DE10021913A1 - Verfahren zur Fehlererkennung bei der Auswertung von Sensorsignalen - Google Patents

Verfahren zur Fehlererkennung bei der Auswertung von Sensorsignalen

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Fehlererkennung bei der Auswertung von Sensorsignalen, insbesondere Klopfsensorsignalen bei einer Brennkraftmaschine, beschrieben, bei dem aus normierten Referenzwerten drehzahlabhängige Kennlinien gebildet werden, die obere und untere Grenzen erlaubter Bereiche bilden und die mit aktuellen normierten Referenzwerten verglichen werden. Überschreiten die aktuellen normierten Referenzwerte die drehzahlabhängigen Kennlinien in vorgegebener Weise, insbesondere um einen vorgebbaren Faktor, wird ein Fehler erkannt und angezeigt und es werden gegebenenfalls Maßnahmen getroffen, die Auswirkungen des Fehlers auf nachfolgende Strukturen, beispielsweise Regler, denen das Sensorsignal zugeführt wird, verhindern.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Fehlererkennung bei der Auswertung von Sensorsignalen und betrifft insbesonders die Auswertung von Klopfsensorsignalen bei einer Brennkraftmaschine.
Stand der Technik
Es ist bekannt, daß bei der Auswertung von Sensorsignalen, die Grundlage für die Regelung einer technischen Einrichtung sind, Diagnosemaßnahmen erforderlich sind, die eine möglicherweise auftretende Fehlfunktion der Sensoren erkennen lassen. Solche Sensordiagnosen sind insbesonders in Verbindung mit der Klopferkennung und Klopfregelung bei Brennkraftmaschinen bekannt. Klopfsensoren werden den Zylindern einer Brennkraftmaschine zugeordnet und geben ein Signal ab, das erkennen läßt, ob eine unerwünschte klopfende Verbrennung in wenigstens einem der Zylinder stattfindet. Abhängig von den Informationen, die die Klopfsensoren dem Steuergerät der Brennkraftmaschine liefern, beeinflußt dieses die Regelgrößen, bspw. den Zündzeitpunkt in den betreffenden Zylindern der Brennkraftmaschine. Bei einer nicht erkannten Fehlfunktion eines Klopfsensors oder der dazugehörigen Auswerteschaltung besteht die Gefahr, daß die Brennkraftmaschine in einem unerwünschten Betriebszustand betrieben wird, der letztendlich dazu führen kann, daß die Brennkraftmaschine zerstört wird. Auch ein irrtümlich erkannter Fehler kann zu unerwünschten Betriebszuständen führen. Aus diesem Grund werden heute bei allen Vorrichtungen zur Klopferkennung bei Brennkraftmaschinen Überwachungsmaßnahmen durchgeführt, die eine Fehlfunktion eines der Klopfsensoren oder einer zugehörigen Auswerteeinrichtung erkennen lassen. Ein Verfahren bzw. eine zugehörige Vorrichtung zur Fehlererkennung bei einer Klopferkennung wird beispielsweise in der Druckschrift PCT DE 94/01041 beschrieben.
Aus der Druckschrift PCT DE 94/01041 ist bekannt, daß bei einer Einrichtung zur Klopferkennung bei einer Brennkraftmaschine die Ausgangssignale der Klopfsensoren nach einer gewissen Aufbereitung zur Fehlererkennung mit einem oberen und einem unteren drehzahlabhängigen Grenzwert verglichen werden. Liegt der aus dem aktuellen Sensorsignal gebildete aktuelle normierte Referenzpegel außerhalb des durch diese beiden oberen bzw. unteren drehzahlabhängigen. Grenzwerte gebildeten erlaubten Bereiches wird ein Fehler erkannt. Die drehzahlabhängigen oberen Grenzwerte UGO oder die drehzahlabhängigen unteren Grenzwert UGU werden so festgelegt, daß sie um einen vorgebbaren festen Betrag, der einen Sicherheitsfaktor darstellt, oberhalb oder unterhalb des bei der betreffenden Drehzahl möglichen maximalen oder minimalen normierten Referenzpegels liegen. Die Festlegung des oberen Grenzwertes UGO und des unteren Grenzwertes UGU ausgehend vom erlaubten maximalen bzw. minimalen normierten Referenzpegel kann beispielsweise auch anhand von Plausibilitätsbetrachtungen erfolgen, wobei eine einmal gewählte Abhängigkeit von den normierten erlaubten Referenzpegeln während des Betriebes der Brennkraftmaschine nicht mehr verändert wird.
In einer Ausgestaltung der bekannten Lösung wird ein Fehler nur dann erkannt, wenn der aktuelle normierte Referenzsignalpegel diesen Bereich für eine vorgebbare Zeit verläßt, es werden dann Sicherheitsmaßnahmen eingeleitet, die beispielsweise eine Zündwinkelverschiebung beinhalten. Die Sicherheitsmaßnahmen wirken so lange, bis der normierte Referenzpegel wieder innerhalb des erlaubten Bereiches liegt. Unterhalb einer Minimaldrehzahl wird keine Diagnose durchgeführt.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Fehlererkennung bei der Auswertung von Sensorsignalen, insbesonders von Klopfsensorsignalen bei einer Brennkraftmaschine, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß eine noch sicherere Fehlererkennung als beim Stand der Technik möglich ist, bei der auch Fertigungsstreuungen der einzelnen Sensoren sowie die mit dem Alter abnehmende Empfindlichkeit der Sensoren keine Rolle spielt. Der Sicherheitsabstand der drehzahlabhängigen oberen und unteren Grenzwerte zum erlaubten Bereich des normierten Referenzpegels kann in vorteilhafter Weise verringert werden, wodurch die Zuverlässigkeit der Fehlererkennung weiter gesteigert wird.
Erzielt werden diese Vorteile, indem sowohl der obere Grenzwert als auch der untere Grenzwert als selbstlernende bzw. adaptive Schwellen ausgestaltet werden. Diese beiden Grenzwerte bzw. Schwellen sind nach wie vor drehzahlabhängig und nehmen mit zunehmender Drehzahl zu. Sie sind in vorteilhafter Weise von vorherigen Werten des normierten Referenzpegels abhängig und sind während des Betriebes, beispielsweise einer Brennkraftmaschine veränderbar. Eine Fehlererkennung erfolgt vorteilhafterweise nur dann, wenn ein aktueller normierter Referenzwert den oberen Grenzwert um einen vorgebbaren Faktor überschreitet und/oder den unteren Grenzwert um einen vorgebbaren Faktor unterschreitet, wobei diese Faktoren nicht identisch sein müssen.
Weitere Vorteile der Erfindung werden durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnamen erzielt. Dabei ist es besonders vorteilhaft, daß für die Festlegung der selbstlernenden bzw. adaptiven Schwellen, die die oberen und den unteren Grenzwerte des erlaubten Bereiches bilden, Maximal- und/oder Minimalwerte der normierten Referenzpegel verwendet werden. Diese Werte werden in vorteilhafter Weise in geeigneten Speichermitteln der Auswerteeinrichtung, beispielsweise des Steuergerätes der Brennkraftmaschine abgelegt, wobei dieses Steuergerät im Falle der Klopferkennung neben der Fehlererkennung auch die Klopferkennung selbst und die sich anschließende Klopfregelung durchführt.
Bei geringen Drehzahlen wird in vorteilhafter Weise ein fester unterer Schwellwert für die Aktivierung der Fehlererkennung bzw. Diagnose verwendet. Dadurch wird sichergestellt, dass bei diesen Bedingungen keine irrtümliche Fehlererkennung erfolgt. Auch die minimale Drehzahl ab der eine Diagnose durchgeführt wird, wird beibehalten, kann aber gegenüber dem Stand der Technik, der beispielsweise durch die Druckschrift PCT DE 94/01041 gebildet wird, zu kleineren Drehzahlen hin verschoben werden.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der Beschreibung näher erläutert. Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine aus der PCT DE 94/01041 bereits bekannte Vorrichtung zur Klopferkennung bei einer Brennkraftmaschine, die auch bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird. In Fig. 2 sind normierte Referenzpegel und zugehörige, von maximal oder minimal möglichen normierten Referenzpegeln abgeleitete obere und untere Grenzwerte über der Drehzahl aufgetragen, wobei die Bereiche für aktuelle normierte Referenzwerte, die auf einen Fehler schließen lassen, speziell gekennzeichnet sind.
Beschreibung
In Fig. 1 ist eine bereits in der Druckschrift PCT DE 94/01041 beschriebene Vorrichtung zur Klopferkennung bei einer Brennkraftmaschine dargestellt. Eine solche Vorrichtung ist auch in der Lage, das erfindungsgemäße Verfahren zur Fehlererkennung beider Auswertung von Sensorsignalen, insbesonders Klopfsensorsignalen, durchzuführen.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung zur Klopferkennung sind der nur schematisch dargestellten Brennkraftmaschine BKM zwei Klopfsensoren 10, 11 zugeordnet, die an vorgebbaren Stellen der Brennkraftmaschine angebracht sind. Anstelle zweier Klopfsensoren könnte auch einer oder einer pro Zylinder usw. vorhanden sein. Die Klopfsensoren 10, 11 liefern die Signale S1, S2, die über eine Auswerteschaltung 12 mit dem Eingang E1 eines Mikrorechners 13 verbunden sind, der Bestandteil eines nicht näher dargestellten Steuergerätes ist. Dem Mikrorechner 13 können über einen weiteren Eingang E2 zusätzliche Signale zugeführt werden, die bspw. den Betriebszustand der Brennkraftmaschine charakterisieren. Ein solches Signal ist beispielsweise die Drehzahl N der nicht dargestellten Kurbelwelle der Brennkraftmaschine die mit Hilfe eines eigenen Sensors gemessen wird. Der Mikrorechner 13 regelt in Abhängigkeit der Signale der Auswerteschaltung 12 sowie der weiteren Signale bspw. eine Zündungsendstufe 14 und/oder weitere Einrichtungen der Brennkraftmaschine bspw. durch Abgabe geeigneter Signale am Ausgang A.
Der Rechner 13 kann auch als diskrete Schaltung aufgebaut sein, er umfaßt die erforderlichen Speichermittel, die für die Signalauswertung erforderlich sind. Die Auswerteschaltung 12 sowie der Rechner 13 können auch zur einzigen Steuereinrichtung, insbesonders dem Motorsteuergerät der Brennkraftmaschine zusammengefaßt sein.
Die Auswerteschaltung 12 umfaßt im gewählten Ausführungsbeispiel wenigstens einen Verstärker 15 mit einstellbarem Verstärkungsfaktor, dem über einen Multiplexer 21 abwechslungsweise die von den Klopfsensoren gelieferten Ausgangssignale S1, S2 zugeführt werden. In einem sich anschließenden Bandpaß 16 werden die verstärkten Signale so gefiltert, daß die Signalanteile mit klopftypischen Frequenzen bevorzugt werden. An dem Bandpaß 16 schließt sich eine Demodulationsschaltung 17, beispielsweise ein Gleichrichter an, dessen Ausgangssignale im Integrator 18 aufintegriert werden. Die integrierten Signale bzw. der sich einstellende Inhalt des Integrators sind mit KI bezeichnet, sie werden einem ersten Eingang eines Komparators 19 zugeführt, dessen anderem Eingang ein Referenzpegel RF zugeführt wird, der bspw. in einem Tiefpaß 22 durch Mittelung der Klopfsensorsignale mit großer Zeitkonstante erhalten wird. Die tatsächliche Höhe des Referenzsignales wird mit Hilfe des Rechners 13 in Abhängigkeit von vorgebbaren Betriebszuständen der Brennkraftmaschine festgelegt. Der Aufbau der Vorrichtung zur Klopferkennung ist nur schematisch dargestellt und nur soweit beschrieben, wie er für das Verständnis der der vorliegenden Anmeldung zugrundeliegenden Erfindung erforderlich ist.
Zur Klopferkennung vergleicht der Komparator 19 die Integralwerte KI mit dem geeignet bereitgestellten Referenzwert. Auf Klopfen wird erkannt, wenn der Wert KI den Referenzwert in vorgebbarer Weise überschreitet, es wird dann ein Signal S3 abgegeben, daß das Klopfen anzeigt und bei der Klopfregelung vom Rechner 13 berücksichtigt wird.
Die besondere Schwierigkeit bei jeder Klopferkennung liegt darin, daß das von den Klopfsensoren gelieferte Signal nicht nur die klopftypischen Anteile, sondern auch Hintergrundsignale umfaßt, wobei beide Signalbestandteile drehzahlabhängig sind. Damit eine zuverlässige Klopferkennung gegeben ist, muß daher der Bildung des Referenzwertes, der für die Klopferkennung nötig wird, besondere Beachtung geschenkt werden. Dieser Referenzwert ist letztendlich ein Maß dafür, wieviel Signalanteil von den Hintergrundsignalen stammt. Eine Möglichkeit zur Bildung eines besonders geeigneten Referenzpegels wird bereits in der PCT DE 94/01041 beschrieben. Dabei wird bspw. nach der Formel REF = (F1-1)/F1.REFA+1/F1.KI durchgeführt. In dieser Formel bedeuten:
REF = Referenzpegel
REFA = vorheriger Referenzpegel
KI = Klopfintegral
F1 = einstellbarer Faktor, beispielsweise 16
Ausgehend von diesem Referenzpegel REF wird ein weiterer sogenannter normierter Referenzpegel REFN gebildet, indem beispielsweise der Referenzpegel REF mit einem Normierungsfaktor V (i) multipliziert wird. Der normierte Referenzpegel REFN (i) wird dann beispielsweise berechnet nach:
REFN (i) = (8/V (i)).REF (i)
Es bedeuten dabei:
REFN = normierter Referenzpegel
REF = Referenzpegel
V (i) Normierungsfaktor für normierten Referenzpegel.
Die Normierung erfolgt wahlweise durch Einstellung der Verstärkungsstufe in Abhängigkeit vom Verstärkungsfaktor. Der Normierungsfaktor weist dabei bspw. Werte auf von V (i) = 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64.
Neben der Klopferkennung führt die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zur Klopferkennung oder eine ähnliche Vorrichtung auch eine Erkennung einer Fehlfunktion der Klopfsensoren oder eines Fehlers in der Auswerteschaltung durch. Dazu wird ausgehend vom Referenzwert REF eine Größe gebildet, die geeignet ist, eine zuverlässige Fehlererkennung durchzuführen. Diese Größe stellt wenigstens einen Schwellwert oder Grenzwert dar, der gegebenenfalls noch modifiziert in einem Komparator, z. B. im Komparator 19 oder einem zusätzlichen, in der Zeichnung nicht dargestellten Komparator mit dem aktuellen Referenzwert oder einem aktuelle normierten Referenzwert verglichen wird, wobei eine vorgebbare Abweichung zur Fehlererkennung führt.
Wird nur ein Komparator für die Klopferkennung und die Fehlererkennung eingesetzt, können die beiden Erkennungen beispielsweise zeitlich versetzt gegeneinander ablaufen. Erfolgt der Vergleich als Programmschritt im Rechner, sind zwei Vergleichsoperationen erforderlich, eine zur Klopferkennung und eine zur Fehlererkennung.
Da die eingesetzten Klopfsensoren üblicherweise eine relativ große Fertigungsstreuung aufweisen und ihre Empfindlichkeit mit der Alterung abnimmt, arbeitet die Klopfregelung bisher schon mit einer relativen Klopferkennung. Es wird also der Referenzpegel REF mit einem Faktor K multipliziert, über den Empfindlichkeits- bzw. Alterungsänderungen kompensiert werden. Die aus der Druckschrift PCT DE 94/01041 bekannte Klopfsensordiagnose arbeitet jedoch mit Absolutschwellen, die während des Betriebes der Brennkraftmaschine nicht mehr verändert werden und daher zur Kompensation von eventuell auftretenden Veränderungen der Empfindlichkeit mit einer relativ großen Sicherheitsreserve angepaßt werden müssen.
Erfindungsgemäß wird nun eine Fehlererkennung beschrieben, mit oberen und unteren selbstlernenden bzw. adaptiven drehzahlabhängigen Schwellen oder Grenzwerten, die die Grenze zwischen erlaubten Bereichen und Bereichen, in denen auf Fehler erkannt wird, bilden. Damit kann der Sicherheitsabstand gegenüber der bekannten Lösung verkleinert werden und/oder der Diagnosebereich ausgeweitet werden. Außerdem bleibt der Sicherheitsabstand über der Alterung unbeeinflußt, wodurch Fehlererkennungen der Diagnosefunktion vermieden werden. Irrtümlich erkannte Fehlfunktionen treten damit auch nicht mehr auf. Da die erfindungsgemäße Diagnose selbstlernend arbeitet, kann die Applikationsdauer verringert und die Applikationssicherheit vergrößert werden, es muß bei der Applikation, d. h. bei der Festlegung der oberen und unteren Schwelle ein geringer Aufwand getrieben werden, da sich die Schwellen im Laufe des Betriebs optimal an die Erfordernisse anpassen.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die zwei selbstlernenden drehzahlabhängigen Kennlinien UDKSNU und UDKSNO als obere und als untere Schwellen bzw. Grenzwerte verwendet. Diese Kennlinien sollten beispielsweise mindestens fünf Stützstellen aufweisen. Sie werden über einen sehr langsamen Filter insbesonders im Hintergrundprogramm abhängig von vorhergehenden normierten Referenzpegeln gebildet. Dazu werden beispielsweise die im jeweils aktuellen Drehzahlbereich auftretenden Minimal- und Maximalwerte des normierten Referenzpegels REFN in geeigneten Speichern der Auswerteeinrichtung, beispielsweise im Rechner des Steuergeräts abgespeichert. Aus diesen Minimal- und Maximalwerten werden die drehzahlabhängigen Kennlinien gebildet. Falls ein aktueller normierter Referenzpegel diese selbstlernenden Schwellen um einen drehzahlabhängigen aplizierbaren Wert, beispielsweise um einen Faktor 0,5 unter- bzw. überschreitet, wird auf Fehler erkannt. Es können für die obere und die untere Schwelle auch unterschiedliche Faktoren verwendet werden oder es wird auch auf einen Fehler erkannt, wenn der aktuelle Referenzpegel unterhalb einer aplizierbaren festen Minimalschwelle liegt. Als Aktivierungsschwelle für die Diagnose, wird ein Wert NDKS festgelegt, der gegenüber der bekannten Lösung zu kleineren Drehzahlen hin verschoben wird. Die Schwellen werden jeweils in Vergleichsmitteln, z. B. den Komparatoren 19, 19a, die auch als Programmabfragen ausgestaltet sein können, mit aktuellen Werten zur Fehlererkennung verglichen.
In Fig. 2 wird ein Beispiel angegeben, wie sich der normierte Referenzpegel drehzahlabhängig verändert. Weiterhin ist zu erkennen, in welchen Bereichen auf Fehler erkannt wird. Im einzelnen bezeichnet die Schwelle UDKSNN einem Minimalwert für den normierten Referenzpegel. Liegt ein aktuell ermittelter normierter Referenzpegel unter dieser Schwelle, wird üblicherweise noch nicht auf Fehler erkannt, es könnte aber beispielsweise in einer weiteren Ausgestaltung dann ein Fehler erkannt werden, wenn diese Bedingung über einen längeren Zeitraum vorliegt. Die adaptierten unteren und oberen Schwellwerte sind mit UDKSNU und UDKSNO bezeichnet. Zwischen diesen beiden Schwellwerten liegt ein Bereich, der einen stets erlaubten Bereich darstellt. Liegt also ein aktueller normierter Referenzpegel in diesem Bereich, wird er immer als korrekt akzeptiert. Unterhalb der Schwelle UDKSNU liegt eine weitere drehzahlabhängige Schwelle, die um einen Sicherheitsfaktor von UDKSNY getrennt ist. Oberhalb der Schwelle UDKSNO liegt ebenfalls ein weiterer um einen Sicherheitsfaktor entfernter Schwellwert. Liegt der aktuelle normierte Referenzpegel oberhalb dieses Schwellwerts oder unterhalb des unteren Schwellwerts, wird immer auf Fehler erkannt.
Nach der Initialisierung, also nach dem Start der Brennkraftmaschine ist nur die fest Minimalschwelle UDKSNN aktiv, d. h. in diesem Fall wird nur auf Fehler erkannt, wenn ein aktueller normierter Referenzpegel unterhalb dieser festen Minimalschwelle von beispielsweise drei Inkrementen liegt. Das Lernen der beiden Kennlinien UDKSNU und UDKSNO wird erst freigegeben, wenn die normierten Referenzpegelwerte über einem Wert liegen, der dem Wert UDKSNN + einem weiteren Sicherheitsfaktor liegt. Damit soll verhindert werden, daß nach der Initialisierung ein abgezogener, also nicht angeschalteter Klopfsensor als korrekt arbeitend gelernt wird.
Ein neuer Wert wird nur dann abgespeichert, wenn der Wert über bzw. unter dem letzten gespeicherten Maximal- bzw. Minimalwert liegt. Dabei wird der Wert nicht zu 100% berücksichtigt, sondern nur über einen aplizierbaren Faktor gebildet. Bspw. kann die Adaption des unteren und/oder des oberen neuen Schwellwerts UDKSNU/O (neu) nach einer ähnlichen Formel ermittelt werden, nach der auch der Referenzpegel ermittelt wird. Eine Möglichkeit ist:
UDKSNU/O(neu) = 1/K (UDKSNU/O(alt) + (MIN/MAX- UDKSNU/O(alt))
Die Diagnose über die adaptierten Schwellen darf erst freigegeben werden, wenn sich die gelernten Werte nur noch geringfügig ändern und/oder immer über der Minimalschwelle UDKSNN liegen.
Die Erfindung wurde anhand eines Verfahrens zur Fehlererkennung bei einer Vorrichtung zur Klopferkennung erläutert, kann aber grundsätzlich auch auf andere Vorrichtungen übertragen werden, bspw. auf die Auswertung von Induktivsensorsignalen, die zur Bildung von Rechtecksignalen mit Schwellwerten bzw. Referenzwerten verglichen werden.

Claims (9)

1. Verfahren zur Fehlererkennung bei der Auswertung von Sensorsignalen, insbesonders bei der Auswertung der Ausgangssignale von Klopfsensoren bei einer Brennkraftmaschine, mit wenigstens einem Sensor und einer diesem nachgeschalteten Auswerteeinrichtung, die aus den Ausgangssignale des Sensors oder der Sensoren wenigstens einen variablen Referenzpegel bildet, der zur Fehlerkennung mit oberen und/oder unteren Grenzwerten verglichen wird und bei einer vorgebbaren Überschreitung des oberen und/oder Unterschreitung des unteren Grenzwertes durch den aktuellen Referenzpegel auf einen Fehler geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer Grenzwerte in Abhängigkeit von vorhergehenden Referenzwerten gebildet wird.
2. Verfahren zur Fehlererkennung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreitung des oberen Grenzwertes um einen ersten vorgebbaren Faktor und/oder Unterschreitung des unteren Grenzwertes um einen zweiten vorgebbaren Faktor auf einen Fehler geschlossen wird.
3. Verfahren zur Fehlererkennung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Faktoren drehzahlabhängig applizierbar sind.
4. Verfahren zur Fehlererkennung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und/oder unteren Grenzwerte als selbstlernende Kennlinien UDKSNO und/oder UDKSNU abhängig von vorherigen normierten Referenzwerten gebildet werden.
5. Verfahren zur Fehlererkennung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, die beiden selbstlernenden Kennlinien UDKSNO und UDKSNU drehzahlabhängig sind und über eine langsame Filterung aus normierten Referenzpegeln gebildet werden.
6. Verfahren zur Fehlererkennung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die selbstlernenden Kennlinien UDKSNU und/oder UDKSNO über vorgebbare Minimal- und Maximalwerte des normierten Referenzpegels gebildet werden.
7. Verfahren zur Fehlererkennung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzwerte gebildet werden nach der Gleichung:
UDKSNU/O(neu) = 1/K (UDKSNU/O(alt) + (MIN/MAX- UDKSNU/O(alt)).
8. Verfahren zur Fehlererkennung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fehlererkennung erst oberhalb einer Mindestdrehzahl und/oder oberhalb eines Mindestwertes für den normierten Referenzpegel zugelassen wird.
9. Verfahren zur Fehlererkennung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Adaption der Grenzwerte nur dann freigegeben wird, wenn sich die gelernten Werte für den normierten Referenzpegel nur noch geringfügig ändern und/oder oberhalb einer Minimalschwelle liegen.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006021306B3 (de) * 2006-05-08 2007-11-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Diagnose und Steuervorrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeuges
WO2010037687A2 (de) * 2008-10-02 2010-04-08 Siemens Aktiengesellschaft Messumformer
DE102014102324A1 (de) * 2014-02-24 2015-08-27 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Erkennen einer klopfenden Verbrennung einer Brennkraftmaschine

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10043501A1 (de) * 2000-09-01 2002-03-14 Bosch Gmbh Robert Diagnoseverfahren bei einem Sensor, insbesondere einem Klopfsensor
DE102007049150A1 (de) * 2007-10-12 2009-04-16 Robert Bosch Gmbh Klopferkennungssystem sowie Verfahren für eine Verstärkungsregelung für ein Klopfsignal
DE102010040271A1 (de) * 2010-09-06 2012-03-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung eines Notlaufbetriebes bei einem fehlerbehafteten System zur Erkennung von Vorentflammungen in einem Verbrennungsmotor
US9556810B2 (en) 2014-12-31 2017-01-31 General Electric Company System and method for regulating exhaust gas recirculation in an engine
US9752949B2 (en) 2014-12-31 2017-09-05 General Electric Company System and method for locating engine noise
US9803567B2 (en) 2015-01-07 2017-10-31 General Electric Company System and method for detecting reciprocating device abnormalities utilizing standard quality control techniques
US9874488B2 (en) 2015-01-29 2018-01-23 General Electric Company System and method for detecting operating events of an engine
US9528445B2 (en) 2015-02-04 2016-12-27 General Electric Company System and method for model based and map based throttle position derivation and monitoring
US9903778B2 (en) 2015-02-09 2018-02-27 General Electric Company Methods and systems to derive knock sensor conditions
US9791343B2 (en) 2015-02-12 2017-10-17 General Electric Company Methods and systems to derive engine component health using total harmonic distortion in a knock sensor signal
US10001077B2 (en) 2015-02-19 2018-06-19 General Electric Company Method and system to determine location of peak firing pressure
US9915217B2 (en) 2015-03-05 2018-03-13 General Electric Company Methods and systems to derive health of mating cylinder using knock sensors
US9695761B2 (en) 2015-03-11 2017-07-04 General Electric Company Systems and methods to distinguish engine knock from piston slap
JP6424718B2 (ja) * 2015-04-03 2018-11-21 株式会社デンソー ノッキング検出装置
US9435244B1 (en) 2015-04-14 2016-09-06 General Electric Company System and method for injection control of urea in selective catalyst reduction
US9784231B2 (en) 2015-05-06 2017-10-10 General Electric Company System and method for determining knock margin for multi-cylinder engines
US9933334B2 (en) 2015-06-22 2018-04-03 General Electric Company Cylinder head acceleration measurement for valve train diagnostics system and method
US9784635B2 (en) 2015-06-29 2017-10-10 General Electric Company Systems and methods for detection of engine component conditions via external sensors
US10393609B2 (en) 2015-07-02 2019-08-27 Ai Alpine Us Bidco Inc. System and method for detection of changes to compression ratio and peak firing pressure of an engine
US9897021B2 (en) 2015-08-06 2018-02-20 General Electric Company System and method for determining location and value of peak firing pressure
US10760543B2 (en) 2017-07-12 2020-09-01 Innio Jenbacher Gmbh & Co Og System and method for valve event detection and control
DE102017220801B4 (de) * 2017-11-21 2019-11-14 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit wenigstens einem Brennraum und Brennkraftmaschine zur Durchführung eines solchen Verfahrens
GB2568953A (en) * 2017-12-04 2019-06-05 Delphi Tech Ip Ltd Method of determining the functionality of an accelerometer associated with a fuel injector

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2836445C2 (de) * 1978-08-19 1979-11-15 Te Ka De Felten & Guilleaume Fernmeldeanlagen Gmbh, 8500 Nuernberg Schaltungsanordnung zur Fehlererkennung in Digitalsignalen
DE3142082A1 (de) * 1981-10-23 1983-05-11 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Verfahren einer antiklopfregelung fuer brennkraftmaschinen und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens
DE4117807A1 (de) * 1991-05-31 1992-12-03 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur klopferkennung
JP3668497B2 (ja) * 1992-09-30 2005-07-06 株式会社日立製作所 内燃機関のノッキング検出方法及び点火時期制御方法
US5421191A (en) * 1993-03-08 1995-06-06 Chrysler Corporation Knock sensor diagnostic system
DE4332711A1 (de) 1993-09-25 1995-03-30 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zur Fehlererkennung bei einer Vorrichtung zur Klopferkennung
JP3662364B2 (ja) * 1996-09-27 2005-06-22 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のノッキング検出装置
DE59902959D1 (de) * 1998-07-02 2002-11-07 Siemens Ag Verfahren zum überwachen der funktion von sensoren in einer brennkraftmaschine und nach diesem verfahren arbeitendes elektronisches steuergerät
DE10017543A1 (de) * 2000-04-08 2001-10-11 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Fehlererkennung und Fehlerheilung

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006021306B3 (de) * 2006-05-08 2007-11-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Diagnose und Steuervorrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeuges
US7953527B2 (en) 2006-05-08 2011-05-31 Robert Bosch Gmbh Method for the diagnosis of, and control device for controlling a motor vehicle
WO2010037687A2 (de) * 2008-10-02 2010-04-08 Siemens Aktiengesellschaft Messumformer
WO2010037687A3 (de) * 2008-10-02 2011-01-20 Siemens Aktiengesellschaft Messumformer
DE102014102324A1 (de) * 2014-02-24 2015-08-27 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Erkennen einer klopfenden Verbrennung einer Brennkraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
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ITMI20010780A0 (it) 2001-04-12
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JP2002048596A (ja) 2002-02-15
FR2808589B1 (fr) 2007-11-16
US6550311B2 (en) 2003-04-22

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