DE4015992A1 - Detecting and measuring internal combustion engine knocking - by evaluating sensor signals w.r.t. combination of characteristics to achieve improved knock detection eliminating faulty decisions - Google Patents
Detecting and measuring internal combustion engine knocking - by evaluating sensor signals w.r.t. combination of characteristics to achieve improved knock detection eliminating faulty decisionsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erkennung und Messung des Klopfens von Brennkraftmaschinen, insbesondere von fremdgezündeten Brennkraftmaschinen, bei dem Signale eines oder mehrerer Sensoren ausgewertet werden, um eine Information über klopfenden Betrieb zu erhalten.The invention relates to a method for detection and Measuring the knock of internal combustion engines, in particular spark-ignited internal combustion engines, in which signals one or multiple sensors can be evaluated to provide information about to get knocking operation.
Als "Klopfen" bezeichnet man einen Vorgang im Brennraum einer Brennkraftmaschine, der zu einer sehr schnellen Energieumsetzung führt und aufgrund von dadurch bedingten hohen thermischen und mechanischen Belastungen zu Zerstörungen von Bauteilen am Motor führen kann. Hervorgerufen werden kann Klopfen durch eine zu frühe Einstellung der Zündung oder auch durch Verwendung von Kraftstof fen mit zu geringer Oktanzahl. Um Klopfen sicher zu vermeiden, wurde in der Vergangenheit neben einer vorgeschriebenen Kraftstoffquali tät der Zündwinkel stets mit einem Sicherheitsabstand zur sogenann ten "Klopfgrenze" (dem Zündwinkel, bei dem Klopfen beginnt) versehen.Knocking is a process in a combustion chamber Internal combustion engine leading to a very fast energy conversion leads and due to the resulting high thermal and mechanical loads to destroy components on the engine can lead. Knocking can be caused by too early Ignition adjustment or by using fuel with too little octane number. To avoid knocking safely, was in the past in addition to a prescribed fuel quality the ignition angle always with a safety distance to the so-called ten knock limit (the ignition angle at which knocking begins).
Allerdings ist die Arbeitsweise der Brennkraftmaschinen, insbe sondere hinsichtlich der Abgas-Emissionen oder des Kraftstoffver brauches, bei derartigen Zündeinstellungen vielfach nicht optimal. In neuerer Zeit entwickelte elektronische Steuergeräte für die Zündung erlauben eine flexible Einstellung des Zündwinkels. Zu sammen mit einer automatischen Erkennung des Klopfens ermöglichen sie, den Zündwinkel am Rande der Klopfgrenze einzustellen.However, the way the internal combustion engines work, esp especially with regard to exhaust emissions or fuel consumption need, with such ignition settings often not optimal. Recently developed electronic control units for the Ignition allow flexible adjustment of the ignition angle. To together with an automatic detection of knock them to set the ignition angle at the edge of the knock limit.
Das Problem ist aber die eigentliche Erkennung des Klopfens. Es sind zwar Verfahren und Vorrichtungen zur Erkennung des Klopfens bekannt, jedoch läßt ihre Zuverlässigkeit noch zu wünschen übrig, so daß häufige Fehlerkennungen die Folge sind. The problem is the actual detection of the knock. It are methods and devices for detecting knocking known, but their reliability still leaves something to be desired so that frequent misrecognitions are the result.
Wenn der Erkennungsmechanismus auf empfindliche Arbeitsweise ein gestellt ist, also ein entsprechend großer Sicherheitsabstand zur Klopfgrenze eingehalten wird, hat dies die Folge, daß die Parame ter der Arbeitsweise der Brennkraftmaschine vielfach nicht optimal eingestellt werden. Dabei werden nicht-klopfende Arbeitsspiele fälschlicherweise als klopfend gedeutet.If the detection mechanism is sensitive to work is set, i.e. a correspondingly large safety distance from Knock limit is observed, this has the consequence that the Parame ter the mode of operation of the internal combustion engine is often not optimal can be set. This will be non-knocking work games misinterpreted as knocking.
Wenn dagegen der Erkennungsmechanismus so eingestellt ist, daß der Betrieb der Brennkraftmaschine nahe der KIopfgrenze erfolgt, so treten vermehrt nicht erkannte Klopfvorgänge mit dem Risiko von Motorschäden auf, da klopfende Arbeitsspiele fälschlicherweise als nicht-klopfend gedeutet werden.On the other hand, if the detection mechanism is set so that the internal combustion engine is operating close to the knock limit, thus, undetected knocking processes increasingly occur with the risk from engine damage due to knocking work cycles incorrectly be interpreted as non-knocking.
Die bisher bekannten Verfahren zum Erkennen des Klopfens beruhen auf der Tatsache, daß bei Auftreten klopfender Arbeitsspiele im Motor das Gas im Brennraum zu Schwingungen angeregt wird. Obwohl eine Anzahl verschiedener Meßprinzipien bekannt sind (Messung des Ionenstroms an der Oberfläche des Brennraums, Messung der Kraft z. B. an Zylinderkopfschrauben, Messung der Lichtintensität im Brennraum), wird bei Fahrzeugen im allgemeinen ein Beschleuni gungssensor zur Klopferkennung verwendet. Die Schwingungen des Gases im Brennraum werden dabei über das Motorgehäuse oder den Zylinderkopf an den daran befestigten Beschleunigungssensor geleitet und von ihm in elektrische Signale umgeformt. Aus den höherfrequenten Anteilen dieser Signale können Informationen über das Klopfverhalten des Motors gewonnen werden.The previously known methods for detecting knocking are based on the fact that when knocking work cycles occur in the Engine the gas in the combustion chamber is excited to vibrate. Even though a number of different measuring principles are known (measurement of the Ion current on the surface of the combustion chamber, measurement of the force e.g. B. on cylinder head screws, measurement of light intensity in Combustion chamber), is generally an acceleration in vehicles used for knock detection. The vibrations of the Gases in the combustion chamber are in the engine housing or Cylinder head to the attached acceleration sensor conducted and converted into electrical signals by him. From the higher frequency portions of these signals can provide information about the knocking behavior of the engine can be obtained.
Bei bekannten Verfahren zur Erkennung des Klopfens wird entweder meßtechnisch oder rechnerisch jeweils eine einzige charakteristi sche Eigenschaft (z. B. maximale Amplitude des Signals während der Zeit eines Arbeitsspiels) für jedes Arbeitsspiel des Motors bestimmt. Durch Vergleich des so erhaltenen Wertes mit einem Re ferenzwert wird dann die Entscheidung abgeleitet, ob Klopfen be steht oder nicht: "Ja" oder "nein". Der Referenzwert ist entweder vorgegeben, oder er wird für jedes Arbeitsspiel neu berechnet. In known methods for detecting knocking, either A single characteristic in terms of measurement technology or calculation cal characteristic (e.g. maximum amplitude of the signal during the time of a work cycle) for each work cycle of the engine certainly. By comparing the value thus obtained with a Re reference value is then derived the decision whether knock be stands or not: "yes" or "no". The reference value is either specified, or it is recalculated for each work cycle.
Bei einigen Systemen dieser Art wird dabei der um einen Faktor K angehobene mittlere Wert der Signalamplituden während einer An zahl vergangener Arbeitsspiele als Referenzwert zur Klopfentschei dung verwendet.In some systems of this type, the factor K increased mean value of the signal amplitudes during an on Number of past work cycles as a reference value for knocking used.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Erkennen klopfenden Betriebes insbesondere von fremdgezündeten Motoren zu verbessern und Fehlentscheidungen bei der Klopferkennung zu vermeiden. Hierdurch wird ermöglicht, daß der Motor sehr nah an der Klopf grenze betrieben werden kann, so daß eine erhebliche Verbesserung insbesondere hinsichtlich des Abgasverhaltens, des Kraftstoffver brauches und weiterer wesentlicher Eigenschaften erreicht werden kann.The invention is based, knocking the task To improve operation especially of spark ignition engines and to avoid wrong decisions in knock detection. This allows the engine to be very close to the knock limit can be operated, so that a significant improvement especially with regard to exhaust gas behavior, fuel consumption need and other essential properties can be achieved can.
Gemäß der Erfindung ist bei einem Verfahren der eingangs bezeich neten Art vorgesehen, daß für die Auswertung mehr als eine cha rakteristische Eigenschaft (im folgenden "Merkmal" genannt) die ser Signale bestimmt wird und aus einer Verknüpfung dieser Merkmale und nachfolgendem Vergleich mit einem oder mehreren Referenzwerten Informationen über das Klopfverhalten der Brennkraftmaschine erhalten werden.According to the invention is in a method of the beginning Neten kind provided that for the evaluation more than one cha characteristic property (hereinafter referred to as "characteristic") This signals is determined and a combination of these features and subsequent comparison with one or more reference values Information about the knocking behavior of the internal combustion engine be preserved.
Als Referenzwerte sind hierbei auch Werte zu verstehen, die In tervall- bzw. Gebietsgrenzen festlegen. In diesem Sinne stellt eine Analog-Digital-Umsetzung ebenfalls das Ergebnis eines Ver gleichs mit Referenzwerten dar.Here, reference values are also to be understood as values which are In Define range or area boundaries. With this in mind an analog-digital implementation is also the result of a ver also with reference values.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Merkmale durch analoge oder digitale Rechenoperationen aus der Messung der jeweiligen Signale gewonnen werden, und daß ein einem Arbeitsspiel der Brennkraftmaschine zugeordnetes Merkmal aus einem Signalausschnitt berechnet wird, der nur zu einem Arbeits spiel gehört.According to a preferred embodiment it is provided that the Features through analog or digital arithmetic operations from the Measurement of the respective signals can be obtained, and that a feature associated with a working cycle of the internal combustion engine a signal section is calculated, which only works for one game heard.
Auch kann es Vorteile bieten, wenn die Merkmale durch analoge oder digitale Rechenoperationen aus der Messung der jeweiligen Signale gewonnen werden und ein einem Arbeitsspiel der Brenn kraftmaschine zugeordnetes Merkmal aus einem Signalausschnitt be rechnet wird, der zu mehr als einem Arbeitsspiel gehört.It can also offer advantages if the features are analog or digital arithmetic operations from the measurement of the respective Signals are obtained and a working cycle of the Brenn feature assigned to the engine from a signal section is calculated that belongs to more than one work cycle.
Die "Merkmale" eines Signals können der Maximal- und/oder Mini malwert des Signals und/oder die Energie des Signals und/oder die maximale und/oder minimale Änderungsgeschwindigkeit des Signals und/oder weitere das Signal beschreibende Größen und/oder die Zeitpunkte des Auftretens dieser Merkmale sein.The "characteristics" of a signal can be the maximum and / or mini malwert of the signal and / or the energy of the signal and / or the maximum and / or minimum rate of change of the signal and / or further quantities describing the signal and / or the Times of occurrence of these characteristics.
Auch können der Mittelwert und/oder die Standardabweichung und/oder die Varianz und/oder ein oder mehrere weitere statisti sche Momente eines Merkmals des Signals, jeweils gebildet über eine Anzahl von Arbeitsspielen der Brennkraftmaschine, als (neues) Merkmal verwendet und ausgewertet werden.The mean and / or the standard deviation can also be used and / or the variance and / or one or more further statistics cal moments of a characteristic of the signal, each formed over a number of work cycles of the internal combustion engine, as (new) Characteristic used and evaluated.
Als "Varianz" wird dabei ein Maß für die mittlere quadratische Abweichung des betrachteten Merkmals vom Mittelwert dieses Merk mals bezeichnet, jeweils beobachtet über eine Anzahl verschiede ner Arbeitsspiele der Brennkraftmaschine. Die "Standardabwei chung" ist dann die Quadratwurzel aus der Varianz.The "variance" is a measure of the mean square Deviation of the characteristic under consideration from the mean value of this characteristic sometimes referred to, each observed over a number of different ones ner work cycles of the internal combustion engine. The "standard deviation chung "is then the square root of the variance.
Der Begriff des "statistischen Moments" ist mathematisch über For meln definiert. Im vorliegenden Zusammenhang ist die Varianz das zweite zentrale statistische Moment. Statistische Momente be schreiben die Verteilungsfunktion. Sie sind näherungsweise ver gleichbar mit den bekannten mechanischen Momenten, wenn man sich die Verteilungsfunktion als massebehaftete Fläche vorstellt.The term "statistical moment" is mathematical about For defined. In the present context, the variance is that second central statistical moment. Statistical moments write the distribution function. They are approximately ver comparable to the known mechanical moments when you look at presents the distribution function as a mass-affected area.
Vorzugsweise werden die Signale von einem oder mehreren an der Brennkraftmaschine angebrachten Beschleunigungssensoren erzeugt.Preferably, the signals from one or more on the Internal combustion engine-attached acceleration sensors generated.
Weitere vorteilhafte Möglichkeiten bestehen darin, daß die Sig nale in diskreten Zeitabständen abgetastet werden, und daß die Rechenoperationen wenigstens zum Teil signalmäßig hinter der Ab tastung erfolgen. Das bedeutet, daß das Signal zunächst abgetastet wird und danach die Rechenoperationen auf die Abtastwerte des Sig nals angewendet werden. Auch kann die Verknüpfung der Merkmale durch Rechenoperationen erfolgen, wobei neue Merkmale erzeugt werden.Further advantageous possibilities are that the Sig nale are sampled in discrete time intervals, and that the Arithmetic operations at least partially behind the Ab signal groping done. This means that the signal is initially sampled and then the arithmetic operations on the samples of the Sig nals can be applied. You can also link the features through Arithmetic operations take place, whereby new features are generated.
Die Auswertung erfolgt vorzugsweise derart, daß die Gesamtheit aller ermittelten Merkmale als Vektor im Merkmalsraum interpre tiert wird und durch Aufteilung des Merkmalsraumes in Teilräume jedem Punkt im Merkmalsraum und damit jedem Arbeitsspiel der Brennkraftmaschine eine oder mehrere bestimmte Eigenschaften hin sichtlich des Klopfverhaltens zugeordnet werden. Dabei kann die Aufteilung des Merkmalsraumes in Teilräume vor Einsatz des Ver fahrens fest vorgegeben werden. Auch kann die Aufteilung des Merkmalsraumes in Teilräume während des Verfahrens ständig angepaßt werden, wobei die Anpassung der Aufteilung des Merkmalsraumes in Teilräume aufgrund von Informationen erfolgt, die aus Signalen gewonnen werden.The evaluation is preferably carried out in such a way that the entirety of all identified features as a vector in the feature space interpre is tiert and by dividing the feature space into subspaces every point in the feature space and thus every work cycle of the Internal combustion engine one or more specific properties visually assigned to the knocking behavior. The Division of the feature space into subspaces before using the Ver driving can be fixed. The division of the Feature space in subspaces constantly adapted during the process be, the adjustment of the division of the feature space in Subspaces based on information made up of signals be won.
Für jeden Teilraum können vorzugsweise Informationen abgespei chert werden, aus der die Zuordnung der Eigenschaften hinsicht lich des Klopfens für Punkte innerhalb dieses Teilraumes (Gebie tes) hervorgeht. Die Ermittlung dieser Informationen erfolgt vor zugsweise aufgrund von Stichprobenmessungen, für die jeweils ein Merkmalsvektor gebildet wird. Die zu diesen Merkmalsvektoren vor handenen, möglichst objektiven Kenntnisse über das Klopfverhalten werden dazu benutzt, die Informationen für die Teilräume zu ermit teln.Information can preferably be saved for each subspace from which the properties are assigned tapping for points within this subspace (area tes) emerges. This information is determined before preferably based on sample measurements, for each one Feature vector is formed. The front of these feature vectors knowledge that is as objective as possible about knocking behavior are used to determine the information for the subspaces teln.
Für Teilräume (Gebiete), für die keine Informationen aus der Stichprobenmessung resultieren, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Informationen aus den Nachbargebieten bestimmt (bzw. "geschätzt") werden. Hierbei ist es günstig, die unterschiedli chen Risiken (Konsequenzen) von Fehlentscheidungen zu berücksich tigen. For subspaces (areas) for which no information from the Sample measurement result, it is particularly advantageous if the information from neighboring areas is determined (or "to be appreciated. It is convenient to use the differ risks (consequences) of wrong decisions term.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher beschrieben.Embodiments of the invention are based on the drawing described in more detail.
Fig. 1 zeigt schematisch eine erste Schaltungsanordnung zur Aus führung des Verfahrens gemäß der Erfindung, bei der ein einzelner Sensor zur Klopferkennung dient. Fig. 1 shows schematically a first circuit arrangement for carrying out the method according to the invention, in which a single sensor is used for knock detection.
Fig. 2 zeigt eine entsprechende Schaltungsanordnung mit mehreren Sensoren. Fig. 2 shows an equivalent circuit arrangement comprising a plurality of sensors.
Fig. 3 zeigt schematisch eine Schaltungsanordnung zur Ausführung der Funktionen "Vergleich mit Referenzwerten" und "Entscheidung". Fig. 3 schematically shows a circuit arrangement for implementing the functions "comparison with reference values" and "decision".
Fig. 4 zeigt im Diagramm die Kriterien der Entscheidung, ob Klop fen vorliegt oder nicht. Fig. 4 shows in the diagram the criteria for deciding whether knocking is present or not.
Fig. 5 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung zur Ausführung der Funktionen "Vergleich mit Referenzwerten" und "Entscheidung". Fig. 5 shows a further embodiment schematically shows a circuit arrangement for implementing the functions "comparison with reference values" and "decision".
Fig. 6 zeigt im Diagramm eine weitere vorteilhafte Ausführungs form der Erfindung. Fig. 6 shows a further advantageous embodiment of the invention in the diagram.
Fig. 1 zeigt als Beispiel die Klopferkennung gemäß der vorliegen den Erfindung bei Verwendung eines Sensors 1. Ein Signal 2, das Sensor 1 liefert, wird über eine erste Signalaufbereitungseinheit 3 geführt. Aus dem so aufbereiteten Signal 4 werden in Stufe 5 (Merkmal-Berechnung) mehrere charakteristische Eigenschaften (Merkmale) 6 des Signals bestimmt (z. B. Maximalwert, maximale zeitliche Änderung, Kurbelwinkel bei Maximalwert, Signalenergie in einem bestimmten Kurbelwinkelbereich u. a.). Fig. 1 shows an example of the detecting knocking according to the present invention in the use of a sensor 1. A signal 2 , which sensor 1 supplies, is passed via a first signal conditioning unit 3 . In step 5 (feature calculation), several characteristic properties (features) 6 of the signal are determined from the signal 4 prepared in this way (e.g. maximum value, maximum change over time, crank angle at maximum value, signal energy in a specific crank angle range, etc.).
In einer darauf folgenden Stufe 7 (Verknüpfung der Merkmale) werden die berechneten Merkmale 6 (die als Basismerkmale bezeich net werden können) miteinander kombiniert, um so die Eigenschaf ten des Signals in anderer Weise darzustellen. Wenn die Gesamt heit der Basismerkmale 6 als Vektor zusammengefaßt wird, dann kann die Verknüpfung eine beliebige vektorwertige Funktion im mathematischen Sinne sein, die den Basismerkmal-Vektor 6 in einen Vergleichsmerkmal-Vektor 8 überführt, der in der folgenden Stufe 9 (Vergleich mit Referenzwerten) Grundlage einer Klopfentschei dung bzw. Klopfbewertung ist. Die vektorwertige Funktion kann z. B. eine lineare Abbildung (beispielsweise eine Hauptachsentrans formation) sein. Als "vektorwertige Funktion" wird dabei eine mathematische Verknüpfung der Kompenenten des Basismerkmal- Vektors bezeichnet, derart, daß sich daraus wieder ein Vektor (der Vergleichsmerkmal-Vektor) ergibt. Oder mit anderen Worten: eine mathematische Abbildung des Vektorraums der Basismerkmale auf den Vektorraum der Vergleichsmerkmale.In a subsequent stage 7 (linking of the features), the calculated features 6 (which can be referred to as basic features) are combined with one another in order to represent the properties of the signal in a different way. If the entirety of the basic features 6 is summarized as a vector, the linkage can be any vector-valued function in the mathematical sense, which converts the basic feature vector 6 into a comparison feature vector 8 , which in the following stage 9 (comparison with reference values) The basis of a knock decision or knock evaluation is. The vector valued function can e.g. B. a linear mapping (for example, a main axis transformation). A "mathematical linkage" of the components of the basic feature vector is referred to as a "vector-valued function" in such a way that a vector (the comparison feature vector) results from this. In other words: a mathematical mapping of the vector space of the basic features onto the vector space of the comparison features.
In der Stufe 9 (Vergleich mit Referenzwerten) werden die im Ver gleichsmerkmal-Vektor 8 zusammengefaßten Merkmale mit Referenz werten 13 verglichen. Die Referenzwerte 13 können dabei z. B. dazu dienen, Hyperebenen zu beschreiben, die den Merkmalsraum in Teil räume aufteilen. Bezogen auf den n-dimensionalen Vektorraum wird dabei jeder lineare (n-1)-dimensionale Vektorraum als "Hyper ebene" bezeichnet. (Für eine zweidimensionale Ebene ist jede in ihr liegende Gerade eine "Hyperebene"; für einen - dreidimensionalen - Raum ist jede in ihm liegende Ebene eine "Hyperebene" usw.). Im vorliegenden Fall setzt sich die Umrandung der Teilräume aus Hyperebenen zusammen.In stage 9 (comparison with reference values), the features combined in the comparison feature vector 8 are compared with reference values 13 . The reference values 13 can, for. B. serve to describe hyperplanes that divide the feature space into subspaces. In relation to the n-dimensional vector space, each linear (n-1) -dimensional vector space is referred to as the "hyper plane". (For a two-dimensional plane, each straight line lying in it is a "hyperplane"; for a - three-dimensional - space, each plane lying in it is a "hyperplane" etc.). In the present case, the boundaries of the subspaces are composed of hyperplanes.
Jedes Arbeitsspiel wird dann anhand seines Vergleichsmerkmal-Vek tors 8 einem der Teilräume zugeordnet und dadurch in seiner Klopf eigenschaft klassifiziert. Alternativ können die Referenzwerte 13 aber z. B. auch dazu dienen, im Merkmalsraum Referenzpunkte zu be schreiben. Der Abstand zwischen dem Referenzpunkt und dem Punkt, auf den der Vergleichsmerkmal-Vektor 8 zeigt, kann dann z. B. als Maß für das Klopfverhalten des gerade betrachteten Arbeitsspiels dienen. Als Ergebnis des Vergleichs folgt eine Bewertung des aktuellen Klopfver haltens des Motors in der Entscheidungsstufe 14. Each work cycle is then assigned to one of the subspaces on the basis of its comparative feature vector 8 and thereby classified in its knocking property. Alternatively, the reference values 13 can, for. B. also serve to write reference points in the feature space. The distance between the reference point and the point pointed to by the comparison feature vector 8 can then, for. B. serve as a measure of the knocking behavior of the working cycle under consideration. The result of the comparison is an assessment of the current knocking behavior of the engine in decision stage 14 .
Die Referenzwerte 13 können durch eine zweite Signalaufberei tungs-Einheit 10 aus dem Signal 2 des Sensors 1 ermittelt werden. In einer der Signalaufbereitungs-Einheit 10 nachgeschalteten Stu fe 12 (Referenzwertbestimmung/-nachführung) wird ständig aus dem aufbereiteten Signal 11 ein Satz Referenzwerte 13 ermittelt, die für den Vergleich in der Stufe 9 (Vergleich mit Referenzwerten) zur Verfügung gestellt werden. Die Referenzwerte 13 können aber auch fest vorgegeben sein.The reference values 13 can be determined from the signal 2 of the sensor 1 by a second signal processing unit 10 . In a stage 12 downstream of the signal processing unit 10 (reference value determination / tracking), a set of reference values 13 is continuously determined from the processed signal 11 , which are made available for comparison in stage 9 (comparison with reference values). However, the reference values 13 can also be predefined.
Eine vorteilhafte weitere Ausführungsform der Erfindung ergibt sich, wenn in der Stufe 7 (Verknüpfung der Merkmale) nicht nur die Basismerkmale 6 eines Arbeitsspiels, sondern mehrere Arbeits spiele miteinander verknüpft werden. Dann kann der Vergleichsmerk mal-Vektor 8 auch statistische Eigenschaften der Basismerkmale enthalten oder vollständig aus solchen bestehen. Dies ermöglicht dann eine Beschreibung der Klopfeigenschaften nicht nur zum Zeit punkt eines Arbeitsspiels sondern während eines Betriebspunktes des Motors.An advantageous further embodiment of the invention results if in stage 7 (linking the features) not only the basic features 6 of a working game, but several working games are linked together. Then the comparison feature times vector 8 can also contain statistical properties of the basic features or consist entirely of such. This then enables a description of the knocking properties not only at the time of a working cycle but during an operating point of the engine.
Alle in den einzelnen Verarbeitungsstufen enthaltenen Rechenope rationen können entweder durch Hardware (analoge oder digitale Schaltungen) oder durch Software (programmtechnisch unter Verwen dung eines Rechenwerkes) durchgeführt werden.All computing options included in the individual processing stages rations can be done either by hardware (analog or digital Circuits) or by software (programmatically under use of an arithmetic unit).
Statt nur eines Sensors, wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 angenommen wurde, kann das Verfahren auch Signale mehrerer Sensoren auswerten. Fig. 2 zeigt eine mögliche Konfiguration mit verschiedenen Sensoren 1a und 1b, den zugehörigen Sensorsignalen 2a und 2b sowie den entsprechend Fig. 1 notwendigen Signalaufbe reitungsstufen 3a, 3b und 10a, 10b. Wie unter den Bezugszeichen 1c, 10c und 3c angedeutet ist, können auch mehr als zwei Sensoren mit den zugehörigen Signalaufbereitungsstufen vorhanden sein.Instead of only one sensor, as was assumed in the exemplary embodiment according to FIG. 1, the method can also evaluate signals from several sensors. Fig. 2 shows a possible configuration with different sensors 1 a and 1 b, the associated sensor signals 2 a and 2 b and the processing stages 3 a, 3 b and 10 a, 10 b necessary according to FIG. 1. As indicated by the reference numerals 1 c, 10 c and 3 c, more than two sensors with the associated signal processing stages can also be present.
Die aufbereiteten Signale 4a und 4b werden der Stufe 5 (Merkmal- Berechnung) zugeführt, die dann einen Satz Basismerkmale aus der Gesamtheit der Signale 4a, 4b berechnet. Entsprechend werden die aufbereiteten Signale 11a, 11b der Stufe 12 (Referenzwertbestim mung/-nachführung) zugeführt; aus ihnen wird ein Satz Referenz werte gebildet. Die weitere Verarbeitung erfolgt wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1.The processed signals 4 a and 4 b are fed to stage 5 (feature calculation), which then calculates a set of basic features from the totality of signals 4 a, 4 b. Accordingly, the processed signals 11 a, 11 b of stage 12 (reference value determination / tracking) are supplied; a set of reference values is formed from them. Further processing takes place as in the embodiment according to FIG. 1.
Fig. 3 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform der beiden Funk tionsblöcke 9 (Vergleich mit Referenzwerten) und 14 (Entschei dungsstufe). Zwei Merkmalswerte 21 und 22, die als elektrische Spannungswerte vorliegen, werden jeweils einem von zwei Span nungskomparatoren 23 und 24 zugeführt. Die jeweils anderen Ein gänge 25 und 26 der Spannungskomparatoren werden mit zwei Refe renzwerten gespeist. Durch diese analoge Schaltung wird Merkmal 21 mit Referenzwert 25 und Merkmal 22 mit Referenzwert 26 vergli chen. Die Ergebnisse der zwei Vergleiche liegen an den Ausgängen als digitale Signale "HIGH" oder "LOW" vor. Sie werden an die Entscheidungsstufe weitergeleitet, die durch logische Verknüpfung eine Klopfentscheidung (Klopfen: "ja" oder "nein") trifft. Die in Fig. 3 gezeichnete Entscheidungsstufe liefert an ihrem Ausgang 27 ein logisches Signal "HIGH", wenn Merkmal 21 größer als Referenz wert 25 ist und wenn Merkmal 22 kleiner als Referenzwert 26 ist. Fig. 3 shows an advantageous embodiment of the two function blocks 9 (comparison with reference values) and 14 (decision level). Two feature values 21 and 22 , which are available as electrical voltage values, are each supplied to one of two voltage comparators 23 and 24 . The respective other inputs 25 and 26 of the voltage comparators are fed with two reference values. Characteristic 21 is compared with reference value 25 and characteristic 22 with reference value 26 by this analog circuit. The results of the two comparisons are available at the outputs as digital signals "HIGH" or "LOW". You will be forwarded to the decision level, which makes a knocking decision (knocking: "yes" or "no") through a logical combination. The decision stage shown in FIG. 3 supplies a logic signal "HIGH" at its output 27 if feature 21 is greater than reference value 25 and if feature 22 is less than reference value 26 .
Auf die Darstellung in Fig. 1 bezogen bilden die Merkmalswerte 21 und 22 zusammen den Vergleichsmerkmal-Vektor 8 und die Referenz werte 25 und 26 den Referenzwert-Vektor 13. Die zwei Merkmale stellen jeweils einen Punkt im 2dimensionalen Merkmalsraum dar. Die Referenzwerte teilen den Merkmalsraum in vier Teilräume, wie Fig. 4 zeigt. Die vier Teilräume sind durch die Bezugszahlen 31, 32, 33 und 34 gekennzeichnet. Die in Fig. 3 dargestellte Entschei dungsstufe ordnet dem in Fig. 4 schraffiert gezeichneten Bereich (Teilraum 34) den Ausgang "HIGH" und dem nicht schraffierten Bereich (Teilräume 31, 32 und 33) den Ausgang "LOW" zu.Based on the illustration in FIG. 1 are the feature values 21 and 22 together the comparative feature vector 8 and the reference values 25 and 26 the reference value vector. 13 The two features each represent a point in the 2-dimensional feature space. The reference values divide the feature space into four subspaces, as shown in FIG. 4. The four subspaces are identified by the reference numbers 31 , 32 , 33 and 34 . The decision stage shown in FIG. 3 assigns the area (sub-area 34 ) hatched in FIG. 4 to the "HIGH" output and the non-hatched area (sub-areas 31 , 32 and 33 ) to the "LOW" output.
Fig. 5 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Funktionsblöcke 9 (Vergleich mit Referenzwerten) und 14 (Entschei dungsstufe) unter Verwendung von 3 Merkmalen. Die drei Merkmale 41, 42 und 43, die ebenfalls als elektrische Spannungswerte vor liegen, werden jeweils einem Analog-Digital-Umsetzer 44, 45, 46 zugeführt. In Fig. 5 sind einfache 3-bit-A/D-Umsetzer 44, 45 und 46 gezeigt, die den Wertebereich der Merkmale in acht Teilbe reiche einteilen. Je nach Merkmalswert gehört jedes Merkmal zu einem der Teilbereiche; die A/D-Umsetzer 44, 45, 46 melden die Zugehörigkeit des entsprechenden Merkmals binär verschlüsselt als "HIGH"- oder "LOW"-Pegel ihrer drei Ausgangssignale. Fig. 5 shows a further advantageous embodiment of the function blocks 9 (comparison with reference values) and 14 (decision level) using 3 features. The three features 41 , 42 and 43 , which are also present as electrical voltage values, are each fed to an analog-to-digital converter 44 , 45 , 46 . In FIG. 5, simple 3-bit A / D converter 44, shown 45 and 46, which divide the range of values of the characteristics in eight Teilbe rich. Depending on the characteristic value, each characteristic belongs to one of the sub-areas; the A / D converters 44 , 45 , 46 report the affiliation of the corresponding feature in binary code as "HIGH" or "LOW" level of their three output signals.
Da jedes der drei Merkmale einem von acht Teilbereichen zugeord net wird, ergeben sich somit 8×8×8=512 mögliche verschiedene Kom binationen, verschlüsselt in 9 Signalleitungen. In der nachfol genden Entscheidungsstufe 14 wird jeder dieser Kominationen ein bestimmtes Klopfverhalten (z. B. Klopfstärke) zugeordnet. Diese Zuordnung kann, wie in Fig. 5 gezeigt, durch Verwendung eines PROM 47 geschehen. Die neun Eingangssignale des PROM 47 adres sieren genau einen Speicherplatz im PROM. Sein Inhalt enthält die Be schreibung des Klopfzustandes, der zu der gerade anliegenden Kom bination von Eingangssignalen und damit zu der aktuellen Kombi nation der drei Merkmale 41, 42 und 43 gehört; er wird an die Ausgänge 48 des PROM weitergegeben.Since each of the three features is assigned to one of eight sub-areas, this results in 8 × 8 × 8 = 512 possible different combinations, encoded in 9 signal lines. In the subsequent decision stage 14 , each of these combinations is assigned a specific knocking behavior (e.g. knocking strength). As shown in FIG. 5, this assignment can be made using a PROM 47 . The nine input signals of the PROM 47 address exactly one memory location in the PROM. Its content contains the description of the knocking state, which belongs to the combination of input signals currently applied and thus to the current combination of the three features 41 , 42 and 43 ; it is passed on to outputs 48 of the PROM.
Auf die Darstellung in Fig. 1 bezogen bilden die Merkmale 41, 42 und 43 zusammen den Vergleichsmerkmal-Vektor 8. Referenzwerte sind hier die in den A/D-Umsetzern festliegenden Intervallgren zen, die den Wertebereich der Eingänge der A/D-Umsetzer in Teil bereiche unterteilen. Diese Intervallgrenzen bilden den Referenz- Vektor 13. Die drei Merkmale stellen jeweils einen Punkt im 3di mensionalen Merkmalsraum dar. Die Referenzwerte teilen den Merk malsraum in 512 Teilräume. Jedem dieser Teilräume wird durch das PROM 47, das hier die Entscheidungsstufe 14 darstellt, einem Klopf zustand zugeordnet. Die Zuordnung ist über das PROM 47 frei program mierbar.Based on the illustration in FIG. 1 to form the features 41, 42 and 43 together the comparative feature vector. 8 The reference values here are the interval limits defined in the A / D converters, which divide the value range of the inputs of the A / D converters into sub-areas. These interval limits form the reference vector 13 . The three features each represent a point in the 3-dimensional feature space. The reference values divide the feature space into 512 subspaces. Each of these subspaces is assigned a knock condition by the PROM 47 , which represents the decision level 14 here. The assignment can be freely programmed via the PROM 47 .
Sowohl die Ausführungsform in Fig. 3 als auch in Fig. 5 arbeiten vollständig in Hardware ohne Zuhilfenahme eines Mikroprozessors oder ähnlicher digitaler Rechenwerke. Es lassen sich daneben wei tere vorteilhafte Ausführungsformen darstellen. Z. B. kann durch Veränderung der Eingangscharakteristik der A/D-Umsetzer 44, 45, 46 oder durch vorgeschaltete Verstärker eine nichtlineare Auftei lung des Wertebereichs in Teilbereiche erzielt werden. Durch Nach führung der Referenzspannung der A/D-Umsetzer 44, 45, 46 können die Referenzwerte im Betrieb beeinflußt werden. Ebenso kann das PROM 47 durch einen Schreib/Lese-Speicher ersetzt werden, der im Be trieb z. B. durch einen Mikroprozessor eine Anpassung der Zuord nung zwischen Merkmalswerten und zugehörigen Klopfbewertungen er möglicht.Both the embodiment in FIG. 3 and in FIG. 5 work entirely in hardware without the aid of a microprocessor or similar digital arithmetic units. It can also represent other advantageous embodiments. For example, by changing the input characteristics of the A / D converters 44 , 45 , 46 or upstream amplifiers, a non-linear division of the value range into sub-areas can be achieved. By tracking the reference voltage of the A / D converter 44 , 45 , 46 , the reference values can be influenced during operation. Likewise, the PROM 47 can be replaced by a read / write memory, which is in operation z. B. by a microprocessor an adjustment of the assignment between feature values and associated knock evaluations he enables.
Bei Einsatz von digitalen Rechenwerken lassen sich auch weitaus komplexere Erkennungsmöglichkeiten realisieren. Z. B. können zu nächst sehr viele Basismerkmale berechnet werden, aus denen dann, z. B. mit Hauptachsentransformation, die Merkmale mit dem höchsten Informationsgehalt bestimmt und weiterverarbeitet werden. Ebenso lassen sich die Grenzen der Teilbereiche sehr viel flexibler bei Verwendung von Mikroprozessoren festlegen als das mit reinen Hardware-Einheiten möglich ist.When using digital arithmetic units, you can also do a lot Realize more complex recognition options. For example, you can too next very many basic characteristics are calculated, from which then e.g. B. with major axis transformation, the features with the highest Information content determined and processed. As well the boundaries of the sub-areas can be used much more flexibly Specify use of microprocessors as that with pure Hardware units is possible.
Als "Hauptachsentransformation" wird dabei eine Drehung und/oder Verschiebung des Koordinatensystems derart bezeichnet, daß die Orientierung/Vorzugsrichtungen des vorliegenden geometrischen Gebildes (Kurve, Körper, Punktwolke, . . .) in Richtung der neuen Koordinatenachsen liegen. Bei Ellipsen in der Ebene wird durch eine Hauptachsentransformation das x-y-Koordinatensystem so ge dreht/verschoben, daß sein Nullpunkt im Mittelpunkt der Ellipse liegt und die x-Achse in Richtung der größeren Ellipsenachse zeigt.A rotation and / or is used as the "main axis transformation" Displacement of the coordinate system so that the Orientation / preferred directions of the present geometric Formed (curve, body, point cloud, ...) in the direction of the new Coordinate axes lie. With ellipses in the plane is by a major axis transformation the x-y coordinate system so ge rotates / shifts that its zero point is at the center of the ellipse lies and the x-axis in the direction of the larger ellipse axis shows.
Bei bekannten Verfahren wird zur Feststellung klopfenden Betrie bes durch Beobachtung bzw. Auswertung des Körperschalls der Brennkraftmaschine als Referenzwert ein Mittelwert, gebildet aus den Signalen vorangegangener Arbeitsspiele, verwendet. Dieser Mittelwert verändert sich jedoch in Abhängigkeit vom Auftreten von Störsignalen, die z. B. infolge mechanischer Körperschallan regung entstehen. Die Summe aller Störsignale verursacht ein Signalniveau während des nicht klopfenden Motorbetriebs, das sich insbesondere in Abhängigkeit vom Betriebspunkt, der Lebensdauer des Motors usw. verändert. Daher ist der Mittelwert vorangegangener Arbeitsspiele nicht als Referenzwert geeignet.Known methods are used to determine knocking bes by observation or evaluation of the structure-borne noise Internal combustion engine as a reference value an average value, formed from the signals from previous work cycles. This However, the mean changes depending on the occurrence of interference signals, e.g. B. due to mechanical structure-borne noise excitement arise. The sum of all interference signals causes a Signal level during non-knocking engine operation that is especially depending on the operating point, the life of the Motors etc. changed. Therefore the mean is more previous Working cycles are not suitable as a reference value.
Die "Standardabweichung" beschreibt die Abweichung des jeweils festgestellten Merkmals vom Mittelwert vorangegangener Arbeitsspie le. Da sie den Schwankungen des Niveaus des Mittelwertes nicht unterliegt, wird die Festlegung des Schwellwertes, also der Klopf grenze, vereinfacht. Die Standardabweichung reagiert sehr empfind lich auf das stochastische Auftreten von klopfenden Verbrennungs zyklen und eignet sich daher gut zur Quantifizierung sowohl der Klopfstärke eines einzelnen Arbeitsspiels als auch des Klopfzu standes bei der Betrachtung vieler aufeinanderfolgender Arbeits spiele.The "standard deviation" describes the deviation of each feature found from the mean of the previous workload le. Since they do not fluctuate in the level of the mean is subject to the determination of the threshold value, i.e. the knock limit, simplified. The standard deviation is very sensitive Lich on the stochastic occurrence of knocking combustion cycles and is therefore well suited for the quantification of both Knock strength of a single work cycle as well as the knock when looking at many successive jobs games.
Für eine Einstellung des Klopfregelsystems auf optimale Motorlei stung, das heißt Motorbetrieb im leicht klopfenden Bereich, ist eine klopfstärkenabhängige Motorverstellung (z. B. Spätverstellung des Zündzeitpunktes) zur Vermeidung von stark klopfenden Arbeits spielen erforderlich.For adjustment of the knock control system to optimal engine performance stung, that is engine operation in the knocking area a knock strength-dependent engine adjustment (e.g. late adjustment the ignition point) to avoid heavy knocking work play required.
Fig. 6 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel die Klopferkennung mit Körperschallsensoren 51. In gleicher Weise wird auch bei Ver wendung von Zylinderdrucksensoren vorgegangen. Die Anzahl der Sensoren 51 richtet sich nach der Bauart des Motors (Zylinderzahl und Zylinderanordnung). Dementsprechend werden einer oder mehrere Sensoren 51 eingesetzt. Zur Erlangung einer hohen Sicherheit der Klopferkennung ist die Verwendung eines Sensors für jeden Zylin der vorteilhaft. Die Signale 52 der Sensoren 51 werden in einer Signalaufbereitung 53 verstärkt und in einem breiten Fre quenzbereich, der möglichst viele vom jeweiligen Sensor registrier te Klopffrequenzen enthält, in einem Bandpaßfilter gefiltert. Als "Klopffrequenzen" werden dabei die unter anderem von der Brenn raumgeometrie abhängigen, bei Klopfen auftretenden Eigenfrequen zen der Brennraumladung (Raumresonanzen) bezeichnet. Fig. 6 shows as a further embodiment, the detecting knocking, with vibration sensors 51. The same procedure is followed when using cylinder pressure sensors. The number of sensors 51 depends on the type of engine (number of cylinders and cylinder arrangement). Accordingly, one or more sensors 51 are used. To achieve a high level of knock detection, the use of a sensor for each cylinder is advantageous. The signals 52 from the sensors 51 are amplified in a signal conditioning device 53 and are filtered in a bandpass filter over a wide frequency range, which contains as many knocking frequencies as possible registered by the respective sensor. Knocking frequencies are the natural frequencies of the combustion chamber charge (room resonances) that are dependent on the geometry of the combustion chamber and occur when knocked.
Aus den aufbereiteten Signalen 54 werden in Stufe 55 die Energien der "Signalfenster" (1. Merkmal) je Arbeitsspiel und für jeden Zylin der bestimmt, d. h. die Signale 54 werden quadriert oder gleichge richtet und in einem vorgegebenen Kurbelwinkelbereich integriert.From the processed signals 54 , the energies of the "signal window" (1st feature) are determined for each cycle and for each cylinder in step 55 , ie the signals 54 are squared or rectified and integrated in a predetermined crank angle range.
Aus den so erzeugten Merkmalswerten 56 wird in Stufe 57 der zum I-ten Arbeitsspiel gehörende gleitende Mittelwert aus dem zum vorhergehenden Arbeitsspiel gehörenden gleitenden Mittelwert MW(I-1), dem Merkmalswert E(I) (Energiewert des I-ten Arbeits spiels) und einem vorgegebenen Wert Z (Zweierpotenz, z. B: 2, 4, 8, 16 usw.) entsprechend der FormelIn step 57 , the feature values 56 generated in this way become the moving average belonging to the Ith working cycle from the moving average MW (I-1) belonging to the previous working cycle, the characteristic value E (I) (energy value of the Ith working cycle) and a predetermined value Z (power of two, e.g. 2, 4, 8, 16, etc.) according to the formula
MW(I) = MW(I-1) * (Z-1)/Z + E(I)/ZMW (I) = MW (I-1) * (Z-1) / Z + E (I) / Z
bestimmt. Außerdem werden aus den Merkmalswerten 56 in Stufe 58 die "gleitende Standardabweichung" (2. Referenzwert) 61 nach der Formelcertainly. In addition, the feature values 56 in step 58 become the "sliding standard deviation" (2nd reference value) 61 according to the formula
St(I) = St(I-1) * (L-1)/L + |E(I) - MW(I-1)|/LSt (I) = St (I-1) * (L-1) / L + | E (I) - MW (I-1) | / L
bestimmt, wobei St(I) die zum I-ten Arbeitsspiel gehörende glei tende Standardabweichung, ST(I-1) die zum vorhergehenden Arbeits spiel gehörende gleitende Standardabweichung und L ein vorgegebe ner Wert (Zweierpotenz, z. B: 2, 4, 8, 16 usw.) ist.determined, where St (I) is the same as the Ith working cycle standard deviation, ST (I-1) the previous work sliding standard deviation belonging to the game and L a default ner value (power of two, e.g. 2, 4, 8, 16, etc.).
Bei der Bestimmung des 1. Referenzwertes 60 und des 2. Referenz wertes 61 werden die als klopfend erkannten Arbeitsspiele nicht berücksichtigt.When determining the 1st reference value 60 and the 2nd reference value 61 , the work cycles recognized as knocking are not taken into account.
In Stufe 59 wird der aktuelle Wert der gleitenden Standardabwei chung (2. Merkmal) 62 in gleicher Weise wie der 2. Referenzwert 61 in der Stufe 58 bestimmt, wobei die als klopfend erkannten Ar beitsspiele nicht berücksichtigt werden. In stage 59 , the current value of the sliding standard deviation (2nd characteristic) 62 is determined in the same way as the 2nd reference value 61 in stage 58 , the working games recognized as knocking not being taken into account.
In der darauf folgenden Stufe 64 wird der Wert 62 des 2. Merkmals mit dem 2. Referenzwert verglichen, wobei als 2. Referenzwert 61 der zum vorhergehenden Arbeitsspiel gehörende Wert der gleitenden Standardabweichung verwendet wird. Überschreitet der 2. Merkmals wert 62 den 2. Referenzwert 61 um ein bestimmtes Maß, so ist eine notwendige Bedingung zur Klopferkennung erfüllt. Der Wert des 2. Merkmals (Standardabweichung einschließlich dem Energiewert des beobachteten Arbeitsspiels) kann sehr hoch sein, wenn der Merkmals wert 56 (Energiewert des beobachteten Arbeitsspiels) infolge Klopfens einen hohen Wert oder infolge einer "leisen" Verbrennung einen niedrigen Wert aufweist. Daher wird in Stufe 63 zusätzlich der Merkmalswert 56 (Energiewert des beobachteten Arbeitsspiels) mit dem 1. Referenzwert (gleitender Mittelwert) 60 verglichen. Ist dieser Wert größer als der 1. Referenzwert 60, sind beide Be dingungen erfüllt, und das betrachtete Arbeitsspiel wird als klopfend eingestuft, d. h. in Stufe 66 wird die Klopfentscheidung 67 "Ja" getroffen. Im Falle der Klopfentscheidung 67 "Ja" wird in der Stufe 68 anhand eines Vergleichswertes 65 eine Klassierung der Klopfstärke durchgeführt und in Stufe 69 "Klopfregelung" eine von der Klopfstärke abhängige Verstellung der Motoreinstel lung (z. B: Spätverstellung des Zündzeitpunktes des momentan be trachteten Zylinders um einen bestimmten Winkelbetrag) vorgenommen.In the subsequent stage 64 , the value 62 of the second characteristic is compared with the second reference value, the value of the sliding standard deviation belonging to the previous work cycle being used as the second reference value 61 . If the 2nd characteristic value 62 exceeds the 2nd reference value 61 by a certain amount, then a necessary condition for knock detection is fulfilled. The value of the second characteristic (standard deviation including the energy value of the observed work cycle) can be very high if the characteristic value 56 (energy value of the observed work cycle) has a high value due to knocking or a low value due to "quiet" combustion. Therefore, in step 63 the feature value 56 (energy value of the observed work cycle) is additionally compared with the 1st reference value (moving average) 60 . If this value is greater than the 1st reference value 60 , both conditions are met and the work cycle considered is classified as knocking, ie in step 66 the knocking decision 67 "yes" is made. In the event of knock decision 67 "yes", a classification of the knock strength is carried out in stage 68 on the basis of a comparison value 65 and in stage 69 "knock control" an adjustment of the engine setting dependent on the knock strength (e.g. late adjustment of the ignition timing of the currently considered Cylinder by a certain angle).
Claims (17)
daß der Wert (56) der Energie des Signalausschnitts des jeweili gen Arbeitsspiels ein Merkmal,
daß der gleitende Mittelwert (60) der Energie des Signalaus schnitts des jeweiligen Arbeitsspiels über mehrere vorangegange ne Arbeitsspiele außer dem jeweils beobachteten Arbeitsspiel und außer den als klopfend erkannten Arbeitsspielen einen Referenz wert,
daß die gleitende Standardabweichung (62 bzw. 61) einer Anzahl vor angegangener Arbeitsspiele ein weiteres Merkmal (62) bzw. einen weiteren Referenzwert (61) darstellen,
daß der Vergleich des Merkmals (62) (Standardabweichung ein schließlich des jeweils beobachteten Arbeitsspiels und außer den als klopfend erkannten Arbeitsspielen) mit dem Referenzwert (61) (Standardabweichung außer dem beobachteten Arbeitsspiel und außer den als klopfend erkannten Arbeitsspielen) eine notwendige Bedingung
und der Vergleich des Energiewerts (56) des jeweils beobachteten Arbeitsspiels mit dem Referenzwert (60) (gleitender Mittelwert einer Anzahl vorangegangener Arbeitsspiele außer dem jeweils be obachteten Arbeitsspiel und außer den als klopfend erkannten Ar beitsspielen) eine hinreichende Bedingung
für die Erkennung klopfender Verbrennung des jeweils beobachte ten Arbeitsspiels darstellt.15. The method according to any one of claims 2-6, characterized in that
that the value ( 56 ) of the energy of the signal section of the respective working cycle is a characteristic,
that the moving average ( 60 ) of the energy of the signal section of the respective work cycle over a number of previous ne work cycles in addition to the work cycle observed in each case and in addition to the work cycles recognized as knocking, a reference value,
that the sliding standard deviation ( 62 or 61 ) of a number of previous work cycles represent a further characteristic ( 62 ) or a further reference value ( 61 ),
that the comparison of the characteristic ( 62 ) (standard deviation including the work cycle observed in each case and except for the work cycles recognized as knocking) with the reference value ( 61 ) (standard deviation apart from the observed work cycle and except for the work cycles recognized as knocking) is a necessary condition
and the comparison of the energy value ( 56 ) of the respectively observed work cycle with the reference value ( 60 ) (moving average of a number of previous work cycles in addition to the respectively observed work cycle and in addition to the work cycles recognized as knocking) is a sufficient condition
for the detection of knocking combustion of the work cycle observed in each case.
aus dem Energiewert E(I) des I-ten Arbeitsspiels und aus einem vorgegebenen Wert Z (Zweierpotenz, z. B. 2, 4, 8, 16 usw.) entsprechend der Formel MW(I) = MW(I-1) * (Z-1)/Z + E(I)/Zund daß die gleitende Standardabweichung des I-ten Arbeitsspiels entsprechend der FormelSt(I) = ST(I-1) * (L-1)/L + |E(I) - MW(I-1)|/Lbestimmt wird, wobei St(I) die dem I-ten Arbeitsspiel zugeordnete gleitende Standardabweichung, St(I-1) die dem vorhergehenden Ar beitsspiel zugeordnete gleitende Standardabweichung und L ein vorgegebener Wert (Zweierpotenz, z. B. 2, 4, 8, 16 usw.) ist.16. The method according to claim 15, characterized in that the moving average MW (I) belonging to the I-th work cycle from the mean MW (I-1) belonging to the previous work cycle,
from the energy value E (I) of the Ith work cycle and from a predetermined value Z (power of two, e.g. 2, 4, 8, 16 etc.) according to the formula MW (I) = MW (I-1) * (Z-1) / Z + E (I) / Z and that the sliding standard deviation of the I th work cycle according to the formula St (I) = ST (I-1) * (L-1) / L + | E (I) - MW (I-1) | / L is determined, with St (I) the sliding standard deviation assigned to the I th working cycle, St (I-1) the sliding standard deviation assigned to the previous working cycle, and L a predetermined value (power of two, e.g. 2, 4, 8, 16, etc.).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4015992A DE4015992A1 (en) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | Detecting and measuring internal combustion engine knocking - by evaluating sensor signals w.r.t. combination of characteristics to achieve improved knock detection eliminating faulty decisions |
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| DE4015992A DE4015992A1 (en) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | Detecting and measuring internal combustion engine knocking - by evaluating sensor signals w.r.t. combination of characteristics to achieve improved knock detection eliminating faulty decisions |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4015992A1 true DE4015992A1 (en) | 1991-11-21 |
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ID=6406691
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| DE4015992A Withdrawn DE4015992A1 (en) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | Detecting and measuring internal combustion engine knocking - by evaluating sensor signals w.r.t. combination of characteristics to achieve improved knock detection eliminating faulty decisions |
Country Status (1)
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