DE2912773A1

DE2912773A1 - Vorrichtung zum messen der laufunruhe eines motors

Info

Publication number: DE2912773A1
Application number: DE19792912773
Authority: DE
Inventors: Eberhard Dipl Ing Mausner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-03-30
Filing date: 1979-03-30
Publication date: 1980-10-09

Description

Vorrichtung zum Messen der Laufunruhe eines Motors Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Messen der Laufunruhe eines Motors nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Die Laufunruhe eines Motors wird durch Schwankungen des Druckverlaufs in den Zylindern einer Brennkraftmaschine hervorgerufen, die wiederum durch die Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches (gegeben durch die Luftzahl X ) beeinflußt werden. Zum Beispiel hat eine Abmagerung des Kraftstoff-Luft-Gemisches, welches der Brennkraftmaschine zugeführt wird, im allgemeinen eine Verminderung der Umsatzgeschwindigkeit des Gases im Brennraum zur Folge. Die Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches wird vom Bereich der oberen Totpunktlage des Kolbens immer mehr in den Expansionshub des Kolbens verschoben. Die zyklischen Schwankungen des Verbrennungsablaufes und damit des Drehmomentes nehmen zu, so aaß die Schwankungen der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle größer werden. In der DE-OS 24 34 743 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zur Regelung des Betriebsverhaltens einer Brennkraftmaschine beschrieben, beI der die durch die Schwankungen des Druckverlaufs hervorgerufene Laufünruhe über die Änderungen der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle bestimmt wird. DIese Einrichtung hat aber den Nachteil, daß die Messung der Laufunruhe drehzahlabhängig ist.
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Laufunruhemessung drehzahlunabhängig ist und auf einfache Weise durchzuführen ist. Ein weiterer Vorteil ist, daß Störungen, die nicht zur Laufunruhe gehören, unterdrückt werden.
Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt eine schaltungsmäßige Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels.
BeschreIbung des Ausführungsbeispiels Bei ar In der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel ist ei Sensor 1, der vorzugsweise als Beschleunigungsaufnehmer bzw. Geschwindigkeitsaufnehmer ausgebildet ist, über einen Vorverstärker 2 mit einem Filter 3 verbunden.
Als Filter 3 wird ein schmalbandiges Filter hoher Güte mit eIner Resonanzfrequenz von vorzugsweise 3 Hz gewählt.
Das Filter 3 ist an einen weiteren Verstärker 4 angeschlossen. Der Verstärker 4 ist über Mittel zur Gleichrichturs mit einer Integrationsschaltung 6 verbunden.
Die Integrationsschaltung 6 kann z.B. als Tiefpaß mit grober t-eltkonstante ausgebildet sein. Zur Bestimmung der Drehzahl der Kurbelwelle 7 wird eine Geberanordnung ver-.and , die eine mit der Kurbelwelle 7 verbundene Scheibe 8 aufweist, auf der umfangsseitig eine Marke 9 angebracht ist. Die Marke 9 wird durch einen Aufnehmer O abgetastet, der optisch oder induktiv arbeitet oder auf einem anderen Prinzip beruht (Hall-, Wiegand-Effekt). Der Aufnehmer 10 ist mit einem Frequenz-Spannungs-Wandler 11 verbunden, dessen Ausgang einerseits dem Filter 3 und andererseits dem Verstärker 4 zugeführt ist.
Die Motorschwingungen werden durch den Sensor 1, der am Iotorb~ock angebracht ist, erfaßt. Der Sensor 1 wanaelt die durch die Motorschwingungen hervorgerufene Geschwindigkeit bzw. Beschleunigung in eine proportionale elektrische Spannung um. Der Ladungsvorverstärker 2 setzt die hohe Impedanz des Sensors 1 herab, so daß sich u.a. lange Kabel zwischen Vorverstärker 2 und einem nicht dargestellten Anzeigegerät verwenden lassen.
Durch das Filter 3 wird aus dem Frequenzspektrum ein niederfrequentes Signal herausgefiltert. Da Frequenzanalysen der Drehzahlschwankungen gezeigt haben, daß bei Erhöhung der Luftzahl A , d.h. bei abgemagerten Kraftstoff-LuSt-Gemisch, die Spektralanteile der Schwingung, die einem bandbegrenztem weißen Rauschen gleiche, besonders im niederfrequenten Frequenzbereich anwachsen, ist es möglich, das Filter 3 im genannten Frequenzbereich sehr schmalbandig zu machen und damit Störungen, die nicht zur Laufunruhe gehören zu unterdrücken. Das gefilterte Signal wird in dem Verstärker 4 verstärkt und durch die Mittel zur Gleichrichtung 5 gleichgerichtet. Die vorzugsweise als Tiefpaß mit großer Zeitkonstante ausgebildete Integrationsschaltung 6 erzeugt eine der Laufunruhe des Motors proportionale Spannung, da durch die große Zeitkonstante die Hüllkurve der Spannungsschwankungen gebildet wird.
Die Bandbreite des Filters 3 wird vorzugsweise fest gewählt, es kann aber auch vorgesehen sein, sie mit der Drehzan- zu ändern. Falls es gewünscht wird, kann auch die Bandmitte der Drehzahl nachgeführt werden. Dazu wird mit Hilfe der mit der Kurbelwelle 7 starr verbundenen, sich drehenden Scheibe 8 mit Marke 9 und des Aufnehmers 10 die Drehzahl der Brennkraftmaschine bestimmt. Die -Drehzahl wird durch den Frequenzspannungswandler 11 in eine drehzahlabhängige Spannung verwandelt, durch die die Bandmitte des Filters 3 nachgeführt wird. Der Frequenz-Spannungs-Wandler 11 kann z.B. als PLL ausgebildet sein. Das drehzahlabhängige Ausgangssignal des Frequenz-Spannungs-Wandlers kann auch dazu dienen, den Verstärkungsfaktor des Verstärkers 4 mit der Drehzahl zu ändern.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann einerseits als Diagnoseeinrichtung, die die Laufunruhe anzeigt, verwendet werden, andererseits kann sie in einen Regelkreis eingebaut werden, in dem der Istwert der Laufunruhe mit einem vorher bestimmten Sollwert verglichen wird und je nach Abweichung die Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches geändert wird.
Vorrichtung zur Messung der Laufunruhe eines Motors Zusammenfassung Es wird eine Vorrichtung zum Messen der Laufunruhe einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen, bei der ein vorzugsweise als Beschleunigungsaufnehmer bzw. Geschwindigkeitsaufnehmer (1) ausgebildeter Sensor, der am Motorblock befestigt ist, ein Signal abgibt, das u.a. die Laufunruhe charakterisiert. Aus dem breiten Frequenzband des Signals wird mit Hilfe eines schmalbandigen Filters (3) ein kleiner Frequenzbereich herausgefiltert, so daß Störungen, die nicht zur Laufunruhe gehören, unterdrückt werden. Das schmalbandige Signal wird verstärkt und durch Mittel zur Gleichrichtung (5) gleichgerichtet. Eine anschließende Integrationsschaltung (6), die vorzugsweise als Tiefpaß mit großer Zeitkonstante ausgebildet ist, erzeugt eine der Laufunruhe der Brennkraftmaschine proportionale Spannung.

Claims

Ansprüche 1. Vorrichtung zum Messen der Laufunruhe einer Brennkraftmaschine mit einem ein Signal abgebenden Sensor d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Filter (3) vorgesehen ist, dem mittel zur Gleichrichtung (5)- und eine Integrationsschaltung (6) nachgeschaltet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Integrationsschaltung (6) ein Tiefpaß mit großer Zeitkonstante ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß Mittel zur Nachführung der Bandmitte (11) des Filters (3) bei Änderung der Drehzahl vorgesehen sind.
. Vorrichtung nach einem. der Ansprüche 1 his 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Machführung der Meßverstärkung des Verstärkers (4) bei Änderung der Drehzahl vorgeseben sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (1) als Beschleunigungsaufnehmer oder las Geschwindigkeitsaufnehmer ausgebildet ist