Die Erkennung von Verbrennungsaussetzern (VA-Erkennung) in Ottomotoren ist von gesetzgebender Seite vorgeschrieben. Dabei müssen zum einen Aussetzerraten erkannt werden, die so hoch sind, daß sie langfristig den Katalysator schädigen würden, als auch kurzfristige Ereignisse, die zu einem Überschreiten vorgegebener Schadstoffgrenzen führen. Beide Aussetzerraten müssen vorab für jedes Motormodell individuell bestimmt werden. Gegenwärtig werden zwei Verfahren in der Praxis eingesetzt: die VA-Erkennung über Messung von Drehzahlschwankungen und die VA-Erkennung über Ionisationsstrommessungen. Im Beitrag wird ein alternatives Verfahren zur VA-Erkennung mit Klopfsensoren beschrieben und eine neuartige Methode vorgestellt, mit der sich verbrennungsrelevante Informationen aus dem Klopfsensorsignal extrahieren lassen und anschließend diagnostiziert werden kann, ob ein Verbrennungsaussetzer aufgetreten ist oder nicht. Zunächst wurde gezeigt, welche Komponenten im Klopfsensorsignal vertreten sind, und wie sich ihre Charakteristik mit dem Auftreten eines Verbrennungsaussetzers ändert. Es wurde gezeigt, daß die Einhüllenden der drehzahlharmonischen Signalkomponenten ein Informationsträger bezüglich des Verbrennungszustandes sind. Anschließend wurde die so genannte HEE-Methode (Harmonic Envelope Extraction) vorgestellt, die es erlaubt, genau diese Einhüllenden hinreichend genau zu schätzen. Ein kurzer Vergleich mit der STFT wurde gegeben, um den großen Vorteil der HEE-Methode gegenüber filterbasierten Verfahren zu unterstreichen. Anschließend wurde die HEE-Methode auf reale Klopfsensorsignale angewendet. Es wurde gezeigt, daß mit Einschränkungen gute bis sehr gute Identifikationsraten für die VA-Erkennung erzielt werden konnten. Dieses Verfahren macht deutlich, daß gegenüber derzeit verbreiteten Methoden wie der Auswertung von Drehzahlschwankungen auch andere Signale bereits vorhandener Sensoren für die VA-Erkennung mit guten Resultaten genutzt werden können.
Einsatz von Klopfsensoren zur Erkennung von Verbrennungsaussetzern
Application of knock sensors for engine misfire detection
Technisches Messen ; 70 , 4 ; 180-186
2003
7 Seiten, 8 Bilder, 11 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Einsatz von Klopfsensoren zur Erkennung von Verbrennungsaussetzern
IuD Bahn | 2003
|Pre-Crash-Erkennung im Kfz-Umfeld durch Einsatz aktiver Abstandssensoren
Tema Archiv | 2010
|