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Dokumentenidentifikation DE69619396T2 19.09.2002
EP-Veröffentlichungsnummer 0864079
Titel VERFAHREN ZUR KLOPFERKENNUNG BEI BRENNKRAFTMASCHINEN
Anmelder C.R.F. S.C.P.A., Orbassano, IT
Erfinder FONTANA, Roberto, I-10137 Torino, IT;
MORRA, Gianluca, I-10051 Avigliana, IT;
RE FIORENTIN, Stefano, I-10095 Grugliasco, IT
Vertreter Meissner, Bolte & Partner, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69619396
Vertragsstaaten DE, ES, FR, GB, IT, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 29.11.1996
EP-Aktenzeichen 969401363
WO-Anmeldetag 29.11.1996
PCT-Aktenzeichen PCT/IT96/00235
WO-Veröffentlichungsnummer 0009721084
WO-Veröffentlichungsdatum 12.06.1997
EP-Offenlegungsdatum 16.09.1998
EP date of grant 20.02.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.09.2002
IPC-Hauptklasse G01L 23/22

Beschreibung[de]
TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Detektieren von Klopfen in Brennkraftmaschinen.

STAND DER TECHNIK

Bekanntlich unterliegen Brennkraftmaschinen unter gewissen Betriebbedingungen einem Klopfen, d. h. einer ungeregelten Verbrennung des Gemischs, das dann, wenn es stark ist und in zahlreichen Maschinentakten auftritt, zu einem beeinträchtigten Wirkungsgrad und einer schwerwiegenden Überhitzung der Maschine sowie einer verkürzten Lebensdauer und einem abrupten Ausfall mancher Teile der Maschine führt.

Deshalb sind mehrere Systeme zum Detektieren von Klopfzuständen oder des Phänomens selbst und somit zur Reduzierung der Gefahr oder der Folgen von Klopfen durch entsprechende Steuerung von Verbrennungsparametern vorgeschlagen worden oder werden zur Zeit entwickelt.

Solche Systeme beruhen hauptsächlich auf der direkten oder indirekten Überwachung des Drucks als Funktion der Kolbenposition im Inneren des Zylinders, dessen Zyklusdiagramm glockenförmig ist, wobei der Scheitel nahe bei der oberen Totpunktposition liegt. Unter normalen Verbrennungsbedingungen ist der Scheitel typischerweise abgerundet, während er im Fall von Klopfen einen gezackten Rand mit einer großen Anzahl von Vertiefungen aufweist (Fig. 1a und 1b).

Die Analyse dieser Vertiefungen oder Einbuchtungen liefert nützliche Information für die Klopfdetektierung.

Einige bekannte Verfahren verwenden Sensoren, die sich im Inneren des Brennraums befinden, um die Amplitude der Vertiefungen oder Einbuchtungen direkt zu detektieren. Eine solche Anordnung der Sensoren ermöglicht es zwar, äußerst genaue, zuverlässige Werte zu erhalten, bedeutet jedoch eine anspruchsvolle, teure Technologie und ist daher auf den Laborgebrauch oder Prototypen beschränkt.

Andere Verfahren verwenden Vibrationssensoren, die an dem Maschinenblock angebracht sind, was zwar technisch einfacher und billiger ist, aber im Vergleich mit der direkten Detektierung größere Störungen der Meßwerte mit sich bringt, weil die an dem Block gemessene Vibration zusätzlich zu der Zylinders auch durch andere Erscheinungen verursacht wird.

Das Patent GB-A-2 265 006, Anmelderin Nippondenso Co. Ltd., betrifft beispielsweise ein Klopfsteuerungssystem, das Klopfsensoren an dem Maschinenblock verwendet und Klopfen durch Vergleich der Intensität des Sensorsignals mit einem Entscheidungsschwellenwert detektiert und Klopfen durch Steuerung von Maschinenparametern wie etwa der Einspritzverstellung eliminiert.

Dabei führt das System eine logarithmische Konvertierung der Intensität des Sensorsignals aus, ermittelt seine Verteilung, berechnet einen Wert, der der Standardabweichung der Verteilung entspricht, und vergleicht diesen Wert mit einem Schwellenwert, der auf der Basis des vorher berechneten Werts und eines Mittelwerts der Verteilung berechnet ist.

Die Verteilung wird durch Verarbeitung numerischer Werte bestimmt, die die Amplitude von Spektralanteilen repräsentieren, die durch Schmalbandfilterung des Ausgangssignals der Sensoren erhalten ist, wobei das Signal aus zahlreichen Harmonischen besteht und einer Schmalbandfilterung unterzogen wird, um nur die Harmonische mit dem höchsten Energieinhalt zu extrahieren.

Gemäß dem obengenannten Patent werden der Mittelwert und die Standardabweichung unter Bezugnahme auf jeweils einen Maschinentakt und durch Anpassung des Klopfschwellenwerts bei jedem Takt berechnet.

In manchen Fällen ist jedoch die Steuerung des Betriebs der Maschine auf der Basis einer Spektralfrequenz und eines jeweiligen Maschinentakts restriktiv.

Das heißt, die Konzentration auf eine Frequenz kann dazu führen, daß andere Frequenzen, die ebenfalls durch Klopfen erzeugt werden, unbeachtet bleiben; und es kann sein, daß die Steuerung der Maschine, indem einfach ein lokales Klopfen Takt für Takt eliminiert wird, insofern nicht immer die beste Lösung ist, als der Wirkungsgrad der Maschine manchmal besser gefördert wird, wenn man eine gegebene Anzahl von Klopfereignissen in gewissen Abständen der Maschinentakte und/oder nur in bestimmten Zylindern zuläßt. Geringfügiges Klopfen ist in der Tat ein günstiger Maschinenbetriebs-zustand, da er einen hohen Wirkungsgrad ermöglicht, und sollte deshalb genutzt werden.

Schließlich hat das Anpassen des Entscheidungsschwellenwerts eine umfangreiche numerische Verarbeitung zur Folge, was die Implementierung des Verfahrens weiter erschwert.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Detektieren von Klopfen in Brennkraftmaschinen anzugeben, das so ausgebildet ist, daß es die obengenannten Nachteile eliminiert, und das eine optimale Steuerung von Klopfen ermöglicht.

Nach der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Detektieren von Klopfen in Brennkraftmaschinen angegeben, das die folgenden Schritte in Kombination aufweist:

a) Erzeugen eines Klopfsignals, das proportional zu der Intensität einer physikalischen Größe ist, die mit der Anwesenheit des Klopfens zusammenhängt;

b) Breitbandfiltern des Klopfsignals, um ein erstes Zwischensignal zu erzeugen;

c) Gleichrichten des ersten Zwischensignals, um ein zweites Zwischensignal zu erzeugen;

d) Integrieren des zweiten Zwischensignals, um einen ersten numerischen Wert zu erzeugen;

e) Berechnen des Logarithmus des ersten numerischen Werts, um einen zweiten numerischen Wert zu bilden;

f) Berechnen eines Mittelwerts als Funktion des zweiten numerischen Werts;

g) Berechnen eines Werts von mindestens einer ersten auf die Standardabweichung bezogenen Größe als Funktion des zweiten numerischen Werts und des Mittelwerts; und

h) Berechnen eines Werts eines Klopfkoeffizienten als Funktion des Werts der ersten auf die Standardabweichung bezogenen Größe.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Eine bevorzugte, nichteinschränkende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben; diese zeigen in:

Fig. 1a und 1b zwei Drucktaktdiagramme in Abwesenheit bzw. Anwesenheit von Klopfen;

Fig. 2 ein vereinfachtes Schema eines Verbrennungssystems, das das Detektierverfahren gemäß der Erfindung implementiert;

Fig. 3 ein Flußdiagramm einer ersten Ausführungsform des Detektierverfahrens gemäß der Erfindung;

Fig. 4 ein Diagramm der Standardabweichung als Funktion der Bandbreite relativ zu Klopf- und Nichtklopftakten;

Fig. 5, 6, 7 Diagramme einer Anzahl von Größen relativ zu der ersten Ausführungsform des Detektierverfahrens gemäß der Erfindung;

Fig. 8 ein Flußdiagramm einer zweiten Ausführungsform des Detektierverfahrens gemäß der Erfindung;

Fig. 9 ein Diagramm einer Anzahl von Größen relativ zu der zweiten Ausführungsform des Detektierverfahrens gemäß der Erfindung.

BESTE ART DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Das Bezugszeichen 1 in Fig. 2 bezeichnet eine Klopfdetektiereinrichtung, die an einer Brennkraftmaschine 2 angebracht ist, von der nur der Block 3 und Zylinder 4 gezeigt sind.

Die Detektiereinrichtung 1 weist folgendes auf: einen bekannten Beschleunigungssensor 5 (nicht im einzelnen beschrieben), der an dem Block 3 der Maschine 2 angebracht ist und ein Klopfsignal D erzeugt, das zu der Intensität der Vibration an dem Block 3 in Beziehung steht; und eine Zentraleinheit 6, der das Klopfsignal D zugeführt wird und die die Operationen implementiert, die nachstehend unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme der Fig. 3 und 8 relativ zu der ersten bzw. zweiten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben sind.

Dabei werden die in den Fig. 3 und 8 gezeigten Operationen für jede Verbrennung der Maschine 2 wiederholt, um das Klopfen kontinuierlich zu überwachen, und jeder Wert, der in irgendeiner gegebenen i-ten Wiederholung berechnet wird, ist mit dem Index "i" bezeichnet.

Wie Fig. 3 in bezug auf die erste Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung zeigt, folgt auf jede Verbrennung der Maschine 2 die Erfassung des Klopfsignals D, das von dem Beschleunigungssensor 5 erzeugt wird und auf die Intensität der Vibration an dem Block 3 der Maschine 2 bezogen ist (Block 10).

Das Klopfsignal D wird dann einer Breitbandfilterung unterzogen (Block 11), gleichgerichtet (Block 12) und in einem Zeitfenster integriert (Block 13).

Dabei wird die Filterungsbandbreite experimentell bestimmt, wie nachstehend im einzelnen beschrieben wird; das Integrationszeitfenster beginnt bei der Verbrennung des betreffenden Zylinders 4 unmittelbar nach der oberen Totpunktposition und hat eine Dauer, die von der Drehzahl und der Belastung der Maschine 2 abhängt.

Der Logarithmus xi des Integrationsergebnisses wird dann berechnet (Block 14); und, wie nachstehend im einzelnen beschrieben wird, wird ein entsprechender Mittelwert ui als Funktion des Logarithmuswerts xi bestimmt (Block 15), und ein entsprechender Standardabweichungswert σi wird als Funktion des oben bestimmten Mittelwerts ui und des berechneten Logarithmuswerts xi bestimmt (Block 16).

Dann wird die Differenz Δσi zwischen dem vorher berechneten Standardabweichungswert σi und einem vorbestimmten Schwellenwert σ&sub0;, der von der Drehzahl und der Belastung der Maschine 2 abhängt, bestimmt (Block 17).

Der resultierende Differenzwert Δσi wird dann dazu genutzt, eine Klopfzahl KIi zu bestimmen, die die "Neigung" der Maschine 2 zum Klopfen repräsentiert (Block 18).

Rein beispielhaft kann die Klopfzahl KIi unter Anwendung der folgenden Gleichung bestimmt werden:

KIi = Δσ·e(RPM/C) (1),

wobei RPM die Drehzahl pro Minute der Maschine 2 bezeichnet; Δσi die in Block 17 berechnete Differenz ist; und C eine geeignete Konstante (beispielsweise 1000) ist. Dabei hängt die Klopfzahl KIi nicht von der Maschinenbelastung ab.

Die Bandbreite, die zum Filtern des von dem Beschleunigungssensor 5 erzeugten Klopfsignals D verwendet wird, wird durch Analyse der Kurven in Fig. 4 bestimmt, die ein Diagramm der Standardabweichung σi gegenüber der Filterungsbandbreite relativ zu Klopf- und Nichtklopftakten der Maschine 2 zeigt.

Beide Kurven sind zu der Quadratwurzel der Bandbreite umgekehrt proportional, und das Verhältnis zwischen Standardabweichungen σi in beiden Fällen steigt bei Zunahme der Bandbreite. Aufgrund der Versuchsergebnisse wird deshalb bevorzugt eine Bandbreite von beispielsweise 5 bis 25 kHz gewählt.

Der Mittelwert ui wird unter Anwendung der folgenden Gleichung berechnet:

wobei ui der bei der i-ten Wiederholung berechnete Mittelwert ist; ui-1 der bei der vorhergehenden Wiederholung i-1 berechnete Mittelwert ist; xi der bei der i-ten Wiederholung berechnete Logarithmuswert ist; und λ&sub1; ein vorbestimmter Parameter ist.

Wie die obige Gleichung zeigt, stimmt bei der ersten Wiederholung der berechnete Mittelwert ui mit dem berechneten Logarithmuswert x&sub1; überein, während ab der zweiten Wiederholung der Mittelwert ui sowohl nach dem bei der i-ten Wiederholung berechneten Logarithmuswert xi als auch nach dem bei der Wiederholung i-1 berechneten Mittelwert ui-1, die beide mit dem Parameter λ&sub1; gewichtet sind, aktualisiert wird.

Fig. 5 zeigt beispielhaft ein Diagramm der Werte xi (kleine Quadrate), erhalten durch Berechnung des Logarithmus des Ergebnisses der Integration des gefilterten, gleichgerichteten Klopfsignals D, und des Zeitmusters (dicke dunkle Linie) des in aufeinanderfolgenden Maschinentakten berechneten Mittelwerts ui.

Die Standardabweichung σi wird unter Anwendung der folgenden Gleichung berechnet:

wobei xi der bei der i-ten Wiederholung berechnete Logarithmuswert ist; ui der bei der i-ten Wiederholung berechnete Mittelwert ist; σi, σi-1 und σ&sub1; die bei der Wiederholung i, i-1 bzw. 1 berechneten Standardabweichungswerte sind; und λ&sub2; ein vorbestimmter Parameter ist.

Wie die obige Gleichung zeigt, ist bei der ersten Wiederholung aufgrund der Übereinstimmung des Mittelwerts mit dem berechneten Logarithmuswert xi der Standardabweichungswert σi Null, während ab der zweiten Wiederholung der Standardabweichungswert σi nach dem bei der i-ten Wiederholung berechneten Logarithmuswert xi, dem bei der i-ten Wiederholung berechneten Mittelwert ui und dem bei der Wiederholung i-1 berechneten Standardabweichungswert σi-1, die jeweils mit dem Parameter λ&sub1; gewichtet sind, aktualisiert wird.

Fig. 6 zeigt beispielhaft ein Diagramm der in aufeinanderfolgenden Maschinentakten nach Gleichung (3) berechneten Standardabweichungswerte σi; und Fig. 7 zeigt beispielhaft ein Diagramm der Standardabweichung σi in Abwesenheit und Anwesenheit von Klopfen und als Resultat von Laborversuchen, die bei maximaler Belastung und in aufeinanderfolgenden Maschinentakten durchgeführt wurden.

Dabei definieren die zwei Strichlinien den Bereich, innerhalb dessen sich die Standardabweichung σi in Abwesenheit von Klopfen ändert, und die Werte außerhalb dieses Bereichs sind der Anwesenheit von Klopfen zugeordnet. Bei einer Zunahme der Drehzahl der Maschine 2 bleibt der Bereich konstant, während sich der Standardabweichungswert σi in Abwesenheit von Klopfen geringfügig erhöht.

Da ersichtlich ist, daß der Bereich konstant bleibt und sich der Standardabweichungswert σi nur geringfügig bei einer Zunahme der Drehzahl der Maschine 2 ändert, kann ein einziger Standardabweichungswert σ&sub0; definiert und als Schwellenwert genutzt werden, mit dem die Klopfzahl über den gesamten Drehzahlbereich der Maschine 2 bestimmt wird.

Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm der Operationen, die von der Zentraleinheit 6 bei jeder Verbrennung der Maschine 2 durchgeführt werden, in bezug auf die zweite Ausführungsform des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.

Die zweite Ausführungsform ist der ersten im wesentlichen ähnlich, mit Ausnahme der Art und Weise, wie die Standardabweichung σi und der Klopfkoeffizient KIi bestimmt werden.

Wie Fig. 8 zeigt und ebenso wie bei der ersten Ausführungsform, folgt auf jede Verbrennung die Erfassung des von dem Beschleunigungssensor 5 erzeugten Klopfsignals D (Block 20); das Klopfsignal D wird einer Breitbandfilterung unterzogen (Block 21), gleichgerichtet (Block 22) und in einem Zeitfenster integriert (Block 23); der Logarithmus xi des Integrationsergebnisses wird berechnet (Block 24); und ein entsprechender Mittelwert ui als Funktion des berechneten Werts xi wird nach Gleichung (2) berechnet (Block 25).

Im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform wird jedoch an diesem Punkt ein Vergleich zwischen dem berechneten Logarithmuswert xi und dem entsprechenden aktualisierten Mittelwert ui vorgenommen (Block 26). Wenn der Wert xi gleich dem oder größer als der entsprechende aktualisierte Mittelwert ui ist (Ausgang JA von Block 26), dann definiert der Wert xi gemeinsam mit sämtlichen Werten xi, die für die verschiedenen Zylinder 4 in aufeinanderfolgenden Verbrennungen der Maschine berechnet wurden und ebenfalls gleich dem oder größer als ein entsprechender aktualisierter Mittelwert ui sind, eine erste Halbverteilung, die nachstehend als "positive Halbverteilung" bezeichnet wird (Block 27). Wenn umgekehrt der Wert xi kleiner als der entsprechende aktualisierte Mittelwert ui ist (Ausgang NEIN von Block 26), dann definiert der Wert xi gemeinsam mit sämtlichen Werten xi, die für die verschiedenen Zylinder 4 in aufeinanderfolgenden Verbrennungen der Maschine 2 berechnet wurden und ebenfalls kleiner als ein entsprechender aktualisierter Mittelwert ui sind, eine zweite Halbverteilung, die nachstehend als "negative Halbverteilung" bezeichnet wird (Block 28).

An diesem Punkt werden die Werte σi&spplus; und σi&supmin;, die von der ersten bzw. zweiten auf die Standardabweichung bezogenen Größe angenommen werden, als Funktion des Logarithmuswerts xi und des entsprechenden Mittelwerts ui berechnet. Dabei werden, wenn der Logarithmuswert xi ein positiver Halbverteilungswert ist, die Werte σi&spplus; und σi&supmin; der auf die Standardabweichung bezogenen Größen gemäß der folgenden Gleichung berechnet (Block 29):

wobei σi&spplus; und σi&supmin; die auf die Standardabweichung bezogenen Größen sind, die bei der i-ten Wiederholung berechnet wurden; σ&spplus;i-1 und σ&supmin;i-1 die auf die Standardabweichung bezogenen Größen sind, die bei der vorhergehenden Wiederholung i-1 berechnet wurden; ui der bei der i-ten Wiederholung berechnete Mittelwert ist; xi der bei der i-ten Wiederholung berechnete zweite numerische Wert ist; und λ&sub2; ein vorbestimmter Parameter ist.

Wenn umgekehrt der Logarithmuswert xi ein negativer Halbverteilungswert ist, werden die Werte σi&spplus; und σi&supmin; der auf die Standardabweichung bezogenen Größen gemäß der folgenden Gleichung berechnet (Block 30):

wobei die verschiedenen Terme die gleiche Bedeutung wie vorstehend haben.

Fig. 9 zeigt beispielhaft ein Diagramm von auf die Standardabweichung bezogenen Größen σi&spplus; (durchgehende Linie) und σi&supmin; (Strichlinie) relativ zu aufeinanderfolgenden Maschinentakten und in Anwesenheit von geringfügigem Klopfen.

Dann wird die Differenz Δσi zwischen den vorher berechneten auf die Standardabweichung bezogenen Größen σi&spplus; und σi&supmin; berechnet (Block 31).

Schließlich wird der Differenzwert Δσi genutzt, um eine Klopfzahl KIi zu bestimmen, die die "Neigung" der Maschine 2 zum Klopfen repräsentiert (Block 32).

Rein beispielhaft kann die Klopfzahl KIi, unter Anwendung der folgenden Gleichung bestimmt werden:

KIi = Δσi - Δσ&sub0; (6),

wobei Δσi die in Block 32 berechnete Differenz ist; und Δσ&sub0; ein vorbestimmter Referenzwert als Funktion der Drehzahl der Maschine 2 ist.

Die Vorteile des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung sind wie folgt.

Vor allem arbeitet es auf der Basis eines einer Breitbandfilterung unterzogenen Signals, um die maximal mögliche Informationsmenge relativ zu der Standardabweichung von zyklischen Änderungen zu nutzen, selbst wenn dies offensichtlich auch bedeutet, daß die Wirkungen anderer nicht mit Klopfen zusammenhängender Erscheinungen detektiert werden.

Der Klopfkoeffizient wird auf der Basis einer Standardabweichung bestimmt, die durch Wichten von Klopfbeiträgen erhalten wird, die in einer großen Anzahl von Maschinentakten vorhanden sind, so daß dadurch ein genaues Bild der Klopferscheinung gewonnen werden kann und unbedeutende Klopfereignisse zur Steuerung von geringfügigem Klopfen detektiert werden können.

Schließlich ermöglicht es die Modellbildung der Klopferscheinung durch einen einzigen Parameter (Standardabweichung) und die Definition eines Schwellenwerts, der für jede Betriebssituation und jeden Maschinentyp gilt, so daß dadurch die für eine effektive Steuerung des Betriebs der Maschine erforderliche Verarbeitung vereinfacht und die Anzahl der erforderlichen Teile verringert wird.

Es versteht sich, daß Änderungen an dem hier beschriebenen und gezeigten Verfahren vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.


Anspruch[de]

1. Verfahren zum Detektieren von Klopfen in Brennkraftmaschinen, das die folgenden Schritte in Kombination aufweist:

a) Erzeugen eines Klopfsignals (D), das proportional zu der Intensität einer physikalischen Größe ist, die mit der Anwesenheit des Klopfens zusammenhängt;

b) Breitbandfiltern des Klopfsignals (D), um ein erstes Zwischensignal zu erzeugen;

c) Gleichrichten des ersten Zwischensignals, um ein zweites Zwischensignal zu erzeugen;

d) Integrieren des zweiten Zwischensignals, um einen ersten numerischen Wert zu erzeugen;

e) Berechnen des Logarithmus des ersten numerischen Werts, um einen zweiten numerischen Wert (xi) zu bilden;

f) Berechnen eines Mittelwerts (ui) als Funktion des zweiten numerischen Werts (xi);

g) Berechnen eines Werts (σi; σi&spplus;, σi&supmin;) von mindestens einer ersten auf die Standardabweichung bezogenen Größe als Funktion des zweiten numerischen Werts (xi) und des Mittelwerts (ui); und

h) Berechnen eines Werts eines Klopfkoeffizienten (KIi) als Funktion des Werts (σi; σi&spplus;, σi&supmin;) der ersten auf die Standardabweichung bezogenen Größe.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Schritt h) die folgenden Schritte aufweist:

i) Bestimmen einer Differenz zwischen dem Wert (σi) der ersten auf die Standardabweichung bezogenen Größe und einem Schwellenwert (σ&sub0;), um einen dritten numerischen Wert (Δσi) zu erzeugen; und

l) Berechnen des Werts des Klopfkoeffizienten (KIi) als Funktion des dritten numerischen Werts (Δσi)

3. Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Schritt l) unter Anwendung der folgenden Gleichung ausgeführt wird:

KIi = Δσ·e(RPM/C)

wobei KIi der Wert des Klopfkoeffizienten ist, Δσi der dritte numerische Wert ist, RPM eine Drehzahl pro Minute der Maschine (2) ist und C eine vorbestimmte Konstante ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

daß der im Schritt i) verwendete Schwellenwert (σ&sub0;) vorbestimmt und bei einer Änderung der Drehzahl pro Minute (RPM) der Maschine (2) konstant ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Wiederholen der Schritte a) bis h) , um eine Anzahl (i) der zweiten numerischen Werte (xi), der Mittelwerte (ui), der Werte (σi) der ersten auf die Standardabweichung bezogenen Größe und der Werte des Klopfkoeffizienten (KIi) zu erzeugen.

6. Verfahren nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet,

daß jeder der Mittelwerte (ui) unter Anwendung der folgenden Gleichung berechnet wird:

wobei ui der bei der i-ten Wiederholung berechnete Mittelwert ist; ui-1 der bei der vorhergehenden Wiederholung i-1 berechnete Mittelwert ist, xi der bei der i-ten Wiederholung berechnete zweite numerische Wert ist und λ&sub1; ein vorbestimmter Parameter ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet,

daß jeder der Werte (σi) der ersten auf die Standardabweichung bezogenen Größe unter Anwendung der folgenden Gleichung berechnet wird:

wobei σi der Wert der bei der i-ten Wiederholung berechneten ersten auf die Standardabweichung bezogenen Größe ist, σi-1 ein Wert der bei der vorhergehenden Wiederholung i-1 berechneten ersten auf die Standardabweichung bezogenen Größe ist, ui der bei der i-ten Wiederholung berechnete Mittelwert ist, xi der bei der i-ten Wiederholung berechnete zweite numerische Wert ist und λ&sub2; ein vorbestimmter Parameter ist.

8. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß es ferner die folgenden Schritte aufweist:

m) Berechnen eines Werts (σi&spplus;, σi&supmin;) einer zweiten auf die Standardabweichung bezogenen Größe als Funktion des zweiten numerischen Werts (xi) und des Mittelwerts (ui);

und daß der Schritt h) den folgenden Schritt aufweist:

n) Berechnen des Werts des Klopfkoeffizienten (KIi) als Funktion der Werte (σi&spplus;, σi&supmin;) der auf die Standardabweichung bezogenen Größen.

9. Verfahren nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Schritt n) die folgenden Schritte aufweist:

p) Bestimmen einer Differenz zwischen den Werten (σi&spplus;, σi&supmin;) der auf die Standardabweichung bezogenen Größen, um einen vierten numerischen Wert (Δσi) zu bilden; und

q) Berechnen des Werts des Klopfkoeffizienten (KIi) als Funktion des vierten numerischen Werts (Δσi)

10. Verfahren nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Schritt q) unter Anwendung der folgenden Gleichung ausgeführt wird:

KIi = Δσi - Δσ&sub0;

wobei KIi der Wert des Klopfkoeffizienten ist, Δσi der vierte numerische Wert ist und Δσ&sub0; ein vorbestimmter Referenzwert ist.

11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 8 bis 10, gekennzeichnet durch Wiederholen der Schritte a) bis n), um eine Anzahl (i) der zweiten numerischen Werte (xi), der Mittelwerte (ui), der Werte (σi&spplus;, σi&supmin;) der auf die Standardabweichung bezogenen Größen und der Klopfkoeffizienten (KIi) zu erzeugen.

12. Verfahren nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet,

daß jeder der Mittelwerte (ui) unter Anwendung der folgenden Gleichung berechnet wird:

wobei ui der bei der i-ten Wiederholung berechnete Mittelwert ist, ui-1 der bei der vorhergehenden Wiederholung i-1 berechnete Mittelwert ist, xi der bei der i-ten Wiederholung berechnete zweite numerische Wert ist und λ&sub1; ein vorbestimmter Parameter ist.

13. Verfahren nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet,

daß dann, wenn der bei der gleichen Wiederholung berechnete zweite numerische Wert (xi) größer als oder gleich dem bei der gleichen Wiederholung berechnete Mittelwert (ui) ist, die Werte (σi&spplus;, σi&supmin;) der auf die Standardabweichung bezogenen Größen unter Anwendung der folgenden Gleichung berechnet werden:

wobei σi&spplus; und σi&supmin; die Werte der bei der i-ten Wiederholung berechneten auf die Standardabweichung bezogenen Größen sind, σ&spplus;i-1 und σ&supmin;i-1 die Werte der bei der vorhergehenden Wiederholung i-1 berechneten auf die Standardabweichung bezogenen Größen sind, ui der bei der i-ten Wiederholung berechnete Mittelwert ist, xi der bei der i-ten Wiederholung berechnete zweite numerische Wert ist und λ&sub2; ein vorbestimmter Parameter ist.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13,

dadurch gekennzeichnet,

daß dann, wenn der bei der gleichen Wiederholung berechnete zweite numerische Wert (xi) kleiner als der bei der gleichen Wiederholung berechnete Mittelwert (ui) ist, die Werte (σi&spplus;, σi&supmin;) der auf die Standardabweichung bezogenen Größen unter Anwendung der folgenden Gleichung berechnet werden:

wobei σi&spplus; und σi&supmin; die Werte der bei der i-ten Wiederholung berechneten auf die Standardabweichung bezogenen Größen sind, σ&spplus;i-1 und σ&supmin;i-1 die Werte der bei der vorhergehenden Wiederholung i-1 berechneten auf die Standardabweichung bezogenen Größen sind, ui der bei der i-ten Wiederholung berechnete Mittelwert ist, xi der bei der i-ten Wiederholung berechnete zweite numerische Wert ist und λ&sub2; ein vorbestimmter Parameter ist.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Schritt b) den Schritt des Filterns des Klopfsignals (D) zwischen 5 und 25 kHz aufweist.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß der Schritt d) in einem vorbestimmten Zeitfenster in der Verbrennungsphase ausgeführt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Integrationszeitfenster in der Verbrennungsphase unmittelbar nach der oberen Totpunktposition beginnt und eine Dauer als Funktion der Drehzahl und der Belastung der Maschine (2) hat.







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