DE3004605C2

DE3004605C2 -

Info

Publication number: DE3004605C2
Application number: DE19803004605
Authority: DE
Inventors: Rainer 7143 Vaihingen De Bone; Bernward Dr.-Ing. 7141 Ludwigsburg De Boening; Rudolf 7144 Asperg De Nagel; Joerg Dipl.-Ing. 7130 Muehlacker De Bonitz; Robert 7141 Benningen De Entenmann; Rochus 7014 Kornwestheim De Knab; Siegfried Dr.-Ing. 7141 Schwieberdingen De Rohde; Herbert Dr.-Ing. 7000 Stuttgart De Schramm
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-02-08
Filing date: 1980-02-08
Publication date: 1987-10-29
Also published as: DE3004605A1

Description

Stand der Technik

Es ist bekannt, für Einstell- und Wartungsarbeiten das Ventilspiel einer Brennkraftmaschine mit Hilfe von mechanischen Lehren zu messen. Hierzu müssen verschiedene Lehren mit unterschiedlicher Dicke zur Verfügung stehen, um die unterschiedlich auftretenden Werte des Ventilspiels messen zu können. Darüber hinaus muß zur Messung des Ventilspiels der Zylinderkopfdeckel demontiert werden. Eine Automatisierung des Meßvorganges auch für eine Schnelldiagnose oder gar für eine Langzeitüberwachung ist nicht möglich. Weiterhin ist es aus der Zeitschrift Microtecnic, Vol. XXVI, No. 1, Jan. 1972, Seiten 33, 37 bekannt, Geräuschmessungen durchzuführen und mittels dieser Geräuschmessungen festzustellen, ob ein Produkt fehlerhaft ist oder nicht. Mit dem vorgeschlagenen Verfahren sind lediglich Fehler bei rotierenden Objekten zu erkennen.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein einfaches Verfahren zur Messung des Ventilspiels einer Brennkraftmaschine anzugeben, so daß die Prüfung des Ventilspiels ohne größeren Aufwand möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Ventilspiel ohne mechanische Arbeiten an der Brennkraftmaschine elektronisch ge messen und damit schnell und zuverlässig erfaßt werden kann. Außer dem eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren auch für Langzeit überwachungen, so daß beispielsweise eine Anzeige in einem Kraft fahrzeug möglich ist, wenn nach längerer Betriebszeit eine Nach stellung des Ventilspiels erforderlich ist. Schließlich wird durch das erfindungsgemäße Verfahren erreicht, daß Störeinflüsse, die nicht vom Ventilspiel herrühren, ausgeblendet werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.

Beschreibung der Erfindung

Durch die Bewegung der Ventile einer Brennkraftmaschine entstehen charakteristische Komponenten des Körperschalls der Brennkraftmaschine, insbesondere beim Schließen des Ventils durch das Aufsetzen des Ventils am Zylinderkopf und beim Öffnen des Ventils durch das Aufsetzen des Kipp hebels am Ventilschaft. Diese charakteristischen Kompo nenten sind bei korrektem Ventilsitz klein und bei großem Ventilspiel entsprechend größer.

Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nun zunächst bei korrektem Ventilsitz ein Referenzsignal be stimmt, und zwar durch Messung des Körperschalls der Brenn kraftmaschine. Das Referenzsignal wird gespeichert und kann nun im weiteren Betrieb der Brennkraftmaschine mit dem jeweils auftretenden Körperschall verglichen werden, wobei sich zeigt, daß die durch Erhöhung des Ventilspiels überhöhten charakteristischen Komponenten des Körper schallsignals gegenüber dem Referenzsignal hervortreten. Durch Messung der Differenz zwischen Referenzsignal und jeweils auftretendem Körperschallsignal kann dann ein Maß für das Ventilspiel gewonnen werden.

Da die durch die Ventilbewegung entstehenden Komponenten des Körperschallsignals von der Motordrehzahl abhängen, wird in bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens das Referenzsignal vor dem Vergleich mit dem Kör perschallsignal in Abhängigkeit von der Motordrehzahl ge wichtet, etwa über einen Funktionsgenerator.

Für die Auswertung des Körperschallsignals und des Referenz signals bietet es sich zunächst an, die Amplitude der je weiligen Signale auszuwerten, wobei entweder Frequenzspek tren oder Amplituden von Einzelfrequenzen miteinander ver glichen werden können. Bei der Heranziehung von Einzel frequenzen werden dabei natürlich zweckmäßigerweise solche Frequenzen verwendet, bei denen besonders starke durch die Ventilbewegung verursachten Komponenten des Körperschalls auftreten. Beim Vergleich von Frequenzspektren kann bei spielsweise das Referenzspektrum, das bei korrektem Ven tilsitz gemessen wurde, auf den Speicherplätzen eines Fest wertspeichers abgespeichert werden; will man nur einzelne Frequenzen oder Frequenzbereiche messen, werden das Refe renzsignal und das im Betrieb auftretende Körperschall signal über entsprechende Filter geführt.

Beim Betrieb einer Brennkraftmaschine treten noch zahl reiche zusätzliche Hintergrundgeräusche auf. Diese Ge räusche sind zum Teil Störgeräusche, wie etwa das Klopfen der Brennkraftmaschine. Um derartige Störsignale auszu blenden, wird bei einer bevorzugten Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein zeitliches Meßfenster vorgegeben, dessen Beginn mit dem Arbeitstakt der Brenn kraftmaschine, vorzugsweise durch einen Bezugsmarkengeber oder Zündimpulse synchronisiert wird. Dies bedeutet, daß vom Eintreffen des Synchronisierungsimpulses ab das Kör perschallsignal nur für eine kurze vorbestimmte Zeit ge messen wird. Da von einer Reihe von Störsignalen bekannt ist, zu welchen Zeiten bzw. Kurbelwellenwinkeln sie üblicher weise auftreten, kann auf diese Weise eine Trennung der Störsignale von den zu messenden Nutzsignalen bewirkt werden.

Schließlich wird bei einer weiteren bevorzugten Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens das Nutzsignal als zeit licher Abstand des Auftretens des durch die Ventilbewegung verursachten Körperschalls von einer Bezugsmarke ausgewer tet, wobei das Referenzsignal ebenfalls ein vorgegebener zeitlicher Abstand ist. Diese Möglichkeit beruht darauf, daß bei großem Ventilspiel die Ventilwege länger werden und damit die zeitliche Folge der durch die Ventilbewegungen verursachten Komponenten des Körperschallsignals gedehnt werden.

Claims

1. Verfahren zur Messung des Ventilspiels einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß bei korrektem Ventilsitz ein Referenz signal bestimmt und gespeichert wird, das im Betrieb auftretende Körperschallsignal (Nutzsignal) gemessen, das gespeicherte Referenz signal mit dem Nutzsignal verglichen und ausgewertet wird und daß zur Ausblendung von Störsignalen zeitliche Meßfenster gebildet wer den, deren Beginn mit dem Arbeitstakt der Brennkraftmaschine, vor zugsweise durch einen Bezugsmarkengeber oder Zündimpulse, synchroni siert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzsignal vor dem Vergleich in Abhängigkeit von der Motor drehzahl gewichtet wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß das Nutzsignal die Amplitude des gemessenen Körperschallsignals ist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß das Körperschallsignal als Frequenzspektrum ge messen wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß nur vorgegebene Nutzsignalfrequenzen bzw. -frequenzbereiche ausgewählt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Nutzsignal der zeitliche Abstand des Auftretens des durch Ventilbe wegungen verursachten Körperschalls von einer Bezugsmarke ist.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß der Körperschall an mehreren lokal verteilten Orten der Brennkraftmaschine gemessen wird.