DE3641113A1 - Verfahren zur zylinderdruckdetektion bei einer brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Detektieren des Zylinderdrucks bei Brennkraftmaschinen und insbesondere auf ein Verfahren zum Detektieren des Zylinderdrucks, bei dem der Kurbelwellenwinkel, bei dem der maximale Druck auftritt, durch Approximation detektiert wird.

In den letzten Jahren sind in zunehmenden Maße Steuerverfahren für die Zündverstellung bei Brennkraftmaschinen übernommen worden, bei denen die maximalen Zylinderdrücke Pmax in den entsprechenden Arbeitshüben detektiert werden und die Zündverstellung so gesteuert wird, daß die maximalen Zylinderdruckwinkel ϑ pmax, d. h. die Kurbelwellenwinkel, bei denen Pmax auftritt, zu einem vorbestimmten Kurbelwellenwinkel hin konvergieren. Ein bekanntes, zu diesem Zweck verwendetes Verfahren ist in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 58(1983)-33 394 offenbart. Bei diesem bekannten Verfahren wird das Ausgangssignal eines Drucksensors unter Verwendung eines Diffenzierkreises differenziert und das Ergebnis der Differentiation wird einem Vergleichskreis zum Vergleich mit einem vorbestimmten Wert zugeführt. Da sich dieses Verfahren jedoch auf einen Analogkreis oder eine Analogschalttechnik zur Detektion stützt, ist es nicht völlig zufriedenstellend, was die Genauigkeit oder seine Nachlauffunktion während des Maschinenbetriebs mit hoher Drehzahl anbelangt.

Ein weiteres Verfahren dieser Art, das in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 57(1982)-1 73 565 beschrieben ist, bezieht sich auf ein Verfahren, bei dem ein A/D-Wandler zum A/D-Umwandeln des Ausgangssignals eines Zylinderdrucksensors einmal pro festgelegtem Kurbelwellendrehwinkel verwendet wird und der Kurbelwellenwinkel zu der Zeit als der maximale Zylinderdruckwinkel ϑ pmax festgelegt wird, zu der der umgewandelte Wert das Maximum erreicht. Um bei diesem zweiten bekannten Verfahren eine gute Detektionsgenauigkeit zu realisieren, ist es jedoch erforderlich gewesen, eine große Anzahl von Druckwertproben zu erhalten, und dies hat die Anwendung einer A/D-Umwandlung mit hoher Geschwindigkeit erforderlich gemacht. Für eine praktikable Anwendung des Verfahrens ist es somit erforderlich gewesen, einen mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden A/D-Wandler und einen Speicher mit großer Kapazität zu verwenden. Dieses Verfahren ist daher in soweit nachteilig, daß zu seiner Durchführung kostspielige Geräte benötigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Detektion des Zylinderdrucks bei einer Brennkraftmaschine anzugeben, das die oben erwähnten Nachteile der bekannten Verfahren nicht aufweist, das eine ausgezeichnete Detektionsgenauigkeit sowie eine ausgezeichnete Nachlauffunktion während des Maschinenbetriebs mit hoher Drehzahl sicherstellt und das unter Verwendung eines mit relativ niedriger Geschwindigkeit arbeitenden A/D-Wandlers und eines Speichers mit relativ niedriger Kapazität durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe ist bei einem erfindungsgemäßen Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Detektion des Zylinderdrucks bei einer Brennkraftmaschine umfaßt die Schritte, daß das Ausgangssignal eines Zylinderdrucksensors mit einem ersten und zweiten Referenzwert ref 1 und ref 2 verglichen wird, die Zeitperioden tp 1, tp 2, tp 3 und tp 4 bestimmt werden, die benötigt werden, damit das Sensorausgangssignal von einem vorbestimmten Punkt zu Punkten p 1, p 2, p 3 und p 4 übertragen wird, die sich mit den Referenzwerten ref 1 und ref 2 schneiden, daß Mittelpunktswerte tp 5 und tp 6 zwischen den entsprechenden Schnittpunktpaaren bestimmt werden, daß der maximale Zylinderdruck Pmax bestimmt wird, daß die Differenz zwischen dem maximalen Zylinderdruck Pmax und einem der Referenzwerte (Pmax - ref 1 oder Pmax - ref 2) mit einem Steigungsfaktor α insgesamt multipliziert werden, um einen Verschiebungswert Δ t zu erhalten, daß der Verschiebungswert Δ t und der Mittelpunktswert tp 5 oder tp 6 addiert werden, um eine Gesamtzeit tpmax zu erhalten, daß die Gesamtzeit tpmax mit einem Zeit/Winkel- Umwandlungsfaktor k multipliziert wird und daß das Produkt der Multiplikation als der maximale Zylinderdruckwinkel ϑ pmax definiert wird. Der Steigungsfaktor α wird erhalten, indem die Differenz zwischen den Mittelpunktswerten tp 5 und tp 6 mit der Differenz zwischen den Referenzwerten (ref 1 - ref 2) dividiert wird, während der Zeit/Winkel-Umwandlungsfaktor k als das Produkt der Anzahl der Umdrehungen der Maschine pro Sekunde und eines Kurbelwellenwinkels von 360° erhalten wird.

Diese und weitere Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung weiter ersichtlich. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Zylinderdruckdetektion;

Fig. 2 ein Blockdiagramm eines wesentlichen Teils einer anderen Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Zylinderdruckdetektion;

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Funktion der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtungen;

Fig. 4 ein Flußdiagramm, das die allgemeine Idee des erfindungsgemäßen Detektionsverfahrens veranschaulicht;

Fig. 5 ein Flußdiagramm, das das Detektionsverfahren gemäß Flußdiagramm von Fig. 4 mehr im einzelnen veranschaulicht;

Fig. 6 ein Diagramm zur Erläuterung des in Fig. 5 dargestellten Detektionsverfahrens;

Fig. 7 Diagramme, die die beim Detektionsablauf auftretenden Zeitbeziehungen veranschaulichen; und

Fig. 8 ein Flußdiagramm, das eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Zylinderdruckdetektion veranschaulicht.

Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

Zur Vereinfachung des Verständnisses der Erfindung wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Zylinderdruckdetektion zunächst unter Bezugnahme auf eine Vorrichtung zu seiner Durchführung beschrieben, die in Fig. 1 dargestellt ist.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein piezoelektrischer Drucksensor 10 so angeordnet, daß er in eine Brennkammer einer Brennkraftmaschine sieht. Das Ausgangssignal des Drucksensors 10 wird einem (nicht gezeigten) Ladungsverstärker zur Ladungs/Spannungsumwandlung zugeführt, und es wird nach Einstellung auf eine geeignete Impulsbreite zu einer Steuereinheit 12 geschickt, wo es zunächst durch ein Tiefpaßfilter 14 zur Eliminierung von Hochfrequenzbestandteilen aus dem Signal geführt wird. Das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 14 wird auf den invertierenden Eingangsanschluß eines ersten Komparators 16 und den nichtinvertierenden Eingangsanschluß eines zweiten Komparators 18 gegeben, wobei der erste und der zweite Komparator zusammen einen Fensterkomparator bilden. Die Ausgangssignale des ersten und des zweiten Komparators werden über einen Verbindungspunkt 20 zu einem Mikrorechner 22 übermittelt. Andererseits gibt der Mikrorechner 22 zwei Referenzwerte, ref 1 und ref 2, aus, die jeweils einem ersten D/A-Wandler 24 und einem zweiten D/A-Wandler 26 zur Umwandlung in Analogform zugeführt werden, wonach ref 1 zum nichtinvertierenden Eingangsanschluß des ersten Komparators 16 und ref 2 zum invertierenden Eingangsanschluß des zweiten Komparators 18 übermittelt werden.

Das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 14 wird auch über einen Verbindungspunkt 28 zu einem Spitzenwert-Haltekreis 30 geschickt. Das Ausgangssignal des Spitzenwert- Haltekreises 30 wird zum Mikrorechner 22 übermittelt, wo es durch einen A/D-Wandler 32 in Digitalform umgewandelt wird. Der Spitzenwert-Haltekreis 30 wird durch den Mikrorechner über eine (nicht gezeigte) Rücksetzleitung periodisch zurückgesetzt.

Des weiteren ist ein Kurbelwellenwinkelsensor 36 zur Detektion des Kurbelwellenwinkels einer (nicht gezeigten) Kurbelwelle, mit der ein Kolben 34 verbunden ist, an einer geeigneten Stelle, wie z. B. innerhalb eines der Maschine zugeordneten (nicht gezeigten) Verteilers, vorgesehen. Der Sensor 36 erzeugt ein Zylinderidentifizierungssignal für jeden Zylinder einmal je 720° der Kurbelwellendrehung, ein oberes Totpunktsignal (TDC-Signal) einmal jedesmal, wenn ein Kolben der Maschine den oberen Totpunkt erreicht, und ein Einheitswinkelsignal einmal je 30° Drehung der Kurbelwelle und übermittelt diese Signale dem Mikrorechner 22 über eine gedruckte I/O-Schaltung (E/A-Schaltung) 38.

Der Mikrorechner besitzt eine Zentraleinheit (CPU) 40, einen Nur-Lesespeicher (ROM) 42 und einen Schreib- Lesespeicher (RAM) 44. Die CPU 40 berechnet den maximalen Zylinderdruckwinkel ausgehend von den Ausgangssignalen des Fensterkomparators etc. auf eine Art und Weise, die später beschrieben wird. Basierend auf dem Ausgangssignal des Kurbelwellenwinkelsensors 36 verwendet die CPU 40 auch den ROM 42 und den RAM 44 dazu, die Zündverstellung zu berechnen, so daß der Maximaldruckwinkel regelmäßig in die Nähe von 15° bis 20° nach dem oberen Totpunkt (ATDC) fällt, und gibt Befehle aus, um das Luft/Kraftstoffgemisch im Inneren der Zylinderverbrennungskammer über eine Zündvorrichtung 46, den (nicht gezeigten) Verteiler und Zündkerzen 48 (nur eine gezeigt) zu zünden.

In Fig. 2 ist eine alternative Anordnung der Vorrichtung veranschaulicht, bei der lediglich ein einfacher D/A-Wandler 50 verwendet wird. Der Ausgangsanschluß des D/A-Wandlers 50 ist mit dem nichtinvertierenden Eingangsanschluß des ersten Komparators 16 und auch mit einem Spannungsteilerkreis 54 verbunden, der von einem Verbindungspunkt 52 abgezweigt ist, und die geteilte Spannung wird an den nichtinvertierenden Eingangsanschluß des zweiten Komparators 18 angelegt. Bei dieser Anordnung bleibt die Differenz zwischen dem ref 1- Eingangssignal zum ersten Komparator 16 und dem ref 2- Eingangssignal zum zweiten Komparator 18 konstant, und es ist möglich, einen einfachen Schaltungsaufbau zu realiesieren.

Es wird nun die Funktion der in Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtungen erläutert. Wenn der Zylinderdruckwert, der durch das Ausgangssignal des Drucksensors 10 dargestellt ist, und die durch den Mikrorechner 22 ausgegebenen Referenzwerte dem aus dem ersten und dem zweiten Komparator 16, 18 bestehenden Fensterkomparator zugeführt werden, wird das Ausgangssignal des Fensterkomparators wie in Fig. 3 gezeigt, was gemäß Stand der Technik gut bekannt ist. Wenn das Ausgangssignal des Fensterkomparators in den Mikrorechner 22 eingegeben wird, kann der Mikrorechner 22 ausgehend von den Vorder- und Rückflanken der vom Fensterkomparator ausgegebenen Impulse die Punkte p 1 . . . p 4 bestimmen, bei denen der Wert des Ausgangssignals des Drucksensors 10 die Referenzwerte ref 1 und ref 2 schneidet (mit ihnen zusammenfällt). Durch Zählen der Taktimpulse eines (nicht gezeigten) in den Rechner 22 eingebauten Taktgebers kann die CPU 40 daher die Zeitspanne seit einem vorbestimmten Referenzpunkt wie z. B. demjenigen, bei dem der Kurbelwellenwinkelsensor 36 ein TDC-Signal ausgibt, bis zu jedem der Punkte p 1 . . . p 4 messen. Diese Zeitperioden werden als tp 1 . . . tp 4 definiert. Des weiteren gibt der Spitzenwert-Haltekreis 30 den vom Drucksensor 10 aufgenommenen maximalen Zylinderdruck Pmax an die CPU 40 über den A/D-Wandler 32 aus, so daß die CPU, wie später beschrieben wird, in der Lage ist, dieses Datensignal zur Berechnung der Zeitperiode bis zum Punkt des Auftretens des maximalen Zylinderdrucks zu verwenden, eine Zeit/Winkelumwandlung zum Umwandeln der berechneten Zeitperiode in eine Endgesamtzeit tpmax auszuführen und den umgewandelten Wert als Wert zu definieren, der sich an den maximalen Zylinderdruckwinkel j pmax annähert. Es sollte hier festgestellt werden, daß die Erfindung nicht darauf beschränkt ist, daß der maximale Zylinderdruckwinkel ϑ pmax wie bei den oben beschriebenen Vorrichtungen einmal in Termen der Zeit berechnet und dann in einen Winkelwert umgewandelt wird, sondern daß es alternativ beispielsweise möglich ist, daß der Kurbelwellenwinkelsensor 36 einmal alle 1 oder 2° Einheitswinkelsignale ausgibt und die oben erwähnten Zeitperioden tp 1, tp 2 . . . direkt erhalten werden, indem die Einheitswinkelsignale aufaddiert werden.

Im folgenden wird die allgemeine Idee des erfindungsgemäßen Detektionsverfahrens unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert. Wie gezeigt ist, besteht das Verfahren aus den folgenden Schritten: Das Ausgangssignal eines Zylinderdrucksensors wird mit ersten und zweiten Referenzwerten ref 1 und ref 2 verglichen (Schritt 60). Die Zeitperioden tp 1, tp 2, tp 3 und tp 4werden bestimmt, die benötigt werden, damit das Sensorausgangssignal von einem vorbestimmten Punkt zu Punkten p 1, p 2, p 3und p 4 gelangt, die sich mit den Referenzwerten ref 1 und ref 2 schneiden (Schritt 62). Mittelpunktswerte tp 5 und tp 6 zwischen den entsprechenden Schnittpunktpaaren werden bestimmt (Schritt 64). Der maximale Zylinderdruck Pmax wird bestimmt (Schritt 66). Die Differenz zwischen dem maximalen Zylinderdruck Pmax und einem der Referenzwerte (Pmax - ref 1 oder Pmax - ref 2) wird mit einem Steigungsfaktor α multipliziert, um einen Verschiebungswert Δ t zu erhalten (Schritt 68). Der Verschiebungswert Δ t und der Mittelpunktwert tp 5 oder tp 6 werden addiert, um eine Gesamtzeit tpmax zu erhalten (Schritt 70). Die Gesamtzeit tpmax wird mit einem Zeit/Winkel-Umwandlungsfaktor k multipliziert (Schritt 70) und das Produkt der Multiplikation wird als der maximale Zylinderdruckwinkel ϑ pmax definiert (Schritt 72).

Nun wird das Verfahren mehr im einzelnen unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 5 und das erläuternde Diagramm von Fig. 6 erläutert.

Beim Schritt 100 werden zwei Referenzwerte, nämlich ein erster Referenzwert (ref 1) und ein zweiter Referenzwert (ref 2), auf der Basis des Werts des maximalen Zylinderdrucks Pmax eingestellt, der einen Zyklus zuvor detektiert worden ist. (Beim ersten Detektionszyklus werden geeignete Anfangswerte eingestellt). Da der maximale Zylinderdruck sich abrupt ändern kann, wird ref 1 in geeigneter Weise niedriger als der einen Zyklus zuvor detektierte maximale Zylinderdruck eingestellt, um auf der sicheren Seite zu sein. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, wird andererseits ref 2 auf einen Pegel eingestellt, der höher als der Motorantriebsdruck (motoring pressure; pmot) ist, der erzeugt wird, wenn keine Verbrennung auftritt, um durch einen solchen Antriebsdruck nicht beeinträchtigt zu werden. (Wenn die in Fig. 2 veranschaulichte Vorrichtung verwendet wird, wird die Differenz zwischen ref 1 und ref 2 automatisch eingestellt).

Als nächstes wird beim Schritt 102 nach Bestätigung der Ankunft des Kolben-TDC-Signals die Ankunftszeit dieses Signals als Referenzeitpunkt verwendet, von dem an eine Messung des Zeitablaufs beim Schritt 104 begonnen wird.

Wenn die Ankunft beim Punkt p 1 beim nachfolgenden Schritt 106 bestätigt worden ist, wird dann beim Schritt 108 die Dauer der verstrichenen Zeit tp 1 bis zum Punkt p 1 im RAM 44 gespeichert.

Wenn die Ankunft beim Punkt p 2 beim Schritt 110 bestätigt worden ist, wird als nächstes im ähnlicher Weise die Dauer der verstrichenen Zeit tp 2 bis zu p 2 im RAM 44 gespeichert, woraufhin tp 3 und tp 4 auf gleiche Weise gemessen und im RAM 44 bis zu der Zeit gespeichert werden, wenn der Schritt 112 beendet worden ist.

Beim folgenden Schritt 114 wird der A/D-umgewandelte Wert, der den maximalen Zylinderdruckwert für den aktuellen Zyklus darstellt, gelesen und dann wird beim Schritt 116 die Summe von tp 1 und tp 4 durch zwei dividiert, um den Mittelpunktswert tp 5 zu erhalten, während beim Schritt 118 der Mittelpunktswert tp 6 zwischen tp 2 und tp 3 auf ähnliche Weise berechnet wird.

Diese Mittelpunktswerte tp 5, tp 6 entsprechen dem Wert des Punkts p 5 auf halbem Wege zwischen p 1 und p 4 und dem Wert des Punkts p 6 auf halbem Weg zwischen p 2 und p 3.

Beim Schritt 120 wird die Differenz zwischen tp 5 und tp 6, Δ tp 5-6 (= tp 6 - tp 5), berechnet, während dieser Wert Δ tp 5-6 beim Schritt 122 durch die Differenz zwischen den Referenzwerten (refk 1 - ref 2) dividiert wird, um einen Steigungsfaktor α zu erhalten. Wie aus Fig. 6 ersehen wird, entspricht dieser Wert geometrisch dem Arkustangens eines Dreiecks, dessen Hypotenuse der Abschnitt einer Linie "X-X′" ist, die die Punkte p 5, p 6 verbindet. Da die Punkte p 5, p 6 auf der Zentrallinie der Wellenform liegen, kann angenommen werden, daß sich der Punkt, bei dem sich der sich vom Punkt p 6 nach oben erstreckende Abschnitt der Linie "X-X′" die Wellenform des Sensorausgangssignals schneidet, den Punkt des maximalen Zylinderdrucks annähert.

Beim Schritt 124 wird als nächstes die Differenz zwischen dem maximalen Zylinderdruck und dem zweiten Referenzwert (Pmax - ref 2) mit dem Tangenswinkel (Steigungsfaktor) α multipliziert, wodurch ein Zeitspannenwert Δ tp 5-7 (der Verschiebungswert Δ t) erhalten wird, der die Dauer des Zeitablaufs zwischen dem Ende der Zeitperiode tp 5 und dem Schnittpunkt der Zentrallinie "X-X′" mit der Wellenform des Sensorausgangssignals darstellt, nämlich zwischen dem Ende der Zeitperiode tp 5 und dem angenäherten Punkt des maximalen Zylinderdrucks. Es ist daher beim nachfolgenden Schritt 126 möglich, durch Addieren von tp 5 und Δ tp 5-7 die Gesamtzeit tpmax zu berechnen, die zwischen dem Punkt von TDC und dem angenäherten Punkt des maximalen Zylinderdrucks verstrichen ist.

Beim Schritt 128 wird tpmax mit einem Zeit/Winkel- Umwandlungsfaktor "k" multipliziert und das Ergebnis wird als der angenäherte maximale Zylinderdruckwinkel ϑ pmax festgelegt. Der Umwandlungsfaktor k wird erhalten als

In diesem Ausführungsbeispiel ist die Berechnung einmal in Termen der Zeit ausgeführt worden und es wurde dann eine Umwandlung in einen Winkelwert vorgenommen. Es sei jedoch festgestellt, daß es alternativ möglich ist, die Punkte entsprechend p 1, p 2 . . . von Anfang an als Winkelwerte zu bestimmen.

In Fig. 7 sind die Zeitbeziehungen veranschaulicht, die beim erfindungsgemäßen Detektionsverfahren vorliegen. Es wird insbesondere zuerst gestattet, daß eine Periode, d. h. ein Zeitintervall, "x" verstreicht, um den Einfluß vom Antriebsdruck pmot zu vermeiden. Anschließend wird der Vergleich während der Periode "y" ausgeführt und die oben erwähnten Berechnungen zur Bestimmung des angenäherten Werts ϑ pmax werden während der Periode "z" ausgeführt. Während der Periode "z" und vor der Periode "x′" des nächsten Zyklus für denselben Zylinder werden auch die Referenzwerte zur Detektion beim nächsten Zyklus eingestellt. Die zur Berechnung des Umwandlungsfaktors "k" verwendete Drehzahl (U/min) wird während der Periode "y" und der benachbarten Abschnitte der anderen Perioden auf Basis der vom Kurbelwellenwinkelsensor 36 ausgegebenen Einheitswinkelsignale bestimmt. In Übereinstimmung mit der obigen Erläuterung wird auch zwischen dem zweiten Referenzwert ref 2 und dem Antriebsdruck pmot ein vorbestimmter Zwischenraum "ps" eingerichtet. Die Größe dieses Zwischenraums kann, wenn gewünscht, in bezug auf die Maschinendrehzahl (U/min) bestimmt werden.

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm, in dem eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Detektionsverfahrens dargestellt ist. Wie aus dem Flußdiagramm von Fig. 8 ersichtlich ist, besteht der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der erstbeschriebenen darin, daß auf die Berechnungen bis zur Berechnung des Steigungsfaktors α (Schritte 200 bis 222) folgend der Verschiebungswert Δ tp 6-7 beim Schritt 224 erhalten wird, indem die Differenz zwischen dem maximalen Zylinderdruck Pmax und dem ersten Referenzwert ref 1 mit dem Tangenswinkel (Steigungsfaktor) α multipliziert wird, und dann wird die Gesamtzeit tpmax beim Schritt 226 erhalten, indem der so berechnete Verschiebungswert zu tp 6 addiert wird. Die vorhergehenden und nachfolgenden Schritte sind dieselben wie bei der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Gemäß der Erfindung wird das Ausgangssignal des Zylinderdrucksensors mit den Referenzwerten verglichen und der maximale Zylinderdruckwinkel wird dann lediglich daraus abgeleitet, daß arithmetische Operationen am Ergebnis des Vergleichs und am maximalen Ausgangssignalwert des Zylinderdrucksensors ausgeführt werden. Die Genauigkeit der Detektion und des Nachlaufverhaltens bzw. der Folgefunktion während der Betriebs der Maschine mit hoher Drehzahl sind besser, als sie mit einem Analogschaltkreis erhalten werden können. Da die Detektion unter Verwendung einer A/D-Umwandlung mit niedriger Geschwindigkeit erzielt werden kann, besteht kein Bedarf, einen A/D-Wandler zu verwenden, der mit hoher Geschwindigkeit arbeitet. Zusammen mit der Tatsache, daß eine geringere Speicherkapazität benötigt wird, ermöglicht dies eine Detektion des maximalen Zylinderdrucks mit einer wenig kostspieligen Vorrichtung.

Die Erfindung läßt sich wie folgt zusammenfassen: Der maximale Zylinderdruckwinkel bei einer Brennkraftmaschine wird dadurch approximiert, daß das Eingangssignal eines Zylinderdrucksensors in einen Fensterkomparator eingegeben wird, das Sensorausgangssignal mt vorbestimmten Referenzwerten verglichen wird, Schnittpunkte des Sensorausgangssignals mit den Referenzwerten aus den vom Komparator ausgegebenen Impulsen bestimmt werden, die Zeitspanne zwischen einem vorbestimmten Referenzpunkt, wie z. B. einem Kolben-TDC- Signal, und den Schnittpunkten bestimmt wird, die Mittelpunkte zwischen den entsprechenden Schnittpunktpaaren berechnet werden, die die Mittelpunkte verbindende Linie ausgedehnt bzw. verlängert wird, der Arkustangens der Verlängerung als Anzeigemittel für deren Steigung bestimmt wird, das Produkt des Arkustangens und eines separat bestimmten maximalen Zylinderdrucks bestimmt wird und dieses Produkt dazu verwendet wird, die gesamte Zeitspanne von dem vorbestimmten Referenzzeitpunkt an bis zum Schnittpunkt der Verlängerung mit dem Sensorausgangssignal zu bestimmen, diese Gesamtzeit mit einem Zeit/Winkel-Umwandlungsfaktor multipliziert wird und der so erhaltene Winkel als der angenäherte maximale Zylinderdruckwinkel festgelegt wird.

Während in der obigen Beschreibung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung offenbart sind, können selbstverständlich zahlreiche Modifikationen oder Änderungen ausgeführt werden, ohne daß der Bereich der Erfindung verlassen wird, wie er in den Ansprüchen dargelegt ist.

Claims (5)

1. Verfahren zur Zylinderdruckdetektion bei einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß
a) das Ausgangssignal eines Zylinderdrucksensors mit ersten und zweiten Referenzwerten (ref 1 und ref 2) verglichen wird,
b) die Zeitperioden (tp 1, tp 2, tp 3 und tp 4) bestimmt werden, die erforderlich sind, damit das Sensorausgangssignal von einem vorbestimmten Punkt zu Punkten (p 1, p 2, p 3 und p 4) gelangt, die sich mit den Referenzwerten (ref 1 und ref 2) schneiden,
c) entsprechende Mittelpunktswerte (tp 5 und tp 6) zwischen den entsprechenden Schnittpunktpaaren bestimmt werden,
d) der maximale Zylinderdurck (Pmax) bestimmt wird,
e) die Differenz zwischen dem maximalen Zylinderdruck (Pmax) und einem der Referenzwerte (Pmax - ref 1 oder Pmax - ref 2) mit einem Steigungsfaktor α multipliziert wird, um einen Verschiebungswert (Δ t) zu erhalten,
f) der Verschiebungswert (Δ t) und der Mittelpunktswert (tp 5) oder (tp 6) addiert werden, um eine Gesamtzeit (tpmax) zu erhalten, und
g) die Gesamtzeit (tpmax) mit einem Zeit/Winkel- Umwandlungsfaktor (k) multipliziert wird und das Produkt der Multiplikation als der maximale Zylinderdruckwinkel (ϑ pmax) definiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steigungsfaktor α dadurch erhalten wird, daß die Differenz zwischen den Mittelpunktswerten (tp 5 und tp 6) berechnet wird und diese Differenz durch die Differenz zwischen den Referenzwerten (ref 1 - ref 2) dividiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem ersten Detektionszyklus in jedem Detektionszyklus der erste Referenzwert (ref 1) niedriger als der maximale Zylinderdruck eingestellt wird, der in dem vorhergehenden Zyklus detektiert worden ist, und der zweite Referenzwert (ref 2) niedriger als (ref 1) eingestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzwert (ref 2) konstant auf einer vorbestimmten festen Größe gehalten wird, die niedriger als der erste Referenzwert (ref 1) ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeit/Winkel-Umwandlungsfaktor (k) das Produkt der Umdrehungen der Maschine pro Sekunde und eines Kurbelwinkels von 360° ist.