Nomenklatur - im ZESS

2.4 Zusammenfassung
1. Es ist keine zusätzliche Bohrung im Zylinderkopf notwendig, da die Messung des Ionenstromsignals
über die Elektroden der Zündkerze erfolgt.
2. Die Ionenstrommessung läßt sich kostengünstig in die Zündelektronik integrieren, wodurch
fast keine zusätzlichen Sensorkosten entstehen.
$QIRUGHUXQJHQ DQ GLH +DUGZDUH ]XU $XVZHUWXQJ GLUHNWHU %UHQQ
UDXPLQIRUPDWLRQHQ
Heutige Motorsteuerungen tasten die Sensorsignale mit einer maximalen Abtastrate von 1ms
zeitsynchron ab. Bei 6000 U/min entspricht das einer kurbelwinkelsynchronen Abtastrate von
36 Grad Kurbelwinkel. Zur Abtastung von Brennrauminformationen muß dies angepaßt werden,
da meistens nur ein Ausschnitt des Sensorsignals während des Arbeitsspiels von Interesse
ist. In diesem Bereich ist dann aber eine hochaufgelöste Abtastung, beim Brennraumdruck in
den überwiegenden Fällen kurbelwinkelsynchron, notwendig. Für eine Abtastrate von beispielsweise
3 Grad Kurbelwinkel, dies entspricht im Extremfall bei einer Drehzahl von 6000
U/min einer Abtastzeit von 83 μs, steigen die Anforderungen an die Hardware enorm. Jedoch
überlappen sich bei Motoren mit geringer Zylinderanzahl die Bereiche meistens nicht, so daß
die zylinderindividuellen Sensorinformationen gemultiplext werden können. Zusätzlich wird
durch den Übergang von der zeit- zur kurbelwinkelsynchronen Abtastung folgendes benötigt:
• ein kurbelwinkelsynchroner Triggerimpuls. Dieser kann beispielsweise durch eine Interpolation
des 6 Grad Impulses des serienmäßigen 60-2 Zähne Rades realisiert werden.
• ein drehzahlabhängiges Antialiasingfilter, um die komplette Bandbreite der Sensorinformationen
auswerten zu können.
2.4 Zusammenfassung
Nach einer Diskussion des Luft- und Kraftstoffpfads eines Ottomotors und den darauf aufbauenden
konventionellen Lasterfassungsmethoden wurde der Schwerpunkt in diesem Kapitel auf
die direkten Prozeßinformationen gelegt. Brennraumdrucksensor und Ionenstrommessung an
der Zündkerze liefern beide Informationen vom Ort der Verbrennung. Nach einer ausführlichen
Diskussion des Brennraumdrucksensors schließt sich die Entwicklung eines heuristischen
Verfahrens zur Bestimmung der Luftmasse im Zylinder aus gemessenen Brennraumdrucksignalen
an. Die gute Wirkungsweise dieses Verfahrens wird daraufhin physikalisch
hergeleitet. Einer Kurzbeschreibung des Ionenstromsignals folgt die Bewertung der Vor- und
Nachteile beider Sensoren. Mit der Spezifikation der Hardwareanforderungen zur Auswertung
direkter Prozeßinformationen schließt dieses Kapitel.
Seite 24