DE10215959A1

DE10215959A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Detektion klopfender Arbeitsspiele im Betrieb von Ottomotoren

Info

Publication number: DE10215959A1
Application number: DE10215959A
Authority: DE
Inventors: Ralph Worret; Christian Hoehne
Original assignee: KARLSRUHE TH INST fur KO, University of; Universitaet Karlsruhe
Current assignee: KARLSRUHE TH INST fur KO, University of; Universitaet Karlsruhe
Priority date: 2002-04-11
Filing date: 2002-04-11
Publication date: 2003-10-30

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion klopfender Arbeitsspiele im Betrieb von Ottomotoren, bei dem: DOLLAR A a) der Heizverlauf über dem Kurbelwinkel, ausgehend vom gemessenen Zylinderdruckverlauf, berechnet wird; DOLLAR A b) der berechnete Heizverlauf hochpaßgefiltert wird; DOLLAR A c) ein Schwellenwert für den hochpaßgefilterten Heizverlauf in Abhängigkeit von dessen maximaler Amplitude vorgegeben wird; DOLLAR A d) der hochpaßgefilterte Heizverlauf im Kurbelwinkelbereich des Zylinderspitzendrucks auf Schwellenwertüberschreitung analysiert und ein Zeitpunkt im Gebiet der Schwellenwertüberschreitung als Kopfbeginn definiert werden; DOLLAR A e) eine Klopfintensität ab dem Zeitpunkt gemäß Merkmal d) berechnet wird; DOLLAR A f) der Schwellenwert korrigiert wird, wenn die berechnete Klopfintensität höher als eine vorgegebene Klopfintensität ist; DOLLAR A g) der vorausgegangene Schwellenwert gemäß Schritt c) durch den korrigierten Schwellenwert gemäß Schritt f) ersetzt wird; DOLLAR A h) Schritt d) mit dem korrigierten Schwellenwert wiederholt wird, um den Klopfbeginn erneut zu definieren; DOLLAR A i) Klopfintensitäten, vor und nach dem im Schritt h) definierten Klopfbeginn, berechnet und ins Verhältnis gesetzt werden, um ein Ist-Klopfintensitätsverhältnis zu bilden; DOLLAR A k) dieses Ist-Klopfintensitätsverhältnis mit einem Soll-Klopfintensitätsverhältnis verglichen wird und DOLLAR A l) ein klopfendes Arbeitsspiel dann identifiziert wird, wenn das Ist-Klopfintensitätsverhältnis größer ist als das Soll-Klopfintensitätsverhältnis.

Description

Moderne Motoren werden im Hinblick auf einen guten Teillastverbrauch mit hohen Verdichtungsverhältnissen versehen. Bei Vollast können sich dadurch kritische Zustände im Brennraum ergeben, verbunden mit dem Auftreten von "klopfender Verbrennung". Im Gegensatz zur normalen Verbrennung tritt bei klopfender Verbrennung im noch unverbrannten Gemisch gegen Ende der Verbrennung an einem oder mehreren Orten Selbstzündung auf. Ausgehend von der Einleitung eines Zündfunkens über die Zündkerze breitet sich die normale Flamme durch den Brennraum mit normaler Flammengeschwindigkeit aus. Gegen Ende der Verbrennung entzündet sich im noch unverbrannten Gemisch (Endgasbereich) aufgrund kritischer Zustände (Druck, Temperatur, Vorreaktionen) eine Flamme von selbst. Ausgehend von dieser Selbstzündung ergibt sich eine extrem schnelle Umsetzung des restlichen Frischgemisches, verbunden mit einer starken Druckwelle. Diese Druckwellen können besonders an Stellen, wo sie im Brennraum reflektiert werden, Materialschäden hervorrufen, z. B. im Feuerstegbereich. Im Zylinderdruckverlauf ist Klopfen gegen Verbrennungsende erkennbar (siehe Fig. 1).

Beginnend mit einem steilen Druckanstieg infolge der schnellen Umsetzung des Endgases überlagern sich dem normalen Druckverlauf hochfrequente Schwingungen. Diese werden durch die Gasschwingungen im Brennraum (örtliche Druckunterschiede) verursacht. Sie übertragen sich auf die Bauteile des Motors und sind verantwortlich für das Klopfgeräusch. Bei länger andauerndem klopfenden Motorbetrieb treten in der Regel Motorschäden auf. Klopfen ist daher stets zu vermeiden.

Heutzutage werden Klopfregelsysteme in Fahrzeugmotoren eingebaut, um einen klopfenden Motorbetrieb zu vermeiden. Ein am Motorblock angebrachter Körperschallsensor erkennt die durch das Klopfen hervorgerufenen abnormalen Motorblockschwingungen und greift in die Motorsteuerung durch eine Rücknahme der Zündung ein. Durch einen späteren Zündwinkel kann zwar der klopfende Motorbetrieb ausgeschlossen werden, allerdings wird der Wirkungsgrad des Motors verschlechtert und der Verbrauch steigt. Daher wird nach einer Spätstellung der Zündung diese wieder sukzessive nach "Früh" gestellt, um den Wirkungsgrad des Motors zu verbessern. Heutige Klopfregelsysteme sind mit ihren Soll-Zündwinkeln so ausgelegt, daß der Motor unter Vollast stets an der Klopfgrenze betrieben wird, d. h. die Klopfregelung aktiv ist und durch eine Regelung des Zündwinkels versucht, den klopfenden Betriebszustand zu vermeiden. Solche Systeme erfordern einen hohen Abstimmungsaufwand.

Bei heutigen Klopfregelsystemen wird als Basissignal ein gemessenes Zylinderdrucksignal des Motors verwendet, also der Druck im Zylinder (Brennraum), der sich mit der Kompression, der Verbrennung, der Expansion und des Ladungswechsels eines Arbeitsspieles zeitlich ändert (siehe Fig. 2).

Die Zylinderdruckdaten werden an einem Motorenprüfstand (siehe Fig. 3) mit Hilfe von Zylinderdrucksensonren, die an den Motor (Brennraum) adaptiert werden (siehe Fig. 4), gewonnen.

Aufbereitet als Spannungssignal, werden die Zylinderdruckdaten in einem sogenannten Indiziersystem digitalisiert und über Grad Kurbelwinkel (Kurbelwellenposition des Motors) aufgezeichnet (siehe Fig. 4). Daten in dieser Form werden auch bei dem Verfahren nach der Erfindung als Basisdaten benötigt. Bei den bekannten Systemen werden jedoch die Zylinderdruckdaten hochpaßgefiltert, um dann zur Detektion von Klopfen und zur Bestimmung des Klopfbeginns herangezogen zu werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die ermöglichen, daß klopfende Einzelarbeitsspiele basierend auf dem Zylinderdrucksignal zuverlässiger als mit anderen Klopfdetektionsmethoden identifiziert und der Beginn von Klopfen, das heißt der Beginn der hochfrequenten Überlagerung von Signalteilen auf dem stetigen Zylinderdrucksignal, exakter erfaßt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Vorrichtung gemäß Anspruch 2 gelöst.

Aufgrund eines deutlich besseren Signal/Rauschabstandes wird im Falle der neu entwickelten Detektionsmethode aus dem Zylinderdruckverlauf der sogenannte Heizverlauf berechnet und das hochpaßgefilterte Heizverlaufsignal als Basissignal der Detektion verwendet.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen, in denen dargestellt sind:
in Fig. 1 der Zylinderdruckverlauf eines klopfenden Arbeitsspieles über dem Kurbelwinkel;
in Fig. 2 ein Druck-/Kurbelwinkel-Diagramm eines Viertaktmotors;
in Fig. 3 einen Prüfstandsaufbau mit Ottomotor;
in Fig. 4 ein Schema einer Druckmeßkette für einen Zylinder des Ottomotors;
in Fig. 5a und 5b den Heizverlauf und den hochpaßgefilterten Heizverlauf bei einem nichtklopfenden Arbeitsspiel mit einem Zündeinstreuer über dem Kurbelwinkel;
in Fig. 6a und 6b den Heizverlauf und den hochpaßgefilterten Heizverlauf bei einem klopfenden Arbeitsspiel mit klassischem Signalverlauf (zeitlich abnehmende Amplitude) über dem Kurbelwinkel;
in Fig. 7a und 7b den Heizverlauf und den hochpaßgefilterten Heizverlauf bei einem klopfenden Arbeitsspiel mit zunächst zunehmender und dann zeitlich abfallender Amplitude über dem Kurbelwinkel;
in Fig. 8 ein Schema für die Vorgehensweise des Verfahrens gemäß der Erfindung;
in Fig. 9 ein Diagramm mit Erläuterung der Berechnung eines Klopfintensitätsverhältnissees (KIVH);
in Fig. 10 eine Grenzkurve zur Bewertung von Klopfintensitätsverhältnissen;
in Fig. 11 ein Flußdiagramm zum Ablauf des Verfahrens gemäß der Erfindung.
In den Fig. 6 und 7 sind die Anforderungen an eine Detektionsroutine gemäß der Erfindung dargestellt.
Da der Klopfbeginn (KBG) in guter Korrelation zur Lage des Zylinderspitzendruckes steht, kann ein zeitlich dynamisch festgelegtes Analysefenster mit konstanter Fensterbreite zur, Klopfdetektion herangezogen werden. Dies verhindert, daß Signalunzulänglichkeiten, die nicht in einen plausiblen Kurbelwinkelbereich (bzw. Zeitbereich) fallen, eine Fehldetektion auslösen. Einzelne Zündeinstreuer eines Nachbarzylinders (einzelne Signalpeaks), die innerhalb des Analysefensters noch auftreten können, werden zunächst aus dem Signal beseitigt, um ebenfalls eine Fehldetektion zu vermeiden. Dabei wird zunächst das Maximum des hochpaßgefilterten Heizverlaufs innerhalb des Analysefensters bestimmt und der gesamte Analysebereich, erweitert um 7°KW nach "Spät", mit Hilfe eines Schwellenwertes (SW) nach folgender Gleichung auf mehrmalige Schwellenwertüberschreitung (SWÜ) abgesucht:
Mit der Verlängerung des Analysefensters wird ausgeschlossen, daß ein solcher Peak zufällig in die nachfolgend erläuterte Berechnung einer Klopfintensität einfließen kann. Tritt nur eine einzige Schwellenwertüberschreitung auf, wird der einzelne Peak oberhalb des Schwellenwertes aus dem hochpaßgefilterten Signal gelöscht. Das Beispiel nach Fig. 5 zeigt ein Arbeitsspiel mit einem einzelnen Signalpeak im Heizverlaufsignal (QH-Signal) (Fig. 5a), der im hochpaßgefilterten Heizverlaufsignal (QHgef-Signal) entsprechend beseitigt wurde (Fig. 5b).
Fig. 6 zeigt ein moderat klopfendes Arbeitsspiel. Während vor Klopfbeginn (sichtbar als deutlicher Signalübergang im QHgef-Signal) sehr geringe Rauschanteile im QHgef-Verlauf vorhanden sind, kennzeichnet ein plötzlicher Anstieg im Signalverlauf (Faktor 5) den Klopfbeginn. Diesem ersten Signalpeak folgen weitere starke Schwankungen in der Amplitude des QHgef-Signals, die im weiteren zeitlichen Verlauf wieder abklingen. Der senkrechte Strich im gefilterten Heizverlauf bzw. der senkrechte Strich im Heizverlauf markiert den detektierten Klopfbeginn. Da der erste Signalpeak die maximale Amplitude darstellt, soll diese Signalcharakteristik als "klassisches Klopfsignal" bezeichnet werden. Für diese Signalcharakteristik kann ein möglicher Klopfbeginn mittels einer einfachen Schwellenwertmethode identifiziert werden. Um eine optimale Detektionsgüte (hohe Sensibilität der Detektionsroutine gegenüber leicht klopfenden Arbeitsspielen) zu erreichen, muß der Schwellenwert allerdings betriebspunktabhängig eingestellt werden, da sich der Rauschanteil von Betriebspunkt zu Betriebspunkt verändern kann. Die neue Detektionsroutine kommt ohne betriebspunktabhängige Einstellparameter aus und paßt sich demzufolge dem Signalverhalten an.
Signalcharakteristiken, wie in Fig. 7, weisen nach einer deutlichen Amplitudenzunahme im Bereich von 195°KW im weiteren zeitlichen Verlauf eine Vergrößerung der Ausschläge im QHgef-Signal auf. Im Falle einer einfachen Detektionsmethode mittels Schwellenwertvorgabe würde der identifizierte Klopfbeginn an der ersten, zweiten oder dritten starken Amplitude detektiert werden und damit den Klopfbeginn unter Umständen zu spät ausweisen. Dieser Signalcharakteristik trägt das Verfahren nach der Erfindung ebenfalls Rechnung.
Im Folgenden wird auf den Algorithmus gemäß der Erfindung detailliert eingegangen. Es wird zunächst das Maximum des QHgef-Signals (MAX(QHgef)) lokalisiert, siehe Fig. 8.
Über den SW_Faktor, siehe Gleichung (1), wird eine Schwellenwertvorgabe nach:

SW = MAX(QHgef).SW_Faktor (2)

berechnet, das QHgef-Signal entgegen der Zeitachse auf den frühesten Schwellenwertübertritt (1. Schwellenwert) abgesucht und der Null-Durchgang vor diesem Schwellenwertübertritt identifiziert. Der Schwellenwert ist somit nicht mehr statisch, sondern paßt sich dem jeweiligen Signal an. Für die Betrachtung des Schwellenwertübertritts ist der Betrag des QHgef- Signals (|QHgef|) ausschlaggebend. Fällt die Lage des Null-Durchgangs in den zulässigen Kurbelwinkelbereich, wird im Weiteren eine Klopfintensität (KI) nach Gleichung (3) berechnet:
Ausgehend vom Null-Durchgang, der den Klopfbeginn markiert, wird die Aufsummation der Signalquadrate über einen festen Kurbelwinkelbereich von 7°KW vorgenommen. Sollte KI_ge-messen größer als eine fest vorgegebene betriebspunktunabhängige Schwellenwertintensität (SW-KI) sein, wird eine Halbierung des SW_Faktor vorgenommen. Dies wurde notwendig, da mit einem betriebspunktunabhängigen SW_Faktor von 65% des Signal-Maximalwertes nur für leichte und mittlere Klopfintensitäten gute Ergebnisse erzielt werden konnten. Bei stark klopfenden Arbeitsspielen treten gelegentlich relativ spät im Zyklus einzelne, extrem hohe Peaks auf. In diesem Fall kann der SW daher zu hoch liegen, so daß starkes Klopfen gesondert behandelt werden muß. Die Halbierung des SW_Faktor ermöglicht für stark klopfende Arbeitsspiele eine weitere Suche nach Schwellenwertübertritten (2. Schwellenwert) entgegen der Zeitachse. Die Halbierung des SW_Faktor kann lediglich einmal stattfinden.
Für die Entscheidung, ob es sich um ein klopfendes oder nicht klopfendes Arbeitsspiel handelt, wird im Weiteren eine Bewertung eines gemessenen und gerechneten Klopfintensitätsverhältnisses (KIVH) im Sinne eines Signal/Rauschabstandes durchgeführt. Dazu ist zunächst ein KIVH_gemessen aus den Klopfintensitäten nach dem detektierten Klopfbeginn (KInKBG_gemes-sen) und davor (KIvKBG_gemessen) zu bestimmen, siehe Fig. 9, wobei KInKBG_gemessen der bereits angeführten Klopfintensität KI_gemessen entspricht und KIvKBG_gemessen auf gleiche Art und Weise berechnet wird wie KInKBG_gemessen, allerdings im Kurbelwinkelfenster, ausgehend vom Klopfbeginn 7°KW entgegen der Zeitachse.
KIVH_gemessen wird im Folgenden mit einem Soll-Klopfintensitätsverhältnis (KIVH_gerechnet) verglichen. KIVH_gerechnet ist dabei abhängig von KInKGB, siehe Fig. 10. Der funktionale Zusammenhang liefert dabei eine Sollvorgabe für ein Klopfintensitätsverhältnis entsprechend einer Sollvorgabe für einen Signal-Rauschabstand. Es findet also eine Bewertung des Istzustandes KIVH_gemessen mit einer über die gesamte Meßdatenbasis aufgestellten sogenannten Grenzkurve KIVH_gerechnet statt, die die Grenzkurve für die Detektierbarkeit darstellt. Die Parameter C₂, C₃ und Offset C₁ können wiederum betriebspunktunabhängig eingestellt werden. Die Grenzkurve sagt dabei nicht aus, daß insbesondere im Bereich zwischen ihr und dem Grundrauschen kein Klopfen auftritt. Dagegen ist Klopfen mit hoher Sicherheit detektierbar wenn KIVH_gemessen oberhalb der eingezeichneten Kurve liegt.
Für hohe KInKGB-Werte verläuft die Kurve asymptotisch zum Grundrauschen. Dieses verhindert Fehldetektionen vor allem bei Betriebspunkten mit hoher Drehzahl und/oder Arbeitsspielen mit hohem Rauschanteil. Der exponentielle Anstieg für kleinere KInKBG-Werte hat zur Folge, daß in diesem Bereich nur dann Klopfen erkannt wird, wenn im Signal ein scharfer Übergang von einem geringen Rauschen hin zu im Vergleich deutlich höheren Amplituden beobachtet werden kann.
Damit wird die Entscheidung, ob es sich um ein "klopfendes" oder "nicht klopfendes" Arbeitsspiel handelt, über eine Klopfintensitätsbetrachtung vor und nach einem möglichen Klopfbeginn getroffen. Der Klopfbeginn selbst resultiert ausgehend von der Lage der maximalen Amplitude des hochpaßgefilterten Heizverlaufes aus der Betrachtung von Schwellenwertüberschreitungen entgegen der Zeitachse. Ein vom Benutzer abhängig von der Lage des Zylinderdruckmaximums vorgegebener Kurbelwinkelbereich stellt dabei das zugelassene Zeitfenster für die Analyse dar. Das erfindungsgemäße Verfahren kombiniert also Schwellenwertmethoden mit intergrierenden Methoden und beurteilt auf diese Weise sowohl die Höhe der Amplituden als auch Veränderungen im Signalverlauf. Dabei passen sich die entscheidenden Parameter, nämlich Schwellenwerte SW und KIVH_gerechnet, dem Signal an. Die eigentliche Klopferkennung und die Bestimmung des Klopfbeginns KBG lassen sich nicht mehr trennen. Zwar müssen einige Werte fest vorgegeben werden, jedoch können diese Werte über die gesamte Meßdatenbasis konstant gehalten werden.
Der Ablauf des Verfahrens gemäß der Erfindung ist in Form eines Flußdiagrammes in Fig. 11 dargestellt.
Ein Vergleich des Verfahrens nach der Erfindung mit unterschiedlichen zylinderdruckbasierten Methoden aus der Literatur zeigt, daß die Klopferkennung deutlich sensibler auf leichtes Klopfen anspricht, eine höhere Signalverträglichkeit aufweist und die Bestimmung des Klopfbeginns verbessert.
Zusammenfassend kann festgestellt werden: Zahlreiche Ansätze zur Klopferkennung beruhen auf der direkten Detektion der durch die schnelle Energieumsetzung bei der klopfenden Verbrennung ausgelösten hochfrequenten Druckschwingungen im Zylinder. Diese Schwingungen sind im hochpaßgefilterten Drucksignal sichtbar und werden auf verschiedene Art zur Bestimmung der Klopfintensität (Maß für die Stärke des Klopfens) genutzt, z. B. durch die max. Amplitude oder die Signalenergie. Diese Größen werden erfindungsgemäß auf den hochpaßgefilterten Heizverlauf übertragen. Da der Zylinderdruckverlauf die Eingangsgröße zur Berechnung des Heizverlaufes darstellt, weisen Druckverlauf und Heizverlauf große Ähnlichkeit auf. Der Vorteil, den Heizverlauf zugrundezulegen, liegt in dem wesentlich besseren Signal/Rausch-Verhältnis. Der neu entwickelte Algorithmus basiert auf der Bewertung des Signal/Rausch-Verhältnisses in Abhängigkeit der Klopfintensität, die über die Signalenergie bestimmt wird. Dafür werden die Signalenergien in einem festen Intervall vor und nach einem möglichen Klopfbeginn berechnet und ein Klopfintensitätsverhältnis (KIVH) gebildet. Zur Bestimmung des Integrationsintervalls wird das hochpaßgefilterte Signal, ausgehend von der maximalen positiven Amplitude, auf Schwellenwertüberschreitungen in Richtung "Früh" abgesucht. Um besser auf unterschiedliche Signalcharakteristiken reagieren zu können, wird dieser Schwellenwert in Abhängigkeit der maximalen Amplitude bestimmt. Über einen Schwellenwertfaktor wird der Schwellenwert so beeinflußt, daß damit besser zwischen stark und leicht klopfenden Arbeitsspielen unterschieden werden kann. Der schließlich um den Nulldurchgang vor der ersten Schwellenwertüberschreitung gebildete KIVH_Ist-Wert wird mit einem Sollwert KIVH_Soll verglichen, der über eine Exponentialfunktion aus der Klopfintensität berechnet wird. KIVH_Soll stellt eine Grenze für die Detektierbarkeit dar. Somit ist auch dieser Wert nicht statisch vorgegeben, sondern paßt sich vielmehr den vorliegenden Verhältnissen an.
Die in der obigen Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung von Bedeutung sein. Begriffs-Liste KBG Klopfbeginn
SW Schwellenwert
SWÜ Schwellenwertüberschreitung
QH Heizwertverlauf
QHgef hochpaßgefilterter Heizverlauf
KI Klopfintensität
KIvKBG Klopfintensität vor Klopfbeginn
KInKBG Klopfintensität nach Klopfbeginn
KIVH Klopfintensitätsverhältnis KIvKBG/KInKBG
C₁ Offset
C₂, C₃ Parameter

Claims

1. Verfahren zur Detektion klopfender Arbeitsspiele im Betrieb von Ottomotoren, bei dem:

a) der Heizverlauf über dem Kurbelwinkel ausgehend vom gemessenen Zylinderdruckverlauf berechnet wird;

b) der berechnete Heizverlauf hochpaßgefiltert wird;

c) ein Schwellenwert für den hochpaßgefilterten Heizverlauf in Abhängigkeit von dessen maximaler Amplitude vorgegeben wird;

d) der hochpaßgefilterte Heizverlauf im Kurbelwinkelbereich des Zylinderspitzendruckes auf Schwellenwertüberschreitung analysiert und ein Zeitpunkt im Gebiet der Schwellenwertüberschreitung als Klopfbeginn definiert werden;

e) eine Klopfintensität ab dem Zeitpunkt gemäß Merkmal d) berechnet wird;

f) der Schwellenwert korrigiert wird, wenn die berechnete Klopfintensität höher als eine vorgegebene Klopfintensität ist;

g) der vorausgegangene Schwellenwert gemäß Schritt c) durch den korrigierten Schwellenwert gemäß Schritt f) ersetzt wird;

h) Schritt d) mit dem korrigierten Schwellenwert wiederholt wird, um den Klopfbeginn erneut zu definieren;

i) Klopfintensitäten vor und nach dem im Schritt h) definierten Klopfbeginn berechnet und ins Verhältnis gesetzt werden, um ein Ist- Klopfintensitätsverhältnis zu bilden;

j) dieses Ist-Klopfintensitätsverhältnis mit einem Soll-Klopfintensitätsverhältnis verglichen wird; und

k) ein klopfendes Arbeitsspiel dann identifiziert wird, wenn das Ist- Klopfintensitätsverhältnis größer ist als das Soll-Klopfintensitätsverhältnis.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Analysefenster über den Kurbelwinkelbereich des Zylinderspitzendruckes festgelegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderspitzendruck tiefpaßgefiltert wird.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenwert proportional zur maximalen Amplitude des hochpaßgefilterten Heizverlaufes vorgegeben wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der letzte Nulldurchgang des hochpaßgefilterten Heizverlaufes vor der Schwellenwertüberschreitung als Zeitpunkt für den Klopfbeginn definiert wird.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klopfintensität (KI) nach der Gleichung

berechnet wird, worin KW der Kurbelwinkel, KBG der Klopfbeginn, QHgef der gefilterte Heizverlauf und α der Kurbelwinkel bedeuten.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Soll-Klopfintensitätsverhältnis über eine berechnete Grenzkurve (Fig. 10) ermittelt wird.

8. Vorrichtung zur Detektion klopfender Arbeitsspiele im Betrieb von Ottomotoren, gekennzeichnet durch einen Druckaufnehmer zum Erfassen des Zylinderdrucks im Betrieb und einen Rechner, der mit dem Ausgang des Druckaufnehmers verbunden ist und der aufweist:

a) eine Einrichtung zum Berechnen des Heizverlaufes aus den Ausgangsdaten des Druckaufnehmers;

b) eine Einrichtung zum Hochpaßfiltern des errechneten Heizverlaufes;

c) eine Einrichtung zum Setzen eines Schwellenwertes für den hochpaßgefilterten Heizverlauf in Abhängigkeit von dessen maximaler Amplitude;

d) eine Einrichtung zum Analysieren im Kurbelwinkelbereich des Zylinderspitzendruckes auf Überschreiten des Schwellenwertes und definieren eines Zeitpunktes im Gebiet der Schwellenwertüberschreitung als Klopfbeginn;

e) eine Einrichtung zum Berechnen einer Klopfintensität ab dem Zeitpunkt gemäß Merkmal p);

f) eine Einrichtung zum Korrigieren des Schwellenwertes, wenn die berechnete Klopfintensität höher als eine vorgegebene Klopfintensität ist;

g) eine Einrichtung zum Ersetzen des vorausgegangenen Schwellenwertes gemäß Schritt o) durch den korrigierten Schwellenwert gemäß Schritt r);

h) eine Einrichtung zum erneuten Definieren des Klopfbeginns mit dem korrigierten Schwellenwert;

i) einen Einrichtung zum Berechnen von Klopfintensitäten zu Zeitpunkten vor und nach dem erneut definierten Klopfbeginn und zum Bilden eines Ist- Klopfintensitätsverhältnisses aus den berechneten Klopfintentistäten;

j) eine Einrichtung zum Vergleichen des Ist-Klopfintensitätsverhältnisses mit einem Soll-Klopfintensitätsverhältnisses; und

k) eine Einrichtung zum Identifizieren eines klopfenden Arbeitsspieles, wenn das Ist-Klopfintensitätsverhältnis größer als das Soll-Klopfintensitätsverhältnis ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Einrichtungen Bestandteile eines Rechenprogrammes bilden, das in dem Rechner oder auf einem externen Speichermedium gespeichert ist.