WO2009106557A1 - Vorrichtung zur verarbeitung eines klopfsensorsignals - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft die Verarbeitung eines Klopfsensorsignals bei einer Klopferkennung an einem Verbrennungsmotor. Um eine kostengünstig realisierbare, effiziente und präzise Bandpassfilterung zu ermöglichen, wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung (10) vorgeschlagen, umfassend einen analogen Filter (20), einen Sigma-Delta-Modulator (30), ausgebildet zur Analog/Digital-Wandlung, einen CIC-Filter (40), ausgebildet zur Abtastratendezimierung, und einen digitalen Filter (50).
Description
Beschreibung
Vorrichtung zur Verarbeitung eines Klopf sensorsignals
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verarbeitung eines
Klopf sensorsignals bei einer Klopferkennung an einem Verbrennungsmotor, und betrifft insbesondere eine Vorrichtung zur Realisierung einer derartigen Signalverarbeitung.
Eine Klopferkennung an einem Verbrennungsmotor ist beispielsweise in der DE 103 00 204 Al beschrieben. Als "Klopfen" bezeichnete, in Brennräumen von Verbrennungsmotoren auftretende anormale Verbrennungsvorgänge (insbesondere z. B. durch spontane unbeabsichtigte Selbstentzündung eines brennbaren Gemi- sches) werden gemäß dieses Stands der Technik mittels eines oder mehrerer Klopf Sensoren erkannt. Da ein Klopfen sich im Klopf sensorsignal nur in einem oder mehreren bestimmten Frequenzbereichen bemerkbar macht, ist eine Bandpassfilterung des Klopf sensorsignals notwendig. Bei der aus der DE 103 00 204 Al bekannten Klopferkennung ist zu diesem Zweck ein hinsichtlich Aufbau und Funktion nicht näher beschriebener Filter mit Bandpasscharakteristik vorgesehen.
Für eine zuverlässige Klopferkennung bzw. Unterscheidung da- hingehend, ob die Verbrennung klopfend erfolgt oder nicht, ist die Qualität der Bandpassfilterung bei der Verarbeitung des Klopf sensorsignals von großer Bedeutung.
Die US 7,181,339 B2 offenbart eine Vorrichtung zur Echtzeit- Spektralanalyse eines Klopfsignals eines Verbrennungsmotors bei der zur Signalverarbeitung ein analoger Filter, ein Sig- ma-Delta-Modulator , ausgebildet zur Analog/Digital-Wandlung, und ein CIC-Filter, ausgebildet zur Abtastratendezimierung, hintereinander angeordnet sind. Damit ist jedoch nur eine A-
nalyse des Klopfsignals und noch keine Verwendung in einem Motorsteuergerät möglich.
Die DE 100 04 166 Al offenbart eine Vorrichtung zur Klopfer- kennung bei einer Brennkraftmaschine mit wenigstens einem, einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordneten Klopfsensor, bei der die eigentliche Klopferkennung mit rein digital arbeitenden Bauteilen erfolgt, wobei aus den aufbereiteten und digitalisierten Ausgangssignalen des Klopfsensors oder der Klopf Sensoren, die klopftypischen Bestandteile extrahiert und zur Klopferkennung mit vorgebbaren, gegebenenfalls veränderbaren Schwellen verglichen werden. Die digitale Signalauswertung bzw. das Digitalteil ist beispielhaft für drei verschiedene Ausführungsformen angegeben. Zum einen kann das Di- gitalteil ein Filter, einen Gleichrichter und einen Integrator umfassen oder es kann Mittel zur Durchführung einer diskreten Fouriertransformation oder Mittel zur Durchführung einer schnellen Fouriertransformation umfassen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Verarbeitung eines Klopf sensorsignals eine effiziente und präzise Bandpassfilterung zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Signalver- arbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche sind auf Weiterbildungen der Erfindung gerichtet, die sowohl bei der Vorrichtung vorteilhaft eingesetzt werden können .
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verarbeitung eines
Klopf sensorsignals umfasst folgende, in dieser Reihenfolge angeordnete Signalverarbeitungskomponenten :
- einen analogen Filter,
- einen Sigma-Delta-Modulator, ausgebildet zur Analog/Digital-Wandlung,
- einen CIC-Filter, ausgebildet zur Abtastratendezimie- rung, - einen dem CIC-Filter (40) nachgeschalteten digitalen Filter mit Bandpasscharakteristik ist, wobei
- der CIC-Filter n Integratorstufen und n+1 COMB-Stufen ( aufweist, wobei n eine natürliche Zahl ist.
Damit ist eine kostengünstig realisierte Signalverarbeitung ermöglicht, bei welcher eine oder mehrere charakteristische Freguenzen aus dem Klopf sensorsignal präzise herausgefiltert werden können. Die damit gewonnenen Signalkomponenten bzw. Signalbeträge in den betreffenden Freguenzbändern können nachfolgend mit Referenzwerten oder Mustern verglichen werden, um die eigentliche Klopferkennung durchzuführen.
Üblicherweise besitzt ein CIC-Filter n Integratorstufen und n COMB-Stufen, wobei n eine natürliche Zahl bezeichnet. Gemäß der Erfindung sind jedoch n Integratorstufen und n+1 COMB- Stufen vorgesehen. Damit kann ein stärker in Richtung Band- pass gehendes Verhalten des CIC-Filters erreicht werden.
Der analoge Filter kann z. B. mittels Operationsverstärkern oder speziellen anwendungsspezifisch integrierten Schaltungen ("ASIC") aufgebaut sein. Es ist jedoch anzumerken, dass ein Vorteil der Erfindung gerade darin besteht, dass im Rahmen der Erfindung keine allzu großen Anforderungen an die Leistung des analogen Filters gestellt werden, so dass dieser insbesondere auch vergleichsweise einfach und somit kostengünstig ausgebildet werden kann (z. B. als passiver Filter) .
Wenngleich für den analogen Filter eine Bandpasscharakteristik vorgesehen sein kann, so besitzt der analoge Filter gemäß
einer bevorzugten Ausführungsform eine Tiefpasscharakteris- tik.
Hinsichtlich einer einfachen und kostengünstigen Ausbildung kann der analoge Filter als ein Filter niedriger Ordnung, insbesondere 1. Ordnung realisiert werden. In einer Ausführungsform ist z. B. ein passiver RC-Tiefpass von 1. Ordnung vorgesehen .
Im Rahmen der Erfindung besitzt der analoge Filter insbesondere die Funktion eines Antialiasing-Filters für die nachfolgende Analog/Digital-Wandlung mittels des Sigma-Delta- Modulators .
Der Sigma-Delta-Modulator ist bevorzugt in festverdrahteter Hardware implementiert, insbesondere z. B. als mikroelektronisch integrierte Schaltungsanordnung (z. B. in CMOS- Technologie, z. B. als spezieller Funktionsblock in der integrierten Schaltung eines Microcontrollers im Motorsteuerge- rät) .
Derartige Modulatoren sind auch für relativ hohe Abtastfre- guenzen sehr einfach und preisgünstig zu realisieren. Vorteilhaft kann auf an sich bekannte Schaltungskonzepte zur Implementierung des Sigma-Delta-Modulators zurückgegriffen werden .
Der CIC ( "cascaded-integrator-comb" ) -Filter ist ein als solcher aus dem Bereich der digitalen Signalverarbeitung bekann- ter zeit- und wertdiskreter digitaler Filter zur Umwandlung zwischen verschiedenen Abtastraten.
Der CIC-Filter kann vorteilhaft in digitaler Hardware wie z . B. durch programmierbare integrierte Schaltkreise (FPGA) imp-
lementiert werden und besteht im Falle der hier interessierenden Anwendung als Dezimierungsfilter aus einer eingangs- seitigen Reihe von Integrationsstufen, gefolgt von einem eigentlichen Abtastratenwandler ( "Dezimator " ) , dem wiederum ausgangsseitig eine Reihe von Differentiationsstufen (so genannte COMB-Stufen) nachfolgt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der CIC-Filter in "festverdrahteter" digitaler Hardware implementiert, z. B. als ASIC, oder als spezieller Funktionsblock; in der integrierten Schaltung eines Micro- Controllers im Motorsteuergerät.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der CIC-Filter eine einstellbare Dezimierungsrate besitzt. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Filtercharakteristik der Signalverarbeitungsvorrichtung an den jeweils betreffenden Verbrennungsmotor angepasst werden soll. So kann z. B. ein und dieselbe Filterimplementierung in der Praxis für verschiedene Motortypen eingesetzt werden (mit angepasster Filtereinstellung) . Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Filtercharakteristik in Abhängigkeit vom Betriebszustand des betreffenden Verbrennungsmotors variiert werden soll. Auch in diesem Fall ist eine Einstellbarkeit von Komponenten der Vorrichtung, insbesondere eine Einstellbarkeit der Dezimierungsrate des CIC-Filters, von Vorteil.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der digitale Filter durch einen programmgesteuerten Mikrocontrol- ler implementiert ist. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens im Rahmen einer Klopferkennung an einem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges kann die digitale Filterung z. B. vorteilhaft durch einen MikroController durchgeführt werden, der ohnehin in einem so genannten Motorsteuergerät zur programmgesteuerten Realisierung von Steuerungsaufgaben an dem betreffenden
Verbrennungsmotor (z. B. Ottomotor oder Dieselmotor) vorgesehen ist. In dieser Weise lässt sich der digitale Filter gewissermaßen ohne Mehrkosten realisieren. Durch den im Signalverarbeitungspfad vorgeschalteten CIC-Filter, welcher die Ab- tastrate des digitalen Signals reduziert, kann der digitale Filter (bevorzugt mit Bandpasscharakteristik) mit geringerer Steilheit und damit geringerer Ordnung ausgelegt werden, was bei der erwähnten Verwendung eines MikroControllers vorteilhaft Rechenzeit und Speicher einspart.
Wenngleich es nicht ausgeschlossen sein soll, dass der vorge- schaltetete CIC-Filter in eigener Hardware separat vom eigentlichen MikroController des Motorsteuergerätes ausgeführt ist (z.B. als ASIC, FPGA o.ä), oder auch durch Software im MikroController realisiert wird, ist der CIC-Filter bevorzugt in den eigentlichen Microcontroller des Motorsteuergerätes integriert (z.B. als Onchip-Peripherieblock ausgeprägt) .
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der CIC-Filter dazu ausgebildet ist, sein Ausgangssignal mit einer Abtastrate bereitzustellen, welche dem 4-fachen der Mittenfreguenz des nachfolgenden digitalen Filters entspricht. Dadurch kann der digitale Filter als Halbband-Filter realisiert werden, was deutlich den Rechen- bzw. Speicherauf- wand einer programmgesteuerten Realisierung des digitalen Filters verringert.
Im Allgemeinen ist es vorteilhaft, wenn die Filtercharakteristik der Signalverarbeitungsvorrichtung in Abhängigkeit von den Erfordernissen des jeweiligen Anwendungsfalles (z. B. konkrete Ausführung des Verbrennungsmotors) eingestellt werden kann. Insbesondere kann z. B. eine Bandpasscharakeristik mit einer Mittenfreguenz vorgesehen sein, welche sich als ein Konfigurationsparameter einstellen lässt.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der CIC-Filter eine Mehrfachanordnung von Dezimatoren samt nachgeschalteten COMB-Stufen aufweist, um mehrere, mit voneinander verschiede- ner Charakteristik gefilterte Ausgangssignale bereitzustellen. Damit kann man in einfacher Weise mehrere Bandpässe mit verschiedener Mittenfreguenz basierend auf demselben Eingangssignal realisieren. Die Integrator-Stufen des CIC- Filters müssen pro zu verarbeitendem Sensorsignal nur einmal vorhanden sein. Auch bei einem derartigen Mehrfach-CIC-Filter kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung eine Einstellbarkeit der einzelnen Dezimierungsraten bzw. Einstellbarkeit der einzelnen ausgangsseitigen Abtastfreguenzen vorgesehen sein (z. B. um eine nachfolgende digitale Filterung mit vari- ablen Mittenfreguenzen zu vereinfachen) .
Eine bevorzugte Verwendung der Erfindung besteht für den Bereich der Klopferkennung an der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges. Die erfindungsgemäße Signalverarbeitungsvor- richtung kann hierbei vorteilhaft mit Komponenten eines Motorsteuergerätes baulich zusammengefasst sein, wobei ein für Steuerungsaufgaben an der betreffenden Brennkraftmaschine im Steuergerät vorgesehener programmgesteuerter MikroController bevorzugt die Funktion der digitalen Filterung durchführt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben. Es stellen dar:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Klopferkennungseinrich- tung unter Verwendung einer Vorrichtung zur Verarbeitung eines Klopf sensorsignals,
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines für die in Fig. 1 dargestellte Signalverarbeitung geeigneten Sigma- Delta-Modulators, und
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines für die in Fig. 1 dargestellte Signalverarbeitung geeigneten CIC- Filters .
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zur Verarbeitung eines Klopf sensorsignals al bei einer Klopferkennung an dem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges.
Mittels eines Klopf sensors 12, der z. B. als Beschleunigungssensor ausgebildet und auf dem Motorblock befestigt ist, wird das für die Vibrationen des Verbrennungsmotors repräsentative Sensorsignal al aufgenommen und der Signalverarbeitungsvorrichtung 10 zugeführt.
Die Vorrichtung 10 dient dazu, aus dem "Klopf Signal" al ein oder mehrere charakteristische Freguenzen bzw. Freguenzberei- che herauszuf iltern und an einem Ausgang der Vorrichtung ein entsprechend gefiltertes Signal d5 bereitzustellen.
Die eigentliche Klopferkennung, also Beurteilung dahingehend, ob der Betrieb des Verbrennungsmotors klopfend erfolgt oder nicht, ermittelt sodann eine Auswerteeinrichtung 14 auf Basis des (in digitaler Form) zugeführten Signals d5. Dazu können in der Auswerteeinrichtung 14 z. B. Signalkomponentenbeträge in den relevanten Freguenzbändern mit Referenzwerten oder Mustern verglichen werden, um so ein gegebenenfalls auftretendes Klopfen zu detektieren.
Die Vorrichtung 10 umfasst in einem Signalverarbeitungspfad nacheinander angeordnet :
- einen analogen Filter 20 mit Tiefpasscharakteristik, der auf Basis des zugeführten analogen Sensorsignals al ein tief- passgefiltertes analoges Signal a2 liefert,
- einen Sigma-Delta-Modulator 30 zur Wandlung des analogen Signals a2 in ein digitales Signal d3,
- einen CIC-Filter 40 (= kaskadierter Integrator- Dif ferentiator-Filter ) , der das mit einer bestimmten Abtastrate digitalisierte Signal d3 in ein digitales Signal d4 einer verringerten Abtastrate wandelt, und
- einen digitalen Filter 50 mit Bandpasscharakteristik, der auf Basis des zugeführten digitalen Signals d4 das bandpass- gefilterte digitale Signal d5 bereitstellt, welches der Auswerteeinrichtung 14 zugeführt wird.
Im dargestellten Beispiel der Vorrichtung 10 dient der analo- ge Filter 20 vor allem als Antialiasing-Filter für die nachfolgend durch den Sigma-Delta-Modulator 30 ausgeführte Ana- log/Digital-Wandlung. Der CIC-Filter 40 dient zur Abtastra- tendezimierung des digitalen Signals, so dass die nachfolgend durch den digitalen Filter 50 durchgeführte eigentliche bzw. besonders präzise Bandpassfilterung einen vorteilhaft verringerten Rechenaufwand erfordert.
Der analoge Filter 20 ist im dargestellten Beispiel sehr einfach und kostengünstig als ein passiver RC-Tiefpass 1. Ord- nung ausgebildet.
Der Sigma-Delta-Modulator 30 ist detaillierter in Fig. 2 dargestellt .
Ganz allgemein wird bei einem Sigma-Delta-Modulator die integrierte ("Sigma") Differenz ("Delta") zwischen einem analogen Eingangssignal und einer analogen Darstellung eines guan- tisierten digitalen Ausgangssignals dem Quantisierer (Analog- Digital-Wandlerstufe) zugeführt. Durch die Rückkopplung erzeugt der Quantisierer einen Ausgangsbitstrom, dessen Wert im zeitlichen Mittel dem analogen Eingangssignal folgt.
Der Sigma-Delta-Modulator 30 umfasst einen Summationsknoten 31 zur Bildung der Differenz zwischen dem zugeführten analogen Signal a2 und einem Rückkoppelsignal a3. Das vom Summationsknoten 31 gebildete analoge Differenzsignal wird einem a- nalogen Filter 32 mit Integrationscharakteristik ("Integrator") zugeführt. Das Ausgangssignal des Integrators 32 wird einem getaktet betriebenen 1-Bit-Quantisierer 33 zugeführt, welcher als Ergebnis einer zeitdiskreten Abtastung das digitale Ausgangssignal d3 des Sigma-Delta-Modulators 30 liefert. Das Signal d3 wird über einen Rückkoppelpfad 34 einem 1-Bit- Digital/Analog-Wandler 35 zugeführt, welcher das Signal a3 liefert.
Der Sigma-Delta-Modulator 30 ermöglicht mit geringem Aufwand eine Digitalisierung mit vergleichsweise hoher Abtastrate. Um die nachfolgende digitale Filterung zu vereinfachen, ist der CIC-Filter 40 vorgesehen.
Der CIC-Filter 40 ist in Fig. 3 detaillierter dargestellt und umfasst eingangsseitig drei Integratorstufen 41, 42 und 43, einen nachfolgenden Abtastratenwandler bzw. Dezimator 44, dem wiederum drei Differentiationsstufen bzw. COMB-Stufen 45, 46 und 47 nachfolgen.
Durch eine einstellbare Dezimierungsrate kann die Abtastrate des Signals d4 am Ausgang des CIC-Filters 40 so eingestellt
werden, dass sie der 4-fachen Mittenfrequenz des gewünschten Bandpasses entspricht. Dadurch kann der nachfolgende digitale Filter 50 vorteilhaft als Halbband-Filter realisiert werden. Digitale Halbbandfilter verringern deutlich den Rechenaufwand (da viele Koeffizienten Null sind) . Außerdem bedeutet eine nur das 4-fache der Mittenfrequenz betragende Abtastrate am Ausgang des CIC-Filters 40 eine weitere Einsparung an Rechnerressourcen bei der digitalen Filterung (im Vergleich zu einer Filterung von Signalen mit höheren Abtastraten) .
Das Grundprinzip der mittels der Vorrichtung 10 bewerkstelligten Signalverarbeitung beruht auf einer Kombination einer analogen Filterung, Analog/Digital-Wandlung und anschließender digitaler Filterung. Die Analog/Digital-Wandlung wird hierbei durch einen Sigma-Delta-Modulator 30 realisiert, der auch bei sehr hohen Abtastfrequenzen kostengünstig bleibt. Die Verwendung einer hohen Abtastfrequenz im Bereich des Sig- ma-Delta-Modulators 30 reduziert erheblich die Anforderungen und somit die Kosten für den vorausgehenden analogen Filter 20. Dadurch, dass das mit hoher Abtastrate bereitgestellte digitale Signal d3 nicht unmittelbar einer digitalen Filterung zugeführt wird, sondern zunächst durch den CIC-Filter 40 dezimiert wird, lässt sich der Rechenaufwand für die digitale Filterung enorm reduzieren. Der digitale Filter 50 kann daher im dargestellten Beispiel als eine Funktionalität eines ohnehin vorhandenen MikroControllers im Motorsteuergerät des betreffenden Kraftfahrzeuges vorgesehen werden. Gegebenenfalls kann mittels dieses MikroControllers in einfacher Weise auch die oben erwähnte Variation der Dezimierungsrate am De- zimator 44 angesteuert werden.
Claims
1. Vorrichtung zur Verarbeitung eines Klopf sensorsignals bei einer Klopferkennung an einem Verbrennungsmotor, umfas- send folgende, in dieser Reihenfolge angeordnete Signalverarbeitungskomponenten :
- einen analogen Filter (20),
- einen Sigma-Delta-Modulator (30), ausgebildet zur Analog/Digital-Wandlung, - einen CIC-Filter (40), ausgebildet zur Abtastratendezi- mierung, wobei
- dem CIC-Filter (40) ein digitaler Filter (50) mit Bandpasscharakteristik nachgeschaltet ist, und - der CIC-Filter (40) n Integratorstufen (41, 42, 43) und n+1 COMB-Stufen (45, 46, 47) aufweist, wobei n eine natürliche Zahl ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der analoge Filter (20) eine Tiefpasscharakteristik besitzt.
3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Sigma-Delta-Modulator (30) in festverdrahteter Hardware, insbesondere als mikroelektronisch integrierte Schaltungsanordnung, implementiert ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der digitale Filter (50) durch einen programmgesteuerten MikroController implementiert ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der CIC-Filter (40) dazu ausgebildet ist, sein Ausgangssignal mit einer Abtastrate bereitzustellen, welche dem 4-fachen der Mittenfreguenz des nachfolgenden digitalen Filters (50) entspricht.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der CIC-Filter (40) eine Mehrfachanordnung von Dezimato- ren samt nachgeschalteten COMB-Stufen aufweist, um mehrere, mit voneinander verschiedener Charakteristik gefilterte Ausgangssignale bereitzustellen.
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| WO (1) | WO2009106557A1 (de) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9435244B1 (en) | 2015-04-14 | 2016-09-06 | General Electric Company | System and method for injection control of urea in selective catalyst reduction |
| US9528445B2 (en) | 2015-02-04 | 2016-12-27 | General Electric Company | System and method for model based and map based throttle position derivation and monitoring |
| US9556810B2 (en) | 2014-12-31 | 2017-01-31 | General Electric Company | System and method for regulating exhaust gas recirculation in an engine |
| US9695761B2 (en) | 2015-03-11 | 2017-07-04 | General Electric Company | Systems and methods to distinguish engine knock from piston slap |
| US9752949B2 (en) | 2014-12-31 | 2017-09-05 | General Electric Company | System and method for locating engine noise |
| US9784635B2 (en) | 2015-06-29 | 2017-10-10 | General Electric Company | Systems and methods for detection of engine component conditions via external sensors |
| US9784231B2 (en) | 2015-05-06 | 2017-10-10 | General Electric Company | System and method for determining knock margin for multi-cylinder engines |
| US9791343B2 (en) | 2015-02-12 | 2017-10-17 | General Electric Company | Methods and systems to derive engine component health using total harmonic distortion in a knock sensor signal |
| US9803567B2 (en) | 2015-01-07 | 2017-10-31 | General Electric Company | System and method for detecting reciprocating device abnormalities utilizing standard quality control techniques |
| US9874488B2 (en) | 2015-01-29 | 2018-01-23 | General Electric Company | System and method for detecting operating events of an engine |
| US9897021B2 (en) | 2015-08-06 | 2018-02-20 | General Electric Company | System and method for determining location and value of peak firing pressure |
| US9903778B2 (en) | 2015-02-09 | 2018-02-27 | General Electric Company | Methods and systems to derive knock sensor conditions |
| US9915217B2 (en) | 2015-03-05 | 2018-03-13 | General Electric Company | Methods and systems to derive health of mating cylinder using knock sensors |
| US9933334B2 (en) | 2015-06-22 | 2018-04-03 | General Electric Company | Cylinder head acceleration measurement for valve train diagnostics system and method |
| US10001077B2 (en) | 2015-02-19 | 2018-06-19 | General Electric Company | Method and system to determine location of peak firing pressure |
| US10393609B2 (en) | 2015-07-02 | 2019-08-27 | Ai Alpine Us Bidco Inc. | System and method for detection of changes to compression ratio and peak firing pressure of an engine |
| US10760543B2 (en) | 2017-07-12 | 2020-09-01 | Innio Jenbacher Gmbh & Co Og | System and method for valve event detection and control |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9399963B2 (en) * | 2013-03-15 | 2016-07-26 | Tula Technology, Inc. | Misfire detection system |
| US9638720B2 (en) * | 2013-08-26 | 2017-05-02 | Intel Corporation | Low power current sensor |
| US10088388B2 (en) | 2014-10-16 | 2018-10-02 | Tula Technology, Inc. | Engine error detection system |
| CN106917679B (zh) * | 2015-12-28 | 2019-07-19 | 长城汽车股份有限公司 | 一种发动机爆震信号处理方法、装置及发动机 |
| CN112254846A (zh) * | 2020-08-28 | 2021-01-22 | 上海艾为电子技术股份有限公司 | 压感检测装置及其压力检测方法、电子设备 |
| WO2022150404A1 (en) | 2021-01-11 | 2022-07-14 | Tula Technology Inc. | Exhaust valve failure diagnostics and management |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6470365B1 (en) * | 1999-08-23 | 2002-10-22 | Motorola, Inc. | Method and architecture for complex datapath decimation and channel filtering |
| EP1513254A1 (de) * | 2003-08-26 | 2005-03-09 | Mitsubishi Electric Information Technology Centre Europe B.V. | Filter zur Dezimierung digitaler Signale um einen rationalen Faktor |
| DE102005057987A1 (de) * | 2004-12-06 | 2006-07-06 | Denso Corp., Kariya | Motorklopferkennungsvorrichtung, welche den Durchlassbereich eines Sensorsignalbandpassfilters abhängig vom Kurbelwellenwinkel einstellt |
| US20060206254A1 (en) * | 2005-03-14 | 2006-09-14 | Spectral Dynamics, Inc. | Real-time spectral analysis of internal combustion engine knock |
| US20070000306A1 (en) * | 2003-05-09 | 2007-01-04 | Bertrand Danet | Method for determining the energy of a knock signal for an internal combustion engine |
| US7254475B1 (en) * | 2006-02-07 | 2007-08-07 | Infineon Technologies Ag | Detection systems and methods |
| US7324025B1 (en) * | 2006-09-28 | 2008-01-29 | Cirrus Logic, Inc. | Non-integer interpolation using cascaded integrator-comb filter |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1004166B (de) | 1954-04-30 | 1957-03-14 | Hoffmann La Roche | Verfahren zur Herstellung von Propinylcarbinolen |
| DE10004166A1 (de) * | 2000-02-01 | 2001-08-02 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur Klopferkennung mit digitaler Signalauswertung |
| DE10300204A1 (de) * | 2003-01-08 | 2004-07-22 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Klopferkennung |
| JP2005252389A (ja) * | 2004-03-01 | 2005-09-15 | Denso Corp | デジタルフィルタ |
| JP4358198B2 (ja) * | 2006-03-20 | 2009-11-04 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のノッキング判定装置 |
| US7594423B2 (en) * | 2007-11-07 | 2009-09-29 | Freescale Semiconductor, Inc. | Knock signal detection in automotive systems |
-
2008
- 2008-02-28 DE DE102008011614A patent/DE102008011614B4/de active Active
-
2009
- 2009-02-26 KR KR1020107021624A patent/KR101548152B1/ko active IP Right Grant
- 2009-02-26 WO PCT/EP2009/052257 patent/WO2009106557A1/de active Application Filing
- 2009-02-26 US US12/918,423 patent/US8250905B2/en active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6470365B1 (en) * | 1999-08-23 | 2002-10-22 | Motorola, Inc. | Method and architecture for complex datapath decimation and channel filtering |
| US20070000306A1 (en) * | 2003-05-09 | 2007-01-04 | Bertrand Danet | Method for determining the energy of a knock signal for an internal combustion engine |
| EP1513254A1 (de) * | 2003-08-26 | 2005-03-09 | Mitsubishi Electric Information Technology Centre Europe B.V. | Filter zur Dezimierung digitaler Signale um einen rationalen Faktor |
| DE102005057987A1 (de) * | 2004-12-06 | 2006-07-06 | Denso Corp., Kariya | Motorklopferkennungsvorrichtung, welche den Durchlassbereich eines Sensorsignalbandpassfilters abhängig vom Kurbelwellenwinkel einstellt |
| US20060206254A1 (en) * | 2005-03-14 | 2006-09-14 | Spectral Dynamics, Inc. | Real-time spectral analysis of internal combustion engine knock |
| US7254475B1 (en) * | 2006-02-07 | 2007-08-07 | Infineon Technologies Ag | Detection systems and methods |
| US7324025B1 (en) * | 2006-09-28 | 2008-01-29 | Cirrus Logic, Inc. | Non-integer interpolation using cascaded integrator-comb filter |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9556810B2 (en) | 2014-12-31 | 2017-01-31 | General Electric Company | System and method for regulating exhaust gas recirculation in an engine |
| US9752949B2 (en) | 2014-12-31 | 2017-09-05 | General Electric Company | System and method for locating engine noise |
| US9803567B2 (en) | 2015-01-07 | 2017-10-31 | General Electric Company | System and method for detecting reciprocating device abnormalities utilizing standard quality control techniques |
| US9874488B2 (en) | 2015-01-29 | 2018-01-23 | General Electric Company | System and method for detecting operating events of an engine |
| US9528445B2 (en) | 2015-02-04 | 2016-12-27 | General Electric Company | System and method for model based and map based throttle position derivation and monitoring |
| US9903778B2 (en) | 2015-02-09 | 2018-02-27 | General Electric Company | Methods and systems to derive knock sensor conditions |
| US9791343B2 (en) | 2015-02-12 | 2017-10-17 | General Electric Company | Methods and systems to derive engine component health using total harmonic distortion in a knock sensor signal |
| US10001077B2 (en) | 2015-02-19 | 2018-06-19 | General Electric Company | Method and system to determine location of peak firing pressure |
| US9915217B2 (en) | 2015-03-05 | 2018-03-13 | General Electric Company | Methods and systems to derive health of mating cylinder using knock sensors |
| US9695761B2 (en) | 2015-03-11 | 2017-07-04 | General Electric Company | Systems and methods to distinguish engine knock from piston slap |
| US9435244B1 (en) | 2015-04-14 | 2016-09-06 | General Electric Company | System and method for injection control of urea in selective catalyst reduction |
| US9784231B2 (en) | 2015-05-06 | 2017-10-10 | General Electric Company | System and method for determining knock margin for multi-cylinder engines |
| US9933334B2 (en) | 2015-06-22 | 2018-04-03 | General Electric Company | Cylinder head acceleration measurement for valve train diagnostics system and method |
| US9784635B2 (en) | 2015-06-29 | 2017-10-10 | General Electric Company | Systems and methods for detection of engine component conditions via external sensors |
| US10393609B2 (en) | 2015-07-02 | 2019-08-27 | Ai Alpine Us Bidco Inc. | System and method for detection of changes to compression ratio and peak firing pressure of an engine |
| US9897021B2 (en) | 2015-08-06 | 2018-02-20 | General Electric Company | System and method for determining location and value of peak firing pressure |
| US10760543B2 (en) | 2017-07-12 | 2020-09-01 | Innio Jenbacher Gmbh & Co Og | System and method for valve event detection and control |
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