CrankSmart®:
Optimierte Indizierergebnisse & reduzierte Kosten

Ist die grundlegende Architektur heutiger Indiziergeräte noch zeitgemäss? Ein Expertenteam aus FKFS- und Kistler-Ingenieuren beantwortet diese Frage nach intensiver Team-Forschungsarbeit nun mit einer innovativen Lösung.

Klare Wettbewerbsvorteile bei der Motorenentwicklung
Für den Applikateur stehen speziell im Fahrzeug Messungen bei transientem Motorbetrieb einschliesslich Start/Stopp im Vordergrund. Für seine Arbeit sind der geringe Applikationsaufwand und die Qualität der unterschiedlichen Indizierkennwerte am Ende der Mess- und Auswertekette entscheidend.
Diese Anforderungen werden mit einer optimierten Architektur des Indiziersystems erfüllt:
• Zeitbasierte Signalerfassung zur – im Vergleich zu klassischen Systemen –
  signifikanten Qualitätsverbesserung der Messdaten mit Methoden der analogen
  und digitalen Signalverarbeitung
• OT- bzw. Kurbelwinkelbezug ohne optischen Kurbelwinkelgeber, sondern mit Hilfe
  des Serien-Polradgebers ("60-2"), dessen spezielle Eigenschaften bei der
  Datenaufbereitung beachtet und kompensiert werden, um eine vergleichbare
  Datenqualität sicherzustellen.

Auswirkungen von CrankSmart® auf die Zylinderdrucksignale
• Der einzelne Messkanal stellt Daten für Zeit- und Kurbelwinkel-bezogene
  Auswertungen zur Verfügung.
• Zeitfeste Daten ermöglichen Auswertungen im Frequenzbereich
  (Verbrennungsgeräusch, Klopfen) mit hoher Verlässlichkeit und Empfindlichkeit.
• Signalstörungen wie z.B. Pfeifenschwingungen werden aus den
  Zylinderdruckverläufen ausgeblendet. Auch bei hohen Anforderungen an die
  Datenqualität sind einfache Sensor-Einbaulösungen (Messzündkerzen,
  Glühkerzenadapter, Messglühkerzen etc.) und sogar Serien-Fahrzeugsensoren
  nutzbar.

Zeitbasis versus Kurbelwinkelbasis
Die Anforderungen an die Datenauflösung sind – je nach benötigter Auswertung – sehr weit gestreut. Während zeitbasierte Daten für die Klopfanalyse und das Verbrennungsgeräusch optimal sind, erfordern OT-bezogene Auswertungen wie pmi-Berechnungen etc. den jeweiligen Kurbelwinkelbezug. Bei manchen Funktionen ist die optimale Datenbasis von der genauen Anwendung abhängig (z. B. Einspritzdauer in "Grad Kurbelwinkel" oder der Sollwertvergleich in "µs"). Generell gilt jedoch, dass die Datenerfassung primär nicht von den Winkelmarken abhängen, sondern mit einer hohen Abtastrate an die "übergeordnete Instanz Zeit" gekoppelt sein sollte. Erst damit ergibt sich ein hochgenauer OT-Bezug der Messdaten für pmi-Berechnungen – auch bei Kurbelwinkelgebern mit geringer Impulsanzahl.

Optimiertes Verfahren für den Kurbelwinkel- und OT-Bezug
• Eine hohe Datenqualität der pmi–Werte und Verbrennungslage ist auch mit dem 
  "60-2“-Fahrzeugsensor (Polrad) möglich. Die Interpolation ermöglicht hier eine
  hochgenaue Vervielfachung.
• Drehzahlabhängige Phasenfehler werden kompensiert.
• Die Verbrennungsanalyse kann auch bei transientem Motorbetrieb und bei
  Start/Stopp auf einen optischen Kurbelwinkelgeber verzichten.