Urteil des BPatG, Az. 7 W (pat) 11/04

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BPatG 152
08.05
BUNDESPATENTGERICHT
(Aktenzeichen)
B E S C H L U S S
In der Beschwerdesache
betreffend die Patentanmeldung 100 09 606.9-13
7 W (pat) 11/04
_______________________
Tödte sowie der Richter Eberhard, Dr.-Ing. Pösentrup und Dipl.-Ing.
Schlenk
hat der 7. Senat (Technischer Beschwerdesenat) des Bundespatentgerichts in der
Sitzung vom 21.
Januar
2008 unter Mitwirkung des Vorsitzenden Richters
Dipl.-Ing.
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beschlossen:
Auf die Beschwerde der Anmelderin wird der Beschluss der Prü-
fungsstelle für Klasse F 02 P des Deutschen Patent- und Mar-
kenamts vom 2. Oktober 2003 aufgehoben und das Patent erteilt.
Bezeichnung: Klopferfassungsvorrichtung für einen Verbren-
nungsmotor
Anmeldetag:
29. Februar 2000
Die Priorität der Anmeldung in Japan vom 31. August 1999 ist in
Anspruch genommen (Aktenzeichen JP 11-244884).
Der Erteilung liegen folgende Unterlagen zugrunde:
Patentansprüche 1 und 3 bis 15, vom 12. Dezember 2007, einge-
gangen am 13. Dezember 2007,
Patentanspruch 2, vom 11. Januar 2008, eingegangen am 18. Ja-
nuar 2008,
Beschreibung Seiten 1 bis 3 und 11 bis 31, eingegangen am
29. Februar 2000,
Beschreibung Seiten 4 und 7 bis 10, eingegangen am 13. Dezem-
ber 2007,
Beschreibung Seiten 5 und 6, eingegangen als Seiten 4 und 5 am
18. Januar 2008,
12 Blatt Zeichnungen Fig. 1 bis 14, eingegangen am 29. Febru-
ar 2000.
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G r ü n d e
I
Die Patentanmeldung 100 09 606.9-13 mit der Bezeichnung
Klopferfassungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor
ist von der Prüfungsstelle für Klasse F 02 P des Deutschen Patent- und Mar-
kenamts mit Beschluss vom 2. Oktober 2003 zurückgewiesen worden. Zur Be-
gründung ist im Beschluss angegeben, dass der Gegenstand der Anmeldung nicht
mehr neu sei, da die vorveröffentlichte Patentanmeldung gemäß der deutschen
Offenlegungsschrift 198 26 714 A1 im Wesentlichen alle Merkmale des Patentan-
spruchs 1 offenbare.
Gegen diesen Beschluss richtet sich die Beschwerde der Anmelderin. Sie legt
neue Patentansprüche 1 bis 15 und eine neue Beschreibungseinleitung mit
7 Seiten (siehe Aufstellung der Erteilungsunterlagen) vor und macht geltend, dass
der Gegenstand des nunmehr geltenden Patentanspruchs 1 gegenüber dem
Stand der Technik neu und erfinderisch sei. Sie beantragt,
das Patent mit den geltenden Unterlagen zu erteilen.
Der geltende Patentanspruch 1 hat folgende Fassung:
Eine Klopferfassungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor
zum Erfassen eines in einem Verbrennungsmotor erzeugten
Klopfens, bei der eine einem durch eine Verbrennung von Kraft-
stoff erzeugten Ionenstrom überlagerte Vibrationskomponente ex-
trahiert wird, und deren Wellenform durch einen Vergleich mit ei-
nem Schwellwert in eine Pulswellenform geformt wird, wobei die
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Anzahl von Pulsen in der Pulswellenform durch eine Berech-
nungsvorrichtung berechnet wird, und eine Steuerung einer Zünd-
zeitvorgabe auf Grundlage eines Ausgabeergebnisses der Be-
rechnungsvorrichtung durchgeführt wird, umfassend:
eine Integrationsschaltung (23) zum Integrieren (Laden) der dem
Ionenstrom überlagerten Vibrationskomponente; und
eine Entladeschaltung (24) zum Entladen einer vorbestimmten
Ladungsmenge von der integrierten Ladung;
wobei der Schwellwert durch ein Gleichgewicht einer La-
dung/Entladung zwischen der Integrationsschaltung (23) und der
Entladeschaltung (24) automatisch eingestellt wird, die Integra-
tionsschaltung (23) die Vibrationskomponente während einer vor-
bestimmten Zeitperiode integriert (lädt),
wobei die Integrationsperiode eine festgelegte Zeitperiode ist, die
zu einem Zeitpunkt beginnt, zu dem eine Integrations-(La-
dungs-)Spannung gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert
ist, und die Integration (Ladung) des Ionenstroms zu einem Zeit-
punkt beginnt, zu dem der Ionenstrom, der gleich oder größer als
der vorbestimmte Wert ist, für eine vorbestimmte Zeitperiode auf-
tritt.
Nach der geltenden Beschreibung Seite 4, Absatz 4 bis Seite 5, Abs. 1 liegt die
Aufgabe vor,
eine Klopferfassungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor be-
reitzustellen, in der ein Schwellwert einer Klopferfassung von
selbst (automatisch) eingestellt wird, so dass es möglich ist, einen
Klopfpuls S/R für ein Klopfen/Nichtklopfen zu erhalten, auch wenn
die Stärke einer Ionenstromerzeugung aufgrund der Änderung des
Kraftstoffs oder der Art der Zündkerze verändert wird.
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Die Patentansprüche 2 bis 15 sind auf Merkmale gerichtet, die eine Klopferfas-
sungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach Patentanspruch 1 weiter
ausgestalten sollen.
Im Prüfungsverfahren sind zum Stand der Technik die
(1) DE 198 26 714 A1
(2) DE 196 48 969 A1
(3) DE 29 39 690 C2
(4) US 45 23 566
genannt worden.
Für weitere Einzelheiten wird auf den Akteninhalt verwiesen.
II
Die frist- und formgerecht eingelegte Beschwerde ist zulässig und sachlich ge-
rechtfertigt. Der Annmeldungsgegenstand stellt eine patentfähige Erfindung dar.
Die Patentansprüche sind zulässig. Ihre Gegenstände gehen nicht über den Inhalt
der Anmeldung in der ursprünglich eingereichten Fassung hinaus.
Der Gegenstand des Patentanspruch 1 ist neu, da aus keiner der zum Stand der
Technik genannten Druckschriften alle Merkmale des Patentanspruchs 1 hervor-
gehen. Die Klopferfassungsvorrichtung nach der DE 198 26 714 A1 (1) lässt
ebenso wie die in der geänderten Beschreibungseinleitung gewürdigte
US 45 23 566 (4) das Merkmal vermissen, dass die Integrationsperiode ebenso
wie die Integration des Ionenstroms zu einem Zeitpunkt beginnt, zu dem die In-
tegrations-(Ladungs-Spannung) bzw. der Ionenstrom gleich oder größer einem
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vorbestimmten Wert ist. Bei diesen nächstkommenden Schriften wird die anmel-
dungsgemäße Lösung einer variablen Signaltriggerung eines Analogsignals auch
aus folgenden Gründen nicht benötigt:
Bei (1) wird eine Digitalisierung der Signale und Auswertung des Signalvergleichs
mit vorgegebenen Größen durch einen Mikrocomputer vorgenommen während bei
(4) eine konstante Signalvergleichszeit zu einem vorbestimmten konstanten Zeit-
punkt verwendet wird (siehe Sp. 3, Z. 45 - 57).
Die weiter abliegenden Schriften DE 196 48 969 A1 (2) und DE 29 39 690 C2 (3)
beschreiben nur Teilaspekte der Erfindung z. B. Detektieren des Verbrennungszu-
standes bei (2) oder weisen überhaupt keine Klopferfassung auf (3) und können
deshalb für die Neuheit außer Betracht bleiben.
Der offensichtlich gewerblich anwendbare Gegenstand des Patentanspruchs 1
beruht auch auf einer erfinderischen Tätigkeit, da die Entgegenhaltungen dem
Durchschnittsfachmann, hier einem Fachhochschulingenieur der Fachrichtung
Maschinenbau mit mehrjähriger Erfahrung auf dem Gebiet der Entwicklung von
Klopfregelungen bei Brennkraftmaschinen, keine Anregungen zum Auffinden des
Gegenstands des Patentanspruchs 1 geben können.
Die US 45 23 566 (4) beschreibt eine Klopfsteuervorrichtung für einen Verbren-
nungsmotor mit einem Vibrationssensor im Motorblock. Ein gleichgerichtetes Sig-
nal vom Vibrationssensor wird vom Vibrationsbeginn an mit einer konstanten La-
dungs- und Entladungszeit integriert und als ein variables Referenzsignal bereit-
gestellt. Ein Klopfen wird erfasst, wenn das ebenfalls gleichgerichtete Vibrations-
signal das Referenzsignal vom Integrator überschreitet. Dann wird vom Kompa-
rator ein Signal „e“ ausgegeben, das als Klopfanzeichen und damit zur Zündzeit-
punktkorrektur dient (vgl. Sp. 3 Z. 65 bis Sp. 4 Z. 40 i. V. m. Fig. 1, 3 und 4).
Aus der DE 198 26 714 (1) ist eine Klopferfassungsvorrichtung für einen Verbren-
nungsmotor mit Ionenstromsonde bekannt, deren Signal mit einem Hochpassfilter
extrahiert wird. Dieses Signal wird innerhalb eines durch einen Mikrocomputer
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vorgegebenen Maskierzeitintervalls in zwei Bereiche von 4kHz (Störungssignal
BEF) und 6 kHz (Klopfsignal BPF) aufgeteilt und der Spitzenwert jeweils in einer
Spitzenhaltungsschaltung gehalten und digitalisiert (vgl. Sp. 4 Z. 62 bis Sp. 5
Z. 18). Diese digitalen Signale werden dann im Mikrocomputer verarbeitet und mit
den vorgegebenen Werten „Alpha“ und „Beta“ verglichen und daraus mit Hilfe ei-
nes Kennfeldes ermittelt, ob ein ordnungsgemäßer Betrieb des Motors oder ein
Klopfzustand oder eine Störung vorliegt (Sp. 5 Z. 30 bis Sp. 6 Z. 18 i. V. m. Fig. 3).
Ein analoger Signalvergleich und ein analoges Starten von Mess- und Integra-
tionszeit wie bei der Erfindung findet deshalb hier nicht statt. In der DE 196 48 969
A1 (2) wird ein Teilaspekt der erfindungsgemäßen Lösung behandelt. Dort wird
der Verbrennungszustand eines Brennkraftmaschinenzylinders mit Hilfe einer
Ionenstromänderung erfasst und dieses Signal so aufbereitet, das es unter Aufhe-
bung der Fehlerstromkompensation ableitbar ist. Eine Integrationssignalerzeugung
und ein Signalvergleich mit dem aufbereiteten Ionenstromsignal sowie ein daraus
folgendes Ausgabesignal Klopfen Ja/Nein findet jedoch nicht statt.
In der DE 29 39 690 C2 (3) wird der Verbrennungszustand in den Zylindern einer
Brennkraftmaschine mit Hilfe einer Ionenstromänderung erfasst und dieses Signal
so aufbereitet, dass es zusammen mit dem Signal eines Kurbelwinkelgebers und
evtl. weiterer Motorsignale z. B. der Drehzahl eine optimale Einstellung des Zünd-
zeitpunkts oder des Einspritzzeitraums, z. B. „in sicherem Abstand von einer klop-
fenden Verbrennung“ erlaubt (vgl. Sp. 4 Z. 40 bis Sp. 5 Z. 32).
Wie oben ausgeführt, zeigen die Druckschriften (2) oder (3) noch nicht einmal we-
sentliche Merkmale der bekannten Lösungen z. B. dass aus dem erzeugten Io-
nenstrom die überlagerte Vibrationskomponente extrahiert wird, und deren Wel-
lenform durch einen Vergleich mit einem Schwellwert in eine Pulswellenform ge-
formt wird, wobei die Anzahl von Pulsen in der Pulswellenform durch eine Berech-
nungsvorrichtung berechnet wird, und eine Steuerung einer Zündzeitvorgabe auf
Grundlage eines Ausgabeergebnisses der Berechnungsvorrichtung durchgeführt
wird.
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Da sich aufgrund andersartigen Aufbaus und anderer Aufgabenstellung bei (1) bis
(4) das der Erfindung zugrunde liegende Problem nicht ergibt,
bei Brennkraftmaschinen mit Ionenstromsonde einen Schwellwert der Klopferfas-
sung von selbst (automatisch) einzustellen, so dass es möglich ist, einen Klopfpuls
S/R für ein Klopfen/Nichtklopfen zu erhalten, auch wenn die Stärke einer Ionen-
stromerzeugung aufgrund der Änderung des Kraftstoffs oder der Art der Zünd-
kerze verändert wird,
ist diesen Schriften auch kein Hinweis auf die über den Stand der Technik hinaus-
gehende erfindungsgemäße Gestaltung nach Patentanspruch 1 zu entnehmen,
für das Signal einer Ionenstromsonde eine Integrationsschaltung (23) zum Inte-
grieren (Laden) der dem Ionenstrom überlagerten Vibrationskomponente und eine
Entladeschaltung (24) zum Entladen einer vorbestimmten Ladungsmenge von der
integrierten Ladung vorzusehen, wobei der Schwellwert durch ein Gleichgewicht
einer Ladung/Entladung zwischen der Integrationsschaltung (23) und der Entlade-
schaltung (24) automatisch eingestellt wird, und wobei weiter die Integrations-
schaltung (23) die Vibrationskomponente während einer vorbestimmten Zeit-
periode integriert (lädt) und zu einem Zeitpunkt beginnt, zu dem eine Integrations-
(Ladungs-)Spannung gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, während
die Integration (Ladung) des Ionenstroms zu einem Zeitpunkt beginnt, zu dem der
Ionenstrom, der gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, für eine vorbe-
stimmte Zeitperiode auftritt.
Aus dem oben gesagten ergibt sich, dass auch eine Zusammenschau von zwei
oder mehreren Druckschriften nicht zum Gegenstand des Patentanspruchs 1 füh-
ren kann.
Der Patentanspruch 1 ist daher gewährbar.
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Ihm können sich die Patentansprüche 2 bis 15, die vorteilhafte Ausgestaltungen
des Gegenstands des Patentanspruchs 1 beinhalten, als echte Unteransprüche
anschließen.
Tödte Eberhard
Pösentrup
Schlenk
Cl