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Zündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
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Die Erfindung betrifft eine Zündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine,
insbesondere für Kraftfahrzeuge, welche für jeden Zylinder ein Zündsignal liefert,
das in Bezug auf den oberen Totpunkt des Zylinders als Funktion mindestens eines
Parameters verschoben ist, wobei zu den Parametern P die Rotationsgeschwindigkeit
des Motors gehört, mit einem Klopfdetektor, der mindestens einen an dem Motor befestigten
Geber aufweist, einer in Abhängigkeit von den von dem Geber gelieferten Informationen
auf die Zündverschiebung des Motors einwirkenden elektronischen Schaltung, die diese
Informationen ausschließlich in Winkelfenstern auswertet, we-lche demjenigen Bruchteil
des Zyklus eines jeden Zylinders entsprechen, in dem Klopfen auftreten kann, wobei
das von dem Geber in dem Winkelfenster des betreffenden Zylinders des Motors gelieferte
Signal I mit einem Schwellwert S verglichen wird, der auf der Basis von Informationen
er-
zielt worden ist, die früher von dem Geber in dem Winkelfenster
desselben Zylinders dieses Motors erhalten wurden, durch den Vergleich eine Modifizierung
der Zündverschiebung gesteuert wird, wenn Klopfen in dem betreffenden Zylinder auf
getreten ist und wobei der Schwellwert S in dem Fall, daß kein Klopfen erkannt wird,
in jedem Zyklus, ausgehend von dem Wert einer Funktion M (t) für den betreffenden
Zylinder neu eingestellt wird, wobei M M(t) unter Berücksichtigung des Wertes M(t-1)
der genannten Funktion des vorhergehenden Zyklus des zylinders anhand des Wertes
B (t) des Signals I für den laufenden Zyklus definiert wird, wobei t die Zeit darstellt.
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In der französischen Patentanmeldung 79-31281 der Anmelderin ist eine
Zündeinrichtung beschrieben, die einen Vibrationsaufnehmer aufweist. Das von dem
Vibrationsaufnehmer für einen bestimmten Zylinder gelieferte Signal wird in einem
Winkelfenster,in dem Klopfen für diesen Zylinder auftreten kann, mit einem Signal
verglichen, das der früheren Vibrationsfunktion dieses zylinders des Motors entspricht.
Diese Art der Ermittlung von Klopfen ist sehr vorteilhaft, denn die Anordnung mehrerer
separater Vibrationsaufnehmer an jedem der verschiedenen Zylinder des Motors ist
nicht mehr erforderlich, da man stets die Signale, die der Funktion desselben Zylinders
entsprechen, miteinander vergleicht. Andererseits werden auch Ungenauigkeiten vermieden,
die darauf zurückzuführen sind, daß in Abwesenheit von Klopfen jeder Zylinder andere
Hintergrundvibrationen (Rauschen) liefert In der
europäischen Patentanmeldung
0 018 858 ist angegeben, daß für bestimmte Motoren eine statistische Streuung der
Amplituden der Hintergrundvibrationen der Explosionen für denselben Zylinder eintritt.
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Diese Streuung verursacht eine gewisse Ungenauigkeit bei der Erkennung
des Klopfens: Zum Erkennen des Klopfens wird das Niveau der Hintergrundvibrationen
im betrachteten Augenblick mit einem gespeicherten Vibrationsniveau verglichen,
das der Motorfunktion ohne Klopfen entspricht, jedoch erfolgt dieser Vergleich anhand
des Niveaus, das einer Motorfunktion ohne Klopfen entspricht, mit Hilfe eines Multiplikationskoeffizienten.
Im Falle einer großen statistischen Streuung der entsprechenden Niveaus bei einem
Motorbetrieb ohne Klopfen für einen Zylinder muß ein großer Multiplikationskoeffizient
benutzt werden, um den Schwellwert für den Vergleich zu bilden, wodurch die Erkennung
des Klopfens erfolgt. In diesem Fall kann daher die Klopferkennung unvollkommen
sein. In der veröffentlichten europäischen Patentanmeldung 0 018 858 wurde vorgeschlagen,
diesen Nachteil dadurch abzuschwächen, daß für den Vergleich ein Mittelwert der
Hintergrundvibrationen gespeichert wird, die für denselben Zylinder während n aufeinanderfolgender
Zyklen registriert wurden. Die Ermittlung eines solchen Mittelwertes erfordert jedoch
die Verwendung von n Speichern pro Zylinder, wodurch die Realisierung der Zündeinrichtung
kompliziert und aufwendig wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zündeinrichtung der
eingangs genannten Art zu schaffen, die die Nachteile vermeidet, welche durch die
statistische
Streuung der Hintergrundvibrationen, die auf einen bestimmten Zylinder einwirken,
entstehen, ohne daß die praktische Ausführung der Zündeinrichtung kompliziert wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß ein
Speicher, der eine der Zylinderzahl des Motors entsprechende Anzahl von Speicherstellen
aufweist, die durch den Ausdruck M(t) = K1 B(t) + K2 M(t-1) k1 + K2 definierte Funktion
direkt empfängt, wobei K1 und K2 Konstante im Bereich zwischen 1 und 10 sind.
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Die erfindungsgemäße Zündeinrichtung ermöglicht eine gute Entdeckung
des Klopfens unter der Voraussetzung, daß das Vergleichsverhältnis zwischen der
Hintergrundvibration (dem Rauschen) im Augenblick t und dem Referenzwert unter Berücksichtigung
der Tatsache, daß dieser Referenzwert einem gewichteten Mittel der Hintergrundvibrationen
der vorhergehenden Zyklen desselben Zylinders entspricht, hinreichend klein sein
kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Schwellwert
S zur Zeit t eine lineare Funktion des Wertes M(t-1) der Funktion M des betreffenden
Zylinders.
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Die erfindungsgemäße Zündeinrichtung kann mit einer elektronischen
Schaltung realisiert werden, die die
folgenden Baugruppen enthält:
eine mit dem Ausgang des Speichers verbundene Schaltung zur Erzeugung des Schwellwertes
S; einen Komparator, der das Signal der Schaltung und das von dem Vibrationsaufnehmer
gelieferte Signal I mlteinander vergleicht,und einen Multiplexer, dessen Ausgang
über einen Funktionsgenerator mit dem Ausgang des Speichers verbunden ist, wobei
der Funktionsgenerator zusätzlich eine in der letzten Speicherstelle des Speichers
enthaltene Information empfängt und die Eingänge des Multiplexers einerseits das
von dem Vibrationsaufnehmer gelieferte Signal I und andererseits das Ausgangssignal
des Speichers empfangen und der Multiplexer von dem Ausgangssignal des Komparators
gesteuert ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
daß das Signal I durch Verarbeitung des von dem Vibratlonsaufnehmer . erzeugten
Signals mittels eines Bandpaßfilters unter Gleichrichtung des erhaltenen Wechselsignals
und Integrierung des gleichgerichteten Signals während der Dauer des Winkelfensters
erhalten wird.
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Hierbei ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß das gleichgerichtete
und integrierte Signal zur Bildung des Signals I durch einen Analog/Digital-Umsetzer
umgeformt wird.
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Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der
Vergleich des Signals I und des Schwellwertes S in einem Mikroprozessor erfolgt
und ein Signal R erzeugt, das einer Zündverzögerung entspricht, welche von dem anhand
der Funktionsparameter P des Motors ermittelten Vorzündwinkel subtrahiert wird.
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Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß der Mikroprozessor außer der
von dem Vibrationsaufnehmer kommenden Information eine Information empfängt, die
von einem Winkelstellungsgeber stammt und hieraus den oberen Totpunkt jedes Zylinders
ermittelt und ggf.
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eine Information, die von einem auf den Unterdruck in der Ansaugleitung
des Motors ansprechenden Unterdruckaufnehmer stammt und daß der Mikroprozessor den
Vorzündwinkel und die Winkelfenster zur Auswertung der Signale des Vibrationsaufnehmers
definiert und das Zündsignal liefert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungstorm ist vorgesehen, daß die Modifizierung
des Vorzündwinkels durch die Einrichtung im Falle des Klopfens ausschließlich die
Zündung desjenigen Zylinders während des Winkelfensters erfaßt, an dem Klopfen ermittelt
wurde.
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In vorteilhafter Weiterbildung dieser Merkmale ist vorgesehen, daß
das von dem Mikroprozessor gelieferte ¼ Zündsignal an eine Leistungsstufe gelegt
wird, die einen Transistor steuert, welcher die Versorgung A des Primärkreises der
den Zündkerzen dg-Motors zugeordnebten Zündspule öffnet oder schließt.
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Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein AusführungsbeXspieN
der Erfindung näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild der Zündeinrichtung, und Fig.
2 eine schematische Darstellung der Funktion des Generators für das Verzögerungssignal
R in dem Mikroprozessor der Einrichtung nach Fig. 1.
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Gemäß Fig. 1 sind oberhalb der strichpunktierten Linie mehrere Meßfühler
dargestellt, die-an der mit der.
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Zündeinrichtung ausgestatteten Brennkraftmaschine befestigt sind.Bei
dem beschriebenen Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Vierzylindermotor,
und zwar um einen Viertaktmotor. Auf dem Zylinderkopf ist ein Vibrationsaufnehmer
2 befestigt, an der Kurbelwelle bzw. dem Schwungrand des Motors ist ein Winkelpositionsgeber
3 angeordnet, der den Durchgang jedes der Zylinder des Motors durch den oberen Totpunkt
feststellt,und an dem Ansaugkanal der Zylinder ist ein Unterdruckaufnehmer 4 vorgesehen.
Der Vibrations-
aufnehmer 2 liefert ein Wechselspannungssignal,
das eine elektronische Torschaltung 5 durchläuft.
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Die Torschaltung 5 ist während desjenigen Winkelfensters geöffnet,
in welchem einer der Zylinder des Motors der Gefahr von Klopferscheinungen ausgesetzt
ist. Ein solches Winkelfenster entspricht beispielsweise einem Winkelbereich, der
5° hinter dem oberen Totpunkt beginnt und sich bis 500 hinter dem oberen Totpunkt
erstreckt. Außerhalb des genannten Winkelfensters ist die Torschaltung 5 geschlossen,
so daß sie das von dem Vibrationsaufnehmer 2 kommende Signal nicht durchläßt. Der
Ausgang der Torschaltung ist mit einem Filterverstärker 6 verbunden, der nur diejenigen
Frequenzen durchläßt, die den Klopferscheinungen entsprechen, d.h. Frequenzen im
Bereich von 5 bis 10 kHz. Der Filterverstärker 6 bildet somit ein Bandpaßfilter.
Das Bandpaßfilter 6 ist an eine Gleichrichterschaltung 7 angeschlossen, die die
negativen Halbwellen des zu verarbeitenden Signals in positive Halbwellen umsetzt.
Die Gleichrichterschaltung 7 ist mit einem Integrator 8 verbunden, der das an seinem
Eingang anstehende Signal während der gesamten Zeitspanne, die dem Winkelfenster
entspricht, integriert bzw. das Zeitintegral über sein Eingangssignal bildet. Das
Ausgangssignal des Integrators 8 wird einem Analog/Digital-Umsetzer 9 zugeführt,
dessen Ausgang eine numerische Information, die dem Wert des von dun Integrator
8 gelieferten Signals proportional ist, an einen generell mit 10 bezeichneten Mikroprozessor
liefert.
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Der Mikroprozessor 10 enthält mehrere Funktionen, die in Fig. 1 durch
die Kreise angedeutet sind. Die durch den Kreis 11 dargestellte erste Funktion des
Mikroprozessors besteht in der Erzeugung eines Zündsignals R und das Prinzip dieser
Funktion ist detaillierter in Fig. 2 dargestellt. Zur Realisierung der Funktion
11 empfängt der Mikroprozessor 10 das von dem A/D-Umsetzer 9 gelieferte Signal.
Der Mikroprozessor 10 enthält eine durch den Kreis 12 dargestellte zweite Funktion.
Diese zweite Funktion besteht in der Berechnung des Winkelfensters auf der Basis
der von dem Winkelpositionsgeber 3 gelieferten Information, die den Durchgang durch
den oberen Totpunkt erkennt. Auf der Basis der durch die Funktion 13 des Mikroprozessors
durch Verarbeitung des Signals des Winkelpositionsgebers 3 ermittelten Information
wird die Drehgeschwindigkeit des Motors ermittelt. Die Funktion 12 liefert Signale
über den Anfang und das Ende des Winkelfensters an die Torschaltung 5, um diese
zu öffnen und zu schließen. Sie liefert außerdem an den Integrator 8 ein Rücksetzsignal,
um diesen auf Null zu stellen.
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Der Mikroprozessor 10 enthält außerdem die durch den Kreis 14 bezeichnete
Funktion, die auf der Basis des von dem Unterdruckaufnehmer 4 gelieferten Wertes
ein erseits und auf der Basis der Funktion 13 andererseits ein Vorzündsignal A liefert.
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Die Signale A und R werden der durch den Kreis 15 des Mikroprozessors
10 angegebenen Funktion zugeführt. Die Funktion 15 besteht darin, daß die-dem Signal
R entsprechende Zündverzögerung von der durch das Signal A repräsentierten Zündvoreilung
subtrahiert wird.
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Auf diese Weise erhält man am Ausgang der Funktion 15 die Zündverschiebung,
die in dem nächstfolgenden Zyklus des Zylinders,in dessen Winkelfenster der Vibrationsaufnehmer
2 auf Vibration angesprochen hat, durchgeführt werden muß.Die Funktion 15 ist mit
einer durch den Kreis 16 angegebenen Funktion verbunden, die die Ladezeit der Zündspule
17 berechnet. Anders ausgedrückt: Die Funktion 16 bewirkt die Steuerung des Schließens
des Stromkreises der Primärwicklung der Zündspule 17 und die Funktion 15 steuert
die Öffnung dieses Stromkreises. Der Ausgang des Mikroprozessors ist mit einer Leistungsstufe
18 verbunden, die die Basis eines.Transistors 19 steuert, dessen Emitter mit Masse
(dem negativen Pol der Versorgungsspannung) verbunden ist. Der Kollektor des Transistors
19 ist mit dem einen Ende der Primärwicklung der Zündspule 17 verbunden, während
das andere Ende der Primärwicklung an den positiven Pol der Versorgungsspannung
angeschlossen ist. Die Sekundärwicklung der Zündspule 17 ist mit ihrem einen Ende
an den positivenl Pol der Versorgungsspannung und mit ihrem anderen Ende an die
Mittelklemme eines Rotations-Zundverteilers 20 angeschlossen. Die Umtangsklemmen
des Zündverteilers fuhren jeweils zu einer der vier Zündkerzen 21 des Motors.
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Die beschriebene Einrichtung arbeit tolgendermaßen: Wenn einer der
Zylinder den oberen Totpunkt durchläuft und denjenigen Funktionsbereich seines
Zyklus
erreicht, der dem Winkelfenster entspricht, in dem Klopfen auftreten kann, wird
durch die Funktion 12 des Mikroprozessors 10 die Torschaltung 5 geöffnet. Das Signal
des Vibrationsaufnehmers 2 gelangt durch das Filter 6 und den Gleichrichter 7 zur
Integrationsschaltung 8 und je stärker die Vibrationen sind, umso größer ist die
Spannung am Ausgang des Integrators 8. Der Gleichrichter 9 liefert daher aufgrund
der Funktion 11 des Mikroprozessors einen numerischen Wert, dessen Größe eine Funktion
der Vibrationsamplitude ist, die von dem Vibrationsaufnehmer 2 ermittelt wurde.
Der Winkelpositionsgeber 3 steuert durch die Funktionen 12 und 13 die Öffnung der
Torschaltung 5 und das Rücksetzen der Integrationsschaltung 8 auf Null zwischen
zwei aufeinanderfolgenden Winkelfenstern.
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Die Funktion 14 erzeugt das Signal A auf der Basis der Informationen
des Unterdruckaufnehmers 4 und der Funktion 13.
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In Fig. 2 ist das Prinzip der Realisierung der Funktion 11 des Mikroprozessors
10 dargestellt.
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Das Signal des A/D-Umsetzers 9 wird einem der Eingänge eines Multiplexers
22 zugeführt, der von dem Ausgangssignal eines Komparators 23 gesteuert ist. Das
Ausgangssignal des Multiplexers 22 gelangt über einen Funktionsgenerator 29 in einen
Speicher 24 mit vier- Speicherstellen. Die Anzahl der Speicherstellen des Speichers
entspricht der Zylinderzahl~ des Motors. Das Ausgangssignal des Speichers 24 wird
über eine Multiplikationsschaltung 25 dem einen Eingang des Komparators 23 zugeführt,
dessen anderer Eingang mit dem A/D-Umsetzer 9 verbunden ist.
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Das Aus-gangssigna-l des Speichers 24 wird ferner einem zweiten Eingang
des Multiplexers 22 zugeführt.
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Der Funktionsgenerator 29 empfängt vom Multiplexer 22 eine Information
B(t), wobei t die Zeit darstellt. Diese Information B(t) ist in Abhängigkeit von
dem jeweiligen Zustand des Multiplexers 22 entweder das Signal I, das dem A/D-Umsetzer
9 zugeführt wird, oder das in der letzten Speicherstelle des Speichers 24 enthaltene
Signal. Andererseits empfängt der Funktionsgenerator 29 an seinem zweiten Eingang
eine Information, die dem Inhalt der letzten Speicherstelle des Speichers 24 entspricht.
Der Funktionsgenerator 29 liefert an seinem Ausgang eine Information entsprechend
der folgenden Funktion M(t): M(t) = K1 B(t) + K2 M(t-1) K1 + K2 Hierin sind K1 und
K2 Konstante im Bereich zwischen 1 und 10. Man erkennt, daß die Funktion M(t) definiert
ist durch eine Folge aufeinanderfolgender Werte der Funktionen B(t), so daß man
schreiben.
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kann: K1 K2 M(t) = K1 + K2 (B(t) + K1 + K2 B(t-1) + K2 B(t-2) + ...)
(K1 + K2)
In dieser Formel bilden B(t-1) und B(t-2) die Informationen,
die von dem Multiplexer 22 jeweils für denselben Zylinder während der vorhergehenden
Explosion und während desjenigen Zyklus, der dem betrachteten Zyklus um zwei Explosionen
vorausgeht, entspricht.
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Aus den obigen Erläuterungen ergibt sich, daß der Speicher 24 in seinen
verschiedenen Speicherstellen diejenigen Werte der Funktion M enthält, die zuvor
für die vier Zylinder des Motors errechnet worden sind. Wenn man beispielsweise
annimmt, daß die Einrichtung sich indem Zeitpunkt befindet, in dem der Funktionsgenerator
29 an seinem Ausgang die Funktion M(t) für den ersten Zylinder liefert, so enthält
die erste Speicherstelle des Speichers 24 die dem dritten Zylinder entsprechende
Funktion, die folgende Speicherstelle enthält die dem vierten Zylinder entsprechende
Funktion M, die dritte Speicherstelle enthält die dem zweiten Zylinder entsprechende
Funktion M und die letzte Speicherstelle enthält die Funktion M(t-1), die dem ersten
Zylinder entspricht. Zu dem Zeitpunkt, in dem der Wert M(t) für den ersten Zylinder
in den Speicher 24 eingegeben wird, werden alle in dem Speicher 24 enthaltenen Informationen
um eine Speicherstelle weitergeschoben.
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Wenn ein Signal vom A/D-Umsetzer 9 ankommt, wird es in dem Vergleicher
23 mit dem Wert der letzten Speicherstelle des Speichers 24 verglichen, nachdem
dieser Wert durch die Schaltung 25 transformiert worden ist. Die Schaltung 25 unterwirft
den Inhalt der letzten Speicherstelle des Speichers 24 einer
Lineartransformation
und liefert an ihrem Ausgang einen Wert K3 M(t-1) + K4, wobei K3 und K4 Konstante
sind. Das Ausgangssignal dieser Schaltung 25 wird von dem Signal S gebildet, das
mit dem von dem A/D-Umsetzer 9 gelieferten Signal verglichen werden soll. Wenn das
Signal I größer ist als das Vergleichs- oder Referenzsignal S, steuert das Ausgangssignal
des Komparators 23 den Multiplexer 22 an, wodurch bewirkt wird, daß in den Funktionsgenerator
29 nicht die dem Signal I entsprechende Information eingespeichert wird, sondern
diejenige Information,.die sich in der letzten Speicherstelle des Speichers 24 befunden
hat. Diese Funktionsart tritt ein, wenn, ausgehend von einem Zustand, bei dem zuvor
an dem betrachteten Zylinder kein Klopfen festgestellt worden war, nunmehr für diesen
Zylinder Vibrationen entsprechender Größe festgestellt werden, die Klopferscheinungen
darstellen. Auf diese Weise wird für den genannten Fall sichergestellt, daß in den
Speicher 24 eine nicht-modifizierte Funktion M(t) eingegeben wird, die der Größe
der Vibrationen entspricht, welche ohne Klopferscheinungen in dem betrachteten Zylinder
auftreten. Anders ausgedrückt: Wenn Klopferscheinungen auftreten, bleibt der Inhalt
des Speichers 24 unverändert bis das Klopfen verschwindet. Treten jedoch Klopferscheinungen
auf, so wird der Inhalt des Speichers 24 regelmäßig neu eingestellt, so daß jede
Speicherstelle des Speichers 24 einen gewichteten Mittelwert des an einem der Zylinder
des Motors auftretenden Rauschens für diejenigen vorausgehenden Zyklen enthält,
in denen kein Klopfen aufgetreten ist.
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Der Komparator 23 steuert mit seinem Ausgangssignal ein Multiplexerelement
26. Das Ausgangssignal des Multiplexerelementes 26 wird der ersten Speicherstelle
eines aus vier Speicherstellen bestehenden Speichers 27 zugeführt. Die letzte Speicherstelle
des Speichers 27 ist mit dem einen Eingang eines Abwärtszählers 28 verbunden, dessen
anderer Eingang 28a eine konstante Information empfängt. Das Ausgangssignal des
Elementes 28 wird einem der Eingänge des Elementes 26 zugeführt, dessen anderer
Eingang 26a ebenfalls eine konstante Information empfängt.
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Die beiden konstanten Informationen, die den Eingängen 26a und 28a
der Elemente 26 und 28 zugeführt werden, entsprechen für das Element 26 einer Zündverzögerung
um einen vorbestimmten Wert, z.B. von 50, und für das Element 28 einem festen Bruchteil
der genannten Zündverzögerung.
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Wenn das Element 26 von dem Komparator 23 lediglich ein Signal empfängt,
das angibt, daß an dem Zylinder, der sich in dem betrachteten Winkelfenster befindet,
kein Klopfen auftritt, wird die von dem Element 28 kommende Information über das
Element 26 wieder in die erste Speicherstelle des Speichers 27 eingegeben.
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Diese Information entspricht einer Zündverzögerung von 0, unter der
Voraussetzung, daß das Ausgangssignal des Elementes 28 niemals negativ werden kann
und daß das Element 28 bei jedem Funktionsvorgang den seiner Klemme 28a zugeführten
Wert von dem an seiner anderen Klemme anstehenden Wert abzieht. Wenn dagegen der
Komparator 23 ein Signal liefert, das das Vorhandensein von Klopferscheinungen an
dem
betreffenden Zylinder angibt, während vorher kein Klopfen bei
diesem Zylinder aufgetreten war, liefert das Element 26 an seinem Ausgang das größte
der beiden an seinen Eingangsanschlüssen anstehenden Signale.
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Es sei angenommen, daß das von dem Element 28 kommende Signal 0 ist
und daß demzufolge an die erste Speicherstelle des Speichers 27 das vorbestimmte
konstante Signal geliefert wird, das an dem Anschluß 26a ansteht.
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Dieses Signal entspricht einer maximalen Zündverzögerung von z.B.
50 und es wird in die erste Speicherstelle des Speichers 27 eingespeichert. Der
Inhalt dieser Speicherstelle wird in Richtung auf die letzte Speicherstelle des
Speichers 27 verschoben und er gelangt in diese letzte Stufe, wenn derselbe Zylinder
sich wiederum im Zündzeitpunkt befindet.
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Man erkennt, daß in dem Fall, daß an einem Zylinder während eines
Zyklus Klopferscheinungen auftreten, das der Zündung dieses Zylinders entsprechende
Signal R im folgenden Zyklus einen Wert hat, der der maximalen vorgesehenen Zündverzögerung
von z.B. 50 entspricht.
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In diesem Fall tritt bekanntermaßen während dieses folgenden Zyklus
kein Klopfen in dem Zylinder auf, wenn der Wert von 5° geeignet gewählt ist. Das
Element 26 läßt nun das Ausgangssignal des Elementes 28 zu seinem Ausgang durch.
Dieses Signal entspricht der maximalen Verzögerung von der ein Wert abgezogen worden
ist, welcher der an den Eingang 28a gelegten konstanten Information entspricht.
Dieser Wert ent-
spricht einem Bruchteil der maximalen Verzögerung,
beispielsweise einem Viertel. Demzufolge wird in die erste Speicherstelle des Speichers
27 ein Wert eingegeben, der Dreiviertel der maximalen Verzögerung entspricht. In
dem folgenden Zyklus befindet sich dieser Wert in der letzten Speicherstelle des
Speichers 27. Wenn dann Klopfen auftritt, wird aufgrund der Funktion des Elementes
26 wieder die maximale Verzögerung eingestellt. Tritt kein Klopfen auf, erfolgt
durch das Element 28 von neuem eine Verringerung des Wertes der Zündverzögerung
und des entsprechenden Wertes, der in die erste Speicherstelle des Speichers 27
eingegeben wird. Aufgrund dieser Betriebsweise wird der Wert der Zündverzögerung,
die auf einen Zylinder ausgeübt wird, in dem Klopferscheinungen festgestellt werden,
permanent reduziert, so daß der durch die aufgedrückte Zündverzögerung bewirkte
Leistungsabfall dieses Zylinders stets so klein wie möglich gehalten wird.
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Das von dem Speicher 27 gelieferte Signal R für die Zündverzögerung
wird mit dem Signal für die theoretische Zündvoreilung der Funktion 15 des Mikroprozessors
10 zugeführt, um zum richtigen Zeitpunkt den Primärstromkreis der Zündspule 17 in
den öffnungszustand zu steuern.
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Man erkennt somit, daß die beschriebene Einrichtung auf den Wert der
Vorzündung eines jeden Zylinders des Motors in Abhängigkeit von der Entdeckung von
Klopfen während des Winkelfensters des vorausgehenden Zyklus desselben Zylinders
einwirkt. Die Erkennung von Klopfen mit der erfindungs-
gemäßen
Vorrichtung ist insbesondere deshalb genau, weil sie auf einem Vergleich des Signals
I, das das Rauschen bzw. den Störpegel eines Zylinders angibt, mit einem Signal
S beruht, das auf.der Basis eines gewichteten Mittelwertes M(t) des betreffenden
Zylinders erhalten wird. Das gewichtete Mittel M(t) berücksichtigt das Rauschen
bzw. den Störpegel aller vorherigen Funktionszyklen desselben Zylinders des Motors,
derart, daß der Multiplikationskoeffizient, der durch die Schaltung 25 angewandt
wird, selbst dann klein sein kann, wenn eine große statistische Streuung des Rauschens
oder Störpegels des betrachteten Zylinders ohne das Vorhandensein von Klopfen auftritt.
Die Verwendung eines solchen gewichteten Mittelwertes erhöht daher die Genauigkeit
der Klopferkennung und ermöglicht die Vermeidung der schädlichen mechanischen Auswirkungen
des Klopfeffektes sowie die Vergrößerung des Gesamtwirkungsgrades bzw.
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der Gesamtleistung des Motors. Diese Verbesserung wird erreicht, ohne
daß in Bezug auf diejenige -Einrichtung, die in der französischen Patentanmeldung
79-31281 beschrieben ist, eine Erhöhung der Kosten eintritt. Verglichen mit der
bekannten Vorrichtung ist durch die beschriebene Modifizierung im wesentlichen der
Speicher 24 und seine Einspeicherung betroffen. Es sei darauf hingewiesen, daß die
erfindungsgemäße Einrichtung keine zusätzlichen Speicher gegenüber der genannten
vorbekannten.Einrichtung erfordert und daß sie lediglich zusätzlich einen Funktionsgenerator
29 der beschriebenen Art benötigt. Auf diese Weise erhält man praktisch ohne Kostenerhöhung
eine Verbesserung der Qualität der Zündeinrichtung.
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