DE3249614C2

DE3249614C2 -

Info

Publication number: DE3249614C2
Application number: DE3249614A
Authority: DE
Inventors: Michael G. Dipl.-Ing. Eth Rolle Ch May
Original assignee: MATARO CO Ltd GEORGETOWN GRAND CAYMAN ISLANDS KY
Current assignee: MATARO CO Ltd GEORGETOWN GRAND CAYMAN ISLANDS KY
Priority date: 1982-03-24
Filing date: 1982-03-24
Publication date: 1988-10-06

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbrennungsablaufverstellung und zur Beeinflussung der in einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine zu verbrennenden Ladungen, die aus Sauerstoff enthaltendem Gas und Kraftstoff bestehen, wobei in mindestens einem Betriebsbereich der Brennkraftmaschine derjenige Kurbelwinkel oder eine andere, mit der Stellung eines Kolbens der Brennkraftmaschine in dessen Zylinder zusammenhängende Größe, nachfolgend X-Wert genannt, erfaßt wird, bei welchem X-Wert im Brennraum oder mindestens einem der Brennräume der Brennkraftmaschine ein durch die dort ablaufende Ladungsverbrennung verursachter Vorgang einen vorbestimmten Zustand erreicht hat, und in einem ersten Regelkreis der Zündzeitpunkt der Ladung im Brennraum in mindestens einem Betriebsbereich der Brennkraftmaschine selbsttätig fortlaufend so verstellt wird, daß dieser X-Wert jeweils auf einen vorbestimmten Wert geregelt wird. Ein derartiges Verfahren ist bekannt aus der DE-OS 27 43 664. Bei diesem bekannten Verfahren wird der Druckverlauf in einem Zylinder des Verbrennungsmotors erfaßt, und es wird rechnerisch das Maximum dieses Druckverlaufs ermittelt. Die Zündung wird nun so verstellt, daß dieses Maximum im Normalbetrieb bei einem Kurbelwinkel R₁ nach dem OT auftritt, beim Warmlauf dagegen bei einem späteren Kurbelwinkel R₂, damit beim Warmlauf die Abgase heißer sind und der Katalysator schneller erwärmt wird. - Mit einer solchen Regelung der Zündverstellung kann man eine gute Anpassung der Zündung an den jeweiligen Motor und seine Betriebsbedingungen erreichen.The invention relates to a method for adjusting the combustion sequence and for influencing the charges to be burned in a spark-ignited internal combustion engine, which charges consist of gas and fuel containing oxygen, wherein in at least one operating range of the internal combustion engine that crank angle or another, with the position of a piston of the internal combustion engine in it Cylinder-related size, hereinafter referred to as X value, is detected, at which X value in the combustion chamber or at least one of the combustion chambers of the internal combustion engine a process caused by the charge combustion taking place there has reached a predetermined state, and in a first control loop the ignition point of the charge is automatically and continuously adjusted in the combustion chamber in at least one operating range of the internal combustion engine such that this X value is regulated to a predetermined value in each case. Such a method is known from DE-OS 27 43 664. In this known method, the pressure curve in a cylinder of the internal combustion engine is detected, and the maximum of this pressure curve is calculated. The ignition is now adjusted so that this maximum occurs in normal operation at a crank angle R ₁ after TDC, when warming up, however, at a later crank angle R ₂, so that the exhaust gases are hotter during warm-up and the catalyst is warmed up faster. - With such a control of the ignition timing you can achieve a good adaptation of the ignition to the respective engine and its operating conditions.

Bei der Entwicklung moderner Motoren, ihrer Zündung und ihrer Gemischaufbereitung geht man so vor, daß man bei einem Versuchsmotor in sorgfältig kontrollierter Umgebung mit Computerunterstützung Kennfelder ermittelt, die später für die Serienmotoren verwendet werden, also z. B. für die Zündung, Einspritzung etc. In the development of modern engines, their ignition and their mixture preparation one proceeds in such a way that one is careful with a test engine controlled environment with computer support maps determined that will later be used for the series engines, e.g. B. for ignition, injection, etc.

Nun ist es in der Praxis so, daß die Serienmotoren nicht mit dem Versuchsmotor genau übereinstimmen, d. h. es treten in der Produktion Abweichungen auf. Z. B. ist es nicht ungewöhnlich, daß das Verdichtungsverhältnis bei Motoren vom selben Produktionsband um bis zu einer Einheit variiert. Auch ist es nicht möglich, eine optimale Abstimmung für unterschiedliche Kraftstoffqualitäten und Umgebungsbedingungen, wie sie im normalen Fahrbetrieb des Motors anzutreffen sind, zu erreichen. Außerdem müßte ein Motor mit fortschreitendem Verschleiß ständig neu kalibriert werden, um seinen Betrieb bei Bestwerten im Hinblick auf Schadstoffausstoß, Fahrverhalten, Leistung und Wirtschaftlichkeit zu gewährleisten. Da dies nicht möglich ist, macht man bei der Auslegung eines Motors Sicherheitszuschläge, d. h. man nähert sich dem Optimum nur bis auf etwa 90%, um z. B. ein Klopfen, oder ein Rucken durch verschleppte Verbrennung, bei allen Betriebsbedingungen sicher zu vermeiden. Mit dem aus der DE-OS 27 43 664 bekannten Verfahren ist es nicht möglich, dieser Schwierigkeit zu entgehen, d. h. auch hier müssen solche Sicherheitszuschläge gemacht werden, um den beschriebenen Variablen sicher Rechnung zu tragen.Now in practice it is the case that the series engines are not with the test engine exactly match, d. H. there are deviations in production on. For example, it is not uncommon for the compression ratio to be Motors from the same production line varied by up to one unit. Nor is it possible to get an optimal match for different ones Fuel qualities and environmental conditions, as in normal Driving operation of the engine can be found. Besides, one would have to Engine to be recalibrated with progressive wear constantly its operation with top values in terms of pollutant emissions, driving behavior, Ensure performance and economy. Because this is not possible safety surcharges are made when designing an engine. H. one approaches the optimum only up to about 90% in order to B. a knock, or a jerk due to delayed combustion in all operating conditions safe to avoid. With the known from DE-OS 27 43 664 Procedures it is not possible to escape this difficulty d. H. here too, such security surcharges must be made in order described variables safely to take into account.

Aus der DE-OS 26 01 871 ist es bekannt, in einem Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors einen Flammenfrontfühler vorzusehen, mit dem die Ankunft der von der Zündkerze ausgehenden Flammenfronten erfaßt wird.From DE-OS 26 01 871 it is known in a cylinder head Internal combustion engine to provide a flame front sensor with which the arrival the flame fronts emerging from the spark plug is detected.

Diese Flammenfronten breiten sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aus, und deshalb treffen sie an diesem Fühler manchmal früh, manchmal spät ein.These flame fronts spread at different speeds and therefore they hit this antenna sometimes early, sometimes late one.

Nun geht diese Anordnung davon aus, daß die Ankunftszeiten klassifiziert werden in "früh", "schnell", "langsam", "spät" und "verzögert". Ein erster Zähler zählt alle Flammenankunften, die "früh" und "schnell" sind. Ein zweiter Zähler zählt alle Flammenankünfte, die "schnell" und "langsam" sind.Now this arrangement assumes that the arrival times are classified are in "early", "fast", "slow", "late" and "delayed". A first one Counter counts all flame arrivals that are "early" and "fast". A second counter counts all flame arrivals, the "fast" and "slow" are.

Nach 100 Zyklen dividiert man den Inhalt des ersten Zählers durch den Inhalt des zweiten Zählers und erhält eine Kennzahl, das "Verbrennungsqualitätsverhältnis", das bevorzugt bei 0,8 liegen sollte.After 100 cycles, the content of the first counter is divided by the Content of the second counter and receives a key figure, the "combustion quality ratio", which should preferably be 0.8.

Man kann auf diese Weise einen Prüfmotor sehr gut computergesteuert ausmessen, aber für die Beeinflussung eines Motors im Fahrbetrieb ist ein solcher Zählvorgang - der erst bei etwa 100 Zyklen sinnvolle Zahlen liefert - viel zu langsam. In this way you can measure a test engine very well under computer control, but for influencing an engine while driving is a such a counting process - which only provides meaningful numbers after about 100 cycles - way too slow.

Ferner kennt man aus der DE-OS 24 43 413 verschiedene Regelanordnungen für Verbrennungsmotoren, die mit Flammenfrontfühlern arbeiten. Bei einer ersten beschriebenen Anordnung wird die Flammenlaufzeit durch Gemischverstellung auf einen Sollwert geregelt, der von der Drehzahl und vom Saugrohrdruck abhängig ist. Bei einer zweiten Anordnung wird durch Gemischverstellung die Zeit zwischen dem oberen Totpunkt und der Flammenankunft auf einen Sollwert geregelt, der von der Drehzahl und vom Saugrohrdruck abhängig ist. Bei einer dritten Variante wird durch Gemischverstellung die Flammenankunft so geregelt, daß sie mit einem Signal zusammenfällt, das durch eine feste Markierung auf der Kurbelwelle erzeugt wird. Bei dieser dritten Variante soll außerdem auch noch eine Zündverstellung so erfolgen, daß eine Flammenankunft am Flammenfrontfühler bei einer festen Drehwinkelstellung der Kurbelwelle erfolgt, d. h. die Übereinstimmung der Flammenankunft mit einer bestimmten Drehwinkelstellung der Kurbelwelle soll erreicht werden a) durch eine Gemischverstellung und b) durch eine Zündverstellung. Wegen der unterschiedlichen Regelgeschwindigkeiten führt eine solche Anordnung zu einem unstabilen Verhalten.Furthermore, various control arrangements are known from DE-OS 24 43 413 for internal combustion engines that work with flame front sensors. At a The first arrangement described is the flame propagation time through mixture adjustment regulated to a setpoint that depends on the speed and the Intake manifold pressure is dependent. In a second arrangement, the mixture is adjusted the time between top dead center and flame arrival regulated to a setpoint that depends on the speed and the intake manifold pressure is dependent. In a third variant, the mixture is adjusted the arrival of the flame is regulated so that it coincides with a signal, which is generated by a fixed mark on the crankshaft. At this third variant is also said to be an ignition timing occur that a flame arrives at the flame front sensor at a fixed Angle of rotation of the crankshaft takes place, d. H. the agreement of Flame arrival with a certain angle of rotation of the crankshaft should be achieved a) by a mixture adjustment and b) by a Ignition advance. Because of the different control speeds leads such an arrangement for unstable behavior.

Diese DE-OS beschreibt ferner die Regelung der Gemischbildung auf zwei Arten. Bei der einen Art werden die Ionenströme gemessen und integriert und dann mit einem Sollwert verglichen oder auch gespeichert, und die Schwankungen der Ionenströme werden als Istwert einem Regler zugeführt und mit einem Sollwert verglichen. Bei der anderen Art werden die Flammenlaufzeiten ermittelt und gespeichert, es werden ihre Schwankungen ermittelt, und diese werden mit einem Sollwert verglichen. - Die erstgenannte Art ist wenig praktisch, da das Integral eines Ionenstroms wenig aussagefähig ist. Die zweitgenannte Art der Regelung ist kompliziert, da die Messung der Flammenlaufzeiten umfangreiche Rechenoperationen erfordert, welche einer schnellen Regelung entgegenstehen.This DE-OS also describes the regulation of mixture formation on two Species. In one type, the ion currents are measured and integrated and then compared or stored with a setpoint, and the Fluctuations in the ion currents are fed to a controller as actual values and compared with a target value. With the other type, the flame run times determined and stored, their fluctuations are determined, and these are compared to a target value. - The first type is not very practical since the integral of an ion current is not very meaningful is. The second type of regulation is complicated because the measurement of the Flame runtimes require extensive arithmetic operations, which one oppose quick regulation.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Regelsystem für eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art, also mit Regelung des Zündzeitpunkts in der Weise, daß der eingangs definierte X-Wert jeweils fortlaufend auf einen vorbestimmten Wert geregelt wird, so weiterzubilden, daß eine automatische Anpassung an Betriebsvariable wie unterschiedliche Kraftstoffarten, Innentemperatur des Brennraums, Luftdruck, Ablagerungen im Brennraum etc. erfolgt. It is therefore an object of the invention to develop a control system for an internal combustion engine of the type mentioned at the outset, that is to say with control of the ignition point in such a way that the X value defined at the outset is continuously regulated to a predetermined value in such a way that an automatic adaptation is carried out operating variables such as different types of fuel, internal temperature of the combustion chamber, air pressure, deposits in the combustion chamber etc.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem eingangs genannten Verfahren dadurch gelöst, daß in mindestens einem Betriebsbereich der Brennkraftmaschine zusätzlich die bei nacheinander stattfindenden Ladungsverbrennungen sich ergebende Streuung dieser X-Werte in einem zweiten Regelkreis durch Verstellung der Ladungszusammensetzung fortlaufend auf einen vorbestimmten Streuungs-Sollwert geregelt wird, welcher eine Funktion mindestens eines Betriebsparameters der fremdgezündeten Brennkraftmaschine ist. Mit einem solchen Verfahren erreicht man in einfacher Weise eine Ausnutzung der eingangs beschriebenen Reserven, d. h. ein so arbeitender Motor kann während seiner gesamten Lebensdauer in einem optimalen Bereich arbeiten, d. h. er kann während seiner Lebensdauer genauso gute Arbeit leisten wie ein Versuchsmotor auf einem sorgfältig eingestellten Prüfstand, weil durch die beiden Regelkreise automatisch diese optimalen "Prüfstandbedingungen" für alle denkbaren Betriebszustände eingestellt werden.According to the invention, this object is achieved in a method mentioned at the outset in that, in at least one operating region of the internal combustion engine, the scatter of these X values resulting from successive charge burns is continuously regulated in a second control loop by adjusting the charge composition to a predetermined desired scatter value which is a function of at least one operating parameter of the spark ignition internal combustion engine. With such a method, the reserves described at the beginning can be exploited in a simple manner, that is to say an engine operating in this way can work in an optimal range over its entire service life, ie it can do as good a service life as a test engine on a carefully adjusted test bench , because the two control loops automatically set these optimal "test bench conditions" for all conceivable operating states.

Die Erfindung kann bei fremdgezündeten Brennkraftmaschinen unterschiedlicher Art Anwendung finden, beispielsweise bei Zweitakt-Ottomotoren, Viertakt- Ottomotoren, Mehrstoff-Brennkraftmaschinen, Hubkolben-Brennkraftmaschinen, Drehkolben-Brennkraftmaschinen oder dergleichen. Desgleichen kann sie sowohl bei Vergaser-Brennkraftmaschinen wie auch bei mit Kraftstoffeinspritzung arbeitenden Brennkraftmaschinen, oder bei Gasmaschinen mit Fremdzündung, verwendet werden.The invention can be different in spark-ignited internal combustion engines Type of application, for example in two-stroke gasoline engines, four-stroke Otto engines, multi-fuel internal combustion engines, reciprocating piston internal combustion engines, Rotary piston internal combustion engines or the like. She can do the same both with carburettor internal combustion engines and with fuel injection working internal combustion engines, or in gas engines with spark ignition.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, für beide Regelkreise gemeinsame Sensoren zu verwenden, z. B. einen gemeinsamen Flammenfrontfühler, um an einer bestimmten Stelle des Brennraums die Ankunft der Flammenfront zu erfassen, und einen gemeinsamen Sensor zum Erfassen des Kurbelwinkels. Auch die Verarbeitung der von diesen Sensoren erfaßten Signale kann gemeinsam sein, so daß sich hardwaremäßig ein sehr einfacher Aufbau ergibt. Man braucht lediglich die Sensorsignale unterschiedlich auszuwerten, nämlich einmal für die Verstellung des Zündzeitpunkts, und zum anderen für die Verstellung der Ladungszusammensetzung. Es ergibt sich so ein sehr einfaches und betriebssicheres System, bei dem sowohl die Ladungszusammensetzung wie der Zündzeitpunkt fortlaufend auf optimale Werte geregelt werden.The method according to the invention makes it possible for both control loops to be common To use sensors, e.g. B. a common flame front sensor to the arrival of the flame front at a certain point in the combustion chamber to detect, and a common sensor for detecting the crank angle. The processing of the signals detected by these sensors can also be common, so that the hardware is very simple. You only need to evaluate the sensor signals differently, namely once for the adjustment of the ignition timing, and the other for adjusting the charge composition. So it results very simple and reliable system in which both the load composition like the ignition point continuously to optimal values be managed.

Die Regelung der Streuung der X-Werte auf einen Streuungs-Sollwert geht von folgender Überlegung aus: Es sei angenommen, daß der Verbrennungsmotor an einem vorbestimmten Betriebspunkt seines Teillastbereichs bei konstanten Betriebsparametern arbeitet. Wenn dabei die Ladung, d. h. das zur Verbrennung gelangende Gemisch, zu fett eingestellt ist, erfolgen die aufeinanderfolgenden Ladungsverbrennungen in dem betreffenden Brennraum mit nur geringer Streuung des Verbrennungsablaufs und damit mit geringer Streuung des X-Wertes.The regulation of the scatter of the X values to a desired scatter value is based on the following consideration: It is assumed that the internal combustion engine works at a predetermined operating point of its part-load range with constant operating parameters. If the charge, ie the mixture to be burned, is set too rich, the successive charge burns take place in the combustion chamber in question with only a small spread of the combustion process and thus with a small spread of the X value.

Wenn dagegen die Ladungszusammensetzung, d. h. das Gemisch, zu mager eingestellt ist, ergeben sich verhältnismäßig starke Streuungen der Abläufe aufeinanderfolgender Ladungsverbrennungen und damit des X-Wertes. Demzufolge gibt es bei diesem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine einen Sollwert der Streuung des X-Wertes, bei welchem die Ladungszusammensetzung praktisch optimal bezüglich möglichst geringem spezifischem Kraftstoffverbrauch und/oder möglichst geringem Ausstoß schädlicher Abgasbestandteile ist. Wenn man an diesem Betriebspunkt der Maschine diesen Streuungs-Sollwert des X-Wertes durch Änderung der Ladungszusammensetzung regelt - also bei positiver Regelabweichung (zu fettes Gemisch) durch Verringerung des Kraftstoffanteils der zur Verbrennung gelangenden Ladung die Streuung des X-Wertes bis zum vorher ermittelten und eingestellten optimalen Streuungssollwert erhöht, bzw. wenn das Gemisch zu mager und damit die genannte Streuung zu groß ist, durch Erhöhung des Kraftstoffanteils die Streuung des X-Wertes bis zum Streuungs-Sollwert reduziert -, dann wird an diesem Betriebspunkt ständig auf ungefähr optimale Zusammensetzung der Ladung geregelt. Dies ist jedoch nicht nur für einen einzigen Betriebspunkt des Verbrennungsmotors möglich, sondern auch in einem großen Teillast-Betriebsbereich, oder im gesamten Teillastbereich des Verbrennungsmotors, ggf. auch noch bei Vollast und/oder im Leerlauf und/oder im Schiebebetrieb, sofern im Schiebebetrieb überhaupt noch Ladungsverbrennungen stattfinden. Dabei wird der Streuungs-Sollwert des X-Wertes in Abhängigkeit von mindestens einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine, z. B. Drehzahl und/oder Last und/oder Luftdruck und/oder Lufttemperatur und dergleichen, in vorbestimmter Weise verstellt, vorzugsweise gleitend in Abhängigkeit von dem oder den betreffenden Betriebsparametern geführt, um optimale Ergebnisse bei allen Betriebspunkten zu erreichen.If, on the other hand, the charge composition, ie the mixture, is set too lean, there are relatively large scatterings in the processes of consecutive charge burns and thus in the X value. Accordingly, at this operating point of the internal combustion engine there is a setpoint value for the scatter of the X value, at which the charge composition is practically optimal with regard to the lowest possible specific fuel consumption and / or the lowest possible emissions of harmful exhaust gas components. If at this operating point of the machine this variance setpoint of the X value is regulated by changing the charge composition - that is, in the case of a positive control deviation (mixture too rich) by reducing the fuel content of the charge to be burned, the scatter of the X value up to the previously determined and set the optimal scatter setpoint, or if the mixture is too lean and therefore the mentioned scatter is too large, the scatter of the X value is reduced to the scatter setpoint by increasing the fuel percentage - then at this operating point the composition of the Cargo regulated. However, this is not only possible for a single operating point of the internal combustion engine, but also in a large part-load operating range, or in the entire part-load range of the internal combustion engine, possibly also at full load and / or at idle and / or in coasting mode, if at all in coasting mode charge burns are still taking place. The setpoint scatter value of the X value is dependent on at least one operating parameter of the internal combustion engine, e.g. B. speed and / or load and / or air pressure and / or air temperature and the like, adjusted in a predetermined manner, preferably sliding depending on the operating parameter or parameters in question in order to achieve optimal results at all operating points.

Die Verstellung der Ladungszusammensetzung in Abhängigkeit von der Regelabweichung der Streuung des X-Wertes kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, bevorzugt durch Verstellung der Kraftstoffzufuhr und/oder der Frischluftzufuhr und/oder durch gesteuerte Abgasrückführung. So kann z. B. die Ladungszusammensetzung beim Einspritzen des Kraftstoffs zweckmäßig durch Verstellung der jeweiligen Einspritzmenge erfolgen, oder bei Vergasermaschinen durch Verstellungen im Vergaser, welche die Gemischzusammensetzungen beeinflussen. Da geeignete Mittel zum Verstellen der Ladungszusammensetzung an sich bekannt sind, bedürfen sie keiner weiteren Erläuterung.The charge composition can be adjusted in different ways depending on the control deviation of the scatter of the X value, preferably by adjusting the fuel supply and / or the fresh air supply and / or by controlled exhaust gas recirculation. So z. B. the charge composition when injecting the fuel expediently by adjusting the respective injection quantity, or in carburetor machines by adjustments in the carburetor, which influence the mixture compositions. Since suitable means for adjusting the charge composition are known per se, they require no further explanation.

Bei Brennkraftmaschinen mit mehreren Brennräumen, also bei Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen, ist es im allgemeinen voll ausreichend, die Streuung des X-Wertes nur für einen einzigen Brennraum zu erfassen und die Ladungszusammensetzung für alle Brennräume hiermit zu beeinflussen. Es ist jedoch auch möglich, für jeden einzelnen Brennraum, oder für zwei oder mehr Gruppen von Brennräumen, gesondert die Ladungszusammensetzung zur Regelung der Streuung zu verstellen.In the case of internal combustion engines with several combustion chambers, that is to say in the case of multi-cylinder internal combustion engines, it is generally fully sufficient to detect the scatter in the X value only for a single combustion chamber and to influence the charge composition for all combustion chambers in this way. However, it is also possible to separately adjust the charge composition for regulating the scatter for each individual combustion chamber or for two or more groups of combustion chambers.

Die Regelung des Zündzeitpunkts mit dem ersten Regelkreis vermeidet es in vorteilhafter Weise, daß zur Einstellung besonders günstiger Zündzeitpunkte, welche optimale oder nahezu optimale Betriebsverhältnisse des Verbrennungsmotors ergeben, zahlreiche Parameter, die von Einfluß auf Verbrennungsablauf und den thermischen Wirkungsgrad sind, erfaßt und zur Einstellung des Zündzeitpunkts weiterverarbeitet werden müssen. Es genügt, die Ankunft der Flammenfront an der vorbestimmten Stelle eines Brennraums der Brennkraftmaschine zu erfassen und in der angegebenen Weise zu regeln. Dadurch werden bei der selbsttätigen Zündzeitpunktverstellung auch unkontrollierte Fremdeinflüsse mit berücksichtigt, z. B. Zusammensetzung des Kraftstoffs, Zusammensetzung der Verbrennungsluft, Temperatur des Verbrennungsraumes, Beeinflussung des Verbrennungsablaufs durch Ablagerung von Rückständen im betreffenden Verbrennungsraum, etc. Auch kann dieses Regelsystem sogar Betriebszustände, welche auf die Gefahr des Klopfens schon vor Eintreten des Klopfens oder auf Eintreten von Klopfen hindeuten, erfassen, so daß dem Klopfen oder der Klopfgefahr früh entgegengewirkt werden kann, und die Gefahr, daß Klopfen überhaupt auftritt, ganz beträchtlich reduziert oder Klopfen sogar sicher verhindert oder ihm rasch entgegengewirkt werden kann.It avoids regulating the ignition timing with the first control circuit in an advantageous manner that for setting particularly favorable ignition times, which optimal or almost optimal operating conditions of the internal combustion engine result in numerous parameters that influence the combustion process and thermal efficiency are detected and set the ignition point must be processed further. The arrival is enough the flame front at the predetermined location of a combustion chamber of the internal combustion engine to record and regulate in the manner specified. Thereby are also uncontrolled during the automatic ignition timing adjustment External influences also taken into account, e.g. B. composition of the fuel, Composition of the combustion air, temperature of the combustion chamber, Influencing the combustion process by depositing residues in the combustion chamber concerned, etc. This control system can also even operating states, which are at the risk of knocking Detect occurrence of knocking or indicate knocking occurs, so that knocking or the risk of knocking can be counteracted early, and considerably reduces the risk of knocking occurring at all or even knocking can be prevented or counteracted quickly can.

Bevorzugt kann zu diesem Zweck vorgesehen sein, daß die Ankunft der Flammenfront der von der Zündkerze verursachten Flamme in einem Bereich des Verbrennungsraumes erfaßt wird, in welchem die Gefahr Klopfen verursachender Selbstzündung der Ladung besonders stark oder am stärksten ist, und, falls Selbstzündung auftritt, diese vor Ankunft der Flammenfront der durch die Zündkerze verursachten Flamme eintritt, so daß im Falle des Auftretens von Selbstzündung der Flammenfrontfühler auf die durch die Selbstzündung verursachte Flamme vor Ankunft der Flammenfront der von der Zündkerze verursachten Flamme ansprechen kann und im Falle dieses Ansprechens eine der Klopfgefahr bei nachfolgenden Ladungsverbrennungen entgegenwirkende Verstellung des Zündzeitpunktes auslöst. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Selbstzündungsherd an den Flammenfrontfühler, oder sehr nahe an ihn, gelegt wird, so daß er das Klopfen sicher vor Ankunft der Flammenfront der von der Zündkerze gezündeten Flamme erfaßt.For this purpose it can preferably be provided that the arrival of the Flame front of the flame caused by the spark plug in one area of the combustion chamber is detected, in which the danger of knocking causing auto-ignition of the charge particularly strong or is strongest, and, if self-ignition occurs, this before the arrival of the Flame front of the flame caused by the spark plug occurs, so that in the event of auto-ignition, the flame front sensor to the flame caused by the self-ignition before the arrival of the Flame front can respond to the flame caused by the spark plug and in the case of this response one of the knocking danger in subsequent ones Charge combustion counteracting adjustment of the ignition timing triggers. It when the auto-ignition focus on the Flame front sensor, or very close to it, so that it Knock safely before arrival of the flame front of those ignited by the spark plug Flame caught.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen, sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigt Further details and advantageous developments of the invention result from those described below and in the drawing shown, in no way to be understood as a limitation of the invention Exemplary embodiments, as well as from the subclaims. It shows

Fig. 1 eine fremdgezündete Brennkraftmaschine mit einem Regelsystem zum Regeln der Streuung des Y-Wertes, in Blockbilddarstellung, Fig. 1 is a spark-ignition internal combustion engine having a control system for controlling the dispersion of the Y -value, in block diagram representation,

Fig. 2 ein Diagramm eines Beispieles der Streuung von Streuungs-Ist-Werten des Y-Wertes um einen zu regelnden Streuungs-Sollwert, Fig. 2 is a diagram of an example of the scattering of scattering actual values of the Y -value to a to be controlled scattering setpoint

Fig. 3 ein drehzahl- und lastabhängiges Kennfeld vorgebbarer Streuungs-Sollwerte des Y-Wertes, Fig. 3 is a speed- and load-dependent characteristic map predeterminable scattering target values of the Y -value,

Fig. 4 in schematischer Darstellung eine Draufsicht von unten auf den einen Verbrennungsraum einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine obenseitig begrenzenden Bereich des Zylinderkopfes, sowie schematisch ein Regelsystem zur Regelung der K-F-Koinzidenz, Fig. 4 shows a schematic representation of a plan view from below of the a combustion chamber of a spark ignition internal combustion engine above each bounding area of the cylinder head, and also schematically illustrates a control system for controlling the KF -Koinzidenz,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die drehfest mit der Nockenwelle rotierende Schlitzscheibe der Fig. 4, Fig. 5 is a plan view of the rotationally fixed to the camshaft rotating slotted disc of Fig. 4,

Fig. 6 eine Variante der Schlitzscheibe nach Fig. 5, Fig. 6 shows a variant of the slit disc of FIG. 5,

Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung eines Flammenfrontfühlers, in geschnittener Darstellung, Fig. 7 shows an embodiment of an arrangement of a flame front sensor, in sectional representation,

Fig. 8 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 7, Fig. 8 is an enlarged detail of Fig. 7,

Fig. 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Anordnung eines Flammenfrontfühlers, in geschnittener Darstellung, und Fig. 9 shows another embodiment of the arrangement of a flame front sensor, in a sectional view, and

Fig. 10 eine Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Regelsystems zur K-F-Koinzidenz-Regelung, in Blockbilddarstellung. Fig. 10 is an illustration of a second embodiment of a control system for KF -Koinzidenz control, in block diagram illustration.

In Fig. 1 ist mit 10 ein Zylinder einer fremdgezündeten Viertakt-Brennkraftmaschine schematisch im Schnitt dargestellt, wobei in der Wandung des Brennraums 11 ein Flammenfrontfühler 12 zum Fühlen der Ankunft der Flammenfront der von der Zündkerze 13 jeweils gezündeten Ladung angeordnet ist. Das Einlaßventil ist mit 16, das Ansaugrohr mit 17, das Auslaßventil mit 18, und das Auspuffrohr mit 19 bezeichnet, und der Kraftstoff wird in den Brennraum 11 mittels einer Einspritzvorrichtung 14 und einer Einspritzdüse 15 eingespritzt. Der Flammenfrontfühler 12 signalisiert die jeweilige Ankunft der Flammenfront der jeweils verbrennenden Ladung durch einen elektrischen Spannungsabfall, der durch den von der Flammenfront jeweils bewirkten Ionenstrom verursacht wird. Ferner wird mittels eines Fühlers 23 während jedes Verbrennungstaktes der Kurbelwinkel der Kurbelwelle 21 an der Kurbelscheibe 22 abgefühlt, und der Kurbelwinkel, bei welchem die jeweilige Ankunft der Flammenfront am Flammenfrontfühler 12 stattfindet, wird als Y-Wert in einen Speicher 25 eingegeben. Der Speicher 25 speichert beispielsweise die jeweils zuletzt abgefühlten beiden Y-Werte und gibt sie in ein Differenzglied 26 ein, welches den Absolutwert ihrer Differenz als Streuungs-Istwert bildet. Es ist ferner ein Sollwert-Einstellglied 27 vorhanden, das einen konstanten Streuungs-Sollwert, oder einen in Abhängigkeit von mindestens einem Betriebsparameter (z. B. gemäß Fig. 3) verstellbaren Streuungs-Sollwert, in ein Regelabweichungsglied 28 eingibt, welchem auch der Ausgang des Differenzgliedes 26 als Streuungs-Istwert eingegeben wird. Im Glied 28 wird die Differenz zwischen dem Streuungs-Sollwert und dem Streuungs-Istwert nach Größe und Vorzeichen gebildet und als Regelabweichung in einen Streuungsregler 29 eingegeben, dessen Ausgang die Einspritzvorrichtung 14 zur Verstellung der jeweils einzuspritzenden Kraftstoffmenge im Sinne einer Verkleinerung der Streuungs-Regelabweichung steuert. Wenn der Streuungs-Istwert kleiner als der Streuungs-Sollwert ist, bedeutet dies, daß die Ladung zuviel Kraftstoff enthält und es wird entsprechend die Kraftstoffmenge reduziert und wenn der Streuungs-Istwert größer als der Streuungs-Sollwert ist, enthält die Ladung zuwenig Kraftstoff und es wird entsprechend die Kraftstoffmenge vergrößert. Hierdurch findet eine ständige Regelung der Streuung des Y-Wertes auf den Streuungs-Sollwert statt, wie es im Diagramm gem. Fig. 2 an einem Beispiel dargestellt ist. Die Abszisse trägt eine fortlaufende Numerierung 1, 2, 3 ... n aufeinanderfolgend ermittelter Streuungs-Istwerte Δϕ und die Ordinate entspricht Δϕ = | Y _n - Y _n+1 | in Kurbelwinkeldifferenzen, wo Y _n der Y-Wert beim n-ten und Y _n+1 der Y-Wert beim (n+1)-ten Verbrennungstakt ist. Beispielsweise kann der momentan eingestellte Streuungs-Sollwert Δϕ _s 25° Kurbelwinkeldifferenz betragen. Wie zu sehen ist, wird die Ladungszusammensetzung jeweils so geändert, daß die Streuungs-Istwerte Δϕ um den Streuungs-Sollwert Δϕ _s pendeln. Hierdurch wird praktisch ständig optimale Ladungszusammensetzung bewirkt und den Streuungs-Sollwert Δϕ _s kann man jeweils so vorbestimmen, daß die Maschine mit praktisch minimalem spezifischen Kraftstoffverbrauch und/oder mit praktisch minimalen Schadstoff-Emissionswerten an dem jeweiligen Betriebspunkt läuft.In Fig. 1, 10 is a cylinder of a spark-ignition four-stroke internal combustion engine shown schematically in section, in the wall of the combustion chamber 11, a flame front sensor 12 is arranged to sense the arrival of the flame front of the charge ignited by the spark plug 13 . The inlet valve is designated 16 , the intake pipe 17 , the exhaust valve 18 , and the exhaust pipe 19 , and the fuel is injected into the combustion chamber 11 by means of an injector 14 and an injection nozzle 15 . The flame front sensor 12 signals the respective arrival of the flame front of the respectively burning charge by an electrical voltage drop, which is caused by the ion current caused by the flame front. Furthermore, the crank angle of the crankshaft 21 is sensed on the crank disk 22 by means of a sensor 23 during each combustion cycle, and the crank angle at which the respective arrival of the flame front at the flame front sensor 12 takes place is entered as a Y value in a memory 25 . The memory 25 stores, for example, the last two Y values sensed and inputs them into a difference element 26 , which forms the absolute value of their difference as the actual scatter value. There is also a setpoint setting element 27 , which inputs a constant spreading setpoint, or a spreading setpoint that can be adjusted depending on at least one operating parameter (e.g. according to FIG. 3), into a control deviation element 28 , which also outputs of the differential element 26 is entered as the actual scatter value. The difference between the desired scatter value and the actual scatter value according to size and sign is formed in element 28 and entered as a control deviation in a scatter controller 29 , the output of which controls the injection device 14 to adjust the amount of fuel to be injected in the sense of a reduction in the scatter control deviation . If the actual scatter value is less than the desired scatter value, this means that the charge contains too much fuel and the amount of fuel is reduced accordingly, and if the actual scatter value is greater than the desired scatter value, the charge contains too little fuel and it the amount of fuel is increased accordingly. As a result, there is constant regulation of the spread of the Y value to the desired spread value, as shown in the diagram in accordance with. Fig. 2 is shown on an example. The abscissa bears a consecutive numbering 1, 2, 3 ... n successively determined actual scatter values Δϕ and the ordinate corresponds to Δϕ = | Y _n - Y _{n +1} | in crank angle differences, where Y _{n is} the Y value at the nth and Y _{n +1} the Y value at the ( n +1) th combustion stroke. For example, the currently set scatter target value Δϕ _{s can be} 25 ° crank angle difference. As can be seen, the charge composition is changed in each case so that the scattering Δφ actual values to the scattering target value Δφ _s commute. As a result, the optimum charge composition is practically always brought about and the desired scatter value Δϕ _s can be predetermined so that the machine runs with practically minimal specific fuel consumption and / or with practically minimal pollutant emission values at the respective operating point.

Anstatt die Einspritzmenge des Kraftstoffes zur Regelung der Streuung des Y-Wertes zu verstellen, kann auch vorgesehen sein, dies durch Steuerung einer in Fig. 1 strichpunktiert eingezeichneten Abgas-Rückführung mittels eines vom Ausgang des Reglers 29 verstellbaren Drosselventiles 30 vorzunehmen. In diesem Fall wird die Ladungszusammensetzung durch Verstellung des Volumenstromes des vom Abgaskanal 19 über die Leitung 31 in das Saugrohr 17 zurückgeführten Abgases bewirkt. Die Erhöhung der Abgasmenge vergrößert den Istwert der Streuung und Verringerung der rückgeführten Abgasmenge verkleinert diese Streuung, so daß man den jeweiligen Streuungs-Sollwert ebenfalls regeln kann.Instead of adjusting the injection quantity of the fuel in order to regulate the spread of the Y value, provision can also be made for this to be done by controlling an exhaust gas recirculation shown in dash-dotted lines in FIG. 1 by means of a throttle valve 30 which can be adjusted from the output of the regulator 29 . In this case, the charge composition is brought about by adjusting the volume flow of the exhaust gas returned from the exhaust duct 19 via the line 31 into the intake manifold 17 . Increasing the amount of exhaust gas increases the actual value of the scatter and reducing the amount of exhaust gas returned reduces this scatter, so that the respective desired scatter value can also be regulated.

Die Messung des Y-Wertes kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Beispielsweise kann die Kurbelscheibe 22 ein Zahnsegment tragen, wobei jeder Zahn bei seinem Vorbeigang am Fühler 23 während des Verbrennungstaktes einen Impuls auslöst und diese Impulse werden in einem Zähler bspw. beginnend ab 10° Kurbelwinkel vor oberem Totpunkt des Kolbens 24 bis zur Ankunft der Flammenfront am Fühler 12 gezählt und anschließend wird der Inhalt des Zählers unter gleichzeitiger Rückstellung des Zählers auf Null in den Speicher 25 eingelesen. Wenn, wie oben als Beispiel beschrieben, im Speicher 25 die jeweils beiden letzten Y-Werte gespeichert sind, befinden sich dann nunmehr in ihm Y _n-1 und Y _n und im Differenzglied 26 wird aus ihnen der momentane Streuungs-Istwert als Differenz Δϕ = | Y _n - Y _n-1 | gebildet und es kann dann im Glied 28 aus ihm und dem momentanen Streuungs-Sollwert die momentane Regelabweichung gebildet werden. Danach wird beim nächsten Verbrennungstakt der während ihm gezählte Y _n+1-Wert in den Speicher 25 eingelesen und im Differenzglied 26 die neue Differenz Δϕ = | Y _n+1 - Y _n | als neuer Streuungs-Istwert gebildet und dieser in das Glied 28 zur Bildung der neuen Regelabweichung eingelesen. Dies wird in dem betreffenden Betriebsbereich fortlaufend wiederholt und so fortlaufend die Streuung der Y-Werte auf den Streuungs-Sollwert geregelt.The Y value can be measured in different ways. For example, the crank disk 22 can carry a tooth segment, each tooth triggering a pulse as it passes the sensor 23 during the combustion cycle, and these pulses are recorded in a counter, for example, starting at 10 ° crank angle before top dead center of the piston 24 until the flame front arrives on Sensor 12 is counted and then the content of the counter is read into memory 25 while resetting the counter to zero. If, as described above as an example, the last two Y values are stored in the memory 25 , Y _{n −1} and Y _n are then located in the memory 25 and in the difference element 26 the instantaneous actual value of the scattering becomes the difference Δϕ = | Y _n - Y _{n -1} | is formed and then the current control deviation can be formed in the link 28 from it and the current setpoint scatter value. Thereafter, at the next combustion cycle the Y _{n +1} value counted during it is read into the memory 25 and the new difference Δϕ = | in the difference element 26 Y _{n +1} - Y _n | formed as a new actual scatter value and this is read into the link 28 to form the new control deviation. This is repeated continuously in the relevant operating range and the spread of the Y values is regulated continuously to the desired spread value.

Meistens ist es zweckmäßig, nicht mit einem konstanten Streuungs-Sollwert zu arbeiten, sondern den Streuungs-Sollwert in Abhängigkeit mindestens eines Betriebsparameters gleitend zu verstellen. Ein Beispiel hierfür ist im Diagramm nach Fig. 3 dargestellt. Hier wird der Streuungs-Sollwert Δϕ _s gemäß einem an der betreffenden Brennkraftmaschine experimentell ermittelten Kennfeld in Abhängigkeit der Drehzahl U/min der Brennkraftmaschine und ihres mittleren effektiven Arbeitsdruckes R _eff selbsttätig verstellt, vorzugsweise stetig verstellt. Jede geschlossene Kurve der Fig. 3 entspricht dabei einem konstanten Streuungs-Sollwert. Der Streuungs-Sollwert kann dabei wiederum dem Sollwert der Streuung zweier aufeinanderfolgender Y-Werte entsprechen.In most cases, it is advisable not to work with a constant scatter setpoint, but to adjust the scatter setpoint in a manner dependent on at least one operating parameter. An example of this is shown in the diagram in FIG. 3. Here, the desired scatter value Δϕ _{s is} automatically adjusted, preferably continuously, in accordance with a map determined experimentally on the relevant internal combustion engine as a function of the rotational speed U / min of the internal combustion engine and its mean effective working pressure R _eff . Each closed curve in FIG. 3 corresponds to a constant scatter setpoint. The setpoint scatter value can in turn correspond to the setpoint value of the scattering of two successive Y values.

In dem Diagramm nach Fig. 3 können beispielsweise die Streuungs-Sollwertkurven folgenden Kurbelwinkel- Streuungs-Sollwerten entsprechen:In the diagram according to FIG. 3, for example, the scatter target value curves can correspond to the following crank angle scatter target values:

Δϕ _S1 = 15°, Δϕ _S2 = 20°, Δϕ _S3 = 25°, Δϕ _S4 = 30°. Δϕ _{S 1} = 15 °, Δϕ _{S 2} = 20 °, Δϕ _{S 3} = 25 °, Δϕ _{S 4} = 30 °.

Es kann ferner vorgesehen sein, daß die Ladungszusammensetzung bei jeder neuen Regelabweichung unabhängig von deren Größe oder in Abhängigkeit von deren Größe geändert wird. Oder daß nur dann die Ladungszusammensetzung geändert wird, wenn der Absolutwert der Regelabweichung einen Mindestwert überschreitet und/oder wenn die jeweils letzten beiden Regelabweichungen dasselbe Vorzeichen hatten, also entweder negativ oder positiv waren. Dabei kann man dann auch vorsehen, die Ladungszusammensetzung um so stärker zu ändern, je öfter die Regelabweichungen hintereinander dasselbe Vorzeichen haben.It can further be provided that the charge composition independent with every new control deviation on their size or depending on their size will be changed. Or that only then the charge composition is changed if the absolute value of the control deviation exceeds a minimum value and / or if the most recent both deviations had the same sign, either negative or were positive. You can then also provide the charge composition the more the rule deviations change in succession, the more often have the same sign.

Anstatt die Streuung aus den jeweils letzten beiden Y-Werten zu bilden, kann auch vorgesehen sein, daß sie einer anderen geeigneten Streuung entsprechen, beispielsweise einem Mittelwert aus mehreren aufeinanderfolgenden Streuungs-Istwerten, wobei jeder Streuungs-Istwert aus zwei aufeinanderfolgenden Y-Werten oder aus mehr als zwei aufeinanderfolgenden Streuungs-Istwerten gebildet ist. Die Streuung kann beispielsweise auch aus den jeweils letzten j-Werten für Y nach den Regeln der Fehlerrechnung gebildet werden. Wenn aus den Y-Meßwerten ein arithmetisches Mittel gebildet wird, so kann die Streuung das quadratische Mittel der Einzelabweichungen vom arithmetischen Mittel sein, vergl. dtv-Lexikon der Physik, Band 9, 1969/71, Seite 25. j ist eine ganze Zahl und kann zweckmäßig niedrig vorgesehen werden, beispielsweise j = 3 oder j = 4.Instead of forming the scatter from the last two Y values, it can also be provided that they correspond to another suitable scatter, for example an average value from a plurality of successive actual scatter values, each actual scatter value consisting of two successive Y values or from more than two successive actual scatter values are formed. The scatter can also be formed, for example, from the last j values for Y in accordance with the rules of error calculation. If an arithmetic mean is formed from the Y measured values, the scatter can be the quadratic mean of the individual deviations from the arithmetic mean, cf. dtv-Lexikon der Physik, Volume 9, 1969/71, page 25. j is an integer and can be appropriately low, for example j = 3 or j = 4.

Im folgenden werden an Beispielen bevorzugte Regelsysteme zur Regelung der K-F-Koinzidenz beschrieben, die u. a. den Flammenfrontfühler 12 gemäß Fig. 1 und den Sensor 23 zur Erfassung des Kurbelwellenwinkels gemäß Fig. 1, sowie die entsprechenden Signalverstärker, ebenfalls verwenden können, so daß durch Einsparung dieser Teile die Betriebssicherheit erhöht und der Platzbedarf an der Brennkraftmaschine verringert wird.Preferred control systems for controlling the KF coincidence are described below using examples , which can also use the flame front sensor 12 according to FIG. 1 and the sensor 23 for detecting the crankshaft angle according to FIG. 1, as well as the corresponding signal amplifiers, so that savings are made these parts increase operational safety and the space requirement on the internal combustion engine is reduced.

Der in Fig. 4 dargestellte Zylinderkopf 110 weist ein Einlaßventil 111, ein Auslaßventil 112 und eine Zündkerze 113 auf. Der Kolben dieses Zylinders ist nicht dargestellt. Die dem Kolben zugeordnete, ebenfalls nicht dargestellte Kurbelwelle treibt eine der Steuerung der Ventile 111, 112 dienende Nockenwelle 114 an, mit der eine Schlitzscheibe 115 drehfest verbunden ist, welche in unterschiedlichen radialen Abständen zwei kreisbogenförmige Schlitze 116, 117 aufweist, deren Krümmungsmittelpunkte in die Drehachse der Schlitzscheibe 115 fallen, die jedoch unterschiedlich große Abstände von dieser Drehachse haben. In die Wandung des Zylinderkopfs 110 ist ferner ein in den Verbrennungsraum ungefähr diametral gegenüber der Zündkerze 113 ein kurzes Stück hineinragender Flammenfrontfühler 120 angeordnet, der derselbe Flammenfrontfühler sein kann wie der Flammenfrontfühler 12 der Fig. 1, und der zwei in geringem Abstand voneinander frei endende Metallelektroden 121 aufweist, welche die F-Stelle bestimmen und einen sie gegeneinander isolierenden, in den Zylinderkopf eingeschraubten Keramikisolator 122 durchdringen. Dieser Flammenfrontfühler 120 ist nahe dem Einlaßventil 111 angeordnet und über einen Widerstand 118 an eine Gleichspannungsquelle 124 angeschlossen. Der Widerstand 118 ist an einen Verstärker 125 angeschlossen. Der Ausgang des Verstärkers 125 ist über eine Schwellwertstufe 126 an eine Impulsformerstufe 127 angeschlossen. Nur wenn der den Widerstand 118 durchfließende Strom einen vorbestimmten Wert übersteigt, läßt die Schwellwertstufe 126 das Ausgangssignal des Verstärkers 125 zu der Impulsformerstufe 127 durch. Letztere liefert im Gefolge jeder Ansteuerung durch die Schwellwertstufe 126 einen Impuls konstanter Höhe, der einen Schalter 129 zum gemeinsamen Ein- und Ausschalten einer ersten und einer zweiten Lichtquelle 130 bzw. 131, z. B. je einer Leuchtdiode, betätigt.The cylinder head 110 shown in FIG. 4 has an intake valve 111 , an exhaust valve 112 and a spark plug 113 . The piston of this cylinder is not shown. The crankshaft, also not shown, assigned to the piston drives a camshaft 114 which serves to control the valves 111, 112 and to which a slotted disc 115 is connected in a rotationally fixed manner, which has two circular-arc-shaped slots 116 , 117 at different radial distances, the centers of curvature of which are in the axis of rotation the slotted disc 115 fall, but have different distances from this axis of rotation. In the wall of the cylinder head 110 there is also a flame front sensor 120 , which protrudes a short distance into the combustion chamber approximately diametrically opposite the spark plug 113 , which can be the same flame front sensor as the flame front sensor 12 of FIG. 1, and the two metal electrodes that end at a short distance from one another 121 which determine the F point and penetrate a ceramic insulator 122 which insulates them from one another and is screwed into the cylinder head. This flame front sensor 120 is arranged near the inlet valve 111 and is connected to a DC voltage source 124 via a resistor 118 . Resistor 118 is connected to an amplifier 125 . The output of the amplifier 125 is connected to a pulse shaper stage 127 via a threshold value stage 126 . Only when the current flowing through the resistor 118 exceeds a predetermined value does the threshold stage 126 pass the output signal of the amplifier 125 to the pulse shaper stage 127 . As a result of each activation by the threshold value stage 126 , the latter supplies a pulse of constant height, which has a switch 129 for jointly switching on and off a first and a second light source 130 or 131 , e.g. B. one LED each.

Die Lichtquelle 130 kann durch den Schlitz 116 hindurch einen fotosensitiven Fühler 134 beleuchten, und die Lichtquelle 131 kann durch den Schlitz 117 einen fotosensitiven Fühler 135 beleuchten. Der Schlitz 116 endet ungefähr an einer geometrischen Radiuslinie 132 der Scheibe 115, an welcher der Schlitz 117 beginnt, bezogen auf die Drehrichtung der Scheibe 115.The light source 130 can illuminate a photosensitive sensor 134 through the slot 116 , and the light source 131 can illuminate a photosensitive sensor 135 through the slot 117 . The slot 116 ends approximately at a geometric radius line 132 of the disk 115 , at which the slot 117 begins, with respect to the direction of rotation of the disk 115 .

Die fotosensitiven Fühler 134, 135 sind über die Signalverstärker- und Signalformerstufen 140, 141 an einen Stellmotor 142, beispielsweise an einen pneumatischen oder elektrischen Stellmotor zum schrittweisen Verstellen eines die Zündkerze 113 mit Zündspannung beaufschlagenden und einen Zündversteller zum Verstellen des Zündzeitpunktes aufweisenden Zündverteilers 143 angeschlossen. Der Stellmotor 142 kann den Zündzeitpunkt des Zündverteilers 143 stufenweise in kleinen Schritten verstellen, wobei immer dann, wenn der Fühler 134 erregt wird, der Zündzeitpunkt um einen kleinen Schritt auf "früher" verstellt wird, wogegen jedesmal dann, wenn der Fühler 135 erregt wird, der Zündzeitpunkt des Zündverteilers 143 um einen entsprechenden kleinen Schritt auf "später" durch den Stellmotor 142 verstellt wird. Bei jeder einzelnen einem Arbeitsspiel dieses Zylinders entsprechenden Umdrehung der Schlitzscheibe 115 findet eine solche Verstellung des Zündzeitpunktes des Zündverteilers 143 um einen vorbestimmten kleinen Schritt statt, der beispielsweise einem Kurbelwinkel (Kurbelwellendrehwinkel) von 1-2° entsprechen kann. In diesem Ausführungsbeispiel kann der Zündzeitpunkt des Zündverteilers 143 bereits durch Fliehkraftverstellung der momentanen Drehzahl der Brennkraftmaschine grob angepaßt sein, und der Stellmotor 142 überlagert dann dieser Fliehkraftverstellung eine der Regelung der K-F-Koinzidenz dienende Feinverstellung des Zündzeitpunktes. Der Zündverteiler 143 kann alle Zylinder dieser Brennkraftmaschine in bekannter Weise mit Zündimpulsen beliefern. Es wird jedoch nur die K-F-Koinzidenz eines einzigen Zylinders, der den dargestellten Zylinderkopf 110 aufweist, unmittelbar geregelt. Falls weitere Zylinder vorhanden sind, benötigen diese hier keine Flammenfrontfühler, sondern ihre Zündzeitpunkte werden durch den Zündverteiler 143 mitverstellt.The photosensitive sensors 134, 135 are connected via the signal amplifier and signal shaping stages 140, 141 to a servomotor 142 , for example to a pneumatic or electric servomotor for stepwise adjustment of an ignition distributor 143 which supplies the ignition plug 113 with ignition voltage and an ignition adjuster for adjusting the ignition timing. The servomotor 142 can gradually adjust the ignition timing of the distributor 143 in small steps, the ignition timing being shifted one small step to "earlier" each time the sensor 134 is energized, whereas each time the sensor 135 is energized, the ignition timing of the distributor 143 is adjusted by a corresponding small step to "later" by the servo motor 142 . With each individual rotation of the slotted disk 115 corresponding to one working cycle of this cylinder, the ignition timing of the distributor 143 is adjusted by a predetermined small step, which can correspond, for example, to a crank angle (crankshaft rotation angle) of 1-2 °. In this embodiment, the ignition timing of the distributor 143 can already be roughly adapted to the instantaneous speed of the internal combustion engine by centrifugal force adjustment, and the servomotor 142 then superimposes this centrifugal force adjustment on a fine adjustment of the ignition timing which serves to regulate the KF coincidence. The ignition distributor 143 can supply all cylinders of this internal combustion engine with ignition pulses in a known manner. However, only the KF coincidence of a single cylinder that has the cylinder head 110 shown is directly regulated. If there are other cylinders, they do not need a flame front sensor here, but their ignition times are also adjusted by the ignition distributor 143 .

Die in Fig. 4 dargestellte Einrichtung regelt die K-F-Koinzidenz in der Weise, daß der Zündzeitpunkt der Zündkerze 113 (die mit der Kerze 13 der Fig. 1 identisch sein kann) mittels des Stellmotors 142 über den Zündverteiler 143 fortlaufend so verstellt wird, daß die Flammenfront der im Verbrennungsraum verbrennenden, durch die Zündkerze 113 gezündeten Ladung den Flammenfrontfühler 120 immer ungefähr dann erreicht, wenn die Radiuslinie 132 der Scheibe 115 unter den beiden in Fig. 5 strichpunktiert angedeuteten Lichtquellen 130, 131 durchgeht. Diese beiden Lichtquellen 130, 131 sind in ihrer Lage so eingestellt, daß dieser Durchgang der Radiuslinie 132 unter diesen Lichtquellen 130, 131 dann stattfindet, wenn der Kolben dieses den Zylinderkopf 110 aufweisenden Zylinders beim Verbrennungstakt von seinem oberen Totpunkt aus eine vorbestimmte Strecke (K-Strecke) durchlaufen hat. Der Endpunkt dieser K-Strecke kann beispielsweise einem Kurbelwinkel von 18° (bezogen auf den O.T. des Kolbens) entsprechen. Dies ist selbstverständlich nur ein Beispiel, und es kommen je nach der Geometrie des Brennraums und der Anordnung des Flammenfrontfühlers 120 und der sonstigen Einflußgrößen auch andere Werte für die K-Strecke in Frage. Um die K-Strecke einstellen zu können, sind die beiden Lichtquellen 130, 131 an einem um eine zur Drehachse der Scheibe 115 koaxiale Schwenkachse schwenkbaren Träger 139 angeordnet, dessen Winkelstellung von Hand oder selbsttätig in Abhängigkeit mindestens eines Parameters der Brennkraftmaschine und/oder der Ladung verstellbar ist, vorzugsweise in Abhängigkeit von der Stellung ihrer Leistungssteuervorrichtung (z. B. Drosselklappenstellung), des Saugrohrunterdruckes, des mittleren effektiven Arbeitsdrucks der Brennkraftmaschine, ihrer Drehzahl, oder dergleichen.The device shown in FIG. 4 regulates the KF coincidence in such a way that the ignition timing of the spark plug 113 (which may be identical to the plug 13 of FIG. 1) is continuously adjusted by means of the servomotor 142 via the ignition distributor 143 so that the flame front of the charge burning in the combustion chamber and ignited by the spark plug 113 always reaches the flame front sensor 120 approximately when the radius line 132 of the disk 115 passes under the two light sources 130, 131 indicated by dash-dotted lines in FIG. 5. The position of these two light sources 130, 131 is adjusted such that this passage of the radius line 132 takes place under these light sources 130, 131 when the piston of this cylinder having the cylinder head 110 during the combustion stroke from its top dead center a predetermined distance (K- Route). The end point of this K section can correspond, for example, to a crank angle of 18 ° (based on the TDC of the piston). Of course, this is only an example, and depending on the geometry of the combustion chamber and the arrangement of the flame front sensor 120 and the other influencing variables, other values for the K path can also be considered. In order to be able to set the K distance, the two light sources 130, 131 are arranged on a support 139 which can be pivoted about a pivot axis which is coaxial with the axis of rotation of the disk 115 , the angular position of which is adjusted manually or automatically as a function of at least one parameter of the internal combustion engine and / or the charge is adjustable, preferably depending on the position of its power control device (z. B. throttle valve position), the intake manifold vacuum, the mean effective working pressure of the internal combustion engine, its speed, or the like.

Wenn die Flammenfront der jeweils im Verbrennungsraum verbrennenden Ladung die Elektrodenstrecke des Flammenfrontfühlers 120 erreicht, verursacht die an den Elektroden 121 liegende Spannung einen Ionenstrom solcher Größe, daß der Verstärker 125 ein den Schwellwert der Schwellwertstufe 126 übersteigendes Ausgangssignal liefert, das in dem Impulsformer 127 zu einem Impuls umgeformt wird, welcher den elektrischen, vorzugsweise elektronischen Schalter 129 zum Einschalten der Lichtquellen 130, 131 aktiviert. Wenn zu diesem Zeitpunkt der Kolben das Ende der K-Strecke noch nicht erreicht hat, befindet sich noch der Schlitz 117 unterhalb der Lichtquelle 131, die folglich den zugeordneten Fühler 135 beaufschlagt, und hierdurch wird über den Verstärker 141 und den Stellmotor 142 Verstellung des Zündzeitpunkts des Zündverteilers 143 um einen Schritt auf "später" bewirkt. In diesem Fall kam nämlich die Flammenfront zu früh am Flammenfrontfühler 120 an, so daß zur Regelung der K-F-Koinzidenz eine geringe Verstellung des Zündzeitpunkts in Richtung "später" vorgenommen wird. Das Ausgangssignal des Verstärkers 141 schaltet ferner den Schalter 129 über die eine Gleichrichterdiode 144 aufweisende Leitung 146 wieder aus, so daß die Lichtquellen 130, 131 ausgeschaltet werden und während dieses Arbeitsspieles keine weitere Verstellung des Zündverteilers 143 mehr stattfinden kann.When the flame front of the charge burning in the combustion chamber reaches the electrode path of the flame front sensor 120 , the voltage across the electrodes 121 causes an ion current of such magnitude that the amplifier 125 supplies an output signal which exceeds the threshold value of the threshold value stage 126 and which in the pulse shaper 127 results in a Pulse is converted, which activates the electrical, preferably electronic switch 129 for switching on the light sources 130, 131 . If at this point in time the piston has not yet reached the end of the K distance, the slot 117 is still below the light source 131 , which consequently acts on the associated sensor 135 , and this causes the ignition timing to be adjusted via the amplifier 141 and the servomotor 142 of the distributor 143 by one step to "later". In this case, the flame front arrived too early at the flame front sensor 120 , so that the ignition timing is adjusted slightly in the "later" direction to control the KF coincidence. The output signal of the amplifier 141 also switches the switch 129 off again via the line 146 having a rectifier diode 144 , so that the light sources 130, 131 are switched off and no further adjustment of the ignition distributor 143 can take place during this work cycle.

Falls sich beim nächsten Arbeitsspiel derselbe beschriebene Vorgang wiederholt, wird der Zündzeitpunkt des Zündverteilers 143 um einen weiteren Schritt in Richtung "später" verstellt. Wenn dagegen die Flammenfront erst dann am Flammenfrontfühler 120 ankommt, wenn der Schlitz 116 unter der Lichtquelle 130 angekommen ist, wird nunmehr durch das durch den Flammenfrontfühler 120 bewirkte Einschalten der Lichtquellen 130, 131 nur der Fühler 134 durch die Lichtquelle 130 beleuchtet. Dieser löst dann über den Verstärker 140 und den Stellmotor 142 die Verstellung des Zündzeitpunktes des Zündverteilers 143 um einen Schritt in Richtung "früher" aus. Auch dieser vom Verstärker 140 gelieferte Impuls bewirkt über die die Diode 144′ aufweisende Leitung 146 Ausschalten des Schalters 129 und damit Abschalten der Lichtquelle 130, 131 für dieses Arbeitsspiel.If the same process described is repeated during the next work cycle, the ignition timing of the distributor 143 is adjusted by a further step in the direction "later". In contrast, when the flame front only then arrives at the flame front sensor 120 when the slot has arrived 116 under the light source 130, the light sources 130, 131, only the sensor 134 will now be illuminated by the light source 130 through the caused by the flame front sensor 120 is switched on. This then triggers the adjustment of the ignition timing of the ignition distributor 143 by one step in the direction "earlier" via the amplifier 140 and the servomotor 142 . Also, this delivered by the amplifier 140 via the pulse causes the diode 144 'comprising line 146 turning off the switch 129 and thus switching off the light source 130, 131 for this operating cycle.

Dieser "K-F-Koinzidenz-Regler" bewirkt also bei jedem Arbeitsspiel des betreffenden Zylinders eine Verstellung des Zündzeitpunktes des Zündverteilers 143 um einen vorbestimmten kleinen Schritt in Richtung "früher" oder "später". Dieser Regler hat also keinen Totbereich zu versehen, d. h. einen schmalen Bereich um die exakte K-F-Koinzidenz vorzusehen, in welchem keine Verstellung des Zündzeitpunktes stattfindet, wenn in diesem Bereich Einschalten des Schalters 129 ausgelöst wird.This “ KF coincidence controller” thus causes the ignition timing of the ignition distributor 143 to be adjusted by a predetermined small step in the direction “earlier” or “later” for each working cycle of the cylinder in question. This controller therefore does not have to provide a dead area, ie a narrow area to provide the exact KF coincidence, in which the ignition timing is not adjusted when the switch 129 is triggered in this area.

Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß man die Schlitzscheibe 115 mit einem dritten Schlitz oder Loch vorsieht und diesem noch eine dritte Lichtquelle und einen dritten fotosensitiven Fühler zuordnet, welcher dritte Fühler, wenn er beleuchtet wird, ein Ausschalten des Schalters 129 bewirkt, ohne daß damit eine Verstellung des Zündverteilers 143 verbunden ist. Eine derart gestaltete Schlitzscheibe 115′ ist in Fig. 6 dargestellt. Durch deren drittes Loch 147 geht die Radiuslinie 132 mittig hindurch, und die beiden Schlitze 116, 117 sind hier in Umfangsrichtung der Scheibe 115′ so zueinander winkelversetzt, daß sie abseits der Lichtquellen 130, 131 sind, wenn die dritte Lichtquelle den dritten fotosensitiven Fühler durch das Loch 147 hindurch beleuchtet.This can be done, for example, by providing the slotted disc 115 with a third slot or hole and assigning it a third light source and a third photosensitive sensor, which third sensor, when illuminated, causes the switch 129 to be switched off without this an adjustment of the ignition distributor 143 is connected. Such a slotted disc 115 ' is shown in Fig. 6. Through the third hole 147 , the radius line 132 passes through the center, and the two slots 116, 117 are here angularly offset from each other in the circumferential direction of the disc 115 ' so that they are away from the light sources 130, 131 when the third light source through the third photosensitive sensor lit through hole 147 .

Wenn sich also zum Zeitpunkt der Ankunft der Flammenfront an dem Flammenfrontfühler 120 dieses Loch 147 unter der dritten Lichtquelle befindet, so wird der Schalter 129 sofort ausgeschaltet, ohne daß der Stellmotor 142 betätigt wurde. Es findet dann also bei diesem Arbeitsspiel keine Verstellung des Zündzeitpunktes durch den Flammenfrontfühler 120 statt. Dagegen findet Verstellung des Zündzeitpunktes dann statt, wenn beim Einschalten des Schalters 129 die Lichtquelle 130 oder die Lichtquelle 131 den zugeordneten Fühler 134 bzw. 135 erregt.If, at the time of arrival of the flame front at the flame front sensor 120, this hole 147 is located under the third light source, the switch 129 is immediately switched off without the servomotor 142 having been actuated. There is then no adjustment of the ignition timing by the flame front sensor 120 in this work cycle. In contrast, the ignition timing is adjusted when the light source 130 or the light source 131 excites the associated sensor 134 or 135 when the switch 129 is switched on.

Unter dem vorstehend verwendeten Ausdruck "Arbeitsspiel" sind die für einen Ladungswechsel und die Verbrennung in dem betreffenden Zylinder benötigten vier Takte (Viertaktmotor) bzw. zwei Takte (Zweitaktmotor) verstanden.Under the term "work cycle" used above, those are for one Charge changes and the combustion in the relevant cylinder required understood four strokes (four-stroke engine) or two strokes (two-stroke engine).

Der Zündverteiler 143 kann z. B. einem in Buschmann/Kößler "Taschenbuch für den Kraftfahrzeugingenieur", Deutsche Verlags-Anstalt, Stuttgart, 7. Auflage, Seite 734, dargestellten Zündverteiler mit dem Unterschied entsprechen, daß sein Verteilergehäuse nicht feststehend, sondern um die Längsachse der Antriebswelle drehbar angeordnet ist und mittels des Stellmotors 142 zur Regelung der K-F-Koinzidenz verschwenkt werden kann, so daß das vorgegebene, die Parameter Motordrehzahl und Saugrohrunterdruck aufweisende Zündzeitpunkt-Kennfeld die Grobverstellung, die K-F-Koinzidenz-Regelung dagegen die Feinverstellung des Zündzeitpunktes bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 vornimmt.The ignition distributor 143 can e.g. B. one in Buschmann / Kößler "paperback for the automotive engineer", Deutsche Verlags-Anstalt, Stuttgart, 7th edition, page 734, illustrated distributor with the difference that its distributor housing is not fixed, but is rotatably arranged about the longitudinal axis of the drive shaft and can be pivoted by means of the servomotor 142 to regulate the KF coincidence, so that the predetermined ignition timing map, which has the parameters engine speed and intake manifold vacuum , the coarse adjustment , the KF coincidence control, on the other hand, the fine adjustment of the ignition timing in the exemplary embodiment according to FIG. 4 makes.

Bei modernen elektronischen, beispielsweise digitalen Zündverstellern läßt sich die Feinverstellung des Zündzeitpunktes zur K-F-Koinzidenz-Regelung ebenfalls ohne weiteres durchführen, beispielsweise durch Phasenverschiebung des die Zündspule ansteuernden Signales.With modern electronic, for example digital, ignition adjusters , the fine adjustment of the ignition timing for the KF coincidence control can also be carried out without further ado, for example by phase shifting the signal which drives the ignition coil.

In Fig. 7 und 8 ist ein Ausführungsbeispiel eines Flammenfrontfühlers 120 und seine Anordnung in der Umfangswandung 152 des betreffenden Verbrennungsraumes im Längsschnitt dargestellt. Der Fühler 120 dient dem Erfassen eines durch die ankommende Flammenfront in Verbindung mit einer an die beiden Metallelektroden 150, 151 angelegten Gleichspannung ausgelösten Ionenstromes. Die Mittelelektrode 150 liegt an der Gleichspannung, und die Elektrode 151 liegt an Masse. Die Elektrode 150 ist mittels eines Isolierrohres 153 elektrisch gegen die Elektrode 151 isoliert. Beide Elektroden 150, 151 stehen über die Wandung 152 in den Verbrennungsraum einige Millimeter vor, so daß diese Elektroden relativ hohe Betriebstemperaturen annehmen, welche die Gefahr der Selbstzündung der Ladung etwas erhöhen, so daß eine Klopfen bewirkende Selbstzündung der Ladung jeweils durch eine oder beide Elektroden 150, 151 ausgelöst werden kann. Im Falle jeder solchen Selbstzündung tritt der durch sie ausgelöste Ionenstrom des Fühlers 120 früher auf, als er durch die Ankunft der Flammenfront der von der Zündkerze 113 gezündeten Flamme ausgelöst werden kann, mit der Folge, daß bei Klopfen die in Fig. 4 dargestellte K-F-Koinzidenz-Regelvorrichtung vom Flammenfrontfühler 120 zu frühe Zündung signalisiert bekommt und selbsttätig mittels des Stellmotors 142 den Zündzeitpunkt des Zündverteilers 143 auf später verstellt, so daß der Zündzeitpunkt sehr rasch so lange auf später verstellt wird, bis hierdurch das Klopfen beendet wird.In Fig. 7 and 8 an exemplary embodiment of a flame front sensor 120 and its arrangement illustrated in the peripheral wall 152 of the respective combustion chamber in longitudinal section. The sensor 120 is used to detect an ion current triggered by the incoming flame front in connection with a DC voltage applied to the two metal electrodes 150, 151 . The center electrode 150 is at the DC voltage and the electrode 151 is at the ground. The electrode 150 is electrically insulated from the electrode 151 by means of an insulating tube 153 . Both electrodes 150, 151 project over the wall 152 into the combustion chamber by a few millimeters, so that these electrodes assume relatively high operating temperatures, which increase the risk of the charge igniting somewhat, so that knocking causes the charge to ignite through one or both electrodes 150, 151 can be triggered. In the case of any such self-ignition, the ion current of the sensor 120 which it triggers occurs earlier than it can be triggered by the arrival of the flame front of the flame ignited by the spark plug 113 , with the result that the KF shown in FIG. Coincidence control device from the flame front sensor 120 receives early ignition signals and automatically adjusts the ignition timing of the ignition distributor 143 to later by means of the servo motor 142 , so that the ignition timing is adjusted to later very quickly until the knocking is ended.

Anschließend wird der Zündzeitpunkt durch die K-F-Koinzidenzregelung wieder selbsttätig auf "früher" verstellt, und falls dann wieder Klopfen eintritt, erfolgt wieder selbsttätige Verstellung des Zündzeitpunktes auf "später", und so weiter, bis die Brennkraftmaschine wieder in Betriebszustände gelangt, in welchen keine Klopfgefahr mehr besteht, und es findet dann wieder eine normale Regelung der K-F-Koinzidenz statt, bei welcher die Ladungen stets nur von der Zündkerze 113 gezündet werden, bis wieder ein abnormaler Betriebszustand auftritt, bei dem Klopfgefahr vorliegt.Then the ignition timing is automatically adjusted to "earlier" again by the KF coincidence control, and if knocking occurs again, the ignition timing is automatically adjusted to "later", and so on, until the internal combustion engine returns to operating states in which none There is more risk of knocking, and then there is a normal regulation of the KF coincidence, in which the charges are always ignited only by the spark plug 113 until an abnormal operating state occurs again, in which there is a risk of knocking.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 hat der Flammenfrontfühler 120 eine metallische Mittelektrode 150′, welche als gerader Stift ausgebildet und durch ein Isolierrohr 153 gegen den in die Wandung 152 eingesetzten Mantel 154 des Flammenfrontfühlers 120 isoliert ist. Die Elektrode 150′ ist in einer rotationssymmetrischen Vertiefung 155 von vorzugsweise 3-5 mm Durchmesser der Wandung 152 des Verbrennungsraumes versenkt angeordnet, und die Masseelektrode ist hier durch die Wandung 152 selbst gebildet.In the embodiment according to FIG. 9, the flame front sensor 120 has a metallic center electrode 150 ' , which is designed as a straight pin and is insulated by an insulating tube 153 against the jacket 154 of the flame front sensor 120 inserted into the wall 152 . The electrode 150 ' is sunk in a rotationally symmetrical recess 155 of preferably 3-5 mm in diameter of the wall 152 of the combustion chamber, and the ground electrode is formed here by the wall 152 itself.

In den Ausführungsbeispiele nach den Fig. 7-9 ragt das Isolierrohr 153 jeweils ein Stück in den Verbrennungsraum frei hinein, so daß der der Flamme ausgesetzte, freie Endbereich dieses Isolierrohres Selbstreinigungstemperatur erreichen kann. Für die Elektrodenspannung genügen dann bereits Werte von ungefähr 12 Volt. Auch sind diese Flammenfrontfühler 120 so ausgebildet, daß die Betriebstemperaturen ihrer Elektroden 150, 151 bzw. 150′ so hoch sind, daß sie bei Klopfgefahr die Selbstentzündung der Ladung auslösen können. Hierzu kann man zweckmäßig vorsehen, daß die Temperatur mindestens einer der Elektroden 150, 151 bzw. der Elektrode 150′ bei Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine im Bereich von etwa 400° bis 800° C liegt, vorzugsweise etwa im Bereich von etwa 600 bis 700° C.In the exemplary embodiments according to FIGS. 7-9, the insulating tube 153 projects freely into the combustion chamber, so that the free end area of this insulating tube exposed to the flame can reach self-cleaning temperature. Values of approximately 12 volts are then sufficient for the electrode voltage. These flame front sensors 120 are designed so that the operating temperatures of their electrodes 150, 151 and 150 'are so high that they can trigger the self-ignition of the charge if there is a risk of knocking. For this purpose, one can appropriately provide that the temperature of at least one of the electrodes 150, 151 or the electrode 150 ' when the internal combustion engine is operating at full load is in the range from approximately 400 ° to 800 ° C, preferably approximately in the range from approximately 600 to 700 ° C.

Die Abkröpfung der Mittelelektrode 150 des in Fig. 8 dargestellten Flammenfrontfühlers 120 hat den Zweck, ihren Abstand von der Elektrode 151 zu vergrößern, um den Flammenzutritt zu der durch die beiden Elektroden 150, 151 gebildeten Ionenstrecke zu erleichtern. Die Länge der Ionenstrecke kann z. B. 0,6-1 mm betragen.The purpose of cranking the center electrode 150 of the flame front sensor 120 shown in FIG. 8 is to increase its distance from the electrode 151 in order to facilitate flame access to the ion path formed by the two electrodes 150, 151 . The length of the ion path can e.g. B. 0.6-1 mm.

Fig. 10 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines elektronischen K-F-Koinzidenz-Regelsystems nach der Erfindung. Dieses arbeitet mit einem an der Kurbelwelle befestigten Zahnrad 60 zusammen. Gegenüber dem Umfang dieses Zahnrades 60 ist ein erster, beispielsweise induktiver Fühler 63 angeordnet, der im Gefolge des Vorbeiganges jedes einzelnen Zahnes des Zahnrades 60 je einen Zählimpuls auslöst. Diese Impulse können in den beiden Zählern 61, 62 parallel gezählt werden. Am Zahnrad 60 ist ferner ein Metallstift 64 befestigt, der mit drei weiteren Fühlern 65, 66, 67 zusammenwirkt, indem er bei jedem Vorbeigang an diesen Fühlern 65-67 diese zur Auslösung je eines kurzen Spannungsimpulses erregt. Fig. 10 shows a preferred embodiment of an electronic KF coincidence control system according to the invention. This works together with a gear 60 attached to the crankshaft. A first, for example inductive sensor 63 is arranged opposite the circumference of this gear 60 , which triggers a counting pulse in the wake of the passage of each individual tooth of the gear 60 . These pulses can be counted in parallel in the two counters 61 , 62 . A metal pin 64 is also fastened to the gearwheel 60 and cooperates with three further sensors 65, 66, 67 by exciting these sensors 65-67 each time they pass by to trigger a short voltage pulse.

Der Fühler 65 ist dabei so angeordnet, daß er immer dann durch den Stift 64 zur Aussendung eines kurzen Impulses erregt wird, wenn der Kolben des den Flammenfrontfühler 120 aufweisenden Verbrennungsraumes der Brennkraftmaschine während des Verbrennungstaktes seinen oberen Totpunkt erreicht. Dieser Fühler 65 löst dann den Beginn der parallelen Zählungen der vom Fühler 63 gelieferten Zählimpulse durch die beiden Zähler 61, 62 aus. Wenn der Stift 64 am Fühler 66 vorbeigeht, löst der Fühler 66 hierdurch einen Impuls aus, welcher bewirkt, daß der Zähler 61 die Zählung der Zählimpulse sofort beendet. The sensor 65 is arranged so that it is excited by the pin 64 to emit a short pulse whenever the piston of the combustion chamber having the flame front sensor 120 of the internal combustion engine reaches its top dead center during the combustion cycle. This sensor 65 then triggers the start of the parallel counts of the counting pulses supplied by the sensor 63 by the two counters 61, 62 . When the stylus 64 passes the sensor 66 , the sensor 66 thereby triggers a pulse which causes the counter 61 to immediately stop counting the counting pulses.

Der dann vorliegende Inhalt des Zählers 61 ist ein Maß für die Länge der K-Strecke, d. h. hier des Kurbelwinkels, den die Kurbelwelle ab Erreichen des oberen Totpunktes des Kolbens bis zur Beendigung des Zählvorganges während des betreffenden Verbrennungstaktes durchlaufen hat. Die Winkelstellung des Fühlers 66 relativ zum Zahnrad 60 gibt also die Länge der K-Strecke an. Somit läßt sich die Länge der K-Strecke durch Verstellung dieses Gebers 66 verändern.The then present content of the counter 61 is a measure of the length of the K distance, ie here the crank angle, which the crankshaft has traveled through from reaching top dead center of the piston until the counting process has ended during the combustion cycle in question. The angular position of the sensor 66 relative to the gear 60 thus indicates the length of the K path. The length of the K section can thus be changed by adjusting this transmitter 66 .

Die Zählung der vom Fühler 63 gelieferten Zählimpulse durch den zweiten Zähler 62 wird während des jeweiligen Verbrennungstaktes durch das vom Flammenfrontfühler 120 bei Ankunft der Flammenfront an ihn gelieferte Signal beendet. Der vierte Fühler 67 liefert nach Beendigung der Zählungen durch die Zähler 61, 62 beim Vorbeigang des Stiftes 64 ein Signal, das Ausgabe der Zählinhalte der beiden Zähler 61, 62 in einen Komparator 68 auslöst und die Zähler 61, 62 dann auf Null zurückstellt. Der Komparator 68 ermittelt so bei jedem Arbeitsspiel die Differenz der in ihn eingegebenen beiden Zählinhalte nach Vorzeichen und Absolutgröße, und gibt diesen Differenzwert in einen Mittelwertbildner 69 ein, der beispielsweise ein Ringzähler sein kann, und der den Inhalt einer vorbestimmten Anzahl der vom Komparator 68 gelieferten Differenzwerte nach Vorzeichen und Größe speichert und mittelt, beispielsweise den Mittelwert der Differenzwerte, die während der jeweils letzten 3 aufeinanderfolgenden Verbrennungstakte des betreffenden Zylinders gemessen wurden.The counting of the counting pulses supplied by the sensor 63 by the second counter 62 is terminated during the respective combustion cycle by the signal supplied to it by the flame front sensor 120 when the flame front arrives. After the counts 61, 62 have finished counting, the fourth sensor 67 supplies a signal when the pen 64 passes, which triggers the output of the count contents of the two counters 61, 62 in a comparator 68 and then resets the counters 61 , 62 to zero. The comparator 68 thus determines the difference between the two count contents entered into it by sign and absolute size for each working cycle, and inputs this difference value into a mean value generator 69 , which can be a ring counter, for example, and which contains the content of a predetermined number of those supplied by the comparator 68 Saving and averaging difference values by sign and size, for example the mean value of the difference values which were measured during the last 3 consecutive combustion cycles of the relevant cylinder.

Die vom Komparator 68 gelieferten Meßwerte können ggf. im Mittelwertbildner 69 auch zeitlich abklingend gespeichert werden. Der Ausgang des Mittelwertbildners 69 ist direkt ein Maß für das Vorzeichen und die Größe der Abweichung der Ankunft der Flammenfront am Flammenfrontfühler 120 von der K-F-Koinzidenz und wird direkt, oder nach geeigneter weiterer Verarbeitung, dem Stellmotor 142 zur Verstellung des Zündzeitpunktes zwecks Regelung der K-F-Koinzidenz zugeliefert.The measured values supplied by the comparator 68 can, if appropriate, also be stored in a time-decaying manner in the averager 69 . The output of the mean value generator 69 is a direct measure of the sign and the magnitude of the deviation of the arrival of the flame front at the flame front sensor 120 from the KF coincidence and, directly or after suitable further processing, the servomotor 142 for adjusting the ignition timing for regulating the KF - Coincidence supplied.

Da das vom Mittelwertbildner 69 gelieferte Ausgangssignal abhängig von der Größe der Abweichung von der K-F-Koinzidenz ist, wird der Zündzeitpunkt der Ladung bei jedesmaliger Verstellung um einen um so größeren Betrag verstellt, je größer der aus mehreren aufeinanderfolgenden Abweichungen gebildete Mittelwert von der K-F-Koinzidenz ist. Der Mittelwertbildner hat dabei den Zweck, rein zufällige Schwankungen der Ankunft der Flammenfront am Flammenfrontfühler 120 auszumitteln, um die Genauigkeit der K-F-Koinzidenz-Regelung zu erhöhen, falls unter konstanten Betriebsbedingungen zufällige Schwankungen der Ankunft der Flammenfront am Flammenfrontfühler auftreten können. Läßt man den Mittelwertbildner 69 in Fig. 10 weg, was ebenfalls möglich ist, so kann der Zündzeitpunkt bei jedesmaliger Verstellung um einen um so größeren Betrag verstellt werden, je größer die nicht gemittelte Abweichung der Ankunft der Flammenfront am Flammenfrontfühler 120 von der K-F-Koinzidenz ist. Solche zufälligen Schwankungen der Ankunft der Flammenfront am Flammenfrontfühler bei konstanten Betriebsbedingungen können insbesondere bei ungünstiger Ausbildung des Verbrennungsraumes auftreten.Since the output signal supplied by the averager 69 depends on the size of the deviation from the KF coincidence, the ignition timing of the charge is adjusted by a larger amount with each adjustment, the greater the mean value of the KF coincidence formed from several successive deviations is. The averager has the purpose of averaging purely random fluctuations in the arrival of the flame front at the flame front sensor 120 in order to increase the accuracy of the KF coincidence control if random fluctuations in the arrival of the flame front at the flame front sensor can occur under constant operating conditions. If the averager 69 is omitted in FIG. 10, which is also possible, the ignition timing can be adjusted by a larger amount each time the greater the larger the non-averaged deviation of the arrival of the flame front at the flame front sensor 120 from the KF coincidence is. Such random fluctuations in the arrival of the flame front at the flame front sensor under constant operating conditions can occur, in particular, if the combustion chamber is formed in an unfavorable manner.

Um den Einfluß solcher zufälligen Schwankungen zu reduzieren, können auch andere Maßnahmen zusätzlich oder allein vorgesehen werden. So kann in vielen Fällen zweckmäßig vorgesehen werden, daß eine Zündzeitpunktverstellung nur dann vorgenommen wird, wenn die erfaßte Abweichung der Ankunft der Flammenfront am Flammenfrontfühler von der K-F-Koinzidenz ihr Vorzeichen während einer vorbestimmten Anzahl aufeinanderfolgender Messungen der Ankunft der Flammenfront an der F-Stelle nicht ändert, beispielsweise während jeweils zwei aufeinanderfolgenden Messungen. Dies kann z. B. durch folgende Abwandlung der Regelvorrichtung nach Fig. 10 erfolgen. Anstelle des Mittelwertsbildners 69 wird - wie strichpunktiert dargestellt - ein UND-Glied 70 eingefügt, und an den Komparator 68 wird ein Vorzeichen-Speicher- und Vergleichs-Glied 71 angeschlossen, in dem die Vorzeichen der m letzten vom Komparator 68 gebildeten Differenzwerte gespeichert und verglichen werden, und das nur dann das UND-Glied 70 öffnet, wenn die in ihm jeweils gespeicherten Vorzeichen gleich sind, wobei m beispielsweise 2 oder 3 sein kann. Solange die im Glied 71 gespeicherten Vorzeichen also ungleich sind, erfolgt keine Verstellung des Zündzeitpunktes durch die K-F-Koinzidenzregelvorrichtung. Man kann auch vorsehen, den Mittelwertbildner 69 beizubehalten und das UND-Glied 70 seinem Ausgang nachzuschalten, so daß das UND-Glied 70 die Ausgabe des Mittelwertes mittels des Gliedes 71 sperrt und freigibt.In order to reduce the influence of such random fluctuations, other measures can also be provided in addition or alone. In many cases, it can be conveniently provided that the ignition timing is only adjusted if the detected deviation of the arrival of the flame front at the flame front sensor from the KF coincidence does not have its sign during a predetermined number of successive measurements of the arrival of the flame front at the F point changes, for example during two successive measurements. This can e.g. B. done by the following modification of the control device of FIG. 10. Instead of the mean value generator 69 , an AND gate 70 is inserted, as shown in dash-dot lines, and a sign storage and comparison element 71 is connected to the comparator 68 , in which the signs of the m last difference values formed by the comparator 68 are stored and compared , and this only opens the AND gate 70 if the signs stored in it are the same, where m can be 2 or 3, for example. As long as the signs stored in link 71 are unequal, the ignition timing is not adjusted by the KF coincidence control device . Provision can also be made to maintain the averager 69 and to connect the AND gate 70 downstream of its output, so that the AND gate 70 blocks and releases the output of the mean value by means of the gate 71 .

Anstatt die Länge der K-Strecke durch Verstellen des Gebers 66 (Fig. 10) oder durch Drehen der Scheibe 39 (Fig. 4) zu verstellen, kann auch vorgesehen sein, sie dadurch zu verstellen, daß die Stellmittel ein das die Ankunft der Flammenfront am Flammenfrontfühler 120 signalisierende Signal zeitverzögernd weiterleitendes Zeitverzögerungsglied zur Verstellung der Länge der K-Strecke aufweisen. Ein solches Zeitverzögerungsglied 73 ist in Fig. 4 strichpunktiert eingezeichnet. Seine Zeitverzögerung ist Dt/n, wobei Dt eine stetig oder stufenweise, von Hand oder selbsttätig in Abhängigkeit von mindestens einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine verstellbare Zeitspanne und n die Drehzahl der Brennkraftmaschine ist. Je größer Dt/n ist, um so länger ist die K-Strecke.Instead of adjusting the length of the K section by adjusting the transmitter 66 ( FIG. 10) or by rotating the disk 39 ( FIG. 4), provision can also be made to adjust it by the fact that the adjusting means prevent the arrival of the flame front on the flame front sensor 120 signaling signal having a time-delay forwarding time delay element for adjusting the length of the K path. Such a time delay element 73 is shown in broken lines in FIG. 4. Its time delay is Dt / n , where Dt is a time period that can be adjusted continuously or in steps, manually or automatically as a function of at least one operating parameter of the internal combustion engine, and n is the speed of the internal combustion engine. The larger Dt / n , the longer the K distance.

Damit der Flammenfrontfühler 120 durch Selbstzündung verursachtes Klopfen möglichst sofort bei Klopfbeginn erfaßt, kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß der Flammenfrontfühler weit entfernt vom Auslaßventil 112 und nahe der vom Auslaßventil 112 abgewandten Umfangshälfte des Ventiltellers des Einlaßventils 111 angeordnet ist. Eine solche Anordnung des Flammenfrontfühlers 120 ist in Fig. 4 bei 120′ strichpunktiert eingezeichnet, und zwar befindet sich hierdurch der Flammenfrontfühler 120′ in einem "relativ kalten" Bereich des Brennraumes, in welchem Klopfen normalerweise bevorzugt einsetzt.Thus, the flame front sensor immediately detects 120 caused by self-ignition knocking as possible to knock the beginning, may be according to the invention according to a preferred embodiment that the flame front sensor is located far away from the exhaust valve 112 and close to the side remote from the exhaust valve 112 semi-circumference of the valve head of the intake valve 111th Such an arrangement of the flame front sensor 120 is shown in dash-dotted lines at 120 ' in FIG. 4, and this means that the flame front sensor 120' is located in a "relatively cold" area of the combustion chamber, in which knocking is normally preferred.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 kann für den Flammenfrontfühler 120 der Flammenfrontfühler 12 der Fig. 1 eingesetzt werden. Ebenso kann dort anstelle eines der Kurbelwinkelsensoren 65, 66 der Kurbelwinkelsensor 23 der Fig. 1 zusammen mit dem Verstärker 25 verwendet werden. Die Zündkerze 13 der Fig. 1 entspricht der Zündkerze 113 der Fig. 4, und die Ventile 16, 18 der Fig. 1 entsprechen den Ventilen 111, 112 der Fig. 4. Man bekommt auf diese Weise ein sehr sensorarmes Gesamtsystem bei optimaler Funktion und Betriebssicherheit.In the embodiment of Fig. 10 of the flame front sensor 12 of FIG. 1 can be used for the flame front sensor 120th Likewise, instead of one of the crank angle sensors 65, 66, the crank angle sensor 23 of FIG. 1 can be used together with the amplifier 25 . The spark plug 13 of FIG. 1 corresponds to the spark plug 113 of FIG. 4, and the valves 16 , 18 of FIG. 1 correspond to the valves 111, 112 of FIG. 4. In this way, a very low-sensor overall system with optimal function and Operational safety.

Claims

1. Verfahren zur Verbrennungsablaufverstellung und zur Beeinflussung der in einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine zu verbrennenden Ladungen die aus Sauerstoff enthaltendem Gas und Kraftstoff bestehen, wobei in mindestens einem Betriebsbereich der Brennkraftmaschine derjenige Kurbelwinkel oder eine andere, mit der Stellung eines Kolbens der Brennkraftmaschine in dessen Zylinder zusammenhängende Größe, nachfolgend X-Wert genannt, erfaßt wird, bei welchem X-Wert im Brennraum oder mindestens einem der Brennräume der Brennkraftmaschine ein durch die dort ablaufende Ladungsverbrennung verursachter Vorgang einen vorbestimmten Zustand erreicht hat, und in einem ersten Regelkreis der Zündzeitpunkt der Ladung im Brennraum in mindestens einem Betriebsbereich der Brennkraftmaschine selbsttätig fortlaufend so verstellt wird, daß dieser X-Wert jeweils auf einen vorbestimmten Wert geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einem Betriebsbereich der Brennkraftmaschine zusätzlich die bei nacheinander stattfindenden Ladungsverbrennungen sich ergebende Streuung dieser X-Werte in einem zweiten Regelkreis durch Verstellung der Ladungszusammensetzung fortlaufend auf einen vorbestimmten Streuungs-Sollwert geregelt wird, welcher eine Funktion mindestens eines Betriebsparameters der fremdgezündeten Brennkraftmaschine ist.1. Method for adjusting the combustion sequence and for influencing the charges to be burned in a spark-ignited internal combustion engine which consist of oxygen-containing gas and fuel, wherein in at least one operating range of the internal combustion engine that crank angle or another variable related to the position of a piston of the internal combustion engine in its cylinder , hereinafter referred to as the X value, is detected at which X value in the combustion chamber or at least one of the combustion chambers of the internal combustion engine a process caused by the charge combustion taking place there has reached a predetermined state, and in a first control loop the ignition point of the charge in the combustion chamber in at least one operating range of the internal combustion engine is automatically and continuously adjusted so that this X value is regulated to a predetermined value, characterized in that in at least one operating range of the internal combustion engine additionally di e In the event of charge combustion taking place successively, the scatter of these X values in a second control loop is continuously regulated by adjusting the charge composition to a predetermined desired scatter value, which is a function of at least one operating parameter of the spark-ignition internal combustion engine.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Streuung des X-Wertes und/oder der X-Wert selbst jeweils auf einen Sollwert geregelt wird, der eine Funktion der Last und/oder der Drehzahl der Brennkraftmaschine ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the scatter of the X value and / or the X value itself is regulated in each case to a setpoint which is a function of the load and / or the speed of the internal combustion engine.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als X-Wert derjenige Kurbelwinkel - oder eine andere mit der Stellung eines Kolbens der Brennkraftmaschine in dessen Zylinder zusammenhängende Größe - erfaßt wird, der der Ankunft der Flammenfront der in einem Zylinder verbrennenden Ladung an einer bestimmten Stelle des betreffenden Brennraums, oder dem Auftreten des Druckmaximums in diesem Brennraum während der Ladungsverbrennung, oder dem Auftreten des Maximums der Leuchtintensität der in diesem Brennraum verbrennenden Ladung, entspricht.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the X -value that crank angle - or another variable related to the position of a piston of the internal combustion engine in its cylinder - is detected, the arrival of the flame front of the charge burning in a cylinder at a certain point in the combustion chamber in question, or the occurrence of the pressure maximum in this combustion chamber during charge combustion, or the occurrence of the maximum of the luminous intensity of the charge burning in this combustion chamber.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankunft der Flammenfront an einer Stelle erfaßt wird, an der bei normalem Verbrennungsablauf die Flammenfront erst nach dem oberen Totpunkt des diesem Zylinder zugeordneten Kolbens ankommt.4. The method according to claim 3, characterized in that the arrival the flame front is detected at a point where the normal combustion process the flame front only after the top dead center of the piston associated with this cylinder arrives.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankunft der Flammenfront an einer Stelle erfaßt wird, an der bei normalem Verbrennungsablauf die Flammenfront erst ankommt, wenn mindestens 50 bis 90% der Ladung in diesem Zylinder verbrannt sind.5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the Arrival of the flame front is detected at a point where normal Combustion process the flame front only arrives when at least 50 to 90% of the charge in this cylinder is burned.

6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankunft der Flammenfront an einer Stelle erfaßt wird, an welcher Klopfen normalerweise bevorzugt einsetzt.6. The method according to at least one of claims 3-5, characterized in that the arrival of the flame front is detected at one point which knock is usually preferred.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankunft der Flammenfront an einer Stelle erfaßt wird, welche entfernt vom Auslaßventil und nahe der vom Auslaßventil abgewandten Umfangshälfte des Ventiltellers des Einlaßventils liegt.7. The method according to claim 6, characterized in that the arrival the flame front is detected at a point which is remote from the exhaust valve and close to the circumferential half facing away from the outlet valve of the valve plate of the inlet valve.

8. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz zwischen zwei kurz nacheinander auftretenden, vorzugsweise unmittelbar aufeinanderfolgenden X-Werten als Streuungs-Istwert verwendet wird.8. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the difference between two short successive, preferably immediately successive X values is used as the actual scatter value.

9. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus einer Folge von mehr als zwei X-Werten ein Streuungs-Istwert gebildet wird.9. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that an actual scatter value is formed from a sequence of more than two X values.

10. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils aus mindestens zwei aufeinanderfolgenden X-Werten ein Streuungs-Istwert gebildet wird, und daß zur Ermittlung der für den Regelvorgang verwendeten Regelabweichung ein Mittelwert aus mehreren solcher aufeinanderfolgender Streuungs-Istwerte gebildet wird.10. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that an actual scatter value is formed from at least two successive X values, and that to determine the control deviation used for the control process, an average value is formed from several such successive actual scatter values .

11. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mehrere Regelabweichungswerte gebildet und gespeichert werden, und daß ein Reglereingriff nur vorgenommen wird, wenn die gespeicherten Regelabweichungswerte ihr Vorzeichen während einer vorbestimmten Anzahl aufeinanderfolgender Messungen nicht ändern.11. The method according to at least one of the preceding claims, characterized characterized in that several control deviation values are formed in each case and stored, and that a controller intervention is only made when the stored control deviation values have their sign during a predetermined number of consecutive measurements do not change.

12. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Streuung der X-Werte im zweiten Regelkreis auf einen vorgegebenen Sollwert als Feinverstellung einer herkömmlichen Grobverstellung der Ladungszusammensetzung überlagert wird.12. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the regulation of the scatter of the X values in the second control loop is superimposed on a predetermined target value as a fine adjustment of a conventional rough adjustment of the charge composition.

13. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung des X-Wertes im ersten Regelkreis auf einen vorgegebenen Sollwert als Feinverstellung einer herkömmlichen Grobverstellung der Zündeinstellung überlagert wird.13. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control of the X value in the first control loop is superimposed on a predetermined setpoint as a fine adjustment of a conventional coarse adjustment of the ignition timing.

14. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Regelung des X-Wertes im ersten Regelkreis aus mehreren jeweils bei der Ankunft der Flammenfront aufeinanderfolgend gespeicherten Signalwerten ein Mittelwert gebildet wird, und daß die fortlaufende Verstellung des Zündungszeitpunkts in Abhängigkeit dieses Mittelwerts erfolgt.14. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the control of the X value in the first control loop, an average value is formed from a plurality of signal values stored successively each time the flame front arrives, and that the continuous adjustment of the ignition timing as a function of this Average.

15. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Streuung des X-Wertes bei Vollast der Brennkraftmaschine und/oder in einem Bereich niedriger Teillasten und/oder im Leerlauf außer Wirkung gesetzt wird.15. The method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the regulation of the scatter of the X value at full load of the internal combustion engine and / or in a region of low partial loads and / or at idle is disabled.

16. Brennkraftmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Flammenfront in dem zu messenden Zylinder ein Fühler (12; 120, 120′) vorgesehen ist. 16. Internal combustion engine for performing the method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a sensor ( 12; 120, 120 ' ) is provided for detecting the flame front in the cylinder to be measured.

17. Brennkraftmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (12; 120, 120′) als Flammenfrontfühler ausgebildet ist.17. Internal combustion engine according to claim 16, characterized in that the sensor ( 12; 120, 120 ' ) is designed as a flame front sensor.

18. Brennkraftmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Flammenfrontfühler (12; 120, 120′) eine elektrisch isolierte Elektrode (150, 150′) aufweist, welche so ausgelegt ist, daß sie bei Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine eine Temperatur im Bereich von etwa 400-800° C und bevorzugt von etwa 600 bis 700° C annimmt.18. Internal combustion engine according to claim 17, characterized in that the flame front sensor ( 12; 120, 120 ' ) has an electrically insulated electrode ( 150, 150' ), which is designed so that it has a temperature in the range of about at full load operation of the internal combustion engine 400-800 ° C and preferably from about 600 to 700 ° C.

19. Brennkraftmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler als Temperaturfühler geringer Wärmeträgheit ausgebildet ist.19. Internal combustion engine according to claim 16, characterized in that the sensor is designed as a temperature sensor with low thermal inertia.

20. Brennkraftmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 16-19, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (12; 120, 120′) zur Erfassung der Flammenfront im Brennraumbereich des zu messenden Zylinders so angeordnet ist, daß die Flammenfront der durch die Zündung verbrennenden Ladung diesen Fühler erst erreicht, wenn der überwiegende Teil der Ladung verbrannt ist.20. Internal combustion engine according to at least one of claims 16-19, characterized in that the sensor ( 12; 120, 120 ' ) for detecting the flame front in the combustion chamber region of the cylinder to be measured is arranged so that the flame front of the charge burning by the ignition this Sensor only reached when most of the charge has burned.

21. Brennkraftmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 16-20, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (12; 120, 120′) im Brennraumbereich des zu messenden Zylinders so angeordnet ist, daß die Flammenfront der Flamme der durch die Zündung verbrennenden Ladung diesen Fühler erst nach dem oberen Totpunkt des Verbrennungstaktes erreicht.21. Internal combustion engine according to at least one of claims 16-20, characterized in that the sensor ( 12; 120, 120 ' ) is arranged in the combustion chamber region of the cylinder to be measured so that the flame front of the flame of the charge burning by the ignition of this sensor only reached after the top dead center of the combustion stroke.

22. Brennkraftmaschine nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (12; 120, 120′) an einer Stelle des Brennraumbereichs angeordnet ist, an der die Flammenfront erst ankommt, wenn mindestens 50-90% der jeweiligen Ladung verbrannt sind.22. Internal combustion engine according to claim 21, characterized in that the sensor ( 12; 120, 120 ' ) is arranged at a point in the combustion chamber area at which the flame front only arrives when at least 50-90% of the respective charge has been burned.

23. Brennkraftmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 16-22, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (120′) an einer Stelle des Brennraums angeordnet ist, an der Klopfen normalerweise bevorzugt einsetzt.23. Internal combustion engine according to at least one of claims 16-22, characterized in that the sensor ( 120 ' ) is arranged at a point in the combustion chamber at which knocking is normally preferred.

24. Brennkraftmaschine nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (120′) an einer Stelle angeordnet ist, welche entfernt vom Auslaßventil (112) und nahe der vom Auslaßventil (112) abgewandten Umfangshälfte des Ventiltellers des Einlaßventils (111) liegt. 24. Internal combustion engine according to claim 23, characterized in that the sensor ( 120 ' ) is arranged at a location which is remote from the exhaust valve ( 112 ) and close to the circumferential half of the valve plate of the intake valve ( 111 ) facing away from the exhaust valve ( 112 ).

25. Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, nach mindestens einem der Ansprüche 16-24, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fühler (12; 120, 120′) für die Erfassung der Flammenfront in mindestens einem dieser Zylinder vorgesehen ist.25. Internal combustion engine with a plurality of cylinders, according to at least one of claims 16-24, characterized in that a sensor ( 12 ; 120, 120 ') is provided for detecting the flame front in at least one of these cylinders.