DE3704839C2 - Device for regulating the ignition point in an internal combustion engine - Google Patents

Device for regulating the ignition point in an internal combustion engine

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Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Vorrichtung zum Regeln des Zündzeitpunktes in einer Brennkraftmaschine, ins­ besondere mit einer Vorrichtung zum Regeln des Zündzeit­ punktes in einer Brennkraftmaschine auf der Basis des detektierten Verbrennungszustandes in den Brennkammern der Brennkraftmaschine.The invention relates to a device for regulating the ignition point in an internal combustion engine, ins especially with a device for regulating the ignition time point in an internal combustion engine based on the detected combustion state in the combustion chambers of the Internal combustion engine.

Es ist bekannt, daß die Abgabeleistung der Brennkraftmaschi­ ne maximal wird, wenn die Zündung so geregelt bzw. ver­ stellt wird, daß der Kurbelwinkel, bei dem der Zylinder­ druck maximal ist (dieser Winkel wird als Θpmax in der Beschreibung bezeichnet) in der Nähe von 15° ATDC (nach dem oberen Totpunkt) liegt. Ein Beispiel einer Vorgehens­ weise zur Maximierung der Abgabeleistung der Brennkraftma­ schine läßt sich aus der ungeprüften veröffentlichten japanischen Patentanmeldung 59(1984)-39974 entnehmen. Bei der hierbei beschriebenen Vorgehensweise ist ein Druck­ sensor für jeweils zwei Zylinder vorgesehen und der Aus­ gang jedes Drucksensors wird über ein Niederfrequenz- Bandpaßfilter zu einer Taktspeicherschaltung und dann zu einem A/D-Wandler geleitet, indem dieser Wert einmal pro Grad Kugelwellendrehung unter der Regelung eines Taktsigna­ les von einem Kurbelwinkelsensor digitalisiert wird. Das digital bemantelte Signal wird in CPU (Zentralverarbei­ tungseinheit) eines Mikroprozessors eingegeben, der erst dazu nutzt, den maximalen Zylinderdruckwinkel zu bestim­ men. Anschließend wird die Abweichung von dem Sollwert des Maximaldruckwinkels (ATDC 10°-15°) in Winkelinkrementen der vorbestimmten Größe korrigiert. Zum Zwecke der Unter­ scheidung des Klopfens auf der Basis des Ausgangs von dem Drucksensor wird zugleich dieser Ausgang auch durch einen Hochfrequenz-Bandpaßfilter geleitet, der parallel zu dem vor­ stehend genannten Niederfrequenz-Bandpaßfilter geschaltet ist. Das Signal von diesem Hochfrequenz-Bandpaßfilter wird in einer Schaltung integriert, um ein Bezugssignal für die Klopf­ bestimmung zu erzeugen und das so erhaltene Klopfbezugs­ signal wird zu einem Komparator geleitet, in dem es mit dem Ausgang des vorstehend genannten Filters verglichen wird. Das Ergebnis dieses Vergleiches wird zu CPU weitergeleitet, in der ermittelt wird, ob ein Klopfen vorhanden ist oder nicht. Wenn es sich herausstellt, daß ein Klopfen vorhanden ist, wird der Zündzeitpunkt im Sinne einer Spätzündung nach­ gestellt.It is known that the output of the internal combustion engine ne is maximum if the ignition is regulated or ver is that the crank angle at which the cylinder pressure is maximum (this angle is called Θpmax in the Description referred) near 15 ° ATDC (after top dead center). An example of a procedure way to maximize the output of the internal combustion engine Schine can be published from the unchecked see Japanese Patent Application 59 (1984) -39974. At the procedure described here is a pressure sensor provided for two cylinders and the off each pressure sensor is controlled by a low frequency  Bandpass filters to a clock memory circuit and then to an A / D converter by this value once per Degree of spherical shaft rotation under the regulation of a clock signal les is digitized by a crank angle sensor. The digitally jacketed signal is in CPU (central processing unit) entered by a microprocessor, the first used to determine the maximum cylinder pressure angle men. Then the deviation from the target value of the Maximum pressure angle (ATDC 10 ° -15 °) in angular increments corrected the predetermined size. For the purpose of sub knock based on the outcome of the This output is also a pressure sensor High frequency bandpass filter passed in parallel to the front low frequency bandpass filter is. The signal from this high frequency bandpass filter is in a circuit integrated to provide a reference signal for the knock to generate determination and the tapping reference thus obtained signal is sent to a comparator, where it is compared with the Output of the above filter is compared. The result of this comparison is forwarded to the CPU, in which it is determined whether a knock is present or Not. If it turns out there is a knock is the ignition point in the sense of a late ignition posed.

Diese Vorgehensweise hat den Nachteil, daß gesonderte Schaltun­ gen für das Detektieren des maximalen Zylinderdruckwinkels und des Vorhandenseins/Fehlens des Klopfens erforderlich sind, so daß komplizierte und teure Einrichtungen verwendet werden müssen. Da ferner die Schaltungsauslegung kompliziert ist, ist die Betriebszuverlässigkeit einer solchen entspre­ chend gering.This procedure has the disadvantage that separate circuits conditions for the detection of the maximum cylinder pressure angle and the presence / absence of knocking is required are, so that complicated and expensive facilities are used Need to become. Furthermore, since the circuit design is complicated is, the operational reliability is such low.

Obgleich darüber hinaus der Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von der Abweichung zwischen dem maximalen Zylinderdruckwin­ kel und dem Sollwert des Maximal-Druckwinkels verstellt wird, ist die Größe der Winkelinkremente, mittels denen diese Ver­ stellung erfolgt, gleich, und zwar unabhängig davon, wie groß oder klein die Abweichung ist. Wenn daher die Abwei­ chung groß ist, benötigt man beträchtliche Zeit, bis der Soll­ wert des Maximal-Druckwinkels erreicht wird, so daß eine Nei­ gung zu einer geringeren Kraftmaschinenabgabeleistung vor­ handen ist. Es ist nicht möglich diese Schwierigkeit einfach dadurch zu überwinden, daß man die Verstellung mit großen In­ krementen vornimmt, da eine solche Vorgehensweise zu abrupten Änderungen des Zündzeitpunktes führen würde, wodurch das Fahrverhalten eines mit Hilfe der Brennkraftmaschine ange­ triebenen Fahrzeuges beeinträchtigt wird.Although the ignition timing also depends  on the deviation between the maximum cylinder pressure win kel and the target value of the maximum pressure angle is adjusted, is the size of the angular increments by which these ver position is the same, regardless of how big or small the deviation is. Therefore, if the reject large, it takes a considerable amount of time before the target value of the maximum pressure angle is reached, so that a Nei to a lower engine output is there. This difficulty is simply not possible by overcoming the adjustment with large In increments because such an approach is too abrupt Changes in the ignition timing would cause, which the Driving behavior with the help of the internal combustion engine driven vehicle is impaired.

In jedem Fall wird bei dieser üblichen Vorgehensweise weder die Veränderung zur Eliminierung des Klopfens noch die Veränderung zur Eliminierung der Abweichung von dem Naximal-Zylinderdruck­ winkel gesondert für jeden Zylinder durchgeführt. Beide werden für alle Zylinder zusammen vorgenommen. Wenn daher ein Klopfen nur an einem einzigen Zylinder auftritt, so wird bei allen Zylindern einschließlich jenen, bei denen kein Klopfen auf­ getreten ist, eine Zündzeitpunktnachverstellung vorgenommen. Hierdurch ist die Tendenz vorhanden, daß die Brennkraftma­ schinenabgabeleistung in unnötiger Weise reduziert wird.In any case, with this usual procedure, neither Change to eliminate knocking still change to eliminate the deviation from the maximum cylinder pressure angle carried out separately for each cylinder. Both will made for all cylinders together. So when there is a knock occurs only on a single cylinder, so will all Cylinders including those that do not knock on an ignition timing adjustment is made. As a result, there is a tendency that the internal combustion engine output power is unnecessarily reduced.

Eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der JP 59(1984)-39974 bekannt. Diese Druckschrift offen­ bart eine Vorrichtung zum Steuern des Zündzeitpunkts einer Brennkraftmaschine, bei welcher der Zündzeitpunkt in Abhän­ gigkeit davon korrigiert wird, ob der in den Zylindern des Motors auftretende Druck bei einer vorbestimmten Kurbelwin­ kelstellung ein Maximum überschreitet und ob innerhalb eines gewissen Kurbelwinkelbereichs nach dem Erreichen des oberen Totpunkts ein Klopfen auftritt. Zum Erhalt dieser Parameter wird ein den Innendruck der jeweiligen Zylinder angebendes Drucksignal einer Frequenzfilterung unterworfen. Das Signal wird dabei in zwei Komponenten aufgeteilt, welche parallel in Bandpaßfiltereinrichtungen eingegeben werden. Diese Bandpaß­ filtereinrichtungen umfassen einen Niederfrequenz-Bandpaßfil­ ter, welcher Frequenzanteile im Bereich von 5-500 Hz durch­ läßt, sowie einen Hochfrequenz-Bandpaßfilter, welcher nur Frequenzen im Frequenzbereich von 6 kHz bis 10 kHz durchläßt. Aus dem Niederfrequenzsignal wird nachfolgend die Lage des Druckmaximums innerhalb eines bestimmten Kurbelwinkelbereichs nach dem oberen Totpunkt errechnet. Aus dem Hochfrequenzsig­ nal wird ein Referenzsignal berechnet, welches dann mit dem Hochfrequenzsignal selbst verglichen wird. Jedesmal, wenn das Hochfrequenzsignal das Referenzsignal überschreitet, wird ein Klopfen des Motors erfaßt. Der Zündzeitpunkt wird dann in Abhängigkeit davon verstellt, in welche Richtung die Kurbel­ winkelstellung bei maximal ein Zylinderdruck von einem Vor­ gabewert abweicht und ob in dem Verbrennungszyklus Klopfen aufgetreten ist.An apparatus according to the preamble of claim 1 known from JP 59 (1984) -39974. This publication is open has a device for controlling the ignition timing of one Internal combustion engine in which the ignition timing depends on corrected whether the in the cylinders of the Engine occurring pressure at a predetermined crank winch position exceeds a maximum and whether within a certain crank angle range after reaching the upper A knock occurs. To get these parameters becomes an indication of the internal pressure of the respective cylinders Pressure signal subjected to frequency filtering. The signal  is divided into two components, which in parallel in Bandpass filter devices can be entered. This bandpass filter devices include a low frequency bandpass filter ter which frequency components in the range of 5-500 Hz lets, as well as a high-frequency bandpass filter, which only Passes frequencies in the frequency range from 6 kHz to 10 kHz. From the low frequency signal, the position of the Maximum pressure within a certain crank angle range calculated after top dead center. From the radio frequency sig nal a reference signal is calculated, which is then with the High frequency signal itself is compared. Every time that High-frequency signal exceeds the reference signal, is a Knocking of the engine detected. The ignition point is then in Depends on the direction in which the crank angular position at a maximum of one cylinder pressure from a forward output value differs and whether knocking occurs in the combustion cycle occured.

Diese Einrichtung benötigt jedoch zur Durchführung der Zünd­ zeitpunktsteuerung zwei Signalverarbeitungseinrichtungen, welche jeweils ein Eingabesignal filtern und das gefilterte Signal zur Erzeugung der gewünschten Ausgabeparameter un­ abhängig voneinander weiter bearbeiten. Dafür werden jeweils voneinander unabhängig operierende Einrichtungen benötigt, was sowohl die Herstellungskosten als auch die Fehleranfäl­ ligkeit der Einrichtung im Betrieb erhöht.However, this device is required to carry out the ignition time control two signal processing devices, which each filter an input signal and the filtered Signal for generating the desired output parameters and edit further depending on each other. For that, respectively facilities that operate independently of one another are required, which both the manufacturing costs and the error rate functionality of the facility increased.

Ferner ist aus der US-PS 4,513,716 eine Zündzeitpunkt-Steuer­ einrichtung bekannt, in welcher der Zündzeitpunkt des Motors verzögert wird, wenn ein Klopfen erfaßt wird. Der Betrag, um welchen der Zündzeitpunkt verzögert wird, wird in Abhängig­ keit davon ausgewählt, ob das Fahrzeug in einem konstanten Fahrzustand ist oder in einem Beschleunigungszustand. Zum Erfassen des Klopfzustands ist ein piezoelektrischer oder elektromagnetischer Klopfsensor am Motor vorgesehen, welcher die Vibrationen des Motorblocks aufnimmt. Diese Vorrichtung ist somit ausschließlich dazu ausgebildet, das Auftreten eines Klopfens in dem Motor zu erfassen. Durch die Verwendung eines außen am Motor angebrachten Vibrationssensors ist es nicht möglich, mit dieser Vorrichtung Druckschwankungen innerhalb der Zylinder des Motors zu erfassen, um somit sowohl die Klopffrequenzkomponenten als auch die nieder­ frequenten Druckschwankungskomponenten zu erfassen.Furthermore, an ignition timing control is known from US Pat. No. 4,513,716 device known in which the ignition timing of the engine is delayed when a knock is detected. The amount to which ignition timing is delayed depends on selected from whether the vehicle is in a constant Driving state is or in an acceleration state. To the Detecting the knock condition is a piezoelectric or electromagnetic knock sensor provided on the engine, which absorbs the vibrations of the engine block. This device is thus only trained to occur of knocking in the engine. By using it it is a vibration sensor attached to the outside of the motor  not possible with this device pressure fluctuations to capture within the engine's cylinders, thus both the knock frequency components and the low to detect frequent pressure fluctuation components.

Aus der DE-A-30 45 178 ist weiters ein Zündzeitpunkt-Regel­ system bekannt, in welchem ein am Motorblock angebrachter Vibrationssensor die Schwingungen des Motorblocks aufnimmt. Das vom Sensor abgegebene Signal wird darauf folgend einer Filtereinheit zugeführt, welche nur für Frequenzkomponenten durchlässig ist, die im Bereich der Klopffrequenzen liegen. Auch bei diesem System ist die Erfassung von Druckschwankun­ gen im Inneren der Zylinder nicht möglich. Zusätzlich werden die im Frequenzbereich der Druckschwankungen liegenden Fre­ quenzanteile durch eine Frequenzfiltereinrichtung, mit wel­ cher das Sensorausgabesignal gefiltert wird, unterdrückt und stehen somit zu einer weiteren Auswertung nicht zur Verfü­ gung.DE-A-30 45 178 is also an ignition timing rule known system in which an attached to the engine block Vibration sensor picks up the vibrations of the engine block. The signal emitted by the sensor subsequently becomes one Filter unit supplied, which only for frequency components is permeable, which are in the range of knocking frequencies. This system also records pressure fluctuations not possible inside the cylinder. In addition the Fre in the frequency range of the pressure fluctuations quency shares by a frequency filter device, with wel cher, the sensor output signal is filtered, suppressed and are therefore not available for further evaluation supply.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Regeln des Zündzeitpunkts vorzusehen, bei welcher sowohl zur Erfassung der Kurbelwellenstellung bei maximalem Zylinderinnendruck als auch eines in dem jeweiligen Zylinder möglicherweise auftretenden Klopfens nur ein ein­ ziges Signal in einer Signalverarbeitungseinrichtung ver­ arbeitet und ausgewertet wird. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Vorrichtung gelöst.It is therefore the object of the present invention To provide a device for regulating the ignition timing at which contributes to the detection of the crankshaft position maximum cylinder pressure as well as one in the respective Cylinder may just knock on ver signal in a signal processing device works and is evaluated. According to the invention Object by the device specified in claim 1 solved.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Further advantageous embodiments of the invention are in specified in the subclaims.  

Zusammenfassend gibt die Erfindung eine Vorrichtung zum Re­ geln des Zündzeitpunktes bei einer Brennkraftmaschine ans die einen Drucksensor aufweist, der in der Nähe jeder Brenn­ kammer angeordnet ist und sowohl den maximalen Zylinderdruck­ winkel als auch das Vorhandensein/Fehlen des Klopfens von dem Ausgang des Drucksensors mit Hilfe einer einzigen Schal­ tung bestimmen kann. Die Schaltung ermittelt ferner die Ab­ weichung des maximalen Zylinderdruckwinkels von einem Soll­ wert des Maximal-Druckwinkels und in Abhängigkeit von dieser Abweichung wird der Grundzündzeitpunkt gesondert für jeden Zylinder zur Kompensation verstellt. Die Kompensation der Abweichung erfolgt in Inkrementen, deren Größe sich mit der Stärke der Abweichung ändert.In summary, the invention provides a device for re apply the ignition timing to an internal combustion engine which has a pressure sensor that is close to each focal point chamber is arranged and both the maximum cylinder pressure angle as well as the presence / absence of knocking from the output of the pressure sensor using a single scarf can determine. The circuit also determines the Ab deviation of the maximum cylinder pressure angle from a target value of the maximum pressure angle and depending on this Deviation, the basic ignition timing is separate for everyone Adjusted cylinder for compensation. The compensation of the Deviation takes place in increments, the size of which varies with the Deviation magnitude changes.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevor­ zugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die bei­ gefügte Zeichnung. Darin zeigt:Further details, features and advantages of the invention emerge from the description below of before preferred embodiments with reference to the added drawing. It shows:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Regeln des Zündzeitpunktes bei einer Brenn­ kraftmaschine nach der Erfindung, Fig. 1 is a block diagram of an apparatus for controlling the ignition timing in an internal combustion engine according to the invention,

Fig. 2(a), (b) und (c) Wellenformdiagramme des Ausgangs der Maximal- Zylinderdruckwinkelsignal/ Klopfsignalerzeugungsschaltung der Vor­ richtung nach Fig. 1, Fig. 2 (a), (b) and (c) are waveform diagrams of the output of the maximum cylinder pressure angle signal / knock signal generation circuit, on the direction of FIG. 1

Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der Arbeitsweise der Vorrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 is a flowchart illustrating the operation of the device according to Fig. 1,

Fig. 4(a) und (b) Wellenformdiagramme zur Erklärung des Verfahrens zur Klopfdetektion in dem Fluß­ diagramm nach Fig. 3, Fig. 4 (a) and (b) are waveform diagrams for explaining the method for knock detection in the flow chart of Fig. 3,

Fig. 4A und 5B Flußdiagramme zur Verdeutlichung von wei­ teren Beispielen der Arbeitsweise der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung, FIGS. 4A and 5B are flow charts for illustrating examples of white direct the operation of the apparatus shown in Fig. 1,

Fig. 6A und 6B Flußdiagramme zur Verdeutlichung von weiteren Beispielen der Arbeitsweise der Vorrichtung nach Fig. 1, FIGS. 6A and 6B are flow charts for illustrating examples of further operation of the device according to Fig. 1,

Fig. 7 ein Wellenformdiagramm zur Erklärung einer Verfahrensweise zur Einstellung des Werte­ ausgangs durch den Druckdetektor, Fig. 7 is a waveform diagram for explaining a procedure for setting the values output by the pressure detector,

Fig. 8 ein Blockdiagramm eines Ausschnitts einer zweiten Ausbildungsform der Vorrichtung nach der Erfindung, und Fig. 8 is a block diagram of a section of a second embodiment of the device according to the invention, and

Fig. 9(a), (b) und (c) Wellenformdiagramme des Ausgangs der Vorrichtung nach Fig. 8. Fig. 9 (a), (b) and (c) are waveform diagrams of the output of the device according to Fig. 8.

In Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 10 eine Vierzylinder-Brenn­ kraftmaschine bezeichnet. Piezoelektrische Drucksensoren 12 dienen als Einrichtungen zum Detektieren des Verbrennungszu­ standes und jeweils eine solche ist für jeden Zylinder vor­ gesehen, und zwar derart, daß sie in die Brennkammer des Zylinders weist. Die Ausgänge der Drucksensoren gehen durch Leitungs-Spannungswandler oder Hochimpedanzschaltungen (nicht gezeigt) und werden dann einer Steuereinheit (14) zugelei­ tet, in der sie an Tiefpaßfilter 16 angelegt werden. Die Sperrfrequenz der Tiefpaßfilter 16 ist höher als die Klopf­ frequenz eingestellt, so daß die Hochfrequenzkomponenten durchgehen, die bei Auftreten des jeweiligen Klopfens verur­ sacht werden. Die den Tiefpaßfiltern 16 folgende Stufe ist ein Multiplexer 18, der von CPU eines Rechners gesteuert wird, wie dies nachstehend noch näher beschrieben wird, um die Ausgänge von den Filtern 16 an die folgende Stufe der Zünd­ reihenfolge des Zylinders weiterzugeben.In Fig. 1, the reference numeral 10 denotes a four-cylinder internal combustion engine. Piezoelectric pressure sensors 12 serve as devices for detecting the state of combustion and each such is seen for each cylinder, in such a way that it points into the combustion chamber of the cylinder. The outputs of the pressure sensors go through line voltage converters or high-impedance circuits (not shown) and are then supplied to a control unit ( 14 ) in which they are applied to low-pass filters 16 . The blocking frequency of the low-pass filter 16 is set higher than the knock frequency, so that the high-frequency components go through, which are caused when the knock occurs. The stage following the low-pass filters 16 is a multiplexer 18 which is controlled by the CPU of a computer, as will be described in more detail below, in order to pass on the outputs from the filters 16 to the next stage of the firing order of the cylinder.

Die an den Multiplexer 18 anschließende nächste Stufe der Regeleinheit 14 ist eine Maximal-Zylinderdrucksignal/Klopf­ signalerzeugungsschaltung 10, die von einer Peak-Holding- Schaltung 22, einem Komparator 24 und einem Impulsrückflanken­ detektor 26 gebildet wird. Der Ausgang des Multiplexers 18 wird zuerst in die Peak-Holding-Schaltung 22 eingegeben, die die Abgabe spitze des Multiplexers als Peak hält und einen Ausgang liefert, der in Fig. 2 gezeigt ist. Die Schaltung 22 umfaßt einen ersten Operationsverstärker 22a, der den Aus­ gang des Multiplexers 18 an seinem nicht-invertierenden Eingangs­ anschluß erhält. Der Ausgangsanschluß des ersten Operations­ verstärkers 22a ist über Dioden 22b und 22c mit dem nicht­ invertierenden Eingangsanschluß eines zweiten Operationsver­ stärkers 22d verbunden, der mit einer Spannungsnachlaufein­ richtung verbunden ist und der Ausgang des zweiten Operations­ verstärkers 22d ist über einen Widerstand 22e mit dem inver­ tierenden Anschluß des ersten Operationsverstärkers 22a rück­ gekoppelt. Die negative Rückführungsschaltung zwischen dem ersten und dem zweiten Operationsverstärker umfaßt eine Diode 22f und einen Widerstand 22g. Die Verbindungsleitung zwischen der Diode 22c und dem zweiten Operationsverstärker 22d ist über einen Widerstand 22h und einen Kondensator 22i mit Masse und auch mit dem Kollektoranschluß eines Transistors 22j verbunden, der von einem CPU (das nachstehend näher er­ läutert wird) über eine Rücksetzsignalleitung 22k und einen Widerstand 22l betrieben wird.The next stage of the control unit 14 connected to the multiplexer 18 is a maximum cylinder pressure signal / knock signal generation circuit 10 , which is formed by a peak holding circuit 22 , a comparator 24 and a pulse trailing edge detector 26 . The output of the multiplexer 18 is first input to the peak holding circuit 22 which holds the output peak of the multiplexer as a peak and provides an output which is shown in FIG. 2. The circuit 22 comprises a first operational amplifier 22 a, which receives the output from the multiplexer 18 at its non-inverting input terminal. The output terminal of the first operational amplifier 22 a is connected via diodes 22 b and 22 c to the non-inverting input terminal of a second operational amplifier 22 d, which is connected to a voltage tracking device and the output of the second operational amplifier 22 d is via a resistor 22 e coupled back to the inverting terminal of the first operational amplifier 22 a. The negative feedback circuit between the first and second operational amplifiers comprises a diode 22 f and a resistor 22g. The connecting line between the diode 22 c and the second operational amplifier 22 d is connected via a resistor 22 h and a capacitor 22 i to ground and also to the collector terminal of a transistor 22 j, which is operated by a CPU (which is explained in more detail below) a reset signal line 22 k and a resistor 22 l is operated.

An die Peak-Holding-Schaltung 22 schließt sich der Kompa­ rator 24 an, der von einem dritten Operationsverstärker 24a gebildet wird, der eine Spannungsquelle 24b hat, die mit seinem Ausgangsanschluß über einen Widerstand 24c verbunden ist. Der invertierende Anschluß des dritten Operationsver­ stärkers 24a erhält den Ausgang der Peak-Holding-Schaltung 22, während der nicht-invertierende Anschluß desselben di­ rekt mit dem Ausgangsanschluß des Multiplexers 18 verbunden ist. Da eine kleine Differenz bei den Eingängen an den in­ vertierenden und nicht-invertierenden Anschlüssen des dritten Operationsverstärkers 24a vorhanden ist, wenn der Zylinderdruck seinen Maximalwert annimmt, gibt der Kompa­ rator 24 ein Impulssignal ab, wenn der Zylinderdruck seinen Spitzenwert erreicht (siehe Fig. 2). Wie sich aus Fig. 2 entnehmen läßt, ist der Maximal-Zylinderdruckwinkelsignal/ Klopfsignalerzeuger 20 derart angeordnet, daß unter normalen Umständen, wenn kein Klopfen auftritt, dieser einzige Im­ puls zu dem Zeitpunkt erzeugt, wenn der Maximal-Druckwert erreicht wird (Fig. 2(a)). In den Fällen, bei denen ein Klopfen auftritt und eine Hochfrequenzwellenkomponente auf der Wellenform überlagert ist, erzeugt sie ein Signal nicht nur zu diesem Zeitpunkt, sondern auch jedesmal anschließend dann, wenn der Ausgang des Drucksensors (Multiplexers) den gehaltenen Spitzenwertausgang überschreitet (Fig. 2(b)). Da die Klopffrequenz etwa zehnmal höher als die Zylinderdruck­ frequenz ist, wird die Ladungskonstante, die durch den Wider­ stand 22h und den Kondensator 22i bestimmt ist, derart eingestellt, daß die Arbeitsgeschwindigkeit auf einen Pegel unterhalb der Klopffrequenz verlangsamt wird, wie dies in Fig. 2(b) gezeigt ist.To the peak holding circuit 22 follows the comparator 24 , which is formed by a third operational amplifier 24 a, which has a voltage source 24 b, which is connected to its output terminal via a resistor 24 c. The inverting terminal of the third Operationsver amplifier 24 a receives the output of the peak holding circuit 22 , while the non-inverting terminal of the same is directly connected to the output terminal of the multiplexer 18 . Since there is a small difference in the inputs at the vertically and non-inverting connections of the third operational amplifier 24 a when the cylinder pressure reaches its maximum value, the comparator 24 emits a pulse signal when the cylinder pressure reaches its peak value (see FIG. 2). As can be seen from FIG. 2, the maximum cylinder pressure angle signal / knock signal generator 20 is arranged such that, under normal circumstances, when no knocking occurs, this single pulse is generated at the time when the maximum pressure value is reached ( FIG. 2 (a)). In cases where knocking occurs and a radio frequency wave component is superimposed on the waveform, it generates a signal not only at this time, but also every time thereafter when the output of the pressure sensor (multiplexer) exceeds the peak output held ( Fig. 2 (b)). Since the knock frequency is about ten times higher than the cylinder pressure frequency, the charge constant, which was determined by the resistance 22 h and the capacitor 22 i, is set such that the working speed is slowed to a level below the knock frequency, as shown in Fig is shown. 2 (b).

Die an den Komparator 24 anschließende Stufe ist der Impuls­ rückflankdetektor 26. Dieser Detektor 26 wird von einem Widerstand 26a, den Kondensator 26b, einem Widerstand 26c, einem Inverter 26d und einem NOR-Gate 26e gebildet, und er arbeitet so,daß die Rückflanke des Komparatorausganges detektiert und ein Impuls mit vorbestimmter Breite ausgege­ ben wird, der in günstiger Weise bei nachstehend noch näher beschriebenen Verarbeitungsvorgängen genutzt wird (siehe Fig. 2).The stage connected to the comparator 24 is the pulse trailing edge detector 26 . This detector 26 is formed by a resistor 26 a, the capacitor 26 b, a resistor 26 c, an inverter 26 d and a NOR gate 26 e, and it works so that the trailing edge of the comparator output is detected and a pulse with a predetermined width is issued, which is used in a favorable manner in processing operations described in more detail below (see FIG. 2).

Wenn man daher die zwischen einem vorbestimmten Zeitpunkt, wie TDC (oberer Totpunkt) und dem Zeitpunkt verstrichene Zeit mißt, zu dem der Impuls erzeugt wird, so ist es möglich, den Zeitpunkt Tpmax zu bestimmen, zu dem der Zylinderdruck seinen Spitzenwert hat. Der Wert Tpmax kann dann in einen maximalen Zylinderdruckwinkel Θpmax umgewandelt werden. Wenn man ferner die Anzahl der erzeugten Impuls zählt, so läßt sich bestimmen, ob das Klopfen aufgetreten ist oder nicht. Wenn ebenfalls wie in Fig. 2(c) gezeigt ist, der Drucksensor 12 eine Funktionsstörung haben sollte, dann läßt sich dies aus der Tatsache erfassen, daß innerhalb der Zeit­ meßperiode kein Impuls erzeugt worden ist.Therefore, by measuring the time elapsed between a predetermined time such as TDC (top dead center) and the time at which the pulse is generated, it is possible to determine the time Tpmax at which the cylinder pressure peaks. The value Tpmax can then be converted into a maximum cylinder pressure angle Θpmax. Furthermore, by counting the number of pulses generated, it can be determined whether the knocking has occurred or not. Also, as shown in Fig. 2 (c), if the pressure sensor 12 should malfunction, it can be grasped from the fact that no pulse has been generated within the time measurement period.

Die an den Impulsrückflankendetektor 26 anschließende Stufe ist ein Mikroprozessor 30, der einen Eingangs/Ausgangs(I/O)- Anschlußteil 30a hat, an dem der Ausgang der Schaltung 26 anliegt. Der Mikroprozessor 30 dient als Einrichtung zum Ermitteln des Zündzeitpunktes und er hat zusätzlich zu dem I/O-Anschlußteil 30a einen A/D-Wandler 30, ein CPU 30c, einen ROM (Festspeicher) 30d und einen RAM (Randomspeicher) 30e. Der Mikroprozessor 30 weist ferner einen Zähler zum Zählen der Anzahl der von der Schaltung 26 ausgegebenen Im­ pulse, einen Zeitzähler zum Messen der zwischen dem Bezugszeitpunkt und dem Zeitpunkt der Impulserzeugung ver­ strichenen Zeit, einen Zykluszähler zum Zählen der Anzahl von Zündzyklen für die Klopfregelung und einen Winkelvor­ eilzähler zum Zählen der Anzahl von Zündungen im Anschluß an die Unterbrechung durch das Klopfen auf. (Keines dieser Teile ist gezeigt). Die vorstehend genannten Zähler können gegebenenfalls im CPU 30c eingebaut sein.The stage connected to the pulse trailing edge detector 26 is a microprocessor 30 which has an input / output (I / O) connection part 30 a, to which the output of the circuit 26 is present. The microprocessor 30 serves as a device for determining the ignition timing and, in addition to the I / O connection part 30 a, it has an A / D converter 30 , a CPU 30 c, a ROM (read only memory) 30 d and a RAM (random access memory) 30 e. The microprocessor 30 also has a counter for counting the number of pulses output by the circuit 26 , a time counter for measuring the elapsed time between the reference time and the time of the pulse generation, a cycle counter for counting the number of ignition cycles for the knock control and one Winkelvor eilzähler for counting the number of ignitions following the interruption by knocking on. (None of these parts are shown). The counter mentioned above can optionally be installed in the CPU 30 c.

Ein Kurbelwinkelsensor 32 ist in der Nähe einer Kurbelwelle 34 oder einem anderen Rotationsteil der Brennkraftmaschine 10 angeordnet, um als eine Einrichtung zu dienen, die ein Kurbelwinkelsignal erzeugt. Der Sensor 32 erzeugt ein Zylin­ deridentifizierungssignal einmal pro vorbestimmter Rota­ tionswinkel der Kurbelwelle, insbesondere alle 720° der Drehung der Kurbelwelle bei einer Vierzylinder-Brennkraft­ maschine, während der ein Zyklus einer Leistungserzeugung beispielsweise in der Reihenfolge erster, dritter, vierter und zweiter Zylinder abgeschlossen ist. Auch erzeugt er TDC-Signale alle 180° der Drehbewegung der Kurbelwelle zu dem Zeitpunkt, wenn die zugeordneten Kolben den oberen Tot­ punkt erreichen und ferner bei vorbestimmten Winkelinterval­ len, beispielsweise pro jeweils 30° werden Winkeleinheits­ signale als Unterbrüche des TDC-Winkelsignals erzeugt. Wenn man daher die Anzahl der TDC-Signale zählt, die der Erzeugung des Zylinderidentifizierungssignals folgt, so ist es möglich, zu unterscheiden, welcher Zylinder zum Zeitpunkt der Erzeu­ gung des TDC-Signales am oberen Totpunkt (TDC) ist. Ferner kann die Brennkraftmaschinendrehzahl aus den Winkeleinheits­ signalen ermittelt werden. Der Ausgang von dem Sensor 32 wird zuerst in einer Wellenformschaltung (nicht gezeigt) ge­ formt und dann über das I/O-Anschlußteil 30a in CPU 30c ein­ gegeben. Das vorstehend genannte Zylinderidentifizierungs­ signal kann gegebenenfalls alternativ auch als ein Signal erhalten werden, das von einem vorbestimmten Amplitudenwert abgeleitet ist, den man vom Drucksensor erhalten hat.A crank angle sensor 32 is disposed near a crank shaft 34 or other rotating part of the engine 10 to serve as a device that generates a crank angle signal. The sensor 32 generates a cylinder identification signal once per predetermined rotation angle of the crankshaft, in particular every 720 ° of rotation of the crankshaft in a four-cylinder internal combustion engine, during which a cycle of power generation, for example in the sequence of first, third, fourth and second cylinders, is completed . He also generates TDC signals every 180 ° of the rotational movement of the crankshaft at the time when the assigned pistons reach the top dead center and also at predetermined angular intervals, for example every 30 °, angle unit signals are generated as interruptions in the TDC angle signal. Therefore, if one counts the number of TDC signals that follow the generation of the cylinder identification signal, it is possible to distinguish which cylinder is at the top dead center (TDC) at the time the TDC signal is generated. Furthermore, the engine speed can be determined from the angle unit signals. The output from the sensor 32 is first formed in a waveform circuit (not shown) and then entered into the CPU 30 c via the I / O connector 30 a. Alternatively, the aforementioned cylinder identification signal can optionally also be obtained as a signal derived from a predetermined amplitude value obtained from the pressure sensor.

Zum Detektieren des Belastungszustandes der Brennkraftma­ schine 10 kann die Brennkraftmaschine ferner mit einem Unter­ drucksensor 36 ausgerüstet sein, der stromab einer Drossel­ klappe 38 angeordnet ist. Dieser Sensor 36 kann zusammen mit dem Kurbelwinkelsensor 32 genutzt werden, um den Betriebs­ zustand der Brennkraftmaschine zu detektieren und er kann als Ersatz für irgendeinen der Drucksensoren 12 genutzt wer­ den, falls diese fehlerhaft arbeiten oder ausfallen sollte. Wenn ferner die Nutzung auf die nachstehend näher beschrie­ bene Art und Weise erfolgt, kann der Ausgang des Sensors 36 dazu benutzt werden, einen Grundregelwert für den Zündzeit­ punkt zu ermitteln.Machine for detecting the load state of the internal combustion engine 10 which may be further equipped with a vacuum sensor 36, the downstream of a throttle flap is arranged 38th This sensor 36 can be used together with the crank angle sensor 32 to detect the operating state of the internal combustion engine and it can be used as a replacement for any of the pressure sensors 12 who the if they work incorrectly or fail. Furthermore, if the use takes place in the manner described in more detail below, the output of the sensor 36 can be used to determine a basic control value for the ignition point.

Die an die Regeleinheit 14 anschließende Stufe ist eine Zünd­ einheit, die eine Zündeinrichtung, einen Verteiler und der­ gleichen aufweist. Der Ausgang der Zündeinheit liegt an den Zündkerzen (nicht gezeigt) an, die das Kraftstoff- und Luft­ gemisch in der Brennkammer zünden. Bei einem geeigneten Rota­ tionswinkel im Anschluß an die Erzeugung eines Ausganges von dem Kurbelwinkelsensor 32 gibt CPU über die Rücksetz­ signalleitung 22k zum Rücksetzen der Peak-Holding-Schaltung 22 einen Befehl aus und es wird auch ein Gateumschaltungsbe­ fehl an den Multiplexer über eine Signalleitung 18a ausge­ geben.The stage connected to the control unit 14 is an ignition unit which has an ignition device, a distributor and the like. The output of the ignition unit is applied to the spark plugs (not shown), which ignite the fuel and air mixture in the combustion chamber. At a suitable rotation angle following the generation of an output from the crank angle sensor 32 , the CPU issues a command via the reset signal line 22 k to reset the peak holding circuit 22 and there is also a gate switchover error to the multiplexer via a signal line 18 spend a.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach der Erfindung wird nachstehend anhand des Flußdiagrammes nach Fig. 3 und der Wellenformdiagramme nach Fig. 2 erläutert.The operation of the device according to the invention is explained below with reference to the flow diagram according to FIG. 3 and the waveform diagrams according to FIG. 2.

Im Schritt 50 wird zu Beginn das TDC-Signal erwartet. Wenn dieses kommt, wird der Programmablauf mit dem Schritt 52 fortgesetzt, indem der Zylinder identifiziert wird und dieser dann dadurch spezifiziert wird, daß ihm die Adresse C/A = n gegeben wird. Ferner werden in diesem Schritt der Zeitzähler (TD) und der Impulszähler (PC) gestartet, um die Zeitmessung und die Impulszählung gemäß Fig. 2 einzuleiten. Es ist noch zu erwähnen, daß die Zylinderidentifizierung er­ folgt, da es ein wesentliches Merkmal nach der Erfindung ist, daß die Zündverstellung bzw. Zündregelung gesondert für je­ den Zylinder vorgenommen wird. Hierbei wird angenommen, daß von einem vorbestimmten Kurbelwinkel BTDC (vor dem oberen Totpunkt) vor diesem der Ausgang des Drucksensors für den betreffenden Zylinder über den Multiplexer 18 erhalten worden ist. Wenn dann in den Schritten 54 bis 58 bestimmt wird, daß nur ein Impuls in einem vorbestimmten Winkel ATDC, beispiels­ weise innerhalb 30° ATDC, erzeugt wird, so wird der Zeitzähler gestoppt und dann wird in den Schritten 60 und 62 bei der Bestätigung bei 30° ATDC der Impulszähler gestoppt. Die Impuls­ zählung kann einfach dadurch erfolgen, daß die erzeugten Im­ pulse einzeln gezählt werden, oder wie dies in Fig. 4 ge­ zeigt ist, daß sie gezählt werden, wenn der Impulspegel pro­ gressiv bei einer Periode von tk gefiltert wird. Fig. 4(a) und 4(b) zeigen die Fälle, bei denen eine Mehrzahl von Impulsen aufgrund eines Klopfens (Fig. 4(a)) und Geräusches (Fig. 4(b)) jeweils erzeugt werden. Die Zählmethode unter Verwendung des Filterns eliminiert Impulse, die von Geräuschen herkommen und daher wird diese bevorzugt angewandt. Im Hinblick auf die Klopffrequenz und andere Betrachtungshintergründe wird die Periode tk auf beispielsweise 125 Mikrosekunden gesetzt.In step 50, the TDC signal is expected at the beginning. When this comes, the program flow continues to step 52 by identifying the cylinder and then specifying it by giving it the address C / A = n. Furthermore, the time counter (TD) and the pulse counter (PC) are started in this step in order to initiate the time measurement and the pulse count according to FIG. 2. It should also be mentioned that the cylinder identification follows, since it is an essential feature according to the invention that the ignition timing or ignition control is carried out separately for each cylinder. Here it is assumed that from a predetermined crank angle BTDC (before top dead center) the output of the pressure sensor for the cylinder in question has been obtained via the multiplexer 18 . If it is then determined in steps 54 to 58 that only one pulse is generated at a predetermined angle ATDC, for example within 30 ° ATDC, the time counter is stopped and then in steps 60 and 62 the confirmation at 30 ° ATDC the pulse counter stopped. The pulse count can be done simply by counting the generated pulses individually, or as shown in Fig. 4 ge, that they are counted when the pulse level is filtered progressively at a period of tk. Fig. 4 (a) and 4 (b) show the cases in which a plurality of pulses due to knocking (Fig. 4 (a)) and noise (Fig. 4 (b)) are respectively generated. The counting method using filtering eliminates impulses coming from noise and is therefore preferred. With regard to the knocking frequency and other considerations, the period tk is set to, for example, 125 microseconds.

Dann werden im Schritt 64 die Inhalte des Zeitzählers und des Impulszählers gecheckt. Wenn, wie in Fig. 2(c) gezeigt ist, die Anzahl der vom Impulszähler gezählten Impulse trotz der Tatsache noch Null ist, daß der Zeitzähler einen Zeitab­ lauf gemessen hat, der sich in adäquater Weise über den Punkt des maximalen Zylinderdrucks hinaus erstreckt hat, so kann entschieden werden, daß der Drucksensor nicht normal arbeitet. Falls dies nicht der Fall ist, so wird im Schritt 66 bestimmt, ob der Impulszählerwert einen vorbestimmten Wert überschritten hat oder nicht. Obgleich der vorbestimmte Wert normalerweise auf 1 gesetzt ist, so kann dieser Wert auch auf 2 oder größer gesetzt werden, wenn man berücksich­ tigt, daß es leicht möglich ist, daß aufgrund von Geräuschen eine Vielzahl von Impulsen selbst bei einer normalen Ver­ brennung erzeugt werden kann. Wenn der Impulszählwert klei­ ner als der vorbestimmte Wert ist, wird entschieden, daß kein Klopfen aufgetreten ist und den maximalen Zylinderdruck­ winkel Θpmax erhält man im Schritt 68. Zur Bestimmung von Θpmax reicht es aus, Tpmax, d. h. die Zeit, die erforderlich ist, daß sich die Kurbelwelle von der Bezugsposition zu der Position dreht, an der der Zylinderdruck seinen Maximalwert erreicht, mit dem Zeitwinkelkonversionsfaktor multipliziert, den man durch die Berechnung von ((UPm)×360°)/60 Sekunden erhält. Dann wird im Schritt 70 die Abweichung dΘ von dem Sollwert des Maximal-Druckwinkels Θpo ermittelt, der bei­ spielsweise 15° ATDC sein kann und in einem Schritt 72 wird ein Zündzeitpunkt Θig ermittelt, so daß die Abweichung zu Null gemacht wird. Anschließend wird ein Zündbefehl an die Zündeinheit 40 geliefert.Then, in step 64, the contents of the time counter and the pulse counter are checked. If, as shown in Fig. 2 (c), the number of pulses counted by the pulse counter is still zero despite the fact that the time counter has measured a timing that has adequately extended beyond the point of maximum cylinder pressure , it can be decided that the pressure sensor is not working normally. If this is not the case, it is determined in step 66 whether or not the pulse counter value has exceeded a predetermined value. Although the predetermined value is normally set to 1, this value can also be set to 2 or larger, taking into account that it is easily possible that a plurality of pulses can be generated due to noise even in a normal combustion . If the pulse count is smaller than the predetermined value, it is decided that no knocking has occurred and the maximum cylinder pressure angle Θpmax is obtained in step 68. To determine Θpmax, it is sufficient to determine Tpmax, that is, the time required for the crankshaft rotates from the reference position to the position at which the cylinder pressure reaches its maximum value, multiplied by the time angle conversion factor obtained by calculating ((RPm) × 360 °) / 60 seconds. Then, in step 70, the deviation dΘ from the target value of the maximum pressure angle ermitteltpo is determined, which can be 15 ° ATDC, for example, and in step 72 an ignition timing Θig is determined so that the deviation is made zero. An ignition command is then delivered to the ignition unit 40 .

Wenn gefunden wird, daß der Impulszählerwert den vorbe­ stimmten Wert im Schritt 66 überschritten hat, bedeutet dies, daß ein Klopfen aufgetreten ist. In diesem Fall wird der Programmablauf mit dem Schritt 74 fortgesetzt, indem ein vorbestimmter Verzögerungswinkel unabhängig von dem Vor­ handensein/Fehlen der Abweichung dΘ bestimmt wird. Dann wird im Schritt 72 der Zündzeitpunkt Θig auf der Basis des Verzögerungswinkels bestimmt und anschließend wird ein Zünd­ befehl abgegeben. Auch wenn die Entscheidung im Schritt 64 Ja ist, da dies bedeutet, daß der Drucksensor nicht ordnungs­ gemäß arbeitet, wird die Zündung um einen vorbestimmten Winkel verzögert, um auf der sicheren Seite zu sein. (Schritte 76, 72). If it is found that the pulse counter value has passed exceeded the agreed value in step 66, this means knocking has occurred. In this case the Program flow continues with step 74 by a predetermined deceleration angle regardless of the front presence / absence of the deviation dΘ is determined. Then in step 72, the ignition timing Θig is based on the Delay angle determined and then an ignition command given. Even if the decision in step 64 Yes, as this means that the pressure sensor is not working properly operates according to, the ignition is a predetermined Angle delayed to be on the safe side. (Steps 76, 72).  

Da die vorliegende Erfindung es ermöglicht, den Maximal- Druckwinkel und-das Vorhandensein/Fehlen des Klopfens unter Verwendung einer einzigen Schaltung 20 zu detektie­ ren, wird die Schaltungsauslegung einfach und billig und ferner erhält man auch den Vorteil, daß man eine hohe Zuverlässigkeit erreicht.Since the present invention makes it possible to detect the maximum pressure angle and the presence / absence of knocking using a single circuit 20 , the circuit design becomes simple and inexpensive, and also has the advantage of achieving high reliability.

Das Flußdiagramm nach den Fig. 5A und 5B zeigt ein weiteres Beispiel für das Arbeiten der Vorrichtung nach Fig. 1, wobei diese Arbeitsweise im wesentlichen in der Form beschrieben wird, wie sie sich von jener Arbeitsweise nach Fig. 3 unter­ scheidet.The flow diagram according to FIGS . 5A and 5B shows a further example of the operation of the device according to FIG. 1, this operation being described essentially in the form in which it differs from that of FIG. 3.

Nach Beendigung der Schritte 100 bis 116, d. h. nach dem Ver­ gleichen des Impulszählwertes mit einem vorbestimmten Be­ zugswert wird der Programmablauf mit dem Schritt 118 fort­ gesetzt, wenn der Impulszählwert kleiner ist und der maxi­ male Zylinderdruckwinkel Θpmax wird ermittelt.After completing steps 100 through 116, i. H. after ver same the pulse count with a predetermined Be The program flow continues with step 118 set when the pulse count is smaller and the maxi Male cylinder pressure angle Θpmax is determined.

Dann werden der Sollwert des Maximal-Druckwinkels Θpo und der tatsächliche Maximal-Druckwinkel Θpmax, der im Schritt 118 ermittelt wurde, verglichen, um die Abweichung dΘ im Schritt 120 zu erhalten.Then the setpoint of the maximum pressure angle Θpo and the actual maximum pressure angle Θpmax, which in step 118 was determined, compared to the deviation dΘ in Get step 120.

Dann wird im Schritt 122 bestimmt, ob die Klopfkompensa­ tionsgröße KNR (deren Anfangseinstellung Null ist) Null ist oder nicht, was dadurch festgestellt wird, daß die verblei­ bende Klopfkompensationsgröße gecheckt wird, die im RAM 30e gespeichert ist. Wenn der restliche Betrag Null ist, wird der Programmablauf mit dem Schritt 124 fortgesetzt, in dem bestimmt wird, ob die Abweichung dΘ vor oder nach­ bezogen auf den Sollwert des Maximal-Druckwinkels Θpo ist. Anschließend erfolgt die entsprechende Einstellung. Eines der Merkmale dieser Ausbildungsform ist darin zu sehen, daß eine Mehrzahl von Einheitsgrößen (Winkel) der Verstel­ lung (Kompensation) erstellt wird. Das heißt, es wird eine relativ große Einheitsgröße (Winkel) als ein erster vorbe­ stimmter Winkel angegeben und eine relativ kleine Größenein­ heit (Winkel) wird als ein zweiter vorbestimmter Winkel an­ gegeben. Der eine oder der andere dieser vorbestimmten Winkel wird dann in Abhängigkeit von der Stärke der Abweichung dΘ bei der Verarbeitung angewandt.Then, in step 122 it is determined whether the size Klopfkompensa tion KNR (whose initial setting is zero) is zero or not, which is determined by the fact that the verblei Bende knocking compensation amount is checked, which is stored in the RAM 30 e. If the remaining amount is zero, the program flow continues with step 124, in which it is determined whether the deviation dΘ is before or after in relation to the target value of the maximum pressure angle Θpo. The corresponding setting is then made. One of the features of this form of training can be seen in the fact that a plurality of unit sizes (angles) of the adjustment (compensation) is created. That is, a relatively large unit size (angle) is given as a first predetermined angle, and a relatively small size unit (angle) is given as a second predetermined angle. One or the other of these predetermined angles is then used depending on the strength of the deviation dΘ during processing.

Insbesondere wenn entschieden wird, daß die Abweichung dΘ im Schritt 124 "dahinter" liegt, wird der Programmablauf mit dem Schritt 126 fortgesetzt, indem die Abweichung dΘ mit dem relativ größeren ersten vorbestimmten Winkel ver­ glichen wird und wenn herausgefunden wird, daß dieser größer als der erste vorbestimmte Winkel ist, wird der Programm­ ablauf mit dem Schritt 128 fortgesetzt, indem zur Vorver­ stellung des Winkels um eine Abweichungskompensationsgröße Θpc der erste vorbestimmte Winkel zu der Kompensationsgröße in dem vorangehenden Zyklus (der Anfangssitzzustand ist Null) addiert und das Ergebnis wird als Kompensationsgröße Θpc im gegenwärtigen Zyklus verwendet. Wenn es sich ergibt, daß er kleiner ist, wird der Programmablauf mit dem Schritt 130 fortgesetzt, indem die Abweichung dΘ mit dem zweiten vorbestimmten Winkel verglichen wird und wenn sich heraus­ stellt, daß diese größer als der zweite vorbestimmte Winkel ist, wird der zweite vorbestimmte Winkel zu der Kompensa­ tionsgröße im vorangehenden Zyklus addiert und das Ergebnis wird als Kompensationsgröße Θpc im gegenwärtigen Zyklus verwendet (Schritt 132). Wenn sich herausstellt, daß diese kleiner als der zweite vorbestimmte Winkel ist, wird die Kompensationsgröße Θpc unverändert belassen (Schritt 134). Wenn daher der erste vorbestimmte Winkel auf einen Kurbel­ winkel von 3° gesetzt ist und der zweite vorbestimmte Winkel auf einen Winkel von 1° gesetzt ist, so besteht kein speziel­ les Bedürfnis, die Kompensationsgröße zu ändern, damit die Abweichung kleiner als der zweite vorbestimmte Winkel ist. Especially when it is decided that the deviation dΘ in step 124 is "behind", the program flow continued with step 126 by the deviation dΘ ver with the relatively larger first predetermined angle is compared and if it is found that this is larger than the first predetermined angle, the program sequence continues with step 128 by going to the previous ver position of the angle by a deviation compensation quantity Θpc the first predetermined angle to the compensation variable in the previous cycle (the initial seating state is Zero) is added and the result is used as a compensation variable Θpc used in the current cycle. When it arises, that it is smaller, the program flow with the step 130 continued by the deviation dΘ with the second predetermined angle is compared and if turns out represents that this is greater than the second predetermined angle the second predetermined angle becomes the compensa tion size added in the previous cycle and the result is used as the compensation variable Θpc in the current cycle used (step 132). If it turns out that this is smaller than the second predetermined angle, the Leave compensation size Θpc unchanged (step 134). Therefore, when the first predetermined angle on a crank angle of 3 ° is set and the second predetermined angle is set to an angle of 1 °, there is no special one les need to change the compensation size so that the Deviation is smaller than the second predetermined angle.  

Es sollte noch erwähnt werden, daß in diesem Flußdiagramm die Addition zu einer Vorverstellung des Zündzeitpunktes und die Subtraktion zu einer Verstellung im Sinne einer Spätzündung führt.It should be mentioned that in this flow chart the addition to a advance of the ignition timing and the subtraction to an adjustment in the sense of a Late ignition leads.

Wenn im Schritt 124 entschieden wird, daß die Abweichung dΘ "vorwärts" liegt, wird der Programmablauf mit dem Schritt 136 fortgesetzt, indem die Abweichung dΘ mit dem ersten vor­ bestimmten Winkel verglichen wird und wenn es sich heraus­ stellt, daß diese größer als der erste vorbestimmte Winkel ist, wird der Programmablauf mit dem Schritt 138 fortgesetzt, indem der erste vorbestimmte Winkel von der Kompensations­ größe Θpc in dem vorangehenden Zyklus subtrahiert wird, um eine verzögernde Kompensation durchzuführen. Wenn diese Ab­ weichung kleiner ist, wird der Programmablauf in dem Schritt 140 fortgesetzt, indem die Abweichung dΘ mit dem zweiten vor­ bestimmten Winkel verglichen wird und wenn sich heraus­ stellt, daß diese größer als der erste vorbestimmte Winkel ist, wird der Programmablauf mit dem Schritt 142 fortgesetzt, in­ dem der zweite vorbestimmte Winkel von der Kompensationsgröße Θpc im vorangehenden Zyklus subtrahiert wird, um eine retar­ dierende Kompensation durchzuführen. Wenn es sich zeigt, daß die Abweichung größer als der zweite vorbestimmte Winkel ist, dann wird der Programmablauf mit dem Schritt 134 fort­ gesetzt, indem aus denselben wie vorstehend erläuterten Gründen keine Änderung bei der Kompensationsgröße vorgenom­ men wird. Obgleich nur erste und zweite vorbestimmte Winkel als Winkeleinheiten für die Kompensation bei dieser Ausbil­ dungsform vorgegeben werden, können natürlich selbstver­ ständlich zusätzliche Winkeleinheiten vorgegeben werden, um eine feinfühligere gradmäßige Änderung zwischen den auf­ einanderfolgenden Kompensationsgrößen erfassen zu können.If it is decided in step 124 that the deviation dΘ "Forward" lies, the program flow with the step 136 continued by the deviation dΘ with the first one before certain angle is compared and if it turns out represents that this is greater than the first predetermined angle the program flow is continued with step 138, by the first predetermined angle from the compensation size Θpc is subtracted in the previous cycle to to perform a delayed compensation. If this Ab softer is smaller, the program flow in the step 140 continued by the deviation dΘ with the second before certain angle is compared and if turns out makes it larger than the first predetermined angle, the program flow is continued with step 142, in which the second predetermined angle from the compensation size Θpc in the previous cycle is subtracted to a retar performing compensation. If it turns out that the deviation is larger than the second predetermined angle then the program flow proceeds to step 134 set by using the same as explained above No change in the compensation size made for reasons men will. Although only first and second predetermined angles as angular units for the compensation in this training form can be specified, of course, of course additional angular units are always specified, for a more subtle gradual change between the successive compensation quantities.

Wenn im Schritt 116 ein Klopfen detektiert wird, wird der Programmablauf mit dem Schritt 144 fortgesetzt, indem ein dritter vorbestimmter Winkel von entsprechender Größe sofort von der Klopfkompensationsgröße KNR (die zu Beginn auf Null gesetzt ist) subtrahiert wird. In den Schritten 146 und 148 wird dann anschließend die Verzögerung des Zündzeitwinkels fortgesetzt, bis die Größe der retardie­ renden Kompensation einen vierten vorbestimmten Winkel (der größer als der dritte Kompensationswinkel eingenom­ men wird) erreicht ist und die Abweichungskompensations­ größe Θpc wird wiederum für die Kompensation des laufen­ den Zündzeitpunkts verwendet (Schritt 150). Wenn im Schritt 122 die verbleibende Klopfkompensationsgröße KNR nicht Null ist, wird zuerst bestimmt, wenn eine vorbestimmte Zeitperiode verstrichen ist oder eine vorbestimmte Anzahl von Zündungen im Anschluß an das Ende des Klopfens vor­ genommen wurden und der Zündzeitpunkt wird dann progressiv in Richtung der Voreilung in Inkrementen des dritten vor­ bestimmten Winkels zurückgeführt (Schritte 152 und 154). Wenn die Abweichung dΘ "vorwärts" bezüglich des Soll­ werts des Maximal-Druckwinkels liegt, und wenn daher keine Notwendigkeit besteht, den Zündzeitpunkt im Sinne der Früh­ zündung zurückzuführen, so wird die Kompensationsgröße Θpc um die Größe des ersten vorbestimmten Winkels verzögert (Schritte 156 und 138). Wenn sie "dahinter" oder "später" liegt, wird die Kompensationsgröße epc unverändert gelas­ sen (Schritt 150). Dann kann eine Messung der Zeit (An­ zahl der Zündungen) folgend auf das Ende des Klopfens unter Verwendung des Zykluszählers und des Voreilwinkelzählers im Rechner 30 vorgenommen werden.If a knock is detected in step 116, the program flow continues to step 144 in which a third predetermined angle of a corresponding size is immediately subtracted from the knock compensation variable KNR (which is initially set to zero). In steps 146 and 148, the delay in the ignition timing angle is then continued until the size of the retarding compensation reaches a fourth predetermined angle (which is greater than the third compensation angle) and the deviation compensation size Θpc is again used for the compensation of the run the ignition timing used (step 150). If, at step 122, the remaining knock compensation amount KNR is not zero, it is first determined when a predetermined time period has elapsed or a predetermined number of ignitions have occurred after the end of the knocking, and the ignition timing then becomes progressive in the direction of the advance in increments of the third before certain angle (steps 152 and 154). If the deviation dΘ is "forward" with respect to the target value of the maximum pressure angle, and therefore if there is no need to reduce the ignition timing in the sense of early ignition, the compensation variable Θpc is delayed by the size of the first predetermined angle (steps 156 and 138). If it is "behind" or "later", the compensation quantity epc is left unchanged (step 150). Then a measurement of the time (number of ignitions) following the end of the knocking using the cycle counter and the lead angle counter can be carried out in the computer 30 .

Im Schritt 158 wird dann der Wert, den man durch Addieren der Kompensationsgröße Θpc und der Klopfkompensationsgröße KNR erhält, als Rückführungskompensationsgröße Θf definiert, (zu Beginn auf Null gesetzt). Wenn die Größe KNR eine nega­ tive Größe darstellt, führt die "Addition" im wesentlichen zu einer Subtraktion, d. h. es kommt zu einer Verzögerung des Zündzeitwinkels. Wenn ein Ausfallen des Sensors im Schritt 114 ermittelt wird, wird ein entsprechend gesetzter fünfter vorbestimmter Winkel für die Retardierung des Zünd­ zeitpunktes als Rückführungskompensationsgröße Θf einge­ setzt (Schritt 160).Then in step 158 the value obtained by adding the compensation size Θpc and the knock compensation size KNR receives, defined as feedback compensation variable Θf, (initially set to zero). If the size KNR is a nega tive size, the "addition" essentially leads to a subtraction, d. H. there is a delay  the ignition timing angle. If the sensor fails in Step 114 is determined, is set accordingly fifth predetermined angle for retardation of the ignition at the time as feedback compensation variable Θf sets (step 160).

Im nächsten Schritt 162 wird zur Verwendung der so erhalte­ nen Rückführungskompensationsgröße Θf als Kompensationswert in dem noch folgenden Zyklus desselben Zylinders (Zylinder­ adresse C/A = n) die Größe Θf im RAM 30e gespeichert (oder sie wird dazu verwendet, daß sie irgendeine bereits im RAM 30e gespeicherte Größe ersetzt). Da somit alle Kompensa­ tionsgrößen, die man bei den vorangehenden Programmabläufen erhält, einschließlich der Klopfkompensationsgröße sich nur bei der Regelung des betreffenden Zylinders Berücksichtigung finden, ist es möglich, eine gesonderte Regelung für jeden Zylinder nach Maßgabe des jeweiligen Verbrennungszustands desselben durchzuführen.In the next step 162, the so nen feedback compensation quantity receive .theta..sub.F as the compensation value in the still next cycle of the same cylinder (cylinder address C / A = n) is the size .theta..sub.F stored in RAM 30 e for use (or it is used as to any already size stored in RAM 30 e replaced). Since all compensation quantities obtained in the previous program sequences, including the knock compensation quantity, are only taken into account in the regulation of the cylinder in question, it is possible to carry out a separate regulation for each cylinder in accordance with the respective combustion state of the cylinder.

Dann wird im Schritt 164 die Kompensationsgröße Θf für den nächsten Zylinder zur Zündung (Zylinderadresse C/A = n + 1), der im RAM 30e während des vorangehenden Zyklus dieses Zy­ linders gespeichert war, gelesen und es wird ein Zündbefehl für diesen Zylinder ausgegeben (Schritt 166). Der Befehl zu diesem Zeitpunkt spezifiziert den Zündzeitpunkt Θig als Grundzündzeitpunkt Θb + Rückführungskompensationsgröße Θf.Then, in step 164, the compensation quantity Θf for the next cylinder for ignition (cylinder address C / A = n + 1), which was stored in RAM 30 e during the previous cycle of this cylinder, is read and an ignition command for this cylinder is issued (Step 166). The command at this time specifies the ignition timing Θig as the basic ignition timing Θb + feedback compensation variable Θf.

Wenn man auf diese Weise die Kompensationsgröße variabel macht, wird es möglich, den tatsächlichen Maximal-Druckwin­ kel konvergierend gleichförmig in Richtung des Sollwerts des Maximal-Druckwinkels heranzuführen und die Konvergenz erfolgt so schnell wie möglich, ohne daß das Fahrverhalten infolge von abrupten Zündzeitpunktsänderungen schlechter wird. If you make the compensation size variable in this way makes it possible to determine the actual maximum pressure win kel converging uniformly in the direction of the setpoint of the maximum pressure angle and the convergence takes place as quickly as possible without changing the driving behavior worse due to abrupt changes in ignition timing becomes.  

Im Hinblick auf den Grundzündzeitpunkt Θb, der in Verbin­ dung mit dem Schritt 166 erwähnt ist, ist noch anzugeben, daß dieser nur bezüglich des Zylinderdrucks gesetzt wird und in diesem Fall wird der Relativ-Sollwert des Spitzen­ druckwinkels Θpo gesetzt. Alternativ kann der Grundwert Θb von entsprechend der Brennkraftmaschinendrehzahl und den Belastungszustand aufgelisteten Werten abgeleitet werden, und kann beispielsweise aus den Ausgängen des Kurbelwinkel­ sensors 32 und des Belastungssensors 36 bestimmt werden. Obgleich im letztgenannten Falle der Grundzündzeitpunkt basierend auf der Brennkraftmaschinendrehzahl Upm und der Belastung gesetzt wird und in tabellenartig abgelegten Werten in ROM 30d gespeichert wird, wird dieses in vorteilhafter Weise so in die Wirklichkeit umgesetzt, da die Auslegung der­ art getroffen ist, daß im Anschluß an die Zündung die Ab­ weichung des tatsächlichen Maximal-Zylinderdruckwinkels von dem Sollwert des Maximal-Druckwinkels detektiert wird und dann zur Kompensation der aufgelistete Wert bei der Ein­ leitung der darauffolgenden Zündung verwendet wird. Da der Sollwert des Maximal-Druckwertes durch wiederholtes Durch­ laufen dieser Regelung in aufeinanderfolgenden Zyklen an­ genähert wird, braucht nur eine kleine Anzahl von Werten im ROM 30d abgelegt zu werden, was bedeutet, daß das Spei­ chervermögen dieses Speichers nicht groß zu sein braucht.With regard to the basic ignition timing Θb, which is mentioned in connection with step 166, it must also be stated that this is only set with respect to the cylinder pressure and in this case the relative setpoint of the peak pressure angle Θpo is set. Alternatively, the basic value Θb can be derived from values listed in accordance with the engine speed and the load condition, and can be determined, for example, from the outputs of the crank angle sensor 32 and the load sensor 36 . Although on the engine speed rpm and the load is set in the latter case, the basic ignition based and is stored in tabular form values stored in ROM 30 d, it is reacted in an advantageous manner, so in reality, since the design is made such that the terminal to the ignition, the deviation from the actual maximum cylinder pressure angle from the target value of the maximum pressure angle is detected and then the compensation is used to compensate for the listed value when initiating the subsequent ignition. Since the target value of the maximum pressure value is approximated by running through this regulation in successive cycles, only a small number of values need to be stored in the ROM 30 d, which means that the storage capacity of this memory need not be large.

Das Flußdiagramm nach den Fig. 7A und 6B zeigt ein weiteres Beispiel einer Arbeitsweise der Vorrichtung nach der Erfin­ dung, die hauptsächlich in dem Zusammenhang erläutert wird, wie sie sich von jener Arbeitsweise unterscheidet, die anhand des Flußdiagramms der Fig. 5A und 5B erläutert worden ist. Nach dem Erhalt von dΘ aus den Schritten 200 bis 220 wird, wenn im Schritt 220 gefunden wird, daß keine verblei­ bende Klopfkompensationsgröße KNR vorhanden ist, anschließend im Schritt 224 bestimmt, ob die Abweichung dΘ "dahinter" oder "davor" liegt. Wenn sie "dahinter" liegt, wird der Zündzeit­ punktwinkel im Sinne einer Frühzündung durch die Addition des Produktes verstellt, das man durch Division der Abwei­ chung dΘ durch N 8 Schritt 226) erhält. Wenn sie "davor" liegt, wird der Zündwinkel durch die Subtraktion derselben Größe verzögert (Schritt 228). Wenn diese Abweichung weder "dahinter" noch "davor" liegt, wird die Kompensationsgröße unverändert gelassen (Schritt 230). N ist hierbei eine Va­ riable, deren Wert von der Größe der Abweichung dΘ abhängig ist und in ähnlicher Weise wie bei der Ausführungsform des Flußdiagrammes nach Fig. 5 ist die Kompensationsgröße groß, wenn die Abweichung groß ist und sie ist klein, wenn die Abweichung klein ist. Die Variable N kann beispielsweise in folgender Weise gesetzt werden:Been the flowchart of FIGS. 7A and 6B, another example shows an operation of the device according to the OF INVENTION dung, which is mainly explained in the context in which it is different from that of operation, the reference to the flowchart of FIGS. 5A and explained 5B is. After receiving dΘ from steps 200 to 220, if it is found in step 220 that there is no remaining knock compensation variable KNR, it is then determined in step 224 whether the deviation dΘ is "behind" or "before". If it is "behind", the ignition point angle is adjusted in the sense of early ignition by the addition of the product obtained by dividing the deviation d der by N 8 step 226). If it is "before", the ignition angle is retarded by subtracting the same amount (step 228). If this deviation is neither "behind" nor "in front", the compensation size is left unchanged (step 230). N is a variable, the value of which depends on the size of the deviation dΘ and in a manner similar to the embodiment of the flowchart according to FIG. 5, the compensation size is large if the deviation is large and it is small if the deviation is small is. The variable N can be set, for example, in the following way:

Die restlichen Schritte bei diesem Arbeitsablauf sind dann die gleichen wie bei dem Flußdiagramm nach Fig. 5.The remaining steps in this workflow are then the same as in the flow chart of FIG. 5.

Wie in dem Diagramm in Fig. 7 gezeigt ist, wird die Detektie­ rung durch die Drucksensoren in Wirklichkeit etwas verzögert. Das heißt bei der Detektierung von TDC tritt eine Zeit- oder Winkelverzögerung (ΘT oder TTD) auf, während bei der De­ tektierung der Maximaldruckstellung eine Zeit- oder Winkel­ verzögerung (ΘSD oder TSD) auftritt. Daher muß der tatsächli­ che Maximal-Druckwinkel ΘpmaxACT durch folgende Rechnung abgeleitet werden: ΘpmaxACT = ΘTD + (Θpmax - ΘSD).As shown in the diagram in FIG. 7, the detection by the pressure sensors is actually somewhat delayed. This means that a time or angle delay (ΘT or TTD) occurs when TDC is detected, while a time or angle delay (ΘSD or TSD) occurs when the maximum pressure position is detected. Therefore, the actual maximum pressure angle ΘpmaxACT must be derived using the following calculation: ΘpmaxACT = ΘTD + (Θpmax - ΘSD).

Fig. 8 ist ein Ausschnitt einer weiteren Ausbildungsform der Vorrichtung nach der Erfindung, wobei die restlichen Teile mit jenen der Vorrichtung nach Fig. 1 übereinstimmen. Bei dieser Ausführungsform ist die Peak-Holding-Schaltung 22 des Maximal-Zylinderdruckwinkelsignals/Klopfsignalerzeugers 20 in Fig. 1 durch eine Differenzierschaltung 22′ ersetzt, wobei die abgabeseitigen Wellenformen desselben in Fig. 9 gezeigt sind. Die Differentationsschaltung erhält den Aus­ gang des Multiplexers 18 und wie in Fig. 9 gezeigt ist, geht ihr Ausgang zu dem Zeitpunkt durch Null, wenn die Wellenform von dem Multiplexer die Position des Maximal-Zylinderdrucks erreicht und an dem Teil derselben, der der Klopffrequenz überlagert ist. Dieser Ausgang wird über den Komparator 420 dem Impulsrückflankendetektor 26 zugeleitet, der einen Impuls mit vorbestimmter Breite ausgibt. Ansonsten stimmt die Vor­ richtung bei dieser Ausbildungsform mit jener überein, die in Fig. 1 gezeigt ist. Die Erfindung wurde vorstehend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele gezeigt und erläutert. Selbstverständlich ist jedoch die Erfindung hierauf nicht beschränkt und es können Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden, ohne den Schutzumfang zu verlassen. FIG. 8 is a section of a further embodiment of the device according to the invention, the remaining parts corresponding to those of the device according to FIG. 1. In this embodiment, the peak holding circuit is of the maximum cylinder pressure angle signal / knock signal generator replaces 22 20 in FIG. 1 by a differentiating circuit 22 ', wherein the delivery-side shaft forms of the same in Fig. 9 are shown. The differentiation circuit receives the output of the multiplexer 18 and, as shown in Fig. 9, its output goes to zero at the time when the waveform from the multiplexer reaches the position of the maximum cylinder pressure and at the part thereof which overlaps the knock frequency is. This output is fed via the comparator 420 to the pulse trailing edge detector 26 , which outputs a pulse with a predetermined width. Otherwise, the device corresponds in this form of training with that shown in FIG. 1. The invention has been shown and explained above with reference to preferred exemplary embodiments. Of course, however, the invention is not limited to this and changes and modifications can be made without leaving the scope of protection.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Regeln des Zündzeitpunktes einer Brenn­ kraftmaschine, umfassend
  • a) einen Drucksensor (12) in der Nähe jeder Brennkammer der Maschine zur Feststellung von Druckänderungen in der jeweiligen Kammer,
  • b) einen Kurbelwinkelsensor (32) zur Feststellung der Winkelstellung der Kurbelwelle,
  • c) eine an den Drucksensor (12) über eine Frequenzfil­ tereinrichtung (16) angeschlossene Signalerzeuger­ schaltung (20),
  • d) eine an die Signalerzeugerschaltung (20) und den Kurbelwinkelsensor (32) angeschlossene Zündzeitpunkt-Bestimmungseinrichtung (30), umfassend
  • d1) eine Einrichtung zur Ermittlung des Maximal­ druckwinkels (Θpmax), bei welchem der Zylinder­ druck maximal ist,
  • d2) eine Einrichtung zur Feststellung von Klopfen und
  • d3) eine Zündzeitpunkt-Bestimmungseinrichtung zur Ermittlung der Abweichung des Maximaldruckwinkels von einem vorbestimmten Sollwert und zur Berech­ nung eines korrigierten Zündzeitpunktes im Sinne einer Verringerung der Abweichung dann, wenn kein Klopfen festgestellt worden ist, und zur Bestim­ inung eines verzögerten Zündzeitpunktes dann, wenn Klopfen festgestellt worden ist, und
  • e) eine an die Zündzeitpunkt-Bestimmungseinrichtung (30) angeschlossene Zündeinrichtung (40) zum Zünden eines Kraftstoff-Luft-Gemisches in der jeweiligen Kammer,
1. Device for controlling the ignition timing of an internal combustion engine, comprising
  • a) a pressure sensor ( 12 ) in the vicinity of each combustion chamber of the machine for detecting pressure changes in the respective chamber,
  • b) a crank angle sensor ( 32 ) for determining the angular position of the crankshaft,
  • c) a signal generator circuit ( 20 ) connected to the pressure sensor ( 12 ) via a frequency filter tereinrichtung ( 16 ),
  • d) comprising an ignition timing determination device ( 30 ) connected to the signal generator circuit ( 20 ) and the crank angle sensor ( 32 )
  • d1) a device for determining the maximum pressure angle (Θpmax) at which the cylinder pressure is maximum,
  • d2) a device for detecting knocking and
  • d3) an ignition timing determining device for determining the deviation of the maximum pressure angle from a predetermined desired value and for calculating a corrected ignition timing in the sense of reducing the deviation if no knocking has been determined, and for determining a delayed ignition timing if knocking has been determined has been, and
  • e) an ignition device ( 40 ) connected to the ignition timing determination device ( 30 ) for igniting a fuel-air mixture in the respective chamber,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Filtereinrichtung (16) einen Tiefpaßfilter umfaßt, welcher ein Signal mit Frequenzen bis ein­ schließlich der Klopffrequenzen abgibt, und wobei die Signalerzeugerschaltung ferner folgende Elemente umfaßt:
  • - Mittel zum Bestimmen eines Bezugswerts, welcher im Bereich des maximalen Werts des Ausgabesignals des Tiefpaßfilters (16) liegt; und
  • - Mittel zum Vergleichen des Ausgabesignals des Tiefpaßfilters (16) mit dem Bezugswert, um ein erstes Impulssignal abzugeben, wenn das Größenverhältnis zwischen dem Ausgabesignal des Tiefpaßfilters (16) und dem Referenzwert sich umkehrt, und um ein weiteres Impulssignal immer dann abzugeben, wenn sich das Größenverhältnis zwischen dem nachfolgend erfaßten Ausgabesignal des Tiefpaßfilters (16) und dem Referenzwert in der gleichen Richtung umkehrt; und
characterized,
that the filter device ( 16 ) comprises a low-pass filter, which emits a signal with frequencies up to and including the knocking frequencies, and wherein the signal generator circuit further comprises the following elements:
  • - Means for determining a reference value which lies in the range of the maximum value of the output signal of the low-pass filter ( 16 ); and
  • - Means for comparing the output signal of the low-pass filter ( 16 ) with the reference value to output a first pulse signal when the size ratio between the output signal of the low-pass filter ( 16 ) and the reference value is reversed, and to output a further pulse signal whenever that Reverses the size ratio between the subsequently detected output signal of the low-pass filter ( 16 ) and the reference value in the same direction; and
daß die Zündzeitpunkt-Bestimmungseinrichtung die Winkelstellung der Kurbelwelle, bei welcher das erste Impulssignal von der Signalerzeugerschaltung abgegeben wird, als den Maximaldruckwinkel bestimmt, und die Impulssignale zählt, und dann, wenn die erfaßte Anzahl von Impulssignalen einen vorbestimmten Wert über­ schreitet, bestimmt, daß Klopfen aufgetreten ist.that the ignition timing determining means Angular position of the crankshaft, at which the first Pulse signal emitted by the signal generator circuit is determined as the maximum pressure angle, and the Pulse signals counts, and then when the detected number of pulse signals over a predetermined value steps, determines that knocking has occurred. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Peak-Holding Schaltung (22) zum Erzeugen des Bezugswerts. 2. Device according to claim 1, characterized by a peak holding circuit ( 22 ) for generating the reference value. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Feststellung von Störungen des Drucksensors, welche dann eine Sensorstörung annimmt, wenn inner­ halb eines vorbestimmten Winkelbereichs keine Impuls­ signale erzeugt werden und die in diesem Falle die Zündzeitpunkt-Ermittlungseinrichtung (30) veranlaßt, den Zündzeitpunkt um einen vorbestimmten Wert zu verzögern.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized by a device for detecting malfunctions of the pressure sensor, which then assumes a sensor malfunction if no pulse signals are generated within a predetermined angular range and which in this case causes the ignition timing determination device ( 30 ) to retard the ignition timing by a predetermined value. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine an die Peak-Holding-Schaltung (22) angeschlossene sowie an den Ausgang der Filtereinrichtung (16) angeschlossene Vergleichs­ schaltung (24), die dann das Impulssignal abgibt, wenn der Wert des Ausgangssignals der Filtereinrich­ tung (16) den Wert des Ausgangssignals der Maximal­ wert-Halteschaltung (22) übersteigt.4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized by a connected to the peak holding circuit ( 22 ) and connected to the output of the filter device ( 16 ) comparison circuit ( 24 ) which then emits the pulse signal when the value of the output signal the Filtereinrich device ( 16 ) exceeds the value of the output signal of the maximum value hold circuit ( 22 ). 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen an die Vergleichsschaltung (24) angeschlossenen Impulsrück­ flankendetektor (26) zur Erzeugung eines Impulssig­ nals vorgegebener Breite.5. The device according to claim 4, characterized by a to the comparison circuit ( 24 ) connected pulse back edge detector ( 26 ) for generating a pulse signal nals predetermined width. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Multiplexer (18) zwischen der Filtereinrich­ tung (16) und der Peak-Holding-Schaltung (22) vorgesehen ist zur Weitergabe der Ausgangssignale der Filtereinrichtung an die Peak-Holding-Schaltung (22) in der Zündreihenfolge der Maschine.6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that a multiplexer ( 18 ) between the Filtereinrich device ( 16 ) and the peak holding circuit ( 22 ) is provided for forwarding the output signals of the filter device to the peak holding circuit ( 22 ) in the firing order of the machine. 7. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Maximaldruck-Winkel-Ermittlungseinrichtung (30) den Maximaldruckwinkel durch Messung des Zeitab­ stands zwischen dem Auftreten des Maximaldrucks und einer vorgegebenen Kurbelwinkelstellung (TDC) und durch Umrechnen der gemessenen Zeit in einen Winkel­ wert feststellt.7. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the maximum pressure angle determining device ( 30 ) the maximum pressure angle by measuring the time interval between the occurrence of the maximum pressure and a predetermined crank angle position (TDC) and by converting the measured time into one Angle value. 8. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündzeitpunkt-Ermittlungseinrichtung (30) die Zündzeitpunktkorrektur in Abhängigkeit von der Größe der Abweichung zwischen Maximaldruck-Winkel und vorbestimmtem Sollwinkel bestimmt.8. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the ignition timing determination device ( 30 ) determines the ignition timing correction as a function of the size of the deviation between the maximum pressure angle and a predetermined target angle. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündzeitpunkt-Ermittlungseinrichtung (30) die Zündzeitpunktkorrektur durch Vergleich der Abweichung mit wenigstens einem vorbestimmten Winkel bestimmt (Schritte 126, 130 bzw. 136, 140).9. The device according to claim 8, characterized in that the ignition timing determination device ( 30 ) determines the ignition timing correction by comparing the deviation with at least one predetermined angle (steps 126, 130 and 136, 140). 10. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündzeitpunkt-Ermittlungseinrichtung (30) den Zündzeitpunkt (Θig) gesondert für jeden Zylinder ermittelt.10. The device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the ignition timing determining device ( 30 ) determines the ignition timing (Θig) separately for each cylinder.
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