DE3721424A1 - Vorrichtung zum regeln des zuendzeitpunktes bei einer brennkraftmaschine - Google Patents
Vorrichtung zum regeln des zuendzeitpunktes bei einer brennkraftmaschineInfo
- Publication number
- DE3721424A1 DE3721424A1 DE19873721424 DE3721424A DE3721424A1 DE 3721424 A1 DE3721424 A1 DE 3721424A1 DE 19873721424 DE19873721424 DE 19873721424 DE 3721424 A DE3721424 A DE 3721424A DE 3721424 A1 DE3721424 A1 DE 3721424A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- ignition timing
- internal combustion
- ignition
- knocking
- engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
- F02P5/15—Digital data processing
- F02P5/152—Digital data processing dependent on pinking
- F02P5/1521—Digital data processing dependent on pinking with particular means during a transient phase, e.g. starting, acceleration, deceleration, gear change
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
Description
Die Erfindung befaßt sich mit einer Vorrichtung zum Regeln des
Zündzeitpunktes bei einer Brennkraftmaschine und insbesondere
mit einer Vorrichtung zum Regeln des Zündzeitpunktes bei
einer Brennkraftmaschine während des Auftretens eines Klopfens.
Bei einer Vorrichtung zum Regeln des Zündzeitpunkts bei einer
Brennkraftmaschine ist es wichtig, das Klopfen zu berücksichtigen.
Wenn ein Klopfen auftritt, so ist es entscheidend, daß dieses
unmittelbar beseitigt wird, um die Brennkraftmaschine vor
Beschädigungen zu schützen. Auch ist es notwendig, sicherzustellen,
daß das Verhindern des Klopfens wirksam während allen
Betriebszuständen der Brennkraftmaschine einschließlich jenen
Zeiten vorgenommen wird, wenn die Brennkraftmaschine sich in einem
Betriebsübergangszustand befindet. Ferner ist es nach dem
Überwinden des Klopfens notwendig, den Zündzeitpunkt sofort auf
seinen Anfangswert zurückzustellen, so daß keine Verminderung
der Brennkraftmaschinenabgabeleistung verursacht wird. Dies muß
aber erfolgen, währenddem in fortgesetzter Weise das Wiederauftreten
bzw. das Wiederholen des Klopfens verhindert wird. Wie
beispielsweise in der offengelegten japanischen Patentanmeldung
No. 58 (1983)-82 074 gezeigt ist, ist es üblich, das Klopfen dadurch
zu verhindern, daß der Zündzeitpunkt im Sinne einer Spätzündung
verstellt wird, wenn das Klopfen beginnt. Bei dieser
üblichen Auslegung jedoch erfolgt die Zündzeitpunktverstellung
im Sinne einer Spätzündung beim Auftreten des Klopfens in Inkrementen
von einem Grad, so daß der Sollwert des Zündzeitpunkts
nur über eine beträchtliche Anzahl von Zündungen hinweg erreicht
werden kann. Dies ist insbesondere ungünstig im niederen
Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine, da das Zeitintervall
zwischen den Zündungen in diesem Bereich relativ
groß ist und man daher viel Zeit benötigt, um das Klopfen zu
eliminieren, wenn es einmal angefangen hat aufzutreten. Als
Folge hiervon wird das Fahrverhalten eines mit einer solchen
Brennkraftmaschine ausgestatteten Fahrzeugs beeinträchtigt und
die Gefahr der Beschädigung einer Brennkraftmaschine nimmt
zu.
Auch führt diese übliche Auslegung zu Nachteilen im Hinblick
auf die Regelung der Zündzeitpunktverstellung während der Übergangszustände
des Brennkraftmaschinenbetriebs, wie z. B. während
der schnellen Beschleunigung. Dies trifft beispielsweise insbesondere
dann zu, wenn die Form o. dgl. der Brennkammer derart
beschaffen und ausgelegt ist, daß die Zündung während des normalen
Brennkraftmaschinenbetriebs derart eingestellt ist, daß
sie in der Nähe der Klopfgrenze erfolgt, um die Leistungsfähigkeit
der Brennkraftmaschine zu verbessern. In solchen Fällen
ist die übliche Zündzeitpunktverstelleinrichtung, wie z. B. jene,
die in der offengelegten japanischen Patentanmeldung 56 (1981)-
20 765 angegeben ist, nicht fähig, während einer schnellen Beschleunigung
das Klopfen vollständig zu eliminieren und dies
trifft selbst dann zu, wenn eine automatische Klopfregelung
bei den Zündzeitpunktregelsystemen vorhanden ist. Typischerweise
verzögern die üblichen Einrichtungen den Zündzeitpunkt zu wenig,
um das Klopfen zu verhindern oder er wird zu stark verzögert
bzw. im Sinne einer Spätzündung verstellt, wodurch dann das
Betriebsleistungsvermögen der Brennkraftmaschine in unnötiger
Weise herabgesetzt wird.
Auch treten Schwierigkeiten im Hinblick auf die Zündzeitpunktverstellung
im Sinne einer Frühzündung auf, um eine Rückführung
nahe des Anfangswertes zu erreichen, nachdem das Klopfen verhindert
wurde. Obgleich beispielsweise in der offengelegten japanischen
Patentanmeldung Nr. 55 (1980)-91 765 vorgeschlagen worden
ist, die Länge der Warteperiode bei einer Zündzeitpunktverstellung
im Sinne einer Frühzündung zu variieren, (d. h. die
Anzahl der Zündungen zu variieren, die durchlaufen werden,
bevor die Zündzeitpunktverstellung im Sinne einer Frühzündung
eingeleitet wird, um eine Rückstellung auf den Anfangswert zu
erreichen) wobei diese Variierung in Abhängigkeit von der Klopfauftrittsfrequenz
erfolgt, ändert die übliche Einrichtung die
Warteperiode nur in Abhängigkeit davon, um ein Klopfen während
der letzten 32 oder 128 Zündungen ein- oder mehrmals aufgetreten
ist oder nicht. Hierbei wird nicht die Voreilung des Zündwinkels
im Hinblick auf andere Brennkraftmaschinenbetriebsbedingungen
bestimmt, wie z. B. eine Bestimmung unter Bezugnahme
auf die Ergebnisse einer Detektion, die vorgenommen wird, um
zu bestimmen, ob der Brennkraftmaschinenbetriebszustand sich
von einem Grundbetriebszustand zu einem Übergangsbetriebszustand
geändert hat. Als Folge hiervon ist es unmöglich, ein
optimales Leistungsverhalten der Brennkraftmaschinen zu jeder
Zeit sicherzustellen. Während es während des Arbeitens der
Brennkraftmaschine im niedrigen Drehzahlbereich im Hinblick
auf die Erzielung einer optimalen Abgabeleistung bevorzugt
wird, die Zündung so einzustellen, daß sie an oder in der
Nähe des Punktes erfolgt, bei der ein Klopfen in Spuren auftritt,
so ist es während des Arbeitens der Brennkraftmaschine
bei hoher Drehzahl notwendig, eine Zündzeitpunktsverstellung
mit einer stärkeren Verstellung im Sinne einer Spätzündung zu
verwenden, um das Auftreten eines häufigen Klopfens und eine
Beschädigung der Brennkraftmaschine zu verhindern, die zu einer
Verkürzung der Standzeit führen könnte.
Wenn andererseits die Brennkraftmaschine sich in einem Übergangszustand
befindet, insbesondere bei der schnellen Beschleunigung,
bei dem es unmöglich ist, eine gewisse Zunahme der
Klopfauftrittsfrequenz zu vermeiden, so ist es dennoch notwendig,
diese Frequenz innerhalb gewisser Grenzen zu halten,
um die Brennkraftmaschine zu schützen. Um somit die Brennkraftmaschinenabgabeleistung
und das Fahrzeugfahrverhalten bei der
Bestimmung der Rückstellung (Verstellung im Sinne einer Frühzündung)
des Zündzeitpunkts nach der Verhinderung des Klopfens
zu optimieren, ist es nicht nur notwendig, die Bezugsklopfauftrittsfrequenz
unter Berücksichtigung des Brennkraftmaschinenbetriebszustandes
zu variieren, sondern auch zu ermitteln, ob
die Brennkraftmaschine sich in einem Grundbetriebszustand oder
in einem Übergangsbetriebszustand befindet und auf der Basis
dieser Ermittlung die Bezugsklopfauftrittsfrequenz so zu verändern,
daß die Klopfauftrittsfrequenz auf einem konstanten
Wert unabhängig von den Änderungen des Betriebszustands der
Brennkraftmaschine bleibt. Bei den üblichen Auslegungsformen
ist diesbezüglich noch vieles zu verbessern.
Unter Berücksichtigung der vorstehend genannten Nachteile beim
Stand der Technik zielt die Erfindung darauf ab, eine Vorrichtung
zur Regelung des Zündzeitpunktes bei einer Brennkraftmaschine
bereitzustellen, bei der der Zündzeitpunkt zum Zeitpunkt
des Auftretens des Klopfens in Bezug zum Brennkraftmaschinenbetriebszustand
bestimmt wird.
Ferner bezweckt die Erfindung, eine Vorrichtung zum Regeln des
Zündzeitpunktes bei einer Brennkraftmaschine bereitzustellen,
bei der die Größe der Zündzeitpunktverstellung zum Zeitpunkt
des Auftretens des Klopfens bezüglich des Brennkraftmaschinenbetriebszustandes
bestimmt wird, so daß das Klopfen und die Beschädigung
der Brennkraftmaschine während allen Brennkraftmaschinenbetriebszuständen,
insbesondere während des Brennkraftmaschinenbetriebszustandes
bei niedriger Drehzahl sofort verhindert
werden können und daß das Fahrverhalten des mit einer
solchen Brennkraftmaschine betriebenen Fahrzeuges verbessert
wird.
Auch soll nach der Erfindung eine Vorrichtung zum Regeln des
Zündzeitpunktes bei einer Brennkraftmaschine bereitgestellt
werden, bei der das Klopfen im Übergangsbetriebszustand wirksam
verhindert wird und die Größe der Verstellung des Zündzeitpunkts
im Sinne einer Spätzündung in geeigneter Weise so bestimmt
wird, daß eine unnötige Verminderung der Brennkraftmaschinenabgabeleistung
verhindert wird.
Ferner soll nach der Erfindung eine Vorrichtung zum Regeln des
Zündzeitpunktes bei einer Brennkraftmaschine bereitgestellt
werden, bei der der Zündzeitpunkt bezüglich des Brennkraftmaschinenbetriebszustands
erfaßt wird und die Frequenz des Auftretens
des Klopfens selbst zu dem Zeitpunkt erfaßt wird, wenn
der Zündzeitpunkt im Sinne einer Frühzündung verstellt wird,
um ihn auf seinen Ausgangswert im Anschluß an die Beseitigung
des Klopfens zurückzustellen, wobei ein Wiederauftreten des
Klopfens verhindert wird, da der Brennkraftmaschinenbetrieb
optimiert wird und das Fahrverhalten des mit der Brennkraftmaschine
betriebenen Fahrzeugs verbessert wird.
Nach der Erfindung wird daher eine Vorrichtung zum Regeln des
Zündzeitpunktes bei einer Brennkraftmaschine angegeben, die
sich dadurch auszeichnet, daß eine Einrichtung zum Detektieren
der Winkelposition einer Brennkraftmaschinenkurbelwelle vorgesehen
ist, die in der Nähe eines Drehteils der Brennkraftmaschine
angeordnet ist, daß eine Einrichtung zum Detektieren des Zustands
der Brennkraftmaschinenbelastung vorgesehen ist, die
an einem entsprechenden Teil der Brennkraftmaschine angeordnet
ist, daß eine Einrichtung zum Detektieren des Verbrennungszustandes
eines Luft/Brennstoffgemisches vorgesehen ist, die in
der Nähe einer Brennkammer angeordnet ist, daß eine Einrichtung
zum Detektieren des Klopfens auf der Basis des Ausgangs der
Verbrennungszustandsdetektionseinrichtung vorgesehen ist, daß
eine Einrichtung vorgesehen ist, die einen Grundzündzeitpunkt
auf der Basis der Ausgänge der Kurbelwinkeldetektiereinrichtung
und der Brennkraftmaschinenbelastungszustandsdetektiereinrichtung
bestimmt und den Grundzündzeitpunkt um eine gewisse Größe
auf der Basis des Ausganges der Klopfdetektiereinrichtung verstellt,
und daß eine Zündeinrichtung vorgesehen ist, die das
Luft/Brennstoffgemisch in der Brennkammer bei Erhalt des Ausgangs
der Zündzeitpunktbestimmungseinrichtung zündet. Bei der
Vorrichtung wird die Verstellgröße des Grundzündzeitpunkts unter
Berücksichtigung des Brennkraftmaschinenbetriebszustandes bestimmt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten
Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung. Darin zeigt
Fig. 1 ein Blockdiagramm zur Verdeutlichung der Gesamtauslegung
einer Vorrichtung zum Regeln des Zündzeitpunktes
bei einer Brennkraftmaschine nach
der Erfindung,
Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der Arbeitsweise
der Vorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 3 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Stellgrößen
d R R und d R A, die bei den Ermittlungen gemäß
dem Flußdiagramm nach Fig. 2 zur Anwendung
kommen,
Fig. 4 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Zündzeitpunktsregelung
gemäß dem Flußdiagramm nach Fig. 2
im Vergleich zu der üblichen Technik,
Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung einer
zweiten bevorzugten Ausbildungsform nach der
Erfindung,
Fig. 6 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines Anfangswertes
d R st einer Stellgröße während des Brennkraftmaschinenübergangszustandes,
die bei dem
Flußdiagramm nach Fig. 5 zur Anwendung kommt,
Fig. 7 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms des Flußdiagramms
nach Fig. 5,
Fig. 8 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Endwertes
d R T der Stellgröße während des Übergangsbrennkraftmaschinenbetriebszustandes,
die beim Flußdiagramm
nach Fig. 5 zur Anwendung kommt,
Fig. 9 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung einer dritten
bevorzugten Ausbildungsform nach der Erfindung,
Fig. 10 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Ermittlungskoeffizienten,
die beim Flußdiagramm in Fig. 9
vorkommen,
Fig. 11 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammenhangs
zwischen den Ermittlungskoeffizienten nach Fig. 10
und der Klopfauftrittsfrequenz,
Fig. 12 eine Tabelle mit speziellen Werten der Ermittlungskoeffizienten
nach Fig. 10, die in einem Festspeicher
(ROM) eines Mikroprozessors gespeichert
sind, und
Fig. 13 ein Diagramm zur konkreten Verdeutlichung des
Zündzeitpunktregelverfahrens gemäß der dritten
Ausbildungsform nach der Erfindung.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm zur Verdeutlichung der Gesamtauslegung
der Regelvorrichtung nach der Erfindung. Wie in dieser
Figur gezeigt ist, ist ein Kurbelwinkelsensor 12, der als eine
elektromagnetische Hackfesteinrichtung o. dgl. ausgelegt sein
kann, in der Nähe eines Drehteils einer Vier-Zylinder-Brennkraftmaschine
10 zum Detektieren der Änderungen des Kurbelwinkels
der Brennkraftmaschine 10 angeordnet, die bei der hin- und
hergehenden Bewegung der Kolben 14 (nur einer ist gezeigt) bewirkt
wird. Eine Drosselklappe 18, die in einem Lufteinlaßkanal
16 vorgesehen ist, ist mit einem Gaspedal bzw. Fahrpedal
(nicht gezeigt) derart verbunden, daß sie geöffnet und geschlossen
wird, wenn die Bedienungsperson des mit der Brennkraftmaschine
betriebenen Fahrzeuges das Fahrpedal bzw. Gaspedal
niederdrückt und losläßt. Ein Drucksensor 20 ist stromab der
Drosselklappe 18 zum Detektieren des Absolutdruckes der an dieser
Stelle strömenden Luft vorgesehen. Der detektierte Druck
der Ansaugluft wird verwendet, um den Brennkraftmaschinenbelastungszustand
zu bestimmen. Ein Drosselsensor 22, der als ein
Potentiometer o. dgl. ausgelegt ist, ist in der Nähe der Drosselklappe
18 vorgesehen, um den Öffnungsgrad derselben zu detektieren.
Die Brennkraftmaschine 10 ist ferner an einer geeigneten Stelle
eines Zylinderkopf 24 mit einem Klopfsensor 28 versehen, der
den Verbrennungszustand eines Luft/Brennstoffgemisches in einer
Brennkammer 26 ertastet. Der Ausgang des Klopfsensors 28 liegt
an einer Steuereinheit 30 an, in der er in eine Klopfdetektierschaltung
32 angegeben wird. In der Klopfdetektierschaltung 32
wird das Signal von dem Klopfsensor 28 zu Beginn einem Brennpaßfilter
34 zugeleitet, um nur die Klopffrequenzkomponente
zu extrahieren. Der Ausgang des Brennpaßfilters 34 liegt andererseits
an einer Spitzenwertdetektionsschaltung 36 an, in der
der Spitzenwert des Klopfsignales detektiert wird. Auch wird
er an einen Vergleichsbezugswertgenerator 38 angelegt, in dem
der Mittelwert des Signals von dem Klopfsensor 26 während des
Betriebs oder Klopfen bestimmt wird. Die Ausgänge der Spitzenwertdetektionsschaltung
36 und des Vergleichsbezugswertgenerators
38 werden an einen Komparator 40 angelegt, in dem die
beiden Ausgänge verglichen werden, und wenn der Spitzenwert den
Mittelwert überschreitet, wird angenommen, daß ein Klopfen aufgetreten
ist. Die der Klopfdetektierschaltung 32 folgende Stufe
ist ein Mikroprozessor 42. Die Hauptteile des Mikroprozessors
22 sind ein Eingabeteil 42 a, ein A/D (Analog/Digital)-Wandler
42 b, eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) 42 c, ein ROM (Festspeicher)
42 d, ein RAM (Random-Speicher) 42 e und ein Ausgabeteil
42 f. Der Ausgang der Klopfdetektionsschaltung 32 wird
in den Mikroprozessor 42 eingegeben und in RAM 42 e gespeichert.
Der Ausgang des Kurbelwinkelsensors 12 wird auch in die Steuereinheit
30 eingegeben, in der der zuerst mittels einer Wellenform-
Formungsschaltung 44 geformt wird und dann über das Eingabeteil
42 a in den Mikroprozessor 42 zur Abspeicherung im RAM 42 e
eingegeben wird. Die Ausgänge des Drucksensors 20 und des Drosselsensors
22 werden pegelkonvertiert in einem Pegelkonverter
46 und werden dann dem Mikroprozessor 42 zugeleitet, in dem sie
zuerst in eine digitale Form mit Hilfe des A/D-Wandlers 42 b umgewandelt
und dann in RAM 42 e gespeichert werden. Die CPU 42 c
bestimmt den Zündzeitpunkt unter Verwendung der Ausgänge des
Kurbelwinkelsensors 12 und des Drucksensors 22, um tabellenartig
in ROM 42 d abgelegte Speicherwerte zur Wiederauffindung zu bilden.
Sie nimmt auch am Ausgang der Klopfdetektionsschaltung 32
eine Unterscheidung vor, ob das Klopfen aufgetreten ist oder
nicht, und wenn das Klopfen aufgetreten ist, so wird zuerst der
Zündzeitpunkt um eine vorbestimmte Größe verstellt (im Sinne
einer Spätzündung verstellt) und nach der Verhinderung des
Klopfens wird dann der Zündzeitpunkt um eine vorbestimmte Größe
im Sinne einer Frühzündung verstellt. CPU 42 c ermittelt auch
aus dem Ausgang des Drosselsensors 22 die Änderungsrate bei der
Öffnung der Drosselklappe 18 pro Zeiteinheit und aus diesem
Resultat wird die Öffnungsrate der Drosselklappe 18 bestimmt.
Auf diese Weise wird detektiert, ob sich die Brennkraftmaschine
in einem Übergangsbetriebszustand, insbesondere ob sie sich in
einem schnellen Beschleunigungszustand befindet oder nicht.
Wenn dies der Fall ist, wird der Zündzeitpunkt um eine vorbestimmte
Größe auf eine nachstehend noch näher beschriebene Weise
verstellt. Alternativ kann der Drosselsensor 42 auch entfallen
und die Detektion des Übergangsbetriebszustands kann aus
der Änderungsrate pro Zeiteinheit von den Ausgängen des Kurbelwinkelsensors
12 und/oder des Drucksensors 20 detektiert werden.
Der ermittelte Zündzeitpunkt wird dann an eine Ausgabeschaltung
48 übergeben, die die nächste Stufe im Anschluß des Mikroprozessors
42 bildet, und von dieser Ausgabeschaltung 48 wird
ein Signal zu einer Zündeinrichtung 50 übertragen, die von einem
Zündelement, einem Verteiler und dergleichen (nicht gezeigt) gebildet
wird. Die Zündeinrichtung 50 aktiviert eine Zündkerze
52, so daß das Luft/Brennstoffgemisch in der Brennkammer 26 gezündet
wird.
Das Arbeiten der Regelvorrichtung nach der Erfindung wird nachstehend
unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm nach Fig. 2 näher
erläutert. Das Programm wird jeweils pro vorbestimmtem Kurbelwinkel
begonnen.
Zuerst wird in einem Schritt 60 der Grundzündzeitpunkt R b bestimmt.
Insbesondere leitet der Mikroprozessor 42 aus dem Zündzeitpunkt
von den aufgelisteten und in ROM 42 d gespeicherten
Werten unter Verwendung der Ausgänge von dem Kurbelwinkelsensor
12 und dem Drucksensor 20 ab, die die Adreßdaten bilden. Obgleich
nicht dargestellt ist, ist es möglich, die Brennkraftmaschine
mit einem Kühlmitteltemperatursensor o. dgl. auszustatten
und der Ausgang desselben wird für eine entsprechende Kompensierung
des ausgelesenen Grundzündzeitpunktes genutzt.
Im anschließenden Schritt 62 wird die Brennkraftmaschinendrehzahl
Ne, die aus dem Wert ermittelt wird, der durch den Kurbelwinkelsensor
12 detektiert wird, verwendet, um im voraus eine
Verstellgröße d R R im Sinne einer Spätzündung und eine Verstellgröße
d R A im Sinne einer Frühzündung zu bestimmen, die dann zum
Zeitpunkt des Klopfens genutzt wird. Die Charakteristika dieser
Verstellgrößen d R R und d R A sind in dem Diagramm in Fig. 3
gezeigt. Ein wesentliches kennzeichnendes Merkmal nach der Erfindung
ist darin zu sehen, daß die Größe dieser Verstellungen
sich in Abhängigkeit von der Brennkraftmaschinendrehzahl ändert.
Wie insbesondere in der Figur gezeigt ist, werden die Verstellungen
derart vorgenommen, daß sie im niedrigen Drehzahlbereich
der Brennkraftmaschine relativ groß sind und im Verhältnis
zu der Zunahme der Brennkraftmaschinendrehzahl zunehmend
kleiner werden (während bei dieser Auslegungsform die Verstellgröße
d R A im Sinne einer Frühzündung von der Brennkraftmaschinendrehzahl
abhängig ist und auch die Verstellgröße d R R im Sinne
einer Spätzündung, kann man diese Größen alternativ auch auf
einen festen Wert festsetzen). Die Charakteristika der Stellgrößen
nach Fig. 3 sind in ROM 42 d des Mikroprozessors 42 gespeichert
und die erforderlichen Werte werden unter Verwendung
der Brennkraftmaschinendrehzahl ausgelesen, die mit Hilfe des
Mikroprozessors 42 ermittelt wird und diese dienen als Adreßdaten.
Der Verfahrensablauf wird dann mit dem Schritt 64 fortgesetzt,
in dem von dem Ausgang der Klopfdetektionsschaltung 32 bestimmt
wird, ob ein Klopfen aufgetreten ist oder nicht. Wenn ein Klopfen
aufgetreten ist, wird der Verfahrensablauf mit dem Schritt 66
fortgesetzt, in dem eine Klopfverstellgröße R kc im Sinne einer
Spätzündung durch die Spätzündungsgröße d R R verändert wird,
die im Schritt 62 gewählt wird. In dem Flußdiagramm ist die
Veränderung des Zündwinkels im Sinne einer Spätzündung als eine
Subtraktion gezeigt, während die Verstellung im Sinne einer
Frühzündung als eine Addition veranschaulicht ist. Der Anfangswert
der Klopfstellgröße R kc ist Null.
Wenn im Schritt 64 herausgefunden wird, daß kein Klopfen aufgetreten
ist, wird der Verfahrensablauf mit dem Schritt 68 fortgesetzt,
in dem bestimmt wird, ob eine Zündzeitpunktverstellwarteperiode
Iw (definiert als eine vorbestimmte Anzahl von
Zündungen) verstrichen ist oder nicht. Wenn diese Warteperiode
nicht verstrichen ist, wird der Verfahrensablauf mit dem Schritt
70 fortgesetzt, in dem die Klopfstellgröße R kc, die im vorangehenden
Zyklus verwendet wurde, unverändert belassen wird.
Wenn im Schritt 68 herausgefunden wird, daß die Zündzeitpunktverstellwarteperiode
Iw verstrichen ist, wird der Verfahrensablauf
mit dem Schritt 72 fortgesetzt, indem die Klopfstellgröße
R kc in Richtung einer Frühzündung um eine Größe d R A zurückgestellt
wird. Die Zündzeitpunktverstellwarteperiode Iw kann eine
feste Länge haben oder sie kann sich in Abhängigkeit von dem
Brennkraftmaschinenbetriebszustand ändern. Im abschließenden
Schritt 74 wird die Klopfverstellgröße R kc zu dem Grundzündzeitpunkt
R b addiert, um den endgültigen Zündzeitpunkt R ig zu erhalten,
der dann bei der Zündeinrichtung 50 genutzt wird und
an diese über die Ausgangsschaltung 48 angelegt wird.
Fig. 4 zeigt einen Vergleich der Ergebnisse, die man bei der
vorstehend beschriebenen Ausbildungsform erhält und jenen, die
man bei üblichen Vorrichtungen erhält. Hierbei ist insbesondere
zu erkennen, daß im Betriebsbereich mit niedriger Drehzahl, in
dem das Intervall zwischen den Zündungen relativ groß ist, die
Vorrichtung nach der Erfindung eine schnellere Verstellung
des Zündzeitpunktes auf den Wert ermöglicht, der zur Eliminierung
des Klopfens erforderlich ist. Als Folge hiervon kann eine
Beschädigung der Brennkraftmaschine verhindert werden und das
Fahrverhalten eines mit der Brennkraftmaschine betriebenen Fahrzeuges
läßt sich verbessern.
Fig. 5 zeigt eine zweite bevorzugte Ausbildungsform nach der
Erfindung, bei der im speziellen auf die Maßnahmen Bezug genommen
wird, die sich mit dem Klopfen während der Beschleunigung
befassen. Auch dieses Programm wird bei einem vorbestimmten
Kurbelwinkel begonnen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird in einem Schritt 100 ein
Grundzündzeitpunkt R b bestimmt und der Verfahrensablauf wird
dann mit dem Schritt 102 fortgesetzt, in dem aus der Änderungsrate
d R th, die aus dem Ausgang des Drosselsensors 22 ermittelt
wird, bestimmt wird, ob der Brennkraftmaschinenbetriebszustand
ein Beschleunigungszustand ist und hierbei wird insbesondere
ermittelt, ob die Brennkraftmaschine zu diesem Zeitpunkt beschleunigt
wird oder nicht. Hierbei wird der ermittelte Wert
von d R th mit einem Beschleunigungsunterscheidungswert d R thr
verglichen und es wird gefolgert, daß die Brennkraftmaschine beschleunigt
wird, wenn der erstgenannte Wert größer als der
letztgenannte ist. Der Begriff (die Brennkraftmaschine wird zu
diesem Zeitpunkt beschleunigt), der in dieser Beschreibung verwendet
wird, bezieht sich nur auf einen Zeitpunkt, wenn die
Öffnungsrate der Drosselklappe 18 zu dem betreffenden Zeitpunkt
den Beschleunigungsbestimmungswert überschreitet und hierbei ist
nicht eine daran anschließende Periode mitumfaßt. Alternativ
kann der Beschleunigungszustand auch aus der Änderungsrate pro
Zeiteinheit von den Ausgängen des Kurbelwinkelsensors 12 und
des Drucksensors 20 ermittelt werden, wie dies vorstehend bereits
erwähnt ist. Ferner kann der Beschleunigungszustandsunterscheidungswert
derart gesetzt werden, daß die Detektion des
Beschleunigungszustandes nur auf den Fall der Detektion einer
schnellen Beschleunigung begrenzt ist.
Wenn im Schritt 102 ermittelt wird, daß die Brennkraftmaschine
zu diesem Zeitpunkt beschleunigt wird, wird der Verfahrensablauf
mit dem Schritt 104 fortgesetzt, indem ein Zeitzähler
(nicht gezeigt) den Mikroprozessor 42 zum Messen der verstrichenen
Zeit gestartet wird, um die Messung der verstrichenen Zeit t
von dem Überschreitungspunkt zu beginnen, der im Schritt 102
bestimmt worden ist. Im darauffolgenden Schritt 106 wird dann
ein Ausgangswert R st für die Verstellung während des Übergangszustandes
ermittelt. Die Kennlinie des Ausgangswertes R st
ist in Fig. 6 gezeigt. Wenn die Änderungsrate d R th, die von
dem Ausgang des Drosselsensors 22 ermittelt wird, größer als
der Beschleunigungsunterscheidungswert d R thr ist und wenn ermittelt
wird, daß die Brennkraftmaschine zu diesem Zeitpunkt
beschleunigt wird, wird der Ausgangswert R st für die Verstellung
während des Übergangszustandes aus der Kennlinie nach
Fig. 6 auf der Basis der Änderungsrate d R th bestimmt. Der Ausgangswert
R st ist an sich ein Verzögerungswinkel, d. h. ein
Winkel für eine Verstellung im Sinne einer Spätzündung. Die durch
den Kurvenzug in Fig. 6 dargestellten Kennwerte sind in tabellarischer
Form in ROM 42 d gespeichert und die Ausgangswerte
R st werden unter Verwendung der Änderungsgröße d R th als Adreßdaten
ausgelesen. Der Verfahrensablauf wird dann mit dem
Schritt 108 fortgesetzt, in dem die Klopfstellgröße R kc ermittelt
wird. Diese Ermittlung erfolgt mit Hilfe eines Unterprogramms,
das als Flußdiagramm in Fig. 7 dargestellt ist. Im
Schritt 200 wird die Klopfauftrittsfrequenz ermittelt und es
wird bestimmt, ob der ermittelte Wert einen vorbestimmten Wert
überschreitet. Die Klopfauftrittsfrequenz wird basierend darauf
bestimmt, wie oft während einer vorbestimmten Anzahl von
vorangehenden Zündungen ein Klopfen aufgetreten ist (die Ermittlung
der Klopfauftrittsfrequenz wird nachstehend in Verbindung
mit der dritten Ausbildungsform nach der Erfindung
näher erläutert). Wenn im Schritt 200 bestimmt wird, daß die
Klopfauftrittsfrequenz gleich oder größer als der vorbestimmte
Wert ist, was bedeutet, daß leicht ein Klopfen auftreten kann,
wird der Verfahrensablauf mit dem Schritt 202 fortgesetzt, in
dem die Klopfstellgröße R kc um eine Größe d R R unabhängig
davon im Sinne einer Spätzündung verstellt wird, ob ein Klopfen
während des momentanen Zyklus tatsächlich aufgetreten ist oder
nicht. Wenn andererseits im Schritt 200 bestimmt wird, daß
die Klopfauftrittsfrequenz kleiner als der vorbestimmte Wert
ist, wird der Verfahrensablauf mit dem Schritt 204 fortgesetzt,
indem bestimmt wird, ob ein Klopfen während des momentanen
Betriebszyklus aufgetreten ist oder nicht. Wenn dies
der Fall ist, erfolgt eine Verstellung im Sinne einer Spätzündung
und wenn dies nicht der Fall ist, wird der Zündzeitpunkt
im Sinne einer Frühzündung um die Größe d R A verstellt
(Schritte 204, 206). Da bei der vorliegenden Ausbildungsform
die Klopfverstellgröße nur ermittelt wird, wenn bestimmt wird,
daß die Brennkraftmaschine zu diesem Zeitpunkt beschleunigt
wird, so besteht keine Notwendigkeit nach einem Schritt zum Bestimmen,
ob eine Zündverstellwarteperiode o. dgl. verstrichen
ist oder nicht. Auch ist noch zu erwähnen, daß die Verstellgröße
d R R im Sinne einer Spätzündung oder die Verstellgröße
d R A im Sinne einer Frühzündung entweder bezüglich des Brennkraftmaschinenbetriebszustandes,
wie dies bei der ersten Ausbildungsform
der Fall ist, variiert werden kann oder daß sie
auf feste Werte gesetzt werden können. Selbst wenn sie auf
feste Werte gesetzt sind, besteht keine Gefahr, daß die Problematik
auftritt, die im Zusammenhang mit der ersten Ausbildungsform
angegeben ist, da, wie nachstehend noch näher beschrieben
werden wird, eine Zündzeitpunktverstellgröße im Sinne einer
Spätzündung dadurch ermittelt wird, daß eine Übergangszustandsverstellgröße
zu einer Klopfstellgröße addiert wird.
Nochmals bezugnehmend auf das Flußdiagramm nach Fig. 5 wird
der Verfahrensablauf mit dem Schritt 110 fortgesetzt, nachdem
die Klopfstellgröße R kc ermittelt ist. Im Schritt 110 wird die
Klopfstellgröße R kc zu dem Ausgangswert R st zur Verstellung
während des Übergangszustandes addiert. Wie insbesondere in
Fig. 6 gezeigt ist, wird der Übergangszustandausgangsstellwert
der Klopfstellgröße überlagert. Wenn im Schritt 102 bestimmt
wird, daß die Brennkraftmaschine zu diesem Zeitpunkt
nicht beschleunigt wird, wird der Verfahrensablauf mit dem
Schritt 112 fortgesetzt, indem bestimmt wird, wie es in
Fig. 8 gezeigt ist, ob der Betriebszustand sich im Bereich einer
Verarbeitungsperiode tx nach einer Beschleunigung befindet, die
sich an die Beschleunigung anschließt. Diese Ermittlung erfolgt
auf der Basis des Zählwertes t des vorstehend genannten Zeitzählers.
Im anschließenden Schritt 114 wird der abschließende Wert
R T der Übergangszustandsverstellung ermittelt. Die Kenngrößen
dieses Endwertes R T sind in Fig. 8 gezeigt. Diese Kennwerte sind
in tabellarischer Form in ROM 42 d abgelegt. Wie in der Figur
gezeigt ist, ist der Endwert R T derart gesetzt, daß er von einem
Ausgangswert R st ausgeht und zeitabhängig während der Verarbeitungsperiode
tx nach der Beschleunigung abnimmt. Wenn daher
im Schritt 102 bestimmt wird, daß die Brennkraftmaschine zu diesem
Zeitpunkt beschleunigt wird, wird der Ausgangswert R st
(genauer gesagt die Summe dieses Wertes und der Klopfstellgröße
R kc) als endgültige Übergangszustandsstellgröße R T verwendet.
Wenn andererseits ermittelt wird, daß der Betriebszustand sich
in der Verarbeitungsperiode tx für den Zeitpunkt nach der Beschleunigung
befindet, wird der Endwert R T dadurch ermittelt,
daß der Anfangswert R st, der im Schritt 110 ermittelt wurde,
mit einer vorbestimmten Dämpfungsrate a pro Zeiteinheit multipliziert
wird und daß dann dieses Produkt mit der verstrichenen
Zeit t multipliziert wird. Fig. 8 zeigt verschiedene Werte von
R st, so daß ein Wert hieraus ausgewählt werden muß. Im anschließenden
Schritt 116 wird der Endwert R T zu dem Grundzündzeitpunkt
R b addiert, um den abschließenden Zündzeitpunkt R ig
zu erhalten, der dann als Zündbefehl ausgegeben wird. Wenn im
Schritt 112 ermittelt wird, daß der Betriebszustand sich nicht
in der Verarbeitungsperiode tx für den Zeitraum nach der Beschleunigung
befindet, wird die abschließende Übergangszustandsstellgröße
R T auf Null gesetzt (Schritt 118).
Bei der vorliegenden Ausbildungsform nach der Erfindung wird
zum Zeitpunkt der Beschleunigung und bei der vorbestimmten Verarbeitungsperiode
im Anschluß an diesen Zeitpunkt der Zündzeitpunkt
im Sinne einer Spätzündung um die Größe des abschließenden
Übergangszustands des Stellwerts R T verstellt, und, wenn die
Brennkraftmaschine zu diesem Zeitpunkt beschleunigt wird, ist
bei diesem Wert R T ferner die Klopfstellgröße R kc hierzu addiert.
Daher kann das Klopfen, das leicht während der Beschleunigung
auftreten kann, wirksam verhindert werden. Da ferner
der Ausgangswert R st für die Verstellung während des Übergangszustandes
und der Endwert R T in ROM 42 d des Mikroprozessors 42
gespeichert werden, kann die Verstellgröße während des Übergangszustandes
leicht bestimmt werden, so daß es in zuverlässiger
Weise ermöglicht wird, das Klopfen zu verhindern und eine
genaue Regelung des Zündzeitpunktes sich verwirklichen läßt.
Fig. 9 zeigt ein Flußdiagramm gemäß einer dritten Ausbildungsform
nach der Erfindung. Unter Bezugnahme auf dieses Flußdiagramm
wird ein Grundzündzeitpunkt R b im ersten Schritt 300 bestimmt
und der Verfahrensablauf wird mit dem Schritt 302 fortgesetzt,
indem Ermittlungskoeffizienten, wie eine Bezugsanzahl
von Klopfgeräuschen, bezogen auf eine Anzahl von Zündungen Ikr,
eine Anzahl von Zündungen zur Bestimmung der Zündzeitpunktverstellung
im Sinne einer Frühzündung In und eine Zündzeitpunktsverstellwarteperiode
Iw, gewählt werden. Diese Auswahl erfolgt
für die Anwendung bei der Ermittlung der Klopfauftrittsfrequenz,
was nachstehend näher erläutert wird. Fig. 10 ist ein Diagramm
zur Verdeutlichung der Kennwerte für diese Werte. Wenn, wie
bereits vorstehend erwähnt worden ist, die Brennkraftmaschine
mit niedriger Drehzahl arbeitet, so wird vorzugsweise der Zündzeitpunkt
so geregelt, daß er in der Nähe des Punktes liegt, an
dem ein Klopfen spurenweise auftreten kann, so daß man eine optimale
Abtriebsleistung der Brennkraftmaschine erhält. Da jedoch
im Hochdrehzahlbereich das Klopfen leicht eine Beschädigung
der Brennkraftmaschine bewirken kann, so ist es notwendig, den
Zündzeitpunkt in einer Position, verstellt im Sinne einer Spätzündung,
zu nehmen. Wie in Fig. 11 gezeigt ist, ist es daher
während des üblichen Brennkraftmaschinenbetriebs erwünscht,
daß der Zündzeitpunkt der Brennkraftmaschine derart geregelt
wird,daß die Klopfauftrittsfrequenz (Kurve b) kleiner als der
vorstehend genannte Spurenklopfpegel ist, der mit der Kurve a
dargestellt ist. Dieser Spurenklopfpegel wird aus den Eigenkennwerten
der Brennkraftmaschine als eine Klopfauftrittsfrequenz
bestimmt, die umgekehrt proportional zur Brennkraftmaschinendrehzahl
ist. Während einer schnellen Beschleunigung und bei anderen
Übergangszuständen des Brennkraftmaschinenbetriebs ist es andererseits
unmöglich, die erforderliche Zunahme der Brennkraftmaschinenabgabeleistung
zu erreichen, ohne die Klopffrequenz
zu erhöhen. Selbst in diesem Fall ist es zum Schutz der Brennkraftmaschine
notwendig, die Klopffrequenz niedriger als einen
vorbestimmten Grenzwert (Kurve c) zu halten. Daher wird zum
Zeitpunkt der Bestimmung der Verstellung des Zündzeitpunkts im
Sinne einer Frühzündung im Anschluß an das Verhindern des Klopfens
eine Mehrzahl von Bezugsklopfauftrittsfrequenzen gesetzt und
der Zündzeitpunkt wird nach der Bestimmung geregelt, ob die
Brennkraftmaschine sich in einem üblichen Betriebszustand oder
in einem Übergangsbetriebszustand befindet, wodurch ermöglicht
wird, daß man eine gleichmäßige Klopfauftrittsfrequenz unabhängig
von den Änderungen des Brennkraftmaschinenbetriebszustandes
erhält und die Brennkraftmaschine mit einer optimalen Abgabeleistung
betrieben werden kann. Die für die Bezugsanzahl
der Zündungen mit Klopfen Ikr usw. gezeigten Werte in Fig. 10
sind auf der Basis der Klopfauftrittsfrequenz nach Fig. 11 angegeben
und Ikr/In wird so gesetzt, daß es der Klopfauftrittsfrequenz
während des Klopfens (Kurve c in Fig. 11) entspricht
und 1/Iw so gesetzt, daß es der Klopfauftrittsfrequenz während
des üblichen Betriebszustands (Kurve b in Fig. 11) entspricht.
Insbesondere kann die Zündzeitpunktverstellwarteperiode Iw für
den Fall, daß ein einziges Auftreten des Klopfens innerhalb
dieser Zeitperiode als zulässig erachtet wird, als der Reziprokwert
der Klopfauftrittsfrequenz angenommen werden. Fig. 12
zeigt tatsächliche Beispiele dieser Werte, die in Form einer
Datentabelle ROM 42 d des Mikroprozessors 42 gespeichert sind.
In der Tabelle ist der Bereich der Brennkraftmaschinendrehzahl
zwischen 600 und 6500 Upm in vier Regelbereiche Z unterteilt
und dieselben Werte werden für alle Brennkraftmaschinendrehzahlen
innerhalb des jeweiligen Regelbereiches verwendet.
Nochmals bezugnehmend auf Fig. 9 wird in dem darauffolgenden
Schritt 304 ermittelt, ob ein Klopfen während des momentanen
Zyklus aufgetreten ist oder nicht. Wenn dies der Fall ist,
wird der Arbeitsablauf mit dem Schritt 306 fortgesetzt, indem
die Klopfstellgröße R kc um eine Größe d R R im Sinne einer Spätzündung
verstellt wird. Die Verstellgröße d R R im Sinne einer
Spätzündung kann entweder in Abhängigkeit von dem Brennkraftmaschinenbetriebszustand,
wie dies bei der ersten Ausbildungsform
der Fall ist, variiert werden oder sie kann auf einen festen
Wert gesetzt werden. Selbst wenn sie auf einen festen Wert gesetzt
ist, besteht nicht die Gefahr der vorstehend genannten
Problematik, die im Zusammenhang mit der ersten Ausbildungsform
erläutert worden ist, da, wie nachstehend noch näher beschrieben
wird, der Zündzeitpunkt unter Bezugnahme auf die Klopfauftrittsfrequenz
bestimmt wird. Wenn ermittelt wird, daß ein
Klopfen in dem momentanen Zyklus nicht auftritt, wird der Verfahrensablauf
mit dem Schritt 308 fortgesetzt, indem ermittelt
wird, ob sich die Brennkraftmaschine in einem Übergangsbetriebszustand
befindet oder nicht. Wenn dies der Fall ist, wird der
Verfahrensablauf mit dem Schritt 310 fortgesetzt, indem die
Klopfauftrittsfrequenz ermittelt wird. Insbesondere wird ermittelt,
ob
Ikra/In < Ikr/In.
Die Werte von Ikr und In werden im Schritt 302 ausgewählt und
der für Ikra verwendete Wert wird dadurch ermittelt, daß die
tatsächliche Anzahl der aufgetretenen Klopfgeräusche innerhalb
des betreffenden Bewertungsintervalls gezählt wird. Wenn
herausgefunden wird, daß Ikra/In größer als Ikra/In ist,
so bedeutet dies, daß die Überstandszustand/Klopfauftrittsfrequenz
(Kurve c in Fig. 11) überschritten worden ist. Um
die Brennkraftmaschine dann zu schützen, wird die Zündzeitpunktsverstellung
im Sinne einer Frühzündung gestoppt (Schritt
312).
Wenn im Schritt 310 herausgefunden wird, daß Ikra/In nicht
größer als Ikra/In ist oder wenn herausgefunden wird, daß im
vorangehenden Schritt 308 sich die Brennkraftmaschine nicht in
einem Übergangsbetriebszustand befunden hat, wird der Verfahrensablauf
mit dem Schritt 314 fortgesetzt, indem ermittelt wird,
ob die Zündzeitpunktverstellrateperiode Iw, die den Reziprokwert
der Klopfauftrittsfrequenz während des normalen Betriebszustandes
darstellt, verstrichen ist oder nicht. Wenn dies
nicht der Fall ist, wird eine Verstellung des Zündzeitpunkts
im Sinne einer Frühzündung unterbunden (Schritt 312). Wenn dies
jedoch der Fall ist, wird der Zündzeitpunkt um die Größe d R A
im Sinne einer Frühzündung verstellt (Schritt 316). Der endgültige
Zündzeitpunkt R ig wird im letzten Schritt 318 ermittelt.
Ähnlich zu den voranstehenden Ausbildungsformen können die
Stellgröße d R R im Sinne einer Spätzündung, die Stellgröße d R A
im Sinne einer Frühzündung entweder in Abhängigkeit von dem
Brennkraftmaschinenbetriebszustand variiert werden oder sie
können als feste Werte angenommen werden. Obgleich in den Figuren
nicht gezeigt ist, erfolgt die Zündung auch an entsprechend
geeigneten vorbestimmten festen Winkeln, wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl
kleiner als 600 Upm oder größer als 6500
Upm ist.
Fig. 13 zeigt ein Beispiel für den Fall, bei dem die Zündzeitpunktregelung
nach Maßgabe des vorstehend genannten dritten
bevorzugten Ausführungsbeispiels nach der Erfindung erfolgt.
Die momentane Zeit ist dort mit dem Punkt "p" bezeichnet.
Unter Verwendung des Wertes von 2 aus Fig. 12 für die Bezugsanzahl
der Zündungen mit Klopfen Ikr und da die momentane Anzahl
der Zündungen mit Klopfen während der Bewertungsperiode
In (eine Periode, die sich bis zum Zeitpunkt p, ausgehend von
einer vorangehenden vorbestimmten Anzahl von Zündungen erstreckt)
1 ist, ist das Ergebnis der Frequenzermittlung im
Schritt 310, daß 1/In kleiner als der vorbestimmte Wert 2/In
ist, so daß dann, wenn im Schritt 314 ermittelt wird, daß die
Warteperiode Iw verstrichen ist, der Zündzeitpunkt im Sinne
einer Frühzündung um die Größe d R A verstellt wird. Während insbesondere
in Fig. 4 angenommen werden kann, daß die Brennkraftmaschine
sich in einem Übergangsbetriebszustand befindet, bei
dem häufig ein Klopfen vor der Periode In auftritt, ist es dank
des Vorhandenseins des Schrittes 310, in dem die Übergangszustand-
Klopfauftrittsfrequenz bestimmt wurde, möglich, die
Klopfauftrittsfrequenz zeitweilig zu reduzieren und somit die
Brennkraftmaschine vor einer Beschädigung zu schützen. Bei
üblichen Techniken erfolgt keine derartige Ermittlung. Da die
Warteperiodenzeit während des Betriebs mit hoher Drehzahl kurz
ist, nehmen die üblichen Vorrichtungen meist direkt eine Zündzeitpunktverstellung
im Sinne einer Frühzündung vor, wodurch
das Klopfen wiederum auftreten kann. Als Folge hiervon erhält
man einen Zyklus, der aus einem Klopfen, einer Zündzeitpunktsverstellung
im Sinne einer Spätzündung oder einer Zündzeitpunktsverstellung
im Sinne einer Frühzündung besteht und dieser wird
immer wieder wiederholt, wodurch die Brennkraftmaschine nachteilig
beeinflußt wird. Dank der Auslegung gemäß den vorstehenden
Ausführungen ermöglicht die bevorzugte Ausbildungsform nach der
Erfindung, daß die Klopfauftrittsfrequenz von einem konstanten
Pegel unabhängig davon gehalten werden kann, ob die Brennkraftmaschine
in einem niedrigen Drehzahlbereich oder in einem hohen
Drehzahlbereich arbeitet. Als Folge hiervon erhält man ein optimales
Leistungsvermögen der Brennkraftmaschine in allen Betriebszuständen.
Die vorliegende Erfindung wurde voranstehend gezeigt und
unter Bezugnahme auf spezielle Ausbildungsformen erläutert.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die Einzelheiten
der beschriebenen Auslegungsformen beschränkt, sondern Änderungen
und Modifikationen können vorgenommen werden, ohne den Erfindungsgedanken
zu verlassen.
Nach der Erfindung bestimmt eine Vorrichtung zum Regeln des
Zündzeitpunkts bei einer Brennkraftmaschine die Verstellgröße
des Zündzeitpunktes, um ein Klopfen zu verhindern, und zwar unter
Bezugnahme auf den Brennkraftmaschinenbetriebszustand.
Die Verstellgröße des Zündzeitpunkts, die bei der Detektion des
Klopfens ermittelt wird, ändert sich in Abhängigkeit von der
Brennkraftmaschinendrehzahl. Insbesondere wird sie im niedrigen
Drehzahlbereich groß, indem das Intervall zwischen aufeinanderfolgenden
Zündungen relativ lang ist, so daß die Geschwindigkeit
erhöht werden kann, mit der das Klopfen verhindert wird, wodurch
der Schutz der Brennkraftmaschine gegen eine Beschädigung
in diesem Betriebsbereich verbessert werden kann. Auch eine
schnelle Beschleunigung oder andere Übergangsbetriebszustände
der Brennkraftmaschine werden detektiert und eine Übergangszustandsverstellung
wird separat zu der Stellgröße für die Verhinderung
des Klopfens ermittelt. Die Übergangszustandsverstellung
wird zu der Klopfverhinderungsverstellgröße addiert und
das Ergebnis wird zur Verstellung des Zündzeitpunkts im Sinne
einer Spätzündung verwendet, wodurch wirksam ein Klopfen während
der schnellen Beschleunigung vermieden werden kann. Ferner
wird nach der Verhinderung des Klopfens der Zündzeitpunkt im
Sinne einer Frühzündung unter Berücksichtigung von Bezugsklopfauftrittsfrequenzen
verstellt, die unabhängig für die unterschiedlichen
Brennkraftmaschinenbetriebszustände gesetzt werden.
Somit kann die Klopfauftrittsfrequenz auf einem festen Pegel
unabhängig von dem Brennkraftmaschinenbetriebszustand konstant
gehalten werden, so daß die Abgabeleistung der Brennkraftmaschine
optimiert werden kann.
Claims (13)
1. Vorrichtung zum Regeln des Zündzeitpunktes bei einer
Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch:
- a. eine Einrichtung (12) zum Detektieren der Winkelposition einer Brennkraftmaschinenkurbelwelle, die in der Nähe eines Drehteils der Brennkraftmaschine (10) angeordnet ist,
- b. eine Einrichtung (18, 20) zum Detektieren des Belastungszustandes der Brennkraftmaschine, der an einem entsprechenden Teil der Brennkraftmaschine (10) angeordnet ist,
- c. eine Einrichtung (28) zum Detektieren des Verbrennungszustandes eines Luft/Brennstoffgemisches, die in der Nähe einer Brennkammer (26) angeordnet ist,
- d. eine Einrichtung (32) zum Detektieren des Klopfens auf der Basis des Ausgangs der Verbrennungszustandsdetektiereinrichtung (28),
- e. eine Einrichtung (42) zum Bestimmen eines Grundzündzeitpunktes auf der Basis der Ausgänge der Kurbelwinkeldetektiereinrichtung (12) und der Brennkraftmaschinenbetriebszustandsdetektiereinrichtung (18, 20), sowie zum Verstellen der Grundzündzeitpunktsgröße auf der Basis des Ausgangs der Klopfdetektiereinrichtung (32), und
- f. eine Zündeinrichtung (50), die das Luft/Brennstoffgemisch in der Brennkammer (26) bei Erhalt des Ausgangs der Zündzeitpunktsbestimmungseinrichtung (42) zündet, wobei die Verstellgröße des Grundzündzeitpunktes unter Bezugnahme auf den Brennkraftmaschinenbetriebszustand bestimmt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gestellgröße zur Verhinderung des Klopfens sich in
Abhängigkeit von dem Brennkraftmaschinenbetriebszustand ändert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Brennkraftmaschinenbetriebszustand die Brennkraftmaschinendrehzahl
(Upm) ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstellung zur Verhinderung des Klopfens eine Zündzeitpunktverstellung
im Sinne der Spätzündung ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ferner eine Einrichtung (22) zum Detektieren des Übergangszustandes
des Brennkraftmaschinenbetriebs vorgesehen ist, die
an einem geeigneten Teil der Brennkraftmaschine angeordnet ist,
und daß der Zündzeitpunkt verstellt wird, wenn detektiert wird,
daß sich die Brennkraftmaschine (10) in einem Übergangsbetriebszustand
befindet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstellung auf die Detektion des Übergangszustandes
hin vorgenommen wird und dadurch erfolgt, daß zu der Verstellung
zur Verhinderung des Klopfens die entsprechende Verstellgröße
addiert wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Übergangszustanddetektiereinrichtung eine Einrichtung
(22) zum Detektieren der Öffnungsrate einer Drosselklappe (18)
ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstellgröße beim Übergangszustand unter Bezugnahme
auf den Wert bestimmt wird, der durch die Drosselklappenöffnungsrate-
Detektiereinrichtung (22) detektiert wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstellgröße beim Übergangszustand zeitabhängig
gedämpft wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Klopfauftrittsfrequenz ermittelt und mit einer Bezugsklopfauftrittsfrequenz
verglichen wird, und daß die Verstellgröße
zur Verhinderung des Klopfens in Abhängigkeit davon
variiert wird, ob die ermittelte Klopfauftrittsfrequenz größer
als die Bezugsklopfauftrittsfrequenz ist oder nicht.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bezugsklopfauftrittsfrequenz sich in Abhängigkeit von
dem Brennkraftmaschinenbetriebszustand ändert.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Ermittlungskoeffizient zur Ermittlung der Bezugsklopfauftrittsfrequenz
sich in Abhängigkeit von der Brennkraftmaschinendrehzahl
ändert.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstellung zur Verhinderung des Klopfens eine Verstellung
des Zündzeitpunktes im Sinne der Frühzündung für die
Rückführung des Zündzeitpunktes auf seinen Ausgangswert ist.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15569686A JPS6325372A (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
JP61170931A JPH0672588B2 (ja) | 1986-07-22 | 1986-07-22 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
JP17093686A JPS6329061A (ja) | 1986-07-22 | 1986-07-22 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3721424A1 true DE3721424A1 (de) | 1988-01-14 |
DE3721424C2 DE3721424C2 (de) | 1994-03-10 |
Family
ID=27320872
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3721424A Expired - Fee Related DE3721424C2 (de) | 1986-07-01 | 1987-06-29 | Vorrichtung zum Regeln des Zündzeitpunktes bei einer Brennkraftmaschine |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4856480A (de) |
DE (1) | DE3721424C2 (de) |
GB (1) | GB2192228B (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3932073A1 (de) * | 1988-09-27 | 1990-04-05 | Mitsubishi Electric Corp | Zuendversteller fuer brennkraftmaschinen |
DE4006992A1 (de) * | 1989-03-08 | 1990-09-13 | Mitsubishi Electric Corp | Klopfunterdrueckungseinrichtung fuer eine brennkraftmaschine |
DE19518861A1 (de) * | 1994-06-27 | 1996-01-04 | Ford Motor Co | Vorrichtung zum Feststellen sowie Verfahren zum Steuern des Klopfens bei einem Verbrennungsmotor |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2843365B2 (ja) * | 1989-07-31 | 1999-01-06 | 三信工業株式会社 | エンジンのノック抑制装置 |
US4936276A (en) * | 1989-08-07 | 1990-06-26 | Ford Motor Company | Learning system for ignition control |
US5400644A (en) * | 1992-09-29 | 1995-03-28 | Motorola, Inc. | Knock detection system |
US6456927B1 (en) | 1993-03-22 | 2002-09-24 | Motorola, Inc. | Spectral knock detection method and system therefor |
DE10043106B4 (de) * | 2000-08-31 | 2006-03-09 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren, Computergrogramm und Steuer- und/oder Regeleinrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
JP4397804B2 (ja) * | 2004-12-27 | 2010-01-13 | 本田技研工業株式会社 | ノッキング検出装置 |
DE102015208359B4 (de) * | 2015-05-06 | 2017-05-11 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Klopfregelung einer Brennkraftmaschine, Steuer- und/oder Regeleinrichtung sowie Computerprogramm |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3116593A1 (de) * | 1981-04-27 | 1982-11-04 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Verfahren zur ermittlung von motorbetriebsoptimalen zuendzeitpunkten |
DE3227783A1 (de) * | 1981-08-11 | 1983-02-24 | Equipements Automobiles Marchal S.A., 92132 Issy-les-Moulineaux | Verfahren zur aenderung der zuendwinkelverschiebung bei einem verbrennungsmotor |
DE3410598A1 (de) * | 1983-03-22 | 1984-09-27 | Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo | Zuendzeitpunktssteuervorrichtung |
DE3414932A1 (de) * | 1983-04-22 | 1984-10-31 | Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo | Verfahren zur verringerung des klopfens in einer verbrennungsmaschine |
DE3545808A1 (de) * | 1984-12-28 | 1986-07-03 | Fuji Jukogyo K.K., Tokio/Tokyo | Anordnung zum regeln des zuendzeitpunkts eines verbrennungsmotors |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5591765A (en) * | 1978-12-29 | 1980-07-11 | Toyota Motor Corp | Ignition timing control device for internal combustion engine |
US4351281A (en) * | 1979-07-27 | 1982-09-28 | Volkswagenwerk Aktiengesellschaft | Method and system for operation of a spark-ignited internal combustion engine |
JPS5620765A (en) * | 1979-07-31 | 1981-02-26 | Nissan Motor Co Ltd | Controller for internal combustion engine |
JPS5793681A (en) * | 1980-12-04 | 1982-06-10 | Nissan Motor Co Ltd | Knock-avoiding device |
JPS5841264A (ja) * | 1981-09-07 | 1983-03-10 | Nippon Denso Co Ltd | 内燃機関用点火時期制御装置 |
JPS5882074A (ja) * | 1981-11-11 | 1983-05-17 | Nissan Motor Co Ltd | 点火時期制御装置 |
US4513716A (en) * | 1981-12-02 | 1985-04-30 | Nippondenso Co., Ltd. | Ignition timing control system with knock control for internal combustion engines |
JPH0650103B2 (ja) * | 1982-01-18 | 1994-06-29 | 株式会社日立製作所 | ノツク制御装置 |
JPS58144652A (ja) * | 1982-02-24 | 1983-08-29 | Hitachi Ltd | ノツク制御装置 |
JPS58187554A (ja) * | 1982-04-26 | 1983-11-01 | Mazda Motor Corp | エンジンの制御装置 |
JPS58217775A (ja) * | 1982-06-09 | 1983-12-17 | Nippon Denso Co Ltd | 内燃機関の点火時期制御方法 |
JPS58217773A (ja) * | 1982-06-11 | 1983-12-17 | Hitachi Ltd | 電子式エンジン制御装置 |
JPS60116867A (ja) * | 1983-11-29 | 1985-06-24 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の点火時期制御装置 |
JPS60162062A (ja) * | 1984-02-02 | 1985-08-23 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の制御装置 |
US4594982A (en) * | 1983-11-14 | 1986-06-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Ignition timing control apparatus for internal combustion engine |
JPH0680301B2 (ja) * | 1984-03-28 | 1994-10-12 | 株式会社日立製作所 | ノック制御方法 |
US4617895A (en) * | 1984-05-17 | 1986-10-21 | Nippondenso Co., Ltd. | Anti-knocking control in internal combustion engine |
DE3523230A1 (de) * | 1984-06-29 | 1986-01-02 | Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama, Kanagawa | Einrichtung und verfahren zum regeln des zuendzeitpunktes in einer brennkraftmaschine |
JPS6116266A (ja) * | 1984-06-30 | 1986-01-24 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の点火時期制御装置 |
JPS6149168A (ja) * | 1984-08-16 | 1986-03-11 | Fuji Heavy Ind Ltd | 内燃機関用フイ−ドバツク式点火時期制御方式 |
US4658789A (en) * | 1985-01-31 | 1987-04-21 | Nissan Motor Company, Limited | Ignition timing control system and method for an internal combustion engine |
KR930006411B1 (ko) * | 1985-03-01 | 1993-07-14 | 가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼 | 복수기통을 갖는 내연기관의 점화시기 제어장치 |
JPS6296780A (ja) * | 1985-10-22 | 1987-05-06 | Nissan Motor Co Ltd | 点火時期制御装置 |
-
1987
- 1987-06-29 DE DE3721424A patent/DE3721424C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-07-01 GB GB8715411A patent/GB2192228B/en not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-10-24 US US07/262,049 patent/US4856480A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3116593A1 (de) * | 1981-04-27 | 1982-11-04 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Verfahren zur ermittlung von motorbetriebsoptimalen zuendzeitpunkten |
DE3227783A1 (de) * | 1981-08-11 | 1983-02-24 | Equipements Automobiles Marchal S.A., 92132 Issy-les-Moulineaux | Verfahren zur aenderung der zuendwinkelverschiebung bei einem verbrennungsmotor |
DE3410598A1 (de) * | 1983-03-22 | 1984-09-27 | Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo | Zuendzeitpunktssteuervorrichtung |
DE3414932A1 (de) * | 1983-04-22 | 1984-10-31 | Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo | Verfahren zur verringerung des klopfens in einer verbrennungsmaschine |
DE3545808A1 (de) * | 1984-12-28 | 1986-07-03 | Fuji Jukogyo K.K., Tokio/Tokyo | Anordnung zum regeln des zuendzeitpunkts eines verbrennungsmotors |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3932073A1 (de) * | 1988-09-27 | 1990-04-05 | Mitsubishi Electric Corp | Zuendversteller fuer brennkraftmaschinen |
DE4006992A1 (de) * | 1989-03-08 | 1990-09-13 | Mitsubishi Electric Corp | Klopfunterdrueckungseinrichtung fuer eine brennkraftmaschine |
DE19518861A1 (de) * | 1994-06-27 | 1996-01-04 | Ford Motor Co | Vorrichtung zum Feststellen sowie Verfahren zum Steuern des Klopfens bei einem Verbrennungsmotor |
DE19518861C2 (de) * | 1994-06-27 | 1998-12-24 | Ford Motor Co | Vorrichtung zum Feststellen sowie Verfahren zum Steuern des Klopfens bei einem Verbrennungsmotor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2192228B (en) | 1990-05-16 |
US4856480A (en) | 1989-08-15 |
GB8715411D0 (en) | 1987-08-05 |
GB2192228A (en) | 1988-01-06 |
DE3721424C2 (de) | 1994-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69625832T2 (de) | Vor-Zündungserfassungssystem | |
DE19741820B4 (de) | Verfahren zur Auswertung des Brennraumdruckverlaufs | |
DE3504039C2 (de) | ||
DE3735382C2 (de) | ||
DE3635963C2 (de) | ||
DE3831575A1 (de) | Motorregelungssystem zur schwingungsunterdrueckung einer fahrzeugkarosserie | |
DE3704838C2 (de) | ||
DE69524775T2 (de) | Elektronische einrichtung zur erfassung der belastung und drehzahl einer brennkraftmaschine | |
DE3345862A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum einstellen des luft/kraftstoff-verhaeltnisses bei verbrennungsmotoren | |
DE102011083511A1 (de) | Klopfregelungsvorrichtung für einen Motor | |
DE3833084C2 (de) | ||
DE102007000354B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen des Klopfens einer Brennkraftmaschine | |
DE3721424C2 (de) | Vorrichtung zum Regeln des Zündzeitpunktes bei einer Brennkraftmaschine | |
EP0106955A2 (de) | Verfahren zur Regelung der Leerlauf-Drehzahl von Brennkraftmaschinen | |
DE3905498C2 (de) | Vorrichtung zur Steuerung der Verbrennungsbedingungen bei einer Verbrennungsmaschine | |
DE4018800A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der steuerwerte eines mehrzylinder-verbrennungsmotors | |
DE3743406A1 (de) | Zuendzeitpunkt-regelsystem fuer einen verbrennungsmotor | |
DE3853483T2 (de) | Adaptive regelung des klopfens während einer beschleunigungsphase. | |
DE69007107T2 (de) | Klopfregelung durch verminderung der einspritzungszeit. | |
DE3545810C2 (de) | ||
EP1078163B1 (de) | Verfahren zur zündsteuerung | |
DE3932073C2 (de) | Zündversteller für Brennkraftmaschinen | |
DE4334864C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine | |
DE3629197A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer brennkraftmaschine | |
EP0745836B1 (de) | Vorrichtung zur Erzeugung eines synthetischen Signals für den Test von Klopfregelfunktionen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |