WO1999031384A1 - Verfahren zur ionenstrommessung bei brennkraftmaschinen sowie ionenstrommessvorrichtung - Google Patents

Verfahren zur ionenstrommessung bei brennkraftmaschinen sowie ionenstrommessvorrichtung Download PDF

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WO1999031384A1
WO1999031384A1 PCT/EP1998/008006 EP9808006W WO9931384A1 WO 1999031384 A1 WO1999031384 A1 WO 1999031384A1 EP 9808006 W EP9808006 W EP 9808006W WO 9931384 A1 WO9931384 A1 WO 9931384A1
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ignition
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Peter Bertelshofer
Peter Hohner
Hartung Wilstermann
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Temic Telefunken Microelectronic Gmbh
Daimler-Benz Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the invention relates to a method for ion current measurement in internal combustion engines according to the preamble of claim 1 and an ion current measurement device according to claim 14.
  • the ion current measurement measures the release of charge carriers during the combustion of the fuel in the combustion chamber of an internal combustion engine and, via the ion current signal obtained in this way, enables conclusions to be drawn about the combustion behavior, in particular for misfire detection and for knocking combustion, the ion current measurement is used.
  • Various devices and methods for detecting knocking combustion by means of the ion current measurement method are, for example, DE 42 39 592 C2, DE 43 21 782 C2, DE 34 15 948 C2, DE 30 27 103 and GB 2 259 365 remove.
  • the knocking combustion of an internal combustion engine is an uncontrolled explosion of the not yet burned mixture in the cylinder and can damage the engine if knocked strongly. However, since the engine releases its maximum output precisely at the knock limit, i.e. when the combustion is already knocking slightly, the aim of an engine control is to operate it as close to the knock limit as possible. If knocking occurs, the ignition timing is shifted towards later ignition. Knocking combustion is characterized by vibrations (5 to 20 kHz) in the range after the cylinder pressure maximum and can be determined by means of the ion current. However, the ion current signal already has a first maximum and fluctuations in the ion current with the spreading flame front. This can falsify knock detection, as these fluctuations are due to turbulence in the cylinder, but not to knock.
  • the methods according to the prior art have the considerable disadvantage that the time windows are activated by means of a crank angle position detector to a fixed crank angle position, and it is Angle position-related control of the time window and simultaneous adjustment of the ignition timing can lead to very strong differences in the ion current signal.
  • the intention is to change the ignition times in such a large range that a time window coupled to a crank angle position only partially or not at all covers the time range relevant for knock detection.
  • a method for detecting misfires for internal combustion engines with electronic ignition timing is known from DE 196 18 980.
  • this method is based on a change and maximum value determination, which is considered to be extremely complex and prone to errors.
  • DE 43 03 267 A1 also shows an engine control device which has a sensor device for determining an operating state of the engine, an ion current measuring device for determining the ion current and a misfire detection device.
  • the method used here to detect misfires or misfires also detects the ion current within a time window, but in this method only the amplitude of the individual ion current values is compared and the time window selected such that no noise occurs within the time window.
  • the time window is such that it at least partially covers the ignition spark range, that is to say the ion current measurement takes place when the energy supply is switched on (ignition coil drive period).
  • the temporal position of the time window is coupled to a reference position signal which represents a certain crank angle and which is derived from the crank angle by means of an angular position detector.
  • the ignition timing of the engine is subsequently set by means of the engine control device.
  • the detection of the ion current during the ignition duration is subject to errors, since the ionization caused by the ignition spark cannot be easily separated from that by a subsequent combustion.
  • This method according to the prior art also has the considerable disadvantage that there are very large differences in the ion current signal when the time window is controlled in relation to the crank angle and the ignition timing is adjusted at the same time can.
  • the intention is to change the ignition times in such a large range that a time window coupled to a crank angle position only partially or not at all covers the time range relevant for misfire detection.
  • the control device according to DE 43 03 267 therefore changes the comparative threshold value depending on the operating state of the engine.
  • the object of the invention is to provide a method for ion current measurement in internal combustion engines, which is technically simple and also fail-safe and suitable for adjusting the ignition timing. It is also an object to specify a suitable ion current measuring device.
  • the basic idea of the invention is to detach from the crank angle-related time window control and to implement a tracking of the time window after the ignition time by the starting time and / or the duration of the time window from the ignition time and at least one variable describing the current operating state of the internal combustion engine, in particular the variable Speed, is determined automatically.
  • This requires a new type of ion current measuring device which, instead of using a contactor, now uses an ignition timing signal to carry out the control for determining the starting time and / or the duration of the time window, this ignition timing signal being obtained from the electronic ignition timing control.
  • Other preferred operating parameters can also be incorporated into the control as preferred further developments. such as the torque, the exhaust gas recirculation rate and / or the fuel / air mixture, which influence the ion current signal. Corresponding correction values in the form of characteristic curves or fields are stored in the control.
  • a first time window for misfire detection and a second time window for the detection of knocking combustion are preferably provided, which can be tracked independently of each other so that each time window can be regulated in the optimal range.
  • the integration over a time window to an integral value largely suppresses interference and enables a comparison with a threshold value to be made more reliably. Since the time window is tracked at a predetermined time interval from the ignition point, that is to say outside the ignition area and is independent of the crank position, the same area of the ion current signal is always detected and the influence of the ignition spark on the ion current signal is minimized. Even very extreme adjustments of the ignition timing, as is desired, for example, in certain load conditions, do not lead to falsification of the ion current signal and thus to no errors in the detection.
  • the course of the ion current signal in particular the duration of the significant region of the ion current signal, is also dependent on the operating state of the internal combustion engine, it proves to be very advantageous for comparison with a threshold value to change the duration of the time window accordingly.
  • a particularly advantageous embodiment is the coupling of the duration of the time window to the engine speed, which is stored accordingly in a map. It has proven particularly suitable to use a time window of approximately 100 degrees crank angle at low speeds, which is then reduced to approximately 60 degrees crank angle up to the maximum speed. When specifying degrees in the crank angle, the speed-independent specification only refers to the duration, but not the start time, which is independent of the crank position.
  • the adaptation for the second time window is analogous to this, the specific areas of the ion current signal to be recorded being different.
  • FIG. 1 ion current signal during knocking combustion Figure 2 by means of a band pass on the significant for knocking
  • FIG. 3 position of the time window (3a), result of the rectified ion current signal within the time window (3b) and integration (3c) of the signal at an early ignition point and faulty knock detection due to rigid time window coupled to the crank angle position
  • FIG. 4 position of the time window (4a), result of the rectified ion current signal within the time window (4b) and integration (4c) of the signal with a time window coupled to the ignition point and consequently error-free knock detection
  • FIG. 5 position of the time window (5a), result of the rectified ion current signal within the time window (5b) and integration (5c) of the signal at a late ignition point and faulty knock detection due to rigid time window coupled to the crank angle position
  • FIG. 7 bandpass-filtered ion current signal according to FIG. 6 FIG. 8 position of the time window (8a), result of the rectified ion current signal within the time window (8b) and integration (8c) of the signal at an early ignition point and due to rigid time window coupled to the crank angle position, an incorrect knock detection
  • FIG. 9 block diagram of an arrangement for carrying out the
  • FIG. 10 block diagram of an arrangement for performing the
  • FIG. 11 shows the course of the ion current signal over time and the increase in the integral value dependent on the position of the time window during successful ignition
  • Figure 12 ion current, time window and integral value with a misfire Figure l3 ion current signal and integral value at a fixed to one
  • FIG. 14 time window control with two time windows W1 and W2 that are tracked independently of the ignition timing as a function of operating parameters
  • FIG. 1 first shows the typical course of the ion current signal i in the case of knocking combustion.
  • the two amplitude deflection ranges which are separated in time, can be clearly seen, while the first oscillation range (flame front signal range 1) characterizes the ionization during the spreading flame front, a second amplitude deflection range (knock signal range 2) occurs with a delay, with a harmonic characteristic of the knocking combustion.
  • knock signal range 2 While normal knock-free combustion results in a low-frequency amplitude change, knocking causes pulsed, pulsating ionization. This can be seen even more clearly when the bandpass-filtered ion current signal i f in FIG. 2 is considered.
  • the low-frequency components of the ion current signal are extinguished and the flame front signal area 1 can easily be distinguished from the knock signal area 2. However, the amplitudes in the flame front signal area 1 are markedly higher than the vibrations in the knock signal area 2.
  • time window 3 begins very late at an early ignition point (time window start is in each case denoted as t 0 ).
  • the time window 3 / W2 can therefore no longer fully detect the knock signal area 2.
  • the time window 3 / W2 is to be distinguished in its beginning t 0 and its duration (to t E ) from other time windows, for example misfire detection, since a much smaller time range is detected for the knock detection.
  • the time-windowed and rectified signal is thus shortened in the knock signal area 2 (cf. FIG. 3b), which leads to an insufficient intralvalue! I dt during integration (cf. FIG.
  • FIG. 4 shows for a time window W2 that follows the ignition point that the time window always detects the knock signal area 2 exactly, this precisely between the beginning t 0 and the end t E in the middle of the time window 3.
  • the time-windowed and rectified ion current signal according to 4b can thus be integrated in an unadulterated manner and reaches knocking threshold 4 due to the vibrations in knocking area 2 that are significant for knocking combustion (cf. FIG. 4c).
  • the combustion is correctly recognized as knocking.
  • FIG. 5 again shows the effects of a time window 3 rigidly coupled to the crank angle position in accordance with the prior art with knocking combustion, but this time at a late ignition point, so that the time window 3 begins very early (time window start is in each case designated as t 0 ).
  • the flame front area 1 is then partially detected (cf. FIG. 5a).
  • the time-windowed and rectified ion current signal thus, as can be clearly seen from FIG.
  • FIG. 6 first shows the ion current signal i in which no harmonics can now be determined after the flame front signal area 1, as can be seen even better from FIG. 7, the bandpass-filtered ion current signal i f . If this is now filtered again in analogy to FIG. 5 with a time window rigidly coupled to the crank angle position and at the same time a very late ignition time occurs, the time window starts again very early and at least partially captures the time Flame front signal area 1, as can also be seen in FIG. 8b with the time-windowed and rectified ion current signal.
  • FIG. 9 shows a block diagram of an ion current measuring device.
  • the ignition control 11.1 receives commands from the ignition timing control 12.1 and influences the ignition timing accordingly.
  • the ignition times are transmitted via a connection 13.1 to the ion current detection unit 15.1, which then activates the time window for the integration of the bandpass-filtered ion current signal i at the predetermined or previously determined distance.
  • the duration and / or the start t 0 of the time window 3 is determined from at least one parameter 14.1 describing the operating state of the internal combustion engine (here the speed n is given here as an example and further ones are indicated) and one or more characteristic diagrams from data stored there and changes accordingly.
  • the integer value I i dt determined during the time window is forwarded to knock detection 16.1, which in turn sets one or more knock display signals 17.1 as a function of the comparison result with knock threshold 18.
  • the preferred working areas claimed in the subclaims are also suitable for a large number of internal combustion engines, but can still be checked adaptively and adapted accordingly.
  • the implementation of the time window within the ion current detection unit 15.1 as a function of the parameters 14.1 is readily possible for the person skilled in the art.
  • a block diagram of an arrangement for misfire detection can be constructed analogously to this by the ignition control 11.2 Receives commands from the ignition timing control 12.2 and influences the ignition timing accordingly. The ignition times are transmitted via a connection 13.2 to the ion current detection unit 15.2, which then activates the time window for the integration of the ion current signal i at the predetermined or previously determined distance ⁇ T.
  • the duration TF of the time window is determined from at least one parameter 14.2 describing the operating state of the internal combustion engine (the speed n given here as an example and further indicated) using a map from data stored there and changed accordingly.
  • the integral value lidt determined in this way during the time window is passed on to the misfire detection 16.2, which in turn sets one or more misfire display signals 17.2 depending on the comparison result with a threshold value 18.2.
  • FIG. 11 shows the course of the ion current i over time t as well as the position of the time window W1 and the integral value ji dt resulting from this by integrating the ion current signal i.
  • the position of the time window TF is determined by the start time t2 and the end time t3.
  • the position and duration TK of the time window W1 are dependent on the ignition timing to and the ignition spark duration T zf , because the distance ⁇ T between the ignition timing to and the time window start t2 is specified accordingly, but also the operating state of the internal combustion engine at the distance ⁇ T and in particular the time window duration TF is taken into account.
  • the time window W1 sets in exactly after the distance ⁇ T and thus regardless of the current crank angle position.
  • the width TK of the time window W1 is selected such that it detects both the ion current signals of the spreading flame front (1) and the pressure maximum during the subsequent combustion (2) when the ignition is successful and is determined according to the current operating state of the internal combustion engine, for example the speed and load, adjusted. Only the actual spark between to and tl is hidden. The immediately following the spark and over a relatively large time window W1 that extends from 100 to 60 degrees crank angle depending on the current operating state, e.g. the speed, is not affected by atypical ignition curves and faults, because compensate for this over time.
  • the ignition can be over a large area before or after the top Dead center OT, shown at a usual point in FIG. 1, can be shifted without causing an error in the ion current signal. Comparing this with FIG. 12, which shows the case of a misfire, it becomes clear that in the case of the misfire, i.e. the misfire, only a small noise in the ion current signal is detected and integrated within the time window W1 following the ignition time, so that the integral value is far below the predetermined threshold.
  • FIG. 14 additionally outlines a time window controller 20 for carrying out the method with two time windows W1 and W2.
  • the time window control 20 receives the ignition timing signal ZZP and the ignition duration TZF as input variables from the ignition control 21, the ignition timing signal acting as a synchronization signal for the entire time window control 20, according to which all elements are aligned in time. This ensures that the time windows W1 and W2 are tracked to the ignition point regardless of the crank angle position.
  • the time window controller 20 receives at least one parameter describing the operating state of the internal combustion engine, in this case the speed n. In particular the duration of the time window TD (W1 ) and TD.W2) depends on the speed n.
  • the time window control 20 is, for example, directly connected to a tachometer 22. It is also for This exemplary embodiment provides to take into account further operating parameters, which are preferably provided by the motor control circuit 23 by connecting it to a series of sensors 24, 25. These sensors record engine parameters, such as the load, the exhaust gas recirculation rate and the fuel-air mixture via hot-film sensors, the lambda sensor or the like. In this exemplary embodiment, at least the load p, the exhaust gas recirculation rate EGR and the fuel-air are used for the time window control Mixture ⁇ is taken into account, the possibility of further signals being sketched out, for example special signals in the case of staggered dual ignition, cylinder deactivation, change in injection or diagnostic settings.
  • All of these input signals are either linked directly, such as the ignition timing signal, by numerical operations 26 or prepared by characteristic curves or characteristic diagrams 27 or look-up tables 28, and fed to four mutually independent evaluation circuits 29 to 32, each of which determines the position of the time window Determine W1 for misfire detection and W2 for knock detection by starting point in time t0 (W1 / 2) and duration of time window TD.W1 / 2) and forward it to the ion current measuring device (not shown in FIG. 14), which corresponds to this time window W1 and W2 detects the ion current, the ion current signal also being generated only once in the overlapping time ranges, of course, and correspondingly two integrators being supplied for the integration over both time windows W1 and W2.

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Abstract

Bisherige Verfahren zur Ionenstrommessung, die das Ionenstromsignal innerhalb eines Zeitfensters bestimmen, erweisen sich als ungeeignet für Motoren mit Zündzeitpunktverstellung, da bisherige Ionenstrommessvorrichtungen das Zeitfenster fest an eine Kurbelwinkelposition gekoppelt haben. Dadurch kann es zu grossen Unterschieden im Verlauf des Ionenstromsignals und zu Fehlern bei der Erkennung von Zündaussetzern oder klopfender Verbrennung kommen. Erfindungsgemäss wird das Zeitfenster unabhängig von der aktuellen Kurbelposition dem Zündzeitpunkt nachgeführt, indem Anfangszeitpunkt und/oder Dauer des Zeitfensters aus dem Zündzeitpunktsignal und wenigstens einer den aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine beschreibenden Grösse, insbesondere der Drehzahl, automatisch bestimmt wird. Dadurch kann eine Anpassung der Zeitfenster an den Betriebszustand der Brennkraftmaschine erfolgen.

Description

Verfahren zur lonenstrommessung bei Brennkraftmaschinen sowie lonenstrommeßvorrichtung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur lonenstrommessung bei Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine lonenstrommeßvorrichtung nach Anspruch 14.
Die lonenstrommessung mißt durch Anlegen einer äußeren Spannung die Freisetzung von Ladungsträgern während der Verbrennung des Kraftstoffs im Brennraum einer Brennkraftmaschine und ermöglicht über das so gewonnene lonenstromsignal Rückschlüsse auf das Verbrennungsverhalten, insbesondere zur Zündaussetzererkennung und zur Erkennung klopfender Verbrennung wird die lonenstrommessung eingesetzt.
So sind verschiedene Vorrichtungen und Verfahren zur Erkennung klopfender Verbrennung mittels des Verfahrens der lonenstrommessung bspw. der DE 42 39 592 C2, der DE 43 21 782 C2, der DE 34 15 948 C2, der DE 30 27 103 sowie der GB 2 259 365 zu entnehmen.
Die klopfende Verbrennung einer Brenkraftmaschine ist eine unkontrollierte Explosion des noch nicht verbrannten Gemischs im Zylinder und kann bei starken Klopfschlägen zur Schädigung des Motors führen. Da jedoch gerade an der Klopfgrenze, also bei bereits leicht klopfender Verbrennung der Motor seine maximale Leistung freisetzt, ist es Ziel einer Motorsteuerung, diesen möglichst nahe an der Klopfgrenze zu betreiben. Tritt Klopfen auf, wird der Zündzeitpunkt in Richtung späterer Zündung verschoben. Klopfende Verbrennung ist durch Schwingungen (5 bis 20 kHz) im Bereich nach dem Zylinderdruckmaximum charakterisiert und mittels des lonenstroms ermittelbar. Das lonenstromsignal weist jedoch bereits ein erstes Maximum sowie Schwankungen des lonenstroms bei der sich ausbreitenden Flammfront auf. Dieses kann die Klopferkennung ver- fälschen, da diese Schwankungen auf Turbulenzen im Zylinder, nicht jedoch auf Klopfen zurückzuführen sind.
Die Verfahren nach dem stand der Technik weisen den erheblichen Nachteil auf, daß die Zeitfenster mittels eines Kurbelwinkelpositionsdetektors zu einer festen Kurbelwinkeiposition aktiviert werden und es bei einer kurbel- winkelpositionsbezogenen Steuerung des Zeitfensters und gleichzeitiger Verstellung des Zündzeitpunktes zu sehr starken unterschieden des lonenstromssignals kommen kann. So ist beabsichtigt, die Zündzeitpunkte in einem so großen Bereich zu verändern, daß ein an eine Kurbelwinkel- Position gekoppeltes Zeitfenster zum Teil den für die Klopferkennung relevanten Zeitbereich nur teilweise oder garnicht erfaßt.
Ein Verfahren zur Erkennung von Zündaussetzern für Brennkraftmaschinen mit elektronischer Zündzeitpunktverstellung ist aus der DE 196 18 980 bekannt. Dieses Verfahren basiert jedoch auf einer Änderungs- und Maximalwertbestimmung, die als äußerst aufwendig und fehleranfällig eingeschätzt wird.
Aus der DE 43 03 267 A1 ist darüber hinaus eine Motorsteuervorrichtung zu entnehmen, die eine Sensoreinrichtung zur Ermittlung eines Betriebszustandes des Motors, eine lonenstrommeßeinrichtung zur Ermittlung des lonenstroms und eine Fehlzündungsermittlungseinrichtung aufweist. Das hierbei angewendete Verfahren zur Erkennung von Fehlzündungen bzw. Zündaussetzern erfaßt zwar auch innerhalb eines Zeitfensters den lonen- strom, jedoch wird bei diesem verfahren nur die Amplitude der einzelnen lonenstromwerte verglichen und das Zeitfenster derart gewählt, daß inner- halb des Zeitfensters kein Rauschen auftritt.
Das Zeitfenster ist jedoch so gelegt, daß es zumindest teilsweise den Zündfunkenbereich erfaßt, also bei eingeschalteter Energieversorgung (Zündspulenantriebszeitraum) die lonenstrommessung erfolgt. Die zeitliche Lage des Zeitfensters wird an ein Bezugspositionssignal gekoppelt, welches einen bestimmten Kurbelwinkel repräsentiert und daß mittels eines Winkelpositionsdetektors aus der Kurbelwinkel abgeleitet wird. Nachfolgend wird mittels der Motorsteuervorrichtung der Zündzeitpunkt des Motors eingestellt.
Die Erfassung des lonenstroms während der Zünddauer ist jedoch fehler- behaftet, da die durch den Zündfunken hervorgerufene Ionisation von der durch eine sich anschließende Verbrennung nicht ohne weiteres trennen läßt.
Dieses verfahren nach dem Stand der Technik weist darüber hinaus den erheblichen Nachteil auf, daß es bei einer kurbelwinkelpositionsbezogenen Steuerung des Zeitfensters und gleichzeitiger Verstellung des Zündzeitpunktes zu sehr starken unterschieden des lonenstromssignals kommen kann. so ist beabsichtigt, die Zündzeitpunkte in einem so großen Bereich zu verändern, daß ein an eine Kurbelwinkelposition gekoppeltes Zeitfenster zum Teil den für die Aussetzererkennung relevanten Zeitbereich nur teilweise oder garnicht erfaßt. Die Steuervorrichtung gemäß der DE 43 03 267 verändert daher den zum vergleich dienenden schwellwert in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Motors.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur lonenstrommessung bei Brennkraftmaschinen anzugeben, welches technisch einfach sowie störungssicher auch für die Verstellung des Zündzeitpunktes geeignet ist. Aufgabe ist es weiterhin, eine geeignet lonenstrommeßvorrichtung anzugeben.
Diese Aufgabe wurde durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst sowie 14 gelöst, vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Grundgedanke der Erfindung ist es, sich von der kurbelwinkelbezogenen Zeitfenstersteuerung zu lösen und eine Nachführung des Zeitfensters nach dem Zündzeitpunkt zu realisieren, indem der Anfangszeitpunkt und/oder die Dauer des Zeitfensters aus dem Zündzeitpunkt und wenigstens einer den aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine beschreibenden Größe, insbesondere der Drehzahl, automatisch bestimmt wird. Dies erfordert eine neuartige lonenstrommeßvorrichtung, die anstelle über Kontaktgeber nunmehr anhand eines Zündzeitpunktsignals die Steuerung zur Festlegung des Anfangszeitpunktes und/oder der Dauer des Zeitfensters durchführt, wobei dieses Zündzeitpunktsignal von der elektronischen Zündzeitpunktregelung gewonnen wird, in die Steuerung können als bevorzugte Weiterbildungen auch weitere Betriebsparameter, wie das Drehmoment, die Abgasrückführungsrate und/oder das Kraftstoff- Luftgemisch einfließen, die Einfluß auf das lonenstromsignal haben. Dazu sind in der Steuerung entsprechende Korrekturwerte in Form von Kennlinien oder -feldern abgelegt.
Dabei sind vorzugsweise ein erstes Zeitfenster für die Zündaussetzererkennung und ein zweites Zeitfenster für die Erkennung klopfender Verbrennung vorgesehen, welche unabhängig von einander dem Zündzeitpunkt nachführbar sind, so daß jedes Zeitfenster in den jeweils optimalen Bereich geregelt werden kann. Durch die Integration über ein Zeitfenster zu einem Integralwert werden Störungen weitgehend unterdrückt und ein vergleich mit einem Schwellwert sicherer möglich. Da das Zeitfenster in einem vorgegebenen zeitlichen Abstand dem Zündzeitpunkt nachgeführt wird, also außerhalb des Zündbereichs und kurbelpositionsunabhangig ist, wird immer der gleiche Bereich des lonenstromsignals erfaßt und der Einfluß des Zündfunkens auf das lonenstromsignal minimiert. Auch sehr extreme Verstellungen des Zündzeitpunktes, wie beispielsweise bei bestimmten Lastzuständen erwünscht, führen zu keiner Verfälschung des lonen- Stromsignals und somit zu keinen Fehlem bei der Erkennung.
Um Zündaussetzer besonders gut erkennen zu können, erweist es sich als sehr vorteilhaft, daß Zeitfenster möglichst nah an das Zünddauerende zu bringen, da zu diesem Zeitpunkt bei der erfolgreichen Zündung durch die Verbrennung des Kraftstoff/Luftgemischs eine besonders starke Ionisation erfolgt und damit das lonenstromsignal besonders aussagekräftig ist.
Da der Verlauf des lonenstromsignals, insbesondere die Dauer des signifikanten Bereichs des lonenstromsignals, auch vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine abhängig ist, erweist es sich für den vergleich mit einem Schwellwert als sehr vorteilhaft, die Dauer des Zeitfensters ent- sprechend zu verändern.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ist dabei die Kopplung der Dauer des Zeitfensters an die Motordrehzahl, die in einem Kennfeld entsprechend abgespeichert ist. So hat es sich als besonders geeignet herausgestellt, bei niedrigen Drehzahlen eine Zeitfensterdauer von ca. 100 Grad Kurbelwinkel zu verwenden, was sich bis zum Drehzahlmaximum dann auf ca. 60 Grad Kurbelwinkel reduziert. Bei der Gradangabe in Kurbelwinkel bezieht sich als drehzahlunabhängige Angabe diese jedoch nur auf die Dauer, nicht jedoch den Anfangszeitpunkt, der kurbelpositionsunabhangig ist.
Die Anpassung für das zweite Zeitfenster ergibt sich analog dazu, wobei die konkreten Bereiche des zu erfassenden lonenstromsignals unterschiedlich sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der Figuren näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Figuren: Figur 1 lonenstromsignal bei einer klopfenden Verbrennung Figur 2 mittels eines Bandpasses auf den für das Klopfen signifikanten
Frequenzbereich gefiltertes lonenstromsignal gemäß Fig. 1
Figur 3 Lage des Zeitfensters (3a), Ergebnis des gleichgerichteten lonenstromsignals innerhalb des Zeitfensters (3b) und inte- gration (3c) des Signals bei einem frühen Zündzeitpunkt und aufgrund starrer, an die Kurbelwinkelposition gekoppelter zeitfensterung eine fehlerhafte Klopferkennung
Figur 4 Lage des Zeitfensters (4a), Ergebnis des gleichgerichteten lonenstromsignals innerhalb des Zeitfensters (4b) und inte- gration (4c) des Signals bei einem an den Zündzeitpunkt gekoppelten Zeitfenster und folglich fehlerfreie Klopferkennung
Figur 5 Lage des Zeitfensters (5a), Ergebnis des gleichgerichteten lonenstromsignals innerhalb des Zeitfensters (5b) und inte- gration (5c) des Signals bei einem späten Zündzeitpunkt und aufgrund starrer, an die Kurbelwinkelposition gekoppelter zeitfensterung eine fehlerhafte Klopferkennung
Figur 6 lonenstromsignal bei einer klopffreien Verbrennung
Figur 7 bandpaßgefiltertes lonenstromsignal gemäß Fig. 6 Figur 8 Lage des Zeitfensters (8a), Ergebnis des gleichgerichteten lonenstromsignals innerhalb des Zeitfensters (8b) und Integration (8c) des Signals bei einem frühen Zündzeitpunkt und aufgrund starrer, an die Kurbelwinkelposition gekoppelter zeitfensterung eine fehlerhafte Klopferkennung Figur 9 Blockschaltbild einer Anordnung zur Durchführung des
Verfahrens zur Erkennung klopfender Verbrennung
Figur 10 Blockschaltbild einer Anordnung zur Durchführung des
Verfahrens zur Erkennung von Zündaussetzern
Figur 11 zeitlicher Verlauf des lonenstromsignals und das Anwachsen des von Lage des Zeitfensters abhängigen integralwertes während einer erfolgreichen Zündung
Figur 12 lonenstrom, Zeitfenster und integralwert bei einem Zündaussetzer Figur l3 lonenstromsignal und integralwert bei einem fest an eine
Kurbelwinkelposition gekoppelten Zeitfenster
Figur 14 Zeitfenstersteuerung mit zwei unabhängig dem Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von Betriebsparametern nachgeführ- ten Zeitfenstern W1 und W2
Figur 1 zeigt zunächst den typischen Verlauf des lonenstromsignals i bei einer klopfenden Verbrennung. Deutlich sind die zwei zeitlich auseinander liegenden Amplitudenausschlagsbereiche zu erkennen, während der erste Schwingungsbereich (Flammfrontsignalbereich 1) die Ionisation während der sich ausbreitenden Flammfront charakterisiert, tritt zeitlich verzögert ein zweiter Amplitudenausschlagsbereich (Klopfsignalbereich 2) mit einer für die klopfende Verbrennung charakteristischen Oberschwingung auf. Während es bei einer normalen klopffreien Verbrennung zu einem niederfrequenten Amplitudenwechsel kommt, tritt beim Klopfen eine stoßweise, pulsierende Ionisation auf. Noch deutlicher ist dies zu erkennen, wenn man das bandpaßgefilterte lonenstromsignal if in Figur 2 betrachtet. Die niederfrequenten Anteile des lonenstromsignals sind dabei ausgelöscht und der Flammfrontsignalbereich 1 ist leicht vom Klopfsignalbereich 2 zu unterscheiden. Die Amplituden im Flammfrontsignalbereich 1 sind jedoch auffällig höher als die Schwingungen im Klopfsignalbereich 2.
Betrachtet man nun in Figur 3 die Auswirkungen eines starr an die Kurbelwinkelposition gekoppelten Zeitfensters gemäß dem Stand der Technik, so wird deutlich, daß bei einem frühen Zündzeitpunkt das Zeitfenster 3 somit sehr spät einsetzt (Zeitfensteranfang ist jeweils als t0 bezeichnet). Das Zeitfenster 3/W2 kann somit den Klopfsignalbereich 2 nicht mehr vollständig erfassen. Das Zeitfenster 3/W2 ist in seinem Anfang t0 und seiner Dauer (bis tE) dabei von anderen Zeitfenstern bspw. der Zündaussetzererkennung zu unterscheiden, da in für die Klopferkennung ein viel kleinerer Zeitbereich erfaßt wird. Das zeitgefensterte und gleichgerichtete Signal ist im Klopfsignalbereich 2 somit verkürzt (vgl. Fig. 3b), was bei der Integration (vgl. Fig. 30 zu einem zu geringen intralwert ! i dt führt, der die signifikante Klopfschwelle 4 nicht erreicht. Die Klopferkennung erkennt somit trotz auftretenden Klopfens eine klopffreie Verbrennung. Bei bestimmten , die Leistung optimierenden Steuerungsverfahren würde dann der Zündzeit- punkt ZZP noch weiter nach vorne verschoben, um näher an die real bereits überschrittene, jedoch leistungsoptimale Klopfgrenze zu gelangen und damit die Brennkraftmaschine in einen noch stärker klopfenden Betriebszustand gebracht. Eine derartige Steuerung würde also aufgrund der fehlerhaften Kiopferkennung genau in die verkehrte Richtung steuern. im vergleich dazu macht die Figur 4 für ein dem Zündzeitpunkt nachgeführtes Zeitfenster W2 deutlich, daß hier das Zeitfenster immer den Klopfsignalbereich 2 exakt erfaßt, dieser genau zwischen dem Anfang t0 und dem Ende tE inmitten des Zeitfensters 3. Das zeitgefensterte und gleichgerichtete lonenstromsignal gemäß Fig. 4b kann somit unverfälscht integriert werden und erreicht aufgrund der für die klopfende Verbrennung signifikanten Schwingungen im Kiopfbereich 2 die Klopfschwelle 4 (vgl. Fig. 4c). Die Verbrennung wird korrekt als klopfend erkannt. im Gegensatz dazu zeigt Figur 5 wieder die Auswirkungen eines starr an die Kurbelwinkelposition gekoppelten Zeitfensters 3 gemäß dem stand der Technik bei klopfender Verbrennung, jedoch diesmal bei einem späten Zündzeitpunkt, so daß das Zeitfenster 3 somit sehr früh einsetzt (Zeitfensteranfang ist jeweils als t0 bezeichnet). Am Anfang des Zeitfensters 3 wird dann noch teilweise der Flammfrontbereich 1 erfaßt (vgl. Fig. 5a). Das zeitgefensterte und gleichgerichtete lonenstromsignal erhält somit, wie aus Fig. 5b deutlich zu entnehmen, neben dem Klopfsignalbereich 2 auch Anteile des Fiammfrontbereichs 1, welcher zudem eine hohe Amplitude aufweist. Dies führt zu einem schnellen Anstieg des Integralwerts bereits auf Basis des aufintegrierten Flammfrontbereichs 1 (vgl. Fig. 5c), der in diesem Ausführungsbeispiel bereits ausreicht, um an bzw. über die Klopfschwelle zu kommen. Selbst wenn nachfolgend keine Klopfsignale mehr folgen würden, würde bereits Klopfen erkannt. Der integralwert I i dt steigt im Klopfsignalbereich 2 nochmals an.
Noch gravierender sind die Auswirkungen eines starr an die Kurbelwinkelposition gekoppelten Zeitfensters bei zu frühem Zeitfenster und bei einem späten Zündzeitpunkt, wenn wir eine klopffreie Verbrennung betrachten. Figur 6 zeigt zunächst das lonenstromsignal i bei dem nun nach dem Flammfrontsignalbereich 1 keine Oberschwingungen mehr festzustellen sind, wie aus Figur 7, dem bandpaßgefilterten lonenstromsignal if noch besser zu erkennen ist. Wird dieses jetzt in Analogie zu Figur 5 wieder mit einem starr an die Kurbelwinkelposition gekoppelten Zeitfenster gefiltert und tritt gleichzeitig ein sehr später Zündzeitpunkt auf, so setzt das Zeitfenster wieder sehr früh ein und erfaßt zumindest teilweise noch den Flammfrontsignalbereich 1, wie auch in Fig. 8b beim zeitgefensterten und gleichgerichteten lonenstromsignal erkennbar. Dies führt zu einem schnellen Anstieg des Integralwerts I i dt bereits auf Basis des aufintegrierten Flammfrontbereichs 1 (vgl. Fig. 8c), der in diesem Ausführungs- beispiel bereits ausreicht, um an bzw. über die Klopfschwelle zu kommen. Eine an sich klopffreie Verbrennung wird als klopfend erkannt. Bei bestimmten steuerungsverfahren, bei denen das Klopfen vermieden werden soll, würde auf Basis dieser fehlerhaften Klopferkennung nun der Zündzeitpunkt nach hinten in den vermeintlich klopffreien Bereich ver- schoben. Das starre Zeitfenster würde dann aber bezüglich des späteren Zündzeitpunktes noch früher beginnen und noch mehr des Flammfrontbereichs 1 erfassen und somit genau in die verkehrte Richtung steuern. Ein dem Zündzeitpunkt nachgeführtes Zeitfenster W2 erweist sich hdaher für die Klopferkennung als äußerst vorteilhaft. Figur 9 zeigt ein Blockschaltbild einer lonenstrommeßvorrichtung. Die Zündsteuerung 11.1 erhält Befehle der Zündzeitpunktsteuerung 12.1 und beeinflußt die Zündzeitpunkte entsprechend. Die Zündzeitpunkte werden dabei über eine Verbindung 13.1 an die lonenstromerfassungseinheit 15.1 übertragen, welche darauf hin in dem vorbestimmten bzw. vorab ermittelten Abstand das Zeitfenster für die Integration des bandpaßgefilterten lonenstromsignals i aktiviert. Die Dauer und/ oder der Anfang t0 des Zeitfensters 3 wird dabei aus wenigstens einem den Betriebszustand der Brennkraftmaschine beschreibenden Parameter 14.1 (hier als Beispiel die Drehzahl n aufgeführt und weitere angedeutet) über eines oder mehrere Kennfelder aus dort abgespeicherten Daten ermittelt und entsprechend verändert. Der so während des Zeitfensters ermittelte integraiwert I i dt wird an die Klopf erkennung 16.1 weitergeleitet, die ihrerseits in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis mit einer Klopfschwelle 18 eines oder mehrere Klopfanzeigesignale 17.1 setzt. Die in den Unteransprüchen beanspruchten bevorzugten Arbeitsbereiche sind neben dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel auch für eine Vielzahl von Brennkraftmaschinen geeignet, können jedoch adaptiv jeweils noch nachgeprüft und entsprechend angepaßt werden. Die Umsetzung der zeitfensterung innerhalb der lonenstromerfassungseinheit 15.1 in Abhängigkeit von den Parametern 14.1 ist für den Fachmann ohne weiteres möglich. wie Figur 10 zeigt , kann analog dazu ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Zündaussetzererkennung aufgebaut sein, indem die Zündsteuerung 11.2 Befehle der Zündzeitpunktsteuerung 12.2 erhält und die Zündzeitpunkte entsprechend beeinflußt. Die Zündzeitpunkte werden dabei über eine Verbindung 13.2 an die lonenstromerfassungseinheit 15.2 übertragen, welche darauf hin in dem vorbestimmten bzw. vorab ermittelten Abstand ΔT das Zeitfenster für die Integration des lonenstromsignals i aktiviert. Die Dauer TF des Zeitfensters wird dabei aus wenigstens einem den Betriebszustand der Brennkraftmaschine beschreibenden Parameter 14.2 (hier als Beispiel die Drehzahl n aufgeführt und weitere angedeutet) über ein Kennfeld aus dort abgespeicherten Daten ermittelt und entsprechend verändert. Der so während des Zeitfensters ermittelte integralwert lidt wird an die Zündaussetzererkennung 16.2 weitergeleitet, die ihrerseits in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis mit einem Schwellwert 18.2 eines oder mehrere Zündaussetzeranzeigesignale 17.2 setzt.
Die Figur 11 zeigt den Verlauf des lonenstroms i über die zeit t sowie die Lage des Zeitfensters W1 und den innerhalb diesem durch das Aufintegrieren des lonenstromssignals i entstehenden integralwert j i dt. DieLage des Zeitfensters TF ist dabei durch die Anfangszeit t2 und die Endzeit t3 bestimmt. Position und Dauer TK des Zeitfensters W1 sind abhängig von dem Zündzeitpunkt to und der Zündfunkendauer Tzf, denn der Abstand ΔT zwischen dem Zündzeitpunkt to und dem Zeitfensteranfang t2 wird entsprechend vorgegeben, wobei jedoch außerdem der Betriebszustand der Brennkraftmaschine beim Abstand ΔT und insbesondere bei der Zeitfensterdauer TF berücksichtigt wird. Beginnt zum Zündzeitpunkt to die Zündung ZF, so setzt genau nach dem Abstand ΔT und somit unabhängig von der aktuellen Kurbelwinkelposition das Zeitfenster W1 ein. Das Zeitfenster W1 ist dabei in seiner Breite TK so gewählt, daß es bei einer erfolgreichen Zündung sowohl die lonenstromsignaie der sich ausbreitenden Flammfront (1) als auch das Druckmaximum bei der nachfolgenden Verbrennung (2) erfaßt und wird entsprechend dem aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine, bspw. der Drehzahl und Last, angepaßt. Einzig der eigentliche Zündfunken zwischen to und tl wird ausgeblendet. Die sich unmittelbar an den Zündfunken anschließende und sich über ein verhältnismäßig großes zeitfenster W1, daß sich von 100 bis 60 Grad Kurbelwinkel Dauer in Abhängigkeit vom aktuellen Betriebszustand, bspw. der Drehzahl, erstreckt, wird auch durch atypische Zündverläufe und Störungen nicht beeinflußt, da sich diese über die zeit ausgleichen. Die Zündung kann über einen großen Bereich vor oder nach dem oberen Totpunkt OT, in Figur 1 an einen üblichen Punkt eingezeichnet, verschoben werden, ohne daß es zu einem Fehler beim lonenstromsignal kommt. vergleicht man demgegenüber Figur 12, welches den Fall einer Fehlzündung zeigt, so wird deutlich, daß im Falle der Fehlzündung, also des zund- aussetzers, innerhalb des dem zundzeitpunkt nachgefuhrten Zeitfensters W1 nur ein geringes Rauschen beim lonenstromsignal erfaßt und aufintegriert wird, so daß der integralwert weit unter dem vorgegebenen Schwellwert liegt.
Betrachtet man dem gegenüber den Fall eines sehr spat nach OT verlagerten Zundzeitpunktes to bei einem starr an der Kurbelwinkelposition ausgerichteten Zeitfensters, so wird deutlich, daß selbst bei einem sehr spat nach OT liegenden zundzeitfensteranfang t2 der Zündfunken ZF zumindest noch teilweise von der Integration erfaßt und der entstehende integralwert I i dt somit sehr groß wird, da daß lonenstromsignal wahrend des elek- trischen Zundens gegenüber dem lonenstrom beim Verbrennen deutlich hoher ist. selbst ein Zündaussetzer, wie in Figur 13 angedeutet, wurde als eine erfolgreiche Zündung gewertet. Eine derart fehlerbehaftete zund- aussetzererkennung wurde zu ungunstigen Betriebszustanden und schaden am Katalysator führen. Hervorzuheben ist, daß als zundzeitpunkt neben dem Zündzeitpunktanfang to naturlich in gleicher Weise das zundzeitpunktende t1 als Bezugszeitpunkt für das Zeitfenster verwendet werden kann, da zwischen beiden nur ie bekannte zundfunkendauer τ2f liegt.
Figur 14 skizziert nun noch ergänzend eine Zeitfenstersteuerung 20 zur Durchführung des Verfahrens mit zwei Zeitfenstern W1 und W2. Die Zeitfenstersteuerung 20 erhält als Eingangsgroßen von der zundsteuerung 21 das Zundzeitpunktsignal ZZP sowie die zunddauer TZF, wobei das Zund- zeitpunktsignal als ein Synchronisationssignal für die gesamte Zeitfenstersteuerung 20 wirkt, nach der sich alle Elemente zeitlich ausrichten. Dadurch wird sichergestellt, daß die Zeitfenster W1 und W2 unabhängig von der Kurbelwinkelposition dem Zundzeitpunkt nachgefuhrt werden Des weiteren erhalt die Zeitfenstersteuerung 20 zumindest einen den Betπebs- ustand der Brennkraftmaschine beschreibenden Parameter, in diesem Fall die Drehzahl n. insbesondere die Dauer der Zeitfenster TD(W1) und TD.W2) ist von der Drehzahl n abhangig. Dazu ist die Zeitfenstersteuerung 20 bspw direkt mit einem Drehzahlmesser 22 verbunden. Darüber hinaus ist für dieses Ausführungsbeispiel vorgesehen, weitere Betriebsparameter zu berücksichtigen, die vorzugsweise vom Motorsteuerkreis 23 bereitgestellt werden, indem dieser mit einer Reihe von Sensoren 24,25 verbunden ist. Diese Sensoren erfassen Motorparameter, wie beispielsweise die Last, die Abgasrückführungsrate und das Kraftstoff-Luft-Gemisch über Heißfilm- ensoren, die Lambda-Sonde o.a. Für die Zeitfenstersteuerung werden in diesem Ausführungsbeispiel zumindest noch die Last p, die Abgasrückführungsrate AGR und das Kraftstoff-Luft-Gemisch λ berücksichtigt, wobei skizzenhaft die Möglichkeit weiterer Signale angedeutet wurde, beispiels- weise Sondersignale bei zeitversetzter zweifacher Zündung, Zylinderabschaltung, Veränderung der Einspritzung oder Diagnoseeinstellungen. Alle diese Eingangssignale werden entweder direkt, wie bspw. das Zündzeitpunktsignal, durch numerische Operationen 26 verknüpft oder aufbereitet durch Kennlinien oder Kennfelder 27 oder Look-Up-Tabellen 28 vier unter- einander unabhängigen Auswertekreisen 29 bis 32 zugeführt, die daraus jeweils die Lage der Zeitfenster W1 für die Zündaussetzererkennung und W2 für die Klopferkennung durch Anfangszeitpunkt t0(W1/2) und Dauer des Zeitfensters TD.W1/2) bestimmen und an die in Fig. 14 nicht näher gezeigte lonenstrommeßvorrichtung weiterleiten, die entsprechend dieser zeit- fenster W1 und W2 den lonenstrom erfaßt, wobei selbstverständlich auch in den überlappenden Zeitbereichen das lonenstromsignal nur einmal erzeugt und für die Integration über beide Zeitfenster W1 und W2 entsprechend zwei Integratoren zugeführt wird.

Claims

Patentanspruche
1) Verfahren zur lonenstrommessung bei Brennkraftmaschinen, bei dem ein einen lonenstrom im Brennraum erfassendes lonenstromsignal erzeugt wird, indem das lonenstromsignal (i) über wenigstens ein zeit- fenster zu einem integralwert (J dt) integriert, der integralwert mit wenigstens einem schwellwert verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische zundzeitpunktverstellung vorgesehen ist und das Zeitfenster (W1 ,W2) dem zundzeitpunkt (ZZP) nachgefuhrt wird, indem der Anfangszeitpunkt (tO(W1/2)) und/oder die Dauer des Zeitfensters (TD(W1,W2)) aus dem zundzeitpunkt (ZZP) und wenigstens einer den aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine beschreibenden Große (14), insbesondere der Drehzahl (n), bestimmt wird
2) verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der
Anfangszeitpunkt (tθ(Wl/2)) und/oder die Dauer des Zeitfensters (TD(Wl/2)) aus dem zundzeitpunkt (ZZP), der Drehzahl (n) und dem Lastmoment (p) bestimmt wird
3) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusatzlich der Abgasruckfuhrungsgrad (AGR), und/oder das Kraftstoff-Luft- Mischungsverhaltnis (?_) berücksichtigt werden Vorrichtung (22,24,25) zur Bestimmung der diese aktuellen Große(n) werden
4) Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfangszeitpunkt des Zeitfensters bestimmt wird, indem mittels wenigstens eine den aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine beschreibende Große bestimmt, über abgespeicherte Kennlinien und/oder Kennfelder (27,28) aus dieser/diesen Große(n) automatisch Parameter abgeleitet und diese Parameter mit dem zundzeitpunkt (ZZP) additiv verknüpft werden
5) Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Zeitfensters (WD ein Integralwert des lonenstroms erfaßt wird, dieser mit einem schwellwert verglichen wird, und bei einem Integralwert, der kleiner ist als der schwellwert, dies als ein Zündaussetzer erkannt wird.
6) Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zeitliche Abstand vom Zündzeitende zum Anfangszeitpunkt des Zeit- fensters zur Zündaussetzererkennung nicht größer als 5 Grad Kurbelwinke! ist.
7) verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dauer des Zeitfensters zur Zündaussetzererkennung bei niedrigen Drehzahlen bei ca. 100 Grad Kurbelwinkel liegt und sich bis zum Drehzahlmaximum auf ca. 60 Grad Kurbelwinkel verkürzt.
8) Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Zeitfensters ein integralwert des lonenstroms erfaßt wird, dieser mit einem schwellwert verglichen wird, und bei einem integralwert, der größer ist als der Schwellwert, dies als eine klopfende Verbrennung erkannt wird.
9) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zeitliche Abstand vom Zündzeitpunkt zum Anfangszeitpunkt des
Zeitfensters zur Klopferkennung etwa zwischen 20 und 45 Grad Kurbelwinkel ist.
10) Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zeitliche Abstand vom Zündzeitpunkt zum Anfangszeitpunkt des Zeitfensters zur Klopferkennung bei niedriger Drehzahl zwischen 20 und 30 Grad Kurbelwinkel und bei hoher Drehzahl zwischen 30 und 40 Grad Kurbelwinkel ist.
11) verfahren nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des Zeitfensters zur Klopferkennung etwa zwischen 15 und 35 Grad Kurbelwinkel ist.
12) Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des Zeitfensters bei niedrigen Drehzahlen zwischen 15 und 30 Grad Kurbelwinkel und bei hoher Drehzahl zwischen 20 und 35 Grad
Kurbelwinkel liegt. 13) verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Zeitfenster (WD die Zündaussetzererkennung und in einem zweiten Zeitfenster (W1,W2) die Erkennung klopfender Verbrennung durchgeführt wird, wobei die Zeitfenster (W1,W2) einander überlappen können und beide unabhängig voneinander dem Zündzeitpunkt (ZZP) nachgeführt werden.
14) lonenstrommeßvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, wobei die lonenstrommeßeinrichtung ein den lonenstrom im Brennraum erfassendes lonenstromsignal erzeugt und wenigstens ein Zeitfenster aufweist, in dem das lonenstromsignal erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Zündzeitpunktregelung durch Erzeugung eines Zündzeitpunktsignals und eine Steuervorrichtung zur Festlegung des Anfangszeitpunktes und/oder der Dauer des Zeitfensters vorgesehen ist, wobei die Steuervorrichtung verbunden ist mit der Vorrichtung zur Zündzeitpunktregelung, um den Anfangszeitpunkt des Zeitfensters dem Zündzeitpunktsignal mit einem in Abhängigkeit von wenigstens einer den aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine beschreibenden Größe (14), insbesondere der Drehzahl (n), bestimmbaren Abstand nachzuführen.
15) lonenstrommeßvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (20) zur Festlegung des Anfangszeitpunktes und/oder der Dauer des Zeitfensters (W1,W2) verbunden ist mit wenigstens einem Sensor (22,24,25) zur Erzeugung eines den aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine beschreibenden Betriebszustandssignal, insbesondere eines Drehzahisignals (22), und mit einer Speichervorrichtung in der Steuerung (20), in dem Korrekturwerte zur Anpassung des Zeitfensters an diesen aktuellen Betriebszustand angelegt sind.
16) lonenstrommeßvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn- zeichnet, daß zwei voneinander unabhängig dem Zündzeitpunkt (ZZP) nachgeführbare Zeitfensterintegratoren vorgesehen sind, wobei ein erster Zeitfensterintegrator zur Zündaussetzererkennung und ein zweiter Zeitfensterintegrator zur Klopferkennung dient.
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