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DE3028940A1 - Regelvorrichtung fuer eine verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Regelvorrichtung fuer eine verbrennungskraftmaschine

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Publication number
DE3028940A1
DE3028940A1 DE19803028940 DE3028940A DE3028940A1 DE 3028940 A1 DE3028940 A1 DE 3028940A1 DE 19803028940 DE19803028940 DE 19803028940 DE 3028940 A DE3028940 A DE 3028940A DE 3028940 A1 DE3028940 A1 DE 3028940A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
engine
control device
detector
state
acceleration
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
Application number
DE19803028940
Other languages
English (en)
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DE3028940C2 (de
Inventor
Masaharu Asano
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Publication of DE3028940A1 publication Critical patent/DE3028940A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3028940C2 publication Critical patent/DE3028940C2/de
Granted legal-status Critical Current

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    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/10—Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
    • G01L23/22—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines
    • G01L23/221—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines
    • G01L23/225—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines circuit arrangements therefor
    • 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
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Description

Beschreibung
Die vorliegende Erfindung "bezieht sich auf eine Regelvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, um einen in dem Motor erzeugten Klopfzustand zu ermitteln und um eine Hückführungsregelung der Zündzeitpunkte und dergleichen des Motors in Abhängigkeit des Klopfzustands durchzuführen.
Es ist bekannt, daß fortgesetztes starkes Klopfen die Lebensdauer eines Motors verkürzt, daß jedoch ein leichtes Klopfen in einem relativ niedrigen Drehzahlbereich des Motors den Kraftstoffverbrauch herabsetzt und die Leistungsabgabe des Motors verbessert. Es ist weiterhin bekannt, daß die Zündverstellung eng zusammenhängt mit dem Auftreten des Klopfens, und daß in allgemeinen das Klopfen umso stärker wird, je weiter der Zündzeitpunkt vorgerückt wird.
Es wurde folglich eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der, um den Kraftstoffverbrauch und die Leistungsabgabe des Motors zu verbessern, ein in dem Motor erzeugter Klopfzustand erfaßt und der Zündzeitpunkt vor- oder nachgestellt wurde, in Abhängigkeit des erfaßten Klopfzustands, um in dem Motor einen Zustand leichten Klopfens aufrechtzuerhalten.
Bei einer solchen bekannten Vorrichtung jedoch wird gewisse Zeit benötigt, um die Zündverstellung ansprechend auf den erfaßten Klopfzustand tatsächlich zu regeln, da die Rückführregelung eine gewisse Verzögerungszeit in seiner Ansprechempfindlichkeit aufweist, so daß die Zündzeitpunktverstellung hinsichtlich einer optimalen Verstellung lediglich für einen solchen Klopfzustand glatt geregelt werden kann, der eine lang-
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samere Änderung aufweist als es der Verzögerungszeit entspricht.
Bei einem Übergangs-Fahrzustand, in dem der Antriebszustand des Motors plötzlich geändert wird, ändert sich ebenso auch der Klopfzustand plötzlich. Jedoch kann aufgrund der Verzögerungszeit die Zündverstellung nicht in der erforderlichen Weise rasch ansprechend auf die plötzliche Änderung des Klopfzustands geregelt werden, so daß bei einem derartigen Übergangs-Antriebszustand eine optimale Regelung der Zündverstellung nicht erhalten v/erden könnte.
Da der Klopfzustand bei dem Ubergangs-Antriebszustand die Tendenz hat, stärker zu werden, insbesondere beim Beschleunigen, sollte der Zündzeitpunkt so rasch wie möglich verzögert oder nachgestellt xferden. ITm die Regelung zu stabilisieren oder RegelSchwankungen zu vermeiden, wird jedoch bei der bekannten Vorrichtung der Zündzeitpunkt bei einer vorgegebenen Motordrehzahl um einen bestimmten Betrag verzögert, und er kann nicht rasch um einen erforderlichen Betrag verzögert v;erden, so daß der Zündzeitpunkt besonders bei raschen Beschleunigungen nicht optimal geregelt werden kann.
Daher verschlechtern sich bei raschen Beschleunigungen die Zündbedingungen, und somit verschlechtern sich der Kraftstoffverbrauch und der Ausgangsleistungs-Verlauf.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Regelvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine anzugeben, mit der die Zündbedingungen bei Übergangs-Antriebszuständen in optimaler Weise geregelt werden können, insbesondere bei iaschen Be schleunigungen.
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Erfindungsgemäß wird eine Regelvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine geschaffen, die folgende Merkmale aufweist: einen Sensor zum Ermitteln von Druckschwankungen in dem Verbrennungsraum des Motors oder von Vibrationen, die sich durch die Druckschwankungen ergeben; eine Detektoreinrichtung zum Erfassen des in dem Motor erzeugten KLopfzustands aus dem. Ausgangs signal des Sensors; eine Betätigungsund Regeleinrichtung, die abhängig von dem Klopf-Erfassungssignal der Klopfdetektoreinrichtung ein Steuersignal erzeugt, und abhängig von dem Steuersignal wenigstens die Zündzeitpunktverstellung v dxe Abgas-Rückstromgeschwindigkeit, die Kraftstoffeinspritzmenge oder den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt als Regelgrößen selbständig regelt; eine Detektoreinrichtung zum Erfassen eines Übergangs-Antriebszustandes des Motors; und eine Vorrichtung zum Verändern des Verstärkungsfaktors der Regelung ansprechend auf das von der Detektor einrichtung für den Übergangs-Antriebs zustand abgegebene Erfassungssignal.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näh.er erläutert. Es zeigen:
lig. 1 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Fig. 2 und 3
Zeitdiagramme ,die die Arbeitsweise des in Pig. Λ gezeigten Ausführungsbeispiels veranschaulichen,
ein detailliertes Schaltungsdiagramm eines wesent lichen Teils der in Pig«. 1 gezeigten Ausführungsform,
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Fig. 5 ein Schaltungsdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels des in Fig. 1 dargestellten Beschleunigungs-Detektorsabschnitts,
Fig. 6 ein Blockdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Pig. 7 ein detailliertes Schaltungsdiagramm des Betätigung sabSchnitts in dem Betätigungs- und Regelabschnitt gemäß Fig. 6, und
Fig. 8 ein Zeitdiagramm, das den Arbeitsablauf des in •Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiels veranschaulicht .
Fig. Λ zeigt ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Es ist bekannt, daß, wem in dem Motor Klopfen auftritt, der Druck in der Verbrennungskammer schwankt und ein Druckschwankungsanteil mit einer- speziellen Frequenz ansteigt:, was zum Ermitteln des Auftretens des Klopfens herangezogen werden kann. Ein Vibrationssensor 1 macht von dieser Tatsache Gebrauch und erfaßt die Druckschwankung in der Verbrennungskammer oder verschiedene Vibrationen, die durch die Druckschwankungen hervorgerufen werden» so beispielsweise eine Vibration des Motorblocks, eine von dem Motorblock erzeugte Schallwelle oder dergleichen, und der Sensor wandelt dieses in ein elektrisches Signal um.
Da das Ausgangssignal des Sensors verschiedene Frequenzanteile enthält, die in keiner Beziehung zu dem Klopfen .stehen, muß das Ausgangssignal des Sensors 1 über ein Bandpaßfilter geleitet
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werden, dessen Resonanzfrequenz der erwähnten speziellen Frequenz entspricht, um diesen speziellen Frequenzanteil, der durch das Klopfen verursacht wird, auszuwählen.
Der Sensor 1 besteht aus einem Resonanz-Vibrationssensor, dessen Resonanzfrequenz der erwähnt en speziellen Freuqenz entspricht. In diesem Beispiel besitzt der Sensor 1 selbst eine Auswahl- oder Filterfunktion, so daß kein Bandpaßfilter benötigt wird.
Ein derartiger Resonanz-Sensor 1 erzeugt ein Ausgangssignal, dessen Amplitude ansteigt, wenn in dem Hot or" ein Klopfen auftritt, wie in Fig. 2 A veranschaulicht ist.
Ein Signalbehandlungsabschnitt 2 unterzieht das Ausgangssignal des Sensors 1 einer Halbwellen-Gleichrichtung, um das in Fig. 2C gezeigte Signal zu erzeugen.
Ein G-Iättungsabschnitt 3 glättet das Ausgangssignal des Signalbehandlungsabschnitts 2 und verstärkt das geglättete Signal auf einen vorbestimmten Pegel, um ein Bezugssignal zu erzeugen, wie es in Fig. 2B gezeigt ist. Dieses* Bezugssignal wird dazu verwendet, ein Signal zu erhalten, das repräsentativ ist für die Klopfstärke.
Ein Vergleicherabschnitt 4- vergleicht das Ausgangssignal des Signalbehandlungsabschnitts 2 mit dem Ausgangssignal des Glattungsabschnitts 3 und gibt ein Ausgangssignal ab, wie es in Fig. 2D gezeigt ist, welches jedesmal dann, wenn das erstgenannte Signal das letztere übersteigt, niedrig wird.
Die Anzahl der Impulse einer Folge negativer Impulse, die in dem Ausgangssignal gemäß Fig. 2D enthalten sind, und die Breite
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der einzelnen Impulse nehmen mit Ansteigen der Klopfstärke zu, so daß ein integrierter Wert der !Folge negativer Impulse proportional ist zu der Klopfstärke, und somit kann aus diesem integrierten Wert der Klopfzustand ermittelt werden.
Ein Integratorabschnitt 5 integriert die negative impulsfolge (Mg. 3G) des TergleieherabSchnitts 4, und ein Vergleicher abschnitt 6 vergleicht den integrierten Wert (E1Xg. 51) d-ss Integrator ab Schnitts 4 mit einem vorbestimmten Pegel (Fig. 3H) , um das Auftreten signifikanten. Klopfens zu erfassen.
Der integrierte Wert (J1Xg. 31) des Integrator ab Schnitts 5 wird bei jedem Zündzeitpunkt durch Rücksetzimpulse (5V,, ϊη» -^5 ^11 Figc 3F) zurüciligesetEt, welche in einer Differenzierschaltung 7 bei der Vorderflanke der Zündbefehlsimpulse (Fig. 3E) erzeugt werden, die mit der Kurbelwellenumdrehung synchronisiert sind. Zusätzlich zu dem oben erwähnten Rücksetzen wird während des BeschleuniguEgBäustandes des Motors der integrierte Wert auch durch Rücksetzimpulse zurückgesetzt, die in einer Differenzierschaltung 10 bei der Vor der flanke von negativen Impulsen (Fig. erzeugt; werden s die von dem Yergleicherabschnitt 6 über eine Schalteranordnung 9 geliefert werden« Die Schalteranordnung 9 wird von einem Alisgangssignal (Fig. 3K) eines Beschleunigungsdetektors 8 geschlossen.
Fig. H- zeigt ein detailliertes Schaltungsdiagramm des Integratorabschnitts $ des Vergleicherabschnitts 6, der Differenzierschaltung 7? des Beschleunigungsdetektors, der schaltanordnung und der Differenzierschaltung 10.
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Der Integratorabschnitt 5 enthält eine Integratorschaltung mit einem Operationsverstärker 5a, einem Kondensator ^b und einem Widerstand ^c1 usw., in welcher die negative Impulsfolge (Eig. 3G) vom Vergleicher ab schnitt 4- mit einer gegebenen Integrationsrate integriert wird, Vielehe bestimmt wird durch die Werte des Kondensators 5a und des Widerstands 5"b, wie in Fig. 51 gezeigt ist. Dann wird von jedem Rückset ζ impuls (Fig. 3F), der über ein ODEH-Glied 5d geliefert wird, eine Schalteranordnung 5b im Abschnitt 5 geschlossen, um den Kondensator 5h kurzzuschließen und den integrierten Wert zurückzusetzen (Fig.
Der Vergleicherabschnitt 6 enthält einen durch einen Operationsverstärker 6a, usw., gebildeten Vergleicher, der den integrierten Wert (Fig. 31) mit einem vorgegebenen Pegel (Fig. 3H) vergleicht und ein Ausgangssignal (Fig. 3J) erzeugt, welches .niedrig wird, wenn das zuerst genannte Signal das letztere Signal überschreitet und das Auftreten des signifikanten Klopfens anzeigt.
Der Beschleunigungsdetektor 8 enthält einen Beschleunigungssensor 8a, der die Änderungsgeschwindigkeit des Ansaug-Unterdrucks oder den Öffnungswinkel der Drosselklappe erfaßt und ein hohes Signal (Fig. 3L) erzeugt, wenn die Änderungsrate einen vorbestimmten Wert übersteigt. Ferner ist eine monostabile Schaltung vorgesehen, die von einem Operationsverstärker 8b, usw. gebildet wird. Somit erzeugt dieser Detektorabschnitt als ein Beschleunigungs-Erfassungssignal bei Beschleunigung des Motors ein Ausgangssignal mit einer vorbestimmten Breite, wie in Fig. 3K gezeigt ist.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, kann der Beschleunigungsdetektor 8 alternativ ferner mit einer spannungsgesteuerten Konstant st romschaltung 8c und einer Schaltung zum Umwandeln der Frequenz der
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Zündbefehlsimpulse in eine äquivalente Spannung ausgestattet sein, wobei die Ausgangsspannung der Schaltung die spannungsgesteuerte Konstantstromschaltung 8c derart steuert, daß der Beschleunigungs-Detektorimpuls in seiner Breite verringert wird, wenn die Motordrehzahl zunimmt, und die sich ergebende Impulsbreite, berechnet in Größen des Kurbelwellenwinkels, ist ein stets konstanter Wert für beispielsweise etwas mehr oder weniger als zwei Umdrehungen der Kurbelwelle.
Der Beschleunigungserfassungsimpuls schließt die Schalteranordnung 9· Während die Schalteranordnung 9geschlossen ist, erzeugt die Differenzierschaltung 10 jedesmal, wenn der integrierte Wert (!'ig* 31) des Integrator ab Schnitts 5 den vorbestimmten Pegel (Fig* 3H) übersteigt und das Ausgangssignal des Vergleicherab-Schnitts 6 niedrig wird, einen Rückset ζ impuls, wie in Fig* 3F durch F, und JV angedeutet ist, der den integrierten Wert gemäß Fig. 31 zurücksetzt. D.h., die Differenzierschaltung 10 erzeugt einen Rücksetzimpuls, wie er in Fig. 3 bei ^? gezeigt ist? wenn der integrierte Wert des Integratorabschnitts 5} d-er die negative Impulsfolge des Vergleicherabschnitts 4- integriert, den vorbestimmten Pegel (Pig. 3H) überschreitet, und setzt den integrierten Wert zurück, wonach die Differenzierschaltung 10 aufs neue einen Rücksetzimpuls erzeugt, wie er in Fig. 3 "bei F^ gezeigt ist, wenn der anschließend integrierte Wert des Integratorabschnitts 5 wiederum den vorbestimmten Pegel überschreitet, und sie setzt den integrierten Wert zurück. Wenn somit während des Beschleunigungszustands, in dem der Beschleunigungs-Erfassungsimpuls erzeugt wird, ein starkes Klopfen auftritt, welches den Vergleicherabschnitt 4 veranlaßt, eine Folge negativer Impulse zu erzeugen, deren integrierter Wert wenigstens zweimal größer ist als der vorbestimmte Pegel, so erzeugt der Vergleicherabschnitt 6-wenigstens zwei negative Impulse.
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Ein Betätigungs- und Regelabschnitt 11 regelt selbsttätig wenigstens eine der folgenden Größen: Zündzeitpunktverstellung, Strömungsgeschwindigkeit des in die Verbrennungskammer zurückströmenden Abgases zum Vermindern des Entstehens von NOx, Kraftstoffeinspritzmenge und Kraftstoffeinspritzzeitpunkt, usw.. Dies erfolgt in Abhängigkeit des von dem Vergleiche.rabschnitt 6 abgegebenen Signals, um die Zündbedingungen optimal zu halten.
In einen Beispiel des Abschnitts 11, der lediglich den Zündzeitpunkt regelt, wird ein Zündverzögerungsimpuls mit einer vorbestimmten Breite in Abhängigkeit des von dem Vergleicher 6 kommenden negativen !Impulses bei dessen Vorderflange erzeugt, und die danach folgende nächste Zündwinkelstellung wird bezüglich der vorhergehenden Zündwinkelstellung um einen vorbestimmten Winkel in Abhängigkeit des Zündverzögerungsimpulses nachgestellt.
Wenn andererseits kein Zündverzögerungsimpuls erzeugt' wird, wird die Zündwinkelstellung bezüglich der vorausgehenden Zündwinke1stellung um einen vorbestimmten Winkel vorgestellt. Auf diese Weise werden die ZündwinkelStellungen sukzessive vorgestellt, bis das Klopfen eintritt, zu welchem Zeitpunkt die nächstfolgende Zündwinkelstellung verzögert wird} so daß die Zündzeitpunkte selbsttätig an einem Punkt in der Hähe des Schwellenwertes bezüglich der Erzeugung des Klopfens geregelt v/erden, (d.h. bei einem Zustand geringen Klopfens) wodurch der Kraftstoffverbrauch und der Verlauf der Ausgangsleistung verbessert werden.
Im normalen Zustand, wenn kein Beschleunigungszustand vorliegt, wird ein Verzögerungsimpuls bei auftretendem Klopfen bei jeder Zündung erzeugt, so daß der Verzögerungs- oder Eachstellwinkel
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der nächsten Zündung bezüglich der vorausgehenden zündung stets konstant Ist.
Im Beschleunigungszustand, in dem die Neigung starken Klopfens "besteht, ist eine solche Zündwinkel-Hachstellregelung unzureichend, wenn man starkes Klopfen verhindern will.
Wenn bei dem oben erläuterten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel im Beschleunigungszustand ein starkes Klopfen auftritt j werden nach Maßgabe der Klopfstärke mehrere Zündverzögerungsimpulse erzeugt, so daß die Zündzeitpunkte mit einem Verzögerungsivlnkel geregelt werden, der um ein mehrfaches größer ist als im For malz us t and, d.h. ,-das Regelungs signal, das die von der selbsttätigen Regelung erhaltene G-^öße des Verzögerungs- oder MachstelIwinkeIs bestimmt, wird bezüglich des Normalzustandes mehrfach verstärkt. Als Ergebnis hiervon werden die Zündbedingungen selbst dann optimal gehalten, wenn im beschleunigten Zustand das starke Klopfen ausreichend verhindert wird.
Fig. 6 zeigt ein Biockdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Diese Ausführungsform hat denselben Aufbau wie die Ausführungsform gemäß Fig. 1, mit der Ausnahme, daß der integrierte Wert des IntegratorabSchnitts 5 in Abhängigkeit lediglich des Zündbefehlsimpulses zurückgesetzt wird, und daß das in dem Betätigungs- und Regelabschnitt 11 erzeugte Signal durch den vom Beschleunigungsdetektor 8 kommenden Beschleunigungs-Erfassungsimpuls moduliert wird.
Der Betätigungsabschnitt im Betätigungs- und Regelabschnitt 4 ist, wie in Fig. 7 gezeigt ist, eine Art Lade- und Entladeschaltung, die einen Operationsverstärker 11a, einen Kondensator 11b, Widerstände 11c, 11d, 11e und Schalteranordnungen 11f, 11g usw. aufweist. Diese Schaltung erzeugt im Normalzustand als Rück-
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kopplungssignal ein Spannungssignal, wie es in Fig. 8Q gezeigt ist, welches mit vorbestimmter Geschwindigkeit abnimmt, wenn der Zündverzögerungsimpuls (Fig. 80) empfangen wird, um dann nach und nach mit vorbestimmter Geschwindigkeit, die geringer ist als die Ab nähme geschwindigkeit, nach und nach anzusteigen.
Die Abnahme geschwindigkeit dieses Sp annungs signals wird bestimmt durch die Werte des Kondensators 11b und des Widerstands 11c, während die Anstiegsgeschwindigkeit des Signals bestimmt wird durch die Werte des Kondensators 11d und des Widerstands
Im Beschleunigungszustand wird ansprechend auf den Beschleunigungs-Erfassungsimpuls (Fig. 8P) von dem Beschleunigungsdetektor 8 der Schalter 11g geschlossen und der Schalter 11f geöffnet. Dies hat zur Folge, daß die Abnahmegeschwindigkeit der Spannungsabnahme, hervorgerufen durch den Zündverzögerungsimpuls, größer ist als die Geschwindigkeit der Spannungsabnähme im Normalzustandt
Diese Abnahme geschwindigkeit wird bestimmt durch den Wert des Kondensators 11b und der Widerstände 11d und 11 e. Die Werte dieser Widerstände sind so ausgewählt, daß die Abnahmegeschwindig keit im Beschleunigungszustand größer ist als im Normalzustand.
Der Regelabschnitt des Abschnitts 11 stellt die Zündzeitpunkt vor oder nach, und zwar proportional zu dem Ausgangsspannungs- \iert (Q., Q^, Q^ in Fig. 8Q) bei jeder Rückflanke der Zündbefehlsimpulse (Fig. 8N), die mit der Umdrehung der Kurbelwelle synchronisiert sind.
Dies bedeutet unter Bezugnahme auf Fig. 8Q, daß, da der durch den Verzögerungsimpuls (Fig. 80) verursachte Spannungsabfall denselben Spannungsabfall des Spannungswertes Q^ unmittelbar
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nach Auftreten des Klopfens verursacht, die erste Zündung unmittelbar nach dem Auftreten des Klopfens in Bezug auf die vorausgehende Zündung vor dem Auftreten des Klopfens um einen Winkel verzögert oder nachgestellt wird, welcher dem erwähnten Spannungsabfall entspricht, woraufhin, da kein Klopfen vorliegt, die Spannung, wie sie in !Pig. 8Q gezeigt ist, ansteigt und die nächste Zündung "bezüglich der vorausgehenden Zündung um einen Winkel vorgestellt wird, der der Spannungsζunahae vom Wort CL· auf den Wert Qp entspricht.
Wenn während des Beschleunigungszustandes starkes Klopfen auftritt, wird die Geschwindigkeit der Spannungsabnähme, die durch deij Zündversögerungsimpuls (Pig. 80) in der Ausgangsspannung des Betätigungsabschnitts erzeiigt wird, viel größer als im .Normalzustand, v/as zur ]?olge hat, daß ein größerer Spannungsabfall als im Normalzustand auf den Spannungswert Q^ erfolgt und zwar unmittelbar nach dem Auftreten de-f. Klopfens«.
folglich wird iia Beschleunigungszustand die erste, unmittelbar nach dem Klopfen erfolgende Zündung bezüglich der vorausgehenden Zündung um einen größeren Winkel verzögert, entsprechend dem im Vergleü. zum Normalzustand größeren Spannungsabfall«
Daher wird das Regelsignal, das die von der Regelung erhaltene Größe des Zündverzögerungswinkels bestimmt, im Beschleunigungszustand mehr verstärkt als im Normalzustand, so daß selbst im Beschleunxgungszustand ein starkes Klopfen vermieden und die Zündbedingungen optimal gehalten werden können, so wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1.
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Anstelle der Zündzeitpunkte oder zusätzlich hierzu kann die Abgas-Rezirkulationsgeschwindigkeit, die Kraftstoff-Einspritzmenge , ein Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt ader dergleichen selbsttätig in Abhängigkeit des ermittelten Klopfzustands derart geregelt v/erden, daß ein starkes Klopfen vermieden wird.
Wie oben dargelegt wurde, werden bei der vorliegenden Erfindung selbst im Beschleunigungszustand die Zündbedingungen in optimaler Weise geregelt, um den Kraftstoffverbrauch und den Ausgangsleistungsverlauf zu verbessern.
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Leerseite

Claims (8)

  1. »AT 6NrANVvÄ-_Tc
    HISSAlT ΓίΟΪΌΕ GC, LTD 2, Takara~Cho, Kanagawa-Ku Yokohama Gity
    Japan
    A. GRÜNECKER
    OPL-INS
    H. KINKELDEY
    DR-ING.
    VV. STOCKMAIR
    DR-ING -AqE(CALTECH)
    K. SCHUMANN
    OfI RER NAT. - D(PL-PHYS
    P. H. JAKOB
    DIPL-ING
    Ca. BEZOLD
    CXv RrRNAT· KPL-OCM
    8 MÜNCHEN 22
    MAXIMILIANSTRASSE 43
    P 15 337 - 57/Ko
    30. Juli 1980
    Regelvo.criohti.mg für- eine Verbrennungskraftmaschine
    Patentansprüche
    Regelvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, gekennzeichnet durch einen Sensor (1) zum Erfassen von Druckschwankungen in einer Verbrennungskammer des Motors oder von Vibrationen, die aus den Druckschwankungen resultieren, einen Klopfzustandsdetektor (2,3,4-), um aus dem Ausgangssignal des Sensors (1) den von dem Motor erzeugten Klopfzustand zu ermitteln, eine Betätigungs- und Regeleinrichtung (11), die ein Regelsignal in Abhängigkeit
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    des von dem. Klopfzustandsdetektor (2,3,4) kommenden Klopf-Erfassung ssignals erzeugt und abhängig von dem Regelsignal wenigstens die Zündzeitpunkte, die Abgas-Rezirkulationsgeschwindigkeit, die Kraftstoff-Einspritzmenge oder den Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt als Hegelvariable selbsttätig regelt, einen Antriebszustan.d-Übergangsdetektor (8), um einen Übergangs-Antriebszustand des Motors zu erfassen, und eine Veränderungseinrichtung (6,9), um den Verstärkungsfaktor der Regelung ansprechend auf das von dem Antriebszustand-Übergangsdetektor (8) kommende Erfassungssignal zu variieren.
  2. 2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet j daß der Antriebs-Übergangszustand der Beschleunigungszustand des Motors ist und daß der Verstärkungsfaktor während des Boschleunigungszustands erhöht wird, wodurch im Beschleunigungszustand wenigstens eine der Regelvariablen selbsttätig rascher geregelt wird, so daß die Zündbedingungen des Motors selbst im Beschleunigungszustand optimal gehalten werden C
  3. 3* Regelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Antriebszustand-Übergangsdetektor einen Beschleunigungsdetektor (8) aufweist, der den Beschleunigungszustand des Motors auf der Grundlage einer Schwankungsgeschwindigkeit des Ansaug-Unterdrucks oder des Drosselklappen-Öffnungswinkels bestimmt und einen Impuls mit vorbestimmter konstanter Breite erzeugt.
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  4. 4. Regelvorrichtung nach. Anspruch 2, dadurch g e gekannzeich.net , daß der Antriebszustand-Übergangsdetektor einen Beschleunigungsdetektor (8) aufweist, der den Beschleunigungszustand des Motors auf der Grundlage einer Änderungsgeschwindigkeit des Ansaug-Unterdrucks oder des Drosselklappen-Öffnungswinkels erfaßt und einen Impuls erzeugt, dessen Breite mit ansteigender Motordrehzahl abnimmt.
  5. 5· Regelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet , daß die Betätigungsund Regeleinrichtung (4) derart ausgebildet ist, daß sie ansprechend auf jeden der Klopf-Erfassungsimpulssignale einen Impuls erzeugt und ansprechend auf diesen Impuls wenigstens eine der Regelvariablen um einen vorbestimmten Betrag selbsttätig regelt.
  6. 6. Regelvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekenn ze ichnet , daß die Betätigungs- und Regeleinrichtung derart ausgebildet ist, daß sie ein Spannungssignal erzeugt, dessen Amplitude ansprechend auf das Klopf-Erfassungsimpulssignal mit vorbestimmter Geschwindigkeit abnimmt und dann mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit, die niedriger ist als die Abnahmegeschwindigkeit, nach und nach ansteigt, und daß sie wenigstens eine der Regelvariablen proportional zu dem Spannungswert des Spannungssignals bei der Rückflanke eines Zündbefehlsimpulses, der mit der Umdrehung der Kurbelwelle synchronisiert ist, regelt.
  7. 7« Regelvorrichtung nach Anspruch 5» dadurch g e kennzeichnet , daß die Einrichtung zum Variieren des Verstärkungsfaktors derart ausgebildet ist, daß sie den Klopf zu-
    030068/0850
    3028840
    standsdetektor (2,3,4-) ansprechend auf das Ausgangs signal des Beschleunigungsdetektors (8) derart regelt, daß die Anzahl der von dem Klopfzustandsdetektor erzeugten Klopf-Erfassungsimpulse während des Beschleunigungszustands ansteigt.
  8. 8. Regelvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gerkennzeichnet , daß die Einrichtung zum Variieren des Verstärkungsfairtors derart ausgebildet ist, daß sie die Betätigungs- und Regeleinrichtung ansprechend auf das Ausgangssignal des Beschleunigungsdetektors (8) derart regelt, daß im Klopfzustand die Spannungsabnähme der Spannungssignalamplitude ansprechend auf den Klopf-Erfassungsimpuls größer gemacht wird.
    O300S6/O85O
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