DE3704838C2

DE3704838C2 -

Info

Publication number: DE3704838C2
Application number: DE3704838A
Authority: DE
Inventors: Akira Wako Saitama Jp Tanaka
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1986-02-19
Filing date: 1987-02-16
Publication date: 1991-02-14
Also published as: GB2186912A; GB8703622D0; GB2186912B; US4718382A; DE3704838A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Regeln des Zündzeitpunktes einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Eine Vorrichtung zum Regeln des Zündzeitpunkts einer Brennkraftmaschine der vorstehend genannten Art ist aus DE-OS 27 43 664 bekannt, die der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung No. 56(1981)-21 913 entspricht. Hierbei wird eine Zündzeitpunktverstellung auf der Basis des erfaßten Zylinderdrucks vorgenommen, während die Übergangszustände auf der Basis der Drosselklappenöffnung ermittelt werden. Zur Ermittlung des Übergangszustands der Brennkraftmaschine ist eine spezielle zusätzliche Ermittlungseinrichtung, wie ein Drosselklappenöffnungssensor und eine Differenziereinrichtung, vorgesehen. Hierdurch erhält man eine komplizierte Schaltungsauslegung für die Verarbeitung der Ausgänge in Verbindung mit den zusätzlichen notwendigen Erfassungseinrichtungen. Ferner ist ein rückgekoppeltes Regelsystem vorgesehen, bei dem der Verbrennungszustand der Brennkraftmaschine direkt erfaßt wird. Die Abweichung des tatsächlichen Maximalzylinderdruckwinkels von einem Soll-Winkel des Maximaldruckwinkels, d. h. ATDC 10°-15°, wird bestimmt, und der Regelwert wird so eingestellt, daß die Abweichung kleiner und schließlich gleich Null wird. Es sind aber insbesondere keine Angaben bezüglich der Elimination der Abweichung zum Zeitpunkt eines Übergangszustandes gemacht, ohne das Fahrverhalten zu beeinträchtigen. Auch lassen sich dieser Druckschrift keine Maßnahmen gegen ein Klopfen entnehmen, und das Klopfen tritt häufig auf, wenn die Brennkraftmaschine in einem Übergangszustand arbeitet.

Aus der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung No. 58(1983)-40 027 ist eine Vorrichtung zum Regeln des Zündzeitpunktes bei Brennkraftmaschinen bekannt, die derart beschaffen und ausgelegt ist, daß ein primärer Zündzeitpunktregelwert bezüglich der Brennkraftmaschinendrehzahl in 1/min und des Belastungszustandes bestimmt wird, und dann der primäre Zündzeitpunktsregelwert auf der Basis der Übergangszustände des Brennkraftmaschinenbetriebsverhaltens kompensiert wird, die aus dem Öffnungsgrad der Drosselklappe u. dgl. ermittelt werden. Auch hierbei ist eine gesonderte Ermittlungseinrichtung für die Übergangszustände vorhanden, welche mit einer komplexen Verarbeitungsschaltung zusammenarbeitet. Auch bedarf es bei dieser Vorrichtung eines Speichers mit großem Speichervermögen für alle die zu erfassenden Regelwerte.

Aus DE-OS 29 39 580 ist ein Verfahren zur Regelung des Zündzeitpunktes bekannt, bei dem das von einem auf der Basis der Ionenstrommessung arbeitenden Drucksensor abgegebene Signal differenziert wird, um anschließend die Winkellage des Druckmaximums festzustellen. In Abhängigkeit von der Abweichung des so ermittelten Maximaldruckwinkels von einem vorbestimmten Soll-Winkel erfolgt dann die Zündzeitpunktkorrektur. Eine Überwachung der Brennkraftmaschine hinsichtlich des Auftretens von Übergangszuständen und/oder ein eventuelles Auftreten eines Klopfens wird hierbei nicht vorgenommen.

Aus den DE-OS 35 23 017 und 31 38 716 sind Einrichtungen zum Ermitteln und Beeinflussen des Klopfens bei einer Brennkraftmaschine bekannt, welche bei Eintreten einer klopfenden Verbrennung die Klopfvorgänge ausregeln. Die tatsächlichen Verhältnisse beim Verbrennungsablauf in den Zylindern werden hierbei nicht erfaßt, so daß sich Gegenmaßnahmen gegen eine klopfende Verbrennung erst nach Erkennen derselben einleiten und treffen lassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Regeln des Zündzeitpunkts einer Brennkraftmaschine der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, welche unter Überwindung der zuvor geschilderten Schwierigkeiten auf schaltungstechnisch einfache Weise eine wesentlich genauere Bestimmung des Übergangszustandes beim Arbeiten der Brennkraftmaschine ermöglicht, um ein verbessertes Übergangsansprechverhalten und Fahrverhalten des mit einer derartigen Brennkraftmaschine ausgerüsteten Fahrzeugs zu erzielen.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Regeln des Zündzeitpunktes einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 in Verbindung mit den Merkmalen seines Kennzeichens gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Übergangszustand mit Hilfe der Drucksensoren erkannt, die ursprünglich für die Bestimmung des Maximaldruckwinkels vorgesehen sind. Zur Ermittlung des Übergangszustandes sind daher keine zusätzlichen Detektoren und Verarbeitungseinrichtungen erforderlich, so daß sich die gesamte Regelvorrichtung hinsichtlich des Aufbaus und auch des Verarbeitungsablaufes wesentlich vereinfacht. Zugleich wird bei der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung der Verbrennungsablauf in der jeweiligen Brennkammer ständig überwacht und es lassen sich auf Grund von Druckschwankungen bzw. Fluktuationen die Übergangszustände erkennen, so daß man äußerst genau und schnell den Übergangszustand ermitteln kann. Somit lassen sich mit Hilfe der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung schnell entsprechende Gegenmaßnahmen während des Übergangszustandes treffen, so daß man ein schnelles Ansprechverhalten erhält, wodurch sich das Fahrverhalten des mit einer solchen Brennkraftmaschine ausgerüsteten Fahrzeugs wesentlich verbessern läßt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 8 wiedergegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Regeln des Zündzeitpunktes einer Brennkraftmaschine nach der Erfindung,

Fig. 2(a), (b) und (c) Wellenformdiagramme des Ausgangs einer Maximaldruck-Winkel-Ermittlungseinrichtung und einer Klopfsignalerzeugungsschaltung der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3A und 3B ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der Arbeitsweise der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 4(a) und (b) Wellenformdiagramme zur Erläuterung der Vorgehensweise zum Ermitteln des Klopfens im Flußdiagramm nach Fig. 3,

Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung eines Unterprogramms des Flußdiagramms nach Fig. 3 zur Ermittlung der Druckfluktuationsrate,

Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung der Ermittlungsmethode des Flußdiagrammes nach Fig. 5,

Fig. 7 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung eines weiteren Unterprogramms zur Ermittlung der Druckfluktuation,

Fig. 8 ein Diagramm zur Erläuterung der Ermittlungsmethode des Flußdiagramms nach Fig. 7,

Fig. 9 ein Wellenformdiagramm zur Verdeutlichung der Detektierungsverzögerung eines Drucksensors und

Fig. 10 ein Blockdiagramm eines Ausschnitts einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung.

In Fig. 1 ist mit 10 eine Vierzylinder-Brennkraftmaschine bezeichnet. Piezoelektrische Drucksensoren 12 dienen als Einrichtung zur Feststellung von Druckänderungen in der Brennkammer und sie sind jeweils einzeln in jedem Zylinder angeordnet, so daß sie in die Brennkammer des Zylinders weisen. Die Ausgänge der Drucksensoren 12 gehen durch Ladungsspannungswandler oder Hochimpedanzschaltungen (keine von diesen sind gezeigt) und dann werden sie an eine Regeleinheit 14 weitergegeben, in der sie an Tiefpaßfilter 16 angelegt werden. Die Filterfrequenz der Tiefpaßfilter 16 ist höher als die Klopffrequenz gewählt, so daß die Hochfrequenzkomponenten durchgehen, die gegebenenfalls bei einem Klopfen auftreten können. Die an die Tiefpaßfilter 16 anschließende Stufe ist ein Multiplexer 18, der von CPU eines nachstehend noch näher zu beschreibenden Rechners derart gesteuert wird, daß die Ausgänge von den Filtern 16 an die nachfolgende Stufe in der Zündreihenfolge der Zylinder weitergegeben werden.

Die an den Multiplexer 18 anschließende nächste Stufe der Regeleinheit 14 ist eine Signalerzeugerschaltung 20 zur Erzeugung eines Signals bei maximal werdendem Sensorausgang die von einer Spitzenwerthalteschaltung bzw. einer Peak-Holding-Schaltung 22, einem Komparator 24 und einem Impulsrückflankendetektor 26 gebildet wird. Der Ausgang von dem Multiplexer 18 wird zuerst in die Spitenwerthalteschaltung 22 eingegeben, die den Spitzenwertausgang des Multiplexers speichert und einen Ausgang erzeugt, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Die Schaltung 22 enthält einen ersten Operationsverstärker 22a, der den Ausgang des Multiplexers 18 an seinem nicht-invertierenden Eingangsanschluß erhält. Der Ausgangsanschluß des ersten Operationsverstärkers 22a ist über Dioden 22b und 22c mit dem nicht-invertierenden Eingangsanschluß eines zweiten Operationsverstärkers 22d verbunden, der mit einer Spannungsnachlauf einrichtung verbunden ist, und der Ausgang des zweiten Operationsverstärkers 22d ist über einen Widerstand 22 mit dem invertierenden Eingang des ersten Operationsverstärkers 22a rückgekoppelt. Die negative Rückkopplungsschaltung zwischen dem ersten und dem zweiten Operationsverstärker umfaßt eine Diode 22f und einen Widerstand 22g. Die Verbindungsleitung zwischen der Diode 22c und dem zweiten Operationsverstärker 22d ist mit Masse über einen Widerstand 22h und einen Kondensator 22i und auch mit dem Kollektoranschluß eines Transistors 22j verbunden, der durch CPU (nachstehend noch näher beschrieben) über eine Rücksetzsignalleitung 22k und einen Widerstand 22l betrieben wird.

An die Spitzenwerthalteschaltung 22 schließt sich ein Komparator 24 an, der von einem dritten Operationsverstärker 24a gebildet wird, der eine Spannungsquelle 24b hat, die mit seinem Ausgangsanschluß über einen Widerstand 24c verbunden ist. Der invertierende Anschluß des dritten Operationsverstärkers 24a erhält den Ausgang der Spitzenwerthalteschaltung 22, während der nicht-invertierende Eingang desselben direkt mit dem Ausgangsanschluß des Multiplexers 18 verbunden ist. Da eine kleine Differenz bei den Eingängen der invertierenden und nicht-invertierenden Anschlüsse des dritten Operationsverstärkers 24 vorhanden ist, wenn der Zylinderdruck Maximalwerte annimmt, gibt der Komparator 24 ein Impulssignal ab, wenn der Zylinderdruck einen Spitzenwert erreicht (siehe Fig. 2). Wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist die Signalerzeugerschaltung 20 derart ausgelegt, daß unter normalen Betriebsbedingungen, wenn ein Klopfen nicht auftritt, ein einziger Impuls zu dem Zeitpunkt erzeugt wird, wenn der Maximaldruckwert erreicht wird (Fig. 2(a)) und in Fällen, in denen ein Klopfen auftritt und eine Hochfrequenzkomponente auf dem Wellenformdiagramm überlagert ist, diese Signalerzeugerschaltung 20 ein Signal nicht nur zu diesem Zeitpunkt, sondern auch jedesmal anschließend erzeugt, so daß der Ausgang des Drucksensors (Multiplexer) sich so verändert, daß der Spitzenwerthalteausgang überschritten wird (Fig. 2(b)). Da die Klopffrequenz etwa zehnmal höher als die Zylinderdruckfrequenz ist, wird die Ladungskonstante, die durch den Widerstand 22d und den Kondensator 22e bestimmt ist, so eingestellt, daß die Arbeitsgeschwindigkeit auf einen Wert unterhalb der Klopffrequenz abgesenkt wird, wie dies in Fig. 2(b) gezeigt ist.

Die an den Komparator 24 anschließende Stufe ist ein Impulsrückflankendetektor 26. Dieser Detektor 26 wird von einem Widerstand 26a, einem Kondensator 26b, einem Widerstand 26c, einem Inverter 26d und einem NOR-Glied 26e gebildet und er arbeitet derart, daß die Rückflanke des Komperatorausganges detektiert wird und ein Impuls mit vorbestimmter Breite ausgegeben wird, um eine erleichterte nachstehend noch näher zu beschreibende Verarbeitungsweise zu ermöglichen (siehe Fig. 2).

Wenn man daher die verstrichene Zeit zwischen einem vorbestimmten Zeitpunkt TDC (oberer Totpunkt) und dem Zeitpunkt, zu dem der Impuls erzeugt wird, mißt, so ist es möglich, den Zeitpunkt Tpmax zu bestimmen, bei dem der Zylinderdruck einen Maximalwert errreicht. Der Wert Tpmax kann dann in einen Maximaldruck-Winkel Rpmax umgewandelt werden. Wenn man darüber hinaus die Anzahl der erzeugten Impulse zählt, kann man bestimmen, ob ein Klopfen aufgetreten ist oder nicht. Wie ferner in Fig. 2(c) gezeigt ist, kann dann aus der Tatsache, daß innerhalb der gemessenen Zeitperiode ein Impuls erzeugt worden ist, ermittelt werden, wenn ein Drucksensor 12 gestört sein sollte.

Die an den Impulsrückflankendetektor 26 anschließende Stufe ist ein Mikroprozessor 30, der ein Eingang/Ausgang (I/O)-Anschlußteil 30a hat, an dem der Ausgang von der Schaltung 26 angelegt wird. Der Mikroprozessor 30 dient als eine Maximaldruck-Winkel-Ermittlungseinrichtung, eine Zylinderdruckermittlungseinrichtung und als eine Einrichtung zum Ermitteln des Zündzeitpunktes. Zusätzlich zu der I/O-Einheit 30a sind A/D-Wandler 30b, ein CPU 30c, ein ROM (Festspeicher) 30d und ein RAM (Randomspeicher) 30e vorgesehen. Der Mikroprozessor 30 ist ferner mit einem Zähler zum Zählen der Anzahl der von der Schaltung 26 ausgegebenen Impulse, einem Zeitzähler zum Messen der verstrichenen Zeit zwischen dem Bezugszeitpunkt und dem Impulserzeugungszeitpunkt, einem Zykluszähler zum Zählen der Anzahl von Zündzyklen für die Klopfsteuerung und einem Winkelvoreilzähler zum Zählen der Anzahl von Zündungen im Anschluß an die Unterbrechung des Klopfens (hiervon ist nichts gezeigt) ausgestattet.

Die vorstehend genannten Zähler können gegebenenfalls eingebaute Teile von CPU 30c sein.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist der Ausgangsanschluß der Spitzenwerthalteschaltung 22 auch direkt mit einem A/D-Wandler 30b verbunden, und zwar in Parallelschaltung zu der vorstehend genannten Schaltung des Komparators 24. Der A/D-Wandler 30b wandelt digital den Ausgang von der Spitzenwerthalteschaltung 22 einmal pro gegebenem Zeit- oder Winkelintervall um. die größten bei dieser Umwandlung erhaltenen Daten sind der Maximaldruck Pmax (siehe Fig. 2).

Ein Kurbelwinkelsensor 32 ist in der Nähe einer Kurbelwelle 34 oder einem anderen Drehteil des Brennkraftmaschine 10 angeordnet, um als eine Einrichtung zum Feststellen der Winkelstellung der Kurbelwelle zu dienen. Der Sensor 32 erzeugt ein Zylinderidentifizierungssignal einmal pro vorbestimmtem Drehwinkel der Kurbelwelle, insbesondere alle 720° der Drehbewegung der Kurbelwelle bei einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine, während der ein Zyklus der Arbeitshübe in der Reihenfolge erster, dritter, vierter und zweiter Zylinder beispielsweise beendet ist. Er erzeugt TDC-Signale einmal pro jeweils 180° Drehung der Kurbelwelle zu dem Zeitpunkt, wenn die zugeordneten Kolben den oberen Totpunkt erreichen und ferner erzeugt er zu vorbestimmten Winkelintervallen vorbestimmte Einheitswinkelsignale als Unterteilungen des TDC-Winkelsignals. Wenn man daher die Anzahl der TDC-Signale, die sich an die Erzeugung des Zylinderidentifizierungssignals anschließen, zählt, so ist es möglich, den Zylinder zu unterscheiden, der sich am oberen Totpunkt TDC zum Zeitpunkt der Erzeugung des TDC-Signals befindet. Ferner wird die Brennkraftmaschinendrehzahl 1/min aus den Einheitswinkelsignalen ermittelt. Der Ausgang von dem Sensor 32 wird zuerst in einer Wellenformungsschaltung (nicht gezeigt) geformt und dann in CPU 30c über das I/O-Anschlußteil 30a eingegeben. Wie bei dem voranstehend angegebenen Zylinderidentifizierungssignal kann gegebenenfalls alternativ ein Signal erhalten werden, das von einem vorbestimmten Amplitudenwert abgeleitet ist, den man von dem Drucksensor erhält.

Zum Detektieren des Belastungszustandes der Brennkraftmaschine 10 kann die Brennkraftmaschine ferner mit einem Unterdrucksensor 36 ausgestattet sein, der stromab einer Drosselklappe 38 angeordnet ist. Dieser Sensor 36 kann zusammen mit dem Kurbelwinkelsensor 32 verwendet werden, um den Betriebszustand der Brennkraftmaschine zu erfassen und er kann zur Unterstützung bzw. als Ersatz für Drucksensoren 12 verwendet werden, die gegebenenfalls gestört oder ausgefallen sind. Wenn man diesen ferner auf die nachstehend noch näher beschriebene Art und Weise einsetzt, kann der Ausgang des Sensors 36 verwendet werden, um einen Grundregelwert für den Zündzeitpunkt zu ermitteln.

Die der Regeleinheit 14 folgende Stufe ist eine Zündeinheit 40, die eine Zündeinrichtung, einen Verteiler und dergleichen umfaßt. Der Ausgang der Zündeinheit 40 liegt an den Zündkerzen (nicht gezeigt) an, die das Brennstoff- und Luftgemisch in der Brennkraftmaschinenbrennkammer zünden. Bei einem entsprechenden Drehwinkel im Anschluß an die Erzeugung eines Ausganges von dem Kurbelwinkelsensor 32 gibt CPU einen Befehl über die Rücksetzsignalleitung 22k aus, um die Spitzenwerthalteschaltung 22 zurückzusetzen und es wird auch ein Gateumschaltbefehl über eine Signalleitung 18a an den Multiplexer abgegeben.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm nach den Fig. 3A und 3B und die Wellenformdiagramme der Fig. 2(a), (b) und (c) erläutert.

Zu Beginn wird das Ankommen des TDC-Signales im Schritt 50 erwartet. Wenn dieses ankommt, wird der Programmablauf mit dem Schritt 52 fortgesetzt, in dem der Zylinder identifiziert wird und dann dieser dadurch spezifiziert wird, daß ihm die Adresse C/A = n zugewiesen wird und in diesem Schritt werden Zeitzähler (TC) und der Pulszähler (PC) gestartet, um die Zeitmessung und die Impulszählung einzuleiten, die in Fig. 2 gezeigt sind. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Zündregelung separat für jeden Zylinder erfolgt. Hierbei wird angenommen, daß ausgehend von einer vorbestimmten Winkelstellung der Kurbelwelle BTDC (vor dem oberen Totpunkt) davor der Ausgang des Drucksensors für den betreffenden Zylinder über den Multiplexer 18 erhalten worden ist.

Wenn dann in den Schritten 54 bis 58 bestimmt wird, daß nur ein Impuls innerhalb eines vorbestimmten Winkels ATDC, beispielsweise innerhalb von 30° ATDC, erzeugt worden ist, der Zeitzähler gestoppt und wenn dann das Erreichen von 30° ATDC bestätigt wird, wird in den Schritten 60 und 62 der Impulszähler gestoppt. Die Impulszählung kann einfach durch Zählen der einzelnen erzeugten Impulse, oder wie in Fig. 4(a) gezeigt ist, dadurch erfolgen, daß sie als Impulspegel gezählt werden und progressiv mit einer Periode von tk gefiltert werden. Fig. 4(a) und 4(b) zeigen die Anwendungsfälle, bei denen eine Mehrzahl von Impulsen infolge eines Klopfens (Fig. 4(a)) und Geräusches (Fig. 4(b)) erzeugt worden ist. Das Zählverfahren unter Verwendung der Filterung eliminiert Impulse, die von Geräuschen herkommen und daher wird diese Zählweise bevorzugt. Im Hinblick auf die Klopffrequenz und anderer Umstände wird die Periode tk beispielsweise auf 125 Mikrosekunden gesetzt.

Dann wird im Schritt 64 der Inhalt des Zeitzählers und des Impulszählers geprüft. Wenn, wie in Fig. 2(c) gezeigt ist, die Anzahl der mittels des Impulszählers gezählten Impulse trotz der Tatsache, daß der Zeitzähler eine verstrichene Zeit gemessen hat, die sich in adäquater Weise über den Punkt des Maximaldrucks hinaus erstreckt hat, noch Null ist, so kann entschieden werden, daß der Drucksensor nicht normal arbeitet.

Es ist möglich, nach diesem Schritt zu bestimmen, ob die Verbrennung in entsprechender Weise abgelaufen ist. Wenn im einzelnen die Verbrennung zuverlässig abgelaufen ist, wird der Maximaldruck-Winkel Rpmax innerhalb ATDC 10°-15° liegen. Wenn andererseits eine Zündung nicht erfolgt ist, wird der Zylinderdruck an der TDC-Position (Motordruck) maximal sein und es wird an dieser Position ein Impuls erzeugt werden. Wenn man daher die gemessene Zeit des Zeitzählers mit einem vorbestimmten Wert (der eine entsprechende Zeit darstellt, die notwendig für das Erhalten bei ATDC 10°-15° oder so ist, und der unter Berücksichtigung der Brennkraftmaschinendrehzahl 1/min bestimmt werden kann) in einem nach dem Schritt 64 eingefügten Schritt verglichen wird, so kann herausgefunden werden, ob das Luft/Kraftstoffgemisch gezündet worden ist. Wenn es sich herausstellt, daß die gemessene Zeit kürzer als der vorbestimmte Wert ist, dann wird in einem nächsten Schritt bestätigt, ob eine solche Situation ohne Verbrennung für einen vorbestimmten Zündzyklus oder eine vorbestimmte Zeit aufrechterhalten bleibt, um eine zufällige Fehlzündung auszuschließen. Wenn in dem Schritt dies bestätigt wird, so wird die Kraftstoffzufuhr zu einer Kraftstoffversorgungseinrichtung (nicht gezeigt) gestoppt, um den Kraftstoffverbrauch zu senken und eine Abgaseinrichtung (nicht gezeigt) vor einer Beschädigung zu schützen. Gegebenenfalls kann eine Warnung erfolgen.

Falls dies nicht der Fall ist, wird in einem Schritt 66 bestimmt, ob der Impulszählerwert einen vorbestimmten Wert überschritten hat oder nicht. Obgleich der vorbestimmte Wert normalerweise auf 1 gesetzt ist, so ist leicht zu erkennen, daß aufgrund eines Geräusches eine Vielzahl von Impulsen selbst im Falle einer normalen Verbrennung erzeugt werden kann, so daß man diesen Wert auf 2 oder größer setzen kann. Wenn der Impulszählerwert kleiner als der vorbestimmte Wert ist, so wird entschieden, daß ein Klopfen nicht auftrat, und im Schritt 48 erhält man den Maximaldruck-Winkel Rpmax. Zur Bestimmung von Rpmax reicht es aus, Tpmax, d. h. die Zeit, die erforderlich ist, daß sich die Kurbelwelle von der Bezugsposition zu der Position drehen kann, an der der Maximaldruck erreicht und mit einem Zeit-Winkelumwandlungsfaktor multiplizieren, den man durch die Berechnung von (1/min) × 360°)/60 sec) erhält.

Der Verfahrensablauf wird dann mit dem Schritt 70 fortgesetzt, in dem ein Unterprogramm durchgeführt wird, um die Zylinderdruckfluktuation zu ermitteln. Das Unterprogramm ist als Flußdiagramm in Fig. 5 gezeigt und wird nachstehend ebenfalls auch unter Bezugnahme auf Fig. 6 näher erläutert. Im Schritt 600 wird zuerst der Maxiamldruck Pmax in dem momentanen Zyklus im RAM 30e als Pmn gespeichert. Hier kann es gegebenenfalls auch möglich sein, den ermittelten Maximaldruck mit einem Bezugswert zu vergleichen, der in der Nähe des Motorzylinderdruckes gewählt ist, um zu bestimmen, ob eine vorstehend genannte Fehlzündung aufgetreten ist oder nicht. In Abhängigkeit hiervon kann man dann einen Befehl an die Kraftstoffversorgungseinrichtung abgeben, um zu bewirken, daß die Kraftstoffversorgung unterbrochen wird, so daß die Abgasanlage geschützt wird. Dann werden in einem Schritt 702 der Maximaldruck Pmn-1 des vorangehenden zu zündenden Zylinders (Zylinderadresse C/A = n-1) (Fig. 4) und der Maximaldruck Pmn-4 des momentanen Zylinders vier (Adresse C/A = n-4 = n) eines vorangehenden Zyklusses (des unmittelbar vorangehenden Zyklusses) aus RAM 30e ausgelesen. Im ersten Arbeitszyklus werden diese Werte auf entsprechend geeignete Anfangswerte gesetzt.

Dann wird im Schritt 704 der Wert Pmn für den momentanen Zylinder durch die Vorangehenden Werte Pmn-1 und Pmn-4 dividiert, um die Fluktuationsraten d Pmax A und d Pmax B zu erhalten. Anschließend wird in einem Schritt 706 zuerst bestimmt, ob die Fluktuationsrate d Pmax A größer als 1 ist oder nicht. Hier ist der Wert "1" so definiert, daß eine vorbestimmte Ansprechschwelle miteingeschlossen ist, die gleich "1+ eine vorbestimmte Ansprechschwelle" ist. Die Ansprechschwelle ist beispielsweise auf 0,1 gesetzt.

Wenn d Pmax A 1 überschreitet, d. h. wenn der momentane Druck um einen Wert größer als der vorbestimmte Wert höher ist, so wird im Schritt 708 bestimmt, ob die Fluktuation d Pmax B 1 überschreitet (1+ eine vorbestimmte Ansprechschwelle). Wenn dies der Fall ist, so wird davon ausgegangen, daß sich die Brennkraftmaschine im Übergangszustand befindet, da dies bedeutet, daß die Fluktuation relativ groß ist. In diesem Fall wird der Programmablauf mit dem Schritt 710 fortgesetzt, in dem der Sollwert des Maximaldruck-Winkels Rpo um einen ersten vorbestimmten Winkel geändert wird. Insbesondere wird der Sollwert des Maximaldruck-Winkels Rpo in Verzögerungsrichtung geändert, um ein Klopfen zu verhindern und um eine Verschlechterung der Abgaszusammensetzung zu vermeiden. Der erste vorbestimmte Winkel ist daher ein solcher, der eine adäquate Größe hat, um sicherzustellen, daß kein Klopfen auftreten kann.

Wenn andererseits die Entscheidung im Schritt 706 Nein ist, wird der Verfahrensablauf mit dem Schritt 712 fortgesetzt, in dem bestimmt wird, ob die Fluktuationsrate d Pmax A kleiner als 1 (1- eine vorbestimmte Ansprechschwelle) ist. Wenn dies der Fall ist, wird der Verfahrensablauf mit dem Schritt 714 fortgesetzt, in dem entschieden wird, ob d Pmax B kleiner als 1 (1- eine vorbestimmte Ansprechschwelle) ist. Wenn dies der Fall ist, so wird entschieden, daß ein Übergangszustand angezeigt wird und die Verzögerungskompensation wird im Schritt 710 ausgeführt. Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß ein Zusammenhang zwischen dem Brennkraftmaschinenbetrieb und der Fluktuationsrate des Kammerdrucks wesentlich ist. Bei der Bestimmung, ob die Brennkraftmaschine sich in einem Übergangszustand befindet oder nicht, wird die Fehlermöglichkeit auf ein absolutes Minimum dadurch reduziert, daß zwei Vergleiche, nämlich der Vergleich des Kammerdrucks des momentanen Zylinders sowohl mit jenem des unmittelbar zuvor gezündeten Zylinders und mit dem entsprechenden Kammerdruck in einem vorangehenden Zyklus verglichen wird. Hierdurch wird sichergestellt, daß kein Abschätzungsfelher aufgrund von Fluktuationen zwischen unterschiedlichen Zylindern auftreten kann.

Nachdem der Sollwert des Maximaldruck-Winkels Rpo geändert worden ist, wird der Verfahrensablauf im Schritt 716 fortgesetzt, in dem eine Übergangskompensationsgröße Rt (zu Beginn auf Null gesetzt) für den nächsten zu zündenden Zylinder (C/A = n + 1) als ein zweiter vorbestimmter Winkel in Verzögerungsrichtung, d. h. im Sinne einer Spätzündung, gesetzt wird. (Die Subtraktion führt zu einer Verzögerung des Zündzeitpunktes.) Der zweite vorbestimmte Winkel wird auf einen kleineren als den ersten vorbestimmten Winkel eingestellt. Im folgenden Schritt 718 wird die Übergangskompensationsgröße Rt mit dem ersten vorbeschriebenen Winkel verglichen und wenn sie groß ist, wird der Wert von Rt als erster vorbestimmter Winkel im Schritt 720 festgehalten.

Die Bedeutung dieser Vorgehensweise wird nachstehend noch näher erläutert. Obgleich, wie dies nachstehend noch näher erläutert wird, die Regelung im Prinzip separat für jeden Zylinder durchgeführt wird, wird die Übergangskompensationsgröße Rt, die bezüglich des nächsten zu zündenden Zylinders (Zylinderadresse C/A = n + 1) anzuwenden ist, auf einen Wert gesetzt, der kleiner als der Sollbetrag der Änderung ist, so daß der Winkel nicht auf einmal verzögert wird, sondern die Verzögerung allmählich von Zylinder zu Zylinder vorgenommen wird, wobei der gewünschte Wert im wesentlichen während der Zeit erreicht wird, innerhalb der der gleiche Zylinder für Zündungen später gezündet wird. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß, wenn ein Übergangszustand in dem momentanen Zylinder auftritt, eine große Möglichkeit besteht, daß derselbe Zustand im folgenden Zylinder auftritt. Wenn daher identische Kompensationswinkel mit entsprechender Größe, beginnend mit dem nächsten zu zündenden Zylinder vorgesehen werden, so ist es möglich, den Sollwinkel im wesentlichen vier Zündungen später zu erreichen, wenn der momentane Zylinder das nächste Mal gezündet wird. Der zweite vorbestimmte Winkel wird daher derart gewählt, daß die vorzunehmende Kompensationsgröße über vier Zündungen etwa gleich dem ersten vorbestimmten Winkel ist. Als Folge hiervon ist es möglich, eine Verschlechterung des Fahrverhaltens infolge von abrupten Änderungen des Zündzeitpunktes zu vermeiden.

Wenn in einem der Schritte 708, 712 und 714 das Resultat Nein ist, da dies bedeutet, daß die Druckfluktuationsrate innerhalb des vorbestimmten Bereiches liegt, so wird entschieden, daß kein Übergangszustand aufgetreten ist, und der Sollwert des Maximaldruck-Winkels Rpo bleibt unverändert. Wenn aber, und nur wenn, eine gewisse Größe des Verzögerungskompensationswinkels Rt verbleibt, wird der Wert Rt allmählich in Richtung der Voreilung um den Betrag des zweiten vorbestimmten Winkels für jede Zündung zurückgeführt, so daß wiederum keine Verschlechterung des Fahrverhaltens aufgrund von abrupten Änderungen des Zündzeitpunktes auftreten kann (Schritte 722, 724, 726 und 728). Als Kammerdruck, mit dem der Vergleich erfolgt, ist es natürlich alternativ auch möglich, den Kammerdruck des Zylinders zwei Zündungen früher oder jenen desselben (gegenwärtigen) Zylinders zwei oder mehr Zyklen früher zu verwenden.

Wiederum bezugnehmend auf Fig. 3B wird der Verfahrensablauf mit dem Schritt 72 nach der Ausführung des Druckfluktuationsermittelungsunterprogrammschritts 70 fortgesetzt. Im Schritt 72 werden der Sollwert des Maximaldruck-Winkels Rpo und der momentane Maximaldruck-Winkel Rpmax verglichen, um die Abweichung dR zu erhalten. Wenn der Sollwert des Maximaldruck-Winkels Rpo im Unterprogramm des Schritts 70 geändert worden ist, wird bei diesem Vergleich der kompensierte Wert verwendet.

Dann wird im Schritt 74 bestimmt, ob die Klopfkompensationsgröße KNR (anfänglich auf Null gesetzt) Null ist oder nicht, was dadurch erfolgt, daß die restliche im RAM 30e gespeicherte Größe überprüft wird. Wenn die verbleibende Größe Null ist, wird der Verfahrensablauf mit dem Schritt 76 fortgesetzt, in dem bestimmt wird, ob die Abweichung dR vor oder hinter bezüglich des Sollwertes des Maximaldruck-Winkels Rpo liegt. Wenn sie "hinter" liegt, wird der Zündzeitwinkel im Sinne einer Frühzündung verschoben, indem eine Addition mit einer Größe erfolgt, die gleich der Summe einer Abweichungskompensationsgröße Rpc, die zu Beginn auf Null gesetzt ist, ist und einem entsprechend gesetzten dritten vorbestimmten Winkel (Schritt 78). Wenn die Abweichung "vor" liegt, wird der Zündzeitpunkt im Sinne einer Spätzündung durch Subtraktion des dritten vorbestimmten Winkels (Schritt 80) verstellt. Wenn sie weder "nach" noch "vor" liegt, bleibt die Kompensationsgröße Rpc unverändert (Schritt 82). Wenn der dritte vorbestimmte Winkel ebenfalls auf einen relativ kleinen Wert gesetzt ist, wird die Abweichung in den Schritten allmählich eliminiert, wodurch man wiederum ein verbessertes Fahrverhalten erhält. Wie bereits vorstehend erwähnt worden ist, führt die Subtraktion zu einer verzögernden Kompensation (im Sinne einer Spätzündung), während die Addition zu einer voreilenden Kompensation (zur Verstellung im Sinne einer Frühzündung), führt.

Wenn ein Klopfen im Schritt 6 festgestellt wird, wird der Verfahrensablauf mit dem Schritt 84 fortgesetzt, in dem ein vierter vorbestimmter Winkel mit geeigneter Größe direkt von der Klopfkompensationsgröße KNR (die anfänglich auf Null gesetzt ist) subtrahiert wird. Anschließend wird in den Schritten 86 und 88 die Verzögerung des Zündwinkels fortgesetzt, bis die Größe der verzögernden Kompensation einen fünften vorbestimmten Winkel (der größer als der vierte vorbestimmte Winkel ist) erreicht, und die Abweichungskompensationsgröße Rpc wird zur Kompensation für den momentanen Zündzeitpunkt (Schritt 90) verwendet. Wenn im Schritt 74 die restliche Kompensationsgröße KNR nicht Null ist, so wird zuerst nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Periode oder wenn eine vorbestimmte Anzahl von Zündungen im Anschluß an das Ende des Klopfens aufgetreten ist, daß der Zündzeitpunkt dann progressiv in Richtung der Voreilungsinkrementen des vierten vorbestimmten Winkels (Schritt 92 und 94) zurückgeführt wird. Wenn die Abweichung dR "vor" bezüglich des Sollwerts des Maximaldruckwinkels Rpo ist und da dann keine Notwendigkeit besteht, den Zündzeitpunkt in Voreilungsrichtung zurückzuführen, wird die Größe Rpc um die Größe des dritten vorbestimmten Winkels verzögert (Schritte 96 und 80). Wenn die Abweichung "hinter" liegt, bleibt die Kompensationsgröße Rpc unverändert (Schritt 90). Die Messung der Zeit (Anzahl) der Zündungen) im Anschluß an das Ende des Klopfens erfolgt unter Verwendung des Zykluszählers und des Voreilwinkelzählers im Mikroprozessor 30.

Im Schritt 98 wird dann der Wert, den man durch Addition der Kompensationsgröße Rpc und der Klopfkompensationgröße K_NR erhhalten hat, als Rückkopplungskompensationsgröße Rf definiert. Wenn im Schritt 64 ein Versagen des Sensors ermittelt worden ist, wird ein entsprechend gesetzter sechster vorbestimmter Winkel für die Verzögerung des Zündzeitpunktes als Rückkopplungskompensationsgröße gesetzt (Schritt 100).

Im nächsten Schritt 102 wird, um die so erhaltene Rückkopplungskompensationsgröße Rf als Kompensationswert in dem folgenden Zyklus desselben Zylinders (Zylinderadresse C/A = n), zu nutzen, die Größe Rf im RaM 30e gespeichert (oder sie wird verwendet, um irgendeinen zuvor im RAM 30e gespeicherten Wert zu ersetzen). Da somit alle Kompensationsgrößen, die man bei den vorstehend genannten Verfahrensweisen erhalten hat, abgesehen von der Übergangskompensationsgröße Rt nur bei der Regelung des betreffenden Zylinders zum Tragen kommen, ist es möglich, die Regelung separat für jeden Zylinder nach Maßgabe des jeweiligen Verbrennungszustandes desselben zu regeln.

Im nächsten Schritt 104 wird die Kompensationsgröße Rf für den nächsten zu zündenden Zylinder (Zylinderadresse C/A = n + 1), der im RAM 30e während des vorangehenden Zyklusses dieses Zylinders gespeichert war (oder die den Anfangssetzwert von Null hat, wenn kein vorangehender Zyklus vorhanden war) gelesen und ein Zündbefehl zu diesem Zeitpunkt spezifiziert den Zündzeitpunkt Rig als den Grundzündzeitpunkt Rb+ die Rückkopplungskompensationsgröße Rf+ die Übergangskompensationsgröße Rt. Da Rt und K_NR ihrerseits negative Größen sind, führt ihre "Addition" im wesentlichen zu einer Subtraktion, d. h. zu einer Verzögerung des Zündwinkels. Die Größe Rf ist die Rückkopplungskompensationsgröße für den im vorangehenden Schritt ausgelesenen Zylinder, die Größe Rt ist die Kompensation für die Verzögerung während des Übergangszustandes, die für den vorangehenden Zylinder (C/A = n) im Unterprogramm nach Fig. 5 ermittelt worden ist.

Während die Kompensation durch die Kompensationsgröße Rt (und nur diese Kompensation) in der Ebene der Brennkraftmaschine, d. h. nicht in der Ebene der einzelnen Zylinder) durchgeführt wird, wird bei der Anwendung der Kompensationsgröße Rt bei dem folgenden Zylinder, die kleiner als die Sollwertänderungsröße ist, als Folge hiervon erzielt, daß die Verzögerung des Zündzeitpunktes ebenfalls allmählich zu dem Zeitpunkt erfolgt, zu dem die Brennkraftmaschine sich in einem Übergangszustand befindet, was dazu führt, daß man ein verbessertes Fahrverhalten erreicht. Obgleich die Verzögerung des Zündzeitpunktes hierbei schrittweise erfolgt, treten keine Probleme im Hinblick auf das Regelansprechverhalten auf, da die Auslegung derart getroffen ist, daß der Übergangszustand ermittelt wird, indem direkt der Verbrennungszustand auf der Basis des festgestellten Brennkammerdrucks überwacht wird, so daß erreicht wird, daß die Ermittlung schnell erfolgen kann. Da darüber hinaus noch die Fähigkeit verwirklicht wird, eine Klopfregelung vorzunehmen, ist es möglich, in adäquater Weise das Klopfen zu beherrschen, das gerne auftritt, wenn die Brennkraftmaschine sich in einem Übergangszustand befindet.

Der Grundzündzeitpunkt Rb, der vorstehend im Zusannenhang mit dem Schritt 106 erwähnt worden ist, wird ausschließlich in Abhängigkeit von dem Kammerdruck gesetzt und in diesem Fall erfolgt das Setzen relativ zu dem Sollwert des Maximaldruck-Winkels Rpo. Alternativ kann der Grundwert Rb von aufgelisteten Werten entsprechend der Brennkraftmaschinendrehzahl 1/min und dem Belastungszustand abgeleitet werden und somit von den Ausgängen des Kurbelwinkelsensors 32 und Belastungssensors 36 bestimmt werden. Obgleich im letztgenannten Fall der Grundzündzeitpunkt basierend auf der Brennkraftmaschinendrehzahl 1/min und der Belastung gesetzt wird und dieser als aufgelistete Werte im ROM 30d gespeichert ist, kann dies in zweckmäßiger Weise realisiert werden, da die Auslegung derart getroffen ist, daß im Anschluß an die Zündung die Abweichung des tatsächlichen Maximaldruck-Winkels von dem Sollwert des Maximaldruck-Winkels ermittelt wird, und dann zur Kompensation des aufgelisteten Wertes zur Vorbereitung für die folgende Zündung genutzt wird. Da der Sollwinkel angenähert wird, in dem diese Prozeßsteuerung in aufeinanderfolgenden Zyklen wiederholt wird, braucht nur eine kleine Anzahl von Werten im ROM 30d listenförmig abgelegt zu sein, was bedeutet, daß das Speichervermögen dieses Speichers nicht groß zu sein braucht.

Fig. 7 ist ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung eines weiteren Unterprogramms zur Ermittlung der Druckfluktuationsrate des Flußdiagramms nach Fig. 3B. Fig. 8 ist ein Diagramm, das in Verbindung mit der Erläuterung dieses Flußdiagramms zu sehen ist, wobei die Erläuterung hauptsächlich sich auf diese Punkte erstreckt, die sich von dem Flußdiagramm nach Fig. 6 unterscheiden.

Wie in Fig. 8 gezeigt ist, werden die Zylinderdrücke P₁ und p₂ an zwei zufällig gewählten Stellen vor der Zündung und um ein kleineres Winkelintervall R₁ getrennt gemessen und die Drücke p₃ und p₄ an zwei zufällig gewählten Punkten nach der Zündung und um ein kleines Winkelintervall R₂ getrennt gemessen (R₁ = R₂ < Rpo). Anschließend werden die entsprechenden Druckzunahmeraten herausgefunden und das Verhältnis zwischen denselben wird ermittelt. Diese Ermittlung erfolgt mit CPU 30c des Mikroprozessors 30 auf der Basis von Digitalwerten, die vom A/D-Wandler 30b an den vorbestimmten Winkelpositionen abgegriffen werden. Im Anschluß daran wird dasselbe Verhältnis für einen anderen (oder den gleichen) Zylinder, der einen Arbeitshub ausführt, ermittelt und die Fluktuationsrate zwischen den beiden Verhältnissen wird ermittelt. Wenn die Fluktuationsrate außerhalb von "1± eine vorbestimmte Ansprechschwelle" ist, so wird angenommen, daß die Brennkraftmaschine sich in einem Übergangszustand befindet und die Zündwinkelverzögerungskompensation wird durchgeführt. Genauer gesagt werden im Schritt 700a die Zylinderdruckwerte p₁-p₄ gelesen und die nachstehenden Ermittlungen werden vorgenommen, um den Zustand vor der Verbrennung, nämlich die Kompressionsdruckfluktuationsrate d P_COMP, die den Zustand der Kompression darstellt, der Zustand im Anschluß an die Verbrennung, nämlich die Kompressionsdruckfluktuationsrate d P_EXP, die die Druckzunahmerate während der Verbrennung darstellt, und das Verhältnis zwischen diesen beiden Werten P_EXP/COMP bestimmt.

Die vor der Zündung der zuvor angegebenen Art liegenden Punkte können irgendwo innerhalb des Bereiches gewählt werden, nachdem das Einlaßventil geschlossen hat und der Kolben sich während des Kompressionshubes zu heben beginnt. Obgleich die Punkte nach der Zündung irgendwo zwischen TDC und dem Maximal-Winkel Rpmax gewählt werden können, ist es zweckmäßig, die vorstehend genannten beiden Punkte selbst zu wählen, da man diese Punkte von dem Sensor 34 und der Schaltung 20 erhält. Da diese Vorgehensweise auch separat für jeden Zylinder ausgeführt wird, wird der ermittelte Wert als P_EXP/COMPn bezeichnet und im RAM 30e gespeichert.

Dann wurden im Schritt 702a die gespeicherten Werte aus RAM 30e für eine Zündung beim vorliegenden Zylinder (C/A = n-1) und jener vier Zündungen früher (C/A = n-4) ausgelesen.

Der Verfahrensablauf wird dann mit dem Schritt 704a fortgesetzt, in dem die Fluktuationsraten erhalten werden, indem der Wert für den momentanen Zylinder (C/A = n) mit den im letzten Schritt ausgelesenen Werten verglichen wird. Hierbei wird die Fluktuationsrate bezüglich des Verhältnisses für den Zylinder, der unmittelbar von dem momentanen Zylinder gezündet wurde, mit P_{EXP/COMP A} bezeichnet, während die Fluktuationsrate bezüglich des Verhältnisses für den gleichen Zylinder vier Zündungen früher mit P_{EXP/COMP B} bezeichnet wird.

Somit gilt

Dann wird im Schritt 706a bestimmt, ob die Fluktuationsrate P_{EXP/COMP A} größer als 1 (1+ eine vorbestimmte Ansprechschwelle) ist, und wenn dies der Fall ist, so wird ferner in ähnlicher Weise wie im Schritt 708a bestimmt, ob die andere Fluktuationsrate P_{EXP/COMP B} größer als derselbe Wert ist. Wenn dies der Fall ist, bedeutet dies, daß sich die Brennkraftmaschine in einem Übergangszustand befindet und der weitere Verfahrensablauf wird ausgeführt, um den Kompensationswert zu bestimmen. Da diese Schritte dieselben wie jene sind, die im Zusammenhang mit dem Flußdiagramm nach Fig. 5 erläutert worden sind, kann eine nochmalige Erläuterung derselben entfallen. Der Vorteil der Verwendung dieses Unterprogramms ist darin zu sehen, daß zusätzlich zu dem in Verbindung mit dem Flußdiagramm nach Fig. 5 erläuterten Vorteil hierbei noch der Vorteil erreicht wird, daß plötzliche Änderungen der Brennkraftmaschinendrehzahl 1/min nicht zu Fehlbeurteilungen führen, da die Druckfluktuationsraten sowohl vor als auch nach der Zündung Berücksichtigung finden.

Abgesehen von den vorstehend genannten Ausführungen und wie dies im Diagramm von Fig. 9 gezeigt ist, ist die Erfassung durch die Drucksensoren in Wirklichkeit etwas verzögert. Wie bei der Erfassung von TDC erläutert ist, tritt eine Zeit- oder Winkelverzögerung (R_TD oder T_TD) auf, während bei der Ermittlung des Maximaldruck-Winkelsposition eine Zeit- oder Winkelverzögerung (R_SD oder T_SD) auftritt. Daher muß der tatsächliche Maximaldruck-Winkel RpmaxACT durch folgendes abgeleitet werden: RpmaxACT = RTD + (Rpmax - R_SD).

Fig. 10 ist ein Teilausschnitt einer weiteren Ausführungsform der Regelvorrichtung. Die restlichen Teile stimmen mit jenen nach Fig. 1 überein. Bei dieser Ausführungsform ist die Maximalwerthalteschaltung 22 der Signalerzeugerschaltung 20 in Fig. 1 durch eine Differenzierungsschaltung 22′ ersetzt. Wenn der Ausgang des Multiplexers 18 in die Differenzierungsschaltung 22′ eingegeben wird, geht der Ausgang durch Null zu dem Zeitpunkt, wenn die Wellenform von dem Multiplexer die Position des Maximaldrucks erreicht und an dem Teil derselben, an der die Klopffrequenz überlagert ist. Ansonsten ist die Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform gleich wie jene, die in Fig. 1 gezeigt ist.

Claims

1. Vorrichtung zum Regeln des Zündzeitpunktes einer Brennkraftmaschine, umfassend:

a) Drucksensoren (12) in der Nähe jeder Brennkammer der Maschine zur Feststellung von Druckänderungen in der jeweiligen Kammer,
b) einem Kurbelwinkelsensor (32) in der Nähe eines rotierenden Teils der Brennkraftmaschine zur Feststellung der Winkelstellung der Kurbelwelle,
c) eine an die Drucksensoren (12) angeschlossene Signalerzeugerschaltung (20) zur Erzeugung eines Signals zu dem Zeitpunkt, bei dem der Sensorausgang maximal wird,
d) eine an die Signalerzeugerschaltung (20) und den Kurbelwinkelsensor (32) angeschlossene Maximaldruck-Winkel-Ermittlungseinrichtung (30) zur Ermittlung des Maximaldruck-Winkels (Rpmax), bei welchem der Verbrennungsdruck maximal ist,
e) eine Übergangszustand-Ermittlungseinrichtung zum Feststellen von Übergangszuständen beim Brennkraftmaschinenbetrieb,
f) eine an die Maximaldruck-Winkel-Ermittlungseinrichtung (30), den Kurbelwinkelsensor (32) und die Übergangszustand-Ermittlungseinrichtung angeschlossene Zündzeitpunkt-Berechnungseinrichtung (30) zur getrennten Ermittlung des Zündzeitpunkts für jede Brennkammer der Brennkraftmaschine, wobei die Zündzeitpunkt-Berechnungseinrichtung die Abweichung des Maximaldruck-Winkels von einem vorbestimmten Winkel ermittelt und einen korrigierten Zündzeitpunkt im Sinne einer Verringerung der Abweichung berechnet, und wobei die Zündzeitpunkt-Ermittlungseinrichtung ferner den Soll-WInkel während der Korrektur des Zündzeitpunkts um einen Wert, der kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, ändert, wenn der Ausgang der Übergangszustand-Ermittlungseinrichtung einen Übergangszustand der Brennkraftmaschine angibt, und
g) eine an die Zündzeitpunkt-Ermittlungseinrichtung (30) angeschlossene Zündeinrichtung (40) zum Zünden eines Kraftstoff-Luft-Gemisches in der Kammer,

dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangszustand-Ermittlungseinrichtung den Übergangszustand auf der Basis der Fluktuationsrate des Kammerdrucks beim jeweiligen Maximaldruck und/oder vor Erreichen dieses Maximaldrucks zwischen zwei Zündungen feststellt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangszustand-Ermittlungseinrichtung die Übergangszustände dadurch feststellt, daß die Fluktuationsrate des Maximaldrucks in den verschiedenen Zylindern während ihrer Arbeitshübe in ein und demselben oder in unterschiedlichen Zyklen oder in ein und demselben Zylinder während des Arbeitshubs in aufeinanderfolgenden Zyklen ermittelt wird, und daß der erhaltene Wert mit einem vorbestimmten Wert verglichen wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangszustand-Ermittlungseinrichtung die Übergangszustände dadurch feststellt, daß Druckanstiegsraten vor und nach der Zündung in ein und demselben Zylinder ermittelt werden, das Verhältnis einer dieser Druckanstiegsraten zu einem anderen ermittelt wird, dasselbe Verhältnis für einen anderen Zylinder oder den gleichen Zylinder in einem anderen Zyklus ermittelt wird, die Fluktuationsrate zwischen den beiden Verhältnissen ermittelt wird, und der erhaltene Wert mit einem vorbestimmten Wert verglichen wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturwert bei ermitteltem Übergangszustand derart gewählt ist, daß der während eines Zündzyklus von Zylinder zu Zylinder sukzessiv erhöhte Wert am Ende des Zyklus etwa gleich dem vorbestimmten Wert ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündzeitpunkt-Ermittlungseinrichtung (30) die Anzahl der Impulse zählt und das Auftreten des Klopfens bestimmt, wenn der Zählerwert einen vorbestimmten Wert überschreitet, und daß die Zündzeitpunkt-Ermittlungseinrichtung (30) den Zündzeitpunkt im Sinne einer Spätzündung ohne die additive Berücksichtigung der Korrektur für die Abweichung verstellt, wenn das Auftreten des Klopfens ermittelt wird.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalerzeugungsschaltung (20) eine Spitzenwerthalteschaltung (22), die den Spitzenwertausgang der Drucksensoren (12) aufrechterhält, und einen hierzu in Reihe geschalteten Komparator (24) enthält, und daß am Komparator (24) ferner der Ausgang der Drucksensoren (12) anliegt und dieser einen Impuls erzeugt, wenn der Sensorausgang die Spannung des Schaltungsausganges überschreitet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein Impulsrückflankendetektor (26) mit dem Komparator (24) zur Erzeugung eines Impulses mit einer vorbestimmten Breite verbunden ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündzeitpunkt-Ermittlungseinrichtung (30) den Maximaldruck-Winkel dadurch bestimmt, daß man die von einem Bezugswinkel verstrichene Zeit mißt und dann die gemessene Zeit in einen Winkelwert umwandelt.