DE3721424C2 - Vorrichtung zum Regeln des Zündzeitpunktes bei einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Vorrichtung zum Regeln des Zündzeitpunktes bei einer Brennkraftmaschine und insbesondere mit einer Vorrichtung zum Regeln des Zündzeitpunktes bei einer Brennkraftmaschine während des Auftretens eines Klopfens, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben ist.

Eine derartige Vorrichtung ist zum Beispiel aus der DE-OS 34 14 932 bekannt. Diese Vorrichtung erfaßt eine Motordreh­ zahl und einen Lastzustand des Motors und bestimmt mit Hil­ fe dieser Parameter einen in einem Voreilwinkelplan in Ab­ hängigkeit dieser Parameter gespeicherten Voreilwinkel. Ferner bestimmt die Vorrichtung in Abhängigkeit der Dreh­ zahl und der Motorlast einen Durchschnittssteuerwert, wel­ cher zur Klopfreduzierung bestimmt ist. Von einem Klopfsen­ sor wird ein Klopfsignal eingegeben, und die Vorrichtung berechnet eine Steuerkorrekturgröße, deren Wert der Inten­ sität des Klopfsignals entspricht. Je nach Art der Änderung der Drehzahl und des Lastzustands des Motors werden der Durchschnittssteuerwert und die Steuerkorrekturgröße zur Bestimmung des Zündvoreilwinkels verwendet. Bei geringer Last- und Drehzahländerung wird dann, wenn ein Klopfsignal eingegeben worden ist, d.h. wenn die Steuerkorrekturgröße ungleich Null ist, die Steuerkorrekturgröße zum Durch­ schnittssteuerwert addiert und die Summe dieser beiden Wer­ te zur Bestimmung des Zündvoreilwinkels verwendet. Diese Summe wird nachfolgend als neuer Durchschnittssteuerwert für die spezielle Drehzahl und die spezielle Motorbelastung abgespeichert. Wird vom Klopfdetektor kein Klopfsignal ein­ gegeben, d.h. die Steuerkorrekturgröße ist gleich Null, dann wird der Durchschnittssteuerwert in einem nachfolgen­ den Schritt verringert und sowohl zur Bestimmung des Zünd­ voreilwinkels verwendet, als auch als neuer Durchschnitts­ steuerwert für die spezielle Drehzahl und den speziellen Motorlastzustand gespeichert. Somit wird der Durchschnitts­ steuerwert, in dem Falle, daß kein Klopfsignal eingegeben wird, sukzessive verringert, und somit der Zündvoreilwinkel mehr in Richtung einer Frühzündung gesteuert. Bei dieser Einrichtung besteht jedoch das Problem, daß insbesondere beim Auftreten eines Motorklopfens die Steuerkorrekturgröße lediglich in Abhängigkeit der Intensität des Klopfsignals bestimmt wird, und nicht in Abhängigkeit des tatsächlichen Betriebszustands des Motors, d.h. nicht in Abhängigkeit von Betriebsparametern, wie z.B. der Drehzahl des Motors. Dies hat zur Folge, daß der Zündzeitpunkt der Brennkraftmaschine bei Auftreten eines Klopfzustands nicht an den Betriebszu­ stand der Brennkraftmaschine angepaßt gesteuert werden kann, was wiederum dazu führt, daß das Motorklopfen nicht schnell genug abgestellt werden kann. Dies führt einerseits im Fahrgastraum zu einem erhöhten Geräuschpegel und kann andererseits bei häufigerem Auftreten zu einer Beschädigung der Brennkraftmaschine führen.

Ferner ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 32 27 783 ein Verfahren zur Änderung der Zündwinkelverschiebung bei einem Verbrennungsmotor bekannt, bei welchem im Falle des Auftretens eines Klopfzustands der Zündwinkel um einen er­ sten konstanten Wert in Richtung Spätzündung verstellt wird. Darauffolgend wird der Zündwinkel schrittweise in kleinen Intervallen wieder in Richtung Frühzündung ver­ stellt, bis entweder wieder der dem normalen Betriebszu­ stand entsprechende Zündzeitpunkt erreicht ist, oder wieder ein Motorklopfen auftritt. Tritt erneut ein Motorklopfen auf, so wird der Zündzeitpunkt wiederum um eine zweite kon­ stante Größe in Richtung Spätzündung erstellt, worauffol­ gend der Zündzeitpunkt mit einer kleineren Rate als beim ersten Durchgang in Richtung Frühzündung verstellt wird. Dieser Vorgang wird nachfolgend so lange wiederholt, bis der dem normalen Betriebszustand entsprechende Zündwinkel erreicht wird. Wird beim Zurückstellen des Zündzeitpunkts im Sinne einer Frühzündung eine vorbestimmte Anzahl an Ver­ stellschritten überschritten, so wird die Rate, mit welcher im Sinne einer Frühzündung verstellt wird, vergrößert, um eine schnellere Rückführung des Zündzeitpunkts auf einen normalen Wert zu erreichen. Auch bei diesem Verfahren wird der Wert, um welchen der Zündzeitpunkt im Sinne einer Spät­ zündung verstellt wird, bzw. die Schrittgröße, nicht in Abhängigkeit des Motorbetriebszustands bestimmt, sondern lediglich in Abhängigkeit der Zeit bzw. der Anzahl der hin­ tereinander durchgeführten Rückführschritte. Dies hat wie­ derum zur Folge, daß im Falle des Auftretens eines Klopfzu­ stands der Zündzeitpunkt nicht in einer Weise gesteuert, bzw. geregelt werden kann, welche für den jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine optimal ist.

Bei einer Vorrichtung zum Regeln des Zündzeitpunkts bei einer Brennkraftmaschine ist es wichtig, das Klopfen zu berücksichtigen. Wenn ein Klopfen auftritt, so ist es entscheidend, daß dieses unmittelbar beseitigt wird, um die Brennkraftmaschine vor Beschädigungen zu schützen. Auch ist es notwendig, sicherzustellen, daß das Verhindern des Klopfens wirksam während allen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine einschließlich jenen Zeiten vorgenommen wird, wenn die Brennkraftmaschine sich in einem Betriebsübergangszustand befindet. Ferner ist es nach dem Überwinden des Klopfens notwendig, den Zündzeitpunkt sofort auf seinen Anfangswert zurückzustellen, so daß keine Verminderung der Brennkraftmaschinenabgabeleistung verursacht wird. Dies muß aber erfolgen, währenddem in fortgesetzter Weise das Wiederauftreten bzw. das Wiederholen des Klopfens verhindert wird. Wie beispielsweise in der offengelegten japanischen Patentanmeldung No. 58 (1983)-82 074 gezeigt ist, ist es üblich, das Klopfen dadurch zu verhindern, daß der Zündzeitpunkt im Sinne einer Spätzündung verstellt wird, wenn das Klopfen beginnt. Bei dieser üblichen Auslegung jedoch erfolgt die Zündzeitpunktverstellung im Sinne einer Spätzündung beim Auftreten des Klopfens in Inkrementen von einem Grad, so daß der Sollwert des Zündzeitpunkts nur über eine beträchtliche Anzahl von Zündungen hinweg erreicht werden kann. Dies ist insbesondere ungünstig im niederen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine, da das Zeitintervall zwischen den Zündungen in diesem Bereich relativ groß ist und man daher viel Zeit benötigt, um das Klopfen zu eliminieren, wenn es einmal angefangen hat aufzutreten. Als Folge hiervon wird das Fahrverhalten eines mit einer solchen Brennkraftmaschine ausgestatteten Fahrzeugs beeinträchtigt und die Gefahr der Beschädigung einer Brennkraftmaschine nimmt zu.

Auch führt diese übliche Auslegung zu Nachteilen im Hinblick auf die Regelung der Zündzeitpunktverstellung während der Übergangszustände des Brennkraftmaschinenbetriebs, wie z. B. während der schnellen Beschleunigung. Dies trifft beispielsweise insbesondere dann zu, wenn die Form o. dgl. der Brennkammer derart beschaffen und ausgelegt ist, daß die Zündung während des normalen Brennkraftmaschinenbetriebs derart eingestellt ist, daß sie in der Nähe der Klopfgrenze erfolgt, um die Leistungsfähigkeit der Brennkraftmaschine zu verbessern. In solchen Fällen ist die übliche Zündzeitpunktverstelleinrichtung, wie z. B. jene, die in der offengelegten japanischen Patentanmeldung 56 (1981)- 20 765 angegeben ist, nicht fähig, während einer schnellen Beschleunigung das Klopfen vollständig zu eliminieren und dies trifft selbst dann zu, wenn eine automatische Klopfregelung bei den Zündzeitpunktregelsystemen vorhanden ist. Typischerweise verzögern die üblichen Einrichtungen den Zündzeitpunkt zu wenig, um das Klopfen zu verhindern oder er wird zu stark verzögert bzw. im Sinne einer Spätzündung verstellt, wodurch dann das Betriebsleistungsvermögen der Brennkraftmaschine in unnötiger Weise herabgesetzt wird.

Auch treten Schwierigkeiten im Hinblick auf die Zündzeitpunktverstellung im Sinne einer Frühzündung auf, um eine Rückführung nahe des Anfangswertes zu erreichen, nachdem das Klopfen verhindert wurde. Obgleich beispielsweise in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 55 (1980)-91 765 vorgeschlagen worden ist, die Länge der Warteperiode bei einer Zündzeitpunktverstellung im Sinne einer Frühzündung zu variieren, (d. h. die Anzahl der Zündungen zu variieren, die durchlaufen werden, bevor die Zündzeitpunktverstellung im Sinne einer Frühzündung eingeleitet wird, um eine Rückstellung auf den Anfangswert zu erreichen) wobei diese Variierung in Abhängigkeit von der Klopfauftrittsfrequenz erfolgt, ändert die übliche Einrichtung die Warteperiode nur in Abhängigkeit davon, um ein Klopfen während der letzten 32 oder 128 Zündungen ein- oder mehrmals aufgetreten ist oder nicht. Hierbei wird nicht die Voreilung des Zündwinkels im Hinblick auf andere Brennkraftmaschinenbetriebsbedingungen bestimmt, wie z. B. eine Bestimmung unter Bezugnahme auf die Ergebnisse einer Detektion, die vorgenommen wird, um zu bestimmen, ob der Brennkraftmaschinenbetriebszustand sich von einem Grundbetriebszustand zu einem Übergangsbetriebszustand geändert hat. Als Folge hiervon ist es unmöglich, ein optimales Leistungsverhalten der Brennkraftmaschinen zu jeder Zeit sicherzustellen. Während es während des Arbeitens der Brennkraftmaschine im niedrigen Drehzahlbereich im Hinblick auf die Erzielung einer optimalen Abgabeleistung bevorzugt wird, die Zündung so einzustellen, daß sie an oder in der Nähe des Punktes erfolgt, bei der ein Klopfen in Spuren auftritt, so ist es während des Arbeitens der Brennkraftmaschine bei hoher Drehzahl notwendig, eine Zündzeitpunktsverstellung mit einer stärkeren Verstellung im Sinne einer Spätzündung zu verwenden, um das Auftreten eines häufigen Klopfens und eine Beschädigung der Brennkraftmaschine zu verhindern, die zu einer Verkürzung der Standzeit führen könnte.

Wenn andererseits die Brennkraftmaschine sich in einem Übergangszustand befindet, insbesondere bei der schnellen Beschleunigung, bei dem es unmöglich ist, eine gewisse Zunahme der Klopfauftrittsfrequenz zu vermeiden, so ist es dennoch notwendig, diese Frequenz innerhalb gewisser Grenzen zu halten, um die Brennkraftmaschine zu schützen. Um somit die Brennkraftmaschinenabgabeleistung und das Fahrzeugfahrverhalten bei der Bestimmung der Rückstellung (Verstellung im Sinne einer Frühzündung) des Zündzeitpunkts nach der Verhinderung des Klopfens zu optimieren, ist es nicht nur notwendig, die Bezugsklopfauftrittsfrequenz unter Berücksichtigung des Brennkraftmaschinenbetriebszustandes zu variieren, sondern auch zu ermitteln, ob die Brennkraftmaschine sich in einem Grundbetriebszustand oder in einem Übergangsbetriebszustand befindet und auf der Basis dieser Ermittlung die Bezugsklopfauftrittsfrequenz so zu verändern, daß die Klopfauftrittsfrequenz auf einem konstanten Wert unabhängig von den Änderungen des Betriebszustands der Brennkraftmaschine bleibt. Bei den üblichen Auslegungsformen ist diesbezüglich noch vieles zu verbessern.

Unter Berücksichtigung der vorstehend genannten Nachteile beim Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, daß ein gutes Fahrverhalten, insbesondere in niederen Drehzahlbe­ reichen erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Steuereinrichtung die erste Verstellgröße sowie die zweite Verstellgröße bei jeder Verstellung in Abhängigkeit von der Motordrehzahl bestimmt und zwar derart, daß die erste Ver­ stellgröße und die zweite Verstellgröße mit fallender Dreh­ zahl ansteigen.

Bei der Vorrichtung wird die Verstellgröße des Grundzündzeitpunkts unter Berücksichtigung des Brennkraftmaschinenbetriebszustandes bestimmt.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt

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

Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung der Arbeitsweise der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Stellgrößen dRR und dRA, die bei den Ermittlungen gemäß dem Flußdiagramm nach Fig. 2 zur Anwendung kommen,

Fig. 4 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Zündzeitpunktsregelung gemäß dem Flußdiagramm nach Fig. 2 im Vergleich zu der üblichen Technik,

Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung einer zweiten bevorzugten Ausbildungsform nach der Erfindung,

Fig. 6 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines Anfangswertes dRst einer Stellgröße während des Brennkraftmaschinenübergangszustandes, die bei dem Flußdiagramm nach Fig. 5 zur Anwendung kommt,

Fig. 7 ein Flußdiagramm eines Unterprogramms des Flußdiagramms nach Fig. 5,

Fig. 8 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Endwertes dRT der Stellgröße während des Übergangsbrennkraftmaschinenbetriebszustandes, die beim Flußdiagramm nach Fig. 5 zur Anwendung kommt,

Fig. 9 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung einer dritten bevorzugten Ausbildungsform nach der Erfindung,

Fig. 10 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Ermittlungskoeffizienten, die beim Flußdiagramm in Fig. 9 vorkommen,

Fig. 11 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammenhangs zwischen den Ermittlungskoeffizienten nach Fig. 10 und der Klopfauftrittsfrequenz,

Fig. 12 eine Tabelle mit speziellen Werten der Ermittlungskoeffizienten nach Fig. 10, die in einem Festspeicher (ROM) eines Mikroprozessors gespeichert sind, und

Fig. 13 ein Diagramm zur konkreten Verdeutlichung des Zündzeitpunktregelverfahrens gemäß der dritten Ausbildungsform nach der Erfindung.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm zur Verdeutlichung der Gesamtauslegung der Regelvorrichtung nach der Erfindung. Wie in dieser Figur gezeigt ist, ist ein Kurbelwinkelsensor 12, der als eine elektromagnetische Hackfesteinrichtung o. dgl. ausgelegt sein kann, in der Nähe eines Drehteils einer Vier-Zylinder-Brennkraftmaschine 10 zum Detektieren der Änderungen des Kurbelwinkels der Brennkraftmaschine 10 angeordnet, die bei der hin- und hergehenden Bewegung der Kolben 14 (nur einer ist gezeigt) bewirkt wird. Eine Drosselklappe 18, die in einem Lufteinlaßkanal 16 vorgesehen ist, ist mit einem Gaspedal bzw. Fahrpedal (nicht gezeigt) derart verbunden, daß sie geöffnet und geschlossen wird, wenn die Bedienungsperson des mit der Brennkraftmaschine betriebenen Fahrzeuges das Fahrpedal bzw. Gaspedal niederdrückt und losläßt. Ein Drucksensor 20 ist stromab der Drosselklappe 18 zum Detektieren des Absolutdruckes der an dieser Stelle strömenden Luft vorgesehen. Der detektierte Druck der Ansaugluft wird verwendet, um den Brennkraftmaschinenbelastungszustand zu bestimmen. Ein Drosselsensor 22, der als ein Potentiometer o. dgl. ausgelegt ist, ist in der Nähe der Drosselklappe 18 vorgesehen, um den Öffnungsgrad derselben zu detektieren.

Die Brennkraftmaschine 10 ist ferner an einer geeigneten Stelle eines Zylinderkopfs 24 mit einem Klopfsensor 28 versehen, der den Verbrennungszustand eines Luft/Brennstoffgemisches in einer Brennkammer 26 ertastet. Der Ausgang des Klopfsensors 28 liegt an einer Steuereinheit 30 an, in der er in eine Klopfdetektierschaltung 32 angegeben wird. In der Klopfdetektierschaltung 32 wird das Signal von dem Klopfsensor 28 zu Beginn einem Bandpaßfilter 34 zugeleitet, um nur die Klopffrequenzkomponente zu extrahieren. Der Ausgang des Bandpaßfilters 34 liegt andererseits an einer Spitzenwertdetektionsschaltung 36 an, in der der Spitzenwert des Klopfsignales detektiert wird. Auch wird er an einen Vergleichsbezugswertgenerator 38 angelegt, in dem der Mittelwert des Signals von dem Klopfsensor 26 während des Betriebs oder Klopfen bestimmt wird. Die Ausgänge der Spitzenwertdetektionsschaltung 36 und des Vergleichsbezugswertgenerators 38 werden an einen Komparator 40 angelegt, in dem die beiden Ausgänge verglichen werden, und wenn der Spitzenwert den Mittelwert überschreitet, wird angenommen, daß ein Klopfen aufgetreten ist. Die der Klopfdetektierschaltung 32 folgende Stufe ist ein Mikroprozessor 42. Die Hauptteile des Mikroprozessors 22 sind ein Eingabeteil 42a, ein A/D (Analog/Digital)-Wandler 42b, eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) 42c, ein ROM (Festspeicher) 42d, ein RAM (Random-Speicher) 42e und ein Ausgabeteil 42f. Der Ausgang der Klopfdetektionsschaltung 32 wird in den Mikroprozessor 42 eingegeben und in RAM 42e gespeichert.

Der Ausgang des Kurbelwinkelsensors 12 wird auch in die Steuereinheit 30 eingegeben, in der der zuerst mittels einer Wellenform- Formungsschaltung 44 geformt wird und dann über das Eingabeteil 42a in den Mikroprozessor 42 zur Abspeicherung im RAM 42e eingegeben wird. Die Ausgänge des Drucksensors 20 und des Drosselsensors 22 werden pegelkonvertiert in einem Pegelkonverter 46 und werden dann dem Mikroprozessor 42 zugeleitet, in dem sie zuerst in eine digitale Form mit Hilfe des A/D-Wandlers 42b umgewandelt und dann in RAM 42e gespeichert werden. Die CPU 42c bestimmt den Zündzeitpunkt unter Verwendung der Ausgänge des Kurbelwinkelsensors 12 und des Drucksensors 22, um tabellenartig in ROM 42d abgelegte Speicherwerte zur Wiederauffindung zu bilden. Sie nimmt auch am Ausgang der Klopfdetektionsschaltung 32 eine Unterscheidung vor, ob das Klopfen aufgetreten ist oder nicht, und wenn das Klopfen aufgetreten ist, so wird zuerst der Zündzeitpunkt um eine vorbestimmte Größe verstellt (im Sinne einer Spätzündung verstellt) und nach der Verhinderung des Klopfens wird dann der Zündzeitpunkt um eine vorbestimmte Größe im Sinne einer Frühzündung verstellt. CPU 42c ermittelt auch aus dem Ausgang des Drosselsensors 22 die Änderungsrate bei der Öffnung der Drosselklappe 18 pro Zeiteinheit und aus diesem Resultat wird die Öffnungsrate der Drosselklappe 18 bestimmt. Auf diese Weise wird detektiert, ob sich die Brennkraftmaschine in einem Übergangsbetriebszustand, insbesondere ob sie sich in einem schnellen Beschleunigungszustand befindet oder nicht. Wenn dies der Fall ist, wird der Zündzeitpunkt um eine vorbestimmte Größe auf eine nachstehend noch näher beschriebene Weise verstellt. Alternativ kann der Drosselsensor 42 auch entfallen und die Detektion des Übergangsbetriebszustands kann aus der Änderungsrate pro Zeiteinheit von den Ausgängen des Kurbelwinkelsensors 12 und/oder des Drucksensors 20 detektiert werden. Der ermittelte Zündzeitpunkt wird dann an eine Ausgabeschaltung 48 übergeben, die die nächste Stufe im Anschluß des Mikroprozessors 42 bildet, und von dieser Ausgabeschaltung 48 wird ein Signal zu einer Zündeinrichtung 50 übertragen, die von einem Zündelement, einem Verteiler und dergleichen (nicht gezeigt) gebildet wird. Die Zündeinrichtung 50 aktiviert eine Zündkerze 52, so daß das Luft/Brennstoffgemisch in der Brennkammer 26 gezündet wird.

Das Arbeiten der Regelvorrichtung nach der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm nach Fig. 2 näher erläutert. Das Programm wird jeweils pro vorbestimmtem Kurbelwinkel begonnen.

Zuerst wird in einem Schritt 60 der Grundzündzeitpunkt Rb bestimmt. Insbesondere leitet der Mikroprozessor 42 aus dem Zündzeitpunkt von den aufgelisteten und in ROM 42d gespeicherten Werten unter Verwendung der Ausgänge von dem Kurbelwinkelsensor 12 und dem Drucksensor 20 ab, die die Adreßdaten bilden. Obgleich nicht dargestellt ist, ist es möglich, die Brennkraftmaschine mit einem Kühlmitteltemperatursensor o. dgl. auszustatten und der Ausgang desselben wird für eine entsprechende Kompensierung des ausgelesenen Grundzündzeitpunktes genutzt.

Im anschließenden Schritt 62 wird die Brennkraftmaschinendrehzahl Ne, die aus dem Wert ermittelt wird, der durch den Kurbelwinkelsensor 12 detektiert wird, verwendet, um im voraus eine Verstellgröße dRR im Sinne einer Spätzündung und eine Verstellgröße dRA im Sinne einer Frühzündung zu bestimmen, die dann zum Zeitpunkt des Klopfens genutzt wird. Die Charakteristika dieser Verstellgrößen dRR und dRA sind in dem Diagramm in Fig. 3 gezeigt. Ein wesentliches kennzeichnendes Merkmal nach der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Größe dieser Verstellungen sich in Abhängigkeit von der Brennkraftmaschinendrehzahl ändert. Wie insbesondere in der Figur gezeigt ist, werden die Verstellungen derart vorgenommen, daß sie im niedrigen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine relativ groß sind und im Verhältnis zu der Zunahme der Brennkraftmaschinendrehzahl zunehmend kleiner werden (während bei dieser Auslegungsform die Verstellgröße dRA im Sinne einer Frühzündung von der Brennkraftmaschinendrehzahl abhängig ist und auch die Verstellgröße dRR im Sinne einer Spätzündung, kann man diese Größen alternativ auch auf einen festen Wert festsetzen). Die Charakteristika der Stellgrößen nach Fig. 3 sind in ROM 42d des Mikroprozessors 42 gespeichert und die erforderlichen Werte werden unter Verwendung der Brennkraftmaschinendrehzahl ausgelesen, die mit Hilfe des Mikroprozessors 42 ermittelt wird und diese dienen als Adreßdaten.

Der Verfahrensablauf wird dann mit dem Schritt 64 fortgesetzt, in dem von dem Ausgang der Klopfdetektionsschaltung 32 bestimmt wird, ob ein Klopfen aufgetreten ist oder nicht. Wenn ein Klopfen aufgetreten ist, wird der Verfahrensablauf mit dem Schritt 66 fortgesetzt, in dem eine Klopfverstellgröße Rkc im Sinne einer Spätzündung durch die Spätzündungsgröße dRR verändert wird, die im Schritt 62 gewählt wird. In dem Flußdiagramm ist die Veränderung des Zündwinkels im Sinne einer Spätzündung als eine Subtraktion gezeigt, während die Verstellung im Sinne einer Frühzündung als eine Addition veranschaulicht ist. Der Anfangswert der Klopfstellgröße Rkc ist Null.

Wenn im Schritt 64 herausgefunden wird, daß kein Klopfen aufgetreten ist, wird der Verfahrensablauf mit dem Schritt 68 fortgesetzt, in dem bestimmt wird, ob eine Zündzeitpunktverstellwarteperiode Iw (definiert als eine vorbestimmte Anzahl von Zündungen) verstrichen ist oder nicht. Wenn diese Warteperiode nicht verstrichen ist, wird der Verfahrensablauf mit dem Schritt 70 fortgesetzt, in dem die Klopfstellgröße Rkc, die im vorangehenden Zyklus verwendet wurde, unverändert belassen wird. Wenn im Schritt 68 herausgefunden wird, daß die Zündzeitpunktverstellwarteperiode Iw verstrichen ist, wird der Verfahrensablauf mit dem Schritt 72 fortgesetzt, indem die Klopfstellgröße Rkc in Richtung einer Frühzündung um eine Größe dRA zurückgestellt wird. Die Zündzeitpunktverstellwarteperiode Iw kann eine feste Länge haben oder sie kann sich in Abhängigkeit von dem Brennkraftmaschinenbetriebszustand ändern. Im abschließenden Schritt 74 wird die Klopfverstellgröße Rkc zu dem Grundzündzeitpunkt Rb addiert, um den endgültigen Zündzeitpunkt Rig zu erhalten, der dann bei der Zündeinrichtung 50 genutzt wird und an diese über die Ausgangsschaltung 48 angelegt wird.

Fig. 4 zeigt einen Vergleich der Ergebnisse, die man bei der vorstehend beschriebenen Ausbildungsform erhält und jenen, die man bei üblichen Vorrichtungen erhält. Hierbei ist insbesondere zu erkennen, daß im Betriebsbereich mit niedriger Drehzahl, in dem das Intervall zwischen den Zündungen relativ groß ist, die Vorrichtung nach der Erfindung eine schnellere Verstellung des Zündzeitpunktes auf den Wert ermöglicht, der zur Eliminierung des Klopfens erforderlich ist. Als Folge hiervon kann eine Beschädigung der Brennkraftmaschine verhindert werden und das Fahrverhalten eines mit der Brennkraftmaschine betriebenen Fahrzeuges läßt sich verbessern.

Fig. 5 zeigt eine zweite bevorzugte Ausbildungsform nach der Erfindung, bei der im speziellen auf die Maßnahmen Bezug genommen wird, die sich mit dem Klopfen während der Beschleunigung befassen. Auch dieses Programm wird bei einem vorbestimmten Kurbelwinkel begonnen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird in einem Schritt 100 ein Grundzündzeitpunkt Rb bestimmt und der Verfahrensablauf wird dann mit dem Schritt 102 fortgesetzt, in dem aus der Änderungsrate dRth, die aus dem Ausgang des Drosselsensors 22 ermittelt wird, bestimmt wird, ob der Brennkraftmaschinenbetriebszustand ein Beschleunigungszustand ist und hierbei wird insbesondere ermittelt, ob die Brennkraftmaschine zu diesem Zeitpunkt beschleunigt wird oder nicht. Hierbei wird der ermittelte Wert von dRth mit einem Beschleunigungsunterscheidungswert dRthr verglichen und es wird gefolgert, daß die Brennkraftmaschine beschleunigt wird, wenn der erstgenannte Wert größer als der letztgenannte ist. Der Begriff (die Brennkraftmaschine wird zu diesem Zeitpunkt beschleunigt), der in dieser Beschreibung verwendet wird, bezieht sich nur auf einen Zeitpunkt, wenn die Öffnungsrate der Drosselklappe 18 zu dem betreffenden Zeitpunkt den Beschleunigungsbestimmungswert überschreitet und hierbei ist nicht eine daran anschließende Periode mitumfaßt. Alternativ kann der Beschleunigungszustand auch aus der Änderungsrate pro Zeiteinheit von den Ausgängen des Kurbelwinkelsensors 12 und des Drucksensors 20 ermittelt werden, wie dies vorstehend bereits erwähnt ist. Ferner kann der Beschleunigungszustandsunterscheidungswert derart gesetzt werden, daß die Detektion des Beschleunigungszustandes nur auf den Fall der Detektion einer schnellen Beschleunigung begrenzt ist.

Wenn im Schritt 102 ermittelt wird, daß die Brennkraftmaschine zu diesem Zeitpunkt beschleunigt wird, wird der Verfahrensablauf mit dem Schritt 104 fortgesetzt, indem ein Zeitzähler (nicht gezeigt) den Mikroprozessor 42 zum Messen der verstrichenen Zeit gestartet wird, um die Messung der verstrichenen Zeit t von dem Überschreitungspunkt zu beginnen, der im Schritt 102 bestimmt worden ist. Im darauffolgenden Schritt 106 wird dann ein Ausgangswert Rst für die Verstellung während des Übergangszustandes ermittelt. Die Kennlinie des Ausgangswertes Rst ist in Fig. 6 gezeigt. Wenn die Änderungsrate dRth, die von dem Ausgang des Drosselsensors 22 ermittelt wird, größer als der Beschleunigungsunterscheidungswert dRthr ist und wenn ermittelt wird, daß die Brennkraftmaschine zu diesem Zeitpunkt beschleunigt wird, wird der Ausgangswert Rst für die Verstellung während des Übergangszustandes aus der Kennlinie nach Fig. 6 auf der Basis der Änderungsrate dRth bestimmt. Der Ausgangswert Rst ist an sich ein Verzögerungswinkel, d. h. ein Winkel für eine Verstellung im Sinne einer Spätzündung. Die durch den Kurvenzug in Fig. 6 dargestellten Kennwerte sind in tabellarischer Form in ROM 42d gespeichert und die Ausgangswerte Rst werden unter Verwendung der Änderungsgröße dRth als Adreßdaten ausgelesen. Der Verfahrensablauf wird dann mit dem Schritt 108 fortgesetzt, in dem die Klopfstellgröße Rkc ermittelt wird. Diese Ermittlung erfolgt mit Hilfe eines Unterprogramms, das als Flußdiagramm in Fig. 7 dargestellt ist. Im Schritt 200 wird die Klopfauftrittsfrequenz ermittelt und es wird bestimmt, ob der ermittelte Wert einen vorbestimmten Wert überschreitet. Die Klopfauftrittsfrequenz wird basierend darauf bestimmt, wie oft während einer vorbestimmten Anzahl von vorangehenden Zündungen ein Klopfen aufgetreten ist (die Ermittlung der Klopfauftrittsfrequenz wird nachstehend in Verbindung mit der dritten Ausbildungsform nach der Erfindung näher erläutert). Wenn im Schritt 200 bestimmt wird, daß die Klopfauftrittsfrequenz gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, was bedeutet, daß leicht ein Klopfen auftreten kann, wird der Verfahrensablauf mit dem Schritt 202 fortgesetzt, in dem die Klopfstellgröße Rkc um eine Größe dRR unabhängig davon im Sinne einer Spätzündung verstellt wird, ob ein Klopfen während des momentanen Zyklus tatsächlich aufgetreten ist oder nicht. Wenn andererseits im Schritt 200 bestimmt wird, daß die Klopfauftrittsfrequenz kleiner als der vorbestimmte Wert ist, wird der Verfahrensablauf mit dem Schritt 204 fortgesetzt, indem bestimmt wird, ob ein Klopfen während des momentanen Betriebszyklus aufgetreten ist oder nicht. Wenn dies der Fall ist, erfolgt eine Verstellung im Sinne einer Spätzündung und wenn dies nicht der Fall ist, wird der Zündzeitpunkt im Sinne einer Frühzündung um die Größe dRA verstellt (Schritte 204, 206). Da bei der vorliegenden Ausbildungsform die Klopfverstellgröße nur ermittelt wird, wenn bestimmt wird, daß die Brennkraftmaschine zu diesem Zeitpunkt beschleunigt wird, so besteht keine Notwendigkeit nach einem Schritt zum Bestimmen, ob eine Zündverstellwarteperiode o. dgl. verstrichen ist oder nicht. Auch ist noch zu erwähnen, daß die Verstellgröße dRR im Sinne einer Spätzündung oder die Verstellgröße dRA im Sinne einer Frühzündung entweder bezüglich des Brennkraftmaschinenbetriebszustandes, wie dies bei der ersten Ausbildungsform der Fall ist, variiert werden kann oder daß sie auf feste Werte gesetzt werden können. Selbst wenn sie auf feste Werte gesetzt sind, besteht keine Gefahr, daß die Problematik auftritt, die im Zusammenhang mit der ersten Ausbildungsform angegeben ist, da, wie nachstehend noch näher beschrieben werden wird, eine Zündzeitpunktverstellgröße im Sinne einer Spätzündung dadurch ermittelt wird, daß eine Übergangszustandsstellgröße zu einer Klopfstellgröße addiert wird.

Nochmals bezugnehmend auf das Flußdiagramm nach Fig. 5 wird der Verfahrensablauf mit dem Schritt 110 fortgesetzt, nachdem die Klopfstellgröße Rkc ermittelt ist. Im Schritt 110 wird die Klopfstellgröße Rkc zu dem Ausgangswert Rst zur Verstellung während des Übergangszustandes addiert. Wie insbesondere in Fig. 6 gezeigt ist, wird der Übergangszustandausgangsstellwert der Klopfstellgröße überlagert. Wenn im Schritt 102 bestimmt wird, daß die Brennkraftmaschine zu diesem Zeitpunkt nicht beschleunigt wird, wird der Verfahrensablauf mit dem Schritt 112 fortgesetzt, indem bestimmt wird, wie es in Fig. 8 gezeigt ist, ob der Betriebszustand sich im Bereich einer Verarbeitungsperiode tx nach einer Beschleunigung befindet, die sich an die Beschleunigung anschließt. Diese Ermittlung erfolgt auf der Basis des Zählwertes t des vorstehend genannten Zeitzählers. Im anschließenden Schritt 114 wird der abschließende Wert RT der Übergangszustandsverstellung ermittelt. Die Kenngrößen dieses Endwertes RT sind in Fig. 8 gezeigt. Diese Kennwerte sind in tabellarischer Form in ROM 42d abgelegt. Wie in der Figur gezeigt ist, ist der Endwert RT derart gesetzt, daß er von einem Ausgangswert Rst ausgeht und zeitabhängig während der Verarbeitungsperiode tx nach der Beschleunigung abnimmt. Wenn daher im Schritt 102 bestimmt wird, daß die Brennkraftmaschine zu diesem Zeitpunkt beschleunigt wird, wird der Ausgangswert Rst (genauer gesagt die Summe dieses Wertes und der Klopfstellgröße Rkc) als endgültige Übergangszustandsstellgröße RT verwendet. Wenn andererseits ermittelt wird, daß der Betriebszustand sich in der Verarbeitungsperiode tx für den Zeitpunkt nach der Beschleunigung befindet, wird der Endwert RT dadurch ermittelt, daß der Anfangswert Rst, der im Schritt 110 ermittelt wurde, mit einer vorbestimmten Dämpfungsrate a pro Zeiteinheit multipliziert wird und daß dann dieses Produkt mit der verstrichenen Zeit t multipliziert wird. Fig. 8 zeigt verschiedene Werte von Rst, so daß ein Wert hieraus ausgewählt werden muß. Im anschließenden Schritt 116 wird der Endwert RT zu dem Grundzündzeitpunkt Rb addiert, um den abschließenden Zündzeitpunkt Rig zu erhalten, der dann als Zündbefehl ausgegeben wird. Wenn im Schritt 112 ermittelt wird, daß der Betriebszustand sich nicht in der Verarbeitungsperiode tx für den Zeitraum nach der Beschleunigung befindet, wird die abschließende Übergangszustandsstellgröße RT auf Null gesetzt (Schritt 118).

Bei der vorliegenden Ausbildungsform nach der Erfindung wird zum Zeitpunkt der Beschleunigung und bei der vorbestimmten Verarbeitungsperiode im Anschluß an diesen Zeitpunkt der Zündzeitpunkt im Sinne einer Spätzündung um die Größe des abschließenden Übergangszustands des Stellwerts RT verstellt, und, wenn die Brennkraftmaschine zu diesem Zeitpunkt beschleunigt wird, ist bei diesem Wert RT ferner die Klopfstellgröße Rkc hierzu addiert. Daher kann das Klopfen, das leicht während der Beschleunigung auftreten kann, wirksam verhindert werden. Da ferner der Ausgangswert Rst für die Verstellung während des Übergangszustandes und der Endwert RT in ROM 42d des Mikroprozessors 42 gespeichert werden, kann die Verstellgröße während des Übergangszustandes leicht bestimmt werden, so daß es in zuverlässiger Weise ermöglicht wird, das Klopfen zu verhindern und eine genaue Regelung des Zündzeitpunktes sich verwirklichen läßt.

Fig. 9 zeigt ein Flußdiagramm gemäß einer dritten Ausbildungsform nach der Erfindung. Unter Bezugnahme auf dieses Flußdiagramm wird ein Grundzündzeitpunkt Rb im ersten Schritt 300 bestimmt und der Verfahrensablauf wird mit dem Schritt 302 fortgesetzt, indem Ermittlungskoeffizienten, wie eine Bezugsanzahl von Klopfgeräuschen, bezogen auf eine Anzahl von Zündungen Ikr, eine Anzahl von Zündungen zur Bestimmung der Zündzeitpunktverstellung im Sinne einer Frühzündung In und eine Zündzeitpunktsverstellwarteperiode Iw, gewählt werden. Diese Auswahl erfolgt für die Anwendung bei der Ermittlung der Klopfauftrittsfrequenz, was nachstehend näher erläutert wird. Fig. 10 ist ein Diagramm zur Verdeutlichung der Kennwerte für diese Werte. Wenn, wie bereits vorstehend erwähnt worden ist, die Brennkraftmaschine mit niedriger Drehzahl arbeitet, so wird vorzugsweise der Zündzeitpunkt so geregelt, daß er in der Nähe des Punktes liegt, an dem ein Klopfen spurenweise auftreten kann, so daß man eine optimale Abtriebsleistung der Brennkraftmaschine erhält. Da jedoch im Hochdrehzahlbereich das Klopfen leicht eine Beschädigung der Brennkraftmaschine bewirken kann, so ist es notwendig, den Zündzeitpunkt in einer Position, verstellt im Sinne einer Spätzündung, zu nehmen. Wie in Fig. 11 gezeigt ist, ist es daher während des üblichen Brennkraftmaschinenbetriebs erwünscht, daß der Zündzeitpunkt der Brennkraftmaschine derart geregelt wird, daß die Klopfauftrittsfrequenz (Kurve b) kleiner als der vorstehend genannte Spurenklopfpegel ist, der mit der Kurve a dargestellt ist. Dieser Spurenklopfpegel wird aus den Eigenkennwerten der Brennkraftmaschine als eine Klopfauftrittsfrequenz bestimmt, die umgekehrt proportional zur Brennkraftmaschinendrehzahl ist. Während einer schnellen Beschleunigung und bei anderen Übergangszuständen des Brennkraftmaschinenbetriebs ist es andererseits unmöglich, die erforderliche Zunahme der Brennkraftmaschinenabgabeleistung zu erreichen, ohne die Klopffrequenz zu erhöhen. Selbst in diesem Fall ist es zum Schutz der Brennkraftmaschine notwendig, die Klopffrequenz niedriger als einen vorbestimmten Grenzwert (Kurve c) zu halten. Daher wird zum Zeitpunkt der Bestimmung der Verstellung des Zündzeitpunkts im Sinne einer Frühzündung im Anschluß an das Verhindern des Klopfens eine Mehrzahl von Bezugsklopfauftrittsfrequenzen gesetzt und der Zündzeitpunkt wird nach der Bestimmung geregelt, ob die Brennkraftmaschine sich in einem üblichen Betriebszustand oder in einem Übergangsbetriebszustand befindet, wodurch ermöglicht wird, daß man eine gleichmäßige Klopfauftrittsfrequenz unabhängig von den Änderungen des Brennkraftmaschinenbetriebszustandes erhält und die Brennkraftmaschine mit einer optimalen Abgabeleistung betrieben werden kann. Die für die Bezugsanzahl der Zündungen mit Klopfen Ikr usw. gezeigten Werte in Fig. 10 sind auf der Basis der Klopfauftrittsfrequenz nach Fig. 11 angegeben und Ikr/In wird so gesetzt, daß es der Klopfauftrittsfrequenz während des Klopfens (Kurve c in Fig. 11) entspricht und 1/Iw so gesetzt, daß es der Klopfauftrittsfrequenz während des üblichen Betriebszustands (Kurve b in Fig. 11) entspricht. Insbesondere kann die Zündzeitpunktverstellwarteperiode Iw für den Fall, daß ein einziges Auftreten des Klopfens innerhalb dieser Zeitperiode als zulässig erachtet wird, als der Reziprokwert der Klopfauftrittsfrequenz angenommen werden. Fig. 12 zeigt tatsächliche Beispiele dieser Werte, die in Form einer Datentabelle ROM 42d des Mikroprozessors 42 gespeichert sind. In der Tabelle ist der Bereich der Brennkraftmaschinendrehzahl zwischen 600 und 6500 Upm in vier Regelbereiche Z unterteilt und dieselben Werte werden für alle Brennkraftmaschinendrehzahlen innerhalb des jeweiligen Regelbereiches verwendet.

Nochmals bezugnehmend auf Fig. 9 wird in dem darauffolgenden Schritt 304 ermittelt, ob ein Klopfen während des momentanen Zyklus aufgetreten ist oder nicht. Wenn dies der Fall ist, wird der Arbeitsablauf mit dem Schritt 306 fortgesetzt, indem die Klopfstellgröße Rkc um eine Größe dRR im Sinne einer Spätzündung verstellt wird. Die Verstellgröße dRR im Sinne einer Spätzündung kann entweder in Abhängigkeit von dem Brennkraftmaschinenbetriebszustand, wie dies bei der ersten Ausbildungsform der Fall ist, variiert werden oder sie kann auf einen festen Wert gesetzt werden. Selbst wenn sie auf einen festen Wert gesetzt ist, besteht nicht die Gefahr der vorstehend genannten Problematik, die im Zusammenhang mit der ersten Ausbildungsform erläutert worden ist, da, wie nachstehend noch näher beschrieben wird, der Zündzeitpunkt unter Bezugnahme auf die Klopfauftrittsfrequenz bestimmt wird. Wenn ermittelt wird, daß ein Klopfen in dem momentanen Zyklus nicht auftritt, wird der Verfahrensablauf mit dem Schritt 308 fortgesetzt, indem ermittelt wird, ob sich die Brennkraftmaschine in einem Übergangsbetriebszustand befindet oder nicht. Wenn dies der Fall ist, wird der Verfahrensablauf mit dem Schritt 310 fortgesetzt, indem die Klopfauftrittsfrequenz ermittelt wird. Insbesondere wird ermittelt, ob

Ikra/In < Ikr/In.

Die Werte von Ikr und In werden im Schritt 302 ausgewählt und der für Ikra verwendete Wert wird dadurch ermittelt, daß die tatsächliche Anzahl der aufgetretenen Klopfgeräusche innerhalb des betreffenden Bewertungsintervalls gezählt wird. Wenn herausgefunden wird, daß Ikra/In größer als Ikra/In ist, so bedeutet dies, daß die Überstandszustand/Klopfauftrittsfrequenz (Kurve c in Fig. 11) überschritten worden ist. Um die Brennkraftmaschine dann zu schützen, wird die Zündzeitpunktsverstellung im Sinne einer Frühzündung gestoppt (Schritt 312).

Wenn im Schritt 310 herausgefunden wird, daß Ikra/In nicht größer als Ikra/In ist oder wenn herausgefunden wird, daß im vorangehenden Schritt 308 sich die Brennkraftmaschine nicht in einem Übergangsbetriebszustand befunden hat, wird der Verfahrensablauf mit dem Schritt 314 fortgesetzt, indem ermittelt wird, ob die Zündzeitpunktverstellrateperiode Iw, die den Reziprokwert der Klopfauftrittsfrequenz während des normalen Betriebszustandes darstellt, verstrichen ist oder nicht. Wenn dies nicht der Fall ist, wird eine Verstellung des Zündzeitpunkts im Sinne einer Frühzündung unterbunden (Schritt 312). Wenn dies jedoch der Fall ist, wird der Zündzeitpunkt um die Größe dRA im Sinne einer Frühzündung verstellt (Schritt 316). Der endgültige Zündzeitpunkt Rig wird im letzten Schritt 318 ermittelt. Ähnlich zu den voranstehenden Ausbildungsformen können die Stellgröße dRR im Sinne einer Spätzündung, die Stellgröße dRA im Sinne einer Frühzündung entweder in Abhängigkeit von dem Brennkraftmaschinenbetriebszustand variiert werden oder sie können als feste Werte angenommen werden. Obgleich in den Figuren nicht gezeigt ist, erfolgt die Zündung auch an entsprechend geeigneten vorbestimmten festen Winkeln, wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl kleiner als 600 Upm oder größer als 6500 Upm ist.

Fig. 13 zeigt ein Beispiel für den Fall, bei dem die Zündzeitpunktregelung nach Maßgabe des vorstehend genannten dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels nach der Erfindung erfolgt.

Die momentane Zeit ist dort mit dem Punkt "p" bezeichnet. Unter Verwendung des Wertes von 2 aus Fig. 12 für die Bezugsanzahl der Zündungen mit Klopfen Ikr und da die momentane Anzahl der Zündungen mit Klopfen während der Bewertungsperiode In (eine Periode, die sich bis zum Zeitpunkt p, ausgehend von einer vorangehenden vorbestimmten Anzahl von Zündungen erstreckt) 1 ist, ist das Ergebnis der Frequenzermittlung im Schritt 310, daß 1/In kleiner als der vorbestimmte Wert 2/In ist, so daß dann, wenn im Schritt 314 ermittelt wird, daß die Warteperiode Iw verstrichen ist, der Zündzeitpunkt im Sinne einer Frühzündung um die Größe dRA verstellt wird. Während insbesondere in Fig. 4 angenommen werden kann, daß die Brennkraftmaschine sich in einem Übergangsbetriebszustand befindet, bei dem häufig ein Klopfen vor der Periode In auftritt, ist es dank des Vorhandenseins des Schrittes 310, in dem die Übergangszustand- Klopfauftrittsfrequenz bestimmt wurde, möglich, die Klopfauftrittsfrequenz zeitweilig zu reduzieren und somit die Brennkraftmaschine vor einer Beschädigung zu schützen. Bei üblichen Techniken erfolgt keine derartige Ermittlung. Da die Warteperiodenzeit während des Betriebs mit hoher Drehzahl kurz ist, nehmen die üblichen Vorrichtungen meist direkt eine Zündzeitpunktverstellung im Sinne einer Frühzündung vor, wodurch das Klopfen wiederum auftreten kann. Als Folge hiervon erhält man einen Zyklus, der aus einem Klopfen, einer Zündzeitpunktsverstellung im Sinne einer Spätzündung oder einer Zündzeitpunktsverstellung im Sinne einer Frühzündung besteht und dieser wird immer wieder wiederholt, wodurch die Brennkraftmaschine nachteilig beeinflußt wird. Dank der Auslegung gemäß den vorstehenden Ausführungen ermöglicht die bevorzugte Ausbildungsform nach der Erfindung, daß die Klopfauftrittsfrequenz von einem konstanten Pegel unabhängig davon gehalten werden kann, ob die Brennkraftmaschine in einem niedrigen Drehzahlbereich oder in einem hohen Drehzahlbereich arbeitet. Als Folge hiervon erhält man ein optimales Leistungsvermögen der Brennkraftmaschine in allen Betriebszuständen.

Die vorliegende Erfindung wurde voranstehend gezeigt und unter Bezugnahme auf spezielle Ausbildungsformen erläutert. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die Einzelheiten der beschriebenen Auslegungsformen beschränkt, sondern Änderungen und Modifikationen können vorgenommen werden, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

Nach der Erfindung bestimmt eine Vorrichtung zum Regeln des Zündzeitpunkts bei einer Brennkraftmaschine die Verstellgröße des Zündzeitpunktes, um ein Klopfen zu verhindern, und zwar unter Bezugnahme auf den Brennkraftmaschinenbetriebszustand. Die Verstellgröße des Zündzeitpunkts, die bei der Detektion des Klopfens ermittelt wird, ändert sich in Abhängigkeit von der Brennkraftmaschinendrehzahl. Insbesondere wird sie im niedrigen Drehzahlbereich groß, indem das Intervall zwischen aufeinanderfolgenden Zündungen relativ lang ist, so daß die Geschwindigkeit erhöht werden kann, mit der das Klopfen verhindert wird, wodurch der Schutz der Brennkraftmaschine gegen eine Beschädigung in diesem Betriebsbereich verbessert werden kann. Auch eine schnelle Beschleunigung oder andere Übergangsbetriebszustände der Brennkraftmaschine werden detektiert und eine Übergangszustandsverstellung wird separat zu der Stellgröße für die Verhinderung des Klopfens ermittelt. Die Übergangszustandsverstellung wird zu der Klopfverhinderungsverstellgröße addiert und das Ergebnis wird zur Verstellung des Zündzeitpunkts im Sinne einer Spätzündung verwendet, wodurch wirksam ein Klopfen während der schnellen Beschleunigung vermieden werden kann. Ferner wird nach der Verhinderung des Klopfens der Zündzeitpunkt im Sinne einer Frühzündung unter Berücksichtigung von Bezugsklopfauftrittsfrequenzen verstellt, die unabhängig für die unterschiedlichen Brennkraftmaschinenbetriebszustände gesetzt werden. Somit kann die Klopfauftrittsfrequenz auf einem festen Pegel unabhängig von dem Brennkraftmaschinenbetriebszustand konstant gehalten werden, so daß die Abgabeleistung der Brennkraftmaschine optimiert werden kann.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Steuern des Zündzeitpunktes bei einer Brennkraftmaschine, die aufweist:

• a) eine erste Einrichtung (12) zum Detektieren einer Winkelposition einer Kurbelwelle zum Erzeugen eines die Brennkraftmaschinendrehzahl wiedergebenden Ausgangssignals,
• b) eine zweite Einrichtung (18, 20) zum Detektieren eines Belastungszustandes der Brennkraftmaschine und zur Erzeugung eines hiervon abhängigen Ausgangssignals,
• c) eine dritte Einrichtung (28, 32) zum Detektieren eines Klopfzustands der Brennkraftmaschine, welche in Abhängigkeit hiervon ein Ausgangssignal liefert,
• d) eine Steuereinrichtung (30), welche die Abgabesignale der ersten, zweiten und dritten Einrichtungen zum Bestimmen eines Grundzündzeitpunktes der Brennkraftmaschine, basierend auf der detektierten Brennkraftmaschinendrehzahl und der detektierten Brennkraftmaschinenbelastung erhält, und welche nach Detektierung des Klopfzustands den Grundzeitpunkt jeweils um eine erste Verstellgröße dRR im Sinne einer Spätzündung verstellt, und, nach Beendigung des Klopfzustands, um eine zweite Verstellgröße dRR im Sinne einer Frühzündung verstellt,
• e) eine Zündeinrichtung (5), welche das Ausgangssignal der Steuereinrichtung (30) erhält und ein Luft-/Brennstoffgemisch in einer Brennkammer der Brennkraftmaschine zündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (30) die erste Verstellgröße dRR sowie die zweite Verstellgröße dRA bei jeder Verstellung in Abhängigkeit von der Motordrehzahl bestimmt und zwar derart, daß die erste Verstellgröße dRR und die zweite Verstellgröße dRA mit fallender Drehzahl ansteigen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (30) den Grundzündzeitpunkt um die zweite Verstellgröße dRA erst dann verstellt, wenn nach Feststellung der Beendigung des Klopfzustandes eine vorbestimmte, mehrere Zündzyklen umfassende Warteperiode (Iw) abgelaufen ist.

3. Vorrichtung zum Steuern des Zündzeitpunkts bei einer Brennkraftmaschine, die aufweist:

• a) eine erste Einrichtung (12) zum Detektieren einer Winkelposition einer Kurbelwelle zum Erzeugen eines die Brennkraftmaschinendrehzahl wiedergebenden Ausgangs­ signals,
• b) eine zweite Einrichtung (18, 20) zum Detektie­ ren eines Belastungszustandes der Brennkraftmaschine und zur Erzeugung eines hiervon abhängigen Ausgangsignals,
• c) eine dritte Einrichtung (28, 32) zum Detektie­ ren eines Klopfzustands der Brennkraftmaschine, welche in Abhängigkeit hiervon ein Ausgangssignal liefert,
• d) eine Steuereinrichtung (30), welche die Abgabe­ signale der ersten, zweiten und dritten Einrichtungen zum Bestimmen eines Grundzündzeitpunktes der Brennkraftmaschine, basierend auf der detektierten Brennkraftmaschinendrehzahl und der detektierten Brennkraftmaschinenbelastung erhält, wenn ein Klopfzustand detektiert wird, und welche den Grund­ zündzeitpunkt um eine vorbestimmte Größe im Sinne einer Spät­ zündung verstellt, und
• e) eine Zündeinrichtung (50), welche das Ausgangs­ signal der Steuereinrichtung (30) erhält und ein Luft-/Brenn­ stoffgemisch in einer Brennkammer der Brennkraftmaschine zündet,

dadurch gekennzeichnet, daß eine vierte Einrichtung (22) zum Detektieren eines Beschleunigungszustandes der Brennkraftmaschine zur Erzeu­ gung eines Abgabesignals in Abhängigkeit hiervon vorgesehen ist, und daß die Steuereinrichtung (30) ferner den Zünd­ zeitpunkt im Sinne einer Spätzündung um eine zweite Größe in Abhängigkeit von der Beschleunigungsgröße verstellt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (30) fortgesetzt den Zündzeitpunkt eine vorbestimmte Zeit lang nach der Beschleunigung verstellt, und daß die Verstellgröße, ausgehend von der zweiten Größe, zeitabhängig gedämpft wird (Fig. 8).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsgröße im selben Verhältnis unabhängig von der zweiten Größe abnimmt (siehe Fig. 8).

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschleunigungszustand und die Beschleunigungs­ größe aus einer Änderungsrate eines Öffnungsgrades einer Drosselklappe bestimmt werden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschleunigungszustand ein Schnellbeschleunigungs­ zustand ist.