DE3825369C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern des Verdichtungsverhältnisses einer Brennkraftmaschine mit einem Mechanismus zum Ändern des Verdichtungsverhältnisses der Maschine entsprechend den Maschinenbetriebszuständen.

Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-OS 29 05 029 bekannt.

Bei einer Brennkraftmaschine wird bevorzugt das Verdichtungsverhältnis erhöht, um eine verbesserte Kraftstoffausnutzung und ein erhöhtes Drehmoment zu erreichen. Die Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses ist jedoch begrenzt, da dabei die Klopfwahrscheinlichkeit der Maschine ebenfalls erhöht wird, wenn das Gas im Verbrennungsraum adiabatisch verdichtet wird und die Temperatur des Gases hoch ist. Klopfen tritt eher bei hoher Maschinenbelastung als bei niedriger Maschinenbelastung auf und deshalb wird das Verdichtungsverhältnis bevorzugt entsprechend der Belastung der Maschine geändert, d. h. das Verdichtungsverhältnis ist hoch bei niedriger Maschinenbelastung und niedrig bei hoher Maschinenbelastung.

Um diese Anforderungen zu erfüllen wurden verschiedene Einrichtungen zum Steuern des Verdichtungsverhältnisses einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen, siehe bspw. die JP-OS 58-1 72 431 und das JP-GM 58-1 37 832.

Dabei wird der Zündzeitpunkt aus der Maschinenbelastung und aus dem aktuellen Verdichtungsverhältnis bestimmt. Das aktuelle Verdichtungsverhältnis wird dabei bestimmt durch eine Verdichtungsverhältnismeßeinrichtung, wie einem Verbrennungsdrucksensor oder einem Sensor für die Kolbenhöhe im oberen Totpunkt des Kolbens, wobei die Höhe des Ausgangssignals dieser Sensoren dem Verdichtungsverhältnis entspricht.

Bei einer Einrichtung, die einen Mechanismus zum Ändern des Verdichtungsverhältnisses in zwei Schritten enthält, wie z. B. hoch und niedrig, wird, wenn die Maschine bei einem hohen Verdichtungsverhältnis betrieben wird, der Zündzeitpunkt aus einem Zündkennfeld für ein hohes Verdichtungsverhältnis bestimmt. Dabei wird der Zündzeitpunkt normalerweise auf "spät" verschoben, um dadurch die Klopfneigung abzuschwächen. Andererseits, wenn die Maschine bei einem niedrigen Verdichtungsverhältnis betrieben wird, wird der Zündzeitpunkt aus einem anderen Zündkennfeld für ein niedriges Verdichtungsverhältnis bestimmt. Dabei wird der Zündzeitpunkt normalerweise auf "früh" verschoben, um dadurch die Verbrennung zu verbessern.

Bei diesen oben beschriebenen Steuereinrichtungen wird, wenn die Verdichtungsverhältnismeßeinrichtung, wie der Verbrennungsdrucksensor oder der Sensor für die Kolbenhöhe eine Fehlfunktion haben und deshalb nicht normal funktionieren, z. B. wenn sie ein Ausgangssignal mit einer Höhe erzeugen, die dem niedrigen Verdichtungsverhältnis entspricht, obwohl das hohe Verdichtungsverhältnis vorliegt, die Steuereinrichtung irrtümlicherweise das Zündkennfeld für das niedrige Verdichtungsverhältnis verwenden. Dabei wird der Zündzeitpunkt normalerweise nach "früh" verschoben und ein dadurch verursachter Leistungsverlust beeinflußt in ungünstiger Weise den Betrieb der Maschine. Es besteht dabei auch die Möglichkeit, daß die Maschine ernsthaft beschädigt wird aufgrund der sich ergebenden Zunahme des Klopfens.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sichere Verbrennungsbedingungen bei der Maschine zu erzeugen, wenn die Verdichtungsverhältnismeßeinrichtung eine Fehlfunktion hat und dadurch die Höhe ihres Ausgangssignals nicht dem tatsächlichen Verdichtungsverhältnis entspricht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einrichtung eine Sensorfehlererkenneinrichtung zum Feststellen einer Fehlfunktion der Verdichtungsverhältnismeßeinrichtung enthält und eine Schutzeinrichtung zum Ändern und Festhalten des Verdichtungsverhältnisses auf der niedrigeren Stufe, wenn die Sensorfehlererkenneinrichtung eine Fehlfunktion der Verdichtungsverhältnismeßeinrichtung feststellt.

Bei der Einrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau wird also, wenn die Verdichtungsverhältnismeßeinrichtung eine Fehlfunktion hat, die Einrichtung das Verdichtungsverhältnis nicht mehr entsprechend den Betriebszuständen steuern, sondern das vorliegende Verdichtungsverhältnis auf ein niedrigeres Verdichtungsverhältnis ändern und dort festhalten. Dadurch wird, sogar wenn die Maschine irrtümlicherweise gestartet wird, während der Zündzeitpunkt für ein hohes Verdichtungsverhältnis nach "früh" verschoben ist, eine Zunahme des Klopfens verhindert durch den Übergang zu dem niedrigeren Verdichtungsverhältnis.

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Brennkraftmaschine, versehen mit einer Einrichtung zum Steuern des Verdichtungsverhältnisses entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt einer der Verbrennungskammern aus Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III aus Fig. 2,

Fig. 4 ein Flußdiagramm des Arbeitsablaufes einer erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 5 ein Flußdiagramm des Arbeitsablaufes im Schritt S 50 aus Fig. 4,

Fig. 6 eine schematische Ansicht einer Brennkraftmaschine, versehen mit einer Einrichtung zum Steuern des Verdichtungsverhältnisses entsprechend einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 7 ein Flußdiagramm des Arbeitsablaufs eines Steuerschaltkreises aus Fig. 6 und

Fig. 8 ein Flußdiagramm des Arbeitsablaufs im Schritt S 340 aus Fig. 6.

Die Fig. 1 zeigt ein Gehäuse 10 einer Brennkraftmaschine, Verbrennungskammern 12, Zündkerzen 14, ein Ansaugrohr 16, einen Unterdrucksensor 18 zum Bestimmen des Ansaugdrucks in dem Ansaugrohr 16 und einen Verteiler 19.

In den Fig. 2 und 3 sind Querschnitte durch eine der Verbrennungskammern 12 aus Fig. 1 gezeigt. Darin ist ein Zylinderblock 20, ein Zylinderkopf 21, ein Kolben 22, eine Pleuelstange 23, ein Kolbenbolzen 24 und eine Kurbelwelle 25 gezeigt.

Die dargestellte Brennkraftmaschine hat einen Mechanismus zum Ändern des Verdichtungsverhältnisses in zwei Stufen, die im Folgenden beschrieben werden. Bei diesem Mechanismus ist die Pleuelstange 23 im oberen Teil mit einer Bohrung 23 a versehen, in die ein exzentrisches Lager 27 drehbar eingepaßt ist. Das Lager 27 ist wiederum mit einer exzentrischen Bohrung 27 a versehen, die den Kolbenbolzen 24 aufnimmt. Ein Sperrloch 28, das einen darin bewegbaren Sperrstift 30 aufnimmt, ist in einem Teil 27 b des Lagers 27 vorgesehen, an dem dieses die größte Dicke aufweist, und erstreckt sich radial nach außen weg von der Bohrung 27 a.

Im oberen Teil der Pleuelstange 23 ist ein Sperrstiftloch 29 vorgesehen, das sich von der Bohrung 23 a aus in Richtung auf die Kurbelwelle 25 erstreckt, in dem der Sperrstift 30 bewegbar ist.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Drehlage des Lagers 27, bei der der Teil 27 b, an dem das Lager 27 die größte Dicke aufweist, der Kurbelwelle 25 gegenübersteht, fluchtet das Sperrloch 28 des Lagers 27 mit dem Sperrstiftloch 29 der Pleuelstange 23. Damit kann in dieser Drehlage der Sperrstift 30 gleichzeitig in das Sperrloch 28 und das Sperrstiftloch 29 eingreifen und dadurch die freie Drehbarkeit des Lagers 27 sperren.

Zum Festsetzen und Wiederlösen des Sperrstifts 30 in dem Sperrloch 28 des Lagers 27 sind in dem Mechanismus zwei Ölkanalsysteme vorgesehen. Bei diesen Ölkanalsystemen sind zwei bogenförmig verlaufende Ölnuten 31 und 32 auf der Innenseite einer Bohrung 23 d angeformt, in der die Kurbelwelle 25 drehbar gelagert ist. Diese Ölnuten 31 und 32 sind so angeordnet, daß sie in der Umfangsrichtung der Bohrung 23 d unabhängig voneinander verlaufen.

Die Ölnut 31 ist über einen innerhalb der Pleuelstange 23 geradlinig verlaufenden Ölkanal 23 e mit dem Sperrstiftloch 29 verbunden. Die Ölnut 32 ist über einen geradlinig verlaufenden, von dem obigen Ölkanal 23 e unabhängigen, Ölkanal 23 f mit einer bogenförmig verlaufenden Ölnut 34 verbunden, die innerhalb der Bohrung 23 a angeformt ist.

In dem Lager 27 ist noch ein parallel zu dem Sperrloch 28 verlaufender Ölkanal 27 c angeordnet, der innerhalb eines bestimmten Winkelbereiches der Bohrung 23 a mit der bogenförmig verlaufenden Ölnut 34 verbunden ist.

Die Kurbelwelle 25 ist mit einem quer durch sie hindurchlaufenden Ölkanal 25 a versehen, der zu der Bohrung 23 d hin an einem Ende 25 a-1 offen ist. Dadurch wird der Ölkanal 25 a bei der Drehung der Kurbelwelle 25 abwechselnd mit den Ölnuten 31 und 32 verbunden. Der Ölkanal 25 a ist an einem anderen Ende 25 a-2 offen zu einer Bohrung 20 a hin, in einem Kurbelwellenlagerteil 20′, des Zylinderblocks 20. Auf der Innenseite dieser Bohrung 20 a sind gleich den oben beschriebenen Ölnuten 31 und 32 zwei bogenförmig verlaufende Ölnuten 37 und 38 vorgesehen, so daß bei der Drehung der Kurbelwelle 25 der Ölkanal 25 a abwechselnd mit den Ölnuten 37 und 38 verbunden wird. Während der Drehung der Kurbelwelle 25 ist der Ölkanal 25 a mit der Ölnut 37 in dem Kurbelwellenlagerteil 20′ und der Ölnut 31 in der Pleuelstange 23 verbunden und abwechselnd mit den Ölnuten 38 und 32.

Weiterhin sind die Ölnuten 37 und 38 mit einem Ölkanal 40 für ein hohes Verdichtungsverhältnis und einem Ölkanal 41 für ein niedriges Verdichtungsverhältnis durch in den Zylinderblock 20 eingeformte Ölkanäle 20 b und 20 c verbunden, die entsprechend den Ölkanälen 40 und 41 zugeordnet sind.

Der oben beschriebene Mechanismus zum Ändern des Verdichtungsverhältnisses der Maschine arbeitet wie folgt:

Wie in den Fig. 1 und 3 dargestellt, sind ein Einlaß 40 a des Ölkanals 40 für das hohe Verdichtungsverhältnis und ein Einlaß 41 a des Ölkanals 41 für das niedrige Verdichtungsverhältnis über entsprechend zugeordnete Rohre 43 und 44 mit einem Schaltventil 45 verbunden. Das Schaltventil 45 ist ein elektrisch betriebener Drehschieber mit einer Spule 45 a, der entweder den Ölkanal 40 oder 41 von einer Ölpumpe 46 her mit unter Druck stehendem Öl versorgt. Das Schaltventil 45 dreht sich in der durch einen Pfeil in der Fig. 1 angegebenen Richtung, wenn die Spule 45 a erregt wird.

Das Bezugszeichen 47 bezeichnet ein elektrisch betriebenes Ventil, das einen ausreichenden Öldruck erhält, um den Sperrstift 30 durch eine zeitweise Unterbrechung der Ölzufuhr zu einem anderen nicht gezeigten Ventilsystem zu bewegen, wenn das Schaltventil 45 bewegt wird.

Ein Öltank ist mit 48 bezeichnet. Die Ventile 45 und 47 werden von einer Steuereinrichtung 50 betrieben, die im Folgenden beschrieben wird. In dem in Fig. 1 gezeigten Zustand wird der von der Ölpumpe 46 erzeugte Druck auf den Ölkanal 40 für das hohe Verdichtungsverhältnis über das Schaltventil 45, das Rohr 43 und den Einlaß 40 a übertragen (Fig. 3). In diesem Zustand ist der Ölkanal 41 für das niedrige Verdichtungsverhältnis über den Einlaß 41 a und das Rohr 44 mit dem Öltank 48 verbunden. Dadurch wirkt der Öldruck von der Ölpumpe 46 auf das untere Ende des Sperrstifts 30 über den Ölkanal 23 e in der Pleuelstange 23, wenn die Ölnut 37 über den Ölkanal 25 a mit der Ölnut 31 in der Pleuelstange 23 verbunden ist. Andererseits wird der Öldruck in dem Sperrloch 28 und den Ölkanälen 27 c und 23 f zu dem Öltank 48 hin über den folgenden Weg abgebaut: Während der Drehung der Kurbelwelle 25 wird nämlich, wenn die Ölnut 32 in der Pleuelstange 23 mit der Ölnut 38 in dem Kurbelwellenlagerteil 20′ über den Ölkanal 25 a verbunden ist, wie in Fig. 3 gezeigt, das Sperrloch 28 mit dem Ölkanal 20 c über die Ölkanäle 27 c und 23 f verbunden. Dadurch wird der Öldruck zu dem Öltank 48 hin über den Ölkanal 41, das Rohr 44 und das Schaltventil 45 abgebaut. Durch die Zunahme des Öldrucks, der auf das untere Ende des Sperrstifts 30 wirkt, und die Abnahme des Öldrucks auf sein oberes Ende wird der Sperrstift 30 aufwärts zu dem Kolbenbolzen 24 hin gedrückt, und bewegt sich dadurch in das Sperrloch 28 hinein, da das Sperrloch 28 und das Sperrstiftloch 29 fluchten. Dadurch wird das Lager 27 mit der Pleuelstange 23 fest verkuppelt. In dieser Situation liegt der Teil 27 b mit der größten Dicke des Lagers 27 unter dem Kolbenbolzen 24, wodurch der Kolbenbolzen 24 höher liegt als wenn der Teil 27 b über dem Kolbenbolzen 24 läge. Das heißt, die effektive Länge der Pleuelstange 23 ist vergrößert und dadurch ein hohes Verdichtungsverhältnis der Maschine erreicht.

Um das hohe Verdichtungsverhältnis auf das niedrige Verdichtungsverhältnis zu ändern werden die Spule 45 a des Schaltventils 45 und eine Spule 47 a des Ventils 47 erregt. In diesem Fall wird wegen der Bewegung des Schaltventils 45 der Öldruck von der Ölpumpe 46 über das Schaltventil 45, das Rohr 44 und den Einlaß 41 a auf den Ölkanal 41 übertragen (Fig. 3). Der Ölkanal 40 für das hohe Verdichtungsverhältnis ist mit dem Öltank 48 über den Einlaß 40 a und das Rohr 43 verbunden. Dadurch wird in diesem Zustand, wenn die mit dem Ölkanal 41 verbundene Ölnut 38 mit der Ölnut 32 in der Pleuelstange 23 über den Ölkanal 25 a verbunden ist, der erhöhte Öldruck in dem Ölkanal 41 über die Ölkanäle 23 f und 27 c und das Sperrloch 28 auf das obere Ende des Sperrstifts 30 wirken. Der Öldruck in dem Sperrstiftloch 29 jedoch wird zu dem Öltank 48 hin abgebaut, da die Ölnut 31 mit der Ölnut 37 über den Ölkanal 25 a verbunden ist. Dementsprechend wird die Zunahme des Öldrucks auf das obere Ende des Sperrstifts 30 und die Abnahme des Öldrucks auf sein unteres Ende den Sperrstift 30 nach unten in Richtung auf das Sperrstiftloch 29 drücken. Dadurch bewegt sich der Sperrstift 30 in das Sperrstiftloch 29, da das Sperrloch 28 und das Sperrstiftloch 29 fluchten, und erlaubt so dem Lager 27, sich frei in der Bohrung 23 a zu drehen. Dadurch wird, wenn sich der Kolben 22 genau im oberen Totpunkt befindet, an dem die Pleuelstange 23 die größte aufwärts gerichtete Kraft auf das exzentrische Lager 27 ausübt, das exzentrische Lager 27 die stabilste Position einnehmen, bei der der Teil 27 b mit der größten Dicke des Lagers 27 sich über dem Kolbenbolzen 24 befindet. Damit befindet sich in diesem freigegebenen Zustand der Kolbenbolzen 24 in der Bohrung 23 a in einer niedrigeren Lage als wenn der Teil 27 b unterhalb des Kolbenbolzens 24 wäre. Damit wird die effektive Länge der Pleuelstange 23 vermindert und so ein niedriges Verdichtungsverhältnis der Maschine erreicht.

Wie oben beschrieben, ist in dieser Ausführungsform das in Fig. 2 und 3 dargestellte exzentrische Lager 27 vorgesehen, gemeinsam mit dem Sperrstift 30, der in das Lager 27 eingreift oder nicht eingreift, um so entweder ein hohes oder niedriges Verdichtungsverhältis der Maschine, je nach Wunsch, zu erreichen.

Zusätzlich liefert das elektrisch betriebene Ventil 47 einen Öldruck, der ausreicht, um den Sperrstift 30 durch eine zeitweise Unterbrechung der Ölzufuhr zu einem anderen Ventilsystem, wie einer Nockenwelle (nicht gezeigt), zu bewegen. Dadurch wird ein Wechsel von dem einen Verdichtungsverhältnis zu dem anderen sichergestellt. Wenn das gewünschte Verdichtungsverhältnis erreicht ist, werden das Ventil 47 und das Schaltventil 45 gleichzeitig abgeschaltet und geöffnet und dadurch die Ölzufuhr zu dem anderen Ventilsystem erreicht.

Die in Fig. 1 gezeigte Steuereinrichtung 50 steuert den Betrieb des Mechanismus zum Ändern des Verdichtungsverhältnisses der Maschine und mißt dazu die Betriebszustände der Maschine. Weiterhin steuert sie den Zündzeitpunkt so, daß er dem tatsächlichen Verdichtungsverhältnis angepaßt ist. Dieses tatsächliche Verdichtungsverhältnis wird von der Verdichtungsverhältnismeßeinrichtung festgestellt, wie dem Verbrennungsdrucksensor oder dem Sensor zum Feststellen der Höhenlage des Kolbens. Außerdem stellt die Steuereinrichtung 50 zusätzlich zu den oben beschriebenen Arbeitsvorgängen fest, ob die Verdichtungsverhältnismeßeinrichtung ordnungsgemäß funktionierte oder eine Fehlfunktion hatte. Dementsprechend, wenn eine Fehlfunktion der Verdichtungsverhältnismeßeinrichtung vorlag, ändert sie das bestehende Verdichtungsverhältnis auf einen kleineren Wert und hält es dort fest. Vorzugsweise wird dabei der Zündzeitpunkt auf "spät" verstellt, um so das Klopfen zu vermindern.

Die Steuereinrichtung 50 ist als Mikrocomputersystem ausgelegt und enthält eine Zentraleinheit (CPU) 51, einen Festspeicher (ROM) 52, einen Arbeitsspeicher (RAM) 53, eine Eingabe/Ausgabeeinheit 54, einen Analog/Digitalwandler 55 und eine Sammelleitung 57, die die einzelnen Elemente miteinander verbindet. In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sind zum Bestimmen der laufenden Betriebszustände der Maschine ein erster und zweiter Kurbelwellenwinkelsensor 56 und 57 in dem Verteiler 19 vorgesehen. Der erste Kurbelwellenwinkelsensor 56 ist in der Nachbarschaft eines scheibenförmigen Drehteils 58 auf einer Verteilerwelle 19 a angebracht, um so bei einem vorbestimmten Drehwinkel der Kurbelwelle 25, z. B. 30°, ein Pulssignal zu erzeugen. Aus diesem Pulssignal bestimmt die Steuereinrichtung 50 die Maschinendrehzahl NE. Der zweite Kurbelwellenwinkelsensor 57 ist in der Nachbarschaft eines weiteren scheibenförmigen Drehteils 59 auf der Verteilerwelle 19 a angebracht, um dadurch bei einem vorbestimmten Drehwinkel der Kurbelwelle 25, z. B. 720°, ein weiteres Pulssignal zu erzeugen. Dieses Pulssignal benutzt die Steuereinrichtung 50 als ein Bezugssignal G. Weiterhin ist zum Bestimmen der vorliegenden Maschinenbelastung ein Unterdrucksensor 18 in dem Einlaßrohr 16 vorgesehen, der ein Analogsignal entsprechend dem Ansaugdruck PM abgibt. Solche Sensoren 18, 56 und 57 sind bekannt. Für die Belastung der Maschine können anstelle des Ansaugdrucks PM auch andere Parameter verwendet werden, wie ein Verhältnis Q/NE eines Ansaugluftvolumens Q zu der Maschinendrehzahl NE oder ein Öffnungsgrad TA eines Drosselventils.

In der dargestellten Ausführungsform sind in dem Zylinderkopf 21 als Verdichtungsverhältnismeßeinrichtung Verbrennungsdrucksensoren 61 vorgesehen. Diese Verbrennungsdrucksensoren 61 sind so angebracht, daß sie in jedem Verbrennungsraum 12 in dem Zylinderkopf 21 messen. Jeder der Verbrennungsdrucksensoren 61 erzeugt ein Analogsignal entsprechend einem Verbrennungsdruck P des zugehörigen Verbrennungsraums 12. Natürlich können auch als eine andere Verbrennungsdruckmeßeinrichtung die Sensoren zum Messen der Höhenlage des Kolbens 22 am oberen Totpunkt (nicht gezeigt) eingesetzt werden. Der erste und zweite Kurbelwellenwinkelsensor 56 und 57 erzeugen jeweils digitale Pulssignale, die jeweils in vorbestimmten Zeitabständen über die Eingabe/Ausgabeeinheit 54 in die Steuereinrichtung 50 eingegeben werden. Das analoge Ausgangssignal des Unterdrucksensors 18 kommt als Eingangssignal zu dem Analog/Digitalwandler 55 und wird dort in ein digitales Signal umgewandelt. Genauso kommen die analogen Ausgangssignale der Verbrennungsdrucksensoren 61 als Eingangssignale zu dem Analog/Digitalwandler 55 über Spitzenwertspeicherschaltungen 63, die jeweils den Maximalwert des veränderlichen Verbrennungsdrucks während eines Arbeitstaktes in jedem Verbrennungsraum 12 speichern.

Die Steuereinrichtung 50 führt später beschriebene Berechnungsprogramme aus, gemäß den von den oben genannten Sensoren ermittelten Betriebszuständen der Maschine und gibt Signale aus zum Steuern des Mechanismus zum Ändern des Verdichtungsverhältnisses der Maschine und Signale zum Zünden der Maschine über die Eingabe/Ausgabeeinheit 54. Eine in Fig. 1 gezeigte Zündsteuereinrichtung 66 enthält eine nicht gezeigte Zündsteuerschaltung, die mit der Eingabe/Ausgabeeinheit 54 verbunden ist und von dieser Ausgangssignale erhält, und eine nicht gezeigte Zündspule, die mit dem Verteiler 19 verbunden ist, um jede der Zündkerzen 14 entsprechend der Drehlage der Verteilerwelle 19 a mit elektrischer Leistung zu versorgen. Die Spulen 45 a und 47 a der Ventile 45 und 47 sind ebenfalls mit der Eingabe/Ausgabeeinheit 54 verbunden, werden also durch elektrische Signale angesteuert, die von der Steuereinrichtung 50 zum Ändern des Verdichtungsverhältnisses kommen. Die Programme zum Ausführen der Arbeitsabläufe des oben genannten Mechanismus und der Zündsteuereinrichtung 66 sind in einem bestimmten Bereich des ROM 52 gespeichert.

Die Fig. 4 ist ein Flußdiagramm zum Erklären der Ausführung der Verdichtungsverhältnissteuerung, die an einem bestimmten Zeitpunkt beginnt, wie einem bestimmten Kurbelwellenwinkel, also dem Zeitpunkt, an dem die Kurbelwelle diesen Winkel erreicht. In der Fig. 4 wird beim Schritt S 10 die Maschinendrehzahl NE aus den Ausgangssignalen des ersten Kurbelwellenwinkelsensors 56 berechnet und dann beim Schritt S 20 der Ansaugdruck PM aus den Ausgangssignalen des Unterdrucksensors 18. Bei diesen Schritten S 10 und S 20 wird also der gerade vorliegende Betriebszustand der Maschine, d. h. die Maschinenbelastung, bestimmt. Beim Schritt S 30 dann wird über die berechneten Werte der Maschinendrehzahl NE und des Ansaugdrucks PM festgestellt, ob das Verdichtungsverhältnis hoch oder niedrig ist. Ob das Verdichtungsverhältnis hoch oder niedrig sein soll, wird aus den Ergebnissen der Berechnungen der Maschinendrehzahl NE und des Ansaugdrucks PM über ein in Fig. 4 gezeigtes, in dem ROM 52 abgelegtes Kennfeld entschieden. Dadurch kann dann in der CPU 51 ein entsprechend angepaßtes Verdichtungsverhältnis bestimmt werden. Beim Schritt S 40 wird dann ermittelt, ob das im Schritt S 30 erhaltene Verdichtungsverhältnis hoch ist. Bei diesem Schritt S 40 wird also ermittelt, ob der gerade vorliegende Betriebszustand eine niedrige Maschinenbelastung bedeutet, so daß das vorliegende Verdichtungsverhältnis auf das hohe Verdichtungsverhältnis geändert werden sollte (im Folgenden Hoch-Zustand genannt), oder eine hohe Maschinenbelastung bedeutet, so daß das vorliegende Verdichtungsverhältnis auf das niedrige Verdichtungsverhältnis geändert werden sollte (im Folgenden als Niedrig-Zustand bezeichnet).

Bei "Ja" beim Schritt S 40 führt das Programm den Schritt S 50 aus, bei dem ein anderes Programm abläuft, das feststellt, ob der Verbrennungsdrucksensor 61 eine Fehlfunktion hatte. Die Beschreibung dieses Programms folgt später. Beim Schritt S 60 wird dann festgestellt, ob eine Sensorfehlerkennung Fab gesetzt ist. Ist diese Sensorfehlerkennung Fab rückgesetzt, folgt der Schritt S 70, bei dem festgestellt wird, ob der beim vorhergehenden Programmablauf festgestellte Betriebszustand einem Hoch-Zustand entsprach. Bei "Nein" beim Schritt S 70, d. h., daß der Hoch-Zustand erst im laufenden Programmablauf erreicht wurde, folgt der Schritt S 80 und das Schaltventil 45 wird bewegt. Bei diesem Schritt S 80 wird das Schaltventil 45 in eine neue in Fig. 1 gezeigte Position bewegt und das hohe Verdichtungsverhältnis ergibt sich durch Erregen der Spule 45 a durch ein Signal von der Eingabe/Ausgabeeinheit 54 der Steuereinrichtung 50. Beim Schritt S 90 wird dann das Ventil 47 geschlossen, um so einen ausreichenden Öldruck zum Bewegen des Sperrstifts 30 zu erhalten und dadurch den Wechsel von dem niedrigen zu dem hohen Verdichtungsverhältnis zu gewährleisten.

Bei "Ja" beim Schritt S 70, d. h. wenn der Hoch-Zustand bereits beim vorhergehenden Programmablauf bestand, folgt der Schritt S 100 und es wird bestimmt, ob sowohl das Schaltventil 45 als auch das Ventil 47 beide noch erregt sind, d. h. ob der Vorgang zum Ändern des Verdichtungsverhältnisses im jetzigen Programmablauf gerade ausgeführt wird. Bei "Nein" beim Schritt S 100 werden die restlichen Schritte des Programmablaufs überbrückt und der Programmablauf beendet, da die Nein-Antwort bedeutet, daß sich das Schaltventil 45 bereits in der neuen Lage befindet (im Folgenden als Hoch-Lage bezeichnet) und dadurch ein hohes Verdichtungsverhältnis erreicht wird. Bei "Ja" beim Schritt S 100 folgt der Schritt S 110, bei dem mit Hilfe des Ausgangssignals des Verbrennungsdrucksensors 61 bestimmt wird, ob das hohe Verdichtungsverhältnis bereits erreicht wurde. Bei "Nein" beim Schritt S 110, d. h. daß das hohe Verdichtungsverhältnis nicht erreicht wurde, werden die restlichen Schritte des Programmablaufs überbrückt und der Programmablauf beendet. Bei "Ja" beim Schritt S 110, folgen die Schritte S 120 und S 130 zum Abschalten des Schaltventils 45 und des Ventils 47. Dann wird beim Schritt S 140 der Zündzeitpunkt aus der berechneten Maschinendrehzahl NE und dem Ansaugdruck PM über ein Zündkennfeld bestimmt, wobei jede Zündung nach "spät" verschoben wird, um dadurch das Klopfen bei dem hohen Verdichtungsverhältnis zu vermindern. Beim Schritt S 150 wird schließlich der Zündvorgang mit dem beim Schritt S 140 bestimmten Zündzeitpunkt ausgeführt.

Zurück zum Schritt S 60, bei dem, wenn die Sensorfehlerkennung Fab gesetzt ist, der Vorgang zum Erreichen des niedrigen Verdichtungsverhältnisses als Schutzvorgang gemäß den folgenden Schritten ausgeführt wird. Diese Schritte sind dieselben, die ausgeführt werden, wenn die Antwort beim Schritt S 40 "Nein" ist, d. h. der Niedrig-Zustand vorliegt. Dann wird beim Schritt S 160 bestimmt, ob der bei dem vorhergehenden Programmablauf bestimmte Betriebszustand ein Hoch-Zustand war. Bei "Ja" beim Schritt S 160, d. h. der Niedrig-Zustand wurde erst in dem gerade laufenden Programmablauf erreicht, folgt der Schritt S 170, bei dem das Schaltventil 45 bewegt wird. Bei diesem Schritt S 170 wird das Schaltventil 45 in eine neue Lage bewegt und das niedrige Verdichtungsverhältnis wird erreicht durch Erregen der Spule 45 a durch ein Signal über die Eingabe/Ausgabeeinheit 45 von der Steuereinrichtung 50. Dann wird beim Schritt S 180 das Ventil 47 geschlossen, um so einen ausreichenden Öldruck zum Bewegen des Sperrstifts 30 zu erreichen, um dadurch den Wechsel von dem hohen zu dem niedrigen Verdichtungsverhältnis zu gewährleisten.

Bei "Nein" beim Schritt S 160, d. h. der Niedrig-Zustand bereits beim vorhergehenden Programmablauf vorlag, folgt der Schritt S 190, bei dem festgestellt wird, ob das Schaltventil 45 und das Ventil 47 beide noch erregt sind, d. h. ob der Vorgang zum Ändern des Verdichtungsverhältnisses im laufenden Programmablauf gerade ausgeführt wird. Bei "Nein" beim Schritt S 190 folgt direkt der Schritt S 230, da die Nein-Antwort bedeutet, daß das Schaltventil 45 sich bereits in der neuen Lage befindet (im Folgenden als die Niedrig-Lage bezeichnet), und dadurch das niedrige Verdichtungsverhältnis erreicht wird. Bei "Ja" beim Schritt S 190 folgt der Schritt S 200 und es wird über das Ausgangssignal des Verbrennungsdrucksensors 61 bestimmt, ob das niedrige Verdichtungsverhältnis erreicht wurde. Bei "Nein" beim Schritt S 200, d. h. daß das niedrige Verdichtungsverhältnis nicht erreicht wurde, folgt direkt der Schritt S 230. Bei "Ja" beim Schritt S 200 folgen die Schritte S 210 und S 220 zum Abschalten des Schaltventils 45 und des Ventils 47. Dann wird beim Schritt S 230 wieder geprüft, ob die Sensorfehlerkennung Fab gesetzt ist, d. h., ob das bei dem laufenden Programmablauf erreichte niedrige Verdichtungsverhältnis auf eine Fehlfunktion des Verbrennungsdrucksensors 61 zurückzuführen ist, oder auf eine normale Verdichtungsverhältnissteuerung entsprechend einem Wechsel der Betriebszustände. Bei "Nein" beim Schritt S 230 folgt der Schritt S 240, bei dem der Zündzeitpunkt aus der Maschinendrehzahl NE und dem Ansaugdruck PM über ein Zündkennfeld ermittelt wird, wobei die Zündung wegen des niedrigen Verdichtungsverhältnisses nach "früh" verschoben wird. Beim Schritt S 250 schließlich wird der Zündvorgang mit dem beim Schritt S 240 ermittelten Zündzeitpunkt eingeführt. Bei "Ja" beim Schritt S 230 folgt der Schritt S 140 und der Zündzeitpunkt wird über das Zündkennfeld für das hohe Verdichtungsverhältnis bestimmt, wodurch als zusätzliche Schutzmaßnahme zu dem Wechsel zu dem niedrigen Verdichtungsverhältnis eine nennenswerte Abnahme des Klopfens resultiert. Wie oben bereits erwähnt, wird bei der Steuerung des Verdichtungsverhältnisses gemäß dieser Ausführungsform das Verdichtungsverhältnis und der Zündzeitpunkt verändert. Bei einer anderen Ausführungsform kann aber auch nur das Verdichtungsverhältnis verändert werden, um dadurch das Klopfen zu vermindern. Man beachte, daß wenn diese Ausführungsform verwendet wird, der Schritt S 230 in dem Programmablauf wegfällt.

Die Fig. 5 ist ein Flußdiagramm zum Erläutern des Programmablaufs zum Bestimmen, ob der Verbrennungsdrucksensor 61 eine Fehlfunktion hatte oder nicht, wie beim Schritt S 50 der Fig. 4 gezeigt. Der Programmablauf gemäß diesem Flußdiagramm wird bei demselben vorbestimmten Zeitpunkt gestartet wie der Programmablauf gemäß dem Flußdiagramm der Fig. 4. Beim Schritt S 51 der Fig. 5 wird nun festgestellt, ob der Vorgang zum Ändern des Verdichtungsverhältnisses gerade ausgeführt wird. Bei "Ja" beim Schritt S 51 folgt direkt wieder der Schritt S 60 der Fig. 4. Wenn aber die Antwort beim Schritt S 51 "Nein" ist, d. h. das Schaltventil 45 ist entweder in der Hoch-Lage oder in der Tief-Lage, folgt der Schritt S 52 und es wird bestimmt, ob der Betriebszustand bei dem vorhergehenden Programmablauf ein Hoch-Zustand war, bei dem das Verdichtungsverhältnis erhöht werden sollte. Bei "Ja" beim Schritt S 52 folgt der Schritt S 53, und bei "Nein" beim Schritt S 52 folgt der Schritt S 55. Bei den Schritten S 53 und S 55 wird über das Ausgangssignal des Verbrennungsdrucksensors 61 bestimmt, ob das hohe Verdichtungsverhältnis vorliegt oder nicht. Bei "Nein" beim Schritt S 53, d. h. das vorliegende Verdichtungsverhältnis ist niedrig, obwohl die Antwort beim Schritt S 52 "Ja" war, folgt der Schritt S 56 und es wird festgestellt, daß der Verbrennungsdrucksensor 61 eine Fehlfunktion hatte. Dementsprechend wird beim Schritt S 56 die Sensorfehlerkennung Fab gesetzt. Genauso wird, wenn die Antwort beim Schritt S 55 "Ja" ist, d. h. daß das vorliegende Verdichtungsverhältnis hoch ist, obwohl die Antwort beim Schritt S 52 "Nein" war, der Schritt S 56 folgen und die Sensorfehlerkennung Fab gesetzt werden. Dagegen folgt, wenn der Betriebszustand bei dem vorhergehenden Programmablauf den Ausgangssignalen des Verbrennungsdrucksensors 61 entsprach, d. h. wenn die Antwort beim Schritt S 53 "Ja" war oder wenn die Antwort beim Schritt S 55 "Nein" war, der Schritt S 54 und es wird festgestellt, daß der Verbrennungsdrucksensor 61 keine Fehlfunktion hatte. Beim Schritt S 54 wird dann die Sensorfehlerkennung Fab zurückgesetzt und es folgt der Schritt S 60 in Fig. 4A.

Entsprechend diesem Programmablauf zum Feststellen einer Fehlfunktion des Sensors wir die Sensorfehlerkennung Fab gesetzt, wenn in dem Mechanismus zum Ändern des Verdichtungsverhältnisses eine Fehlfunktion auftritt, wie z. B. an dem Schaltventil 45 oder dem Ventil 47. Die Sensorfehlerkennung Fab wird dabei gesetzt, wenn der Vergleich des vorliegenden Betriebszustandes mit dem Ausgangssignal des Verbrennungsdrucksensors 61 die Fehlfunktion zeigt, und dadurch kann jede Fehlfunktion des Mechanismus zu einem frühen Zeitpunkt entdeckt werden.

Wie bereits erwähnt, ist die erste Ausführungsform der Erfindung ür einen Mechanismus zum Ändern des Verdichtungsverhältnisses in zwei Stufen, einem hohen und einem niedrigen Verdichtungsverhältnis, bestimmt. Zusätzlich ist die Erfindung auch für einen Mechanismus geeignet, bei dem das Verdichtungsverhältnis kontinuierlich oder in Vielfachstufen verändert wird, d. h. in mehr als zwei Stufen. Die Fig. 6 ist eine schematische Darstellung mit dem oben genannten Mechanismus zum Ändern des Verdichtungsverhältnisses kontinuierlich oder in Vielfachstufen und einer Verdichtungsverhältnissteuereinrichtung der Maschine.

Gemäß Fig. 6 ist ein Nebenverbrennungsraum 82, in dem ein Nebenkolben 84 bewegbar angeordnet ist, über einem Verbrennungsraum 80 vorgesehen. Der Nebenkolben 84 wird von einem Kolbenantrieb 86 bewegt, der von einer Steuerschaltung 90 entsprechend den Betriebszuständen der Maschine angesteuert wird. Dadurch wird das Volumen der Verbrennungskammer 80 verändert, d. h. das Verdichtungsverhältnis der Maschine kann kontinuierlich oder in Vielfachstufen verändert werden. In Fig. 6 bezeichnet 19 den Verteiler, 14 die Zündkerze, 61 den Verbrennungsdrucksensor, 66 die Zündsteuereinrichtung und 56 und 57 die Kurbelwellenwinkelsensoren.

Die Fig. 7 ist ein Flußdiagramm zum Erläutern der Steuerung des Verdichtungsverhältnisses der Maschine bei dem der erwähnte Mechanismus zum Ändern des Verdichtungsverhältnisses in Vielfachstufen eingesetzt wird. Der Programmablauf beginnt bei einem vorbestimmten Zeitpunkt, wie einem bestimmten Kurbelwellenwinkel, genau wie bei dem Programmablauf gemäß dem Flußdiagramm der Fig. 4. Gemäß Fig. 7 wird beim Schritt S 310 die Maschinendrehzahl NE aus den Ausgangssignalen des Kurbelwellenwinkelsensors 56 berechnet und dann beim Schritt S 320 der Ansaugdruck PM aus den Ausgangssignalen des Unterdrucksensors 18. Dann wird beim Schritt S 330 ein Grundverdichtungsverhältnis CRb aus der berechneten Maschinendrehzahl NE und dem Ansaugdruck PM bestimmt. Dieses Grundverdichtungsverhältnis CRb wird entsprechend anderen Betriebszustandsfaktoren und der Bestimmung, ob der Verbrennungsdrucksensor 61 eine Fehlfunktion hatte oder nicht, korrigiert. Bei diesem Schritt S 330 wird das Grundverdichtungsverhältnis CRb aus einem festgelegten Kennfeld bestimmt, in dem verschiedene Grundverdichtungsverhältnisse CRb für Vielfachstufen entsprechend den bestimmten Maschinenbelastungen abgelegt sind.

Beim Schritt S 340 folgt dann ein Programmablauf, der bestimmt, ob der Verbrennungsdrucksensor 61 eine Fehlfunktion hatte oder nicht. Dieser Programmablauf wird später beschrieben. Beim Schritt S 350 wird dann festgestellt, ob die Sensorfehlerkennung Fab gesetzt ist.

Im allgemeinen wird bei diesem Mechanismus zum Ändern des Verdichtungsverhältnisses kontinuierlich oder in Vielfachstufen das Grundverdichtungsverhältnis CRb beim Schritt S 330 durch einen Korrekturfaktor α korrigiert. Dieser Korrekturfaktor beruht auf Werten, die über eine Maschinenparametermeßeinrichtung, wie einen Klopfsensor oder einen Kühlwassertemperatursensor ermittelt werden, wobei die Maschine so betrieben wird, daß das Verdichtungsverhältnis den jeweils vorliegenden Betriebszuständen entspricht. Daher wird, wenn die Antwort beim Schritt S 350 "Nein" ist, d. h. wenn die Sensorfehlerkennung Fab nicht gesetzt ist, der Schritt S 360 folgen und der Korrekturfaktor α aus den Ausgangssignalen des Klopfsensors und/oder des Kühlwassertemperatursensors bestimmt. Dann wird beim Schritt S 380 ein Soll-Verdichtungsverhältnis CR bestimmt, z. B. aus einem Korrekturkennfeld. Der schließlich im Schritt S 380 ausgeführte Korrekturvorgang ist natürlich nicht nur auf die Verwendung des genannten Korrekturkennfeldes begrenzt. Genauso kann dieser Korrekturvorgang z. B. dadurch erreicht werden, daß ein Korrekturfaktor α′ bereits bei dem Grundverdichtungsverhältnis CRb addiert oder subtrahiert wird. Zurück zum Schritt S 350, bei dem, wenn die Antwort "Ja" ist, d. h. wenn der Verbrennungsdrucksensor 61 eine Fehlfunktion hatte, der Schritt S 370 folgt und ein Vorgang zum Vermindern des Verdichtungsverhältnisses ausgeführt wird. Deswegen wird in dieser Ausführungsform mit dem beschriebenen Korrekturkennfeld der Vorgang zum Minimieren des Korrekturfaktors α auf Null beim Schritt S 370 ausgeführt. Genauso kann bei dem beschriebenen Vorgang, im Fall, daß die Addition oder Subtraktion des Korrekturfaktors α′ angewendet wird, der Änderungsvorgang durch Subtraktion eines maximalen Korrektorfaktors von dem Grundverdichtungsverhältnis CRb ausgeführt werden.

Beim Schritt S 380 wird dann das Soll-Verdichtungsverhältnis CR aus dem Grundverdichtungsverhältnis CRb und dem Korrekturfaktor α oder α′ berechnet. Beim Schritt S 390 erzeugt die Steuerschaltung 90 ein Ausgangssignal zum Antreiben des Kolbenantriebs 86, so daß sich der Nebenkolben 84 in eine Lage bewegt, bei der das Soll-Verdichtungsverhältnis CR erhalten wird. Im folgenden Schritt S 400 wird ein Grundzündzeitpunkt R b aus der berechneten Maschinendrehzahl NE und dem Ansaugdruck PM bestimmt, z. B. durch Verwendung eines Grundzündkennfeldes. Beim Schritt S 410 wird dann festgestellt, ob die Sensorfehlerkennung Fab gesetzt ist. Genauso wie das Grundverdichtungsverhältnis CRb wird der Grundzündzeitpunkt R b auch durch einen Korrekturfaktor β korrigiert, der sich entsprechend den vorliegenden Maschinenzuständen ändert. Daher wird, wenn die Antwort beim Schritt S 410 "Nein" ist, der Schritt S 420 folgen und der Korrekturfaktor β aus den Ausgangssignalen der Maschinenzustandsmeßeinrichtung ermittelt. Dann beim Schritt S 440 wird ein Soll-Zündzeitpunkt R ermittelt, z. B. aus einem Korrekturkennfeld. Wenn die Antwort beim Schritt S 410 andererseits "Ja" ist, folgt der Schritt S 430 zum Ausführen eines Programmablaufs zum Verschieben des vorliegenden Zündzeitpunkts nach "spät", d. h. zum Minimieren des Korrekturfaktors β in dem Korrekturkennfeld auf Null, um dadurch das Klopfen zu vermindern. Beim Schritt S 450 erzeugt die Steuerschaltung 90 Ausgangssignale zum Ansteuern der Zündsteuereinrichtung 66, um dadurch die Zündung der Zündkerze 14 bei dem im Schritt S 440 ermittelten Soll-Zündzeitpunkt R zu bewirken. Gemäß dem Korrekturvorgang beim Schritt S 430 wird, wenn der Vorgang durch die Addition oder Subtraktion eines Korrekturfaktors β ′ von dem Grundzündzeitpunkt R b vorgenommen wird, der Vorgang beim Schritt S 430 durch Subtraktion eines maximalen Korrekturfaktors b ′ von dem Grundzündzeitpunkt R b ausgeführt.

Die Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm zum Erläutern des Programmablaufs zum Bestimmen, ob der Verbrennungsdrucksensor 61 eine Fehlfunktion hatte oder nicht, wie dies beim Schritt S 340 der Fig. 7 gezeigt ist. Der Programmablauf gemäß diesem Flußdiagramm beginnt an demselben vorbestimmten Zeitpunkt wie der Programmablauf gemäß dem Flußdiagramm der Fig. 7.

Gemäß der Fig. 8 wird beim Schritt S 341 das vorliegende Ausgangssignal a des Verbrennungsdrucksensors 61 festgestellt. Beim Schritt S 342 wird ein Verdichtungsverhältnis CRa entsprechend dem festgestellten Ausgangssignal a aus einem experimentell ermittelten im Schritt S 342 gezeigten Kennfeld bestimmt. Dann wird beim Schritt S 343 ein Soll-Verdichtungsverhältnis CRbf eingelesen, das in dem vorhergehenden Programmablauf beim Schritt S 380 bestimmt wurde. Beim Schritt S 344 wird dann geprüft, ob dieses Soll-Verdichtungsverhältnis CRbf absolut gleich dem berechneten Verdichtungsverhältnis CRa ist. Vorzugsweise wird diese Bestimmung unter Berücksichtigung der bei den Experimenten eingeflossenen Meßfehler d ausgeführt. Dazu wird beim Schritt S 344 bestimmt, ob der Wert des berechneten Verdichtungsverhältnisses CRa zwischen einem Wert von CRbf + d und einem Wert von CRbf - d liegt. Bei "Ja" beim Schritt S 344 folgt der Schritt S 345 und die Sensorfehlerkennung Fab wird zurückgesetzt. Wenn die Antwort jedoch "Nein" ist, folgt der Schritt S 346 und die Sensorfehlerkennung Fab wird gesetzt. Schließlich folgt dann der Schritt S 350 aus Fig. 7.

Wie oben erwähnt, werden in dieser zweiten Ausführungsform das Verdichtungsverhältnis und der Zündzeitpunkt wie in der ersten Ausführungsform beide verändert. Eine andere Ausführungsform kann jedoch darin bestehen, daß nur das Verdichtungsverhältnis geändert wird, um so die Klopfneigung zu vermindern. Wenn eine solche Ausführungsform verwendet wird, sind die Schritte S 410 und S 430 in dem Programmablauf nicht vorhanden.

Entsprechend der Erfindung kann, wie oben erwähnt, die Zunahme des Klopfens und der daraus resultierende Schaden an der Maschine durch Erniedrigen des vorliegenden Verdichtungsverhältnisses verhindert werden, wenn die Verdichtungsverhältnismeßeinrichtung eine Fehlfunktion hat.

Claims (10)

1. Einrichtung zum Steuern des Verdichtungsverhältnisses einer Brennkraftmaschine,
mit einem Mechanismus zum Ändern des Verdichtungsverhältnisses der Brennkraftmaschine, mindestens zwischen einer ersten höheren und einer zweiten niedrigeren Stufe, entsprechend den Maschinenbetriebszuständen, und
mit einer Verdichtungsverhältnismeßeinrichtung zum Bestimmen des aktuellen Verdichtungsverhältnisses,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung eine Sensorfehlererkenneinrichtung zum Feststellen einer Fehlfunktion der Verdichtungsverhältnismeßeinrichtung enthält und
eine Schutzeinrichtung zum Ändern und Festhalten des Verdichtungsverhältnisses auf der niedrigeren Stufe, wenn die Sensorfehlererkenneinrichtung eine Fehlfunktion der Verdichtungsverhältnismeßeinrichtung feststellt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzeinrichtung zusätzlich zum Ändern und Festhalten des Verdichtungsverhältnisses den Zündzeitpunkt in Richtung "spät" verschiebt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorfehlererkenneinrichtung die Fehlfunktion der Verdichtungsverhältnismeßeinrichtung aus einem Vergleich eines aus der Maschinenbelastung berechneten Verdichtungsverhältnisses mit einem Ausgangssignal der Verdichtungsverhältnismeßeinrichtung ermittelt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mechanismus das Verdichtungsverhältnis entsprechend den Maschinenbetriebszuständen zwischen den beiden Stufen ändert und die erste Stufe einem hohen Verdichtungsverhältnis und die zweite Stufe einem niedrigen Verdichtungsverhältnis entspricht.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mechanismus das Verdichtungsverhältnis kontinuierlich oder in Vielfachstufen von mehr als zwei Stufen ändert.

6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzeinrichtung das Verdichtungsverhältnis auf die niedrige Stufe ändert und dort festhält, wenn die Sensorfehlererkenneinrichtung eine Fehlfunktion der Verdichtungsverhältnismeßeinrichtung feststellt.

7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das aus den Maschinenbetriebszuständen bestimmte Verdichtungsverhältnis ein Grundverdichtungsverhältnis ist, und dieses Grundverdichtungsverhältnis durch einen Korrekturfaktor (α) korrigiert wird, dessen Werte aus anderen Maschinenbetriebszuständen als denen der Maschinenbelastung gewonnen sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzeinrichtung den Korrekturfaktor (α) derart ändert und festhält, daß das Grundverdichtungsverhältnis verkleinert wird, wenn die Sensorfehlererkenneinrichtung eine Fehlfunktion der Verdichtungsverhältnismeßeinrichtung feststellt.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungsverhältnismeßeinrichtung einen Verbrennungsdrucksensor (61) enthält, der den Verbrennungsdruck (P) erfaßt, der dem Verdichtungsverhältnis der Brennkraftmaschine entspricht.

10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungsverhältnismeßeinrichtung einen Sensor zum Erkennen der Höhenlage des Kolbens enthält, der die Höhenlage des Kolbens beim oberen Totpunkt erfaßt, die dem Verdichtungsverhältnis der Brennkraftmaschine entspricht.