DE102007000165A1

DE102007000165A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung der Zündzeit einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102007000165A1
Application number: DE102007000165A
Authority: DE
Inventors: Rihito Toyota Kaneko; Kenji Toyota Kasashima; Masatomo Toyota Yoshihara; Kenji Toyota Senda; Yuichi Kariya Takemura; Shuhei Nishio Oe
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-03-20
Filing date: 2007-03-19
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2027-03-20
Also published as: DE102007000165B4; JP2007255195A; US7363142B2; JP4491427B2; US20070215108A1

Abstract

Eine Maschinen-ECU verarbeitet ein Programm einschließlich der Schritte des:
Berechnens (S200) eines Stärkenwerts LOG(V) aus einer mittels eines Klopfsensors erfassten Stärke V; Berechnens (S202) eines Medianwerts V(50) und einer Standardabweichung σ der berechneten Stärkenwerte LOG(V); Berechnens (S204) eines Klopfbestimmungspegels V(KD), der ein Wert ist, der erhalten wird durch Addieren eines Produkts der Standardabweichung σ und eines Koeffizienten U(3) zu dem Medianwert V(50); und, wenn der Klopfbestimmungspegel V(KD) größer als das Produkt des Bestimmungswerts V(KX) und eines Koeffizienten K ist (JA in Schritt S206), Verminderns (Schritt S218) des Bestimmungswerts V(KX). Ist eine unter Verwendung der Stärke V berechnete Klopfstärke N größer als der Bestimmungswert V(KX), dann wird die Zündzeit verzögert bzw. nacheilend eingestellt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung der Zündzeit einer Brennkraftmaschine, und insbesondere eine Vorgehensweise zur Steuerung der Zündzeit auf der Basis dessen, ob Klopfen vorliegt oder nicht.
Stand der Technik
Bisher wurden verschiedene Verfahren zur Bestimmung dessen vorgeschlagen, ob ein Klopfen (knocking) vorliegt oder nicht. Durch Erfassen der Stärke der in einer Brennkraftmaschine auftretenden Vibration und Vergleichen der Stärke mit einem Schwellenwert kann beispielsweise bestimmt werden, ob ein Klopfen vorliegt oder nicht. In einer Brennkraftmaschine tritt neben einer Vibration infolge des Klopfens eine Vibration infolge eines Einlassventils oder eines Auslassventils auf, wenn dieses auf dem Ventilsitz aufsitzt. Eine Vibration kann ebenfalls auftreten infolge der Betätigung bzw. des Betriebs eines Injektors (und insbesondere bei einem Zylinderdirektinjektor zum Direkteinspritzen des Brennstoffs in einen Zylinder) oder einer Hochdruckpumpe, die dem Injektor Brennstoff zuführt. Wird eine derartige Vibration als Rauschen (Störgeräusche) erfasst, dann kann es auch nicht möglich sein, die Vibration infolge des Klopfens von einer Vibration infolge des Rauschens auf der Basis der Stärke der Vibration zu unterscheiden. Daher wurde eine Vorgehensweise des Bestimmens, ob Klopfen vorliegt oder nicht, unter Berücksichtigung sowohl der Stärke (Größe) der Vibration als auch der Vibrationswellenform (Zeitverlauf) vorgeschlagen.
Eine Klopfsteuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine ist in der japanischen Offenlegungsschrift JP 2003-021032 offenbart. Die Klopfsteuerungsvorrichtung umfasst einen Klopfsensor zur Erfassung eines Klopfens in einer Brennkraftmaschine, einen Statistikverarbeitungsteil zum statistischen Verarbeiten eines mittels des Klopfsensors erfassten Ausgangssignals, einen ersten Zwischenbestimmungsteil zur Bestimmung des Auftretens eines Klopfens auf der Basis eines Verarbeitungsergebnisses des statistischen Verarbeitungsteils, einen zweiten Zwischenbestimmungsteil zur Bestimmung des Auftretens des Klopfens auf der Basis einer Wellenform des mittels des Klopfsensors erfassten Ausgangssignals, und einen Endbestimmungsteil zum schließlichen Bestimmen des Auftretens eines Klopfens auf der Basis der Klopfzwischenbestimmung des ersten Zwischenbestimmungsteils und der Klopfzwischenbestimmung des zweiten Zwischenbestimmungsteils. Bestimmen sowohl der erste als auch der zweite Zwischenbestimmungsteil, dass ein Klopfen aufgetreten ist, dann bestimmt der Endbestimmungsteil schließlich, dass das Klopfen aufgetreten ist. In dem ersten Zwischenbestimmungsteil wird bestimmt, ob Klopfen aufgetreten ist, durch Vergleichen des Maximalwerts des mittels des Klopfsensors erfassten Ausgangssignals mit einem Klopfbestimmungspegel, der auf der Basis des Verarbeitungsergebnisses des Statistikverarbeitungsteils berechnet wurde. Ein Klopfbestimmungswert wird auf einen Wert korrigiert, der erhalten wird durch Subtrahieren eines eingestellten Werts ΔV von dem Klopfbestimmungswert, oder auf einen Wert, der erhalten wird durch Addieren des Produkts eines Werts A größer als „1", und des eingestellten Werts ΔV des Klopfbestimmungspegels auf der Basis der Auftrittshäufigkeit (Frequenz) des Klopfens. In einer Verteilung der Werte LOG(V), die erhalten wird durch logarithmisches Umwandeln der Maximalwerte V der Klopfsensorausgangssignale wird angenommen, dass die höchsten 10%-Werte, die höchsten 50%-Werte und die höchsten 90 -Werte jeweils Werte gemäß V10, V50 und V90 sind. Tritt eine Klopfhäufigkeit (Auftrittshäufigkeit) auf, dann weisen diese Werte zueinander die Beziehung auf V10/V50 > V50/V90. Gilt somit V10/V50 > V50/V90, dann wird ein eingestellter Wert ΔV von dem Klopfbestimmungspegel subtrahiert zum Korrigieren des Klopfbestimmungspegels. Ist hingegen die Bedingung V10/V50 > V50/V90 nicht erfüllt, dann wird das Produkt gemäß „A" und der eingestellte Wert ΔV zu dem Klopfbestimmungspegel addiert zum Korrigieren des Klopfbestimmungspegels.
Gemäß der durch diese Publikation offenbarten Klopfsteuerungsvorrichtung wird eine Klopfzwischenbestimmung durch ein statistisches Verarbeitungsprogramm und eine Klopfzwischenbestimmung durch ein Wellenform-Formungsprogramm (Wellenformbildung) verwendet, und lediglich wenn beide Zwischenbestimmungen das Auftreten eines Klopfens bestimmen, wird schließlich als Endbestimmung bestimmt, dass ein Klopfen aufgetreten ist. Im Ergebnis kann das Auftreten des Klopfens in genauer Weise auch in Bezug auf ein Ausgangssignal bestimmt werden, das in fehlerhafter Weise mittels einer Klopfbestimmung bestimmt wurde, die lediglich das statistische Verarbeitungsprogramm oder das Wellenform-Formungsprogramm (Signalverlaufs-Formungsprogramm) verwendet.
Auch wenn hinsichtlich der Frage, ob Klopfen vorliegt oder nicht, eine Bestimmung durchgeführt wird unter der Verwendung der Verteilung von Stärken (Ausgangssignale des Klopfsensors) der in der Brennkraftmaschine auftretenden Vibration, wie es in der japanischen Druckschrift JP 2003-021032 beschriebenen Klopfsteuerungsvorrichtung der Fall ist, kann nicht immer ein Bestimmungswert (Klopfbestimmungspegel) in genauer Weise korrigiert werden. Tritt das Klopfen sehr häufig auf, dann werden die höchsten 10%-Werte und die höchsten 50%-Werte groß. Daher wird manchmal die Bedingung V10/V50 > V50/V90 nicht erfüllt, obwohl Klopfen häufig auftritt. In einem derartigen Fall kann der Bestimmungswert (Klopfbestimmungspegel) vergrößert werden, obwohl Klopfen aufgetreten ist. Es kann daher, obwohl Klopfen aufgetreten ist, kaum bestimmt werden, dass Klopfen aufgetreten ist. Die Zündzeit kann daher voreilend eingestellt werden und es kann daher das Auftreten des Klopfens nicht unterdrückt werden.
Darstellung der Erfindung
Technische Aufgabe
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und dergleichen zur Steuerung der Zündzeit einer Brennkraftmaschine derart auszugestalten, dass das Auftreten von Klopfen verhindert werden kann.
Technische Lösung
Eine Vorrichtung zur Steuerung der Zündzeit einer Brennkraftmaschine gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst einen Klopfsensor zu einer mehrfachen Erfassung der Stärke der in der Brennkraftmaschine auftretenden Vibration, sowie eine Betriebseinheit, die mit dem Klopfsensor verbunden ist. Die Betriebseinheit berechnet eine Klopfstärke bezüglich einer Stärke der Vibration infolge des Klopfens in Verbindung mit jeder durch den Klopfsensor erfassten Stärke. Die Betriebseinheit steuert die Zündzeit der Brennkraftmaschine auf der Basis eines Vergleichsergebnisses zwischen der Klopfstärke und einem vorbestimmten ersten Bestimmungswert. Die Betriebseinheit berechnet einen Medianwert und eine Standardabweichung der Stärken, die mittels des Klopfsensors erfasst wurden. Ist ein zweiter Bestimmungswert, der durch Addieren eines Produkts der Standardabweichung und eines vorbestimmten Koeffizienten zu dem Medianwert erhalten wird, größer als der erste Bestimmungswert ist, dann korrigiert die Betriebseinheit den ersten Bestimmungswert, so dass der Grad der Verzögerung (Nacheilung) der Zündzeit größer wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Stärke der Vibration, die in der Brennkraftmaschine auftritt, mehrmals ermittelt. Eine Klopfstärke (Klopfgröße) bezüglich einer Stärke der Vibration infolge des Klopfens wird in Verbindung mit jeder ermittelten Stärke berechnet. Auf der Basis eines Vergleichsergebnisses zwischen der Klopfstärke und einem vorbestimmten Bestimmungswert wird die Zündzeit der Brennkraftmaschine gesteuert. Ist beispielsweise die Klopfstärke größer als der Bestimmungswert, dann wird die Zündzeit verzögert bzw. nacheilend eingestellt. Ist hingegen die Klopfstärke kleiner als der Bestimmungswert, dann wird die Zündzeit vorgezogen, d.h. früher bzw. voreilend eingestellt. Ist des Weiteren der Bestimmungswert relativ zu der Stärke der in der Brennkraftmaschine auftretenden Vibration sehr groß, dann kann die erfasste Stärke kleiner als der Bestimmungswert sein, auch wenn ein Klopfen aufgetreten ist. In diesem Fall wird die Zündzeit voreilend eingestellt, und es kann somit zusätzlich ein Klopfen auftreten. Tritt ein Klopfen häufig auf, dann wird die Häufigkeit des Erfassens einer größeren Stärke größer. Somit werden der Medianwert und eine Standardabweichung dieser Stärken selbst groß. Ist somit ein zweiter Bestimmungswert, der erhalten wird durch Addieren eines Produkts der Standardabweichung und eines vorbestimmten Koeffizienten zu dem Medianwert größer als der erste Bestimmungswert, dann wird der erste Bestimmungswert korrigiert, so dass der Grad der Verzögerung der Zündzeit (Nacheilung) größer wird. In einem Zustand, bei dem angenommen werden kann, dass Klopfen häufig aufgetreten ist, kann bezüglich des Bestimmungswerts, der zu einem Vergleich mit der Stärke der Vibration dient, verhindert werden, dass dieser relativ zu der in der Brennkraftmaschine auftretenden Vibration sehr groß wird. Daher kann die Zündzeit auf einfache Weise verzögert (d. h. nacheilend eingestellt) werden. Eine Vorrichtung zur Steuerung der Zündzeit einer Brennkraftmaschine, die das Auftreten eines Klopfens unterdrücken kann, wird somit im Ergebnis bereitgestellt.
Des Weiteren berechnet die Betriebseinheit vorzugsweise einen dritten Bestimmungswert, der größer ist als der erste Bestimmungswert, auf der Basis des ersten Bestimmungswerts. Ist der zweite Bestimmungswert größer als der erste Bestimmungswert, da der zweite Bestimmungswert größer als der dritte Bestimmungswert ist, dann korrigiert die Betriebseinheit den ersten Bestimmungswert, so dass der Grad der Verzögerung der Zündzeit (d. h. der Grad der Nacheilung) größer wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der dritte Bestimmungswert, der größer ist als der erste Bestimmungswert, auf der Basis des ersten Bestimmungswerts berechnet. Ist der zweite Bestimmungswert größer als der erste Bestimmungswert, da der zweite Bestimmungswert größer als der dritte Bestimmungswert ist, dann wird der erste Bestimmungswert korrigiert, so dass der Grad der Verzögerung der Zündzeit (d. h. der Grad der Nacheilung) größer wird. Bis der zweite Bestimmungswert größer wird als der dritte Bestimmungswert, der größer ist als der erste Bestimmungswert, kann die Korrektur des Bestimmungswerts unterdrückt werden.
Vorzugsweise berechnet ferner die Betriebseinheit den dritten Bestimmungswert durch Multiplizieren des ersten Bestimmungswerts mit einem vorbestimmten Wert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der dritte Bestimmungswert durch Multiplizieren des ersten Bestimmungswerts mit einem vorbestimmten Wert berechnet. Daher kann der dritte Bestimmungswert, der größer ist als der erste Bestimmungswert, erhalten werden.
Vorzugsweise berechnet die Betriebseinheit den dritten Bestimmungswert durch Addieren eines vorbestimmten Werts zu dem ersten Bestimmungswert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der dritte Bestimmungswert durch Addieren eines vorbestimmten Werts zu dem ersten Bestimmungswert berechnet. Es kann somit der dritte Bestimmungswert, der größer als der erste Bestimmungswert ist, erhalten werden.
Die Betriebseinheit steuert ferner vorzugsweise die Zündzeit hinsichtlich einer Nacheilung (verzögerte Zündzeit), wenn eine Klopfstärke größer ist als der erste Bestimmungswert, und es korrigiert die Betriebseinheit den ersten Bestimmungswert, so dass der erste Bestimmungswert kleiner wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Zündzeit verzögert (nacheilend eingestellt), wenn die Klopfstärke größer als der erste Bestimmungswert ist. Der erste Bestimmungswert wird derart korrigiert, dass er kleiner wird. Somit kann die Zündzeit auf einfache Weise verzögert bzw. nacheilend eingestellt werden. Im Ergebnis kann das Auftreten eines Klopfens unterdrückt werden.
Die vorstehenden Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren veranschaulicht.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Kurze Beschreibung der Abbildungen der Zeichnungen
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung (Diagramm) einer Maschine, die mittels einer Maschinen-ECU gesteuert wird, wobei die Maschinen-ECU eine Zündzeitsteuerungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt,
2 eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung von Frequenzbändern der in der Maschine zur Zeit des Auftretens eines Klopfens erzeugten Vibration,
3 ein Steuerungsblockschaltbild zur Veranschaulichung der Maschinen-ECU gemäß 1,
4 eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung einer Wellenform der in der Maschine auftretenden Vibration,
5 eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung eines in einem Speicher der Maschinen-ECU gespeicherten Klopfwellenformmodells,
6 eine grafische Darstellung zum Vergleichen der Vibrationswellenform mit dem Klopfwellenformmodell,
7 eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung eines Kennfeldes eines Bestimmungswerts V(KX), der in der Speichereinrichtung der Maschinen-ECU gespeichert ist,
8 ein Ablaufdiagramm (Nr.1) zur Veranschaulichung der Häufigkeitsverteilung der Stärkenwerte LOG(V),
9 eine grafische Darstellung (Nr.2) zur Veranschaulichung der Häufigkeitsverteilung der Stärkenwerte LOG(V),
10 eine grafische Darstellung (Nr.3) zur Veranschaulichung der Häufigkeitsverteilung der Stärkenwerte LOG(V),
11 ein Ablaufdiagramm (Nr.1) zur Veranschaulichung eines Steuerungsaufbaus des mittels der Maschinen-ECU gemäß 1 verarbeiteten Programms,
12 ein Ablaufdiagramm (Nr.2) zur Veranschaulichung eines Steuerungsaufbaus des mittels der Maschinen-ECU gemäß 1 verarbeiteten Programms,
13 eine grafische Darstellung (Nr.4) zur Veranschaulichung der Häufigkeitsverteilung der Stärkenwerte LOG(V),
14 eine grafische Darstellung (Nr.5) zur Veranschaulichung der Häufigkeitsverteilung der Stärkenwerte LOG(V),
15 eine grafische Darstellung (Nr.6) zur Veranschaulichung der Häufigkeitsverteilung der Stärkenwerte LOG(V),
16 eine grafische Darstellung (Nr.7) zur Veranschaulichung der Häufigkeitsverteilung der Stärkenwerte LOG(V),
17 eine grafische Darstellung (Nr.8) zur Veranschaulichung der Häufigkeitsverteilung der Stärkenwerte LOG(V),
18 eine grafische Darstellung (Nr.1) zur Veranschaulichung eines integrierten Werts zu der Zeit des Klopfens, und eines integrierten Werts infolge des Rauschens, und
19 eine grafische Darstellung (Nr.2) zur Veranschaulichung eines integrierten Werts zu der Zeit des Klopfens, und eines integrierten Werts infolge des Rauschens.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Sie umfassen die gleichen Namen und die gleichen Funktionen. Eine Beschreibung derselben Teile wird daher nicht wiederholt.
Gemäß der Darstellung in 1 wird nachstehend eine Maschine 100 eines Fahrzeugs, bei der eine Zündzeitsteuerungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angeordnet ist, im Einzelnen beschrieben. Die Maschine 100 umfasst eine Vielzahl von Zylindern. Die Zündzeitsteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird mittels eines Programms verwirklicht, das durch eine Maschinen-ECU (elektronische Steuerungseinheit, elektronic control unit, ECU) 200 verarbeitet bzw. durchgeführt wird.
Die Maschine 100 ist eine Brennkraftmaschine, bei der ein Luft-Brennstoffgemisch mit einer über einen Luftreiniger 102 angesaugten Luft und einem durch einen Injektor 104 eingespritzten Brennstoff mittels einer Zündkerze 106 gezündet und in einer Brennkammer verbrannt wird. Eine Zündzeit wird im Hinblick auf den Wert MBT (minimum advance for best torque, kleinste Voreilung für bestes Drehmoment) gesteuert, wobei hier das Ausgangsdrehmoment der Maschine ein Maximum annimmt, jedoch hinsichtlich der Zündzeit nacheilend oder voreilend in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Maschine 100 wie des Auftretens eines Klopfens eingestellt wird.
Wird das Luft-Brennstoffgemisch verbrannt, dann wird ein Kolben 108 durch den Verbrennungsdruck bewegt bzw. nach unten gedrückt, und es wird hierdurch eine Kurbelwelle 110 gedreht. Das Luft-Brennstoffgemisch nach der Verbrennung (Abgas) wird mittels eines Dreiwegekatalysators 112 gereinigt und nach außerhalb eines Fahrzeugs abgegeben. Eine in die Maschine 100 eingesaugte bzw. eintretende Luftmenge wird mittels eines Drosselventils (Drosselklappe) 114 reguliert bzw. eingestellt.
Die Maschine 100 wird mittels der Maschinen-ECU 200 gesteuert. Mit der Maschinen-ECU 200 sind ein Klopfsensor 300, ein Wassertemperatursensor 302, ein Kurbelwellenpositionssensor 306, der einem Zeitgeberrotor 304 gegenüber angeordnet ist, ein Sensor 308 zur Erfassung einer Öffnungsposition der Drosselklappe, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 310, ein Zündschalter 312 und ein Luftströmungsmesser 314 verbunden.
Der Klopfsensor 300 ist in einem Zylinderblock der Maschine 100 angeordnet. Der Klopfsensor 300 besteht aus einem piezoelektrischen Element. Der Klopfsensor 300 erzeugt eine Spannung in Abhängigkeit von der Vibration (d. h. den Schwingungen) der Maschine 100. Die Stärke der Spannung entspricht der Stärke der Vibration bzw. der Schwingungen. Der Klopfsensor 300 sendet ein Signal zur Angabe der Spannung zu der Maschinen-ECU 200. Der Wassertemperatursensor 302 erfasst die Temperatur eines Kühlwassers in einem Kühlwassermantel der Maschine 100 und sendet ein Signal zur Angabe des Erfassungsergebnisses zur Maschinen-ECU 200.
Der Zeitgeberrotor 304 ist an einer Kurbelwelle 110 angebracht und dreht sich mit der Kurbelwelle 110. An einem äußeren Randbereich des Zeitgeberrotors 304 ist eine Vielzahl von Vorsprüngen (Zähne) in vorbestimmten Intervallen (Abstände) angeordnet. Der Kurbelwellenpositionssensor 306 ist in der Weise vorgesehen, dass er gegenüber den Vorsprüngen des Zeitgeberrotors 304 liegt. Dreht sich der Zeitgeberrotor 304, dann ändert sich ein Luftspalt zwischen den Vorsprüngen des Zeitgeberrotors 304 und dem Kurbelwellenpositionssensor 306 und führt im Ergebnis zu einer Vergrößerung und einer Verkleinerung des magnetischen Flusses, der durch einen Spulenteil des Kurbelwellenpositionssensors 306 dringt, wobei eine elektromotorische Kraft in dem Spulenteil erzeugt wird. Der Kurbelwellenpositionssensor 306 sendet ein Signal zur Angabe der elektromotorischen Kraft zu der Maschinen-ECU 200. Die Maschinen-ECU 200 erfasst einen Kurbelwinkel (Kurbelwellenwinkel) und die Anzahl der Umdrehungen der Kurbelwelle 110 auf der Basis des von dem Kurbelwellenpositionssensor 306 gesendeten Signals.
Der Sensor 308 für die Öffnungsposition der Drosselklappe erfasst eine Öffnungsposition der Drosselklappe und sendet ein Signal zur Angabe des Erfassungsergebnisses zu der Maschinen-ECU 200. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 310 erfasst die Anzahl der Umdrehungen eines (nicht gezeigten) Rads und sendet ein Signal zur Angabe eines Erfassungsergebnisses zu der Maschinen-ECU 200. Die Maschinen-ECU 200 berechnet eine Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis der Anzahl der Umdrehungen des Rads. Der Zündschalter 312 wird durch einen Fahrer bei dem Starten der Maschine 100 eingeschaltet. Ein Luftströmungsmesser 314 erfasst die Ansaugluftmenge (Einlassluftmenge), die in die Maschine 100 eintritt, und sendet ein Signal zur Angabe eines Erfassungsergebnisses zu der Maschinen-ECU 200.
Die Maschinen-ECU 200 wird mittels einer elektrischen Leistung betrieben, die von einer Hilfsbatterie 220 bereitgestellt wird, die eine Leistungsquelle darstellt. Die Maschinen-ECU 200 führt eine Berechnung auf der Basis von durch die jeweiligen Sensoren und den Zündschalter 312 gesendeten Signalen sowie entsprechend eines Kennfeldes und eines in einem Speicher ROM (Lesespeicher) 200 oder einem Speicher SRAM (static random access memory) 204 gespeicherten Programms durch und steuert die Vorrichtung, um hierdurch die Maschine 100 auf einen gewünschten Betriebszustand zu bringen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erfasst die Maschinen-ECU 200 eine Wellenform einer Vibration (nachstehend auch als „Vibrationswellenform" bezeichnet) der Maschine 100 in einem vorbestimmten Klopferfassungsbereich bzw. einem vorbestimmten Klopferfassungsgate (einem Abschnitt zwischen einem vorbestimmten ersten Kurbelwinkel und einem vorbestimmten zweiten Kurbelwinkel, Klopferfassungstor) auf der Basis eines von dem Klopfsensor 300 gesendeten Signals und dem Kurbelwinkel, und bestimmt auf der Basis der erfassten Vibrationswellenform, ob in der Maschine ein Klopfen aufgetreten ist. Der Klopferfassungsbereich (gate) gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verläuft von einem oberen Totpunkt (0°) bis 90° in einem Verbrennungstakt (Arbeitstakt). Der Klopferfassungsbereich ist hierauf jedoch nicht beschränkt.
Tritt ein Klopfen auf, dann wird eine Vibration bei einer Frequenz in der Nähe einer Frequenz, wie sie mittels einer durchgezogenen Linie in 2 gezeigt ist, in der Maschine 100 erzeugt. Die Frequenz der Vibration, die infolge des Klopfens erzeugt wird, ist nicht konstant und ist in einem bestimmten Bereich von Frequenzen veränderlich. In dem Ausführungsbeispiel gemäß der Darstellung in 2 werden somit Vibrationen erfasst, die in einem ersten Frequenzband A, einem zweiten Frequenzband B und einem dritten Frequenzband C enthalten sind. In 2 bezeichnet CA den Kurbelwinkel bzw. Kurbelwellenwinkel (CA, crank angle). Die Anzahl der Frequenzbänder der infolge des Klopfens erzeugten Vibrationen ist jedoch nicht auf drei beschränkt.
Die Maschinen-ECU 200 wird unter Bezugnahme auf 3 nachfolgend beschrieben. Die Maschinen-ECU 200 umfasst einen A/D-Wandler 400 (Analog/Digital-Wandler), ein Bandpassfilter (1) 410, ein Bandpassfilter (2) 420, ein Bandpassfilter (3) 430 und einen Integrationsteil 450.
Der A/D-Wandler 400 bewirkt eine Umwandlung eines analogen Signals, das von dem Klopfsensor 300 gesendet wird, in ein digitales Signal. Das Bandpassfilter (1) 410 ermöglicht den Durchgang von Signalen lediglich in einem ersten Frequenzbereich A aus den von dem Klopfsensor 300 gesendeten Signalen. Mit anderen Worten, mittels des Bandpassfilters (1) 410 werden lediglich Vibrationen in dem ersten Frequenzband A aus den durch den Klopfsensor 300 erfassten Vibrationen herausgegriffen bzw. extrahiert.
Der Integrationsteil 450 integriert Signale, die mittels der Bandpassfilter (1) 410 bis (3) 430 ausgewählt wurden, d.h. Stärken der Vibrationen für einen Kurbelwinkel von 5° zu einer Zeit. Der integrierte Wert (Integralwert) wird nachstehend auch als „ein integrierter Wert" bezeichnet. Der integrierte Wert wird für jedes Frequenzband berechnet. Mittels dieser Berechnung des integrierten Werts wird die Vibrationswellenform in jedem Frequenzband ermittelt.
Die berechneten integrierten Werte in dem ersten bis dritten Frequenzband A bis C werden addiert, so dass sie den Kurbelwinkeln entsprechen. Mit anderen Worten, die Vibrationswellenform des ersten bis dritten Frequenzbands A bis C werden zusammengesetzt bzw. synthetisiert.
Im Ergebnis wird gemäß der Darstellung in 4 eine Vibrationswellenform der Maschine 100 ermittelt. Mit anderen Worten, die zusammengesetzte bzw. synthetisierte Wellenform des ersten bis dritten Frequenzbands A bis C wird als Vibrationswellenform der Maschine 100 verwendet.
Die erfasste Vibrationswellenform wird mit einem Klopfwellenformmodell verglichen, das in dem Speicher ROM 2002 der Maschinen-ECU 200 gemäß der Darstellung in 5 gespeichert ist. Das Klopfwellenformmodell wird im Voraus als ein Modell einer Vibrationswellenform gebildet bzw. erzeugt, wenn Klopfen in der Maschine 100 auftritt.
In dem Klopfwellenformmodell werden die Stärken der Vibrationen als dimensionslose Zahlen in einem Bereich von 0 bis 1 ausgedrückt, und es entspricht die Stärke der Vibration nicht eindeutig den Kurbelwinkeln. Mit anderen Worten, in dem Klopfwellenformmodell gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird bestimmt, dass die Stärke der Vibration sich vermindert, wenn der Kurbelwinkel nach einem Spitzenwert der Stärke der Vibration ansteigt, wobei jedoch ein Kurbelwinkel, bei dem die Stärke der Vibration den Spitzenwert annimmt, nicht bestimmt ist.
Das Klopfwellenformmodell gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht der Vibration nach dem Spitzenwert der Stärke der Vibration, die infolge des Klopfens erzeugt wurde. Es ist ebenfalls möglich, ein Klopfwellenformmodell entsprechend einer Vibration nach einer ansteigenden Flanke der Vibration infolge des Klopfens zu speichern.
Das Klopfwellenformmodell ist im Voraus auf der Basis einer Vibrationswellenform der Maschine 100 gebildet und gespeichert, die erfasst wird, wenn im Rahmen eines Experiments Klopfen zwingend bzw. absichtlich erzeugt wird.
Das Klopfwellenformmodell wird unter Verwendung der Maschine 100 mit den Dimensionen der Maschine 100 und eines Ausgabewerts des Klopfsensors 300 gebildet, die Medianwerte der Dimensionstoleranz und der Toleranz des Ausgabewerts des Klopfsensors 300 (nachstehend auch als „Mediancharakteristikmaschine" bezeichnet) darstellen. Mit anderen Worten, das Klopfwellenformmodell ist eine Vibrationswellenform in dem Fall, bei dem Klopfen in der Mediancharakteristikmaschine zwingend erzeugt wird. Ein Verfahren zum Bilden des Klopfwellenformmodells ist hierauf nicht beschränkt, und es ist ebenfalls möglich, dieses Modell mittels einer Simulation zu bilden.
Im Vergleich zwischen der erfassten Wellenform und dem Klopfwellenformmodell gemäß der Darstellung in 6 werden eine normierte Wellenform und das Klopfwellenformmodell miteinander verglichen. Hierbei bedeutet die Normierung das Ausdrücken der Größe der Vibration als eine dimensionslose Zahl in einem Bereich von 0 bis 1, beispielsweise durch das Dividieren jedes integrierten Werts (Integralwert) durch einen Maximalwert des integrierten Werts in der erfassten Vibrationswellenform. Das Verfahren des Normierens ist jedoch auf diese Vorgehensweise nicht beschränkt.
In dem Ausführungsbeispiel berechnet die Maschinen-ECU 200 einen Korrelationskoeffizienten K, der ein Wert ist bezüglich einer Abweichung der normierten Vibrationswellenform von dem Klopfwellenformmodell. Wird die Zeit, bei der die Größe der Vibration ein Maximalwert in der Vibrationswellenform nach der Normierung wird, und die Zeit, bei der die Größe der Vibration ein Maximalwert in dem Klopfwellenformmodell wird, synchronisiert, dann wird ein Absolutwert (Abweichungsgröße) der Abweichung der Vibrationswellenform nach der Normierung des Klopfwellenformmodells zueinander bei jedem Kurbelwinkel (d.h. alle 5° Kurbelwinkel) berechnet, um auf diese Weise den Korrelationskoeffizienten K zu berechnen.
Ist der Absolutwert der Abweichung der Vibrationswellenform nach der Normierung und des Klopfwellenformmodells zueinander bei jedem Kurbelwinkel ΔS (I) (I ist eine natürliche Zahl), und ist ein Wert (ein Bereich des Klopfwellenformmodells), der erhalten wird durch Integrieren der Größe der Vibration in dem Klopfwellenformmodell durch den Kurbelwinkel gleich S, dann wird der Korrelationskoeffizient K gemäß einer Gleichung berechnet: K = S – σΔS (I)/S, wobei σΔS (I) der Gesamtwert von ΔS (I) ist. In dem Ausführungsbeispiel wird ein umso größerer Korrelationskoeffizient K berechnet, je näher die Form der Vibrationswellenform einer Form des Klopfwellenformmodells kommt bzw. sich dieser annähert. Ist somit eine Wellenform der Vibration infolge von Faktoren, die nicht das Klopfen sind, in der Vibrationswellenform enthalten, dann wird ein Korrelationskoeffizient K berechnet, der einen kleinen Wert annimmt. Ein Verfahren des Berechnens des Korrelationskoeffizienten ist jedoch auf die vorstehend angegebene Vorgehensweise nicht beschränkt.
Des Weiteren berechnet die Maschinen-ECU 200 eine Klopfstärke N auf der Basis des Maximalwerts (Spitzenwert) des integrierten Werts (Integralwert). Ist der Maximalwert des integrierten Werts gleich P und ist ferner ein Wert zur Angabe der Stärke der Vibration der Maschine 100, bei der Klopfen nicht auftritt, gleich BGL (background level), dann wird eine Klopfgröße N gemäß einer Gleichung N = P/BGL berechnet. Dabei ist zu beachten, dass der maximale integrierte Wert P, der zur Berechnung der Klopfstärke N verwendet wird, logarithmisch umgewandelt wird. Ein
Verfahren zur Berechnung der Klopfstärke N ist hierauf jedoch nicht beschränkt.
Der Wert BGL wird als ein Wert berechnet, der erhalten wird durch Subtrahieren des Produkts einer Standardabweichung σ und eines Koeffizienten (beispielsweise „1") von einem Medianwert V(50) in der Häufigkeitsverteilung der Stärkenwerte LOG(V), wie es nachstehend noch im Einzelnen beschrieben wird. Ein Verfahren zur Berechnung des Werts BGL ist hierauf jedoch nicht beschränkt, und es kann der Wert von BGL ebenfalls in dem Speicher ROM 202 im Voraus gespeichert werden.
In dem Ausführungsbeispiel vergleicht die Maschinen-ECU 200 die berechnete Klopfstärke N mit einem Bestimmungswert V(KX), der in dem Speicher SRAM 2004 gespeichert ist, und vergleicht ferner die erfasste Wellenform und das gespeicherte Klopfwellenformmodell miteinander. Die Maschinen-ECU 200 bestimmt für jeden Zündzyklus, ob das Klopfen in der Maschine 100 aufgetreten ist oder nicht.
Gemäß der Darstellung in 7 werden Bestimmungswerte V(KX) als ein Kennfeld zu jedem Bereich gespeichert, der aufgeteilt wird durch einen Betriebszustand unter Verwendung der Maschinendrehzahl NE und einer Ansaugluftmenge (Einlassluftmenge) KL als Parameter. In dem Ausführungsbeispiel sind neun Bereiche für jeden Zylinder vorgesehen, die in der folgenden Weise aufgeteilt sind: niedrige Drehzahl (NE < NE(1)); mittlere Drehzahl (NE(1) ≦ NE < NE(2)); höhere Drehzahl (NE(2) ≦ NE), niedrige Last (KL < KL(1)); mittlere Last (KL(1) ≦ KL < KL(2)); und hohe Last (KL(2) ≦ KL). Die Anzahl der Bereiche ist hierauf jedoch nicht beschränkt. Die Bereiche können auch unter Verwendung von Parametern aufgeteilt werden, die andere sind als die Maschinendrehzahl NE und die Ansaugluftmenge KL.
Zur Zeit der Auslieferung der Maschine 100 oder des Fahrzeugs wird ein im Voraus mittels eines Experiments oder dergleichen bestimmter Bestimmungswert V(KX) in dem Speicher ROM 2002 (als ein Anfangswert des Bestimmungswerts V(KX) zu der Zeit des Versands bzw. der Auslieferung) gespeichert. Die Stärke der in der Maschine 100 auftretenden Vibration kann jedoch auch erfasst werden als unterschiedliche Werte infolge einer Änderung (Variation) der Ausgangswerte und einer Verschlechterung des Klopfsensors 300. In diesem Fall ist es erforderlich, den Bestimmungswert V(KX) zu korrigieren und zu bestimmen, ob Klopfen aufgetreten ist oder nicht, unter Verwendung des Bestimmungswerts V(KX) entsprechend der tatsächlich erfassten Stärke.
In dem Ausführungsbeispiel wird somit ein Klopfbestimmungspegel V(KD) auf der Basis einer Häufigkeitsverteilung zur Angabe einer Beziehung zwischen einem Stärkenwert LOG(V), der ein Wert ist, der erhalten wird durch logarithmisches Umwandeln der Stärken V, und einer Häufigkeit (Anzahl der Erfassungen, einer Wahrscheinlichkeit) des Erfassens des Stärkenwerts LOG(V) berechnet.
Der Stärkenwert LOG(V) wird für jeden Bereich berechnet, in welchem die Maschinendrehzahl NE und die Ansaugluftmenge KL als Parameter verwendet werden. Die Stärke V zur Verwendung bei der Berechnung der Stärkenwerte LOG(V) ist ein Spitzenwert (Spitzenwert der integrierten Werte alle 5° Kurbelwinkel) der Stärken zwischen vorbestimmten Kurbelwinkeln. Auf der Basis des berechneten Stärkenwerts LOG(V) wird der Medianwert V(50) berechnet, bei dem die akkumulative Summe der Häufigkeiten der Stärken LOG(V) von dem Minimumwert 50% erreicht. Ferner wird eine Standardabweichung σ der Stärkenwerte LOG(V) berechnet, die größer als der oder gleich dem Medianwert V(50) ist. Beispielsweise werden in dem Ausführungsbeispiel ein Medianwert V(50) und eine Standardabweichung σ für jeden Zyklus entsprechend den nachfolgenden Berechnungsverfahren berechnet, die den Medianwert und die Standardabweichung, die auf der Basis einer Vielzahl von Stärkenwerten LOG(V) berechnet wurden (beispielsweise 200 Zyklen) approximieren bzw. annähern. Ist ein gegenwärtig erfasster Stärkenwert LOG(V) größer als ein zuvor berechneter Medianwert V(50), dann wird als ein gegenwärtiger Medianwert V(50) ein Wert berechnet, der erhalten wird durch Addieren eines vorbestimmten Werts C(1) zu dem zuvor berechneten Medianwert V(50). Ist andererseits ein gegenwärtig erfasster Stärkenwert LOG(V) kleiner als ein zuvor berechneter Medianwert V(50), dann wird ein Wert als ein gegenwärtiger Medianwert V(50) berechnet, der erhalten wird durch Subtrahieren eines vorbestimmten Werts C(2) (beispielsweise sind C(2) und C(1) gleiche Werte) von dem zuvor berechneten Medianwert V(50).
Ist ein gegenwärtig erfasster Stärkenwert LOG(V) kleiner als ein zuvor berechneter Medianwert V(50) und größer als ein Wert, der erhalten wird durch Subtrahieren einer zuvor berechneten Standardabweichung σ von dem zuvor berechneten Medianwert V(50), dann wird als eine gegenwärtige Standardabweichung σ ein Wert berechnet, der erhalten wird durch Subtrahieren eines Werts, der zweimal so groß ist wie ein vorbestimmter Wert C(3), von der zuvor berechneten Standardabweichung σ. Ist andererseits ein gegenwärtig erfasster Stärkenwert LOG(V) größer als ein zuvor berechneter Medianwert V(50) oder kleiner als ein Wert, der erhalten wird durch Subtrahieren einer zuvor berechneten Standardabweichung σ von dem zuvor berechneten Medianwert V(50), dann wird als eine gegenwärtige Standardabweichung σ ein Wert berechnet, der erhalten wird durch Addieren eines vorbestimmten Werts C(4) (C(3) und C(4) sind beispielsweise gleiche Werte) zu der zuvor berechneten Standardabweichung σ. Ein Verfahren zur Berechnung des Medianwerts V(50) und der Standardabweichung σ ist jedoch hierauf nicht beschränkt. Ferner können Anfangswerte des Medianwerts V(50) und der Standardabweichung σ auch Werte sein, die im Voraus eingestellt wurden, oder die auch „0" sein können.
Gemäß der Darstellung in 8 wird ein Wert als der Wert BGL (background level) berechnet, der erhalten wird durch Subtrahieren des Produkts einer Standardabweichung σ und eines Koeffizienten U(1) von einem Medianwert V(50). Ferner wird als der Klopfbestimmungspegel V(KD) ein Wert berechnet, der erhalten wird durch Addieren des Produkts der Standardabweichung σ und des Koeffizienten U(2) (U(2) ist eine Konstante und beispielsweise gilt: U(2) = 4) zu diesem Wert BGL.
Somit ist der Klopfbestimmungspegel V(KD) ein Wert, der erhalten wird durch Addieren des Produkts eines Koeffizienten U(3) (U(3) ist eine Konstante und es gilt beispielsweise: U(3) = 3) und einer Standardabweichung σ zu dem Medianwert V(50). Ein Verfahren des Berechnens des Klopfbestimmungspegels V(KD) ist hierauf jedoch nicht beschränkt.
Es wird bestimmt, dass die Häufigkeit der Stärkenwerte LOG(V), die größer als der Klopfbestimmungspegel V(KD) ist, eine Häufigkeit des Auftretens des Klopfens darstellt. Auf der Basis der Häufigkeit des Auftretens des Klopfens wird der Bestimmungswert V(KX) korrigiert. Die Häufigkeitsverteilung der Stärkenwerte LOG(V) wird für jeden der vorstehend beschriebenen Bereiche gebildet, und der Bestimmungswert V(KX) wird für jeden dieser Bereiche korrigiert.
Die Koeffizienten U(1) bis U(3) sind Koeffizienten, die erhalten werden auf der Basis von Daten und Ermittlungen in Verbindung mit Experimenten und dergleichen. Es ist ebenfalls möglich, andere Werte als „1", „3", und „4" als Koeffizienten U(1) bis U(3) zu verwenden.
Gemäß der Darstellung in 9 wird die Standardabweichung σ im Einzelnen beschrieben. Die Standardabweichung σ wird unter Verwendung der Stärkenwerte LOG(V) berechnet, die gleich einem oder größer als ein Medianwert VMED sind. Gemäß der Darstellung in 9 wird eine Standardabweichung σ als eine Differenz zwischen einem Wert A, bei dem die akkumulative Summe der Häufigkeiten der Stärkenwerte LOG(V) von dem Minimumwert X% erreicht, und einem Wert B, bei dem die akkumulative Summe der Häufigkeiten der Stärkenwerte LOG(V) von dem Minimumwert Y% erreicht, berechnet (B > A).
In der Darstellung von 10 ist Y% eine Proportion bzw. ein Anteil der Stärkenwerte LOG(V), in Verbindung mit den Werten in einem Bereich von dem Minimumwert bis VMED – σ, wenn die Häufigkeitsverteilung der Stärkenwerte LOG(V) eine Normalverteilung annimmt (wenn Klopfen nicht auftritt). Diese Anteile stellen ein theoretisches Zahlenmaterial dar, das auf der Basis von Experimenten, Simulationen und dergleichen im Voraus bestimmt wird. Der Wert BGL und ein Klopfbestimmungspegel V(KD) werden unter Verwendung einer derartigen Standardabweichung σ berechnet.
Gemäß der Darstellung in 11 wird ein Steuerungsaufbau (Steuerungsstruktur) eines Programms nachstehend beschrieben, das mittels der Maschinen-ECU 200 verarbeitet wird, wobei diese die Zündzeitsteuerungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt und zur Steuerung der Zündzeit durch Bestimmen, ob Klopfen in jedem Zündzyklus aufgetreten ist oder nicht, dient.
Gemäß Schritt 100 erfasst die Maschinen-ECU 200 die Maschinendrehzahl NE auf der Basis eines Signals, das von dem Kurbelwinkelpositionssensor 306 gesendet wird, und erfasst eine Ansaugluftmenge KL auf der Basis eines von dem Luftströmungsmesser 314 gesendeten Signals.
In Schritt S102 erfasst die Maschinen-ECU 200 die Stärke der Vibration der Maschine 100 auf der Basis eines von dem Klopfsensor 300 gesendeten Signals. Die Stärke und die Vibration werden als eine Ausgangsspannung des Klopfsensors 300 ausgedrückt. Die Stärke der Vibration kann auch als ein Wert entsprechend der Ausgangsspannung des Klopfsensors 300 ausgedrückt werden. Die Erfassung der Stärke wird zwischen dem oberen Totpunkt und 90° (einem Kurbelwinkel von 90°) in einem Verbrennungstakt bzw. einem Arbeitstakt durchgeführt.
In Schritt S104 berechnet die Maschinen-ECU 200 einen Wert (den integrierten Wert), der erhalten wird durch Integrieren der Ausgangsspannungen (Werte zur Angabe der Stärken der Vibrationen) des Klopfsensors 300 für alle 5° (d.h. für 5°) des Kurbelwinkels (Kurbelwellenwinkel). Der integrierte Wert wird für Vibrationen in jedem aus dem ersten bis dritten Frequenzband A bis C berechnet. Ferner werden integrierte Werte des ersten bis dritten Frequenzbands A bis C addiert, um den Kurbelwinkeln zu entsprechen und um auf diese Weise eine Vibrationswellenform der Maschine 100 zu ermitteln.
In Schritt S106 berechnet die Maschinen-ECU 200 den größten integrierten Wert (Spitzenwert P) aus den integrierten Werten in einer synthetisierten Wellenform (Vibrationswellenform der Maschine 100) des ersten bis dritten Frequenzbands A bis C.
In Schritt S108 normiert die Maschinen-ECU 200 die Vibrationswellenform der Maschine 100. Hierbei bedeutet ein Normieren das Ausdrücken der Größe der Vibration als eine dimensionslose Zahl in einem Bereich von 0 bis 1, und im Einzelnen durch Dividieren jedes integrierten Werts (Integralwert) durch den berechneten Spitzenwert.
In Schritt S110 berechnet die Maschinen-ECU 200 den Korrelationskoeffizienten K, der ein Wert ist bezüglich der Abweichung der normierten Vibrationswellenform und des Klopfwellenformmodells zueinander. In Schritt S112 berechnet die Maschinen-ECU 200 eine Klopfstärke N.
In Schritt S114 bestimmt die Maschinen-ECU 200, ob der Korrelationskoeffizient K größer als ein vorbestimmter Wert und die Klopfstärke N größer als der Bestimmungswert V(KX) ist. Ist der Korrelationskoeffizient K größer als ein vorbestimmter Wert und ist die Klopfstärke N größer als der Bestimmungswert V(KX) (JA in Schritt S114), dann geht der Ablauf über zu Schritt S116. Andernfalls (NEIN in Schritt S114) geht der Ablauf zu Schritt S120 über.
In Schritt S116 bestimmt die Maschinen-ECU 200, dass ein Klopfen in der Maschine 100 aufgetreten ist. In Schritt S118 verzögert die Maschinen-ECU 200 die Zündzeit (Einstellung nacheilend). In Schritt S120 bestimmt die Maschinen-ECU 200, dass in der Maschine 100 kein Klopfen aufgetreten ist. Die Maschinen-ECU 200 bewirkt in Schritt S122 eine voreilende Einstellung der Zündzeit.
Unter Bezugnahme auf 12 wird ein Steuerungsaufbau eines Programms zum Einstellen des Bestimmungswerts V(KX) nachstehend im Einzelnen beschrieben, das mittels der Maschinen-ECU 200 durchgeführt bzw. verarbeitet wird, die die Zündzeitsteuerungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt.
In Schritt S200 berechnet die Maschinen-ECU den Stärkenwert LOG(V) aus der Stärke V, die auf der Basis eines von dem Klopfsensor 300 übertragenen Signals ermittelt wird. Die Stärke V ist ein Spitzenwert (Spitzenwert des integrierten Werts alle 5°) zwischen vorbestimmten Kurbelwinkeln.
In Schritt S202 berechnet die Maschinen-ECU 200 einen Medianwert V(50) und eine Standardabweichung σ der berechneten Stärkenwerte LOG(V). Dabei ist zu beachten, dass der Medianwert V(50) und die Standardabweichung σ jedes Mal dann berechnet werden können, wenn Stärkenwerte LOG(V) für N Zyklen (N ist eine natürliche Zahl und kann beispielsweise N = 200 annehmen) extrahiert bzw. herausgegriffen werden.
In Schritt S204 berechnet die Maschinen-ECU 200 den Wert BGL und einen Klopfbestimmungspegel V(KD) auf der Basis des berechneten Medianwerts V(50) und der Standardabweichung σ.
In Schritt S206 bestimmt die Maschinen-ECU 200, ob der Klopfbestimmungspegel (KD) größer ist als das Produkt des gegenwärtigen Bestimmungswerts V(KX) und eines Koeffizienten K (beispielsweise K = 1,5). Ist der Klopfbestimmungspegel V(KD) größer als das Produkt des gegenwärtigen Bestimmungswerts V(KX) und des Koeffizienten K (JA in Schritt S206), dann geht die Verarbeitung über zu Schritt S218. Andernfalls (NEIN in Schritt S206) geht der Ablauf über zu Schritt S208.
In Schritt S208 zählt die Maschinen-ECU 200 den Anteil (Proportion) der Stärkenwerte LOG(V), die größer als der Klopfbestimmungspegel V(KD) sind, zum Herausgreifen der Stärkenwerte LOG(V) als einen Klopfanteil (Klopfproportion) KC.
In Schritt S210 bestimmt die Maschinen-ECU 200, ob die Stärkenwerte LOG(V) für N Zyklen, seit der vorherige Bestimmungswert V(KX) korrigiert wurde, extrahiert bzw. herausgegriffen wurden. Wurden Stärkenwerte LOG(V) für N Zyklen herausgegriffen (JA in Schritt S210), dann geht der Ablauf über zu Schritt S212. Im anderen Fall (NEIN in Schritt S210) geht der Ablauf zurück zu Schritt S200.
In Schritt S212 bestimmt die Maschinen-ECU 200, ob der Klopfanteil KC größer als ein Schwellenwert KC(0) ist oder nicht. Ist der Klopfanteil KC größer als der Schwellenwert KC(0) (JA in Schritt S212), dann geht der Ablauf über zu Schritt S214. Im anderen Fall (NEIN in Schritt S212) geht der Ablauf über zu Schritt S216.
In Schritt S214 vermindert die Maschinen-ECU 200 den Bestimmungswert V(KX) um einen vorbestimmten Korrekturbetrag A (1). In Schritt S216 vergrößert die Maschinen-ECU 200 den Bestimmungswert V(KX) um einen vorbestimmten Korrekturbetrag A (2).
In Schritt S218 vermindert die Maschinen-ECU 200 den Bestimmungswert V(KX) um einen vorbestimmten Korrekturbetrag A (3) (A(3) > A(1)).
In Schritt S220 speichert die Maschinen-ECU 200 den Bestimmungswert V(KX) in dem Speicher SRAM 204. Danach endet der Ablauf.
Der Betrieb der Maschinen-ECU 200, die die Zündzeitsteuerungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel darstellt und die auf dem vorstehenden Aufbau und den Ablaufdiagrammen beruht, wird nachstehend im Einzelnen beschrieben.
Während eines Betriebs der Maschine 100 wird die Maschinendrehzahl NE auf der Basis eines von dem Kurbelwinkelpositionssensor 306 gesendeten Signals ermittelt und es wird ferner die Ansaugluftmenge KL auf der Basis eines von dem Luftströmungsmesser 314 gesendeten Signals ermittelt (Schritt S100). Auf der Basis des von dem Klopfsensor 300 gesendeten Signals wird des Weiteren eine Stärke der Vibration der Maschine 100 ermittelt (Schritt S102).
Zwischen dem oberen Totpunkt und 90° in dem Verbrennungstakt (Arbeitstakt) wird der integrierte Wert für alle 5° von Vibrationen in jedem des ersten bis dritten Frequenzbands A bis C berechnet (Schritt S104). Die berechneten integrierten Werte in dem ersten bis dritten Frequenzband A bis C werden addiert, um den Kurbelwinkeln zu entsprechen, so dass die vorstehend beschriebene Vibrationswellenform der Maschine 100 gemäß der Darstellung in 4 erfasst werden kann.
Da ein integrierter Wert für alle 5 Grad verwendet wird zur Erfassung einer Vibrationswellenform, ist es möglich, eine Vibrationswellenform zu erfassen, bei der schwierige Vibrationen unterdrückt sind. Auf diese Weise wird es einfach, die erfasste Vibrationswellenform und das Klopfwellenformmodell miteinander zu vergleichen.
Auf der Basis der berechneten integrierten Werte wird der Spitzenwert P der integrierten Werte in der synthetisierten Wellenform (Vibrationswellenform der Maschine 100) des ersten bis dritten Frequenzbands A bis C berechnet (Schritt S106).
Der integrierte Wert der Vibrationswellenform der Maschine 100 wird durch den berechneten Spitzenwert dividiert, um auf diese Weise die Vibrationswellenform zu normieren (Schritt S108). Durch die Normierung werden die Stärken der Vibrationen in der Vibrationswellenform als dimensionslose Zahlen in einem Bereich von 0 bis 1 ausgedrückt. Es ist auf diese Weise möglich, die erfasste Vibrationswellenform und das Klopfwellenformmodell ungeachtet der Stärke der Vibration miteinander zu vergleichen. Es ist daher unnötig, eine größere Anzahl von Klopfwellenformmodellen entsprechend den Stärken der Vibration zu speichern, so dass es daher einfacher wird, das Klopfwellenformmodell zu bilden.
Werden die Zeit, bei der die Größe der Vibration zu einem Maximalwert in der Vibrationswellenform nach der Normierung wird, und die Zeit, bei der die Größe der Vibration zu einem Maximalwert in dem Klopfwellenformmodell wird, synchronisiert (siehe 6), dann wird ein Absolutwert ΔS (I) der Abweichung zwischen der Vibrationswellenform nach der Normierung und dem Klopfwellenformmodell bei jedem Kurbelwinkel berechnet. Auf der Basis des Gesamtwerts ΔS (I), d.h. auf der Basis von σΔS (I) und dem Wert S, der erhalten wird durch Integrieren der Stärke der Vibration in dem Klopfwellenformmodell durch den Kurbelwinkel, wird ein Korrelationskoeffizient K berechnet gemäß K = (S – σΔS (I))/S (Schritt S110). Es ist auf diese Weise möglich, einen Grad der Übereinstimmung zwischen der erfassten Vibrationswellenform und dem Klopfwellenformmodell in eine Zahl (Zahlenwert, Nummer) umzuwandeln, um den Grad in objektiver Weise bestimmen zu können. Es ist ferner durch Vergleichen der Vibrationswellenform und des Vibrationswellenformmodells miteinander möglich, zu analysieren, ob die Vibration eine Vibration zu einer Zeit des Klopfens ist oder nicht, gegenüber dem Verhalten der Vibration, wie einer Abschwächungstendenz der Vibration.
Ferner wird die Klopfstärke N durch Dividieren des Spitzenwerts P (eines Werts, der erhalten wird durch logarithmisches Umwandeln des Spitzenwerts P) durch den Wert BGL berechnet (Schritt S112). Es ist auf diese Weise möglich, in Verbindung mit mehreren Einzelheiten zu analysieren, ob die Vibration der Maschine 100 auf dem Klopfen der Maschine 100 beruht oder nicht, auf der Basis der Stärke der Vibration.
Ist der Klopfkoeffizient K größer als ein vorbestimmter Wert und ist die Klopfstärke N größer als ein vorbestimmter Bestimmungswert V(KX) (JA in Schritt S114), dann wird bestimmt, dass ein Klopfen aufgetreten ist (Schritt S116), und es wird die Zündzeit verzögert (nacheilend eingestellt) (Schritt S118). Im Ergebnis wird das Auftreten des Klopfens unterdrückt. Ist hingegen der Korrelationskoeffizient K nicht größer als ein vorbestimmter Wert oder ist die Klopfstärke N nicht größer als ein vorbestimmter Bestimmungswert (NEIN in Schritt S114), dann wird bestimmt, dass das Klopfen nicht aufgetreten ist (Schritt S120), und es wird die Zündzeit voreilend eingestellt (Schritt S122). Durch Vergleichen der Klopfstärke N und des Bestimmungswerts V(KX) miteinander wird für jeden Zündzyklus bestimmt, ob ein Klopfen aufgetreten ist oder nicht, und es wird die Zündzeit nacheilend oder voreilend eingestellt.
Ferner kann die Stärke der gleichen Vibration, die in der Maschine 100 auftritt, als unterschiedliche Werte infolge der Änderung in den Anfangswerten und einer Verschlechterung des Klopfsensors 300 bestimmt werden. Es ist in einem derartigen Fall erforderlich, den Bestimmungswert V(KX) zu korrigieren und zu bestimmen, ob ein Klopfen aufgetreten ist oder nicht, unter Verwendung des Bestimmungswerts V(KX) entsprechend der tatsächlich erfassten Stärke.
Daher wird in der Maschinen-ECU 200, die die Zündzeitsteuerungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel darstellt, der Stärkenwert LOG(V) berechnet (Schritt S200). Der Medianwert V(50) und die Standardabweichung σ der berechneten Stärkenwerte LOG(V) werden berechnet (Schritt S202). Auf der Basis des berechneten Medianwerts V(50) und der Standardabweichung σ werden der Wert BGL und ein Klopfbestimmungspegel V(KD) berechnet (Schritt S204).
Gemäß der Darstellung in 13 wird die Häufigkeitsverteilung der Stärkenwerte LOG(V) zu einer Normalverteilung, wenn in der Maschine 100 kein Klopfen auftritt. Hierbei stimmen der Maximalwert V(MAX) des Stärkenwerts LOG(V) und der Klopfbestimmungspegel V(KD) miteinander überein.
Wird andererseits eine größere Stärke V ermittelt und wird ein größerer Stärkenwert LOG(V) durch das Auftreten des Klopfens berechnet, wie es in 14 gezeigt ist, dann wird der Maximalwert V(MAX) größer als der Klopfbestimmungspegel V(KD).
Wird die Häufigkeit des Auftretens des Klopfens des Weiteren größer, dann nimmt gemäß der Darstellung in 15 der Maximalwert V(MAX) weiter größere Werte an bzw. wird größer. Der Medianwert V(50) und die Standardabweichung σ in der Häufigkeitsverteilung werden größer, wenn der Maximalwert V(MAX) größer wird. Im Ergebnis wird der Klopfbestimmungspegel V(KD) ebenfalls größer.
Ein Stärkenwert LOG(V), der kleiner ist als der Klopfbestimmungspegel V(KD) wird nicht als ein Stärkenwert LOG(V) in einem Zyklus bestimmt, in welchem Klopfen aufgetreten ist. Da somit der Klopfbestimmungspegel V(KD) größer wird, wird die Häufigkeit der Bestimmung, dass Klopfen nicht aufgetreten ist, während Klopfen tatsächlich aufgetreten ist, größer. Somit kann die Genauigkeit des Korrigierens des Bestimmungswerts V(KX) verschlechtert werden.
In einem Ausführungsbeispiel wird somit durch Bestimmen, ob der Klopfbestimmungspegel V(KD) größer ist als das Produkt des gegenwärtigen Bestimmungswerts V(KX) und eines Koeffizienten K bestimmt, ob ein Zustand vorliegt oder nicht, bei dem Klopfen häufig auftritt.
Ist der Klopfbestimmungspegel V(KD) kleiner als das Produkt des gegenwärtigen Bestimmungswerts V(KX) und des Koeffizienten K (NEIN in Schritt S206), dann kann gemäß der Darstellung in 16 angenommen werden, dass es sich um einen Zustand handelt, bei dem die Stärke der Vibration relativ klein ist, d.h. ein Zustand, in dem Klopfen nicht häufig auftritt.
Als eine normale Steuerung wird hierbei der Anteil der Stärkenwerte LOG(V), die größer als der Klopfbestimmungspegel V(KD) sind, als ein Klopfanteil (Klopfproportion) KC gezählt (Schritt S208). Werden Stärkenwerte LOG(V) für N Zyklen, seit der vorherige Bestimmungswert V(KX) korrigiert wurde, herausgegriffen (JA in Schritt S210), und ist der Klopfanteil KC größer als der Schwellenwert KC(0) (JA in Schritt S212), dann wird der Bestimmungswert V(KX) um einen vorbestimmten Korrekturbetrag A(1) vermindert, so dass die Häufigkeit der Verzögerungssteuerung der Zündzeit (S118), die durchgeführt wird, größer wird, und dass der Grad der Verzögerung (Nacheilung) ebenfalls größer wird (Schritt S214).
Ist der Klopfanteil KC kleiner als der Schwellenwert KC(0) (NEIN in Schritt S212), dann vergrößert die Maschinen-ECU 200 den Bestimmungswert V(KX) um einen vorbestimmten Korrekturbetrag A(2), so dass die Häufigkeit der durchgeführten Voreilungssteuerung der Zündzeit größer wird. Der Bestimmungswert V(KX) der Klopfbestimmung für jeden Zündzyklus kann in angemessener Weise korrigiert werden, um die Zündzeit in angemessener Weise zu korrigieren.
Ist andererseits gemäß der Darstellung in 17 der Klopfbestimmungspegel V(KD) größer als das Produkt des gegenwärtigen Bestimmungswerts V(KX) und eines Koeffizienten K (JA in Schritt S206), dann kann angenommen werden, dass es sich um einen Zustand handelt, bei dem die Stärke der Vibration relativ groß ist, d.h. um einen Zustand, bei dem das Klopfen häufig auftritt. Es ist in diesem Fall erforderlich, den Bestimmungswert V(KX) schnell zu vermindern, so dass die Häufigkeit der durchgeführten Verzögerungssteuerung der Zündzeit (S118) höher wird und der Grad der Verzögerung ebenfalls größer wird.
Der Bestimmungswert V(KX) wird somit durch einen Korrekturbetrag A(3) vermindert, der größer ist als ein Korrekturbetrag A(1) (Schritt S218). Tritt Klopfen häufig auf, dann kann die Verzögerungssteuerung der Zündzeit häufig durchgeführt werden, um auf diese Weise ein Unterdrücken des Auftretens des Klopfens zu bewirken.
Ist gemäß dem Vorstehenden und in Verbindung mit der Maschinen-ECU, die die Zündzeitsteuerungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel darstellt, der Klopfbestimmungspegel V(KD), der als ein Wert berechnet wird, der erhalten wird durch Addieren des Produkts der Standardabweichung σ der Stärkenwerte LOG(V) und des Koeffizienten U(3) zu dem Medianwert V(50), größer als das Produkt des Bestimmungswerts V(KX) und des Koeffizienten K, dann wird der Bestimmungswert V(KX) vermindert. Wird angenommen, dass es sich um einen Zustand handelt, bei dem Klopfen häufig aufgetreten ist, dann kann somit eine Bestimmung, dass Klopfen aufgetreten ist, auf einfache Weise bei einer Klopfbestimmung für jeden Zündzyklus durchgeführt werden. Somit kann die Zündzeit häufiger verzögert (nacheilend eingestellt) werden. Im Ergebnis kann ein Klopfen unterdrückt werden.
Dabei ist zu beachten, dass während in dem Ausführungsbeispiel der Bestimmungswert V(KX) vermindert wird, wenn der Klopfbestimmungspegel V(KD) größer ist als das Produkt des Bestimmungswerts V(KX) und des Koeffizienten, der Bestimmungswert V(KX) vermindert werden kann, wenn der Klopfbestimmungspegel V(KD) größer ist als die Summe des Bestimmungswerts V(KX) und eines vorbestimmten Werts. In diesem Fall kann das Produkt der Standardabweichung σ und eines Koeffizienten als der vorbestimmte Wert verwendet werden.
Anstelle des Klopfbestimmungspegels V(KD) kann ein Wert verwendet werden, der unterschiedlich ist zu dem Klopfbestimmungspegel V(KD) und der erhalten werden kann durch Addieren des Produkts der Standardabweichung σ und eines Koeffizienten zu dem Medianwert V(50).
Ist die Stärke der Vibration infolge eines Rauschens groß, dann ist die Differenz zwischen dem Maximalwert der integrierten Werte zur Zeit des Klopfens und dem Maximalwert der integrierten Werte infolge des Rauschens klein, und es ist gemäß der Darstellung in 18 schwierig, zwischen dem Klopfen und dem Rauschen aus der Klopfstärke N zu unterscheiden. Es ist daher gemäß der Darstellung in 18 ebenfalls möglich, die Klopfstärke N unter Verwendung der Summe der integrierten Werte in der Vibrationswellenform (ein Wert, der erhalten wird durch Integrieren sämtlicher Ausgangsspannungen des Klopfsensors 300 in dem Klopferfassungsbereich) anstelle des Spitzenwerts P der integrierten Werte zu berechnen. Mit anderen Worten, es ist ebenfalls möglich, die Klopfstärke N durch Dividieren der Summe der integrierten Werte in der Vibrationswellenform durch den Wert BGL zu berechnen.
Da ferner gemäß der Darstellung in 19 eine Periode, innerhalb der Vibrationen infolge von Rauschen auftreten, kürzer ist als eine Periode, in der Vibrationen infolge des Klopfens auftreten, kann eine Differenz zwischen der Summe der integrierten Werte des Klopfens und derjenigen des Rauschens groß werden. Durch Berechnen der Klopfstärke N auf der Basis der Summe der integrierten Werte ist es möglich, eine große Differenz zwischen der Klopfstärke N, die zu der Zeit des Klopfens berechnet wurde, und der Klopfstärke N, die als Ergebnis des Rauschens berechnet wurde, zu erhalten. Es ist auf diese Weise möglich, in klarer Weise zwischen Vibrationen infolge des Klopfens und Vibrationen infolge des Rauschens zu unterscheiden.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend beschrieben und im Einzelnen veranschaulicht wurde, ist jedoch die vorliegende Beschreibung in Verbindung mit den Ausführungsbeispielen nicht einschränkend auszulegen, wobei der Bereich der vorliegenden Erfindung durch die zugehörigen Patentansprüche bestimmt ist.
Gemäß der vorstehenden Darstellung verarbeitet eine Maschinen-ECU ein Programm, das die folgenden Schritte umfasst: Berechnen (S200) eines Stärkenwerts LOG(V) aus einer mittels eines Klopfsensors erfassten Stärke V; Berechnen (S202) eines Medianwerts V(50) und einer Standardabweichung σ der berechneten Stärkenwerte LOG(V); Berechnen (S204) eines Klopfbestimmungspegels V(KD), der ein Wert ist, der erhalten wird durch Addieren eines Produkts der Standardabweichung σ und eines Koeffizienten U(3) zu dem Medianwert V(50); und, wenn der Klopfbestimmungspegel V(KD) größer als das Produkt des Bestimmungswerts V(KX) und eines Koeffizienten K ist (JA in Schritt S206), Vermindern (Schritt S218) des Bestimmungswerts V(KX). Ist eine unter Verwendung der Stärke V berechnete Klopfstärke N größer als der Bestimmungswert V(KX), dann wird die Zündzeit verzögert bzw. nacheilend eingestellt.

Claims

Vorrichtung zur Steuerung der Zündzeit einer Brennkraftmaschine, mit: einem Klopfbestimmungssensor (300) zur mehrfachen Erfassung der Stärke der in der Brennkraftmaschine (100) auftretenden Vibration, und einer Betriebseinheit (200), die mit dem Klopfsensor (300) verbunden ist, wobei die Betriebseinheit (200) eine Klopfstärke bezüglich einer Stärke der Vibration infolge des Klopfens in Verbindung mit der mittels des Klopfsensors (300) erfassten Stärke berechnet, die Betriebseinheit (200) die Zündzeit der Brennkraftmaschine (100) auf der Basis eines Ergebnisses des Vergleichs zwischen der Klopfstärke und einem vorbestimmten ersten Bestimmungswert steuert, die Betriebseinheit (200) einen Medianwert und eine Standardabweichung der mittels des Klopfsensors (300) erfassten Stärken berechnet, und die Betriebseinheit (200) den ersten Bestimmungswert korrigiert, so dass der Grad der Nacheilung der Zündzeit größer wird, wenn ein zweiter Bestimmungswert, der durch Addieren eines Produkts der Standardabweichung und eines vorbestimmten Koeffizienten zu dem Medianwert berechnet wird, größer ist als der erste Bestimmungswert.
Vorrichtung zur Steuerung der Zündzeit einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, wobei die Betriebseinheit (200) ferner auf der Basis des ersten Bestimmungswerts einen dritten Bestimmungswert berechnet, der größer ist als der erste Bestimmungswert, die Betriebseinheit (200) den ersten Bestimmungswert korrigiert, so dass der Grad der nacheilenden Einstellung der Zündzeit größer wird, wenn der zweite Bestimmungswert größer als der erste Bestimmungswert ist, da der zweite Bestimmungswert größer ist als der dritte Bestimmungswert.
Vorrichtung zur Steuerung der Zündzeit einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, wobei die Betriebseinheit (200) den dritten Bestimmungswert durch Multiplizieren des ersten Bestimmungswerts mit einem vorbestimmten Wert berechnet.
Vorrichtung zur Steuerung der Zündzeit einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, wobei die Betriebseinheit (200) den dritten Bestimmungswert durch Addieren eines vorbestimmten Werts zu einem ersten vorbestimmten Wert berechnet.
Vorrichtung zur Steuerung der Zündzeit der Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, wobei die Betriebseinheit (200) die Zündzeit nacheilend steuert, wenn die Klopfstärke größer ist als der erste Bestimmungswert, und die Betriebseinheit (200) den ersten Bestimmungswert korrigiert, so dass der erste Bestimmungswert kleiner wird.
Verfahren zur Steuerung der Zündzeit einer Brennkraftmaschine, mit den Schritten: mehrfaches Bestimmen (300) der Stärke einer in der Brennkraftmaschine (100) auftretenden Vibration, Berechnen einer Klopfstärke bezüglich einer Stärke der Vibration infolge des Klopfens in Verbindung mit jeder erfassten Stärke, Steuern der Zündzeit der Brennkraftmaschine (100) auf der Basis eines Vergleichsergebnisses zwischen der Klopfstärke und einem vorbestimmten ersten Bestimmungswert, Berechnen eines Medianwerts und einer Standardabweichung der erfassten Stärken, und Korrigieren des ersten Bestimmungswerts, so dass der Grad der Nacheilung der Zündzeit größer wird, wenn ein zweiter vorbestimmter Wert, der berechnet wird durch Addieren eines Produkts der Standardabweichung und eines vorbestimmten Koeffizienten zu dem Medianwert, größer ist als der erste Bestimmungswert.
Verfahren zur Steuerung der Zündzeit einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, ferner mit einem Schritt des Berechnens eines dritten Bestimmungswerts, der größer ist als der erste Bestimmungswert, auf der Basis des ersten Bestimmungswerts, wobei der Schritt des Korrigierens des ersten Bestimmungswerts einen Schritt des Korrigierens des ersten Bestimmungswerts umfasst, so dass der Grad der Nacheilung der Zündzeit größer wird, wenn der zweite Bestimmungswert größer ist als der erste Bestimmungswert, wobei der zweite Bestimmungswert größer ist als der dritte Bestimmungswert.
Verfahren zur Steuerung der Zündzeit einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, wobei der Schritt des Berechnens des dritten Bestimmungswerts einen Schritt des Berechnens des dritten Bestimmungswerts durch Multiplizieren des ersten Bestimmungswerts mit einem vorbestimmten Wert umfasst.
Verfahren zur Steuerung der Zündzeit einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, wobei der Schritt des Berechnens des Bestimmungswerts einen Schritt des Berechnens des dritten Bestimmungswerts durch Addieren eines vorbestimmten Werts zu einem ersten Bestimmungswert umfasst.
Verfahren zur Steuerung der Zündzeit einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, wobei der Schritt des Steuerns der Zündzeit der Brennkraftmaschine (100) einen Schritt des Steuerns der Zündzeit als nacheilend umfasst, wenn die Klopfstärke größer ist als der erste Bestimmungswert, und der Schritt des Korrigierens des ersten Bestimmungswerts einen Schritt des Korrigierens des ersten Bestimmungswerts umfasst, so dass der erste Bestimmungswert größer wird.
Vorrichtung zur Steuerung der Zündzeit einer Brennkraftmaschine, mit: einer Erfassungseinrichtung (300) zur mehrfachen Erfassung einer Stärke der in der Brennkraftmaschine (100) auftretenden Vibration, einer ersten Berechnungseinrichtung (200) zur Berechnung einer Klopfstärke bezüglich einer Stärke der Vibration infolge des Klopfens in Abhängigkeit von jeder mittels der Erfassungseinrichtung (300) erfassten Stärke, einer Steuerungseinrichtung (200) zur Steuerung der Zündzeit der Brennkraftmaschine (100) auf der Basis eines Vergleichsergebnisses zwischen der Klopfstärke und einem vorbestimmten ersten Bestimmungswert, einer zweiten Berechnungseinrichtung (200) zur Berechnung eines Medianwerts und einer Standardabweichung der mittels der Erfassungseinrichtung (300) erfassten Stärken, und einer Korrektureinrichtung (200) zur Korrektur des ersten Bestimmungswerts, so dass der Grad der Nacheilung der Zündzeit durch die Steuerungseinrichtung (200) größer wird, wenn ein zweiter Bestimmungswert, der berechnet wird durch Addieren eines Produkts der Standardabweichung und eines vorbestimmten Koeffizienten zu dem Medianwert, größer ist als der erste Bestimmungswert.
Vorrichtung zur Steuerung der Zündzeit einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 11, ferner mit: einer dritten Berechnungseinrichtung (200) zur Berechnung eines dritten Bestimmungswerts, der größer ist als der erste Bestimmungswert, auf der Basis des ersten Bestimmungswerts, wobei die Korrektureinrichtung (200) eine Einrichtung umfasst zum Korrigieren des ersten Bestimmungswerts, so dass der Grad der Nacheilung der Zündzeit durch die Steuerungseinrichtung (200) größer wird, wenn der zweite Bestimmungswert größer ist als der erste Bestimmungswert, da der zweite Bestimmungswert größer ist als der dritte Bestimmungswert.
Vorrichtung zur Steuerung der Zündzeit der Brennkraftmaschine nach Anspruch 12, wobei die dritte Berechnungseinrichtung (200) eine Einrichtung umfasst zur Berechnung des dritten Bestimmungswerts durch Multiplizieren des ersten Bestimmungswerts mit einem vorbestimmten Wert.
Vorrichtung zur Steuerung der Zündzeit einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 12, wobei die dritte Berechnungseinrichtung (200) eine Einrichtung umfasst zur Berechnung eines dritten Bestimmungswerts durch Addieren eines vorbestimmten Werts zu dem ersten Bestimmungswert.
Vorrichtung zur Steuerung der Zündzeit der Brennkraftmaschine nach Anspruch 11, wobei die Steuerungseinrichtung (200) eine Einrichtung aufweist zur Steuerung der Zündzeit als verzögert, wenn die Klopfstärke größer ist als der erste Bestimmungswert, und die Korrektureinrichtung (200) eine Einrichtung umfasst zur Korrektur des ersten Bestimmungswerts, so dass der erste Bestimmungswert kleiner wird.