DE102013019738B3

DE102013019738B3 - Method for operating an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102013019738B3
Application number: DE201310019738
Authority: DE
Inventors: Alexander Stahr
Original assignee: IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Current assignee: IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2015-04-02
Anticipated expiration: 2033-11-28
Also published as: WO2015078433A2; WO2015078433A3

Abstract

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, was einen sicheren Betrieb einer Brennkraftmaschine möglichst nahe der Klopfgrenze erlaubt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels eines Verfahrens zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einer Fremdzündung gelöst, mit einem Regelkreis, wobei ein Klopfpegel-Istwert ermittelt und mit einem Klopfpegel-Sollwert verglichen wird, wobei eine Abweichung zwischen Klopfpegel-Istwert und dem Klopfpegel-Sollwert einem Regler zugeführt wird, der daraus eine Stellgröße bildet, wobei die Stellgröße der Zündzeitpunkt ist oder die Stellgröße den Zündzeitpunkt beeinflusst, wobei die Stellgröße oder der von der Stellgröße beeinflusste Zündzeitpunkt überwacht wird, wobei in Abhängigkeit der Überwachung der Klopfpegel-Sollwert beeinflusst wird.It is an object of the present invention to provide a method which allows safe operation of an internal combustion engine as close as possible to the knock limit. This object is achieved by means of a method for operating an internal combustion engine with a spark ignition, with a control loop, wherein a knock level feedback is determined and compared with a knock level setpoint, wherein a deviation between the knock level feedback and the knock level setpoint supplied to a controller is, which forms a manipulated variable, wherein the manipulated variable is the ignition timing or the manipulated variable affects the ignition timing, wherein the manipulated variable or the affected by the manipulated variable ignition timing is monitored, depending on the monitoring of the knocking level setpoint is influenced.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1.The present invention relates to a method for operating an internal combustion engine having the features according to claim 1.

Gemäß dem Dokument DE 10 2011 103 427 A1 ist es Stand der Technik, eine Brennkraftmaschine mit einer Fremdzündung möglichst nahe der Klopfgrenze zu betreiben. Dazu wird ein Regelkreis gebildet. Ein Klopfpegel-Istwert wird mit einem Klopfpegel-Sollwert verglichen. Eine Abweichung zwischen Klopfpegel-Istwert und Klopfpegel-Sollwert wird einem Regler zugeführt, der daraus eine Stellgröße bildet. Die Stellgröße beeinflusst entweder den Zündzeitpunkt oder ist der Zündzeitpunkt selbst. Der Klopfpegel-Istwert wird beispielsweise in Abhängigkeit des Signals eines Klopfsensors ermittelt. Der Klopfpegel-Sollwert wird insbesondere für die einzelnen Betriebspunkte der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit eines Zusammenhanges zwischen dem Klopfpegel und dem Zündzeitpunkt bestimmt. Der Klopfpegel-Sollwert ist insbesondere der Klopfpegel, bei dem der Zusammenhang zwischen dem Klopfpegel und dem Zündzeitpunkt einen bestimmten Anstieg aufweist. Nachteilig hierbei ist es, dass dadurch, dass der Zusammenhang zwischen dem Klopfpegel und dem Zündzeitpunkt im Bereich um den Klopfpegel-Sollwert einen großen Anstieg aufweist, eine geringe Verstellung des Zündzeitpunktes, etwa eine Frühverstellung um 1 Grad Kurbelwinkel, einen bis zu 30 Prozent größeren Klopfpegel-Istwert zur Folge hat. D. h. es besteht schon bei einer vergleichsweise geringfügigen Frühverstellung des Zündzeitpunktes die Gefahr, die Brennkraftmaschine zu nahe der Klopfgrenze zu betreiben oder diese zu überschreiten.According to the document DE 10 2011 103 427 A1 It is state of the art to operate an internal combustion engine with a spark ignition as close to the knock limit. For this purpose, a control loop is formed. A knock level feedback is compared to a knock level setpoint. A deviation between the knock level actual value and the knock level set value is fed to a controller, which forms a manipulated variable therefrom. The manipulated variable either influences the ignition time or is the ignition time itself. The knock level actual value is determined, for example, as a function of the signal of a knock sensor. The knocking level setpoint is determined in particular for the individual operating points of the internal combustion engine as a function of a relationship between the knocking level and the ignition time. The knocking level setpoint is, in particular, the knocking level at which the relationship between the knocking level and the ignition timing has a certain increase. The disadvantage here is that by the fact that the relationship between the knock level and the ignition point in the range around the knock level setpoint has a large increase, a slight adjustment of the ignition, such as an advance by 1 degree crank angle, up to 30 percent greater knock level Actual value. Ie. even with a comparatively slight advance adjustment of the ignition point, there is the danger of operating the internal combustion engine too close to the knock limit or exceeding it.

Weiterhin ist es gemäß der nachveröffentlichten WO2014/071900A1 Stand der Technik, für die Klopfregelung einen Regler zu verwenden, bei dem der Klopfpegelistwert mit dem adaptierten brennkraftmaschinenindividuellen Grenzklopfpegel verglichen wird. Als Steuergröße wird der Zündwinkel verwendet. In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise wird für den Regler ein PID-Regler eingesetzt.Furthermore, it is according to the post-published WO2014 / 071900A1 Prior art, for the knock control to use a controller in which the Klopfpegelistwert is compared with the adapted engine-specific Grenzklopfpegel. The control variable used is the ignition angle. In accordance with the invention advantageously a PID controller is used for the controller.

Weiterhin ist gemäß der DE10219659A1 ein Verfahren mit folgenden Merkmalen Stand der Technik. Entsprechend diesem Verfahren wird zur Bestimmung des Zündwinkels für elektronische Steuerungen von Brennkraftmaschinen im dynamischen Prüfstand zur Bestimmung des Zündwinkels jeweils für einen Drehzahl-/Last-Betriebspunkt und Betriebszustand ein Grundzündwinkel und für diesen ein stationärer Drehzahl-/Last-Betriebspunkt eingestellt, sodann wird die Brennkraftmaschine für eine festgelegte Zeitdauer in diesem Betriebszustand betrieben. Dann wird während einer Zeitdauer ein Startzündwinkel eingestellt und der Zündwinkel in Inkrementen in Richtung ”spät” verstellt, bis bei einem Endzündwinkel eine Bauteilgrenztemperatur erreicht wird und/oder Verbrennungsaussetzer festgestellt werden.Furthermore, according to the DE10219659A1 a method with the following features of the prior art. According to this method, to determine the ignition angle for electronic controls of internal combustion engines in the dynamic test stand for determining the ignition angle for each speed / load operating point and operating condition a Grundzündwinkel and for this a stationary speed / load operating point is set, then the internal combustion engine operated for a fixed period of time in this operating condition. Then, during a period of time, a starting ignition angle is set and the ignition angle is incremented in the "late" direction until, at a final ignition angle, a component limit temperature is reached and / or combustion misfires are detected.

Der Zündwinkel wird vom Endzündwinkel in Dekrementen in Richtung ”früh” verstellt, bis Klopfen und/oder Verbrennungsaussetzer festgestellt werden. Dabei wird die Stellzeit für die Zündwinkelverstellung lastabhängig festgelegt und an jedem Meßpunkt werden die Meßwerte jeweils während einer Zeitdauer abgetastet.The ignition angle is adjusted from the final ignition angle in decrements in the direction of "early" until knocking and / or misfiring are detected. The positioning time for the ignition angle adjustment is determined depending on the load and at each measuring point, the measured values are each sampled during a period of time.

Darüber hinaus ist gemäß der DE10260012A1 ein Verfahren zur Vermeidung klopfender Verbrennung bei einem Otto-Motor Stand der Technik, wobei in einer Datenauswertungseinrichtung auf Basis der sensorisch erfassten und/oder rechnerisch im Motorsteuergerät ermittelten Betriebsparameter des Motors die Parameter für die dem Zylinderraum zuzuführende Gemischladung ermittelt und aus diesen mit Hilfe von im Motorsteuergerät abgelegten Kennfeldern der klopfenden Verbrennung ein Wert für die klopfende Verbrennung vorausberechnet wird.In addition, according to the DE10260012A1 a method for the prevention of knocking combustion in a gasoline engine prior art, wherein in a data evaluation based on the sensory detected and / or calculated in the engine control unit operating parameters of the engine determines the parameters for the cylinder chamber to be supplied mixture charge and from these with the aid of Engine control unit stored maps of knocking combustion a value for the knocking combustion is calculated in advance.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, was einen sicheren Betrieb einer Brennkraftmaschine möglichst nahe der Klopfgrenze erlaubt.It is therefore an object of the present invention to provide a method which allows safe operation of an internal combustion engine as close as possible to the knock limit.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels eines Verfahrens zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einer Fremdzündung gelöst, mit einem Regelkreis, wobei ein Klopfpegel-Istwert ermittelt und mit einem Klopfpegel-Sollwert verglichen wird, wobei eine Abweichung zwischen Klopfpegel-Istwert und dem Klopfpegel-Sollwert einem Regler zugeführt wird, der daraus eine Stellgröße bildet, wobei die Stellgröße der Zündzeitpunkt ist oder die Stellgröße den Zündzeitpunkt beeinflusst, wobei die Stellgröße oder der von der Stellgröße beeinflusste Zündzeitpunkt überwacht wird, wobei in Abhängigkeit der Überwachung der Klopfpegel-Sollwert beeinflusst wird. Insbesondere wird in Abhängigkeit der Überwachung eine Korrekturgröße gebildet und der Klopfpegel-Sollwert in Abhängigkeit von der Korrekturgröße beeinflusst.This object is achieved by means of a method for operating an internal combustion engine with a spark ignition, with a control loop, wherein a knock level actual value is determined and compared with a knock level setpoint, wherein a deviation between the knock level feedback and the knock level setpoint supplied to a controller is, which forms a manipulated variable, wherein the manipulated variable is the ignition timing or the manipulated variable affects the ignition timing, wherein the manipulated variable or the Controlled by the manipulated variable ignition timing is monitored, depending on the monitoring of the knocking level setpoint is influenced. In particular, a correction variable is formed as a function of the monitoring, and the knock level set value is influenced as a function of the correction variable.

Die Stellgröße kann wie beschrieben der Zündzeitpunkt selbst sein oder aber die Stellgröße beeinflusst den Zündzeitpunkt, beispielsweise dadurch, dass die Stellgröße ein Faktor ist, mit dem der Zündzeitpunkt multipliziert wird oder die Stellgröße ist ein Term, der zu dem Zündzeitpunkt hinzuaddiert bzw. von dem Zündzeitpunkt abgezogen wird. Insbesondere wird der Klopfpegel-Sollwert entsprechend der Korrekturgröße vermindert. Auf diese Weise wird sicher verhindert, dass die Brennkraftmaschine zu nahe an der Klopfgrenze betrieben oder die Klopfgrenze überschritten wird, da die Stellgröße oder der von der Stellgröße beeinflusste Zündzeitpunkt überwacht wird und in Abhängigkeit von dieser Überwachung insbesondere bei zu großen Stellbewegungen der Stellgröße bzw. zu großen Stellbewegungen des durch die Stellgröße beeinflussten Zündzeitpunktes der Klopfpegel-Sollwert vermindert wird. Ohne viel Aufwand ist durch die Überwachung der Stellgröße oder des durch die Stellgröße beeinflussten Zündzeitpunktes der sichere Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einer Fremdzündung mit einem Regler mit bestimmten Parametern möglich, auch wenn der Zusammenhang zwischen dem Klopfpegel und dem Zündzeitpunkt im Bereich um den Klopfpegel-Sollwert einen großen Anstieg aufweist und der Anstieg beispielsweise in Abhängigkeit des jeweiligen Betriebspunktes unterschiedlich groß ist.The manipulated variable may, as described, be the ignition time itself or the manipulated variable influences the ignition time, for example by the manipulated variable being a factor with which the ignition point is multiplied or the manipulated variable being a term added to the ignition point or from the ignition point is deducted. In particular, the knock level setpoint is decreased according to the correction amount. In this way, it is reliably prevented that the internal combustion engine is operated too close to the knock limit or the knock limit is exceeded, since the manipulated variable or the controlled by the manipulated variable ignition timing is monitored and in response to this monitoring in particular at too large actuating movements of the manipulated variable or large adjusting movements of the manipulated variable influenced by the ignition timing of the knock level setpoint is reduced. Without much effort is the monitoring of the manipulated variable or influenced by the manipulated variable ignition timing safe operation of an internal combustion engine with spark ignition with a controller with certain parameters possible, even if the relationship between the knock level and the ignition in the range around the knock level setpoint has large increase and the increase, for example, depending on the operating point varies.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel sowie den abhängigen Patentansprüchen zu entnehmen. In 1 ist ein Regelkreis für einen Betrieb einer Brennkraftmaschine A mit einer Fremdzündung möglichst nahe der Klopfgrenze dargestellt. Ein Klopfpegel-Istwert y wird in Abhängigkeit des Signals eines Klopfsensors ermittelt. Der Klopfpegel-Istwert y entspricht insbesondere einem Spannungswert in Volt. Ein Klopfpegel-Sollwert w wird betriebspunktabhängig vorgegeben und entspricht insbesondere einem Spannungswert in Volt. Der Klopfpegel-Istwert y wird mit dem Klopfpegel-Sollwert w verglichen. Eine Abweichung e zwischen Klopfpegel-Istwert y und dem Klopfpegel-Sollwert w wird einem Regler B zugeführt, der daraus eine Stellgröße u bildet. Die Stellgröße u beeinflusst entweder den Zündzeitpunkt oder ist der Zündzeitpunkt selbst. Wie in 1 gezeigt, ist die Stellgröße u der Zündzeitpunkt selbst. Wie die Stellgröße u den Zündzeitpunkt beeinflusst, ist in 1a gezeigt. Der Zündzeitpunkt wird dabei mittels eines Kennfeldes C beispielsweise in Abhängigkeit der Last und Drehzahl der Brennkraftmaschine A vorgegeben. Der Zündzeitpunkt wird nun von der Stellgröße u beeinflusst, beispielsweise indem die Stellgröße u ein Faktor ist, mit dem der Zündzeitpunkt multipliziert wird oder indem die Stellgröße u ein Wert ist, der zu dem Zündzeitpunkt hinzuaddiert bzw. von dem Zündzeitpunkt abgezogen wird. Der Klopfpegel-Sollwert w wird insbesondere für die einzelnen Betriebspunkte der Brennkraftmaschine A in Abhängigkeit eines Zusammenhanges zwischen dem Klopfpegel KP und dem Zündzeitpunkt bestimmt. Der Zusammenhang zwischen dem Klopfpegel KP und dem Zündzeitpunkt ist in 2 für einen bestimmten Betriebspunkt der Brennkraftmaschine als gestrichelte Linie dargestellt. Außerdem ist in 2 mittels einer gepunkteten Linie der Verlauf der Anstieges a des Zusammenhanges zwischen dem Klopfpegel KP und dem Zündzeitpunkt dargestellt, d. h. die erste Ableitung dieses Zusammenhanges bzw. der Gradient des Klopfpegels KP. Der Klopfpegel-Sollwert w ist nun der Klopfpegel KP, bei dem der Zusammenhang zwischen dem Klopfpegel KP und dem Zündzeitpunkt einen bestimmten Anstieg a aufweist. Beispielsweise bei dem in 2 mittels der durchgezogenen vertikalen Linie dargestellten Zündzeitpunkt, weist der Zusammenhang zwischen dem Klopfpegel KP und dem Zündzeitpunkt einen bestimmten Anstieg a auf, welcher die Klopfgrenze repräsentiert. Mittels des Zusammenhanges zwischen dem Klopfpegel KP und dem Zündzeitpunkt kann nun der Klopfgrenze ein Wert für den Klopfpegel KP zugeordnet werden, wie durch die durchgezogene horizontale Linie dargestellt. Dieser Wert für den Klopfpegel KP entspricht nun dem Klopfpegel-Sollwert w. Wie gemäß 2 zu erkennen ist, ist der Zusammenhang zwischen dem Klopfpegel KP und dem Zündzeitpunkt im Bereich um den Klopfpegel-Sollwert w sehr steil, so dass eine geringe Frühverstellung des Zündzeitpunktes einen deutlichen Anstieg des Klopfpegel-Istwertes y zur Folge hat. D. h. es besteht schon bei einer vergleichsweise geringfügigen Frühverstellung des Zündzeitpunktes die Gefahr, die Brennkraftmaschine A zu nahe der Klopfgrenze zu betreiben oder diese zu überschreiten. Insbesondere bei Anwendung des Regelkreises für einen Betrieb einer Brennkraftmaschine A gemäß 1 oder 1a kann sich das Problem ergeben, dass z. B. bedingt durch eine unterschiedlich starke Nichtlinearität des Zusammenhanges zwischen dem Klopfpegel KP und dem Zündzeitpunkt in den verschiedenen Betriebspunkten der Brennkraftmaschine A, d. h. mal mehr oder weniger steil ansteigendem Klopfpegel KP bei Variation des Zündzeitpunktes, der Regelkreis mehr oder weniger instabil ist und die Stellgröße u oder der von der Stellgröße u beeinflusste Zündzeitpunkt derartige Stellbewegungen ausführt, dass zumindest zeitweise ein unzulässig hoher Klopfpegel-Istwert y auftritt. 3 zeigt den Verlauf der Stellbewegungen der Stellgröße u oder des von der Stellgröße u beeinflussten Zündzeitpunktes. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dadurch ein sicherer Betrieb einer Brennkraftmaschine möglichst nahe der Klopfgrenze erreicht, dass die Stellbewegungen der Stellgröße u oder die Stellbewegungen des von der Stellgröße u beeinflussten Zündzeitpunktes einem Grenzwert G gegenübergestellt werden oder eine aus den Stellbewegungen der Stellgröße u oder den Stellbewegungen des von der Stellgröße u beeinflussten Zündzeitpunktes abgeleitete Kenngröße einem Grenzwert G gegenübergestellt wird, wobei wenn der Grenzwert G verletzt wird, der Klopfpegel-Sollwert w beeinflusst bzw. korrigiert wird. Insbesondere wird der Klopfpegel-Sollwert w derart korrigiert, dass kein unzulässig hoher Klopfpegel-Istwert y durch die Stellbewegungen der Stellgröße u oder die Stellbewegungen des von der Stellgröße u beeinflussten Zündzeitpunktes auftritt. Der Grenzwert G wird daher in Abhängigkeit des Klopfpegel-Istwertes y gebildet, bevorzugt bei der Entwicklung der Brennkraftmaschine A. Insbesondere wird der Klopfpegel-Sollwert w vermindert, wenn der Grenzwert G verletzt wird, so dass kein unzulässig hoher Klopfpegel-Istwert y durch die Stellbewegungen der Stellgröße u oder die Stellbewegungen des von der Stellgröße u beeinflussten Zündzeitpunktes auftritt. Wie in 4 gezeigt, kann der Grenzwert G einer vertikalen strichpunktierten Linie entsprechen, so dass erfindungsgemäß die Amplitude der Stellbewegungen der Stellgröße u oder die Stellbewegungen des von der Stellgröße u beeinflussten Zündzeitpunktes dem Grenzwert G gegenübergestellt wird. Gemäß 4 wird der Grenzwert G nicht verletzt, also der Grenzwert G wird von der Stellgröße u oder von dem von der Stellgröße u beeinflussten Zündzeitpunkt nicht überschritten, d. h. es liegt kein unzulässig hoher Klopfpegel-Istwert y durch die Stellbewegungen der Stellgröße u oder die Stellbewegungen des von der Stellgröße u beeinflussten Zündzeitpunktes vor und die Brennkraftmaschine A wird sicher an der Klopfgrenze betrieben, eine Korrektur des Klopfpegel-Sollwertes w erfolgt nicht. Wie in 5 gezeigt, wird der Grenzwert G jedoch verletzt, also der Grenzwert G wird von der Stellgröße u oder von dem von der Stellgröße u beeinflussten Zündzeitpunkt überschritten, d. h. es liegt ein unzulässig hoher Klopfpegel-Istwert y durch die Stellbewegungen der Stellgröße u oder die Stellbewegungen des von der Stellgröße u beeinflussten Zündzeitpunktes vor und die Brennkraftmaschine A wird jenseits der Klopfgrenze betrieben bzw. wird die Klopfgrenze erheblich überschritten. Erfindungsgemäß erfolgt daher eine Korrektur des Klopfpegel-Sollwertes w. Wie in 6 gezeigt, erfolgt eine Verminderung des Klopfpegel-Sollwertes w um eine Korrekturgröße bzw. um die Differenz E, auf einen Klopfpegel-Sollwert w', so dass die Brennkraftmaschine A nicht mehr jenseits der Klopfgrenze betrieben bzw. die Klopfgrenze nicht mehr überschritten wird. Erfindungsgemäß ist es weiterhin möglich, die Stellbewegungen der Stellgröße u oder die Stellbewegungen des von der Stellgröße u beeinflussten Zündzeitpunktes mehreren Grenzwerten G gegenüberzustellen und zu prüfen, ob die Grenzwerte verletzt werden und in Abhängigkeit davon den Klopfpegel-Sollwert w zu korrigieren. Insbesondere können ein unterer und ein oberer Grenzwert Gu, Go vorgegeben werden, so dass der Spitze-Spitze-Wert der Stellbewegungen der Stellgröße u oder der Stellbewegungen des von der Stellgröße u beeinflussten Zündzeitpunktes überwacht wird und dann, wenn die Stellgröße u bzw. der Zündzeitpunkt den oberen Grenzwert Go überschreitet und die Stellgröße u bzw. der Zündzeitpunkt den unteren Grenzwert Gu unterschreitet, der Klopfpegel-Sollwert w beeinflusst bzw. korrigiert wird. Weiterhin ist es möglich, eine Kenngröße aus den Stellbewegungen der Stellgröße u oder den Stellbewegungen des von der Stellgröße u beeinflussten Zündzeitpunktes abzuleiten und die Kenngröße einem Grenzwert G gegenüberzustellen. Eine Kenngröße kann zum Beispiel so gebildet werden, dass der sinusförmige Verlauf der Stellbewegungen der Stellgröße u oder der Stellbewegungen des von der Stellgröße u beeinflussten Zündzeitpunktes gleichgerichtet und in einem bestimmten Bereich aufsummiert wird, z. B. über eine bestimmte Anzahl von Stellvorgängen oder der Zeit, so dass eine Kenngröße bereitsteht, die eine Aussage darüber zulässt, ob die Stellgröße u oder der von der Stellgröße u beeinflusste Zündzeitpunkt derartige Stellbewegungen ausführt, dass zumindest zeitweise ein unzulässig hoher Klopfpegel-Istwert y auftritt. In Anlehnung an 1 wird erfindungsgemäß, wie in 7 dargestellt, der Regelkreis für einen Betrieb einer Brennkraftmaschine A mit einer Fremdzündung möglichst nahe der Klopfgrenze derart modifiziert, dass mittels einer Überwachungseinrichtung D in Abhängigkeit von der Stellgröße u eine Korrekturgröße E gebildet und der Klopfpegel-Sollwert w in Abhängigkeit von der Korrekturgröße E beeinflusst bzw. der korrigierte verminderte Klopfpegel-Sollwert w' gebildet wird. Die Korrekturgröße E kann ein Faktor sein, mit dem der Klopfpegel-Sollwert w multipliziert wird oder ein Term sein, der von dem Klopfpegel-Sollwert w abgezogen wird. D. h. es erfolgt mittels der Überwachungseinrichtung D eine Überwachung der Stellgröße u insbesondere durch den oben beschriebenen Vergleich der Stellbewegungen der Stellgröße u mit einem Grenzwert oder einem Vergleich einer aus den Stellbewegungen der Stellgröße u abgeleiteten Kenngröße mit einem Grenzwert G, wobei in Abhängigkeit dieser Überwachung der Klopfpegel-Sollwert w korrigiert, d. h. insbesondere vermindert wird und zwar entsprechend der Korrekturgröße E.Further advantageous embodiments of the present invention will become apparent from the following embodiment and the dependent claims. In 1 a control circuit for operation of an internal combustion engine A with a spark ignition is shown as close to the knock limit. A knock level actual value y is determined as a function of the signal of a knock sensor. The knock level actual value y corresponds in particular to a voltage value in volts. A knock level setpoint w is specified as a function of operating point and in particular corresponds to a voltage value in volts. The knock level actual value y is compared with the knock level setpoint w. A deviation e between the knock level actual value y and the knock level desired value w is fed to a controller B, which forms a manipulated variable u from this. The manipulated variable u influences either the ignition time or is the ignition time itself. As in 1 The manipulated variable u is the ignition time itself. How the manipulated variable u influences the ignition timing is shown in 1a shown. The ignition timing is given by means of a map C, for example, depending on the load and speed of the internal combustion engine A. The ignition timing is now influenced by the manipulated variable u, for example by the manipulated variable u being a factor with which the ignition point is multiplied or by the manipulated variable u being a value added to the ignition point or subtracted from the ignition point. The knocking level setpoint w is determined in particular for the individual operating points of the internal combustion engine A as a function of a relationship between the knocking level KP and the ignition time. The relationship between the knocking level KP and the ignition timing is in 2 represented for a certain operating point of the internal combustion engine as a dashed line. It is also in 2 represented by a dotted line, the curve of the rise a of the relationship between the knock level KP and the ignition, ie the first derivative of this relationship or the gradient of the knocking level KP. The knocking level setpoint w is now the knocking level KP at which the relationship between the knocking level KP and the ignition timing has a certain increase a. For example, in the case of 2 By means of the solid vertical line shown ignition, the relationship between the knocking level KP and the ignition point on a certain increase a, which represents the knock limit. By means of the relationship between the knocking level KP and the ignition timing, the knocking limit can now be assigned a value for the knocking level KP, as represented by the solid horizontal line. This value for the knocking level KP now corresponds to the knocking level setpoint w. As per 2 As can be seen, the relationship between the knock level KP and the ignition timing in the range around the knock level setpoint w is very steep, so that a small advance of the ignition timing results in a significant increase in the knock level actual value y. Ie. even with a comparatively slight advance adjustment of the ignition point, there is the danger of operating the internal combustion engine A too close to the knock limit or exceeding it. In particular, when using the control circuit for operation of an internal combustion engine A according to 1 or 1a can the problem arise that z. B. due to a different strong nonlinearity of the relationship between the knock level KP and the ignition in the various operating points of the engine A, ie sometimes more or less steeply increasing knocking KP with varying the ignition timing, the control loop is more or less unstable and the manipulated variable u or the ignition time influenced by the manipulated variable u carries out such adjusting movements that at least temporarily an inadmissibly high knocking level actual value y occurs. 3 shows the course of the actuating movements of the manipulated variable u or of the controlled by the manipulated variable u ignition. According to the present invention, a safe operation of an internal combustion engine is achieved as close as possible to the knocking limit, that the control movements of the manipulated variable u or the control movements of the controlled by the manipulated variable u ignition timing are compared with a limit G or one of the actuating movements of the manipulated variable u or the actuating movements of the from the manipulated variable u influenced ignition timing derived parameter is compared to a threshold value G, wherein when the limit value G is violated, the knock level setpoint w is influenced or corrected. In particular, the knock level setpoint w is corrected such that no inadmissibly high knock level actual value y occurs due to the actuating movements of the manipulated variable u or the actuating movements of the ignition time influenced by the manipulated variable u. The limit value G is therefore formed as a function of the actual knock level value y, preferably during the development of the internal combustion engine A. In particular, the knock level set value w is reduced when the limit value G is violated is, so that no unacceptably high knock level actual value y occurs by the actuating movements of the manipulated variable u or the actuating movements of the influenced by the manipulated variable u ignition. As in 4 2, the limit value G can correspond to a vertical dot-dash line, so that, according to the invention, the amplitude of the setting movements of the manipulated variable u or the setting movements of the ignition time influenced by the manipulated variable u are compared with the limit value G. According to 4 the limit value G is not violated, so the limit G is not exceeded by the manipulated variable u or by the controlled by the manipulated variable u ignition, ie there is no unacceptably high knock level actual value y by the actuating movements of the manipulated variable u or the actuating movements of the Control value u influenced ignition timing before and the internal combustion engine A is operated safely at the knock limit, a correction of the knock level setpoint w does not occur. As in 5 However, the limit G is violated, so the limit G is exceeded by the manipulated variable u or by the controlled by the manipulated variable u ignition, ie there is an impermissibly high knock level actual value y by the actuating movements of the manipulated variable u or the actuating movements of the manipulated variable u influenced ignition timing and the internal combustion engine A is operated beyond the knock limit or the knock limit is exceeded considerably. According to the invention, therefore, a correction of the knock level setpoint w. As in 6 shown, a reduction of the knock level setpoint w by a correction amount or by the difference E, to a knock level setpoint w ', so that the internal combustion engine A is no longer operated beyond the knock limit or the knock limit is no longer exceeded. According to the invention, it is furthermore possible to contrast the control movements of the control variable u or the control movements of the ignition time influenced by the manipulated variable u to a plurality of threshold values G and to check whether the threshold values are violated and to correct the knock level setpoint w as a function of this. In particular, a lower and an upper limit value Gu, Go can be preset, so that the peak-to-peak value of the actuating movements of the manipulated variable u or the actuating movements of the ignition point influenced by the manipulated variable u is monitored and then if the manipulated variable u or the ignition point Go exceeds the upper limit Go and the manipulated variable u or the ignition time falls below the lower limit Gu, the knock level setpoint w is influenced or corrected. Furthermore, it is possible to derive a characteristic variable from the actuating movements of the manipulated variable u or the actuating movements of the ignition time influenced by the manipulated variable u and to contrast the characteristic with a limit value G. A parameter can be formed, for example, so that the sinusoidal course of the actuating movements of the manipulated variable u or the actuating movements of the controlled by the manipulated variable u ignition is rectified and summed in a certain range, z. B. over a certain number of actuations or time, so that a parameter is ready, which allows a statement about whether the manipulated variable u or influenced by the manipulated variable u ignition performs such positioning movements that at least temporarily an inadmissible high knock level actual value y occurs. Based on 1 is according to the invention, as in 7 illustrated, the control circuit for operation of an internal combustion engine A with spark ignition as close as possible to the knock limit modified such that by means of a monitoring device D as a function of the manipulated variable u formed a correction quantity E and the knock level setpoint w as a function of the correction value E influenced or the corrected reduced knock level set point w 'is formed. The correction quantity E may be a factor by which the knock level set value w is multiplied or a term subtracted from the knock level set value w. Ie. monitoring of the manipulated variable u is effected by means of the monitoring device D, in particular by the above-described comparison of the actuating movements of the manipulated variable u with a limit value or a comparison of a characteristic variable derived from the actuating movements of the manipulated variable u with a limit value G, the tapping level being dependent on this monitoring. Setpoint w is corrected, ie in particular reduced, namely according to the correction quantity E.

In Anlehnung an 1a wird erfindungsgemäß, wie in 7a dargestellt, der Regelkreis für einen Betrieb einer Brennkraftmaschine A mit einer Fremdzündung möglichst nahe der Klopfgrenze derart modifiziert, dass mittels einer Überwachungseinrichtung D in Abhängigkeit von dem Zündzeitpunkt, der von der Stellgröße u beeinflusst wird, eine Korrekturgröße E gebildet und der Klopfpegel-Sollwert w in Abhängigkeit von der Korrekturgröße E beeinflusst bzw. der korrigierte verminderte Klopfpegel-Sollwert w' gebildet wird. Die Korrekturgröße E kann ein Faktor sein, mit dem der Klopfpegel-Sollwert w multipliziert wird oder ein Term sein, der von dem Klopfpegel-Sollwert w abgezogen wird. D. h. es erfolgt mittels der Überwachungseinrichtung D eine Überwachung des Zündzeitpunktes, der von der Stellgröße u beeinflusst wird, insbesondere durch den oben beschriebenen Vergleich der Stellbewegungen des Zündzeitpunktes mit einem Grenzwert oder einem Vergleich einer aus den Stellbewegungen des Zündzeitpunktes abgeleiteten Kenngröße mit einem Grenzwert G, wobei in Abhängigkeit dieser Überwachung der Klopfpegel-Sollwert w korrigiert, d. h. insbesondere vermindert wird und zwar entsprechend der Korrekturgröße E.Based on 1a is according to the invention, as in 7a illustrated, the control circuit for operation of an internal combustion engine A with spark ignition as close as possible to the knock limit modified such that by means of a monitoring device D depending on the ignition, which is influenced by the manipulated variable u, formed a correction quantity E and the knock level setpoint w in Depending on the correction quantity E influenced or the corrected reduced knock level setpoint w 'is formed. The correction quantity E may be a factor by which the knock level set value w is multiplied or a term subtracted from the knock level set value w. Ie. It is carried out by means of the monitoring device D monitoring of the ignition, which is influenced by the manipulated variable u, in particular by the above-described comparison of the control movements of the ignition with a limit or a comparison derived from the control movements of the ignition characteristic with a limit G, where in Depending on this monitoring of the knock level setpoint w corrected, ie in particular is reduced and that according to the correction quantity E.

Claims

Method for operating an internal combustion engine (A) with spark ignition, with a control circuit, wherein a knock level actual value (y) is determined and compared with a knock level set value (w), wherein a deviation (e) between knock level actual value (y) and the knocking level setpoint (w) is supplied to a controller which forms a manipulated variable (u) therefrom, the manipulated variable (u) being the ignition time or the manipulated variable (u) influencing the ignition time, wherein the manipulated variable (u) or of the control variable (u) influenced ignition timing is monitored, depending on the monitoring of the knocking level setpoint (w) is influenced, wherein the actuating movements of the manipulated variable (u) or the actuating movements of the manipulated variable (u) influenced ignition time a limit value (G) be compared or derived from the actuating movements of the manipulated variable (u) or the actuating movements of the manipulated variable (u) influenced ignition time derived parameter e In the limit (G) is set, and when the limit (G) is violated, the knock level set value (w) is affected.

Method according to Claim 1, wherein a correction variable (E) is formed as a function of the monitoring, and the knock level set value (w) is influenced as a function of the correction variable (E).

The method of claim 1 or 2, wherein the knock level setpoint (w) is reduced.

Method according to claim 1, 2 or 3, wherein the limit value (G) is formed as a function of the knock level actual value (y).

The method of claim 1, 2, 3 or 4, wherein the characteristic is formed so that the course of the actuating movements of the manipulated variable (u) or the actuating movements of the manipulated variable (u) influenced ignition timing is rectified and summed in a certain range.