DE19645572A1 - Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Klopfsteuersystem (bzw. Klopfregelsystem) für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, welches das Vorhandensein von Klopfen entsprechend einem Ionenstrom überprüft, der von einer Zündkerze einer Brennkraftmaschine abgenommen wird, und betrifft insbesondere ein Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine, welches Rauscheinflüsse und dergleichen ausschaltet, die dem Ionenstrom überlagert sind, wodurch die Verläßlichkeit des Systems verbessert wird.

Bei einem Klopfsteuersystem für Brennkraftmaschinen wird im allgemeinen der Zündzeitpunkt so gesteuert oder geregelt, daß er früher gestellt wird, um eine maximale Ausgangsleistung zu erzielen; ein zu früh eingestellter Zündzeitpunkt führt jedoch zum Klopfen unmittelbar nach einer Zündung.

Starkes Klopfen beeinträchtigt die Brennkraftmaschine stark; daher ist es erforderlich, den Zündzeitpunkt entsprechend dem Auftreten von Klopfen zu verzögern, um so zu verhindern, daß schwerwiegendes Klopfen auftritt. Andererseits ist eine Steuerung oder Regelung zum Vorstellen des Zündzeitpunkts in festen Zeitintervallen zur Sicherstellung der maximalen Ausgangsleistung bekannt. Eine derartige Steuerung ist so ausgelegt, daß sie den Zündzeitpunkt um einen festen Betrag in den festen Zeitintervallen vorstellt, und den Zündzeitpunkt jedesmal dann verzögert, wenn Klopfen auftritt, wodurch der Zündzeitpunkt auf die Nähe der Grenze des Auftretens von Klopfen gesteuert oder geregelt wird. Daher kann eine maximale Ausgangsleistung erhalten werden, während Klopfen beschränkt wird.

Weiterhin ist ein System zur Korrektur des Zündzeitpunkts zur Unterdrückung von Klopfen bekannt, bei welchem als Ionenstrom Ionen festgestellt werden, die erzeugt werden, wenn eine Kraftstoff-Luftmischung in den jeweiligen Zylindern der Brennkraftmaschine verbrennt, und bei welchem das Vorhandensein von Klopfen entsprechend einer Signalform von Klopfschwingungen festgestellt wird, welche dem Ionenstrom überlagert ist, um den Zündzeitpunkt zur Begrenzung des Klopfens zu korrigieren.

Ein derartiges Klopfsteuersystem, welches den Ionenstrom verwendet, ermöglicht die Feststellung des Auftretens von Klopfen und ebenfalls der Klopfintensität in jedem Zylinder; daher kann es Klopfen steuern, ohne daß es erforderlich ist, den Zündzeitpunkt stark vorzustellen, um schwerwiegendes Klopfen zu provozieren, und dann den Zündzeitpunkt zurückzustellen, wie im Falle der Verwendung eines Klopfsensors.

Allerdings stellen bekanntlich Ionenströme sehr kleine Ströme dar, was zu dem Problem des diesen Strömen überlagerten Rauschens führt. Es war bislang extrem schwierig, das Vorhandensein von Klopfen unter Verwendung einer analogen Klopfsignalform zu überprüfen, um eine Korrektursteuerung zur Einschränkung des Klopfens durchzuführen. Versuche, die Überlagerung von Rauschen zu verhindern, erfordern darüber hinaus abgeschirmte Leitungen, was zu höheren Kosten führt.

Die konventionellen Klopfsteuersysteme für Brennkraftmaschinen begrenzen daher überlagertes Rauschen durch Bereitstellung eines Übertragungsweges für extrem schwache Ionenstromsignale mittels Abschirmung, um Ionenstromsignalformen zur Sicherstellung einer optimalen Steuerung oder Regelung einzusetzen. Dies führte zu der Schwierigkeit, daß die Kosten anstiegen.

Die vorliegende Erfindung wurde zum Zwecke der Lösung der voranstehend geschilderten Probleme entwickelt, und ein Ziel der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines sehr genauen, äußerst verläßlichen Klopfsteuersystems für eine Brennkraftmaschine, welches so ausgelegt ist, daß mit einer Klopfsignalform, welche einem Ionenstrom überlagert ist, eine Impulsverarbeitung durchgeführt wird, um so das Signal/Rauschverhältnis (SN-Verhältnis) ohne zusätzliche Kosten zu verbessern.

Zu diesem Zweck wird gemäß einer ersten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung ein Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine zur Verfügung gestellt, welches aufweist:
einen Kurbelwinkelsensor zur Erzeugung eines Kurbelwinkelsignals synchron zur Umdrehung der Brennkraftmaschine;
eine Zündzeitpunktberechnungsvorrichtung zur Bestimmung des Zündzeitpunkts für den Zylinder der Brennkraftmaschine auf der Grundlage des Kurbelwinkelsignals;
eine Zündspule zum Anlegen einer hohen Zündspannung an eine Zündkerze jedes Zylinders, der in Reaktion auf den Zündzeitpunkt gesteuert werden soll;
eine Ionenstromfeststellungsvorrichtung zur Erfassung eines Ionenstroms, der durch die Zündkerze des Zylinders fließt, unmittelbar nach der Zündsteuerung, um ein Ionenstromfeststellungssignal zu erzeugen;
eine Klopferfassungsvorrichtung zur Bestimmung des Vorhandenseins von Klopfen in der Brennkraftmaschine auf der Grundlage des Ionenstromfeststellungssignals;
eine Klopfsteuervorrichtung zum Verzögern des Zündzeitpunkts um einen vorbestimmten Betrag, wenn Klopfen festgestellt wurde; wobei die Klopferfassungsvorrichtung eine Signalformverarbeitungsvorrichtung zum Abziehen einer Klopfsignalform in Form einer Klopfimpulskette von dem Ionenstromfeststellungssignal aufweist, sowie
eine Zählvorrichtung zur Zählung der Anzahl an Pulsen, die in der Klopfimpulskette enthalten sind, auf der Grundlage der jeweiligen Impulsflanken in der Klopfimpulskette; wodurch die Klopfsteuervorrichtung das Ausmaß der Verzögerung auf der Grundlage des Zählwertes für die Pulse bestimmt.

Durch diese Anordnung kann das SN-Verhältnis dadurch verbessert werden, daß eine Impulsverarbeitung bei der Klopfsignalform durchgeführt wird, welche dem Ionenstrom überlagert ist, wodurch eine höhere Verläßlichkeit erzielt wird, ohne die Kosten zu erhöhen.

Weiterhin weisen in dem Kopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer zweiten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung die Kurbelwinkelsignale eine Gruppe an Impulsen auf, die jeweils den jeweiligen Zylindern entsprechen, wobei jeder Impuls Anstiegsflanken entsprechend dem Zeitpunkt des Beginns der Zuführung elektrischer Ströme zur Zündspule während des Anlassens der Brennkraftmaschine entsprechen, und Abfallflanken entsprechend dem ursprünglichen Zündzeitpunkt während des Anlassens der Brennkraftmaschine, wobei die Zählvorrichtung die Anzahl an Impulsen während des Impulszeitraums von der Abfallsflanke zur nächsten Anstiegsflanke des Kurbelwinkelsignals zählt.

Durch diese Anordnung kann der Einfluß von Rauschen zum Zeitpunkt der Zündung ausgeschaltet werden, und kann das SN- Verhältnis noch weiter verbessert werden, was zu höherer Verläßlichkeit führt.

Weiterhin weist in dem Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer dritten Zielrichtung der Erfindung die Klopfsteuervorrichtung eine Korrekturvorrichtung auf, um zumindest entweder den Zählwert der Impulse oder den Verzögerungsbetrag zu korrigieren, entsprechend dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine.

Durch diese Anordnung kann die Verläßlichkeit verbessert werden.

Bei dem Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer vierten Zielrichtung der Erfindung korrigiert die Korrekturvorrichtung den Zählwert der Impulse dadurch, daß sie diesen erhöht, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine zunimmt, und bestimmt die Klopfsteuervorrichtung das Ausmaß der Verzögerung auf der Grundlage des korrigierten Zählwertes.

Bei der Klopfsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß einer fünften Zielrichtung der Erfindung erhöht die Korrekturvorrichtung das Ausmaß der Verzögerung mit wachsender Drehzahl der Brennkraftmaschine.

Bei der Klopfsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß einer sechsten Zielrichtung der Erfindung korrigiert die Korrekturvorrichtung das Ausmaß der Verzögerung auf der Grundlage eines zweidimensionalen Kennfeldes der Drehzahl und des Beschickungswirkungsgrades der Brennkraftmaschine.

Bei der Klopfsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß einer siebten Zielrichtung der Erfindung ist ein Paar von Zylindern an beide Enden der Sekundärwicklung der Zündspule angeschlossen, welche die Hochspannung für die Zündung erzeugt, und werden gleichzeitig bezüglich der Zündung gesteuert, wobei der Ionenstrom der Zündkerze eines der beiden Zylinder über die Sekundärwicklung fließt, und die Klopfsteuervorrichtung das Ausmaß der Verzögerung des Zündzeitpunktes für einen der beiden Zylinder erhöht.

Durch diese Anordnung kann die Verläßlichkeit selbst dann verbessert werden, wenn die Erfindung bei einer Brennkraftmaschine des Typs mit gleichzeitiger Zündung eingesetzt wird.

Bei dem Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer achten Zielrichtung der Erfindung weist die Klopfsteuervorrichtung eine Filtervorrichtung auf, um den Zählwert zu filtern, zur Berechnung eines Filterwertes, welcher dem Hintergrund entspricht, und bestimmt das Ausmaß der Verzögerung auf der Grundlage des Zählwertes, der durch Subtrahieren des gefilterten Wertes von dem momentanen Zählwert erhalten wird.

Durch diese Anordnung können Einflüsse einer abrupten Änderung der Anzahl an Impulsen ausgeschaltet werden, was zu einer verbesserten Verläßlichkeit führt.

Bei dem Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer neunten Zielrichtung der Erfindung weist die Klopfsteuervorrichtung eine Filterwertbegrenzungsvorrichtung auf, um einen oberen Grenzwert für den gefilterten Wert einzustellen.

Bei dem Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer zehnten Zielrichtung der Erfindung weist die Filterwertbegrenzungsvorrichtung eine Korrekturvorrichtung für den oberen Wert zur Korrektur des oberen Grenzwerts auf der Grundlage des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine auf.

Diese Anordnung sichert eine höhere Verläßlichkeit unabhängig vom Betriebszustand.

Bei dem Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer elften Zielrichtung der Erfindung wandelt die Korrekturvorrichtung für die Obergrenze den oberen Grenzwert für den gefilterten Wert in einen Kennfeldwert um, auf der Grundlage der Drehzahl der Brennkraftmaschine, und erhöht den oberen Grenzwert mit wachsender Drehzahl.

Diese Anordnung ermöglicht eine höhere Verläßlichkeit unabhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine.

Bei dem Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer zwölften Zielrichtung der Erfindung weist die Filtervorrichtung eine Berechnungsvorrichtung zur Einstellung eines Filterkoeffizienten α auf, um den gefilterten Wert in einem Bereich zu berechnen, der durch 0 < α < 1 festgelegt ist, und einen Wert zu addieren, welcher durch Multiplikation eines früheren Filterwertes mit dem Filterkoeffizienten α erhalten wird, zu einem Wert, der durch Multiplikation des momentanen Zählwertes für die Impulse mit (1-α) erhalten wird, um so den momentanen gefilterten Wert zu berechnen, sowie eine Filterkoeffizientenkorrekturvorrichtung zur Korrektur des Filterkoeffizienten α auf der Grundlage des Betriebszustands der Brennkraftmaschine.

Diese Anordnung sichert eine höhere Verläßlichkeit unabhängig vom Betriebszustand.

Bei dem Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer dreizehnten Zielrichtung der Erfindung wandelt die Filterkoeffizientenkorrekturvorrichtung den Filterkoeffizienten α in einen Kennfeldwert um, auf der Grundlage der Drehzahl der Brennkraftmaschine, und erhöht den Filterkoeffizienten mit steigender Drehzahl.

Diese Anordnung ermöglicht die Erzielung einer höheren Verläßlichkeit unabhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine.

Bei dem Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer vierzehnten Zielrichtung der Erfindung berechnet die Filtervorrichtung einen gefilterten Wert für einen Zeitpunkt, welcher einer Impulsflanke eines Kurbelwinkelsignals entspricht.

Diese Anordnung schaltet die Einflüsse von Änderungen der Drehzahl der Brennkraftmaschine oder von abrupten Änderungen der Anzahl an Impulsen aus, was eine höhere Verläßlichkeit ermöglicht.

Bei dem Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer fünfzehnten Zielrichtung der Erfindung stellt die Filtervorrichtung getrennt einen gefilterten Wert für jeden Zylinder ein.

Diese Anordnung ermöglicht die Erzielung einer noch weiter verbesserten Verläßlichkeit.

Bei dem Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer sechzehnten Zielrichtung der Erfindung weist die Klopfsteuervorrichtung eine Verzögerungsbetragseinstellvorrichtung auf, um getrennt das Ausmaß der Verzögerung für jeden Zylinder einzustellen, sowie eine Verzögerungsdifferenzbegrenzungsvorrichtung, zur Einstellung der Obergrenze der Differenz in dem Ausmaß der Verzögerung.

Bei dem Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer siebzehnten Zielrichtung der Erfindung stellt die Zündzeitpunktberechnungsvorrichtung den Zündzeitpunkt um einen vorbestimmten Betrag früher ein, wenn die Klopfsignalform nicht dem Ionenstrommeßsignal überlagert ist, und wenn die Verzögerungskorrektur für den Zündzeitpunkt einen vorbestimmten Zeitraum lang nicht durchgeführt wird.

Diese Anordnung verbessert die Ausgangscharakteristik innerhalb eines Bereiches, in welchem kein Klopfen auftritt.

Bei dem Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer achtzehnten Zielrichtung der Erfindung wird die vorbestimmte Zeit mit wachsender Drehzahl der Brennkraftmaschine verringert.

Durch diese Anordnung kann die Ausgangscharakteristik durch ein schnelles Reaktionsvermögen der Steuerung oder Regelung verbessert werden, unabhängig von der Drehzahl.

Bei dem Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer neunzehnten Zielrichtung der Erfindung wird das Ausmaß des Vorstellens der Zündung mit wachsender Drehzahl der Brennkraftmaschine verringert.

Durch diese Anordnung können Schwierigkeiten, die durch das Auftreten von Klopfen hervorgerufen werden, unabhängig von der Drehzahl eingeschränkt werden.

Bei dem Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer zwanzigsten Zielrichtung der Erfindung stellt die Zündzeitpunktberechnungsvorrichtung den Zündzeitpunkt um einen vorbestimmten Betrag früher ein, wenn die Klopfsignalform nicht dem Ionenstrommeßsignal überlagert ist, und die Korrektur des Zündzeitpunkts durch Späterstellen für eine vorbestimmte Anzahl an Zündungen nicht durchgeführt wird.

Durch diese Anordnung kann die Ausgangscharakteristik innerhalb eines Bereiches verbessert werden, in welchem kein Klopfen auftritt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Zeitablaufdiagramm mit einer Darstellung von Betriebssignalformen der jeweiligen Abschnitte der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ein Eigenschaftsdiagramm mit einer Darstellung der Beziehung zwischen der Intensität des Klopfens und der Anzahl an Klopfimpulsen;

Fig. 4 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufs bei einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 ein Blockschaltbild, welches schematisch eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 6 ein Zeitablaufdiagramm von Betriebssignalformen der jeweiligen Abschnitte der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 7 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufs bei einer siebzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Erste Ausführungsform

Nachstehend wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch als Blockschaltbild die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; sie zeigt einen Fall, in welchem Hochspannung über einen Verteiler an die Zündkerze jedes Zylinders verteilt wird.

Fig. 2 ist ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung der Betriebssignalformen von in Fig. 1 dargestellten Signalen; sie zeigt einen Zustand, in welchem eine Klopfsignalform einem Ionenstrom i überlagert ist.

In Fig. 1 ist eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, die nicht gezeigt ist, mit einem Kurbelwinkelsensor 1 versehen, der ein Kurbelwinkelsignal SGT ausgibt, welches aus Impulsen besteht, auf der Grundlage der Drehzahl der Brennkraftmaschine.

Jede Impulsflanke des Kurbelwinkelsignals SGT gibt die Kurbelwinkelbezugsposition für jeden (nicht gezeigten) Zylinder der Brennkraftmaschine an. Das Kurbelwinkelsignal SGT wird einer ECU 2 (elektronischen Steuereinheit) zugeführt, die einen Mikrocomputer aufweist, um verschiedene Arten arithmetischer Operationen für die Steuerung oder Regelung durchzuführen.

Die ECU 2 weist einen Zähler 21 auf, der die Impulsanzahl N einer Klopfimpulskette Kp zählt, die von einer nachstehend noch genauer erläuterten Signalformverarbeitungsvorrichtung empfangen wird, sowie eine CPU 22, welche auf der Grundlage der Impulsanzahl N feststellt, ob Klopfen vorliegt oder nicht.

Der Zähler 21 und die CPU 22 bilden eine Klopffeststellungsvorrichtung, in Zusammenarbeit mit der Signalformverarbeitungsvorrichtung.

Die ECU 2 erfaßt das Kurbelwinkelsignal SGT von dem Kurbelwinkelsensor 1 und darüber hinaus Betriebsinformation von verschiedenen (nicht gezeigten) Sensoren, und führt dann verschiedene Arten arithmetischer Operationen entsprechend dem Betriebszustand durch, um Treibersignale an verschiedene Betätigungsglieder auszusenden, einschließlich einer Zündspule 4.

Ein der Zündspule 4 zugeführtes Treibersignal, nämlich ein Zündsignal P, wird an die Basis eines Leistungstransistors TR angelegt, der an eine Primärwicklung 4a der Zündspule 4 angeschlossen ist, um den Leistungstransistor TR ein- bzw. auszuschalten, wodurch die Zufuhr eines Primärstroms i1 unterbrochen wird. Die Unterbrechung der Zufuhr des Primärstroms i1 veranlaßt den Anstieg einer Primärspannung V1, und eine Sekundärwicklung 4b der Zündspule 4 erzeugt eine weiter erhöhte Sekundärspannung V2 als Hochspannung (einige 10 kV) für die Zündung.

Ein an eine Ausgangsklemme der Sekundärwicklung 4b angeschlossener Verteiler 7 verteilt die Sekundärspannung V2 an Zündkerzen 8a bis 8d hintereinander, synchron zur Umdrehung der Brennkraftmaschine, wodurch ein Entladungsfunken in einem Brennraum eines Zylinders unter Zündsteuerung bzw. Zündregelung erzeugt wird, um ein Kraftstoff-Luftgemisch zu verbrennen.

Eine Reihenschaltung aus einer Gleichrichterdiode D1, die an ein Ende der Primärwicklung 4a angeschlossen ist, einem Strombegrenzungswiderstand R, einem Kondensator 9, der parallel zu einer Spannungsbegrenzungs-Zenerdiode DZ geschaltet ist, und einer Gleichrichterdiode D2 liegt zwischen einem Ende der Primärwicklung 4a und Masse, und bildet so einen Pfad, durch welchen ein Ladestrom für den Kondensator 9 fließt, der als Vorspannungsstromversorgung zur Messung von Ionenströmen dient.

Der parallel zu beiden Enden der Zenerdiode DZ geschaltete Kondensator 9 wird auf eine vorbestimmte Vorspannung VBi (einige wenige 100 V) aufgeladen, durch den Ladestrom von der Primärspannung V1; er dient als Vorspannungsstromversorgung zur Messung des Ionenstroms i, und entlädt sich über eine Zündkerze unmittelbar nach der Zündsteuerung, also eine von den Zündkerzen 8a bis 8d, so daß der Ionenstrom i fließt.

Hochspannungsdioden 11a bis 11d, deren Anoden mit dem einen Ende des Kondensators 9 verbunden sind, sind mit ihren Kathoden mit den Enden einer Seite der jeweiligen Zündkerze 8a bis 8d verbunden, so daß sie dieselbe Polarität wie die Zündpolarität zur Verfügung stellen.

Ein Widerstand 12 zur Erfassung von Ionenströmen, der an das andere Ende des Kondensators angeschlossen ist, führt eine Spannungswandlung des Ionenstroms i durch, bevor er diesen als Ionenstrommeßsignal Ei ausgibt.

Der Widerstand 12 ist mit den Enden der anderen Seite der Zündkerzen 8a bis 8d über Masse verbunden; er bildet einen Pfad, durch welchen der Ionenstrom i fließt, zusammen mit dem Kondensator 9 und den Hochspannungsdioden 11a bis 11d.

Das Ionenstrommeßsignal Ei, welches von dem Widerstand 12 ausgegeben wird, wird über eine Signalformschaltung 13 in ein bezüglich der Signalform geformtes Signal Fi umgewandelt; dann wird über ein Bandpaßfilter 14 hieraus nur ein Klopfsignal Ki abgeleitet, und wird in eine Klopfimpulskette Kp über eine Komparatorschaltung 15 umgewandelt, bevor es dem Zähler 21 in der ECU 2 zugeführt wird.

Die Signalformschaltung 13, das Bandpaßfilter 14 und die Komparatorschaltung 15 bilden eine Signalformverarbeitungsvorrichtung, um aus dem Ionenstrommeßsignal Ei die Klopfimpulskette Kp herauszuziehen.

Die Impulsanzahl N der Klopfimpulskette Kp wird in der ECU 2 gezählt; die Impulsanzahl N wird dazu verwendet, zu bestimmen, ob Klopfen vorliegt oder nicht, wie voranstehend bereits erwähnt.

Die Impulsanzahl N der Klopfimpulskette Kp steht in enger Beziehung zur Intensität des Klopfens; wie in dem Eigenschaftsdiagramm von Fig. 3 gezeigt ist, nimmt die Impulsanzahl N mit wachsender Intensität des Klopfens zu.

In Fig. 3 gibt der schraffierte Bereich des Diagramms den Bereich der möglichen Impulsanzahl N in Beziehung zu den unterschiedlichen Pegeln der Klopfintensität an.

Nunmehr wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 der Betriebsablauf bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Die ECU 2 gibt zuerst das Zündsignal P aus, um elektrische Ströme zum Leistungstransistor TR zu liefern bzw. abzuschalten, im wesentlichen auf der Grundlage des Kurbelwinkelsignals SGT, welches von dem Kurbelwinkelsensor 1 empfangen wird. Der Leistungstransistor TR liefert den Primärstrom i1, während das Zündsignal P den Pegel H aufweist, wogegen er die Zufuhr des Primärstroms i1 abschaltet, wenn das Zündsignal P auf den Pegel L umschaltet.

Zu diesem Zeitpunkt tritt die erhöhte Primärspannung V1 in der Primärwicklung 4a auf. Dies veranlaßt den Kondensator 9 zur Aufladung über einen Ladestrompfad, der durch die Gleichrichterdiode D1, den Widerstand R, den Kondensator 9 und die Gleichrichterdiode D2 gebildet wird.

Die Aufladung des Kondensators 9 hört sofort dann auf, wenn die Ladespannung des Kondensators 9 den Pegel der Rückwärts- Durchbruchsspannung, also der Vorspannung VBi, der Zenerdiode DZ erreicht.

Wenn die Primärspannung V1 in der Primärwicklung 4a erzeugt wird, erzeugt die Sekundärwicklung 4b die Sekundärspannung V2 mit einigen wenigen 10 kV, die auf die Hochspannung für die Zündung erhöht wurde; die Sekundärspannung V2 wird an die Zündkerzen 8a bis 8d der jeweiligen Zylinder über den Verteiler 7 angelegt, um so die Zündkerze eines Zylinders, welche der Zündsteuerung unterliegt, zur Erzeugung einer Funkenentladung zu veranlassen, wodurch die Mischung verbrannt wird.

Wenn die Mischung verbrennt, werden im Brennraum des jeweiligen Zylinders Ionen erzeugt, welche einen Fluß des Ionenstroms i infolge der Vorspannung VBi hervorrufen, auf welche der Kondensator 9 aufgeladen ist. Wenn beispielsweise die Mischung infolge der Zündkerze 8a verbrannt wird, fließt der Ionenstrom i in einem Pfad, der durch den Kondensator 9, die Gleichrichterdiode 11a, die Zündkerze 8a, den Widerstand 12 und den Kondensator 9 in dieser Reihenfolge gebildet wird.

Der Ionenstrom i wird in das Ionenstrommeßsignal Ei über den Widerstand 12 bzw. in das Signalformsignal Fi über die Signalformschaltung 13 umgewandelt.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, wird nur die Ionenstromkomponente des Signalformsignals Fi abgeschnitten, auf einen festen Spannungspegel, um so eine Signalform zur Verfügung zu stellen, welche ein einfaches Abziehen des Klopfsignals Ki gestattet.

Wenn beispielsweise Klopfen in der Brennkraftmaschine auftritt, wird die Signalkomponente der Klopfschwingungen dem Ionenstrom i überlagert, und daher weist das Signalformsignal Fi eine Signalform auf, in welcher die Klopfschwingungskomponente der Ionenstromsignalform überlagert wurde.

Das Signalformsignal Fi wird dem Bandpaßfilter 14 und der Komparatorschaltung 15 zugeführt, welche die Signalformverarbeitungsvorrichtung bilden.

Genauer gesagt zieht das Bandpaßfilter 14 nur das Klopfsignal Ki, welches die Klopfschwingungsfrequenz angibt, aus dem Signalformsignal Fi ab; und die Komparatorschaltung 15 liefert die Klopfimpulskette Kp, welche dadurch erhalten wurde, daß das Klopfsignal Ki mit einem vorbestimmten Signalpegel verglichen wurde, an den Zähler 21 in der ECU 2.

In Reaktion auf die Anstiegsflanke oder Abfallflanke der Klopfimpulskette Kp zählt der Zähler 21 in der ECU 2 die Impulsanzahl N der Klopfimpulskette Kp und liefert das Ergebnis der Zählung an die CPU 22.

Da die Impulsanzahl N mit steigender Klopfintensität zunimmt, wie aus Fig. 3 hervorgeht, kann die CPU 22 in der ECU 2 das Vorhandensein von Klopfen und die Intensität des Klopfens auf der Grundlage der Impulsanzahl N bestimmen.

Wenn beispielsweise der Zählwert für die Impulsanzahl N eine vorbestimmte Impulsanzahl überschreitet, dann stellt die CPU 22 fest, daß Klopfen aufgetreten ist, und verzögert den Zündzeitpunkt um ein vorbestimmtes Ausmaß. Wenn daraufhin die CPU 22 feststellt, daß daraufhin wieder Klopfen aufgetreten ist, so summiert sie die Beträge der Verzögerung nacheinander; sie hört mit dem Summieren der Verzögerungsbeträge auf, wenn sie feststellt, daß kein Klopfen mehr vorhanden ist.

Falls festgestellt wurde, daß sowohl die Impulsanzahl N als auch die Intensität des Klopfens groß sind, dann kann von Anfang an das Ausmaß der Verzögerung für den Zündzeitpunkt, also die Verzögerung eines Zündsignals Q, auf einen großen Wert eingestellt werden.

Die vorbestimmte Impulsanzahl, welches den Vergleichsstandard zur Bestimmung des Auftretens von Klopfen darstellt, wird auf etwa 5 bis etwa 20 eingestellt, obwohl sie von der Drehzahl der Brennkraftmaschine und dem Signalformpegel in der Komparatorschaltung 15 abhängt.

Durch Bestimmung des Ausmaßes der Verzögerung zur Korrektur des Zündzeitpunkts auf der Grundlage des Ergebnisses der Ermittlung durch die CPU 22 kann daher der Zündzeitpunkt für jenen Zylinder, in welchem Klopfen aufgetreten ist, auf optimale Weise korrigiert werden, um so wirksam das Auftreten von Klopfen zu kontrollieren.

Wenn die Klopfimpulskette Kp der ECU 2 zugeführt wird, wird hierdurch der ECU 2 erleichtert, die Signale zu erfassen, und wird darüber hinaus die Überlagerung von Rauschen in dem Signalübertragungspfad eingeschränkt, was die Erzielung eines verbesserten SN-Verhältnisses ermöglicht.

Zweite Ausführungsform

Bei der voranstehend geschilderten ersten Ausführungsform wurde kein bestimmter Zeitraum zur Feststellung der Klopfimpulskette Kp eingestellt; ein derartiger Meßzeitraum für die Klopfimpulskette Kp kann auch für den Zeitraum beschränkt werden, der unmittelbar dem Verbrennungs- und Arbeitshub folgt.

Unter Bezugnahme auf das in Fig. 4 dargestellte Zeitablaufdiagramm wird nunmehr eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei welcher der Zählzeitraum eingeschränkt ist, also der Meßzeitraum für die Klopfimpulskette Kp.

Der grundsätzliche Aufbau der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist ebenso wie in Fig. 1 gezeigt, abgesehen davon, daß gewisse Unterschiede bezüglich der Funktion der ECU 2 vorhanden sind. Die Betriebssignalformen in den jeweiligen Abschnitten sind wie in Fig. 2 gezeigt. Das gleiche gilt auch für eine dritte bis fünfte Ausführungsform und eine siebte bis achtzehnte Ausführungsform, welche später noch genauer erläutert werden.

Da der Ionenstrom i einen sehr kleinen Strom darstellt, wird er wie voranstehend geschildert leicht von einem Rauschsignal überlagert. Wenn die Rauschfrequenz nahe an der Klopffrequenz liegt, gelangt darüber hinaus das Rauschen durch das Bandpaßfilter, und wird auf unerwünschte Weise zusammen mit dem Klopfimpuls Kp der ECU 2 zugeführt.

Wenn die Zufuhr elektrischer Ströme zum Primärstrom Ii durch das Zündsignal P begonnen wird, tritt die Primärspannung V1 auf; zum Zeitpunkt der Zündung durch Abschalten des Primärstroms 1i wird die Sekundärspannung V2 (eine Hochspannung) in der Sekundärwicklung 4b erzeugt. Diese Spannungen erzeugen einen Rauschimpuls np (siehe Fig. 4), der dem sehr schwachen Ionenstrom überlagert ist. Daher ist es erforderlich, derartiges Rauschen zum Zündzeitpunkt der Zündung zu entfernen, um das Auftreten von Klopfen mit hoher Sicherheit zu bestimmen.

Daher wird bei der vorliegenden Ausführungsform der Zeitraum, in welchem die Komparatorschaltung 15 den Klopfimpuls Kp erzeugt, oder der Zeitraum für die ECU 2, um den Klopfimpuls Kp festzustellen, auf einen Zeitraum begrenzt, der von einem Moment unmittelbar nach dem Verbrennungs- und Arbeitshub der Brennkraftmaschine bis zu einem Moment reicht, der unmittelbar dem Beginn der nächsten Zufuhr elektrischer Ströme vorausgeht, also dem Anstieg des Zündsignals P, um die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Messung von Klopfen infolge des Rauschimpulses np zu verringern.

Genauer gesagt wird der Meßzeitraum für den Klopfimpuls kp auf einen Impulsabschnitt des Pegels L des Kurbelwinkelsignals SGT eingestellt, nämlich von der Abfallflanke B75 Grad zur Anstiegsflanke B5 Grad, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Klopfbestimmung verringert wird, welche infolge der Überlagerung des Rauschimpulses np auftritt.

Der Meßzeitraum wird deswegen wie voranstehend geschildert eingeschränkt, da die Anstiegsflanke des Kurbelwinkelsignals SGT (siehe Fig. 2) normalerweise dem Zeitpunkt entspricht, an welchem die Zufuhr elektrischer Ströme begonnen wird (annähernd B75 Grad) in der Anfangsphase, also zum Zeitpunkt des Anlassens der Brennkraftmaschine, und die entsprechende Abfallflanke dem ursprünglichen Zündzeitpunkt entspricht (annähernd B5 Grad). Weiterhin wird der Startzeitpunkt für die Zufuhr des elektrischen Stroms auf einen Punkt eingestellt, der geringfügig gegenüber der Anstiegsflanke des Kurbelwinkelsignals SGT verzögert ist, wodurch der Zündzeitpunkt, also der Zeitpunkt des Absinkens des Zündsignals P, auf einen Punkt eingestellt wird, der geringfügig früher eingestellt ist als die Abfallflanke des Kurbelwinkelsignals SGT.

In dem Zeitraum auf dem Pegel L nach dem Absinken des Kurbelwinkelsignals SGT ist daher das Rauschen zum Zeitpunkt der Zündung abgetrennt, was eine sichere Messung des Ionenstrommeßsignals Ei und des Klopfsignals Ki ermöglicht.

Daher zählt der Zähler 21 die Impulsanzahl N der Klopfimpulskette Kp mit hoher Genauigkeit in dem Zeitraum auf dem Pegel L des Kurbelwinkelsignals SGT, der unmittelbar auf den Verbrennungs- und Arbeitshub folgt, was es der CPU 22 ermöglicht, das Auftreten von Klopfen mit hoher Genauigkeit zu bestimmen, entsprechend der sehr exakt festgestellten Impulsanzahl N.

Dritte Ausführungsform

Bei der ersten Ausführungsform wurde die Drehzahl der Brennkraftmaschine nicht berücksichtigt. Berücksichtigt man allerdings, daß die Impulsanzahl N der Klopfimpulskette Kp mit wachsender Drehzahl der Brennkraftmaschine abnimmt, so kann der Zählwert für die Impulsanzahl N entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine korrigiert werden, um so die Verläßlichkeit der Feststellung von Klopfen noch weiter zu verbessern.

Es wird nunmehr die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei welcher der Zählwert für die Impulsanzahl N entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine korrigiert wird.

Bei dieser Ausführungsform weist die CPU 22 in der ECU 2 eine Zählwertkorrekturvorrichtung auf, um den Zählwert für die Impulsanzahl N dadurch zu korrigieren, daß er erhöht wird, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine zunimmt, und bestimmt die Klopfsteuervorrichtung in der ECU 2 das Ausmaß der Verzögerung für den Zündzeitpunkt auf der Grundlage eines korrigierten Zählwertes.

Normalerweise ändert sich die Impulsanzahl N der Klopfimpulskette Kp (siehe Fig. 2) entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine und entsprechend der Intensität des Klopfens; die Impulsanzahl N nimmt mit höherer Drehzahl ab.

Die Beziehung zwischen der Impulsanzahl N und dem Ausmaß der Verzögerung des Zündzeitpunktes muß daher entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine korrigiert werden.

Die Impulsanzahl N der Klopfimpulskette Kp, die von dem Zähler 21 gezählt wird, wird daher dadurch korrigiert, daß sie entsprechend einer Erhöhung der Drehzahl der Brennkraftmaschine erhöht wird, und das Ausmaß der Verzögerung wird auf der Grundlage einer Impulsanzahl Nc eingestellt, welche auf der Grundlage der Drehzahl korrigiert wurde.

Die Korrektur der Verzögerung des Zündzeitpunktes gestattet daher eine optimale Klopfbegrenzungssteuerung über den gesamten Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine.

Vierte Ausführungsform

Bei der voranstehend geschilderten dritten Ausführungsform wurde der Zählwert für die Impulsanzahl N korrigiert, um die Beziehung der Impulsanzahl N zum Ausmaß der Verzögerung des Zündzeitpunkts auf der Grundlage der Drehzahl der Brennkraftmaschine zu korrigieren; allerdings kann auch das Ausmaß der Verzögerung statt des Zählwertes für die Impulsanzahl N korrigiert werden.

Nunmehr wird die vierte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, bei welcher das Ausmaß der Verzögerung mit wachsender Drehzahl der Brennkraftmaschine erhöht wird.

Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die Klopfsteuervorrichtung in der ECU 2 eine Verzögerungsbetragskorrekturvorrichtung auf, um das Ausmaß der Verzögerung des Zündzeitpunkts zu erhöhen, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine ansteigt.

Die Verzögerungsbetragskorrekturvorrichtung korrigiert das Ausmaß der Verzögerung des Zündzeitpunkts, die in einem Kennfeld entsprechend der Impulsanzahl N abgelegt ist, auf der Grundlage der Drehzahl, um die Zündzeitpunktsteuerung unter Verwendung des korrigierten Verzögerungsbetrages durchzuführen.

Wie bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform kann daher eine optimale Klopfunterdrückungssteuerung über den vollständigen Bereich der Drehzahl der Brennkraftmaschine durchgeführt werden.

Fünfte Ausführungsform

Bei der voranstehend geschilderten vierten Ausführungsform wurde das Ausmaß der Verzögerung des Zündzeitpunkts nur auf der Grundlage der Drehzahl der Brennkraftmaschine korrigiert; alternativ kann jedoch das Ausmaß der Verzögerung unter Verwendung eines zweidimensionalen Kennfeldes der Drehzahl der Brennkraftmaschine und des Ladewirkungsgrads, welcher der Motorbelastung entspricht, korrigiert werden.

Nachstehend wird die fünfte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, bei welcher das Ausmaß der Verzögerung auf der Grundlage des zweidimensionalen Kennfeldes der Drehzahl der Brennkraftmaschine und des Ladewirkungsgrades korrigiert wird.

Bei dieser Ausführungsform weist die Klopfsteuervorrichtung eine Verzögerungsbetragskorrekturvorrichtung auf, um das Ausmaß der Verzögerung des Zündzeitpunkts entsprechend dem zweidimensionalen Kennfeld der Drehzahl der Brennkraftmaschine und des Ladewirkungsgrades zu korrigieren.

Die Impulsanzahl N der Klopfimpulskette Kp ändert sich entsprechend dem Ladewirkungsgrad, welcher der Motorbelastung entspricht, ebenso wie die Klopfintensität und die Drehzahl der Brennkraftmaschine; daher muß das Ausmaß der Verzögerung des Zündzeitpunkts in Bezug auf die Impulsanzahl N entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine und dem Ladewirkungsgrad korrigiert werden.

Daher wird die Impulsanzahl N der Klopfimpulskette Kp durch die Verzögerungsbetragskorrekturvorrichtung in der Klopfsteuervorrichtung auf der Grundlage des zweidimensionalen Kennfeldes der Drehzahl der Brennkraftmaschine und des Ladewirkungsgrades korrigiert, wodurch die Verzögerung des Zündzeitpunkts gesteuert wird.

Daher kann eine optimale Klopfbeschränkungssteuerung über den vollständigen Bereich der Drehzahl und den vollständigen Lastbereich der Brennkraftmaschine erzielt werden.

Bei den voranstehend geschilderten dritten bis fünften Ausführungsformen wurde der Zählwert der Impulsanzahl N oder das Ausmaß der Verzögerung auf der Grundlage der Drehzahl der Brennkraftmaschine oder des Ladewirkkungsgrades korrigiert. Selbstverständlich lassen sich entsprechende Vorteile auch dann erzielen, wenn zumindest der Zählwert der Impulsanzahl N oder das Ausmaß der Verzögerung entsprechend einem freiwählbaren Betriebszustand korrigiert wird, welcher die Impulsanzahl N, das Ausmaß der Verzögerung usw. beeinflußt.

Sechste Ausführungsform

Bei den voranstehend geschilderten ersten bis fünften Ausführungsformen wurde die vorliegende Erfindung bei einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung eingesetzt, bei welcher die Hochspannung an die Zündkerzen 8a bis 8d über den Verteiler 7 verteilt wird; allerdings läßt sich die vorliegende Erfindung ebenso bei einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung einsetzen, bei welcher Niederspannung gleichzeitig an ein Paar der Zündkerzen 8a und 8c oder ein Paar der Zündkerzen 8b und 8d verteilt wird, was als Gruppenzündung bezeichnet wird.

Nachstehend wird die sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei welcher zu einem Zeitpunkt ein Zylinderpaar gezündet wird.

Fig. 5 zeigt als Blockschaltbild schematisch die sechste Ausführungsform der Erfindung. Entsprechende Bauteile wie voranstehend beschrieben werden mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und insoweit erfolgt daher hier keine erneute Beschreibung.

Fig. 6 ist ein Zeitablaufdiagramm, welches die Betriebssignalformen der jeweiligen, in Fig. 5 dargestellten Signale zeigt; hierbei ist eine Klopfsignalform dem Ionenstrom i überlagert.

Eine Zündschaltung, die aus dem Leistungstransistor TR und der Zündspule 4 besteht, und die Ionenstromfeststellschaltung, die aus dem Kondensator 9, der Hochspannungsdiode 11, dem Widerstand 12 und den Schaltungen 13 bis 15 besteht, die ähnlich jenen sind, die in Fig. 5 dargestellt sind, sind für das andere Paar der Zündkerzen 8b und 8d (siehe Fig. 1) ebenso vorgesehen, obwohl sie nicht dargestellt sind. Die Klopfimpulskette Kp auf der Grundlage des Ionenstroms i wird der ECU 2 zugeführt.

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Paar der Zündkerzen 8a und 8c der Zylinder an beide Enden der Sekundärwicklung 4b der Zündspule 4 angeschlossen, welche die Hochspannung V2 für die Zündung erzeugt; bei ihnen wird gleichzeitig eine Zündsteuerung durchgeführt.

Der Ionenstrom i der Zündkerzen 8a und 8c wird über die gemeinsame Hochspannungsdiode 11 festgestellt.

Zum Zeitpunkt der Zündsteuerung entlädt sich die Zündkerze eines sich im Verbrennungszustand befindenden Zylinders im Verdichtungshub, wenn die hohe Sekundärspannung an sie angelegt wird, infolge des Vorhandenseins der komprimierten Luft-Kraftstoffmischung; wogegen sich die Zündkerze des anderen Zylinders in dem Auslaßhub bei der niedrigen Sekundärspannung entlädt, da die komprimierte Luft- Kraftstoffmischung nicht vorhanden ist.

Fig. 6 zeigt folgendes: zuerst wird eine hohe Sekundärspannung V2a an die Zündkerze 8a angelegt, und wird der hohe Pegel des Klopfsignals Ki von dem Ionenstrom i der aktivierten Zündkerze 8a abgezogen, und dann wird eine hohe Sekundärspannung V2c an die Zündkerze Bc angelegt, und wird der niedrige Pegel des Klopfsignals Ki von dem Ionenstrom i der betätigten Zündkerze 8c abgezogen.

Zum Zeitpunkt der Feststellung des Ionenstroms i fließt der Ionenstrom i der Zündkerze Bc eines der beiden Zylinder in dem Zylinderpaar von der Hochspannungsdiode 11 über die Sekundärwicklung 4b; der Ionenstrom i der anderen Zündkerze 8a fließt direkt von der Hochspannungsdiode 11 und wird in einem Pfad, der die Sekundärwicklung 4b enthält, und einem Pfad aufgeteilt, der die Sekundärwicklung 4b nicht enthält.

Im einzelnen fließt, wenn die Zündspule 4 für gleichzeitige Zündung verwendet wird, der Ionenstrom i durch den Kondensator 9, die Hochspannungsdiode 11, die Zündkerze 8a, den Widerstand 12 und den Kondensator 9 in dieser Reihenfolge; wogegen dann, wenn die Luft-Kraftstoffmischung infolge der Zündkerze 8c verbrannt wird, der Ionenstrom i durch den Kondensator 9, die Hochspannungsdiode 11, die Sekundärwicklung 4b, die Zündkerze 8c, den Widerstand 12 und den Kondensator 9 in dieser Reihenfolge fließt.

Daher nimmt die Amplitude der Signalform, welche Klopfschwingungen zuzuschreiben ist, und welche dem Ionenstrom i überlagert ist, infolge der Induktivität der Sekundärwicklung 4b ab, wenn der Ionenstrom i durch die Sekundärwicklung 4b gelangt.

Die verkleinerte Amplitude des Ionenstroms i führt zu einer kleineren Amplitude des Klopfsignals Ki, welches durch Signalformbearbeitung des Ionenstromerfassungssignals Ei erhalten wird, und zu einer kleineren Impulsanzahl N der Klopfimpulskette Kp, die weiter verarbeitet wird, bevor sie schließlich ausgegeben wird.

Wenn die Klopfunterdrückungssteuerung auf der Grundlage des Ionenstroms i bei einem System eingesetzt wird, das für gleichzeitige Zündung ausgelegt ist, muß aus diesem Grund das Ausmaß der Steuerung der Verzögerung für den Zündzeitpunkt auf der Grundlage der Impulsanzahl N entsprechend dem Pfad korrigiert werden, welchen der Ionenstrom i nimmt.

Genauer gesagt wird, wenn der Ionenstrom i der Zündkerze 8c, der zur Klopferfassung verwendet wird, jenen Pfad nimmt, der die Sekundärwicklung 4b enthält, das Ausmaß der Verzögerung des Zündzeitpunktes entsprechend der Impulsanzahl N der Klopfimpulskette Kp erhöht.

Dies gestattet eine optimale Klopfbegrenzungssteuerung auf der Grundlage exakter Klopfinformation selbst dann, wenn die Erfindung bei einer Brennkraftmaschine mit gleichzeitiger Zündung eingesetzt wird.

Siebte Ausführungsform

Bei dem voranstehend geschilderten ersten bis sechsten Ausführungsformen wurden keine Maßnahmen gegen einen Fall überlegt, in welchem Rauschen, welches durch das Bandpaßfilter 14 gelangen kann, da seine Frequenz nahe an der Frequenz der Klopfschwingungen liegt, dem Ionenstrom i überlagert ist. Um einen Fehler der Klopfsteuerung zu verhindern, welcher durch derartiges Rauschen hervorgerufen wird, das dem Ionenstrom i überlagert ist, kann die gezählte Impulsanzahl N gefiltert werden, um die Einflüsse des Rauschens zu begrenzen.

In diesem Fall wird beispielsweise bei der zweiten Ausführungsform der Zündzeitpunkt so gesteuert, daß er später liegt als die Abfallflanke des Kurbelwinkelsignals SGT, so daß selbst dann, wenn der in Fig. 4 gezeigte Rauschimpuls np in dem Zählzeitraum der Klopfimpulskette Kp überlagert ist, der Rauschimpuls np sicher abgetrennt werden kann.

Nachfolgend wird die siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei welcher der Zählwert der Impulsanzahl N gefiltert wird.

Normalerweise zählt der Zähler 21 in der ECU 2 die Impulsanzahl N, ohne die der Klopfimpulskette Kp überlagerten Rauschimpulse zu unterscheiden; daher ist es erforderlich, die Anzahl an Rauschimpulsen aus der gezählten Impulsanzahl N festzustellen.

Die Klopfsteuervorrichtung in der ECU 2 weist daher eine Filtervorrichtung zum Filtern des Zählwertes der Impulsanzahl N auf, um einen Filterwert Nf zu erhalten, welcher der Rauschzahl entspricht, also einer Hintergrundkomponente; sie bestimmt das Ausmaß der Verzögerung entsprechend dem Zählwert Nc zum Steuern der Verzögerung, welche dadurch erhalten wird, daß der momentane Filterwert Nf von dem momentanen Zählwert abgezogen wird.

Zuerst führt die Filtervorrichtung in der Klopfsteuervorrichtung den Filtervorgang durch, der durch den nachstehend angegebenen Ausdruck (1) gegeben ist, bei der Impulsanzahl Ni, welche zu diesem Zeitpunkt gezählt wurde, um so einen momentanen Filterwert Nfi zu bestimmen.

Nfi = Nfi-1 × α + Ni-1 × (1-α) (1)

wobei Nfi-1 einen vorherigen Filterwert bezeichnet; Ni-1 eine vorherige Impulsanzahl; und α ein Filterkoeffizient ist, der für den Filtervorgang verwendet wird (0 < α < 1). Der Wert für α wird beispielsweise innerhalb eines Bereiches eingestellt, der definiert ist durch 0,7 ϑ α < 1.

Der Filterwert Nfi, der aus dem Ausdruck (1) erhalten wird, entspricht der Hintergrundkomponente des Zählwertes, der Rauschen und dergleichen enthält.

Die Klopfsteuervorrichtung verwendet daher die Impulsanzahl Ni, die diesesmal gezählt wurde, und den momentanen Filterwert Nfi, der unter Verwendung des Ausdrucks (1) berechnet wurde, um die Impulsanzahl Nci für die Steuerung der momentanen Verzögerung entsprechend dem nachstehend angegebenen Ausdruck (2) zu erhalten.

Nci = Ni-Nfi (2)

Die Impulsanzahl Nci, die sich aus dem Ausdruck (2) ergibt, bezeichnet einen Wert, aus welchem die Hintergrundkomponente eliminiert wurde; dies gibt daher die Schwankungen der Impulsanzahl N an, also nur die Schwankungen der Klopfschwingungen.

Daraufhin bestimmt die Klopfsteuervorrichtung das Ausmaß der Verzögerung des Zündzeitpunkts durch einen Kennfeldvorgang unter Verwendung der Impulsanzahl Nci, welche der Klopfschwingungskomponente entspricht, und erzeugt das endgültige Zündsignal P.

Durch Filtern des Zählwertes der Impulsanzahl N können daher die der Klopfimpulskette Kp überlagerten Rauschimpulse entfernt werden, wodurch es möglich wird, die Impulsanzahl Nc zu erhalten, die nahe an dem Wert nur der Klopfschwingungskomponente liegt. Dies ermöglicht eine optimale Klopfsteuerung.

Achte Ausführungsform

Bei der voranstehend geschilderten siebten Ausführungsform wurde für den Filterwert Nf kein oberer Grenzwert eingestellt; allerdings kann ein derartiger oberer Grenzwert zum Zwecke des Abschneidens eingestellt werden, so daß sich ein abnormer Wert erkennen läßt.

Nachstehend wird die achte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, bei welcher für den Filterwert ein oberer Grenzwert eingestellt wird.

Wenn kein oberer Grenzwert für den Filterwert Nf eingestellt ist, und plötzlich in aufeinanderfolgenden Zylindern viele Klopfimpulsketten Kp erzeugt werden, dann steigt der Zählwert der Impulsanzahl N plötzlich an. Dies führt dazu, daß der Filterwert Nf abnorm groß wird, wogegen es dazu führt, daß die Impulsanzahl Nc für die Verzögerungssteuerung übermäßig klein wird. Daher wird das Ausmaß der Verzögerung beschränkt, wogegen Impulse vorhanden sind, die von Klopfschwingungen herrühren.

Um ein derartiges Problem zu lösen stellt die Filtervorrichtung in der Klopfsteuervorrichtung einen oberen Grenzwert für den Filterwert Nf ein, so daß dann, wenn der aus dem Ausdruck (1) erhaltene Filterwert den oberen Grenzwert überschreitet, der Filterwert Nf unter Verwendung des oberen Grenzwertes abgeschnitten wird.

Dies verhindert, daß die Impulsanzahl Nc zum Steuern der Verzögerung, welche unter Verwendung des Ausdrucks (2) berechnet wird, übermäßig klein wird, und ermöglicht die Einstellung eines geeigneten Ausmaßes der Verzögerung des Zündzeitpunktes entsprechend der Impulsanzahl Nc, so daß eine optimale Klopfbegrenzungssteuerung aufrechterhalten werden kann.

Neunte Ausführungsform

Bei der voranstehend geschilderten achten Ausführungsform ist der obere Grenzwert für den Filterwert Nf fest; allerdings kann der obere Grenzwert ein Kennfeldwert sein, auf der Grundlage der Drehzahl der Brennkraftmaschine, wenn man berücksichtigt, daß der Zählwert der Impulsanzahl N auf der Grundlage von Klopfschwingungen mit überlagertem Rauschen sich mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine ändert.

Nachstehend wird die neunte Ausführungsform beschrieben, bei welcher der obere Grenzwert für den Filterwert durch einen Kennfeldwert aktualisiert wird, auf der Grundlage der Drehzahl der Brennkraftmaschine.

Im allgemeinen neigt die Anzahl an Rauschimpulsen, die einem Filterwert entspricht und der Klopfimpulskette Kp überlagert ist, zum Ansteigen bei steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine. Daher muß der obere Grenzwert des Filterwertes Nf mit wachsender Drehzahl der Brennkraftmaschine ebenfalls erhöht werden.

Die Filtervorrichtung stellt den oberen Grenzwert für den Filterwert Nf mit einer Drehzahlcharakteristik zur Verfügung, und erhöht den Filterwert Nf, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine zunimmt, durch einen Kennfeldvorgang oder dergleichen.

Bei der voranstehend geschilderten neunten Ausführungsform wird der obere Grenzwert für den Filterwert Nf entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine aktualisiert. Selbstverständlich lassen sich entsprechende Vorteile erzielen, wenn der obere Grenzwert auf der Grundlage eines freiwählbaren Betriebszustandes aktualisiert wird, einschließlich des Ladewirkungsgrades, der den Filterwert Nf beeinflußt.

Zehnte Ausführungsform

Bei der voranstehend geschilderten neunten Ausführungsform wird der obere Grenzwert des Filterwertes Nf entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine korrigiert, also entsprechend dem Betriebszustand. Alternativ hierzu kann der Filterkoeffizient α entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine, also dem Betriebszustand, korrigiert werden.

Nachstehend wird die zehnte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, bei welcher der Filterkoeffizient α entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine korrigiert wird, wobei das Beispiel gewählt ist, in welchem der Betriebszustand durch die Drehzahl der Brennkraftmaschine angegeben wird, wie bei dem vorherigen Fall.

Bei dieser Ausführungsform weist die Filtervorrichtung eine Filterkoeffizientenkorrekturvorrichtung auf, um den Filterkoeffizienten α in einen Kennfeldwert umzuwandeln, auf der Grundlage der Drehzahl der Brennkraftmaschine, und den Filterkoeffizienten a mit wachsender Drehzahl der Brennkraftmaschine zu erhöhen.

In einem Bereich hoher Drehzahl, in welchem viele instabile Faktoren vorhanden sind, nähert sich daher der momentane Filterwert Nfi, der aus dem Ausdruck (1) erhalten wird, an den vorherigen Filterwert Nfi-1 an, und wird widerstandsfähiger gegenüber der momentanen Impulsanzahl Ni, was es ermöglicht, einen relativ stabilen Klopfbegrenzungssteuerzustand aufrecht zu erhalten.

Elfte Ausführungsform

Bei der siebten Ausführungsform wurde der Zeitpunkt der Filterberechnung nicht berücksichtigt; allerdings kann der Filterwert Nf zu einem Zeitpunkt berechnet werden, welcher auf eine Impulsflanke des Kurbelwinkelsignals SGT reagiert.

Nachstehend wird die elfte Ausführungsform beschrieben, bei welcher das Filtern der Impulsanzahl N synchron zum Kurbelwinkelsignal SGT durchgeführt wird.

Bei dieser Ausführungsform berechnet die Filtervorrichtung den Filterwert Nf entsprechend dem Ausdruck (1) an jeder Impulsflanke, beispielsweise jeder Anstiegsflanke, des Kurbelwinkelsignals SGT.

Daher wird mit steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine die Filterung häufig durchgeführt, und daher kann ein äußerst verläßlicher Filterwert Nf erhalten werden, der die Drehzahl der Brennkraftmaschine berücksichtigt, verglichen mit einem Fall, in welchem der Filtervorgang in vorbestimmten Intervallen ausgeführt wird.

Zwölfte Ausführungsform

Bei der voranstehend geschilderten siebten Ausführungsform wurde der Zählwert der Impulsanzahl N gefiltert, ohne die Unterschiede der Klopfschwingungen zwischen den Zylindern zu berücksichtigen; allerdings kann die Filterung für jeden Zylinder getrennt durchgeführt werden.

Nachstehend wird die zwölfte Ausführungsform beschrieben, bei welcher der Filtervorgang getrennt für jeden Zylinder durchgeführt wird.

Typischerweise ändert sich das dem Ionenstrom i überlagerte Rauschen von einem Zylinder einer Brennkraftmaschine zum nächsten. Wenn es signifikante Unterschiede im Ausmaß des überlagerten Rauschens unter den Zylindern gibt, dann kann ein geeigneter Filterwert Nf nicht berechnet werden, es sei denn, daß der Filtervorgang getrennt für jeden Zylinder durchgeführt wird.

Daher führt bei der vorliegenden Ausführungsform die Filtervorrichtung getrennt den Filtervorgang entsprechend dem Ausdruck (1) für jeden Zylinder durch, und speichert einzeln den Filterwert Nf für jeden Zylinder. Die Klopfsteuervorrichtung stellt daher ein geeignetes Ausmaß der Verzögerung des Zündzeitpunktes für jeden Zylinder ein, so daß eine optimale Klopfbegrenzungssteuerung erzielt wird.

Dreizehnte Ausführungsform

Bei der vorher beschriebenen ersten Ausführungsform gab es keine Begrenzung für das Ausmaß der Verzögerung für jeden Zylinder; falls jedoch abnorm große Unterschiede in Bezug auf das Ausmaß der Verzögerung vorhanden sind, dann kann eine Obergrenze für die Differenzen des Ausmaßes der Verzögerung eingestellt werden, um eine übermäßige Verzögerungssteuerung bei den jeweils zu steuernden Zylindern zu verhindern.

Nachstehend wird die dreizehnte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, bei welcher eine Obergrenze für die Differenzen des Ausmaßes der Verzögerung unter den jeweiligen Zylindern eingerichtet ist.

Bei dieser Ausführungsform weist die Klopfsteuervorrichtung eine Berechnungsvorrichtung auf, um einzeln das Ausmaß der Verzögerung für jeden Zylinder zu berechnen, entsprechend dem Zählwert der Impulsanzahl N, der für jeden Zylinder festgestellt wird, und weist eine Verzögerungsdifferenzbegrenzungsvorrichtung auf, um eine Obergrenze für die Differenzen des Ausmaßes der Verzögerung einzustellen.

Wenn daher das Ausmaß der Verzögerung bei einem bestimmten Zylinder abnorm größer ist als die Ausmaße der Verzögerungen bei den übrigen Zylindern, dann kann das Ausmaß der Verzögerung für diesen bestimmten Zylinder begrenzt werden.

Wenn beispielsweise starkes Rauschen dem Ionenstrom i überlagert ist, wird das Ausmaß der Verzögerung für einen Zylinder auf der am stärksten früh eingestellten Seite und das Ausmaß der Verzögerung für einen Zylinder auf der am stärksten spät eingestellten Seite begrenzt.

Wenn der Zündzeitpunkt so gesteuert wird, daß er auf einen Kurbelwinkelpunkt bei ATDC von 15 bis 20 Grad verzögert wird, also um 15 bis 20 Grad später als oberer Totpunkt, muß normalerweise das Ausmaß der Verzögerung begrenzt werden, damit es nicht die Antriebsleistung der Brennkraftmaschine negativ beeinflußt.

Bei der dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine abnorme Verzögerungssteuerung, hervorgerufen durch Rauschen, dadurch verhindert werden, daß eine Obergrenze für das Ausmaß der Verzögerung eines bestimmten Zylinders eingestellt wird.

Vierzehnte Ausführungsform

Bei der ersten Ausführungsform wurde nicht speziell berücksichtigt, wie die Steuerung durchgeführt werden soll, wenn kein Klopfen festgestellt wird. Wird kein Klopfen festgestellt, kann der Zündzeitpunkt soweit wie möglich vorgestellt werden, so daß die Steuerung für maximale Ausgangsleistung (MBT-Steuerung) Priorität erlangt.

Nachstehend wird die vierzehnte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, bei welcher der Zündzeitpunkt vorgestellt wird, wenn kein Klopfen festgestellt wurde.

Das Klopfsteuersystem verzögert normalerweise den Zündzeitpunkt entsprechend dem Pegel des aufgetretenen Klopfens. Die MBT-Steuerung wird bei dem Zündzeitpunkt unmittelbar vor Beginn des Klopfens durchgeführt; wenn kein Klopfen vorhanden ist, muß daher der Zündzeitpunkt vorgestellt werden.

Eine optimale Klopfsteuerung kann dadurch erzielt werden, daß eine gut ausgeglichene Steuerung durch Verzögern und Vorstellen des Zündzeitpunkts durchgeführt wird.

Das Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet das Ionenstromerfassungssignal Ei; daher kann es sicher einen kleinen Klopfpegel feststellen, so daß sich der festgestellte Klopfpegel sicher in dem zu erzeugenden Zündsignal P widerspiegelt, um den Zündzeitpunkt zu verzögern.

Anders ausgedrückt kann der Zündzeitpunkt entsprechend einem geringen Klopfen verzögert werden, wodurch beträchtliche Schwankungen des Zündzeitpunkts eingeschränkt werden können.

In bezug auf die Steuerung durch Vorstellen, bei welcher die voranstehend angegebenen Vorteile wirksam genutzt werden, läßt sich ersehen, das Vorstellen des Zündzeitpunkts um einen vorbestimmten Vorstellwinkel für die Korrektur dann nützlich ist, wenn kein Klopfen auftritt, und keine Verzögerungssteuerung bei dem Zündzeitpunkt über einen vorbestimmten Zeitraum durchgeführt wird.

Daher stellt die Zündzeitpunktberechnungsvorrichtung in der ECU 2 den Zündzeitpunkt um einen vorbestimmten Betrag vor, wenn dem Ionenstromerfassungssignal Ei keine Klopfsignalform überlagert ist, und die Korrektur durch Verzögerung des Zündzeitpunkts infolge des Auftretens von Klopfen über den vorbestimmten Zeitraum nicht durchgeführt wird. In diesem Fall wird der vorbestimmte Zeitraum als der Zeitraum eingestellt, der zum Überprüfen dient, daß kein Klopfen aufgetreten ist.

In dem vorbestimmten Zeitraum wird daher überprüft, ob Klopfen auftritt oder nicht, und wenn in diesem Zeitraum kein Klopfen festgestellt wird, dann wird der Zündzeitpunkt allmählich vorgestellt, um deutliche Schwankungen des Zündzeitpunkts auszuschalten; der Zündzeitpunkt wird verzögert, wenn Klopfen mit geringer Intensität festgestellt wird.

Durch diese Anordnung kann der Zündzeitpunkt so gesteuert werden, daß maximale Ausgangsleistung in einem Bereich zur Verfügung gestellt wird, in welchem kein Klopfen auftritt. Darüber hinaus werden wie voranstehend geschildert die Schwankungen des Zündzeitpunkts gesteuert, so daß man ein stabiles Ausgangsdrehmoment erhalten kann.

Fünfzehnte Ausführungsform

Bei der voranstehend beschriebenen vierzehnten Ausführungsform war der vorbestimmte Zeitraum zur Überprüfung, daß kein Klopfen festgestellt wird, fest. Alternativ hierzu kann jedoch der vorbestimmte Zeitraum entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine geändert werden.

Nachstehend wird die fünfzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei welcher der vorbestimmte Zeitraum entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine aktualisiert wird.

Bei dieser Ausführungsform wird der vorbestimmte Zeitraum zur Überprüfung, daß kein Klopfen aufgetreten ist, aktualisiert, beispielsweise als Kennfeldwert in Bezug auf die Drehzahl der Brennkraftmaschine, und wird verringert, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine ansteigt.

Wenn bei hoher Drehzahl kein Klopfen festgestellt wird, wird daher der Zündzeitpunkt schnell vorgestellt, um eine Verzögerung der Vorstellsteuerung zu verhindern.

Sechzehnte Ausführungsform

Bei der voranstehend beschriebenen fünfzehnten Ausführungsform wird der vorbestimmte Zeitraum zur Überprüfung, daß kein Klopfen aufgetreten ist, entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine aktualisiert. Alternativ hierzu kann jedoch auch das Ausmaß des Vorstellens aktualisiert werden.

Im allgemeinen hängt die Intensität des Klopfens eng mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine zusammen. Bei hoher Drehzahl muß das Klopfen soweit wie möglich eingeschränkt werden; daher sollte das Ausmaß des Vorstellens des Zündzeitpunkts mit der Drehzahlcharakteristik in Beziehung stehen, um eine optimale Klopfsteuerung zu ermöglichen.

Nachstehend wird die sechzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei welcher das Ausmaß des Vorstellens entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine aktualisiert wird.

Bei dieser Ausführungsform wird das Ausmaß des Vorstellens, welches eingesetzt werden soll, wenn über einen vorbestimmten Zeitraum kein Klopfen festgestellt wird, aktualisiert, beispielsweise als Kennfeldwert oder als berechneter Funktionswert, der in einer Beziehung zur Brennkraftmaschinendrehzahl steht; der Wert wird mit steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine verringert.

Wenn über den vorbestimmten Zeitraum bei hoher Drehzahl kein Klopfen festgestellt wird, wird daher der Zündzeitpunkt um jeweils einen sehr kleinen Winkel weiter vorgestellt. Dies ermöglicht es, negative Einflüsse zu begrenzen, die durch das Auftreten von Klopfen selbst bei hoher Drehzahl hervorgerufen werden, bei welcher negative Einflüsse von Klopfen besonders deutlich sind.

Siebzehnte Ausführungsform

Bei der voranstehend beschriebenen vierzehnten Ausführungsform wurde der vorbestimmte Zeitraum eingestellt, um zu überprüfen, daß kein Klopfen festgestellt wird. Alternativ hierzu kann statt des vorbestimmten Zeitraums auch eine vorbestimmte Anzahl an Zündungen eingestellt werden.

Nachstehend wird die siebzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei welcher eine vorbestimmte Anzahl an Zündungen statt des vorbestimmten Zeitraums zu dem Zweck eingestellt wird, zu überprüfen, daß kein Klopfen festgestellt wird.

Fig. 7 zeigt ein Zeitablaufdiagramm, welches den Betriebsablauf der Überprüfung, daß kein Klopfen festgestellt wird, bei der siebzehnten Ausführungsform zeigt.

In Fig. 7 entspricht die Anzahl an Zündungen, also die Impulsanzahl des Zündsignals P, der Impulsanzahl des Kurbelwinkelsignals SGT, also der Anzahl an Anstiegsflanken des Kurbelwinkelsignals SGT.

Bei der vorliegenden Ausführungsform führt die ECU 2 die Verarbeitung zum Vorstellen des Zündzeitpunkts durch, wenn der Zeitraum, in welchem keine Klopfimpulskette kp auftritt, andauert, bis die Anzahl an Anstiegsflanken des Kurbelwinkelsignals SGT, also die Anzahl an Zündsteuerungen, eine vorbestimmte Anzahl an Zündungen A erreicht.

Anders ausgedrückt stellt die Zündzeitpunktberechnungsvorrichtung in der ECU 2 den Zündzeitpunkt um einen vorbestimmten Betrag vor, wenn keine Klopfsignalform dem Ionenstromerfassungssignal Ei überlagert ist, und die Korrektur durch Verzögerung des Zündzeitpunkts, die durchgeführt werden muß, wenn Klopfen auftritt, nicht durchgeführt wird, bis die vorbestimmte Anzahl an Zündungen A erreicht ist.

Mit dieser Anordnung kann der Zündzeitpunkt so gesteuert werden, daß eine maximale Ausgangsleistung innerhalb eines Bereiches erzielt wird, in welchem kein Klopfen auftritt.

Bei hoher Drehzahl wird der Zeitraum zur Überprüfung der Steuerung durch Verzögerung des Zündzeitpunkts, die durchgeführt werden muß, wenn Klopfen auftritt, automatisch verkürzt; daher ist es nicht mehr erforderlich, den Zeitraum zur Überprüfung, daß kein Klopfen festgestellt wird, entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine zu aktualisieren.

Achtzehnte Ausführungsform

Bei der voranstehend beschriebenen siebzehnten Ausführungsform war das Ausmaß der Verzögerung, welches eingesetzt wird, wenn kein Klopfen festgestellt wurde, fest; es kann jedoch entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine aktualisiert werden.

Nachstehend wird die achtzehnte Ausführungsform beschrieben, bei welcher das Ausmaß des Vorstellens entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine aktualisiert wird.

In diesem Fall wird das Ausmaß des Vorstellens, das eingesetzt werden soll, wenn kein Klopfen festgestellt wird, bis eine vorbestimmte Anzahl an Zündungen erreicht wird, aktualisiert, beispielsweise als Kennfeldwert oder als berechneter Funktionswert in Bezug auf die Drehzahl der Brennkraftmaschine, und wird mit steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine verringert.

Wenn daher bei hoher Drehzahl bei der vorbestimmten Anzahl an Zündungen kein Klopfen festgestellt wird, dann wird der Zündzeitpunkt jeweils um einen sehr kleinen Winkel weiter vorgestellt. Dies ermöglicht es, negative Einflüsse zu beschränken, die durch das Auftreten von Klopfen hervorgerufen werden.

Claims (21)

1. Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, welches aufweist:
einen Kurbelwinkelsensor (1) zur Erzeugung eines Kurbelwinkelsignals (SGT) synchron zur Umdrehung der Brennkraftmaschine;
eine Zündzeitpunktberechnungsvorrichtung (22) zur Festlegung des Zündzeitpunktes für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine auf der Grundlage des Kurbelwinkelsignals (SGT);
eine Zündspule (4) zum Anlegen einer Zünd-Hochspannung (V2) an eine Zündkerze (8a, 8b, 8c, 8d) eines Zylinders, der bezüglich des Zündzeitpunkts gesteuert werden soll;
eine Ionenstromerfassungsvorrichtung (9, 11a-11d, 12) zur Feststellung eines Ionenstroms (i), der durch eine Zündkerze (8a, 8b, 8c, 8d) jedes Zylinder fließt, unmittelbar nach der Zündsteuerung, zur Erzeugung eines Ionenstromerfassungssignals (Ei);
eine Klopferfassungsvorrichtung (2, 13-15) zur Feststellung des Vorhandenseins von Klopfen in der Brennkraftmaschine auf der Grundlage des Ionenstromerfassungssignals (Ei);
eine Klopfsteuervorrichtung (22) zum Verzögern des Zündzeitpunkts um einen vorbestimmten Betrag wenn Klopfen festgestellt wurde;
wobei die Klopferfassungsvorrichtung (2, 13-15) aufweist:

eine Signalformbearbeitungsvorrichtung (13-15) zum Herausziehen einer Klopfsignalform in Form einer Klopfimpulskette (Kp) aus dem Ionenstromerfassungssignal (Ei); und
eine Zählvorrichtung (21) zum Zählen der Anzahl an Impulsen (N), die in der Klopfimpulskette (Kp) enthalten ist, auf der Grundlage jeweiliger Impulsflanken in der Klopfimpulskette (Kp);
wobei die Klopfsteuervorrichtung (22) das Ausmaß der Verzögerung auf der Grundlage eines Zählwertes der Impulse (N) bestimmt.

2. Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Kurbelwinkelsignal (SGT) eine Reihe von Impulsen enthält, die jeweils zu einem einzelnen Zylinder gehören, wobei jeder Impuls eine Anstiegsflanke aufweist, welche dem Zeitpunkt entspricht, an welchem die Zufuhr elektrischen Stroms zur Zündspule (4) während des Anlassens der Brennkraftmaschine beginnt, und eine Abfallflanke, die einem Anfangszündzeitpunkt während des Anlassens der Brennkraftmaschine entspricht; und
die Zählvorrichtung (21) die Anzahl an Impulsen (N) während eines Impulszeitraums von der Abfallflanke bis zur nächsten Anstiegsflanke des Kurbelwinkelsignals (SGT) zählt.

3. Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klopfsteuervorrichtung (22) eine Korrekturvorrichtung zur Korrektur zumindest entweder eines Zählwertes für die Impulse (N) oder des Ausmaßes der Verzögerung auf der Grundlage des Betriebszustands der Brennkraftmaschine aufweist.

4. Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Korrekturvorrichtung den Zählwert für die Impulse (N) mit wachsender Drehzahl der Brennkraftmaschine erhöht; und
die Klopfsteuervorrichtung (22) das Ausmaß der Verzögerung auf der Grundlage des korrigierten Zählwertes bestimmt.

5. Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturvorrichtung das Ausmaß der Verzögerung mit wachsender Drehzahl der Brennkraftmaschine erhöht.

6. Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturvorrichtung das Ausmaß der Verzögerung auf der Grundlage eines zweidimensionalen Kennfeldes der Drehzahl und des Ladungswirkungsgrades der Brennkraftmaschine korrigiert.

7. Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Paar der Zündkerzen jeweils an entgegengesetzte Enden einer Sekundärwicklung (4b) der Zündspule (4) angeschlossen ist, welche die Zünd-Hochspannung für gleichzeitige Zündung erzeugt;
ein Ionenstrom (i) einer der beiden Zündkerzen durch die Sekundärwicklung (4b) fließt; und
die Klopfsteuervorrichtung (22) das Ausmaß der Verzögerung des Zündzeitpunktes für eine der beiden paarweise vorgesehener Zündkerzen verringert.

8. Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klopfsteuervorrichtung (22) eine Filtervorrichtung zum Filtern eines Zählwertes für die Zählvorrichtung (21) aufweist, um einen gefilterten Wert zu berechnen, der einem Hintergrund entspricht, und um das Ausmaß der Verzögerung auf der Grundlage eines Wertes zu bestimmen, der durch Subtrahieren des gefilterten Wertes von dem momentanen Zählwert erhalten wird.

9. Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klopfsteuervorrichtung (22) eine Filterwertbegrenzungsvorrichtung zur Einstellung eines oberen Grenzwertes für den gefilterten Wert aufweist.

10. Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterwertbegrenzungsvorrichtung eine Korrekturvorrichtung für den oberen Wert zum Korrigieren des oberen Grenzwertes auf der Grundlage des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine aufweist.

11. Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Obergrenzenkorrekturvorrichtung einen oberen Grenzwert für den gefilterten Wert in einen Kennfeldwert umwandelt, auf der Grundlage der Drehzahl der Brennkraftmaschine, und den oberen Grenzwert mit steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine erhöht.

12. Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtervorrichtung aufweist:
eine Berechnungsvorrichtung zur Einstellung eines Filterkoeffizienten α zur Berechnung des gefilterten Wertes in einem Bereich von 0 < α < 1 und zum Addieren eines Wertes, der durch Multiplizieren eines vorherigen gefilterten Wertes mit dem Filterkoeffizienten α erhalten wird, zu einem Wert, der durch Multiplizieren des momentanen Zählwertes für die Impulse mit (1-α) erhalten wird, um so den momentanen gefilterten Wert zu erhalten; und
eine Filterkoeffizientenkorrekturvorrichtung zur Korrektur des Filterkoeffizienten α auf der Grundlage des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine.

13. Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterkoeffizientenkorrekturvorrichtung den Filterkoeffizienten α in einen Kennfeldwert umwandelt, auf der Grundlage der Drehzahl der Brennkraftmaschine, und den Filterkoeffizienten mit wachsender Drehzahl erhöht.

14. Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtervorrichtung den gefilterten Wert zu einem Zeitpunkt auf der Grundlage einer Impulsflanke des Kurbelwinkelsignals berechnet.

15. Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtervorrichtung den gefilterten Wert getrennt für jeden Zylinder einstellt.

16. Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klopfsteuervorrichtung (22) aufweist:
eine Verzögerungsbetragseinstellvorrichtung zur getrennten Einstellung des Ausmaßes der Verzögerung für jeden Zylinder; und
eine Verzögerungsdifferenzbegrenzungsvorrichtung zur Einstellung einer Obergrenze für eine Differenz zwischen den Beträgen der Verzögerung.

17. Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündzeitpunktberechnungsvorrichtung (22) den Zündzeitpunkt um einen vorbestimmten Betrag vorstellt, wenn die Klopfsignalform nicht dem Ionenstromerfassungssignal (Ei) überlagert ist, und wenn die Verzögerungskorrektur für den Zündzeitpunkt über einen vorbestimmten Zeitraum nicht durchgeführt wird.

18. Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeit mit wachsender Drehzahl der Brennkraftmaschine zunimmt.

19. Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausmaß des Vorstellens mit wachsender Drehzahl der Brennkraftmaschine zunimmt.

20. Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündzeitpunktberechnungsvorrichtung (22) den Zündzeitpunkt um einen vorbestimmten Betrag vorstellt, wenn die Klopfsignalform nicht dem Ionenstromerfassungssignal (Ei) überlagert ist, und wenn die Verzögerungskorrektur für den Zündzeitpunkt für eine vorbestimmte Anzahl an Zündungen nicht durchgeführt wird.