DE19940511A1 - Einrichtung und Verfahren zur Bestimmung des Zündwinkels - Google Patents
Einrichtung und Verfahren zur Bestimmung des ZündwinkelsInfo
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Abstract
Es werden eine Einrichtung und ein Verfahren vorgeschlagen, die mittels einer Begrenzungsstufe eine Frühverstellung des maximal spätesten Zündwinkels um einen Wert DZW(max) gegenüber der statischen Brenngrenze durchführen. Die Frühverstellung des maximal spätesten Zündwinkels dient dazu, unkontrollierte Verbrennungen im Auslaß, sogenannte Auslaßpatscher, zu vermeiden. Derartige Auslaßpatscher treten in dynamischen Betriebszuständen auf.
Description
Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung und einem
Verfahren für die Bestimmung des Zündwinkels einer
Brennkraftmaschine nach der Gattung der jeweiligen
Oberbegriffe.
Aus BOSCH Technische Unterrichtung, Kombiniertes Zünd- und
Benzineinspritzsystem MOTRONIC (1987 722 011, KH/VDT-09.85-
De) sind bereits Steuergeräte zur elektronischen
Zündungssteuerung bekannt, wobei das Steuergerät zwischen
zwei Zündvorgängen aus Motorinformationen wie Last, Drehzahl
und Temperatur anhand von Kennfeldern den optimalen
Zündwinkel ermittelt. Der Zündwinkel läßt sich so
individuell an verschiedene Betriebszustände des Motors
anpassen. Der Zündwinkel kann abhängig von Schaltsignalen um
einen beliebigen Wert nach früh oder spät verschoben werden.
In der DE 196 51 238 ist ein Zündungsteuersystem
beschrieben, das eine Begrenzungsstufe enthält, die den
anhand von Motorinformationen bestimmten Zündwinkel auf
einen maximal spätesten Wert begrenzt. Eine Begrenzung des
Zündwinkels auf einen maximal spätesten Wert ist notwendig,
da bei der Anforderung einer Momentenreduktion bzw. einer
Reduktion des thermischen Wirkungsgrads eine Spätverstellung
des Zündwinkels vorgenommen wird. Der so erhaltene, nach
spät verstellte Zündwinkel darf jedoch einen maximal
spätesten Wert nicht überschreiten, da sonst eine zulässige
Krümmertemperatur oder ein Grenzwert für Emissionen
überschritten wird. Ein derartiger maximal spätester Wert,
die sogenannte statische Brenngrenze (ZWSTAT(max)), wird
nach dem Stand der Technik anhand des Grenzwertes für den
Ausstoß an Kohlenwasserstoffen und des Grenzwertes für die
Krümmertemperatur bestimmt.
Bei bestimmten Betriebszuständen des Motors treten
Nachreaktionen im Auslaß, sogenannte Patscher, auf, die
durch in den Auslaß gelangenden unverbrannten oder
teilverbrannten Kraftstoff verursacht werden. Die Patscher
führen zu Geräuschbelästigung und Zerstörung von Bauteilen.
Für die bestimmten Betriebszustände liegt die statische
Brenngrenze bei zu späten Zündwinkeln.
Die erfindungsgemäße Einrichtung bzw. das erfindungsgemäße
Verfahren hat den Vorteil, daß bei bestimmten
Betriebszuständen über eine Frühverschiebung des maximal
spätesten Zündwinkel Auslaßpatscher und damit
Geräuschbelästigung und eine Zerstörung von Bauteilen
effektiv vermieden werden können.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der
Einrichtung bzw. des Verfahrens zur Bestimmung des
Zündwinkels möglich. Das Verfahren kann insbesondere auf
Betriebszustände angewendet werden, bei denen eine
Motordynamik und ein nicht vorhandener Kraftschluß zwischen
Motor und Antriebsstrang vorliegt. Es ist vorteilhaft, die
Frühverschiebung des maximal spätesten Zündwinkels in Bezug
auf eine kennfeldabhängige statische Brenngrenze
vorzunehmen, da so eine Anpassung an Motorparameter noch
zielgerichteter möglich ist. Es ist weiterhin vorteilhaft,
die Frühverstellung nur in einem bestimmten Zeitraum nach
dem Feststellen der Dynamik ohne Kraftschluß vorzunehmen, in
dem tatsächlich Auslaßpatscher auftreten, um schnell wieder
den gesamten Zündwinkelbereich für eine Verstellung des
Zündwinkels zur Verfügung zu stellen. Ebenfalls vorteilhaft
erweist sich ein Abwarten einer Wartezeit nach Erkennen der
Dynamik ohne Kraftschluß sodaß noch über einen längeren
Zeitraum ein maximaler Zündwinkelbereich bereitgestellt
werden kann. Aus gleichem Grund ist es vorteilhaft, sofort
nach Erkennen eines Kraftschlusses zwischen Motor und
Antriebsstrang die Frühverstellung des maximal spätesten
Zündwinkels zurückzunehmen. Da das Auftreten von
Auslaßpatschern temperaturabhängig ist, ist es vorteilhaft,
den Betrag der Frühverstellung sowie die Wartezeit und den
Zeitraum, in dem die Frühverstellung vorgenommen wird,
temperaturabhängig zu gestalten. Aus gleichem Grund ist es
vorteilhaft, die in den Auslaßtrakt eingeblasene Menge von
Sekundärluft für den Betrag der Frühverstellung zu
berücksichtigen. Dies kann mit geringem Speicheraufwand
dadurch geschehen, daß die Berücksichtigung der Menge der
Sekundärluft anhand eines Wichtungsfaktors geschieht.
Ein anderer Betriebszustand, in dem durch eine
Frühverschiebung des maximal spätesten Zündwinkels eine
Vermeidung von Auslaßpatschern erreicht werden kann, tritt
im Nachstart auf. Hier wird zusätzlich durch die
Frühverschiebung des maximal spätesten Zündwinkels auch eine
Reduzierung des Kohlenwasserstoff-Ausstoßes erreicht. Es
erweist sich als vorteilhaft, die Frühverschiebung des
maximal spätesten Zündwinkels im Nachstart langsam an die
stationäre Brenngrenze heranzuführen, um Momentensprünge zu
vermeiden. Ebenso ist es vorteilhaft, den Zeitraum, in dem
der maximal späteste Zündwinkel an die stationäre
Brenngrenze herangeführt wird, abhängig von der
Motortemperatur und der in den Auslaßtrakt eingeblasene
Sekundärluftmenge zu gestalten, da so die Heranführung
optimal an die Motorparameter angepaßt erfolgt und eine
unnötige Frühverstellung vermieden wird. Bei einer Wahl
einer linearen Heranführungs-Funktion des maximal spätesten
Zündwinkels wird der Rechenaufwand vorteilhaft minimiert.
Weiterhin ist es vorteilhaft, bei der Wahl der
Frühverschiebung des maximal spätesten Zündwinkels im
Nachstart zu berücksichtigen, ob Katalysator-Heizmaßnahmen
ergriffen worden sind, denn diese verursachen aufgrund der
damit verbundenen Temperaturbeeinflussung im Auslaß ein
erhöhtes Auftreten von Auslaßpatschern.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße
Einrichtung zur Bestimmung des Zündwinkels, schematisch,
Fig. 2 bis 11 erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung des
Zündwinkels schematisch in Flußdiagrammen.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Einrichtung zur
Bestimmung des Zündwinkels einer Brennkraftmaschine
dargestellt. Die Einrichtung zur Bestimmung des Zündwinkels
besteht dabei aus einem Steuergerät 1, das mit einem
Speicher und einer Recheneinheit ausgestattet ist. Das
Steuergerät 1 enthält weiterhin eine Begrenzungsstufe 2, die
eine Begrenzung eines anhand von Motorinformationen
bestimmten Zündwinkels ZW(soll) auf einen maximal spätesten
Wert ZW(max) vornimmt. Die Begrenzung erfolgt derart, daß,
wenn der aus Motorinformationen bestimmte Zündwinkel kleiner
als ZW(max) ist, der Wert ZW(soll) und sonst der Wert
ZW(max) an das Zündsystem 3 weitergegeben wird. Das
Übergeben eines Zündwinkelwertes vom Steuergerät 1 an das
Zündsystem 3 ist in der Zeichnung mit einer Verbindungslinie
und einem Pfeil dargestellt.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Bestimmen des
Zündwinkels enthält weiterhin Mittel zur Erkennung von
Dynamik 4 und Mittel zur Erkennung eines Kraftschlusses
zwischen Motor und Antriebsstrang 5. Diese Mittel sind
vorzugsweise im Steuergerät 1 integriert, sie können sich
aber auch außerhalb des Steuergeräts 1 befinden.
Desweiteren enthält die erfindungsgemäße Einrichtung Mittel
zur Messung der Sekundärluftmenge 6, Mittel zur Lastmessung
7, Mittel zur Drehzahlmessung 8, Mittel zur Zeitmessung 9,
Mittel zur Motortemperaturmessung 10 und Mittel zur
Feststellung von Katalysatorheizmaßnahmen 11. Die Elemente
mit den Bezugszeichen 6 bis 11 messen Betriebsparameter
eines Verbrennungsmotors und übermitteln Werte, die den
jeweiligen Meßwerten entsprechen, an das Steuergerät 1. Dies
ist in Fig. 1 anhand von Verbindungslinien und Pfeilen
dargestellt. Das Steuergerät 1 verarbeitet in seiner
Recheneinheit die Parameter und bestimmt den Zündwinkel
ZW(soll) abhängig von diesen Parametern. Danach durchläuft
dieser Zündwinkel ZW(soll), wie beschrieben, die
Begrenzungsstufe. Die Begrenzungsstufe kann auch außerhalb
des Steuergeräts angeordnet sein.
Das Zündsystem 3 enthält eine Elektronik, eine oder mehrere
Endstufen, Zündspulen sowie eine oder mehrere Zündkerzen.
Die Ansteuerung des Zündsystems durch das Steuergerät 1
erfolgt derart, daß die Zündkerze oder die Zündkerzen zu dem
von Steuergerät 1 und Begrenzungsstufe 2 ermittelten
Zündwinkel zünden.
Wird ein bestimmter Drehzahlgradient überschritten oder eine
bestimmte Saugrohrdruckänderung pro Zeiteinheit
überschritten, dann erkennt das Mittel zur Erkennung von
Dynamik 4, daß die Brennkraftmaschine sich in einem
dynamischen Zustand befindet. Das Mittel zur Erkennung von
Dynamik 4 liefert dann einen ersten Dynamikwert JD. Befindet
sich die Brennkraftmaschine nicht in einem dynamischen
Zustand, dann liefert das Mittel zur Erkennung von Dynamik
einen zweiten Dynamikwert ND. Das bedeutet, daß der
sogenannte Dynamikindikator entweder den ersten Dynamikwert
JD oder den zweiten Dynamikwert ND aufweist. Sowohl der
erste Dynamikwert JD als auch der zweite Dynamikwert ND
beinhalten jeweils einen fest vorgegebenen Wert. Dabei wird
die Drehzahl beispielsweise vom Mittel zur Drehzahlmessung 8
gemessen und der Wert an das Steuergerät 1 weitergeleitet.
Das Steuergerät 1 ermittelt daraus den Drehzahlgradienten
und liefert diesen Wert an das Mittel zur Dynamikerkennung
4. Analog wird der Saugrohrdruck von einem Sensor und die
Saugrohrdruckänderung daraus vom Steuergerät 1.
Das Mittel zur Erkennung des Kraftschlusses zwischen Motor
und Antriebsstrang erkennt dann, daß kein Kraftschluß
vorhanden ist, wenn entweder die Kupplung gedrückt ist, oder
kein Gang eingelegt ist. Die Kupplungsstellung und die
eingelegten Gänge werden durch außerhalb des Steuergeräts 1
befindliche Sensoren überwacht. Diese liefern ihre Meßwerte
an das Steuergerät, wobei die Informationen dann auch mit
dem Mittel zur Erkennung des Kraftschlusses verarbeitet
werden. Wenn kein Kraftschluß zwischen Motor und
Antriebsstrang vorliegt, dann liefert das Mittel zur
Erkennung des Kraftschlusses 5 einen ersten Kraftschlußwert
NK. Sonst liefert das Mittel zur Erkennung des
Kraftschlusses 5 einen zweiten Kraftschlußwert JK. Das
bedeutet, daß der sogenannte Kraftschlußindikator entweder
den ersten Kraftschlußwert NK oder den zweiten
Kraftschlußwert JK aufweist. Sowohl der erste
Kraftschlußwert NK als auch der zweite Kraftschlußwert JK
beinhalten jeweils einen festen, vorgegebenen Wert.
Das Mittel zur Sekundärluftmessung 6 mißt anhand eines
Durchflußmessers, welche Menge an Sekundärluft in den
Auslaßtrakt eingeblasen wird. Der gemessene Wert der
Sekundärluftmenge wird an das Steuergerät 1 weitergegeben.
Das Mittel zur Lastmessung 7 ermittelt anhand des
Saugrohrdrucks, welche Füllung der Zylinder aufweist.
Alternativ kann die Füllung anhand eines
Heißfilmluftmassenmessers (HFM) oder der
Drosselklappenstellung ermittelt werden. Das Mittel zur
Lastmessung übergibt einen der Füllung des Zylinders
entsprechenden Lastwert an das Steuergerät 1. Das Mittel zur
Drehzahlmessung 8 mißt die Drehzahl des Verbrennungsmotors
beispielsweise anhand der Umdrehungen der Kurbelwelle
mittels eines Induktions- oder Hallgebers. Die Drehzahl, die
durch das Mittel zur Drehzahlmessung 8 ermittelt wurde, wird
an das Steuergerät 1 weitergegeben. Das Mittel zur
Zeitmessung 9 mißt eine Zeit, die seit Start der Maschine
oder einem anderen bestimmten Zeitpunkt vergangen ist. Die
Zeitwerte, die von dem Mittel zur Zeitmessung 9 gemessen
wurden, werden an das Steuergerät 1 weitergegeben. Das
Mittel zur Motortemperaturmessung 10 mißt die Temperatur des
Motor-Kühlwassers. Diese Temperaturwerte werden an das
Steuergerät 1 weitergegeben.
Weiterhin enthält die Einrichtung zur Bestimmung des
Zündwinkels ein Mittel 11, das feststellt, ob Katalysator-
Heizmaßnahmen ergriffen worden sind. Der Katalysator wird
vorzugsweise dann geheizt, wenn der Motor erst kurze Zeit
gelaufen ist oder, wenn er schon gelaufen ist, der Motor
wieder ausgekühlt ist. Das Mittel zur Feststellung der
Katheizmaßnahme leitet einen ersten Katheizwert JH an das
Steuergerät 1, wenn Katheizmaßnahmen ergriffen worden sind,
und ansonsten einen zweiten Katheizwert NH an das
Steuergerät 1 weiter. Sowohl der erste Katheizwert JH als
auch der zweite Katheizwert NH beinhalten jeweils einen
festen, vorgegebenen Wert. Die mit den Bezugszeichen 4 bis
11 bezeichneten Elemente einer Brennkraftmaschine ermitteln
die jeweiligen an das Steuergerät weiterzugebenden Werte
kontinuierlich und geben diese Werte auch kontinuierlich an
das Steuergerät weiter. Alle in Fig. 1 beschriebenen
Elemente sind Bestandteile einer erfindungsgemäßen
Einrichtung zur Bestimmung des Zündwinkels in einer
Brennkraftmaschine. Die Elemente mit den Bezugszeichen 4 bis
11 können beliebig kombiniert oder aber auch in das
Steuergerät 1 integriert sein.
Fig. 2 beschreibt ein erfindungsgemäßes Verfahren zur
Bestimmung des Zündwinkels einer Brennkraftmaschine. In
Schritt 13 überprüft das Steuergerät, ob ein bestimmter
Betriebszustand, ein sogenannter dynamischer Betriebszustand
(BS), eingetreten ist. Ist ein derartiger Betriebszustand
eingetreten, dann ergibt sich der maximale späteste
Zündwinkel ZW(max) aus der Summe der statischen Brenngrenze
ZWSTAT(max) und einem Differenzzündwinkel DZW(max), der
einen positiven Wert hat. Dabei werden die
Zündwinkelverschiebungen in Richtung früh positiv und die
Zündwinkelverschiebungen in Richtung spät negativ gezählt.
Somit ist der maximal späteste Zündwinkel gegenüber der
statischen Brenngrenze ZWSTAT(max) nach früh um den Wert des
Differenzzündwinkels DZW(max) verschoben. Diese Berechnung
des maximal spätesten Zündwinkels ZW(max) wird in Schritt 15
durchgeführt. Ist ein dynamischer Betriebszustand BS nicht
eingetreten, dann springt das Verfahren zu Schritt 20, bei
dem sich der maximal späteste Zündwinkel ZW(max) aus der
statischen Brenngrenze ZWSTAT(max) ergibt. Ist der maximal
späteste Zündwinkel nach Schritt 15 oder 20 ermittelt, wobei
diese Berechnung durch das Steuergerät 1 erfolgt, dann wird
der berechnete Wert des maximal spätesten Zündwinkels
ZW(max) an die Begrenzungsstufe 2 weitergegeben. Das
Verfahren springt danach wieder zu Schritt 13 zurück. Die
statische Brenngrenze ZWSTAT(max) kann aus dem Speicher des
Steuergeräts 1 aus einem last- und drehzahlabhängigen
Kennfeld ausgelesen werden. Die Last und die Drehzahl des
Motors werden dabei anhand der Mittel 7 bzw. 8 gemessen.
In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Das Verfahren
passiert zunächst Schritt 21, bei dem das Steuergerät den
von dem Mittel zur Erkennung von Dynamik 4 an das
Steuergerät gegebene Wert abfragt. Liefert das Mittel zur
Erkennung von Dynamik 4 einen ersten Dynamikwert JD an das
Steuergerät, dann wird im nächsten Schritt 25 das Mittel zur
Erkennung des Kraftschlusses zwischen Motor und
Antriebsstrang 5 nach dem entsprechenden Wert abgefragt.
Liegt am Steuergerät der erste Kraftschlußwert NK an, dann
wird das Verfahren mit dem Schritt 15 fortgesetzt. Der
Schritt 15 beinhaltet analog zu Fig. 2 eine Frühverstellung
des maximalen Zündwinkels um einen Differenzzündwinkel. Der
entsprechende Differenzzündwinkel trägt hier die Bezeichnung
erster Differenzzündwinkel DZW1(max). Liefert das Mittel zur
Erkennung von Dynamik 4 an das Steuergerät 1 den zweiten
Dynamikwert ND, dann wird das Verfähren mit dem Schritt 20
fortgesetzt. Liefert das Mittel zur Erkennung eines
Kraftschlusses zwischen Motor und Antriebsstrang 5 an das
Steuergerät den zweiten Kraftschlußwert JK, dann wird das
Verfahren ebenfalls mit dem Schritt 20 fortgesetzt. Der
Schritt 20 beinhaltet ebenso wie in Fig. 2, daß der maximal
späteste Zündwinkel sich aus der statischen Brenngrenze
ZWSTAT(max) ergibt. Wie bisher bedeuten in der weiteren
Beschreibung der Ausführungsbeispiele gleiche Bezugszeichen
gleiche Verfahrensschritte. Nach einer Berechnung des
maximal spätesten Zündwinkels ZW(max) entweder anhand des
Schrittes 15 oder anhand des Schrittes 20 springt das
Verfahren wiederum zu Schritt 21.
Die in Schritt 21 und in Schritt 25 formulierten Bedingungen
ergeben einen ersten dynamischen Betriebszustand BD1. Dieser
wird charakterisiert dadurch, daß die Brennkraftmaschine in
einem dynamischen Zustand ist und gleichzeitig kein
Kraftschluß zwischen Motor und Antriebsstrang vorhanden ist.
Einen derartigen Betriebszustand kann man sich anhand eines
Gasstoßes veranschaulichen. Ein derartiger Gasstoß wird
beispielsweise dadurch veranlaßt, daß das Gaspedal schnell
niedergetreten und danach schnell wieder losgelassen wird.
Während des Loslassens des Gaspedals erhält das Steuergerät
die Anforderung, Moment abzubauen. Dies geschieht im
Allgemeinen über den Zündwinkel. Ein Abbau des Moments kann
über den Zündwinkel derart erreicht werden, daß der
Zündwinkel nach spät verschoben wird. Diese Spätverstellung
des Zündwinkels reicht im Allgemeinen bis an den maximal
spätesten Zündwinkel heran. Durch die Druckänderung, die bei
einem Gasstoß plötzlich auftritt, wird eingespritzter,
jedoch noch nicht verdampfter Kraftstoff, der im Einlaßtrakt
als Wandfilm vorliegt, in den Brennraum eingesogen, in dem
dann ein zu fettes Gemisch vorliegt. Dieses Gemisch kann bei
einem Zündwinkel, der der statischen Brenngrenze entspricht,
nicht vollständig verbrannt werden. Somit gelangen Inseln
unverbrannten oder teilverbrannten Gemisches in den
Auslaßtrakt. Aufgrund der im Auslaßtrakt herrschenden hohen
Temperaturen kann es zu einer Selbstentzündung dieser un-
oder teilverbrannten Inseln kommen. Die Reaktionen können
durch Sekundärlufteinblasung verstärkt werden. Die
Nachreaktionen im Auslaßtrakt werden als Auslaßpatscher oder
Patscher bezeichnet. Diese Auslaßpatscher können vermieden
werden, indem der maximal späteste Zündwinkel nicht der
statischen Brenngrenze entspricht, sondern zu früheren
Zündwinkeln verschoben ist. Dann erfolgt auch bei einem zu
fetten Gemisch die Verbrennung vollständig und es liegt im
Auslaß kein un- oder teilverbranntes Gemisch mehr vor. Somit
muß, wie in Schritt 15 beschrieben, bei Gasstoß, das heißt
bei Vorliegen von Dynamik, ohne Kraftschluß zwischen Motor
und Antriebsstrang der maximal späteste Zündwinkel ZW(max)
um einen ersten Differenzzündwinkel DZW1(max) nach früh
verschoben werden. Der erste Differenzzündwinkel DZW1(max)
kann dabei temperaturabhängig gewählt werden. DZW1(max) kann
beispielsweise in einer temperaturabhängigen Kennlinie in
einem Speicher abgelegt sein. Eine derartige
Temperaturabhängigkeit des ersten Differenzzündwinkels
DZW1(max) ist deshalb vorteilhaft, weil die Verbrennung,
d. h. die Vollständigkeit der Verbrennung, von der
Motortemperatur beeinflußt wird. Die Temperatur der
Ansaugluft wird durch das Mittel zur Temperaturbestimmung 10
gemessen.
In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
Verfahrens zur Bestimmung des Zündwinkels dargestellt. Die
Schritte 21, 25 und 20 entsprechen den Schritten mit den
gleichen Bezugszeichen in Fig. 3 und werden deshalb nicht
noch einmal gesondert beschrieben. Erkennt das Mittel zur
Erkennung eines Kraftschlusses zwischen Motor und
Antriebsstrang 5 daß kein Kraftschluß vorliegt, dann
passiert das Verfahren einen neuen Schritt 28 in dem geprüft
wird, ob das Verfahren bereits eine sogenannte Erfolgszeit
t(erf) seit Festellen eines ersten dynamischen
Betriebszustands BD1 überschritten hat. Wenn dies nicht der
Fall ist, dann gelangt das Verfahren zu Schritt 15, der
wiederum dem Schritt 15 in Fig. 3 entspricht. Ist die
Erfolgszeit t(erf) überschritten, dann gelangt das Verfahren
zu Schritt 21. Anhand des neuen Schrittes 28 wird erreicht,
daß, bevor eine neue Prüfung des Betriebszustands des Motors
erfolgt, zunächst innerhalb eines bestimmten Zeitraums, der
Erfolgszeit t(erf), der Zündwinkel nach früh verschoben
wird. Es hat sich gezeigt, daß innerhalb dieser
applizierbaren Erfolgszeit t(erf) vermehrt Auslaßpatscher
auftreten, so daß eine Frühverstellung des maximal spätesten
Zündwinkels innerhalb der Erfolgszeit t(erf) sinnvoll ist.
Diese Erfolgszeit t(erf) kann im Steuergerät in einer
temperaturabhängigen Kennlinie enthalten sein. Dies ist
vorteilhaft, da die Verbrennung und somit auch die Länge
des Zeitraums, in dem Auslaßpatscher auftreten, von der
Motortemperatur abhängig ist.
Das in Fig. 5 dargestellte weitere Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Verfahrens enthält die gleichen Schritte
wie das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel. Deshalb
werden die einzelnen Schritte nicht noch einmal erläutert.
Das in Fig. 5 dargestellte Verfahren unterscheidet sich von
dem in Fig. 4 dargestellte Verfahren darin, daß nachdem die
Berechnung des maximal spätesten Zündwinkels ZW(max) in
Schritt 15 erfolgte und die Erfolgszeit t(erf) noch nicht
überschritten ist (Schritt 28), erneut geprüft wird, ob in
Schritt 25 ein Kraftschluß zwischen Motor und Antriebsstrang
vorliegt. Ist dies der Fall, dann springt das Verfahren
sofort zu Schritt 20 in dem sich der maximal späteste
Zündwinkel aus der statischen Brenngrenze ZWSTAT(max)
ergibt. Anhand des in Fig. 5 dargestellten
erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, sofort zu
reagieren, wenn ein Kraftschluß zwischen Motor und
Antriebsstrang vorliegt. Dies ist deshalb vorteilhaft, da
bei einem Kraftschluß, der beispielsweise durch ein
Einkuppelvorgang ausgelöst sein kann,
Antriebsstrangschwingungen auftreten, die durch
Zündwinkeleingriffe korrigiert werden müssen. Hierzu ist das
Vorhandensein eines maximalen Zündwinkelbereichs, der sich
bis zur statischen Brenngrenze ZWSTAT(max) erstreckt,
notwendig. Eventuell kurzzeitig nach dem Einkuppeln
auftretende Auslaßpatscher können dabei toleriert werden. Da
jedoch die Maschine durch den Einkuppelvorgang verzögert
wird, ist die Dynamik der Maschine derart verringert, daß
die durch die Dynamik verursachten Nachreaktionen im Auslaß
sehr schnell abgebaut werden.
In Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung des Zündwinkels
einer Brennkraftmaschine dargestellt. Es unterscheidet sich
von dem in Fig. 5 dargestellten Verfahren darin, daß ein
Schritt 30 eingefügt ist, der nach dem Schritt 21 ausgeführt
wird. Dieser Schritt 30 beinhaltet das Abwarten einer
Wartezeit t(reak) nachdem das Mittel zur Erkennung von
Dynamik 4 in Schritt 21 eine Dynamik erkannt hat. Diese
Wartezeit t(reak) wird abgewartet, bevor in Schritt 25 das
Mittel zur Erkennung des Kraftschlusses zwischen Motor und
Antriebsstrang 5 prüft, ob ein Kraftschluß zwischen Motor
und Antriebsstrang vorliegt oder nicht. Die Durchführung
eines derartigen Schrittes 30, in dem eine Wartezeit t(reak)
abgewartet wird, ist vorteilhaft, da Nachreaktionen im
Auslaß erst nach dieser Wartezeit t(reak) auftreten. Diese
Zeit t(reak) ist applizierbar. Desweiteren kann die
Wartezeit t(reak) in einer temperaturabhängigen Kennlinie im
Steuergerät 1 vorhanden sein. Dies ist darin begründet, daß,
wie bereits bei der Erläuterung vorheriger
Ausführungsbeispiele dargestellt wurde, die Verbrennung und
damit auch der Zeitraum des Auftretens der Auslaßpatscher
von der Temperatur des Motors abhängig ist.
In Fig. 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung des Zündwinkels
einer Brennkraftmaschine dargestellt. Dieses Verfahren
unterscheidet sich von dem in Fig. 6 dargestellten
Verfahren anhand der zusätzlich eingefügten Schritte 35 und
40. Die übrigen Schritte werden deshalb nicht noch einmal
erläutert. Wenn in Schritt 28 die Abfrage nach der
verstrichenen Erfolgszeit t(erf) ergab, daß die Zeit nach
Erkennung der Dynamik kleiner ist als die Erfolgszeit
t(erf), dann springt das Verfahren zu Schritt 35, in dem das
Steuergerät den vom Mittel der Sekundärluftmessung
übermittelten Wert der Sekundärluftmenge abfragt. Ist dieser
Wert größer als ein erster Grenzwert LG1, dann springt das
Verfahren zu Schritt 40. In diesem Schritt 40 wird der
maximal späteste Zündwinkel ZW(max) als Summe aus der
statischen Brenngrenze ZWSTAT(max) und einem zweiten
Differenzzündwinkel DZW2(max) berechnet. Hat die
Sekundärluftmenge in Schritt 35 nicht den ersten Grenzwert
LG1 überschritten, dann springt das Verfahren zu Schritt 15,
in dem wie bereits in den in Fig. 2 bis 6 dargestellten
erfindungsgemäßen Verfahren der maximal späteste Zündwinkel
als Summe aus einem ersten Differenzzündwinkel DZW1(max) und
der statischen Brenngrenze ZWSTAT(max) berechnet wird. Nach
Passieren des Schrittes 15 oder des Schrittes 40 springt das
Verfahren zurück zu Schritt 28.
Die in den Auslaßtrakt eingeblasene Sekundärluftmenge
beeinflußt die Entzündung der Inseln un- oder
teilverbrannten Brennstoffes. Somit beeinflußt die in den
Auslaßtrakt eingeblasene Sekundärluftmenge die Entstehung
von Auslaßpatschern. Überschreitet die Menge der
eingeblasenen Sekundärluft einen kritischen Wert, treten
vermehrt Auslaßpatscher auf. Somit ist hier eine weitere
Frühverstellung des maximal spätesten Zündwinkels gegenüber
der statischen Brenngrenze ZWSTAT(max) notwendig. Es muß
demnach bei Überschreiten einer bestimmten eingeblasenen
Sekundärluftmenge ein anderer, zweiter Differenzzündwinkel
DZW2(max) berücksichtigt werden. Dieser Betriebszustand wird
auch als zweiter dynamischer Betriebszustand BD2 bezeichnet.
Der zweite Differenzzündwinkel DZW2(max) kann auch aus dem
ersten Differenzzündwinkel DZW1(max) durch Multiplikation
mit einem ersten Wichtungsfaktor F1 erhalten werden. Dieser
Faktor muß einen Wert größer als 1 besitzen. Der zweite
Differenzzündwinkel DZW2(max) beziehungsweise der erste
Wichtungsfaktor F1 können wiederum in der Applikation
festgelegt werden. Der zweite Differenzzündwinkel DZW2(max)
beziehungsweise der erste Wichtungsfaktor können analog zu
DZW1(max) im Steuergerät 1 in einer temperaturabhängigen
Kennlinie enthalten sein. Es ist auch möglich, daß für die
eingeblasene Sekundärluftmenge mehrere erste Grenzwerte
existieren. Es können für jeden ersten Grenzwert neue zweite
Differenzzündwinkel DZW2(max) beziehungsweise erste
Wichtungsfaktoren F1 im Steuergerät gespeichert sein.
In Fig. 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung des Zündwinkels
dargestellt. In Schritt 45 wird abgefragt, ob der vom Mittel
zur Zeitmessung am Steuergerät bereitgestellte Wert einen
Zeitwert, die Startzeit t(start), überschritten hat. Wenn
dies nicht der Fall ist, dann wird eine bestimmte Zeit
abgewartet und wiederum der Schritt 45 mit der Zeitabfrage
passiert. Wird eine Startzeit t(start) überschritten, dann
springt das Verfahren zu Schritt 50, in dem der maximal
späteste Zündwinkel sich als Summe aus einem dritten
Differenzzündwinkel DZW3(max) und der statischen Brenngrenze
ZWSTAT(max) ergibt. Danach springt das Verfahren zu Schritt
55, in dem das Steuergerät dem vom Mittel zur Zeitmessung
bereitgestellten Wert abfragt. Ist eine Nachstartzeit
t(nachstart) nicht überschritten, so springt das Verfahren
erneut zu Schritt 50. Ist diese Nachstartzeit t(nachstart)
überschritten, so wird das Verfahren fortgeführt, im
Allgemeinen dadurch, daß der maximal späteste Zündwinkel
sich aus der statischen Brenngrenze ergibt. Es kann sich
auch eines der in Fig. 2 bis 7 dargestellten Verfahren
anschließen. Dieser dynamische Betriebszustand, in dem ein
dritter Differenzzündwinkel DZW3(max) eine Frühverschiebung
des maximal spätesten Zündwinkels gegenüber der statischen
Brenngrenze ergibt, wird als dritter dynamischer
Betriebszustand BD3 bezeichnet. Dieser Betriebszustand wird
innerhalb eines Zeitraums zwischen Startzeit t(start) und
Nachstartzeit t(nachstart), der sogenannten Nachstartphase,
erreicht. Auch für diesen Betriebszustand ist ein Auftreten
von Auslaßpatschern bzw. eine verstärkte Kohlenwasserstoff-
Emission, die durch das in den Auslaß gelangende un- oder
teilverbrannte Gemisch entstehen, gemessen worden. Deshalb
ist auch hier eine Frühverstellung des maximal spätesten
Zündwinkels gegenüber der statischen Brenngrenze ZWSTAT(max)
vorteilhaft. Vor der Startzeit t(start) nimmt der maximal
späteste Zündwinkel einen maximal spätesten Startzeit-
Zündwinkel ZWS(max) ein, der bei früheren Zündwinkeln
gegenüber ZWSTAT(max) liegt.
In Fig. 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein
erfindungsgemäßes Verfahren dargestellt. Dieses Verfahren
ist analog zu dem in Fig. 8 beschriebenen Verfahren,
enthält jedoch zusätzlich den Schritt 60. Nachdem in Schritt
50 der maximal späteste Zündwinkel als Summe aus drittem
Differenzzündwinkel DZW3(max) und statischer Brenngrenze
ZWSTAT(max) berechnet wurde, gelangt das Verfahren zu
Schritt 60. In diesem Schritt 60 wird ein Zeitzähler t um
einen ersten Zeitschritt t(schritt1) heraufgesetzt. Dieser
erste Zeitschritt t(schritt1) wurde zum Zeitpunkt, als zum
ersten Mal der Schritt 50 passiert wurde, initialisiert.
Nachdem in Schritt 60 der Zeitzähler um einen ersten
Zeitschritt t(schritt1) heraufgesetzt wurde, gelangt das
Verfahren zu Schritt 55.
In dem in Fig. 9 dargestellten erfindungsgemäßen Verfahren
wird der dritte Differenzzündwinkel DZW3(max) als Funktion
Fk des Zeitzählers t im Steuergerät 1 berechnet. Da mit
jedem Durchlaufen der Schleife der Zeitzähler um einen
ersten Zeitschritt t(schritt1) heraufgesetzt wird, ändert
sich der Differenzzündwinkel DZW3(max) bei jedem Durchlaufen
der Schleife. Dabei besteht die Schleife aus den Schritten
50, 60 und 55. Die im Steuergerät 1 abgelegte Funktion Fk
für den dritten Differenzzündwinkel DZW3(max) ist eine
monoton fallende Funktion Fk des Zeitzählers. Der
Wertebereich der Funktion Fk(t) liegt vorzugsweise zwischen
den Werten 0 und der Differenz aus dem maximal spätesten
Startzeit-Zündwinkel ZWS(max) und der statischen Brenngrenze
ZWSTAT(max). Somit ist es möglich, den maximal spätesten
Zündwinkel, der sich als Summe aus dem dritten
Differenzzündwinkel DZW3 als Funktion von t und der
statischen Brenngrenze ZWSTAT(max) ergibt, langsam zu
späteren Zündwinkeln zu verschieben, bis der maximal
späteste Zündwinkel ZW(max) den Wert der statischen
Brenngrenze ZWSTAT(max) erreicht hat. Das ist vorteilhaft,
da dadurch Momentensprünge vermieden werden. Es ist dabei
möglich, den ersten Zeitschritt t(schritt1) als Funktion der
Temperatur im Steuergerät 1 festzulegen. Dies ist
vorteilhaft, da die Größe des ersten Zeitschritts
t(schritt1) die Länge der Nachstartphase bestimmt. Ist die
Motortemperatur hoch, dann treten Auslaßpatscher bzw.
stärkere Kohlenwasserstoff-Emissionen nur in einem kleineren
Zeitraum nach Beendigung der Startphase auf. Somit kann die
Nachstartphase mit einem größeren Wert für den ersten
Zeitschritt kürzer gestaltet werden. Ist jedoch die
Motortemperatur niedrig, dann treten Auslaßpatscher bzw.
Kohlenwasserstoff-Emissionen in einem längeren Zeitraum nach
Beendigung der Startphase auf. Somit muß dann der Wert des
ersten Zeitschritts größer kleiner gewählt werden. Weiterhin
kann die monoton fallende Funktion Fk eine lineare Funktion
des Zeitzählers darstellen. Dies ist vorteilhaft, da durch
die einfache Gestaltung der Funktion Fk die Rechenzeit im
Steuergerät minimiert wird.
In Fig. 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung des spätesten
Zündwinkels dargestellt. Das Verfahren unterscheidet sich
von dem in Fig. 9 dargestellten Verfahren dadurch, daß
zusätzlich die Verfahrensschritte 65, 70 und 75 eingefügt
sind. Nachdem in Schritt 50 der maximal späteste Zündwinkel
berechnet wurde, als Summe aus einem dritten
Differenzzündwinkel DZW3(max) und der statischen
Brenngrenze, gelangt das Verfahren zu Schritt 65. In diesem
Schritt 65 wird der Wert, den das Mittel zur
Sekundärluftmessung 6 an das Steuergerät gibt, abgefragt.
Dieser Wert enthält die in den Auslaßtrakt eingeblasene
Sekundärluftmenge. Ist die in Schritt 65 gemessene
Sekundärluftmenge kleiner als ein zweiter Grenzwert LG2,
dann gelangt das Verfahren zu Schritt 70, in dem einem
zweiten Wichtungsfaktor F2 der Wert 1 zugeordnet wird. Ist
die eingeblasene Sekundärluftmenge größer als der zweite
Grenzwert LG2, dann gelangt das Verfahren zu Schritt 75. In
diesem Schritt 75 wird dem zweiten Wichtungsfaktor F2 ein
Wert kleiner als 1 im Steuergerät 1 zugeordnet. Mit diesem
zweiten Wichtungsfaktor F2, der entweder in Schritt 75 oder
in Schritt 70 bestimmt wurde, wird der Wert des ersten
Zeitschrittes t(schritt1) multipliziert, wobei das Produkt
mit zweiter Zeitschritt t(schritt2) bezeichnet wird, bevor
in Schritt 60 Zeitzähler t nun um den zweiten Zeitschritt
t(schritt2) heraufgesetzt wird. In dem in Fig. 10
dargestellten erfindungsgemäßen Verfahren wird realisiert,
daß, wenn ein bestimmter Wert einer Sekundärluftmenge LG2
überschritten wird, die Frühverschiebung des Zündwinkels im
Nachstart über einen längeren Zeitraum erfolgt. Diese
Verlängerung der Nachstartphase ist vorteilhaft, da bei
Überschreiten einer bestimmten Sekundärluftmenge vermehrt
Auslaßpatscher auftreten.
In Fig. 11 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Das
Ausführungsbeispiel in Fig. 11 unterscheidet sich von dem
in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, daß
die Schritte 80 und 85 eingefügt sind. Nachdem, wie in den
Ausführungen zu Fig. 8 beschrieben, eine Startzeit t(start)
überschritten wurde (Schritt 45) gelangt das Verfahren zu
Schritt 80, in dem gefragt wird, ob das Mittel zur
Feststellung von Katalysatorheizmaßnahmen 11 einen ersten
Katheizwert JH oder einen zweiten Katheizwert NH an das
Steuergerät 1 geliefert hat. Das bedeutet, es wird gefragt,
ob Katalysatorheizen durchgeführt wird oder nicht. Wenn das
Mittel 11 den zweiten Katheizwert NH an das Steuergerät 1
geliefert hat, d. h. wenn kein Katalysatorheizen durchgeführt
wird, dann gelangt das Verfahren zu Schritt 50, in dem der
maximal späteste Zündwinkel als Summe des dritten
Differenzzündwinkels DZW3(max) und der statischen
Brenngrenze gebildet wird. Danach wird das Verfahren so
weitergeführt, wie es anhand der Fig. 8 beschrieben wurde.
Liefert in Schritt 80 das Mittel zur Feststellung von
Katalysatorheizmaßnahmen 11 den ersten Katheizwert JH an das
Steuergerät 1, d. h. Katalysatorheizen wird durchgeführt,
dann gelangt das Verfahren zu Schritt 85, bei dem der
maximal späteste Zündwinkel als Summe aus einem vierten
Differenzzündwinkel DZW4(max) und der statischen Brenngrenze
gebildet wird. Es ist dann der sogenannte vierte dynamische
Betriebszustand BD4 eingetreten. Danach fährt das Verfahren
analog zu dem in Fig. 8 beschriebenen Verfahren fort.
Somit wird dann, wenn Katalysatorheizen durchgeführt wird,
ein anderer, vierter Differenzzündwinkel (DZW4(max)) für den
maximal spätesten Zündwinkel berücksichtigt als ohne
Katalysatorheizen. Dies ist vorteilhaft, da das Auftreten
von Auslaßpatschern temperaturabhängig ist und bei der
Durchführung von Katalysatorheizmaßnahmen die Temperatur im
Auslaßtrakt verändert wird.
Für den vierten dynamischen Betriebszustand BD4 kann analog
zum dritten dynamischen Betriebszustand BD3, wie in Fig. 9
und 10 dargestellt, eine zeitabhängige Änderung des vierten
Differenzzündwinkels DZW4(max), die vorzugsweise in einer
linearen Funktion der Zeit dargestellt wird, vorgenommen
werden. Vorzugsweise liegen die Werte des vierten
Differenzzündwinkels DZW4(max) analog zu DZW3(max) in einem
Bereich zwischen Null und der Differenz zwischen dem maximal
spätesten Startzeit-Zündwinkel ZWS(max) und der statischen
Brenngrenze ZWSTAT(max). Dabei kann ebenfalls die Weite des
ersten Zeitschritts t(schritt1) abhängig von der Temperatur
gestaltet werden. Ebenso kann für die Weite des Zeitschritts
für die Zeitabhängigkeit des vierten Differenzzündwinkels
DZW4(max) die eingeblasene Sekundärluftmenge analog zur
Zeitschrittweitenabhängigkeit des dritten
Differenzzündwinkels DZW3(max) berücksichtigt werden.
Claims (38)
1. Einrichtung zur Bestimmung des Zündwinkels einer
Brennkraftmaschine mit einem Steuergerät und einer
Begrenzungsstufe, die einen auf die Betriebsparameter
optimierten Sollzündwinkel (ZW(soll)) auf einen für den
Betrieb der Brennkraftmaschine maximalen spätesten
Zündwinkel (ZW(max)) begrenzt, wobei im stationären
Betriebszustand (BS) der maximal späteste Zündwinkel
(ZW(max)) den Wert der statischen Brenngrenze (ZWSTAT(max))
annimmt, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät
Funktionen beinhaltet, die eine Unterscheidung zwischen dem
stationärem Betriebszustand (BS) und mindestens einem
dynamischen Betriebszustand (BD) vornehmen, wobei das
Steuergerät für jeden dynamischen Betriebszustand (BD)
mindestens einen Differenzzündwinkel (DZW(max)) enthält, der
bei Eintreten des jeweiligen dynamischen Betriebszustands
(BD) eine Verschiebung des maximal spätesten Zündwinkels
(ZW(max)) zu früheren Zündwinkeln gegenüber der statischen
Brenngrenze (ZWSTAT(max)) bewirkt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
daß der Wert der statischen Brenngrenze (ZWSTAT(max)) aus
einem im Steuergerät gespeicherten drehzahl- und/oder
lastabhängigen Kennfeld erhältlich ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch
gekennzeichnet, daß Mittel vorhanden sind, die eine Dynamik
erkennen und bei vorliegender Dynamik der Dynamikindikator
einen ersten Dynamikwert (JD) und sonst einen zweiten
Dynamikwert (ND) aufweist, und Mittel vorhanden sind, die
einen Kraftschluß zwischen Motor und Antriebsstrang erkennen
und bei vorliegendem Kraftschluß der Kraftschlußindikator
einen zweiten Kraftschlußwert (JK) und sonst einen ersten
Kraftschlußwert (NK) aufweist, sodaß sich ein erster
dynamischer Betriebszustand (BD1) ergibt, wenn der
Dynamikindikator den ersten Dynamikwert (JD) und der
Kraftschlußindikator den ersten Kraftschlußwert (NK)
aufweist, wobei für den ersten dynamischen Betriebszustand
mindestens ein erster Differenzzündwinkel (DZW1(max)) im
Steuergerät vorhanden ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet,
daß die Verschiebung des maximal spätesten Zündwinkels
während eines Zeitraums, der Erfolgszeit (t(erf)), erfolgt.
5. Einrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet,
daß die Verschiebung des maximal spätesten Zündwinkels erst
nach Verstreichen eines Zeitraums, der Wartezeit (t(reak)),
nach Erkennen des ersten dynamischen Betriebszustands (BD1)
erfolgt.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5 dadurch
gekennzeichnet, daß das Steuergerät eine Schaltfunktion
vorsieht, die, sofort nachdem der Kraftschlußindikator den
zweiten Kraftschlußwert (JK) aufweist, ein Zurückschalten in
den stationären Betriebszustand (BS) vornimmt.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6 dadurch
gekennzeichnet, daß das Steuergerät die Werte des ersten
Differenzzündwinkels (DZW1(max)) in einer temperaturab
hängigen Kennlinie enthält.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5 dadurch
gekennzeichnet, daß das Steuergerät die Werte der Wartezeit
(t(reak)) und/oder die Werte der Erfolgszeit (t(erf)) in
jeweils einer temperaturabhängigen Kennlinie enthält.
9. Einrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 8 dadurch
gekennzeichnet, daß die Festlegung von dem Wert oder den
Werten der Wartezeit (t(reak)) sowie dem Wert oder den
Werten der Erfolgszeit (t(erf)) in der Applikation erfolgt.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9 dadurch
gekennzeichnet, daß Mittel vorhanden sind, die die Menge der
eingeblasenen Sekundärluft messen, sodaß sich ein zweiter
dynamischer Betriebszustand (BD2) ergibt, wenn
Dynamikindikator den ersten Dynamikwert (JD) und der
Kraftschlußindikator den ersten Kraftschlußwert (NK)
aufweist und die Menge der eingeblasenen Sekundärluft einen
ersten Grenzwert (LG1) überschreitet, wobei für den zweiten
dynamischen Betriebszustand mindestens ein zweiter
Differenzzündwinkel (DZW2(max)) abhängig vom ersten
Grenzwert (LG1) im Steuergerät vorhanden ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet,
daß sich der Wert oder die Werte des zweiten
Differenzzündwinkels (DZW2(max)) für den zweiten dynamischen
Betriebszustand aus dem Wert oder den Werten des ersten
Differenzzündwinkels (DZW1(max)) durch Multiplikation mit
einem ersten Wichtungsfaktor (F1) ergeben, wobei der erste
Wichtungsfaktor (F1) abhängig vom ersten Grenzwert (LG1)
ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch
gekennzeichnet, daß Mittel vorhanden sind, die eine
Zeitmessung vornehmen, sodaß sich ein dritter dynamischer
Betriebszustand (BD3) ergibt, wenn eine Startzeit (t(start))
überschritten und eine Nachstartzeit (t(nachstart))
unterschritten ist, wobei die Recheneinheit des Steuergeräts
für den dritten dynamischen Betriebszustand mindestens einen
dritten Differenzzündwinkel (DZW3(max)) liefert.
13. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch
gekennzeichnet, daß Mittel vorhanden sind, die eine
Zeitmessung vornehmen, und Mittel vorhanden sind, die
überwachen, ob Katalysatorheizmaßnahmen ergriffen worden
sind, sodaß sich ein vierter dynamischer Betriebszustand
(BD4) ergibt, wenn eine Startzeit (t(start)) überschritten
und eine Nachstartzeit (t(nachstart)) unterschritten ist
sowie Katalysatorheizen vorgenommen wird, wobei die
Recheneinheit des Steuergeräts für den vierten dynamischen
Betriebszustand mindestens einen vierten Differenzzündwinkel
(DZW4 (max)) liefert.
14. Einrichtung nach Anspruch 12 oder 13 dadurch
gekennzeichnet, daß der oder die dritten Differenzzündwinkel
(DZW3(max)) und/oder der oder die vierten
Differenzzündwinkel (DZW4(max)) zeitabhängig sind, wobei die
Recheneinheit des Steuergeräts nach jedem ersten Zeitschritt
(t(schritt1)) einen neuen dritten Differenzzündwinkel
(DZW3(max)) oder einen neuen vierten Differenzzündwinkel
(DZW4(max)) liefert.
15. Einrichtung nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet,
daß die Größe des ersten Zeitschritts (t(schritt1))
temperaturabhängig ist.
16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 15
dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät Mittel enthält,
die die eingeblasene Sekundärluftmenge messen, und daß das
Steuergerät eine Kennlinie bereitstellt, die mindestens
einen zweiten Wichtungsfaktor (F2) als Funktion der
Sekundärluftmenge enthält, und das Steuergerät eine
Neuberechnung des Zeitschritts vornimmt, wenn ein zweiter
Grenzwert (LG2) der Sekundärluftmenge überschritten wird,
wobei sich ein zweiter Zeitschritt (t(schritt2)) als Produkt
aus dem zweiten Wichtungsfaktor (F2) und dem ersten
Zeitschritt (t(schritt1)) ergibt.
17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16
dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Werte des dritten
Differenzzündwinkels (DZW3(max)) und/oder der oder die Werte
des vierten Differenzzündwinkels (DZW4(max)) Winkel des
Wertebereichs 0 und der Differenz aus einem maximal
spätesten Startzeit-Zündwinkel (ZWS(max)) und der statischen
Brenngrenze (ZWSTAT(max)) umfassen, wobei der maximal
späteste Startzeit-Zündwinkel (ZWS(max)) den maximal
spätesten Zündwinkel für Zeiten kleiner als die Startzeit
(t(start)) darstellt.
18. Einrichtung nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuergerät den oder die dritten Differenzzündwinkel
(DZW3(max)) und/oder den oder die vierten
Differenzzündwinkel (DZW4(max)) anhand einer monoton
fallenden Funktion (Fk) als Funktion des ersten Zeitschritts
(t(schritt1)) oder zweiten Zeitschritts (t(schritt2))
berechnet.
19. Einrichtung nach Anspruch 18 dadurch gekennzeichnet,
daß als Funktion monoton fallende Funktion (Fk) eine lineare
Funktion des ersten Zeitschritts (t(schritt1)) oder zweiten
Zeitschritts (t(schritt2)) im Speicher des Steuergeräts
vorhanden ist.
20. Verfahren zur Bestimmung des Zündwinkels einer
Brennkraftmaschine mit einem Steuergerät und einer
Begrenzungsstufe, das einen auf die Betriebsparameter
optimierten Sollzündwinkel (ZW(soll)) auf einen für den
Betrieb der Brennkraftmaschine maximalen spätesten
Zündwinkel (ZW(max)) begrenzt, wobei im stationären
Betriebszustand (BS) der maximal späteste Zündwinkel
(ZW(max)) den Wert der statischen Brenngrenze (ZWSTAT(max))
annimmt, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuergerät eine
Unterscheidung zwischen dem stationärem Betriebszustand (BS)
und mindestens einem dynamischen Betriebszustand (BD)
vorgenommen wird, wobei für jeden dynamischen
Betriebszustand (BD) mindestens ein Differenzzündwinkel
(DZW(max)) berechnet oder gespeichert wird, sodaß bei
Eintreten des jeweiligen dynamischen Betriebszustands (BD)
der maximal späteste Zündwinkel (ZW(max)) um einen
Differenzzündwinkel (DZW(max)) zu früheren Zündwinkeln
gegenüber der statischen Brenngrenze (ZWSTAT(max))
verschoben wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20 dadurch gekennzeichnet,
daß der Wert der statischen Brenngrenze (ZWSTAT(max)) aus
einem drehzahl- und/oder lastabhängigen Kennfeld ermittelt
wird.
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21 dadurch
gekennzeichnet, daß bei vorliegender Dynamik der
Dynamikindikator einen ersten Dynamikwert (JD) und sonst
einen zweiten Dynamikwert (ND) aufweist und bei vorliegendem
Kraftschluß zwischen Motor und Antriebsstrang der
Kraftschlußindikator einen zweiten Kraftschlußwert (JK) und
sonst einen ersten Kraftschlußwert (NK) aufweist, sodaß sich
ein erster dynamischer Betriebszustand (BD1) ergibt, wenn
der Dynamikindikator den ersten Dynamikwert (JD) und der
Kraftschlußindikator den ersten Kraftschlußwert (NK)
aufweist, wobei für den ersten dynamischen Betriebszustand
mindestens ein erster Differenzzündwinkel (DZW1(max)) im
Steuergerät bestimmt oder gespeichert wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22 dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Differenzzündwinkel (DZW1(max)) während einer
Erfolgszeit (t(erf)) aktiviert wird.
24. Verfahren nach Anspruch 22 dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Differenzzündwinkel (DZW1(max)) erst nach
Verstreichen einer Wartezeit (t(reak)) nach Erkennen des
ersten dynamischen Betriebszustands (BD1) aktiviert wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24 dadurch
gekennzeichnet, daß sofort nachdem der Kraftschlußindikator
den zweiten Kraftschlußwert (JK) aufweist, ein
Zurückschalten in den stationären Betriebszustand (BS)
vorgenommen wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüch 22 bis 24 dadurch
gekennzeichnet, daß die Werte des ersten
Differenzzündwinkels (DZW1(max)) einer temperaturabhängigen
Kennlinie entnommen werden.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 oder 24 dadurch
gekennzeichnet, daß die Werte der Wartezeit (t(reak))
und/oder die Werte der Erfolgszeit (t(erf)) jeweils einer
temperaturabhängigen Kennlinie entnommen werden.
28. Verfahren nach Anspruch 23, 24 oder 27 dadurch
gekennzeichnet, daß der Wert oder die Werte der Wartezeit
(t(reak)) sowie der Wert oder die Werte der Erfolgszeit
(t(erf)) in der Applikation festgelegt werden.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 28 dadurch
gekennzeichnet, daß die Menge der eingeblasenen Sekundärluft
gemessen wird, sodaß sich ein zweiter dynamischer
Betriebszustand (BD2) ergibt, wenn der Dynamikindikator den
ersten Dynamikwert (JD) und der Kraftschlußindikator den
ersten Kraftschlußwert (NK) aufweist und die Menge der
eingeblasenen Sekundärluft einen ersten Grenzwert (LG1)
überschreitet, wobei für den zweiten dynamischen
Betriebszustand mindestens ein zweiter Differenzzündwinkel
(DZW2(max)) abhängig vom ersten Grenzzwert (LG1) im
Steuergerät berechnet oder gespeichert wird.
30. Verfähren nach Anspruch 29 dadurch gekennzeichnet,
daß die Werte des zweiten Differenzzündwinkels (DZW2(max))
für den zweiten dynamischen Betriebszustand berechnet
werden, indem der Wert oder die Werte des ersten
Differenzzündwinkel (DZW1(max)) mit einem ersten
Wichtungsfaktor (F1) multipliziert werden, wobei der erste -
Wichtungsfaktor (F1) abhängig vom ersten Grenzwert (LG1)
ist.
31. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21 dadurch
gekennzeichnet, daß eine Zeitmessung vorgenommen wird, sodaß
sich ein dritter dynamischer Betriebszustand (BD3) ergibt,
wenn eine Startzeit (t(start)) überschritten und eine
Nachstartzeit (t(nachstart)) unterschritten wird, wobei für
den dritten dynamischen Betriebszustand mindestens ein
dritter Differenzzündwinkel (DZW3(max)) gespeichert oder
berechnet wird.
32. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21 dadurch
gekennzeichnet, daß eine Zeitmessung vorgenommen wird und
überwacht wird, ob Katalysatorheizen durchgeführt wird,
sodaß sich ein vierter dynamischer Betriebszustand (BD4)
ergibt, wenn eine Startzeit (t(start)) überschritten und
eine Nachstartzeit (t(nachstart)) unterschritten wird sowie
Katalysatorheizmaßnahmen ergriffen worden sind, wobei für
den vierten dynamischen Betriebszustand mindestens ein
vierter Differenzzündwinkel (DZW4(max)) gespeichert oder
berechnet wird.
33. Verfahren nach Anspruch 31 oder 32 dadurch
gekennzeichnet, daß der dritte Differenzzündwinkel
(DZW3(max)) und/oder der vierte Differenzzündwinkel
(DZW4(max)) zeitabhängig ist, wobei nach jedem ersten
Zeitschritt (t(schritt1)) ein neuer dritter
Differenzzündwinkel (DZW3(max)) und/oder eine neuer vierter
Differenzzündwinkel (DZW4(max)) berechnet wird.
34. Verfahren nach Anspruch 33 dadurch gekennzeichnet,
daß die Größe des ersten Zeitschritts (t(schritt1))
temperaturabhängig ist.
35. Verfahren nach Anspruch 33 oder 34 dadurch
gekennzeichnet, daß die eingeblasene Sekundärluftmenge
gemessen wird und eine Kennlinie bereitgestellt wird, die
mindestens einen zweiten Wichtungsfaktor (F2) als Funktion
der Sekundärluftmenge enthält, wobei dann ein zweiter
Zeitschritt (t(schritt2)) berechnet wird, wenn ein zweiter
Grenzwert (LG2) der eingeblasenen Sekundärluftmenge
überschritten wird, in dem der erste Zeitschritt
(t(schritt1)) mit dem zweiten Wichtungsfaktor (F2)
multipiziert wird.
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 33 bis 35 dadurch
gekennzeichnet, daß der oder die Werte des dritten
Differenzzündwinkels (DZW3(max)) und/oder der oder die Werte
des vierten Differenzzündwinkel (DZW4(max)) Winkel des
Wertebereichs 0 und der Differenz aus einem maximal
spätesten Startzeit-Zündwinkel (ZWS(max)) und der statischen
Brenngrenze (ZWSTAT(max)) umfassen, wobei der maximal
späteste Startzeit-Zündwinkel (ZWS(max)) den spätesten
maximalen Zündwinkel für Zeiten kleiner als die Startzeit
(t(start)) darstellt.
37. Verfahren nach Anspruch 36 dadurch gekennzeichnet,
daß der oder die dritten Differenzzündwinkel (DZW3(max))
und/oder der oder die vierten Differenzzündwinkel
(DZW4(max)) anhand einer monoton fallenden Funktion (Fk) als
Funktion des ersten Zeitschritts (t(schritt1)) oder des
zweiten Zeitschritts (t(schritt2)) berechnet wird.
38. Verfahren nach Anspruch 37 dadurch gekennzeichnet,
daß die monoton fallende Funktion (Fk) eine lineare Funktion
des ersten Zeitschritts (t(schritt1)) oder des zweiten
Zeitschritts (t(schritt2)) darstellt.
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