DE2930540A1

DE2930540A1 - Verfahren und anordnung zum betrieb einer fremdgezuendeten brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2930540A1
Application number: DE19792930540
Authority: DE
Inventors: Istvan Dipl Ing Geiger; Klaus Dr Stamm; Heinz Dr Theuerkauf
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1979-07-27
Filing date: 1979-07-27
Publication date: 1981-02-12
Also published as: DE2930540C2

Description

Verfahren und Anordnung zum Betrieb ei-
ner fremdgezündeten Brenskraftmaschine Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Anordnung zur Iirchführung dieses Verfahrens.
Bekanntlich ist man daran interessiert, den Zündwirel einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer solchen, die in Era.Stfahrzeugen Einsatz findet, während des Betriebs der Maschine in Abhängigkeit von der Drehzahl und der Last (Saugrohrunterdruck) derselben automatisch nach einer Steuerkurve zu andern, die im Hinblick auf Gesichtspunkte wie maximale Leistung, optimale Kraftstoffausnutzung oder Reduzierung schädlicher Abgasbestandteile ausgelegt ist. Wie ebenfalls bekannt, führt insbesondere eine Verstellung des Zündzeitpunkts in Richtung Füühzündung jedoch zu unerwünschten Klopferscheinungen des Motors.
Es ist bekannt, dem Klopfen durch Verstellen des Zündzeitpunkts in Richtung später auf zwei Wegen entgegenzuwirken: Wie in den Beschreibungseinleitungen der US-PS 4 002 155, F02P 11/02, und 4 120 272, F02P 5/14, dargelegt, kann man die Verstellung des Zündzeitpunkts in Richtung Frühzündung generell von vornherein auf Werte begrenzen, bei denen mit Sicherheit ein Klopfen überhaupt nicht auftritt. Da das Klopfen auch von anderen Faktoren, beispielsweise der Zusammensetzung des Kraftstoffs, abhängt, muß man hier mit einem relativ großen Sicherheitszuschlag arbeiten, so daß diese Maßnahme zu einer generellen Beeinträchtigung der Arbeitsweise der Maschine führt. Die andere, beispielsweise ebenfalls aus den genannten beiden Druckschriften bekannte Maßnahme besteht darin, die Steuerkurve für den Zündwinkel nach den oben dargelegten Zielsetzungen und damit der Optimierung der eigentlichen Betriebsweise der Maschine auszulegen und eine gezielte Verstellung des Zündzeitpunkts in Richtung Spätzündung nur dann vorzunehmen, wenn ein glopfsensor das Auftreten unerwünschten Klopfen anzeigt. Verschwindet das Klopfen aufgrund dieser Maßnahme oder aus anderen Ursachen, so wird automatisch diese Xnderung des Zündwinkels aufgehoben, d.h. der Zündwinkel wird dann wieder durch die vorgegebene Steuerkurve bestimmt. Diese bekannte Maßnahme hat den Nachteil, daß der jeweilige Zündwinkel dauernd im Bereich der Klopfgrenze verändert wird (Sägen des Zündwinkels).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so auszubilden, daß einerseits die Steuerkurve im Hinblick auf die Optimierung des Betriebs der Brennkraftmaschine unter Außerachtlassen der Klopfgrenze ausgelegt werden kann, andererseits die Gefahr des Sägens des Zündwinkels an der Klopfgrenze vermieden ist.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist also darin zu sehen, daß selbsttätig eine Adaptation der Steuerkurve für den Zündwinkel im Hinblick auf die jeweils vorliegenden Verhältnisse erfolgt, indem jeweils gleichsam die Klopfgrenze bestimmt und gespeichert wird. Damit wird die Steuerkurve also individuell an die jeweilige Brennkraftmaschine angepaßt, so daß nach einer sehr kurzen Betriebszeit eine adaptierte Steuerkurve vorliegt, die, ausgehend von der für den Betrieb der Maschine optimierten Steuerkurve, so korrigiert ist, daß Klopfen nicht auftreten kann.
Dabei ist es von Vorteil, die Speicherung der Korrektursignale in bestimmten Abständen wieder aufzuheben, beispielsweise beim Abschalten der Brennkraftmaschine, so daß beim neuen Anfahren derselben den dann vorliegenden Verhältnissen entsprechende neue Korrektursignale erzeugt werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie eineu zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Anordnung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es stellen dar: Fig. 1 einen schematischen Überblick über die gesamte Zündeinrichtung einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine, die mit der Erfindung ausgerüstet ist, Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 3 ein Diagramm, das die Steuerkurve und die adaptierte Steuerkurve wiedergibt.
Betrachtet man zunächst Figur 1, so ist zwischen Zündspule 1 und Transistorzündung 2 einerseits sowie Zündverteiler 3 und Zündkerzen 4 andererseits das Gerät 5 angeordnet, das zur Erzeugung von Korrektursignalen für die Zündwinkel-Grundverstellkurve dient, die im Zündverteiler 3 erzeugt wird. Auf den Aufbau des Geräts 5 wird im folgenden anhand Figur 2 noch eingegangen; an dieser Stelle sei lediglich bemerkt, daß dieses separate Gerät mit Anschlüssen 6 und 7 für einen Klopfsensor 8 und einen Drucksensor 9 für den Saugrohr-Unterdruck der Maschine sowie mit lösbaren elektrischen Anschlüssen 10 und 11 für den Zündverteiler 3 bzw. die Transistorzündung 2 versehen ist. Dadurch wird es möglich, bei Ausfall des Geräts 5 durch direkte Verbindung der Anschlüsse 10 und 11 einen Notbetrieb sicherzustellen.
Betrachtet man nun Figur 2, so gibt die Brennkraftmaschine 20 Drehzahlsignale n sowie Saugrohrunterdruck-Signale ps und in diesem Falle auch Motortemperatur-Signale T an die Einrichtung 21 ab, die über das erste Verknüpfungsglied 22 und das zweite Verknüpfungsglied 23, dem auch die Grundverstellwerte a oz Zugeführt werden, eine in Figur 3, die den Verlauf des Zündwinkels z über der Drehzahl n wiedergibt, mit a bezeichnete Steuerkurve an die Zündvorrichtung liefert. Das erste Verknüpfungsglied 22 dient zur Summierung von Zündwinkelanteilen, die auf die verschiedenen, der Einrichtung 21 zugeführten Motorparameter zurückgehen.
Betrachtet man Figur 3, so verläuft die Steuerkurve a in diesem Ausführungsbeispiel geradlinig zwischen ZündwinkelwertenOc z, die individuellen Drehzahlen n1... n4... zugeordnet sind. Jeweils benachbarte dieser Drehzahlwerte definieren also Drehzahlbereiche mit Mittendrehzahlen nu'... n3 Diese Steuerkurve a ist also ausgelegt für optimale Betriebsweise der Brennkraftmaschine ohne Berücksichtigung der Tatsache, daß bei relativ weiter Verstellung des Zündzeitpunkts in Richtung Fruhzündung Klopfen auftreten kann.
Sofern Klopfen auftritt, wird dies durch den Klopfsensor 24 bekannten Aufbaus (siehe Figur 2) über die erste Auswahllogik 25, die drehzahlabhängig angesteuert ist, der Speicheranordnung 26 mitgeteilt. Diese enthält Zählzellen entsprechend der Anzahl der Drehzahlbereiche in Figur 3; von diesen Zählzellen sind in Figur 2 nur die mit 27, 28 und 29 bezeichneten dargestellt. In jeder dieser Zählzellen wird also die Zahl der zum Beseitigen des Klopfens in dem jeweiligen Drehzahlbereich erforderlichen Korrekturen der Steuerkurve a in diesem Bereich digital gespeichert, und über die ebenfalls drehzahlabhängig angesteuerte zweite Auswahllogik 30 wird ein entsprechendes Korrektursignal A zk an das zweite Verknüpfungsglied 23 geliefert. Dieses zweite Verknüpfungsglied 23 faßt also das Ausgangssignal des ersten Verknüpfungsglieds 22, das SignalCt ZrO für den jeweiligen Grundwert des Zündwinkels und damit das aus der Steuerkurve gewonnene Steuersignal sowie das Korrektur signal zk zu einen an die Maschine 20 gelieferten korrigierten Steuersignal zusammen, so daß der Maschine insgesamt betrachtet eine korrigierte oder adaptierte Steuerkurve b (siehe Figur 3) zur Einstellung eines drehzahlabhängigen Zündwinkels zugeführt wird, der den optimalen Kompromiß zwischen Betriebsweise der Maschine und Vermeidung des Klopfens darstellt.
Durch nicht dargestellte, da jedem Fachmann geläufige Maßnahmen erfolgt die Rückstellung der Zählzellen 27, 28 und 29 beim Ausschalten der Maschine, so daß beim erneuten Anfahren der Maschine im Hinblick auf die dann jeweils vorliegenden Verhältnisse neue Korrektursignale ermittelt und in der Speicheranordnung 26 wieder gespeichert werden.
Weiterhin können Maßnahmen getroffen sein, die beim Erreichen einer vorgegebenen unteren korrigierten Steuerkurve in Figur 3 ein Störungssignal erzeugen, wobei diese "Grenzkurve" so gewählt ist, daß sie nur bei Störungen, wie einer mechanischen Fehleinstellung des Zündverteilers oder bei Ausfall des Klopfsensors, auftreten kann.
Die Drehzahlbereiche in Figur 3 wird man so wählen, daß in jedem dieser Drehzahlbereiche ein in dieser Figur durch Dreiecke angedeutetes auswertbares Signal des verwendeten Klopfsensors liegt.
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Claims

Patentansprüche Q) ) Verfahren zum Betrieb einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine mit einer last- und drehzahlabhängigen Steuerkurve für den Zündwinkel, der beim Auftreten unerwunschten Klopfen durch in einem Klopfsensor gewonnene Korrektursignale für die aus der Steuerkurve gewonnenen Steuersignale in Richtung späterer Zündzeitpunkt verstellt wird, bis das unerwünschte Klopfen verschwindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektursignale (#αzk) gespeichert werden zur Gewinnung einer durch sie korrigierten, an die jeweils vorliegenden Verhältnisse adaptierten Steuerkurve (b).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherung der Korrektursignale (Z\C6zk) beendet wird durch das Abschalten der Brennkraftmaschine (20).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auftreten vorgegebener maximaler Korrektursignale ein Störungssignal erzeugt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturwerte (#αzk) jeweils für Drehzahlbereiche gewonnen werden, in denen der Klopfsensor (24) auswertbare Signale liefert.
5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Klopfsensor (24) und einem Verknüpfungsglied (23), dem auch die Steuersignale zur Gewinnung eines Verstellsignals zugeführt sind, eine Speicheranordnung (26) mit Zählzellen (27,28,29) sowie je eine der Speicheranordnung (26) vor- und nachgeschaltete, drehzahlabhängig angesteuerte Auswahllogik (25,30) für die Zählzellen (27, 28,29) liegen.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicheranordnung (26) nebst Auswahllogiken (25,30) und das Verknüpfungsglied (23) mit Anschlüssen (6,7) für Sensoren (8,9) zu einem Gerät (5) zusammengefaßt sind, das lösbar mit einer Einrichtung zur Erzeugung einer Grundverstellkurve (αz0) der Zündverstellung (Zündverteiler 3) und einer Zündvorrichtung (2) verbindbar ist.