DE3014841C2

DE3014841C2 - Klopferfassungsvorrichtung für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3014841C2
Application number: DE3014841A
Authority: DE
Inventors: Nobuji Yokosuka Manaka; Katsunori Oshiage
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1979-04-21
Filing date: 1980-04-17
Publication date: 1984-08-02
Also published as: JPS55141649A; GB2047803A; JPS6342218B2; US4354378A; GB2047803B; DE3014841A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Klopfcrfassungsvorrichtung für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine der im Oberbegriff des Anspruchs I genannten Art.

Bei einer solchen, aus der US-PS 41 Il 035 bekannten Klopferfassungsvorrichtung gelangen die vom Sehwingungsfühler abgegebenen Ausgangssignalc über ein Bandpaßfiltcr an den einen Eingang der Verglcichscinrichtung, wobei das Bandpaßfiltcr nur die Ausgangssignale dGS Schwingungsfühiers hindurchlassen soll, die für das Auftreten von Klopfen einen typischen l'rcquenzbereich haben. Der andere Eingang der Vcrgleichseinrichlung erhält das Ausgangssignal des Mittelwertschaltkreiscs. der seinerseits ebenfalls mit dem Schwingungsfühlcr verbunden ist. um die ohne das Auftreten von Klopfen vorhandenen Hintergrundgeräusche als Bczugssignal anzugeben. Wenn die Vergleichscinriehtung ein das Auftreten von Klopfen der Brennkraftmaschine angebendes Ausgangssignal erzeugt, so wird dieses in einer Zündzeitpunktsverstelleinrichtung dazu benutzt, den Zündzeitpunkt der Brennkraftmaschine zu verzögern, wobei die Zündkerzen aller Zylinder der Brennkraftmaschine gleich behandelt werden.

Mit der DE-OS 29 17 213 wird eine Klopfcrfassungsvorrichtung beschrieben, die zwischen Schwingungsfühler und Vcrgleichseinrichtung einen Spitzenwertdetektor aufweist, der bei jeder Zündung den jeweils iuftre-K) tenden Spitzenwert des Ausgangssignals des Schwingungsfühiers feststellt

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Klopferfassungsvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß das Auftreten von π Klopfen jeweils fürdiic einzelnen Zylinder noch genauer als bisher festgestellt werden kann, um dann ein solches Klopfen für die einzelnen Zylinder individuell abstellen zu können.

Bei einer Klopferfassungsvorrichiung der genannten 2n Art ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Da jedem einzelnen Zylinder der Mehrzylinder-Brennkraftmaschine innerhalb des Mittelwertschaltkreises eine eigene Mittclwcrtschaltung individuell zu- 2-i geordnet is!, wird auch für jeden einzelnen Zylinder ein eigenes Bezugssignal individuell er. jgt, das in der Verglcichseinriehiung veim jeweiligen Zündvorgang des einzelnen Zylinders mit dein dann auftretenden Ausgangssignal des Schwingungsfühiers verglichen wird, jo um für jeden einzelnen Zylinder individuell festzustellen, ob ein Klopfen auftritt, das zu einer Verzögerung des Zündzeitpunktes dieses jeweiligen Zylinders heranzuziehen ist.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unieranr. sprüchcn angegeben.

lüii Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt

Eig. I ein Blockschaltbild der Klopferfassungsvorrichiung.

E i g. 2 den in E i g. 1 gezeigten Miltclwcrtschalikreis im einzelnen und

E i g. 3 ein Signaidiagramm von verschiedenen, in der Klopfcrfassungsvorrichtung auftretenden Signalen.

Bei dem in Ei g. I gezeigten Ausführungsbeispiel der Klopferfassungsvorrichtung wird der Klopfzustand eines jeden von verschiedenen Zylindern mit der Bezeichnung I bis 4 getrennt erfaßt, und der Zündzeitpunkt eines jeden Zylinders wird aufgrund des so erfaßten Klopfzustandcs des jeweiligen Zylinders getrennt gesteuert. Ziindbezugssignale weiden als ein Bezugswert für den Zündzeitpunkt durch den Koniaktpunkt oder Mitnehmer eines Verteilers erzeugt, wobei der Verteiler einen auf negativen Druck ansprechenden VorcilungsmechanisiiHis und einen Reglervoreilungsmcchanismus hat. um einen optimalen Zündzeilpunkt bei unterschiedlichen Belastungen und Drehzahlen der Brennkraftmaschine zu erleichtern. Die Zündung wird normal synchron mit den Zündbczugssignalen bewirkt und der Zündzeitpunkt wird bei jedem Zylinder beim Auftreten von Klopfen in Abhängigkeil von dem erfaßten Klopfzustand verzögert. Wenn ein Microcomputer benutzt wird, kann das Zündbczugssignal in einem Speicher gespeichert weiden.

In I'ig. I weist ein Schwingungsfühlcr 8 z.B. einen Schwinger einer bestimmten Masse auf, die elastisch an dem Cichäusc des Eiihlers mit Hilfe einer leder gelagert ist. sowie ein Element zum I Imformen der Schwingung des Schwingers in ein elektrisches Signal. Dm wirksam

nur die Schwingung infolge des Klopfens ohne Verwendung irgendeines Bandpaßfilters zu extrahieren, wird seine Resonanzfrequenz in dein Klopffrequen/.bcreich eingestellt, so daß der Fühler 8 vom Resonanzsehwingungstyp ist.

Die Zündfolge bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung in Fig. 1 wird mit Nr. 1, Nr.3, Nr.4 und Nr.2 angenommen.

Wenn der Zylinder Nr. 1 gezündet wird, werden von allen den Komponenten der Brennkraftmaschinenschwingung, die die Zündung bewirken, die Schwingungskomponenten in dem Klopffrequenzbereich durch den zuvor erwähnten Schwingungsfühler 8 des Resonanztyps erfaßt. Das vom Fühler 8 erfaßte Signal wird an einen Spitzendeteklor 9 und an eine Mittelwert schaltung 10 gegeben.

Um durch die Zündung bewirktes Rauschen zu vermeiden, wird der Spitzendeteklor 9 während einer gegebenen Zeitdauer mit Hilfe eines monostabilen Multivibrators 24 zurückgesetzt, der ein Ausgangssignal synchron mit den Zündsignalen, tatsächlich den Ausgangssignaien von einem Vergleicher 28, während der gegebenen Zeitdauer erzeugt. Der Detektor 9 lastet die Spitzenwerte der erfaßten Signale von dem zuvor erwähnten Schwingungsfühler 8 des Resonanztyps während einer Zeitdauer ab, die umgekehrt proportional der Drehzahl tier Brennkraftmaschine ist, was in Abhängigkeit von dem Signal von einem Flip-Flop 21 erfolgt. Der so erfaßte Spitzenwert wird dann festgehalten bis zum Zündzeitpunkt des folgenden Zylinders, also des Zylinders Nr. 3. Diese Anordnung tastet nur die Spitzenwerte der Klopfschwingung ab, die unmittelbar nach dem Zünden auftritt, und vermeidet die Abtastung von Spitzenwerten anderer Schwingungen danach, wie Schwingungen infolge der Verbrennung sowie Schwingungen von Nocken und Ventilen.

Andererseits mittelt die Miitelwcrischaltung 10 das Signal von dem Schwingungsfühlcr8 für jeden Zylinder gelrennt in der Zündreihcnfolge und erzeugt vier Mhtelwertsignalr: als Ausgangssignalc, die aufeinanderfolgend an einen Spannungsteiler 11 synchron mit den Zündsignalen gegeben werden. Wie dieses in F i g. 2 gezeigt ist, weist die Mittelwertschallung 10 z. B. einen Gleichrichter 10c. der die Signale von dem Fühler 8 gleichrichtet und erfaßt. Tiefpaßfilter 10.?, \0b, 10c und 10(/, die den individuellen Zylinder!-¹ zugeordnet sind, wobei jedes der Filter eine Zeitkonstante von etwa 0,5 Sekunden hat, sowie Vcrtcilcrschalter lOAind lO^rauf.

Der Verteilcrschalicr 10/" leitet die gleichgerichteten Signale von dem Fühler S nacheinander an die Tiefpaßfilter 10a bis iOd in Abhängigkeil von Impulsen von einem Schieberegister 18. deren Einzelheiten später erläutert werden; synchron mit den Zündsignalcn. wobei das Schieberegister den gerade gezündeten Zylinder bestimmt. So wird z. B. das Signal zum Zündzeitpunkt des Zylinders 1 an das Tiefpaßfilter 10.7 gegeben. d.is Signal bei der Zündung des Zylinders Nr. 3 an das Filter 106 gegeben, das Signal bei der Zündung des Zylinders Nr. 4 an das Filter 10f gegeben und das Signal bei der Zündung des Zylinders Nr. 2 wird an das Filier 10c/ gegeben, wie dieses aus dem Zeitdiagramm der Fig.3 zu erkennen ist.

Die Filter 10a bis 1Od mitteln die gleichgerichteten Signale von dem Fühler 8, die den individuellen Zylindern zugeordnet sind, um Signale zu erzeugen, die das Hinlcrgrundrauschen an jedem der individuellen Zylinder eier Brennkraftmaschine angeben.

Gewöhnlich sind die Lagen des Fühlers 8 in bezug auf die unterschiedlichen Zylinder nicht einander gleich, so daß das Hintergrundrausehen an den individuellen Zylindern gewöhnlich voneinander abweicht. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Signale erzeugt, die das ■5 Hinlergrundrauschen an einem jeden der individuellen Zylinder getrennt angeben, wobei das Hintergrundrauschen die Grundlagen zum Feststellen des Vorliegens von Klopfen sind. Dadurch kann eine Rückkopplungssteuerung des Zündzeitpunktes für jeden Zylinder un- abhängig voneinander sehr genau durchgeführt werden.

Der Verteilerschalter 10^gibt aufeinanderfolgend die Hintergrundrauschsignale der unterschiedlichen Zylinder an den Spannungsteiler 11 synchron mit den Zündsignalen in gleicher Weise, wie beim Verteilerschalter iOf:

vergleiche das Zeitdiagramm der Fig.3. Der Spannungsteiler 11 teilt die Spannung des Hintergrundrausehsignals. um zwei Bezugssignale Ua hohen Pegels und 1 IZj niedrigen Pegels als Kriterien für den Vergleich der Größe des .Spitzenwertes der Klopfschwingung zu erzeugen, wobei die Bezugssignale jeweils an einen Vergleicher 12 und an einen Vergleiche. >3 gegeben werden.

Der Vergleicher 12 und der Vergleicher 13 vergleichen den Spitzenwert 9a des Klopfschwingungssienals als das Ausgangssignal von dem Spitzendetektor 9 jeweils nvr den Bezugssignalen 11a und üb. Wenn der Spitzenwert größer als das Bezugssignal ist. erzeugt jeder Vcrglcichcr ein Ausgangssignal hohen Pegels, während ein Ausgangssignal niedrigen Pegels von jedem jo Vcrglcicher erzeugt wird, wenn der Spitzenwert kleiner als das Bezugssignal am Vergieicher ist.

Die Ausgangssignale von den Vergleichern 12 und 13 werden beide an zwei Verknüpfungsschaltungen, nämlich ein UND-Glied Ί4 und ein EXKLUSIV-NOR-Glied J5 15, gegeben, nämlich an eine Schaltung, die ein Ausgangssignal hohen Pegels bei zwei Eingangssignalen eines gleichen Pegels erzeugt.

Das UND-Glied 14 erzeugt ein Ausgangssignal hohen Pegels, wenn der Spitzenwert 9.-; der Klopfschwingung größer als das Bczugssignal 11a hohen Pegels ist, d. h„ wenn das Klopfen so stark ist. daß der Verzögerungswinkel für das Zündbezugssignal vergrößert werden muß. und das UND-Glied 14 erzeugt ein Ausgangssignal niedrigen Pegels, wenn der zuvor erwähnte Spitze; zcnwert 9a zwischen dem Bezugssignal 11a hohen Pegels und dem Bezugssignal Hb niedrigen Pegels liegt, und gibt ein leichtes Klopfen an. das keine Änderung des Verzögcrungswinkels erfordert, und, wenn der zuvor erwähnte Spitzenwert 9a geringer als das Bezugssiw gnal 116 niedrigen Pegels ist, gibt es das Fehlen von Klopfen an. was ein? Verringerung des Verzögerungswinkels erfordert.

letzt wird die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Einricntjng anhand eines Beispiels während einer Zeus') dauer von der Zündung des Zylinders Nr. 1 bis zur Zündung des Zylinders Nr. 3 erläutert. Es wird angenommen, daß der Spitzenwert (9a - Nr. 1) der Klopfschwingung des Zylinders Nr. 1 größer als das Bezugssignal für das Himcrgrundra-'schen hohen Pegels für den Zylinder W) Nr. 1 (Ha - Nr. 1) ist. das durch Mittelwertbildung am Filier 10a erzeugt wird, so daß das UND-Glied 14 ein Ausgangssignal hohen Pegels erzeug*. Disses Ausgangssignal von dem UND-Glied 14 wird die Eingangssieuersignale für jeden von Vorwärts- Rückwärts-Zäh-(,■> lern Nr. I. Ib-Nr. 3, ^rii-Nr. 4 und Ib-Nr. 2. die die Verzögcrungswinkel für den Zündzeitpunkt für jeden der zugehörigen Zylinder bestimmen und speichern.

Jeder der Vorwärts- Rückwiiris-Zähler vergrößert

den von ihm gespeicherten Zählerstand um eine Einheit, d. h. den gespeicherten Zählerstand + I, um den Vcr/.ögcrungswinkcl um einen Schrill gegenüber dem /.undbezugssignal zu vergrößern, wenn das zuvor erwähnte Steuersignal an ihm einen hohen Pegel hat und ein Zeit- ^r> punktstcuerimpuls an einen weiteren Eingang von ihm gegeben wird, jeder Vorwärts-Rückwäris-Zähler zählt seinen gespeicherten Zählerstand um eine Einheit zurück, d. h. gespeicherter Zählerstand — I. um den Verzö fjerungswinkel um einen Schritt in bezug auf das Zünd- κι bezugssignal zu vermindern, wenn das zuvor erwähnte Steuersignal an ihm niedrigen Pegel hat und ein Zeitpunktstcuerimpuls als weiteres Eingangssignal an ihn gegeben wird. Der gespeicherte Zählerstand in den Vorwärts-Rückwärts-Zählern nimmt niemals irgendeinen \; negativen Wert an. Wenn kein Zeitpunklsteuerimpuls an den Vorwärts-Rückwärts-Zähler gegeben wird, wird sein gespeicherter Zählerstand unabhängig von dem Pegel des zuvor erwähnten Steuersignals beibehalten.

Das EXKLUSIV-NOR-Glicd 15 erzeugt ein Aus- >o gangssigna! niedrigen Pegels nur dann, wenn der Spitzenwert 9.1 der Klopfschwingung zwischen das Bezugssignal Ha hohen Pegels und das Bezugssignal 96 niedrigen Pegels fällt, nämlich nur. wenn das Klopfen gering und eine Änderung des Verzögerungswinkcls des Zünd- >ϊ Zeitpunktes in bezug /u dem Zündbezugssignal nicht erforderlich ist. Das Ausgangssignal niedrigen Pegels von dem Glied 15 sperrt das UND-Glied 20. so daß die Zeitpunktsteuerimpulsc nicht an die Vorwärts-Rückwärts-Zähler 16 gegeben werden können. jo

Da jetzt angenommen wird, daß der Spitzenwert der Klopfschwingung vom Zylinder 1 (9.7-Nr. 1) größer als das Bezugssignal (ll.i-Nr. 1) hohen Pegels ist. hat das Ausgangssignal von dem Exklusiv-NOR-Glied 15 einen hohen Pegel, so daß das UND-Glied 20 leitend ist. js

Der Zeitpunklsteuerimpuls wird von einem Vcrgleicher 23 nach Verstreichen einer Zeitdauer erzeugt, die umgekehrt proportional der von der Zündung an gezählten Zahl von Umdrehungen ist. Insbesondere betätigt ein Signal von einem weiteren Vergleicher 28 synchron mit dem Zündsignal einen monostabilen Multivibrator 24, dessen Ausgangssignal an ein Tiefpaßfilter 25 gegeben wird, um ein Signal für die Anzahl von Umdrehungen zu erhalten. Dann wird dieses Signal für die Anzahl der Umdrehungen von einem Integrator 22 integriert. indem der Integrator 22 von einem Signal von einem Flip-Flop 21 gesetzt wird, das seinerseits von dem Signal von dem Vcrgleicher 28 synchron mit dem Zündsignal gesetzt und von dem Signal von dem Vcrgleicher 23 zurückgesetzt wird. Der Verglcicher 23 erzeugt den V) Zeitpunktsteuer impuls, wenn das Ausgangssignal von dem Integrator 22 eine bestimmte Bezugsspannung V 1 durchläuft, das heißt, wenn die Zeitdauer von der Zündung aus verstrichen ist. die umgekehrt proportional der Anzahl von Umdrehungen oder der Drehzahl ist. Gleichzeitig werden das Flip-Fiop 21 und der Integrator 22 zurückgesetzt. Wie zuvor erläutert wurde, wird das Ausgangssignal von dem Flip-Flop 21 auch als ein Abtastsignal an dem Spitzendetcktor 9 benutzt.

Der Zeitpunktsteuerimpuls von dem Vcrgleicher 23. w> der nach dem Verstreichen der Zeitdauer erzeugt wird, die umgekehrt proportional der Anzahl von Umdrehungen ist. die seit der Zündung gezählt wurden, muß nur an den Vorwärts-Rückwärts-Zählcr 16 gegeben werden, der dem gezündeten Zylinder zugeordnet ist, was bei t>5 dem hier angenommenen Beispiel der Zylinder Nr. 1 ist. indem der gezündete Zylinder erfaßt wird. Zu diesem Zweck sind ein 4-Bit-Schieberegistcr (Ringzähler) 18 und ein UND-Glied 19 vorgesehen.

Eingangssignal für das Schieberegister 18 unifassen ein Zündsignal für den Zylinder Nr. I von einem Fühler, der an einem Hochspannungskabel für den Zylinder Nr. 1 angeordnet ist. und ein Signal von einem weiteren monostabilen Multivibrator 31, nämlich einem Zündsieuerimpuls für jeden Zylinder. Wenn das Zündsignal für den Zylinder Nr. 1 dem Schieberegister 18 zugeführt wird, nimmt nur das erste Bit des Registers 18 einen hohen Pegel an. und. wenn der monosiabile Multivibrator 31 nacheinander Zündstcucrimpulse für die Zylinder Nr. 3. Nr. 4 und Nr. 2 dem Schieberegister 18 zufuhrt. werden das zweite, dritte und das vierte Bit aufeinanderfolgend auf einen hohen Pegel umgeschaltet.

Es ist darauf hinzuweisen, daß das Zündsignal für den Zylinder Nr. I zum Identifizieren dieses Zylinders benutzt wird.

Die Ausgangssignalc 18;i. 186, 18c und 18c/von unterschiedlichen Bits des Schieberegisters 18 werden an UND-Glieder 19-Nr. I. I9-Nr.3. I9-Nr.4 und 19-Nr.2 jeweils gegeben. Gleichzeitig werden die Ausgangssignale 18.;. 18fr 18c und 18c/als Steuersignale an Schalter 17-Nr. 3,17-Nr. 4,17-Nr. 2 und 17-Nr. I jeweils gegeben. Die Ausgangssignalc werden gleichzeitig als Umschaltsignale für die zuvor erwähnten Verteilerschalter ΙΟλ und 10^.'benutzt.

Da angenommen wurde, daß der Zylinder Nr. 1 gezündet -*.>ird. befindet sich nur das erste Bit des Schieberegisters 18 auf dem hohen Pegel, und nur das UND-Glied 19-Nr. I ist leitend. Wie zuvor beschrieben wurde, wird das Klopfen am Zylinder Nr. 1 als stark angenommen, und das EXKLUSIV-NOR-Glicd 15 erzeugt ein Ausgangssignal hohen Pegels, und die UND-Glieder 20 sind alle leitend. Daher gelangt ein Zeitpunktsteuerimpuls von dem Vergleicher 23 über das UND-Glied 19-Nr. I und das UND-Glied 20-Nr. 1 an den Vorwärts-Rückwärts-Zähler 16-Nr. 1. Zu diesem Augenblick hat das Steuersignal von dem ÜND-Giicd i4 einen hohen Pegel, wie dieses zuvor erwähnt wurde, so daß der Vorwärts-Rückwärts-Zähler 16-Nr. I eine Vorwärtszählung ausführt. Wenn der zuvor gespeicherte Zählerstand des Vorwäiis-Rückwärts-Zählers 16-Nr. 1 mit einem »Verzögerungswinkel-Pegcl 1« angenommen wird, was einer Einheit Verzögerungswinkel von dem Zündbczugssignal entspricht und unter der Voraussetzung eines 4-Bit-Vorwäris-Rückwärts-Zählers ein digitales Signal von 000! äst. so wird der gespeicherte Zählerstand dadurch auf einen »Verzögcrungswinkcl-Pegel 2« bzw. ein digitales Signal 0ΟΊ0 geändert. Die nächste Zündung des Zylinders Nr. I wird daher um eine Größe verzögert.die gleich der doppelten Verzögerungswinkelcinhc' in bezug auf das Zündbezugssignal ist.

Andererseits wird parallel zu dem zuvor erläuterten Vorgang der Schalter 17-Nr. 3, der aus der gleichen Anzahl von Schaltern besteht, wie der Vorwärts-Rückwäris-Zähler Bits hat. während der Zeitdauer geschlossen, während der das Ausgangssignal 18a von dem Schieberegister 18 einen hohen Pegel hat. um den Zündzeitpunkt des Zylinders Nr. 3 zu bestimmen, der nach dem Zylinder Nr. 1 als nächster gezündet wird. Dadurch wird der gespeicherte Zählerstand des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 16-Nr. 3. das heißt, ein Signal von »Verzögcrungswinkelpcgc! 2« an die Verriegelungsschaltung 30 gegeben, das heißt das Verzögcrungspegelsignal für den Zylinder Nr. 3 das bei der vorangegangenen Zündung des Zylinders Nr. 3 aufgrund der Bezugssignale 1!.j-Nr.3 und 116-Nr.3 durch das Tiefpaßfilter 106 aus dem Rauschpegel des Zylinders Nr. 3 bestimmt

winde.

Die Verricgelungsschalliing 30 verriegelt das digiuile Signal, wenn der zuvor erwähnte /eitpunktsteuerimpuls ihr zugeführt wird, und gibt es ;in einen Digital-Analog-Umformer 29. Das Ausgangssignal des Digiial-Analog-Umformcrs 29 wird ein Bezugssignal für den Vergleich am Vergleichen 28. Gleichzeitig erhält der Vergle^er 28 das Ausgangssignal von dem Integrator 27. der du.s zuvor erwähnte Signal für die Anzahl von Umdrehungen während der Zeitdauer integriert, während der das Flip-Flop 26 hohen Pegel ha¹. Das Klipl-'lop 26 wird di.rch das Zündbczugssignal von einem Verteiler gesetzt und durch das Ausgangssignal von dem Vergleicher 28 zurückgesetzt.

Der Integrator 27 beginnt daher die Integration, wenn das Zündbezugssignal dem Flip·I top 2b zugeführt wird, und beendet die Integration, wenn sein integriertes Ausgangssignal das Vergleichs-Beziigssignal von firm nij»it:il-Analog-lJmfc>rmer 29 übersteigt, was bei der hier vorliegenden Annahme eine Analogspannung ist. die der doppelten Verzögerungswinkcleinheit entspricht. Mit anderen Worten, die Integralion endet, wenn das Ausgangssignal von dem Vergleicher 28 anzusteigen beginnt. Der Grund zum Integrieren des Signals für die Anzahl von Umdrehungen ist die Umformung des Winkels in eine Zeitdauer.

(ün monosiabilcr Multivibrator 31 wird angesteuert, wenn das Ausgangssignal von dem Vergleicher 28 anzusteigen beginnt, und das Ausgangssignal von dem Multivibrator 31 wird ein Zündstcucrimpuls. der an eine Treibcrscl .lltung 32 gegeben wird. Die Treiberschaltung 32 erzeugt eine Hochspannung durch Schalten einer Zündspule, um die Hochspannung an eine Zündkerze des Zylinders Nr. 3 über den Verteiler zu geben.

Dadurch wird die Zündung des Zylinders Nr. 3 aufgrund des gespeicherten Zählerstandes des Vorwärts-Rückwärts-Zählcrs 16-Nr. 3 bewirkt, der bei der vorliegenden Annahme der »Vcrzögcrungswinkelpegel 2« ist, so daß die Zündung mit einer Zeitverzögerung gegenüber dem Zündbezugssignal erfolgt, die einem Drchwinkel entspricht, der gleich der doppelten Verzögerungswinkelcinhcit ist. Der Zündstcuerimpuls von dem monostabilcn Multivibrator 31 wird auch an das Schieberegister 18 gegeben, so daß das Schieberegister 18 jetzt einen hohen Pegel allein an dem zweiten Bit erzeugt.

Danach wird der nächste »Verzögerungswinkelpcgcl« für den Zylinder Nr. 3 bestimmt und in einer gleichen Folge wie bei der des Zylinders Nr. I gespeichert sowie gleichzeitig der Zündzeitpunkt für den Zylinder Nr. 4 bestimmt.

Für die vier Zylinder werden die Bestimmung des Klopfpegels und der Vorgang des Speichers nacheinander in einer Weise durchgeführt, die gleich der zuvor beschriebenen ist, so daß die vier Zündungen einen Hauptzyklus bilden, in dem die Größe der Änderung des Zündzeitpunktes in bezug auf das Zündbezugssignal aufgrund des Ergebnisses der vorangegangenen Operation gesteuert wird, wie es in den Vorwärts-Rückwärts-Zählern 16-Nr. 1, 16-Nr. 3. 16-Nr. 4 und 16-Nr. 2 für die vier Zylinder gespeichert ist. oder auf der Grundlage dcswVerzögerungswinkelpegelsignals«.

Wenn z. B. die Zündung mit dem »Verzögcrungswinkelpegel 2« kein Klopfen an dem Zylinder Nr. 3 bewirkt, so wird eine Rückwärtszählung zum Erzeugen eines »Verzögerungswinkelpcgcls 1« für die nächste Zündung vorgenommen. Wenn die Zündung des Zylinders Nr. 4 bei einem »Verzögcrungswinkclpegel 0«, nämlich eine Zündung bei dem Zündbezugssignal. kein Klopfen bewirken sollte, wird die nächste Zündung mit dem gleichen »Ver/.ögcrungswinkelpegel 0« bewirkt, da die Zuführung eines Rückwärtszählsignals den gespeicherten

■j Zählerstand nicht unter Null verringern kann.

Selbst wenn eine Zündung des Zylinders Nr. 2 mit einem »Verzögcrungswinkelpcgcl 1« ein leichtes Klopfen bewirken sollte, wird die nächste Zündung mit dem gleichen »Verzögerungswinkelpegel 1« durchgeführt.

ίο wie dieses zuvor erwähnt wurde, da in diesem Fall das F.XKLUSIV-NOK-Glicd 15 das UND-Glied 20 sperrt, um die Weitergabe des Zeitpunktsteuerimpulses zu verhindern.

Kurz gesagt wird der Klopfzustand Zylinder für Zylinder aufgrund der Bezugssignale für jeden der unterschiedlichen Zylinder gemessen oder abgesehätzt, wie sie zuvor aus den Rauschpcgclsignalen gebildet wurden, die von den Tiefpaßfiltern 10.i bis 10t* erzeugt werden, die den individuellen Zylindern entsprechen, nämlich

.Mi den Uezugssignalen 11./-Nr. 1 bis H.i-Nr.4 hohen Pegels und den Bezugssignalcn Hb-Nr. 1 bis Ili>-Nr.4 niedrigen Pegels, und der Zündzeitpunkt wird Zylinder für Zylinder optimal aufgrund des [Ergebnisses der Messung des Klopfzustandes gesteuert. Auf diese Weise

2^r> können der Kraftstoffverbrauch und die Ausgangsleistungskennliuien einer Brennkraftmaschine selbst dann optimiert werden, wenn Streuungen in den Zuständen auftreten, die ein Klopfen an unterschiedlichen Zylindern und deren Hintergrundrauschen bewirken.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Klopferfassungsvorrichtung für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, bei der ein Schwingungsfühler am Gehäuse der Brennkraftmaschine befestigt ist. dessen Ausgangssignale einem ersten Kanal und einem zweiten Kanal mit einem Mittelwertschaltkreis zugeführt sind, und mit einer vom ersten Kanal und vom Miltelwcrtschaltkrcis beaufschlagten Vergleichseinrichtung zur Abgabe von das Klopfen der Brennkraftmaschine charakterisierenden Signalen, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelwertschaltkreis aus einer der Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine entsprechenden Anzahl von Mittelwertschaltungen (10a, ... 10c// besteht, an die nacheinander synchron mit den Zündungen der einzelnen Zylinder die Ausgangssignale von dem einzigen Schwingungsfühlcr (8) angelegt werden.

2. Klopferfassungsvorrichlung nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Verstellung des Zündzeitpunktes der einzelnen Zylinder aufgrund der Ausgangssignale der aus Dctektorvorrichtungen (12, 13) bestehenden Vergleichseinrichtung vorgesehen ist.

3. Klopferfassungsvorrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Detekiorvorrichtungen (12, 13) allen Zylindern gemeinsam sind und daß eine von den Zündsignalen synchronisierte Zcilgabevorrich JtIg (18, 19, 20) vorgesehen ist. die die Ausgangssignalc der Detektorvorrichtungen (12,13) synchron mit der Zündung der einzelnen Zylinder nacheinander abtastet.

4. Klopfcrfassungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet.daß ein Spannungsteiler (11) vorgesehen ist. der die Ausgangssignale von den Miltelwcrischaluingcn (10;/ bis iod) erhält und Bezugssignale hohen und niedrigen Pegels für jeden der individuellen Zylinder erzeugt, und daß die Detektoreinrichtungen (12, 13) das Ausgangssignal von dem Schwingungsfühlcr (8) mit diesen Bczug*M-gnalen hohen und niedrigen Pegels vergleichen.

5. Klopferfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß jede MittelwcnbildungsschallungOO;/ bis 10c//aus einem flC-TiefpaßfiUcr besteht.