DE3027532C2

DE3027532C2 -

Info

Publication number: DE3027532C2
Application number: DE3027532A
Authority: DE
Inventors: Istvan Dipl.-Ing. 3300 Braunschweig De Geiger; Klaus Dr.-Ing. 3180 Wolfsburg De Stamm; Heinz Dr.-Ing. 3300 Braunschweig De Theuerkauf
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1979-07-27
Filing date: 1980-07-19
Publication date: 1988-10-20
Also published as: DE3027532A1

Description

Das Hauptpatent 29 30 540 schützt ein Verfahren gemäß dem Ober begriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Anordnung zur Durchführung dieses Ver fahrens. Das im Hauptpatent beschriebene Ausführungsbeispiel arbeitet so, daß in mehreren Drehzahlbereichen der Brennkraftmaschine beim Auftreten unerwünsch ten Klopfens erzeugte Signale des Klopfsensors erfaßt und zur Bildung von Kor rektursignalen ausgewertet werden. Bei dieser Ausbildung des Verfahrens bzw. der Anordnung nach dem Hauptpatent erfolgt die Gewinnung von Korrektursignalen im gesamten interessierenden Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine ausschließ lich aufgrund der bei verschiedenen Drehzahlwerten erfaßten Signale des Klopf sensors.The main patent 29 30 540 protects a procedure according to the Ober Concept of claim 1 and an arrangement for performing this Ver driving. The embodiment described in the main patent works so that undesirable in several speed ranges of the internal combustion engine ten knock generated signals of the knock sensor detected and to form Kor rectification signals are evaluated. With this training of the method or According to the arrangement according to the main patent, correction signals are obtained exclude in the entire speed range of interest of the internal combustion engine Lich based on the knock signals detected at different speed values sensors.

Wie bereits im Hauptpatent ausgeführt, kann es Drehzahlwerte innerhalb des Be triebsbereichs der Brennkraftmaschine geben, bei denen sich die Signale des Klopfsensors schwer erfassen lassen. Schon aus diesem Grunde geht die beschrie bene Ausführungsform der Erfindung nach dem Hauptpatent von der Gewinnung nur relativ weniger, bei verschiedenen Drehzahlwerten ermittelter Korrektursignale aus. As already stated in the main patent, speed values within the Be drive range of the internal combustion engine, in which the signals of Knock sensor difficult to detect. For this reason alone it is described bene embodiment of the invention according to the main patent from the extraction only Relatively fewer correction signals determined at different speed values out.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, Ausführungsformen der Er findung nach dem Hauptpatent zu schaffen, die es ermöglichen, mittels in nur einem Drehzahlbereich mittels des Klopfsensors gewonnener Korrektursignale mit hinreichender Genauigkeit Korrektursignale auch für andere Drehzahlberei che zu gewinnen, in denen eine direkte Ermittlung von Korrektursignalen unter Auswertung der Signale des Klopfsensors Schwierigkeiten bereitet.The invention is accordingly based on the object, embodiments of the he to create invention according to the main patent, which make it possible to use means in only a speed range of correction signals obtained by means of the knock sensor with sufficient accuracy correction signals also for other speed ranges win in which a direct determination of correction signals under Analysis of the signals from the knock sensor causes difficulties.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. Dabei kann die Erfindung von Klopfsignalen entweder in einem festen Drehzahlbereich erfolgen oder in einem solchen, der mit der jeweiligen Maschinendrehzahl wandert.The achievement of this task consists in the characterizing Features of claim 1. The invention of knock signals either take place in a fixed speed range or in such a range moves with the respective machine speed.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß sie lediglich handelsübliche und bewährte Bausteine, insbesondere bekannte Logikbauteile, erfordert.A particular advantage of the invention is that it only commercially available and proven modules, in particular known logic components, required.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous refinements and developments of the invention are the subject of subclaims.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es stellt darThe invention is explained below with reference to the drawing. It puts represents

Fig. 1 den Verlauf der adaptierten Steuerkurve des Zündwinkels a _z über der Drehzahl n bei einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 1 shows the course of the curve adapted control of the firing angle a _z on the rotational speed n in a first embodiment of the inventive method,

Fig. 2 denselben Kurvenverlauf bei einer anderen Aus führungsform der Erfindung, Fig. 2 shows the same curve on a different one of the guide of the invention,

Fig. 3 ein Blockschaltbild für ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Durchführung des erfindungs gemäßen Verfahrens, Fig. 3 is a block diagram for one embodiment of an arrangement for performing of the method according invention,

Fig. 4 ein gespeichertes Drehzahl-Saugrohrdruck-Korrek tursignal-Diagramm und Fig. 4 is a stored speed intake manifold pressure correction signal diagram and

Fig. 5 u. 6 gespeicherte Bereiche für den drehzahlabhängigen Anteil Δα _z ₁ des Korrektursignals bzw. den vom Saugrohrdruck p _s abhängigen Anteil Δα _z ₂ des Korrektursignals. Fig. 5 u. 6 stored areas for the speed-dependent component Δα _z _{1 of} the correction signal or the component Δα _z _{2 of} the correction signal dependent on the intake manifold pressure p _s .

Das Zündwinkel-Drehzahl-Diagramm nach Fig. 1 dient zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Ausführungsform nach Patentanspruch 3. Der Zündwinkel α _z (Vorzündung) kann zwischen einer oberen Grenzlinie 1 und einer unteren Grenzlinie 2 variiert werden. Bei einer Drehzahl n ₁ werden die Signale des Klopfsensors in der Weise ausgewertet, daß die im Zündverteiler erzeugte Grundeinstellung a _z ₀ des Zündwinkels um den Wert Δα _z korrigiert wird, bis das Klopfen verschwindet. Damit wird in Abhängigkeit vom jeweiligen Zähler stand ein bestimmtes Verhältnis der Abstände des adaptierten Zündwinkels α _z von den Grenzlinien 1 und 2 ermittelt. Für die übrigen Drehzahlbereiche werden entsprechende Korrektursignale durch Interpolation zwischen den Grenzlinien 1 und 2 ermittelt. Damit wird die Grund-Steuerkurve 3, die also vom Zündvertei ler vorgegeben ist, unter Ausnutzung des nur für die Drehzahl n ₁ erfaßten Signals des Klopfsensors umgewandelt in die korrigierte Steuerkurve 4.The firing-angle-rotation speed diagram of Fig. 1 is used to illustrate the method according to the invention in the embodiment according to claim 3. The firing angle α _z (pre-ignition) can be varied between an upper boundary line 1 and a lower borderline 2. At a speed n ₁ , the signals of the knock sensor are evaluated in such a way that the basic setting a _z _{0 of} the ignition angle generated in the ignition distributor is corrected by the value Δα _z until the knock disappears. A certain ratio of the distances of the adapted ignition angle α _z from the boundary lines 1 and 2 is thus determined as a function of the respective counter. Corresponding correction signals for the remaining speed ranges are determined by interpolation between boundary lines 1 and 2 . Thus, the basic control curve 3 , which is thus predetermined by the ignition distributor, is converted into the corrected control curve 4 using the signal of the knock sensor detected only for the speed n ₁ .

Fig. 2 gibt das entsprechende Diagramm für die Ausführungsform des erfindungs gemäßen Verfahrens gemäß Patentanspruch 2 wieder. Entsprechend den wiederum bei der Drehzahl n ₁ erfaßten Signalen des Klopfsensors wird aus einer gespei cherten Anzahl von Steuerkurven 20 bis 23, die weiderum in einem durch Grenz linien 24 und 25 definierten Bereich liegen, diejenige ausgewählt, die dem er forderlichen Korrektursignal bei der Drehzahl n ₁ am nächsten kommt. Während also in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 die einzelnen Korrektursignale unter Berücksichigung des bei der Drehzahl n ₁ ermittelten Korrektursignals jeweils errechnet werden, erfolgt in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 die Auswahl einer fest vorgegebenen korrigierten Steuerkurve. Fig. 2 shows the corresponding diagram for the embodiment of the inventive method according to claim 2 again. Corresponding to the signals of the knock sensor, which in turn are detected at the speed n ₁ , a number is selected from a stored number of control cams 20 to 23 , which are in turn in a range defined by limit lines 24 and 25 , which provides the required correction signal at the speed n ₁ comes closest. Thus, while in the exemplary embodiment according to FIG. 1 the individual correction signals are calculated taking into account the correction signal determined at speed n ₁ , in the exemplary embodiment according to FIG. 2 the selection of a fixed, predetermined corrected control curve takes place.

Die wesentlichen Bestandteile der Anordnung gemäß Fig. 3 sind der Zündrech ner 30 sowie der ihm vorgeschaltete Zähler 31 und das Logikteil 32. An der Brennkraftmaschine 33, hier der Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeugs, sind der Klopfsensor 34, der Temperatursensor 35 und der Drosselklappenstellungs sensor 36 angeordnet. Die Signale des Klopfsensors 34 gelangen über die Aus werteschaltung 37 ebenso wie die Signale des Temperatursensors 35 und die jenigen des Drosselklappenstellungssensors 36 in den Logikteil 32, der sie und Signale für die jeweilige Drehzahl n zu Zählbefehlen (UP, DOWN, SETZEN, STOP) für den Zähler 31 verarbeitet. Der Zähler kann ein handelsüblicher Vor wärts-Rückwärts-Zähler oder auch Bestandteil eines Mikroprozessors sein.The essential components of the arrangement according to FIG. 3, the Zündrech ner 30 and the upstream him counter 31 and the logic section 32. The knock sensor 34 , the temperature sensor 35 and the throttle valve position sensor 36 are arranged on the internal combustion engine 33 , here the drive machine of a motor vehicle. The signals from the knock sensor 34 pass through the evaluation circuit 37 as well as the signals from the temperature sensor 35 and those of the throttle valve position sensor 36 in the logic part 32 , which they and signals for the respective speed n to count commands (UP, DOWN, SET, STOP) for processed the counter 31 . The counter can be a commercially available up-down counter or also part of a microprocessor.

In diesem Ausführungsbeispiel sind im Zündrechner 30, wie bereits bei der Diskussion des Diagramms nach Fig. 2 beschrieben, mehrere Kennlinien gespei chert. Es handelt sich hier um Kennlinien, die den Verlauf der Korrektorsi gnale Δα _z über der Drehzahl wiedergeben. Wie Fig. 3 zeigt, wird dem Zünd rechner 30 aber auch ein Signal für den jeweiligen Saugdruck p _s der Ma schine zugeführt. Demgemäß sind, wie in Fig. 4 angedeutet, in dem Zündrechner 30 gleichsam in einem dreibeinigen Koordinatensystem für Saugrohdruck, Dreh zahl und Korrektursignal zwischen der oberen Grenzfläche 40 und der unteren Grenzfläche 41 mehrere Flächen gespeichert, von denen nur die mit 42 bezeich nete in Fig. 4 dargestellt ist. Man kann sagen, daß jedem konstanten Saug rohrdruck p _s auf jeder dieser gespeicherten Flächen eine gespeicherte Korrek turkurve zugeordnet ist.In this exemplary embodiment, several characteristic curves are stored in the ignition computer 30 , as already described in the discussion of the diagram according to FIG. 2. These are characteristic curves which represent the course of the correction signals Δα _z over the speed. As shown in FIG. 3, the ignition computer 30 is also fed a signal for the respective suction pressure p _{s of} the machine. Accordingly, as indicated in Fig. 4, in the ignition computer 30, as it were, in a three-legged coordinate system for intake manifold pressure, speed and correction signal between the upper interface 40 and the lower interface 41, a plurality of surfaces are stored, of which only those designated with 42 in Fig . 4 is shown. It can be said that each constant suction pipe pressure p _s is assigned a stored correction curve on each of these stored surfaces.

In Abhängigkeit von den ihm zugeführten Signalen wählt nun der Zündrechner 30 eine der gespeicherten Flächen bzw. Kurven aus und gibt an das Verknüpfungs glied die gespeicherten Korrektursignale Δα _z ab. Im Verknüpfungsglied 37 werden die Korrektursignale mit den Grundsteuersignalen α _z ₀, die also im Zündverteilter gewonnen sind, zusammengefaßt zur Bildung eines Signals α _z, das den korrigierten Wert des Zündwinkels bzw. Zündzeitpunkts für die jeweilige Drehzahl wiedergibt.Depending on the signals supplied to it, the ignition computer 30 now selects one of the stored areas or curves and outputs the stored correction signals Δα _z to the link. In the link 37 , the correction signals with the basic control signals α _z ₀ , which are thus obtained in the ignition distributor, are combined to form a signal α _z which represents the corrected value of the ignition angle or ignition timing for the respective speed.

Da der Zündrechner 30, wie beschrieben, nicht nur Kurven, sondern ein Kennfeld speichert, werden in ihm der Einfluß des Unterdrucks im Saugrohr als Lastsi gnal und die Drehzahlabhängigkeit des Korrektursignal additiv zu dem Korrek tursignal Δα _z verarbeitet. Wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt, können sowohl für den drehzahlabhängigen Anteil Δα _z ₁ als auch für den saugrohrdruck-abhän gigen Anteil Δα _z ₂ obere und untere Grenzlinien 50 und 51 bzw. 60 und 61 ge speichert sein. Jeweils zwischen diesen Grenzlinien liegen dann die Ebenen bzw. Kurven, die zur Gewinnung des Korrektursignals Δα _z ausgewählt werden.Since the ignition computer 30 , as described, not only stores curves but a map, the influence of the vacuum in the intake manifold as a signal and the speed dependency of the correction signal are processed additively to the correction signal Δα _z . As shown in FIGS. 5 and 6, both upper and lower limit lines 50 and 51 or 60 and 61 can be stored for the speed-dependent component Δα _z ₁ and for the intake manifold pressure-dependent component Δα _z ₂ . The planes or curves then lie between each of these boundary lines, which are selected for obtaining the correction signal Δα _z .

Unter Zugrundelegung der anhand der Fig. 4, 5 und 6 erläuterten Verhältnisse arbeitet die Anordnung gemäß Fig. 3 wie folgt:On the basis of the conditions explained with reference to FIGS. 4, 5 and 6, the arrangement according to FIG. 3 works as follows:

Beim Starten der Brennkraftmaschine wird der Zähler 31 so gesetzt, daß eine für den Start optimale, im Zündrechner gespeicherte Kurve bzw. Fläche für die Korrektursignale ausgewählt wird. Bei Drehzahlen unterhalb der Leerlauf drehzahl n _{L 0} ist eine Leerlaufstabilisierung über den Zündwinkel vorgesehen. In Abhängigkeit von der jeweiligen Maschinentemperatur, die mittels des Sen sors 35 erfaßt wird, werden Korrektursignale Δα _z ausgewählt, die eine für die Leerlaufstabilisierung optimale Zündwinkel-Steuerkurve garantieren. Bei spielsweise kann eine umso größere Vorverlegung des Zündzeitpunkts erfolgen, je niedriger die Maschinentemperatur ist.When the internal combustion engine is started, the counter 31 is set in such a way that a curve or area which is optimal for the start and is stored in the ignition computer is selected for the correction signals. At speeds below the idling speed n _{L 0} , idling stabilization via the ignition angle is provided. Depending on the respective machine temperature, which is detected by means of the sensor 35 , correction signals Δα _{z are} selected which guarantee an ignition angle control curve which is optimal for the idling stabilization. For example, the lower the engine temperature, the greater the ignition timing can be brought forward.

In einem sich an die Leerlaufdrehzahl nach oben bis zu einem Drehzahlwert n _k anschließenden Drehzahlbereich werden Signale des Klopfsensors und des Tempe ratursensors unterdrückt, so daß die zuletzt ausgewählte Kurve im Zündrech ner 30 wirksam bleibt.In a speed range adjoining the idle speed up to a speed value n _k , signals of the knock sensor and the temperature sensor are suppressed, so that the last curve selected in the ignition computer 30 remains effective.

Dagegen erfolgt bei Drehzahlen oberhalb des Werts n _k beim Auftreten eines Klopfsignals eine Änderung des Zählerstands im Zähler 31 und die Auswahl ei ner im Zündrechner 30 gespeicherten Adaptationskurve, d. h. die Abrufung von Korrektursignalen Δα _z.In contrast, at speeds above the value n _k when a knock signal occurs, the counter reading in the counter 31 changes and the selection of an adaptation curve stored in the ignition computer 30 , ie the correction signals Δα _{z are called up} .

In dem in Fig. 3 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel erfolgt eine Neuadap tation abhängig von der jeweiligen Maschinentemperatur, indem bei Überschrei ten eines vorgegebenen Maximalwerts für die Temperaturänderung eine Neubestim mung der Klopfgrenze erfolgt.In the exemplary embodiment shown in FIG. 3, a re-adaptation is carried out depending on the respective machine temperature, in that when a predetermined maximum value for the temperature change is exceeded, the knock limit is determined again.

Wird eine der Grenzkurven erreicht, kann ein Fehlersignal erzeugt werden, das darauf hinweist, daß in der Anordnung ein Fehler aufgetreten ist.If one of the limit curves is reached, an error signal can be generated that indicates that an error has occurred in the arrangement.

Wie im Hauptpatent beschrieben, besteht ein wesentliches Merkmal der Erfin dung darin, daß die ermittelten Korrektursignale über einen längeren Zeit raum, beispielsweise bis zum Abschalten der Maschine, gespeichert werden. Da durch ist das bekannte "Sägen" an der Klopfgrenze vermieden, ohne daß ein überflüssig großer Sicherheitsabstand gewahrt bleiben muß.As described in the main patent, there is an essential feature of the Erfin tion in that the correction signals determined over a longer period space, for example until the machine is switched off. There through the known "sawing" at the knock limit is avoided without a unnecessarily large safety distance must be maintained.

Claims

1. A method for operating a spark ignition internal combustion engine with a load and speed-dependent control curve for the ignition angle, which is adjusted in the event of undesired knocking by means of a knock sensor won correction signals in the direction of later ignition timing until the unwanted knocking disappears, the correction signals being stored to obtain a corrected by them, to the prevailing conditions even adapted control curve, according to Patent 29 30 540, characterized in that only in one speed range of the control curve correction signals ( Δα _z ) by means of the knock sensor ( 34 ) and obtained by them Correction signals for the other speed ranges can be determined according to a stored relationship.

2. The method according to claim 1, characterized in that by means of the knock sensor ( 34 ) obtained correction signals ( Δα _z ) the selection egg ner from a plurality of stored adaptation curves ( 20-23 ) is carried out, which contain the correction values for all speed ranges.

3. The method according to claim 1, characterized in that the correction values for the other speed ranges from the correction signals obtained by means of the knock sensor ( 34 ) ( Δα _z ) and their position relative to an upper and a lower limit curve ( 1, 2 ) are determined .

4. Arrangement for performing the method according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the knock sensor ( 34 ) and egg NEM link ( 38 ), which also applies to the respective speed (n) value ( α _{z 0} ) the control curve is fed, a logic part ( 32 ), a counter with memory ( 31 ) and an ignition computer ( 30 ), the logic part ( 32 ) the output signals of the knock sensor ( 34 ) and, if appropriate, signals for machine parameters for counting commands for the counter ( 31 ) processed, the counter reading forms a control signal for the ignition computer ( 30 ), the output signals of which are fed to the logic element ( 38 ) as correction signals ( Δα _z ).

5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the ignition computer ( 30 ) signals for the intake manifold pressure (p _s ) of the internal combustion engine ( 33 ) to be performed and all correction signals ( Δα _z ) on three-dimensional surfaces ( 42 ) of a speed intake manifold pressure Correction signal diagram.

6. Arrangement according to claim 4 or 5, characterized in that the logic part ( 32 ) signals for the speed and the temperature of the internal combustion engine ( 33 ) are supplied to obtain the idle stabilizing correction signals at below the idle speed (n _{L 0} ) are the speed values.

7. Arrangement according to claim 6, characterized in that in the ignition computer ( 30 ) limit characteristic curves ( 50, 51 ) for the correction signals ( Δα _z ) are stored in dependence on the speed (n) and a suppression for in itself the idling speed (n _{L 0} ) upward subsequent speed range occurring signals of the knock sensor ( 34 ) and for temperature signals is provided, so that the last correction signals obtained are preserved in this speed range.