DE3028941A1 - Steuervorrichtung fuer einen verbrennungsmotor - Google Patents

Steuervorrichtung fuer einen verbrennungsmotor

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DE3028941A1 DE19803028941 DE3028941A DE3028941A1 DE 3028941 A1 DE3028941 A1 DE 3028941A1 DE 19803028941 DE19803028941 DE 19803028941 DE 3028941 A DE3028941 A DE 3028941A DE 3028941 A1 DE3028941 A1 DE 3028941A1
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Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Rückkopplungssteuerung des Zündzeitpunktes oder einer anderen geeigneten Steuervariablen eines Verbrennungsmotors, indem das Klopfen des Motors wahrgenommen wird.
Es ist bekannt, dass bei einem üblichen Verbrennungsmotor ein andauerndes starkes Klopfen die Lebensdauer des Motors beeinträchtigt, während ein relativ schwaches Köpfen im Bereich niedriger Drehzahl des Motors einen optimalen Kraftstoffverbrauch und eine optimale Ausgangsleistung des Motors liefert. Das Auftreten des Klopfens steht in einer engen Beziehung zum Zündzeitpunkt, wobei das Klopfen mit der Vorstellung des Zündzeitpunktes verstärkt wird.
Es ist eine Vorrichtung bekannt, die ein schwaches Klopfen dadurch beibehält, dass das Klopfen wahrgenommen und der Zündzeitpunkt auf das wahrgenommene Klopfen ansprechend vorgestellt oder verzögert wird, um die Arbeitscharakteristik des Motors zu optimieren.
Bei einer derartigen herkömmlichen Vorrichtung wird auf der Grundlage des vorliegenden Klopfens der Zündzeitpunkt tatsächlich nach einem bestimmten Zeitintervall reguliert, das der Verzögerungszeit in der Ansprechcharakteristik des Rückkopplungssteuersystems entspricht. Bei einer Änderung des Klopfens, die in Hinblick auf das vorbestimmte Zeitintervall langsam genug abläuft, kann somit der Zündzeitpunkt in optimaler Weise genau gesteuert werden.
Bei Antriebsübergängen, bei denen sich die Antriebsverhältnisse plötzlich ändern, wird dementsprechend das Klopfen plötzlich geändert. Der Zündzeitpunkt kann jedoch auf eine plötzliche Änderung im Klopfen ansprechend aufgrund der oben beschriebenen Verzögerungszeit nicht so schnell ge-
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steuert werden, wie es erwünscht ist. Eine optimale Steuerung des Zündzeitpunktes kann daher bei Antriebsübergängen nicht erfolgen.
Es besteht die Neigung zu einer Verstärkung des Klopfens bei Antriebsübergängen während der Beschleunigung des Fahrzeuges, so dass der Zündzeitpunkt so schnell wie möglich verzögert werden sollte. Um andererseits die Steuerung zu stabilisieren und ein Pendeln zu vermeiden, kann der Zündzeitpunkt tatsächlich nur mit einer vorbestimmten begrenzten Geschwindigkeit und nicht so schnell verzögert werden, wie es erforderlich ist. Das führt dazu, dass in markanter Weise der Zündzeitpunkt während einer plötzlichen Beschleunigung nicht optimal gesteuert werden kann, so dass die Verbrennungs-,ί Kraftstoffverbrauchs- und Ausgangsleistungskennwerte beeinträchtigt werden.
Ziel der Erfindung ist daher eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, die eine optimale Steuerung der Verbrennung bei Antriebsübergängen oder sogar bei einer plötzlichen Beschleunigung des Fahrzeuges bewirkt.
Dazu wird durch die Erfindung eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor vorgeschlagen, die eine Klopfdetektoreinrichtung, die eine Druckänderung in einer Verbrennungskammer des Motors oder eine sich aus der Druckänderung ergebende Schwingung wahrnimmt und das Klopfen des Motors erkennt, eine Betätigungs- und Steuereinrichtung, die auf die Klopfdetektoreinrichtung anspricht und ein Rückkopplungsausgangssignal zum Steuern wenigstens eines der Werte Zündzeitpunkt, Abgasrezirkulationsdurchsatz, eingespritzte Kraftstoff menge und KraftstoffeinspritzZeitpunkt erzeugt, um das Klopfen zu optimieren,und eine Einrichtung aufweist, die Antriebsübergänge des Motors wahrnimmt und die Betätigungsund Steuereinrichtung während eines Antriebsüberganges so steuern kann, dass die Betätigungs- und Steuereinrichtung
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ein Zwangssteuerausgangssignal ohne Rücksicht auf das Rückkopplungsausgangssignal erzeugt, das vom Klopfen abgeleitet wird, wobei das Zwangssteuersignal wenigstens einen der Werte Zündzeitpunkt, Abgasrezirkulationsdurchsatz, eingespritzte Kraftstoffmenge und Kraftstoffeinspritzzeitpunkt in der Richtung steuert, in der ein Klopfen vermieden wird, so dass ein schwaches Klopfen beibehalten wird.
Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert:
Fig. 1 zeigt in einem Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung.
Fig. 2 zeigt die typischen Signalwellenformen der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung.
Fig. 3 zeigt das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels -der Betätigungsschaltung der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung.
Fig. 4 zeigt schematisch ein Ausführurgsbeispiel des Beschleunigungsdetektors der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung.
Fig. 5 zeigt das Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels des Beschleunigungsdetektors.
Fig. 6 zeigt typische Signalwellenformen des in Fig. 5 dargestellten Beschleunigungsdetektors.
Fig. 7 zeigt das Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels des Beschleunigungsdetektors.
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Fig. 8 . zeigt typische Signalwellenformen des in Fig. 7 dargestellten Beschleunigungsdetektors.
Fig. 9 zeigt das Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Betätigungsschaltung.
Fig. 10 zeigt ein Wellenformendiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der in Fig. 9 dargestellten Schaltung.
Fig. 11 zeigt das Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Betätigungsschaltung.
Fig. 12 zeigt ein Wellenformendiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der in Fig. 11 dargestellten Schaltung.
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Steuern eines Verbrennungsmotors weist einen Klopfsensor 1, einen Klopfdetektor 2, eine Betätigungsschaltung 3, ein Stellglied 4 und einen Beschleunigungsdetektor 5 auf. Es ist bekannt, dass sich beim Auftreten eines Klopfens der Druck in der Verbrennungskammer des Motors ändert und die Höhe des Druckänderungsanteils bestimmter Frequenz zunimmt. Diese Erhöhung kann dazu verwandt werden, das Auftreten des Klopfens wahrzunehmen. Der Klopfsensor 1 nimmt somit die Druckänderung in der Verbrennungskammer oder verschiedene Schwingungen, die durch eine derartige Druckänderung hervorgerufen werden, beispielsweise eine Schwingung des Motorblockes oder eine vom Motorblock ausgesandte Schallwelle auf. Das durch den Sensor 1 wahrgenommene Signal wird in ein elektrisches Signal umgewandelt. Der Klopfsensor 1 kann aus einem Resonanzschwingungssensor mit einer Resonanzfrequenz bestehen, die im wesentlichen gleich der obigen bestimmten Frequenz der Druckänderungskomponente ist.
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— Pt —
Der Detektor 2 entscheidet über das Auftreten eines bedeutsamen Klopfens auf der Grundlage des Pegels des elektrischen Ausgangssignales des Sensors 1. D.h. im einzelnen, dass der Anteil des Ausgangssignales des Sensors 1/ der die oben erwähnte bestimmte Frequenz hat, durch den Detektor 2 gewählt wird und dass der Pegel dieses Anteils dazu benutzt wird, das Auftreten eines bedeutsamen Klopfens wahrzunehmen. Diese Wahl ist jedoch dann nicht erforderlich, wenn ein Resonanzschwingungssensor verwandt wird. Wenn das Klopfen wahrgenommen wird, erzeugt der Detektor ein Klopfsignal oder einen Klopfimpuls mit einer Breite, die einem bestimmten Zeitintervall entspricht, wie es in Fig. 2B dargestellt ist.
Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, ist die Betätigungsschaltung 3 eine Lade- und Entladeschaltung mit einem Funktionsverstärker 3a, einem Kondensator 3b, Widerständen 3c, 3d und 3e sowie Dioden 3f, 3g und 3h. Wenn ein Impuls, der das Auftreten des Klopfens wiedergibt, an der Betätigungsschaltung 3 liegt, erzeugt diese Schaltung in der in Fig. 2C dargestellten Weise ausser während einer Beschleunigung ein Ausgangsspannungssignal, das allmählich in einem vorbestimmten Mass abnimmt, während dann, wenn ein derartiger Impuls nicht an der Schaltung 3 liegt, diese ein Ausgangsspannungssignal erzeugt, das weniger steil zunimmt.
Die Abnahmegeschwindigkeit ist durch den Wert des Widerstandes 3d und des Kondensators 3b bestimmt, während die Zunahmegeschwindigkeit durch den Wert des Widerstandes 3e und des Kondensators 3b bestimmt ist.
Das Stellglied 4 steuert auf das Ausgangssignal von der Betätigungsschaltung 3 ansprechend wenigstens einen der Werte. Zündzeitpunkt, Durchsatz der Abgasrezirkulation zur Verbrennungskammer zur Verminderung der Bildung von NOx- Produkten, Menge der KraftstoffVersorgung, Kraftstoffeinspritzzeitpunkt bei einem Motor mit Kraftstoffeinspritzung und ähnliche Steuervariablen des Motors.
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Wenn durch das Stellglied nur der Zündzeitpunkt gesteuert wird, wird dieser proportional zum Ausgangsspannungspegel, d.h. proportional zu C-, C2/ C3, C. in Fig. 2, der Betätigungsschaltung 3 an jedem Ende von Kontaktimpulsen in Fig. 2A vorgestellt oder verzögert, die synchron mit der Drehung der Kurbelwelle sind. Der Zündzeitpunkt kann nicht nur an den Zeitpunkten gesteuert werden, die den Pegeln Cj, Cjι C, und C. entspricht. Die Ausgangsspannungspegel an anderen Zeitpunkten, die durch Signale anderer Winkelstellungen der Kurbelwelle bestimmt sind, können zur Steuerung des Zündzeitpunktes verwandt werden.
Wenn die Betätigungsschaltung 3 beispielsweise eine Ausgangssignalwellenform hat, wie sie durch eine ausgezogene Linie C in Fig. 2 dargestellt ist, führt ein Spannungsabfall aufgrund des Auftretens des Klopfens zu einem verminderten Ausgangsspannungspegel C-, unmittelbar nach dem das Klopfen aufgetreten ist. Das hat zur Folge, dass die erste Zündung unmittelbar nach dem Auftreten des Klopfens mit einem relativ verzögerten Winkel bezüglich der Zündung vor dem Auftreten des Klopfens erfolgt.
Bis das nächste Klopfen auftritt, nimmt die Ausgangsspannung mit einer bestimmten Geschwindigkeit zu, und ergibt sich ein Ausgangsspannungspegel, der die Beziehung C. < C2 <C3 erfüllt. Was dementsprechend die oben erwähnte erste Zündung unmittelbar nach dem Auftreten des Klopfens entsprechend dem Ausgangspegel C1 anbetrifft, so erfolgt die anschliessende Zündung, die dem Pegel C2 entspricht mit einem relativ vorgestellten Winkel, während die weitere Zündung, die dem Pegel C3 entspricht, mit einem weiter vorgestellten Winkel erfolgt.
In dieser Weise wird der Zündzeitpunkt solange vorgestellt, wie kein Klopfen auftritt. Mit zunehmend vorgestelltem Winkel des Zündzeitpunktes tritt jedoch ein Klopfen notwendigerweise auf, so dass der Ausgangsspannungspegel abnimmt, wie es
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bei C, dargestellt ist (C4 /LC-.) . Die anschliessende Zündung erfolgt daher mit einem relativ verzögerten Winkel, verglichen mit der Zündung vor dem Auftreten des anschliessenden Klopfens.
Durch eine Wiederholung des oben beschriebenen Arbeitsvorganges wird der Zündzeitpunkt so gesteuert, dass er nahe am Grenzwert des Auftretens des Klopfens liegt, um dadurch ein schwaches Klopfen beizubehalten, wodurch der Kraftstoffverbrauch und die Ausgangsleistungscharakteristik optimiert werden können.
Der Beschleunigungsdetektor 5 nimmt eine Beschleunigung wahr und erzeugt ein Beschleunigungssignal,auf das der Ausgangsspannung spegel der Betätigungsschaltung 3 zwangsweise herabgesetzt wird. Der Zündzeitpunkt wird somit bei einer Beschleunigung des Fahrzeuges unabhängig vom Auftreten des Klopfens so schnell verzögert, wie es erforderlich ist.
Eine Beschleunigung des Fahrzeuges kann in verschiedener Weise, beispielsweise dadurch wahrgenommen werden, dass die Änderungsgeschwindigkeit im Öffnungsgrad des Drosselventils, im Ansaugunterdruck oder im Durchsatz der angesaugten Luft wahrgenommen wird. Bei einer Maschine mit elektronischer Kraftstoffeinspritzung basiert weiterhin die Breite der Impulse für das Kraftstoffeinspritzsignal auf dem Durchsatz der angesaugten Luft, so dass eine Änderung der Breite dieses Signals dazu dienen kann, eine Beschleunigung wahrzunehmen.
Eine Änderung des Ansaügunterdruckes kann beispielsweise über einen Differentialdruckschalter 8 wahrgenommen werden, wie er in Fig. 4 dargestellt ist, der durch den Unterdruck in dem Ansaugkanal 7 stromabwärts vom Drosselventil 6 betätigt wird.
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— ι ι ~
Der Differentialdruckschalter 8 weist eine Membran 8a auf, die zwei Arbeitskammern 8b und 8c begrenzt. Die erste Kammer 8b steht mit dem Kanal 7 über ein Verbindungsrohr 8d mit einem erheblichen Querschnitt und mit der zweiten Kammer 8c über eine schmale öffnung 8e in der Membran 8a in Verbindung. Wenn das Drosselventil 6 geöffnet wird, um das Fahrzeug zu beschleunigen, und der Unterdruck im Kanal 7 abnimmt, nimmt auch der Unterdruck in der Kammer 8b schnell ab, w.ohingegen der Unterdruck in der Kammer 8c mit einer geringeren Geschwindigkeit abnimmt. Folglich wird ein Druckunterschied zwischen beiden Kammern 8b und 8c erzeugt. Aufgrund dieses Druckunterschiedes versetzt sich die Membran 8a in Fig. 4 nach unten gegen die Kraft einer Feder 8f und schliesst ein Ausgangsstift 8g, der fest an der Membran 8a angebracht ist, einen Kontakt 8h, so dass während der Beschleunigung ein Impuls erzeugt wird, dessen Breite der Stärke der Beschleunigung entspricht.
Die Stärke der Beschleunigung, die durch den Detektor 5 wahrgenommen werden kann, kann dadurch eingestellt werden, dass die elastische Kraft der Feder 8f oder die Querschnittsfläche der Öffnung 8e geändert wird. Bei einer kleinen Querschnittsfläche der öffnung 8e kann beispielsweise selbst eine geringere Beschleunigung wahrgenommen werden. Die Feder 8f oder die öffnung 8e wird daher so eingestellt, dass der Schalter 8 nur dann einen Impuls erzeugt, wenn das Fahrzeug plötzlich beschleunigt wird.
Eine Beschleunigung kann auch aus einer Änderung des Ansaugunterdruckes mittels einer anderen Art eines Detektor wahrgenommen werden. Wie es in Fig. 5 dargestellt ist, umfasst der Detektor einen Drucksensor 9, der ein Spannungssignal erzeugt, das proportional zum Druck im Ansaugkanal stromabwärts vom Drosselventil ist, eine Differenzierschaltung oder einen Funktionsverstärker 10, der das Spannungssignal vom Senr. or 9 differenziert, und einen Komparator oder einen Funktionsverstärker 11, der einen Impuls erzeugt, wenn das
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Ausgangssignal der Differenzierschaltung 10 einen vorbestimmten Pegel überschreitet.
Wenn das Ausgangsspannungssignal des Drucksensors 9 eine Wellenform hat, wie es in Fig.6E dargestellt ist, so hat das Ausgangssignal des Funktionsverstärkers 10 oder eines der Eingangssignale des FunktionsVerstärkers 11 eine Wellenform, wie sie in Fig. 6G dargestellt ist. Wenn das eine Eingangssignal des Funktionsverstärkers 11 unter dem Spannungspegel F des anderen EingangssignaIs des Verstärkers II liegt, das konstant ist, erzeugt der Funktionsverstärker 11 ein Impulssignal, wie es in Fig. 6H dargestellt ist.
Der Spannungspegel des anderen Eingangssignales des Funktionsverstärkers 11 kann so eingestellt werden, dass der Verstärker 11 nur dann ein Impulssignal erzeugt, wenn das Fahrzeug plötzlich beschleunigt wird.
Das Ausmass der Änderung des Öffnungsgrades des Drosselventiles kann über einen Sensor 12 wahrgenommen werden, der in Fig. 7 dargestellt ist und einen beweglichen Kontakt 12a, der sich mit dem Drosselventil drehen kam^ und feste Kontakte 12b aufweist, die in Form der Zähne eines Kammes angeordnet sind und mit dem beweglichen Kontakt 12a in Kontakt kommen, wenn das Drosselventil gedreht wird, um den Öffnungsgrad zu erhöhen.
Wenn insbesondere das Drosselventil geöffnet wird, erzeugt der Sensor 12 ein Impulskettensignal, das in Fig. 81 dargestellt ist und das durch eine Integrationsschaltung oder einen Funktionsverstärker 13 derart integriert wird, dass die integrierte Spannung einen abnehmenden Spannungspegel hat, wie es in Fig. 8J dargestellt ist. Die integrierte Spannung wird mit einer vorbestimmten Spannung K in Fig. 8 durch einen Komparator oder einen Funktionsverstärker 14 verglichen. Der Komparator 14 erzeugt einen Impuls, wie er in Fig. 8L dargestellt ist, wenn die integrierte Spannung unter der vorbestimmten Spannung K liegt.
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Die Integrationsschaltung 13 erzeugt eine allmählich zunehmende Spannung, die der negativ integrierten Spannung zuaddiert wird, wenn die Schaltung 13 nicht mit einem Impulssignal vom Sensor 12 versorgt wird. Der Komparator erzeugt somit ein Impulssignal L nur dann, wenn das Drosselventil schnell geöffnet wird,und der Sensor 12 erzeugt eine Impulskette, bei der die Impulse einen geringen Abstand voneinander haben. Dadurch wird nur eine schnelle Beschleunigung positiv wahrgenommen.
In dieser Weise erzeugt der Beschleunigungsdetektor 5 einen Beschleunigungsimpuls, wenn das Fahrzeug plötzlich beschleunigt wird, wobei die Breite des Impulses zunimmt, wenn das Ausmass der Beschleunigung gross ist. D.h. mit anderen Worten, dass die Breite des Impulses, der durch die in den Fig. 4, 5 und 7 dargestellten Anordnung erzeugt wird, die Stärke der Beschleunigung angibt.
Da der Beschleunigungsdetektor 5 einen Impuls D (Fig. 2) erzeugt, wenn das Fahrzeug plötzlich beschleunigt wird, nimmt die Ausgangsspannung der Betätigungsschaltung 3 während des Zeitintervalles ab,in .dem der Impuls D vorliegt, wie es durch eine unterbrochene Linie in Fig. 2C dargestellt ist.
Entsprechend der abgenommenen Ausgangsspannung der Betätigungsschaltung 3 nimmt der Ausgangsspannungspegel auf den Wert Cm ab. Die erste Zündung nach der Wahrnehmung der Beschleunigung basiert auf dem Spannungspegel C4 und erfolgt mit einem relativ verzögerten Winkel entsprechend dem oben beschriebenen Spannungsabfall, verglichen mit der Zündung vor der Wahrnehmung der Beschleunigung.
In dieser Weise wird der Zündzeitpunkt zwangsweise verzögert, wenn das Fahrzeug plötzlich beschleunigt wird, gleichgültig ob ein Klopfimpuls vorliegt, durch den eine normale Rückkopplungssteuerung erfolgen würde.
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Der verminderte Spannungspegel der Betätigungsschaltung 3 hängt von der Breite des Beschleunigungsimpulses und somit von der Stärke der Beschleunigung ab. Der Zündzeitpunkt wird folglich stärker verzögert, wenn das Fahrzeug schneller beschleunigt wird.
Der Wert des Widerstandes 3c und des Kondensators 3b der Betätigungsschaltung 3, der das Ausmass der Spannungsabnahme bestimmt, wie es im Vorhergehenden angegeben wurde, ist so gewählt, dass zum Zeitpunkt einer plötzlichen Beschleunigung der Zündzeitpunkt schnell in optimaler Weise in Hinblick auf die Stärke der Beschleunigung verzögert wird. Somit kann eine optimale Steuerung des Zündzeitpunktes selbst während einer Beschleunigung mit einem höheren Ansprechvermögen erfolgen.
Ähnliches kann dadurch erreicht werden, dass ein Schalter verwandt wird, der bei einem bestimmten Öffnungsgrad des Drosselventiles geöffnet oder geschlossen wird, wobei eine monostabile Schaltung das Ausgangssignal des Schalters in einen Beschleunigungsimpuls mit einer konstanten Breite umwandelt. Der durch die Anordnung gemäss Fig. 4, 5 und 7 erzeugte Beschleunigungsimpuls mit einer Breite, die der Stärke der Beschleunigung entspricht, kann durch eine monostabile Schaltung in einen Impuls mit einer konstanten Breite umgewandelt werden, der dann an der Betätigungsschaltung 3 liegt.
Das Ausgangssteuersignal der Vorrichtung wird in die Richtung geändert, in der der Zündzeitpunkt vorgestellt wird. Die Änderungsgeschwindigkeit des Pegel des Ausgangssteuersignals ist geringer als die Zündvorstellgeschwindigkeit. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Zündzeitpunkt mit einer normalen Geschwindigkeit selbst nach einer Steuerung während der Beschleunigung vorgestellt. Bei einer derartigen Anordnung könnte der Zündzeitpunkt jedoch relativ zu weit verzögert werden, wenn Beschleunigungsimpulse wiederholt erzeugt werden. Obwohl ein Klopfen kurz nach
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der Beschleunigung vermieden werden kann, kann eine weitere Beschleunigung beeinträchtigt werden.
In Hinblick darauf kann die Betätigungsschaltung in Fig. 3 in der in Fig. 9 dargestellten Weise weiterhin eine monostabile Schaltung 9a, einen Schalter 9b und einen Widerstand 9c aufweisen. Der Schalter 9b kann während des Zeitintervalls IA der Wellenform I des Beschleunigungsimpulses geschlossen werden, so dass die Zunahmegeschwindigkeit der Wellenform C oder die Ladegeschwindigkeit der Schaltung 3 erhöht wird. Dadurch kann eine übermässige Verzögerung des Zündzeitpunktes vermieden werden.
Fig. 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Betätigungsschaltung , das in seiner Arbeitsweise der in Fig. 9 dargestellten Schaltung ähnlich ist. Ein Verstärker 10a, Dioden 10e und 10f, Widerstände 10i und 10j sowie ein Kondensator 10m bilden einen ersten Schaltungsteil, der eine normale Rückkopplungssteuerung ausführt, wie sie durch eine ausgezogene Linie der Wellenform C in Fig. 12 dargestellt ist. Verstärker 10b und 10d, Dioden 10g und 10h, Widerstände 10k und 101, ein Kondensator 10n sowie Widerstände 10p und 10q bilden einen zweiten Schaltungsteil, der während der Beschleunigung eine Kompensation ausführt. Die Ausgangssignale des ersten und zweiten Schaltungsteiles werden durch einen dritten Schaltungsteil addiert, der aus einem Verstärker 10c und Widerständen 10r, 10c und 10t besteht, wobei das Ausgangssignal des dritten Schaltungsteiles eine Wellenform hat, wie sie durch eine unterbrochene Linie in Fig. 10C dargestellt ist. Die Stärke dieser Kompensation während der Beschleunigung kann unabhängig von der normalen Rückkopplungssteuerung bestimmt werden.
Bei dem in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Beschleunigungskompensation während des Intervalles I (Fia. 10) nicht gleich Null gesetzt werden, so dass
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die Steuerung durch die Kompensation beeinflusst werden kann, Die Betätigungsschaltung gemäss Fig. 11 vermeidet jedoch einen derartigen Nachteil.
Bei dem in Fig. 11 dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Verstärker 10b oder eine Integrationsschaltung durch ein erstes Beschleunigungssignal D gesättigt werden, so dass selbst dann, wenn die Beschleunigungssignale wiederholt anliegen, bevor die Beschleunigungskompensation gleich Null gesetzt ist, der maximale Kompensationspegel unverändert bleibt.
Die Funktion der in den Fig. 9 und 11 dargestellten Ausbeispiele kann mittels eines Computers mit gespeichertem Programm erreicht werden. Die Verzögerung des Zündzeitpunktes und die Rückkehrgeschwindigkeit der Kompensation können durch andere Parameter gesteuert werden. Die zuletzt genannte Rückkehrgeschwindigkeit kann konstant sein oder beispielsweise proportional zur Drehzahl der Maschine geändert werden. Das ist vorteilhaft, da in einem hohen Drehzahlbereich die Kompensation schnell gleich Null gesetzt werden kann.
Obwohl bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung ein starkes Klopfen während der Beschleunigung dadurch vermieden wird, dass das Klopfen wahrgenommen wird und der Zündzeitpunkt gesteuert wird, können auch der Durchsatz der Abgasrezirkulation, die Kraftstoffversorgungsmenge, der Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung oder andere geeignete Variable in ähnlicher Weise gesteuert werden, um dasselbe zu erreichen. Weiterhin ist unter den Übergangsantriebsverhältnissen, die durch die Beschleunigung repräsentiert wurden, auch eine Verzögerung zu verstehen, bei der eine ähnliche Steuerung bewirkt werden kann.
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Aus dem Obigen ist ersichtlich, dass erfindungsgemäss der Zündzeitpunkt, der Durchsatz der Abgasrezirkulation, der Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung, die Kraftstoffeinspritzmenge oder andere geeignete Steuervariable einer optimalen Steuerung während eines Antriebsüberganges, beispielsweise auf die Stärke einer Beschleunigung ansprechend, unterworfen werden können. Dementsprechend wird eine optimale Steuerung der Verbrennung des Motors bewirkt, um die Kraftstoffverbrauchs- und Ausgangsleistungscharakteristik zu verbessern und eine höhere Ansprechcharakteristik während der Antriebsübergangsverhältnisse zu liefern.
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Claims (8)

  1. PATENTANWÄLTE
    A. GRÜNECKER
    Ο·PL-ING
    H. KINKELDEY
    DR-ING
    W. STOCKMAIR
    Oft-tNG. AeE(C^i-TECH)
    K. SCHUMANN
    P. H. JAKOB
    DlPL-ING
    G. BEZOLD
    DR. HER MAT - tjei-CHEM
    8 MÜNCHEN
    MAXIMILIANSTRASSE
    30. Juli 1980
    P 15 34-2-dg
    NISSAlT MOTOR CO. , IZDD.
    2, Takara-Cho, Kanagawa-Ku, Yokohama City
    Japan
    Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor
    PATENTANSPRÜCHE
    MJ Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor, gekennzeichnet durch eine Klopfdetektoreinrichtung (1, 2), die eine Druckänderung in einer Verbrennungskammer des Motors oder eine Schwingung wahrnimmt, die aus der
    Druckänderung resultiert;und die ein Klopfen erkennt, durch eine Betätlgungs- und Steuereinrichtung (3, 4), die auf
    die Klopfdetektoreinrichtung (1, 2) anspricht und ein Rückkopplungssteuerausgangssignal erzeugen kann, um wenigstens einen der Werte Zündzeitpunkt, Durchsatz der Abgasrezirkulation,
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    TELEF=ON (ΟΒΘ) 32 28 63
    TELEX Ο5-2Θ38Ο
    telekopierer
    Kraftstoffeinspritzmenge und Kraftstoffeinspritzzeitpunkt so zu steuern, dass das Klopfen optimiert wird/und eine Einrichtung (5) , die einen Antriebsübergangszustand des Motors wahrnimmt und die Betätigungs- und Steuereinrichtung (3/ 4) während des Antriebsübergangszustandes derart steuern kann, dass die Betätigungs- und Steuereinrichtung (3, 4) ein Zwangssteuerausgangssignal ohne Rücksicht auf das Rückkopplungssteuersignal vom Klopfen erzeugt, wobei das Zwangssteuerausgangssignal wenigstens einen der Werte Zündzeitpunkt, Durchsatz der Abgasrezirkulation, Kraftstoff einspritzmenge und Kraftstoffeinspritzzeitpunkt in der Richtung steuert, in der ein Klopfen vermieden wird, so dass ein schwaches Klopfen beibehalten wird.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (5), die einen Antriebsübergangszustand wahrnimmt, die Beschleunigung des Motors auf der Grundlage der Änderungsgeschwindigkeit des Öffnungsgrades des Drosselventiles oder des Ansaugunterdruckes wahrnimmt.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (5), die einen Antriebsübergangszustand wahrnimmt, einen Beschleunigungsimpuls erzeugt, dessen Breite die Stärke der Beschleunigung wiedergibt.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungs- und Steuereinrichtung (3, 4) ein Zwangssteuerausgangssignal während eines Zeitintervalles erzeugt, das der Breite des Beschleunigungsimpulses entspricht.
    130009/0765
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungs- und Steuereinrichtung (3, 4) ein Rückkopplungssteuersignal erzeugt, das einen Pegel aufweist, der mit einer bestimmten Geschwindigkeit abnimmt, wenn die Betätigungs- und Steuereinrichtung (3, 4) von der Klopfdetektoreinrichtung (1, 2) mit einem Klopfsignal versorgt wird, das das Auftreten des Klopfens anzeigt, und der mit einer geringeren Geschwindigkeit als der Abnahmegeschwindigkeit zunimmt, wenn die Betätigungs- und Steuereinrichtung (3, 4) nicht mit dem Klopfsignal versorgt wird.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungs- und Steuereinrichtung (3, 4) ein Zwangssteuersignal erzeugt, dessen Pegel mit einer bestimmten Geschwindigkeit abnimmt.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abnahmegeschwindigkeit des Pegels des Zwangssteuersignals nach Massgabe der Drehzahl äbr Maschine geändert wird.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , dass das Zwangssteuersignal einen Pegel hat, der in einem bestimmten Bereich liegt.
    130009/076S
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