DE3104725C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln des Signal­ pegels beim Feststellen von anomalen Verbrennungsvorgängen, sogenanntem Klopfen, in einem Verbrennungsmotor und eine Ein­ richtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Erfindungsgemäß ist ein an einen Klopfdetektor angeschlossener Meßgrößenum­ former o. dgl. mit dem Verbrennungsmotor verbunden und so aus­ gelegt, daß er einen Parameter, der durch die bei der Ver­ brennung im Verbrennungsmotor herrschenden Druck- und/oder Temperaturbedingungen beeinflußt wird, erfaßt und ein ent­ sprechendes, den Klopfgrad im Verbrennungsmotor darstellen­ des Ausgangssignal abgibt, das einer elektronischen Einheit zum Regeln des Verbrennungsvorganges im Verbrennungsmotor zugeführt wird.

Es ist bekannt, daß bei Ottomotoren während bestimmter Be­ triebszustände, insbesondere bei hoher Motorbelastung, so­ genanntes Klopfes auftreten kann. Unter Klopfen wird eine explosionsartige und unkontrollierte Verbrennung in den Zylindern eines Verbrennungsmotors verstanden, die dadurch hervorgerufen wird, daß sich angesaugtes Kraftstoff-Luft- Gemisch in der Verbrennungskammer lokal entzündet, bevor eine von der Zündkerze aus fortschreitende Flammenfront für Entzündung gesorgt hat. Der Verbrennungsmotor ist dann hohen Druck- und Temperaturbeanspruchungen ausgesetzt, die zu einer mechanischen Beschädigung des Motors führen können.

Es ist bekannt, daß sich bei Ottomotoren anormale Verbrennungs­ vorgänge durch die Verwendung eines sogenannten Klopfdetektors vermeiden lassen. Der Klopfdetektor kann so ausgelegt sein, daß er die Zündeinstellung und/oder den Ansaug- bzw. Ein­ laßdruck des Verbrennungsmotors erfaßt und ein entsprechen­ des Ausgangssignal abgibt, das dazu dient, jeden ablaufenden Klopfvorgang zu hemmen. Unabhängig davon, welche Größe, also welche Eigenschaft oder welche Erscheinungsform für eine sol­ che Regelung gewählt wird, ist es zweckmäßig, wenn der Klopf­ detektor eine hinsichtlich Zeit und Größe gut eingestellte Veränderung der Größe hervorruft, da die Veränderung den spar­ samen Kraftstoffverbrauch und/oder die Leistung des Ver­ brennungsmotors nachteilig beeinflussen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das die Beeinflussung der die Verbrennung im Motor regelnden Größe durch den Klopfdetektor erleichtert. In dieser Hinsicht ist die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch ge­ löst, daß das Ausgangssignal des Meßgrößenumformers einer Signalpegelbegrenzungsvorrichtung zugeführt wird, die, wenn das vom Meßgrößenumformer festgestellte Klopfen ein vorgewähl­ tes Niveau übersteigt, den Ausgangssignalpegel auf einen dem vorgewählten Niveau entsprechenden Pegel begrenzt, und daß wenigstens während einer begrenzten Zeitspanne das Ausgangs­ signal nur durch solche Signale geändert werden kann, die ein niedrigeres Klopfniveau im Verbrennungsmotor als das vor­ gewählte Niveau darstellen.

Mit dem Verfahren gemäß der Erfindung wird erreicht, daß festgestelltes Klopfen, das über ein der Signalbegrenzung entsprechendes Niveau hinausgeht, keine Wirkung auf die klopfhemmende Größe, die dem ordnungsgemäßen Klopfgrad ent­ spricht, hervorrufen kann. Statt dessen wird die genannte Wirkung auf die Größe so beschränkt, daß sie mit einem Wert übereinstimmt, der dem vorgewählten Signalpegel entspricht.

Bei umfangreichen Untersuchungen an mit einem Klopfdetektor gesteuerten Verbrennungsmotoren wurde festgestellt, daß es bei der überwiegenden Mehrheit (95 Prozent) der bei normalem Betrieb erfaßten Klopfzustände zur sicheren Unterbindung des Klopfzustandes ausreichend ist, wenn auf die klopfhemmenden Größen eine beschränkte Wirkung ausgeübt wird. Eine Erklärung hierfür liegt darin, daß der Klopfzustand bzw. Klopfvorgang als aus vielen einzelnen, unmittelbar aufeinanderfolgenden Schlägen, also Druckschwingungen, bestehend betrachtet werden kann, von denen der erste Schlag gewöhnlich beträchtlich größer ist als die nachfolgenden Schläge. Eine der Stärke des ersten Schlages direkt proportionale Regelung der das Klopfen beeinflussenden Größe würde folglich in den meisten Fällen eine zu starke Veränderung des Verbrennungsvorganges im Verbrennungsmotor ergeben. Es würde außerdem länger dauern, bis sich im Motor wieder ein normaler Verbrennungszustand einstellt. Durch die erfindungsgemäße begrenzte Regelung der klopfhemmenden Größen und durch die Einschränkung der Zeit, während der diese Größen beeinflußt werden, wird für den Verbrennungsmotor sowohl eine höhere Leistung als auch ein sparsamerer Kraftstoffverbrauch erreicht.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung läßt man ein Ausgangssignal, welches ein ein vorgewähltes Niveau übersteigendes Klopfen darstellt, erst dann einen dem erfaß­ ten Schwingungsniveau proportionalen Wert annehmen, wenn eine vorgewählte, begrenzte Zeit abgelaufen ist. Wenn die Klopfzustände während der vorgewählten Zeit nicht gehemmt werden können, löst der Klopfdetektor ein Ausgangssignal aus, dessen Pegel der Stärke des Klopfens proportional ist. Auf diese Weise ist die Hemmung bzw. Unterbindung auch solcher Klopfzustände innerhalb einer annehmbaren Zeit gewährleistet.

Eine Einrichtung zur Durchführung des eingangs beschriebenen Verfahrens zeichnet sich erfindungsgemäß im wesentlichen da­ durch aus, daß der Meßgrößenumformer an einen in die elek­ tronische Einheit eingegliederten Signalpegelbegrenzungsblock angeschlossen ist, der einen Signalpegel­ detektor hat, welcher den augenblicklichen Pegel des Aus­ gangssignals des Meßgrößenumformers mit einem einen Schwellen­ wert darstellenden vorgewählten Signalpegel vergleicht, und eine Zeitschaltung, die entsprechend dem Vergleichsergebnis die Zeitspanne reguliert, während der der Signalpegel­ begrenzungsblock das Ausgangssignal des Meßgrößenumformers beeinflußt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an­ hand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Einrichtung gemäß der Er­ findung zum Feststellen und Regeln anomaler Verbren­ nungsvorgänge in einem Verbrennungsmotor,

Fig. 2 einen elektrischen Schaltplan für eine vorteilhafte Ausführungsform eines in Fig. 1 dargestellten Inte­ grators und eines Signalpegelbegrenzungsblockes und

Fig. 3 eine grafische Darstellung der Signalbegrenzung gemäß der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 ist mit einem nur zum Teil dargestellten Otto- bzw. Verbrennungsmotor 1 ein sogenannter Klopfdetektor 2 ver­ bunden, der im Verbrennungsmotor 1 auftretendes Klopfen fest­ zustellen vermag. Das Ausgangssignal des Klopfdetektors 2 wird über eine Leitung 3 einem Vergleicher 4 zugeführt, der es mit einem Bezugssignal vergleicht, das ihm über eine Lei­ tung 5 zugeführt wird und eine das Klopfen regelnde Größe darstellt, beispielsweise den Ansaug- bzw. Einlaßdruck von der Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors 1 zugefördertem Kraftstoff. Das Ausgangssignal des Vergleichers 4 wird vom Unterschied zwischen den ihm zugeführten Signalen gebildet und hat einen Signalpegel, der als der Veränderung ent­ sprechend betrachtet werden kann, welche die das Klopfen regelnde Größe erfahren müßte, wenn das im Verbrennungsmotor 1 festgestellte Klopfen gehemmt bzw. unterbunden werden soll. Dieses Ausgangssignal wird einem Impulsmodulator 6 gesendet, in dem es in eine Impulsserie von konstanter Frequenz um­ gewandelt wird, bei der jedoch das Verhältnis der positiven zu den negativen Abschnitten der Periode dem Ausgangssignal­ pegel des Vergleichers 4 entspricht. Die vom Impulsmodulator 6 abgegebene Impulsserie wird in einem Verstärker 7 verstärkt, der die Treiberstufe für ein sogenanntes Steuerventil 8 bil­ det. Das Steuerventil 8 wird im Prinzip als Elektromagnet­ ventil, das sich in der Zeit mit den Veränderungen zwischen den positiven und den negativen Periodenabschnitten der Im­ pulsserie öffnet und schließt, um zur Beeinflussung der Ver­ brennung im Verbrennungsmotor 1 auf die das Klopfen regelnde Größe direkt oder indirekt einzuwirken.

Das Ausgangssignal des Klopfdetektors 2 wird über die Lei­ tung 3 auch einem Impulseliminator 12 zugeführt, der mit dem Vergleicher 4 und dem Impulsmodulator 6 parallel geschaltet ist. Das Ausgangssignal des Impulseliminators 12 beeinflußt das Ausgangssignal des Impulsmodulators 6, bevor das letzt­ genannte Signal dem Verstärker 7 und dem Steuerventil 8 zu­ geführt wird. Die Aufgabe des Impulseliminators 12 besteht darin, dann, wenn Ausgangssignale des Klopfdetektors 2 ein Klopfen über einem vorgewählten Pegel darstellen, ein Aus­ gangssignal zu erzeugen, das während einer in ähnlicher Weise vorgewählten Zeitspanne Pulsen des Ausgangssignals des Impuls­ modulators 6 beseitigt. Auf diese Weise wird die das Klopfen hemmende Größe so stark und so rasch wie möglich beeinflußt mit dem Ziel, das im Verbrennungsmotor 1 festgestellte Klop­ fen schnellstmöglich zu unterbinden.

In den Klopfdetektor 2 ist ein Meßgrößenumformer 15 in Gestalt eines sogenannten Beschleunigungsmessers eines an sich be­ kannten Typs eingegliedert. Der Meßgrößenumformer 15 erfaßt normalerweise die Schwingungen in den Motorenwänden auf piezo­ elektrischem Wege, wobei diese Schwingungen sich auf die bei der Verbrennung im Verbrennungsmotor 1 herrschenden Druck­ bedingungen direkt zurückführen lassen. Der Meßgrößenumformer 15 gibt dabei ein Ausgangssignal mit einem Pegel ab, der zu diesen Druckbedingungen in einem direkten Verhältnis steht. Dieses Ausgangssignal wird über eine Leitung 16 einer Ver­ stärkerschaltung 17 zugeführt und nach Verstärkung zu einem Vergleicher 18 weitergeleitet.

Der Vergleicher 18 erhält über eine Leitung 19 auch ein Be­ zugssignal. Dieses wird aus einer Impulsserie gewonnen, die von einem in herkömmlicher Weise am Verbrennungsmotor 1 an­ geordneten Zündverteiler 20 mit einer Frequenz erzeugt wird, welche der Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 direkt ent­ spricht. Die Impulsserie wird einem Umwandler 21 zugeführt und darin in ein Ausgangssignal mit einer Spannung umgewan­ delt, die sich abhängig von der Frequenz der Impulsserie verändert. Der dem Vergleicher 18 zugeleitete Signalpegel ist somit der Motordrehzahl proportional, dient aber auch als Bezugspegel für die Druckbedingungen, die während der Verbrennung in einem optimal arbeitenden Ottomotor herrschen sollten.

Das Ergebnis des im Vergleicher 18 durchgeführten Vergleichs zwischen dem wahre Druckbedingungen im Verbrennungsmotor 1 darstellenden Signalpegel und dem Signalpegel, der den Kri­ teriumswert für diese Druckbedingungen darstellt, ist ein Ausgangssignal mit einem Pegel, der den Unterschied zwischen diesen Signalpegeln darstellt. Dieses Ausgangssignal wird einem beim dargestellten Beispiel als Analogintegrator aus­ gebildeten Integrator 30 über eine Leitung 22 zugeführt. Der im Integrator30 erzeugte Signalpegel wird von diesem als Ausgangssignalpegel in die Leitung 3 eingespeist.

Das Ausgangssignal des Integrators 30 wird über eine Leitung 40 einem Signalpegelbegrenzungsblock 50 zugeführt, dessen Ausgangssignal zur Einstellung und eventuellen Pegelbegren­ zung des Ausgangssignals des Klopfdetektors 2 über eine Lei­ tung 70 zum Integrator 30 zurückgeleitet wird.

In Fig. 2 ist der elektrische Schaltplan einer vorteilhaften Ausführungsform des Integrators 30 und des Signalpegelbegren­ zungsblocks 50 dargestellt. Der Integrator 30 enthält einen Operationsverstärker 31, dessen negativem Eingang das Aus­ gangssignal des Vergleichers 18 über die Leitung 22 zugeführt wird, in die ein Widerstand 32 eingebaut ist. Der Ausgang und der negative Eingang des Operationsverstärkers 31 sind durch eine Zweigleitung 34 miteinander verbunden, in die ein Widerstand 33 eingebaut ist. Das Verhältnis zwischen den Widerständen 32 und 33 ist maßgebend für die Verstärkung im Operationsverstärker 31. Am positiven Eingang des Operations­ verstärkers 31 liegt gewöhnlich eine feste Spannung an, die gleichwohl vom Ausgangssignal des Signalpegelbegrenzungs­ blocks 50 in nachfolgend näher beschriebener Weise beeinflußt werden kann.

Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 31 nimmt einen hohen Wert an, wenn bei klopffreiem Betrieb die Spannung an der Eingangsleitung 22 vor dem Widerstand 32 einen niedrigen Wert hat. Wenn dagegen der Meßgrößenumformer 15 (siehe Fig. 1) einen Klopfvorgang feststellt, gibt der Vergleicher 18 ein Ausgangssignal von hohem Wert ab, so daß die Spannung an der Leitung 22 einen dem Klopfen entsprechenden hohen Wert an­ nimmt; dementsprechend hat das Ausgangssignal des Operations­ verstärkers 31 einen niedrigen Signalpegel.

Ein hoher Pegel des Ausgangssignals des Operationsverstärkers 31 ermöglicht es, daß ein Kondensator 35, der über eine Aus­ gangsleitung 36 mit dem Operationsverstärker 31 verbunden ist, aufgeladen oder in aufgeladenem Zustand gehalten wird. In die Leitung 36 sind ein Widerstand 37 von hohem Wert und ein Widerstand 38 von niedrigem Wert eingebaut. Der nicht mit der Leitung 36 verbundene Pol des Kondensators 35 ist an Masse angeschlossen. Die Widerstände 37 und 38 sind für die Aufladegeschwindigkeit des Kondensators 35 maßgebend, dessen Spannung nach Durchgang durch einen als Spannungsverfolger geschalteten Operationsverstärker 80 das Ausgangssignal des Integrators 30 an der Leitung 3 darstellt.

Wenn der Operationsverstärker 31 ein Ausgangssignal von nie­ drigem Wert abgibt, der einem bestimmten Klopfgrad bzw. einer bestimmten Stärke des im Verbrennungsmotor 1 ablaufen­ den Klopfvorganges entspricht, wird der Kondensator 35 durch den Operationsverstärker 31 über den Widerstand 38 von nie­ drigem Wert und eine Leitung 41 entladen. Die Leitung 41, in welche eine Diode 39 eingebaut ist, ist zum Widerstand 37 von hohem Wert parallel angeschlossen. Folglich ist die Diode 39 während der Entladung durch den Widerstand 38 gegen Strom­ impulse geschützt. Das Ausgangssignal des Integrators 30 ent­ spricht dem Ausgangssignal des Kondensators 35, was in diesem Falle bedeutet, daß eine abfallende Spannung als Anzeichen für einen im Verbrennungsmotor 1 ablaufenden Klopfvorgang betrachtet werden kann.

Das Signal am Ausgang des Integrators 30 wird über die Lei­ tung 40 als Eingangssignal dem Signalpegelbegrenzungsblock 50 zugeführt. Dieser enthält einen Signalpegeldetektor 51, der den Eingangssignalpegel erfaßt und für das Ausgangssignal des Integrators 30 einen Begrenzungspegel festlegt, welcher einen höchsten Klopfpegel darstellt.

Der Signalpegeldetektor 51 weist einen als Vergleicher ge­ schalteten Operationsverstärker 52 auf, dessen negativem Ein­ gang das Ausgangssignal des Integrators 30 zugeführt wird. Am positiven Eingang des Operationsverstärkers 52 liegt eine feste Spannung an, deren Wert von zwei Widerständen 53 und 54 bestimmt wird, die in eine Leitung 55 zwischen einer Span­ nungsquelle und Masse eingebaut sind. Solange das Ausgangs­ signal des Integrators 30 auf einem höheren Niveau liegt als die Spannung am positiven Eingang des Operationsverstärkers 52, hat dessen Ausgangssignalpegel ebenfalls einen niedrigen Wert. Dieses Ausgangssignal wird über eine Leitung 56 der Basis eines Transistors 57 zugeführt, der dadurch die Verbin­ dung eines Kondensators 60 mit Masse über eine Leitung 58 blockiert. Durch den unterbrochenen Masseanschluß wird der Kondensator 60 über eine Leitung 61, in die ein Widerstand 62 eingebaut ist, durch eine Spannungsquelle auf eine hohe Span­ nung aufgeladen.

Im aufgeladenen Zustand des Kondensators 60 liegt an dessen negativem Pol ebenfalls eine vergleichsweise hohe Spannung an. An diesen Pol ist eine Leitung 63 angeschlossen, die den Kondensator 60 mit der Basis eines Transistors 64 verbindet. Bei aufgeladenem Kondensator 60 wird der Basis des Transi­ stors 64 eine verhältnismäßig hohe Spannung zugeführt; somit ist die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 64 auf Durchlaß geschaltet, wodurch der Anschluß an Masse über eine Leitung 79 ermöglicht wird. Die Leitung 70 ist über zwei Widerstände 75 und 76 am Eingang des Integrators 30 an eine Spannungsquelle angeschlossen. Der Spannungspegel zwischen den Widerständen 75 und 76 wird dem positiven Eingang des Operationsverstärkers 31 zugeführt.

Wenn der Transistor 64 elektrisch leitend ist, wird die weiter oben erwähnte feste Spannung von verhältnismäßig nie­ drigem Niveau dem positiven Eingang des Operationsverstär­ kers 31 zugeführt. Folglich nimmt die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 31 so lange ein hohes Niveau an, wie an der Leitung 22 ein niedriges Niveau gehalten wird. Dies ist so lange der Fall, wie im Verbrennungsmotor 1 kein Klopf­ vorgang festgestellt wird.

Wenn im Verbrennungsmotor 1 Klopfen auftritt, fällt das Span­ nungsniveau am negativen Eingang des Operationsverstärkers 52 unter das Niveau am positiven Eingang, so daß das Ausgangs­ signal des Operationsverstärkers 52 auf ein hohes Niveau geht. Dadurch wird der Transistor 57 leitend, so daß der Kondensator 60 über die Leitung 58 an Masse gelegt wird. Der negative Pol des Kondensators 60 erhält somit eine negative Spannung von hohem Wert, die jedoch wegen einer in die Lei­ tung 63 eingebauten Diode 65 den Transistor 64 nicht er­ reichen kann. Aufgrund der Masseverbindung über eine Lei­ tung 67, in welcher ein Widerstand 66 angeordnet ist, liegt die Basis des Transistors 64 auf einem niedrigen Spannungs­ niveau, das bewirkt, daß der Transistor 64 die Masseverbin­ dung über die Leitung 70 blockiert, wodurch der positive Eingang des Operationsverstärkers 31 ein verhältnismäßig hohes Spannungsniveau annehmen kann. Eine weitere Auswirkung ist ein hohes Niveau des Ausgangssignals des Operationsver­ stärkers 31, welches unabhängig von dem einen Klopfvorgang anzeigenden Singalpegel ist. Folglich wird die Aufladung des Kondensators 35 eingeleitet und dadurch ein Ansteigen des Ausgangssignalniveaus des Klopfdetektors 2 ausgelöst.

Dieser Niveauanstieg setzt sich fort, bis der negative Pol des Kondensators 60 des Signalpegelbegrenzungsblocks 50 über die Leitung 68 genügend aufgeladen worden ist, um den Transi­ stor 64 wieder leitend zu machen, wodurch das Spannungsniveau am positiven Eingang des Operationsverstärkers 31 gesenkt wird. Wenn nunmehr die Leitung 22 Spannung hohen Niveaus führt, die einen hohen Klopfgrad darstellt, kann das Aus­ gangssignal des Operationsverstärkers 31 erneut ein Sinken des Ausgangssignalniveaus des Klopfdetektors 2 hervorrufen. Dieses Signal führt jedoch nicht zu einer neuerlichen Änderung des Ausgangssignals des Signalpegeldetektors 51, da Wider­ stände 77 und 78 als sogenannte Hystereseschaltung geschaltet sind, und folglich nimmt die Spannung am positiven Eingang des Operationsverstärkers 52 ein höheres Niveau an.

Dieses Niveau wird so gewählt, daß das Ausgangssignal des Integrators 30 das fragliche Schwellenniveau in der Zeit­ spanne, die im Signalpegelbegrenzungsblock 50 vorgewählt wur­ de und durch die Beziehung zwischen den Werten des Wider­ standes 62 und des Kondensators 60 bestimmt wird, nicht er­ reichen kann. Wenn das Ausgangssignal des Integrators 30 nach Ablauf der vorgewählten Zeitspanne noch immer einen Wert hat, der einen hohen Klopfgrad darstellt, ist der Signalpegel­ detektor 51 zur Feststellung dieses Zustandes nicht in der Lage und der Pegel dieses Signals wird dadurch nicht be­ grenzt. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 52 wird erst auf ein niedriges Niveau zurückgesetzt, wenn das Ausgangssignal des Integrators 30 während der Hemmung bzw. Aufhebung des Klopfzustandes das am positiven Eingang des Operationsverstärkers 52 anliegende Niveau erreicht. Der positive Eingang des Operationsverstärkers 52 erhält dadurch ebenfalls ein herabgesetztes Spannungsniveau, das es dem Signalpegeldetektor 51 und damit auch dem Signalpegel­ begrenzungsblock 50 ermöglicht, das Ausgangssignal des In­ tegrators 30 erneut zu ändern.

Die Arbeitsweise der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform läßt sich anhand Fig. 3 folgendermaßen beschreiben. Beim Feststellen eines Klopfvorganges im Verbrennungsmotor 1 sinkt der Pegel des Ausgangssignals des Integrators 30 von einem einen klopffreien Verbrennungsablauf darstellenden Spannungsniveau U ₁ auf ein Spannungsniveau U ₂, wodurch das Ausgangssignal des Signalpegeldetektors 51 so gewählt wird, daß der Signalpegelbegrenzungsblock 50 beginnt, das Ausgangssignal des Integrators 30 auf ein höheres Niveau anzuheben. Dies geschieht während einer vorgewählten Zeit­ spanne zwischen den Zeitpunkten t ₁ und t ₂. Nach Ablauf dieser Zeitspanne, die durch die Zeitschaltung 60, 69 im Signalpegel­ begrenzungsblock 50 festgelegt wird, ist das Ausgangssignal des Integrators 30 erneut durch ein einen Klopfvorgang dar­ stellendes Eingangssignal an der Leitung 22 änderbar. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel erhält der Integrator 30 auch im Zeitpunkt t ₂ ein starkes Klopfsignal; das Ausgangs­ signal des Integrators 30 sinkt dann auf ein Niveau, das dem betreffenden Klopfgrad entspricht. Mögliche Klopfsignale, die dem Integrator 30 zugeführt werden, können danach die Ausgangssignale des Integrators 30 nicht beeinflussen, da bereits vorgenommene Änderungen der das Klopfen regelnden Größe beginnen, wirksam zu werden. Dies bedeutet, daß die Kurve beginnt, auf das Ausgangsniveau U ₁ anzusteigen, und im Zeitpunkt t ₃ durch das Niveau hindurchgeht, auf dem sich der Signalpegeldetektor 51 erneut einschalten kann, um den Aus­ gangssignalpegel des Integrators 30 zu begrenzen.

Somit lassen sich Klopfvorgänge des Typs, der im Normal­ betrieb eines Fahrzeugverbrennungsmotors vorherrscht, mit der betriebenen Lösung rasch und mit geringerer Einbuße bei der Leistung und der Kraftstoffersparnis hemmen bzw. unterbinden als ohne die erfindungsgemäße Signalpegelbegren­ zung. Gleichzeitig wird sichergestellt, daß ungewöhnlich starkes Klopfen zu einer entsprechend großen Änderung der zum Hemmen bzw. Unterbinden des Klopfens gewählten Größe führt.

Claims (10)

1. Verfahren zum Regeln des Signalpegels beim Feststellen von anomalen Verbrennungsvorgängen, sogenanntem Klopfen, in einem Verbrennungsmotor (1) durch Verbinden wenigstens eines in einen Klopfdetektor (2) eingegliederten Meßgrößenumfor­ mers (15) mit dem Verbrennungsmotor (1) und Einstellen des Meßgrößenumformers (15) in der Weise, daß er einen Parameter, der durch die bei der Verbrennung im Verbrennungsmotor (1) herrschenden Druck- und/oder Temperaturbedingungen beeinflußt wird, erfaßt und ein entsprechendes, den Klopfgrad im Ver­ brennungsmotor (1) darstellendes Ausgangssignal abgibt, und durch Zuführen dieses Ausgangssignals zu einer elektronischen Einheit zum Regeln des Verbrennungsvorganges im Verbrennungs­ motor (1), dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Meßgrößenumformers (15) einem Signalpegel­ begrenzungsblock (50) zugeführt wird, der, wenn das vom Meß­ größenumformer (15) festgestellte Klopfen ein vorgewähltes Niveau übersteigt, den Ausgangssignalpegel auf einen dem vor­ gewählten Niveau entsprechenden Pegel begrenzt, und daß wenig­ stens während einer begrenzten Zeitspanne das Ausgangssignal nur durch solche Signale geändert werden kann, die einen niedrigeren Klopfgrad im Verbrennungsmotor (1), als dem vor­ gewählten Niveau entspricht, darstellen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man ein Ausgangssignal, welches ein ein vorgewähltes Niveau übersteigendes Klopfes darstellt, erst dann einen dem erfaßten Schwingungsniveau proportionalen Pegel annehmen läßt, wenn eine vorgewählt, begrenzte Zeit abgelaufen ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der vorgewählte Signalpegel zum Begrenzen des Ausgangssignals des Meßgrößenumformers (15) so gewählt wird, daß er einem festen Pegel entspricht, der um mehr als 50% niedriger ist als der Pegel des Ausgangs­ signals des Meßgrößenumformers (15), der dem höchsten Klopf­ grad entspricht.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ausgangssignal des Meßgrößenum­ formers (15) praktisch umgekehrt proportional dem Klopfgrad im Verbrennungsmotor (1) gemacht wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Klopfdetektor (2) so ausgebildet wird, daß die für die Signalpegelbegrenzung vorgewählte Zeit länger ist als die Zeit, während der starkes Klopfen auftritt.

6. Einrichtung zum Regeln des Signalpegels beim Feststellen von anomalen Verbrennungsvorgängen, sogenanntem Klopfen, in einem Verbrennungsmotor (1), bei der wenigstens ein in einen Klopfdetektor (2) eingegliederter Meßgrößenumformer (15) mit dem Verbrennungsmotor (1) verbunden und so ausgelegt ist, daß er einen Parameter, der von den bei der Verbrennung im Verbrennungsmotor (1) herrschenden Druck- und/oder Tempera­ turbedingungen beeinflußt wird, erfaßt und ein entsprechendes, den Klopfgrad im Verbrennungsmotor (1) darstellendes Aus­ gangssignal abgibt, das einer elektronischen Einheit zum Regeln des Verbrennungsvorganges im Verbrennungsmotor (1) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßgrößenumformer (15) an einen in die elektronische Einheit eingegliederten Signalpegelbegrenzungsblock (50) angeschlossen ist, der einen Signalpegeldetektor (51) hat, welcher das augenblickliche Ausgangssignal des Meßgrößen­ umformers (15) mit einem einen Schwellenwert darstellenden vorgewählten Signalpegel vergleicht, und eine Zeitschaltung (Kondensator 60, Widerstand 69) aufweist, die entsprechend dem Ver­ gleichsergebnis die Zeitspanne regelt, während der der Signalpegelbegrenzungsblock (50) das Ausgangssignal des Meß­ größenumformers (15) beeinflussen oder ändern soll.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Signalpegelbegrenzungsblock (50) an einen in den Klopfdetektor (2) eingegliederten Integra­ tor (30) angeschlossen ist und das Integratorausgangssignal dem Signalpegeldetektor (51) zugeführt wird, der die Zeit­ schaltung (60, 69) steuert und das Ausgangssignal dem Inte­ grator (30) wieder zuführt.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den Signalpegeldetektor (51) ein Vergleicher (Operationsverstärker 52) eingegliedert ist, in dem der Pegel des Ausgangssignals des Integrators (30) ent­ weder mit einem ersten, vorgewählten Signalpegel oder mit einem zweiten Signalpegel verglichen wird, der einen niedri­ geren als den Klopfgrad darstellt, der dem begrenzenden Pegel entspricht.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den Signalpegeldetektor (51) eine Hystereseschaltung (Widerstände 77, 78) eingegliedert ist, die für den Wechsel zwischen den beiden Pegeln des Ver­ gleichers (52) abhängig vom Ausgangssignal des Vergleichers (52) sorgt.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zeitschaltung (60, 69) ein Aus­ gangssignal, welches das Ausgangssignal des Integrators (30) begrenzt, abgibt, sobald der Vergleicher (52) sein Ausgangs­ signal als Folge davon ändert, daß das aus dem Integrator (30) kommende Signal seinen ersten Signalpegel erreicht hat.