DE4016127A1 - Verfahren und vorrichtung zum einstellen des zuendzeitpunkts einer brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einstellen des Zündzeitpunkts einer Brennkraftmaschine, z. B. für ein Kraftfahrzeug, und zwar insbesondere zum Einstellen des Zündzeitpunkts zu einer Zeit, zu der ein maximaler Grenzzündzeitpunkt zur Erzielung des maximalen Drehmoments ohne Klopfen nach Maßgabe der Oktanzahl des verwendeten Kraftstoffs oder nach Maßgabe von Maschinenbetriebsbedingungen erheblich verzögert ist.

Es wurde bereits ein Lernsteuersystem zur Korrektur des Zündzeitpunkts vorgeschlagen. Dabei wird der Zündzeitpunkt zur Erzeugung eines maximalen Drehmoments vorverstellt, solange die Klopfstärke einen annehmbaren Pegel nicht übersteigt. Wenn Klopfen auftritt, wird die Vorrichtung aktiv und verzögert den Zündzeitpunkt um einen vorbestimmten Wert. Ein maximaler Grenzzündzeitpunkt zur Erzeugung des maximalen Drehmoments ohne Klopfen hängt vom Maschinentyp sowie von der Oktanzahl des eingesetzten Kraftstoffs ab. Bei Einsatz von hochoktanigen Benzin oder einem Gemisch davon mit Normalbenzin wird der Zündzeitpunkt gegenüber demjenigen für niederoktaniges Benzin vorverstellt, um das Drehmoment zu erhöhen. Wenn die Oktanzahl veränderlich ist oder eine wesentliche Änderung der Maschinenbetriebsbedingungen eintritt, ändert sich der Zündzeitpunkt dementsprechend, so daß er durch ein Lernsteuersystem korrigiert werden muß.

Der maximale Zündzeitpunkt wird mit steigender Oktanzahl des Kraftstoffs vorverstellt. Es wird jedoch nicht ratsam, den Zündzeitpunkt nach Maßgabe der Oktanzahl über einen Grenzzündzeitpunkt hinaus zu erhöhen, um in Abhängigkeit von den Maschinenbetriebsbedingungen aufgrund der Verringerung des Drehmoments ein maximales Drehmoment zu erzeugen.

Die JP-OS 61-157 771 (US-PS 46 94 801) beschreibt eine Einstellvorrichtung, deren Betrieb in eine Gesamtkorrektur und eine Einzelkorrektur unterteilt ist. Bei der Gesamtkorrektur werden sämtliche in einem Speicher gespeicherten Lernkorrekturgrößen grobkorrigiert, um die Größen auf Werte einzustellen, die Grenzwerten angenähert sind. Bei der Einzelkorrektur werden die Lernkorrekturgrößen einzeln feinkorrigiert, und zwar nach Maßgabe der Maschinendrehzahl und des Ansaugdrucks. Wenn daher der Wert der Feinkorrekturgröße groß wird und einen vorbestimmten Wert übersteigt, kehrt der Korrekturvorgang zur Grobkorrektur zurück. Zu diesem Zeitpunkt ist der Wert die Abweichung des Ist-Zündzeitpunkts von einem Soll-Zündzeitpunkt.

Es dauert jedoch lang, einen richtigen Zündzeitpunkt zu berechnen, weil der Fehler zwischen einem Soll- und einem Ist-Zündzeitpunkt groß ist. Daher ändert sich der Rechenvorgang von der Fein- zur Grobkorrektur, so daß eine Verzögerung eintreten kann. Die Verzögerung bei der Wiederaufnahme stellt dann ein Problem dar, wenn der Zündzeitpunkt vorverstellt wird, weil das Auftreten von Klopfen unwahrscheinlich ist.

Wenn dagegen das hochoktanige Benzin durch niederoktaniges Benzin ersetzt wird, liegt der Grenzzündzeitpunkt erheblich später, so daß die Verzögerung bei Wiederaufnahme der Grobkorrektur zu häufigem Klopfen führt. Es ist daher notwendig, den Feinkorrekturbetrieb schnell in den Grobkorrekturbetrieb zu ändern.

Außerdem führt Klopfen zu immer weiterem Klopfen, weil dadurch die Temperatur im Zylinder ansteigt.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Einstellen des Zündzeitpunkts, wobei der Zündzeitpunkt nach Maßgabe des Auftretens von Klopfen sehr schnell korrigierbar ist, um weiteres Klopfen zu verhindern.

Dabei wird ein normales Rückführungssignal genützt, das auf dem Auftreten von Klopfen basiert, das vor dem Zeitpunkt aufgetreten ist, zu dem eine Abweichung zwischen einer Soll-Lernkorrekturgröße und einer Ist-Lernkorrekturgröße berechnet wird. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein auf Klopfen basierendes Rückführungssignal genützt wird, um die Ausbildung einer großen Abweichung zu bestimmen, wodurch die Abweichung sehr schnell korrigierbar ist.

Durch die Erfindung wird ein Verfahren angegeben zum Einstellen des Zündzeitpunkts einer Brennkraftmaschine mit einem Zündzeitpunktsteuersystem zum Berechnen eines Zündzeitpunkts auf der Basis eines Grundzündzeitpunkts, einer eine große und eine kleine Korrekturgröße umfassenden Lernkorrekturgröße und einer Rückführungskorrekturgröße.

Dieses Verfahren umfaßt folgende Schritte: Erfassen des Auftretens von Klopfen, Erzeugen eines Klopfsignals aufgrund des Auftretens von Klopfen, Annähern der Rückführungskorrekturgröße an einen großen Verzögerungswert aufgrund des Klopfsignals, Vergleichen des großen Verzögerungswerts mit einem vorbestimmten Bezugswert, Erzeugen eines Änderungssignals, wenn der große Verzögerungswert den Bezugswert übersteigt, und Ändern der Lernkorrekturgröße von der kleinen zur großen Korrekturgröße aufgrund des Änderungssignals.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, daß die Änderung der Rückführungskorrekturgröße zu dem großen Verzögerungswert durch Subtraktion eines großen Verzögerungswerts von der Rückführungskorrekturgröße ausgeführt wird.

Ferner wird durch die Erfindung eine Vorrichtung angegeben zum Einstellen des Zündzeitpunkts einer Brennkraftmaschine mit einem Zündzeitpunktsteuersystem zum Berechnen eines Zündzeitpunkts auf der Basis eines Grundzündzeitpunkts, einer eine große und eine kleine Korrekturgröße umfassenden Lernkorrekturgröße und einer Rückführungskorrekturgröße.

Diese Vorrichtung umfaßt eine Detektiereinrichtung zum Erfassen des Auftretens von Klopfen und Erzeugen eines Klopfsignals, eine Änderungseinrichtung, die aufgrund des Klopfsignals die Rückführungskorrekturgröße in einen großen Verzögerungswert ändert, eine Vergleichseinrichtung, die den großen Verzögerungswert mit einem vorbestimmten Bezugswert vergleicht und ein Änderungssignal erzeugt, wenn der große Verzögerungswert den Bezugswert übersteigt, und eine auf das Änderungssignal ansprechende Einrichtung, die die Lernkorrekturgröße von der kleinen zur großen Lernkorrekturgröße ändert.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine, mit der die Erfindung anwendbar ist;

Fig. 2a bis 2c ein Blockdiagramm der Einstellvorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 3a bis 6 Flußdiagramme, die den Betrieb der Vorrichtung erläutern;

Fig. 7 ein Diagramm, das Charakteristiken des Zündzeitpunkts und der Vorverstellgröße nach Maßgabe der Maschinendrehzahl und -last zeigt;

Fig. 8 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Erfindung und

Fig. 9 ein weiteres Beispiel des Zeitdiagramms, wobei innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer mehrfaches Klopfen auftritt.

Nach Fig. 1 hat eine Brennkraftmaschine 1 eine Drosselklappe 10 in einem Drosselklappengehäuse 11, die über ein Ansaugrohr 9 mit einem Luftfilter 8 in Verbindung steht. Das Drosselklappengehäuse 11 ist mit einem Ansaugkrümmer 12 verbunden, der mit einer Brennkammer 2 jedes Zylinders der Maschine 1 über einen Einlaßkanal 3 und ein Einlaßventil 4 verbunden ist. Eine Bypaßleitung 15 mit einem Leerlaufsteuerventil 14 ist um die Drosselklappe 10 herumgeführt. Eine Zündkerze 7 ist in jeder Brennkammer 2 angeordnet, und im Ansaugkrümmer 12 ist nahe jedem Einlaßkanal 3 ein Vielfach-Einspritzer 16 vorgesehen. Die Abgase der Maschine 1 werden durch einen Auslaßkanal 5, ein Auslaßventil 6 und einen Auspuffkrümmer 13 abgeleitet. Die Maschine 1 hat einen Kurbelwinkelsensor 20, einen Drucksensor 21, der den Druck im Ansaugrohr 9 abstrom von der Drosselklappe 10 aufnimmt, einen Kühlmitteltemperatursensor 22, einen Ansauglufttemperatursensor 23, einen O₂-Sensor 24, der die Sauerstoffkonzentration der Abgase im Auspuffkrümmer 13 mißt, einen Drosselklappenstellungssensor 25 und einen Klopfsensor 26. Die Ausgangssignale der Sensoren 20-26 werden einer Steuereinheit 30 zugeführt, die dem Einspritzer 16 ein Einspritzsignal, dem Leerlaufsteuerventil 14 ein Leerlaufsignal und der Zündkerze 7 über eine Zündvorrichtung 27, eine Zündspule 28 und einen Verteiler 29 ein Zündsignal zuführt. Die Maschinendrehzahl Ne wird auf der Basis eines Kurbelwinkelsignals vom Kurbelwinkelsensor 20 berechnet, und ein Ansaugdruck Pm wird auf der Basis des Signals vom Drucksensor 21 berechnet, und diese Größen werden zum Berechnen einer Grund-Einspritzimpulsdauer Tp genützt. Die Grund-Einspritzimpulsdauer Tp wird nach Maßgabe der Kühlmitteltemperatur Tw vom Kühlmitteltemperatursensor 22, der Ansauglufttemperatur Ta vom Ansauglufttemperatursensor 23 und eines Rückführungssignals vom O₂-Sensor 24 korrigiert. Der Einspritzer 16 spritzt eine kleine Kraftstoffmenge ein, die der korrigierten Einspritzimpulsdauer Ti entspricht.

Andererseits wird der Leerlaufzustand der Maschine 1 nach Maßgabe eines vom Drosselklappenstellungssensor 25 erfaßten Drosselklappenöffnungsgrads oder eines EIN-Signals eines Leerlaufschalters bestimmt. Der Öffnungsgrad des Leerlaufsteuerventils 14 wird zur Regelung der Leerlaufdrehzahl der Maschine eingestellt.

Nach den Fig. 2a und 2c hat die Steuereinheit 30 einen Maschinendrehzahlrechner 31, einen Ansaugdruckrechner 32 und einen Kühlmitteltemperaturrechner 33, die die Maschinendrehzahl Ne bzw. den Ansaugdruck Pm bzw. die Kühlmitteltemperatur Tw auf der Basis der Ausgangsignale des Kurbelwinkelsensors 20 bzw. des Drucksensors 21 bzw. des Kühlmitteltemperatursensors 22 berechnen. Ein Klopfdetektor 34 erzeugt ein Klopfsignal, wenn der Klopfsensor 26 Klopfen in der Maschine aufnimmt.

Die Maschinendrehzahl Ne und der Ansaugdruck Pm werden einer Grundzündzeitpunkt-Verweistabelle 36 und einer Maximalvorverstellgrößen-Verweistabelle 35 zugeführt. Die Grundzündzeitpunkt-Verweistabelle 36 enthält eine Vielzahl von Grundzündzeitpunkten IGB, die entsprechend der Maschinendrehzahl Ne und dem Ansaugdruck Pm angeordnet sind. Der Grundzündzeitpunkt IGB ist ein maximaler Zeitpunkt zur Erzeugung des maximalen Drehmoments ohne Klopfen bei Verwendung von niederoktanigem Benzin. Der Grundzündzeitpunkt IGB wird mit zunehmender Maschinendrehzahl Ne und zunehmender Maschinenlast, repräsentiert durch den Ansaugdruck Pm, vorverstellt, wie Fig. 7 zeigt. Die Maximalvorverstellgrößen-Verweistabelle 35 enthält eine Vielzahl von Maximalvorverstellgrößen MBT, die nach Maßgabe der Maschinendrehzahl Ne und des Ansaugdrucks Pm angeordnet sind. Die Maximalvorverstellgröße MBT ist eine Größe, die dem Grundzündzeitpunkt IGB hinzuzuaddieren ist, um mit hochoktanigem Benzin ohne Klopfen ein maximales Drehmoment zu erreichen. Ein maximaler Zündzeitpunkt IGT′ zur Erzielung des maximalen Drehmoments wird mit zunehmender Oktanzahl des Kraftstoffs parallel in Vorverstellrichtung verlagert.

Die Maximalvorverstellgröße MBT, eine durch einen noch zu erläuternden Lernvorgang gebildete Lernkorrekturgröße IGL und eine durch einen noch zu erläuternden Rückführungsvorgang gebildete Klopfrückführungskorrekturgröße werden einem Bereichsbestimmer 37 zugeführt. In diesem werden die Maximalvorverstellgröße MBT und die Lernkorrekturgröße IGL miteinander verglichen, wonach einer der Bereiche Da bzw. Db (Fig. 5) ausgewählt wird. Wenn die Maximalvorverstellgröße MBT kleiner als die Summe aus der Lernkorrekturgröße IGL und der Klopfrückführungskorrekturgröße AK ist (MBT≦IGL+AK), wird der Bereich Da ausgewählt, in dem die Maximalvorverstellgröße MBT zur Bildung eines Zündzeitpunkts IGT genützt wird. Wenn dagegen die Maximalvorverstellgröße MBT größer als die Summe der Lernkorrekturgröße IGL und der Klopfrückführungskorrekturgröße AK ist (MBT<IGL+AK), wird der Bereich Db ausgewählt, in dem die Lernkorrekturgröße IGL abgeleitet wird.

Das Ausgangssignal des Bereichsbestimmers 37, die Maximalvorverstellgröße MBT und der Grundzündzeitpunkt IGB, die Lernkorrekturgröße IGL und die Klopfrückführungskorrekturgröße AK werden einem Zündzeitpunktrechner 38 zugeführt. Bei Auswahl des Bereichs Db wird eine Lernkorrekturgröße IGL abgeleitet, um den Grundzündzeitpunkt IGB vorzuverstellen. Der Zündzeitpunkt IGT wird dabei wie folgt berechnet:

IGT = IGB + IGL + AK.

Im Bereich Da dagegen wird der Grundzündzeitpunkt IGB um die Maximalvorverstellgröße MBT vorverstellt, so daß der Zündzeitpunkt IGT wie folgt berechnet wird:

IGT = IGB + MBT.

Der Zündzeitpunkt IGT wird der Zündvorrichtung 27 über einen Treiber 39 zugeführt, so daß die Zündkerze zum berechneten Zündzeitpunkt IGT nach Maßgabe des Kurbelwinkelsignals gezündet wird.

Die Steuereinheit 30 hat ferner ein System zur Gewinnung der Lernkorrekturgröße IGL durch Lernen. Einem Lernbestimmer 40 werden das Ausgangssignal des Bereichsbestimmers 37, die Maschinendrehzahl Ne, der Ansaugdruck Pm und die Kühlmitteltemperatur Tw zugeführt, und der Lernbestimmer entscheidet, ob sich die Maschinenbetriebszustände zur Durchführung des Lernbetriebs eignen. Der Lernbetrieb wird ausgeführt, wenn das Fahrzeug im warmgelaufenen Zustand fährt, ferner in einem Hochlastbereich und einem Niedrigdrehzahlbereich der Maschine, in dem Klopfen exakt erfaßbar ist, und wenn der Bereich Db ausgewählt ist. Das Ausgangssignal des Lernbestimmers 40 wird einem Zündzeitpunktkorrekturgrößenrückschreiber 41 zugeführt, dem ferner die Maschinendrehzahl Ne, der Ansaugdruck Pm und das Klopfsignal zugeführt werden. Der Korrekturgrößenrückschreiber 41 führt selektiv eine Gesamtgrobkorrektur mit einer großen Korrekturgröße und eine individuelle Feinkorrektur mit einer kleinen Korrekturgröße nach Maßgabe der Maschinenbetriebszusstände aus. Sämtliche Groblernkorrekturgrößen AT, die in einem Speicher 42 für Grobkorrekturgrößen enthalten sind, werden in Abhängigkeit vom Klopfsignal des Klopfdetektors 34 so rückgeschrieben, daß der echte Zündzeitpunkt IGT an den gewünschten maximalen Zündzeitpunkt IGT′ in Abhängigkeit von der Oktanzahl des Kraftstoffs angenähert wird. Wenn kein Klopfen auftritt, wird der Lernbetrieb einmal in jeder vorbestimmten Zeitdauer t 1 von z. B. 1 s ausgeführt, um die Groblernkorrekturgrößen AT um einen vorbestimmten Wert a zu erhöhen und dadurch die Groblernkorrekturgrößen in Vorverstellrichtung zu ändern. Andererseits werden die Korrekturgrößen AT jedesmal beim Auftreten von Klopfen um einen vorbestimmten Wert γ verringert. Einem Klopfzähler 43 wird das Klopfsignal zugeführt zur Zählung der Anzahl Male des Auftretens von Klopfen. Wenn der Klopfzähler eine vorbestimmte Anzahl α von Malen, z. B. fünf, gezählt hat, erzeugt er ein Ausgangssignal, das dem Korrekturgrößenrückschreiber 41 zugeführt wird. Einem Korrekturgrößendetektor 44 wird eine aus dem Speicher 42 abgeleitete Korrekturgröße AT zugeführt zum Vergleich mit einer vorbestimmten maximalen Vorverstellgröße AM. Wenn die Korrekturgröße AT die maximale Vorverstellgröße AM erreicht, wird dem Rückschreiber 41 ein Signal zugeführt. Dieser unterbricht die Grobkorrektur, wenn ihm das Signal vom Klopfzähler 43 oder das Signal vom Korrekturgrößendetektor 44 zugeführt wird, und schätzt, daß der Zündzeitpunkt an den gewünschten maximalen Zündzeitpunkt IGT′ angenähert ist.

Danach wird eine Feinkorrektur durchgeführt. Eine Feinlernkorrekturgröße AP wird aus einem Speicher 45 ausgelesen, in dem eine Vielzahl von Feinlernkorrekturgrößen AP gespeichert ist, die nach Maßgabe von Maschinenbetriebszuständen angeordnet sind. Eine benannte Feinlernkorrekturgröße AP wird gleichzeitig durch Lernen im Rückschreiber 41 erhöht oder verringert, und zwar in Abhängigkeit des Auftretens von Klopfen. Somit wird der Zündzeitpunkt IGT weiter vorverstellt, um an den gewünschten maximalen Zündzeitpunkt IGT′ angenähert zu werden.

Die Groblernkorrekturgröße AT und die Feinlernkorrekturgröße AP werden einem Lernkorrekturgrößenrechner 46 zugeführt, in dem die Lernkorrekturgröße IGL wie folgt berechnet wird:

IGL = AT + AP.

Die Lernkorrekturgröße IGL wird dem Zündzeitpunktrechner 38 wie vorher beschrieben zugeführt.

Die Steuereinheit 30 umfaßt ferner ein Klopfrückführungssteuersystem. Das Klopfsignal vom Klopfdetektor 34 und das Ausgangssignal des Klopfzählers 43 werden einem Rückführungskorrekturgrößengeber 47 zugeführt, der die Klopfrückführungskorrekturgröße AK liefert. Wenn Klopfen auftritt, wird die Korrekturgröße AK um einen vorbestimmten Verzögerungswert γ _F verringert, der mehrfach größer als der Wert γ der Lernkorrekturgrößen AT und AP ist, so daß der Zündzeitpunkt IGT verzögert wird. Der Wert des Verzögerungswerts γ _F wird mit zunehmender Anzahl von Klopfvorgängen erhöht. Wenn das Klopfen unterdrückt wird, wird ein vorbestimmter kleiner Vorverstellwert a _F, der im wesentlichen gleich dem Wert a für die Lernkorrektur ist, geliefert. Die Rückführungskorrekturgröße AK wird dem Zündzeitpunktrechner 38 zur Berechnung des Grundzündzeitpunkts IGB in der beschriebenen Weise zugeführt.

Um zu verhindern, daß die Lernkorrektur die Rückführungskorrektur beeinträchtigt, was zu Schwankungen der Lernkorrekturgröße IGL führen würde, wird die Rückführungskorrekturgröße AK einem Vorverstellinhibierer 48 zugeführt. Dieser liefert ein Inhibiersignal an den Rückschreiber 41 aufgrund des Rückführungskorrekturgrößensignals AK, um die Erhöhung eines Vorverstellwerts der Lernkorrekturgröße IGL zu unterbrechen, bis der verzögerte Wert nach Maßgabe der Rückführungskorrekturgröße AK zu Null wird.

Die Rückführungskorrekturgröße AK wird ferner einem Grobkorrekturwiederaufnehmer 49 zugeführt, dem die Feinlernkorrekturgröße AP zugeführt wird. Die Grobkorrekturwiederaufnehmer 49 bestimmt die Wiederaufnahme der Grobkorrektur, wenn die Feinkorrekturgröße AP außerhalb eines zulässigen Bereichs x 1 von z. B. -10° Kurbelwinkel bis 10° Kurbelwinkel liegt oder wenn eine berechnete Rückführungskorrekturgröße AK außerhalb eines zulässigen Bereichs x 2 von z. B. 0-5° Kurbelwinkel liegt. Das Ausgangssignal des Grobkorekturwiederaufnehmers 49 wird dem Klopfzähler 43 und dem Korrekturgrößendetektor 44 zugeführt, um die Zuführung der jeweiligen Signale an den Rückschreiber 41 zu unterbrechen, so daß die Grobkorrektur wieder ausgeführt wird.

Die Fig. 3a und 3b zeigen zusammenfassend den Betrieb der Vorrichtung. Beim Start des Programms werden in Schritten S 100-S 102 die Maschinendrehzahl Ne, der Ansaugdruck Pm und die Kühlmitteltemperatur Tw ausgelesen. In Schritt S 103 wird das Auftreten von Klopfen erfaßt. Danach werden in Schritten S 104 und S 105 die Maximalvorverstellgröße MBT und der Grundzündzeitpunkt IGB aus den entsprechenden Tabellen 35 und 36 nach Maßgabe der Maschinendrehzahl Ne und des Ansaugdrucks Pm ausgelesen. In den Schritten S 106-S 108 wird bestimmt, ob die Bedingungen zm Lernen erfüllt sind. Insbesondere werden in den Schritten S 106-S 108 ungeeignete Bedingungen zum Lernen wie kalte Maschine, hoher Drehzahlbereich, in dem das Klopfsignal möglicherweise Störgeräusche enthält, oder niedriger Lastbereich, in dem die Ausgangssignale der Sensoren schwach sind, ausgeschlossen. Es wird also bestimmt, ob die Maschinendrehzahl Ne unter 5000 U/min (Ne≦5000 U/min), der Ansaugdruck Pm über 900 mmHg (Pm≧900 mmHg) und die Kühlmitteltemperatur Tw über 70° (Tw<70°C) liegen. Wenn sämtliche Antworten in den Schritten S 106-S 108 positiv sind, geht das Programm zu Schritt S 109 für den Lernbetrieb, der in den Fig. 4a und 4b beschrieben ist.

In Schritt S 200 wird bestimmt, ob die Gesamtgroblernkorrektur abgeschlossen ist. Wenn die Groblernkorrektur nicht abgeschlossen ist, wird eine Adresse der Groblernkorrekturgröße AT im Speicher 42 in Schritt S 201 in einem Indexregister X gespeichert. Das Programm geht zu Schritt S 203, in dem bestimmt wird, ob während des Programms Klopfen aufgetreten ist. Wenn das Auftreten von Klopfen bestimmt wird, geht das Programm zu Schritt S 204, andernfalls geht es zu Schritt S 207. In Schritt S 204 werden sämtliche Groblernkorrekturgrößen AT um eine Korrekturgröße verringert. Zeitgeber I und II werden in Schritt S 205 gelöscht, und der Zähler 43 zählt in Schritt S 206 das Auftreten von Kopfen.

In Schritt S 207 wird andererseits die Maximalvorverstellgröße MBT mit der entsprechenden Lernkorrekturgröße IGL (AT+AP) verglichen. Wenn die Maximalvorverstellgröße MBT kleiner als die Lernkorrekturgröße IGL ist, wird der Lernbetrieb beendet, da die Lernkorrekturgröße IGL die Grenz- bzw. Maximalvorverstellgröße MBT übersteigt. In Schritt S 208 wird der Zeitgeber I, der die Zeitdauer mißt, während welcher kein Klopfen auftritt, geprüft, um zu bestimmen, ob die Maschine 1 während der vorbestimmten Zeitdauer t 1 (z. B. 1 s) ohne Klopfen gelaufen ist. Wenn die Momentanzeit innerhalb der Zeitdauer t 1 liegt, wird der Lernvorgang nicht ausgeführt. Wenn während der Zeitdauer t 1 kein Klopfen aufgetreten ist, wird in Schritt S 217 bestimmt, ob die Rückführungskorrekturgröße AK Null ist. Wenn die Rückführungskorrekturgröße AK Null ist, werden die Korrekturgrößen AT in Schritt S 209 um den Wert a erhöht, und der Zeitgeber I wird in Schritt S 210 gelöscht.

Die folgenden Schritte S 211-S 215 dienen der Bestimmung des Abschlusses der Groblernkorrektur. In Schritt S 211 wird bestimmt, ob die Groblernkorrektur immer noch ausgeführt wird. Wenn die entsprechende Korrekturgröße AT kleiner als die vorbestimmte Maximalvorverstellgröße AM ist (Schritt S 212), wird in Schritt S 213 der Zeitgeber II gelöst. In Schritt S 214 wird bestimmt, daß die Groblernkorrektur abgeschlossen ist, wenn Klopfen häufiger als die vorbestimmte Anzahl α von Malen (z. B. fünfmal) aufgetreten ist, so daß in Schritt S 215 ein Grobkorrekturabschlußflag gesetzt wird.

Wenn die Groblernkorrekturgröße AT die vorbestimmte Maximalvorverstellgröße AM erreicht (Schritt S 212), wird in Schritt S 216 bestimmt, ob seit dem Start der Grobkorrektur eine vorbestimmte Zeitdauer t 2 von z. B. 3 s abgelaufen ist. Das Programm wird wiederholt und setzt die Grobkorrektur während der vorbestimmten Zeitdauer fort. Wenn die Zeitdauer abgelaufen ist, geht das Programm zu Schritt S 215 weiter.

Wenn die Groblernkorrektur abgeschlossen ist, geht das Programm von Schritt S 200 zu Schritt S 202, in dem eine Adresse der Feinkorrekturgröße AP im Indexregister X gespeichert wird. Danach werden den Schritten S 203-S 210 entsprechende Schritte ausgeführt. Wenn also Klopfen auftritt, wird eine entsprechende Feinlernkorrekturgröße AP um eine vorbestimmte Korrekturgröße γ verringert. Wenn dagegen kein Klopfen auftritt, wird die Feinlernkorrekturgröße AP einmal in jeder Zeitdauer t 1 erhöht, um den Zündzeitpunkt vorzuverstellen. Wenn in Schritt S 211 bestimmt wird, daß die Feinlernkorrektur ausgeführt wird, wird das Programm mit Ausnahme der Durchführung der Groblernkorrektur wiederholt.

Während der Feinlernkorrektur geht das Programm nach den Fig. 3a und 3b zu Schritt S 113 zur Durchführung der Rückführungskorrektur und danach zu Schritt S 114 für die Bestimmung der Grobkorrekturwiederaufnahme, die in den Fig. 5 bzw. 6 beschrieben sind.

Dann geht das Programm zu Schritt S 110, in dem bestimmt wird, ob die Maximalvorverstellgröße MBT größer als die Summe der Lernkorrekturgröße IGL, die wiederum aus der Summe der Grobkorrekturgröße AT und der Feinkorrekturgröße AP gebildet ist, und der Rückführungskorrekturgröße AK ist. Wenn MBT kleiner als IGL+AK ist (MBT≦AK), geht das Programm zu Schritt S 111 zur Berechnung des Zündzeitpunkts IGT durch Vorverstellen des Grundzündzeitpunkts IGB mit der Maximalvorverstellgröße MBT. Wenn dagegen MBT größer als IGL+AK ist (MBT<AK), wird der Zündzeitpunkt IGT durch Vorverstellen des Grundzündzeitpunkts IGB mit der Korrekturgröße IGL plus AK in Schritt S 112 bestimmt. Somit kann der dem gewünschten maximalen Zündzeitpunkt IGT′ angenäherte Zündzeitpunkt IGT entsprechend der Vollinie in Fig. 7 erhalten werden.

Der Rückführungskorrekturbetrieb wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben. Wenn zu einem Zeitpunkt T 0 (Fig. 8) ein Klopfen auftritt (Schritt S 300), geht das Programm zu Schritt S 304, so daß die Rückführungskorrekturgröße AK um den großen Wert γ _F verringert wird, und in Schritt S 305 wird ein Zeitgeber III zur Messung einer klopffreien Zeitdauer gelöscht. Gleichzeitig wird, da die Feinkorrektur ausgeführt wird, die Feinkorrekturgröße AP um den Wert γ in Schritt S 204 von Fig. 4a verringert, wodurch die Lernkorrekturgröße IGL verringert wird. Der Zündzeitpunkt IGT wird daher um die Korrekturgrößen IGL und AK erheblich verzögert.

Wenn in Schritt S 300 bestimmt wird, daß anschließend kein Klopfen aufgetreten ist, geht das Programm zu Schritt S 301, in dem der Zeitgeber III geprüft wird, um zu bestimmen, ob während einer vorbestimmten Zeitdauer t 3 kein Klopfen auftritt. In Schritt S 302 wird die Rückführungskorrekturgröße AK um den Wert a _F erhöht, und in Schritt S 303 wird der Zeitgeber III gelöscht. Andererseits geht bei der Feinkorrektur gemäß Fig. 3a, da in Schritt S 217 bestimmt wird, daß die Rückführungskorrekturgröße AK Null nicht erreicht, das Programm zu Schritt S 211 weiter, ohne daß die Feinkorrekturgröße AP erhöht wird. Somit bleibt die Lernkorrekturgröße IGL konstant.

Wenn eine Änderung von hochoktanigem zu niederoktanigem Kraftstoff stattfindet, wird der Grenz- bzw. Maximalzündzeitpunkt MBT erheblich in Verzögerungsrichtung geändert. Infolgedessen tritt zum Zeitpunkt T 1 ein Klopfen auf (Fig. 8). Daher wird das Programm gemäß Fig. 5 wiederholt. Aufgrund von aufeinanderfolgendem Klopfen wird die Klopfrückführungskorrekturgröße AK weiter um den Wert γ _F vermindert, d. h. die Klopfrückführungskorrekturgröße AK wird in einen großen Verzögerungswert geändert. Der Zündzeitpunkt IGT wird dementsprechend erheblich verzögert.

Während die Rückführungskorrekturgröße AK kleiner als Null ist, wird eine Erhöhung der Grobkorrekturgröße AT und der Feinkorrekturgröße AP verhindert (Vorverstellinhibierer 48).

Unter Bezugnahme auf Fig. 6 wird nun die Bestimmung der Grobkorrekturwiederaufnahme in Schritt S 114 von Fig. 3b beschrieben. Wenn die nach Maßgabe der Maschinenbetriebszustände abgeleitete Feinkorrekturgröße AP innerhalb des zulässigen Bereichs x 1 liegt (Schritt S 400), geht das Programm zu Schritt S 401, in dem bestimmt wird, ob auch die berechnete Rückführungskorrekturgröße AK im zulässigen Bereich x 2 liegt. Wenn die Rückführungskorrekturgröße AK den Bereich x 2 zum Zeitpunkt T 1 gemäß Fig. 8 übersteigt (|AK |≧x 2), werden in Schritten S 404 bzw. S 405 die Grobkorrekturgröße AT und die Feinkorrekturgröße AP gelöscht. Das in Schritt S 215 von Fig. 4b gesetzte Grobkorrekturabschlußflag wird in Schritt S 402 gelöscht, so daß die Grobkorrektur ausgeführt wird. Damit wird der wahre Zündzeitpunkt IGT sehr schnell an einen maximalen Zündzeitpunkt IGT″ (Fig. 7) für niederoktaniges Benzin angenähert. Wenn dagegen die Oktanzahl des Benzins auf einen hohen Wert geändert wurde, wird ein gewünschter maximaler Zündzeitpunkt IGT′′′ vorverstellt, wie Fig. 7 zeigt. Die Feinkorrekturgröße AP wird infolgedessen vergrößert, so daß, wenn die Feinkorrekturgröße AP in Schritt S 400 von Fig. 6 den Bereich x 1 übersteigt, das Programm über einen Schritt S 403 zu Schritt S 402 geht. Damit wird die Grobkorrektur verzögert.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß dadurch, daß aus einer Klopfrückführungskorrekturgröße eine starke Abweichung des Zündzeitpunkts IGT erkannt wird, die Grobkorrektur sehr schnell wieder aufgenommen wird. Dies kann beispielsweise aufgrund einer Änderung der Oktanzahl des Kraftstoffs geschehen. Ein Wiederaufnahmesteuerbetrieb kann ohne weiteres durch Prüfen des Werts der Klopfrückführungskorrekturgröße ausgeführt werden.

Wenn während einer Zeitdauer zwischen T 0 und T 1 mehrmals Klopfen auftritt, wird die Rückführungskorrekturgröße AK um den großen Wert γ _F verzögert und dann um den kleinen Wert a _F korrigiert, wie Fig. 9 zeigt.

Claims (3)

1. Verfahren zum Einstellen des Zündzeitpunkts einer Brennkraftmaschine mit einem Zündzeitpunktsteuersystem zum Berechnen eines Zündzeitpunkts auf der Basis eines Grundzündzeitpunkts, einer eine große und eine kleine Korrekturgröße umfassenden Lernkorrekturgröße und einer Rückführungskorrekturgröße, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:
Erfassen des Auftretens von Klopfen;
Erzeugen eines Klopfsignals aufgrund des Auftretens von Klopfen;
Annähern der Rückführungskorrekturgröße an einen großen Verzögerungswert aufgrund des Klopfsignals;
Vergleichen des großen Verzögerungswerts mit einem vorbestimmten Bezugswert;
Erzeugen eines Änderungssignals, wenn der große Verzögerungswert den Bezugswert übersteigt, und
Ändern der Lernkorrekturgröße von der kleinen zur großen Korrekturgröße aufgrund des Änderungssignals.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Rückführungskorrekturgröße zu dem großen Verzögerungswert durch Subtraktion eines großen Verzögerungswerts von der Rückführungskorrekturgröße ausgeführt wird.

3. Vorrichtung zum Einstellen des Zündzeitpunkts einer Brennkraftmaschine mit einem Zündzeitpunktsteuersystem zum Berechnen eines Zündzeitpunkts auf der Basis eines Grundzündzeitpunkts, einer eine große und eine kleine Korrekturgröße umfassenden Lernkorrekturgröße und einer Rückführungskorrekturgröße, gekennzeichnet durch
eine Detektiereinrichtung (26, 34) zum Erfassen des Auftretens von Klopfen und Erzeugen eines Klopfsignals;
eine Änderungseinrichtung (41), die aufgrund des Klopfsignals die Rückführungskorrekturgröße in einen großen Verzögerungswert ändert;
eine Vergleichseinrichtung, die den großen Verzögerungswert mit einem vorbestimmten Bezugswert vergleicht und ein Änderungssignal erzeugt, wenn der große Verzögerungswert den Bezugswert übersteigt; und
eine auf das Änderungssignal ansprechende Einrichtung (49), die die Lernkorrekturgröße von der kleinen zur großen Lernkorrekturgröße ändert.