DE4132832C2 - Klopfgrenze-Regelverfahren und -Regelvorrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Klopfgrenze-Regelung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie eine Vorrichtung zum Unterdrücken des Klopfens bei einem Verbrennungsmotor unter Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1.

Im allgemeinen umfassen Brennkraftmaschinen, wie beispielsweise Benzinmotoren für Kraftfahrzeuge, eine Anzahl Zylinder, in denen jeweils ein Luft-Brennstoff-Gemisch verdichtet und zu einem optimalen Zündzeitpunkt verbrannt wird. In Verbindung hiermit wurde bereits eine mikrocomputer- oder mikroprozessorgestützte Motorregeleinheit (die auch abgekürzt als ECU bekannt ist) vorgeschlagen und in großem Umfang in praktischen Anwendungen verwendet, um den Zündzeitpunkt wie auch die Folge der Brennstoffeinspritzungen in den einzelnen Motorzylindern optimal zu regeln.

In Verbindung mit einer derartigen Motorregelung ist es bekannt, daß, wenn der Zündzeitpunkt (der gewöhnlich als Kurbelwinkelposition angegeben wird, sehr stark im Sinne einer Frühzündung geregelt wird, eine anormale Kraftstoffverbrennung stattfinden kann, die zur Erzeugung ernsthafter Schwingungen oder Stöße des Motorzylinders (was als Klopfen bezeichnet wird) einer Größe führen kann, die schließlich den Motor beschädigen oder beeinträchtigen kann. Um einen derartigen unerwünschten Vorgang zu vermeiden, ist es notwendig, den Zündzeitpunkt derart zu regeln, daß bei Erfassung anormaler Schwingungen der Zündzeitpunkt in eine Richtung verschoben wird, die eine geeignete Verzögerung bezüglich des Zündzeitpunktes ermöglicht, bei dem die Kraftstoffverbrennung im Motorzylinder stattfindet.

Die US 4 770 144 offenbart in einem Ablaufdiagramm zwei Schritte, in denen eine Durchschnittsbildung erfolgt. Bei diesen beiden Schritten werden zwar unterschiedliche Anteilsverhältnisse eingesetzt, jedoch wird in dem einen Schritt der Zwischenwert eines Klopfsensorsignals bei einem bestimmten Kurbelwellenwinkel von einem Analogwert in einen Digitalwert umgewandelt und dann gemittelt, um einen geglätteten Signalpegel für jeden Zündzyklus zu erhalten. Danach wird der in diesem Zündzyklus erhaltene, geglättete Signalwert im zweiten Schritt gemittelt, um einen Schwellenwert vorzugeben.

Aus der US 4 750 103 ist ein Verfahren bekannt, bei dem das Verhältnis S/N eines integrierten Geräuschpegels in einem Kurbelwinkelbereich von 30 bis 70° gegenüber einem integrierten Geräuschpegel in einem Kurbelwinkelbereich von 70 bis 110° für jeden Zündzyklus berechnet und mit einem Grundpegel verglichen wird, der einen Durchschnittswert des Verhältnisses S/N darstellt, um das Vorliegen oder Nichtvorliegen eines Motorklopfens zu bestimmen. Dabei ist aber das Anteilsverhältnis des Grundpegels ein fester Wert, während im Gegensatz dazu bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Grundpegel variabel ist.

Aus der DE 40 06 992 A1 ist eine Einrichtung zum Unterdrücken eines Motorklopfens zur Durchführung eines Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt. Sie arbeitet mit einem Piekhaltesignal, das mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen wird, um ein Motorklopfen zu identifizieren und durch Ändern des Zündzeitpunktes zu unterdrücken. Die bekannte Einrichtung ist von der erforderlichen Hardware verhältnismäßig aufwendig und in gewisser Weise auch störanfällig. Ferner können Fehler beim Erfassen des Klopfens auftreten, wenn nach langer Betriebszeit die Motorschwingungen betriebsbedingt zunehmen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Klopfgrenze-Regelung und eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung zu schaffen, die mit geringem Hardwareaufwand auskommt und ihre Anordnung vereinfacht, während die Regelfähigkeit und die Flexibilität der Regeleinheit verbessert werden. Ferner soll das Klopfen in einem Zylinder mit hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit auch in solchen Fällen erfaßt werden, in denen der Pegel der Motorvibrationen sich nach längerer Betriebszeit des Motors erhöht hat.

Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Klopfgrenze-Regelung und zugehörige Vorrichtung zu schaffen, die das Klopfen in einem Zylinder mit hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit erfassen können, selbst wenn sich der Motor in einem Übergangs-Betriebszustand befindet.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Hiernach werden in Abhängigkeit von den jeweiligen Betriebsbedingungen durch Mittelung des Schwingungspegels unterschiedliche Schwellenwerte ermittelt und vorgegeben, die verhindern, daß nicht auf einem Motorklopfen beruhende Vibrationen fälschlich als Klopfsignale interpretiert werden.

Mittels des Verfahrens zur Klopfgrenze-Regelung nach dem Patentanspruch 1 und der zugehörigen Vorrichtung gemäß Anspruch 5 können Schwankungen im Schwingungspegel, die beispielsweise durch sich erhöhende Motorschwingungen während einer höheren Gebrauchsdauer verursacht sind, zufriedenstellend ausgeglichen oder kompensiert werden, so daß ein Klopfen mit hoher Zuverlässigkeit erfaßt und unterdrückt werden kann. Insbesondere ist es unter Berücksichtigung des Umstandes, daß der Pegel der Motorschwingungen sich zeitlich erhöht, erforderlich, daß sich der Schwellenwertpegel für eine Motorklopfenbestimmung entsprechend erhöht oder den sich erhöhenden Schwingungspegel zur genaueren Bestimmung des Klopfens reflektiert. Steigt in diesem Fall jedoch der Schwingungspegel plötzlich an, beispielsweise wenn der Motor rasch beschleunigt oder verzögert, so steigt der Klopfenbestimmungs-Schwellenwert ebenfalls in einem extremen Umfang anschließend an die Erhöhung des Schwingungspegels an, so daß eine genaue Erfassung des Klopfens unmöglich wird. Um dies zu vermeiden, wird erfindungsgemäß, falls der Schwingungspegel niedriger als ein vorgegebener Wert ist, der Schwingungspegel auf der Grundlage eines ersten Anteilsverhältnisses gemittelt, so daß der Schwellenwertpegel den Schwingungspegel in einem verhältnismäßig hohen Ausmaß reflektiert. Überschreitet andererseits der Schwingungspegel den vorgegebenen Wert, so wird der Schwingungspegel auf der Grundlage eines zweiten Anteilsverhältnisses gemittelt, das kleiner als das erste Anteilsverhältnis ist, so daß der Schwellenwertpegel den Schwingungspegel in einem verhältnismäßig geringen Umfang reflektiert. Der Schwellenwertpegel, der auf der Grundlage des geeigneten ersten oder zweiten Anteilsverhältnisses bestimmt ist, kann somit den Schwankungen des Schwingungspegels in zwei verschiedenen Weisen folgen, wodurch eine fehlerhafte Identifizierung des Klopfens infolge von Schwankungen im Schwingungspegel während einer längeren Gebrauchsdauer sicher ausgeschlossen werden kann.

Vorzugsweise wird der erste Mittelwert entsprechend der nachfolgenden Formel bestimmt:

BGL1 = BGL1*(N1-1)/N1+Vp/N1

wobei BGL1 einen laufenden ersten Mittelwert darstellt, der aus der laufenden Durchschnittsbildung erhalten wird;
BGL1* stellt einen vorausgehenden ersten Mittelwert dar, der in einem vorausgehenden Betriebszyklus erhalten wurde;
N1 stellt eine erste vorgegebenen Konstante dar; und
Vp stellt den Schwingungspegel dar;
während der zweite Mittelwert in Einklang mit folgender zweiter Formel bestimmt wird:

BGL1 = BGL1*(N1′-1) /N1′+Vp/N1′

wobei N1′ eine zweite vorgegebene Konstante darstellt, die größer als die erste vorgegebene Konstante N1 ist.

Das Schwingungspegel-Bestimmungsglied, die Schwingungspegel-Mittelwertbildungseinrichtung, die Recheneinrichtung, die Klopfen-Identifizierungseinrichtung und der Klopfgrenze-Regler umfassen einen Mikrocomputer.

Mit dem Verfahren nach Anspruch 2 und der Vorrichtung nach Anspruch 6 können Schwankungen des Schwingungspegels, die in einem Übergangs-Betriebszustand des Motors auftreten, beispielsweise wenn der Motor rasch beschleunigt oder verzögert, zufriedenstellend ausgeglichen oder kompensiert werden, so daß ein Klopfen mit hoher Zuverlässigkeit erfaßt werden kann. Ist insbesondere der Motor nicht in einem Übergangs-Betriebszustand, so wird der Schwingungspegel der Motorschwingungen, wie sie vom Klopfsensor erfaßt werden, mit einem ersten Anteilsverhältnis gemittelt. Befindet sich andererseits der Motor in einem Übergangs-Betriebszustand, bei dem der Pegel der Motorschwingungen stark von einer plötzlichen Änderung im Betriebszustand des Motors, wie beispielsweise einer raschen Beschleunigung, einer raschen Verzögerung oder dergleichen, beeinflußt wird, so wird der Schwingungspegel mit einem zweiten Anteilsverhältnis gemittelt, das größer als das erste Anteilsverhältnis ist, so daß der Schwellenwertpegel, der auf der Grundlage des gemittelten Schwingungspegels bestimmt ist, auf einen höheren Wert eingestellt wird, als im gleichmäßigen Betriebszustand des Motors. Infolgedessen kann der in dieser Weise bestimmte Schwellenwertpegel die Schwankungen im Schwingungspegel, die im Übergangs-Betriebszustand auftreten, reflektieren, wodurch eine fehlerhafte Identifizierung des Klopfens mit verbesserter Zuverlässigkeit verhindert werden kann.

Vorzugsweise wird der erste Mittelwert in Einklang mit einem ersten nachstehenden Ausdruck bestimmt:

BGL1=BGL1*(N3-1)/N3+Vp/N3

wobei BGL1 einen laufenden ersten Mittelwert darstellt, der aus der laufenden Durchschnittsbildung erhalten wird;
BGL1* stellt einen vorausgehenden ersten Mittelwert dar, der beim vorausgehenden Betriebszyklus erhalten wurde;
N3 stellt eine erste vorgegebene Konstante dar; und
Vp stellt den Schwingungspegel dar;
während der zweite Mittelwert in Einklang mit einer zweiten nachstehenden Formel bestimmt wird:

BGL1 = BGL1*(N3′-1) /N3′+Vp/N3′

wobei N3′ eine zweite vorgegebene Konstante darstellt, die kleiner als die erste vorgegebene Konstante N3 ist.

Die Übergangszustand-Bestimmungseinrichtung, die Schwingungspegel-Mittelwertbildungseinrichtung, die Recheneinrichtung, die Klopfen-Identifizierungseinrichtung und der Klopfgrenze-Regler umfassen einen Mikrocomputer.

Vorzugsweise bestimmt die Übergangszustand-Bestimmungseinrichtung auf der Grundlage der Änderungsgeschwindigkeit der Motordrehzahl, ob der Motor sich in einem Übergangs-Betriebszustand befindet.

Weitere Aufgabenstellungen, Vorteile und neue Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen; es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild des allgemeinen Aufbaus eines Klopfgrenze-Regelsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Wellenformdarstellung, die die Wellenformen eines Rücksetzsignals (R′), eines Klopfsensor-Ausgangssignals (A) und eines Schwingungspegelsignals (Vp) darstellt, die von der Vorrichtung nach Fig. 1 erzeugt werden;

Fig. 3 eine Ablaufdarstellung zur Darstellung eines Klopfgrenze-Regelvorganges, der durch die Vorrichtung nach Fig. 1 ausgeführt wird;

Fig. 4 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, die jedoch eine zweite Ausführung der Erfindung darstellt;

Fig. 5 eine Ablaufdarstellung zur Darstellung eines Klopfgrenze-Regelvorganges, der durch die Vorrichtung nach Fig. 4 ausgeführt wird.

Die Erfindung wird nunmehr im einzelnen in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt in einem Blockschaltbild den allgemeinen Aufbau einer Klopfgrenze-Regelvorrichtung oder Klopfen-Unterdrückungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. In dieser Figur bezeichnen die Bezugszeichen (1′, 3) jeweils einen Klopfsensor, der zum Erfassen der Schwingungen des Motors dient und einen Analog/Digital (A/D)-Umsetzer. Es ist jedoch anzumerken, daß der Klopfsensor (1′) eine Filterfunktion hat, um Frequenzkomponenten hindurchtreten zu lassen, die charakteristisch für die Zylinderschwingungen sind, die im Verbrennungszyklus auftreten.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist zwischen dem Klopfsensor (1′) und dem A/D-Umsetzer (3) eine Schnittstellenschaltung (20) eingefügt, die beispielsweise aus einer Spitzenwert-Halteschaltung (26) bestehen kann. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, daß ein Rücksetzsignal (R′) zum Rücksetzen der Spitzenwert-Halteschaltung (26) durch eine Motorregeleinheit (ECU) (40) in Gestalt eines Mikrocomputers erzeugt wird. Insbesondere wird gemäß der Wellenformdarstellung nach Fig. 2 das Rücksetzsignal (R′) synchron mit der Motordrehung erzeugt und enthält eine Reihe von Rechteckimpulsen, die jeweils bei einem ersten Bezugskurbelwinkel von B75°(d. h. 75° vor dem oberen Totpunkt) ansteigen und bei einem zweiten Bezugskurbelwinkel von B5°(d. h. 5° vor dem oberen Totpunkt) abfallen. Die Spitzenwert-Halteschaltung (26) arbeitet, um einen Spitzenwert an der ersten Bezugsposition (B75°) für jeden Zylinder zu liefern, der der elektronischen Regeleinheit (40) als Schwingungspegelsignal (Vp) mittels des A/D-Umsetzers (3) eingegeben wird.

Die Motorregeleinheit (40) umfaßt ein erstes Filter (41) zur Mittelung des aus dem A/D-Umsetzer (3) kommenden Schwingungssignals (Vp), um dadurch ein erstes Grundpegelsignal (BGL1) zu erzeugen (das anschließend auch als ein erstes Mittelwertsignal bezeichnet wird), ein zweites Glättungsfilter (42) zur Mittelung des ersten Mittelwertsignals (BGL1) periodisch an einem vorgegebenen Zeitintervall, um dadurch ein zweites Grundpegelsignal (BGL2) zu erzeugen (das auch als ein zweites Mittelwertsignal bezeichnet wird), einen Rechner (43) zur Erzeugung eines Schwellenwertpegelsignals (VTH) auf der Grundlage des zweiten Mittelwertsignals (BGL2), einen Komparator (44) zur Erzeugung eines Klopfen-Identifizierungssignals (Vk), wenn das Schwingungspegelsignal (Vp) den Schwellenwertpegel (VTH) überschreitet, einen Regler (45) zur Erzeugung eines verzögerten Pegelwinkelsignals (Theta R), um den Zündzeitpunkt für den zugeordneten Zylinder abhängig vom Klopfen-Identifizierungssignal (Vk) zu verzögern, und ein Schwingungspegel-Ermittlungsglied (46) zum Vergleich des Schwingungspegelsignals (Vp) mit einem vorgegebenen Wert, der vom zweiten Mittelwertsignal (BGL2) abgeleitet ist, um dadurch ein Filterkonstante-Umschaltsignal (C) zur Umschaltung der Filterkonstante des ersten Filters (41) auszugeben, was anschließend im einzelnen beschrieben wird.

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Wellenformdarstellung nach Fig. 2 und die Ablaufdarstellung nach Fig. 3 eine Beschreibung des Betriebes der vorstehend aufgeführten Klopfgrenze-Regelung der Fig. 1 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung gegeben.

Zuerst erfaßt in der Stufe (S1) der Klopfsensor (1′) zyklische Schwingungen eines zugeordneten Zylinders einer Brennkraftmaschine und erzeugt ein Ausgangssignal (A), das anschließend der Spitzenwert-Halteschaltung (26) der Schnittstelle (20) zugeführt wird, wo das Klopfsensor-Ausgangssignal (A) während den Perioden zwischen aufeinanderfolgenden Rücksetzsignalen aus der elektronischen Regeleinheit (40) mit seinem Spitzenwert gehalten wird, wie vorausgehend beschrieben wurde. Der Spitzenwertpegel des Klopfensensor-Ausgangssignals (A), der somit in analoger Form gehalten wird, wird anschließend durch den A/D-Umsetzer (3) in ein digitales Schwingungspegelsignal (Vp A/D) umgesetzt, das der elektronischen Regeleinheit (40) bei jedem Verbrennungszyklus des Motorzylinders eingegeben wird.

Anschließend gibt in der Stufe (S2) bei jeder Abfrage des Schwingungspegelsignals (Vp) bei der vorausgehend erwähnten Bezugsposition von B75° die elektronische Regeleinheit (40) ein Rücksetzsignal (R′) in Form eines Rechteckimpulses ab, wie bei (a) in Fig. 2 angegeben ist, wodurch die Spitzenwert-Halteschaltung (26), abhängig von der Vorderflanke eines Rücksetzimpulses (R′) an der ersten Bezugsposition (B75°) eines jeden Zylinders rückgesetzt wird (tatsächlich geringfügig verzögert gegenüber der Bezugsposition (B75°)). Solange das Rücksetzsignal (RF′) auf Hochpegel bleibt, verbleibt die Spitzenwert-Halteschaltung (26) weiterhin im Rücksetzzustand und startet erneut, um ausgehend von dem Zeitpunkt, der der Abfallflanke oder Hinterflanke des Rücksetzimpulses (R′) entspricht, zu arbeiten (beispielsweise an der zweiten Bezugsposition (B5°) entsprechend 5° vor dem oberen Totpunkt eines jeden Zylinders). Auf diese Weise führt, sooft das Schwingungspegelsignal (Vp) an der ersten Bezugsposition (B75°) eines jeden Zylinders erzeugt wird, die elektronische Regeleinheit (40) wiederholt eine sogenannte B75°-Unterbrechungs-Verarbeitungsroutine gemäß Fig. 3 durch.

Wie aus der Wellenform gemäß (c) in Fig. 2 ersichtlich ist, unterliegt das Schwingungspegelsignal (Vp), das an der Zylinderbezugsposition (B75°) verfügbar ist, Schwankungen, abhängig von Änderungen im Ausgangssignal (A) des Klopfsensors (1′). Die Änderungen im Schwingungspegelsignal (Vp) enthalten nicht nur Klopfen-Komponenten, sondern auch Störspannungskomponenten. Daher ist es erforderlich, um sicher ein Klopfen mit hoher Zuverlässigkeit zu erfassen, während eine Änderung im Schwingungspegelsignal (Vp) infolge allmählich zunehmender Motorschwingungen während einer längeren Betriebsdauer berücksichtigt wird, den Grundpegel (BGL) zu erhalten, der dem Schwingungspegel (Vp) in gewissem Umfang folgt. Jedoch entsteht in diesem Falle die Schwierigkeit, daß, falls der Schwingungspegel (Vp) rasch ansteigt, die Klopfen-Erfassung nicht mehr genau mit befriedigender Zuverlässigkeit durchgeführt werden kann. Dies beruht darauf, daß sich der Grundpegel (BGL) beim Nachfolgen oder Widerspiegeln des Schwingungspegels (Vp) ändert, so daß der Schwellenwertpegel (VTH) ebenfalls extrem abhängig von einem raschen Anstieg des Schwingungspegels (Vp) ansteigt, womit es schwierig ist, eine genaue Erfassung eines Klopfens durchzuführen.

Um der vorstehend aufgeführten Schwierigkeit zu begegnen, berechnet in der Stufe (S3) das Schwingungspegel-Bestimmungsglied (46) zuerst einen Schwellenwertpegel (TH) auf der Grundlage eines zweiten Mittelwertes (BGL2) des Spitzenschwingungspegels (Vp), der vorausgehend mittels des zweiten Filters (42) bestimmt wurde, was im einzelnen später ausgeführt wird. Beispielsweise berechnet das Schwingungspegel-Bestimmungsglied (46) den Schwellenwertpegel (TH) unter Verwendung folgender Formel:

TH=G×BGL2

wobei G eine Konstante, wie beispielsweise "2" ist. Das Schwingungspegel-Bestimmungsglied (46) vergleicht dann den Schwingungspegel (Vp) aus dem A/D-Umsetzer (3) mit dem Schwellwertpegel (TH) (d. h. G × BGL2), um dadurch zu bestimmen, ob folgende Bedingung erfüllt oder nicht erfüllt ist.

Vp TH = G × BGL 2 (2)

Ist der Schwingungspegel (Vp) gleich groß wie oder kleiner als der Schwellenwertpegel (TH) (d. h. die vorstehend aufgeführte Bedingung (2) ist erfüllt), so erzeugt das Schwingungspegel-Bestimmungsglied (46) ein Filterkonstante-Umschaltsignal (C). In diesem Falle mittelt das erste Filter (41) in der Stufe (S3) das Schwingungspegelsignal (Vp) auf der Grundlage einer vorbestimmten Konstante (N1), um ein erstes Mittelwertsignal (BGL1) in Einklang mit nachfolgender Gleichung zu erzeugen:

BGL 1 = BGL 1* (N 1-1)/N 1 + Vp/N 1 (3)

wobei BGL 1* einen vorausgehenden ersten Mittelwert darstellt, der im vorausgehenden Zyklus oder in der vorausgehenden Abfrage bestimmt wurde.

Ist andererseits der Schwingungspegel (Vp) größer als der Schwellenwertpegel (TH) (d. h., die durch obige Formel (2) gegebene Bedingung, ist nicht erfüllt), so gibt das Schwingungspegel-Bestimmungsglied (46) ein Filterkonstante-Umschaltsignal (C) an das erste Filter (41), wo die Konstante (N1), die in obiger Gleichung (3) erscheint, in eine Konstante (N1′) geändert wird, die größer als (N1) ist.

Somit mittelt in der Stufe (S31) das erste Filter (41) den Schwingungspegel (Vp) auf der Grundlage der neuen Konstante (N1′) und erzeugt einen ersten mittleren Pegelwert (BGL1), der durch folgende Gleichung gegeben wird:

BGL 1 = BGL 1* (N 1′-1)/N 1′ + Vp/N 1′ (4)

wie aus den obigen Gleichungen (3, 4) ersichtlich ist, wird der erste, laufend bestimmte Mittelwert (BGL1) auf einen Wert verschoben oder erneuert, der den laufend erfaßten Schwingungspegel auf der Grundlage des vorausgehenden ersten Mittelwertes (BGL 1*) reflektiert, der im vorausgehenden Abtastzyklus bestimmt wurde. Auf diese Weise wird der erste Mittelwert (BGL 1*) bei jedem Zyklus einer Zylinderschwingungserfassung auf den neuen Stand gebracht. Die Filterkonstante (N1) in obiger Gleichung (3), die eine Proportion oder ein Verhältnis (d. h. ein Anteilsverhältnis, das auch als Reflexionsverhältnis bezeichnet wird) bestimmt, bei dem der Schwingungspegel (Vp) bei Bestimmung des ersten Mittelwertes (BGL1) reflektiert oder berücksichtigt wird, wird gewöhnlich gleich etwa "8" besetzt. Ist es jedoch erwünscht, den Trend des ersten Mittelwertes (BGL1) zu vergrößern, dem Schwingungspegel (Vp) zu folgen, so kann dies erreicht werden, indem die Filterkonstante (N1) so ausgewählt wird, daß sie einen kleineren Wert hat. In diesem Falle kann die Filterkonstante (N1′) in obiger Gleichung (4) beispielsweise auf einen Wert eingestellt werden, der mindestens zweimal größer als jener der Filterkonstante (N1) ist.

Andererseits ist das zweite Filter (42) so entworfen, daß es eine Zeitgeberunterbrechung-Verarbeitungsroutine bei jedem vorgegebenen Zeitintervall durchführt, um dadurch einen weiteren Mittelwertbildungsvorgang am ersten Mittelwert-BGL1-Ausgang aus dem ersten Filter (41) durchzuführen. Somit berechnet in der Stufe (S3′) das zweite Filter (42) einen zweiten Mittelwert (BGL2) unter Verwendung der folgenden Gleichung:

BGL 2 = BGL 2* (N 2-1)/N 2 + BGL 1/N 2 (5)

wobei BGL 2* einen vorausgehenden zweiten Mittelwert darstellt, der in dem vorausgehenden Zyklus erhalten wurde, und N 2 stellt eine vorgegebene zweite Mittelwertbildungskonstante (eine zweite Filterkonstante) dar.

Wie aus obiger Gleichung (5) hervorgeht, entspricht der laufend bestimmte zweite Mittelwert (BGL 2) den vorausgehenden BGL 2*, der verschoben oder auf den neuen Stand gebracht wurde, um den laufenden ersten Mittelwert (BGL1) zu reflektieren, und er wird bei jedem Zyklus neu geschrieben. Die Konstante (N 2) kann auf einen gegebenen Wert festgelegt werden, der empirisch bestimmt werden kann. Mittels des Mittelungsvorganges in der Stufe (S3′) kann das zweite Mittelwertsignal (BGL 2) erhalten werden, das einen im wesentlichen stabilisierten Wert annehmen kann, zu dem Schwankungen im Schwingungspegelsignal (Vp) geringen oder begrenzten Anteil haben.

Anschließend an die vorstehend erwähnte Zeitgeberunterbrechungsverarbeitungsroutine verstärkt in der Stufe (S4) die Recheneinrichtung (43) ordnungsgemäß das zweite Mittelwertsignal (BGL2) und fügt eine Versetzung (VOF) hinzu, um schließlich einen endgültigen Schwellenwertpegel (VTH) zu bestimmen, der bei der Entscheidung bezüglich des Auftretens eines Klopfens verwendet wird. Zu diesem Zweck ist die Recheneinrichtung (43) so ausgeführt, daß er nachfolgende arithmetische Operation durchführt:

VTH = K × BGL 2 + VOF (6)

wobei K einen Verstärkungsfaktor und VOF eine Versetzung darstellt. Diesbezüglich ist der zweite Mittelwert (BGL2) ausreichend geglättet, so daß die Reflexion oder der Einfluß der Schwankungen im Schwingungspegelsignal (Vp) auf den endgültigen Schwellenwertpegel (VTH), der aus obiger Gleichung (6) erhalten wird, zufriedenstellend unterdrückt werden kann und somit der Schwellenwertpegel (VTH) ein Wert hoher Zuverlässigkeit sein kann.

Anschließend vergleicht in der Stufe (S5) der Komparator (44), der eine Klopfenerfassungseinrichtung oder -Identifizierungseinrichtung darstellt, das Schwingungspegelsignal (Vp) mit dem Schwellenwertpegelsignal (VTH), um einen Unterschied (Vk) zwischen den Pegeln (Vp) und (VTH) zu bestimmen, wobei dieser Unterschied durch folgende Gleichung gegeben ist:

Vk=Vp-VTH.

Anschließend erfolgt in der Stufe (S6) eine Entscheidung, ob der Unterschied (Vk) ein positiver Wert ist oder nicht ist. Überschreitet der Schwingungspegel (Vp) den Schwellenwertpegel (VTH) (d. h. Vk < 0), so erzeugt der Komparator (44) ein Ausgangssignal (Vk) als Klopfen-Identifizierungssignal, das das Auftreten eines Klopfens anzeigt.

Abhängig von der Erzeugung des Klopfen-Identifizierungssignals (Vk), bestimmt in der Stufe (S7) der Regler (45) arithmetisch einen Verzögerungswinkel (delta Theta R), der zur Unterdrückung des Klopfens entsprechend folgender Gleichung erforderlich ist:

delta Theta R = (Vk/VTH) × L′ (7)

wobei L′ eine Gewichtungskonstante ist. Wie aus obiger Gleichung (7) hervorgeht, wird der Verzögerungswinkel (delta Theta R) arithmetisch als Verhältnis des Klopfen-Identifizierungssignals (Vk) zum Schwellenwertpegel (VTH) bestimmt, so daß der Verzögerungswinkel (delta Theta R) immer einen korrekten oder geeigneten Wert haben kann, ungeachtet von Schwankungen im Schwingungspegel (Vp) selbst, infolge von zeitlich allmählich ansteigenden Motorschwingungen.

Ferner bestimmt in der Stufe (S8) der Regler (45) arithmetisch einen Regelwinkel (Theta R) auf der Grundlage des Verzögerungswinkels (delta Theta R) unter Verwendung der vorausgehend aufgeführten Gleichung (1), so daß der Zündzeitpunkt ordnungsgemäß zur Unterdrückung des Klopfens verzögert wird. Die Gleichung (1) wird zur Vereinfachung erneut wie folgt angegeben:

Theta R = Theta R* + delta Theta R (1)

wobei Theta R* laufenden optimalen Zündregelwinkel darstellt, der sich für eine optimale oder normale Zündung eignet, wenn kein Klopfen vorhanden ist.

Wird andererseits in der Stufe (S6) entschieden, daß Vk 0 vorliegt, als Ergebnis des vorstehend erwähnten Vergleiches, was anzeigt, daß der Schwingungspegel (Vp) den Schwellenwertpegel (VTH) überschreitet, so erzeugt der Komparator (44) ein "kein Klopfen"-Identifizierungssignal (Vk). Infolgedessen wird in der Stufe (S9) der Verzögerungswinkel delta Theta R = 0, so daß der Regler (45) ein Reglerwinkelsignal (Theta R) erzeugt, das gleich einem laufenden optimalen Zündregelwinkel (Theta R*) ist, der sich für eine optimale oder normale Zündung eignet.

Auf diese Weise wird der Zündzeitpunkt für den Zylinder, der der Klopfgrenze-Regelung unterzogen ist, durch das verzögerte Regelwinkelsignal (Theta R) in dem Sinne korrigiert oder modifiziert, in dem der Zündzeitpunkt verzögert ist, wodurch das Auftreten eines Klopfens zufriedenstellend unterdrückt werden kann.

Bei der ersten Ausführungsform der vorausgehend beschriebenen Vorrichtung zum Unterdrücken des Klopfens bei einem Verbrennungsmotor ist allein die Spitzenwert-Halteschaltung (26) anders als der A/D-Umsetzer (3) als diskrete Hardware ausgeführt, während alle übrigen Komponenten, die für die Klopfenerfassung und -regelung erforderlich sind, in der elektronischen Regeleinheit (40) in Form eines Mikroprozessors oder Mikrocomputers ausgeführt sind. Dank dieses Aufbaus wird die Anzahl der erforderlichen Gerätekomponenten erheblich reduziert, so daß die Regelflexibilität oder -freiheit der Vorrichtung als Ganzes erhöht werden kann. Ferner können die Herstellungskosten der Vorrichtung entsprechend verringert werden.

Es folgt nunmehr die Beschreibung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Unterdrücken des Klopfens bei einem Verbrennungsmotor unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5, wobei Fig. 4 den allgemeinen Aufbau der zweiten Ausführungsform darstellt und Fig. 5 eine Ablaufdarstellung zur Erläuterung des Betriebes der Vorrichtung.

Bevor eine Einzelbeschreibung der zweiten Ausführungsform begonnen wird, ist zunächst anzumerken, daß die Größe der Schwingungen des Motorzylinders und somit der Schwingungspegel (Vp) sich abhängig vom Betriebszustand des Motors ändert. Insbesondere erfährt bei einem gleichmäßigen Motorbetrieb der Schwingungspegel (Vp) wenig Schwankungen oder Änderungen, während in einem Übergangs-Betriebszustand, wie beispielsweise einer raschen Beschleunigung oder Verzögerung, der Schwingungspegel merklichen Schwankungen unterliegt, was wiederum bedeutet, daß der Schwellenwertpegel (VTH) sich abhängig von den Betriebszuständen des Motors ändern sollte, um eine irrtümliche Feststellung eines Klopfens zu vermeiden. Die zweite Ausführungsform der Vorrichtung zum Unterdrücken des Klopfens bei einem Verbrennungsmotor ist so ausgeführt, um unter Berücksichtigung dieses Umstandes zu arbeiten.

Es wird nunmehr auf Fig. 4 Bezug genommen; die Vorrichtung zum Unterdrücken des Klopfens bei einem Verbrennungsmotor dieser Ausführungsform unterscheidet sich von der vorausgehenden Ausführungsform nach Fig. 1 dadurch, daß das Schwingungspegel-Bestimmungsglied (46) durch ein Übergangszustand-Bestimmungsglied (47) ersetzt wurde. Alle anderen Komponenten sind im wesentlichen die gleichen, wie sie in Fig. 1 verwendet werden, so daß eine Wiederholung der Beschreibung unterbleibt. Das Übergangszustand-Bestimmungsglied (47) ist so angeordnet, daß es die Filterkonstante des ersten Filters (41) abhängig von der Änderungsgeschwindigkeit der Drehzahl (Q) oder der Umdrehungen je Minute des Motors umschaltet. Unnötig zu sagen, daß eine hohe Änderungsgeschwindigkeit der Motordrehzahl (Q) anzeigt, daß sich der Motor im Übergangszustand befindet. Ein Signal, das die Motordrehzahl (Q) darstellt, kann durch einen üblichen Tachometer oder ein ähnliches Element erzeugt werden.

Es wird auf Fig. 5 Bezug genommen; die Klopfgrenze-Regelung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist ähnlich zu jenem der ersten Ausführungsform, die in der Ablaufdarstellung der Fig. 3 mit Ausnahme der Stufen (S21′, S3′, S31′) dargestellt ist. Somit erfolgt die nachstehende Beschreibung unter Betonung auf die Vorgänge in diesen Stufen, während die übrigen Verarbeitungsstufen aus der bisherigen Beschreibung in Verbindung mit Fig. 3 ersichtlich sind.

Es wird auf Fig. 5 Bezug genommen; in (S21′) macht das Übergangszustand-Bestimmungsglied (47) eine Entscheidung auf der Grundlage des Signals (Q), das die Motordrehzahl oder die Anzahl der Umdrehungen je Minute des Motors angibt, in bezug darauf, ob der Motor sich in einem Übergangszustand des Betriebes befindet. Ist die Antwort in dieser Entscheidungsstufe (S21′) negativ (d. h. der Motor befindet sich in einem gleichförmigen Betriebszustand), so gibt das Übergangszustand-Bestimmungsglied (47) kein Umschaltsignal (C) aus. Somit mittelt in der Stufe (S3′) die erste Filterschaltung (41) das Schwingungspegelsignal (Vp) auf der Grundlage einer vorgegebenen Konstante (N3) und erzeugt ein erstes Mittelwertsignal (BGL1) in Einklang mit nachfolgender Gleichung:

BGL 1 = BGL 1* (N 3-1)/N 3 + Vp/N 3 (8)

Ist andererseits die Antwort in der Stufe (S21′) positiv (d. h. der Motor befindet sich in einem Übergangszustand des Betriebes), so gibt das Übergangszustand-Bestimmungsglied (47) ein Filterkonstante-Umschaltsignal (C) ab, um die Konstante (N3) in obiger Gleichung (8) zu einer neuen Konstante (N3′) umzuschalten, die kleiner als N3 ist.

Somit führt in der Stufe (S31′) das erste Filter (41) die Verarbeitung zur Mittelung des Schwingungspegels (Vp) auf der Grundlage der Konstante (N3′) durch, um dadurch einen Pegelmittelwert (BGL1) abzugeben, der durch folgende Gleichung bestimmt ist:

BGL 1 = BGL 1* (N 3′-1)/N 3′ + VP/N 3′ (9)

Wie aus obiger Gleichung (9) hervorgeht, wird der erste laufend bestimmte Mittelwert (BGL1) auf einen Wert verschoben oder erneuert, der den laufend erfaßten Motorbetriebszustand auf der Grundlage des ersten Mittelwertes (BGL 1*) reflektiert, der bei der vorausgehenden Abtastung oder dem vorausgehenden Zyklus bestimmt wurde. Auf diese Weise wird der erste Mittelwert (BGL 1*) abhängig vom Motorbetriebszustand auf den neuen Stand gebracht, d. h. von einem gleichmäßigen Zustand oder einem Übergangszustand. Die Filterkonstante (N3) in obiger Gleichung (8), die den Anteil oder das Verhältnis bestimmt, mit welchem der Schwingungspegel (Vp) reflektiert oder berücksichtigt wird (d. h. das Anteilsverhältnis) für die Bestimmung des Durchschnittswertes, wird gewöhnlich auf etwa "8" gesetzt, während (N3′) in obiger Gleichung (9) mit etwa "4" gewählt wird. Anders ausgedrückt, im gleichmäßigen Betriebszustand beträgt das Anteilsverhältnis des Schwingungspegels (Vp) am ersten Mittelwert (BGL1) etwa 1/8, während im Übergangszustand des Betriebes das Anteilsverhältnis etwa 1/4 ist.

Die nachfolgenden Verarbeitungsstufen (S4, S5, S6, S7, S8, S9) sind die gleichen wie sie in Fig. 3 angegeben sind, so daß eine wiederholte Beschreibung unnötig ist.

Wie aus Vorstehendem ersichtlich ist, wird gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung der Schwellenwertpegel (VTH), der einer Eingangsklemme des Komparators (44) zugeführt wird, regelbar verändert, um rasch den Betriebszustand des Motors zu reflektieren, so daß das Auftreten eines Klopfens mit verbesserter Verläßlichkeit selbst bei einem Übergangszustand des Motorbetriebes erfaßt oder identifiziert werden kann.

Ferner können ähnliche Vorteile, wie sie bei der ersten Ausführungsform vorstehend aufgeführt wurden, bezüglich des Geräteaufbaus, der Kosten, der Flexibilität oder der Regelfreiheit und anderem erzielt werden.

Bei der vorstehenden Beschreibung der zweiten Ausführungsform wurde angenommen, daß die Betriebszustände des Motors auf der Grundlage der Motordrehzahl (Q) oder der Anzahl Umdrehungen je Minute des Motors unterschieden werden. In Verbindung hiermit sollte hinzugefügt werden, daß die Unterscheidung der Motorbetriebszustände auch auf der Grundlage des Schwingungspegels (Vp) durchgeführt werden kann. Insbesondere schwankt bei einem gleichförmigen Motorbetriebszustand der Schwingungspegel (Vp) weniger erheblich um den zweiten Mittelwert (BGL2), während er in einem Übergangszustand, wie einer raschen Beschleunigung oder Verzögerung der Schwingungspegel (Vp) merklich höher oder geringer als der Mittelwert bleibt, der kontinuierlich über eine entsprechende Zeitspanne vorhanden ist. Somit kann der Übergangszustand zur Unterscheidung identifiziert werden, indem der Zustand des Schwingungspegels (Vp) erfaßt wird, bei dem dieser höher oder niedriger als der Mittelwert (BGL2) aufeinanderfolgend über eine vorgegebene Anzahl Zyklen bleibt. Hierzu kann das Schwingungspegel-Bestimmungsglied (46) gemäß Fig. 1 mit einer gewissen erforderlichen Änderung des Aufbaus verwendet werden.

In beiden vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen der Vorrichtung zum Unterdrücken des Klopfens bei einem Verbrennungsmotor besteht die Schnittstellenschaltung (20) zur Erzeugung des Schwingungspegelsignals (Vp) aus der Spitzenwert-Halteschaltung (26). Jedoch versteht es sich von selbst, daß die Schnittstellenschaltung (20) gleichermaßen aus einem Integrator oder dergleichen mit im wesentlichen den gleichen Wirkungen bestehen kann.

Obgleich in den beiden gezeigten Ausführungsformen eine solche Anordnung verwendet wird, daß der Unterschied (Vk) zwischen dem Schwingungspegelsignal (Vp) und dem Schwellenwertpegel (VTH) aus dem Komparator (44) als Klopfen-Identifizierungssignal ausgegeben wird, sollte es klar sein, daß der Komparator (44) so ausgestaltet sein kann, daß er einfach ein Ausgangssignal mit hohem Pegel erzeugt, wenn der Schwingungspegel (Vp) den Schwellenwertpegel (VTH) überschreitet.

Obgleich beschrieben wurde, daß der zweite Mittelwert (BGL2) zur Erzeugung des Schwellenwertpegels (VTH) verwendet wird, sollte es klar sein, daß der erste Mittelwert (BGL1) anstelle des zweiten Mittelwertes (BGL2) verwendet werden kann, soweit der Schwingungspegel (Vp) durch das erste Filter (41) ausreichend geglättet werden kann, um es zu gestatten, daß der erste Mittelwert (BGL1) zur Erzeugung des Schwellenwertpegels (VTH) verwendet wird. Es versteht sich, daß in diesem Fall das zweite Filter (42) eingespart werden kann.

Ferner sollte in Verbindung mit der ersten Ausführungsform der Erfindung erwähnt werden, daß die Filterkonstante (N1′), die das Anteilsverhältnis des Schwingungspegels (Vp) zum Mittelwert (BGL1) bestimmt, ziemlich willkürlich auf einen gegebenen Wert festgelegt werden kann, wie es die Umstände erfordern. Wird beispielsweise die Filterkonstante (N1′) gleich unendlich gesetzt (d. h. N1′ ∞), so kann die Gleichung (4) wie folgt umgeschrieben werden:

BGL1 = BGL1*.

Somit ist offensichtlich, daß der vom ersten Filter (41) ausgegebene Mittelwert und somit jener des zweiten Filters (42) daran gehindert wird, dem Schwingungspegel (Vp) zu folgen, selbst wenn dieser einem Geräuschpegel oder Klopfen-Pegel entspricht. In diesem Falle wird, wenn der Schwingungspegel (Vp) hoch ist, die Durchführung der Verarbeitung in der Stufe (S3) übergangen. Somit kann die Verarbeitungsstufe (S3) dann eingespart werden.

Die vorstehende Beschreibung erfolgte unter der Annahme, daß der Zündzeitpunkt geregelt wird, um das Klopfen zu unterdrücken. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß andere Betriebsparameter des Motors zu diesem Zweck geregelt werden können.

Die Erfindung wurde anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben, jedoch wird darauf hingewiesen, daß zahlreiche Änderungen im Rahmen der Erfindung möglich sind und diese werden im Rahmen der anliegenden Ansprüche von der Erfindung mitumfaßt.

Claims (10)

1. Verfahren zur Klopfgrenze-Regelung in einem Verbren­ nungsmotor, umfassend folgende Schritte:
Erzeugen eines Schwingungspegels (Vp) periodisch zu einem vorgegebenen Zeitintervall auf der Grundlage eines Ausgangssignals eines Klopfsensors (1′), der zum Erfassen der Schwingungen des Motors montiert ist,
Treffen einer Entscheidung, ob der erfaßte Schwingungs­ pegel einen vorgegebenen Wert überschreitet oder nicht,
Mitteln des Schwingungspegels mit einem vorgegebenen Anteilsverhältnis zwecks Lieferung eines Mittelwertes (BGL1), falls der Schwingungspegel den vorgegebenen Wert nicht überschreitet;
Vergleichen des Schwingungspegels mit einem Schwellen­ wertpegel zur Bestimmung, ob ein Klopfen des Motors vorliegt,
Regeln eines Motorparameters, um ein Klopfen zu unter­ drücken, wenn der Schwingungspegel den Schwellenwert­ pegel überschreitet,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwingungspegel mit einem zweiten vorgegebenen Anteilsverhältnis gemittelt wird, das kleiner als das erste vorgegebene Anteilsverhältnis ist, zwecks Liefe­ rung eines zweiten Mittelwertes (BGL2), falls der Schwingungspegel den vorgegebenen Wert überschreitet;
daß auf der Grundlage des ersten oder des zweiten Mittelwertes ein Schwellenwertpegel (VTH) erzeugt wird, auf den bei der Entscheidung bezüglich des Auftretens eines Klopfens Bezug genommen wird,
daß dann, wenn der Schwingungspegel (Vp) den vorge­ gebenen Wert nicht überschreitet, der Schwingungspegel auf der Grundlage einer ersten vorgegebenen Konstante entsprechend folgender ersten Gleichung gemittelt wird: BGL1 = BGL1* (N1-1)/N1+Vp/N1wobei BGL1 einen laufenden ersten Mittelwert darstellt, der aus der laufenden Durchschnittsbildung erhalten wird, BGL1* einen vorausgehenden ersten Mittelwert darstellt, der in einem vorausgehenden Betriebszyklus erhalten wurde, N1 eine erste vorgegebene Konstante ist und Vp den Schwingungspegel darstellt;
daß andererseits dann, wenn der Schwingungspegel (Vp) den vorgegebenen Wert überschreitet, der Schwingungs­ pegel auf der Grundlage einer zweiten vorgegebenen Konstante, die größer als die erste vorgegebene Konstante ist, entsprechend folgender zweiten Gleichung gemittelt wird:BGL1 = BGL1* (N1′-1)/N1′+Vp/N1′wobei N1′ die zweite vorgegebene Konstante darstellt.

2. Verfahren zur Klopfgrenze-Regelung in einem Verbren­ nungsmotor, umfassend folgende Schritte:
Erzeugen eines Schwingungspegels (Vp) periodisch zu einem vorgegebenen Zeitintervall auf der Grundlage eines Ausgangssignals eines Klopfsensors (1′), der zum Erfassen der Schwingungen des Motors montiert ist,
Treffen einer Entscheidung, ob der Motor sich in einem Übergangszustand befindet,
Mitteln des Schwingungspegels mit einem vorgegebenen Anteilsverhältnis zwecks Lieferung eines Mittelwertes (BGL1), falls der Motor sich nicht in einem Übergangs­ zustand befindet,
Vergleichen des Schwingungspegels mit einem Schwellen­ wertpegel (VTH) zur Bestimmung, ob ein Klopfen des Motors vorliegt,
Regeln eines Motorparameters, um ein Klopfen zu unter­ drücken, wenn der Schwingungspegel den Schwellenwert­ pegel überschreitet,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwingungspegel mit einem zweiten vorgegebenen Anteilsverhältnis gemittelt wird, das größer als das erste vorgegebene Anteilsverhältnis ist, zwecks Liefe­ rung eines zweiten Mittelwertes (BGL2), falls der Motor sich in einem Übergangszustand befindet,
daß auf der Grundlage des ersten oder des zweiten Mittelwertes ein Schwellenwertpegel (VTH) erzeugt wird, auf den bei der Entscheidung bezüglich des Auftretens eines Klopfens Bezug genommen wird,
daß dann, wenn der Motor sich nicht in einem Übergangs- Betriebszustand befindet, der Schwingungspegel auf der Grundlage einer ersten vorgegebenen Konstante ent­ sprechend folgender ersten Gleichung gemittelt wird: BGL1 = BGL1* (N3-1)/N3+Vp/N3wobei BGL1 einen laufenden ersten Mittelwert darstellt, der aus der laufenden Durchschnittsbildung erhalten wird, BGL1* einen vorausgehenden ersten Mittelwert darstellt, der in einem vorausgehenden Betriebszyklus erhalten wurde, N3 eine erste vorgegebene Konstante ist und Vp den Schwingungspegel darstellt,
daß andererseits dann, wenn der Motor sich in einem Übergangs-Betriebszustand befindet, der Schwingungspegel auf der Grundlage einer zweiten vorgegebenen Konstante, die kleiner als die erste vorgegebene Konstante ist, entsprechend folgender zweiten Gleichung gemittelt wird:BGL1 = BGL1*(N3′-1) /N3′+Vp/N3′wobei N3′ die zweite vorgegebene Konstante darstellt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung über das Vorliegen eines Übergangs-Be­ triebszustandes auf der Grundlage der Änderungsgeschwin­ digkeit der Motordrehzahl erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Regelparameter des Motors ein Zündzeitpunkt ist, der verzögert wird, wenn der Schwin­ gungspegel den Schwellenwert überschreitet, um das Klopfen zu unterdrücken.

5. Vorrichtung zum Unterdrücken des Klopfens bei einem Verbrennungsmotor unter Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, umfassend
einen Klopfsensor (1′) zum Erfassen von Schwingungen des Motors und zum Erzeugen eines entsprechenden Ausgangs­ signals,
einen an den Klopfsensor (1′) angeschlossenen Schwin­ gungspegelgenerator (3, 26) zum Erzeugen eines Schwin­ gungspegels (Vp), der auf der Grundlage des Ausgangs­ signals des Klopfsensors bei jedem vorgegebenen Zeit­ intervall die Größe der Motorschwingungen darstellt,
ein an den Schwingungspegelgenerator (3, 26) ange­ schlossenes Schwingungspegel-Bestimmungsglied (46), das bestimmt, ob der Schwingungspegel (Vp) einen vorgege­ benen Wert überschreitet,
eine mit dem Schwingungspegelgenerator (3, 26) und dem Schwingungspegel-Bestimmungsglied (46) verbundene Schwingungspegel-Mittelwertbildungseinrichtung (41, 42),
eine an die Schwingungspegel-Mittelwertbildungs­ einrichtung (41, 42) angeschlossene Recheneinrichtung (43) zum Erzeugen eines Schwellenwertpegels als Bezugsgröße für die Entscheidung über das Auftreten des Klopfens,
eine Klopfen-Indentifizierungseinrichtung (44), die die Ausgangssignale des Schwingungspegelgenerators (3, 26) und der Recheneinrichtung (43) empfängt und den Schwin­ gungspegel (Vp) mit dem Schwellenwertpegel vergleicht, um Klopfen-Identifizierungssignale zu erzeugen, falls der Schwingungspegel den Schwellenwertpegel übersteigt, und
einen Klopfgrenze-Regler (45), der auf das Klopfen-Iden­ tifizierungssignal anspricht, um einen Motorparameter zu ändern und damit das Klopfen zu unterdrücken,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schwingungspegel-Mittelwertbildungseinrichtung (41, 42) auf das Ausgangssignal des Schwingungspegel-Bestim­ mungsgliedes (46) derart anspricht, daß sie den Schwingungspegel mit einem ersten Anteilsverhältnis mittelt, um einen ersten Mittelwert zu liefern, falls der Schwingungspegel den vorgegebenen Wert nicht überschreitet, und mit einem zweiten Anteilsverhältnis, das kleiner als das erste Anteilsverhältnis ist, um einen zweiten Mittelwert zu liefern, falls der Schwin­ gungspegel den vorgegebenen Wert überschreitet,
und daß die Recheneinrichtung (43) den Schwellenwert­ pegel auf der Grundlage entweder des ersten oder des zweiten Mittelwertes erzeugt.

6. Vorrichtung zum Unterdrücken des Klopfens bei einem Verbrennungsmotor unter Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, umfassend
einen Klopfsensor (1′) zum Erfassen von Schwingungen des Motors und zum Erzeugen eines entsprechenden Ausgangs­ signals,
einen an den Klopfsensor (1′) angeschlossenen Schwin­ gungspegelgenerator (3, 26) zum Erzeugen eines Schwin­ gungspegels (Vp), der auf der Grundlage des Ausgangs­ signals des Klopfsensors bei jedem vorgegebenen Zeit­ intervall die Größe der Motorschwingungen darstellt,
eine mit dem Schwingungspegelgenerator (3, 26) und dem Schwingungspegel-Bestimmungsglied (46) verbundene Schwingungspegel-Mittelwertbildungseinrichtung (41, 42),
eine an die Schwingungspegel-Mittelwertbildungs­ einrichtung (41, 42) angeschlossene Recheneinrichtung (43) zum Erzeugen eines Schwellenwertpegels als Bezugsgröße für die Entscheidung über das Auftreten des Klopfens,
eine Klopfen-Indentifizierungseinrichtung (44), die die Ausgangssignale des Schwingungspegelgenerators (3, 26) und der Recheneinrichtung (43) empfängt und den Schwin­ gungspegel (Vp) mit dem Schwellenwertpegel vergleicht, um Klopfen-Indentifizierungssignale zu erzeugen, falls der Schwingungspegel den Schwellenwertpegel übersteigt, und
einen Klopfgrenze-Regler (45), der auf das Klopfen-Iden­ tifizierungssignal anspricht, um einen Motorparameter zu ändern und damit das Klopfen zu unterdrücken,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie eine an den Schwingungspegelgenerator (26) ange­ schlossene Übergangszustand-Bestimmungseinrichtung (47) aufweist, um zu bestimmen, ober der Motor sich in einem Übergangszustand befindet oder nicht,
und daß die Schwingungspegel-Mittelwertbildungseinrich­ tung (41, 42) auf das Ausgangssignal der Übergangszu­ stand-Bestimmungseinrichtung (47) derart anspricht, daß sie den Schwingungspegel mit einem ersten Anteilsver­ hältnis mittelt, um einen ersten Mittelwert zu liefern, falls der Motor sich nicht in einem Übergangs-Betriebs­ zustand befindet, und mit einem zweiten Anteilsver­ hältnis, das größer als das erste Anteilsverhältnis ist, um einen zweiten Mittelwert zu liefern, falls der Motor sich in einem Übergangs-Betriebszustand befindet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schwingungspegel-Mittelwertbildungs­ einrichtung mindestens ein Filter (41, 42) aufweist, das Filterkonstanten hat, die jeweils dem ersten und zweiten vorgegebenen Wert entsprechen, der abhängig vom Aus­ gangssignal des Schwingungspegel-Bestimmungsgliedes (46) umgeschaltet werden kann.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungspegelgenerator (3) eine Spritzenwert-Halteschaltung (26) umfaßt, die periodisch mit dem Motorzyklus freigegeben wird, um dabei ein Schwingungssignal zu halten und auszugeben, das einen Scheitelwert der Motorschwingungen darstellt, die bei jedem Auftreten einer Verbrennung in dem Motor vorliegen.

9. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingungspegel-Bestim­ mungsglied (46) bzw. die Übergangszustand-Bestimmungs­ einrichtung (47), die Schwingungspegel-Mittelwertbil­ dungseinrichtung (41, 42), die Recheneinrichtung (43), die Klopfen-Indentifizierungseinrichtung (44) und der Klopfgrenzen-Regler (45) einen Mikrocomputer umfassen.

10. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Klopfgrenzen-Regler (45) den Zündzeitpunkt des Motors um eine Größe verzögert, die einem Quotienten entspricht, der sich aus der Division eines Unterschiedes zwischen dem Schwellenwert­ pegel und dem Schwingungspegel durch den Schwellenwert­ pegel ergibt.