DE4205888C2 - Cylinder-selective knock control of a spark-ignited internal combustion engine - Google Patents
Cylinder-selective knock control of a spark-ignited internal combustion engineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine zylinderselektive Klopfregelung einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a cylinder-selective knock control a spark ignition internal combustion engine according to the generic term of claim 1.
Für den optimierten Betrieb einer fremdgezündeten Brennkraft maschine ist es erforderlich, den Zündzeitpunkt in Abhängig keit der Drehzahl und Last zu verändern. Dazu ist es bekannt, in einem Kennfeld einer elektronischen Motorsteuereinrichtung Kennfeldvorgaben in Abhängigkeit der Drehzahl und Last abzu legen, die für einen aktuellen Zündzeitpunkt jeweils ausge lesen werden.For the optimized operation of a spark ignition internal combustion engine machine it is necessary to depend on the ignition timing speed and load. It is known in a map of an electronic engine control device Map specifications depending on the speed and load put out for a current ignition timing will read.
Eine weitere, bekannte Optimierung hinsichtlich eines gerin gen Kraftstoffverbrauchs und geringen Schadstoffausstoßes wird dadurch erreicht, daß die Brennkraftmaschine im höheren Lastbereich nahe an der Klopfgrenze betrieben wird. Die Lage der Klopfgrenze hängt von Betriebsparametern, insbesondere der Treibstoffqualität, der Temperatur und dem Luftdruck ab und es ist bekannt, eine Klopfregelung durchzuführen.Another well-known optimization regarding a gerin fuel consumption and low pollutant emissions is achieved in that the internal combustion engine in the higher Load range is operated close to the knock limit. The location The knock limit depends on operating parameters, in particular fuel quality, temperature and air pressure and it is known to perform knock control.
Bei einem bekannten Verfahren zur Klopferkennung (DE 40 06 992 A1) werden aus einem Klopfsensorausgangssignal ein Peak- Signal und ein Mittelwertsignal mit einem Schwellwert ver glichen. In einem Klopfbestimmungsglied wird das Vergleichs ergebnis ausgewertet und festgestellt, ob ein Klopfen vor liegt. In a known method for knock detection (DE 40 06 992 A1) a knock sensor output signal becomes a peak Signal and an average signal with a threshold ver like. The comparison is made in a knock determining element Result evaluated and determined whether a knock before lies.
Bei einer bekannten Klopfregelung (DE 40 01 474 A1) wird beim Auftreten von Klopfereignissen die aus dem abgelegten Kenn feld ausgelesene Kennfeldvorgabe jeweils um einen Regel schritt zu einem Regelhub auf einen Wert für einen aktuellen Zündzeitpunkt in Richtung Spätzündung zurückgenommen. Beim weiteren Ausbleiben von Klopfereignissen wird der Wert für den aktuellen Zündzeitpunkt schrittweise wieder in Richtung Frühzündung auf die Kennfeldvorgabe hin zurückgeführt. Eine solche Kurzzeitregelung ist hier von einer zusätzlichen träge ren Langzeitregelung überlagert.In a known knock control (DE 40 01 474 A1) the Occurrence of knocking events from the stored code Map field readout field by one rule each step to a control stroke to a value for a current one Ignition timing in the direction of late ignition withdrawn. At the If there are no knock events, the value for the current ignition timing step by step towards Early ignition is attributed to the map specification. A such short-term regulation is of additional sluggishness here long-term regulation overlaid.
Zudem werden hier für eine weitere Optimierung die unter schiedlichen Verhältnisse an den einzelnen Zylindern berück sichtigt und die Klopfregelung zylinderselektiv durchgeführt. Es werden dabei die Klopfereignisse und ein entsprechender Regelhub für jeden einzelnen Zylinder ermittelt.In addition, the under are for further optimization different conditions on the individual cylinders visible and the knock control carried out cylinder-selectively. There are the knock events and a corresponding Control stroke determined for each individual cylinder.
Bei einer solchen zylinderselektiven Klopfregelung besteht eine mögliche Fehlerquelle darin, daß durch Störgeräusche, z. B. durch ein Ventilgeräusch eines nicht korrekt arbeitenden Hydrostößels, Klopfereignisse vorgetäuscht und an die Regel elektronik weitergegeben werden, die tatsächlich nicht vor handen sind. Dadurch wird für den betroffenen Zylinder der Regelhub ständig erhöht und damit der Zündwinkel in Richtung Spätzündung ggfs. bis zum Anschlag zurückgenommen. Eine opti male Anpassung und Regelung ist nicht mehr möglich, was jedoch entsprechend der tatsächlichen Verhältnisse nicht erforderlich wäre.Such a cylinder-selective knock control exists a possible source of error in that noise, e.g. B. by a valve noise of an incorrectly working Hydraulic tappet, fake knocking events and the rule electronics that are actually not available are available. This will cause the affected cylinder Control stroke constantly increased and thus the ignition angle in the direction Late ignition may be withdrawn until it stops. An opti Male adjustment and regulation is no longer possible, what however not according to the actual circumstances would be required.
Ein anderer Störfall kann dadurch eintreten, daß bei einer zylinderselektiven Klopfregelung für einen bestimmten Zylin der, beispielsweise durch ein größer gewordenes Störgeräusch spektrum, Klopfer in einem Zylinder nicht erkannt werden. Für einen solchen "tauben" Zylinder wird bei tatsächlich auftre tenden Klopfereignissen der Zündwinkel durch die Klopfrege lung nicht zurückgenommen. Der betroffene Zylinder wird somit in einer Gefahrenzone betrieben, in der ein Schaden durch mechanische Überlastung mit der Gefahr der Zerstörung be steht.Another accident can occur in that at a cylinder-selective knock control for a specific cylin which, for example due to a larger noise spectrum, knockers in a cylinder are not recognized. For such a "deaf" cylinder will actually occur knock events the ignition angle caused by the knocking rain not withdrawn. The affected cylinder is thus operated in a danger zone where damage is caused by mechanical overload with the risk of destruction stands.
Weiter ist es bekannt, an Brennkraftmaschinen mit mehreren Zylindern mehrere Klopfsensoren vorzusehen; z. B. für eine Brennkraftmaschine mit sechs Zylindern einen ersten Klopf sensor für die Zylinder 1 bis 3 und einen zweiten Klopfsensor für die Zylinder 4 bis 6 zu verwenden. Bei einem erkannten Ausfall eines Klopfsensors ist es bisher üblich, aus Sicher heitsgründen zum Schutz der Brennkraftmaschine in einer Art von Notlauf-Klopfregelung die Zündwinkel für die vom Ausfall eines Klopfsensors betroffenen Zylinder maximal bis auf einen vorgegebenen Anschlag zurückzufahren. Eine Klopfregelung und Anpassung des Zündwinkels der betroffenen Zylinder für eine Optimierung ist nicht mehr möglich.It is also known to provide a plurality of knock sensors on internal combustion engines with a plurality of cylinders; e.g. B. for an internal combustion engine with six cylinders to use a first knock sensor for cylinders 1 to 3 and a second knock sensor for cylinders 4 to 6 . If a knock sensor failure is detected, it has been customary to retract the ignition angle for the cylinders affected by the failure of a knock sensor to a predetermined stop for safety reasons to protect the internal combustion engine in a type of emergency operation knock control. Knock control and adjustment of the ignition angle of the affected cylinders for optimization is no longer possible.
In einem ähnlichen bekannten Verfahren (DE 40 34 523 A1) wird bei einer zylinderselektiven Klopfregelung festgestellt, ob möglicherweise eine Klopferkennung durch Störungen unrichtig ist. Auch hier wird bei einer möglichen unrichtigen Klopf erkennung in der Art einer Notlauf-Klopfregelung die Klopf regelung für den betroffenen Zylinder unterdrückt, so daß dafür keine Optimierung mehr erfolgt.In a similar known method (DE 40 34 523 A1) determined with a cylinder-selective knock control whether knock detection due to interference may be incorrect is. Again, there is a possible incorrect knock Detection in the manner of an emergency run knock control regulation suppressed for the cylinder concerned, so that there is no more optimization.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße Klopfregelung so weiterzubilden, daß bei zylinderspezifischen Störungen eine zumindest teilweise, optimierte Anpassung des zugeordneten Zündwinkels für den oder die jeweils betroffenen Zylinder erhalten bleibt.The object of the invention is a generic Develop knock control so that with cylinder-specific Disorders an at least partially, optimized adjustment of the assigned ignition angle for the person concerned Cylinder remains intact.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des An spruchs 1 gelöst.This task is carried out with the characteristic features of the contractor spell 1 solved.
Gemäß Anspruch 1 wird der Wert des zylinderselektiv ermittel ten Regelhubs für jeweils einen bestimmten Zylinder mit einem Koppelbereich verglichen, ob dieser Wert innerhalb dieses Kop pelbereichs liegt. Der Koppelbereich wird aus einem Mittel wert der Regelhübe anderer Zylinder plus einer festgelegten Abweichung gebildet. Für den Fall, daß der zylinderselektiv ermittelte Regelhub des betrachteten Zylinders nicht im Kop pelbereich liegt, wird die Kennfeldvorgabe nicht um den ermit telten Regelhub, sondern um einen mit diesem Mittelwert gekop pelten Koppelregelhub für einen aktuellen Zündzeitpunkt zu rückgenommen. Dieser Vergleich wird für jeden der Zylinder mit einem Koppelbereich in Verbindung mit einem Mittelwert anderer Zylinder durchgeführt. Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, daß die Regelhübe der einzelnen Zylinder bei einer zylinderselektiven Klopfregelung ein grundsätzlich gleiches Verhalten aufweisen, das heißt beispielsweise bei schlechter Treibstoffqualität alle zylinderselektiven Regel hübe relativ groß sind und alle zylinderselektiven, aktuellen Zündzeitpunkte relativ weit von der Kennfeldvorgabe entfernt liegen. Die zylinderselektiv ermittelten Regelhübe können nur eine maximale Abweichung untereinander aufweisen. According to claim 1, the value of the cylinder-selective is determined th control strokes for a particular cylinder with a Coupling area compared whether this value within this Kop range. The coupling area is made up of one agent value of the control strokes of other cylinders plus a specified one Deviation formed. In the event that the cylinder-selective determined control stroke of the cylinder under consideration not in the head range, the map specification is not determined by the telten control stroke, but coupled with one with this mean belt coupling stroke for a current ignition timing withdrawn. This comparison is made for each of the cylinders with a coupling area in connection with an average other cylinder performed. The invention lies in the Understanding that the control strokes of the individual cylinders a basic principle for a cylinder-selective knock control have the same behavior, i.e. for example poor fuel quality all cylinder selective rule strokes are relatively large and all cylinder-selective, current Ignition times are relatively far from the map specification lie. The control strokes determined cylinder-selectively can only have a maximum deviation from one another.
Wenn nun in einem Störfall, beispielsweise durch ein größer gewordenes Störgeräuschspektrum, ein Zylinder "taub" geworden ist, d. h., Klopfereignisse für diesen Zylinder nicht mehr er kannt werden, würde die zylinderselektive Klopfregelung den Zündzeitpunkt nicht mehr zurücknehmen, so daß dieser Zylinder in einem stark durch Überbelastung gefährdeten Bereich betrie ben würde. Erfindungsgemäß wird aber nun erkannt, daß bei einem "tauben" Zylinder der ermittelte Regelhub nicht im Kop pelbereich, bezogen auf andere Zylinder liegt, so daß dann für die Klopfregelung dieses Zylinders nicht der ermittelte Regelhub (bei einem völlig tauben Zylinder wäre dieser Regel hub gleich Null), sondern ein Koppelregelhub verwendet wird, der auf den Mittelwert der Regelhübe anderer Zylinder bezogen ist und mit einer Veränderung dieses Mittelwerts ebenfalls verändert wird, so daß auch für einen tauben Zylinder eine weitgehend optimierte Klopfregelung außerhalb einer Gefahren zone durchführbar ist.If now in the event of an accident, for example due to a major noise spectrum, a cylinder has become "deaf" is, d. that is, knock events for that cylinder no longer exist would be known, the cylinder-selective knock control would Do not retard the ignition timing so that this cylinder in an area at high risk of overload would practice. According to the invention, however, it is now recognized that at the determined control stroke of a "deaf" cylinder not in the head pel range, based on other cylinders, so that then not for the knock control of this cylinder Control stroke (this would be the rule for a completely deaf cylinder stroke equals zero), but a coupling control stroke is used, which is based on the average of the control strokes of other cylinders and with a change in this mean, too is changed so that even for a deaf cylinder largely optimized knock control outside of a hazard zone is feasible.
Im entgegengesetzten Fall, wenn für einen bestimmten Zylinder Klopfereignisse durch Störgeräusche ermittelt werden, z. B. durch ein Ventilgeräusch bei nicht korrekt arbeitendem Hydro stößel, die tatsächlich nicht aufgetreten sind, wird die Zün dung weiter als notwendig zurückgenommen. Im ungünstigsten Falle werden sehr viele, tatsächlich nicht vorhandene Klopfer eignisse ermittelt, wodurch die Zündung für diesen Zylinder bis auf einen unteren, maximalen Regelanschlag zurückgefahren würde. Erfindungsgemäß wird aber auch hier erkannt, daß der Regelhub für diesen Störfall an einem Zylinder außerhalb des auf die anderen Zylinder bezogenen Koppelbereichs liegt und daher für eine weitgehend optimierte, weitere Klopfregelung dieses Zylinders dessen Regelhub als Koppelregelhub an den Mittelwert aus anderen Zylindern angekoppelt wird.In the opposite case, if for a particular cylinder Knocking events are determined by noise, e.g. B. due to valve noise when the Hydro is not working correctly pestle, which actually did not occur, becomes the withdrawn further than necessary. In the worst Traps become very many knockers that actually do not exist events determined, causing the ignition for this cylinder reduced to a lower, maximum control stop would. According to the invention, however, it is also recognized here that the Control stroke for this incident on a cylinder outside the to the other cylinders related coupling area and therefore for a largely optimized, further knock control this cylinder whose control stroke as a coupling control stroke to the Average from other cylinders is coupled.
Als Koppelregelhub, wenn der Regelhub des betrachteten Zylin ders nicht im Koppelbereich liegt, könnte dann der gebildete Mittelwert oder der Mittelwert plus einer bestimmten, vorge gebenen und für die Brennkraftmaschine zulässigen Größe ver wendet werden. Vorteilhaft wird jedoch nach Anspruch 2 der Wert des Koppelregelhubs einer Grenze des Koppelbereichs gleichgesetzt. Entsprechend Anspruch 3 wird dann beim Über schreiten des Koppelbereichs durch den betrachteten Regelhub in Richtung "spät" die "Spätgrenze" als Wert für den Koppel regelhub ausgegeben. Dies wäre der Fall, wenn durch einen Störfall für einen Zylinder der Regelhub in Richtung "spät" unzutreffend wegläuft. Bei einer Abweichung des Regelhubs über dem Koppelbereich in Richtung "früh" würde dann die "Frühgrenze" des Koppelbereichs als Koppelregelhub ausge geben.As a coupling control stroke if the control stroke of the cylinder under consideration that is not in the coupling area, then the formed one could Mean or the mean plus a certain, pre-determined given size and allowable for the internal combustion engine be applied. However, is advantageous according to claim 2 Value of the coupling control stroke of a limit of the coupling area equated. According to claim 3 is then the over step through the coupling area through the considered control stroke in the "late" direction, the "late limit" as the value for the paddock control stroke output. This would be the case if by one Incident for a cylinder, the control stroke in the "late" direction runs away incorrectly. In the event of a deviation in the control stroke over the coupling area in the direction of "early" would then "Early limit" of the coupling area as the coupling control stroke give.
Nach Anspruch 4 ist somit der Koppelbereich als eine Art Fen ster um den Mittelwert herum gebildet, mit einer maximalen Ab weichung um den Mittelwert herum, wie sie bei einem ordnungs gemäßen Betrieb als Abweichung für den betrachteten Regelhub in Richtung "spät" und in Richtung "früh" auftreten kann.According to claim 4, the coupling area is thus a kind of fen most around the mean, with a maximum Ab softening around the mean, as with an order proper operation as a deviation for the control stroke considered towards "late" and towards "early".
Insbesondere für den Fall, daß die Grenzen des Koppelbereichs auch als Koppelregelhübe ausgegeben werden, d. h. der jeweils betrachtete Regelhub bei einer Überschreitung des Koppelbe reichs an dessen Grenzen festgehalten wird, kann es je nach Gegebenheiten vorteilhaft sein, eine geringere Abweichung in Richtung "früh" als in Richtung "spät" zuzulassen, da in Rich tung "früh" der für eine Überlastung kritische Bereich liegt.Especially in the event that the limits of the coupling area are also output as coupling control strokes, d. H. each one considered control stroke when the coupling belt is exceeded depending on its borders, it can vary depending on Conditions to be advantageous, a smaller deviation in Approval "early" than direction "late", because in Rich tion "early" is the critical area for overload.
Bei der Betrachtung eines bestimmten Zylinders werden nach An spruch 6 für eine geeignete Mittelwertbildung die Regelhübe aller anderen Zylinder herangezogen. Dadurch wird einerseits ein für einen Vergleich und das Erkennen einer Störung bei der Erfassung von Klopfereignissen zutreffender Koppelbereich gebildet und andererseits dieser eine Zylinder im Störfall an den durch alle anderen Zylinder gebildeten Mittelwert ange koppelt.When considering a particular cylinder, according to An Proposition 6 for a suitable averaging the control strokes of all other cylinders. This will on the one hand one for a comparison and detecting a malfunction coupling area applicable to the detection of knocking events formed and on the other hand this one cylinder in the event of a fault the mean value formed by all other cylinders couples.
Bei einer Ausführung einer gattungsgemäßen, zylinderselekti ven Klopfregelung mit mehreren, an sich bekannten Klopfsenso ren, sind jeweils einem Klopfsensor mehrere Zylinder für eine zylinderselektive Erfassung von Klopfereignissen zugeordnet, wobei der Ausfall eines Klopfsensors in der Verarbeitungsein richtung erkennbar ist. Bisher mußten beim Ausfall eines sol chen Klopfsensors die Regelhübe für die betroffenen Zylinder aus Sicherheitsgründen maximal auf einen nicht optimierten Be reich zurückgefahren werden. Nach Anspruch 5 wird nun unter Verwendung der erfindungsgemäßen Grundidee vorgeschlagen, beim Ausfall eines Klopfsensors eine Kopplung an den Mittel wert der Regelhübe der dem (oder den) intakten Klopfsensor zu geordneten Zylindern durchzuführen. Insgesamt wird die Brenn kraftmaschine auch bei bestimmten Störungen im Erfassungs system für die Klopfereignisse weiter in einem für die Brenn kraftmaschine ungefährlichen und unkritischen und weitgehend noch optimierten Zündwinkelbereich betrieben.When executing a generic, cylinder-selective ven knock control with several known knock sensors ren, a knock sensor are multiple cylinders for one assigned cylinder-selective detection of knock events, the failure of a knock sensor being processed direction is recognizable. Previously, if a sol knock sensor the control strokes for the cylinders concerned for security reasons at most to a non-optimized loading be richly reduced. According to claim 5 is now under Proposed use of the basic idea according to the invention if a knock sensor fails, a coupling to the center value of the control strokes of the intact knock sensor (s) orderly cylinders. Overall, the Brenn engine even with certain disturbances in the detection system for the knocking events further in one for the burning engine harmless and uncritical and largely still optimized ignition angle range operated.
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to a drawing.
Es zeigenShow it
Fig. 1 ein Diagramm, das die Lage der Klopfgrenze in Abhängig keit der Last und des Zündwinkels zeigt, Fig. 1 is a diagram showing the position of the knock limit in Depending ness of the load and of the ignition angle,
Fig. 2 ein Diagramm, das die ordnungsgemäße Funktion einer zylinderselektiven Klopfregelung für einen Zylinder darstellt, Fig. 2 is a diagram illustrating the proper function of a cylinder-selective knock control for one cylinder,
Fig. 3 ein Diagramm, das die Mittelwertbildung aus den Regel hüben der anderen Zylinder veranschaulicht, Figure 3 is a diagram showing strokes, the averaging of the rule illustrates the other cylinder.,
Fig. 4 ein Diagramm, das die Ankopplung einer fehlerhaften Regelung für einen Zylinder an die Regelung der ande ren Zylinder zeigt und Fig. 4 is a diagram showing the coupling of a faulty control for one cylinder to the control of the other cylinder and
Fig. 5 eine Darstellung für die Ankopplung beim Ausfall eines Klopfsensors. Fig. 5 is an illustration for the coupling in the event of a knock sensor failure.
In Fig. 1 ist die Abhängigkeit des Drehmoments von der Zünd zeitpunkteinstellung αz angegeben. Bei geringer Last ist die Kurve 1 relativ flach und die Klopfgrenze 2 liegt weit vom Maximum der Kurve 1 ab. Die Brennkraftmaschine wird zweck mäßig am Punkt 3, d. h. im Maximum betrieben, wobei keine klopfenden Verbrennungen auftreten.In Fig. 1, the dependence of the torque of the ignition timing adjustment α z indicated. At low load, curve 1 is relatively flat and knock limit 2 is far from the maximum of curve 1 . The internal combustion engine is expediently operated at point 3 , ie at maximum, with no knocking burns occurring.
Die Kurve 4 stellt etwa den Halblastbereich dar, ist stärker gekrümmt und die Klopfgrenze 2 ist näher an den Maximumpunkt 5, in dem die Brennkraftmaschine optimal betrieben wird, herangerückt.The curve 4 represents approximately the half-load range, is more curved and the knock limit 2 has moved closer to the maximum point 5 , in which the internal combustion engine is operated optimally.
Die Kurve 6 stellt den Vollastbereich dar, wobei die Klopf grenze 2 vor dem Maximum liegt, d. h. im Bereich zwischen den Kurven 4 und 6 sind bei optimiertem Betrieb Klopfereignisse zu erwarten, so daß insbesondere in diesem Bereich die Klopf regelung aktiv ist. Auf der Kurve 6 ist der optimale Betriebs punkt 7 eingezeichnet, der gerade kurz vor der Klopfgrenze 2 liegt. Der Doppelpfeil 8 soll das Herantasten der aktuellen Zündzeitpunktvorgabe an diesen Punkt 7 mit Hilfe der Klopf regelung andeuten.Curve 6 represents the full-load range, knock limit 2 being before the maximum, ie knock events are to be expected in the region between curves 4 and 6 with optimized operation, so that the knock control is active in this area in particular. On the curve 6 , the optimal operating point 7 is located , which is just before the knock limit 2 . The double arrow 8 is intended to indicate the approach of the current ignition timing at this point 7 with the help of the knock control.
Im Diagramm der Fig. 2 ist nach oben der Wert des Zündwinkels αz mit der Richtung nach früher Zündung über die nach rechts weisende Zeitachse aufgetragen. Die horizontal verlau fende, strichlierte Linie entspricht einer Kennfeldvorgabe αv für den Zündzeitpunkt aus einem fest abgelegten Kennfeld zu einem bestimmten Betriebspunkt für einen ersten Zylinder (Zylinder 1). Diese Kennfeldvorgabe αv ist so gewählt, daß die Brennkraftmaschine bzw. der Zylinder 1 bei üblichen Be triebsbedingungen nahe an der Klopfgrenze betrieben wird und somit vereinzelt Klopfereignisse auftreten können. Dieser Zu stand ist im Zeitintervall a dargestellt, wo mit Hilfe der an sich bekannten Klopfregelung diese Kennfeldvorgabe beim Auf treten von Klopfereignissen (K) um einen Schritt (Spät-Korrek turwert SK) auf einen Regelhub für einen aktuellen Zündzeit punkt (dargestellt durch die Kurve 9) in Richtung "spät" zu rückgenommen wird. Bei einem weiteren Ausbleiben von Klopfer eignissen wird dann der Wert für den aktuellen Zündzeitpunkt um einen Schritt (Früh-Korrekturwert FK) in Richtung Frühzün dung wieder auf die Kennfeldvorgabe αv hingeführt. In the diagram in FIG. 2, the value of the ignition angle α z is plotted with the direction of early ignition over the time axis pointing to the right. The horizontally running, dashed line corresponds to a map specification α v for the ignition timing from a stored map at a specific operating point for a first cylinder (cylinder 1 ). This map specification α v is selected so that the internal combustion engine or the cylinder 1 is operated under normal operating conditions close to the knock limit and thus knocking events can occur occasionally. This state is shown in the time interval a, where with the help of the knock control known per se, this map specification when knocking events occur (K) by one step (late correction value SK) on a control stroke for a current ignition point (represented by the curve 9 ) is withdrawn towards "late". If there is a further lack of knockers, the value for the current ignition point is then brought back one step (early correction value FK) in the direction of early ignition to the characteristic map specification α v .
Durch Veränderungen von Betriebsparametern, beispielsweise nach dem Betanken und allmählichen Durchmischen mit einem Kraftstoff schlechterer Qualität treten im Zeitintervall b nacheinander vermehrt Klopfereignisse auf. Damit werden die aktuellen Zündzeitpunkte (Kurve 9) nacheinander weiter von der ursprünglichen Kennfeldvorgabe αv in Richtung "spät" weg bewegt (Pfeil 10). Die Klopfregelung pendelt sich dann auf einem tieferen Niveau wieder ein, wie dies im Zeitintervall c dargestellt ist.Due to changes in operating parameters, for example after refueling and gradual mixing with a poorer quality fuel, knocking events occur more and more in the time interval b. Thus, the current ignition times (curve 9 ) are successively moved further away from the original map specification α v in the "late" direction (arrow 10 ). The knock control then levels off again at a lower level, as is shown in the time interval c.
In Fig. 2 ist ein aktueller Regelhub Rh1 für den betrachteten Zylinder 1 eingezeichnet. Dieser Regelhub Rh1 wird jeweils mit einem Koppelbereich KB (sh. Fig. 4) daraufhin verglichen, ob er mit seinem Wert noch innerhalb dieses Koppelbereichs KB liegt.A current control stroke R h1 for the cylinder 1 under consideration is shown in FIG. 2. This control stroke R h1 is compared with a coupling area KB (see FIG. 4) to determine whether its value is still within this coupling area KB.
Die Lage des Koppelbereichs KB ist insgesamt veränderlich und wird durch die Lage des Mittelwerts h2-6 bestimmt (im vorlie genden Ausführungsbeispiel ist eine Sechszylinder-Brennkraft maschine angenommen). Die Mittelwertbildung ist schematisch in Fig. 3 dargestellt.The position of the coupling area KB is variable overall and is determined by the position of the mean value h2-6 (in the present exemplary embodiment, a six-cylinder internal combustion engine is assumed). The averaging is shown schematically in FIG. 3.
Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Lage und Größe des Koppel bereichs KB durch den Mittelwert h2-6 und eine beidseitig gebildete, maximale und durch die Werte -A und +A gebildete Abweichung bestimmt ist.From Fig. 4 it can be seen that the position and size of the coupling area KB is determined by the mean value h2-6 and a maximum deviation formed on both sides and by the values -A and + A.
In Fig. 4 sind drei unterschiedliche Fälle eingezeichnet:
Im Bereich a der Fig. 4 liegt der Regelhub Rh1 innerhalb des
Koppelbereichs KB. Dies bedeutet, daß für die zylinderselekti
ve Klopfregelung des Zylinders 1 keine erkennbaren Störungen
vorliegen und die Klopfregelung insoweit ordnungsgemäß arbei
tet.In Fig. 4, three different cases are shown:
In area a of FIG. 4, the control stroke R h1 lies within the coupling area KB. This means that there are no recognizable faults for the cylinder-selective knock control of the cylinder 1 and the knock control works properly.
Im Bereich b der Fig. 4 wird dagegen für den Zylinder 1 kein Regelhub Rh1 ausgegeben, wobei jedoch der Mittelwert h2-6 der anderen Zylindern und damit der Koppelbereich KB relativ weit von der Kennfeldvorgabe αv entfernt liegen. Daraus ist zu erkennen, daß für den Zylinder 1 eine Störung bei der Er fassung von Klopfereignissen vorliegt, da es nicht möglich ist, daß der Zylinder 1 direkt an der Kennfeldvorgabe αv und die anderen Zylinder in einem in Richtung "spät" zurückge regelten Bereich betrieben werden. Für den Zylinder 1 werden somit hier keine Klopfereignisse erfaßt, obwohl diese (auf grund der Betrachtung der anderen Zylinder) vorliegen müssen. Der Zylinder 1 würde damit ohne Zurücknahme des Zündzeit punkts in einer Zone mit der Gefahr einer Beschädigung und Zerstörung betrieben. Erfindungsgemäß wird daher ein Koppel regelhub Rh1(-A) ausgegeben und damit der Zylinder 1 aus der Gefahrenzone gezogen. Dieser Koppelregelhub Rh1(-A) ent spricht der oberen Grenze (Frühgrenze) des Koppelbereichs KB.In contrast, in region b of FIG. 4, no control stroke R h1 is output for cylinder 1 , although the mean value h2-6 of the other cylinders and thus the coupling region KB are relatively far away from the map specification α v . From this it can be seen that there is a malfunction in the detection of knocking events for the cylinder 1 , since it is not possible for the cylinder 1 directly at the map specification α v and the other cylinders in a region regulated back in the "late" direction operate. Knock events are therefore not recorded for cylinder 1 , although these must be present (based on the consideration of the other cylinders). The cylinder 1 would thus operate without reducing the ignition point in a zone with the risk of damage and destruction. According to the invention, a coupling control stroke R h1 (-A) is therefore output and the cylinder 1 is thus pulled out of the danger zone. This coupling control stroke R h1 (-A) corresponds to the upper limit (early limit) of the coupling area KB.
Im Bereich c der Fig. 4 ist weiter ein Störfall bei der Erfas sung von Klopfereignissen für den Zylinder 1 dargestellt, wo bei zuviele (tatsächlich nicht vorhandene) Klopfereignisse er faßt werden, so daß der Regelhub Rh1 nach unten ggfs. bis zum Anschlag wegläuft. Durch Vergleich mit dem Mittelwert h2-6 bzw. dem Koppelbereich KB wird erkannt, daß diese große Rück nahme der Zündung für den Zylinder 1 auf eine Störung zurück zuführen ist. Beim Verlassen des Koppelbereichs KB über die untere Grenze hinaus wird daher erfindungsgemäß ein Koppel regelhub Rh1(+A) entsprechend dem Wert für die untere Grenze (Spätgrenze) des Koppelbereichs KB weiter ausgegeben und damit die Klopfregelung für den Zylinder 1 an den Mittelwert h2-6 der anderen Zylinder angekoppelt. Damit wird auch der Zylinder 1 trotz der Störung bei der Erfassung der Klopfer eignisse in einem weitgehend optimierten Bereich weiter be trieben.In area c of FIG. 4, a malfunction in the detection of knocking events for cylinder 1 is shown, where if too many (actually non-existent) knocking events are detected, so that the control stroke R h1 may run down as far as it will go . By comparison with the mean value h2-6 or the coupling area KB it is recognized that this large withdrawal of the ignition for the cylinder 1 is due to a fault. When leaving the coupling area KB beyond the lower limit, a coupling control stroke R h1 (+ A) corresponding to the value for the lower limit (late limit) of the coupling area KB is therefore further output and the knock control for the cylinder 1 at the mean value h2- 6 of the other cylinders coupled. This means that the cylinder 1 will continue to operate despite the malfunction in the detection of the knockers in a largely optimized area.
Im Zusammenhang mit Fig. 5 wird eine Brennkraftmaschine mit sechs Zylindern und zwei Klopfsensoren betrachtet, wobei ein Klopfsensor zur zylinderselektiven Erfassung der Klopfereig nisse für die Zylinder 1, 2, 3 und ein zweiter Klopfsensor den Zylindern 4, 5, 6 zugeordnet ist. Es ist nun der Fall dar gestellt, daß der Klopfsensor für die Zylinder 1, 2, 3 ausge fallen ist. Bisher mußte dann die Klopfregelung für diese Zy linder aus Sicherheitsgründen maximal an den unteren Anschlag zurückgefahren werden.In connection with Fig. 5, an internal combustion engine with six cylinders and two knock sensors is considered, wherein a knock sensor for cylinder-selective detection of the Klopfereig nit for cylinders 1, 2, 3 and a second knock sensor to the cylinders 4, 5, 6 is associated. It is now the case that the knock sensor for the cylinders 1 , 2 , 3 has fallen out. So far, the knock control for these Zy cylinder had to be moved back to the lower stop for safety reasons.
Erfindungsgemäß wird gemäß Fig. 5 ein Mittelwert h4-6 aus den Regelhüben der anderen Zylinder 4 bis 6 gebildet, deren Klopfsensor ordnungsgemäß arbeitet. Angekoppelt an diesen Mit telwert h4-6 und vergrößert um einen geringen Sicherheitsab stand +A werden für die Zylinder 1, 2 und 3 Koppelregelhübe Rh1(+A), Rh2(+A) und Rh3(+A) in der gleichen Größe ausgege ben. Dadurch ist sichergestellt, daß einerseits trotz Aus falls eines Klopfsensors die betroffenen Zylinder in keinem gefährdeten Bereich betrieben werden und andererseits eine weitgehende Optimierung, angekoppelt an den Mittelwert der anderen Zylinder, erhalten bleibt.According to the invention shows a mean value is in accordance. 5 formed h4-6 of the control strokes of the other cylinders 4 to 6, the knock sensor is operating properly. Coupled to this mean value h4-6 and increased by a small safety distance + A, coupling hubs R h1 (+ A) , R h2 (+ A) and R h3 (+ A) are the same for cylinders 1 , 2 and 3 Output size. This ensures that, on the one hand, in spite of a knock sensor, the cylinders concerned are not operated in any endangered area and, on the other hand, extensive optimization, coupled to the mean value of the other cylinders, is retained.
Claims (7)
mit einem Ausgangsniveau entsprechend einer Kennfeldvor gabe (αv), die aus einem in Abhängigkeit von Betriebs parametern fest abgelegten Kennfeld als Vorgabe für den Zündzeitpunkt jeweils zu einem bestimmten Betriebspunkt der Brennkraftmaschine ausgegeben wird,
beim Auftreten von Klopfereignissen (K) diese zylinder selektiv, d. h. jedem Zylinder zugeordnet, erfaßt und die Kennfeldvorgabe (αv) zylinderselektiv jeweils um einen Schritt durch einen Spät-Korrekturwert (SK) zu einem zylinderselektiven Regelhub (Rh) auf einen Wert für einen aktuellen Zündzeitpunkt in Richtung "spät" modifiziert und zurückgenommen wird und
beim weiteren Ausbleiben von Klopfereignissen (K) der Wert für den aktuellen Zündzeitpunkt jeweils um einen Schritt durch einen Früh-Korrekturwert (FK) zu einem Regelhub (Rh) in Richtung "früh" wieder auf die Kennfeldvorgabe hinge führt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wert des zylinderselektiv ermittelten Regelhubs (Rh1) für jeweils einen bestimmten Zylinder (Zylinder 1), mit einem Koppelbereich (KB) verglichen wird,
wobei der Koppelbereich (KB) aus einem Mittelwert der Regelhübe (h2-6; h4-6) anderer Zylinder (Zylinder 2 bis 6; Zylinder 4 bis 6) plus einer festgelegten Abweichung (+A; -A) gebildet ist und
daß für den Fall, wenn der zylinderselektiv ermittelte Regelhub (Rh1) des betrachteten Zylinders (Zylinder 1) nicht im Koppelbereich (KB) liegt, die Kennfeldvorgabe αv) nicht um den ermittelten Regelhub (Rh1), sondern um einen mit diesem Mittelwert gekoppelten Koppelregelhub (Rh1(+A); Rh1(-A)) für einen aktuellen Zündzeitpunkt zu rückgenommen wird.1. Cylinder-selective knock control of a spark-ignited internal combustion engine with several cylinders,
with an output level corresponding to a map (α v ), which is output from a map that is stored as a function of operating parameters as a default for the ignition point at a specific operating point of the internal combustion engine,
when knocking events (K) occur, these cylinders are selected, that is to say assigned to each cylinder, and the map specification (α v ) is cylinder-selectively one step at a time through a late correction value (SK) to a cylinder-selective control stroke (R h ) to a value for current ignition timing in the direction of "late" is modified and withdrawn and
if knocking events (K) are still absent, the value for the current ignition point is led one step at a time through an early correction value (FK) to a control stroke (R h ) in the "early" direction,
characterized,
that the value of the control stroke (R h1 ) determined for a specific cylinder (cylinder 1) is compared with a coupling area (KB),
wherein the coupling area (KB) is formed from an average of the control strokes ( h2-6 ; h4-6 ) of other cylinders (cylinders 2 to 6; cylinders 4 to 6) plus a defined deviation (+ A; -A) and
that if the cylinder-selectively determined control stroke (R h1 ) of the cylinder under consideration (cylinder 1) is not in the coupling area (KB), the map specification α v ) is not about the determined control stroke (R h1 ) but about one with this mean value coupled coupling control stroke (R h1 (+ A) ; R h1 (-A) ) is withdrawn for a current ignition timing.
mit mehreren Klopfsensoren, wobei jeweils einem Klopfsen sor mehrere Zylinder für eine zylinderselektive Erfassung von Klopfereignissen zugeordnet sind und der Ausfall eines Klopfsensors ermittelbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Ausfall eines Klopfsensors (Ausfall des Klopfsen sors für die Zylinder 1, 2, 3) der Mittelwert (h4-6) für den Koppelbereich (KB) aus Regelhüben (Rh4, Rh5, Rh6) der anderen, wenigstens einem intakten Klopfsensor zugeordne ten Zylindern (Zylinder 4, 5, 6) gebildet wird.7. cylinder-selective knock control according to one of claims 1 to 5,
with a plurality of knock sensors, a knock sensor being assigned several cylinders for a cylinder-selective detection of knock events and the failure of a knock sensor being ascertainable,
characterized,
that in the event of a knock sensor failure (failure of the knock sensor for cylinders 1, 2, 3), the mean value ( h4-6 ) for the coupling area (KB) from control strokes (R h4 , R h5 , R h6 ) of the other, at least one intact Knock sensor assigned cylinders (cylinders 4, 5, 6) is formed.
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