DE4321782C2 - Klopfunterdrückungsvorrichtung und -Verfahren für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung - Google Patents

Klopfunterdrückungsvorrichtung und -Verfahren für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung

Info

Publication number
DE4321782C2
DE4321782C2 DE4321782A DE4321782A DE4321782C2 DE 4321782 C2 DE4321782 C2 DE 4321782C2 DE 4321782 A DE4321782 A DE 4321782A DE 4321782 A DE4321782 A DE 4321782A DE 4321782 C2 DE4321782 C2 DE 4321782C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
knock
signal
engine
peak value
analog
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE4321782A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4321782A1 (de
Inventor
Wataru Fukui
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of DE4321782A1 publication Critical patent/DE4321782A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4321782C2 publication Critical patent/DE4321782C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/152—Digital data processing dependent on pinking
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D1/00—Measuring arrangements giving results other than momentary value of variable, of general application
    • G01D1/12—Measuring arrangements giving results other than momentary value of variable, of general application giving a maximum or minimum of a value
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
    • G01L23/22—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines
    • G01L23/221—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines
    • G01L23/225—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines circuit arrangements therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klopfunterdrückungsvorrichtung und ein Klopfunterdrückungsverfahren, für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung (nachstehend einfach als "Motor" bezeichnet), beispielsweise einen Mehrzylinder-Kraftfahrzeugmotor.
Motorklopfen stellt eine Form nicht normaler Motorschwingungen dar, die auftreten, wenn der Zündtakt des Motors nicht zu dem momentanen Betriebszustand des Motors paßt. Das Auftreten von Klopfen bei einem Motor verringert nicht nur den Fahrkomfort und erhöht den Brennstoffverbrauch des Fahrzeugs, in welchem der Motor angebracht ist, sondern kann auch den Motor beschädigen.
Daher sind Kraftfahrzeugmotoren typischerweise mit Klopfunterdrückungsvorrichtungen ausgerüstet, welche das Auftreten von Klopfen ermitteln, und dann den Zündzeitpunkt in Verzögerungswinkelrichtung einstellen, bis das Klopfen aufhört.
Aus der US-5,109,820 ist eine Klopfunterdrückungsvorrichtung für einen Motor bekannt, welche über eine Klopfmeßeinrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Klopfsignales verfügt, über einen Spitzenwertsensor zur Messung eines Spitzenwertes des Klopfsignales und zur Erzeugung eines analogen Spitzenwertsignals, welches den Spitzenwert anzeigt, und über einen an den Spitzenwertsensor angeschlossenen Analog/Digitalwandler zur Umwandlung des Spitzenwertsignales in ein Digitalsignal. Ferner umfaßt die beschriebene Klopfunterdrückungsvorrichtung eine Recheneinrichtung, welche eine Klopferfassungsschwelle berechnet. Bei der in US 5,109,820 beschriebenen Klopfunterdrückungsvorrichtung ist nur der Spitzenwertsensor als Hardware-Bauteil ausgebildet, d. h. die übrigen Bauteile sind als Software in einer elektronischen Steuereinheit ausgebildet.
Aus der US-4,356,551 ist ein Klopferfassungsverfahren bekannt, bei welchem die Vibrationen eines Motors erfaßt werden, die Spitzenwerte der Vibrationen abgetastet werden, der abgetastete Wert analog/digital gewandelt wird und für eine bestimmte Anzahl von Abtastzeiten gespeichert wird, um somit den Mittelwert für jeden Zylinder zu erhalten. Dann wird die Frequenz solcher Ereignisse festgestellt, bei welchen das Verhältnis zwischen dem abgetasteten Spitzenwert und dem Mittelwert einen Bezugswert überschreitet, und es wird auf Auftreten von Klopfen geschlossen, wenn die Frequenz der Ereignisse in irgendeinem der Zylinder den vorbestimmten Wert überschreitet, oder wenn die mittlere Frequenz der Ereignisse in sämtlichen Zylindern einen anderen, vorbestimmten Wert überschreitet. Als Reaktion auf das Auftreten von Klopfen wird der Zündtakt verzögert.
Aus US-4,741,310 und US-4,875,450 sind weitere Zündtakt- Steuervorrichtungen bekannt.
Wenn bei einer konventionellen Klopfunterdrückungsvorrichtung während des Arbeitshubes Zylinders mit der Nummer n in der Zündreihenfolge des Motors Klopfen ermittelt wird, so ist die Bearbeitungszeit der Klopfunterdrückungsvorrichtung so, daß nicht genug Zeit zur Verfügung steht, um den Zündtakt für den nächsten Zylinder (Zylinder n+1) in der Zündreihenfolge einzustellen, um das Klopfen zu kompensieren, insbesondere bei hohen Motordrehzahlen, und der früheste Zylinder, für welchen der Zündtakt eingestellt werden kann, ist der Zylinder mit der Nummer (n+2) in der Zündreihenfolge. Mit anderen Worten besteht immer eine Verzögerung um einen Zylinder, nachdem das Klopfen ermittelt wurde, bevor der Zündtakt nachgestellt werden kann, um das Klopfen zu kompensieren. Daher besteht ein Bedürfnis nach einer Klopfunterdrückungsvorrichtung mit schnellerer Reaktionszeit.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klopfunterdrückungsvorrichtung und ein Klopfunterdrückungsverfahren für einen Motor zur Verfügung zu stellen, welche eine kürzere Reaktionszeit aufweisen als eine konventionelle Klopfunterdrückungsvorrichtung bzw. ein konventionelles Verfahren und welche sofort den Zündtakt des Motors einstellen können wenn Klopfen ermittelt wird.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Klopfunterdrückungs­ vorrichtung, mit den in Anspruch 1 beschriebenen Merkmalen, sowie durch ein Klopfunterdrückungsverfahren, das die in Anspruch 6 beschriebenen Schritte umfaßt.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Da bei der vorliegenden Erfindung eine Analog/Digitalwandlung eines Spitzenwertsignals bei kleineren Intervallen durchgeführt wird als ein Verzögerungswinkel berechnet wird, kann die Umwandlung fertiggestellt werden, bevor die Verzögerungswinkelberechnung stattfindet. Daher kann die zur Berechnung des Zündtaktes erforderliche Zeit um die Zeit verkürzt werden, welche zur Ausführung der Analog/Digitalwandlung nötig ist, und dies ermöglicht es, den Zündtakt zur Kompensierung des Klopfens unmittelbar dann einzustellen, nachdem in einem Zylinder des Motors ein Klopfen festgestellt wurde.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Klopfunterdrückungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 2 ein Signalformdiagramm von Signalen, die während des Betriebs der Ausführungsform von Fig. 1 erzeugt werden.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, welches das grundsätzliche Konzept des Aufbaus der vorliegenden Ausführungsform erläutert, die bei einer nicht dargestellten Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung eingesetzt wird, beispielsweise einem Automobilmotor. Das Klopfen des Motors wird durch einen oder mehrere konventionelle Klopfsensoren 1 erfaßt, die auf dem Motor angebracht sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Klopfsensor 1 ein Gerät wie beispielsweise ein Beschleunigungsmesser, welches ein Klopfsignal K erzeugt, welches mechanische Schwingungen des Motors anzeigt.
Alternativ hierzu kann der Klopfsensor 1 auch als ein Gerät ausgebildet sein, welches die Drucke innerhalb der Zylinder des Motors erfaßt. Das Klopfsignal K von dem Klopfsensor 1 wird einer elektronischen Steuereinrichtung 40 eingegeben, beispielsweise einem Mikrocomputer.
Ein Bezugspositionssensor 2 erzeugt ein Bezugspositionssignal T, welches jeden Zeitpunkt angibt, an welchem sich einer der Kolben des Motors in einer vorbestimmten Position in bezug auf den oberen Totpunkt (TDC) befindet. Die Linie (a) von Fig. 2 gibt ein Beispiel für das Bezugspositionssignal T. Bei der vorliegenden Ausführungsform umfaßt es eine Impulskette, wobei jeder Impuls eine Anstiegsflanke in einer ersten Bezugsposition hat, beispielsweise 75° BTDC ("vor dem oberen Totpunkt"), und eine abfallende Flanke bei einer zweiten Bezugsposition, beispielsweise 5° BTDC. Die Werte der ersten und zweiten Bezugsposition sind nicht kritisch, und können sich von den bei dieser Ausführungsform verwendeten Werten unterscheiden. Sensoren zur Erzeugung eines Bezugspositionssignals dieser Art sind im Stand der Technik wohlbekannt. Beispielsweise kann der Bezugspositionssensor 2 ein konventioneller Sensor zur Erfassung der Drehung der Kurbelwelle oder der Nockenwelle des Motors sein. Das Bezugspositionssignal T wird der Steuerung 40 eingegeben.
Ein oder mehrere konventionelle Sensoren 2 erfassen verschiedene Betriebszustände des Motors und versorgen die Steuerung 40 mit entsprechenden Betriebszustandsignalen D, welche die gemessenen Betriebszustände anzeigen. Die Betriebszustände können sämtliche Zustände sein, die typischerweise zur Ermittlung und Festlegung des Zündtaktes eines Motors verwendet werden, beispielsweise die Belastung des Motors. Die Belastung kann durch unterschiedliche Verfahren unter Verwendung konventioneller Sensoren ermittelt werden, beispielsweise durch Ermittlung des Öffnungsgrades eines Drosselventils für den Motor, oder durch Messung der Luftflußrate in den Motor hinein.
Auf der Grundlage der von den Sensoren 1 bis 3 eingegebenen Signale steuert die Steuerung 40 den Zündtakt des Motors. Die Steuerung 40 weist einen Klopfstärkesensor 41 auf, der den Pegel des Klopfsignals K während eines vorbestimmten Zeitraums ermittelt. Ein Spitzenwertsensor 42 erzeugt ein Spitzenwertsignal Hk, welches den Spitzenwert der Spannung des Klopfsignals K angibt. Der Spitzenwertsensor 42 kann eine konventionelle Spitzenwert-Halteschaltung sein, oder beispielsweise eine Integrierschaltung. Das Spitzenwertsignal Hk bleibt konstant, bis die Spannung des Klopfsignals K auf einen neuen Spitzenwert ansteigt, oder der Spitzenwertsensor 42 zurückgesetzt wird. Die Signale T und D von dem Sensor 2 bzw. 3 sowie das Spitzenwertsignal Hk werden einem Zündzeitpunktsteuerabschnitt 50 innerhalb der Steuerung 40 zugeführt.
Der Zündzeitpunktsteuerabschnitt 50 umfaßt einen A/D-Wandler (Analog/Digitalwandler) 51, der das Spitzenwertsignal Hk empfängt und wiederholt eine Analog/Digitalwandlung in vorbestimmten Zeitintervallen durchführt. Die Länge der Intervalle, τAD, ist vorzugsweise so klein wie möglich, und kann in der Größenordnung der Zeit liegen (üblicherweise einige 10 µs), die für den A/D-Wandler 51 erforderlich ist, um eine A/D-Wandlung des Spitzenwertsignals Hk durchzuführen. Der Digitalwert des Spitzenwertsignals Hk wird einem Speicher 52 eingegeben, welcher den jüngsten Wert speichert, der von dem A/D-Wandler 51 erzeugt wurde. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Länge τAD kleiner als der Zeitraum der ersten oder zweiten Bezugsposition, so daß eine A/D-Wandlung mehrfach während des Intervalls zwischen aufeinanderfolgenden Erscheinungen der ersten Bezugsposition oder während des Intervalls zwischen aufeinanderfolgenden Erscheinungen der zweiten Bezugsposition erfolgen kann.
Eine Berechnungseinrichtung 55 für den grundlegenden Zündtakt berechnet einen grundlegenden Zündtakt Θ₀ für den Motor, auf der Grundlage der momentanen Betriebsbedingungen des Motors, beispielsweise der Motordrehzahl, die durch das Bezugspositionssignal T angegeben wird, und anderer Motorbetriebszustände, welche durch die Betriebszustandssignale D gegeben sind. Der grundsätzliche Zündtakt Θ₀ gibt die Anzahl an Geraden der Kurbelwellendrehung seit dem Auftreten einer der Bezugspositionen bis zu dem Kurbelwellenwinkel an, an welchem in einem Zylinder des Motors eine Zündung erfolgen soll. Algorithmen zur Verwendung bei der Berechnung eines grundsätzlichen Zündtaktes Θ₀ sind im Stand der Technik wohlbekannt, und es kann jeder geeignete Algorithmus eingesetzt werden. Typischerweise ermittelt die Berechnungseinrichtung 55 für den grundsätzlichen Zündtakt den grundsätzlichen Zündtakt Θ₀ durch Bezugnahme auf einen Kennlinienfeldspeicher, in welchem Werte des grundsätzlichen Zündtaktes Θ₀ als Funktion unterschiedlicher Betriebsparameter des Motors gespeichert sind.
Der Speicher 52 ist mit einer Berechnungseinrichtung 53 für den Verzögerungswinkel verbunden, welcher in Reaktion auf das Bezugspositionssignal T arbeitet. Bei einem Auftreten einer der Bezugspositionen, angezeigt durch das Bezugspositionssignal T, liest die Berechnungseinrichtung 53 für den Verzögerungswinkel den jüngstens Wert des digitalisierten Spitzenwertsignals Hk ein, welcher in dem Speicher 52 gespeichert ist, und vergleicht ihn mit einem vorbestimmten Pegel, um einen Verzögerungswinkel Θk zur Verwendung bei der Verzögerung des grundsätzlichen Zündtaktes Θ₀ zu berechnen, um Klopfen zu unterdrücken.
Der Wert des Verzögerungswinkels Θk hängt von dem Wert des in dem Speicher 52 gespeicherten Spitzenwertsignals Hk ab. Falls kein Klopfen auftritt, so ist das Spitzenwertsignal Hk gleich 0, und liegt unter dem vorbestimmten Pegel, so daß die Berechnungseinrichtung 53 für den Verzögerungswinkel den Verzögerungswinkel Θk auf Null setzt. Liegt der Wert des Spitzenwerthaltesignals Hk in dem Speicher 53 oberhalb des vorbestimmten Wertes, wodurch angezeigt wird, daß ein Klopfen auftritt, so setzt die Berechnungseinrichtung 53 für den Verzögerungswinkel den Verzögerungswinkel Θk auf einen Wert ungleich Null, beispielsweise 30 Kurbelwellendrehung.
Der grundsätzliche Zündtakt Θ₀ und der Verzögerungswinkel Θk werden einer Berechnungseinrichtung 56 für den endgültigen Zündtakt zugeführt, welche einen endgültigen Zündtakt Θ gemäß nachstehender Formel berechnet:
Θ=Θ₀ + Θk.
Die Berechnungseinrichtung 56 für den endgültigen Zündtakt schaltet dann einen Treibertransistor 6, der an die Primärwicklung einer Zündspule 7 für den Motor angeschlossen ist, entsprechend dem endgültigen Zündtakt e. Wenn ein Zeitraum entsprechend dem endgültigen Zündtakt e seit dem Auftreten einer der Bezugspositionen abgelaufen ist, wird nämlich der Primärstrom der Zündspule 7 durch den Treibertransistor 6 abgeschaltet, und eine Zündkerze 8, die an die Sekundärwicklung der Zündspule 7 angeschlossen ist, wird zur Zündung veranlaßt. Wenn daher kein Klopfen auftritt und der Verzögerungswinkel Θk gleich Null ist, so ist der endgültige Zündtakt Θ gleich dem grundlegenden Zündtakt Θ₀, und wenn ein Klopfen auftritt und der Verzögerungswinkel Θk einen von Null verschiedenen Wert aufweist, so ist der endgültige Zündtakt Θ größer als der grundlegende Zündtakt Θ₀, und die Zündung des Motors wird in bezug auf den grundlegenden Zündtakt Θ₀ verzögert.
Nach beendetem Einlesen von Information aus dem Speicher 52 stellt die Berechnungseinrichtung 53 für den Verzögerungswinkel ein Steuersignal für einen Rücksetzabschnitt 54 zur Verfügung, der ein Rücksetzsignal R für den Spitzenwertsensor 42 erzeugt, wodurch veranlaßt wird, daß das Spitzenwertsignal Hk auf Null zurückgesetzt wird.
Ist der Wert des Verzögerungswinkels Θk nicht zur Unterdrückung des Klopfens ausreichend, und wird weiterhin ein Klopfsignal K mit zumindest einem vorbestimmten Pegel erzeugt, so erhöht die Berechnungseinrichtung 53 für den Verzögerungswinkel weiterhin den Verzögerungswinkel Θk stufenweise, bis das Klopfen unterdrückt wird. Wenn allerdings der Verzögerungswinkel Θk annähernd 10° erreicht, so wird ermittelt, daß eine fehlerhafte Erfassung von Klopfen stattfindet, und es erfolgt keine weitere Erhöhung des Verzögerungswinkels Θk, selbst wenn das Klopfsignal K weiterhin auf einem Pegel bleibt, welcher Klopfen anzeigt.
Wird das Klopfen durch Verzögerung des Zündzeitpunktes unterdrückt, und fällt das Klopfsignal K unter den Pegel, welcher Klopfen anzeigt, so verringert die Berechnungseinrichtung 53 für den Verzögerungswinkel den Verzögerungswinkel Θk in Richtung auf Null, und der endgültige Zündtakt Θ wird auf den grundlegenden Zündtakt Θ₀ zurückgeführt.
Der Betrieb dieser Ausführungsform wird nachstehend mit weiteren Einzelheiten unter Bezugnahme auf das Signalformdiagramm in Fig. 2 beschrieben. Die Linie (a) zeigt das Bezugspositionssignal T, welches von dem Bezugspositionssensor 2 erzeugt wird. Falls beim Motor Klopfen auftritt, so erzeugt der Klopfsensor 1 ein Klopfsignal K, wie in Linie (b) gezeigt. Der Spitzenwert des Klopfsignals K wird durch das Spitzenwertsignal Hk angezeigt, welches in Linie (c) dargestellt ist, welches mit steigender Größe des Klopfsignals K zunimmt und dann abfällt, wenn das Klopfsignal K einen Maximalwert erreicht hat. Das Klopfsignal K ist so dargestellt, daß es vor dem Auftreten des Klopfens den Wert Null aufweist, jedoch kann der Klopfsensor 1 auch Motorschwingungen erfassen, die von Quellen stammen, die nicht mit dem Klopfen zusammenhängen, und kann daher einen Wert ungleich Null haben, selbst wenn kein Klopfen stattfindet. Um daher zu verhindern, daß derartige Schwingungen fehlerhaft als Motorklopfen erfaßt werden, wird während eines Zeitraums, in welchem das Auftreten von Klopfen unwahrscheinlich ist, das Rücksetzsignal für den Spitzenwertsensor 42 auf einem hohen Wert gehalten, wie durch Linie (e) gezeigt, und während dieses Zeitraumes wird der Spitzenwertsensor 42 auf Null gehalten. Wenn einer der Kolben des Motors eine Position erreicht, in welchem die Möglichkeit besteht, daß Klopfen auftritt, wird das Rücksetzsignal auf Null zurückgeführt, so daß der Spitzenwertsensor 42 ein Ausgangssignal erzeugen kann. Da das Auftreten von Klopfen am wahrscheinlichsten hinter der zweiten Bezugsposition von 5° BTDC ist, weist bei der vorliegenden Ausführungsform das Rücksetzsignal R einen hohen Pegel von der ersten Bezugsposition bei 75° BTDC bis zur zweiten Bezugsposition bei 5° BTDC für jeden Zylinder auf, und kehrt dann auf einen niedrigen Pegel zurück.
Wie durch Linie (d) gezeigt ist, führt der A/D-Wandler 51 ständig eine Analog/Digitalwandlung des Spitzenwertsignals Hk in Intervallen von τAD durch, und der Digitalwert des Spitzenwertsignals Hk wird in dem Speicher 52 gespeichert. Beim Auftreten der ersten Bezugsposition bei 75° BTDC liest die Brechungseinrichtung für die Verzögerungswinkel den jüngsten Digitalwert des Spitzenwertsignals Hk aus dem Speicher 52 ein und berechnet einen entsprechenden Verzögerungswinkel Θk. Ist das Einlesen des Spitzenwertsignals Hk fertig, so erzeugt die Berechnungseinrichtung 53 für den Verzögerungswinkel einen Befehl für den Rücksetzabschnitt 54, damit dieser ein Rücksetzsignal R erzeugt. Die für die Berechnungseinrichtung 53 für den Verzögerungswinkel erforderliche Zeit zum Einlesen des Spitzenwertsignals Hk aus dem Speicher 52 beträgt annähernd 2 µs. Auch beim Auftreten der ersten Bezugsposition berechnet die Berechnungseinrichtung 55 für den grundlegenden Zündtakt den grundlegenden Zündtakt Θ₀, und dann berechnet die Berechnungseinrichtung 56 für den endgültigen Zündtakt den endgültigen Zündtakt oder Zündzeitpunkt Θ auf der Grundlage des grundlegenden Zündtaktes Θ₀ und des Verzögerungswinkels Θk. Wie in Linie (f) dargestellt, wird der Strom I in der Primärwicklung der Zündspule 7 dann so gesteuert, daß er zu einem Zeitpunkt T₀ + Tk abgeschaltet wird, wobei T₀ dem grundsätzlichen Zündzeitpunkt Θ₀ entspricht, und Tk dem Verzögerungswinkel Θk entspricht.
Bei einer konventionellen Klopfunterdrückungsvorrichtung wird mit einem Spitzenwertsignal keine A/D-Wandlung durchgeführt, bis die erste Bezugsposition aufgetreten ist, und wenn der Zündtakt von der ersten Bezugsposition aus gemessen wird, ist nicht ausreichend Zeit zur Verfügung, um den Zündtakt für den unmittelbar folgenden Zylinder in der Zündreihenfolge des Motors einzustellen, um das Klopfen auszugleichen.
Bei der vorliegenden Erfindung allerdings wird mit dem Spitzenwertsignal Hk ständig eine A/D-Wandlung durchgeführt, und der Digitalwert des Spitzenwertsignals Hk in dem Speicher 52 gespeichert. Wenn ein Klopfen während des Arbeitshubes irgendeines Zylinders des Motors festgestellt wird, ist daher genügend Zeit verfügbar, um den Zündtakt für den unmittelbar folgenden Zylinder in der Zündreihenfolge einzustellen, um so das Klopfen zu kompensieren. Daher tritt die Verzögerungszeit von einem Zylinder bei der Korrektur des Zündtaktes, die bei konventionellen Klopfunterdrückungsvorrichtungen auftritt, bei der vorliegenden Erfindung nicht auf, so daß hier die Reaktionszeit wesentlich verbessert ist. Dies führt dazu, daß ein Klopfen schneller unterdrückt werden kann, und der Motor mit größerem Wirkungsgrad arbeiten kann, bei verringerter Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Beschädigung infolge Klopfen.

Claims (7)

1. Klopfunterdrückungsvorrichtung für einen Motor, mit
einer Klopfmeßeinrichtung (1, 41) zur Erzeugung eines elektrischen Klopfsignals (K), welches das Auftreten von Klopfen in dem Motor anzeigt;
einem Spitzenwertsensor (42) zur Messung eines Spitzenwertes des Klopfsignals (K) und zur Erzeugung eines analogen Spitzenwertsignals (Hk), welches den Spitzenwert anzeigt;
einem an den Spitzenwertsensor (42) angeschlossenen Analog/Digitalwandler (51) zur jeweiligen Umwandlung des Spitzenwertsignals (Hk) in einen Digitalwert in ersten Intervallen (τAD), die möglichst kurz sind, in der Größenordnung der vom Analog/Digitalwandler (51) zur Umwandlung benötigten Zeit;
einem an den Analog/Digitalwandler (51) angeschlossenen Speicher (52) zum Speichern des jeweils jüngsten Digitalwerts;
einer Verzögerungswinkel-Berechnungseinrichtung (53), welche in zweiten Intervallen, die größer als die ersten Intervalle (τAD) sind, den jüngsten Digitalwert aus dem Speicher (52) ausliest und einen Verzögerungswinkel (Θk) auf der Grundlage des jüngsten Digitalwerts berechnet;
einer Berechnungseinrichtung (55) für den grundsätzlichen Zündtakt (Θ₀) zur Berechnung eines grundsätzlichen Zündtaktes (Θ₀) auf der Grundlage eines Betriebszustandes des Motors; und
einer Berechnungseinrichtung (56) für den endgültigen Zündtakt (Θ) zur Berechnung eines endgültigen Zündtaktes (Θ) auf der Grundlage des grundlegenden Zündtaktes (Θ₀) und des Verzögerungswinkels (Θk).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rücksetzeinrichtung (54) vorgesehen ist, um das von dem Spitzenwertsensor (42) erzeugte Spitzenwertsignal (Hk) auf Null zurückzusetzen, wenn die Verzögerungswinkel-Berechnungseinrichtung (53) das Einlesen des Digitalwertes aus dem Speicher (52) beendet hat.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des ersten Intervalls (τAD) so gewählt ist, daß der Analog/Digitalwandler (51) das Spitzenwertsignal (Hk) mehrfach während jedes der zweiten Intervalle umwandelt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (6, 7) zum Steuern des Motors entsprechend dem endgültigen Zündtakt (Θ) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Positionsmeßeinrichtung (2) zur Messung der Drehung des Motors und Erzeugung eines Bezugspositionssignals (T) vorgesehen ist, welches jeden Zeitpunkt anzeigt, an welchem ein Kolben des Motors sich in einer ersten Bezugsposition befindet, wobei die Verzögerungswinkel-Berechnungseinrichtung (53) den Verzögerungswinkel (Θk) jedesmal dann berechnet, wenn das Bezugspositionssignal (T) ein Auftreten der ersten Bezugsposition anzeigt.
6. Klopfunterdrückungsverfahren für eine Motor, mit folgenden Schritten:
Messung des Klopfens des Motors und Erzeugung eines Klopfsignals (K), welches den Klopfpegel anzeigt;
Ermittlung eines Spitzenwertes des Klopfsignals (K) und Erzeugung eines analogen Spitzenwertsignals (Hk), welches den Spitzenwert anzeigt;
Durchführung einer Analog/Digitalwandlung des Spitzenwertsignals (Hk) in ersten Intervallen (τAD), die möglichst kurz sind, zur Erzeugung eines Digitalwerts;
Speichern des jeweils jüngsten Digitalwerts;
Berechnung eines grundsätzlichen Zündtaktes (Θ₀) für den Motor auf der Grundlage eines Betriebszustands des Motors;
Berechnung eines Verzögerungswinkels (Θk) in zweiten Intervallen, die größer als die ersten Intervalle (τAD) sind, auf der Grundlage des jüngsten Digitalwerts; und
Berechnung eines endgültigen Zündtaktes (Θ) für den Motor auf der Grundlage des grundsätzlichen Zündtaktes (Θ₀) und des Verzögerungswinkels (Θk.)
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Analog/Digitalwandlung mehrfach während jedes der zweiten Intervalle durchgeführt wird.
DE4321782A 1992-06-30 1993-06-30 Klopfunterdrückungsvorrichtung und -Verfahren für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung Expired - Fee Related DE4321782C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4172835A JP2868954B2 (ja) 1992-06-30 1992-06-30 内燃機関ノック制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4321782A1 DE4321782A1 (de) 1994-01-05
DE4321782C2 true DE4321782C2 (de) 1996-11-07

Family

ID=15949226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4321782A Expired - Fee Related DE4321782C2 (de) 1992-06-30 1993-06-30 Klopfunterdrückungsvorrichtung und -Verfahren für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5305722A (de)
JP (1) JP2868954B2 (de)
DE (1) DE4321782C2 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19755256A1 (de) * 1997-12-12 1999-06-24 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Erkennung von klopfender Verbrennung aus einem Ionenstromsignal bei Brennkraftmaschinen mit elektronischer Zündzeitpunktverstellung
DE19755257A1 (de) * 1997-12-12 1999-06-24 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Erkennung von klopfender Verbrennung aus einem Ionenstromsignal bei Brennkraftmaschinen
WO1999031384A1 (de) 1997-12-12 1999-06-24 Temic Telefunken Microelectronic Gmbh Verfahren zur ionenstrommessung bei brennkraftmaschinen sowie ionenstrommessvorrichtung
DE19755255A1 (de) * 1997-12-12 1999-07-01 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Erkennung von klopfender Verbrennung aus einem Ionenstromsignal bei Brennkraftmaschinen

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4109432A1 (de) * 1991-03-22 1992-09-24 Audi Ag Klopfregelung einer fremdgezuendeten brennkraftmaschine
US5921218A (en) * 1997-06-17 1999-07-13 Hyundai Motor Company, Ltd. Method and device for preventing engine knock during engine off-idle
JP2002357156A (ja) * 2001-05-30 2002-12-13 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関用ノック制御装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5637535A (en) * 1979-09-05 1981-04-11 Nippon Soken Inc Knocking detector
US4741310A (en) * 1985-05-30 1988-05-03 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Ignition timing control system for internal combustion engine
US4709678A (en) * 1985-05-31 1987-12-01 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Uncertainty detector in feed-back control system based on combustion peak position data for internal combustion engine and ignition timing control having particular detector
KR900006877B1 (ko) * 1986-12-22 1990-09-24 미쯔비시덴끼 가부시끼가이샤 내연기관의 점화시기 제어장치
US4875450A (en) * 1987-01-13 1989-10-24 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Ignition timing controlling device for an internal combustion engine
KR940001935B1 (ko) * 1990-04-26 1994-03-11 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 내연기관용 녹제어장치 및 방법
US5144929A (en) * 1990-10-02 1992-09-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Knock suppression apparatus and method for a multi-cylinder internal combusiton engine

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19755256A1 (de) * 1997-12-12 1999-06-24 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Erkennung von klopfender Verbrennung aus einem Ionenstromsignal bei Brennkraftmaschinen mit elektronischer Zündzeitpunktverstellung
DE19755257A1 (de) * 1997-12-12 1999-06-24 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Erkennung von klopfender Verbrennung aus einem Ionenstromsignal bei Brennkraftmaschinen
WO1999031384A1 (de) 1997-12-12 1999-06-24 Temic Telefunken Microelectronic Gmbh Verfahren zur ionenstrommessung bei brennkraftmaschinen sowie ionenstrommessvorrichtung
DE19755255A1 (de) * 1997-12-12 1999-07-01 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Erkennung von klopfender Verbrennung aus einem Ionenstromsignal bei Brennkraftmaschinen
DE19755255C2 (de) * 1997-12-12 2000-12-21 Telefunken Microelectron Verfahren zur Erkennung von klopfender Verbrennung aus einem Ionenstromsignal bei Brennkraftmaschinen

Also Published As

Publication number Publication date
DE4321782A1 (de) 1994-01-05
US5305722A (en) 1994-04-26
JP2868954B2 (ja) 1999-03-10
JPH0610818A (ja) 1994-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3831575C2 (de) Vorrichtung zum Unterdrücken von Schwingungen an einer Fahrzeugkarosserie
DE3311968C2 (de)
DE4133752C2 (de) Maschinensteuervorrichtung und Maschinensteuerverfahren zur Steuerung eines Betriebsparameters einer Maschine
DE102011087303B4 (de) Innenverbrennungsmotorsteuerung
DE10318588B4 (de) Klopfsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE4127960C2 (de) Klopfunterdrückungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE19645572A1 (de) Klopfsteuersystem für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung
DE102011083193B4 (de) Klopfsteuervorrichtung für Innenverbrennungsmotor
DE3504039A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum beeinflussen des klopfpegels einer brennkraftmaschine
DE2832594A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur zuendzeitpunktsteuerung beim klopfen von brennkraftmaschinen
DE2504843A1 (de) Einrichtung zum steuern von betriebsparameterabhaengigen vorgaengen
DE4132832C2 (de) Klopfgrenze-Regelverfahren und -Regelvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE19709395C2 (de) Verfahren zur Klopfregelung in Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen
DE3916024A1 (de) Klopfunterdrueckungseinrichtung fuer eine brennkraftmaschine
DE4113743C2 (de)
DE4034411A1 (de) Klopferfassungseinrichtung und -verfahren fuer eine brennkraftmaschine
DE4321782C2 (de) Klopfunterdrückungsvorrichtung und -Verfahren für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung
DE3704838A1 (de) Vorrichtung zum regeln des zuendzeitpunkts bei brennkraftmaschinen
DE102012213559A1 (de) Verbrennungsmotorklopfsteuervorrichtung
DE3641114C2 (de)
DE3932073C2 (de) Zündversteller für Brennkraftmaschinen
DE4007395C2 (de) Zündzeitpunktsteuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE4124751A1 (de) Zuendzeitpunktregelvorrichtung mit einem klopfen-sensor fuer eine brennkraftmaschine
EP0745836B1 (de) Vorrichtung zur Erzeugung eines synthetischen Signals für den Test von Klopfregelfunktionen
DE102012220883A1 (de) Klopfsteuervorrichtung für Innenverbrennungsmotor

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8125 Change of the main classification

Ipc: F02P 5/152

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee