DE69017063T2

DE69017063T2 - Motorüberwacher, ausgerüstet mit Klopfdetektor.

Info

Publication number: DE69017063T2
Application number: DE69017063T
Authority: DE
Inventors: Masayoshi Kaneyasu; Kouji Kitano; Nobuo Kurihara
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-04-14
Filing date: 1990-04-10
Publication date: 1995-09-21
Anticipated expiration: 2010-04-11
Also published as: KR900016609A; KR0147278B1; DE69017063D1; EP0392804A2; US4991553A; EP0392804B1; EP0392804A3

Description

Allgemeiner Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Motorregler, der mit einer Klopferfassungseinrichtung ausgerichtet ist, und die Erfindung betrifft insbesondere einen Motorregler, der durch die Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands geregelt wird, und zwar unter Verwendung eines Klopfbestimmungsindexes auf der Basis von Vibrationsleistungsspektren von Eigenfrequenzen.
Wenn in einem Motor ein Klopfzustand auftritt, tritt auch eine Schwingung mit spezifischen Eigenfrequenzkomponenten auf. Die Erfassung des Auftretens eines Klopfzustands erfolgt durch die Trennung der sich durch das Auftreten des Klopfzustands ergebenden Vibration von der Hintergrundvibration ohne die Klopfschwingung, wobei beide Vibrationen in einer durch einen Vibrationssensor erfaßten Motorvibration vorhanden sind.
Wie dies in der japanischen Patentoffenlegungsschrift mit der Nummer 58-45520 (1983) beschrieben ist, wählt ein herkömmlicher Klopfdetektor vorher eine einzelne Eigenfrequenzkomponente in dem Bereich von 5 bis 10 Khz aus und trennt diese von der Motorvibration unter Verwendung eines Bandpaßfilters, wobei der Detektor dann dadurch bestimmt, ob ein Klopfen auftritt, daß er feststellt, ob diese Eigenfrequenzkomponente größer ist als ein vorbestimmter Wert.
Da bei der obenbeschriebenen, dem Stand der Technik entsprechenden Technik, das Auftreten eines Klopfzustands nur durch eine einzige, in der Ausgabe des Vibrationssensors vorhandene Frequenzkomponente bestimmt wird, wird die Abweichung der Hintergrundvibration zu dem Zeitpunkt einer Betriebweise mit hoher Belastung und hoher Geschwindigkeit, wenn sich die Hintergrundvibration erhöht, größer als die auf das Auftreten eines Klopfens zurückzuführende Vibration. Demgemäß können die auf das Auftreten eines Klopfzustands zurückzuführende Vibration und die Hintergrundvibration nicht aus der Ausgabe des Vibrationssensors getrennt werden und somit kann auch keine Bestimmung über das Auftreten eines Klopfzustands erfolgen.
Als ein Versuch zur Überwindung der vorstehenden Schwierigkeit, wird in dem U.S. Patent US-A-4.345.558 eine Klopferfassungsvorrichtungg zur Erfassung des Klopfzustands in einem Motor offenbart, wobei die Frequenzen in verschiedenen Frequenzbändern gegeben sind, und wobei die Vorrichtung einen Vibrationsdetektor mit einer Mehrzahl von Eigenfrequenzen umfaßt. Zur Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands wird die größere Frequenzkomponente ausgewählt, wobei die Auswahl im allgmemeinen gemäß der Drehzahl des Motors erfolgt. In der Praxis hängt die größere Frequenzkomponente jedoch nicht unbedingt von der Drehzahl des Motors ab, und somit ist es schwierig, die ausgewählte Frequenzkomponente von den Hintergrundgeräuschen zu unterscheiden.

Zusammenfassung der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die erste Aufgabe zugrunde, einen Klopfdetektor vorzusehen, der das Auftreten eines Klopfzustands selbst zum Zeitpunkt einer Betriebsweise mit hoher Belastung und hoher Geschwindigkeit bestimmen kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die zweite Aufgabe zugrunde, einen Klopfdetektor vorzusehen, der das Auftreten eines schwachen Klopfzustands während allen Betriebszuständen eines Motors bestimmen kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die dritte Aufgabe zugrunde, einen Klopfdetektor vorzusehen, der das Auftreten eines Klopfzustands selbst zum Zeitpunkt einer Betriebsweise mit hoher Belastung und hoher Geschwindigkeit bestimmen kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die vierte Aufgabe zugrunde, einen Motorregler vorzusehen, der die Motorleistung und den Kraftstoffverbrauch zum Zeitpunkt einer Betriebsweise mit hoher Belastung und hoher Geschwindigkeit verbessern kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die fünfte Aufgabe zugrunde, einen Motorregler vorzusehen, der die in einem Vibrationssensor enthaltenen Informationen vollständig verwenden kann, und der die Zündzeitpunktverstellung so regeln kann, daß eine optimale Motorleistung und ein optimaler Kraftstoffverbrauch erzielt werden.
Vorgesehen ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Motorregler mit einer Vorrichtung zur Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands des Motors, umfassend:
einen Sensor zum Abtasten einer in einem Zylinder des Motors auftretenden Innendruckvibration;
eine Klopferfassungseinrichtung zur Bestimmung des Auftretens des Klopfzustands durch Gewinnung mindestens zweier Frequenzkomponenten, die in einer Ausgabe des Sensors enthalten sind, und eine Regeleinrichtung zur Regelung einer Zündzeitpunktverstellung des Motors basierend auf einer Ausgabe der Klopferfassungseinrichtung und einer Grundzündpunkteinstellung, dadurch gekennzeichnet, daß die Klopferfassungseinrichtung eine Einrichtung zur Gewinnung eines Klopfbestimmungsindexes basierend auf den beiden Frequenzkomponenten aufweist, sowie eine Einrichtung zum Vergleich des Klopfbestimmungsindexes mit einem Schwellenwert, um die Ausgabe an die Regeleinrichtung vorzusehen.
Zur Erfüllung der ersten obengenannten Aufgabe umfaßt die vorliegende Erfindung somit einen Vibrationssensor zur Erfassung der Motorvibration oder einer Zylinderinnendruckvibration, sowie eine Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung eines Klangfarbenindexes gemäß dem Klopfzustand von mindestens zwei in der Ausgabe des Vibrationssensors enthaltenen Frequenzkomponenten, wobei die Bestimmungseinrichtung aus dem Klangfarbenindex ferner das Vorhandensein eines Klopfens bestimmt.
Zur Erfüllung der zweiten obengenannten Aufgabe umfaßt die vorliegende Erfindung vorzugsweise einen Vibrationssensor zur Erfassung einer Motorvibration bzw. einer Zylinderinnendruckvibration, einen Kurbelwinkelsensor zur Erfassung eines Kurbelwinkels des Motors, eine Abtasteinrichtung zur Abtastung digitaler Werte der Ausgaben des Vibrationssensors, die von einem ersten Kurbelwinkel bis zu einem zweiten Kurbelwinkel in vorbestimmten Zeitintervallen reichen, einen Speicher zum Speichern der digitalen Werte, eine Analyseeinrichtung zur Analyse der in der Ausgabe des Vibrationssensors enthaltenen Frequenzkomponenten auf der Basis des Speicherinhalts, und eine Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands gemäß der Frequenzkomponente.
Zur Erfüllung der dritten obengenannten Aufgabe umfaßt die vorliegende Erfindung vorzugsweise einen Vibrationssensor dessen Erfassungsempfindlichkeit bei 5 Khz bis 20 Khz im wesentlichen konstant ist, und eine Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands auf der Basis der Ausgabe des Vibrationssensors.
Zur Erfüllung der vierten obengenannten Aufgabe umfaßt die vorliegende Erfindung vorzugsweise einen Vibrationssensor zur Erfassung der Motorvibration bzw. einer Zylinderinnendruckvibration, einen Analog-Digital-Umsetzer (ADU) zur Umsetzung der Ausgabe des Vibrationssensors in digitale Signale, eine Bestimmungseinrichtung zum Empfang der digitalen Signale und zur Unterscheidung und Trennung von anderen Vibrationen und der auf das Klopfen zurückzuführenden Vibration, und eine Zündzeitpunktverstellungseinrichtung zur Einstellung der Zündeinstellung auf der Basis der Ausgabe der Bestimmungseinrichtung.
Zur Erfüllung der obengenannten fünften Aufgabe umfaßt die vorliegende Erfindung vorzugsweise einen Vibrationssensor zur Erfassung der Motorvibration bzw. einer Zylinderinnendruckvibration, eine erste Speichereinrichtung zum Speichern eines Programms, einen ersten Mikrocomputer zum Empfang der Ausgabe des Vibrationssensors, zur Bestimmung des Auftretens eines Klopfens gemäß dem Programm der ersten Speichereinrichtung, und wobei eine zweite Speichereinrichtung das Ergebnis der Bestimmung speichert. Ferner umfaßt die vorliegende Erfindung einen Motorzustandssensor zur Erfassung eines Motorzustands, eine dritte Speichereinrichtung zum Speichern eines Programms und einen zweiten Mikrocomputer zur Berechnung der Zündzeitpunktverstellung gemäß dem Programm der dritten Speichereinrichtung und auf der Basis der Ausgabe des Motorzustandssensors und des Speicherinhalts der zweiten Speichereinrichtung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Motorreglers eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 ein Blockdiagramm eines Reglers 9 aus Figur 1;
die Figuren 3A und 3B kennzeichnende Ansichten der Ausgabe eines herkömmlichen Vibrationssensors;
Figur 4A ein Flußdiagramm der Berechnung einer Zündzeitpunktverstellung der vorliegenden Erfindung;
Figur 4B ein Flußdiagramm der Berechnung einer Voreilwinkelhöhe gemäß der Drehzahl des Motors aus Figur 4A;
Figur 4C ein Flußdiagramm der Berechnung einer Nacheilwinkelhöhe aus Figur 4A;
Figur 4D ein Flußdiagramm einer Anomalitätsbestimmung des Vibrationssensors 151;
Figur 5 eine Zündzeitpunktverstellungskarte der vorliegenden Erfindung;
Figur 6A ein Blockdiagramm eines Zeitkreises 28 aus Figur 1;
Figur 6B ein Wellenformdiagramm aus Figur 6A;
Figur 7 ein Flußdiagramm der Funktionsweise der Klopfzustandsbestimmung;
die Figuren 8A und 8C die Ausgangssignale des Vibrationssensors 151 aus Figur 1;
die Figuren 8B und 8D die Ergebnisse der Frequenzanalyse der Ausgangssignale des Vibrationssensors 151; und
die Figuren 9A und 9B die Beziehungen zwischen den Klopfbestimmungsindizes und den Schwellenwerten bei der vorliegenden Erfindung.

Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Für die erste Aufgabe wird durch die vorliegende Erfindung aus mindestens zwei Eigenfrequenzkomponenten in der Ausgabe des Vibrationssensor ein Klopfbestimmungsindex ermittelt und aus dem Klopfbestimmungsindex wird über das Auftreten eines Klopfens entschieden. Da über das Auftreten eines Klopfzustands aus einer Kombination von mindestens zwei Eigenfrequenzkomponenten des Vibrationssensors bestimmt werden kann, können die auf das Auftreten eines Klopfzustands zurückzuführende Vibration und die Hintergrundvibration voneinander getrennt und unterschieden werden, und zwar selbt bei einer Betriebsweise mit hoher Belastung und hoher Geschwindigkeit, wobei die Hintergrundvibration stark ist und ungeachtet der Tatsache, ob das Auftreten eines Klopfzustands bestimmt werden kann oder nicht.
Für die zweite Aufgabe tastet die vorliegende Erfindung den digitalen Wert der Ausgabe des Vibrationssensors ab, die von einem ersten Kurbelwinkel bis zu einem zweiten Kurbelwinkel in vorbestimmten Intervallen reichen kann, speichert das Ergebnis in dem Speicher, analysiert die Frequenzkomponenten auf der Basis des Speicherinhaltes und entscheidet über das Auftreten eines Klopfzustands durch die Frequenzkomponenten. Demgemäß kann eine willkürliche, in der Ausgabe des Vibrationssensors enthaltene Frequenzkomponente erhalten werden, und das Auftreten eines Klopfzustands kann unter Verwendung der Frequenzkomponente bestimmt werden, in der die Vibration gemäß dem Betriebszustand des Motors am deutlichsten auftritt. Somit kann das Auftreten eines schwachen Klopfens bei allen Betriebszuständen des Motors bestimmt werden.
Für die dritte Aufgabe erfaßt die vorliegende Erfindung die Motorvibration im wesentlichen gleichmäßig in dem Bereich von 5 Khz bis 20 Khz und entscheidet über das Auftreten eines Klopfens auf der Basis dieser Erfassung. Da das Auftreten eines Klopfens in einem Frequenzbereich bestimmt werden kann, in dem die Hintergrundvibration gering ist, wie etwa zum Zeitpunkt einer Betriebsweise mit hoher Belastung und hoher Geschwindigkeit, kann selbst zu dem Zeitpunkt einer Betriebsweise mit hoher Belastung und hoher Geschwindigkeit bestimmt werden, ob ein Klopfen auftritt oder nicht.
Für die vierte Aufgabe wandelt die vorliegende Erfindung die Ausgabe des Vibrationssensors in ein digitales Signal um, trennt und unterscheidet unter Verwendung dieses digitalen Signals andere Hintergrundvibrationen und die auf das Klopfen zurückzuführende Vibration durch eine digitale Verarbeitung, so daß das Auftreten eines Klopfzustands bestimmt werden kann, und wobei durch diese Bestimmung auch die Zündzeitpunktverstellung geregelt wird. Da auf diese Weise eine Trennung und Unterscheidung durch digitale Verarbeitung vorgenommen werden kann, kann das Auftreten eines Klopfzustands selbst zum Zeitpunkt einer Betriebsweise mit hoher Belastung und hoher Geschwindigkeit auf zuverlässige Weise bestimmt werden. Da die Regelung des Voreilwinkels bzw. des Nacheilwinkels der Zündzeitpunktverstellung auf diese Weise erfolgen kann, wird sowohl die Motorleistung als auch der Kraftstoffverbrauch verbessert.
Für die fünfte Aufgabe des vorliegenden Ausführungsbeispiels bestimmt der erste Mikrocomputer über das Auftreten eines Klopfzustands aus der Basis des digitalen Wertes des Vibrationssensors in Übereinstimmung mit dem Programm der ersten Speichereinrichtung, und wobei der zweite Mikrocomputer die Zündzeitpunktverstellung auf der Basis des Auftretens des Klopfens in Übereinstimmung mit dem Programm der dritten Speichereinrichtung berechnet. Demgemäß führt der erste Mikrocomputer sogar auf Echtzeitbasis eine komplizierte Verarbeitung gemäß dem Programm aus, und die in dem Vibrationssensor enthaltenen Informationen können wirksam verwendet werden. Auf diese Weise kann eine Zündzeitpuntkverstellungsregelung so ausgeführt werden, um die Motorleistung und den Kraftstoffverbrauch zu optimieren.
Folgend wird das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Prinzip der Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands beschrieben. Die Motorvibration weist eine große Anzahl von Vibrationskomponenten auf. Bei diesen handelt es sich zum Beispiel um Vibrationskomponenten aufgrund der Reibung des Kolbens, der Rotation der Kurbelwelle, der Funktionsweise des Ventils und so weiter. Ferner ändern sich diese Vibrationskomponenten gemäß der Art und des Zustands des Motors.
Wenn in dem Motor ein Klopfzustand auftritt, so tritt auch eine dem Klopfen zugehörige Vibration auf. Die Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands erfolgt durch Trennung der Klopfvibration von den durch den Vibrationssensor erfaßten Gesamtvibrationen des Motors.
Die Figuren 8A und 8B zeigen die Ausgabe des Vibrationssensors, wenn kein Klopfen auftritt sowie die Ergebnisse der Analyse der Frequenzkomponenten des Vibrationssensors. Die Figuren 8C und 8D zeigen die Ausgabe des Vibrationssensors beim Auftreten eines Klopfzustands sowie die Ergebnisse der Analyse der Frequenzkomponenten der Ausgabe des Vibrationssensors.
Wen angenommen wird, daß die Gradanzahl des Zylinders in eine radiale Richtung n und in eine Umfangsrichtung m lautet und daß ein Eigenvibrationsmodus zu diesem Zeitpunkt nm ist, so existiert demgemäß eine Eigenfrequenz fnm, wie dies in der folgenden Tabelle 1 dargestellt ist.
Wenn ein Klopfzustand auftritt, ist jede Eigenfrequenzkomponente größer, als wenn kein Klopfzustand auftritt, wie dies in den Figuren 8B und 8D dargestellt ist. Tabelle 1 Eigenvibrationsmodus pnm Eigenvibrationsfrequenz
Als nächstes wird in bezug auf die Figuren 9A und 9B die Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands unter Verwendung des Klopfbestimmungsindexes beschrieben. Die Frequenzkomponenten mit den Eigenfrequenzen f&sub1;&sub0; (6,3 Khz) und f&sub0;&sub1; (13,0 Khz) werden zur Erläuterung des Prinzips der Funktionsweise verwendet, wobei jedoch mindestens zwei willkürliche Eigenf requenzen verwendet werden müssen.
Der Vibrationssensor erfaßt die Kombination aus der auf das Auftreten eines Klopfens zurückzuführenden Vibration und der die Hintergrundvibration enthaltenden Vibration.
Wenn demgemäß kein Klopfen auftritt, so wird der Klopfbestimmungsindex I, der aus den Vibrationssensorausgaben erhalten worden ist, Ib, wobei nur eine Hintergrundvibration vorhanden ist, und wenn ein Klopfzustand auftritt, wird der Index zu dem kombinierten Index Ik, der durch die auf das Auftreten eines Klopfzustands und den Index Ib der Hintergrundvibration erhalten wird.
Der obengenannte Klopfbestimmungsindex I lautet wie folgt:
I = ω&sub1;&sub0;p(f&sub1;&sub0;) + ω&sub2;&sub0;p(f&sub2;&sub0;) + ω&sub0;&sub1;p(f&sub0;&sub1;)
+ ω&sub3;&sub0;p(f&sub3;&sub0;) +ω&sub1;&sub1;p(f&sub1;&sub1;) ............... (1)
In der Formel (1) bezeichnen ω&sub1;&sub0;, ω&sub2;&sub0;, ω&sub0;&sub1;, ω&sub3;&sub0; und ω&sub1;&sub1; Funktionen, die die von der Motordrehzahl abhängig sind und p bezeichnet ein Vibrationsleistungsspektrum, das jeder Eigenfrequenzkomponente f&sub1;&sub0;, f&sub2;&sub0;, f&sub0;&sub1;, f&sub3;&sub0; bzw. f&sub1;&sub1; entspricht.
Wie dies in den Figuren 9A und 9B dargestellt ist, weisen der Klopfbestimmungsindex Ib, der durch die Eigenfrequenzkomponente der Hintergrundvibration dargestellt ist, und der Index Ik, der durch die Eigenfrequenzkomponente der auf das Auftreten eines Klopfzustands zurückzuführenden Vibration dargestellt ist, unterschiedliche Richtungen auf. Dies ist der Fall, da sich die Eigenschaften der Frequenzkomponente jeder Vibration unterscheiden und da sich auch deren Klangfarbenindizes voneinander unterscheiden, wie dies aus einem menschlichen Schallwahrnehmungsversuch deutlich wird. Beim Auftreten eines Klopfens ist eine zweite spezielle Klangfarbe hörbar, wie etwa ein zyklischer Schall, wie z.B. "kari kari".
Wenn die auf das Auftreten eines Klopfzustands zurückzuführende Vibration der Hintergrundvibration hinzugefügt wird, tritt der Klopfbestimmungsindex I in Figur 9A aufgrund der in der Vibration des Vibrationssensors enthaltenen Komponenten f&sub0;&sub1;, f&sub1;&sub0; in den Bereich unterhalb einer Schwelle I&sub0;&sub1;, und in Figur 9B tritt der Index I außerhalb einer Schwelle I&sub0;&sub2; ein, um das Auftreten eines Klopfzustands zu bestimmen.
Wenn eine Kombination einer Mehrzahl von Eigenfrequenzkomponenten, die in der Ausgabe des Vibrationssensors enthalten sind, verwendet wird, so wird dies als der obengenannte Klopfbestimmungsindex bezeichnet.
Bei der Verwendung des Klopfbestimmungsindexes kann die Struktur der Frequenzkomponente, die dem Auftreten eines Klopfzustands zugehörig ist, in Verbindung mit der Hintergrundvibration betrachtet werden, so daß das Auftreten eines Klopfzustands selbst dann bestimmt werden kann, wenn die Hintergrundvibration groß ist.
In bezug auf Figur 1 wird nun ein praktischer Systemaufbau der vorliegenden Erfindung beschrieben. Luft tritt über einen Luftfilter 1 ein und wird durch eine Röhrenleitung 3, ein Drosselklappengehäuse 5 mit einem Drosselventil und eine Ansaugleitung 6 in einen Zylinder eines Motors 7 gesaugt. Ein Hitzdraht-Luftströmungsmesser 2, der sich in der Röhrenleitung 3 befindet, erfaßt die Ansaugluftmenge und diese Erfassungssignal wird in den Regler 9 eingegeben.
Andererseits wird durch eine Einspritzdüseneinrichtung 16 aus einem Kraftstofftank, nicht abgebildet, eingespritzter Kraftstoff in dem Ansaugkanal mit der Ansaugluft gemischt und dem Zylinder des Motors 7 zugeführt. Die Luft-Kraftstoffmischung wird in dem Motor 7 verdichtet, durch eine Zündkerze 15 gezündet und nach der Zündung aus einer Auspuffleitung 8 ausgestoßen. Ein Abgassensor 11 befindet sich in der Auspuffleitung 8 und dessen Erfassungssignal wird in den Regler 9 eingegeben.
Die durch die Zündspule 13 erzeugte Hochspannung wird durch einen Verteiler 14 an jeden Zylinder verteilt und der Zündkerze 15 zugeführt. Ein Kurbelwinkelsensor 12 erfaßt den Rotationszustand des Motors und gibt ein Signal Ref ab, welches eine absolute Winkelposition bei jeder Umdrehung des Motors anzeigt. Ferner gibt der Sensor ein Signal Pos ab, das eine verschobene Winkelposition anzeigt, die in einem vorbestimmten Winkel von dem Winkel Ref verschoben worden ist.
Das Erfassungssignal wird in den Regler 9 eingegeben. Ein Vibrationssensor 151 zur Erfassung der Vibration wird an dem Motor 7 angebracht und dessen Erfassungssignal wird in den Regler 9 eingegeben.
Der Regler 9 berechnet die Kraftstoffzufuhrmenge, die Zündzeitpunktverstellung, usw. auf der Basis des Signals jedes Sensors und er gibt ein Regelsignal an jedes Stellglied ab, wie etwa an die Zündspule.
In der Figur 2 ist der Regler 9 dargestellt. Der Regler 9 ist in einen Steuerblock 34, der eine CPU 20, einen Analog-Digital- Umsetzer 21, einen ROM-Speicher 2, ein Eingangs-E/A 23, einen RAM-Speicher 24, einen Dual-Port-RAM-Speicher (DPRAM) 25, einen Bus 37 und ein Ausgangs-E/A 26 umfaßt, und einen Klopferfassungsblock 35 unterteilt, der eine CPU 29, einen Anschluß 27, einen Zeitkreis 28, einen Analog-Digital-Umsetzer 30, einen ROM-Speicher 31, einen RAM-Speicher 32, einen Bus 36 und einen Taktgeber 33 umfaßt. Der Datenaustausch zwischen den CPUs 20 und 29 erfolgt durch den DPRAM 25.
Die durch den Hitzdraht-Strömungsmesser 21 erfaßte Ansaugluftmenge Qa wird durch den Analog-Digital-Umsetzer 21 in einen digitalen Wert umgewandelt und in die CPU 20 eingegeben. Die durch den Kurbelwinkelsensor 12 erfaßten Signale Ref und Pos werden über die E/A-Vorrichtung 23 in die CPU 20 eingegeben. Die CPU 20 führt gemäß dem in dem ROM-Speicher 22 gespeicherten Programm eine Verarbeitung aus, und das Ergebnis der Verarbeitung wird als Kraftstoffeinspritzzeit Ti, die eine Einspritzmenge und das Zündzeitpunktverstellungssignal θign von der Ausgangs-E/A- Vorrichtung 26 darstellt, an jedes Stellglied übertragen. Die für die Verarbeitung erforderlichen Daten werden in dem RAM-Speicher 24 gespeichert.
Wenn andererseits ein Signal für den oberen Totpunkt (OT) erzeugt wird, teilt ein Zeitkreis 28 die durch einen Taktgeber 33 erzeugte Frequenz des Periodensignals gemäß dem durch die CPU 20 in den Anschluß 27 eingegebenen Inhalt und erzeugt ein Abtastsignal. Wenn dieses Abtastsignal erzeugt wird, wandelt der Analog-Digita1-Umsetzer 30 das Ausgangssignal des Vibrationssensors 151 in einen digitalen Wert um.
Ein herkömmlicher Vibrationssensor weist eine Eigenfrequenz im Bereich von 13 KHz auf, wie dies in Figur 3A dargestellt ist, wobei der Vibrationssensor bei der vorliegenden Erfindung eine Eigenfrequenz von 17 KHz oder mehr aufweist, wie dies in Figur 3B dargestellt ist, so daß die Eigenfrequenzkomponenten von mindestens 17 KHz bis 20 KHz erzielt werden.
Durch die CPU 27 kann der RAM-Speicher 32 die gemäß dem in dem ROM-Speicher 31 gespeicherten Programm abgetasteten digitalen Werte speichern. Die CPU analysiert die Frequenz auf der Basis der gespeicherten Daten und bestimmt, ob ein Klopfzustand auftritt. Das Ergebnis dieser Bestimmung wird über DPRAM 25 an die CPU 20 übertragen.
Nachstehend wird in bezug auf Figur 4A der Berechnungsvorgang zur Zündzeitpunktverstellung beschrieben, der durch die CPU 20 in jedem Zündzyklus ausgeführt wird. Die Funktion dieses Flußdiagramms wird mit einem vorbestimmten Zeitintervall von z.B. alle 20 Millisekunden eingeleitet. Zuerst werden in dem Schritt 201 die Umdrehungszahl N des Motors und die Ansaugluftmenge Q aus vorbestimmten Registern in dem RAM-Speicher 24 eingelesen. In dem Schritt 202 wird die Ansaugluftmenge je Einheit der Umdrehungszahl berechnet, d.h. Q/N. Ferner wird aus Q/N eine Kraftstoffeinspritzzeit Ti ermittelt, und eine Grundzündzeitpunktverstellung θbase wird aus der in dem ROM- Speicher 22 gespeicherten Grundzündzeitpunktverstellungskarte für die Kraftstoffzufuhr ermittelt, wie dies in Figur 5 dargestellt ist. In dem Schritt 203 wird gemäß dem Inhalt einer später erscheinenden Klopfmarke in Figur 7 bestimmt, ob ein Klopfzustand auftritt oder nicht. Wenn zu diesem Zeitpunkt ein Klopfzustand auftritt, erfolgt eine Subtraktion zwischen einer Zündzeitpunktverstellung θadv und einer vorbestimmten Nacheilwinkelhöhe θret in dem Schritt 213. Diese Subtraktion verzögert die Zündzeitpunktverstellung. In dem Schritt 214 wird ein Zähler 2143 initialisiert und dann wird mit dem Schritt 208 fortgefahren, in dem sich der Zähler A in dem RAM-Speicher 24 befindet, und wobei eine Rückgewinnungsarbeitstakt dadurch festgelegt wird, daß die verzögerte Zündzeitpunktverstellung beim Auftreten eines Klopfzustands mit einer vorbestimmten Anzahl, z.B. 50 in dem Schritt 205 in Figur 4A, verglichen wird.
In dem Schritt 213 wird die Nacheilwinkelhöhe gemäß der Umdrehung des Motors verändert, wie dies in dem Flußdiagramm aus Figur 4C dargestellt ist, um das Auftreten eines Klopfzustands mit starkem Klopfen während einer hohen Drehzahl des Motors zu vermeiden. Wenn in dem Schritt 203 also kein Klopfzustand auftritt, wird in dem Schritt 231 bestimmt, ob die Anzahl der Umdrehungen N des Motors größer ist als eine vorbestimmmte Anzahl der Umdrehungen N&sub2;. Wenn der erste Wert kleiner ist als der zweite Wert N&sub2;, so wird die Nacheilwinkelhöhe Δθret1 auf die Nacheilwinkelhöhe Δθret gesetzt. Wenn N größer ist als die vorbestimmte Anzahl der Umdrehungen N&sub2;, so wird der Wert von Δθret2, der größer ist als Δθret1, in dem Schritt 233 auf Δθret gesetzt, so daß eine geeignete Nacheilwinkelhöhe festgelegt wird.
Wenn also in Figur 4A in dem Schritt 203 ein Klopfzustand auftritt, so wird der Zählert A in dem Schritt 204 um Eins erhöht. Dieser Zählwert A wird festgelegt, um zu bestimmen, ob die durch das Auftreten eines Klopfzustands verzögerte Zündzeitpunktverstellung θadv zu einem Zeitpunkt erreicht wird, zu dem die Voreilwinkelhöhe Δθadv wiedergewonnen worden ist. In dem Schritt 205 wird als nächstes bestimmt, ob der Zählwert A einem vorbestimmten Wert von 50 entspricht. Da das Flußdiagramm aus Figur 4A alle 20 Millisekunden eingeleitet wird, ist genau eine Sekunde nach der Initialisierung des Zählwerts A vergangen, wenn der Zählwert A 50 wird, und somit erfolgt jede Sekunde eine Rückgewinnung. Wenn der Zählwert A in dem Schritt 205 nicht gleich 50 ist, fährt das Flußdiagramm mit dem Schritt 206 fort. Die vorbestimmte Voreilwinkelhöhe Δθadv wird in dem Schritt 206 zu dem Nacheilwinkelwert Δθadv addiert, wobei die Zündzeitpunktverstellung durch diese Addition wiedergewonnen wird.
Wie dies in dem Flußdiagramm aus Figur 4B dargestellt ist, kann die Voreilwinkelhöhe Δθadv auf der Basis der Anzahl der Umdrehungen variabel gestaltet werden, um das Auftreten eines starken Klopfens zu unterdrücken, das durch eine starke Änderung des Voreilwinkels verursacht worden ist. Wenn in dem Schritt 205 also A = 50 ist, wird in dem Schritt 221 bestimmt, ob die Anzahl der Umdrehungen des Motors größer ist als die vorbestimmte Anzahl der Umdrehungen N&sub1;. Wenn der erste Wert größer ist als der zweite Wert N&sub1;, wird in dem Schritt 222 Δθadv1 als Δθadv verwendet. Wenn der erste Wert kleiner ist als der zweite Wert N&sub1;, so wird die Voreilwinkelhöhe Δθadv2, die kleiner ist als Δθadv1, in dem Schritt 223 als Voreilwinkelhöhe Δθadv verwendet, um den Voreilwinkel allmählich zu verändern.
Dann wird, wie dies oben in dem Schritt 208 beschrieben ist, die Zündzeitpunktverstellung θign auf der Basis der Grundzündzeitpunktverstellung θbase und dem Voreilwinkelwert θadv berechnet. Der maximale Voreilwinkelwert θres wird gemäß der Ansaugluftmenge Q je Anzahl der Umdrehungen N des Motors, d.h. Q/N, und je Einheitsanzahl der Umdrehungen in dem Schritt 209 bestimmt. Dieser maximale Voreilwinkelwert θres wird aus der Karte des maximalen Voreilwinkels, die in dem ROM-Speicher 31 gespeichert ist, ausgelesen. In dem Schritt 210 wird dann bestimmt, ob die Zündzeitpunktverstellung θign den maximalen Voreilwinkelwert θres übersteigt oder nicht. Wenn dies nicht der Fall ist folgt als nächstes der Schritt 211. Wenn dies jedoch der Fall ist, so wird in dem Schritt 211 der maximale Voreilwinkelwert θres als Zündzeitpunktverstellung θign verwendet, da der Voreilwinkel zu groß ist.
In der Figur 4D wird dargestelltl daß vor der Ausführung des Schrittes 202 eine Anomalitätsbestimmung des Vibrationssensors auf der Basis der Ausgabe des Vibrationssensors ausgeführt wird, und zwar nachdem die Anzahl der Umdrehungen N und die Ansaugluftmenge Q eingegeben worden sind, so daß die Zuverlässigkeit des Vibrationssensors verbessert wird.
Nachdem die Anzahl der Umdrehungen N und die Ansaugluftmenge Q in dem Schritt 20 eingegeben worden sind, wird in dem Schritt 231 festgestellt, ob die Anzahl der Umdrehungen N des Motors größer ist als eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen N&sub3;. Wenn der erste Wert kleiner ist als der zweite Wert, wird mit dem Schritt 202 fortgefahren, da die Ausgabe des Vibrationssensors nicht groß genug ist, um eine Anomalitätserfassung durchzuführen.
Wenn jedoch in dem Schritt 231 festgestellt worden ist, daß die Anzahl der Umdrehungen des Motors größer ist als die vorbestimmte Anzahl der Umdrehungen N&sub3;, wird in dem Schritt 232 bestimmt, ob die Vibrationssensorausgabe größer ist als ein vorbestimmter Wert K. Wenn dies der Fall ist, wird festgestellt, daß der Vibrationssensor normal ist und folglich wird mit dem Schritt 202 fortgefahren. Wenn die Ausgabe des Vibrationssensors kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, so wird festgestellt, daß der Vibrationssensor anomal ist, und für den Fall der Anomalität des Vibrationssensors wird in dem Schritt 234 die Zündzeitpunktverstellung ermittelt. In dem Schritt 234 wird die Zündzeitpunktverstellung θirr für eine Anomalität gemäß der Ansaugluftmenge je Umdrehungsanzahl N und je Einheitsumdrehung aus der in dem ROM-Speicher 22 gespeicherten Karte gesucht. Bei der Zündzeitpunktverstellung θirr für die Anomalität handelt es sich um einen Wert, der von einem in der Karte der Grundzündzeitpunktverstellung gespeicherten Wert ausreichend verzögert ist, sowie um einen Wert, der keinen Klopfzustand erzeugt. In dem Schritt 235 wird θirr als Grundzündzeitpunktverstellung θbase verwendet, und das Flußdiagramm wird beendet, ohne daß die durch die Erfassung eines Klopfzustands ansonsten erforderliche Berechnung der Zündzeitpunktverstellung ausgeführt wird.
Nach der obengenannten Einstellung der Zündzeitpunktverstellung θign, werden in dem Schritt 212 in Figur 4A eine Verzögerungszeit td, die Anzahl der Abtastpunkte ns und ein Frequenzteilungsverhältnis ts gemäß dem Motorzustand an den Anschluß 27 abgegeben. Die Hauptvergleichs-Eigenfrequenz f wird gemäß dem Motorzustand in dem Schritt 213 auf DPRAM 25 eingestellt, wobei das Flußdiagramm in Figur 4A dann beendet ist.
Die Abtastdauer der digitalen Werte der Ausgabe des Vibrationssensors wird durch das Frequenzteilungsverhältnis ts ermittelt, und die Anzahl der Abtastpunkt wird durch die Anzahl der Abtastpunkte ns bestimmt.
Die Tabelle 2 veranschaulicht diese Frequenzkomponenten. wobei sie in DPRAM 25 festgelegt ist und ausgewählt wird, wenn die Anzahl der Abtastpunkte 16 beträgt und wenn die Abtastdauer bei 25 usek., 26,4 usek bzw. 25,9 usek liegt.
Auf die Tabelle 2 wird verwiesen, um eine Frequenz zu erhalten, die der Haupteigenfrequenz in der Tabelle 1 entspricht. Wenn die Frequenz f&sub1;&sub1; (18,1 KHz) in der Tabelle 1 ausgewählt worden ist, so wird in der Tabelle 2 die Frequenz 18,098 in der Abtastzeit 25,9 usek und der Wellennummer 15 ausgewählt, da es sich dabei um den naheliegendsten Wert handelt. Wenn die Ausgabe des Vibrationssensors somit in der Wellennummer 15 und der Abtastfrequenz 18,098 KHz erfaßt wird, so wird in der haupteigenfrequenz eine genaue Frequenzanalyse ausgeführt, um das Auftreten eines Klopfzustands genau zu bestimmen. Tabelle 2 Abtasttaktung Wellennummer
Wie dies bereits beschrieben worden ist, wird die Frequenzanalyse durch die Abtastdauer und die Anzahl der Abtastpunkte bestimmt. Die Werte td und ns, die in dem Schritt 212 festgelegt werden, werden so bestimmt und festgelegt, daß die für die Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands erforderlichen Eigenfrequenzkomponenten gemäß dem Betriebszustand des Motors erzielt werden können.
In Figur 6 ist ein Zeitkreis 28 und dessen Funktionsplan dargestellt. Der Zeitkreis 28 umfaßt einen Verzögerungszähier 41, einen Abtastfrequenzzähler 42, einen Abtastzähler 44 und ein UND- Gatter 43, das an dem Eingangsanschluß mit einem Inverter versehen ist. Das OT-Signal wird dem Setzanschluß des Verzögerungszählers 41 und dem Setzanschluß des Abtastzählers 44 zugeführt. Die Ausgabe des Taktgebers 33 wird in den Freigabeanschluß des Verzögerungszählers 41 und den Inverter- Anschluß des UND-Gatters 43 eingegeben. Die Ausgabe des UND- Gatters 43 wird in den Freigabeanschluß des Abtastfrequenzzählers 42 eingegeben. Die Nullausgabe des Abtastfrequenzzählers 42 wird in den Freigabeanschluß des Abtastzählers 44 eingegeben. Sie wird ferner in den Setzanschluß des Abtastfrequenzzählers 42 selbst eingegeben und ferner als Abtastsignal ausgegeben. Die Nullausgabe des Abtastzählers 44 wird in das UND-Gatter 43 eingegeben.
Wenn die Verzögerungszeit td, die Anzahl der Abtastvorgänge ns und das Frequenzteilungsverhältnis ts von der CPU 20 an den Anschluß 27 abgegeben werden, werden td, ts und ns entsprechend an den Verzögerungszähler, den Abtastfrequenzzähler und den Abtastzähler als Anfangswerte des Abwärtszählers 4 eingestellt. Wenn das Signal dem Setzanschluß zugeführt wird, so wird der Nullanschluß jedes Zählers zu 1, und wenn ein Signal dem Freigabeanschluß zugeführt wird, so zählt jeder Zähler runter. Wenn der Zählwert Null erreicht, wird die Ausgabe des Nullanschlusses Null.
Wenn das OT-Signal in den Setzanschluß des Verzögerungszählers 41 eingegeben wird, wird die Nullausgabe 1, und wenn das Signal des Taktgebers 33 in den Freigabeanschluß eingegeben wird, zählt jeder Zähler sequentiell nach unten. Bei dem OT-Signal handelt es sich um das Signal, das abgegeben wird, wenn der Winkel der Kurbelwelle einen Winkel erreicht, der dem oberen Totpunkt entspricht. Es wird durch Hardware oder Software in der CPU 20 aus dem Ref-Signal und dem Pos-Signal erzeugt, die von dem Kurbelwinkelsensor abgegeben werden. Wenn der Abwärtszählwert des Verzögerungszählers Null erreicht, wird die Nullausgabe des Verzögerungszählers Null und dem UND-Gatter 43 wird eine 1 eingegeben. Da der Abtastzähler 44 das OT-Signal in diesem Zustand bereits empfangen hat, wird das Ausgangssignal des Taktgebers 33 unverändert in den Freigabeanschluß des Abtastfrequenzzählers 42 eingegeben.
Der Abtastfrequenzzähler 42 zählt jedesmal dann abwärts, wenn das Taktsignal erzeugt wird und er gibt jedesmal dann ein Abtastsignal ab, wenn der Zählwert Null erreicht. Der Zähler gibt das Signal in den eigenen Setzanschluß ein und verwendet td erneut als Zählwert. Die Nullausgabe wird in den Freigabeanschluß des Abtastzählers 44 eingegeben. Wenn eine Abwärtszählung erfolgt und der Zählerwert des Abtastzählers 44 Null wird, wird der Nullausgang Null und das Taktsignal kann nicht durch das UND- Gatter treten, so daß das Abtastsignal nicht ausgegeben wird.
Als nächstes wird die neuartige und nützliche, erfindungsgemäße Verarbeitungsweise zur Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands durch die CPU 29 in bezug auf das Flußdiagramm aus Figur 7 beschrieben. Dieses Flußdiagramm wird jedesmal im Dauerzündzyklus des Motors eingeleitet, und das Flußdiagramm beginnt nach der Beendigung der Analog-Digital-Umsetzung, die mit dem OT-Signal beginnt und die mit vorbestimmter Häufigkeit ns wiederholt wird.
Das heißt, daß der Ablauf dieses Flußdiagramms eingeleitet wird, wenn ein Unterbrechungssignal an die CPU 29 abgegeben wird, wenn eine vorbestimmte Anzahl digitaler Werte der Ausgabe des Vibrationssensors 15 in dem Speicher in dem RAM 32 gespeichert werden, d.h. wenn die Ausgabe des Nullanschlusses des Abtastzählers 44 von 1 auf Null abfällt.
Als erstes werden in dem Schritt 300 aus Figur 7 die Ausgabedaten des Vibrationssensors 151 bezüglich der Frequenz durch ein schnelles Fourier-Transformationsverfahren (FFT) analysiert. Die analysierten Daten werden als in dem RAM 32 gespeicherte Abtastdaten gespeichert. Zur Analyse der in der Ausgabe des Vibrationsscnsors enthaltenen Eigenfrequenzkomponente wird das FFT-Verfahren verwendet. Falls dies erforderlich ist, kann auch ein WFT-Verfahren (Walch-Fourier-Transformation) verwendet werden.
In dem Schritt 301 wird die Haupteigenfrequenz f ausgewählt, die verwendet wird, wenn der Klopfbestimmungsindex I durch die Formel (1) berechnet wird. Dieses Auswahlverfahren wird dadurch ausgeführt, daß die größten n (n=< 5) der fünf Leistungsspektren P(f&sub0;&sub1;), P(f&sub2;&sub0;), P(f&sub0;&sub1;), P(f&sub3;&sub0;) bzw. P(f&sub1;&sub1;) entsprechend gemäß den fünf Eigenfrequenzen f&sub0;&sub1;, f&sub2;&sub0;, f&sub0;&sub1;, f&sub3;&sub0; und f&sub1;&sub1; ausgewählt werden. In dem Schritt 302 wird dann der Klopfbestimmungsindex I auf der Basis der Formel (1) aus den ausgewählten Leistungsspektren berechnet. Wenn die Leistungsspektren P(f&sub1;&sub0;) und P(f&sub0;&sub1;) ausgewählt werden, wird der Klopfbestimmungsindex I gemäß den Darstellungen in den Figuren 9A und 9B berechnet. Zu diesem Zeitpunkt kann anstelle von P ein Standardwert verwendet werden, wie etwa P(f&sub1;&sub0;)/ (f&sub1;&sub0;) anstelle von P(f&sub1;&sub0;) . ist ein Durchschnittswert des Leistungsspektrums P und wird aus der folgenden Formel berechnet:
= A * + (1 - A) * P ............. (2)
In Formel (1) stellt A einen beitragenden Faktor dar. Der Wert wird nur dann überprüft, wenn kein Klopfzustand auftritt. Der Anfangswert von wird aus dem ROM 31 ausgelesen.
In dem Schritt 303 werden die Umdrehungszahl N und die Ansaugluftmenge Q aus dem RAM 32 ausgelesen. In dem Schritt 304 wird der Schwellenwert I&sub0;&sub1; oder I&sub0;&sub2; durch Verweis auf eine Tabelle in dem ROM 31 gemäß obigen Werten von N und Q ausgewählt. Wenn die Haupteigenfrequenz größer ist als der Schwellenwert I&sub0;&sub1; oder I&sub0;&sub2;, so wird in dem Schritt 305 festgestellt, daß ein Klopfen auftritt und die Klopfmarko wird auf "1" gesetzt. Wenn die Haupteigenfrequenz kleiner ist als der Schwellenwert I&sub0;&sub1; oder I&sub0;&sub2;, so wird festgestellt, daß ein Klopfen auftritt und die Klopfmarke wird auf "0" gesetzt und in DPRAM 25 eingeschrieben.
Das Flußdiagramm aus Figur 7 wird vor dem Beginn des Flußdiagramms aus Figur 4A ausgeführt. Das heißt, daß es sich bei dem Flußdiagramm aus Figur 4A um ein Programm zur Bestimmung der Zündzeitpunktverstellung vor dem Beginn eines Expansionshubs eines bestimmten Zylinders des Motors handelt, und wobei das Flußdiagramm aus Figur 4A für gewöhnlich während einem Kompressionshub bzw. Ansaughub des Motors ausgeführt wird, wobei es in dem Flußdiagramm aus Figur 7 jedoch kurz nach dem Expansionshub ausgeführt wird.
Da durch die vorliegende Erfindung das Auftreten eines Klopfzustands aus dem Klangfarbenindex bestimmt werden kann, kann die Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands selbst während einer Betriebsweise des Motors mit hoher Belastung und hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden, wobei die Hintergrundvibration stark ist.
Da bei der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine beliebige in dem Vibrationssensor enthaltene Frequenzkomponente verwendet werden kann, kann die Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands durch die Anwendung einer geeigneten Eigenfrequenzkomponente gemäß dem Betriebszustand des Motors erfolgen. Somit kann bei allen Betriebszuständen des Motors bestimmt werden, ob ein schwaches Klopfen auftritt oder nicht.
Da das Auftreten eines Klopfzustands bei der vorliegenden Erfindung vorzugsweise unter Verwendung einer Eigenfrequenzkomponente bestimmt werden kann, bei der die Hintergrundvibration zum Zeitpunkt einer Betriebsweise mit hoher Belastung und hoher Geschwindigkeit gering wird, kann selbst während einem Betriebszustand mit hoher Belastung und hoher Geschwindigkeit bestimmt werden, ob ein Klopfzustand auftritt oder nicht.
Die Motorleistung und der Kraftstoffverbrauch können verbessert werden, da durch die vorliegende Erfindung vorzugsweise bestimmt werden kann, ob zum Zeitpunkt einer Betriebsweise mit hoher Belastung und hoher Geschwindigkeit ein Klopfzustand auftritt.
Eine optimale Regelung der Motorleistung und des Kraftstoffverbrauchs ist möglich, da bei der vorliegenden Erfindung in der Ausgabe des Vibrationssensors enthaltene Informationen wirksam verwendet werden können.

Claims

1. Motorregler mit einer Vorrichtung zur Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands des Motors, umfassend:

einen Sensor (151) zum Abtasten einer in einem Zylinder des Motors auftretenden Innendruckvibration;

eine Klopferfassungseinrichtung (35) zur Bestimmung des Auftretens des Klopfzustands durch Gewinnung mindestens zweier Frequenzkomponenten, die in einer Ausgabe des Sensors (151) enthalten sind, und eine Regeleinrichtung (9) zur Regelung einer Zündzeitpunktverstellung des Motors basierend auf einer Ausgabe der Klopferfassungseinrichtung und einer Grundzündpunkteinstellung, dadurch gekennzeichnet, daß die Klopferfassungseinrichtung (35) eine Einrichtung zur Gewinnung eines Klopfbestimmungsindexes basierend auf den beiden Frequenzkomponenten aufweist, sowie eine Einrichtung zum Vergleich des Klopfbestimmungsindexes mit einem Schwellenwert, um die Ausgabe an die Regeleinrichtung vorzusehen.

2. Motorregler mit einer Vorrichtung zur Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands des Motors nach Anspruch 1, wobei die Klopferfassungseinrichtung (35) den Klopfbestimmungsindex aus mindestens zwei Vibrationsleistungsfaktoren, die den Frequenzen entsprechen, erhält.

3. Motorregler mit einer Vorrichtung zur Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands des Motors nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Sensor (151) ein Abtastintervall zum Abtasten der Vibration verändert.

4. Motorregler mit einer Vorrichtung zur Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands des Motors nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Sensor (151) eine konstante Empfindlichkeit in einem Frequenzbereich von 5 bis 20 Khz aufweist.

5. Motorregler mit einer Vorrichtung zur Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands des Motors nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Regeleinrichtung (5) die Zündverstellung um einen vorbestimmten Winkel verzögert, wenn die Klopferfassungseinrichtung das Auftretens des Klopfzustands feststellt.

6. Motorregler mit einer Vorrichtung zur Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands des Motors nach Anspruch 1, wobei die Klopferfassungseinrichtung (35) einen ersten Computer zum Speichern eines Programms zur Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands aufweist und dieses Programm ausführt, und wobei die Regeleinrichtung einen zweiten Computer (34) zur Berechnung der Zündzeitpunktverstellung des Motors basierend auf der Ausgabe der Klopferfassungseinrichtung und der Grundzündzeitpunkteinstellung aufweist.

7. Motorregler mit einer Vorrichtung zur Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands des Motors nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Sensor (151) ein Signal abgibt, wenn die Vibration in vorbestimmter Häufigkeit abgetastet worden ist, wobei die Klopferfassungseinrichtung (35) das Auftreten eines Klopfzustands basierend auf dem Signal des Sensors (151) bestimmt, und wobei die Regeleinrichtung (9) die Zündverstellung des Motors basierend auf der Ausgabe der Klopferfassungseinrichtung in einem vorbestimmten Zyklus regelt.

8. Motorregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klopferfassungseinrichtung (35) eine Einrichtung zur Umsetzung der durch den Sensor abgetasteten Vibration in digitale Signale umfaßt, und wobei auf der Basis einer digitalen Frequenzanalyse der digitalen Signale mindestens zwei Frequenzkomponenten gewonnen werden.

9. Motorregler mit einer Vorrichtung zur Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands des Motors nach Anspruch 8, wobei der Sensor (151) ein Abtastintervall zum Abtasten der Vibration verändert.

10. Motorregler mit einer Vorrichtung zur Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands des Motors nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Klopferfassungseinrichtung (35) die abgetastete Vibration durch Verwendung eines schnellen Fourier- Transformationsverfahrens oder eines Walch-Fourier- Transformationsverfahrens in digitale Signale umsetzt.

11. Motorregler mit einer Vorrichtung zur Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands des Motors nach einem der Ansprüche 8, 9 oder 10, wobei der Sensor eine konstante Empfindlichkeit in einem Frequenzbereich von 5 bis 20 Khz aufweist.

12. Motorregler mit einer Vorrichtung zur Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands des Motors nach einem der Ansprüche 8 oder 11, wobei die Regeleinrichtung (5) die Zündzeitpunktverstellung um einen vorbestimmten Winkel verzögert, wenn die Klopferfassungseinrichtung das Auftreten des Klopfzustands feststellt.

13. Motorregler mit einer Vorrichtung zur Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands des Motors nach Anspruch 8, wobei die Klopferfassungseinrichtung (35) einen ersten Computer zum Speichern eines Programms zur Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands aufweist und dieses Programm ausführt, und wobei die Regeleinrichtung einen zweiten Computer (34) zur Berechnung der Zündzeitpunktverstellung des Motors basierend auf der Ausgabe der Klopferfassungseinrichtung und der Grundzündzeitpunkteinstellung aufweist.

14. Motorregler mit einer Vorrichtung zur Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands des Motors nach Anspruch 8, wobei der Sensor (151) ein Signal abgibt, wenn die Vibration in vorbestimmter Häufigkeit abgetastet worden ist, wobei die Klopferfassungseinrichtung (35) das Auftreten eines Klopfzustands basierend auf dem Signal des Sensors (151) bestimmt, und wobei die Regeleinrichtung (9) die Zündverstellung des Motors basierend auf der Ausgabe der Klopferfassungseinrichtung in einem vorbestimmten Zyklus regelt.

15. Motorregler mit einer Vorrichtung zur Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands des Motors nach Anspruch 8, wobei die Klopferfassungseinrichtung einen Analog-Digital-Umsetzer (30) zum Umsetzen der durch den Sensor abgetasteten Vibration in digitale Signale umfaßt, sowie eine CPU (29) zur Gewinnung von zwei Frequenzkomponenten aus den digitalen Signalen durch Fourier-Transformation, um basierend auf den beiden Frequenzkomponenten den Klopfbestimmungsindex zu erzielen, und wobei der Klopfbestimmungsindex mit dem Schwellenwert verglichen wird.

16. Motorregler mit einer Vorrichtung zur Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands des Motors nach Anspruch 15, wobei die CPU (29) den Klopfbestimmungsindex auf der Basis von Verhältnissen der beiden Frequenzkomponenten zu einem Durchschnittswert erzielt, der die beiden im vorherigen Klopfen erfaßten Frequenzkomponenten aufweist.

17. Motorregler mit einer Vorrichtung zur Bestimmung des Auftretens eines Klopfzustands des Motors nach Anspruch 16, wobei die CPU (29) den Klopfbestimmungsindex auf der Basis der Verhältnisse erzielt, welche einen vorbestimmten Wert überschreiten.