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DE3007336A1 - Einrichtung zur klopfregelung einer brennkraftmaschine - Google Patents

Einrichtung zur klopfregelung einer brennkraftmaschine

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DE3007336A1
DE3007336A1 DE19803007336 DE3007336A DE3007336A1 DE 3007336 A1 DE3007336 A1 DE 3007336A1 DE 19803007336 DE19803007336 DE 19803007336 DE 3007336 A DE3007336 A DE 3007336A DE 3007336 A1 DE3007336 A1 DE 3007336A1
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DE
Germany
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internal combustion
combustion engine
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control unit
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DE19803007336
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DE3007336C2 (de
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Jörg Dipl.-Ing. 7130 Mühlacker Bonitz
Robert 7141 Benningen Entenmann
Rochus 7014 Kornwestheim Knab
Siegfried Dr.-Ing. 7141 Schwieberdingen Rohde
Herbert Dr.-Ing. 7000 Stuttgart Schramm
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
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    • 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
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    • 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
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  • Gas Burners (AREA)

Description

R. 6085
29.1.1980 Mü/Kö
ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1
Einrichtung zur Klopfregelung einer Brennkraftmaschine
Stand der Technik
"Klopfen" bei Otto-Motoren und Diesel-Motoren ist im Gegensatz zu "weicher" Verbrennung ein schlagartiger und daher unerwünschter Verbrennungsverlauf. Je nach Stärke hört sich Klopfen an wie feines Klingeln bis zu harten Hammerschlagen. Je nach Ausmaß des Kopfens werden längerfristig Kolben und Triebwerk überlastet und Lager ausgeschlagen. Unabhängig davon sinkt die Leistung der Brennkraftmaschine bei schwerem Klopfen erheblich ab.
Die Ursache des Klopfens bei Brennkraftmaschinen ist schon seit langem bekannt, und man weiß, daß beim Otto-Motor die Klopfneigung abnimmt z.B. bei weniger Prüh-Zündung sowie geänderter Kraftstoffzumessung und beim Diesel-Motor z.B. bei einer geringeren Früh-Einspritzung. Aus wirtschaftlichen Gründen ist ein Betrieb der Brennkraftmaschine nahe der Klopfgrenze günstig. Da diese Klopfgrenze je nach Betriebszustand schwankt, erweist sich eine sogenannte Klopfregelung als günstig.
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Vor allem- in Verbindung mit dem Otto-Motor sind verschiedene Lösungen bekannt, wie z.B. abhängig vom Grad des Klopfens der Zündzeitpunkt bzw. der Zündwinkel zu verstellen ist. Als Maß für das Klopfen dient dabei das Ausgangssignal eines Klopfsensors in Form eines körperschallempfindlichen Bauelements.
Aufgrund von Unsymmetrien, z.B. bei der Gemischbereitstellung, tritt bei den einzelnen Zylindern einer raehrzylindrigen Brennkraftmaschine ungleich starkes Klopfen auf. Es ist deshalb wünschenswert, das Klopfen jedes einzelnen Zylinders zu erfassen. Werden dafür mehr als ein Sensor pro Motor verwendet, so sind bereits zwei Ausführungsformen bekannt:
1. Die Signale eines jeden Sensors werden (zu reinen Meßzwecken) für sich verarbeitet und bewertet. Dieses Verfahren liefert gute Ergebnisse, jedoch ist der Aufwand sehr groß, da die dem Sensor nachgeschaltete Elektronik entsprechend der Sensorzahl mehrfach vorhanden sein muß.
2. Die Signale aller Sensoren werden zu einem Signal durch Summation zusammengefaßt. Der Vorteil dieses Verfahrens liegt in der Verringerung im Aufwand für die Auswerteelektronik, da diese nur 1-kanalig ausgeführt werden muß. Der Nachteil gegenüber 1. liegt im schlechteren Hutz-Störsignal-Verhältnis. So werden z.B. bei Klopfsensoren nach dem Prinzip der Beschleunigungsmessung Störsignale von schließenden Ventilen anderer Zylinder mit übertragen.
Zielsetzung der Erfindung ist, die Vorteile beider bisher bekannter Verfahren zu vereinigen, bei Vermeidung deren
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-•5 - R. 608
Nachteile. Das wird durch die nachfolgend beschriebene Multiplex-Steuereinrichtung verwirklicht.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs ermöglicht sehr genau die Erfassung von Klopfgeräuschen einzelner Zylinder und daher auch eine entsprechend genaue Klopfregelung wesentlicher Betriebskenngrößen, wie z.B. Kraftstoffzumessung und Zündwinkel beim Otto-Motor sowie z.B. die Einstellung des Spritzbeginns beim Diesel-Motor. Je nach Aufwand ist dann die individuelle Steuerung der einzelnen Größen für einen oder mehrere Zylinder möglich.
Gegenüber der bereits bekannten Ausführungsform (1.) wird durch Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung der Aufwand an elektronischen Bauteilen für die Signalauswertung wesentlich verringert, da die Auswerteelektronik nur 1-kanalig ausgeführt wird.
Gegenüber der bereits bekannten Ausführung nach (2.), welche auch eine 1-kanalige Ausführung darstellt, wird durch Verwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung mit etwa gleichem Aufwand die Erkennungssicherheit für Klopfen wesentlich verbessert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einzigen Figur der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben und näher erläutert.
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
Dargestellt ist eine Brennkraftmaschine 10 mit Fremdzün-
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-/- R. 608
dung, die mit einem Luftansaugrohr 11 sowie mit einer Abgasleitung 12 gekoppelt ist. Mit 13 ist eine Kraftstoffzumeßeinrichtung bezeichnet. Sie stellt einen gesteuerten Vergaser dar und erhält unter anderem ein Ansteuersignal über eine Leitung I1I von einer Klopfregelstufe 15. Die vier Zündkerzen der 4-Zylinder-Brennkraftmasehine tragen die Bezugsziffern 16 bis 19· Sie werden angesteuert ausgehend von einer Zündsignalerzeugerstufe 20. Beim gezeichneten Beispiel ist jedem der vier Zylinder ein eigener Kopfsensor 22 bis 25 zugeordnet, deren Ausgangsleitungen zu einer Multiplex-Steuereinrichtung 26 geführt sind. Diese Multiplex-Steuereinrichtung 26 ermöglicht das aufeinanderfolgende Durchschalten von Signalen einzelner Klopfsensoren 22 bis 25 auf einen Eingang 27 der Klopfregelstufe 15.
Im Hinblick auf die korrekte Erfassung und Verarbeitung von zylinderbezogenen Klopfsignalen muß die Multiplex-Schalteinrichtung 26 drehzahlsynchron zur Kurbelwelle arbeiten. Dann werden jeweils nur diejenigen Klopfsignale an die Klopfregelstufe 15 weitergeleitet und verarbeitet, die gerade wunschgemäß abgefragt werden. Eine Überlappung mit StörSignalen anderer Zylinder, z.B. Ventilgeräusche, wird aufgrund der Verwendung des Multiplex-Schalters 26 vermieden.
Beim gezeichneten Beispiel ist jedem der Zylinder ein Klopfsensor zugeordnet. Selbstverständlich kann auch ein einzelner Klopfsensor Zylindergruppen zugeordnet werden. Ferner wirkt die Klopfregelanordnung 15 sowohl auf die Zündungssteuerstufe 20 als auch auf die Kraftstoffzumeßstufe 13 ein, wobei abhängig vom Grad des Klopfens der
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Zündzeitpunkt unter Umständen für jeden Zylinder und die Kraftstoffzumessung geändert werden. Selbstverständlich kann die Klopfregeleinrichtung 15 auch alternativ entweder auf die Zündungssteuerstufe 20 oder auf die Kraftstoff zumeßeinrichtung 13 einwirken.
Im P.alle einer Brennkraftmaschine mit Selbstzündung (Diesel-Motor) steht die Klopfregeleinrichtung 15 mit einer Spritzbeginn-Verstelleinrichtung in Verbindung.
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Claims (3)

  1. R. 60 8 5
    29.1.1980 MÜ/Kö
    ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1
    Ansprüche
    ί l) Einrichtung zur Klopfregelung einer Brennkraftmaschine mit einem Steuergerät für wenigstens eine Betriebskenngröße sowie mehreren mit dem Steuergerät in Verbindung stehenden und an der Brennkraftmaschine angebrachten Klopfsensoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalausgänge der einzelnen Klopfsensoren (22 bis 25) über einen Multiplex-Schalter (26) mit einer Klopfregelstufe (15) als Teil des Steuergerätes gekoppelt sind.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zykluszeit des Multiplex-Schalters (26) in fester Beziehung zur Drehzahl der Kurbelwelle steht.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von der Klopfregelstufe (15) die Steuergrößen eines oder mehrerer Zylinder (Zündzeitpunkt und/oder Gemxschzumessung beim Otto-Motor, Spritzbeginn beim Diesel-Motor) individuell einstellbar sind.
    130037/0202
DE19803007336 1980-02-27 1980-02-27 Einrichtung zur klopfregelung einer brennkraftmaschine Granted DE3007336A1 (de)

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DE3007336A1 true DE3007336A1 (de) 1981-09-10
DE3007336C2 DE3007336C2 (de) 1990-02-22

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