Klopfregelsystem
Das Klopfregelsystem besteht aus drei Teilen:
1. Klopfsensor (Signalerfassung)
2. Klopfmodul (Signalverarbeitung)
3. Steuergerät (Signalauswertung)
Klopfsensor
Der Sensor befindet sich am Motorblock unterhalb des Ansaugrohrs zwischen Zylinder 2 und 3. Die Resonanzfrequenz des Piezosensors liegt bei 8 kHz, das der Klopffrequenz des Motors entspricht. Die mechanischen Schwingungen am Motorblock werden fortwährend vom Sensor in ein elektrisches Signal (Wechselspannung) umgewandelt. Mit einem beträchtlich erhöhten Ausgangsspannungspegel signalisiert der Sensor dem angeschlossenen Klopfmodul ein Klopfereignis.
| Zwecks Diagnose wird vom Steuergerät eine Gleichspannung von ca. 2,5 Volt an den Klopfsensor angelegt. ändert sich der Gleichspannungspegel durch Leitungskurzschluß oder -unterbrechung, wird auf das 91-ROZ-Kennlinienfeld umgeschaltet und zusätzlich wird eine Sicherheits-Spätverstellung der Zündwinkel um 5° KW vorgenommen. Dadurch wird eine mögliche Motorschädigung verhindert. | Fehler! Datei kann nicht geöffnet werden! | ||
|---|---|---|---|
| .P. D8157.tif | 9 | 7,5 | tiff;; |
| Motor | Teilenummer | Klopffrequenz | |
| C 16 XE | 10 456 144 | 8000 Hz |
Klopfmodul
Das Modul hat die Aufgabe, das Klopfsensorsignal ständig zu überwachen und im Falle eines erkannten Klopfereignisses einen Rechteckpuls zu erzeugen, der von der Steuergeräte-Software ausgewertet werden kann.
Das Klopfmodul (SNEF-Modul) wurde erstmals direkt im Steuergerät untergebracht.
Tritt ein Klopfereignis auf, fällt der Ausgang des Klopfmoduls von 9 V auf 0 V. Die Zeitdauer des vom Modul erzeugten Pulses ist proportional zur Klopfintensität.
Bleibt das Ausgangssignal des Moduls länger als 4 s auf 0 V (Low) stehen, nimmt das Steuergerät eine Fehlfunktion an und schaltet auf das 91-ROZ-Kennlinienfeld um und zusätzlich wird eine Sicherheits-Spätverstellung der Zündwinkel um 5° KW vorgenommen.
Steuergerät
Die Aufgabe des Steuergerätes ist es, bei erkanntem Klopfereignis den Zündwinkel in Richtung spät zu verstellen, um ein weiteres Klopfen zu vermeiden. Der vom Klopfmodul abgegebene Puls wird von der Steuergeräte-Software gefiltert, bevor ein Klopfereignis erkannt wird.
Das Filtern des Signals erfolgt zum einen durch ein Pulsfenster, das nur für den Zeitraum geöffnet ist, in dem Zündungsklopfen auftreten kann (Pulse, die auáerhalb dieser Zeit auftauchen, werden nicht weiterverarbeitet). Zum anderen durch ein Pulsfilter. Hier werden alle Pulse eliminiert, deren Breite unterhalb eines drehzahl- und lastabhängigen Minimalwertes liegen. Durch Pulsfenster und -filter wird eine Erhöhung der Klopferkennungssicherheit erzielt.
Hat ein Puls diese Stufen passiert, nimmt das Steuergerät eine Zylinderzuweisung vor. Das heißt, der Klopfpuls wird dem zuletzt gezündeten Zylinder zugeschrieben. Für diese Art der Zuweisung wird ein Zylinderzähler (Software) benutzt.
Beim nächsten Arbeitstakt dieses Zylinders wird dessen Zündwinkel in Richtung spät verstellt. Der Betrag der Verstellung ist drehzahlabhängig programmierbar. Die Zündwinkel der restlichen Zylinder bleiben von dieser Maßnahme unberührt. Deshalb spricht man auch von einer selektiven Klopfregelung.
Die Zündwinkelverstellung in Richtung spät wiederholt sich bei jeder als klopfend erkannten Verbrennung. Tritt kein Klopfen mehr auf, wird die Zündung wieder in drehzahlabhängigen Zeitabständen in Schritten von 0,3 °KW in Richtung "früh" verstellt. Das wiederholt sich so lange, bis der Vorsteuerwert wieder erreicht ist oder erneut eine klopfende Verbrennung registriert wird. Dieser Vorgang wird schnelle oder motorsynchrone Zündwinkelkorrektur genannt.
Eine zylinderselektive Angleichung der Spätverstellwerte erfolgt in einer Zeitschleife von einer halben Sekunde (vorausgesetzt daß eine kalibrierte Drehzahlgrenze überschritten ist). Ist zu diesem Zeitpunkt die Spätverstellung der schnellen Korrektur größer als ein Grenzwert, wird ein Teil dieser Korrektur als Adaptionswert (Anpassung) übernommen. Die Adaptionswerte werden in 15 (pro Zylinder) drehzahl-
und lastabhängigen Lernzellen gespeichert. Dieses Vorgehen mit langsamer und schneller Anpassung ist vergleichbar mit der Wirkungsweise von Integrator und Blocklern-Memory.
Fällt die schnelle Verstellung unter den Schwellwert, erfolgt keine weitere Adaption. Danach verringert sich der adaptierte Wert um 0,3 °KW in programmierbaren Zeitabständen von mindestens 0,5 s. Eine Adaption bzw. eine Aufregelung erfolgt nur in der für diesen Motorbetriebszustand zugewiesenen Lernzelle.
Im Programm befinden sich auáerdem drei Kennlinienfelder für 91, 95 und 98 ROZ. Ausgehend vom Kennlinienfeld für 98 ROZ kann eine Umschaltung auf das nächst niedrigere Oktan-Feld erfolgen, wenn die
adaptiven Zündrücknahmen der Klopfregelung entsprechend groß sind. Wird das nächst niedrigere Kennlinienfeld gewählt, werden gleichzeitig die bisherigen Anpassungswerte auf Null gesetzt.