内燃机的爆震判定装置的制造方法_2

文档序号:9808415阅读:来源:国知局
此外,在此,举出将以模拟信号的状态使用的HPF36和进行数字滤波器处理的BPF40组合而成的滤波器为例子进行了说明,但双方的滤波器也可以都构成为数字滤波器或者模拟滤波器。上述的通过域不仅限于爆震频带,也可以是包含爆震频带的预定频带。
[0032]作为用于按内燃机10的每个循环进行爆震判定的结构,ECU30具备爆震强度算出部42、爆震强度比较部44以及爆震判定部46。对爆震强度算出部42输入通过BPF40后的缸内压传感器26的输出信号。以下,将通过BPF40后的缸内压传感器26的输出信号称作“爆震判定用信号”。
[0033]爆震强度算出部42算出包含可能产生爆震的区间的预定曲轴角区间(以下,称作“门区间”)内的爆震判定用信号的强度的峰值即“爆震强度”。作为在此所说的门区间,例如是从压缩上止点到上止点后90°CA的区间。此外,爆震强度例如也可以是门区间内的爆震判定用信号的强度的积分值。
[0034]爆震强度比较部44将由爆震强度算出部42算出的爆震强度与预定的爆震判定阈值J进行比较。具体而言,爆震强度比较部44算出爆震强度与爆震判定阈值J的差并将其输出到爆震判定部46。爆震判定部46基于由爆震强度比较部44算出的差来判定有无爆震。具体而言,在爆震强度比爆震判定阈值J大的情况下,判定为产生了爆震。在该情况下,使下一循环以后的循环的点火正时相对于当前值延迟。由此,抑制超过爆震判定阈值J的等级的爆震的产生。另一方面,在爆震强度为爆震判定阈值J以下的情况下,判定为没有产生爆震。在不产生爆震的判定持续预定期间的情况下,使下一循环以后的循环的点火正时相对于当前值提前。根据这样的点火正时的控制,在可容许的等级内,容许爆震的产生并且尽量使点火正时提前,由此能够有效地发挥内燃机10的燃料经济性能以及输出性能。
[0035](基于爆震判定用信号的累计强度的爆震判定阈值J的修正)
[0036]图3是表示通过了HPF36后的缸内压传感器26的输出信号的波形的图。更具体而言,图3是用于算出爆震强度的上述门区间内的爆震产生时的输出信号波形。如图3所示,缸内的气柱振动作为噪音而与缸内压传感器26的输出信号重叠,该气柱振动成为主要的噪音源。
[0037]图4是表示爆震强度的频度分布的图。更具体而言,图4按#1?#4的每个气缸示出预定的多个N循环(例如,数百?数千循环)中的爆震强度与各爆震强度的算出频度(度数)的关系的频度分布。
[0038]图4(A)示出没有产生爆震时的频度分布。由该图可知,由于噪音(上述的气柱振动)的产生在气缸间的不均所带来的影响,爆震强度的频度分布在气缸间会不均。另一方面,在产生了爆震的循环中,算出的爆震强度的值高。因而,如图4(B)所示那样,爆震产生时的频度分布与不产生爆震时的频度分布(图4(A))相比,成为下端被大幅向爆震强度高的一侧牵引的分布。并且,关于爆震产生时的频度分布,也因上述噪音的影响,而在气缸间产生不均。
[0039]作为利用直接检测气缸体的振动的爆震传感器的爆震判定方法,已知有利用示出根据爆震传感器的输出信号算出的振动的强度值与各强度值的算出频度的关系的频度分布的方法。在该现有方法中,以频度分布的中央值为基准设定爆震判定阈值。但是,该现有方法因以下理由,不能说适于利用受到由气柱振动引起的噪音的影响的缸内压传感器26的爆震判定。即,如图4所示那样,频度分布因上述噪音的影响而不均,由此各气缸的频度分布上的爆震强度的中央值也在气缸间不均。另外,缸内压传感器的动态范围一般比爆震传感器的动态范围小。因而,缸内压传感器与爆震传感器相比更容易受到电噪音的影响,这也成为容易使频度分布的中央值变化的主要原因。
[0040]于是,在本实施方式中,从在同一气缸中的连续的N循环中按每个循环算出的爆震强度中,提取目标爆震等级的97%强度以上的爆震强度,算出所提取的爆震强度的累计值,作为“累计强度”。以下,将这样算出的累计强度称作“实际累计强度”。并且,修正爆震判定阈值J的基值,以使实际累计强度与其目标值即目标累计强度之差变小。对于该爆震判定阈值J的修正处理,以下参照图2的框图进行详细叙述。
[0041 ]如图2所示,E⑶30还具备爆震强度累计部48、累计强度比较部50、修正量算出部52以及加算部54。爆震强度累计部48按连续的N循环的每个循环,从由爆震强度算出部42按每个循环算出的爆震强度中提取成为目标爆震等级的97%强度(相当于本发明的“预定的爆震强度阈值”)以上的爆震强度,并算出关于所提取的爆震强度的实际累计强度。
[0042]此处,参照图5,对目标累计强度的设定方法进行说明。图5是示出在实际的爆震等级成为目标爆震等级的状态下内燃机10运转时的N循环中的爆震强度的频度分布的图。此处所说的爆震等级是基于爆震强度和爆震频度的值。此处所说的爆震频度是指在N循环中由爆震判定部46判定为是爆震的爆震的产生频度。更具体而言,在N循环中所产生的爆震的爆震强度越高、另外该N循环中的爆震频度越高,则爆震等级越大。图5所示的目标爆震等级下的频度分布是在爆震强度和爆震频度与目标爆震等级一致的状态下基于N循环中的计测数据算出的。上述的“目标爆震等级的97%强度”相当于图5所示的频度分布所包含的爆震强度较强的前3%的分界处的爆震强度。并且,目标累计强度相当于作为成为图5所示的频度分布中的97%强度(S卩,该频度分布所包含的爆震强度中强度较强的前3%的分界处的爆震强度)以上的爆震强度的累计值而算出的值。在ECU30中,事先存储有在目标的爆震等级下合适的目标累计强度和97%强度。此外,目标爆震等级自身考虑内燃机10的规格和搭载内燃机10的车辆的规格等而事先决定。
[0043]累计强度比较部50将由爆震强度累计部48算出的实际累计强度与预定的目标累计强度进行比较。具体而言,累计强度比较部50算出实际累计强度与目标累计强度之差并将其向修正量算出部52输出。修正量算出部52算出与由累计强度比较部50算出的差相应的值,作为爆震判定阈值J的修正量。累计强度比较部50在实际累计强度比目标累计强度大的情况下,算出用于减小爆震判定阈值J的修正量(负的修正量),另一方面,在实际累计强度比目标累计强度小的情况下,算出用于增大爆震判定阈值J的修正量(正的修正量)。加算部54将所算出的修正量与爆震判定阈值J的基值相加,将相加后的最终的爆震判定阈值J向爆震强度比较部44输出。此外,爆震判定阈值J的基值作为与内燃机10的规格等相应的值而事先适当设定。
[0044]根据由上述的累计强度比较部50、修正量算出部52以及加算部54进行的处理,在实际累计强度比目标累计强度大的情况下,减小爆震判定阈值J,由此,与修正前相比,变得更容易检测到爆震。因此,容易使点火正时延迟(即,更加抑制爆震产生),所以产生降低爆震等级的作用。其结果,能够使实际累计强度接近目标累计强度。另一方面,在实际累计强度比目标累计强度小的情况下,增大爆震判定阈值J,由此,与修正前相比,更加难以检测到爆震。因此,不易使点火正时延迟(即,变得更加容许爆震产生),所以产生提升爆震等级的作用。其结果,在该情况下,也能够使实际累计强度接近目标累计强度。
[0045]如以上所说明那样,根据上述处理,能够修正爆震判定阈值J,以使得在内燃机10的运转期间实际累计强度与目标累计强度一致。其结果,能够使各气缸的爆震等级与目标爆震等级一致。如上所述,在各气缸具备缸内压传感器26的内燃机10中,能够单独地得到各气缸的内部的信息,所以能够按每个气缸执行上述处理。因而,能够使各气缸的实际累计强度与目标累计强度一致,其结果,能够使各气缸的爆震等级与目标爆震等级一致。并且,根据本实施方式的方法,如以下详细叙述那样,能够进行利用了既能良好地区分爆震成分和噪音成分又能使所期望的爆震等级定量化的参数(即,爆震判定用信号的上述累计强度)的精度高的爆震判定。另外,如以下所详细叙述那样,能够抑制用于各气缸的爆震判定的适用工时。
[0046]S卩,若产生爆震,则所算出的爆震强度变大。因而,通过利用爆震强度的频度分布中排位靠前的爆震强度,能够良好地区分由气柱振动等引起的噪音成分和爆震成分。并且,爆震等级是已叙述那样基于爆震强度和爆震频度设定的指标(更具体而言,是以爆震强度越大、另外爆震频
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