发动机的爆震控制装置的制作方法

专利名称：发动机的爆震控制装置的制作方法
发动机的爆震控制装置本发明涉及一种用于对发动机中发生的爆震进行控制的爆震控制装置。
背景技术：
以往，已知有如下方法利用直接安装在发动机的缸体上的振动传感器(以下称为爆震传感器)对发动机中发生的爆震现象进行检测。该方法如下一旦在发动机工作中发生爆震，可知在燃烧过程中对应于发动机的内径或爆震的振动模式会发生固有频带的振动，对于取决于预先设定的爆震而发生的振动被预测的区间(以下为爆震检测区间)中的爆震传感器输出，通过利用例如DFT (离散傅里叶变换)等数字信号处理来执行时间-频率分析来计算出爆震检测区间的振动强度(以下为爆震信号)，基于所计算出的爆震信号来进行爆震检测。爆震检测判定爆震信号是否高于爆震判定阈值，然而已知的爆震判定阈值一般为利用由滤波处理计算出的爆震信号的平均值和预先匹配好的增益及偏移来设定的，或者利用由滤波处理计算出的爆震信号的平均值和标准差来设定的，此处利用〔数学式I 4〕来对后者进行说明。爆震信号VP的标准差VSGM的计算方式如下首先，通过〔数学式I〕所示的加权平均处理来计算出爆震信号VP的平均值VBGL ;接着，利用爆震信号VP和平均值VBGL，通过如〔数学式2〕所示的加权平均处理来计算出爆震信号VP的方差VVAR ;之后，如〔数学式3〕所示地计算出平方根来计算出爆震信号VP的标准差VSGM。如〔数学式4〕所示，将标准差VSGM与规定系数KTH相乘后的值加到平均值VBGL来计算出爆震判定阈值VTH。〔数学式I〕VBGL [n] = KBGL X VP [n_I ] + (I-KBGL) XVP [n](VP :爆震信号，KBGL :滤波系数，n :冲程数)〔数学式2〕WAR [n] = KVAR X WAR [n-1 ] + (I-KVAR) X (VP-VBGL) [n]2(WAR :爆震信号的方差，KVAR :方差计算用滤波系数，n :冲程数)〔数学式3〕VSGM [n] = WAR [n]1/2(VSGM :爆震信号的标准差)〔数学式4〕VTH = VBGL+KTH X VSGM(VTH :爆震判定阈值，KTH :爆震判定阈值系数)在此，各数学式中所使用的各滤波系数为“0. 95”左右 的值，去除爆震信号VP的高频分量，在工作状态进行过渡时设定为比“0. 95”要小的值以便快速跟踪，在爆震判定时设定为比“0. 95”要大的值以便慢速跟踪。另外，将爆震判定阈值系数KTH的值预先设定成在不发生爆震的情况下，爆震判定阈值VTH比爆震信号VP大，发生爆震的情况下，爆震判定阈值VTH比爆震信号VP小。
另外，已知有如下爆震控制装置通过在检测出爆震时将点火时刻朝延迟角侧修正从而抑制爆震 ，通过在未检测出爆震时使点火时刻朝提前角侧恢复从而将转矩降低抑制在最小限度。作为发动机的特性，已知若使点火时刻提前则发动机的输出转矩提高但容易发生爆震，相反地若使点火时刻延迟则发动机的输出转矩降低但不易发生爆震，并且进行控制使得通过在检测出爆震时将点火时刻朝延迟角侧修正，在未检测出爆震时朝提前角侧恢复，从而抑制爆震的发生而且使发动机工作在产生最大转矩的爆震临界点火时刻。但是，在发动机以低负载进行工作等的情况下，存在即使提前至转矩成为最大的点火时刻也不会发生爆震的情况，在这种工作区域中不需要上述爆震控制。近年来，采用了将喷射器设置在缸内，并将燃料直接喷射到气缸内的缸内喷射式发动机，或包括根据发动机的工作状态而可变地控制吸气阀和排气阀的开关定时的可变吸气排气阀结构的发动机，然而尤其在这种发动机中，伴随喷射器的燃料喷射的振动(以下为喷射器噪声)或伴随吸气排气阀的开关的振动(以下为阀噪声)容易重叠于爆震信号。此外，由于上述喷射器的喷射时刻、吸气阀和排气阀的开关定时存在各种变更，难以防止对上述爆震检测区间的进出。由于一旦这些噪声进出上述爆震检测区间，则爆震信号的级发生剧变，因此，现有爆震控制装置中存在以下问题，由于通过滤波处理计算出的上述爆震判定阈值的跟踪发生延迟，即使不发生爆震的情况下也误检测为发生爆震。对此，专利文献I中提出一种方法，该方法如下对于喷射器噪声重叠于检测区间附近的状态，通过将爆震检测区间变更成完全包含喷射器噪声，从而限定性地检测出喷射器噪声在爆震检测区间内还是在外；正确地预测由喷射器噪声的进出引起的爆震信号级的变化程度；对应于喷射器噪声的进出，提高爆震判定阈值。此外，在专利文献2中提出一种方法，该方法通过将爆震检测区间设定成始终包含阀噪声来防止爆震信号因阀噪声的进出而发生剧变，从而避免爆震的误检测。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利第4363171号公报专利文献2 :日本国专利特开2008-215142号公报

发明内容
发明所要解决的技术问题对于专利文献I的爆震控制装置而言存在如下问题，能得到即使因喷射器噪声的进出而爆震信号级发生变化也能抑制爆震误检测的效果，但是由于在噪声进出爆震检测区间时爆震信号发生变化，不得不进行提高爆震判定阈值的处理或爆震避免控制的禁止等，当提高爆震判定阈值的情况下，有必要考虑噪声级的波动而将提高量设定成具有一定程度的余量，因此漏检爆震，此外，对爆震避免控制进行禁止的情况下，不能检测出禁止中所发生的爆震。此外，还存在如下问题由于扩大了爆震检测区间，本来不需要进行的爆震检测，当噪声重叠于爆震发生的区间以外的情况下也进行爆震检测，因此当由爆震引起的振动级小于由噪声引起的振动级的情况下，会漏检测爆震。此外，还存在如下问题由于归因于喷射器或阀的噪声以外的不需要的噪声被包含在爆震检测区间而发生爆震误检测或爆震漏检测。此外，对于专利文献2的爆震控制装置而言存在如下问题尽管能够得到通过避免噪声进出本身在爆震信号级不变的情况下能够避免爆震误检测的效果，但是由于爆震检测区间比专利文献I的还大，当由爆震引起的振动级一直小于由噪声引起的振动级的情况下，会发生爆震漏检测。此外，还存在如下问题由喷射器或阀引起的噪声以外的不需要的噪声被包含在爆震检测区间的可能性高，会发生爆震误检测或爆震漏检测。利用图7和图8来说明现有爆震控制装置中的问题。另外，本文中对于爆震窗口的设定方法以外，对具有与本发明相同的结构的情况进行说明。 图7是表示燃烧过程中的经数字信号处理后的频谱的图，(a) (C)中噪声的重叠状态各自不同。(a) (C)分别表示(a):噪声重叠在与可能发生爆震的区间相分离的区间(a):噪声重叠在可能发生爆震的区间附近(c):噪声重叠在可能发生爆震的区间。在各状态中，计算出爆震检测区间中的频谱峰值保持值作为爆震信号。图8是时序图，其表示图7的噪声重叠状态经(a) — (b) — (c)变迁时的爆震信号的平均值VBGL和爆震判定阈值VTH的动作。图7(1)和图8(1)表示现有爆震控制装置的动作。在现有爆震控制装置中，在图7⑴的(a)以及(b)中噪声重叠在爆震检测区间外(关闭区间CLS)，在图7(1)的(c)中噪声重叠在爆震检测区间OPN(打开区间0PN)。在图8 (I)中，噪声在时刻T2重叠在爆震检测区间0PN，此后，尽管爆震信号VP急速增大到由噪声引起的振动级，但是通过对爆震信号VP进行加权平均处理来计算出的爆震判定阈值VTH带有一定的延迟被计算，因此在T2后，即使不发生爆震，爆震信号VP也变得高于爆震判定阈值VTH而发生爆震误检测。图7(2)和图8(2)表示专利文献I的爆震控制装置的动作。在专利文献I的爆震控制装置中，在图7(2)的(a)中噪声重叠在爆震检测区间外(关闭区间CLS);在图7(2)的(b)中检测出噪声重叠在爆震检测区间OPN附近，从而爆震检测区间OPN变宽，因此噪声重叠在爆震检测区间0PN;在图7(2)的(c)中噪声重叠在爆震检测区间0PN。在图8(2)中，在比图8(1)的时刻T2要早的定时的时刻Tl，噪声重叠在爆震检测区间0PN，此后，尽管爆震信号VP急速增大到由噪声引起的振动级，但是通过执行从时刻Tl到Tl’为止的提高处理、以及提高爆震判定阈值VTH来计算出爆震判定阈值VTH’，从而能够抑制爆震误检测，但是对于VTH’的设定而言，将爆震判定阈值设定成不合适的级会发生爆震漏检测。此外，例如由爆震引起的振动级VKNK为图中表示的级的情况下，在时刻Tl后不能检测出爆震。图7 (3)和图8 (3)表示专利文献2的爆震控制装置的动作。在专利文献2的爆震控制装置中，由于设定成噪声始终被包含在爆震检测区间0PN，在图7(3)的(a)、(b)、(c)中，噪声都重叠在爆震检测区间0PN。在图8(3)中，尽管由于爆震信号始终维持在由噪声引起的振动级，不发生急剧变化而能够避免爆震误检测，但是例如由爆震引起的振动级VKNK为图中表示的级的情况下，不能始终都检测出爆震。因此，本发明的目的在于提供一种发动机爆震控制装置，该发动机爆震控制装置能够在不增大工序数、不降低爆震检测中的S/N、不减少执行频度的情况下，通过抑制各种噪声进出噪声检测区间时的爆震信号的剧变，来抑制爆震误检测。
解决技术问题所采用的技术方案本发明的发动机的爆震控制装置包括爆震传感器，其用于检测出由发动机的爆震引起的振动；数字信号处理单元，其基于预先设定的数字信号处理区间的所述爆震传感器输出来进行时间-频率分析；爆震窗口设定单元，其对于根据数字信号处理单元的处理结果，将预先设定的爆震窗口内的峰值保持值作为爆震信号而计算出，将计算出所述爆震信号的位置作为爆震信号位置而计算出；爆震检测单元，其利用所述爆震信号计算出爆震判定阈值，通过比较计算出的爆震判定阈值与所述爆震信号来进行爆震检测；以及爆震抑制单元，其基于所述爆震检测单元的检测结果与爆震信号位置，进行爆震抑制，所述爆震窗口设定单元预先将由爆震引发振动的区间设定为爆震检测区间(打开区间)，在所述爆震检测区间，对根据所述数字信号处理单元的处理结果乘以打开增益，在所述爆震检测区间以外的区间(关闭区间)，对根据所述数字信号处理单元的处理结果乘以关闭增益，此外，将规定的插补区间设置在所述打开区间与所述关闭区间之间，在所述插补区间，对根据所述数字信号处理单元的处理结果乘以所述打开增益与规定的插补增益的线性插值。发明效果 在本发明中，通过将修正区间设置在爆震检测区间(打开区间)与关闭区间之间，对插补区间的信号乘以打开增益(=I)与插补增益之间的线性插值，能够抑制喷射器噪声或阀噪声等进出爆震检测区间时的爆震信号级的剧变，能够抑制由爆震判定阈值的跟踪延迟所造成的爆震误检测。此外，由于进行了修正使得在插补区间中由噪声引起的振动级逐渐变大，即使噪声存在于插补区间中的情况下，只要由噪声引起的振动不超过由爆震引起的振动，能够高精度地进行爆震检测。


图I是示意性地示出本发明的实施方式I中的发动机的结构图。图2是示意性地示出本发明的实施方式I中的发动机控制部的结构图。图3是示意性地示出本发明的实施方式I中的爆震控制部的框图。图4是用来说明本发明的实施方式I中的利用爆震窗口设定单元来计算出爆震信号及爆震信号位置为止的图。图5是表示本发明的各实施方式中的爆震控制装置的动作的说明图，(I)是说明实施方式I的动作的图，(2)是说明实施方式2的动作的图，(3)是说明实施方式3的动作的图。图6是表示本发明的各实施方式中的爆震控制装置的动作的时序图，其中(I)、
(2)、(3)分别为表示实施方式I中、实施方式2中、以及实施方式3中的爆震信号平均值(VBGL)与爆震判定阈值(VTH)的图。图7是表示现有爆震控制装置的燃烧过程中噪声的重叠状态的图。图8是表示现有爆震控制装置中的爆震信号平均值(VBGL)与爆震判定阈值(VTH)的动作的时序图。
具体实施方式
实施方式I下面，参照附图来详细说明本发明的实施方式。图I和图2是示意性地示出本发明的实施方式的发动机和发动机控制部的结构图。在图I中，为了调整吸入空气流量，在发动机I的吸气系统的上游设置可电子控制的电子控制式节流阀2。此外，为了测定电子控制式节流阀2的开度，设置节流阀开度传感器3。另外，也可使用直接利用线缆与未图示的油门踏板连接的机械式节流阀，以取代电子 控制式节流阀2。而且，在电子控制式节流阀2的上游设置用于测定吸入空气流量的气流传感器4，在电子控制式节流阀2的下游的发动机I侧上设置用于测定气室5内的压力的进气歧管压传感器6。另外，对于气流传感器4和进气歧管压传感器6而言，可设置两者，也可仅设置任意一个。对设置在气室5下游的吸气端口处的吸气阀，安装能够可变地控制吸气阀的开关定时的可变吸气阀结构7，且，在吸气端口处设置用来喷射燃料的喷射器8。此外，喷射器8也可设置成能直接向发动机I的气缸内进行喷射。而且，对发动机I设置点火线圈9和火花塞10，其用于对发动机I的气缸内的混合气体进行点火；曲柄角传感器11，其用于检测为了检测发动机旋转速度或曲柄角度而设置在曲柄轴的板的棱边；爆震传感器12，其用于检测发动机的振动。在图2中，向电子控制单元(以下称作“E⑶”)13输入由气流传感器4测定的吸入空气流量；由进气歧管压传感器6测定的进气歧管压；由节流开度传感器3测定的电子控制式节流阀2的开度；由曲柄角传感器11输出的与设置于曲柄轴的板的棱边同步的脉冲；以及由爆震传感器12测定的发动机的振动波形。此外，从上述传感器之外的各种传感器也向ECU 13输入测定值，而且，来自其它控制器(例如，自动变速器控制、制动控制、牵引控制等控制系统)的信号也会输入到ECU 13。在ECU 13中，基于油门开度或发动机工作状态等来计算出目标节流阀开度，从而控制电子控制式节流阀2。此外，对应于此时的工作状态，对可变地控制吸气阀的开关定时的可变吸气阀结构7进行控制，驱动喷射器8以达到目标空气燃料比，对点火线圈9进行通电以达到目标点火时刻。另外，在下述方法中检测出爆震的情况下，通过将目标点火时刻设定到延迟角侧(延迟侧)，进行抑制爆震的发生的控制。此外，还计算出对上述之外的各种致动器的指示值。接着，参照图3来说明在ECU 13内进行的爆震控制的概要。图3是表示爆震控制全体的结构的框图。在图3中，ECU 13由各种I/F电路和微机构成，而微机由将模拟信号转换成数字信号的A/D转换器、存储控制程序或控制常数的ROM区域、存储执行程序时的变量的RAM区域等构成。14表示爆震控制用I/F电路，且14是用于去除爆震传感器的信号输出中的高频分量的低通滤波器(LPF)。15是由微机的A/D转换器来执行的A/D转换处理部，以每一一定时间间隔(例如10 ii s或20 ii s)来执行。另外，为了从A/D转换处理部15获取全振动分量，LPF 14例如偏置到2. 5V(将振动分量的中心作为2. 5V),在振动分量小的情况下，以2. 5V为中心放大，以使振动分量被包含在以2. 5V为中心的0 5V的范围内，在振动分量大的情况下，包含以2. 5V为中心而使振动分量减小的增益转换功能。另外，始终进行的该A/D转换中，在数字信号处理所需的期间(以下称作数字信号处理期间)，例如可仅将从BTDC IO0C A到ATDC 80°C A等数据传送到数字信号处理单元16的后级，也可发送到仅在数字信号处理区间进行A/D转换的数字信号处理单元16的后级。在数字信号处理单元16中执行时间-频率分析。作为该数字信号处理，例如利用被称作离散傅里叶变换(DFT)或短时傅里叶变换(STFT)的处理，计算出每一规定时刻的爆震固有频率分量的频谱列。
另外，作为数字信号处理单元，也可使用无限脉冲响应(IIR)滤波器或有限脉冲响应(FIR)滤波器来提取爆震固有频率分量。另外，数字信号处理单元16需要在数字信号处理区间的A/D转换结束后开始处理，需要在下述的执行从爆震窗口设定单元17到爆震避免单元20的处理的曲柄角同步的中断处理(例如，由BTDC 750C A的中断处理)之前预先结束。利用爆震窗口设定单元17计算出由数字信号处理单元16计算出的频谱列之后的爆震检测及爆震避免所使用的爆震信号及爆震信号位置。在此，用图4来对从爆震传感器到计算出爆震信号及爆震信号位置为止进行说明。如图4所示，在数字信号处理区间(参照图4(ii))中对爆震传感器信号(参照图4(i))例如以每20y s进行A/D转换处理(参照图4(iii))。接着，例如利用离散傅里叶变换(DFT)对各规定的曲柄角度从爆震传感器信号计算出规定的频带的频谱(参照图4(iv))。接着，将发生由爆震引起的振动的区间预先设定为爆震检测区间0PN(打开区间0PN)，在爆震检测区间两端设定修正区间INT，将其它设定为关闭区间(CLS)。此外，在打开区间OPN中将I设定为打开增益，在关闭区间CLS中将0设定为关闭增益，在插补区间INT中对打开增益与规定插补增益之间的线性插值进行设定，但是此处示出将0设定为插补增益的情况(参照图4(v))。在图4(iv)中，对计算出的频谱乘以在图4(v)中设定的爆震窗口，将相乘后的频谱的峰值维持值作为爆震信号VP而计算出，将计算出爆震信号VP的位置作为爆震信号位置VPOS而计算出(图4(vi))。随后，用爆震判定阈值计算部18和比较部19来构成爆震检测单元。在爆震判定阈值计算部18中，利用在各冲程中计算出的爆震信号VP，基于下式(I) (4)来计算出之后在比较时所使用的爆震判定阈值VTH。VBGL[n] = KBGLX VP [n-1] +(I-KBGL) XVP[n] (I)(VBGL :爆震信号VP的平均值，VP :爆震信号，KBGL :滤波系数，n :冲程数)WAR [n] = KVAR X WAR [n-1 ] + (I -KVAR) X (VP-VBGL) [n]2(2)(WAR :爆震信号VP的方差，KVAR :方差计算用滤波系数，n :冲程数)VSGM [n] = WAR [n]1/2 (3)(VSGM :爆震信号VP的标准差)VTH = VBGL+KTHXVSGM (4)(VTH :爆震判定阈值，KTH :爆震判定阈值系数)在此，各数学式中所使用的各滤波系数为“0. 95”左右的值，去除爆震信号VP的高频分量，在工作状态进行过渡时设定为比“0. 95”要小的值以便快速跟踪，在爆震判定时设定为比“0. 95”要大的值以便慢速跟踪。另外，将爆震判定阈值系数KTH的值预先设定成在不发生爆震的情况下，爆震判定阈值VTH比爆震信号VP大，发生爆震的情况下，爆震判定阈值VTH比爆震信号VP小。在比较部19中，利用式(5)通过比较爆震信号VP与爆震判定阈值VTH来进行爆震判定，计算出爆震强度VK。VK [n] = max {(VP [n] -VTH [n]) / (VP [n] -VBGL [n])，0} (5)(VK :爆震强度，VK > I则判定为爆震)随后,作为爆震避免单元20,对通过延迟点火时刻来避免爆震的情况进行说明。首先，利用下式(6)计算出与每一点火的爆震强度对应的延迟角量ARTD。A RTD [n] = VK [n] X KRTD iVK [n] > I 且 VPOS 在爆震检测区间内ARTD[n] = 0 @除上述情况以外 (6)( A RTD :每一点火的延迟角量，KRTD :延迟角量反映系数)在此,每一点火延迟角量ARTD仅在由爆震检测单元判定为爆震时的爆震信号位置VPOS在爆震检测区间内的情况下计算出每一点火的延迟角量。随后，利用式(7)计算出爆震修正量RTD。RTD [n] = RTD [n-1]-A RTD [n] i A RTD [n] > 0RTD[n] = RTD[n-1]+ A ADV 0 上述情况以外⑵(RTD :爆震修正量，AADV :提前角量)另外，在此，将每一点火的延迟角量A RTD和爆震修正量RTD的提前角侧都作为正、延迟角侧都作为负。通过基于爆震修正量RTD来修正发动机的点火时刻，从而避免爆震的发生。在上文中，对实现爆震控制的处理方法的概要进行了说明。接下来，利用图5和图6对本实施方式中噪声实际上重叠在爆震窗口时的动作进行详细说明。图5是表示燃烧过程中的经数字信号处理后的频谱的图，(a) (C)中噪声的重叠状态各自不同。(a) (C)中分别表示(a):噪声重叠在与可能发生爆震的区间相分离的区间(a):噪声重叠在可能发生爆震的区间附近(c):噪声重叠在可能发生爆震的区间。在各状态中，将爆震检测区间中的频谱峰值保持值作为爆震信号而计算出。图6是时序图，其表示图5的噪声重叠状态经(a) — (b) — (c)变迁时的爆震信号VP的平均值VBGL和爆震判定阈值VTH的动作。图5 (I)和图6 (I)表示本发明的实施方式I的动作。在实施方式I中，将与关闭区间CLS中设定的关闭增益相同的0设定为插补增益，在图5(1)的(a)中，噪声重叠在关闭区间CLS，在图5(1)的(b)中，噪声重叠在噪声插补区间INT，在图5(1)的(c)中，噪声重叠在打开区间OPN0 在图6 (I)中，在时刻T12，噪声重叠在插补区间INT，此后，在时刻T22，尽管噪声重叠在爆震检测区间0PN，但是由于如上所述地、在本实施方式I的爆震窗口中将I与0的线性插值设定在插补区间，因此随着噪声接近爆震检测区间0PN，爆震信号VP逐渐变大，因此能够抑制由爆震信号VP的急速增大引起的爆震判定阈值VTH的计算延迟，能够抑制爆震的误检测。此外，例如由爆震引起的振动级VKNK为图中表示的级的情况下，到时刻T3为止，不能检测出爆震。实施方式2接着，图5(2)和图6(2)表示本发明的实施方式2的爆震控制装置的动作。在实施方式2中，与爆震检测区间OPN中设定的打开增益相同将插补增益设定为1，在图5(2)的(a)中，噪声重叠在关闭区间CLS，在图5(1)的(b)中，噪声重叠在噪声插补区间INT，在图5(2)的(c)中，噪声重叠在打开区间0PN。在图6 (2)中，在时刻Tll，噪声重叠在插补区间INT，此后，在时刻T21，噪声重叠在 爆震检测区间0PN。在噪声重叠在插补区间INT的时刻T11，爆震信号VP急速增大到由噪声引起的振动级，通过对爆震信号VP进行加权平均处理，所计算的爆震判定阈值VTH带有一定的延迟被计算出。因此，在Tll后，即使不发生爆震，爆震信号VP也会高于爆震判定阈值VTH，但是噪声的重叠位置在插补区间INT中的情况下，即使爆震信号VP高于爆震判定阈值VTH，爆震避免单元20也不会计算出爆震修正量RTD，因此不存在爆震的误检测。实施方式3图5(3)和图6(3)表示本发明的实施方式3的爆震控制装置的动作。在实施方式3中，由进出爆震检测区间的噪声引起的振动级被设定成至少与由爆震检测区间中的爆震之外的燃烧引起的振动级大致相等作为插补增益，在图5(3)的(a)中，噪声重叠在关闭区间CLS，在图5(3)的(b)中，噪声重叠在噪声插补区间INT，在图5(3)的(c)中，噪声重叠在打开区间0PN。此外，通过设定插补增益以使由噪声引起的振动级与爆震检测区间OPN中的振动级相等，能够将插补区间INT设定地比上述实施方式2窄，因此，能够去除如图5 (3)所示的发动机或动作状态所特有的发生位置大致一定的固定噪声。在图6 (3)中，在时刻T13，噪声重叠在插补区间INT，此后，在时刻T23，噪声重叠在爆震检测区间0PN，但是由于如上所述地、在本实施方式3的爆震窗口中将I与规定插补增益(例如0. 5)的线性插值设定在插补区间，因此随着噪声接近爆震检测区间0PN，爆震信号VP逐渐变大，因此能够抑制由爆震信号VP的急速增大引起的爆震判定阈值VTH的计算延迟,能够抑制爆震的误检测。此外,例如由爆震引起的振动级VKNK为图中表示的级的情况下，到时刻T4为止，不能检测出爆震。如上所述，在本发明的爆震控制装置中，爆震窗口设定单元17预先将由爆震引发的振动的区间设定为爆震检测区间(打开区间0PN)，在爆震检测区间，对根据数字信号处理单元16的处理结果乘以打开增益，在爆震检测区间以外的区间(关闭区间CLS)，对根据数字信号处理单元16的处理结果乘以关闭增益，此外，将规定的插补区间INT设置在打开区间OPN与关闭区间CLS之间，在插补区间，对根据数字信号处理单元16的处理结果乘以打开增益与规定插补增益的线性插补值，因此，由于不发生各种噪声进出爆震检测区间时的爆震信号级的急速变化，因此，能够抑制由爆震判定阈值的跟踪延迟引起的爆震误检测，且，由于不用对爆震检测区间进行不需要的扩大，能够得到避免在爆震检测区间以外的爆震误检测这一有利效果，其结果是能够提高爆震控制性。另外，尽管在上述各实施方式中对爆震检测区间后侧的修正区间进行了说明，可通过对爆震检测区间的前侧也进行相同构成，也能够得到相同的效果。
此外，重叠在爆震检测区间的前后的噪声不相同的情况下，通过对爆震检测区间的前后的插补区间的设定分别进行设定，能够更高精度地抑制由噪声引起的爆震误检测。此外，在燃烧过程中重叠的噪声还因工作状态而变化，因此通过基于发动机旋转速度、发动机负载中的至少一个而设定插补区间和插补增益，能够更高精度地抑制由噪声引起的爆震误检测。附图标记说明
I :发动机2 电子控制式节流阀3 :节流阀开度传感器4 :气流传感器5 :气室6 进气歧管压传感器7 :可变吸气阀结构8 :喷射器9 :点火线圈10 :火花塞11 :曲柄角传感器 12 :爆震传感器13 :E⑶14 =LPF 15 A/D转换处理部16 :数字信号处理单元17 :爆震窗口设定单元18 :爆震判定阈值计算部19 :比较部20 :爆震避免单元
权利要求
1.一种发动机的爆震控制装置，包括 爆震传感器，该爆震传感器用于检测由发动机的爆震引起的振动； 数字信号处理单元，该数字信号处理单元基于预先设定的数据信号处理区间的所述爆震传感器输出进行时间-频率分析； 爆震窗口设定单元，该爆震窗口设定单元对于利用数字信号处理单元的处理结果，将预先设定的爆震窗口内的峰值保持值作为爆震信号而计算出，将计算出所述爆震信号的位置作为爆震信号位置而计算出； 爆震检测单元，该爆震检测单元利用所述爆震信号计算出爆震判定阈值，通过比较计算出的爆震判定阈值与所述爆震信号来进行爆震检测； 爆震抑制单元，该爆震抑制单元基于所述爆震检测单元的检测结果与爆震信号位置，进行爆震抑制， 该发动机的爆震控制装置的特征在于， 所述爆震窗口设定单元 预先将由爆震引发振动的区间设定为爆震检测区间(打开区间)， 在所述爆震检测区间，对根据所述数字信号处理单元的处理结果乘以打开增益，在所述爆震检测区间以外的区间(关闭区间)，对根据所述数字信号处理单元的处理结果乘以关闭增益， 进一步地，将规定的插补区间设置在所述打开区间与所述关闭区间之间，在所述插补区间，对根据所述数字信号处理单元的处理结果乘以所述打开增益与规定的插补增益的线性插补值。
2.如权利要求I所述的发动机的爆震控制装置，其特征在于， 仅当根据所述爆震检测单元的检测结果是判定为爆震，且此时所述爆震信号位置在所述爆震检测区间的情况下，所述爆震抑制单元执行抑制控制。
3.如权利要求I或2所述的发动机的爆震控制装置，其特征在于， 将所述打开增益设定为1，将所述关闭增益设定为O，将所述插补增益设定为O或I。
4.如权利要求I或2所述的发动机的爆震控制装置，其特征在于， 将所述插补增益设定成由进出所述爆震检测区间的噪声引起的振动级至少与由所述爆震检测区间中的爆震以外的燃烧引起的振动级大致相等。
5.如权利要求4所述的发动机的爆震控制装置，其特征在于， 通过设定所述插补增益，将所述插补区间设定得更窄。
6.如权利要求I或2所述的发动机的爆震控制装置，其特征在于， 对所述爆震检测区间前后的插补区间，分别设定所述插补区间和插补增益。
7.如权利要求I至6中任意一项所述的发动机的爆震控制装置，其特征在于， 基于发动机旋转速度和发动机负载中的至少一个来设定所述插补区间和插补增益。
全文摘要
本发明提供一种发动机的爆震控制装置，在发动机的爆震控制装置中，爆震窗口设定单元(17)预先将归因于爆震而发生振动的区间设定为爆震检测区间(打开区间OPN)，在爆震检测区间，对根据数字信号处理单元(16)的处理结果乘以打开增益，在爆震检测区间以外的区间(关闭区间CLS)，对根据数字信号处理单元(16)的处理结果乘以关闭增益，此外，将规定的插补区间INT设置在打开区间OPN与关闭区间CLS之间，在插补区间INT，对根据数字信号处理单元(16)的处理结果乘以打开增益与规定的插补增益的线性插补值。
文档编号F02D45/00GK102619637SQ20111033079
公开日2012年8月1日 申请日期2011年10月18日 优先权日2011年1月31日
发明者松嶋裕平, 楠友邦, 江角圭太郎 申请人:三菱电机株式会社, 马自达汽车株式会社