[0104]首先，E⑶20B在S301读取从点火系统输出的离子电流信号。接着，E⑶20B在S302利用离子电流信号处理部201B的微分部201aB对预定期间(爆震窗口)中的离子电流信号进行微分而运算离子微分值。接着，E⑶20B在S303利用归一化部201eB将从微分部201aB发送来的离子微分值除以与之对应的时间的离子电流值而运算离子变化率。接着，ECU20B在S304利用频率分析部20 IbB对从归一化部20 IeB发送来的离子变化率进行频率(FFT)分析。此处，在S304需要求取几kHz?几十kHz的频率成分，因此从S301至S304的运算处理需要以远高于利用ECU20B进行的控制周期(例如2ms)的速度进行(例如几十ys的程度)。另一方面，以下的从S305至S309的运算处理按利用E⑶20Β进行的控制周期(例如2ms)实施。
[0105]ECU20B在S305利用运算部201cB将从频率分析部201bB发送来的分析结果中爆震频率带的信号电平相加而运算离子微分值振动强度S4，并将其运算结果发送至爆震检测部20mB。接着，ECU20B在S306，读取发动机的转速Ne和转矩T，在S307利用爆震检测部20mB运算按运转条件设定的爆震判断阈值S04。接着，E⑶20B在S308，比较从归一化部201cB发送来的归一化值S4是否比爆震判断阈值S04大，在S4 5S04的情况下判断为未产生爆震音，结束一系列控制。另一方面，在S4> S04的情况下，判断为产生了爆震音，在S309利用爆震避免控制部20nB以使得点火系统的点火时期与当前值相比延迟的方式控制该点火系统的点火时期。
[0106]这样，根据本实施方式3，利用作为归一化值的离子变化率检测发动机的爆震音产生，其中该归一化值通过预先使用离子电流值将作为离子电流信号的变化量的微分值归一化而得到，由此，能够不依赖于爆震产生时的离子电流信号的绝对值地消除离子电流信号的绝对值的影响并从该离子电流信号可靠且精密地提取爆震振动成分，能够更精密地检测发动机的爆震音产生。此外，通过根据其检测结果控制点火时期地实施爆震避免控制，能够更加精密地控制发动机的燃烧状态。
[0107]另外，在上述的实施方式I?3中，对检测在燃烧时产生的离子电流的离子电流值检测部设置在点火系统的方式进行了说明，离子电流值检测部的配置位置能够适当地变更。
[0108]此外，在上述的实施方式I?3中，作为频率分析主要对进行FFT分析的方式进行了说明，只要能够检测内燃机的燃烧状态，还能够使用适当的分析方法。
[0109]此外，在上述的实施方式I?3中，以内燃机的燃烧状态为判断基准，主要对使用离子微分值振动强度、将尚子微分值振动强度除以尚子积分值而得到的值和尚子变化率振动强度的方式进行了说明，只要能够判断内燃机的燃烧状态，也能够使用适当的判断基准代替它们。
[0110]另外，本发明并不限定于上述的实施方式I?3，而包括各种各样的变形例。例如，上述的实施方式I?3为了将本发明说明得容易明白而进行了详细的说明，但是并不一定限定于包括所说明的所有结构。此外，能够将一个实施方式的结构的一部分替换到另一个实施方式的结构，此外，还能够在一个实施方式的结构中加入其它实施方式的结构。此外，能够对各实施方式的结构的一部分进行其它结构的追加、削除、替换。
[0111]此外，对于控制线和信息线，仅展示在说明上被认为需要的部分，并不一定展示产品上的所有的控制线和信息线。实际上也可以认为几乎所有的结构相互连接。
[0112]附图标记说明
[0113]I…空气流量传感器
[0114]2…电子控制节气门
[0115]3…燃料喷射装置
[0116]4...点火系统
[0117]4a…火花塞
[0118]4b…二次点火线圈
[0119]4c…一次点火线圈
[0120]4cl...电容器
[0121]4e…稳压二极管
[0122]4f…电压转换用电阻
[0123]4i…点火器
[0124]5…可变阀门
[0125]5a…吸气阀门可变装置
[0126]5b...排气阀门可变装置
[0127]6…吸气管
[0128]7…汽缸盖
[0129]8…排气管
[0130]9…空燃比传感器
[0131]10…三元触媒
[0132]11…排气温度传感器
[0133]12...燃烧室
[0134]13…曲柄角度传感器
[0135]14…冷却水温度传感器
[0136]15…吸气温度传感器
[0137]16…油门开度传感器
[0138]17…高压燃料栗
[0139]18…燃料压力传感器
[0140]20…发动机控制单元(E⑶)(控制装置)
[0141]20a…输入电路
[0142]20b…输入输出端口
[0143]20c.--RAM
[0144]20d---R0M
[0145]20e---CPU
[0146]20f…电子控制节气门驱动电路
[0147]20g…喷射器驱动电路
[0148]20h…点火输出电路
[0149]20j…可变阀门驱动电路
[0150]20k…高压燃料栗驱动电路
[0151]20l...离子电流信号处理部
[0152]201a…微分部
[0153]201b…频率分析部
[0154]201c…运算部
[0155]201dA…积分部
[0156]201eA…归一化部
[0157]20m…爆震检测部(检测部)
[0158]20η…爆震避免控制部
[0159]21…吸气压传感器
[0160]41…火花点火部
[0161]42…离子电流值检测部
[0162]100…发动机(内燃机)。
【主权项】
1.一种具备检测燃烧时的离子电流值的离子电流值检测部的内燃机的控制装置，其特征在于，包括: 对所述离子电流值进行信号处理的离子电流信号处理部;和 根据该离子电流信号处理部的处理结果检测所述内燃机的燃烧状态的检测部， 所述离子电流信号处理部包括计算所述离子电流值的微分值的微分部。2.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于: 所述离子电流信号处理部还包括进行所述微分值的频率分析的频率分析部。3.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于: 所述离子电流信号处理部还包括: 进行所述微分值的频率分析的频率分析部； 计算所述离子电流值的积分值的积分部;和 使用所述频率分析部的分析结果和所述积分值计算归一化值的归一化部。4.如权利要求3所述的内燃机的控制装置，其特征在于: 所述归一化部将所述频率分析部的分析结果除以所述积分值来计算所述归一化值。5.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于: 所述离子电流信号处理部还包括: 由所述离子电流值和所述微分值计算归一化值的归一化部;和 进行所述归一化值的频率分析的频率分析部。6.如权利要求5所述的内燃机的控制装置，其特征在于: 所述归一化部将所述微分值除以与该微分值对应的时间的所述离子电流值来计算所述归一化值。7.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于: 所述检测部使用由所述内燃机的转速和转矩得到的判断阈值来检测所述内燃机的燃烧状态。
【专利摘要】本发明提供能够以简单的结构、从离子电流信号精密地检测例如产生爆震音等内燃机的燃烧状态的内燃机的控制装置。具备检测燃烧时的离子电流值的离子电流值检测部(42)的内燃机(100)的控制装置(20)，包括对离子电流值进行信号处理的离子电流信号处理部(20l)和根据该离子电流信号处理部(20l)的处理结果检测内燃机(100)的燃烧状态的检测部(20m)，离子电流信号处理部(20l)包括计算离子电流值的微分值的微分部(20la)。
【IPC分类】F02P17/12, G01M15/04, F02D45/00
【公开号】CN105593502
【申请号】CN201480054257
【发明人】真户原伸也, 熊野贤吾, 赤城好彦
【申请人】日立汽车系统株式会社
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年10月6日
【公告号】WO2015053204A1