内燃机的爆震判断装置制造方法及图纸

一种内燃机的爆震判断装置，利用简单的判断单元判断共振频率的偏离，通过根据判断结果修正共振频率的偏离，提高爆震检测精度。该装置是检测内燃机（１１）的爆震的振动传感器（１２）的检测输出由滤波频带可变的滤波器（１４）进行滤波，滤波器（１４）的输出由电平辨别单元（１５）按预先决定的判断电平进行辨别。计数器（１６）计数振动传感器（１２）的检测输出在判断电平以上的次数ｃ，判断单元（１７）根据次数ｃ判断有无爆震。应答判断单元（１７）的输出，在不可能进行有无爆震的判断时，修正单元（１８）进行使滤波器（１４）的滤波频带偏移的修正，所以，可以判断有无爆震，从而可以提高爆震的检测精度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及极适合于内燃机点火时控制等所使用的爆震判断装置。对于内燃机的爆震的判断，有在气筒内设置由压电元件等构成的振动传感器，根据振动传感器的检测输出而进行判断的方法。采取振动传感器的检测输出的频谱时，则发生爆震时的输出比未发生爆震时的大。发生爆震时与未发生爆震时的差别在振动传感器检测输出的全部频率中是不均匀的，在特定的频率表现得非常显著，输出差表现得显著的频率称为共振频率。仅在输出差大的共振频率的频带特定检测范围的振动传感器是共振型振动传感器。共振型振动传感器预先通过传感器本身的设定来决定特定的共振频率。即，牺牲随各内燃机的气筒以及转速等状态而不同的特性和S/N(信/噪)比，设定在预测上述输出差增大时的频带特定共振频率。图8是表示现有的判断有无爆震发生的概略的图。现有的有无爆震的发生的判断，在振动传感器的检测输出如果1次以上达到判断电平，就判定有爆震发生。但是，在内燃机中，除了爆震引起的振动以外，在火花塞的点火时和吸排气阀的复座时等也发生振动。基于这些爆震以外的原因的振动由振动传感器检测的检测输出称为基底噪音1、2。作为爆震引起的振动由震动传感器检测的检测输出的振动信号3的频率与基底噪音1、2的频率接近时，在对共振型振动传感器设定的共振频带中，有时与振动信号3一起，包含基底噪音1、2而被检测。振动信号3和基底噪音1、2在共振频带中混合存在时，以往是通过使判断电平从第1判断电平4增大到第2判断电平5来识别基底噪音1、2和振动信号3，来判断有无爆震发生的。在图8所示的现有例中，达到第2判断电平5的振动传感器的检测输出在不仅有振动信号3而且也包含基底噪音1的状态下，就判定有爆震发生。虽然图中未示出，但是，有时尽管达到判断电平的检测输出仅仅是基底噪音，也判定有爆震发生。即，振动信号和基底噪音的识别困难，尽管实际上判断是不可能的，但是，在振动传感器的检测输出1次以上达到判断电平时，就判定全部有爆震发生，所以，不能说一定是精度高的爆震的判断方法。作为震动信号与基底噪音的发生频率接近而在共振频带中混合存在的1个理由在于，内燃机的运转随着时间的变化等，发生振动信号的频率也变化。这时，伴随振动信号的发生频率的变化，通过进行使对振动传感器设定的共振频带偏移的修正，可以提高振动传感器的检测输出中振动信号的检测精度。进行使共振频带偏移的修正的先行技术，例如已经在特开平8-177697号公报中公开了。该先行技术使用不将振动传感器检测的频率固定为特定的频率的平面传感器，对内燃机的种类、转速和各气筒可以改变平面传感器本身的设定。可以对各平面传感器设定不同的共振频率，内燃机的运转随着时间的变化等，振动信号的频率发生变化，在与对平面传感器设定的共振频率间发生偏离时，求振动传感器检测的输出信号的强度分布中的标准偏差，并将标准偏差与预先决定的值进行比较，在标准偏差小于预先决定的值时，就判定共振频率发生了偏离，通过修正对平面传感器设定的共振频率，来提高爆震检测精度。在该先行技术中，根据振动传感器的检测输出中强度分布的标准偏差的运算结果进行共振频率的偏离的判断，所以，共振频率的偏离的检测动作是非常复杂的。本专利技术的目的旨在提供一种内燃机的爆震判断装置，在利用简单的判断单元来降低爆震发生的误判断的同时判断共振频率的偏离，并通过根据判断结果修正共振频率的偏离，从而可以提高爆震检测精度。本专利技术的内燃机的爆震判断装置的特征在于包括检测内燃机的爆震的振动传感器、检测内燃机具有的曲轴的转动角度位置的曲轴角传感器、滤波频带可变的滤除振动传感器的检测输出的滤波器、应答滤波器的输出而用预先决定的判断电平辨别滤波器的输出的电平辨别单元、应答电平辨别单元的输出而计数振动传感器的检测输出在判断电平以上的次数c的计数器、应答计数器的输出并根据计数的次数c判断有无爆震的判断单元和应答判断单元的输出并在判定不可能判断有无爆震时就使滤波器的滤波频带偏移的修正单元。按照本专利技术，判断单元根据计数达到预先决定的判断电平以上的振动传感器的检测输出的次数c判断爆震的共振频率的偏离，修正单元应答判断单元的输出进行使滤波器的滤波频带偏移的修正。这样，便可用简单的单元判断共振频率的偏离，另外，可以使滤波器的滤波频带偏移修正到适合于爆震的共振频率，所以，可以提高爆震的检测精度。另外，本专利技术的内燃机的爆震判断装置的特征在于所述判断单元在由计数器计数的所述次数c大于预先决定的第1值x1时，就判定不可能进行有无爆震的判断，在所述次数c小于预先决定的第2值x2时，就判定无爆震。按照本专利技术，判断单元根据由计数器计数的次数c是否大于预先决定的值x1以及是否小于预先决定的值x2的比较结果，判断有无爆震或者判定不可能进行有无爆震的判断。这样，用简单的单元便可判断有无爆震和共振频率的偏离，另外，可以降低爆震的误判断，因此，可进行更高精度的抑制爆震的控制。另外，本专利技术的内燃机的爆震判断装置的特征在于进而包括是所述修正单元的使滤波器的滤波频带阶梯式地偏移的修正单元、应答修正单元的输出而存储为了可以判断有无爆震使滤波器的滤波频带阶梯式地偏移的次数即存储阶跃数的第1存储器、根据不可能进行有无爆震的判断的判定而使用进行使滤波器的滤波频带阶梯式地偏移的修正动作的次数除第1存储器存储的阶跃数之和从而计算平均阶跃数的运算单元、应答运算单元的输出而存储作为计算结果的平均阶跃数的第2存储器、应答所述判断单元的输出并在判定不可能进行有无爆震的判断的平均阶跃数存储到第2存储器中时使根据从第2存储器中读出的平均阶跃数决定的滤波器的滤波频带应偏移的阶段一下子就偏移到位的宽带修正单元。按照本专利技术，宽带修正单元可以进行使由平均阶跃数决定的滤波器的滤波频带应偏移的阶段一下子就偏移到位的修正，所以，可以缩短共振频带的修正所需要的时间，从而可以在早期进行有无爆震发生的判断。另外，本专利技术的内燃机的爆震判断装置的特征在于所述第2存储器按内燃机具有的各气筒和内燃机的各转速存储所述平均阶跃数。按照本专利技术，第2存储器按内燃机具有的各气筒和内燃机的各转速存储的平均阶跃数。这样，在内燃机具有的某一气筒中以及在内燃机的转速发生变化的状态下，宽带修正单元也可以进行使由平均阶跃数决定的滤波器的滤波频带应偏移的阶段一下子就偏移到位的修正，所以，可以进一步缩短共振频带的修正所需要的时间。图2是简略地表示具有附图说明图1所示的内燃机的爆震判断装置的内燃机的结构的系统图。图3是说明BPF14的频率通过率的概略情况的图。图4是表示BPF14的滤波频带在进行偏移修正前的振动传感器12的检测输出的图。图5是表示BPF14的滤波频带在进行偏移修正后的振动传感器12的检测输出的图。图6是说明判断单元17判断有无爆震的动作的流程图。图7是说明修正单元18或宽带修正单元22修正滤波频带的偏移的动作的流程图。图8是表示现有的判断有无爆震发生的概略情况的图。符号说明如下10-爆震判断装置、11-内燃机、12-振动传感器、13-曲轴角传感器、14-滤波器、15-电平辨别单元、16-计数器、17-判断单元、18-修正单元、19-第1存储器、20-运算单元、21-第2存储器、22-宽带修正单元、25-处理电路。内燃机的爆震判断装置10(以后，简称为爆震判断装置)包括检测内燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机的爆震判断装置，其特征在于： 包括：检测内燃机的爆震的振动传感器、 检测内燃机具有的曲轴的转动角度位置的曲轴角传感器、 滤波频带可变的、将振动传感器的检测输出滤波的滤波器、 应答滤波器的输出而用预先决定的判断电平辨别滤波器的输出的电平辨别单元、 应答电平辨别单元的输出而计数振动传感器的检测输出在判断电平以上的次数ｃ的计数器、 应答计数器的输出并根据计数的次数ｃ判断有无爆震的判断单元、 和应答判断单元的输出并在判定不可能判断有无爆震时就使滤波器的滤波频带偏移的修正单元。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：西村淳也，
申请(专利权)人：富士通天株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]