用于内燃机的爆震判定装置和爆震判定方法制造方法及图纸

发动机ＥＣＵ执行包括以下步骤的程序：从由爆震传感器检测到的振动中提取多个频带的振动强度，将所提取的每个频带的振动强度乘以权重系数，并与曲柄角相对应地将这些结果相加来计算每五度的积分值（Ｓ１０４）；基于频带Ｅ的振动波形与预先制作的爆震波形模型之间的比较结果来计算相关系数Ｋ（Ｓ１１６）；计算爆震强度Ｎ（Ｓ１１８）；根据所计算出的相关系数Ｋ和爆震强度Ｎ来判定爆震的发生（Ｓ１２２）；以及根据所计算出的相关系数Ｋ和爆震强度Ｎ来判定爆震没有发生（Ｓ１２６）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及内燃机中的爆震判定，更具体涉及一种基于内燃机的振动波形来判定发动机是否爆震的技术。
技术介绍
传统上，已经提出了用于检测在内燃机中发生的爆震(爆声)的各种方法。例如， 存在当内燃机中的振动强度大于阈值时判定产生爆震的技术。然而，即使在发动机不发生 爆震时，诸如当进气门或排气门关闭时所受到的振动等的噪声的强度也可能高于阈值。在 这种情形中，虽然实际上尚未发生爆震，但可能做出已发生爆震的错误判定。因此，已经提 出了这样的技术，其中考虑到诸如发生振动时的曲柄角和衰减率等的除强度以外的特性， 基于预定的爆震波形模型与检测到的振动波形之间的比较结果来判定是否发生发动机爆 震。 日本专利特开No. 2006-226967公开了一种用于内燃机的爆震判定装置，其以高 精度来判定是否已发生爆震。该用于内燃机的爆震判定装置包括用于检测内燃机的振动的 部件、用于从所检测到的振动中提取在内燃机的气缸内的第三和第四切向共振模式的至少 一个中的频带中的振动的提取部件、以及用于基于所提取的振动来判定在内燃机中是否已 发生爆震的判定部件。 在上述特开申请中公开的爆震判定装置中，从内燃机的振动中提取第三和第四切 向共振模式中的至少一个的频带中的振动，该第三和第四切向共振模式是在爆震时特别进 行检测的典型共振模式，因此，能够提取包括更少的除爆震以外的噪声的振动。即，能够以 高精度提取爆震产生时的振动特性。基于该振动判定是否已发生爆震。结果，能够提供能 以高精度判定是否已发生爆震的用于内燃机的爆震判定装置。 包括在爆震时特别进行检测的振动的代表性频带包括第一、第二、第三和第四切向共振模式的频带。在这些频带中，一些频带更易与爆震所特有的振动重叠，而其他频带更少地受到影响。例如，第一切向模式的频带中的振动比较容易与爆震所特有的振动重叠。然而，请注意，第一切向模式的频带趋向于受到除爆震以外的噪声的影响更大。 与在上述特开申请中公开的爆震判定装置中一样，当排除第一切向模式的频带中的振动时，结果就是，更易与爆震所特有的振动重叠的频带被排除，因此可能发生对爆震的错误判定。另外，在判定是否已发生爆震时，如果第一切向模式的频带的影响很大，则也可能发生对爆震的错误判定。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够减少对爆震的错误判定的、用于内燃机的爆震判定 装置和爆震判定方法。 根据一方面，本专利技术提供一种用于内燃机的爆震判定装置，包括检测单元，所述 检测单元检测内燃机的振动；和判定单元，所述判定单元连接到所述检测单元。所述判定单元从所检测到的振动中分别提取与爆震相对应的多个预定频带的振动，改变所提取的多个 频带的振动强度的权重，使得减小除爆震以外的噪声的影响，基于多个频带的振动强度来 检测预定曲柄角间隔的振动波形，并使用所检测到的振动波形来判定在内燃机中是否已发生爆震。 根据本专利技术，判定单元改变所提取的多个频带的振动强度中的权重，使得减小除 爆震以外的噪声的影响。例如，如果使得受除爆震以外的噪声的重叠影响更大且易与爆震 相对应的振动重叠的频带(例如，第一切向模式的频带)中的振动的权重更小，则能够减少 在判定爆震中噪声的影响。因此，防止了由于受噪声影响的频带中的振动而引起的对爆震 的错误判定，同时能够使用易与爆震相对应的振动重叠的频带中的振动来做出爆震判定， 由此能够减少错误判定。因此，能够提供能减少对爆震的错误判定的、用于内燃机的爆震判 定装置。 优选地，判定单元改变权重，使得在所提取的多个频带的振动强度中，由于除爆震 以外的噪声的重叠而对爆震判定的影响大于规定程度的至少一个频带的振动强度的比率 减小。 根据本专利技术，如果改变权重使得由于除爆震以外的噪声的重叠而对爆震判定影响 更大且易与爆震相对应的振动重叠的频带(例如，第一切向模式的频带)中的振动强度的 比率减小，则能够减小在爆震判定中噪声的影响。因此，能够减少对爆震的错误判定。 更优选地，所述多个频带的振动包括第一切向模式的频带的振动。所述判定单元 改变权重，使得第一切向模式的频带中的振动强度的权重小于其它频带中的振动强度的权 重。 根据本专利技术，通过改变权重使得第一切向模式的频带中的振动强度的比率变得更小，能够减小在爆震判定中噪声的影响。因此，能够减少噪声的错误判定。 更优选地，所述判定单元改变权重，使得在所提取的多个频带的振动强度中，由于除爆震以外的噪声的重叠而对爆震判定的影响小于规定程度的至少一个频带的振动的比率增大。 根据本专利技术，通过改变权重使得由于除爆震以外的噪声的重叠而对爆震判定影响更小且易与爆震相对应的振动重叠的频带(例如，第三切向模式的频带)中的振动强度的比率增大，能够减少在爆震判定中噪声的影响。因此，能够减少对爆震的错误判定。 更优选地，所述多个频带的振动包括第三切向模式的频带的振动。所述判定单元改变权重，使得第三切向模式的频带中的振动强度的权重大于其它频带中的振动强度的权重。 根据本专利技术，通过改变权重使得在第三切向模式的频带中的振动强度的比率变得更大，能够减小在爆震判定中噪声的影响。因此，能够减少对爆震的错误判定。 优选地，基于所述多个频带的振动强度的频率分布的强度的中值，所述判定单元校正所述频率分布，并且，除了所检测到的振动波形之外，还使用校正过的频率分布来判定在内燃机中是否已发生爆震。 根据本专利技术，判定单元基于多个频带的振动强度频率分布中的强度的中值来校正 频率分布。由于权重的任何改变或者取决于爆震特有的振动在每个频带上重叠的容易性， 每个频带的频率分布的中值可能偏离其它频带的振动强度的频率分布的中值。因此，基于每个频带的振动强度的频率分布的中值(例如，使用中值的平均值)来校正频率分布，由此 抑制频率分布中的中值偏离对所检测到的振动强度的影响，并且能够减少对爆震的错误判定。 更优选地，所述判定单元使用所述多个频带的振动强度的频率分布的强度中值的 平均值作为基准来校正所述频率分布。 根据本专利技术，所述判定单元基于所述多个频带的振动强度频率分布中的强度中值 的平均值来校正频率分布。结果，抑制了频率分布中的中值偏离对所检测到的振动强度的 影响，并且能够减少对爆震的错误判定。 更优选地，所述判定单元基于所述多个频带的振动强度的预定曲柄角之间的积分 值的总和来计算爆震强度，并且基于所计算出的爆震强度与预定判定值之间的比较结果来 判定在内燃机中是否已发生爆震。 根据本专利技术，基于预定判定值与根据所述多个频带的振动强度的预定曲柄角范围 内的积分值的总和而计算出的爆震强度之间的比较结果，能够以高精度判定在内燃机中是 否已发生爆震。 更优选地，除了爆震强度的比较结果之外，所述判定单元还基于所检测到的振动 波形与作为内燃机的振动波形基准的预定波形模型之间的比较结果来判定在内燃机中是 否已发生爆震。 根据本专利技术，除了爆震强度的比较结果之外，还能够基于所检测的振动波形与作 为内燃机的基准振动波形的预定波形模型之间的比较结果来以高精度判定在内燃机中是 否已发生爆震。附图说明 图1是概略构造图，示出了由作为根据一实施例的爆震判定装置的发动机ECU控 制的发动机。 图2是示出了缸内压力振动的频带的(第一)示图。 图3示出了由爆震传感器检测到的振动的频带。 图4是示出了图1的发动机ECU的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃机的爆震判定装置，包括：检测单元（３００），所述检测单元（３００）检测所述内燃机（１００）的振动；和判定单元（２００），所述判定单元（２００）连接到所述检测单元（３００）；其中所述判定单元（２００）：从所述检测到的振动中分别提取与爆震相对应的多个预定频带的振动，改变所提取的所述多个频带的振动强度的权重，使得减小除爆震以外的噪声的影响，基于所述多个频带的振动强度来检测预定曲柄角间隔的振动波形，并且使用所述检测到的振动波形来判定在所述内燃机（１００）中是否已发生爆震。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：金子理人，笠岛健司，吉原正朝，千田健次，花井纪仁，山迫靖广，竹村优一，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]