DE102023112464A1

DE102023112464A1 - KNOCK DETECTION DEVICE

Info

Publication number: DE102023112464A1
Application number: DE102023112464.1A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Honda; Tomohiro Ota
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2022-05-30
Filing date: 2023-05-11
Publication date: 2023-11-30
Also published as: JP2023175493A

Abstract

Eine Klopferfassungsvorrichtung (20) beinhaltet eine Datenerlangungseinheit (24), eine Vibrationsdateneinheit (26), eine Rauschdateneinheit (28), eine Korrektureinheit (30) und eine Klopfbestimmungseinheit (32). Die Vibrationsdateneinheit ist konfiguriert, um Vibrationsdaten zu erzeugen, die einen Vibrationspegel einer Frequenzkomponente in einer Zeitreihe darstellen. Die Rauschdateneinheit ist konfiguriert, um Rauschdaten zu erzeugen, die einen Vibrationspegel einer Frequenzkomponente in einer Zeitreihe darstellen, wenn ein Injektor angetrieben wird. Die Korrektureinheit ist konfiguriert, um die Vibrationsdaten basierend auf den Rauschdaten zu korrigieren, um korrigierte Vibrationsdaten zu erzeugen. Die Klopfbestimmungseinheit ist konfiguriert, um zu bestimmen, ob ein Klopfen erzeugt wird, basierend auf den korrigierten Vibrationsdaten.A knock detection device (20) includes a data acquisition unit (24), a vibration data unit (26), a noise data unit (28), a correction unit (30) and a knock determination unit (32). The vibration data unit is configured to generate vibration data representing a vibration level of a frequency component in a time series. The noise data unit is configured to generate noise data representing a vibration level of a frequency component in a time series when an injector is driven. The correction unit is configured to correct the vibration data based on the noise data to generate corrected vibration data. The knock determination unit is configured to determine whether knocking is generated based on the corrected vibration data.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen eines Klopfens in einer Brennkraftmaschine.The present disclosure relates to a device for detecting knocking in an internal combustion engine.

Es ist eine Technik zum Erfassen eines Klopfens in einer Brennkraftmaschine basierend auf Erfassungsdaten eines Klopfsensors bekannt, der eine Vibration der Brennkraftmaschine erfasst. Wenn Klopfen erfasst wird, wird der Zündzeitpunkt verzögert, um das Klopfen zu unterdrücken.There is known a technique for detecting knocking in an internal combustion engine based on detection data of a knock sensor that detects vibration of the internal combustion engine. If knocking is detected, ignition timing is retarded to suppress knocking.

Wenn jedoch andere Vibrationen außer Klopfen in den Erfassungsdaten als Rauschen beinhaltet sind, kann fälschlicherweise bestimmt werden, dass Klopfen aufgetreten ist, obwohl es nicht aufgetreten ist. Wenn der Zündzeitpunkt aufgrund einer solchen fehlerhaften Bestimmung verzögert wird, kann das von der Brennkraftmaschine erzeugte Drehmoment abnehmen, während der Kraftstoffverbrauch zunimmt.However, if vibrations other than knock are included as noise in the detection data, it may be erroneously determined that knock has occurred even though it has not occurred. If the ignition timing is retarded due to such erroneous determination, the torque produced by the engine may decrease while fuel consumption increases.

Wenn andere Vibrationen außer Klopfen als ein Rauschen auftreten, während das Klopfen auftritt, kann das Klopfen möglicherweise nicht erfasst werden. Wenn das Auftreten von Klopfen unerfasst bleibt, kann eine anormale Verbrennung Rauschen verstärken und die Brennkraftmaschine beschädigen.If vibration other than knocking occurs as noise while knocking occurs, knocking may not be detectable. If the occurrence of knock goes undetected, abnormal combustion may increase noise and damage the engine.

In der in Patentdokument 1 beschriebenen Technik wird eine Vibration, die beim Öffnen und Schließen des Einlassventils erzeugt wird, als Rauschen von der Vibration der Brennkraftmaschine entfernt, die durch den Klopfsensor erfasst wird. In Patentdokument 1 wird eine Frequenzkomponentenanalyse an den Erfassungsdaten des Klopfsensors durchgeführt und eine zweidimensionale Aufzeichnung von Kurbelwinkel und Frequenz wird als eine Erfassungsintensitätsaufzeichnung erzeugt. Ferner wird hinsichtlich des beim Öffnen und Schließen des Einlassventils erzeugten Rauschens eine Frequenzkomponentenanalyse an den Erfassungsdaten des Klopfsensors durchgeführt, wenn bestimmt wird, dass kein Klopfen auftritt. Dann wird eine zweidimensionale Aufzeichnung von Kurbelwinkel und Frequenz als eine Intensitätsaufzeichnung der Rauschkomponente erzeugt.In the technique described in Patent Document 1, vibration generated upon opening and closing of the intake valve is removed as noise from the vibration of the engine detected by the knock sensor. In Patent Document 1, frequency component analysis is performed on the detection data of the knock sensor, and a two-dimensional record of crank angle and frequency is generated as a detection intensity record. Further, regarding the noise generated when opening and closing the intake valve, a frequency component analysis is performed on the detection data of the knock sensor when it is determined that knocking does not occur. A two-dimensional record of crank angle and frequency is then generated as an intensity record of the noise component.

In Patentdokument 1 wird eine Rauschkorrekturaufzeichung durch Subtrahieren der Intensitätsaufzeichnung der Rauschkomponente von der Erfassungsintensitätsaufzeichnung erlangt und unter Verwendung eines vorbestimmten Schwellenwerts binärisiert, um das Klopfen basierend auf der binärisierten Aufzeichnung zu erfassen.In Patent Document 1, a noise correction record is obtained by subtracting the intensity record of the noise component from the detection intensity record and binarized using a predetermined threshold to detect the knock based on the binarized record.

Patentdokument 1: JP 2017 - 190766 A Patent document 1: JP 2017 - 190766 A

Als Ergebnis einer detaillierten Untersuchung durch die Erfinder berücksichtigt die in Patentdokument 1 beschriebene Technik jedoch die Vibration, die auftritt, wenn das Einlassventil geöffnet und geschlossen wird, aber es wurde herausgefunden, dass die Vibration, die auftritt, wenn der Injektor zum Öffnen und Schließen angetrieben wird, nicht berücksichtigt wird.However, as a result of detailed study by the inventors, the technique described in Patent Document 1 takes into account the vibration that occurs when the intake valve is opened and closed, but it was found that the vibration that occurs when the injector is driven to open and close is not taken into account.

Die Vibration, die beim Öffnen und Schließen des Einlassventils erzeugt wird, wird kleiner, wenn die Brennkraftmaschine mit einer niedrigeren Geschwindigkeit rotiert. Die Vibrationsgröße, die erzeugt wird, wenn der Injektor angetrieben wird, ändert sich jedoch kaum mit der Rotationsgeschwindigkeit der Brennkraftmaschine. Je niedriger daher die Rotationsgeschwindigkeit der Brennkraftmaschine ist, desto größer ist das Verhältnis der Vibration, die erzeugt wird, wenn der Injektor angetrieben wird, zu der Vibration der Brennkraftmaschine, die durch den Klopfsensor erfasst wird.The vibration generated when the intake valve opens and closes becomes smaller as the engine rotates at a lower speed. However, the amount of vibration generated when the injector is driven hardly changes with the rotation speed of the engine. Therefore, the lower the rotation speed of the engine, the greater the ratio of the vibration generated when the injector is driven to the vibration of the engine detected by the knock sensor.

Ferner erhöht der hohe Druck von Kraftstoff, der durch den Injektor eingespritzt wird, die Vibration, die erzeugt wird, wenn der Injektor angetrieben wird. Ferner kann sich aufgrund der mehrstufigen Einspritzung von Kraftstoff die Vibration, die erzeugt wird, wenn der Injektor Kraftstoff im Verdichtungstakt des betreffenden Zylinders einspritzt, mit der Periode überlappen, während der Klopfen in dem anderen Zylinder bestimmt wird.Further, the high pressure of fuel injected by the injector increases the vibration generated when the injector is driven. Further, due to the multi-stage injection of fuel, the vibration generated when the injector injects fuel in the compression stroke of the cylinder in question may overlap with the period while the knock in the other cylinder is determined.

Daher ist es erforderlich, die Vibration zu erfassen, die erzeugt wird, wenn der Injektor angetrieben wird. Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung besteht darin, eine Klopferfassungsvorrichtung und -technik zum Erfassen von Klopfen in einer Brennkraftmaschine mit hoher Genauigkeit bereitzustellen, indem der Einfluss von Vibrationen entfernt wird, die erzeugt werden, wenn der Injektor angetrieben wird.Therefore, it is necessary to detect the vibration generated when the injector is driven. One aspect of the present disclosure is to provide a knock detection apparatus and technique for detecting knocking in an internal combustion engine with high accuracy by removing the influence of vibrations generated when the injector is driven.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine Klopferfassungsvorrichtung eine Datenerlangungseinheit, eine Vibrationsdateneinheit, eine Rauschdateneinheit, eine Korrektureinheit und eine Klopfbestimmungseinheit. Die Klopferfassungsvorrichtung ist konfiguriert, um ein Klopfen einer Brennkraftmaschine zu erfassen, in der Kraftstoff jeweils direkt in Zylinder von Injektoren eingespritzt wird.According to one aspect of the present disclosure, a knock detection device includes a data acquisition unit, a vibration data unit, a noise data unit, a correction unit, and a knock determination unit. The knock detection device is configured to detect knocking of an internal combustion engine in which fuel is injected directly into cylinders of injectors, respectively.

Die Datenerlangungseinheit ist konfiguriert, um Erfassungsdaten von einem Klopfsensor zu erlangen, der Vibration der Brennkraftmaschine erfasst. Die Vibrationsdateneinheit ist konfiguriert, um eine Frequenzkomponentenanalyse der Erfassungsdaten, die durch die Datenerlangungseinheit erlangt werden, zum Erzeugen von Vibrationsdaten, die einen Vibrationspegel einer Frequenzkomponente in einer Zeitreihe repräsentieren, auszuführen.The data acquisition unit is configured to acquire detection data from a knock sensor that detects vibration of the internal combustion engine. The vibration data unit is configured to perform frequency component analysis of the detection data acquired by the data acquisition unit to generate vibration data, which represent a vibration level of a frequency component in a time series.

Die Rauschdateneinheit ist konfiguriert, um die Frequenzkomponentenanalyse der Erfassungsdaten, die durch die Datenerlangungseinheit erlangt werden, auszuführen, wenn der Injektor angetrieben wird, um Rauschdaten zu erzeugen, die den Vibrationspegel der Frequenzkomponente in der Zeitreihe repräsentieren, wenn der Injektor angetrieben wird. Die Korrektureinheit ist konfiguriert ist, um die Vibrationsdaten basierend auf den Rauschdaten zu korrigieren, um korrigierte Vibrationsdaten zu erzeugen, nachdem die Erfassungsdaten durch die Datenerlangungseinheit in einem Bestimmungsabschnitt erlangt werden, in dem bestimmt wird, ob ein Klopfen auftritt. Die Klopfbestimmungseinheit ist konfiguriert, um zu bestimmen, ob ein Klopfen auftritt, basierend auf den korrigierten Vibrationsdaten, die durch die Korrektureinheit erzeugt werden.The noise data unit is configured to perform the frequency component analysis of the detection data acquired by the data acquisition unit when the injector is driven to generate noise data representing the vibration level of the frequency component in the time series when the injector is driven. The correction unit is configured to correct the vibration data based on the noise data to generate corrected vibration data after the detection data is acquired by the data acquisition unit in a determination section in which it is determined whether knocking occurs. The knock determination unit is configured to determine whether knocking occurs based on the corrected vibration data generated by the correction unit.

Gemäß einer solchen Konfiguration werden die Vibrationsdaten durch eine Frequenzkomponentenanalyse der Erfassungsdaten des Klopfsensors, die in dem Bestimmungsabschnitt zum Bestimmen erfasst werden, ob ein Klopfen auftritt, erlangt. Die Vibrationsdaten werden mit den Rauschdaten korrigiert, deren Frequenzkomponenten relativ zu den Erfassungsdaten analysiert werden, wenn der Injektor angetrieben wird.According to such a configuration, the vibration data is obtained through frequency component analysis of the detection data of the knock sensor acquired in the determining section for determining whether knocking occurs. The vibration data is corrected with the noise data, the frequency components of which are analyzed relative to the detection data when the injector is driven.

Demzufolge kann ein Rauschen, das erzeugt wird, wenn der Injektor angetrieben wird, aus den Vibrationsdaten entfernt werden, die in dem Bestimmungsabschnitt zum Bestimmen erzeugt werden, ob ein Klopfen auftritt. Somit kann ein Klopfen in der Brennkraftmaschine mit hoher Genauigkeit erfasst werden.Accordingly, noise generated when the injector is driven can be removed from the vibration data generated in the determining section for determining whether knocking occurs. Knocking in the internal combustion engine can therefore be detected with high accuracy.

1 is a block diagram showing a knock detection device according to an embodiment.
2 is a schematic diagram showing strokes in cylinders of an internal combustion engine.
3 is a timing diagram showing a difference between a vibration that includes injector noise and a vibration without injector noise.
4 is a flowchart showing knock detection processing.
5 is an explanatory diagram for explaining injector noise removal.
6 is an explanatory diagram for explaining knock detection based on determination reference data.
7 is an explanatory diagram showing determination reference data corresponding to a frequency range.
8th is another flowchart showing knock detection processing.
9 is an explanatory diagram for explaining generation of determination reference data.

Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gemäß den Zeichnungen beschrieben.Below, an embodiment of the present disclosure will be described according to the drawings.

(1. Konfiguration)(1st configuration)

Eine in 1 gezeigte Klopferfassungsvorrichtung 20 ist an einem Fahrzeug montiert und erfasst Klopfen, das in einer Brennkraftmaschine 10 auftritt. Die Brennkraftmaschine wird auch als Verbrennungsmotor bezeichnet. Ein Kurbelwinkel, der die Rotationswinkelposition der Kurbelwelle 2 repräsentiert, die den Verbrennungsmotor 10 antreibt, wird durch einen Winkelsensor (nicht gezeigt) erfasst.One in 1 Knock detection device 20 shown is mounted on a vehicle and detects knocking that occurs in an internal combustion engine 10. The internal combustion engine is also referred to as an internal combustion engine. A crank angle, which represents the rotational angular position of the crankshaft 2 that drives the internal combustion engine 10, is detected by an angle sensor (not shown).

Der Verbrennungsmotor 10 hat beispielsweise vier Zylinder und ein Injektor 12 ist für jeden der Zylinder angeordnet. Der Verbrennungsmotor 10 ist ein Direkteinspritzverbrennungsmotor, bei dem Kraftstoff direkt in jeden der vier Zylinder von dem Injektor 12 eingespritzt wird. Der in den Zylinder eingespritzte Kraftstoff wird durch die Zündkerze 14 gezündet.The internal combustion engine 10 has, for example, four cylinders and an injector 12 is arranged for each of the cylinders. The internal combustion engine 10 is a direct injection internal combustion engine in which fuel is injected directly into each of the four cylinders from the injector 12. The fuel injected into the cylinder is ignited by the spark plug 14.

Ein Klopfsensor 16 ist beispielsweise nahe der Mitte der vier in einer Reihe angeordneten Zylinder installiert, um Vibrationen des Verbrennungsmotors 10 zu erfassen, und gibt Erfassungsdaten aus. Die Klopferfassungsvorrichtung 20 ist ein bekannter Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM, einem RAM und diese verbindenden Busleitungen (nicht gezeigt). Durch Ausführen eines im ROM gespeicherten Programms funktioniert die Klopferfassungsvorrichtung 20 als eine Verbrennungssteuereinheit 22, eine Datenerlangungseinheit 24, eine Vibrationsdateneinheit 26, eine Rauschdateneinheit 28, eine Korrektureinheit 30 und eine Klopfbestimmungseinheit 32.For example, a knock sensor 16 is installed near the center of the four cylinders arranged in a row to detect vibrations of the internal combustion engine 10 and outputs detection data. The knock detection device 20 is a known microcomputer having a CPU, a ROM, a RAM, and bus lines (not shown) connecting them. By executing a program stored in the ROM, the knock detection device 20 functions as a combustion control unit 22, a data acquisition unit 24, a vibration data unit 26, a noise data unit 28, a correction unit 30 and a knock determination unit 32.

Die Verbrennungssteuereinheit 22 steuert die Einspritzmenge und den Einspritzzeitpunkt des Injektors 12 durch Steuern des Öffnungs-/Schließzeitpunkts des Injektors 12 basierend auf dem Kurbelwinkel. Ferner steuert die Verbrennungssteuereinheit 22 den Verbrennungszeitpunkt des Kraftstoffs durch Steuern des Zündzeitpunkts der Zündkerze 14 basierend auf dem Kurbelwinkel. Die Datenerlangungseinheit 24 erlangt Erfassungsdaten von dem Klopfsensor 16.The combustion control unit 22 controls the injection quantity and injection timing of the injector 12 by controlling the opening/closing timing of the injector 12 based on the crank angle. Further, the combustion control unit 22 controls the combustion timing of the fuel by controlling the ignition timing of the spark plug 14 based on the crank angle. The data acquisition unit 24 acquires detection data from the knock sensor 16.

Die Vibrationsdateneinheit 26 führt eine Frequenzkomponentenanalyse an den Erfassungsdaten durch, die durch die Datenerlangungseinheit 24 von dem Klopfsensor 16 in einem Bestimmungsabschnitt erlangt werden, der später beschrieben wird, und erzeugt Vibrationsdaten, die die Vibrationspegel der Frequenzkomponenten in einer Zeitreihe repräsentieren.The vibration data unit 26 performs frequency component analysis on the detection data acquired by the data acquisition unit 24 from the knock sensor 16 in a determination section to be described later, and generates vibration data representing the vibration levels of the frequency components in a time series.

Zuerst erzeugt die Vibrationsdateneinheit 26 eine zweidimensionale Aufzeichnung von Frequenz und Zeit, in anderen Worten, die Beziehung zwischen Zeit und dem Vibrationspegel jeder Frequenzkomponente als Vibrationsdaten, die den Vibrationspegel der Frequenzkomponente in einer Zeitreihe repräsentieren. In der zweidimensionalen Aufzeichnung wird der Vibrationspegel der Frequenzkomponente an Koordinaten dargestellt, die durch Zeit und Frequenz definiert sind.First, the vibration data unit 26 produces a two-dimensional record of frequency and time, in other words, the relationship between time and the vibration level of each frequency component as vibration data representing the vibration level of the frequency component in a time series. In the two-dimensional recording, the vibration level of the frequency component is represented at coordinates defined by time and frequency.

Ferner wandelt die Vibrationsdateneinheit 26 basierend auf der Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 die Zeit in einen Kurbelwinkel um, wodurch eine zweidimensionale Aufzeichnung der Frequenz und des Kurbelwinkels als Vibrationsdaten erzeugt wird.Further, the vibration data unit 26 converts the time into a crank angle based on the rotation speed of the internal combustion engine 10, thereby producing a two-dimensional record of the frequency and the crank angle as vibration data.

Die Rauschdateneinheit 28 führt die Frequenzkomponentenanalyse an den durch die Datenerlangungseinheit 24 erlangten Erfassungsdaten durch, wenn der Injektor 12 während des Einlasstakts jedes Zylinders zum Öffnen oder Schließen angetrieben wird, was ein Abschnitt ist, in dem kein Klopfen auftritt. Dann erzeugt die Rauschdateneinheit 28 als Analyseergebnis Rauschdaten, die den Vibrationspegel der Frequenzkomponente in einer Zeitreihe repräsentieren, wenn der Injektor 12 angetrieben wird, für jeden Injektor 12 des Zylinders.The noise data unit 28 performs the frequency component analysis on the detection data acquired by the data acquisition unit 24 when the injector 12 is driven to open or close during the intake stroke of each cylinder, which is a portion in which knocking does not occur. Then, as an analysis result, the noise data unit 28 generates noise data representing the vibration level of the frequency component in a time series when the injector 12 is driven for each injector 12 of the cylinder.

Die Rauschdateneinheit 28 erzeugt eine zweidimensionale Aufzeichnung von Frequenz und Zeit als Rauschdaten, ähnlich wie die Vibrationsdaten, das heißt die Beziehung zwischen der Zeit und dem Vibrationspegel jeder Frequenzkomponente. In der zweidimensionalen Aufzeichnung wird der Vibrationspegel der Frequenzkomponente in Koordinaten ausgedrückt, die durch Zeit und Frequenz definiert sind, wie die Vibrationsdaten.The noise data unit 28 produces a two-dimensional record of frequency and time as noise data, similar to the vibration data, that is, the relationship between the time and the vibration level of each frequency component. In the two-dimensional recording, the vibration level of the frequency component is expressed in coordinates defined by time and frequency, like the vibration data.

Ferner wandelt die Rauschdateneinheit 28 basierend auf der Drehzahl des Verbrennungsmotors 10 eine Zeit in einen Kurbelwinkel um, wodurch eine zweidimensionale Aufzeichnung von Frequenz und Kurbelwinkel als Rauschdaten erzeugt wird.Further, the noise data unit 28 converts a time into a crank angle based on the rotation speed of the internal combustion engine 10, thereby producing a two-dimensional record of frequency and crank angle as noise data.

Um ein Klopfen für einen Bestimmungszielzylinder zu bestimmen, subtrahiert die Korrektureinheit 30 Rauschdaten, wenn der Injektor 12 im Hub bzw. Takt eines anderen Zylinders außer dem Bestimmungszielzylinder angetrieben wird, der den Bestimmungsabschnitt überlappt, von den Vibrationsdaten in dem Bestimmungsabschnitt des Verbrennungstakts für den Bestimmungszielzylinder. Demzufolge entfernt die Korrektureinheit 30 das Injektorrauschen, das ein Vibrationsrauschen ist, das erzeugt wird, wenn der Injektor 12 angetrieben wird, aus der Vibration des Verbrennungsmotors 10, die durch den Klopfsensor 16 erfasst wird, um so korrigierte Vibrationsdaten zu erzeugen.To determine knocking for a destination target cylinder, the correction unit 30 subtracts noise data when the injector 12 is driven in the stroke of a cylinder other than the destination target cylinder overlapping the determination section from the vibration data in the combustion stroke determination section for the destination target cylinder. Accordingly, the correction unit 30 removes the injector noise, which is vibration noise generated when the injector 12 is driven, from the vibration of the engine 10 detected by the knock sensor 16, so as to generate corrected vibration data.

Die Klopfbestimmungseinheit 32 bestimmt, ob ein Klopfen in dem Verbrennungsmotor 10 aufgetreten ist, basierend auf den korrigierten Vibrationsdaten, die durch die Korrektureinheit 30 erzeugt werden.The knock determination unit 32 determines whether knocking has occurred in the internal combustion engine 10 based on the corrected vibration data generated by the correction unit 30.

[1-2. Operation von Verbrennungsmotor 10][1-2. Operation of Internal Combustion Engine 10]

Wie in 2 gezeigt ist, führt jeder der vier Zylinder des Verbrennungsmotors 10 einen Einlasshub, einen Verdichtungshub, einen Verbrennungshub und einen Auslasshub durch bzw. hat einen Einlasstakt, einen Verdichtungstakt, einen Verbrennungstakt und einen Auslasstakt, so dass die gleichen Hübe bzw. Takte einander nicht überlappen.As in 2 As shown, each of the four cylinders of the internal combustion engine 10 performs an intake stroke, a compression stroke, a combustion stroke, and an exhaust stroke, or has an intake stroke, a compression stroke, a combustion stroke, and an exhaust stroke, so that the same strokes do not overlap each other.

Bei dem Direkteinspritz-Verbrennungsmotor 10 ist es erwünscht, den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen durch Erhöhen des Kraftstoffdrucks und die mehrstufige Einspritzung zu verbessern. Bei der mehrstufigen Einspritzung dieser Ausführungsform wird Kraftstoff in mehreren Stufen sowohl während des Einlasstakts als auch während des Verdichtungstakts jedes Zylinders eingespritzt. Der in mehreren Stufen im Einlasstakt und im Verdichtungstakt eingespritzte Kraftstoff wird durch die Zündkerze 14 im Verbrennungstakt gezündet.In the direct injection internal combustion engine 10, it is desirable to improve fuel consumption and emissions by increasing fuel pressure and multi-stage injection. In the multi-stage injection of this embodiment, fuel is injected in multiple stages during both the intake stroke and the compression stroke of each cylinder. The fuel injected in several stages in the intake stroke and in the compression stroke is ignited by the spark plug 14 in the combustion stroke.

Klopfen tritt in dem Verbrennungsmotor 10 auf, wenn der von dem Injektor 12 eingespritzte Kraftstoff durch die Zündkerze 14 zu einem anderen Zeitpunkt außer dem vorbestimmten Zeitpunkt gezündet wird, was zu einer abnormalen Verbrennung führt.Knocking occurs in the internal combustion engine 10 when the fuel injected from the injector 12 is ignited by the spark plug 14 at a time other than the predetermined time, resulting in abnormal combustion.

Daher wird in 2, ob oder nicht Klopfen in dem Verbrennungsmotor 10 auftritt, basierend auf den Daten bestimmt, die durch den Klopfsensor 16 in dem Klopfbestimmungsabschnitt erfasst werden, der durch die gestrichelten Linien in dem Verbrennungstakt jedes Zylinders angegeben ist. Beispielsweise ist der Bestimmungsabschnitt 0°CA bis 90°CA des Verbrennungstakts.Therefore, in 2 Whether or not knocking occurs in the internal combustion engine 10 is determined based on the data detected by the knock sensor 16 in the knock determination section indicated by the broken lines in the combustion stroke of each cylinder. For example, the determination portion is 0°CA to 90°CA of the combustion stroke.

Aufgrund der mehrstufigen Einspritzung von Kraftstoff überlappt sich der Klopfbestimmungsabschnitt im Verbrennungstakt eines Zylinders mit dem Injektorantriebsabschnitt des Injektors 12 im Verdichtungstakt eines anderen Zylinders. Der Klopfbestimmungsabschnitt des einen Zylinders überlappt sich nicht mit dem Injektorantriebsabschnitt im Einlasstakt eines anderen Zylinders. In 2 überlappt der Klopfbestimmungsabschnitt für den ersten Zylinder den Injektorantriebsabschnitt für den dritten Zylinder, der Klopfbestimmungsabschnitt für den dritten Zylinder überlappt den Injektorantriebsabschnitt für den vierten Zylinder, der Klopfbestimmungsabschnitt für den vierten Zylinder überlappt den Injektorantriebsabschnitt für den zweiten Zylinder und der Klopfbestimmungsabschnitt für den zweiten Zylinder überlappt den Injektorantriebsabschnitt des ersten Zylinders.Due to the multi-stage injection of fuel, the knock determining section in the combustion stroke of one cylinder overlaps with the injector driving section of the injector 12 in the compression stroke of another cylinder. The knock Determination section of one cylinder does not overlap with the injector drive section in the intake stroke of another cylinder. In 2 the knock determining section for the first cylinder overlaps the injector driving section for the third cylinder, the knock determining section for the third cylinder overlaps the injector driving section for the fourth cylinder, the knock determining section for the fourth cylinder overlaps the injector driving section for the second cylinder and the knock determining section for the second cylinder overlaps the Injector drive section of the first cylinder.

Wenn in dem Injektorantriebsabschnitt der Injektor 12 zum Öffnen und Schließen angetrieben wird, um Kraftstoff einzuspritzen, tritt eine Vibration auf, wenn das Ventil geöffnet und geschlossen wird. Vibration die durch Kraftstoffeinspritzung in dem Injektorantriebsabschnitt des Verdichtungstakts erzeugt wird, wird als Injektorrauschen in Erfassungsdaten, die durch den Klopfsensor 16 in dem Bestimmungsabschnitt des Verbrennungstakts des anderen Zylinders erfasst werden, gemischt.In the injector driving section, when the injector 12 is driven to open and close to inject fuel, vibration occurs when the valve is opened and closed. Vibration generated by fuel injection in the injector driving portion of the compression stroke is mixed as injector noise in detection data detected by the knock sensor 16 in the combustion stroke determining portion of the other cylinder.

3 zeigt eine Differenz zwischen Erfassungsdaten 200, die durch die gepunktete Linie angegeben sind und durch den Klopfsensor 16 ausgegeben werden, wenn der Injektor 12 einspritzt, und Erfassungsdaten 202, die durch die durchgezogene Linie angegeben sind und die durch den Klopfsensor 16 ausgegeben werden, wenn der Injektor 12 nicht einspritzt. Es ist ersichtlich, dass sich die Erfassungsdaten 200, wenn der Injektor 12 einspritzt, stärker ändern als die Erfassungsdaten 202, wenn der Injektor 12 nicht einspritzt. 3 shows a difference between detection data 200 indicated by the dotted line and output by the knock sensor 16 when the injector 12 injects and detection data 202 indicated by the solid line and output by the knock sensor 16 when the Injector 12 does not inject. It can be seen that the detection data 200 when the injector 12 is injecting changes more than the detection data 202 when the injector 12 is not injecting.

Wenn das beim Antreiben des Injektors 12 erzeugte Injektorrauschen in dem Bestimmungsabschnitt eines anderen Zylinders auftritt, der ein Ziel der Klopfbestimmung ist, kann eine fehlerhafte Bestimmung vorliegen, dass ein Klopfen aufgetreten ist. Wenn das Injektorrauschen als Vibration außer Klopfen erzeugt wird, während Klopfen auftritt, ist es ferner möglicherweise nicht möglich, das Auftreten von Klopfen zu erfassen.When the injector noise generated when driving the injector 12 occurs in the determination section of another cylinder that is a target of the knock determination, there may be an erroneous determination that knock has occurred. Further, if the injector noise is generated as vibration other than knocking while knocking occurs, it may not be possible to detect the occurrence of knocking.

Da sich die Intensität des Injektorrauschens kaum mit der Verbrennungsmotorgeschwindigkeit ändert, wird das Injektorrauschen umso einfacher durch den Klopfsensor 16 erfasst, je niedriger die Verbrennungsmotorgeschwindigkeit und je kleiner die Vibration des Verbrennungsmotors 10 ist.Since the intensity of the injector noise hardly changes with the internal combustion engine speed, the lower the internal combustion engine speed and the smaller the vibration of the internal combustion engine 10, the easier it is for the injector noise to be detected by the knock sensor 16.

Demnach wird in der vorliegenden Ausführungsform bestimmt, ob Klopfen auftritt, in dem das Injektorrauschen, das in dem Injektorantriebsabschnitt des anderen Zylinders erzeugt wird, der sich mit dem Bestimmungsabschnitt überlappt, von der Vibration des Verbrennungsmotors 10 entfernt wird, die durch den Klopfsensor 16 in dem Bestimmungsabschnitt des Bestimmungszielzylinders erfasst wird.Accordingly, in the present embodiment, it is determined whether knocking occurs by removing the injector noise generated in the injector driving portion of the other cylinder overlapping with the determining portion from the vibration of the internal combustion engine 10 detected by the knock sensor 16 in the other cylinder Determination section of the destination target cylinder is detected.

Wenn jedoch die Vibration des Verbrennungsmotors 10 in dem Bestimmungsabschnitt, in dem ein Klopfen auftreten kann, als Injektorrauschen aus der Vibration des Verbrennungsmotors 10 entfernt wird, besteht eine Wahrscheinlichkeit, dass sogar die Vibration aufgrund Klopfens entfernt werden kann.However, if the vibration of the engine 10 is removed as injector noise from the vibration of the engine 10 in the determination section where knocking may occur, there is a possibility that even the vibration due to knocking can be removed.

Daher wird die Vibration, die erzeugt wird, wenn der Injektor 12 im Einlasstakt des anderen Zylinders angetrieben wird, der den Bestimmungsabschnitt des Bestimmungszielzylinders nicht überlappt, als Injektorrauschen angenommen. Der Injektor 12 wird im Verdichtungstakt des anderen Zylinders angetrieben, während er den Bestimmungsabschnitt des Bestimmungszielzylinders überlappt. Das heißt, das Injektorrauschen im Einlasstakt wird aus der Vibration des Verbrennungsmotors 10 im Bestimmungsabschnitt des Bestimmungszielzylinders entfernt.Therefore, the vibration generated when the injector 12 is driven in the intake stroke of the other cylinder that does not overlap the determination portion of the determination target cylinder is considered as injector noise. The injector 12 is driven in the compression stroke of the other cylinder while overlapping the designation portion of the designation target cylinder. That is, the injector noise in the intake stroke is removed from the vibration of the engine 10 in the determination section of the determination target cylinder.

Das Injektorrauschen wird erzeugt, wenn der Injektor 12 angetrieben wird, um das Ventil zu öffnen und zu schließen, das heißt, zu dem Einspritzstartzeitpunkt und dem Einspritzendzeitpunkt. Der Einspritzstartzeitpunkt, der Einspritzendzeitpunkt und die Einspritzperiode können sich zwischen dem Verdichtungstakt und dem Einlasstakt unterscheiden.The injector noise is generated when the injector 12 is driven to open and close the valve, that is, at the injection start timing and the injection end timing. The injection start timing, injection end timing and injection period may differ between the compression stroke and the intake stroke.

Wenn daher das Injektorrauschen im Einlasstakt als das Injektorrauschen im Verdichtungstakt angenommen wird, wird das Injektorrauschen aus der Vibration des Verbrennungsmotors 10 an einer Kurbelwinkelposition entfernt, die sich von dem Injektorrauschen unterscheidet, das im Bestimmungsabschnitt zum Bestimmen von Klopfen in dem Bestimmungszielzylinder erzeugt wird.Therefore, when the injector noise in the intake stroke is assumed to be the injector noise in the compression stroke, the injector noise is removed from the vibration of the internal combustion engine 10 at a crank angle position different from the injector noise generated in the determining section for determining knock in the determining target cylinder.

Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform die Kurbelwinkelposition, bei der das Injektorrauschen im Einlasstakt auftritt, gemäß dem Einspritzstartzeitpunkt und dem Einspritzendzeitpunkt im Verdichtungstakt korrigiert und als das Injektorrauschen angenommen, das in dem Verdichtungstakt auftritt. Der Einspritzstartzeitpunkt kann durch die Einspritzdauer und den Einspritzendzeitpunkt festgelegt werden oder der Einspritzendzeitpunkt kann durch die Einspritzperiode und den Einspritzstartzeitpunkt festgelegt werden.Therefore, in the present embodiment, the crank angle position at which the injector noise occurs in the intake stroke is corrected according to the injection start timing and the injection end timing in the compression stroke, and is assumed to be the injector noise that occurs in the compression stroke. The injection start timing may be determined by the injection duration and the injection end timing, or the injection end timing may be determined by the injection period and the injection start timing.

Der Einspritzstartzeitpunkt und der Einspritzendzeitpunkt werden basierend auf dem Anstiegszeitpunkt und Abfallzeitpunkt des Einspritzbefehlsimpulses bestimmt, der die Klopferfassungsvorrichtung 20 anweist, Kraftstoff von dem Injektor 12 einzuspritzen.The injection start timing and the injection end timing are determined based on the rise timing and fall timing of the injection command pulse that instructs the knock detection device 20 to inject fuel from the injector 12.

Wie in 3 gezeigt ist, hinkt der Einspritzstartzeitpunkt hinter dem Anstiegszeitpunkt des Einspritzbefehlsimpulses hinterher. Der Einspritzendzeitpunkt hinkt dem Abfallzeitpunkt des Einspritzbefehlsimpulses hinterher. Hinsichtlich einer solchen Verzögerung werden der Einspritzstartzeitpunkt und der Einspritzendzeitpunkt aus dem Einspritzbefehlsimpuls bestimmt.As in 3 As shown, the injection start timing lags behind the rise timing of the injection command pulse. The injection end time lags behind the fall time of the injection command pulse. Regarding such a delay, the injection start timing and the injection end timing are determined from the injection command pulse.

Es ist zu beachten, dass der Vibrationspegel des Injektorrauschens bei gleichem Kraftstoffdruck nahezu gleich ist. Während der Operation des Verbrennungsmotors 10 ändert sich der Kraftstoffdruck kaum abrupt. Daher kann das Injektorrauschen, das in dem Einlasstakt des anderen Zylinders erzeugt wird, der so nah wie möglich an dem Bestimmungsabschnitt des Bestimmungszielzylinders liegt, wobei sich der Bestimmungsabschnitt und der Verdichtungstakt des anderen Zylinders überlappen, als das Injektorrauschen verwendet werden, das in dem Bestimmungsabschnitt erzeugt wird.It should be noted that the vibration level of injector noise is almost the same at the same fuel pressure. During the operation of the internal combustion engine 10, the fuel pressure hardly changes abruptly. Therefore, the injector noise generated in the intake stroke of the other cylinder, which is as close as possible to the determination section of the determination target cylinder, with the determination section and the compression stroke of the other cylinder overlapping, can be used as the injector noise generated in the determination section becomes.

[1-3. Verarbeitung][1-3. Processing]

(1) Klopferfassungsverarbeitung(1) Knock detection processing

Als nächstes wird die durch die Klopferfassungsvorrichtung 20 ausgeführte Klopferfassungsverarbeitung beschrieben. Das Ablaufdiagramm der Klopferfassungsverarbeitung, das in 4 gezeigt ist, wird für die Erfassungsdaten ausgeführt, die in dem Bestimmungsabschnitt nach dem Ende des in 2 gezeigten Bestimmungsabschnitts für jeden Zylinder erlangt werden.Next, the knock detection processing performed by the knock detection device 20 will be described. The flowchart of knock detection processing shown in 4 shown is executed for the detection data recorded in the determination section after the end of the in 2 determination section shown can be obtained for each cylinder.

Bei S400 von 4 erlangt die Datenerlangungseinheit 24 Erfassungsdaten, die durch den Klopfsensor 16 in dem Bestimmungsabschnitt erfasst werden. Bei S402 führt die Vibrationsdateneinheit 26 eine Frequenzkomponentenanalyse an den erlangten Erfassungsdaten durch. Die Frequenzkomponentenanalyse dient dazu, die Größe des Vibrationspegels von Frequenzkomponenten der erfassten Daten zu analysieren. Die Vibrationsdateneinheit 26 erzeugt Vibrationsdaten, die die Größe des Vibrationspegels der Frequenzkomponente in einer Zeitreihe als eine zweidimensionale Aufzeichnung der Frequenz und des Kurbelwinkels in dem Bestimmungsabschnitt repräsentieren.At S400 from 4 The data acquisition unit 24 acquires detection data detected by the knock sensor 16 in the determination section. At S402, the vibration data unit 26 performs frequency component analysis on the acquired detection data. Frequency component analysis is used to analyze the magnitude of the vibration level of frequency components of the acquired data. The vibration data unit 26 generates vibration data representing the magnitude of the vibration level of the frequency component in a time series as a two-dimensional record of the frequency and the crank angle in the determination section.

Bei S404 bezieht sich die Korrektureinheit 30 auf die Rauschdaten, die durch die Rauschdateneinheit 28 erzeugt und gespeichert wurden. Diese Rauschdaten gehören zu dem Injektor 12 in dem Verdichtungstakt des anderen Zylinders, der den Bestimmungsabschnitt des Bestimmungszielzylinders überlappt, für den Klopfen bestimmt wird. Wie vorstehend beschrieben ist, werden sie jedoch als die Rauschdaten angenommen, die während des Verdichtungstakts erzeugt werden, durch Korrigieren der Kurbelwinkelposition der Rauschdaten des Injektors 12, die während des Einlasstakts des anderen Zylinders erzeugt werden.At S404, the correction unit 30 refers to the noise data generated and stored by the noise data unit 28. This noise data belongs to the injector 12 in the compression stroke of the other cylinder overlapping the determination portion of the determination target cylinder for which knocking is determined. However, as described above, it is assumed to be the noise data generated during the compression stroke by correcting the crank angle position of the noise data of the injector 12 generated during the intake stroke of the other cylinder.

Wie vorstehend beschrieben ist, sind die Rauschdaten eine zweidimensionale Aufzeichnung von Frequenzen und Kurbelwinkeln, in der die Vibrationspegelgröße der Frequenzkomponente in einer Zeitreihe ausgedrückt wird, ähnlich den bei S402 erzeugten Vibrationsdaten. Die Rauschdaten werden für jeden der Injektoren 12 erzeugt.As described above, the noise data is a two-dimensional record of frequencies and crank angles in which the vibration level magnitude of the frequency component is expressed in a time series, similar to the vibration data generated at S402. The noise data is generated for each of the injectors 12.

Bei S406, wie in 5 gezeigt ist, subtrahiert die Korrektureinheit 30 die Rauschdaten des Injektors 12, auf die durch die Rauschdateneinheit 28 in S404 Bezug genommen wird, von den Vibrationsdaten, die durch die Vibrationsdateneinheit 26 in S402 erzeugt werden. Wenn der durch Subtrahieren des Vibrationspegels der Rauschdaten von dem Vibrationspegel der Vibrationsdaten an jeder Koordinate erlangte Wert ein negativer Wert ist, wird der Vibrationspegel der entsprechenden Koordinate auf null gesetzt.At S406, as in 5 As shown, the correction unit 30 subtracts the noise data of the injector 12 referred to by the noise data unit 28 in S404 from the vibration data generated by the vibration data unit 26 in S402. If the value obtained by subtracting the vibration level of the noise data from the vibration level of the vibration data at each coordinate is a negative value, the vibration level of the corresponding coordinate is set to zero.

Die korrigierten Vibrationsdaten werden bei S406 durch Entfernen des Injektorrauschens erzeugt, wenn der Injektor 12 des anderen Zylinders angetrieben wird und den Bestimmungsabschnitt überlappt, aus der Vibration des Verbrennungsmotors 10, die durch den Klopfsensor 16 im Bestimmungsabschnitt jedes Zylinders erfasst wird.The corrected vibration data is generated at S406 by removing the injector noise when the injector 12 of the other cylinder is driven and overlaps the determination portion from the vibration of the engine 10 detected by the knock sensor 16 in the determination portion of each cylinder.

Bei S408 nimmt die Klopfbestimmungseinheit 32 auf die Bestimmungsreferenzdaten Bezug, um zu bestimmen, ob oder nicht ein Klopfen aufgetreten ist, basierend auf den korrigierten Vibrationsdaten, aus denen das Injektorrauschen bei S406 entfernt wurde.At S408, the knock determination unit 32 refers to the determination reference data to determine whether or not knocking has occurred based on the corrected vibration data from which the injector noise has been removed at S406.

Die Bestimmungsreferenzdaten definieren, welche Koordinaten, repräsentiert durch Frequenz und Kurbelwinkel, der Klopfbestimmung hinsichtlich der korrigierten Vibrationsdaten zu unterziehen sind. Die Erzeugung der Bestimmungsreferenzdaten wird nachfolgend beschrieben.The determination reference data defines which coordinates, represented by frequency and crank angle, are to be subjected to the knock determination with respect to the corrected vibration data. The generation of the determination reference data will be described below.

Bevor das Fahrzeug ausgeliefert wird, wird Klopfen erzeugt, indem der Zündzeitpunkt ohne Injektorrauschen in einem Klopfbestimmungsabschnitt zwangsweise vorverlegt wird, indem die Anzahl der Einspritzungen und der Einspritzzeitpunkt des Injektors 12 gesteuert werden.Before the vehicle is delivered, knocking is generated by forcibly advancing the ignition timing without injector noise in a knock determining section by controlling the number of injections and the injection timing of the injector 12.

Unter dieser Bedingung wird eine Frequenzkomponentenanalyse an den Erfassungsdaten durchgeführt, die von dem Klopfsensor 16 in mehreren Zyklen erlangt werden. Dann wird für jedes Datum der Erfassungsdaten, die der Frequenzkomponentenanalyse unterzogen wurden, wie bei S402 eine zweidimensionale Aufzeichnung durch Wandeln der Zeit in den Kurbelwinkel basierend auf der Verbrennungsmotorgeschwindigkeit erzeugt. Der Zyklus repräsentiert einen Zyklus, in dem jeder Zylinder einen Einlasshub, einen Verdichtungshub, einen Verbrennungshub und einen Auslasshub bzw. einen Einlasstakt, einen Verdichtungstakt, einen Verbrennungstakt und einen Auslasstakt ausführt.Under this condition, frequency component analysis is performed on the detection data acquired from the knock sensor 16 in several cycles. Then, for each date of the acquisition data subjected to the frequency component analysis, a two-dimensional recording is made by converting as at S402 of time generated in the crank angle based on the engine speed. The cycle represents a cycle in which each cylinder performs an intake stroke, a compression stroke, a combustion stroke, and an exhaust stroke, or an intake stroke, a compression stroke, a combustion stroke, and an exhaust stroke.

Die mehreren zweidimensionalen Aufzeichnungen, die in den mehreren Zyklen erzeugt werden, werden verglichen, um den Maximalwert des Vibrationspegels an der durch Frequenz und Kurbelwinkel ausgedrückten Koordinate festzulegen. Dann werden die Bestimmungsreferenzdaten erzeugt, wie auf der linken Seite von 6 gezeigt ist, in denen eine Koordinatenregion, in der der festgelegte Maximalwert des Vibrationspegels gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, in Schwarz dargestellt ist, und eine Koordinatenregion, in der der festgelegte Maximalwert des Vibrationspegels kleiner als der vorbestimmte Wert ist, in Weiß dargestellt ist.The multiple two-dimensional records generated in the multiple cycles are compared to establish the maximum value of the vibration level at the coordinate expressed by frequency and crank angle. Then the determination reference data is generated, as shown on the left side of 6 is shown, in which a coordinate region in which the set maximum value of the vibration level is equal to or greater than a predetermined value is shown in black, and a coordinate region in which the set maximum value of the vibration level is less than the predetermined value is shown in white is.

In den Bestimmungsreferenzdaten, die auf der linken Seite von 6 gezeigt sind, gibt der schwarze Bereich einen Bestimmungsbereich an, wo die Klopfbestimmung durchgeführt wird, und der weiße Bereich gibt einen Nicht-Bestimmungsbereich an, der nicht Ziel der Klopfbestimmung ist.In the destination reference data located on the left side of 6 are shown, the black area indicates a determination area where the knock determination is carried out, and the white area indicates a non-determination area which is not the target of the knock determination.

Bei S410 addiert die Klopfbestimmungseinheit 32 alle Vibrationspegel an den Koordinaten entsprechend dem schwarzen Bestimmungsbereich der Bestimmungsreferenzdaten zu den korrigierten Vibrationsdaten, aus denen das Injektorrauschen bei S406 entfernt wurde. Auf der rechten Seite von 6 ist der Bestimmungsbereich durch einen Rahmen 210 mit durchgezogener Linie angegeben.At S410, the knock determination unit 32 adds all the vibration levels at the coordinates corresponding to the black determination area of the determination reference data to the corrected vibration data from which the injector noise was removed at S406. On the right side of 6 the determination area is indicated by a frame 210 with a solid line.

Dann bestimmt die Klopfbestimmungseinheit 32 bei S410, dass ein Klopfen aufgetreten ist, wenn der Wert des Vibrationspegels, der für alle Koordinaten des Bestimmungsbereichs addiert wird, gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist. Abhängig von den Typen des Verbrennungsmotors 10 und des Fahrzeugs kann der Vibrationspegel des Verbrennungsmotors 10 in einem spezifischen Frequenzbereich ungeachtet dessen, ob ein Klopfen auftritt oder nicht, immer hoch sein. Der Frequenzbereich, in dem der Vibrationspegel groß ist, sogar, wenn kein Klopfen auftritt, ist als Bestimmungsreferenzdaten nicht geeignet.Then, at S410, the knock determination unit 32 determines that knocking has occurred when the value of the vibration level added for all coordinates of the determination area is equal to or greater than a predetermined value. Depending on the types of the engine 10 and the vehicle, the vibration level of the engine 10 may always be high in a specific frequency range regardless of whether knocking occurs or not. The frequency range in which the vibration level is large even when no knocking occurs is not suitable as determination reference data.

Daher wird, wie im unteren linken Teil von 7 gezeigt ist, nur die Hochfrequenzregion als der Bestimmungsbereich ausgewählt, wenn der niederfrequente Vibrationspegel groß ist, selbst wenn das Klopfen nicht auftritt. Andererseits, wie im unteren rechten Teil von 7 gezeigt ist, wird nur die Niederfrequenzregion als der Bestimmungsbereich ausgewählt, wenn der hochfrequente Vibrationspegel groß ist, selbst wenn das Klopfen nicht auftritt.Therefore, as in the lower left part of 7 As shown, only the high frequency region is selected as the determination area when the low frequency vibration level is large even if the knocking does not occur. On the other hand, as in the lower right part of 7 As shown, only the low frequency region is selected as the determination area when the high frequency vibration level is large even if the knocking does not occur.

(2) Rauschdatenerzeugungsverarbeitung(2) Noise data generation processing

Als nächstes wird die von der Klopferfassungsvorrichtung 20 ausgeführte Verarbeitung zum Erzeugen der Rauschdaten des Injektors 12 beschrieben. Das in 8 gezeigte Ablaufdiagramm der Rauschdatenerzeugungsverarbeitung wird ausgeführt, wenn der Antriebsabschnitt, in dem der Injektor 12 angetrieben wird, im Einlasstakt jedes Zylinders endet.Next, the processing performed by the knock detection device 20 to generate the noise data of the injector 12 will be described. This in 8th Noise data generation processing flowchart shown is executed when the driving section in which the injector 12 is driven ends in the intake stroke of each cylinder.

Bei S420 von 8 erlangt die Datenerlangungseinheit 24 die Vibration, die durch Antreiben des Injektors 12 im Einlasstakt jedes Zylinders erzeugt wird, in dem kein Klopfen auftritt, und nicht in dem Bestimmungsabschnitt, als Erfassungsdaten des Klopfsensors 16.At S420 from 8th The data acquisition unit 24 acquires the vibration generated by driving the injector 12 in the intake stroke of each cylinder in which knocking does not occur and not in the determination section as detection data of the knock sensor 16.

Bei S422 führt die Rauschdateneinheit 28 eine Frequenzkomponentenanalyse an den von dem Klopfsensor 16 erlangten Erfassungsdaten durch. Dann wandelt die Rauschdateneinheit 28 die Zeit in den Kurbelwinkel basierend auf der Verbrennungsmotorrotationsgeschwindigkeit für alle Erfassungsdaten, die der Frequenzkomponentenanalyse unterzogen werden, wie in S402 von 4. Somit wird das Rauschdatum bzw. werden die Rauschdaten als zweidimensionale Aufzeichnung erzeugt.At S422, the noise data unit 28 performs frequency component analysis on the detection data acquired from the knock sensor 16. Then, the noise data unit 28 converts the time into the crank angle based on the engine rotation speed for all the detection data subjected to the frequency component analysis as in S402 of 4 . Thus, the noise data or data is generated as a two-dimensional record.

Bei S424 vergleicht die Rauschdateneinheit 28, wie in 9 gezeigt ist, den Maximalwert, der im vorherigen Zyklus festgelegt wird, und den Wert des Vibrationspegels, der im gegenwärtigen Zyklus festgelegt wird, für den Vibrationspegel der durch den Kurbelwinkel und die Frequenz repräsentierten Koordinaten der Rauschdaten. Als ein Ergebnis des Vergleichs legt die Rauschdateneinheit 28 den größeren Wert als Maximalwert des Vibrationspegels der Koordinaten entsprechend den Rauschdaten fest.At S424, the noise data unit 28 compares as in 9 is shown, the maximum value set in the previous cycle and the value of the vibration level set in the current cycle for the vibration level of the coordinates of the noise data represented by the crank angle and the frequency. As a result of the comparison, the noise data unit 28 sets the larger value as the maximum value of the vibration level of the coordinates corresponding to the noise data.

Wenn die Bestimmung bei S426 Ja ist, das heißt, wenn der Maximalwert des Vibrationspegels für jede Koordinate der Rauschdaten im Einlasstakt der vorbestimmten Anzahl von Zyklen festgelegt ist, speichert die Rauschdateneinheit 28 die Rauschdaten, in dem der Maximalwert festgelegt wurde, bei S428. Auf die bei S428 gespeicherten Rauschdaten wird bei S404 der vorstehend beschriebenen 4 Bezug genommen.If the determination at S426 is Yes, that is, when the maximum value of the vibration level for each coordinate of the noise data in the intake clock of the predetermined number of cycles is set, the noise data unit 28 stores the noise data in which the maximum value has been set at S428. The noise data stored at S428 is acted upon at S404 as described above 4 Referenced.

[2. Wirkungen][2. effects]

Gemäß der Ausführungsform können die folgenden Wirkungen erzielt werden.

(2a) Da das beim Antreiben des Injektors 12 erzeugte Injektorrauschen aus den von dem Klopfsensor 16 erlangten Erfassungsdaten entfernt wird, kann das Auftreten von Klopfen basierend auf den von dem Klopfsensor 16 erlangten Erfassungsdaten mit hoher Genauigkeit erfasst werden.
(2b) Das im Einlasstakt eines anderen Zylinders erzeugte Injektorrauschen, bei dem kein Klopfen auftritt, wird als das im Verdichtungstakt eines anderen Zylinders erzeugte Injektorrauschen verwendet, der sich mit dem Bestimmungsabschnitt des Bestimmungszielzylinders überlappt. Demzufolge können Rauschdaten des Injektorrauschens erzeugt werden, ohne durch Vibration aufgrund von Klopfen beeinflusst zu werden.
(2c) Da die Bestimmungsreferenzdaten variabel basierend auf den Erfassungsdaten, die von dem Klopfsensor 16 erlangt werden, während der Verbrennungsmotor 10 operiert, nachdem das Fahrzeug ausgeliefert wurde, festgelegt werden, ist es möglich, die Bestimmungsbezugsdaten zu erzeugen, die Änderungen über die Zeit widerspiegeln.
(2d) Da die Rauschdaten variabel basierend auf den Erfassungsdaten, die von dem Klopfsensor 16 erlangt werden, während der Verbrennungsmotor 10 operiert, nachdem das Fahrzeug ausgeliefert wurde, festgelegt werden, ist es möglich, die Rauschdaten zu erzeugen, die Änderungen über die Zeit widerspiegeln.
(2e) Da Rauschdaten für jeden Injektor 12 erzeugt werden, können Rauschdaten erzeugt werden, indem die Differenz in den Vibrationscharakteristika zwischen den Injektoren 12 berücksichtigt wird, die durch die Distanzdifferenz zwischen dem Klopfsensor 16 und dem Injektor 12 verursacht wird.
(2f) Die mehreren Rauschdaten, die in einer vorbestimmten Anzahl von Zyklen erzeugt werden, werden verwendet, um den Maximalwert des Vibrationspegels der Koordinaten, die durch den Kurbelwinkel und die Frequenz repräsentiert werden, als den Wert des Vibrationspegels der Koordinaten entsprechend dem Rauschpegel zu erlangen. Demzufolge kann das Injektorrauschen zuverlässig aus den Vibrationsdaten entfernt werden, wenn die Rauschdaten von den Vibrationsdaten subtrahiert werden.
(2g) In den Vibrationsdaten und den Rauschdaten wird der Kurbelwinkel als eine Einheit verwendet, die die Zeitreihe repräsentiert. Demzufolge können die Vibrationsdaten und die Rauschdaten als eine zweidimensionale Aufzeichnung von Frequenz und Kurbelwinkel erzeugt werden, ohne durch Änderungen der Verbrennungsmotorgeschwindigkeit beeinflusst zu werden.

According to the embodiment, the following effects can be achieved.

(2a) Since the injector noise generated when driving the injector 12 comes from the When detection data acquired by the knock sensor 16 is removed, the occurrence of knocking can be detected with high accuracy based on the detection data acquired by the knock sensor 16.
(2b) The injector noise generated in the intake stroke of another cylinder in which knocking does not occur is used as the injector noise generated in the compression stroke of another cylinder overlapping with the determination section of the determination target cylinder. Accordingly, noise data of the injector noise can be generated without being affected by vibration due to knocking.
(2c) Since the determination reference data is variably set based on the detection data acquired from the knock sensor 16 while the internal combustion engine 10 is operating after the vehicle is delivered, it is possible to generate the determination reference data reflecting changes over time .
(2d) Since the noise data is variably set based on the detection data acquired from the knock sensor 16 while the engine 10 is operating after the vehicle is delivered, it is possible to generate the noise data reflecting changes over time .
(2e) Since noise data is generated for each injector 12, noise data can be generated by taking into account the difference in vibration characteristics between the injectors 12 caused by the distance difference between the knock sensor 16 and the injector 12.
(2f) The plurality of noise data generated in a predetermined number of cycles is used to obtain the maximum value of the vibration level of the coordinates represented by the crank angle and the frequency as the value of the vibration level of the coordinates corresponding to the noise level . Accordingly, the injector noise can be reliably removed from the vibration data when the noise data is subtracted from the vibration data.
(2g) In the vibration data and the noise data, the crank angle is used as a unit representing the time series. Accordingly, the vibration data and the noise data can be generated as a two-dimensional record of frequency and crank angle without being affected by changes in engine speed.

[3. Weitere Ausführungsformen][3. Further embodiments]

Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung vorstehend beschrieben wurden, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die Ausführungsform beschränkt und es können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden, um die vorliegende Offenbarung umzusetzen.

(3a) In der Ausführungsform wird das Injektorrauschen aus den Vibrationsdaten entfernt, indem die zweidimensionale Aufzeichnung von Frequenz und Zeit in eine zweidimensionale Aufzeichnung von Frequenz und Kurbelwinkel gewandelt wird. Alternativ kann das Injektorrauschen aus den Vibrationsdaten in der zweidimensionalen Aufzeichnung von Frequenz und Zeit entfernt werden.
(3b) Die Vibrationsdaten und die Rauschdaten des Injektors 12 müssen nicht als zweidimensionale Aufzeichnung mit Frequenz und Zeit oder Kurbelwinkel repräsentiert werden, während eine Frequenzkomponentenanalyse an den Erfassungsdaten des Klopfsensors 16 ausgeführt wird und der Vibrationspegel der Frequenzkomponente in einer Zeitreihe ausgedrückt wird.
(3c) In der Ausführungsform werden Rauschdaten für jeden Injektor 12 erzeugt. Alternativ können den Injektoren 12 gemeinsame Rauschdaten erzeugt werden.
(3d) In der Ausführungsform werden die in den mehreren Zyklen erzeugten Rauschdaten verglichen und der Maximalwert des Vibrationspegels der durch die Frequenz und den Kurbelwinkel repräsentierten Koordinaten wird als der Vibrationspegel der den Rauschdaten entsprechenden Koordinaten zum Korrigieren der Vibrationsdaten festgelegt.

Although the embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the embodiment, and various modifications may be made to implement the present disclosure.

(3a) In the embodiment, the injector noise is removed from the vibration data by converting the two-dimensional record of frequency and time into a two-dimensional record of frequency and crank angle. Alternatively, the injector noise can be removed from the vibration data in the two-dimensional recording of frequency and time.
(3b) The vibration data and the noise data of the injector 12 need not be represented as a two-dimensional record with frequency and time or crank angle while performing a frequency component analysis on the detection data of the knock sensor 16 and expressing the vibration level of the frequency component in a time series.
(3c) In the embodiment, noise data is generated for each injector 12. Alternatively, noise data common to the injectors 12 can be generated.
(3d) In the embodiment, the noise data generated in the multiple cycles are compared, and the maximum value of the vibration level of the coordinates represented by the frequency and the crank angle is set as the vibration level of the coordinates corresponding to the noise data for correcting the vibration data.

Alternativ kann in den in mehreren Zyklen erzeugten Rauschdaten der Durchschnittswert des Vibrationspegels der durch die Frequenz und den Kurbelwinkel repräsentierten Koordinaten als der Vibrationspegel der den Rauschdaten entsprechenden Koordinaten zum Korrigieren der Vibrationsdaten verwendet werden.Alternatively, in the noise data generated in multiple cycles, the average value of the vibration level of the coordinates represented by the frequency and the crank angle may be used as the vibration level of the coordinates corresponding to the noise data for correcting the vibration data.

(3e) In der Ausführungsform werden die Bestimmungsreferenzdaten variabel basierend auf mehreren korrigierten Vibrationsdaten, die bestimmt wurden, wenn ein Klopfen während der Operation des Verbrennungsmotors 10 nach der Auslieferung des Fahrzeugs auftritt, festgelegt. Alternativ können Daten, die durch Experimente oder dergleichen vor der Auslieferung des Fahrzeugs erzeugt wurden, als feste Daten als die Bestimmungsreferenzdaten verwendet werden.(3e) In the embodiment, the determination reference data is variably set based on a plurality of corrected vibration data determined when knocking occurs during operation of the internal combustion engine 10 after delivery of the vehicle. Alternatively, data generated by experiments or the like before delivery of the vehicle may be used as fixed data as the determination reference data.

(3f) In der Ausführungsform werden die Rauschdaten basierend auf den Erfassungsdaten variabel eingestellt, die von dem Klopfsensor 16 erlangt werden, während der Verbrennungsmotor 10 operiert, nachdem das Fahrzeug ausgeliefert wurde. Alternativ können als die Rauschdaten Daten, die für jeden Kraftstoffdruck durch Experimente oder dergleichen vor der Auslieferung des Fahrzeugs erzeugt wurden, als feste Daten verwendet werden.(3f) In the embodiment, the noise data is variably set based on the detection data acquired from the knock sensor 16 while the engine 10 is operating after the vehicle is delivered. Alternatively, as the noise data, data generated for each fuel pressure through experiments or the like before delivery of the vehicle may be used as fixed data.

(3g) Die Klopferfassungsvorrichtung 20 und das Verfahren dieser, die in dieser Offenbarung beschrieben sind, können durch einen dedizierten Computer verwirklicht werden, der bereitgestellt wird, indem ein Prozessor und ein Speicher konfiguriert werden, die programmiert sind, um eine oder mehrere Funktionen auszuführen, die durch ein Computerprogramm verkörpert sind.(3g) The knock detection device 20 and method thereof described in this disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions, which are embodied by a computer program.

Alternativ können die Klopferfassungsvorrichtung 20 und das Verfahren dieser, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, durch einen dedizierten Computer erreicht werden, der durch Ausbilden eines Prozessors mit einer oder mehreren dedizierten Hardwarelogikschaltungen bereitgestellt wird.Alternatively, the knock detection device 20 and method thereof described in the present disclosure may be accomplished by a dedicated computer provided by forming a processor with one or more dedicated hardware logic circuits.

Alternativ können die in der vorliegenden Offenbarung beschriebene Klopferfassungsvorrichtung 20 und ein Verfahren dieser, die in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, durch einen dedizierten Computer bereitgestellt, der eine Kombination aus mindestens einem Prozessor, der computerlesbare Programme ausführt, und mindestens einem Speicher, der die computerlesbaren Programme speichert, und mindestens einem Prozessor, der durch mindestens eine dedizierte Hardwarelogikschaltung konfiguriert ist, beinhaltet.Alternatively, the knock detection device 20 and a method thereof described in the present disclosure may be provided by a dedicated computer that includes a combination of at least one processor that executes computer-readable programs and at least one memory that stores the computer-readable ones stores programs, and at least one processor configured by at least one dedicated hardware logic circuit.

Das Computerprogramm kann in einem computerlesbaren, nichtflüchtigen, greifbaren Speichermedium als Anweisungen gespeichert sein, die durch einen Computer auszuführen sind. Die Klopferfassungsvorrichtung 20 oder die Technik davon zum Erzielen der Funktionen der jeweiligen Einheiten, die in der Klopferfassungsvorrichtung 20 beinhaltet sind, beinhaltet nicht notwendigerweise Software, und alle Funktionen können unter Verwendung eines oder mehrerer Hardwareteile erreicht werden.The computer program may be stored in a computer-readable, non-transitory, tangible storage medium as instructions to be executed by a computer. The knock detection device 20 or the technique thereof for achieving the functions of the respective units included in the knock detection device 20 does not necessarily include software, and all functions may be achieved using one or more hardware parts.

(3h) Die mehreren Funktionen einer Komponente in der vorstehenden Ausführungsform können durch mehrere Komponenten implementiert werden, oder eine Funktion einer Komponente kann durch mehrere Komponenten implementiert werden.(3h) The multiple functions of a component in the above embodiment may be implemented by multiple components, or a function of a component may be implemented by multiple components.

Ferner können mehrere Funktionen mehrerer Komponenten durch eine Komponente realisiert werden oder eine Funktion, die von mehreren Komponenten realisiert wird, kann von einer Komponente realisiert werden. Ein Teil der Konfiguration der vorstehenden Ausführungsformen kann weggelassen werden. Mindestens ein Teil der vorstehenden Ausführungsform kann zu der Konfiguration einer anderen Ausführungsform hinzugefügt werden oder durch diese ersetzt werden.Furthermore, multiple functions of multiple components can be implemented by one component, or a function that is implemented by multiple components can be implemented by one component. Part of the configuration of the above embodiments may be omitted. At least a part of the above embodiment may be added to or replaced with the configuration of another embodiment.

(3i) Die vorliegende Offenbarung kann in unterschiedlichen Formen, wie beispielsweise als ein System, das die Klopferfassungsvorrichtung 20 als ein Bestandteil beinhaltet, ein Programm zum Bewirken, dass ein Computer als die Klopferfassungsvorrichtung 20 funktioniert, und ein nichtflüchtiges, greifbares Speichermedium, wie ein Halbleiterspeicher, in dem dieses Programm aufgezeichnet ist, ein elektronisches Steuerverfahren und dergleichen zusätzlich zu der Klopferfassungsvorrichtung 20 verwirklicht werden.(3i) The present disclosure may be in various forms, such as a system including the knock detection device 20 as a component, a program for causing a computer to function as the knock detection device 20, and a non-volatile tangible storage medium such as a semiconductor memory , in which this program is recorded, an electronic control method and the like can be realized in addition to the knock detection device 20.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Klopferfassungsvorrichtung konfiguriert, um ein Klopfen einer Brennkraftmaschine zu erfassen, in der Kraftstoff direkt von Injektoren eingespritzt wird, die jeweils in Zylindern installiert sind, wobei die Klopferfassungsvorrichtung aufweist: eine Datenerlangungseinheit, die konfiguriert ist, um Erfassungsdaten von einem Klopfsensor zu erlangen, der Vibration der Brennkraftmaschine erfasst; eine Vibrationsdateneinheit, die konfiguriert ist, um eine Frequenzkomponentenanalyse an den Erfassungsdaten, die durch die Datenerlangungseinheit erlangt werden, zum Erzeugen von Vibrationsdaten, die einen Vibrationspegel einer Frequenzkomponente in einer Zeitreihe repräsentieren, auszuführen; eine Rauschdateneinheit, die konfiguriert ist, um die Frequenzkomponentenanalyse an den Erfassungsdaten, die durch die Datenerlangungseinheit erlangt werden, auszuführen, wenn der Injektor angetrieben wird, um Rauschdaten zu erzeugen, die den Vibrationspegel der Frequenzkomponente in der Zeitreihe repräsentieren, wenn der Injektor angetrieben wird; eine Korrektureinheit, die konfiguriert ist, um die Vibrationsdaten, die durch die Vibrationsdateneinheit basierend auf den Erfassungsdaten erzeugt werden, die durch die Datenerlangungseinheit in einem Bestimmungsabschnitt erlangt werden, in dem bestimmt wird, ob ein Klopfen auftritt, basierend auf den Rauschdaten zu korrigieren, um korrigierte Vibrationsdaten zu erzeugen; und eine Klopfbestimmungseinheit, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob ein Klopfen auftritt, basierend auf den korrigierten Vibrationsdaten, die durch die Korrektureinheit erzeugt werden.According to a first aspect of the present disclosure, a knock detection device is configured to detect knocking of an internal combustion engine in which fuel is directly injected from injectors installed in cylinders, respectively, the knock detection device comprising: a data acquisition unit configured to acquire detection data from a knock sensor that detects vibration of the internal combustion engine; a vibration data unit configured to perform frequency component analysis on the detection data acquired by the data acquisition unit to generate vibration data representing a vibration level of a frequency component in a time series; a noise data unit configured to perform the frequency component analysis on the detection data acquired by the data acquisition unit when the injector is driven to generate noise data representing the vibration level of the frequency component in the time series when the injector is driven; a correction unit configured to correct the vibration data generated by the vibration data unit based on the detection data acquired by the data acquisition unit in a determination section in which it is determined whether knocking occurs based on the noise data generate corrected vibration data; and a knock determination unit configured to determine whether knocking occurs based on the corrected vibration data generated by the correction unit.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist in dem ersten Aspekt die Vibrationsdateneinheit konfiguriert, um die Vibrationsdaten als eine zweidimensionale Aufzeichnung zwischen einer Frequenz und einem Kurbelwinkel zu erzeugen, die in der Zeitreihe variieren, und ist die Rauschdateneinheit konfiguriert, um die Rauschdaten als die zweidimensionale Aufzeichnung zwischen der Frequenz und dem Kurbelwinkel zu erzeugen.According to a second aspect of the present disclosure, in the first aspect, the vibration data unit is configured to record the vibration data as a two-dimensional record between a frequency and a crank angle that vary in the time series, and the noise data unit is configured to generate the noise data as the two-dimensional record between the frequency and the crank angle.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist in dem ersten oder zweiten Aspekt die Rauschdateneinheit konfiguriert, um die Rauschdaten für jeden der Injektoren zu erzeugen.According to a third aspect of the present disclosure, in the first or second aspect, the noise data unit is configured to generate the noise data for each of the injectors.

Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist in einem des ersten bis dritten Aspekts die Rauschdateneinheit konfiguriert, um die Rauschdaten basierend auf den Erfassungsdaten zu erzeugen, die durch die Datenerlangungseinheit erlangt werden, wenn der Injektor in einem Abschnitt angetrieben wird, in dem das Klopfen nicht auftritt.According to a fourth aspect of the present disclosure, in one of the first to third aspects, the noise data unit is configured to generate the noise data based on the detection data acquired by the data acquisition unit when the injector is driven in a portion where the knocking does not occur occurs.

Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Offenbarung sind in dem vierten Aspekt die Rauschdateneinheit und die Korrektureinheit konfiguriert, um einen Abschnitt außer dem Bestimmungsabschnitt als den Abschnitt festzulegen, in dem das Klopfen nicht auftritt.According to a fifth aspect of the present disclosure, in the fourth aspect, the noise data unit and the correction unit are configured to set a portion other than the determination portion as the portion in which the knocking does not occur.

Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist in einem des ersten bis fünften Aspekts die Rauschdateneinheit konfiguriert, um die Rauschdaten, die in mehreren Zyklen erzeugt werden, zu vergleichen, um den Maximalwert des Vibrationspegels entsprechend der Frequenzkomponente und einer Position in der Zeitreihe zu erlangen, und ist die Rauschdateneinheit konfiguriert, um den Maximalwert des Vibrationspegels als den Vibrationspegel entsprechend der Frequenzkomponente und einer Position in der Zeitreihe der Rauschdaten festzulegen, wenn die Korrektureinheit die Vibrationsdaten korrigiert.According to a sixth aspect of the present disclosure, in one of the first to fifth aspects, the noise data unit is configured to compare the noise data generated in multiple cycles to obtain the maximum value of the vibration level corresponding to the frequency component and a position in the time series, and the noise data unit is configured to set the maximum value of the vibration level as the vibration level corresponding to the frequency component and a position in the time series of the noise data when the correction unit corrects the vibration data.

Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Offenbarung bestimmt in einem des ersten bis sechsten Aspekts die Klopfbestimmungseinheit, ob ein Klopfen in einem Bestimmungszielzylinder auftritt, basierend auf den korrigierten Vibrationsdaten, die durch die Korrektureinheit erzeugt werden, und ist die Korrektureinheit konfiguriert, um die Rauschdaten, wenn der Injektor für einen anderen Zylinder außer den Bestimmungszielzylinder in einem Takt angetrieben wird, der den Bestimmungsabschnitt überlappt, von den Vibrationsdaten in dem Bestimmungsabschnitt eines Verbrennungstakts des Bestimmungszielzylinders zu subtrahieren.According to a seventh aspect of the present disclosure, in one of the first to sixth aspects, the knock determination unit determines whether knocking occurs in a determination target cylinder based on the corrected vibration data generated by the correction unit, and the correction unit is configured to detect the noise data if the injector for a cylinder other than the destination target cylinder is driven in a cycle overlapping the determination section from the vibration data in the determination section of a combustion stroke of the destination target cylinder.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

JP 2017190766 A [0007]

Claims

Knock detection device configured to detect knocking of an internal combustion engine (10) in which fuel is injected directly from injectors (12) installed in cylinders, respectively, the knock detection device comprising: a data acquisition unit (24, S400, S420) configured to acquire detection data from a knock sensor (16) that detects vibration of the internal combustion engine; a vibration data unit (26, S402) configured to perform frequency component analysis of the detection data acquired by the data acquisition unit to generate vibration data representing a vibration level of a frequency component in a time series; a noise data unit (28, S422-S428) configured to perform the frequency component analysis of the detection data acquired by the data acquisition unit when the injector is driven to generate noise data representing the vibration level of the frequency component in the time series, when the injector is powered; a correction unit (30, S406) configured to convert the vibration data generated by the vibration data unit based on the detection data acquired by the data acquisition unit in a determining section in which it is determined whether knocking occurs based on the correct noise data to produce corrected vibration data; and a knock determination unit (32, S410) configured to determine whether knocking occurs based on the corrected vibration data generated by the correction unit.

Knock detection device according to Claim 1 , wherein the vibration data unit is configured to generate the vibration data as a two-dimensional record between a frequency and a crank angle varying in the time series, and the noise data unit is configured to generate the noise data as the two-dimensional record between the frequency and the crank angle .

Knock detection device according to Claim 1 or 2 , wherein the noise data unit is configured to generate the noise data for each of the injectors.

Knock detection device according to one of Claims 1 until 3 , wherein the noise data unit is configured to generate the noise data based on the detection data acquired by the data acquisition unit when the injector is driven in a portion where the knocking does not occur.

Knock detection device according to Claim 4 , wherein the noise data unit and the correction unit are configured to set a portion other than the determination portion as the portion in which the knocking does not occur.

Knock detection device according to one of Claims 1 until 5 , wherein the noise data unit is configured to compare the noise data generated in multiple cycles to obtain the maximum value of the vibration level corresponding to the frequency component and a position in the time series, and the noise data unit is configured to obtain the maximum value of the vibration level as set the vibration level according to the frequency component and a position in the time series of the noise data when the correction unit corrects the vibration data.

Knock detection device according to one of Claims 1 until 6 , wherein the knock determination unit determines whether knocking occurs in a determination target cylinder based on the corrected vibration data generated by the correction unit, and the correction unit is configured to detect the noise data when the injector for a cylinder other than the determination target cylinder in one cycle is driven, which overlaps the determination section, from the vibration data in the determination section of a combustion stroke of the determination target cylinder.