JP2004340104A - Correction method for output signal from vibration detection sensor, and correction coefficient calculation device for output signal from vibration detection sensor - Google Patents

Correction method for output signal from vibration detection sensor, and correction coefficient calculation device for output signal from vibration detection sensor Download PDF

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亘二 福岡
Kenji Kasashima
健司 笠島
Yuji Miyanoo
裕二 宮野尾
Masafumi Yoshimi
政史 吉見
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a correction method for an output signal from a vibration detection sensor, and a correction coefficient calculation device for an output signal from a vibration detection sensor, applicable to an internal combustion engine of any kind. <P>SOLUTION: A noise level of a first internal combustion engine in a knocking generated driving state is detected using a microphone installed on a specific position with respect to the first internal combustion engine. An output signal corresponding to the noise level is recorded by a first knock sensor installed on the first internal combustion engine. A second internal combustion engine on which a second knock sensor is installed is driven in knocking generating conditions. The same microphone is installed on the same position with respect to the second internal combustion engine as that with respect to the first internal combustion engine. Its noise level and an output signal from the second knock sensor at the time are detected. The level of the output signal from the second knock sensor is corrected in such a way that the level of the output signal from the second knock sensor coincides with the level of the output signal of the first knock sensor to the same noise level. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は振動検出センサの出力信号の補正方法、及び振動検出センサの出力信号の補正係数算出装置に関し、特に、内燃機関のシリンダブロックに取り付けられた振動検出センサからの出力信号が、内燃機関の同じ程度のノッキング状態に対して同じ値になるように補正する方法、及び同じ値になるような出力信号の補正係数を算出する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ガソリンを燃料とする内燃機関では、燃焼行程において、点火プラグからの火花でシリンダ内の混合気を着火させて燃焼させるが、着火後の火炎伝播の途中でシリンダ内の圧力が異常に高くなった場合、火炎の伝播が終了する前に混合気の未燃焼部分が自己着火して過激な圧力上昇を生じるノッキング現象が発生し、内燃機関が破損に至ることがある。
【0003】
そこで、このようなノッキングを抑え、かつ最適なトルクや燃費を実現するための制御であるノックコントロールシステムが従来から提案されている。このノックコントロールシステムでは、ノッキングが内燃機関の現在の運転条件で発生しているか否かを検出するため、内燃機関のシリンダブロックにはノックセンサと呼ばれる振動検出センサが取り付けられており、このノックセンサで検出した内燃機関の振動波形を解析することでノッキングの有無を判定している。
【0004】
このノックセンサで検出した信号を解析する場合、従来は内燃機関の各燃焼サイクル毎に発生する、振動検出信号のピーク値を用いていた。すなわち、このピーク値が大きい時はノッキングの発生と判定し、ピーク値が小さい時はバックグランドノイズが発生していると判定していた。
【0005】
ところが、振動検出信号のピーク値の大小によってノッキングの発生を検出する従来の方法では、内燃機関から大きなノイズが発生した場合に、振動検出信号に大きなピーク値が現れ、このピーク値をノッキングの発生と誤判定する場合がある。すなわち、ノッキングの強度判定を行う場合は、各サイクルのノックセンサからの信号のピーク値を使用し、その大小を比較することで行っているが、ノックセンサは振動検出センサであるので、ノッキング以外に内燃機関から発生する様々な振動(例えば、バルブ着座音やインジェクタノイズ)を検出し、また、電気ノイズ等を検出する場合もある。そして、これらのノイズが小さい場合は無視できるが、これらのノイズが何らかの原因で大きくなった場合には、ノックセンサからの振動検出信号のピーク値が大きくなり、入力されたノイズをノッキングと誤判定してしまうことになるのである。
【0006】
これに対して、前述のようなピーク値によるノッキング判定における誤判定を回避するために、ピーク値ではなくノックセンサからの振動検出信号の実効値を用いることによりノイズの誤判定を回避することができる。また、ノックセンサからの信号の実効値はノッキング音に非常に近い信号であるので、実効値の大小を判定することにより実際に耳に聞こえる音のレベルをノックセンサ信号から決定できる。
【0007】
ノックセンサからの出力信号は、ノックセンサが同じ内燃機関に同じ状態でとりつけられている場合には、同じ大きさのシリンダブロックの振動に対して同じ信号を出力する。ところが、異なる内燃機関に取り付けられた場合には、同じ大きさの振動に対して同じ信号を出力するとは限らない。これは、ノックセンサの内燃機関への取り付け位置、取り付け方法の違い等による。また、異なる種類のノックセンサを使用する場合もノックセンサからの出力は異なる。
【0008】
このような問題点に対して、内燃機関の機種別のセンサの信号の入力を統一するための補正を行うものが提案されている。この提案では、内燃機関の機種別の補正係数を机上で検討しておき、内燃機関の機種毎の制御装置(コントロールユニット)内のメモリに記憶させ、ノック強度の計算時にこの補正係数を用いてノックセンサからの信号を補正している(例えば、特許文献1参照)。
【0009】
【特許文献1】
特開平9−195843号公報(第8頁左欄、図6〜8)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1に記載の内燃機関のノッキングの検出装置では、内燃機関の機種別の補正係数を机上で検討しているので、理論上の補正係数と実際に補正しなければならない値とにズレが生じる可能性があり、同一機種内の個体差によるノックセンサの出力信号の差に対しては、正しい補正係数を使用することができず、同一機種内の個体差には対応することができないという問題点があった。
【0011】
そこで、本発明の目的は、機種別、同一機種を問わず、異なる内燃機関に対して全て適用することができる振動検出センサの出力信号の補正方法、及び振動検出センサの出力信号の補正係数算出装置を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成する本発明の振動検出センサの出力信号の補正方法の第1の形態は、特定の位置にマイクロホンを設置した状態で第1の内燃機関を運転し、マイクロホンによって検出した騒音レベルと第1の内燃機関に取り付けた第1の振動検出センサの出力信号とを対応させて記憶しておき、第1の内燃機関と異なる第2の内燃機関に対して、第1の内燃機関の場合と同じマイクロホンを特定の位置と同じ位置に設置した状態で運転を行い、その騒音レベルを検出すると共に、第2の内燃機関の第1の内燃機関の場合と同じ位置に取り付けた第2の振動検出センサの出力信号を検出し、所定の騒音レベルに対する第2の振動検出センサの出力信号のレベルが、記憶した第1の振動検出センサの出力信号のレベルに一致するように、第2の振動検出センサの出力信号のレベルを補正することを特徴とするものである。
【0013】
この場合、前述の特定の位置は、内燃機関から所定の距離だけ離れた内燃機関の周囲の位置とすることができ、所定の運転条件における内燃機関の最大又は最小の音圧が測定できる位置とすることができる。また、マイクロホンに指向性の強いものを使用した場合ほど所定の距離を大きくする。
【0014】
また、前記目的を達成する本発明の振動検出センサの出力信号の補正方法の第2の形態は、内燃機関近傍の特定の位置に設置したマイクロホンを使用して、内燃機関の機関回転数に応じた音圧レベルを測定する段階と、測定によって得られた機関回転数に応じた音圧レベルを、機関回転数に応じて予め設定された基準音圧レベルと比較する段階と、測定音圧レベルが、基準音圧レベルより大きい時に内燃機関を騒音の大きい内燃機関と判定し、基準音圧レベルより小さい時に内燃機関を騒音の小さい内燃機関と判定する段階と、内燃機関に設置した振動検出センサからの出力信号を使用して、内燃機関の機関回転数に応じた機関振動の音圧実効値を算出する段階、及び機関回転数に応じて算出した音圧実効値を、機関回転数に応じて予め設定された基準音圧実効値と比較する段階の基本的な段階を備えており、更に、算出した音圧実効値が、基準音圧実効値より大きくかつ内燃機関が騒音の小さい内燃機関である時に、振動検出センサが高感度と判定する段階と、振動検出センサが高感度と判定された時には、1より小さい値の補正係数を算出すると共に、算出した補正係数を音圧実効値に乗算することによって前記音圧実効値を補正する段階とを備えることを特徴としている。
【0015】
更に、前記目的を達成する本発明の振動検出センサの出力信号の補正方法の第3の形態は、第2の形態の基本的な段階に加えて、算出した音圧実効値が、基準音圧実効値より小さくかつ内燃機関が騒音の大きい内燃機関である時に、振動検出センサが低感度と判定する段階と、振動検出センサが低感度と判定された時には、1より大きい値の補正係数を算出すると共に、算出した補正係数を音圧実効値に乗算することによって音圧実効値を補正する段階とを備えることを特徴としている。
【0016】
更にまた、第2、第3の形態には、算出した補正係数を算出時の機関回転数に対応させて記憶する段階、及び、所定の機関回転数における振動検出センサの出力信号から算出した音圧実効値に、同じ機関回転数における補正係数を読み出して乗算することによって音圧実効値を補正する段階とを加えることができる。
【0017】
この第2と第3の形態の機関回転数に応じて予め設定された基準音圧レベルと基準音圧実効値は、
(1)機関回転数に応じて直線的に増大する特性を備える、
(2)機関回転数に応じてプロットされたマップ値である、
(3)ある基準内燃機関の機関回転数に応じて実測した実測値である、
の何れかとすることができる。
【0018】
また、第2の形態では、振動検出センサを使用して機関振動の実効値を算出する区間を、燃焼行程にある気筒の上死点から(720°CA/気筒数)の間の区間とすることができ、この区間は可変区間とすることができる。
【0019】
そして、前述の補正係数は、マイクロホンから得られた内燃機関の機関回転数に応じた音圧レベルに対して、(音圧レベル/基準音圧レベル)で定められる第1の係数と、振動検出センサから得られた内燃機関の機関回転数に応じた機関振動の音圧実効値に対して、(基準音圧実効値/音圧実効値)で定められる第2の係数を乗算したものとして定めることができる。
【0020】
一方、前記目的を達成する本発明の振動検出センサの出力信号の補正係数算出装置は、第1の内燃機関近傍の特定の位置に設置したマイクロホンと、第1と第2の内燃機関の本体に設置した第1と第2の振動検出センサと、第1の内燃機関の機関回転数に応じた第1の音圧レベルを記憶する手段と、第1の内燃機関の機関回転数に応じた第1の音圧実効値を記憶する手段と、マイクロホンを第2の内燃機関の特定の位置と同じ位置に設置して、このマイクロホンから得られる第2の内燃機関の機関回転数に応じた第2の音圧レベルを測定する手段と、第2の内燃機関の第1の内燃機関と同じ位置に取り付けた第2の振動検出センサから得られる第2の内燃機関の機関回転数に応じた振動検出値から第2の音圧実効値を算出する手段と、機関回転数に応じた第2の音圧レベルの測定値と、同じ回転数における第1の音圧レベルの記憶値とを比較する手段と、機関回転数に応じた第2の音圧実効値の算出値と、同じ回転数における第1の音圧実効値の記憶値とを比較する手段、及び、機関回転数に対応する第2の振動検出センサからの出力信号に乗算する補正係数の算出手段とを備えて構成されることを特徴としている。
【0021】
そして、この補正係数算出手段の第1の形態は、第2の内燃機関のある機関回転数における第2の音圧実効値が、第1の音圧実効値より大きく、かつ第2の音圧レベルより小さい時には補正係数を1より小さい値とすることを特徴としている。また、この補正係数算出手段の第2の形態は、第2の内燃機関のある機関回転数における第2の音圧実効値が、第1の音圧実効値より小さく、かつ第2の音圧レベルより大きい時には補正係数を1より大きい値とすることを特徴としている。
【0022】
なお、振動検出センサの出力信号の補正係数算出装置は、更に算出した補正係数の記憶手段とを備えていても良い。また、補正係数は、マイクロホンから得られた内燃機関の機関回転数に応じた第2の音圧レベルを第1の音圧レベルで除算した値と、第1の音圧実効値を第2の音圧実効値で除算した値の積で表すことができる。
【0023】
本発明の振動検出センサの出力信号の補正方法、及び振動検出センサの出力信号の補正係数算出装置によれば、異なる内燃機関から出力されたノックセンサ信号を、実際に耳に聞こえる振動音の通りに補正することができ、同じ内燃機関の振動であれば、ノックセンサから同じ出力信号が得られるので、ノッキングの制御を確実に行うことができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照することにより、本発明の実施の形態を具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。
【0025】
図1は、内燃機関1において、本発明の振動検出センサの出力信号の補正方法を行うための一実施例の構成を示す、内燃機関のノック判定装置10を示すものである。内燃機関1のシリンダブロックには、内燃機関1に発生する燃焼振動を検出する振動検出手段としての振動検出センサ(以後ノックセンサという)2が取り付けられており、このノックセンサ2によって検出された内燃機関1のノック信号がノック判定装置10に入力される。このノック判定装置10は、データ解析装置、或いは、電子制御ユニット(ECU)によって構成することができる。
【0026】
また、内燃機関1の近傍には、内燃機関1の騒音を検出するためのマイクロホン3が設けられている。このマイクロホン1で検出された内燃機関1が発生する騒音の大きさを示す信号は、ノック判定装置10に入力される。更に、ノック判定装置10には、内燃機関1の運転状態を示す運転状態パラメータが入力されている。この運転状態パラメータとは、内燃機関1の機関回転数、冷却水温、機関負荷、吸気温度等である。
【0027】
図2は、図1に示すノック判定装置10で実施されるノックセンサ2の出力信号の補正方法における基準値の設定方法を示すフローチャートである。この実施例では、基準値を基準内燃機関における実測値としている。即ち、マイクロホンの騒音検出レベルの基準値は、基準内燃機関の周囲に設置する1つのマイクロホン(基準マイクロホン)の検出値を基準とし、ノックセンサからの出力信号の大小を判定する基準値は、この基準内燃機関に取り付けた基準ノックセンサの出力信号のゲート区間における音圧実効値としている。ゲート区間とは、内燃機関のノッキングを検出するための期間のことであり、このゲート区間は内燃機関の燃焼行程の一部を含むように設定される。
【0028】
例えば、このゲート区間は、燃焼行程にある気筒の上死点から(720°CA/気筒数)の間の区間として設定することができる。このゲート区間は、ノッキングが発生していない状態でも発生する他の振動を避けるように、その区間長を可変とすることができる。そして、このゲート区間をノッキングが発生する範囲に狭めるようにすれば、よりS/Nの良い信号を得ることができ、基準値が正確なものとなる。
【0029】
ステップ101では、基準内燃機関本体の規定の位置にノックセンサを取り付ける。この内燃機関本体の規定の位置は、例えば、シリンダブロックの中央部とすれば良い。続くステップ102では、この基準内燃機関の近傍の特定の位置に基準マイクロホン(以後単にマイクロホンという)を設置する。マイクロホン2は、例えば、図4(a)に破線で示す基準内燃機関1の周囲で、マイクロホン2による基準内燃機関1の騒音検出出力が最大になる点、または、最小になる点の何れかとすれば良い。
【0030】
また、マイクロホン2には、単一指向性のものと鋭指向性のものの何れも使用することができるが、図4(b)に示すように、単一指向性のマイクロホン2を使用した場合の基準内燃機関1からマイクロホン2までの距離をD1とすると、鋭指向性のマイクロホン2を使用した場合は、基準内燃機関1からマイクロホン2までの距離は、これより長い距離D2とする。
【0031】
基準内燃機関にノックセンサとマイクロホンが設置されると、ステップ103において基準内燃機関を規定の運転条件で運転する。この規定の運転条件は、内燃機関にノッキングが発生しない運転条件である。
【0032】
ステップ104ではマイクロホンで検出した基準内燃機関の騒音レベルを基準値として記憶する。この騒音レベルは、基準内燃機関の所定の機関回転数毎に測定して記憶しておいても良い。次のステップ105では、ノックセンサからの信号をゲート区間においてサンプリングして読み込む。このノックセンサからの信号も、基準内燃機関の所定の機関回転数毎に測定して記憶しておいても良い。そして、ステップ106ではゲート区間における音圧実効値を基準音圧実効値として算出し、次のステップ107においてこの基準音圧実効値を記憶する。
【0033】
このようにして記憶された基準内燃機関の騒音レベルと基準音圧実効値とは、他の内燃機関に取り付けたノックセンサからの出力信号の補正に使用される。なお、他の内燃機関に取り付けたノックセンサからの出力信号を補正する場合に使用するマイクロホンには、基準内燃機関の騒音の測定に使用したマイクロホンと同じものを、基準内燃機関の場合と同じ位置に設置して騒音を検出する。このような内燃機関に取り付けたノックセンサからの出力信号の、本発明における補正方法の一例を次に図3を用いて説明する。
【0034】
内燃機関に取り付けたノックセンサからの出力信号を補正する場合には、ステップ201で内燃機関本体の規定の位置にノックセンサを取り付ける。この内燃機関本体の規定の位置は、基準内燃機関の場合と同じで良く、例えば、シリンダブロックの中央部とすれば良い。続くステップ202では、この内燃機関の近傍の特定の位置に基準内燃機関に使用したマイクロホンと同じマイクロホンを設置する。マイクロホンの設置位置は、基準内燃機関に対して設置した位置と同じ位置とする。
【0035】
内燃機関にノックセンサとマイクロホンが設置されると、ステップ203において内燃機関を規定の運転条件で運転する。この規定の運転条件は基準内燃機関の運転条件と同じであり、内燃機関にノッキングが発生しない運転条件である。
【0036】
ステップ204では、マイクロホンで内燃機関の騒音レベルを検出する。この内燃機関の騒音レベルは、内燃機関の所定の機関回転数毎に検出しても良く、この場合には検出値を記憶する。次のステップ205では、ノックセンサからの信号をゲート区間においてサンプリングして読み込む。このノックセンサからの信号も、内燃機関の所定の機関回転数毎に測定して記憶しておいても良い。そして、ステップ206ではゲート区間における音圧実効値を算出する。このゲート区間は、燃焼気筒の上死点から720°/気筒数とすることができるが、ノッキングの発生しない状態で発生する振動を避けるために、これより狭める方向に可変とすることもできる。内燃機関の騒音レベルを、内燃機関の所定の機関回転数毎に検出している場合はこれらを記憶する。
【0037】
ステップ207では、検出した騒音レベルが基準内燃機関における騒音レベルと同じか否かを判定する。騒音レベルが同じである場合はステップ208に進み、ステップ206で算出した音圧実効値を、基準内燃機関における基準音圧実効値に等しくするような第1の補正係数K1を算出する。そして、ステップ212でこの第1の補正係数K1を記憶してこのルーチンを終了する。
【0038】
一方、ステップ207の判定で、検出した騒音レベルが基準内燃機関における騒音レベルに等しくない場合はステップ209に進む。ステップ209では、検出した騒音レベルを基準値で除算して、第2の補正係数K2を算出する。次のステップ210では、基準音圧実効値の読み出し値にこの第2の補正係数K2を乗算して基準音圧実効値を補正し、補正基準音圧実効値を算出する。この補正基準音圧実効値は、検出した騒音レベルが基準値よりも大きい時には大きくなり、小さい時には小さくなる。
【0039】
そして、ステップ211では、ステップ206で算出した音圧実効値を、ステップ210で算出した補正基準音圧実効値に等しくするような第1の補正係数K1を算出する。そして、ステップ212でこの第1の補正係数K1を、図1に示したノック判定装置10の何れかのメモリの中に記憶してこのルーチンを終了する。なお、騒音レベルの基準値及び基準音圧実効値を内燃機関の所定の機関回転数毎に測定して記憶してある場合は、ステップ207からステップ212の手順を機関回転数毎に繰り返し、機関回転数毎の第1の補正係数K1をメモリに記憶するようにすれば良い。
【0040】
このようにして第1の補正係数K1が算出されてメモリに記憶されると、測定に使用したマイクロホン3はノック判定装置10から取り外される。そして、以後は、ノック判定装置10は、ノックセンサ2からの出力信号の音圧実効値を、この第1の補正係数K1で補正した値に基づいてノッキングの有無を判定する。また、第1の補正係数が内燃機関の機関回転数毎に算出する場合は、内燃機関の機関回転数に応じた第1の補正係数でノックセンサ2からの出力信号の音圧実効値を補正すれば良い。
【0041】
この結果、ノックセンサ2からの出力信号の音圧実効値が、ノックセンサの感度に合わせて補正されるので、ノック判定装置10におけるノッキングの判定を正確に行うことができるようになる。
【0042】
図5(a)は、図1に示したノック検出装置10の中に設けられた、本発明の補正係数算出装置20の一実施例の構成を示すブロック構成図である。補正係数算出装置20は、振動検出センサの出力信号を補正するための補正係数Kを算出するものである。補正係数算出装置20には、ノックセンサ2の出力信号、マイクロホン3の出力信号、及び機関の回転数センサSNからの機関回転数信号NEが入力される。補正係数算出装置20の内部には、入力された信号を装置内部で処理できる信号に変換したり、補正係数Kを出力する入出力インタフェース(図にはI/Fと略記)21、データを一時的に記憶するRAM22、固定データやプログラム等が記憶されたROM26、ノックセンサ2からの入力信号の周波数を制限するフィルタ9、及び、補正係数の算出を行うCPU25等があり、それぞれ内部バス26によって相互に接続されている。
【0043】
図5(b)は(a)に示した補正係数算出装置20の内部の機能をブロックで示す構成図である。補正係数算出装置20の内部には、マイク音圧基準値記憶手段4と基準音圧実効値記憶手段5、マイク音圧測定手段6、マイク音圧比較手段7、音圧実効値比較手段8、フィルタ手段9、補正係数K1の算出手段11、回転数毎の補正係数記憶手段12、ゲート区間設定手段13、および音圧実効値算出手段14がある。
【0044】
マイク音圧基準値記憶手段4と基準音圧実効値記憶手段5とはROM23に設けられているものである。マイク音圧基準値記憶手段4には、マイクロホン3が検出した騒音レベルの判定基準となる騒音レベル(以後マイク音圧という)の基準値が、この実施例では所定の機関回転数毎に記憶されている。また、基準音圧実効値記憶手段5には、ノックセンサ2からの出力信号の実効値の大小を判定する基準音圧実効値が、この実施例では所定の機関回転数毎に記憶されている。
【0045】
マイク音圧基準値記憶手段4に記憶されるマイク音圧の機関回転数に応じた基準値としては、図8(a)に示すように、機関回転数に応じて直線的に増大する特性を基準値とする方法、図8(b)に示すように、機関回転数に応じてプロットしたマップ値を基準値とする方法、及び図8(c)に示すように、ある基準内燃機関の機関回転数に応じて実測した実測値を基準値とする方法がある。本発明の実施例においては、マイクロホン3が検出したマイク音圧が、このマイク音圧の基準値より大きい時は、内燃機関が騒音の多い機関であり、マイク音圧の基準値よりも小さい時は、内燃機関が騒音の小さい機関であると判定している。
【0046】
一方、基準音圧実効値記憶手段5に記憶される機関回転数に応じた回転基準音圧実効値としては、図9(a)に示すように、機関回転数に応じて直線的に増大する特性を基準値とする方法、図9(b)に示すように、機関回転数に応じてプロットしたマップ値を基準値とする方法、及び図9(c)に示すように、ある基準内燃機関の機関回転数に応じて実測した実測値を基準値とする方法がある。本発明の実施例においては、ノックセンサ2が検出した出力のゲート区間における音圧実効値が、この基準音圧実効値より大きい時は、ノックセンサ2の感度が良好の高感度であり、基準音圧実効値よりも小さい時は、ノックセンサ2の感度が悪い低感度であると判定している。
【0047】
マイク音圧測定手段6はマイクロホン3の出力信号から、その時の機関回転数に応じたマイク音圧を測定するものである。マイク音圧測定手段6で測定されたマイク音圧はマイク音圧比較手段7に入力される。マイク音圧比較手段7には、マイク音圧基準値記憶手段4からのマイク音圧基準値が入力されるようになっており、現在の機関回転数に対応するマイク音圧基準値と測定されたマイク音圧とが比較される。
【0048】
一方、ノックセンサ2で検出された振動検出出力はフィルタ手段9で周波数を調整された後に音圧実効値算出手段14に入力される。また、ゲート区間設定手段13では、入力される内燃機関の運転状態パラメータに基づいて、ノッキングを判定するゲート区間を算出し、これを音圧実効値算出手段14に入力する。音圧実効値算出手段14は、ゲート区間設定手段13から入力されるゲート区間において、ノックセンサの出力信号から音圧実効値を算出する。音圧実効値算出手段14で算出された音圧実効値は音圧実効値比較手段8に入力される。音圧実効値比較手段8には基準音圧実効値記憶手段5が接続されており、この時の機関回転数に応じた基準音圧実効値と、算出された音圧実効値とが比較される。
【0049】
マイク音圧比較手段7における比較結果と、音圧実効値比較手段8における比較結果は補正係数K1の算出手段11に入力され、ここで、ノックセンサの出力信号の実効値の補正係数Kが、この内燃機関の機関回転数に対応して算出される。補正係数Kの算出手段11で算出されたノックセンサの出力信号の実効値の補正係数K1は、機関回転数毎に補正係数記憶手段12に入力されて記憶される。機関回転数毎の補正係数記憶手段12に記憶された補正係数Kは、図1に示したノック判定装置10の別のメモリに移植されるか、或いは、補正係数Kの算出後は不要となるマイクロホン3が取り除かれた補正係数算出装置20の補正係数記憶手段12に記憶されたまま残る。
【0050】
補正係数Kの算出後、補正係数算出装置20がそのまま残る場合は、図5(b)に示すように、補正係数記憶手段12に機関回転数NEの入力に応じた補正係数Kを出力させる機能を設けば良い。そして、補正係数記憶手段12からの補正係数Kを、音圧実効値算出手段14からのこの機関回転数における音圧実効値と乗算器15において乗算すれば、この機関回転数における補正された音圧実効値を得ることができる。
【0051】
ここで、ノックセンサ2の出力信号の補正係数算出装置20によるノックセンサ2の出力補正値の算出方法の一実施例を、図6に示すフローチャートにより説明する。なお、図6に示すフローチャートの手順は、内燃機関の或る機関回転数におけるノックセンサの出力補正係数Kの算出方法のみを示すものである。この手順が終了すると、内燃機関の機関回転数が所定回転数だけ増大され、図6のフローチャートの手順と全く同じ手順で、次の機関回転数に応じた内燃機関のノックセンサ2の出力信号の補正係数Kを算出する。算出した各機関回転数の内燃機関のノックセンサ2の出力信号の補正係数Kは、図5(b)に示した回転数毎の補正係数記憶手段12に順次記憶していく。
【0052】
ステップ301では、マイクロホンを使用してこの機関回転数における内燃機関が発生する騒音をマイク音圧として測定する。そして、次のステップ302では、測定したマイク音圧がマイク音圧基準値を越えているか否かを判定する。このマイク音圧基準値は、図5(b)で説明したマイク音圧基準値記憶手段4から読み出したものである。マイク音圧基準値記憶手段4には図8(a)〜(c)に示す何れかの特性が記憶されており、この時の機関回転数に対応するマイク音圧基準値が読み出される。
【0053】
そして、測定したマイク音圧が基準値よりも大きい時は、ステップ303に進んでこの内燃機関は騒音の多い機関であると判定してステップ305に進む。一方、ステップ302で、マイク音圧が基準値以下と判定した時はステップ304に進み、ここでこの内燃機関は騒音の少ない機関であると判定してステップ305に進む。
【0054】
ステップ305では、ノックセンサの出力信号からノッキングが発生していない通常状態におけるゲート区間において音圧実効値を算出する。このゲート区間は、燃焼気筒の上死点から720°/気筒数とすることができるが、ノッキングの発生しない状態で発生する振動を避けるために、これより狭める方向に可変とすることもできる。ステップ305で音圧実効値を算出した後はステップ306に進み、算出した音圧実効値が基準音圧実効値よりも大きいか否かを判定する。この音圧実効値は、図5(b)の基準音圧実効値記憶手段5から読み出したものである。基準音圧実効値記憶手段5には図9(a)〜(c)に示す何れかの特性が記憶されており、この時の機関回転数に対応する基準音圧実効値が読み出される。そして、ステップ306で音圧実効値が基準音圧実効値よりも大きいと判定した時はステップ307に進んで、この内燃機関が騒音の多い機関か否かを判定する。また、ステップ306で音圧実効値が基準音圧実効値以下であると判定した時はステップ310に進んで、この内燃機関が騒音の多い機関か否かを判定する。
【0055】
ステップ307の判定で内燃機関が騒音の小さい機関と判定した場合はステップ308に進み、ノックセンサが高感度であると判定し、この機関回転数における補正係数Kを次式(A)で算出する。
【0056】
K=(b÷a)×(d÷c) ……(A)
ここで、符号aとbは、図10(a),(b)に示すマイク音圧基準値と測定されたマイク音圧、符号cとdは図11(a),(b)に示す算出された音圧実効値と基準音圧実効値である。従って、ステップ308で計算される補正係数Kは、図10(b)の符号a,bが示す値と図11(b)の符号c,dが示す値を使用して計算されるので、1よりも小さな値となる。
【0057】
そして、算出した補正係数Kをステップ313において、この時の機関回転数に関連付けて記憶する。この時の記憶先は図5(b)で説明した回転数毎の補正係数記憶手段12である。
【0058】
一方、ステップ307の判定で内燃機関が騒音の大きい機関と判定した場合はステップ309に進み、ノックセンサが通常感度であると判定し、この機関回転数における補正係数Kを1としてステップ313に進む。これは、式(A)の算出が、図10(a)の符号a,bが示す値(b/a>1)と、図11(b)の符号c,dが示す値(d/c<1)を使用して計算されるので、計算結果がほぼ1となるからである。そして、算出した補正係数Kをステップ313において、この時の機関回転数に関連付けて記憶してこのルーチンを終了する。
【0059】
また、音圧実効値が基準音圧実効値以下の場合に進むステップ310の判定で内燃機関が騒音の大きい機関と判定した場合はステップ311に進み、ノックセンサが低感度であると判定し、この機関回転数における補正係数Kを前述の式(A)で算出する。ステップ311で計算される補正係数Kは、図10(a)の符号a,bが示す値と図11(a)の符号c,dが示す値を使用して計算されるので、1よりも大きな値となる。そして、算出した補正係数Kをステップ313において、この時の機関回転数に関連付けて記憶してこのルーチンを終了する。
【0060】
一方、ステップ311の判定で内燃機関が騒音の小さい機関と判定した場合はステップ312に進み、ノックセンサが通常感度であると判定し、この機関回転数における補正係数Kを1としてステップ313に進む。これは、式(A)の算出が、図10(b)の符号a,bの値(b/a<1)と、図11(a)の符号c,dの値(d/c>1)を使用して計算されるので、計算結果がほぼ1となるからである。そして、算出した補正係数Kをステップ313において、この時の機関回転数に関連付けて記憶してこのルーチンを終了する。
【0061】
以上のようにして機関回転数毎にノックセンサ2の出力信号の音圧実効値の補正係数Kが算出された後は、この補正係数Kをノックセンサ2の出力信号の音圧実効値に乗算することにより、ノックセンサ2の出力信号の音圧実効値を補正することができ、正確なノッキングの判定を行うことができる。この手順を図7のフローチャートを用いて説明する。
【0062】
ステップ401では内燃機関の機関回転数NEを読み込み、次のステップ402では、ノックセンサ2の出力信号からゲート区間における音圧実効値を算出する。次いで、ステップ401で読み込んだ機関回転数に応じた補正係数Kを読み出してステップ404に進む。ステップ404では、ステップ402で算出した音圧実効値にステップ403で読み出した補正係数Kを乗算して、補正音圧実効値を算出する。
【0063】
そして、ステップ405において、補正音圧実効値をノック判定値と比較し、(補正音圧実効値)>(ノック判定値)の場合はステップ406に進み、内燃機関にノッキングが発生したと判定してこのルーチンを終了する。一方、ステップ405の判定が(補正音圧実効値)≦(ノック判定値)の場合はステップ407に進み、内燃機関にノッキングは発生していないと判定してこのルーチンを終了する。
【0064】
以上のように、本発明のノックセンサの出力信号の補正方法、及びノックセンサの出力信号の補正係数算出装置によって、機関の回転数毎に算出された補正係数Kを、ノックセンサの出力信号の音圧実効値に乗算することにより、ノックセンサから得られる音圧実効値が常に正しいものとなるので、内燃機関にノッキングが発生したか否かの判定を正確に行うことができる。
【0065】
【発明の効果】
本発明の振動検出センサの出力信号の補正方法、及び振動検出センサの出力信号の補正係数算出装置によれば、次のような効果がある。
(1)マイクロホンで取得した音圧データによりノックセンサの出力信号を補正しているので、同じ音量の内燃機関に対して、同じ音量のノックセンサの出力信号の実効値を算出することができ、ノッキングの判定が正確に行える。
(2)マイクロホンの設置位置をいくつかのパターンから選択することにより、異なる内燃機関の場合でも精度良く音圧を測定することが可能となる。
(3)予め記憶されている音圧実効値の補正係数を内燃機関の機関回転数に応じてノックセンサの出力信号に乗算して補正することによって、ノックセンサの出力信号を内燃機関の種類、種別に関係なく同じ基準で比較することができるので、ノックセンサの出力信号が常に信頼のおけるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の振動検出センサの出力信号の補正方法が実施される内燃機関のノック判定装置の構成を示す構成図である。
【図2】図1に示すノック判定装置で実施される振動検出センサの出力信号の補正方法の中の、基準値の設定方法を示すフローチャートである。
【図3】図1に示すノック判定装置で実施される振動検出センサの出力信号の補正方法の中の、本発明の実施例に係る振動検出センサの出力信号の補正方法を示すフローチャートである。
【図4】(a)は図1のノック判定装置におけるマイクロホンの設置位置を説明する図、(b)は(a)に示すマイクロホンに単一指向性のマイクロホンを使用した場合と鋭指向性のマイクロホンを使用した場合の、マイクロホンの内燃機関からの設置位置の相違を説明する図である。
【図5】(a)は本発明の振動検出センサの出力信号の補正係数算出装置の一実施例の構成を示すブロック構成図、(b)は(a)の振動検出センサの出力信号の補正係数算出装置の内部の機能を示すブロック構成図である。
【図6】図5の装置における振動検出センサの出力補正値の算出方法の一実施例を示すフローチャートである。
【図7】本発明の方法、及び装置で算出された補正係数を使用して内燃機関のノッキングを判定する手順を説明するフローチャートである。
【図8】図6のフローチャートにおける騒音の多いエンジンと騒音の少ないエンジンの判定基準値の例を示すものであり、(a)は判定基準値が機関回転数に対して直線的に増大するように設定された例を示す線図、(b)は判定基準値が機関回転数に対して予め定められた値にプロットされた例を示す線図、(c)は判定基準値がある基準内燃機関における実測値である例を示す線図である。
【図9】図6のフローチャートにおけるノックセンサの振動実効値の大小を判定する基準値の例を示すものであり、(a)は基準音圧実効値が機関回転数に対して直線的に増大するように設定された例を示す線図、(b)は基準音圧実効値が機関回転数に対して予め定められた値にプロットされた例を示す線図、(c)は基準音圧実効値がある基準内燃機関における実測値である例を示す線図である。
【図10】(a)は騒音の大きいエンジンにおいてマイクロホンの音圧が大きい場合の補正値の算出方法を示す図、(b)は騒音の小さいエンジンにおいてマイクロホンの音圧が小さい場合の補正値の算出方法を示す図である。
【図11】(a)は、出力が小さい振動検出センサのセンサ出力の実効値が小さい場合の補正値の算出方法を示す図、(b)は、出力が大きい振動検出センサのセンサ出力の実効値が大きい場合の補正値の算出方法を示す図である。
【符号の説明】
1…内燃機関
2…振動検出手段(ノックセンサ)
3…マイクロホン
4…マイク音圧基準値記憶手段
5…基準音圧実効値記憶手段
6…マイク音圧測定手段
7…マイク音圧比較手段
8…音圧実効値比較手段
9…フィルタ(フィルタ手段)
10…ノック判定装置
11…補正係数算出手段
12…回転数毎の補正係数記憶手段
13…ゲート区間設定手段
14…音圧実効値算出手段
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for correcting an output signal of a vibration detection sensor, and a correction coefficient calculating device for an output signal of the vibration detection sensor.In particular, an output signal from a vibration detection sensor attached to a cylinder block of an internal combustion engine is used for an internal combustion engine. The present invention relates to a method of correcting the same value for the same knocking state and a device for calculating a correction coefficient of an output signal so as to obtain the same value.
[0002]
[Prior art]
In an internal combustion engine that uses gasoline as fuel, in the combustion stroke, the air-fuel mixture in the cylinder is ignited by the spark from the spark plug and burned, but the pressure in the cylinder becomes abnormally high during the flame propagation after ignition. In such a case, a knocking phenomenon occurs in which an unburned portion of the air-fuel mixture self-ignites before the propagation of the flame ends, causing an extreme pressure rise, and the internal combustion engine may be damaged.
[0003]
Therefore, a knock control system that is a control for suppressing such knocking and realizing an optimum torque and fuel efficiency has been conventionally proposed. In this knock control system, a vibration detection sensor called a knock sensor is attached to a cylinder block of the internal combustion engine to detect whether knocking occurs under the current operating conditions of the internal combustion engine. The presence or absence of knocking is determined by analyzing the vibration waveform of the internal combustion engine detected in step (1).
[0004]
Conventionally, when analyzing a signal detected by the knock sensor, a peak value of a vibration detection signal generated in each combustion cycle of the internal combustion engine has been used. That is, when the peak value is large, it is determined that knocking has occurred, and when the peak value is small, it is determined that background noise has occurred.
[0005]
However, according to the conventional method of detecting the occurrence of knocking based on the magnitude of the peak value of the vibration detection signal, when a large noise is generated from the internal combustion engine, a large peak value appears in the vibration detection signal, and this peak value is generated by the occurrence of knocking. May be erroneously determined. In other words, when the knocking strength is determined, the peak value of the signal from the knock sensor in each cycle is used and the magnitude is compared. However, since the knock sensor is a vibration detection sensor, the knock sensor is not used. In some cases, various vibrations (for example, valve seating noise and injector noise) generated from the internal combustion engine are detected, and electric noise or the like may be detected. If these noises are small, they can be ignored, but if these noises increase for some reason, the peak value of the vibration detection signal from the knock sensor increases, and the input noise is erroneously determined to be knocking. It will be done.
[0006]
On the other hand, in order to avoid the erroneous determination in the knocking determination based on the peak value as described above, it is possible to avoid the erroneous determination of the noise by using the effective value of the vibration detection signal from the knock sensor instead of the peak value. it can. Further, since the effective value of the signal from the knock sensor is very close to the knocking sound, the level of the sound actually audible can be determined from the knock sensor signal by determining the magnitude of the effective value.
[0007]
When the knock sensor is attached to the same internal combustion engine in the same state, the output signal from the knock sensor outputs the same signal with respect to the vibration of the cylinder block having the same magnitude. However, when they are attached to different internal combustion engines, the same signal is not necessarily output for vibrations of the same magnitude. This is due to a difference in the mounting position of the knock sensor to the internal combustion engine, the mounting method, and the like. Also, when different types of knock sensors are used, the outputs from the knock sensors are different.
[0008]
In order to solve such a problem, there has been proposed an apparatus which performs correction for unifying the input of the signal of the sensor for each model of the internal combustion engine. In this proposal, a correction coefficient for each model of an internal combustion engine is studied on a desk, and stored in a memory in a control device (control unit) for each model of the internal combustion engine, and this correction coefficient is used when calculating knock magnitude. The signal from the knock sensor is corrected (for example, see Patent Document 1).
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-195843 (page 8, left column, FIGS. 6 to 8)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the knocking detection device for an internal combustion engine described in Patent Literature 1, the correction coefficient for each model of the internal combustion engine is examined on a desk, so that a theoretical correction coefficient and a value that must be actually corrected are used. There is a possibility of deviation, and it is not possible to use the correct correction coefficient for the difference in the output signal of the knock sensor due to individual differences within the same model, and it is possible to respond to individual differences within the same model. There was a problem that it was not possible.
[0011]
Therefore, an object of the present invention is to provide a method for correcting an output signal of a vibration detection sensor that can be applied to all different internal combustion engines regardless of the model or the same model, and a correction coefficient calculation of an output signal of the vibration detection sensor. It is to provide a device.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
A first mode of a method for correcting an output signal of a vibration detection sensor according to the present invention that achieves the above object is to operate a first internal combustion engine in a state where a microphone is installed at a specific position, and determine a noise level detected by the microphone. The output signal of the first vibration detection sensor attached to the first internal combustion engine is stored in association with the output signal of the first internal combustion engine. The operation is performed with the same microphone installed at the same position as the specific position, the noise level is detected, and the second vibration of the second internal combustion engine attached to the same position as that of the first internal combustion engine is detected. The output signal of the detection sensor is detected, and the second vibration is output so that the level of the output signal of the second vibration detection sensor with respect to the predetermined noise level matches the stored level of the output signal of the first vibration detection sensor. It is characterized in that to correct the level of the output signal of the detection sensor.
[0013]
In this case, the specific position may be a position around the internal combustion engine at a predetermined distance from the internal combustion engine, and a position at which the maximum or minimum sound pressure of the internal combustion engine under predetermined operating conditions can be measured. can do. Further, the predetermined distance is increased as the microphone having higher directivity is used.
[0014]
According to a second aspect of the invention, there is provided a method of correcting an output signal of a vibration detection sensor according to the present invention, wherein a microphone installed at a specific position near an internal combustion engine is used in accordance with the engine speed of the internal combustion engine. Measuring the measured sound pressure level, comparing the sound pressure level corresponding to the engine speed obtained by the measurement with a reference sound pressure level preset according to the engine speed, and Determining that the internal combustion engine is a loud noise internal combustion engine when the pressure is higher than the reference sound pressure level, and determining the internal combustion engine as a low noise internal combustion engine when the pressure is lower than the reference sound pressure level; and a vibration detection sensor installed in the internal combustion engine. Calculating the effective value of the sound pressure of the engine vibration according to the engine speed of the internal combustion engine using the output signal from the engine, and calculating the effective sound pressure value according to the engine speed according to the engine speed. Preset A basic step of comparing with the calculated reference sound pressure effective value, and furthermore, when the calculated sound pressure effective value is larger than the reference sound pressure effective value and the internal combustion engine is a low-noise internal combustion engine. Determining that the vibration detection sensor has high sensitivity; and calculating a correction coefficient smaller than 1 and multiplying the calculated correction coefficient by the effective sound pressure value when the vibration detection sensor is determined to be high sensitivity. And correcting the sound pressure effective value.
[0015]
Furthermore, in a third mode of the method of correcting an output signal of a vibration detection sensor according to the present invention, which achieves the above object, in addition to the basic steps of the second mode, the calculated sound pressure effective value is equal to the reference sound pressure. When the internal combustion engine is smaller than the effective value and the internal combustion engine is a loud noise, the vibration detection sensor determines that the sensitivity is low. When the vibration detection sensor is determined to be low sensitivity, a correction coefficient greater than 1 is calculated. And correcting the effective sound pressure value by multiplying the effective sound pressure value by the calculated correction coefficient.
[0016]
Still further, the second and third embodiments further include a step of storing the calculated correction coefficient in association with the engine speed at the time of calculation, and a step of calculating a sound calculated from an output signal of the vibration detection sensor at a predetermined engine speed. Correcting the sound pressure effective value by reading and multiplying the effective pressure value by a correction coefficient at the same engine speed.
[0017]
The reference sound pressure level and the reference sound pressure effective value preset according to the engine speeds of the second and third modes are
(1) having a characteristic that increases linearly according to the engine speed;
(2) map values plotted according to the engine speed;
(3) It is an actual measurement value actually measured according to the engine speed of a certain reference internal combustion engine.
Any of
[0018]
Further, in the second embodiment, the section for calculating the effective value of the engine vibration using the vibration detection sensor is a section between (720 ° CA / number of cylinders) from the top dead center of the cylinder in the combustion stroke. This section can be a variable section.
[0019]
The above-described correction coefficient is a first coefficient determined by (sound pressure level / reference sound pressure level) with respect to a sound pressure level corresponding to the engine speed of the internal combustion engine obtained from the microphone; The sound pressure effective value of engine vibration according to the engine speed of the internal combustion engine obtained from the sensor is determined by multiplying the second coefficient defined by (reference sound pressure effective value / sound pressure effective value). be able to.
[0020]
On the other hand, a device for calculating a correction coefficient of an output signal of a vibration detection sensor according to the present invention, which achieves the above object, includes a microphone installed at a specific position near a first internal combustion engine, and a main body of the first and second internal combustion engines. First and second vibration detection sensors installed, means for storing a first sound pressure level corresponding to the engine speed of the first internal combustion engine, and a second sensor corresponding to the engine speed of the first internal combustion engine. Means for storing the effective sound pressure value of the first internal combustion engine and a microphone located at the same position as the specific position of the second internal combustion engine, and a second microphone corresponding to the engine speed of the second internal combustion engine obtained from the microphone. Means for measuring the sound pressure level of the second internal combustion engine, and vibration detection according to the engine speed of the second internal combustion engine obtained from a second vibration detection sensor attached to the same position as the first internal combustion engine Means for calculating a second effective sound pressure value from the value, Means for comparing the measured value of the second sound pressure level according to the number with the stored value of the first sound pressure level at the same rotation speed, and calculating the second effective sound pressure value according to the engine speed Means for comparing the value with a stored value of the first effective sound pressure value at the same rotation speed, and calculation means for calculating a correction coefficient for multiplying an output signal from the second vibration detection sensor corresponding to the engine speed. It is characterized by comprising.
[0021]
In the first form of the correction coefficient calculating means, the second sound pressure effective value at a certain engine speed of the second internal combustion engine is larger than the first sound pressure effective value, and the second sound pressure When the value is smaller than the level, the correction coefficient is set to a value smaller than 1. In a second form of the correction coefficient calculating means, the second sound pressure effective value at a certain engine speed of the second internal combustion engine is smaller than the first sound pressure effective value, and the second sound pressure When the level is larger than the level, the correction coefficient is set to a value larger than 1.
[0022]
Note that the correction coefficient calculation device for the output signal of the vibration detection sensor may further include a storage unit for the calculated correction coefficient. Further, the correction coefficient is obtained by dividing a value obtained by dividing a second sound pressure level corresponding to the engine speed of the internal combustion engine obtained from the microphone by the first sound pressure level and a first sound pressure effective value into a second sound pressure value. It can be expressed as the product of the values divided by the effective sound pressure value.
[0023]
According to the method for correcting the output signal of the vibration detection sensor and the correction coefficient calculation device for the output signal of the vibration detection sensor according to the present invention, the knock sensor signal output from the different internal combustion engine is output as the vibration sound actually audible to the ear. In the case of the same internal combustion engine vibration, the same output signal is obtained from the knock sensor, so that the knocking control can be reliably performed.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on specific examples with reference to the accompanying drawings.
[0025]
FIG. 1 shows a knock determination apparatus 10 for an internal combustion engine, showing a configuration of an embodiment for performing a method of correcting an output signal of a vibration detection sensor according to the present invention in the internal combustion engine 1. The cylinder block of the internal combustion engine 1 is provided with a vibration detection sensor (hereinafter referred to as a knock sensor) 2 as vibration detection means for detecting combustion vibration generated in the internal combustion engine 1. A knock signal of engine 1 is input to knock determination device 10. The knock determination device 10 can be configured by a data analysis device or an electronic control unit (ECU).
[0026]
Further, a microphone 3 for detecting noise of the internal combustion engine 1 is provided near the internal combustion engine 1. A signal indicating the magnitude of noise generated by the internal combustion engine 1 detected by the microphone 1 is input to the knock determination device 10. Further, an operation state parameter indicating the operation state of the internal combustion engine 1 is input to the knock determination device 10. The operating state parameters include an engine speed of the internal combustion engine 1, a cooling water temperature, an engine load, an intake air temperature, and the like.
[0027]
FIG. 2 is a flowchart showing a method of setting a reference value in the method of correcting the output signal of knock sensor 2 performed by knock determination device 10 shown in FIG. In this embodiment, the reference value is an actually measured value in the reference internal combustion engine. That is, the reference value of the noise detection level of the microphone is based on the detection value of one microphone (reference microphone) installed around the reference internal combustion engine, and the reference value for determining the magnitude of the output signal from the knock sensor is The sound pressure effective value in the gate section of the output signal of the reference knock sensor attached to the reference internal combustion engine is used. The gate section is a period for detecting knocking of the internal combustion engine, and the gate section is set to include a part of the combustion stroke of the internal combustion engine.
[0028]
For example, this gate section can be set as a section between (720 ° CA / number of cylinders) and the top dead center of a cylinder in a combustion stroke. The length of this gate section can be made variable so as to avoid other vibrations that occur even when knocking does not occur. If the gate section is narrowed to a range where knocking occurs, a signal having a better S / N can be obtained, and the reference value becomes accurate.
[0029]
In step 101, a knock sensor is attached to a prescribed position of the reference internal combustion engine body. The prescribed position of the internal combustion engine body may be, for example, the center of the cylinder block. In the following step 102, a reference microphone (hereinafter simply referred to as a microphone) is installed at a specific position near the reference internal combustion engine. For example, the microphone 2 is located around the reference internal combustion engine 1 indicated by a broken line in FIG. 4A, at a point where the noise detection output of the reference internal combustion engine 1 by the microphone 2 is maximum or minimum. Good.
[0030]
The microphone 2 may be either unidirectional or acutely directional, but as shown in FIG. 4B, the microphone 2 is unidirectional. Assuming that the distance from the reference internal combustion engine 1 to the microphone 2 is D1, when the microphone 2 with sharp directivity is used, the distance from the reference internal combustion engine 1 to the microphone 2 is a longer distance D2.
[0031]
When the knock sensor and the microphone are installed in the reference internal combustion engine, in step 103, the reference internal combustion engine is operated under specified operating conditions. The specified operating conditions are operating conditions under which knocking does not occur in the internal combustion engine.
[0032]
In step 104, the noise level of the reference internal combustion engine detected by the microphone is stored as a reference value. This noise level may be measured and stored for each predetermined engine speed of the reference internal combustion engine. In the next step 105, the signal from the knock sensor is sampled and read in the gate section. The signal from the knock sensor may be measured and stored for each predetermined engine speed of the reference internal combustion engine. Then, in step 106, the sound pressure effective value in the gate section is calculated as the reference sound pressure effective value, and in the next step 107, this reference sound pressure effective value is stored.
[0033]
The noise level and the reference sound pressure effective value of the reference internal combustion engine stored in this manner are used for correcting the output signal from the knock sensor attached to another internal combustion engine. The microphone used to correct the output signal from the knock sensor attached to another internal combustion engine is the same as the microphone used to measure the noise of the reference internal combustion engine, and the same position as that of the reference internal combustion engine is used. To detect noise. An example of a method of correcting an output signal from a knock sensor attached to such an internal combustion engine in the present invention will be described next with reference to FIG.
[0034]
When correcting the output signal from the knock sensor attached to the internal combustion engine, in step 201, the knock sensor is attached to a specified position of the internal combustion engine body. The prescribed position of the internal combustion engine body may be the same as that of the reference internal combustion engine, and may be, for example, the center of the cylinder block. In the following step 202, the same microphone as the microphone used for the reference internal combustion engine is installed at a specific position near the internal combustion engine. The microphone is installed at the same position as the position installed with respect to the reference internal combustion engine.
[0035]
When the knock sensor and the microphone are installed in the internal combustion engine, in step 203, the internal combustion engine is operated under specified operating conditions. The specified operating conditions are the same as the operating conditions of the reference internal combustion engine, and are operating conditions in which knocking does not occur in the internal combustion engine.
[0036]
In step 204, the noise level of the internal combustion engine is detected by the microphone. The noise level of the internal combustion engine may be detected for each predetermined engine speed of the internal combustion engine. In this case, the detected value is stored. In the next step 205, the signal from the knock sensor is sampled and read in the gate section. The signal from the knock sensor may be measured and stored for each predetermined engine speed of the internal combustion engine. Then, in step 206, the sound pressure effective value in the gate section is calculated. This gate section can be set at 720 ° / number of cylinders from the top dead center of the combustion cylinder, but can be made variable in a direction narrower than this in order to avoid vibrations generated in a state where knocking does not occur. When the noise level of the internal combustion engine is detected for each predetermined engine speed of the internal combustion engine, these are stored.
[0037]
In step 207, it is determined whether the detected noise level is the same as the noise level in the reference internal combustion engine. If the noise levels are the same, the process proceeds to step 208, where a first correction coefficient K1 is calculated to make the effective sound pressure value calculated in step 206 equal to the effective reference sound pressure value of the reference internal combustion engine. Then, in a step 212, the first correction coefficient K1 is stored, and the routine ends.
[0038]
On the other hand, if it is determined in step 207 that the detected noise level is not equal to the noise level in the reference internal combustion engine, the process proceeds to step 209. In step 209, a second correction coefficient K2 is calculated by dividing the detected noise level by the reference value. In the next step 210, the reference sound pressure effective value is corrected by multiplying the read value of the reference sound pressure effective value by the second correction coefficient K2 to calculate a corrected reference sound pressure effective value. The corrected reference sound pressure effective value increases when the detected noise level is higher than the reference value, and decreases when the detected noise level is lower than the reference value.
[0039]
Then, in step 211, a first correction coefficient K1 is calculated which makes the sound pressure effective value calculated in step 206 equal to the corrected reference sound pressure effective value calculated in step 210. Then, in step 212, the first correction coefficient K1 is stored in any one of the memories of the knock determination device 10 shown in FIG. 1, and the routine ends. If the reference value of the noise level and the reference sound pressure effective value are measured and stored for each predetermined engine speed of the internal combustion engine, the procedure from step 207 to step 212 is repeated for each engine speed, and The first correction coefficient K1 for each rotation speed may be stored in the memory.
[0040]
When the first correction coefficient K1 is calculated and stored in the memory in this manner, the microphone 3 used for the measurement is removed from the knock determination device 10. Thereafter, knock determination device 10 determines whether knocking has occurred based on a value obtained by correcting the sound pressure effective value of the output signal from knock sensor 2 with this first correction coefficient K1. Further, when the first correction coefficient is calculated for each engine speed of the internal combustion engine, the sound pressure effective value of the output signal from the knock sensor 2 is corrected by the first correction coefficient corresponding to the engine speed of the internal combustion engine. Just do it.
[0041]
As a result, the effective sound pressure value of the output signal from knock sensor 2 is corrected in accordance with the sensitivity of the knock sensor, so that knock determination in knock determination device 10 can be accurately performed.
[0042]
FIG. 5A is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the correction coefficient calculating device 20 of the present invention provided in the knock detecting device 10 shown in FIG. The correction coefficient calculation device 20 calculates a correction coefficient K for correcting the output signal of the vibration detection sensor. The output signal of the knock sensor 2, the output signal of the microphone 3, and the engine speed signal NE from the engine speed sensor SN are input to the correction coefficient calculation device 20. An input / output interface (abbreviated as I / F in the figure) 21 that converts an input signal into a signal that can be processed inside the device, outputs a correction coefficient K, and temporarily stores data inside the correction coefficient calculation device 20. There are a RAM 22 for temporarily storing, a ROM 26 for storing fixed data and programs, a filter 9 for limiting the frequency of an input signal from the knock sensor 2, a CPU 25 for calculating a correction coefficient, and the like. Interconnected.
[0043]
FIG. 5B is a block diagram showing the internal functions of the correction coefficient calculation device 20 shown in FIG. Inside the correction coefficient calculating device 20, the microphone sound pressure reference value storage means 4 and the reference sound pressure effective value storage means 5, the microphone sound pressure measurement means 6, the microphone sound pressure comparison means 7, the sound pressure effective value comparison means 8, There are a filter unit 9, a correction coefficient K1 calculation unit 11, a correction coefficient storage unit 12 for each rotation speed, a gate section setting unit 13, and a sound pressure effective value calculation unit 14.
[0044]
The microphone sound pressure reference value storage means 4 and the reference sound pressure effective value storage means 5 are provided in the ROM 23. In this embodiment, the microphone sound pressure reference value storage means 4 stores a reference value of a noise level (hereinafter referred to as a microphone sound pressure) as a reference for determining a noise level detected by the microphone 3 for each predetermined engine speed in this embodiment. ing. Further, the reference sound pressure effective value storage means 5 stores a reference sound pressure effective value for determining the magnitude of the effective value of the output signal from the knock sensor 2 for each predetermined engine speed in this embodiment. .
[0045]
As shown in FIG. 8A, the reference value according to the engine speed of the microphone sound pressure stored in the microphone sound pressure reference value storage means 4 has a characteristic that linearly increases according to the engine speed. A method of setting a reference value, a method of setting a map value plotted according to the engine speed as shown in FIG. 8B as a reference value, and a method of setting a reference internal combustion engine as shown in FIG. There is a method in which an actual measurement value measured according to the rotation speed is used as a reference value. In the embodiment of the present invention, when the microphone sound pressure detected by the microphone 3 is higher than the reference value of the microphone sound pressure, when the internal combustion engine is a noisy engine and is lower than the reference value of the microphone sound pressure. Has determined that the internal combustion engine is a low noise engine.
[0046]
On the other hand, as shown in FIG. 9A, the rotation reference sound pressure effective value according to the engine speed stored in the reference sound pressure effective value storage means 5 increases linearly according to the engine speed. A method using a characteristic as a reference value, a method using a map value plotted according to the engine speed as shown in FIG. 9B as a reference value, and a method using a certain internal combustion engine as shown in FIG. There is a method in which an actually measured value according to the engine speed is used as a reference value. In the embodiment of the present invention, when the effective sound pressure value in the gate section of the output detected by the knock sensor 2 is larger than the reference effective sound pressure value, the sensitivity of the knock sensor 2 is good and the sensitivity is high. When it is smaller than the effective sound pressure value, it is determined that the sensitivity of knock sensor 2 is low and the sensitivity is low.
[0047]
The microphone sound pressure measuring means 6 measures the microphone sound pressure corresponding to the engine speed at that time from the output signal of the microphone 3. The microphone sound pressure measured by the microphone sound pressure measuring means 6 is input to the microphone sound pressure comparing means 7. The microphone sound pressure comparison means 7 receives the microphone sound pressure reference value from the microphone sound pressure reference value storage means 4 and measures the microphone sound pressure reference value corresponding to the current engine speed. Microphone sound pressure is compared.
[0048]
On the other hand, the vibration detection output detected by knock sensor 2 is input to sound pressure effective value calculating means 14 after its frequency is adjusted by filter means 9. Further, the gate section setting means 13 calculates a gate section for determining knocking based on the input operating state parameters of the internal combustion engine, and inputs this to the sound pressure effective value calculating means 14. The sound pressure effective value calculating means 14 calculates the sound pressure effective value from the output signal of the knock sensor in the gate section input from the gate section setting means 13. The effective sound pressure value calculated by the effective sound pressure calculating means 14 is input to the effective sound pressure comparing means 8. A reference sound pressure effective value storage means 5 is connected to the sound pressure effective value comparing means 8, and the reference sound pressure effective value corresponding to the engine speed at this time is compared with the calculated sound pressure effective value. You.
[0049]
The comparison result of the microphone sound pressure comparison means 7 and the comparison result of the sound pressure effective value comparison means 8 are input to the correction coefficient calculation means 11 where the correction coefficient K of the effective value of the output signal of the knock sensor is It is calculated corresponding to the engine speed of the internal combustion engine. The correction coefficient K1 of the effective value of the output signal of the knock sensor calculated by the correction coefficient K calculation means 11 is input to and stored in the correction coefficient storage means 12 for each engine speed. The correction coefficient K stored in the correction coefficient storage means 12 for each engine speed is transferred to another memory of the knock determination device 10 shown in FIG. 1 or becomes unnecessary after the calculation of the correction coefficient K. The microphone 3 remains stored in the correction coefficient storage means 12 of the correction coefficient calculation device 20 from which the microphone 3 has been removed.
[0050]
When the correction coefficient calculation device 20 remains after the calculation of the correction coefficient K, as shown in FIG. 5B, a function of causing the correction coefficient storage unit 12 to output the correction coefficient K according to the input of the engine speed NE. Should be provided. When the multiplier 15 multiplies the correction coefficient K from the correction coefficient storage 12 by the sound pressure effective value at this engine speed from the sound pressure effective value calculator 14, the corrected sound at this engine speed is obtained. The effective pressure value can be obtained.
[0051]
Here, an embodiment of a method of calculating the output correction value of the knock sensor 2 by the correction coefficient calculation device 20 for the output signal of the knock sensor 2 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The procedure of the flowchart shown in FIG. 6 shows only a method of calculating the output correction coefficient K of the knock sensor at a certain engine speed of the internal combustion engine. When this procedure is completed, the engine speed of the internal combustion engine is increased by a predetermined speed, and the output signal of the knock sensor 2 of the internal combustion engine according to the next engine speed is obtained in exactly the same procedure as the procedure of the flowchart of FIG. The correction coefficient K is calculated. The calculated correction coefficient K of the output signal of the knock sensor 2 of the internal combustion engine at each engine speed is sequentially stored in the correction coefficient storage means 12 for each speed shown in FIG.
[0052]
In step 301, the noise generated by the internal combustion engine at this engine speed is measured as a microphone sound pressure using a microphone. Then, in the next step 302, it is determined whether or not the measured microphone sound pressure exceeds the microphone sound pressure reference value. The microphone sound pressure reference value is read from the microphone sound pressure reference value storage means 4 described with reference to FIG. Any of the characteristics shown in FIGS. 8A to 8C is stored in the microphone sound pressure reference value storage means 4, and the microphone sound pressure reference value corresponding to the engine speed at this time is read.
[0053]
If the measured microphone sound pressure is higher than the reference value, the routine proceeds to step 303, where it is determined that the internal combustion engine is a loud one, and the routine proceeds to step 305. On the other hand, when it is determined in step 302 that the microphone sound pressure is equal to or lower than the reference value, the process proceeds to step 304. Here, it is determined that the internal combustion engine is a low noise engine and the process proceeds to step 305.
[0054]
In step 305, the sound pressure effective value is calculated from the output signal of the knock sensor in the gate section in the normal state where knocking does not occur. This gate section can be set at 720 ° / number of cylinders from the top dead center of the combustion cylinder, but can be made variable in a direction narrower than this in order to avoid vibrations generated in a state where knocking does not occur. After calculating the effective sound pressure value in step 305, the process proceeds to step 306, and it is determined whether the calculated effective sound pressure value is larger than the reference effective sound pressure value. This sound pressure effective value is read from the reference sound pressure effective value storage means 5 in FIG. Any of the characteristics shown in FIGS. 9A to 9C is stored in the reference sound pressure effective value storage means 5, and the reference sound pressure effective value corresponding to the engine speed at this time is read out. When it is determined in step 306 that the effective sound pressure value is larger than the reference effective sound pressure value, the process proceeds to step 307, in which it is determined whether or not the internal combustion engine is a loud engine. If it is determined in step 306 that the effective sound pressure value is equal to or smaller than the reference effective sound pressure value, the process proceeds to step 310 to determine whether the internal combustion engine is a loud noise engine.
[0055]
If it is determined in step 307 that the internal combustion engine is a low noise engine, the process proceeds to step 308, in which it is determined that the knock sensor has high sensitivity, and the correction coefficient K at this engine speed is calculated by the following equation (A). .
[0056]
K = (b ÷ a) × (d ÷ c) (A)
Here, the symbols a and b are the microphone sound pressure reference values shown in FIGS. 10A and 10B and the measured microphone sound pressure, and the symbols c and d are the calculations shown in FIGS. 11A and 11B. The effective sound pressure value and the reference effective sound pressure value. Accordingly, since the correction coefficient K calculated in step 308 is calculated using the values indicated by the signs a and b in FIG. 10B and the values indicated by the signs c and d in FIG. The value is smaller than.
[0057]
Then, in step 313, the calculated correction coefficient K is stored in association with the engine speed at this time. The storage destination at this time is the correction coefficient storage unit 12 for each rotation speed described with reference to FIG.
[0058]
On the other hand, when it is determined in step 307 that the internal combustion engine is a loud noise engine, the process proceeds to step 309, in which it is determined that the knock sensor has the normal sensitivity. . This is because the calculation of equation (A) is based on the values (b / a> 1) indicated by reference signs a and b in FIG. 10A and the values (d / c) indicated by reference signs c and d in FIG. This is because the calculation is performed using <1), and the calculation result is almost 1. Then, in step 313, the calculated correction coefficient K is stored in association with the engine speed at this time, and this routine ends.
[0059]
If the internal combustion engine is determined to be a loud noise engine in the determination of step 310 that proceeds when the effective sound pressure value is equal to or less than the reference effective sound pressure value, the process proceeds to step 311 and determines that the knock sensor has low sensitivity. The correction coefficient K at this engine speed is calculated by the aforementioned equation (A). The correction coefficient K calculated in step 311 is calculated using the values indicated by the signs a and b in FIG. 10A and the values indicated by the signs c and d in FIG. This is a large value. Then, in step 313, the calculated correction coefficient K is stored in association with the engine speed at this time, and this routine ends.
[0060]
On the other hand, if it is determined in step 311 that the internal combustion engine is a low noise engine, the process proceeds to step 312, where it is determined that the knock sensor has normal sensitivity, and the correction coefficient K at this engine speed is set to 1 and the process proceeds to step 313. . This is because the calculation of the expression (A) is based on the values of the signs a and b (b / a <1) in FIG. 10B and the values of the signs c and d (d / c> 1) in FIG. ), The calculation result is almost 1. Then, in step 313, the calculated correction coefficient K is stored in association with the engine speed at this time, and this routine ends.
[0061]
After the correction coefficient K of the effective value of the sound pressure of the output signal of the knock sensor 2 is calculated for each engine speed as described above, the correction coefficient K is multiplied by the effective value of the sound pressure of the output signal of the knock sensor 2. By doing so, the effective sound pressure value of the output signal of knock sensor 2 can be corrected, and accurate knocking determination can be made. This procedure will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0062]
In step 401, the engine speed NE of the internal combustion engine is read, and in the next step 402, the effective sound pressure value in the gate section is calculated from the output signal of the knock sensor 2. Next, a correction coefficient K corresponding to the engine speed read in step 401 is read, and the routine proceeds to step 404. In step 404, the corrected sound pressure effective value is calculated by multiplying the sound pressure effective value calculated in step 402 by the correction coefficient K read in step 403.
[0063]
In step 405, the corrected effective sound pressure value is compared with the knock determination value. If (corrected sound pressure effective value)> (knock determination value), the process proceeds to step 406, where it is determined that knocking has occurred in the internal combustion engine. The lever routine ends. On the other hand, if the determination in step 405 is (corrected sound pressure effective value) ≦ (knock determination value), the process proceeds to step 407, where it is determined that knocking has not occurred in the internal combustion engine, and this routine ends.
[0064]
As described above, the correction coefficient K calculated for each engine speed by the method for correcting the output signal of the knock sensor and the correction coefficient calculation device for the output signal of the knock sensor of the present invention is used to calculate the output signal of the knock sensor. By multiplying the effective sound pressure value, the effective sound pressure value obtained from the knock sensor is always correct, so that it is possible to accurately determine whether knocking has occurred in the internal combustion engine.
[0065]
【The invention's effect】
According to the method for correcting an output signal of a vibration detection sensor and the correction coefficient calculation device for an output signal of a vibration detection sensor of the present invention, the following effects are obtained.
(1) Since the output signal of the knock sensor is corrected by the sound pressure data acquired by the microphone, the effective value of the output signal of the knock sensor having the same volume can be calculated for the internal combustion engine having the same volume. Knocking can be accurately determined.
(2) By selecting the installation position of the microphone from several patterns, it is possible to accurately measure the sound pressure even in the case of different internal combustion engines.
(3) The output signal of the knock sensor is multiplied by a correction coefficient of the effective sound pressure value stored in advance in accordance with the engine speed of the internal combustion engine to thereby correct the output signal of the knock sensor. Since the comparison can be made based on the same reference regardless of the type, the output signal of the knock sensor is always reliable.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a configuration of a knock determination device for an internal combustion engine in which a method for correcting an output signal of a vibration detection sensor according to the present invention is implemented.
FIG. 2 is a flowchart showing a method of setting a reference value in a method of correcting an output signal of a vibration detection sensor performed by the knock determination device shown in FIG.
3 is a flowchart illustrating a method of correcting an output signal of a vibration detection sensor according to an embodiment of the present invention, among methods of correcting an output signal of the vibration detection sensor performed by the knock determination device illustrated in FIG. 1;
4A is a diagram for explaining the installation position of a microphone in the knock determination device of FIG. 1, and FIG. 4B is a diagram showing a case where a unidirectional microphone is used as the microphone shown in FIG. FIG. 9 is a diagram illustrating a difference in the installation position of the microphone from the internal combustion engine when the microphone is used.
5A is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a device for calculating a correction coefficient of an output signal of a vibration detection sensor according to the present invention, and FIG. 5B is a diagram for correcting the output signal of the vibration detection sensor of FIG. FIG. 3 is a block diagram showing the internal functions of the coefficient calculation device.
6 is a flowchart showing one embodiment of a method of calculating an output correction value of a vibration detection sensor in the device of FIG.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a procedure for determining knocking of the internal combustion engine using the correction coefficient calculated by the method and the apparatus of the present invention.
8A and 8B show examples of determination reference values for a noisy engine and a low-noise engine in the flowchart of FIG. 6, and FIG. 8A shows a case where the determination reference value increases linearly with respect to the engine speed. Is a diagram showing an example in which the reference value is plotted at a predetermined value with respect to the engine speed, and (c) is a reference internal combustion having a reference value. It is a diagram showing an example which is an actual measurement value in the engine.
9 shows an example of a reference value for judging the magnitude of the effective value of the vibration of the knock sensor in the flowchart of FIG. 6; FIG. 9A shows that the reference sound pressure effective value increases linearly with respect to the engine speed; (B) is a diagram illustrating an example in which the reference sound pressure effective value is plotted at a predetermined value with respect to the engine speed, and (c) is a diagram illustrating the reference sound pressure. FIG. 7 is a diagram illustrating an example in which an effective value is an actually measured value in a reference internal combustion engine.
10A is a diagram illustrating a method of calculating a correction value when the sound pressure of a microphone is large in an engine with a large noise, and FIG. 10B is a diagram illustrating a correction value when the sound pressure of the microphone is small in an engine with a small noise. It is a figure showing a calculation method.
11A is a diagram illustrating a method of calculating a correction value when the effective value of the sensor output of the vibration detection sensor having a small output is small, and FIG. 11B is a diagram illustrating the effectiveness of the sensor output of the vibration detection sensor having a large output; FIG. 7 is a diagram illustrating a method of calculating a correction value when the value is large.
[Explanation of symbols]
1. Internal combustion engine
2 ... Vibration detection means (knock sensor)
3. Microphone
4: Microphone sound pressure reference value storage means
5. Reference sound pressure effective value storage means
6 ... Microphone sound pressure measuring means
7. Microphone sound pressure comparison means
8 ... Sound pressure effective value comparison means
9 ... Filter (filter means)
10. Knock determination device
11 correction coefficient calculating means
12... Correction coefficient storage means for each rotation speed
13: Gate section setting means
14 ... Sound pressure effective value calculating means

Claims (19)

特定の位置にマイクロホンを設置した状態で第1の内燃機関を運転し、前記マイクロホンによって検出した騒音レベルと前記第1の内燃機関に取り付けた第1の振動検出センサの出力信号とを対応させて記憶しておき、
前記第1の内燃機関と異なる第2の内燃機関に対して、前記第1の内燃機関の場合と同じマイクロホンを前記特定の位置と同じ位置に設置した状態で運転を行い、その騒音レベルを検出すると共に、前記第2の内燃機関の前記第1の内燃機関の場合と同じ位置に取り付けた第2の振動検出センサの出力信号を検出し、
所定の騒音レベルに対する前記第2の振動検出センサの出力信号のレベルが、前記記憶した第1の振動検出センサの出力信号のレベルに一致するように、前記第2の振動検出センサの出力信号のレベルを補正することを特徴とする振動検出センサの出力信号の補正方法。
The first internal combustion engine is operated in a state where a microphone is installed at a specific position, and a noise level detected by the microphone is made to correspond to an output signal of a first vibration detection sensor attached to the first internal combustion engine. Remember,
A second internal combustion engine different from the first internal combustion engine is operated with the same microphone as in the first internal combustion engine installed at the same position as the specific position, and the noise level is detected. And detecting an output signal of a second vibration detection sensor attached to the same position as that of the first internal combustion engine of the second internal combustion engine,
The output signal of the second vibration detection sensor is adjusted so that the level of the output signal of the second vibration detection sensor with respect to a predetermined noise level matches the stored level of the output signal of the first vibration detection sensor. A method for correcting an output signal of a vibration detection sensor, comprising correcting a level.
前記特定の位置が、前記内燃機関から所定の距離だけ離れた内燃機関の周囲の位置であり、所定の運転条件における前記内燃機関の最大又は最小の音圧が測定できる位置であることを特徴とする請求項1に記載の振動検出センサの出力信号の補正方法。The specific position is a position around the internal combustion engine separated by a predetermined distance from the internal combustion engine, and is a position where a maximum or minimum sound pressure of the internal combustion engine under predetermined operating conditions can be measured. The method for correcting an output signal of a vibration detection sensor according to claim 1. 前記所定の距離は、前記マイクロホンに指向性の強いものを使用した場合ほど、距離を大きくしたことを特徴とする請求項2に記載の振動検出センサの出力信号の補正方法。3. The method according to claim 2, wherein the predetermined distance is set such that the distance increases as the microphone having a higher directivity is used. 内燃機関近傍の特定の位置に設置したマイクロホンを使用して、前記内燃機関の機関回転数に応じた音圧レベルを測定する段階と、
測定によって得られた機関回転数に応じた音圧レベルを、機関回転数に応じて予め設定された基準音圧レベルと比較する段階と、
測定音圧レベルが、前記基準音圧レベルより大きい時に前記内燃機関を騒音の大きい内燃機関と判定し、前記基準音圧レベルより小さい時に前記内燃機関を騒音の小さい内燃機関と判定する段階と、
内燃機関に設置した振動検出センサからの出力信号を使用して、前記内燃機関の機関回転数に応じた機関振動の音圧実効値を算出する段階と、
機関回転数に応じて算出した前記音圧実効値を、機関回転数に応じて予め設定された基準音圧実効値と比較する段階と、
算出した前記音圧実効値が、前記基準音圧実効値より大きくかつ前記内燃機関が騒音の小さい内燃機関である時に、前記振動検出センサが高感度と判定する段階と、
前記振動検出センサが高感度と判定された時には、1より小さい値の補正係数を算出すると共に、算出した補正係数を前記音圧実効値に乗算することによって前記音圧実効値を補正する段階と、を備えることを特徴とする振動検出センサの出力信号の補正方法。
Using a microphone installed at a specific position near the internal combustion engine, measuring a sound pressure level according to the engine speed of the internal combustion engine,
Comparing the sound pressure level according to the engine speed obtained by the measurement with a reference sound pressure level preset according to the engine speed,
When the measured sound pressure level is higher than the reference sound pressure level, the internal combustion engine is determined to be a high-noise internal combustion engine, and when the measured sound pressure level is lower than the reference sound pressure level, the internal combustion engine is determined to be a low-noise internal combustion engine;
Using an output signal from a vibration detection sensor installed in the internal combustion engine, calculating a sound pressure effective value of engine vibration according to the engine speed of the internal combustion engine,
Comparing the sound pressure effective value calculated according to the engine speed with a reference sound pressure effective value set in advance according to the engine speed;
When the calculated sound pressure effective value is larger than the reference sound pressure effective value and the internal combustion engine is a low-noise internal combustion engine, the vibration detection sensor determines high sensitivity,
Calculating a correction coefficient smaller than 1 when the vibration detection sensor is determined to be highly sensitive, and correcting the sound pressure effective value by multiplying the calculated correction coefficient by the sound pressure effective value; And a method of correcting an output signal of the vibration detection sensor.
内燃機関近傍の特定の位置に設置したマイクロホンを使用して、前記内燃機関の機関回転数に応じた音圧レベルを測定する段階と、
測定によって得られた機関回転数に応じた音圧レベルを、機関回転数に応じて予め設定された基準音圧レベルと比較する段階と、
測定音圧レベルが、前記基準音圧レベルより大きい時に前記内燃機関を騒音の大きい内燃機関と判定し、前記基準音圧レベルより小さい時に前記内燃機関を騒音の小さい内燃機関と判定する段階と、
内燃機関に設置した振動検出センサからの出力信号を使用して、前記内燃機関の機関回転数に応じた機関振動の音圧実効値を算出する段階と、
機関回転数に応じて算出した前記音圧実効値を、機関回転数に応じて予め設定された基準音圧実効値と比較する段階と、
算出した前記音圧実効値が、前記基準音圧実効値より小さくかつ前記内燃機関が騒音の大きい内燃機関である時に、前記振動検出センサが低感度と判定する段階と、
前記振動検出センサが低感度と判定された時には、1より大きい値の補正係数を算出すると共に、算出した補正係数を前記音圧実効値に乗算することによって前記音圧実効値を補正する段階と、を備えることを特徴とする振動検出センサの出力信号の補正方法。
Using a microphone installed at a specific position near the internal combustion engine, measuring a sound pressure level according to the engine speed of the internal combustion engine,
Comparing the sound pressure level according to the engine speed obtained by the measurement with a reference sound pressure level preset according to the engine speed,
When the measured sound pressure level is higher than the reference sound pressure level, the internal combustion engine is determined to be a high-noise internal combustion engine, and when the measured sound pressure level is lower than the reference sound pressure level, the internal combustion engine is determined to be a low-noise internal combustion engine;
Using an output signal from a vibration detection sensor installed in the internal combustion engine, calculating a sound pressure effective value of engine vibration according to the engine speed of the internal combustion engine,
Comparing the sound pressure effective value calculated according to the engine speed with a reference sound pressure effective value set in advance according to the engine speed;
When the calculated sound pressure effective value is smaller than the reference sound pressure effective value and the internal combustion engine is a high-noise internal combustion engine, the vibration detection sensor determines that the sensitivity is low,
When the vibration detection sensor is determined to have low sensitivity, calculating a correction coefficient having a value greater than 1 and correcting the sound pressure effective value by multiplying the calculated correction coefficient by the sound pressure effective value; And a method of correcting an output signal of the vibration detection sensor.
算出した補正係数を算出時の機関回転数に対応させて記憶する段階、及び、
所定の機関回転数における前記振動検出センサの出力信号から算出した音圧実効値に、同じ機関回転数における前記補正係数を読み出して乗算することによって前記音圧実効値を補正する段階と、を更に備えることを特徴とする請求項4又は5に記載の振動検出センサの出力信号の補正方法。
Storing the calculated correction coefficient in association with the engine speed at the time of calculation, and
Correcting the sound pressure effective value by reading and multiplying the sound pressure effective value calculated from the output signal of the vibration detection sensor at a predetermined engine speed by the correction coefficient at the same engine speed. The method for correcting an output signal of a vibration detection sensor according to claim 4, wherein the output signal is provided.
機関回転数に応じて予め設定された前記基準音圧レベルが、機関回転数に応じて直線的に増大する特性を備えることを特徴とする請求項4から6の何れか1項に記載の振動検出センサの出力信号の補正方法。The vibration according to any one of claims 4 to 6, wherein the reference sound pressure level preset according to the engine speed has a characteristic that increases linearly according to the engine speed. A method for correcting the output signal of the detection sensor. 機関回転数に応じて予め設定された前記基準音圧レベルが、機関回転数に応じてプロットされたマップ値であることを特徴とする請求項4から6の何れか1項に記載の振動検出センサの出力信号の補正方法。The vibration detection according to any one of claims 4 to 6, wherein the reference sound pressure level preset according to the engine speed is a map value plotted according to the engine speed. A method of correcting the output signal of the sensor. 機関回転数に応じて予め設定された前記基準音圧レベルが、所定の内燃機関の機関回転数に応じて実測した実測値であることを特徴とする請求項4から6の何れか1項に記載の振動検出センサの出力信号の補正方法。7. The method according to claim 4, wherein the reference sound pressure level preset according to an engine speed is an actual measurement value measured according to an engine speed of a predetermined internal combustion engine. The correction method of the output signal of the vibration detection sensor described in the above. 前記振動検出センサを使用して機関振動の実効値を算出する区間が、燃焼行程にある気筒の上死点から(720°CA/気筒数)の間の区間であることを特徴とする請求項4から9の何れか1項に記載の振動検出センサの出力信号の補正方法。The section in which the effective value of engine vibration is calculated using the vibration detection sensor is a section between (720 ° CA / number of cylinders) from a top dead center of a cylinder in a combustion stroke. 10. The method of correcting an output signal of a vibration detection sensor according to any one of 4 to 9. 前記振動検出センサを使用して機関振動の実効値を算出する区間を可変としたことを特徴とする請求項10に記載の振動検出センサの出力信号の補正方法。The method of correcting an output signal of a vibration detection sensor according to claim 10, wherein a section for calculating an effective value of engine vibration using the vibration detection sensor is variable. 機関回転数に応じて予め設定された前記基準音圧実効値が、機関回転数に応じて直線的に増大する特性を備えることを特徴とする請求項4から11の何れか1項に記載の振動検出センサの出力信号の補正方法。12. The device according to claim 4, wherein the reference sound pressure effective value preset according to the engine speed has a characteristic that increases linearly according to the engine speed. A method for correcting the output signal of the vibration detection sensor. 機関回転数に応じて予め設定された前記基準音圧実効値が、機関回転数に応じてプロットされたマップ値であることを特徴とする請求項4から11の何れか1項に記載の振動検出センサの出力信号の補正方法。12. The vibration according to claim 4, wherein the reference sound pressure effective value preset according to the engine speed is a map value plotted according to the engine speed. A method for correcting the output signal of the detection sensor. 機関回転数に応じて予め設定された前記基準音圧実効値が、ある基準内燃機関の機関回転数に応じて実測した実測値であることを特徴とする請求項4から11の何れか1項に記載の振動検出センサの出力信号の補正方法。12. The method according to claim 4, wherein the reference sound pressure effective value preset according to an engine speed is an actual measurement value measured according to an engine speed of a reference internal combustion engine. 3. The method for correcting an output signal of a vibration detection sensor according to item 1. 前記補正係数が、前記マイクロホンから得られた前記内燃機関の機関回転数に応じた音圧レベルに対して、(音圧レベル/基準音圧レベル)で定められる第1の係数と、前記振動検出センサから得られた前記内燃機関の機関回転数に応じた音圧実効値に対して、(基準音圧実効値/音圧実効値)で定められる第2の係数を乗算したものであることを特徴とする請求項4から6の何れか1項に記載の振動検出センサの出力信号の補正方法。A first coefficient determined by (sound pressure level / reference sound pressure level) with respect to a sound pressure level corresponding to an engine speed of the internal combustion engine obtained from the microphone; The sound pressure effective value according to the engine speed of the internal combustion engine obtained from the sensor is multiplied by a second coefficient determined by (reference sound pressure effective value / sound pressure effective value). The method of correcting an output signal of a vibration detection sensor according to any one of claims 4 to 6, wherein: 第1の内燃機関近傍の特定の位置に設置したマイクロホンと、
第1と第2の内燃機関本体の同じ位置に設置した第1と第2の振動検出センサと、
第1の内燃機関の機関回転数に応じた第1の音圧レベルを記憶する手段と、
第1の内燃機関の機関回転数に応じた第1の音圧実効値を記憶する手段と、
前記マイクロホンを前記第2の内燃機関の前記特定の位置と同じ位置に設置して、このマイクロホンから得られる前記第2の内燃機関の機関回転数に応じた第2の音圧レベルを測定する手段と、
前記第2の内燃機関の前記第1の内燃機関と同じ位置に取り付けた第2の振動検出センサから得られる前記第2の内燃機関の機関回転数に応じた振動検出値から、第2の音圧実効値を算出する手段と、
機関回転数に応じた第2の音圧レベルの測定値と、同じ回転数における前記第1の音圧レベルの記憶値とを比較する手段と、
機関回転数に応じた第2の音圧実効値の算出値と、同じ回転数における前記第1の音圧実効値の記憶値とを比較する手段、及び、
機関回転数に対応する前記第2前記振動検出センサからの出力信号に乗算する補正係数の算出手段とを備え、この補正係数算出手段は、
前記第2の内燃機関のある機関回転数における前記第2の音圧実効値が、前記第1の音圧実効値より大きく、かつ前記第2の音圧レベルより小さい時には前記補正係数を1より小さい値とすることを特徴とする振動検出センサの出力信号の補正係数算出装置。
A microphone installed at a specific position near the first internal combustion engine;
First and second vibration detection sensors installed at the same position on the first and second internal combustion engine bodies;
Means for storing a first sound pressure level corresponding to an engine speed of the first internal combustion engine;
Means for storing a first effective sound pressure value according to the engine speed of the first internal combustion engine;
Means for installing the microphone at the same position as the specific position of the second internal combustion engine and measuring a second sound pressure level obtained from the microphone according to the engine speed of the second internal combustion engine When,
From a vibration detection value corresponding to the engine speed of the second internal combustion engine obtained from a second vibration detection sensor attached to the same position of the second internal combustion engine as that of the first internal combustion engine, a second sound is obtained. Means for calculating a pressure effective value;
Means for comparing a measured value of the second sound pressure level according to the engine speed with a stored value of the first sound pressure level at the same speed;
Means for comparing the calculated value of the second effective sound pressure value according to the engine speed with the stored value of the first effective sound pressure value at the same engine speed; and
Calculating means for multiplying an output signal from the second vibration detection sensor corresponding to an engine speed by a correction coefficient calculating means.
When the second effective sound pressure value at a certain engine speed of the second internal combustion engine is larger than the first effective sound pressure value and smaller than the second sound pressure level, the correction coefficient is set to 1 An apparatus for calculating a correction coefficient of an output signal of a vibration detection sensor, wherein the correction coefficient is set to a small value.
第1の内燃機関近傍の特定の位置に設置したマイクロホンと、
第1と第2の内燃機関本体の同じ位置に設置した第1と第2の振動検出センサと、
第1の内燃機関の機関回転数に応じた第1の音圧レベルを記憶する手段と、
第1の内燃機関の機関回転数に応じた第1の音圧実効値を記憶する手段と、
前記マイクロホンを前記第2の内燃機関の前記特定の位置と同じ位置に設置して、このマイクロホンから得られる前記第2の内燃機関の機関回転数に応じた第2の音圧レベルを測定する手段と、
前記第2の内燃機関の前記第1の内燃機関と同じ位置に取り付けた第2の振動検出センサから得られる前記第2の内燃機関の機関回転数に応じた振動検出値から、第2の音圧実効値を算出する手段と、
機関回転数に応じた第2の音圧レベルの測定値と、同じ回転数における前記第1の音圧レベルの記憶値とを比較する手段と、
機関回転数に応じた第2の音圧実効値の算出値と、同じ回転数における前記第1の音圧実効値の記憶値とを比較する手段、及び、
機関回転数に対応する前記第2前記振動検出センサからの出力信号に乗算する補正係数の算出手段とを備え、この補正係数算出手段は、
前記第2の内燃機関のある機関回転数における前記第2の音圧実効値が、前記第1の音圧実効値より小さく、かつ前記第2の音圧レベルより大きい時には前記補正係数を1より大きい値とすることを特徴とする振動検出センサの出力信号の補正係数算出装置。
A microphone installed at a specific position near the first internal combustion engine;
First and second vibration detection sensors installed at the same position on the first and second internal combustion engine bodies;
Means for storing a first sound pressure level corresponding to an engine speed of the first internal combustion engine;
Means for storing a first effective sound pressure value according to the engine speed of the first internal combustion engine;
Means for installing the microphone at the same position as the specific position of the second internal combustion engine and measuring a second sound pressure level obtained from the microphone according to the engine speed of the second internal combustion engine When,
From a vibration detection value corresponding to the engine speed of the second internal combustion engine obtained from a second vibration detection sensor attached to the same position of the second internal combustion engine as that of the first internal combustion engine, a second sound is obtained. Means for calculating a pressure effective value;
Means for comparing a measured value of the second sound pressure level according to the engine speed with a stored value of the first sound pressure level at the same speed;
Means for comparing the calculated value of the second effective sound pressure value according to the engine speed with the stored value of the first effective sound pressure value at the same engine speed; and
Calculating means for multiplying an output signal from the second vibration detection sensor corresponding to an engine speed by a correction coefficient calculating means.
When the second effective sound pressure value at a certain engine speed of the second internal combustion engine is smaller than the first effective sound pressure value and larger than the second sound pressure level, the correction coefficient is set to 1 An apparatus for calculating a correction coefficient of an output signal of a vibration detection sensor, wherein the correction coefficient is set to a large value.
前記振動検出センサの出力信号の補正係数算出装置が、更に算出した前記補正係数の記憶手段とを備えていることを特徴とする請求項16又は17に記載の振動検出センサの出力信号の補正係数算出装置。18. The correction coefficient of the output signal of the vibration detection sensor according to claim 16, wherein the correction coefficient calculation device for the output signal of the vibration detection sensor further includes a storage unit for the calculated correction coefficient. Calculation device. 前記補正係数が、前記マイクロホンから得られた前記内燃機関の機関回転数に応じた第2の音圧レベルを第1の音圧レベルで除算した値と、前記第1の音圧実効値を前記第2の音圧実効値で除算した値の積で表されることを特徴とする請求項16から18の何れか1項に記載の振動検出センサの出力信号の補正係数算出装置。The correction coefficient is a value obtained by dividing a second sound pressure level corresponding to an engine speed of the internal combustion engine obtained from the microphone by a first sound pressure level, and the first sound pressure effective value. 19. The correction coefficient calculating device for an output signal of a vibration detection sensor according to claim 16, wherein the correction coefficient is calculated by multiplying a value obtained by dividing by a second effective sound pressure value.
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