JP2006183533A - ノッキング検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ノッキング検出装置は、エンジンの筒内圧に応じた信号を出力する筒内圧センサと、筒内圧センサの出力信号から、エンジンのノッキングに対応する周波数帯域を持つ第1の信号および筒内圧のピークを検出するための周波数帯域を持つ第2の信号を抽出する信号抽出装置と、第2の信号に基づいて、ノッキングを検出するためのノッキング検出区間を設定するノッキング検出区間設定装置と、ノッキング検出区間において第1の信号を調べ、ノッキングが発生したかどうかを判断するノッキング判定装置と、を備える。ノッキング検出区間が燃焼に応じて最適に設定されるので、ノッキングを、筒内圧センサの出力に含まれる他のノイズに影響されることなく検出することができる。
【選択図】図4
Description
・筒内圧センサの出力をサンプリングする周波数Fs:36kHz
・ナイキスト周波数Fn:18kHz
・エンジン回転数NE:1500rpm
・エンジンの負荷:低
式(1)に示すように、筒内圧変化信号dPを積分することにより、筒内圧を示す信号P(以下、筒内圧信号と呼ぶ)を算出することができる。
図9を参照すると、(a)には、第1実施例に従うノックゲート算出装置43のブロック図が示されている。筒内圧ピーク検出装置61は、ウェーブレット変換器42の第5の高周波サブバンドフィルタの出力信号を、第2の信号Pw2として受け取る。第2の信号Pw2の周波数帯域は、図5に示されるように、0.6〜1.2kHzである。第2の信号Pw2から、筒内圧のピークを検出する。
前述したように、インパルス信号は、様々な周波数成分を持つ。着座ノイズも不連続に発生し、よってこのようなインパルス信号を発生させるおそれがある。第2の信号Pw2に着座ノイズが混入していると、該着座ノイズのインパルス信号に反応して、ノッキング検出区間が誤って設定されるおそれがある。これは、ノッキングを検出する精度を低下させる。第2の実施例に従うノックゲート算出装置43は、このように誤ってノッキング検出区間が設定されることを回避する。
図11を参照すると、(a)には信号の一例が示されており、(b)には、(a)の信号を1次微分した信号が示されており、(c)には、(b)の信号をさらに微分した信号、すなわち(a)の信号を2次微分した信号が示されている。このように、信号を2次微分することにより、該信号のエッジ(信号の値の変化が激しい部分)が強調された2次微分信号を得ることができる。この実施例では、2次微分により信号のエッジを強調する手法を用いて、筒内圧のピークを求める。
図13を参照すると、(a)には、第4の実施例に従うノックゲート算出装置43のブロック図が示されている。第3の実施例と異なる点は、信号通過許可装置92を、微分器91と筒内圧ピーク検出装置93の間に設けた点である。信号通過許可装置92は、第2の実施例を参照して説明した信号通過許可装置71と同様に動作する。
2 エンジン
8 燃焼室
15 筒内圧センサ
17 クランク角センサ
Claims (8)
- エンジンの筒内圧に応じた信号を出力する筒内圧センサと、
前記筒内圧センサの出力信号から、前記エンジンのノッキングに対応する周波数帯域を持つ第1の信号および前記筒内圧のピークを検出するための周波数帯域を持つ第2の信号を抽出する信号抽出装置と、
前記第2の信号に基づいて、前記ノッキングを検出するためのノッキング検出区間を設定するノッキング検出区間設定装置と、
前記ノッキング検出区間において前記第1の信号を調べ、ノッキングが発生したかどうかを判断するノッキング判定装置と、
を備える、ノッキング検出装置。 - 前記ノッキング判定装置は、前記ノッキング検出区間において、前記第1の信号のピーク値が所定値を超えたならば、ノッキングが発生したと判断する、
請求項1に記載のノッキング検出装置。 - 前記ノッキング判定装置は、前記ノッキング検出区間において、前記第1の信号を統計処理した値が所定値を超えたならば、ノッキングが発生したと判断する、
請求項1に記載のノッキング検出装置。 - 前記筒内圧センサの出力信号は、前記エンジンの筒内圧の微分値を表す信号である、
請求項1に記載のノッキング検出装置。 - 前記第2の信号は、前記筒内圧がピークに達した時に発生するインパルス信号が現れる周波数帯域の信号であり、
前記ノッキング検出区間設定装置は、さらに、
前記第2の信号と所定値とを比較することにより、前記筒内圧のピークの発生を表す前記インパルス信号を検出する筒内圧ピーク検出装置と、
前記インパルス信号が検出された時から所定時間にわたって、前記ノッキング検出区間を設定する設定装置と、を備える、
請求項1に記載のノッキング検出装置。 - 前記ノッキング検出区間設定装置は、さらに、前記筒内圧ピーク検出装置の上流に信号通過許可装置を備えており、
該信号通過許可装置は、前記エンジンについて検出されたクランク角信号が所定範囲内にあるかどうかを判断し、該クランク角信号が該所定範囲内にあるときは、前記第2の信号の前記筒内圧ピーク検出装置への通過を許可し、該クランク角信号が該所定範囲内にないときは、該第2の信号の該筒内圧ピーク検出装置への通過を禁止する、
請求項5に記載のノッキング算出装置。 - 前記第2の信号は、前記筒内圧の周波数成分を含む周波数帯域を持つ信号であり、
前記ノッキング検出区間設定装置は、さらに、
前記第2の信号に基づいて、前記筒内圧の2次微分信号を算出する微分器と、
前記2次微分信号と所定値とを比較することにより、前記筒内圧のピークの発生を検出する筒内圧ピーク検出装置と、
前記筒内圧のピークの発生を検出した時から、所定期間にわたって前記ノッキング検出区間を設定する設定装置と、を備える、
請求項1に記載のノッキング検出装置。 - 前記ノッキング検出区間設定装置は、さらに、前記微分器および前記筒内圧ピーク検出装置の間に、信号通過許可装置を備えており、
該信号通過許可装置は、前記エンジンについて検出されたクランク角信号が所定範囲内にあるかどうかを判断し、該クランク角信号が該所定範囲内にあるときは、前記2次微分信号の前記筒内圧ピーク検出装置への通過を許可し、該クランク角信号が該所定範囲内にないときは、該2次微分信号の該筒内圧ピーク検出装置への通過を禁止する、
請求項7に記載のノッキング算出装置。
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