JP2009203842A - 内燃機関のノック検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】所定のノック判定区間でノックセンサ28の出力信号をA/D変換部41でA/D変換して取り込み、時間−周波数解析部42でノックセンサ28の出力信号から周波数と時間と振動強度のデータを同時に抽出して複数の周波数域の振動強度の時間変化パターンを抽出する。この後、エッジ抽出処理によりエッジ方向θn とエッジ強度Vn を算出した後、相互相関/ノック判定部43で複数の周波数域の振動強度の時間変化パターンとノックの特徴を表す規範モデルとの相関性を表す相関値CRRを算出する。この後、相関値CRRを判定しきい値と比較し、相関値CRRが判定しきい値よりも大きければ、ノックと判定し、相関値CRRが判定しきい値以下であれば、ノックでないと判定する。
【選択図】図2
Description
まず、図1に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。
内燃機関であるエンジン11の吸気管12の最上流部には、エアクリーナ13が設けられ、このエアクリーナ13の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ14が設けられている。このエアフローメータ14の下流側には、モータ10によって開度調節されるスロットルバルブ15とスロットル開度を検出するスロットル開度センサ16とが設けられている。
Δy(x,y)=G(x,y−1)−G(x,y)
任意の座標(x,y)におけるエッジ強度Vn(x,y) は次式で算出される。
濃度の勾配(Δx,Δy)が所定値以上変化したところを輪郭としても良いし、近接する領域の濃度変化量が所定値以上変化したところを輪郭としても良い。更に、エンジン回転速度及び/又は負荷に応じて輪郭(エッジ)抽出方法を切り替えるようにしても良い。
(1) 急激に振動強度が増加すること
(2) 対数減衰(振動持続)すること
(3) 複数の周波数域に振動強度が現れること
(4) 低周波シフトが現れること
この規範モデルは、実機データに基づいて作成したり、或は、シミュレーション等により理論的に算出しても良い。
Claims (12)
- 内燃機関の運転中に発生するノックに応じて出力信号の波形が変化するノック信号出力手段と、
前記ノック信号出力手段の出力信号から複数の周波数域の振動強度の時間変化パターンを抽出する複数周波数振動強度抽出手段と、
前記複数の周波数域の振動強度の時間変化パターンとノックの特徴を表す規範モデルとの相関性を評価してその相関性に基づいてノック判定を行うノック判定手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関のノック検出装置。 - 前記複数周波数振動強度抽出手段は、前記ノック信号出力手段の出力信号を時間−周波数解析して前記複数の周波数域の振動強度の時間変化パターンを抽出することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のノック検出装置。
- 前記規範モデルは、前記複数の周波数域の振動強度の時間変化パターンの輪郭、面積、変化方向、輪郭長さのいずれか少なくとも1つで作成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関のノック検出装置。
- 前記ノック判定手段は、前記複数の周波数域の振動強度の時間変化パターンとノックの特徴を表す規範モデルとの相関性を相互相関又は予め設定された相関値演算式により評価することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の内燃機関のノック検出装置。
- 前記ノック判定手段は、前記複数の周波数域の振動強度の時間変化パターンとノックの特徴を表す規範モデルとの相関性を評価した相関値を判定しきい値と比較してノック判定を行うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の内燃機関のノック検出装置。
- 前記判定しきい値は、内燃機関の運転条件毎に設定されていることを特徴とする請求項5に記載の内燃機関のノック検出装置。
- 前記ノック判定手段は、ノック検出頻度に応じて前記判定しきい値を補正することを特徴とする請求項5又は6に記載の内燃機関のノック検出装置。
- 前記ノック判定手段は、前記複数の周波数域の振動強度が同時に急激に大きくなった時点から前記規範モデルとの相関性を評価する区間を開始することを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の内燃機関のノック検出装置。
- 前記ノック判定手段は、前記複数の周波数域の振動強度の時間変化パターンのうち、急激に大きくなるタイミングがずれた周波数域の振動強度の時間変化パターンについては、前記規範モデルとの相関性を評価しないことを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の内燃機関のノック検出装置。
- 前記ノック判定手段は、前記複数の周波数域の振動強度のうち最も遅くまで続く周波数域の振動強度が所定値以下に減衰するまで前記規範モデルとの相関性を評価する区間を継続することを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の内燃機関のノック検出装置。
- 前記規範モデルは、前記複数の周波数域の振動モードに対応したモデルであることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の内燃機関のノック検出装置。
- 前記複数周波数振動強度抽出手段で抽出した前記複数の周波数域の振動強度の時間変化パターンのうち、ノックと判定された時の時間変化パターンに基づいて前記規範モデルを補正する規範モデル補正手段を備えていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の内燃機関のノック検出装置。
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