JP4919097B2 - 内燃機関のノック判定装置 - Google Patents
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Description
ノック判定値vkdl=vmed+u×sgm
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15によって開度調節されるスロットルバルブ16と、このスロットルバルブ16の開度(スロットル開度)を検出するスロットル開度センサ17とが設けられている。
図4に示すように、まず、ピーク値検出部32で、所定のノック判定区間におけるノックセンサ29の出力信号のピーク値vpeakを検出した後、対数変換部33で、このピーク値vpeakを対数変換した値を振動強度lvpk(ノック振動指標)として算出する。
vkdl=vmed+u×sgm_L
ここで、u値(係数)は、初期値が例えば「3」に設定されているが、後述するu値補正部40で補正される。
図5に示すノック判定メインルーチンは、ECU35の電源オン中に所定周期で実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ100で、後述する図6のノック判定ルーチンを実行することで、ノックセンサ29の出力信号から求めた振動強度lvpkをノック判定値vkdlと比較してノックの有無を判定する。
図6に示すノック判定ルーチンは、前記図5のノック判定メインルーチンのステップ100で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、所定のノック判定区間におけるノックセンサ29の出力信号のピーク値vpeakを検出する。この後、ステップ102に進み、このピーク値vpeakを対数変換した値を振動強度lvpkとして算出する。
vkdl=vmed+u×sgm_L
ここで、振動強度分布の中央値vmedと下側標準偏差sgm_Lは、後述する図7の統計的指標算出ルーチンで前回算出された値が用いられる。
図7に示す統計的指標算出ルーチンは、前記図5のノック判定メインルーチンのステップ200で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ201〜203で、振動強度分布の中央値vmedを更新する。
vmed=vmed+A
vmed=vmed−A
尚、所定値Aは、予め設定した固定値としても良いが、前回の中央値vmedと振動強度lvpkとの偏差に応じて所定値Aを変化させるようにしても良い。
sgm_L=sgm_L−2×B
sgm_L=sgm_L+B
sgm_H=sgm_H−2×B
sgm_H=sgm_H+B
尚、振動強度分布の分布形状が正規分布である場合には、下側標準偏差sgm_Lと上側標準偏差sgm_Hがほぼ同一となる。
acc_sgm_L=acc_sgm_L+sgm_L
acc_sgm_H=acc_sgm_H+sgm_H
これらの下側標準偏差の積算値acc_sgm_Lと上側標準偏差の積算値acc_sgm_Hは、後述する図8のu値補正ルーチンで使用される。
図8に示すu値補正ルーチンは、前記図5のノック判定メインルーチンのステップ300で実行されるサブルーチンである。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ301で、現在の点火回数カウンタcfireのカウント値が所定値L以上であるか否かによって、前回のu値の補正後の点火回数が所定点火回数L以上であるか否かを判定し、前回のu値の補正後の点火回数が所定点火回数Lよりも少なければ、ステップ302以降の処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。
sgm_ratio=acc_sgm_H/acc_sgm_L
これにより、ノック判定値vkdlを、ノックを検出し易い方向である減少方向に補正して、ノック判定値vkdlを適正範囲内に設定する。
これにより、ノック判定値vkdlを、ノックを検出し易い方向である減少方向に補正して、ノック判定値vkdlを適正範囲内に設定する。
これにより、ノック判定値vkdlを、ノックを検出し難い方向である増加方向に補正することで、ノックの誤検出を防止する。
これにより、ノック判定値vkdlを、ノックを検出し難い方向である増加方向に補正して、ノック判定値vkdlを適正範囲内に設定する。
p_vkdl=p_vmed+u×p_sgm_L
また、積算値検出部43で、所定のノック判定区間におけるノックセンサ29の出力信号の積算値vsq(面積値)を検出した後、対数変換部44で、この積算値vsqを対数変換した値を振動強度lvsqとして算出する。
s_vkdl=s_vmed+u×s_sgm_L
1次の周波数帯のノック判定処理部49では、まず、第1のバンドパスフィルタフィルタ部50で、ノックセンサ29の出力信号から1次の周波数帯の振動成分(以下「1次の周波数成分」という)を抽出する。ここで、1次の周波数帯(つまり第1のバンドパスフィルタフィルタ部50の通過帯域)は、ノック振動の周波数のうちの1次の共振周波数を含む周波数帯に設定されている。
Claims (7)
- 内燃機関のノック振動を検出するノックセンサの出力信号に基づいてノック振動指標を算出し、該ノック振動指標をノック判定値と比較してノックの有無を判定するノック判定手段を備えた内燃機関のノック判定装置において、
所定期間毎に前記ノック振動指標のデータに基づいてノック振動指標分布の分布状態を判定する分布状態判定手段と、
所定期間毎に前記ノック判定手段によりノック有りと判定された回数に基づいてノック検出頻度を判定するノック検出頻度判定手段と、
前記ノック振動指標分布の分布状態と前記ノック検出頻度とに基づいて該ノック検出頻度が所定範囲内に収まるように前記ノック判定値を補正するノック判定値補正手段と
を備え、
前記分布状態判定手段は、前記ノック振動指標分布の中央値よりもノック振動指標が大きい領域のばらつき幅と該中央値よりもノック振動指標が小さい領域のばらつき幅との大小関係に基づいて前記ノック振動指標分布がノック過剰発生状態に相当する分布状態であるか否かを判定し、
前記ノック判定値補正手段は、前記ノック振動指標分布の中央値よりもノック振動指標が大きい領域の標準偏差と該中央値よりもノック振動指標が小さい領域の標準偏差との差又は比が所定範囲外の場合に、前記ノック判定値を、ノックを検出し易い方向に補正することを特徴とする内燃機関のノック判定装置。 - 内燃機関のノック振動を検出するノックセンサの出力信号に基づいてノック振動指標を算出し、該ノック振動指標をノック判定値と比較してノックの有無を判定するノック判定手段を備えた内燃機関のノック判定装置において、
所定期間毎に前記ノック振動指標のデータに基づいてノック振動指標分布の分布状態を判定する分布状態判定手段と、
所定期間毎に前記ノック判定手段によりノック有りと判定された回数に基づいてノック検出頻度を判定するノック検出頻度判定手段と、
前記ノック振動指標分布の分布状態と前記ノック検出頻度とに基づいて該ノック検出頻度が所定範囲内に収まるように前記ノック判定値を補正するノック判定値補正手段と
を備え、
前記分布状態判定手段は、前記ノック振動指標分布の中央値よりもノック振動指標が大きい領域のばらつき幅と該中央値よりもノック振動指標が小さい領域のばらつき幅との大小関係に基づいて前記ノック振動指標分布がノック過剰発生状態に相当する分布状態であるか否かを判定し、
前記ノック判定値補正手段は、前記ノック振動指標分布の中央値よりもノック振動指標が大きい領域の標準偏差と該中央値よりもノック振動指標が小さい領域の標準偏差との差又は比が所定範囲内で且つ前記ノック検出頻度が所定値よりも大きい場合に、前記ノック判定値を、ノックを検出し易い方向に補正することを特徴とする内燃機関のノック判定装置。 - 前記ノック判定値補正手段は、前記ノック振動指標分布の中央値よりもノック振動指標が大きい領域の標準偏差と該中央値よりもノック振動指標が小さい領域の標準偏差との差又は比が所定範囲内で且つ前記ノック検出頻度が所定値よりも大きい場合でも、前記ノック振動指標分布が正規分布であれば、前記ノック判定値を、ノックを検出し難い方向に補正することを特徴とする請求項2に記載の内燃機関のノック判定装置。
- 内燃機関のノック振動を検出するノックセンサの出力信号に基づいてノック振動指標を算出し、該ノック振動指標をノック判定値と比較してノックの有無を判定するノック判定手段を備えた内燃機関のノック判定装置において、
所定期間毎に前記ノック振動指標のデータに基づいてノック振動指標分布の分布状態を判定する分布状態判定手段と、
所定期間毎に前記ノック判定手段によりノック有りと判定された回数に基づいてノック検出頻度を判定するノック検出頻度判定手段と、
前記ノック振動指標分布の分布状態と前記ノック検出頻度とに基づいて該ノック検出頻度が所定範囲内に収まるように前記ノック判定値を補正するノック判定値補正手段と
を備え、
前記分布状態判定手段は、前記ノック振動指標分布の中央値よりもノック振動指標が大きい領域のばらつき幅と該中央値よりもノック振動指標が小さい領域のばらつき幅との大小関係に基づいて前記ノック振動指標分布がノック過剰発生状態に相当する分布状態であるか否かを判定し、
前記ノック判定値補正手段は、前記ノック振動指標分布の中央値よりもノック振動指標が大きい領域の標準偏差と該中央値よりもノック振動指標が小さい領域の標準偏差との差又は比が所定範囲内で且つ前記ノック検出頻度が所定値よりも小さい場合に、前記ノック判定値を、ノックを検出し難い方向に補正することを特徴とする内燃機関のノック判定装置。 - 前記ノック判定値補正手段により補正されたノック判定値又は該ノック判定値の補正に用いた係数を書き換え可能な不揮発性メモリに記憶して学習する学習手段を備えている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判定装置。
- 前記学習手段は、前記ノック判定値補正手段により補正されたノック判定値又は該ノック判定値の補正に用いた係数を内燃機関の運転状態に応じた学習領域毎に学習す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判定装置。
- 前記ノック判定手段は、前記ノックセンサの出力信号から抽出した複数の周波数帯の振動成分毎に前記ノック振動指標を前記ノック判定値と比較してノックの有無を判定し、
前記ノック判定値補正手段は、各周波数帯の振動成分毎に前記ノック振動指標分布の分布状態と前記ノック検出頻度とに基づいて該ノック検出頻度が所定範囲内に収まるように前記ノック判定値を補正することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の内燃機関のノック判定装置。
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