JP6608794B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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[実施の形態1のシステム構成]
図1は、本発明の実施の形態1に係るシステム構成を説明するための図である。図1に示すシステムは、火花点火式の内燃機関10を備えている。内燃機関10は、一例として、直列4気筒型エンジンであるものとする。内燃機関10の筒内には、ピストン12が設けられている。筒内におけるピストン12の頂部側には、燃焼室14が形成されている。燃焼室14には、吸気通路16および排気通路18が連通している。
ECU30は、筒内圧センサ26の出力信号を用いてノック発生の有無を判定する。このようなノック判定のために、ECU30は、バンドパスフィルタ部(BPF部)30aを備えている。図2は、BPF部30aの構成を説明するための図である。図2に示すように、BPF部30aは、複数(一例として、3つ)のバンドパスフィルタ、すなわち、BPF1、BPF2およびBPF3を備えている。BPF1〜BPF3の低周波側の遮断周波数は何れもf1で同じであるが、高周波側の遮断周波数f2はf21、f22およびf23の間で異なっている。より具体的には、高周波側の遮断周波数は、f21、f22およびf23の順で低くなっており、したがって、BPF1〜BPF3の通過帯域は、BPF1、BPF2およびBPF3の順で広くなる。
ECU30は、ノックが発生する可能性のある区間を含む所定クランク角区間(ゲート区間)におけるノック判定用信号の強度のピーク値であるノック強度を算出する。そして、ECU30は、算出したノック強度とノック判定レベルとを比較することで、ノックの発生の有無を判定する。ノック判定レベルの算出手法の一例は後述される。ノック強度がノック判定レベルよりも大きい場合には、ノックが発生したと判定される。この場合には、一例として、次サイクル以降のサイクルの点火時期が現在値に対して遅角される。これにより、ノック判定レベルを超えるレベルのノックの発生が抑制される。このように、ノック判定結果に基づいて内燃機関10の運転状態が制御される。なお、ノック強度は、例えば、ゲート区間におけるノック判定用信号の強度の積分値であってもよい。
図3は、ノック判定用信号(BPF通過後の筒内圧センサ26の出力信号)の強度と周波数との関係を表した図である。筒内圧センサ26の出力信号の高周波成分には、図3中に破線で示すようにノイズが重畳することがある。ここでは、一例として、筒内圧センサ26の先端に軟質のデポジットが付着することに起因して生じるノイズについて説明する。本件の発明者らの鋭意研究により、軟質のデポジットがセンサ先端に付着すると、デポジットの共振が生じ、出力信号の高周波成分にノイズが重畳することが分かった。
図5は、本発明の実施の形態1におけるノック判定の特徴的な処理を説明するための図である。図3を参照して既に説明し、かつ、図5にも示すように、センサ先端へのデポジットの堆積量が多くなると、ノイズが重畳する帯域がより低周波側に移動する。図5は、その結果として、デポジット由来のノイズ成分がBPF1の通過帯域内の高周波側の帯域に重畳した例を示している。
次に、図9および図10を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。以下の説明では、実施の形態2のシステム構成の一例として、図1に示す構成に対して次のような構成が追加されたものであるとする。すなわち、本構成では、図示省略するノックセンサ(シリンダブロックに伝わる内燃機関10の振動を検出するセンサ)が追加されている。そして、本構成では、筒内圧センサ26の出力信号だけでなく、ノックセンサの出力信号についても、BPF1〜BPF3のそれぞれを通過した後の信号をノック判定用信号として取得可能になっている。
本実施形態のノック判定処理は、BPFの通過帯域内の高周波成分(高周波側の帯域のノック判定用信号)へのノイズ成分の重畳の有無を判定する手法において、実施の形態1のノック判定処理と相違している。このため、本実施形態では、図6に示すルーチン中のステップ100の処理に代え、以下に図9および図10を参照して説明する手法を用いた処理が実行される。
次に、図11および図12を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。以下の説明では、実施の形態3のシステム構成の一例として、図1に示す構成が用いられているものとする。
本実施形態のノック判定処理は、以下に図11および図12を参照して説明するように、BPFの通過帯域内の高周波成分(高周波側の帯域のノック判定用信号)へのノイズ成分の重畳の有無を判定する手法において、実施の形態1および2のノック判定処理と相違している。
14 燃焼室
26 筒内圧センサ
30 電子制御ユニット(ECU)
30a バンドパスフィルタ部(BPF部)
Claims (1)
- 筒内圧を検出する筒内圧センサと、前記筒内圧センサの出力信号に対してノック成分が重畳し得るノック周波数帯域を含む通過帯域にて前記筒内圧センサの出力信号を抽出するバンドパスフィルタとを備える内燃機関を制御する制御装置であって、
前記制御装置は、
前記バンドパスフィルタを通過した後の前記筒内圧センサの出力信号であるノック判定用信号に基づいてノックの発生の有無を判定し、
ノックの判定結果に基づいて前記内燃機関の運転状態を制御し、
前記通過帯域内の高周波側の帯域の前記ノック判定用信号へのノイズ成分の重畳を検出した場合には、高周波側の遮断周波数が低くなる態様で前記通過帯域を狭めるように構成されていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
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