JPH04503710A

JPH04503710A - 内燃機関のノック信号を個々のシリンダにおいて選択して検出しかつ評価する方法

Info

Publication number: JPH04503710A
Application number: JP2507914A
Authority: JP
Inventors: エルマン，ジークフリート; ヴィーア，マンフレート
Original assignee: シーメンス　アクチエンゲゼルシャフト
Priority date: 1989-06-01
Filing date: 1990-06-01
Publication date: 1992-07-02
Also published as: DE59010222D1; DE3917907A1; WO1990015243A1; EP0474709A1; EP0474709B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】内燃機関のノック信号を個々のシリンダにおいて選択して検出しかつ評価する方法本発明は、請求項１の上位概念に記載の内燃機関のノック信号を個々のシリンダにおいて選択して検出しかつ評価する方法に関する。

燃料消費量を低減しかつ機関トルクを高めるために、自動車の機関では高い圧縮比が要求される。圧縮比が高まるにつれて、空気燃料混合気の、ノックを惹き・起こす爆発燃焼の危険があり、それにより機関の構成部材の熱的および機械的な負荷が高められることになる。圧縮比の他に更に付加的にとりわけ、エージング効果（堆積物）、燃焼室の形状、混合気組成、燃料の、　品質および機関温度にも依存しているノック限界値が決まる。しかし機関の効率を上げるために、機関をこのノック限界値の出来るだけ近傍で作動させたい。

従って本発明の課題は、ノック限界値のすぐ下で内燃機関を作動することができるようにした、内燃機関のノック信号を個々のシリンダにおいて選択して検出しかつ評価する方法を提供することである。

この課題は、請求項１．２または３の特徴部分に記載の構成によって解決される。

本発明の方法では、ノックセンサとして、燃焼室における圧力経過に関する完全な情報を提供する、シリンダの燃焼室の圧力センサが使用される。高周波のノック成分を低周波の有効圧力成分から分離するために１バイパスフイルタが使用される。機関に連結されているその他の振動発生源（弁、隣接のピストン等）からの“漏れ結合”を遮断するために、増幅されかつフィルタリングされたセンサ信号が、機関ノックが発生する可能性のある、クランク角度に同期された測定ウィンドウ内でのみ評価のために使用可能にされる。このようにして処理された信号が本発明の判断基準に従って評価される。

次に本発明を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、ピーク圧を検出しかつ評価する方法を実施するための複数の機能要素を備えたブロック線図であり、第２図は、ノック出力を検出しかつ評価するようにした、第１図のブロック線図に類似しているブロック線図であり、第３図は、組み合わせプロセスを実施するための複数の機能要素を備えたブロック線図であり、第４図は、ノックおよび機械的に動かされる機関部分によって発生される障害音波に対する典型的な信号のオシログラムを示す図であり、第５図は、本発明の組み合わせプロセスのステップを明らかにするフローチャートを示す図である。

第１図には、ノック圧力のピーク値を検出しかつ評価する方法を実施するための複数の機能要素を備えたブロック線図が示されている。信号入力側Ａには、内燃機関のシリンダの燃焼室に配設されている圧力センサから、その都度検出された燃焼室圧力を表わす電気信号が供給される。この信号は、入力側増幅器と、バイパスフィルタと、測定ウィンドウ回路とを有する入力回路装置Ｂにおいて増幅され、バイパスフィルタリングされかつ制限されたクランク角度に同期された測定ウィンドウにおいてピーク値検出回路Ｃと時間検出回路Ｅとに送出される。ピーク値検出回路Ｃおよび時間検出回路Ｅの出力信号は評価回路Ｈの入力側に供給され、評価回路は評価結果信号を機関マネージメント処理ユニットＭに送出する。

有利にはそこに入力される信号を処理するためのマイクロプロセッサを備えているこの処理ユニットＭは、特性曲線メモリに作動点の関数として記憶されていれる点火角度制御値をめられた信号に相応して補正するために利用される結果信号を出力する。処理ユニットＭには、処理のために一緒に用いられる製造者データが固定的に入力されている。更にこの処理ユニットＭは所定の統計学的データを評価回路Ｈに送出する。

第１図に示された装置を用いて実施すべきプロセスは詳しくは次のように設定されている。即ち処理されたセンサ信号をピーク値検出回路において整流しかつノック圧力のピーク値をそれぞれの測定ウィンドウにおいて検出しかつ記憶する。

これら記憶されたピーク値のうちの、処理ユニットＭによって前以て決められた数から、評価回路Ｈにおいて平均値とばらつき値とが計算される。計算された、ノック圧力のピーク値、平均値およびばらつき値から、処理ユニットＭによって前以て決められた論理結合式に従って、ノック調整に対する基準値と特性曲線メモリに作動点に依存して記憶されている点火角度制御信号に対する補正値とがめられかつ機関マネージメント処理ユニットＭを介して出力される。

第２図に示されている回路装置は実質的に第１図の回路装置に相応するが、ピーク値検出回路Ｃに代わってノック電力検出回路りが設けられＣいる点で相異している。この回路においてそれぞれの測定ウィンドウに対して処理されたセンサ信号からまず、実効ノック圧が計算されかつこの実効ノック圧から、ノック持続クランク角度と時間検出回路Ｅにおいてめられるノック持続時間とともに、測定ウィンドウに対応するシリンダのノック電力に対する値が計算されかつ記憶される。

評価回路Ｈにおいて、機関マネージメント処理ユニットＭによって前以て決められた数のノック出力値からここでも平均値とこれらノック出力値のばらつきに対する値とがめられる。機関マネージメント処理ユニットＭによって前以て決められた論理結合式に従って、これらデータからもノック調整に対する基準値および特性曲線メモリに作動点に依存して記憶されている点火角度制御値に対する補正値がめられかつ機関マネージメント処理ユニットＭを介して出力される。

第３図には、第１図および第２図に示されている回路装置を組み合わせた装置が示されている。この回路装置では、それぞれの測定ウィンドウに対して、ノック圧のピーク値、その平均値およびそのばらつき値並びにノック電力、その平均値およびばらつき値がめられかつ評価回路Ｈにおいてそれらはノック調整に対する基準値および特性曲線メモリに記憶されている点火角度制御信号に対する補正値に処理される。

第４図には、機関ノックに対する典型的な信号のオシログラム（上側）および機械的に運動する機関部分によって発生される障害音波に対する典型的な信号のオシログラム（下側）が示されている。

第５図には、第３図に示された組み合わせプロセスのフローチャートが示されている。第１ステツプＡにおいて、内燃機関の考察のシリンダの燃焼室内に配設された圧力センサからセンサ信号が読み出され、該センサ信号は第２ステツプＢにおいてバイパスフィルタリングされかつ測定ウィンドウを用いて時間的に制限される。この処理されたセンサ信号から、ステップ「゛においてノック圧のピーク値がめられる。次のステップＥにおいてノック持続時間が検出されかつそれに続くステップＤにおいてノック電力が計算されかつ記憶される。更に次のステップＦにおいて、機関マネージメント処理ユニットＭによって、統計学的に評価すべき結果の数、即ち処理すべきノック圧ピーク値ないしノック電力値の数が読み出されかつ評価回路Ｈに書き込まれる。次のステップＧにおいて、機関マネージメント処理ユニットＭによって、統計学的に評価すべき結果の組み合わせ、即ちめられたデータに対する論理結合式が問い合わされかつ評価回路Ｈに書き込まれる。ステップＨでは評価回路Ｈにおいて、記憶されたノック圧ピーク値およびノック電力値から平均値およびばらつき値が計算されかつ前以て決められた論理結合式に相応して特性曲線メモリに記憶されている点火角度制御信号に対する補正値に処理されかつノック調整に対する基準値の形成等のために使用される。最後のステップＩにおいてこのようにしてめられた補正値は機関マネージメント処理ユニットを介して引き続く処理のために出力される。

上述のプロセスはそれぞれのシリンダに対して別個に使用されるので、その結果ノック調整および点火角度特性曲線メモリの補正はそれぞれのシリンダに対して個別に実施することができる。

Ｉ０　１結果　製造者データＩＧ　２ＦＩＧ　３結果　製鱗げ一タ国際調査報告ｌｌｍｌｌｍ−１１１ｍ、　ＰＣＴ／　ＤＥ　９０１００４２４国際調査報告国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】

１．シリンダ内の圧力を表すセンサ信号を増幅し、ハイバスフィルタリングしかつクランク角度に同期された測定ウィンドウ内で評価する、特性曲線メモリに作動点の関数として記憶されている点火角度制御信号によって作動する内燃機関のノック信号を個々のシリンダにおいて選択して検出しかつ評価する方法において、ノック信号としてそれぞれの測定ウィンドウにおけるノック圧のピーク値を求めかつ記憶し、前以て決められた数の、ノック圧の最新のピーク値を用いて連続的に平均値とばらっきに対する値とを求め、かつ該求められた値をａ）基準値の形成のためｂ）特性曲線メモリにおける点火角度制御値の補正のために機関マネージメント処理ユニットに送出することを特徴とする内燃機関のノック信号を個々のシリンダにおいて選択して検出しかつ評価する方法。
２．シリンダ内の圧力を表すセンサ信号を増幅し、ハイバスフィルタリングしかつクランク角度に同期された測定ウィンドウ内で評価する、特性曲線メモリに作動点の関数として記憶されている点火角度制御信号によって作動する内燃機関のノック信号を個々のシリンダにおいて選択して検出しかつ評価する方法において、ノック信号としてそれぞれの測定ウィンドウ内で求められた、ノック圧の実効値と、ノック持続クランク角度と、ノック持続時間とから計算されるノック電力の値を用いかつ記憶し、前以て決められた数の、ノック電力値の最新のピーク値を用いて連続的に平均値とばらっきに対する値とを求め、かつ該求められた値をａ）基準値の形成のためｂ）特性曲線メモリにおける点火角度制御値の補正のために機関マネージメント処理ユニットに送出することを特徴とする内燃機関のノック信号を個々のシリンダにおいて選択して検出しかつ評価する方法。
３．シリンダ内の圧力を表すセンサ信号を増幅し、ハイバスフィルタリングしかつクランク角度に同期された測定ウィンドウ内で評価する、特性曲線メモリに作動点の関数として記憶されている点火角度制御信号によって作動する内燃機関のノック信号を個々のシリンダにおいて選択して検出しかつ評価する方法において、ノック信号として、それぞれの測定ウィンドウにおけるノック圧のピーク値またはそれぞれの測定ウィンドウ内で求められた、ノック圧の実効値と、ノック持続クランク角度と、ノック持続時間とから計算されるノック電力の値、または前記両方の値の組み合わせを求めかつ記憶し、前以て決められた数の、最新のピーク圧力値およびノック電力値から連続的にその都度、平均値とばらつきに対する値とを求め、かつ該求められた値をａ）基準値の形成のためｂ）特性曲線メモリにおける点火角度制卸値の補正のために機関マネージメント処理ユニットに送出することを特徴とする内燃機関のノック信号を個々のシリンダにおいて選択して検出しかつ坪価する方法。