用於內燃機的爆震判斷設備的製作方法
2023-05-09 20:46:51
專利名稱：用於內燃機的爆震判斷設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於內燃機的爆震判斷設備。
背景技術：
通常，用於內燃機的爆震判斷設備包括爆震傳感器，其被安裝在內燃機的氣缸體中以檢測爆震振動。通過帶通濾波器從爆震傳感器的輸出信號中提取爆震頻率成分。在一個典型的實例中，將爆震頻率成分的峰值與相對應的爆震判斷閾值進行比較以判斷是否存在爆震。在另一個典型的實例中，在預定的階段中的爆震頻率成分的測量輸出值被積分，並且將積分值與相對應的爆震判斷閾值進行比較以判斷是否存在爆震。
通過延遲點火正時，可以限制或減輕爆震的產生。然而，當點火正時被延遲時，發動機輸出功率和燃料消耗惡化。因此，需要在容許的聽覺的爆震聲響範圍內提前點火正時，以改善發動機的輸出功率和燃料消耗。因此，爆震判斷閾值需要是這樣一個值，該值使得可以僅檢測具有的等級超出了容許的聽覺的等級的特定的爆震。
考慮到上述因素，如日本已審查的專利公開文本No.H06-60621(與美國專利No.4,617,895和美國專利No.4,711,214相對應)所描述的，可以得知以這樣一種方式來修正爆震判斷閾值，即爆震傳感器的輸出信號的峰值的對數變化值的分布具有預定的形狀或輪廓。
然而，當大於爆震振動的噪聲(即直噴式發動機的噴射噪聲)與傳感器的輸出恆定地重疊時，恆定的噪聲可能被錯誤地判斷為爆震振動，並且由此，在噪音的產生存在的情況下，爆震判斷的準確性被不利地降低。
發明內容
本發明著手解決上述缺陷。因此，本發明的一個目的是提供一種內燃機的爆震判斷設備，其能夠在有效地基於在噪聲和爆震振動之間的區別執行爆震判斷，並且由此提高爆震判斷的準確性和可靠性。根據本發明的第一方面，提供一種用於內燃機的爆震判斷設備。該爆震判斷設備包括傳感器、爆震判斷裝置、參數計算裝置和噪聲判斷裝置。傳感器產生它的作為信號的傳感器輸出，所述傳感器輸出形成響應發動機的爆震狀態而改變的波形。所述爆震判斷裝置用於在傳感器輸出的基礎上執行爆震判斷，所述爆震判斷用於判斷爆震的存在。參數計算裝置用於在傳感器輸出的基礎上、計算代表發動機的噪聲的特徵的參數值。參數計算裝置在每個預定的曲軸角間隔中多次計算參數值，於是在預定的曲軸角間隔中通過參數計算裝置計算出多個參數值。噪聲判斷裝置用於在多個參數值的分布的特徵的基礎上判斷噪聲的存在，所述多個參數值通過參數計算裝置被計算出。
根據下面的說明、權利要求和附圖，本發明及其另外的目的、特徵和優點將非常易於理解，附圖中
圖1是簡要地示出根據本發明的第一實施例的發動機控制系統的整體結構的原理圖；圖2是示出根據第一實施例的噪聲/爆震判斷程序的流程圖；圖3是示出噪聲和爆震對峰值的影響的圖形；並且圖4是示出噪聲和爆震對波形相關係數的影響的圖形。
具體實施例方式
(第一實施例)參考圖1至圖4來描述本發明的第一實施例。發動機控制系統的整體結構將參考圖1來進行描述。空氣濾清器13被設置在內燃機(下文簡稱為發動機)11的進氣管12的上遊端部，並且空氣流量計14被設置在空氣濾清器13的下遊側，用於測量進氣量(進氣流量)。節氣門15和節氣門開度傳感器16被設置在空氣流量計14的下遊側。節氣門15被電機10驅動以調節節氣門15的節氣門開度。節氣門開度傳感器16檢測節氣門15的節氣門開度。
另外，穩壓箱17被設置在節氣門15的下遊側，並且穩壓箱17配設有進氣管壓力傳感器18以測量進氣管壓力。另外，進氣歧管19被連接到穩壓箱17以向發動機11的各個氣缸內供應空氣，並且發動機11的每個氣缸都配設有燃料噴射閥20以將燃料噴射到氣缸內。火花塞21被以這樣的方式安裝到發動機11的氣缸頂部，即每個火花塞21被提供給相對應的一個氣缸以利用火花塞21產生的火花來點燃氣缸中的空氣-燃料混合物。
催化轉換器23，例如三元催化轉換器，被設置在發動機11的排氣管22中，用於去除包含在發動機11的廢氣中的有害成分，例如CO、HC、NOx。空燃比傳感器24被設置在催化轉換器23的上遊側，用於測量排氣的空燃比。爆震傳感器28和曲軸角度傳感器26被安裝到發動機11的氣缸體上。爆震傳感器28檢測爆震振動。發動機11的曲軸每旋轉預定的曲軸角度一次，曲軸角度傳感器26輸出一個脈衝信號。在曲軸角度傳感器26的輸出信號的基礎上判斷出曲軸角度和發動機的轉速。
上述傳感器的輸出被提供給發動機控制單元(ECU)27。ECU 27的主要組成部分為微型計算機。ECU 27執行各種發動機控制程序，這些程序存儲在ECU 27的ROM(存儲介質)中，用於控制例如每個噴射閥20的燃料噴射量和每個火花塞21的點火正時。
ECU 27的外圍電路包括多個帶通濾波器(分頻裝置)。所述帶通濾波器將爆震傳感器28的輸出(下文簡稱為傳感器輸出)分離或過濾為多個頻率成分。ECU 27執行圖2的噪聲/爆震判斷程序，下文將詳細描述該程序。在噪聲/爆震判斷程序中，例如，在每個預定的曲軸角間隔中(每個爆震判斷間隔)，峰值被從每個頻率成分中提取出來，所述頻率成分通過利用帶通濾波器來分離傳感器輸出而獲得。在這個實例中，應當注意，峰值被用作本發明的一個參數(參數值)，該參數代表發動機11的恆定的噪聲(即每個噴射閥20的燃料噴射噪聲)的特徵。其後，對於各個曲軸角間隔，計算出在該曲軸角間隔中獲得的各個頻率成分的峰值的均值和方差。然後，所有頻率成分的計算所得的均值中的最大的一個被選擇作為共同均值(下文稱為最大均值)，該共同均值對於所有頻率成分是共同的。接下來，對於各個頻率成分，判斷噪聲的存在，也就是，在該頻率成分的方差和最大均值之間的比例的基礎上，判斷噪聲是否存在。
此處，波形相關係數可被用作代替峰值的參數，該參數代表恆定噪聲的特徵。該波形相關係數指示出傳感器輸出的波形和理想的爆震波形之間的相關性，該理想的爆震波形代表爆震的特定波形。另外可供選擇的是，在預定的曲軸角間隔(預定的爆震判斷間隔)中獲得的輸出強度累積值(強度積分值)可被用作代表恆定噪聲的特徵的參數。
關於峰值，噪聲和爆震對峰值的分布的影響將參考圖3進行描述。如圖3所示，當恆定的噪聲(即直噴式發動機11的噴射噪聲)與傳感器輸出重疊時，峰值的均值顯著增加。相反，當爆震與傳感器輸出重疊時，峰值的均值僅輕微改變。另外，當恆定的噪聲與傳感器輸出重疊時，峰值的方差(分布的展開的寬度)僅輕微改變。相反，當爆震與傳感器輸出重疊時，方差(分布的展開的寬度)被顯著增加。通過檢查峰值的方差和均值之間的比例(方差/均值)，上述特徵可以更清楚地被區分。特別的是，當恆定的噪聲與傳感器輸出重疊時，與恆定噪聲不存在的情況相比，峰值的方差和均值之間的比例(方差/均值)被顯著降低。
接下來，關于波形相關係數，噪聲和爆震對波形相關係數的分布的影響將參考圖4進行描述。如圖4所示，當恆定的噪聲與傳感器輸出重疊時，波形相關係數的方差(分布的展開的寬度)被顯著減小。相反，當爆震與傳感器輸出重疊時，波形相關係數的方差(分布的展開的寬度)僅輕微改變。即使在這種情況下，在波形相關係數的方差和均值之間的比例的基礎上，可以判斷噪聲是否存在。
在第一實施例中，在峰值的方差和均值之間的比例的基礎上，判斷出噪聲是否存在。可選的是，可以在波形相關係數的方差和均值之間的比例的基礎上來判斷噪聲是否存在。另外可選擇的是，可以在峰值和波形相關係數二者的基礎上判斷噪聲是否存在。另外，可以使用標準偏差來代替方差。也就是說，任何起著指示出分布的展開的寬度的指標的作用的數字數據值都可以被用來代替方差。
另外，可以在所測的當前的峰值(或所測的當前的波形相關係數)和它的相對應的均值之間的比例的基礎上，判斷噪聲是否存在。即，可以在通過量化峰值(或者波形相關係數)的分布的特徵而產生的數字數據值的基礎上判斷噪聲是否存在。可以使用預定的曲軸角間隔的輸出強度累積值(強度積分值)來代替峰值(或者波形相關係數)。即，可以使用任何的從預定的曲軸角間隔的傳感器輸出中提取並且代表恆定噪聲的特徵的參數來代替峰值(或者波形相關係數)。
通常，當數據值X1、X2、…Xn的數目被表示為n，均值Xav、方差V和標準偏差σ定義如下。
均值Xav＝(X1+X2+…Xn)/n方差V＝{(X1-Xav)2+(X2-Xav)2+…+(Xn-Xav)2}/n標準偏差=V]]>上述普通的公式可以被有效應用於本實施例的峰值的均值和方差的計算中。然而，當利用上述依次定義的公式來計算峰值的均值和方差時，在預定的時間期間內會產生大量的數據，並且由此需要很大的RAM的存儲空間。在一些系統中，例如發動機控制系統，其中對於各個氣缸的每次點火或者每次燃料噴射，相關信息需要被更新，可被用於均值和方差的計算的RAM的可利用空間是有限的。因此，在實際中，在RAM或者存儲器的可利用空間有限的情況下，直接執行使用上述定義的公式的所述計算方法是很困難的。
另外，當發動機11的運行狀態被改變時，傳感器輸出和它的峰值同樣被改變。因此，在發動機11的運行狀態在用於將峰值的數據存儲在RAM中的存儲操作中間、被從一個狀態改變到另一個狀態的情況中，均值和方差將在混合的峰值的基礎上被計算出，所述混合的峰值是在不同的運行狀態期間獲得的。這導致均值和方差的準確性的下降。也就是說，在利用普通定義的公式的計算方法中，均值和方差的可跟蹤性(或準確性)在從一個運行狀態到另一個運行狀態的短暫狀態中是不充分的。
根據本發明的一個說明性的實例，為了解決上述缺陷，每次測量預定曲軸角間隔(爆震判斷間隔)中的傳感器輸出的每個峰值時，測得的峰值經過平滑處理(退火過程(annealing process)，一階滯後過程)以近似計算出測得的峰值的相對應的均值(即預定曲軸角間隔中的可能的峰值的近似均值)。如上所述，當平滑處理被用在均值的計算中時，在測量傳感器輸出的峰值的每個預定的曲軸角間隔過程中，均值可以根據峰對峰值(peak to peak)被更新。因此，不再需要將大量的數據存儲在ECU 27的RAM中。結果，通過利用相對小的RAM存儲空間，均值可以被近似地計算出，並且短暫狀態中的可跟蹤性(或準確性)可以被提高。
根據普通定義的公式，峰值的均值是在各個曲軸角間隔中測得的所有峰值的算術均值，並且方差是(峰值-均值)2的計算值的算術均值，均值和方差均被計算用於測得的峰值中的相對應的一個。考慮到上述關係，可以構想，上述方法可以同樣應用於方差的計算方法，即[(峰值-均值)2的計算值的算術均值]，其中在所述上述方法中，峰值的均值通過每個峰值的平滑處理被近似計算出。更具體的是，可以構想通過(峰值-均值)2的每個計算值的平滑處理來近似計算方差，即[(峰值-均值)2的計算值的算術均值]。
在第一實施例中，在峰值的均值被作為通過每個峰值的平滑處理而獲得的平滑值而近似計算出的情況下，(峰值-均值)2的每個計算值應該是這樣一個值，即通過平滑處理之前的峰值和平滑處理之後的的峰值之間的差值的平方而計算出的一個值。因此，在通過平滑處理獲得峰值的均值和方差的情況下，首先通過平滑處理對峰值進行處理以近似計算均值，並且平滑處理之前的峰值和平滑處理之後的峰值之間的差值被平方，並且然後在平滑處理中被處理以近似計算方差。
現在將描述通過ECU 27被執行的圖2的噪聲/爆震判斷程序。本程序在發動機運行過程中被周期性地執行，並且起著參數計算裝置、噪聲判斷裝置和爆震判斷裝置的作用。
當本程序開始執行時，在步驟101a、101b、101c，傳感器輸出通過三個帶通濾波器被分離或者過濾為三個頻率成分F1、F2、F3。可供選擇的是，應當理解，通過相對應的濾波器，傳感器輸出可以被分離為兩個頻率成分或者可以被分離為四個或更多的頻率成分。
然後，在預定的曲軸角間隔中，頻率成分F1、F2、F3的各個峰值P1、P2、P3分別在步驟102a、102b、102c被測量。之後，控制進行到步驟103a、103b、103c，在此，每個峰值P1、P2、P3通過根據下面的公式的平滑處理(退火處理，一階滯後處理)被處理，用於近似計算各個峰值P1、P2、P3的均值P1av、P2av、P3av。
P1av(當前值)＝α1×P1+(1-α1)×P1av(先前值)P2av(當前值)＝α2×P2+(1-α2)×P2av(先前值)P3av(當前值)＝α3×P3+(1-α3)×P3av(先前值)此處，α1、α2、α3是退火係數，並且可以被設置為相同的共同值或者分別被設置為不同的值。
然後，控制進行到步驟104a、104b、104c，在此，方差V1、V2、V3根據下列公式被計算出，所述方差V1、V2、V3均起著指示出相對應的峰值P1、P2、P3的分布的展開的寬度的指標的作用。
V1(當前值)＝β1(P1-P1av)2+(1-β1)×V1(先前值)V2(當前值)＝β2(P2-P2av)2+(1-β2)×V2(先前值)V3(當前值)＝β3(P3-P3av)2+(1-β3)×V3(先前值)此處，β1、β2、β3是退火係數，並且可以被設置為相同的共同值或者分別被設置為不同的值。
然後，控制進行到步驟105a、105b、105c，在此，三個頻率成分中與三個均值P1av、P2av、P3av中的最大的一個均值相聯繫的一個頻率成分被選取。更具體的是，只有與最大的均值相聯繫的頻率成分被推進(forward)到下一個步驟(步驟106a、106b、106c中之一)，並且除了最大均值的其它均值的頻率成分被推進到步驟109，下面將詳細描述該步驟。
如上所述，與最大均值相聯繫的頻率成分被推進到下一個步驟(步驟106a、106b、106c中之一)，在該步驟處，方差和均值之間的比例被計算出，並且該計算出的方差-均值比例(即方差/均值比例)被與預設的噪聲判斷參考值進行比較。當方差-均值比例小於噪聲判斷參考值時，可以判斷噪聲存在(步驟107a、107b、107c中之一)。相反，當方差-均值比等於或大於噪聲判斷參考值時，可以判斷噪聲不存在。
可供選擇的是，頻率成分F1、F2、F3的所有的均值P1av、P2av、P3av可以被直接用於計算方差V1和均值P1av之間的比例、方差V2和均值P2av之間的比例以及方差V3和均值P3av之間的比例。然後，這些計算得到的比例可以與相對應的噪聲判斷參考值進行比較，以判斷對於所有頻率成分F1、F2、F3中的每一個是否存在噪聲。
另外可供選擇的是，三個頻率成分F1、F2、F3中的與三個頻率成分F1、F2、F3的峰值P1、P2、P3的最大的一個相聯繫的相對應的一個頻率成分可以被選擇。然後，可以判斷最大峰值和它的相對應的近似均值之間的比例是否小於相對應的預設的噪聲判斷參考值，以判斷噪聲是否存在。
另外可供選擇的是，可以單獨地計算頻率成分F1的峰值P1和均值P1av之間的比例、頻率成分F2的峰值P2和均值P2av之間的比例以及頻率成分F3的峰值P3和均值P3av之間的比例，並且這些計算得到的比例然後可以與相對應的噪聲判斷參考值進行比較，以判斷噪聲是否存在。
當判斷出噪聲存在於三個頻率成分F1、F2、F3的任意一個中時，控制進行到步驟108，此處，通過延遲點火正時，點火正時被修正。用這種方式，即使在與噪聲的產生同步發生的爆震沒有被正確地檢測地情況下，通過利用延遲點火正時來修正點火正時，爆震可以被限制或減輕。
相反，當判斷出噪聲並不存在於三個頻率成分F1、F2、F3的每一個中時，控制進行到步驟109，此處，各個頻率成分F1、F2、F3的波形被合成。具體的是，在各個曲軸角間隔的每個等分部分中從各個頻率成分F1、F2、F3提取的測得的強度值被累積(即積分)，以獲得該部分的強度值的積分值(強度積分值)。對於各個曲軸角間隔的其它等分部分，重複所述計算，於是獲得對於該特定的曲軸角間隔的多個積分值，並且所述積分值被用於合成用於該特定曲軸角間隔的相對應的波形。對於頻率成分F1、F2、F3中的其它頻率成分，重複上述過程。在噪聲在三個頻率成分F1、F2、F3之一中被檢測出來的情況下，對於其它兩個頻率成分的每一個，波形可以被合成，其中在所述其它兩個頻率成分中，沒有檢測出噪聲。可供選擇的是，當噪聲在三個頻率成分F1、F2、F3的至少一個中被檢測出時，波形的合成可以被停止，於是用於判斷爆震的存在的爆震判斷沒有被完成或者被停止。
在波形被合成之後，控制進行到步驟110，此處，每個合成的波形與表示爆震特定波形的理想的爆震波形相比較。然後，波形相關係數被計算出，並且與相對應的爆震判斷參考值比較以判斷爆震是否存在，所述波形相關係數指示出合成的波形和理想的爆震波形之間的關聯性。
在第一實施例中，如圖3和4所示，在這樣的事實基礎上，即噪聲存在時峰值的以及波形相關係數的分布與噪聲不存在時峰值的以及波形相關係數的分布明顯不同的事實，根據分布特徵可以判斷噪聲是否存在。因此，爆震判斷可以在噪聲被從爆震振動中辨別出之後被執行，其中所述噪聲和所述爆震振動均與傳感器輸出重疊。結果，可以提高爆震判斷的準確性和可靠性。
(第二實施例)應當注意，恆定噪聲通常易於發生在特定的曲軸角間隔中。因此，根據第二實施例，當在頻率成分F1、F2、F3的任意一個中檢測出噪聲時，檢測出噪聲的所屬的噪聲產生曲軸角間隔(下文稱為噪聲產生間隔)被識別出。該被識別的噪聲產生間隔被存儲在ECU27的可重寫的非易失性的存儲器(即備份RAM)中，並且之後，在該噪聲產生間隔中的爆震判斷被阻止。
一種用於檢測噪聲產生間隔的方法可以是如下所述。即，從中檢測出噪聲的頻率成分的峰值可以被認作是噪聲，並且這些峰值的相對位置可以在曲軸角度傳感器26的輸出脈衝的計數值(計數器值)的基礎上被檢測出。可供選擇的是，這些峰值的位置可以在從特定的初始曲軸角度起經過的時間間隔的基礎上被檢測出。另外可供選擇的是，在檢測噪聲的時候，爆震判斷間隔(預定的曲軸角間隔)可以被分成多個部分，並且可以獲得每個部分的峰值或者強度積分值(測量值)。然後，存在最大的測量值的部分可以被設置作為噪聲產生部分或者噪聲產生間隔。
根據第二實施例，在噪聲產生間隔中，噪聲判斷被阻止，於是可以避免發生錯誤的爆震判斷。
代替噪聲產生間隔中的對爆震判斷的阻止，在噪聲產生間隔中，根據爆震判斷的結果的點火正時反饋控制被阻止。用這種方式，即使在爆震判斷在噪聲產生間隔中被連續執行的情況中，並且從而發生錯誤的爆震判斷，可以提前避免在錯誤的爆震判斷基礎上、沿錯誤方向(提前方向或延遲方向)的點火正時的反饋控制。
(第三實施例)應當注意，恆定的噪聲通常易於發生在特定的運行狀態下。因此，根據第三實施例，當在頻率成分F1、F2、F3的任意一個中檢測或探測出噪聲時，檢測出噪聲的所屬的噪聲產生運行狀態(下文稱為噪聲產生運行狀態)被識別出。所述被識別的噪聲產生運行狀態被存儲在ECU 27的可重寫非易失性的存儲器(即備份RAM)中，並且之後，在該噪聲產生運行狀態中爆震判斷被阻止。用這種方式，可以避免發生由恆定噪聲導致的錯誤的爆震判斷。
代替在噪聲產生運行狀態中對爆震判斷的阻止，在噪聲產生運行狀態中，可以阻止根據爆震判斷的結果的點火正時反饋控制。用這種方式，即使在爆震判斷在噪聲產生運行狀態中被連續執行的情況中，並且因而發生錯誤的爆震判斷，可以提前避免在錯誤的爆震判斷的基礎上的沿錯誤方向(提前方向或延遲方向)的點火正時的反饋控制。
可供選擇的是，在噪聲產生運行狀態下，通過延遲點火正時，可以修正點火正時。用這種方式，即使在由於噪聲的存在而導致爆震不能被正確地檢測的情況下，可以通過延遲點火正時來修正點火正時，並由此限制或減輕爆震。
在每個上述實施例中，通過多個帶通濾波器，傳感器輸出被分為多個頻率成分。然而，本發明不限於此。例如，並不是絕對要求分離傳感器輸出，並且可以檢測未分離的傳感器輸出的峰值以判斷噪聲是否存在，判斷方式與上述任一實施例的判斷方式相類似。然後，當檢測出噪聲存在時，可以執行對爆震判斷的阻止以及對點火正時反饋控制的阻止和通過延遲點火正時來修正點火正時中的一個。
另外，在每個上述實施例中，檢測氣缸體的振動的爆震傳感器28被用作傳感器，所述傳感器可輸出具有與爆震狀態相符合的相對應的波形的信號。然而，檢測燃燒壓力的燃燒壓力傳感器可以被用作爆震傳感器28的替換物。另外可供選擇的是，檢測燃燒室中的離子電流的離子電流傳感器可以被用於代替爆震傳感器28。
上述實施例可以以各種方式進行修改。例如，上述實施例的爆震判斷方法可以以各種方式進行修改。
對於本領域的普通技術人員來說，可以容易地獲得其它優點和修改。因此本發明在它的更寬的範圍內不限於所示和所描述的具體細節、典型的設備和說明性的實例。
權利要求
1.一種用於內燃機的爆震判斷設備，所述爆震判斷設備包括傳感器，其產生作為信號的傳感器輸出，所述傳感器輸出形成響應發動機的爆震狀態而變化的波形；爆震判斷裝置，用於在傳感器輸出的基礎上執行爆震判斷，所述爆震判斷用於判斷爆震的存在；參數計算裝置，用於在傳感器輸出的基礎上計算代表發動機的噪聲的特徵的參數值，其中參數計算裝置在每個預定的曲軸角間隔中多次計算參數值，於是在預定的曲軸角間隔中，多個參數值通過參數計算裝置被計算出；和噪聲判斷裝置，用於在多個參數值的分布的特徵的基礎上判斷噪聲的存在，所述參數值通過參數計算裝置被計算出。
2.如權利要求1所述的爆震判斷設備，其特徵在於，所述噪聲判斷裝置在下列中的至少一個的基礎上判斷噪聲的存在多個參數值的分布的展開的寬度；和多個參數值的均值。
3.如權利要求1所述的爆震判斷設備，其特徵在於，通過所述參數計算裝置計算出的所述多個參數值包括下列中的至少一個在預定的曲軸角間隔中的傳感器輸出的多個峰值；在預定的曲軸角間隔中的傳感器輸出的多個強度積分值；和多個波形相關係數，所述波形相關係數通過傳感器輸出的波形和表示爆震特定波形的理想爆震波形之間的比較而獲得。
4.如權利要求1所述的爆震判斷設備，其特徵在於，所述噪聲判斷裝置計算出多個參數值的均值和多個參數值的方差，並且在所述方差和均值之間的比例的基礎上判斷噪聲的存在，所述比例被用作表示多個參數值的分布的特徵的指標。
5.如權利要求1所述的爆震判斷設備，其特徵在於所述噪聲判斷裝置執行平滑處理，所述平滑處理用於平滑多個參數值的每個當前一個，所述參數值在預定的曲軸角間隔中被參數計算裝置計算出，於是噪聲判斷裝置在當前的參數值的基礎上近似計算多個參數值的均值；和噪聲判斷裝置在當前的參數值和均值之間的比例的基礎上判斷噪聲的存在。
6.如權利要求1所述的爆震判斷設備，其特徵在於，當噪聲通過噪聲判斷裝置被檢測出時，所述噪聲判斷裝置阻止通過爆震判斷裝置的爆震判斷的執行。
7.如權利要求1所述的爆震判斷設備，其特徵在於，當噪聲通過噪聲判斷裝置被檢測出時，所述噪聲判斷裝置通過延遲點火正時來修正發動機的點火正時。
8.如權利要求1所述的爆震判斷設備，其特徵在於，還包括用於將傳感器輸出分離為多個頻率成分的分頻裝置，其中參數計算裝置在每個預定的曲軸角間隔中計算出用於多個頻率成分中的每一個的多個參數值；和噪聲判斷裝置在多個頻率成分中的每一個的多個參數值的分布的特徵的基礎上判斷在多個頻率成分的每一個中的噪聲的存在。
9.如權利要求8所述的爆震判斷設備，其特徵在於所述噪聲判斷裝置計算用於多個頻率成分中的每一個的多個參數值的均值，於是產生用於多個頻率成分的多個均值；所述噪聲判斷裝置選擇多個頻率成分中的與多個均值的最大一個相聯繫的一個頻率成分；所述噪聲判斷裝置在下列中之一的基礎上判斷噪聲的存在多個參數值中的當前一個參數值與多個參數值的相對應的均值之間的比例，所述多個參數值中的當前一個參數值與多個頻率成分中的被選擇的一個相聯繫，所述多個參數值的相對應的均值與所述多個頻率成分中的被選擇的一個相聯繫，和多個參數值的方差和多個參數值的相對應的均值之間的比例，所述多個參數值的方差和所述多個頻率成分中的被選擇的一個相聯繫，所述多個參數值的相對應的均值和所述多個頻率成分中的被選擇的一個相聯繫。
10.如權利要求8所述的爆震判斷設備，其特徵在於所述噪聲判斷裝置計算用於多個頻率成分中的每一個的多個參數值的均值，於是產生用於多個頻率成分的多個均值；所述噪聲判斷裝置選擇多個頻率成分中的與所述多個頻率成分的多個參數值的當前值的最大一個相聯繫的一個頻率成分；和所述噪聲判斷裝置在下列之一的基礎上判斷噪聲的存在多個參數值的當前一個與多個參數值的相對應的均值之間的比例，所述多個參數值的當前一個與所述多個頻率成分的被選擇的一個相聯繫，所述多個參數值的相對應的均值與所述多個頻率成分的被選擇的一個相聯繫；和多個參數值的方差和多個參數值的相對應的均值之間的比例，所述多個參數值的方差與所述多個頻率成分的被選擇的一個相聯繫，所述多個參數值的相對應的均值與所述多個頻率成分的被選擇的一個相聯繫。
11.如權利要求8所述的爆震判斷設備，其特徵在於，當噪聲通過噪聲判斷裝置在多個頻率成分的至少一個中被檢測出時，爆震判斷裝置利用多個頻率成分的除了所述多個頻率成分的至少一個的其它頻率成分來執行爆震判斷。
12.如權利要求8所述的爆震判斷設備，其特徵在於所述爆震判斷裝置選擇所述多個頻率成分中的通過噪聲判斷裝置未檢測出噪聲的一個或多個頻率成分；爆震判斷裝置合成用於所述多個頻率成分的被選擇的一個或多個中的每一個的波形；和所述爆震判斷裝置在所述多個頻率成分的被選擇的一個或多個中的每一個的合成的波形的基礎上執行爆震判斷。
13.如權利要求8所述的爆震判斷設備，其特徵在於，當噪聲通過所述噪聲判斷裝置在所述多個頻率成分的至少一個中被檢測出時，所述噪聲判斷裝置阻止通過爆震判斷裝置的爆震判斷的執行。
14.如權利要求1所述的爆震判斷設備，其特徵在於所述噪聲判斷裝置識別並存儲噪聲產生曲軸角間隔，其中噪聲通過噪聲判斷裝置在所述噪聲產生曲軸角間隔中被檢測出；和之後，所述噪聲判斷裝置在噪聲產生曲軸角間隔中阻止通過爆震判斷裝置的爆震判斷的執行。
15.如權利要求1所述的爆震判斷設備，其特徵在於所述噪聲判斷裝置識別並存儲發動機的噪聲產生運行狀態，其中噪聲通過噪聲判斷裝置在所述噪聲產生運行狀態中被檢測出；和之後，所述噪聲判斷裝置在噪聲產生運行狀態中阻止通過爆震判斷裝置的爆震判斷的執行。
16.如權利要求1所述的爆震判斷設備，其特徵在於所述噪聲判斷裝置識別並存儲發動機的噪聲產生運行狀態，其中噪聲通過所述噪聲判斷裝置在所述噪聲產生運行狀態中被檢測出；和之後，所述噪聲判斷裝置在噪聲產生運行狀態中阻止發動機的點火正時的反饋控制，所述反饋控制在爆震判斷裝置的爆震判斷的結果的基礎上被執行。
17.如權利要求1所述的爆震判斷設備，其特徵在於所述噪聲判斷裝置識別並存儲發動機的噪聲產生運行狀態，其中噪聲通過所述噪聲判斷裝置在所述噪聲產生運行狀態中被檢測出；和之後，所述噪聲判斷裝置在噪聲產生運行狀態中通過延遲點火正時修正發動機的點火正時。
全文摘要
對於每個預定的曲軸角間隔，爆震傳感器的輸出通過多個帶通濾波器被分成多個頻率成分，並且每個頻率成分的峰值被提取。然後，對於每個頻率成分，峰值的均值和方差被計算出來。計算得到的均值的最大的一個被選擇，並且相對應的頻率成分被選擇，所述相對應的頻率成分與所述最大的均值相聯繫。然後在所選擇的頻率成分的方差和相對應的均值之間的比例的基礎上，可以判斷噪聲是否存在。如果噪聲在頻率成分的任何一個中被檢測出，爆震判斷的執行可被阻止，或者根據爆震判斷的結果的點火正時反饋可被阻止，或者點火正時可以通過延遲點火正時而被修正。
文檔編號F02D45/00GK1789698SQ200510129579
公開日2006年6月21日 申請日期2005年12月14日 優先權日2004年12月14日
發明者竹村優一, 金子理人, 笠島健司 申請人:株式會社電裝, 豐田自動車株式會社