專利名稱：用于確定內(nèi)燃機(jī)中爆震的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
1本發(fā)明涉及用于確定內(nèi)燃機(jī)中爆震的設(shè)備和方法，尤其涉及基于內(nèi)燃 機(jī)的振動(dòng)波形來確定是否發(fā)生了爆震的技術(shù)。
背景技術(shù)：
2已經(jīng)提出了各種方法用于檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)中發(fā)生的爆震。例如， 一種技術(shù) 在內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)幅度大于閾值時(shí)判定為發(fā)生了爆震。但是存在這樣的情 況在噪聲(例如在進(jìn)氣門或排氣門關(guān)閉時(shí)發(fā)生的振動(dòng))的幅度大于閾值 而并未發(fā)生爆震。在這種情況下，盡管并未發(fā)生爆震，但可能錯(cuò)誤地判定 為發(fā)生了爆震。因此，已經(jīng)提出了一種技術(shù)，根據(jù)振動(dòng)波形來確定是否發(fā) 生了爆震，以考慮發(fā)生振動(dòng)的曲軸轉(zhuǎn)角除了幅度之外的特性，以及阻尼 率。
3日本專利申請(qǐng)公開No.2005-330954公開了一種用于內(nèi)燃機(jī)的爆震判定 設(shè)備，其使用振動(dòng)波形來精確地判定是否發(fā)生了爆震。日本專利申請(qǐng)公開 No.2005-330954中公開的爆震判定設(shè)備包括曲軸轉(zhuǎn)角檢測(cè)單元，用于檢 測(cè)內(nèi)燃機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)角；振動(dòng)檢測(cè)單元，用于檢測(cè)與內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)幅度有關(guān) 的值；波形檢測(cè)單元，用于根據(jù)用與振動(dòng)幅度有關(guān)的值除以所檢測(cè)到的與 振動(dòng)幅度有關(guān)的值中最大的一個(gè)值所確定的值，來檢測(cè)預(yù)定曲軸轉(zhuǎn)角范圍 內(nèi)的內(nèi)燃機(jī)振動(dòng)波形；儲(chǔ)存單元，用于預(yù)先儲(chǔ)存內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)波形；判定 單元，用于根據(jù)所檢測(cè)到的波形與所儲(chǔ)存的波形之間的比較結(jié)果，來判定 內(nèi)燃機(jī)中是否發(fā)生了爆震。判定單元根據(jù)表示所檢測(cè)到的波形相對(duì)于所儲(chǔ) 存的波形的偏差的值來判定是否發(fā)生了爆震。表示偏差的值是通過用差異 總和除以所儲(chǔ)存的波形中的幅度對(duì)曲軸轉(zhuǎn)角積分所得的值來計(jì)算的，所述 差異總和是對(duì)于每個(gè)曲軸轉(zhuǎn)角所確定的、所檢測(cè)到的波形中的幅度與所儲(chǔ) 存中的波形中的幅度之間的每個(gè)差的總和。4對(duì)于上述文獻(xiàn)中公開的爆震判定設(shè)備，曲軸轉(zhuǎn)角檢測(cè)單元檢測(cè)內(nèi)燃機(jī) 的曲軸轉(zhuǎn)角，振動(dòng)檢測(cè)單元檢測(cè)與振動(dòng)幅度有關(guān)的值，波形檢測(cè)單元根據(jù) 與振動(dòng)幅度(強(qiáng)度)有關(guān)的值來檢測(cè)預(yù)定曲軸轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)波 形。儲(chǔ)存單元預(yù)先儲(chǔ)存內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)波形，判定單元根據(jù)所檢測(cè)到的波形 與所儲(chǔ)存的波形之間的比較結(jié)果來判定是否發(fā)生了爆震。因此，例如預(yù)先 通過實(shí)驗(yàn)等方式準(zhǔn)備并儲(chǔ)存爆震波形模型，并將爆震波形模型與所檢測(cè)到 的波形相互比較，所述爆震波形模型是發(fā)生爆震時(shí)的振動(dòng)波形。這樣能夠 判定是否發(fā)生了爆震。因此，能夠更加具體地分析發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)是否為爆 震引起的振動(dòng)。此外，除了根據(jù)振動(dòng)波形外還根據(jù)振動(dòng)幅度來判定是否發(fā) 生了爆震。因此能夠精確地判定是否發(fā)生了爆震。
5但是，日本專利申請(qǐng)公開No.2005-330954中公開的爆震判定設(shè)備檢測(cè) 通過將與振動(dòng)幅度有關(guān)的值除以其最大值進(jìn)行了歸一化的波形。因此，不 管所檢測(cè)到的幅度是大還是小，所檢測(cè)到的波形的最大幅度一直都是 "1"。這樣，即使在除以最大值之前的初始幅度較小，如果所檢測(cè)到的 波形的形狀與所儲(chǔ)存的波形的形狀相似，則表示波形偏差的值也可能是看 起來表示了爆震的值。這是出于以下原因。通過將所儲(chǔ)存的波形中的幅度 對(duì)曲軸轉(zhuǎn)角進(jìn)行積分所確定的值(即所儲(chǔ)存的波形的面積)比所檢測(cè)到的 波形幅度與所儲(chǔ)存的波形幅度之間的差更大，因此所檢測(cè)到的波形幅度與 所儲(chǔ)存的波形幅度之間的差的影響較小。因此，即使未發(fā)生爆震，也可能 錯(cuò)誤地判定為發(fā)生了爆震。

發(fā)明內(nèi)容
6本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于對(duì)內(nèi)燃機(jī)中的爆震進(jìn)行判定的設(shè)備 等，其能夠精確地判定是否發(fā)生了爆震。
7根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面， 一種用于判定內(nèi)燃機(jī)爆震的設(shè)備，包括曲 軸位置傳感器，其檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)角；爆震傳感器，其檢測(cè)所述 內(nèi)燃機(jī)的與所述曲軸轉(zhuǎn)角相關(guān)聯(lián)的振動(dòng)幅度；和操作單元。所述操作單元 根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)幅度，來檢測(cè)預(yù)定曲軸轉(zhuǎn)角區(qū)間內(nèi)的振動(dòng)波形；根 據(jù)所述檢測(cè)到的波形中的幅度與波形模型中的幅度之間的差來計(jì)算第一
18值，所述波形模型被預(yù)定為所述內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)波形基準(zhǔn)；根據(jù)從所述波形
模型中的幅度減去正基準(zhǔn)值所確定的值與從所述檢測(cè)到的波形中的幅度減
去所述基準(zhǔn)值所確定的值中的一個(gè)值來計(jì)算第二值；根據(jù)所述第一值和所 述第二值來計(jì)算第三值，并且根據(jù)所述第三值來判定所述內(nèi)燃機(jī)中是否發(fā) 生了爆震。
8通過這種構(gòu)造，對(duì)內(nèi)燃機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)幅度 與曲軸轉(zhuǎn)角相關(guān)聯(lián)地進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)曲軸轉(zhuǎn)角的預(yù)定區(qū)間中的振動(dòng)波形進(jìn)行 檢測(cè)。根據(jù)所檢測(cè)到的波形中的幅度與波形模型中的幅度之間的差來計(jì)算 第一值，所述波形模型被預(yù)定為內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)波形基準(zhǔn)。由此，所檢測(cè)到 的波形中的幅度與波形模型中的幅度之間的差可以以數(shù)值方式表示。此 外，根據(jù)從波形模型中的幅度減去正基準(zhǔn)值所確定的值與從所檢測(cè)到的波 形中的幅度減去該基準(zhǔn)值所確定的值中的一個(gè)值來計(jì)算第二值。由此，可 以在波形模型中的幅度或所檢測(cè)到的波形中的幅度的影響減小了該基準(zhǔn)值 的情況下獲得第二值。根據(jù)第一值和第二值來獲得第三值。由此，可以在 波形模型中的幅度本身或所檢測(cè)到的波形中的幅度本身的影響減小了該基 準(zhǔn)值的情況下獲得第三值，同時(shí)所檢測(cè)到的波形中的幅度與波形模型中的 幅度之間的差仍然被考慮在內(nèi)。因此，所檢測(cè)到的波形中的幅度與波形模 型中的幅度之間的差對(duì)第三值的影響可以相對(duì)增大。這樣，即使所檢測(cè)到 的波形中的幅度與波形模型中的幅度之間的差較小，所檢測(cè)到的波形中的 幅度與波形模型中的幅度之間的差也可以很大地反映在第三值中。根據(jù)第 三值來判定內(nèi)燃機(jī)中是否發(fā)生了爆震。由此，在所檢測(cè)到的波形中的幅度 與波形模型中的幅度之間的差較小、同時(shí)沒有發(fā)生爆震的情況下，可以減 少錯(cuò)誤地判定為發(fā)生了爆震的情況。因此可以提供一種用于判定內(nèi)燃機(jī)爆 震的設(shè)備，其能夠精確地判定是否發(fā)生了爆震。
9優(yōu)選地，所述檢測(cè)到的波形中的幅度與所述波形模型中的幅度之間的 差越小，所述操作單元計(jì)算出的所述第一值就越小。從所述波形模型中的 幅度減去所述基準(zhǔn)值所確定的值與從所述檢測(cè)到的波形中的幅度減去所述 基準(zhǔn)值所確定的值中的所述一個(gè)值越小，所述操作單元計(jì)算出的所述第二 值就越小。所述第一值越小，所述操作單元計(jì)算出的所述第三值就越小，所述第二值越小，所述操作單元計(jì)算出的所述第三值就越大。當(dāng)所述第三 值小于預(yù)定值時(shí)，所述操作單元判定為所述內(nèi)燃機(jī)中發(fā)生了爆震。
10通過這種構(gòu)造，計(jì)算第一值，使得所檢測(cè)到的波形中的幅度與波形模 型中的幅度之間的差越小，第一值就越小。計(jì)算第二值，使得從波形模型 中的幅度減去基準(zhǔn)值所確定的值與從所檢測(cè)到的波形中的幅度減去基準(zhǔn)值 所確定的值中的一個(gè)值越小，第二值就越小。計(jì)算第三值，使得第三值隨 著第一值的變小而變小，并隨著第二值的變小而變大。當(dāng)?shù)谌敌∮陬A(yù)定 值時(shí)，判定為內(nèi)燃機(jī)中發(fā)生了爆震。由此，根據(jù)所檢測(cè)到的波形與波形模 型之間的差跟波形模型中的幅度與基準(zhǔn)值之間的差之間的平衡，或者所檢 測(cè)到的波形與波形模型之間的差跟所檢測(cè)到的波形中的幅度與基準(zhǔn)值的差 之間的平衡，能夠判定是否發(fā)生了爆震。因此，在所檢測(cè)到的波形與波形 模型之間的差較小、同時(shí)考慮到波形模型中的幅度與基準(zhǔn)值之間的差或者 考慮到所檢測(cè)到的波形中的幅度與基準(zhǔn)值之間的差看起來沒有發(fā)生爆震的 情況下，可以作出沒有發(fā)生爆震的判定。因此可以減少雖然沒有發(fā)生爆震 去錯(cuò)誤地判定為發(fā)生了爆震的情況。
11優(yōu)選地，所述操作單元通過對(duì)每個(gè)都是每個(gè)預(yù)定曲軸轉(zhuǎn)角時(shí)所述檢測(cè) 到的波形中的幅度與所述波形模型中的幅度之間的差的各個(gè)差求和，來計(jì) 算所述第一值。
12通過這種構(gòu)造，可以通過對(duì)各個(gè)差求和來計(jì)算所述第一值，所述各個(gè) 差每個(gè)都是每個(gè)預(yù)定曲軸轉(zhuǎn)角時(shí)所檢測(cè)到的波形中的幅度與波形模型中的 幅度之間的差。
13優(yōu)選地，由所述操作單元計(jì)算出的所述第二值是下列值中的一個(gè)通 過對(duì)每個(gè)都是每個(gè)預(yù)定曲軸轉(zhuǎn)角時(shí)從所述波形模型中的幅度減去所述基準(zhǔn) 值所得的值的多個(gè)值求和而確定的值，以及通過從所述檢測(cè)到的波形中的 幅度最大值減去所述基準(zhǔn)值而獲得的值除以系數(shù)所確定的值。
14通過這種構(gòu)造，可以計(jì)算下列值之一作為第二值即，通過對(duì)每個(gè)都 是每個(gè)預(yù)定曲軸轉(zhuǎn)角時(shí)從波形模型中的幅度減去基準(zhǔn)值所得的值的多個(gè)值 求和而確定的值，以及通過從所檢測(cè)到的波形中的幅度最大值減去基準(zhǔn)值 而獲得的值除以系數(shù)所確定的值。
2015優(yōu)選地，所述操作單元用所述第一值除以所述第二值來計(jì)算所述第三 值。
16通過這種構(gòu)造，可以用第一值除以第二值來計(jì)算第三值。
17優(yōu)選地，所述基準(zhǔn)值是曲軸轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)所述檢測(cè)到的波形中的幅度最
小值，對(duì)于所述范圍計(jì)算所述檢測(cè)到的波形中的幅度與所述波形模型中的 幅度之間的差。
18通過這種構(gòu)造，要用的基準(zhǔn)值是在曲軸轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)所檢測(cè)到的波形中
的幅度最小值，所述范圍是這樣的范圍對(duì)于該范圍計(jì)算所檢測(cè)到的波形 中的幅度與波形模型中的幅度之間的差。由此，可以根據(jù)內(nèi)燃機(jī)中實(shí)際產(chǎn) 生的振動(dòng)獲得基準(zhǔn)值。因此，可以根據(jù)不同的內(nèi)燃機(jī)以及發(fā)動(dòng)機(jī)的操作狀 態(tài)來獲得基準(zhǔn)值。
19優(yōu)選地，所述基準(zhǔn)值是所述檢測(cè)到的波形中的幅度最小值。
20通過這種構(gòu)造，所檢測(cè)到的波形中的最小幅度被用作基準(zhǔn)值。由此，
可以根據(jù)內(nèi)燃機(jī)中實(shí)際產(chǎn)生的振動(dòng)獲得基準(zhǔn)值。因此，可以根據(jù)不同的內(nèi) 燃機(jī)以及發(fā)動(dòng)機(jī)的操作狀態(tài)來獲得基準(zhǔn)值。
21優(yōu)選地，所述操作單元對(duì)多個(gè)點(diǎn)火周期中檢測(cè)到的各個(gè)波形中的各個(gè)
幅度最小值進(jìn)行平滑化來設(shè)定所述基準(zhǔn)值。22通過這種構(gòu)造，多個(gè)點(diǎn)火周期中檢測(cè)到的各個(gè)波形中的各個(gè)幅度最小
值被進(jìn)行平滑化來設(shè)定基準(zhǔn)值。由此，可以根據(jù)內(nèi)燃機(jī)中實(shí)際產(chǎn)生的振動(dòng)
獲得基準(zhǔn)值。因此，可以根據(jù)不同的內(nèi)燃機(jī)以及發(fā)動(dòng)機(jī)的操作狀態(tài)來獲得
基準(zhǔn)值。
23優(yōu)選地，所述操作單元通過平滑化來設(shè)定所述基準(zhǔn)值，使得與在靠后 的點(diǎn)火周期中的幅度最小值小于靠前的點(diǎn)火周期中的幅度最小值的情況相 比，在所述靠后的點(diǎn)火周期中的幅度最小值大于所述靠前的點(diǎn)火周期中的 幅度最小值的情況下，所述靠后的點(diǎn)火周期中的幅度最小值具有更小的影 響。
24通過這種構(gòu)造，在靠后的點(diǎn)火周期中的幅度最小值大于靠前的點(diǎn)火周 期中的幅度最小值的情況下，通過平滑化來設(shè)定基準(zhǔn)值，使得與在靠后的 點(diǎn)火周期中的幅度最小值小于靠前的點(diǎn)火周期中的幅度最小值的情況相比，靠后的點(diǎn)火周期中的幅度最小值具有更小的影響。由此，可以防止基 準(zhǔn)值太大。因此，即使例如由于內(nèi)燃機(jī)的輸出軸速度高而產(chǎn)生大的機(jī)械振 動(dòng)，也可以防止基準(zhǔn)值過大。
25根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面， 一種用于判定內(nèi)燃機(jī)爆震的設(shè)備包括曲 軸位置傳感器，其檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)角；爆震傳感器，其檢測(cè)所述 內(nèi)燃機(jī)的與所述曲軸轉(zhuǎn)角相關(guān)聯(lián)的振動(dòng)幅度；和操作單元。所述操作單元 根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)幅度，來檢測(cè)預(yù)定曲軸轉(zhuǎn)角區(qū)間內(nèi)的振動(dòng)波形；根 據(jù)多個(gè)點(diǎn)火周期中檢測(cè)到的各個(gè)波形中的各個(gè)幅度來設(shè)定波形模型中的幅 度，所述波形模型是所述內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)波形的基準(zhǔn)；根據(jù)所述檢測(cè)到的波 形中的幅度與所述波形模型中的幅度之間的差來計(jì)算第一值；根據(jù)所述波 形模型中的幅度來計(jì)算第二值；根據(jù)所述第一值和所述第二值來計(jì)算第三 值；并且根據(jù)所述第三值來判定所述內(nèi)燃機(jī)中是否發(fā)生了爆震。
26通過這種構(gòu)造，對(duì)內(nèi)燃機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)幅 度與曲軸轉(zhuǎn)角相關(guān)聯(lián)地進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)振動(dòng)幅度，對(duì)曲軸轉(zhuǎn)角的預(yù)定區(qū)間 中的振動(dòng)波形進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)多個(gè)點(diǎn)火周期中檢測(cè)到的各個(gè)波形中的各個(gè) 幅度來設(shè)定波形模型中的幅度，所述波形模型是內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)波形的基 準(zhǔn)。由此，例如，在對(duì)各個(gè)波形中此前檢測(cè)到的幅度進(jìn)行了分析、因而這 些幅度之一可以看作是由于爆震而發(fā)生了的振動(dòng)幅度時(shí)，可以將該幅度設(shè) 定為波形模型中的幅度最大值。因此，在所檢測(cè)到的波形中的最大幅度較 小的情況下，可以使所檢測(cè)到的波形的幅度與波形模型中的幅度之間的差 較大。根據(jù)所檢測(cè)到的波形中的幅度與波形模型中的幅度之間的差來計(jì)算 第一值。此外，根據(jù)波形模型中的幅度來計(jì)算第二值。此外，根據(jù)第一值 和第二值來計(jì)算第三值。由此，在所檢測(cè)到的波形中的最大幅度較小的情 況下，可以獲得受到所檢測(cè)到的波形與波形模型之間的差很大影響的第三 值。根據(jù)第三值來判定內(nèi)燃機(jī)中是否發(fā)生了爆震。由此，可以減少盡管沒 有發(fā)生爆震，卻錯(cuò)誤地判定為發(fā)生了爆震的情況。因此可以提供一種用于 判定內(nèi)燃機(jī)爆震的設(shè)備，其能夠精確地判定是否發(fā)生了爆震。
27優(yōu)選地，所述操作單元根據(jù)所述多個(gè)點(diǎn)火周期中檢測(cè)到的各個(gè)波形中 的各個(gè)幅度最大值來設(shè)定所述波形模型中的幅度最大值。28通過這種構(gòu)造，根據(jù)多個(gè)點(diǎn)火周期中檢測(cè)到的各個(gè)波形中的各個(gè)幅度 最大值來設(shè)定波形模型中的幅度最大值。由此，根據(jù)此前檢測(cè)到的各個(gè)波 形的各個(gè)最大幅度，可以把看起來是由爆震造成的振動(dòng)幅度的任何幅度設(shè) 定為波形模型中的最大幅度值。因此，在所檢測(cè)到的波形中的最大幅度較 小的情況下，也可以在所檢測(cè)到的波形中的幅度與波形模型中的幅度之間 清楚地識(shí)別出差別。
29優(yōu)選地，所述操作單元將所述波形模型中的幅度最大值設(shè)定為通過將
所述最大值的標(biāo)準(zhǔn)偏差與系數(shù)的乘積加到所述最大值的中間值而確定的 值。
30通過這種構(gòu)造，通過將最大值的標(biāo)準(zhǔn)偏差與一系數(shù)的乘積加到最大值 的中間值而確定的值被設(shè)定為波形模型中的幅度最大值。這是因?yàn)橥ㄟ^將 最大值的標(biāo)準(zhǔn)偏差與一系數(shù)的乘積加到最大值的中間值而確定的值可以看 作是爆震造成的振動(dòng)幅度。由此，在所檢測(cè)到的波形中的最大幅度較小的 情況下，也可以在所檢測(cè)到的波形中的幅度與波形模型中的幅度之間清楚 地識(shí)別出差別。
31優(yōu)選地，所述操作單元通過將所述檢測(cè)到的波形中的幅度與所述波形 模型中的幅度之間的各個(gè)差相加來計(jì)算所述第一值；通過將所述波形模型 中的幅度相加來計(jì)算所述第二值；用所述第一值除以所述第二值來計(jì)算所 述第三值；并且在所述第三值小于預(yù)定值時(shí)判定為所述內(nèi)燃機(jī)中發(fā)生了爆 震。
32通過這種構(gòu)造，通過將所檢測(cè)到的波形中的幅度與波形模型中的幅度 之間的各個(gè)差相加來計(jì)算第一值。通過將波形模型中的幅度相加來計(jì)算第 二值。用第一值除以第二值來計(jì)算第三值。在第三值小于預(yù)定值時(shí)判定為 內(nèi)燃機(jī)中發(fā)生了爆震。由此，可以根據(jù)所檢測(cè)到的波形中的幅度與波形模 型中的幅度之間的各個(gè)差的總和對(duì)波形模型中的幅度的總和的比率來判定 是否發(fā)生了爆震。因此，在所檢測(cè)到的波形中的幅度與波形模型中的幅度 之間的差較小、同時(shí)考慮到波形模型中的幅度看起來沒有發(fā)生爆震的情況 下，可以正確地判定為沒有發(fā)生爆震。相反，在所檢測(cè)到的波形中的幅度 與波形模型中的幅度之間的差較大、同時(shí)考慮到波形模型中的幅度看起來
23發(fā)生了爆震的情況下，也可以正確地判定為發(fā)生了爆震。這樣可以減少錯(cuò) 誤的判定。
33根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面， 一種用于判定內(nèi)燃機(jī)爆震的設(shè)備包括曲 軸位置傳感器，其檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)角；爆震傳感器，其檢測(cè)所述
內(nèi)燃機(jī)的與所述曲軸轉(zhuǎn)角相關(guān)聯(lián)的振動(dòng)幅度；和操作單元。所述操作單元 根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)幅度，來檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角的第一區(qū)間中的振動(dòng)波形； 根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)來設(shè)定曲軸轉(zhuǎn)角的第二區(qū)間；根據(jù)所述第二區(qū) 間中所述檢測(cè)到的波形中的幅度與波形模型中的幅度之間的差來計(jì)算第一 值，所述波形模型被預(yù)定為所述內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)波形基準(zhǔn)；根據(jù)所述第二區(qū) 間中所述波形模型中的幅度來計(jì)算第二值；根據(jù)所述第一值和所述第二值 來計(jì)算第三值；并且根據(jù)所述第三值來判定所述內(nèi)燃機(jī)中是否發(fā)生了爆 震。
34通過這種構(gòu)造，檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)角，并與曲軸轉(zhuǎn)角相關(guān)聯(lián)地檢測(cè) 內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)幅度。根據(jù)振動(dòng)幅度，對(duì)曲軸轉(zhuǎn)角的第一區(qū)間中的振動(dòng)波形 進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)來設(shè)定曲軸轉(zhuǎn)角的第二區(qū)間。例如，第 二區(qū)間被設(shè)定為這樣的區(qū)間其中，由爆震造成的波形的幅度(形狀)與 由內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械振動(dòng)等造成的波形的幅度之間可以清楚地區(qū)分出差別。根 據(jù)第二區(qū)間中所檢測(cè)到的波形中的幅度與波形模型中的幅度之間的差來計(jì) 算第一值，所述波形模型被預(yù)定為內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)波形基準(zhǔn)。由此可以獲得 第一值，其中，由爆震造成的波形的幅度與由內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械振動(dòng)等造成的 波形的幅度之間可以清楚地區(qū)分出差別。此外，根據(jù)第二區(qū)間中波形模型 中的幅度來計(jì)算第二值。根據(jù)第一值和第二值來計(jì)算第三值。由此可以獲 得第三值，其中，由爆震造成的波形的幅度與由內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械振動(dòng)等造成 的波形的幅度之間可以清楚地區(qū)分出差別。根據(jù)第三值來判定內(nèi)燃機(jī)中是 否發(fā)生了爆震。由此，可以減少盡管沒有發(fā)生爆震卻錯(cuò)誤地判定為發(fā)生了 爆震的情況。因此可以提供一種用于判定內(nèi)燃機(jī)爆震的設(shè)備，其能夠精確 地判定是否發(fā)生了爆震。
35優(yōu)選地，所述操作單元根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)數(shù)和載荷中的至少 一者來設(shè)定所述第二區(qū)間。36通過這種構(gòu)造，根據(jù)對(duì)檢測(cè)到的波形的幅度(形狀)有較大影響的內(nèi) 燃機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)數(shù)及其載荷中的至少一者來設(shè)定第二區(qū)間。由此，第二區(qū)間 可以被設(shè)定為這樣的區(qū)間其中，由爆震造成的波形的幅度與由內(nèi)燃機(jī)的 機(jī)械振動(dòng)等造成的波形的幅度之間可以清楚地區(qū)分出差別。
37優(yōu)選地，所述操作單元通過將所述第二區(qū)間中所述檢測(cè)到的波形中的
幅度與所述波形模型中的幅度之間的各個(gè)差相加來計(jì)算所述第一值；通過 將所述第二區(qū)間中所述波形模型中的幅度相加來計(jì)算所述第二值；用所述 第一值除以所述第二值來計(jì)算所述第三值；并且在所述第三值小于預(yù)定值 時(shí)判定為所述內(nèi)燃機(jī)中發(fā)生了爆震。
38通過這種構(gòu)造，通過將第二區(qū)間中所檢測(cè)到的波形中的幅度與波形模 型中的幅度之間的各個(gè)差相加來計(jì)算第一值。通過將第二區(qū)間中波形模型 中的幅度相加來計(jì)算第二值。用第一值除以第二值來計(jì)算第三值。在第三 值小于預(yù)定值時(shí)判定為內(nèi)燃機(jī)中發(fā)生了爆震。由此，可以根據(jù)所檢測(cè)到的 波形中的幅度與波形模型中的幅度之間的各個(gè)差的總和對(duì)波形模型中的幅 度的總和的比率來判定是否發(fā)生了爆震。因此，在所檢測(cè)到的波形中的幅 度與波形模型中的幅度之間的差較小、同時(shí)考慮到波形模型中的幅度看起 來沒有發(fā)生爆震的情況下，可以正確地判定為沒有發(fā)生爆震。相反，在所 檢測(cè)到的波形中的幅度與波形模型中的幅度之間的差較大、同時(shí)考慮到波 形模型中的幅度看起來發(fā)生了爆震的情況下，也可以正確地判定為發(fā)生了 爆震。這樣可以減少錯(cuò)誤的判定。
39根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面， 一種用于判定內(nèi)燃機(jī)爆震的設(shè)備包括曲 軸位置傳感器，其檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)角；爆震傳感器，其檢測(cè)所述 內(nèi)燃機(jī)的與所述曲軸轉(zhuǎn)角相關(guān)聯(lián)的振動(dòng)幅度；和操作單元。所述操作單元 根據(jù)從所述內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)幅度減去正基準(zhǔn)值所獲得的幅度，來檢測(cè)預(yù)定曲 軸轉(zhuǎn)角區(qū)間內(nèi)的振動(dòng)波形；根據(jù)所述檢測(cè)到的波形中的幅度與波形模型中 的幅度之間的差來計(jì)算第一值，所述波形模型被預(yù)定為所述內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng) 波形基準(zhǔn)；根據(jù)所述波形模型中的幅度來計(jì)算第二值；根據(jù)所述第一值和 所述第二值來計(jì)算第三值；并且根據(jù)所述第三值來判定所述內(nèi)燃機(jī)中是否 發(fā)生了爆震。
240通過這種構(gòu)造，對(duì)內(nèi)燃機(jī)的曲軸轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)幅 度與曲軸轉(zhuǎn)角相關(guān)聯(lián)地進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)從內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)幅度減去正基準(zhǔn)值 所獲得的幅度，來檢測(cè)預(yù)定曲軸轉(zhuǎn)角區(qū)間內(nèi)的振動(dòng)波形。根據(jù)所檢測(cè)到的 波形中的幅度與波形模型中的幅度之間的差來計(jì)算第一值，所述波形模型 被預(yù)定為內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)波形基準(zhǔn)。此外，根據(jù)波形模型中的幅度來計(jì)算第 二值。根據(jù)第一值和第二值來計(jì)算第三值。這里，在檢測(cè)了波形的時(shí)候， 所檢測(cè)到的波形中的幅度與波形模型中的幅度之間的差可能較大，因?yàn)榉?度被減小了基準(zhǔn)值。因此可以獲得第三值，其中所檢測(cè)到的波形中的幅度 與波形模型中的幅度之間清楚地反映了差別。根據(jù)第三值來判定內(nèi)燃機(jī)中 是否發(fā)生了爆震。由此，在所檢測(cè)到的波形的形狀類似于波形模型的形 狀、同時(shí)幅度不同的情況下，可以判定為沒有發(fā)生爆震。因此，可以減少 盡管沒有發(fā)生爆震卻錯(cuò)誤地判定為發(fā)生了爆震的情況。因此，可以提供一 種用于判定內(nèi)燃機(jī)爆震的設(shè)備，其能夠精確地判定是否發(fā)生了爆震。
41優(yōu)選地，所述操作單元通過將所述檢測(cè)到的波形中的幅度與所述波形
模型中的幅度之間的各個(gè)差相加來計(jì)算所述第一值；通過將所述波形模型 中的幅度相加來計(jì)算所述第二值；用所述第一值除以所述第二值來計(jì)算所 述第三值；并且在所述第三值小于預(yù)定值時(shí)判定為所述內(nèi)燃機(jī)中發(fā)生了爆 震。
42通過這種構(gòu)造，通過將檢測(cè)到的波形中的幅度與波形模型中的幅度之 間的各個(gè)差相加來計(jì)算第一值。通過將波形模型中的幅度相加來計(jì)算第二 值。用第一值除以第二值來計(jì)算第三值。在第三值小于預(yù)定值時(shí)判定為內(nèi) 燃機(jī)中發(fā)生了爆震。由此，可以根據(jù)所檢測(cè)到的波形中的幅度與波形模型 中的幅度之間的各個(gè)差的總和對(duì)波形模型中的幅度的總和的比率來判定是 否發(fā)生了爆震。因此，在所檢測(cè)到的波形中的幅度與波形模型中的幅度之 間的差較小、同時(shí)考慮到波形模型中的幅度看起來沒有發(fā)生爆震的情況 下，可以正確地判定為沒有發(fā)生爆震。相反，在所檢測(cè)到的波形中的幅度 與波形模型中的幅度之間的差較大、同時(shí)考慮到波形模型中的幅度看起來 發(fā)生了爆震的情況下，也可以正確地判定為發(fā)生了爆震。這樣可以減少錯(cuò) 誤的判定。


43圖1是示出了由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU控制的發(fā)動(dòng)機(jī)的示意性構(gòu)造圖，該發(fā)動(dòng) 機(jī)ECU是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的爆震判定設(shè)備。
圖2示出了發(fā)生爆震時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生的振動(dòng)的頻帶。
圖3是示出發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的(第一)控制框圖。
圖4是示出發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)波形的(第一)曲線圖。
圖5示出了發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的ROM中儲(chǔ)存的爆震波形模型。
圖6是示出將振動(dòng)波形與爆震波形模型彼此進(jìn)行比較的(第一)曲線圖。
圖7是示出將振動(dòng)波形與爆震波形模型彼此進(jìn)行比較的(第二)曲線圖。
圖8示出了發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的ROM中儲(chǔ)存的判定值V(KX)的對(duì)照?qǐng)D。 圖9是示出了由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU執(zhí)行的程序的控制結(jié)構(gòu)的流程圖，該發(fā) 動(dòng)機(jī)ECU是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的爆震判定設(shè)備。 圖IO是示出發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)波形的(第二)曲線圖。 圖ll是示出發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的(第二)控制框圖。
圖12是示出將振動(dòng)波形與爆震波形模型彼此進(jìn)行比較的(第三)曲 線圖。
圖13示出了爆震波形模型。
圖14示出了幅度值LOG(V)的頻率分布。
圖15示出了對(duì)第四頻帶D中的振動(dòng)波形的最大幅度進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換所 確定的值的頻率分布。
圖16是示出發(fā)動(dòng)機(jī)ECU執(zhí)行的程序的控制結(jié)構(gòu)的流程圖，該發(fā)動(dòng)機(jī) ECU是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的爆震判定設(shè)備。
圖17是將振動(dòng)波形與爆震波形模型彼此進(jìn)行比較的(第四)曲線圖。
圖18是示出發(fā)動(dòng)機(jī)ECU執(zhí)行的程序的控制結(jié)構(gòu)的流程圖，該發(fā)動(dòng)機(jī) ECU是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的爆震判定設(shè)備。
27圖19是示出發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)波形的(第三)曲線圖。
圖20是示出將振動(dòng)波形與爆震波形模型彼此進(jìn)行比較的(第五)曲 線圖。
圖21是示出爆震波形模型的面積S的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
44下面將參照

本發(fā)明的實(shí)施例。在下文的說明中，相同的部件 用相同的標(biāo)號(hào)表示。它們也有相同的名稱和功能。因此將不再重復(fù)其詳細(xì) 描述。
45第一實(shí)施例
46參照?qǐng)D1，下面將說明車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)100，發(fā)動(dòng)機(jī)100安裝有根據(jù)本 發(fā)明第一實(shí)施例的爆震判定設(shè)備。發(fā)動(dòng)機(jī)100設(shè)有多個(gè)氣缸。根據(jù)本實(shí)施 例的爆震判定設(shè)備是由例如發(fā)動(dòng)機(jī)ECU (電子控制單元)200所執(zhí)行的程 序來實(shí)現(xiàn)的。由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200執(zhí)行的程序可以被記錄在記錄介質(zhì)上以在 市場(chǎng)上分發(fā)，所述記錄介質(zhì)例如CD (緊湊盤片)或DVD (數(shù)字通用盤 片)。
47發(fā)動(dòng)機(jī)IOO是這樣的內(nèi)燃機(jī)其中，從空氣濾清器102抽入的空氣和 由噴射器104噴射的燃料組成的空氣燃料混合物由火花塞106點(diǎn)燃并在燃 燒室中燃燒。盡管點(diǎn)火正時(shí)被控制在使輸出轉(zhuǎn)矩最大的MBT (用于最佳 轉(zhuǎn)矩的最小提前)，但根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)100的操作狀態(tài)(例如在發(fā)生了爆震 時(shí))，點(diǎn)火正時(shí)被延遲或提前。
48當(dāng)空氣燃料混合物燃燒時(shí)，燃燒壓力將活塞108向下推動(dòng)，曲軸110 旋轉(zhuǎn)。燃燒之后的空氣燃料混合物(排氣)由三元催化劑112凈化并隨后 排放到車輛外部。被抽入發(fā)動(dòng)機(jī)100中的空氣量由節(jié)氣門114調(diào)節(jié)。
49發(fā)動(dòng)機(jī)100由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200控制。爆震傳感器300、水溫傳感器 302、被設(shè)置成面對(duì)正時(shí)轉(zhuǎn)子304的曲軸位置傳感器306、用于節(jié)氣門開啟 位置的傳感器308、車輛速度傳感器310、點(diǎn)火開關(guān)312以及空氣流量計(jì) 314連接到發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200。
50爆震傳感器300設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)100的氣缸座上。爆震傳感器300由壓
28電元件形成。爆震傳感器300響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)100的振動(dòng)而產(chǎn)生電壓。電壓 的幅度對(duì)應(yīng)于振動(dòng)的幅度。爆震傳感器300向發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200發(fā)送表示該 電壓的信號(hào)。水溫傳感器302檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)100的水套中冷卻劑的溫度，并 向發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200發(fā)送表示檢測(cè)結(jié)果的信號(hào)。51正時(shí)轉(zhuǎn)子304設(shè)置在曲軸IIO上并隨著曲軸IIO—起旋轉(zhuǎn)。正時(shí)轉(zhuǎn)子 304的外周上以預(yù)定間隔設(shè)有多個(gè)突起。曲軸位置傳感器306設(shè)置成面對(duì) 著正時(shí)轉(zhuǎn)子304的這些突起。在正時(shí)轉(zhuǎn)子304旋轉(zhuǎn)時(shí)，正時(shí)轉(zhuǎn)子304的突 起與曲軸位置傳感器306之間的氣隙改變，因而經(jīng)曲軸位置傳感器306的 線圈部分穿過的磁通量增大/減小，從而在線圈部分中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。曲軸位 置傳感器306向發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200發(fā)送表示該電動(dòng)勢(shì)的信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200根據(jù)從曲軸位置傳感器306發(fā)送的信號(hào)，來檢測(cè)曲軸110的曲軸轉(zhuǎn)角 和轉(zhuǎn)數(shù)。
52用于節(jié)氣門開啟位置的傳感器308檢測(cè)節(jié)氣門的開啟位置，并向發(fā)動(dòng) 機(jī)ECU 200發(fā)送表示檢測(cè)結(jié)果的信號(hào)。車輛速度傳感器310檢測(cè)車輪(未 示出)的轉(zhuǎn)數(shù)，并向發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200發(fā)送表示檢測(cè)結(jié)果的信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī) ECU 200根據(jù)車輪的轉(zhuǎn)數(shù)來計(jì)算車輛速度。在要使發(fā)動(dòng)機(jī)IOO起動(dòng)時(shí)，點(diǎn) 火開關(guān)312由駕駛員打開?？諝饬髁坑?jì)314檢測(cè)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)100的進(jìn)氣 量，并向發(fā)動(dòng)機(jī)ECU200發(fā)送表示檢測(cè)結(jié)果的信號(hào)。
53發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200由作為電源的輔助電池320所供應(yīng)的電能操作。發(fā)動(dòng) 機(jī)ECU 200根據(jù)從各個(gè)傳感器和點(diǎn)火開關(guān)312發(fā)送的信號(hào)以及ROM (只 讀存儲(chǔ)器)202中儲(chǔ)存的對(duì)照?qǐng)D和程序來執(zhí)行計(jì)算，并控制這些設(shè)備以使 發(fā)動(dòng)機(jī)IOO處于所需的操作狀態(tài)。
54在本實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200根據(jù)從爆震傳感器300發(fā)送的信號(hào)以 及曲軸轉(zhuǎn)角來檢測(cè)預(yù)定爆震檢測(cè)門限(從預(yù)定第一曲軸轉(zhuǎn)角至預(yù)定第二曲 軸轉(zhuǎn)角的部分)中發(fā)動(dòng)機(jī)100振動(dòng)的波形(下文中稱為"振動(dòng)波形")， 并根據(jù)所檢測(cè)到的振動(dòng)波形來判定發(fā)動(dòng)機(jī)100中是否發(fā)生了爆震。本實(shí)施 例中的爆震檢測(cè)門限是燃燒沖程中從上死點(diǎn)(0度)至90度。爆震檢測(cè)門 限不限于這種情況。
55在發(fā)生爆震時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)100中以如圖2中實(shí)線所示頻率附近的頻率產(chǎn)生振動(dòng)。由于爆震而產(chǎn)生的振動(dòng)的頻率不是恒定的，而是在特定頻帶中變 化。因此在本實(shí)施例中，如圖2所示，對(duì)第四振動(dòng)頻帶D中的振動(dòng)進(jìn)行檢
測(cè)，所述第四振動(dòng)帶D包括第一頻帶A、第二頻帶B和第三頻帶C。由于
爆震而產(chǎn)生的振動(dòng)的頻帶數(shù)目不限于三個(gè)。56參照?qǐng)D3，下面將說明發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200包括A/D
(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器400、帶通濾波器410和積分部分420。57A/D轉(zhuǎn)換器400把從爆震傳感器300發(fā)送的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信
號(hào)。帶通濾波器410只允許從爆震傳感器300發(fā)送的信號(hào)中處于第四頻帶
D中的信號(hào)通過。換言之，帶通濾波器410從由爆震傳感器310檢測(cè)的振
動(dòng)中只提取出處于第四頻帶D中的振動(dòng)。58積分部分420在曲軸轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)每隔5度對(duì)由帶通濾波器410所選擇
的信號(hào)(即振動(dòng)的幅度)進(jìn)行積分。下文中，這種積分所得的值將稱為積
分值。通過計(jì)算與曲軸轉(zhuǎn)角相關(guān)聯(lián)的積分值，如圖4所示檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)
IOO的振動(dòng)波形。
59將所檢測(cè)到的振動(dòng)波形與圖5所示發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200的ROM 202中儲(chǔ)
存的爆震波形模型進(jìn)行比較。爆震波形模型被預(yù)先形成，作為發(fā)動(dòng)機(jī)100
中發(fā)生爆震的情況下振動(dòng)波形的模型。60在爆震波形模型中，振動(dòng)的幅度以0至1范圍內(nèi)的無量綱數(shù)字的形式
表示，振動(dòng)的幅度并不是與曲軸轉(zhuǎn)角一一對(duì)應(yīng)的。換言之，對(duì)于本實(shí)施例
的爆震波形模型，盡管振動(dòng)的幅度被限定為在振動(dòng)幅度的峰值之后隨著曲
軸轉(zhuǎn)角增大而減小，但不限定振動(dòng)幅度具有峰值時(shí)的具體曲軸轉(zhuǎn)角。61本實(shí)施例中的爆震波形模型對(duì)應(yīng)于由爆震造成的振動(dòng)的幅度達(dá)到峰值
之后的預(yù)定曲軸轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)的振動(dòng)?；蛘?，也可以儲(chǔ)存與由爆震造成的振
動(dòng)的上升沿之后的振動(dòng)對(duì)應(yīng)的爆震波形模型。62根據(jù)由實(shí)驗(yàn)強(qiáng)制產(chǎn)生爆震時(shí)檢測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)100的振動(dòng)波形，來預(yù)先
形成和儲(chǔ)存爆震波形模型。63爆震波形模型是用這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)100 (下文中稱為"中間(median)
特性發(fā)動(dòng)機(jī)")來形成的所述發(fā)動(dòng)機(jī)100的尺寸以及爆震傳感器300的
輸出值是尺寸容限和爆震傳感器300的輸出值容限的中間值。換言之，爆震波形模型是在中間特性發(fā)動(dòng)機(jī)中強(qiáng)制產(chǎn)生爆震的情況下的振動(dòng)波形。形 成爆震波形模型的方法不限于這種，也可以通過模擬來形成該模型。
64在將檢測(cè)到的波形與爆震模型進(jìn)行比較時(shí)，如圖6所示，將歸一化的
波形與爆震波形模型相互比較。這里，歸一化的意思是，例如通過將各個(gè)
積分值除以所檢測(cè)到的振動(dòng)波形的最大積分值，來將振動(dòng)的幅度表示為0
至l范圍內(nèi)的無量綱數(shù)字。但是，歸一化的方法不限于這種。
65在本實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200計(jì)算相關(guān)系數(shù)K，相關(guān)系數(shù)K表示歸 一化振動(dòng)波形與爆震波形模型的相似程度(表示歸一化振動(dòng)波形和爆震波 形模型相對(duì)于彼此的偏差)。在振動(dòng)幅度成為歸一化振動(dòng)波形中最大值的 正時(shí)與振動(dòng)幅度成為爆震波形模型中最大值的正時(shí)同步的狀態(tài)下，對(duì)于每 個(gè)曲軸轉(zhuǎn)角(每隔5度的曲軸轉(zhuǎn)角)計(jì)算歸一化振動(dòng)波形中的幅度與爆震 波形模型中的幅度之間的差(偏差量)的絕對(duì)值，從而計(jì)算相關(guān)系數(shù)K。 或者，也可以每隔不是5度的其他曲軸轉(zhuǎn)角，來計(jì)算振動(dòng)波形中的幅度與 爆震波形模型中的幅度之間的差的絕對(duì)值。
66這里，假定對(duì)于各個(gè)曲軸轉(zhuǎn)角，歸一化振動(dòng)波形中的幅度與爆震波形 模型中的幅度之間的差的絕對(duì)值為AS(I) (I為自然數(shù))。如圖7中的斜線 所示，假定對(duì)于各個(gè)曲軸轉(zhuǎn)角的差異總和為S，每個(gè)所述差異是爆震波形 模型中的振動(dòng)幅度與正的基準(zhǔn)值之間的差，即與等于或大于該基準(zhǔn)值的幅 度對(duì)應(yīng)的爆震波形模型的面積為S。則相關(guān)系數(shù)K由以下等式來計(jì)算
K=(S-SAS(I))/S ... (1) 其中ZAS(I)為對(duì)于將振動(dòng)波形與爆震波形模型相互比較時(shí)所處的曲軸轉(zhuǎn)角 的AS(I)的總和。作為計(jì)算爆震波形模型的面積S所用的基準(zhǔn)值，使用對(duì)振 動(dòng)波形中的幅度與爆震波形模型中的幅度之間的差進(jìn)行計(jì)算所針對(duì)的曲軸 轉(zhuǎn)角范圍中振動(dòng)波形的幅度最小值。只要該基準(zhǔn)值為正，就可以使用所檢 測(cè)到的振動(dòng)波形中幅度的最小值，即爆震檢測(cè)門限中的幅度最小值?；?者，也可以使用除了振動(dòng)波形中幅度最小值之外的值。計(jì)算相關(guān)系數(shù)K的 方法不限于這種。
67發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200還根據(jù)積分值的最大值(峰值)來計(jì)算表示振動(dòng)幅度 的爆震幅度N。假定積分值的最大值為P，而表示不發(fā)生爆震的情況下發(fā)動(dòng)機(jī)100振動(dòng)幅度的值為BGL (背景水平)，則由等式N二P/BGL來計(jì)算 爆震幅度N。這里，BGL是預(yù)先例如通過模擬或?qū)嶒?yàn)而確定的，并儲(chǔ)存在 ROM 202中。計(jì)算爆震幅度N的方法不限于這種。
68在本實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200將計(jì)算出的爆震幅度N與ROM 202 中儲(chǔ)存的判定值V(KX)相互比較，還將所檢測(cè)到的波形與所儲(chǔ)存的爆震波 形模型相互比較。然后，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200對(duì)于每個(gè)點(diǎn)火周期確定發(fā)動(dòng)機(jī) 100中是否發(fā)生了爆震。
69如圖8所示，對(duì)于各個(gè)區(qū)域以對(duì)照?qǐng)D的形式儲(chǔ)存判定值V(KX)，所述 各個(gè)區(qū)域是根據(jù)由參數(shù)表示的操作狀態(tài)來劃分的，所述參數(shù)是發(fā)動(dòng)機(jī)速度 NE和進(jìn)氣量KL。在本實(shí)施例中，對(duì)于每個(gè)氣缸設(shè)置了九個(gè)區(qū)域，這些區(qū) 域劃分如下低速(NE<NE(1));中速(NE(1)SNE<NE(2));高速 (NE(2)SNE);低載荷(KL<KL(1));中等載荷(KL(1)SKL<KL(2))和 高載荷(KL(2)《L)。區(qū)域的數(shù)目不限于這種情況。也可以用除了發(fā)動(dòng)機(jī) 速度NE和進(jìn)氣量KL之外的參數(shù)來劃分這些區(qū)域。
70參照?qǐng)D9，下面將說明由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200執(zhí)行的程序的控制結(jié)構(gòu)，發(fā) 動(dòng)機(jī)ECU 200是根據(jù)本實(shí)施例的爆震判定設(shè)備，以對(duì)于各個(gè)點(diǎn)火周期判定 是否發(fā)生了爆震，從而控制點(diǎn)火正時(shí)。
71在步驟100 (下文中，"步驟"將簡(jiǎn)寫為"S")，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200 根據(jù)從曲軸位置傳感器306發(fā)送的信號(hào)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE，并根據(jù)從空 氣流量計(jì)314發(fā)送的信號(hào)檢測(cè)進(jìn)氣量KL。
72在S102，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200根據(jù)從爆震傳感器300發(fā)送的信號(hào)檢測(cè)發(fā) 動(dòng)機(jī)100的振動(dòng)幅度。振動(dòng)幅度以爆震傳感器300的輸出電壓值的形式表 示。振動(dòng)幅度可以以與爆震傳感器300的輸出電壓值對(duì)應(yīng)的值的形式來表 示。在燃燒沖程中從上死點(diǎn)至90度(曲軸轉(zhuǎn)角為90度)的范圍內(nèi)檢測(cè)該 幅度。
73在S104，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200把對(duì)于曲軸轉(zhuǎn)角每隔5度(每5度)的爆 震傳感器300輸出電壓值(表示各個(gè)振動(dòng)幅度的值)進(jìn)行積分來計(jì)算值 (積分值)。通過計(jì)算積分值，來檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)100的振動(dòng)波形。74在S106，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200在發(fā)動(dòng)機(jī)100的振動(dòng)波形的積分值中確定200780024045.0
最大積分值(峰值P)。
75在S108,發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)100的振動(dòng)波形進(jìn)行歸一化。這 里，歸一化表示例如通過將各個(gè)積分值除以所計(jì)算出的峰值來將振動(dòng)幅度 表示為0至1范圍內(nèi)的無量綱數(shù)字。
76在SI 10，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200對(duì)與峰值P對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角和與爆震波形 模型中最大振動(dòng)幅度對(duì)應(yīng)的正時(shí)(曲軸轉(zhuǎn)角)匹配，并計(jì)算相關(guān)系數(shù)K。 在SI 12，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200將峰值P除以BL來計(jì)算爆震幅度N。
77在SI 14，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200判定相關(guān)系數(shù)K是否大于閾值K(O)以及爆 震幅度N是否大于判定值V(KX)。在相關(guān)系數(shù)K大于閾值K(O)并且爆震 幅度N大于判定值V(KX)時(shí)(S114為"是")，處理前進(jìn)到S116。否則 (S114為"否")，處理前進(jìn)到S120。
78這里，上述等式(1)可以改寫為 K=l-SAS(I)/S …(2)
79等式(2)可以進(jìn)一步改寫為 SAS(I)/S=1-K …(3) 因此，相關(guān)系數(shù)K大于閾值K(0)的情況與SAS(I)/S小于1-K(0)的情況是一 樣的。
80在S116，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200判定為發(fā)生了爆震。在S118，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU
200將點(diǎn)火正時(shí)延遲。81在S120，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200判定為未發(fā)生爆震。在S122，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU
200將點(diǎn)火正時(shí)提前。82下面根據(jù)上述構(gòu)造和流程圖，對(duì)作為根據(jù)本實(shí)施例的爆震判定設(shè)備的
發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200的操作進(jìn)行說明。83在發(fā)動(dòng)機(jī)IOO運(yùn)行時(shí)，根據(jù)從曲軸位置傳感器306發(fā)送的信號(hào)來檢測(cè)
發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE并根據(jù)從空氣流量計(jì)314發(fā)送的信號(hào)來檢測(cè)進(jìn)氣量KL (S100)。還根據(jù)從爆震傳感器300發(fā)送的信號(hào)來檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)100的振動(dòng)
幅度(S102)。
84在燃燒沖程中的上死點(diǎn)與90度之間，每隔5度計(jì)算積分值 (S104)。由此檢測(cè)到如圖4所示發(fā)動(dòng)機(jī)100的上述振動(dòng)波形。
385由于用每隔5度的積分值來檢測(cè)振動(dòng)波形，所以可以檢測(cè)抑制了細(xì)微 幅度變化的爆震波形。因此，容易將所檢測(cè)到的振動(dòng)波形與爆震波形模型 相互比較。
86根據(jù)所計(jì)算出的積分值，來確定發(fā)動(dòng)機(jī)100的振動(dòng)波形中積分值的峰 值P (S106)。
87發(fā)動(dòng)機(jī)100的振動(dòng)波形中的積分值被除以所確定的峰值P來對(duì)振動(dòng)波 形進(jìn)行歸一化(S108)。通過這種歸一化，振動(dòng)波形中的振動(dòng)幅度由0至 1范圍內(nèi)的無量綱數(shù)字表示。因此，不管振動(dòng)的幅度如何，都可以將振動(dòng) 波形與爆震波形模型相互比較。因此，不需要儲(chǔ)存與振動(dòng)幅度相關(guān)聯(lián)的許 多振動(dòng)波形，因此可以容易地準(zhǔn)備爆震波形模型。
88將歸一化振動(dòng)波形中振動(dòng)幅度為最大幅度的正時(shí)與爆震波形模型中振 動(dòng)幅度為最大幅度的正時(shí)進(jìn)行匹配(參見圖6)。在這種狀態(tài)下，計(jì)算相 關(guān)系數(shù)K (S110)。
89這樣，所檢測(cè)到的振動(dòng)波形與爆震波形模型之間的相似程度可以以數(shù) 字形式表示并因而得到客觀的判定。此外，通過將振動(dòng)波形與爆震波形模 型進(jìn)行比較，可以根據(jù)振動(dòng)行為(例如振動(dòng)的衰減趨勢(shì))來分析振動(dòng)是否 是由爆震造成的。
90此外，通過將峰值P除以BGL，來計(jì)算爆震幅度N (S112)。因此， 根據(jù)振動(dòng)幅度，可以更具體地分析發(fā)動(dòng)機(jī)100的振動(dòng)是否是由爆震造成 的。
91在相關(guān)系數(shù)K大于閾值K(0)并且爆震幅度N大于判定值V(KX)時(shí) (S114為"是")，判定為發(fā)生了爆震(S116)并將點(diǎn)火正時(shí)延遲 (S118)。這樣，爆震的發(fā)生受到抑制。92在相關(guān)系數(shù)K不大于閾值K(0)或者爆震幅度N不大于判定值V(KX) 時(shí)(S114為"否")，判定為未發(fā)生爆震(S120)并將點(diǎn)火正時(shí)提前 (S122)。這樣，將爆震幅度N與判定值V(KX)進(jìn)行比較以確定各個(gè)點(diǎn)火 周期中是否發(fā)生了爆震并相應(yīng)地將點(diǎn)火正時(shí)延遲或提前。93通過上述方式，作為本實(shí)施例中爆震判定設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU通過用 各個(gè)差異的絕對(duì)值A(chǔ)S(I)的總和i:AS(I)除以與等于和大于基準(zhǔn)值的幅度對(duì)應(yīng)
34的爆震波形模型面積S所確定的值來判定是否發(fā)生了爆震，每個(gè)所述差異 是對(duì)于每個(gè)曲軸轉(zhuǎn)角的振動(dòng)波形中的幅度與爆震波形模型中的幅度之間的 差。這樣，在對(duì)是否發(fā)生了爆震作出判定時(shí)，可以通過基準(zhǔn)值來減小爆震 波形模型中幅度本身的影響。因此，在對(duì)是否發(fā)生了爆震作出判定時(shí)，振 動(dòng)波形與爆震波形模型之間的差的影響可以相對(duì)增大。因而，在振動(dòng)波形 中的幅度與爆震波形模型中的幅度之間的差較小同時(shí)并未發(fā)生爆震的情況 下，錯(cuò)誤地判定為發(fā)生了爆震的發(fā)生情況可以減少。94第二實(shí)施例
95下面將說明本發(fā)明的第二實(shí)施例。這種實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之 處在于不使用爆震波形模型的面積計(jì)算相關(guān)系數(shù)K。對(duì)于其他要素和流程 圖，第二實(shí)施例與第一實(shí)施例一樣。各個(gè)功能也彼此相同。因此這里將不 再重復(fù)其詳細(xì)說明。
96在這種實(shí)施例中，相關(guān)系數(shù)K計(jì)算如下。 K=(N-S(AS(I)/D))/N ... (4) 這里，N為計(jì)算出的振動(dòng)波形中的幅度與爆震波形模型中的幅度之間的各 個(gè)差的絕對(duì)值A(chǔ)S(I)的數(shù)目。就是說，在計(jì)算了 "9"個(gè)絕對(duì)值A(chǔ)S(I)時(shí)，N 為9 (N=9)。
97D為表示可允許AS(I)的可允許值?？稍试S值D是通過從振動(dòng)波形中幅 度的最大值減去正的基準(zhǔn)值，并將所得的值除以預(yù)定系數(shù)(例如"3") 來確定的。作為計(jì)算可允許值D所用的基準(zhǔn)值，如圖10所示使用振動(dòng)波 形中幅度的最小值。只要基準(zhǔn)值是正值，也可以使用振動(dòng)波形中除了最小 幅度以外的任何值。或者，也可以通過將振動(dòng)波形中的幅度除了最大值之 外的任何值與基準(zhǔn)值之間的差除以預(yù)定系數(shù)來計(jì)算可允許值D。計(jì)算相關(guān) 系數(shù)K的方法不限于這種。
98計(jì)算可允許值D所用的系數(shù)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)100的速度而改變。例如，發(fā) 動(dòng)機(jī)100的速度越高，就使系數(shù)越大。這樣，發(fā)動(dòng)機(jī)100的速度越高，就 可以使可允許值D越小。S(AS(I)/D)是用AS(I)除以可允許值D所確定的各 個(gè)值的總和。
99上述等式(4)可以改寫如下Z(AS(I)/D)=Nx(l—K) ... (5)
100此外，等式(5)還可以表示如下。 SAS(I)/D=Nx(l-K)…(6) 因此在本實(shí)施例中，相關(guān)系數(shù)K大于閾值K(0)的情況與SAS(I)/D小于 Nx(l-K(O))的情況是一樣的。
101通過上述方式，作為本實(shí)施例中爆震判定設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)用 SAS(I)除以可允許值D所確定的值來對(duì)是否發(fā)生了爆震進(jìn)行判定，其中 SAS(I)是對(duì)于各個(gè)曲軸轉(zhuǎn)角，振動(dòng)波形中的幅度與爆震波形模型中的幅度 之間的各個(gè)差的絕對(duì)值A(chǔ)S(I)的總和?？稍试S值D是通過從振動(dòng)波形中的最 大值減去基準(zhǔn)值并將所得的差除以系數(shù)來計(jì)算的。由此，同樣可獲得與第 一實(shí)施例中類似的效果。此外，由于不使用爆震波形模型的面積S，所以 相關(guān)系數(shù)K中可以反映出振動(dòng)波形與爆震波形模型之間差異的更大影響。 因此，在振動(dòng)波形中的幅度與爆震波形模型中的幅度之間的差較小而并未 發(fā)生爆震的情況下，可以減少錯(cuò)誤地判定為發(fā)生了爆震的情況。
102第三實(shí)施例
103下面將說明本發(fā)明的第三實(shí)施例。這種實(shí)施例與第二實(shí)施例的不同之 處在于使用了稱為指數(shù)平滑化的平滑方法來對(duì)多個(gè)點(diǎn)火周期中檢測(cè)到的振 動(dòng)波形中的各個(gè)最小幅度進(jìn)行平滑化，從而設(shè)定基準(zhǔn)值。對(duì)于其他要素以 及例如計(jì)算相關(guān)系數(shù)K的方法，第三實(shí)施例與第二實(shí)施例是一樣的。因此 這里將不再重復(fù)其詳細(xì)描述。
104在這種實(shí)施例中，使用下列的等式(7)或等式(8)來計(jì)算(設(shè)定) 基準(zhǔn)值，以對(duì)多個(gè)點(diǎn)火周期中此前檢測(cè)到的各個(gè)振動(dòng)波形中的幅度最小值 進(jìn)行平滑化。在下面的等式(7)和(8)中，RV(i)表示最近的點(diǎn)火周期中 計(jì)算出的基準(zhǔn)值，RV(i-l)表示此前點(diǎn)火周期中計(jì)算出的基準(zhǔn)值，MIN(i-l) 表示此前點(diǎn)火周期中檢測(cè)到的振動(dòng)波形中的幅度最小值，X和Y (Y>X) 是系數(shù)。
RV(i)=RV(i - 1)+Xx(MIN(i - l)-RV(i - l))…(7) RV(i)=RV(i - 1)+Yx(MIN(i - 1)-RV(i -1)) ... (8)105當(dāng)此前(前一個(gè))點(diǎn)火周期中檢測(cè)到的振動(dòng)波形中的幅度最小值大于再前點(diǎn)火周期中檢測(cè)到的振動(dòng)波形中的幅度最小值時(shí)，使用等式(7)來 設(shè)定基準(zhǔn)值。
106當(dāng)此前點(diǎn)火周期中檢測(cè)到的振動(dòng)波形中的幅度最小值小于再前點(diǎn)火周
期中檢測(cè)到的振動(dòng)波形中的幅度最小值時(shí)，使用等式(8)來設(shè)定基準(zhǔn)值。
107換言之，在靠后的點(diǎn)火周期中檢測(cè)到的振動(dòng)波形中的幅度最小值大于
靠前的點(diǎn)火周期中檢測(cè)到的振動(dòng)波形中的幅度最小值時(shí)，通過執(zhí)行平滑化 來設(shè)定基準(zhǔn)值，使得與靠后的點(diǎn)火周期中的最小值小于靠前的點(diǎn)火周期中 檢測(cè)的最小值的情況相比，給靠后的點(diǎn)火周期中檢測(cè)到的振動(dòng)波形中的幅 度最小值造成更小的影響。
108這樣，基準(zhǔn)值可以被設(shè)定為逐漸改變的基準(zhǔn)值。尤其是，基準(zhǔn)值可以 被設(shè)定成不容易大的基準(zhǔn)值。因此，即使例如由于高發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE而造 成大的機(jī)械振動(dòng)發(fā)生，也可以防止基準(zhǔn)值變得過大。
109這里，平滑化方法不限于上述方法?？梢岳煤?jiǎn)單的移動(dòng)平均或者低 通濾波器等方式來對(duì)幅度最小值進(jìn)行平滑化。
110第四實(shí)施例
111下面將說明本發(fā)明的第四實(shí)施例。這種實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之 處在于檢測(cè)到的振動(dòng)波形不受到歸一化，以及根據(jù)檢測(cè)到的振動(dòng)波形中的 幅度最大值來設(shè)定爆震波形模型中的幅度最大值。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)100的構(gòu) 造，第四實(shí)施例與第一實(shí)施例一樣。因此這里將不再重復(fù)其詳細(xì)描述。
112如上所述，在爆震發(fā)生時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)100中以指定頻率發(fā)生振動(dòng)。如果 在較寬的頻帶中檢測(cè)到振動(dòng)，則所檢測(cè)到的振動(dòng)更可能包括噪聲(例如由 缸內(nèi)噴射器或進(jìn)氣門/排氣門落座造成的振動(dòng))而不是爆震造成的振動(dòng)。
113相反，如果在較窄的頻帶中檢測(cè)到振動(dòng)，則可以抑制所檢測(cè)到的振動(dòng) 的幅度中包括的任何噪聲成分，而從振動(dòng)波形中除去特征成分(例如發(fā)生 振動(dòng)的正時(shí)及其阻尼率)。在此情況下，即使振動(dòng)確實(shí)是由于噪聲成分， 也會(huì)檢測(cè)到不包括噪聲成分的振動(dòng)波形，即與發(fā)生爆震時(shí)檢測(cè)到的振動(dòng)波 形類似的振動(dòng)波形。因此在這種情況下，難以根據(jù)振動(dòng)波形將爆震造成的 振動(dòng)與噪聲造成的振動(dòng)區(qū)分開來。114因此在這種實(shí)施例中，在第一頻帶A、第二頻帶B和第三頻帶C中檢
測(cè)振動(dòng)以精確地捕捉專屬于爆震的振動(dòng)，所述第一頻帶A、第二頻帶B和
第三頻帶C被設(shè)定為具有較小的帶寬。115另一方面，為了在發(fā)生了噪聲時(shí)考慮噪聲來判定是否發(fā)生了爆震，在
較寬的第四頻帶D中檢測(cè)振動(dòng)來捕捉噪聲，所述第四頻帶包括第一頻帶A
至第三頻帶C。
116如圖11所示，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200除了包括A/D轉(zhuǎn)換器400外，還包括
帶通濾波器(1) 431、帶通濾波器(2) 432、帶通濾波器(3) 433、帶通
濾波器(4) 434和積分部分435。117帶通濾波器(1) 431只允許從爆震傳感器300發(fā)送的信號(hào)中處于第一
頻帶A中的信號(hào)通過。換言之，利用帶通濾波器(1) 431，從由爆震傳感
器300檢測(cè)到的振動(dòng)中只提取出第一頻帶A中的振動(dòng)。118帶通濾波器(2) 432只允許從爆震傳感器300發(fā)送的信號(hào)中處于第二
頻帶B中的信號(hào)通過。換言之，利用帶通濾波器(2) 432，從由爆震傳感
器300檢測(cè)到的振動(dòng)中只提取出第二頻帶B中的振動(dòng)。119帶通濾波器(3) 433只允許從爆震傳感器300發(fā)送的信號(hào)中處于第三
頻帶C中的信號(hào)通過。換言之，利用帶通濾波器(3) 433，從由爆震傳感
器300檢測(cè)到的振動(dòng)中只提取出第三頻帶C中的振動(dòng)。120帶通濾波器(4) 434只允許從爆震傳感器300發(fā)送的信號(hào)中處于第四
頻帶D中的信號(hào)通過。換言之，利用帶通濾波器(4) 434，從由爆震傳感
器300檢測(cè)到的振動(dòng)中只提取出第四頻帶D中的振動(dòng)。121積分部分435在曲軸轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)每隔5度對(duì)由帶通濾波器(1) 431至
帶通濾波器(4) 434所選擇的信號(hào)進(jìn)行積分，即對(duì)振動(dòng)的幅度進(jìn)行積分。
對(duì)于每個(gè)頻帶計(jì)算這種積分值。122此外，第一頻帶A至第三頻帶C中計(jì)算出的積分值被與曲軸轉(zhuǎn)角相關(guān)
聯(lián)地加在一起以計(jì)算各個(gè)積分值。換言之，第一頻帶A至第三頻帶C的各
個(gè)振動(dòng)波形被合成。
123這樣，在這種實(shí)施例中，第一頻帶A至第三頻帶C的合成波形以及第 四頻帶D的振動(dòng)波形被用作發(fā)動(dòng)機(jī)100的振動(dòng)波形。第四頻帶D的振動(dòng)波形(積分值)未受到合成，而是單獨(dú)使用。
124在所檢測(cè)到的振動(dòng)波形中，第四頻帶D的振動(dòng)波形不受到歸一化，而 是被如圖12所示與爆震波形模型進(jìn)行比較。在本實(shí)施例中，根據(jù)第四頻 帶D中振動(dòng)波形的幅度(積分值)來確定爆震波形模型中的幅度。具體地 說，根據(jù)第四頻帶D的振動(dòng)波形中的幅度最大值來確定爆震波形模型中的 幅度最大值。最大值之后的阻尼率(即爆震波形模型的形狀)被預(yù)先確 定。下文中會(huì)說明設(shè)定爆震波形模型中幅度最大值的方法。
125在本實(shí)施例中，如圖13所示，通過將爆震波形模型中的振動(dòng)幅度對(duì) 曲軸轉(zhuǎn)角進(jìn)行積分來確定爆震波形模型的面積S (爆震波形模型的振動(dòng)幅 度總和)。計(jì)算相關(guān)系數(shù)K所用的等式與第一實(shí)施例中相同。
126將較寬的第四頻帶D的振動(dòng)波形與爆震波形模型進(jìn)行比較來計(jì)算相關(guān) 系數(shù)K的原因是該波形形狀比較窄的第一頻帶A至第三頻帶C的波形形 狀更精確。
127此外，根據(jù)第一頻帶A至第三頻帶C的合成波形中積分值的最大值 (峰值)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200計(jì)算表示振動(dòng)幅度的爆震幅度N。就是說，將 第一頻帶A至第三頻帶C的合成波形中積分值的最大值除以BGL來計(jì)算 爆震幅度N。
128此外，在這種實(shí)施例中，用第一頻帶A至第三頻帶C的合成波形中積 分值的最大值來對(duì)要與爆震幅度N進(jìn)行比較的判定值V(KX)進(jìn)行校正。
129為了對(duì)判定值V(KX)進(jìn)行校正，根據(jù)圖14所示頻率分布來計(jì)算爆震 判定水平V(KD)，圖14示出了幅度值LOG(V)與各個(gè)幅度值LOG(V)被檢 測(cè)到的頻率(次數(shù)，也稱為概率)之間的關(guān)系，所述幅度值LOG(V)是通 過對(duì)第一頻帶A至第三頻帶C的合成波形中積分值的最大值進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換 而確定的。
130對(duì)于以發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE和進(jìn)氣量KL為參數(shù)的各個(gè)區(qū)域計(jì)算幅度值 LOG(V)。根據(jù)計(jì)算出的幅度值LOG(V)來計(jì)算中間值V(50)，在所述中間 值V(50)處，幅度LOG(V)的頻率累積總合離最小值達(dá)到50%。此外，還 計(jì)算等于或小于中間值V(50)的幅度值LOG(V)的標(biāo)準(zhǔn)偏差cj。在本實(shí)施例 中，通過下文的計(jì)算方法對(duì)每個(gè)點(diǎn)火周期計(jì)算中間值V(50)和標(biāo)準(zhǔn)偏差cr，
39所述中間值V(50)和標(biāo)準(zhǔn)偏差d近似于根據(jù)多個(gè)幅度值LOG(V)(例如200 個(gè)周期)計(jì)算的中間值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。131如果最近檢測(cè)到的幅度值LOG(V)大于此前計(jì)算出的中間值V(50)，則 給所述此前計(jì)算出的中間值V(50)加上預(yù)定值C(l)，并將所得的值確定為 最近的中間值V(50)。相反，如果最近檢測(cè)到的幅度值LOG(V)小于此前計(jì) 算出的中間值V(50)，則從所述此前計(jì)算出的中間值V(50)減去預(yù)定值C(2) (例如C(2)與C(l)是相同的值)，來將所得的值確定為最近的中間值 V(50)。
132如果最近檢測(cè)到的幅度值LOG(V)小于此前計(jì)算出的中間值V(50)并且 大于從所述此前計(jì)算出的中間值V(50)減去此前計(jì)算出的標(biāo)準(zhǔn)偏差ci所獲得 的值，則從此前計(jì)算出的標(biāo)準(zhǔn)偏差a減去預(yù)定值C(3)的兩倍來將所得的值 確定為最近的標(biāo)準(zhǔn)偏差cf。相反，如果最近檢測(cè)到的幅度值LOG(V)大于此 前計(jì)算出的中間值V(50)或者小于從所述此前計(jì)算出的中間值V(50)減去此 前計(jì)算出的標(biāo)準(zhǔn)偏差ci所獲得的值，則給此前計(jì)算出的標(biāo)準(zhǔn)偏差ci加上預(yù)定 值C(4)(例如，C(3)與C(4)是相同的值)來將所得的值確定為當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn) 偏差ct。計(jì)算中間值V(50)和標(biāo)準(zhǔn)偏差cr的方法不限于這種。另外，中間值 V(50)和標(biāo)準(zhǔn)偏差ci的初始值可以是預(yù)先設(shè)定的值，也可以是"0"。
133使用中間值V(50)和標(biāo)準(zhǔn)偏差a來計(jì)算爆震判定水平V(KD)。如圖14 所示，系數(shù)U(l) (U(l)為常數(shù)，例如U(l)=3)與標(biāo)準(zhǔn)偏差cr的乘積被加到 中間值V(50)，所得的和是爆震判定水平V(KD)。計(jì)算爆震判定水平 V(KD)的方法不限于這種。
134幅度值LOG(V)大于爆震判定水平V(KD)的比例或比率(頻率)被確 定為爆震發(fā)生的頻率，即，對(duì)大于爆震判定水平V(KD)的幅度值LOG(V) 的數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)來確定爆震比例KC。如果爆震比例KC大于閾值KC(O)， 則判定值V(KX)被校正為減小預(yù)定的校正量，使延遲點(diǎn)火正時(shí)的頻率更 高。如果爆震比例KC小于閾值KC(O)，則判定值V(KX)被校正為增大預(yù) 定的校正量，使提前點(diǎn)火正時(shí)的頻率更高。
135系數(shù)U(l)是基于通過實(shí)驗(yàn)等方式獲得的數(shù)據(jù)和結(jié)果所獲得的系數(shù)。比 U(l)=3時(shí)的爆震判定水平V(KD)更大的幅度值LOG(V)與實(shí)際發(fā)生了爆震
40的點(diǎn)火周期中的幅度值LOG(V)基本一致。也可以使用除了 "3"之外的任
何值來作為系數(shù)U(l)。136下面將說明設(shè)定爆震波形模型中幅度最大值的方法。通過產(chǎn)生多個(gè)點(diǎn)
火周期中檢測(cè)到的第四頻帶D的振動(dòng)波形中各個(gè)幅度最大值的頻率分布，
來設(shè)定爆震波形模型中的幅度最大值。137與對(duì)第一頻帶A至第三頻帶C的合成波形中的積分值的最大值的處理
一樣，如圖15所示，對(duì)于對(duì)第四頻帶D的振動(dòng)波形中的幅度最大值進(jìn)行
對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換所確定的值產(chǎn)生頻率分布。138對(duì)于該頻率分布，系數(shù)U(2) (U(2)<U(1))與標(biāo)準(zhǔn)偏差ci的乘積被加到
中間值。所得的值被進(jìn)行反對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換，爆震波形模型中的幅度最大值被設(shè)
定為所得的值。
139參照?qǐng)D16，下面說明由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200執(zhí)行的程序的控制結(jié)構(gòu)，發(fā) 動(dòng)機(jī)ECU 200是本實(shí)施例中的爆震判定設(shè)備。下述程序以預(yù)定周期重復(fù)。 此外，與第一實(shí)施例相同的處理步驟由相同的步驟編號(hào)表示。因此這里將 不再重復(fù)其詳細(xì)描述。
140在S400，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200對(duì)于第一頻帶A至第四頻帶D各自中的振 動(dòng)，對(duì)于曲軸轉(zhuǎn)角范圍每隔5度將爆震傳感器300的輸出電壓值進(jìn)行積分 來計(jì)算積分值。這里，第一頻帶A至第三頻帶C的各個(gè)積分值被與曲軸轉(zhuǎn) 角相關(guān)聯(lián)地加在一起。即，第一頻帶A至第三頻帶C的各個(gè)振動(dòng)波形被合 成。
141在S402，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200用最近的點(diǎn)火周期中檢測(cè)到的第四頻帶D 的振動(dòng)波形中的幅度最大值(積分值)，對(duì)設(shè)定爆震波形模型中的幅度最 大值所用的頻率分布進(jìn)行更新。在S404，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200設(shè)定爆震波形 模型中的幅度最大值。
142在S406,發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200將爆震波形模型與第四頻帶D的振動(dòng)波形 相互比較，來計(jì)算相關(guān)系數(shù)K。在S408，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200將第一頻帶A 至第三頻帶C的合成波形的積分值的最大值除以BGL，來計(jì)算爆震幅度 N。
143下面將根據(jù)上述構(gòu)造和流程圖對(duì)作為本實(shí)施例中爆震判定設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200的操作進(jìn)行說明。144在燃燒沖程的上死點(diǎn)與90度之間，對(duì)于第一頻帶A至第四頻帶D各 自的振動(dòng)，每隔5度計(jì)算積分值(S400)。此外，第一頻帶A至第三頻帶 C各自計(jì)算出的積分值被與曲軸轉(zhuǎn)角相關(guān)聯(lián)地加在一起以對(duì)振動(dòng)波形進(jìn)行 合成。
145通過計(jì)算積分值，檢測(cè)到第一頻帶至第三頻帶的合成波形以及第四頻 帶D的振動(dòng)波形。在這些波形中，將第四頻帶D的振動(dòng)波形與爆震波形模 型進(jìn)行比較以計(jì)算相關(guān)系數(shù)K，在各個(gè)點(diǎn)火周期中判定是否發(fā)生爆震時(shí)使 用該系數(shù)。
146使用最近的點(diǎn)火周期中檢測(cè)到的第四頻帶D的振動(dòng)波形中的積分值的 最大值，對(duì)設(shè)定爆震波形模型中幅度最大值所用的頻率分布進(jìn)行更新 (S402)。使用該頻率分布來設(shè)定爆震波形模型中的幅度最大值 (S404)。
147因此，根據(jù)此前檢測(cè)到的第四頻帶D的振動(dòng)波形中的積分值的最大 值，任何被認(rèn)為是由爆震造成的值都可以被設(shè)定為爆震波形模型中的幅度 最大值。因此，如果第四頻帶D的振動(dòng)波形中的幅度最大值較小，則爆震 波形模型中的幅度與振動(dòng)波形中的幅度之間可以提供更大的差。
148通過將爆震波形模型與第四頻帶D的振動(dòng)波形相互比較來計(jì)算相關(guān)系 數(shù)K。此外，通過將第一頻帶A至第三頻帶C的合成波形中積分值的最大 值除以BGL來計(jì)算爆震幅度N (S408)。使用這些相關(guān)系數(shù)K和爆震幅 度N，對(duì)是否發(fā)生了爆震進(jìn)行判定。
149由上述可見，作為本實(shí)施例中爆震判定設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU使用所檢 測(cè)到的振動(dòng)波形中的幅度來設(shè)定爆震波形模型中的幅度。根據(jù)所檢測(cè)到的 振動(dòng)波形中的幅度與爆震波形模型中的幅度之間的各個(gè)差A(yù)S(I)的總合 SAS(I)除以爆震波形模型的面積S所確定的值，來計(jì)算相關(guān)系數(shù)K。該相 關(guān)系數(shù)K用來確定是否發(fā)生了爆震。因此，在檢測(cè)到的振動(dòng)波形中的幅度 最大值較小的情況下，也能夠用清楚地反映了所檢測(cè)到的振動(dòng)波形中的幅 度與爆震波形中的幅度之間的差的相關(guān)系數(shù)K來判定是否發(fā)生了爆震。因 此，在未發(fā)生爆震的情況下，可以正確地判定為未發(fā)生爆震。150第五實(shí)施例
151下面將說明本發(fā)明的第五實(shí)施例。本實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處
在于在根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)100的操作狀態(tài)所確定的比較階段中對(duì)振動(dòng)波形和爆
震波形模型進(jìn)行相互比較。本實(shí)施例中計(jì)算相關(guān)系數(shù)K的方法也與第一實(shí)
施例中計(jì)算相關(guān)系數(shù)K的方法不同。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)100的構(gòu)造，本實(shí)施例與
第一實(shí)施例彼此一樣。因此這里將不再重復(fù)其詳細(xì)描述。152下面將說明本實(shí)施例中計(jì)算相關(guān)系數(shù)K的方法。用于計(jì)算相關(guān)系數(shù)K
的等式與第一實(shí)施例中所用的等式(1)相同。153如圖17所示，在根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)100的操作狀態(tài)確定的比較階段中，對(duì)
于各個(gè)曲軸轉(zhuǎn)角，歸一化振動(dòng)波形中的幅度與爆震波形模型中的幅度之間
的各個(gè)差的絕對(duì)值A(chǔ)S(I)被加在一起。154g口，在用于計(jì)算相關(guān)系數(shù)的等式(1)中，比較階段的總和AS(I)被用
作ZAS(I)。此外，用爆震波形模型中的比較階段中的幅度進(jìn)行積分(相
力口)所確定的值作為爆震波形模型的面積S。155這里，以與第一實(shí)施例中相同的方式，對(duì)所檢測(cè)到的振動(dòng)波形的幅度(積分值)具有峰值P時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)角與爆震波形模型中振動(dòng)幅度具有最大
值時(shí)的正時(shí)進(jìn)行相互匹配，并計(jì)算相關(guān)系數(shù)K。156比較階段是例如根據(jù)用發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE和載荷作為參數(shù)的對(duì)照?qǐng)D來設(shè)
定的。在發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE小于閾值時(shí)，0到20度的曲軸轉(zhuǎn)角范圍被設(shè)定為
比較階段。具體而言，發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE越低，比較階段就被設(shè)定在曲軸轉(zhuǎn)
角的越提前的范圍?？梢愿鶕?jù)發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE和載荷中任何一者來設(shè)定比
較階段。設(shè)定比較階段的方法不限于這種。157參照?qǐng)D18，下面將對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200執(zhí)行的程序的控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行說
明，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200是本實(shí)施例中的爆震判定設(shè)備。下述程序以預(yù)定周期
重復(fù)執(zhí)行。與第一實(shí)施例相同的處理由相同的步驟編號(hào)表示。因此這里將不再重復(fù)其詳細(xì)描述。
158在S500，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE和進(jìn)氣量KL計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)100的載荷。計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)100的載荷的方法可以是任何通用的公知技術(shù)。因此這里將不再重復(fù)其詳細(xì)描述。在S502，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 200根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE和載荷，來設(shè)定用于對(duì)爆震波形模型和振動(dòng)波形進(jìn)行相互比較的比較階段。
159這樣，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE和載荷，可以設(shè)定比較階段，在所述比較階段中，可以清楚地看到爆震與除了爆震造成的振動(dòng)之外的噪聲(在缸內(nèi)噴射器或進(jìn)氣門/排氣門落座時(shí)造成的振動(dòng))造成的波形之間的差異。
160因此，如果所檢測(cè)到的振動(dòng)波形與爆震波形模型彼此部分地不同，就可以判定為沒有發(fā)生爆震。因此在沒有發(fā)生爆震時(shí)，可以正確地判定為沒有發(fā)生爆震。
161第六實(shí)施例
162下面將說明本發(fā)明的第六實(shí)施例。該實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處在于，把從檢測(cè)到的振動(dòng)波形中的幅度減去基準(zhǔn)值所獲得的振動(dòng)波形與爆震波形模型進(jìn)行比較。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)100的構(gòu)造，本實(shí)施例與第一實(shí)施例一樣。因此這里將不再重復(fù)其詳細(xì)描述。
163下面將說明本實(shí)施例中計(jì)算相關(guān)系數(shù)K的方法。用于計(jì)算相關(guān)系數(shù)K
的等式與第一實(shí)施例中的等式(1)相同。164如圖19所示，在本實(shí)施例中，從歸一化振動(dòng)波形中的幅度減去基準(zhǔn)
值以獲得要使用的振動(dòng)波形，所述要使用的振動(dòng)波形是通過從歸一化振動(dòng)
波形中只除去小于基準(zhǔn)值的部分來確定的。165因此，在計(jì)算振動(dòng)波形與爆震波形模型中各個(gè)幅度之間的差的絕對(duì)值
AS(I)時(shí)，通過將振動(dòng)波形中的幅度與幅度被減去了基準(zhǔn)值的振動(dòng)波形的幅
度之間的各個(gè)差的絕對(duì)值A(chǔ)S(I)加在一起來計(jì)算i:AS(I)。此外，如圖21所
示，通過將爆震波形模型中的幅度進(jìn)行積分(加在一起)來確定爆震波形
模型的面積S。
166與第一實(shí)施例類似，要用的基準(zhǔn)值是在對(duì)振動(dòng)波形中的幅度與爆震波形模型中的幅度之間的差進(jìn)行計(jì)算的曲軸轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)，振動(dòng)波形的幅度最小值。這里，所檢測(cè)的振動(dòng)波形中的幅度最小值(即爆震檢測(cè)門限中的幅度最小值)可以用作基準(zhǔn)值。或者，也可以使用振動(dòng)波形中除了幅度最小值之外的任何值。
167這樣，可以使振動(dòng)波形中的幅度與爆震波形模型中的幅度之間的差增
44大該基準(zhǔn)值。因此，即使所檢測(cè)到的振動(dòng)波形與爆震波形模型類似，也可以在各個(gè)幅度彼此不同的情況下恰當(dāng)?shù)嘏卸ū鸬陌l(fā)生。因此，可以減少雖然沒有發(fā)生爆震卻判定為發(fā)生了爆震的錯(cuò)誤判定。168這里公開的實(shí)施例在任何方面都應(yīng)認(rèn)為是示例和說明性而不是限制。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求而不是上述說明書來限定，并包括了與權(quán)利要求在含義和范圍方面等同的范疇內(nèi)所有的變更形式。
權(quán)利要求
1、一種用于判定內(nèi)燃機(jī)爆震的設(shè)備，包括曲軸位置傳感器(306)，其檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的曲軸轉(zhuǎn)角；爆震傳感器(300)，其檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的與所述曲軸轉(zhuǎn)角相關(guān)聯(lián)的振動(dòng)幅度；和操作單元(200)，其中，所述操作單元(200)根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的振動(dòng)幅度，來檢測(cè)預(yù)定曲軸轉(zhuǎn)角區(qū)間內(nèi)的振動(dòng)波形，所述操作單元(200)根據(jù)所述檢測(cè)到的波形中的幅度與波形模型中的幅度之間的差來計(jì)算第一值，所述波形模型被預(yù)定為所述內(nèi)燃機(jī)(100)的振動(dòng)波形基準(zhǔn)，所述操作單元(200)根據(jù)從所述波形模型中的幅度減去正基準(zhǔn)值所確定的值與從所述檢測(cè)到的波形中的幅度減去所述基準(zhǔn)值所確定的值中的一個(gè)值來計(jì)算第二值，所述操作單元(200)根據(jù)所述第一值和所述第二值來計(jì)算第三值，并且所述操作單元(200)根據(jù)所述第三值來判定所述內(nèi)燃機(jī)(100)中是否發(fā)生了爆震。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中，所述檢測(cè)到的波形中的幅度與所述波形模型中的幅度之間的差越小， 所述操作單元(200)計(jì)算出的所述第一值就越小，從所述波形模型中的幅度減去所述基準(zhǔn)值所確定的值與從所述檢測(cè)到 的波形中的幅度減去所述基準(zhǔn)值所確定的值中的所述一個(gè)值越小，所述操 作單元(200)計(jì)算出的所述第二值就越小，所述第一值越小，所述操作單元(200)計(jì)算出的所述第三值就越 小，所述第二值越小，所述操作單元(200)計(jì)算出的所述第三值就越 大，并且當(dāng)所述第三值小于預(yù)定值時(shí)，所述操作單元(200)判定為所述內(nèi)燃機(jī)(100)中發(fā)生了爆震。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述操作單元(200)通過對(duì)每個(gè)都是每個(gè)預(yù)定曲軸轉(zhuǎn)角時(shí)所述檢測(cè) 到的波形中的幅度與所述波形模型中的幅度之間的差的各個(gè)差求和，來計(jì) 算所述第一值。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，由所述操作單元(200)計(jì)算出的所述第二值是下列值中的一個(gè)通 過對(duì)每個(gè)都是每個(gè)預(yù)定曲軸轉(zhuǎn)角時(shí)從所述波形模型中的幅度減去所述基準(zhǔn) 值所得的值的多個(gè)值求和而確定的值，以及通過從所述檢測(cè)到的波形中的 幅度最大值減去所述基準(zhǔn)值而獲得的值除以系數(shù)所確定的值。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述操作單元(200)用所述第一值除以所述第二值來計(jì)算所述第三值。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述基準(zhǔn)值是曲軸轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)所述檢測(cè)到的波形中的幅度最小值，對(duì) 于所述范圍計(jì)算所述檢測(cè)到的波形中的幅度與所述波形模型中的幅度之間 的差。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中， 所述基準(zhǔn)值是所述檢測(cè)到的波形中的幅度最小值。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述操作單元(200)對(duì)多個(gè)點(diǎn)火周期中檢測(cè)到的各個(gè)波形中的各個(gè) 幅度最小值進(jìn)行平滑化來設(shè)定所述基準(zhǔn)值。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，所述操作單元(200)通過平滑化來設(shè)定所述基準(zhǔn)值，使得與在靠后 的點(diǎn)火周期中的幅度最小值小于靠前的點(diǎn)火周期中的幅度最小值的情況相 比，在所述靠后的點(diǎn)火周期中的幅度最小值大于所述靠前的點(diǎn)火周期中的 幅度最小值的情況下，所述靠后的點(diǎn)火周期中的幅度最小值具有更小的影 響。
10、 一種用于判定內(nèi)燃機(jī)爆震的設(shè)備，包括-曲軸位置傳感器(306)，其檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的曲軸轉(zhuǎn)角；爆震傳感器(300)，其檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的與所述曲軸轉(zhuǎn)角相 關(guān)聯(lián)的振動(dòng)幅度；和操作單元(200)，其中，所述操作單元(200)根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的振動(dòng)幅度，來檢測(cè)預(yù) 定曲軸轉(zhuǎn)角區(qū)間內(nèi)的振動(dòng)波形，所述操作單元(200)根據(jù)多個(gè)點(diǎn)火周期中檢測(cè)到的各個(gè)波形中的各 個(gè)幅度來設(shè)定波形模型中的幅度，所述波形模型是所述內(nèi)燃機(jī)(100)的 振動(dòng)波形的基準(zhǔn)，所述操作單元(200)根據(jù)所述檢測(cè)到的波形中的幅度與所述波形模 型中的幅度之間的差來計(jì)算第一值，所述操作單元(200)根據(jù)所述波形模型中的幅度來計(jì)算第二值， 所述操作單元(200)根據(jù)所述第一值和所述第二值來計(jì)算第三值，并且所述操作單元(200)根據(jù)所述第三值來判定所述內(nèi)燃機(jī)(100)中是 否發(fā)生了爆震。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，所述操作單元(200)根據(jù)所述多個(gè)點(diǎn)火周期中檢測(cè)到的各個(gè)波形中 的各個(gè)幅度最大值來設(shè)定所述波形模型中的幅度最大值。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的設(shè)備，其中，所述操作單元(200)將所述波形模型中的幅度最大值設(shè)定為通過將 所述最大值的標(biāo)準(zhǔn)偏差與系數(shù)的乘積加到所述最大值的中間值而確定的 值。
13、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，所述操作單元(200)通過將所述檢測(cè)到的波形中的幅度與所述波形 模型中的幅度之間的各個(gè)差相加來計(jì)算所述第一值，所述操作單元(200)通過將所述波形模型中的幅度相加來計(jì)算所述 第二值，所述操作單元(200)用所述第一值除以所述第二值來計(jì)算所述第三值，并且所述操作單元(200)在所述第三值小于預(yù)定值時(shí)判定為所述內(nèi)燃機(jī) (100)中發(fā)生了爆震。
14、 一種用于判定內(nèi)燃機(jī)爆震的設(shè)備，包括 曲軸位置傳感器(306)，其檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的曲軸轉(zhuǎn)角； 爆震傳感器(300)，其檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的與所述曲軸轉(zhuǎn)角相關(guān)聯(lián)的振動(dòng)幅度；和操作單元(200)，其中，所述操作單元(200)根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的振動(dòng)幅度，來檢測(cè)曲 軸轉(zhuǎn)角的第一區(qū)間中的振動(dòng)波形，所述操作單元(200)根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的操作狀態(tài)來設(shè)定曲軸 轉(zhuǎn)角的第二區(qū)間，所述操作單元(200)根據(jù)所述第二區(qū)間中所述檢測(cè)到的波形中的幅 度與波形模型中的幅度之間的差來計(jì)算第一值，所述波形模型被預(yù)定為所 述內(nèi)燃機(jī)(100)的振動(dòng)波形基準(zhǔn)，所述操作單元(200)根據(jù)所述第二區(qū)間中所述波形模型中的幅度來 計(jì)算第二值，所述操作單元(200)根據(jù)所述第一值和所述第二值來計(jì)算第三值，并且所述操作單元(200)根據(jù)所述第三值來判定所述內(nèi)燃機(jī)(100)中是 否發(fā)生了爆震。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，所述操作單元(200)根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的輸出軸轉(zhuǎn)數(shù)和載荷中 的至少一者來設(shè)定所述第二區(qū)間。
16、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中，所述操作單元(200)通過將所述第二區(qū)間中所述檢測(cè)到的波形中的 幅度與所述波形模型中的幅度之間的各個(gè)差相加來計(jì)算所述第一值，所述操作單元(200)通過將所述第二區(qū)間中所述波形模型中的幅度 相加來計(jì)算所述第二值，所述操作單元(200)用所述第一值除以所述第二值來計(jì)算所述第三 值，并且所述操作單元(200)在所述第三值小于預(yù)定值時(shí)判定為所述內(nèi)燃機(jī) (100)中發(fā)生了爆震。
17、 一種用于判定內(nèi)燃機(jī)爆震的設(shè)備，包括 曲軸位置傳感器(306)，其檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的曲軸轉(zhuǎn)角； 爆震傳感器(300)，其檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的與所述曲軸轉(zhuǎn)角相關(guān)聯(lián)的振動(dòng)幅度；和操作單元(200)，其中，所述操作單元(200)根據(jù)從所述內(nèi)燃機(jī)(100)的振動(dòng)幅度減去正基 準(zhǔn)值所獲得的幅度，來檢測(cè)預(yù)定曲軸轉(zhuǎn)角區(qū)間內(nèi)的振動(dòng)波形，所述操作單元(200)根據(jù)所述檢測(cè)到的波形中的幅度與波形模型中 的幅度之間的差來計(jì)算第一值，所述波形模型被預(yù)定為所述內(nèi)燃機(jī) (100)的振動(dòng)波形基準(zhǔn)，所述操作單元(200)根據(jù)所述波形模型中的幅度來計(jì)算第二值，所述操作單元(200)根據(jù)所述第一值和所述第二值來計(jì)算第三值，并且所述操作單元(200)根據(jù)所述第三值來判定所述內(nèi)燃機(jī)(100)中是 否發(fā)生了爆震。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，所述操作單元(200)通過將所述檢測(cè)到的波形中的幅度與所述波形 模型中的幅度之間的各個(gè)差相加來計(jì)算所述第一值，所述操作單元(200)通過將所述波形模型中的幅度相加來計(jì)算所述 第二值，所述操作單元(200)用所述第一值除以所述第二值來計(jì)算所述第三 值，并且所述操作單元(200)在所述第三值小于預(yù)定值時(shí)判定為所述內(nèi)燃機(jī) (100)中發(fā)生了爆震。
19、 一種用于判定內(nèi)燃機(jī)爆震的方法，包括以下步驟檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的曲軸轉(zhuǎn)角；檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的與所述曲軸轉(zhuǎn)角相關(guān)聯(lián)的振動(dòng)幅度； 根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的振動(dòng)幅度，來檢測(cè)預(yù)定曲軸轉(zhuǎn)角區(qū)間內(nèi)的 振動(dòng)波形，根據(jù)所述檢測(cè)到的波形中的幅度與波形模型中的幅度之間的差來計(jì)算第一值，所述波形模型被預(yù)定為所述內(nèi)燃機(jī)(100)的振動(dòng)波形基準(zhǔn)，根據(jù)從所述波形模型中的幅度減去正基準(zhǔn)值所確定的值與從所述檢測(cè) 到的波形中的幅度減去所述基準(zhǔn)值所確定的值中的一個(gè)值來計(jì)算第二值， 根據(jù)所述第一值和所述第二值來計(jì)算第三值，以及根據(jù)所述第三值來判定所述內(nèi)燃機(jī)(100)中是否發(fā)生了爆震。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，計(jì)算所述第一值的所述步驟包括這樣的步驟所述檢測(cè)到的波形中的 幅度與所述波形模型中的幅度之間的差越小，計(jì)算出的所述第一值就越 小，計(jì)算所述第二值的所述步驟包括這樣的步驟從所述波形模型中的幅度減去所述基準(zhǔn)值所確定的值與從所述檢測(cè)到的波形中的幅度減去所述基 準(zhǔn)值所確定的值中的所述一個(gè)值越小，計(jì)算出的所述第二值就越小，計(jì)算所述第三值的所述步驟包括這樣的步驟所述第一值越小，計(jì)算出的所述第三值就越?。凰龅诙翟叫?，計(jì)算出的所述第三值就越大，并且判定是否發(fā)生了爆震的所述步驟包括這樣的步驟當(dāng)所述第三值小于預(yù)定值時(shí)判定為所述內(nèi)燃機(jī)aoo)中發(fā)生了爆震。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，計(jì)算所述第一值的所述步驟包括這樣的步驟通過對(duì)每個(gè)都是每個(gè)預(yù)定曲軸轉(zhuǎn)角時(shí)所述檢測(cè)到的波形中的幅度與所述波形模型中的幅度之間的 差的各個(gè)差求和，來計(jì)算所述第一值。
22、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，計(jì)算所述第二值的所述步驟包括這樣的步驟計(jì)算出的所述第二值是 下列值中的一個(gè)通過對(duì)每個(gè)都是每個(gè)預(yù)定曲軸轉(zhuǎn)角時(shí)從所述波形模型中的幅度減去所述基準(zhǔn)值所得的值的多個(gè)值求和而確定的值，以及通過從所 述檢測(cè)到的波形中的幅度最大值減去所述基準(zhǔn)值而獲得的值除以系數(shù)所確 定的值。
23、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，計(jì)算所述第三值的所述步驟包括這樣的步驟用所述第一值除以所述 第二值來計(jì)算所述第三值。
24、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述基準(zhǔn)值是曲軸轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)所述檢測(cè)到的波形中的幅度最小值，對(duì) 于所述范圍計(jì)算所述檢測(cè)到的波形中的幅度與所述波形模型中的幅度之間 的差。
25、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中， 所述基準(zhǔn)值是所述檢測(cè)到的波形中的幅度最小值。
26、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括這樣的步驟對(duì)多個(gè)點(diǎn)火 周期中檢測(cè)到的各個(gè)波形中的各個(gè)幅度最小值進(jìn)行平滑化來設(shè)定所述基準(zhǔn) 值。
27、 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中，設(shè)定所述基準(zhǔn)值的所述步驟包括這樣的步驟通過平滑化來設(shè)定所述 基準(zhǔn)值，使得與在靠后的點(diǎn)火周期中的幅度最小值小于靠前的點(diǎn)火周期中 的幅度最小值的情況相比，在所述靠后的點(diǎn)火周期中的幅度最小值大于所 述靠前的點(diǎn)火周期中的幅度最小值的情況下，所述靠后的點(diǎn)火周期中的幅 度最小值具有更小的影響。
28、 一種用于判定內(nèi)燃機(jī)爆震的方法，包括下列步驟-檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的曲軸轉(zhuǎn)角；檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的與所述曲軸轉(zhuǎn)角相關(guān)聯(lián)的振動(dòng)幅度；和 根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的振動(dòng)幅度，來檢測(cè)預(yù)定曲軸轉(zhuǎn)角區(qū)間內(nèi)的 振動(dòng)波形；根據(jù)多個(gè)點(diǎn)火周期中檢測(cè)到的各個(gè)波形中的各個(gè)幅度來設(shè)定波形模型 中的幅度，所述波形模型是所述內(nèi)燃機(jī)(100)的振動(dòng)波形的基準(zhǔn)，根據(jù)所述檢測(cè)到的波形中的幅度與所述波形模型中的幅度之間的差來計(jì)算第一值，根據(jù)所述波形模型中的幅度來計(jì)算第二值， 根據(jù)所述第一值和所述第二值來計(jì)算第三值，以及 根據(jù)所述第三值來判定所述內(nèi)燃機(jī)(100)中是否發(fā)生了爆震。
29、 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中，設(shè)定所述波形模型中的幅度的所述步驟包括這樣的步驟根據(jù)所述多個(gè)點(diǎn)火周期中檢測(cè)到的各個(gè)波形中的各個(gè)幅度最大值來設(shè)定所述波形模型 中的幅度最大值。
30、 根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中，設(shè)定所述波形模型中的幅度的所述步驟包括這樣的步驟將所述波形模型中的幅度最大值設(shè)定為通過將所述最大值的標(biāo)準(zhǔn)偏差與系數(shù)的乘積加 到所述最大值的中間值而確定的值。
31、 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中，計(jì)算所述第一值的所述步驟包括這樣的步驟通過將所述檢測(cè)到的波形中的幅度與所述波形模型中的幅度之間的各個(gè)差相加來計(jì)算所述第一 值，計(jì)算所述第二值的所述步驟包括這樣的步驟通過將所述波形模型中 的幅度相加來計(jì)算所述第二值，計(jì)算所述第三值的所述步驟包括這樣的步驟用所述第一值除以所述 第二值來計(jì)算所述第三值，并且判定是否發(fā)生了爆震的所述步驟包括這樣的步驟在所述第三值小于 預(yù)定值時(shí)判定為所述內(nèi)燃機(jī)(100)中發(fā)生了爆震。
32、 一種用于判定內(nèi)燃機(jī)爆震的方法，包括下列步驟 檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的曲軸轉(zhuǎn)角；檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的與所述曲軸轉(zhuǎn)角相關(guān)聯(lián)的振動(dòng)幅度；根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的振動(dòng)幅度，來檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角的第一區(qū)間中的振動(dòng)波形，根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的操作狀態(tài)來設(shè)定曲軸轉(zhuǎn)角的第二區(qū)間，根據(jù)所述第二區(qū)間中所述檢測(cè)到的波形中的幅度與波形模型中的幅度之間的差來計(jì)算第一值，所述波形模型被預(yù)定為所述內(nèi)燃機(jī)(100)的振 動(dòng)波形基準(zhǔn)，根據(jù)所述第二區(qū)間中所述波形模型中的幅度來計(jì)算第二值， 根據(jù)所述第一值和所述第二值來計(jì)算第三值，以及根據(jù)所述第三值來判定所述內(nèi)燃機(jī)(100)中是否發(fā)生了爆震。
33、 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，設(shè)定所述第二區(qū)間的所述步驟包括這樣的步驟根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī) (100)的輸出軸轉(zhuǎn)數(shù)和載荷中的至少一者來設(shè)定所述第二區(qū)間。
34、 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，計(jì)算所述第一值的所述步驟包括這樣的步驟通過將所述第二區(qū)間中 所述檢測(cè)到的波形中的幅度與所述波形模型中的幅度之間的各個(gè)差相加來 計(jì)算所述第一值，計(jì)算所述第二值的所述步驟包括這樣的步驟通過將所述第二區(qū)間中所述波形模型中的幅度相加來計(jì)算所述第二值，計(jì)算所述第三值的所述步驟包括這樣的步驟用所述第一值除以所述 第二值來計(jì)算所述第三值，并且判定是否發(fā)生了爆震的所述步驟包括這樣的步驟在所述第三值小于 預(yù)定值時(shí)判定為所述內(nèi)燃機(jī)(100)中發(fā)生了爆震。
35、 一種用于判定內(nèi)燃機(jī)爆震的方法，包括下列步驟 檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的曲軸轉(zhuǎn)角；檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的與所述曲軸轉(zhuǎn)角相關(guān)聯(lián)的振動(dòng)幅度； 根據(jù)從所述內(nèi)燃機(jī)(100)的振動(dòng)幅度減去正基準(zhǔn)值所獲得的幅度，來檢測(cè)預(yù)定曲軸轉(zhuǎn)角區(qū)間內(nèi)的振動(dòng)波形，根據(jù)所述檢測(cè)到的波形中的幅度與波形模型中的幅度之間的差來計(jì)算第一值，所述波形模型被預(yù)定為所述內(nèi)燃機(jī)(100)的振動(dòng)波形基準(zhǔn)， 根據(jù)所述波形模型中的幅度來計(jì)算第二值， 根據(jù)所述第一值和所述第二值來計(jì)算第三值，以及 根據(jù)所述第三值來判定所述內(nèi)燃機(jī)(100)中是否發(fā)生了爆震。
36、 根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中，計(jì)算所述第一值的所述步驟包括這樣的步驟通過將所述檢測(cè)到的波 形中的幅度與所述波形模型中的幅度之間的各個(gè)差相加來計(jì)算所述第一 值，計(jì)算所述第二值的所述步驟包括這樣的步驟通過將所述波形模型中 的幅度相加來計(jì)算所述第二值，計(jì)算所述第三值的所述步驟包括這樣的步驟用所述第一值除以所述 第二值來計(jì)算所述第三值，并且判定是否發(fā)生了爆震的所述步驟包括這樣的步驟在所述第三值小于 預(yù)定值時(shí)判定為所述內(nèi)燃機(jī)(100)中發(fā)生了爆震。
37、 一種用于判定內(nèi)燃機(jī)爆震的設(shè)備，包括 用于檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的曲軸轉(zhuǎn)角的裝置(306);用于檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的與所述曲軸轉(zhuǎn)角相關(guān)聯(lián)的振動(dòng)幅度的裝置(300);用于根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的振動(dòng)幅度來檢測(cè)預(yù)定曲軸轉(zhuǎn)角區(qū)間內(nèi) 的振動(dòng)波形的裝置(200)，第一計(jì)算裝置(200)，用于根據(jù)所述檢測(cè)到的波形中的幅度與波形 模型中的幅度之間的差來計(jì)算第一值，所述波形模型被預(yù)定為所述內(nèi)燃機(jī) (100)的振動(dòng)波形基準(zhǔn)，第二計(jì)算裝置(200)，用于根據(jù)從所述波形模型中的幅度減去正基 準(zhǔn)值所確定的值與從所述檢測(cè)到的波形中的幅度減去所述基準(zhǔn)值所確定的 值中的一個(gè)值來計(jì)算第二值，第三計(jì)算裝置(200)，用于根據(jù)所述第一值和所述第二值來計(jì)算第 三值，以及判定裝置(200)，用于根據(jù)所述第三值來判定所述內(nèi)燃機(jī)(100)中 是否發(fā)生了爆震。
38、 根據(jù)權(quán)利要求37所述的設(shè)備，其中，所述第一計(jì)算裝置(200)包括這樣的裝置所述檢測(cè)到的波形中的 幅度與所述波形模型中的幅度之間的差越小，該裝置計(jì)算出的所述第一值 就越小，所述第二計(jì)算裝置(200)包括這樣的裝置從所述波形模型中的幅 度減去所述基準(zhǔn)值所確定的值與從所述檢測(cè)到的波形中的幅度減去所述基 準(zhǔn)值所確定的值中的所述一個(gè)值越小，該裝置計(jì)算出的所述第二值就越 小，所述第三計(jì)算裝置(200)包括這樣的裝置所述第一值越小，該裝 置計(jì)算出的所述第三值就越小；所述第二值越小，該裝置計(jì)算出的所述第三值就越大，并且所述判定裝置包括這樣的裝置當(dāng)所述第三值小于預(yù)定值時(shí)，該裝置 判定為所述內(nèi)燃機(jī)(100)中發(fā)生了爆震。
39、 根據(jù)權(quán)利要求38所述的設(shè)備，其中，所述第一計(jì)算裝置(200)包括這樣的裝置該裝置用于通過對(duì)每個(gè)都是每個(gè)預(yù)定曲軸轉(zhuǎn)角時(shí)所述檢測(cè)到的波形中的幅度與所述波形模型中的 幅度之間的差的各個(gè)差求和，來計(jì)算所述第一值。
40、 根據(jù)權(quán)利要求38所述的設(shè)備，其中，所述第二計(jì)算裝置(200)包括這樣的裝置該裝置計(jì)算出的所述第二值是下列值中的一個(gè)通過對(duì)每個(gè)都是每個(gè)預(yù)定曲軸轉(zhuǎn)角時(shí)從所述波形模型中的幅度減去所述基準(zhǔn)值所得的值的多個(gè)值求和而確定的值，以及通 過從所述檢測(cè)到的波形中的幅度最大值減去所述基準(zhǔn)值而獲得的值除以系 數(shù)所確定的值。
41、 根據(jù)權(quán)利要求38所述的設(shè)備，其中，所述第三計(jì)算裝置(200)包括這樣的裝置該裝置用于用所述第一值除以所述第二值來計(jì)算所述第三值。
42、 根據(jù)權(quán)利要求37所述的設(shè)備，其中，所述基準(zhǔn)值是曲軸轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)所述檢測(cè)到的波形中的幅度最小值，對(duì) 于所述范圍計(jì)算所述檢測(cè)到的波形中的幅度與所述波形模型中的幅度之間 的差。
43、 根據(jù)權(quán)利要求37所述的設(shè)備，其中， 所述基準(zhǔn)值是所述檢測(cè)到的波形中的幅度最小值。
44、 根據(jù)權(quán)利要求37所述的設(shè)備，還包括設(shè)定裝置(200)，所述設(shè)定裝置用于對(duì)多個(gè)點(diǎn)火周期中檢測(cè)到的各個(gè)波形中的各個(gè)幅度最小值進(jìn)行 平滑化來設(shè)定所述基準(zhǔn)值。
45、 根據(jù)權(quán)利要求44所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)定裝置(200)包括這樣的裝置該裝置用于通過平滑化來設(shè)定所述基準(zhǔn)值，使得與在靠后的點(diǎn)火周期中的幅度最小值小于靠前的點(diǎn)火 周期中的幅度最小值的情況相比，在所述靠后的點(diǎn)火周期中的幅度最小值 大于所述靠前的點(diǎn)火周期中的幅度最小值的情況下，所述靠后的點(diǎn)火周期 中的幅度最小值具有更小的影響。
46、 一種用于判定內(nèi)燃機(jī)爆震的設(shè)備，包括-用于檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的曲軸轉(zhuǎn)角的裝置(306); 用于檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的與所述曲軸轉(zhuǎn)角相關(guān)聯(lián)的振動(dòng)幅度的裝置(300);用于根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的振動(dòng)幅度，來檢測(cè)預(yù)定曲軸轉(zhuǎn)角區(qū)間 內(nèi)的振動(dòng)波形的裝置(200)，設(shè)定裝置(200)，用于根據(jù)多個(gè)點(diǎn)火周期中檢測(cè)到的各個(gè)波形中的 各個(gè)幅度來設(shè)定波形模型中的幅度，所述波形模型是所述內(nèi)燃機(jī)(100) 的振動(dòng)波形的基準(zhǔn)，第一計(jì)算裝置(200)，用于根據(jù)所述檢測(cè)到的波形中的幅度與所述 波形模型中的幅度之間的差來計(jì)算第一值，第二計(jì)算裝置(200)，用于根據(jù)所述波形模型中的幅度來計(jì)算第二值，第三計(jì)算裝置(200)，用于根據(jù)所述第一值和所述第二值來計(jì)算第 三值，以及判定裝置(200)，用于根據(jù)所述第三值來判定所述內(nèi)燃機(jī)(100)中 是否發(fā)生了爆震。
47、 根據(jù)權(quán)利要求46所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)定裝置(200)包括這樣的裝置該裝置用于根據(jù)所述多個(gè)點(diǎn) 火周期中檢測(cè)到的各個(gè)波形中的各個(gè)幅度最大值來設(shè)定所述波形模型中的 幅度最大值。
48、 根據(jù)權(quán)利要求47所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)定裝置(200)包括這樣的裝置該裝置用于將所述波形模型中的幅度最大值設(shè)定為通過將所述最大值的標(biāo)準(zhǔn)偏差與系數(shù)的乘積加到所 述最大值的中間值而確定的值。
49、 根據(jù)權(quán)利要求46所述的設(shè)備，其中，所述第一計(jì)算裝置(200)包括這樣的裝置該裝置用于通過將所述 檢測(cè)到的波形中的幅度與所述波形模型中的幅度之間的各個(gè)差相加來計(jì)算 所述第一值，所述第二計(jì)算裝置(200)包括這樣的裝置該裝置用于通過將所述 波形模型中的幅度相加來計(jì)算所述第二值，所述第三計(jì)算裝置(200)包括這樣的裝置該裝置用于用所述第一值除以所述第二值來計(jì)算所述第三值，并且所述判定裝置(200)包括這樣的裝置該裝置用于在所述第三值小于預(yù)定值時(shí)判定為所述內(nèi)燃機(jī)(100)中發(fā)生了爆震。
50、 一種用于判定內(nèi)燃機(jī)爆震的設(shè)備，包括用于檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的曲軸轉(zhuǎn)角的裝置(306); 用于檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的與所述曲軸轉(zhuǎn)角相關(guān)聯(lián)的振動(dòng)幅度的 裝置(300);用于根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的振動(dòng)幅度，來檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角的第一區(qū) 間中的振動(dòng)波形的裝置(200)，設(shè)定裝置(200)，用于根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的操作狀態(tài)來設(shè)定曲 軸轉(zhuǎn)角的第二區(qū)間，第一計(jì)算裝置(200)，用于根據(jù)所述第二區(qū)間中所述檢測(cè)到的波形 中的幅度與波形模型中的幅度之間的差來計(jì)算第一值，所述波形模型被預(yù) 定為所述內(nèi)燃機(jī)(100)的振動(dòng)波形基準(zhǔn)，第二計(jì)算裝置(200)，用于根據(jù)所述第二區(qū)間中所述波形模型中的 幅度來計(jì)算第二值，第三計(jì)算裝置(200)，用于根據(jù)所述第一值和所述第二值來計(jì)算第 三值，以及判定裝置(200)，用于根據(jù)所述第三值來判定所述內(nèi)燃機(jī)(100)中 是否發(fā)生了爆震。
51、 根據(jù)權(quán)利要求50所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)定裝置(200)包括這樣的裝置該裝置用于根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī) (100)的輸出軸轉(zhuǎn)數(shù)和載荷中的至少一者來設(shè)定所述第二區(qū)間。
52、 根據(jù)權(quán)利要求50所述的設(shè)備，其中，所述第一計(jì)算裝置(200)包括這樣的裝置該裝置用于通過將所述 第二區(qū)間中所述檢測(cè)到的波形中的幅度與所述波形模型中的幅度之間的各 個(gè)差相加來計(jì)算所述第一值，所述第二計(jì)算裝置(200)包括這樣的裝置該裝置用于通過將所述 第二區(qū)間中所述波形模型中的幅度相加來計(jì)算所述第二值，所述第三計(jì)算裝置(200)包括這樣的裝置該裝置用于用所述第一 值除以所述第二值來計(jì)算所述第三值，并且所述判定裝置(200)包括這樣的裝置該裝置用于在所述第三值小于預(yù)定值時(shí)判定為所述內(nèi)燃機(jī)(100)中發(fā)生了爆震。
53、 一種用于判定內(nèi)燃機(jī)爆震的設(shè)備，包括用于檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的曲軸轉(zhuǎn)角的裝置(306); 用于檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的與所述曲軸轉(zhuǎn)角相關(guān)聯(lián)的振動(dòng)幅度的 裝置(300);用于根據(jù)從所述內(nèi)燃機(jī)(100)的振動(dòng)幅度減去正基準(zhǔn)值所獲得的幅 度，來檢測(cè)預(yù)定曲軸轉(zhuǎn)角區(qū)間內(nèi)的振動(dòng)波形的裝置(200)，第一計(jì)算裝置(200)，用于根據(jù)所述檢測(cè)到的波形中的幅度與波形 模型中的幅度之間的差來計(jì)算第一值，所述波形模型被預(yù)定為所述內(nèi)燃機(jī) (100)的振動(dòng)波形基準(zhǔn)，第二計(jì)算裝置(200)，用于根據(jù)所述波形模型中的幅度來計(jì)算第二值，第三計(jì)算裝置(200)，用于根據(jù)所述第一值和所述第二值來計(jì)算第 三值，并且判定裝置(200)，用于根據(jù)所述第三值來判定所述內(nèi)燃機(jī)(100)中是否發(fā)生了爆震。
54、根據(jù)權(quán)利要求53所述的設(shè)備，其中，所述第一計(jì)算裝置(200)包括這樣的裝置該裝置用于通過將所述檢測(cè)到的波形中的幅度與所述波形模型中的幅度之間的各個(gè)差相加來計(jì)算 所述第一值，所述第二計(jì)算裝置(200)包括這樣的裝置該裝置用于通過將所述波形模型中的幅度相加來計(jì)算所述第二值，所述第三計(jì)算裝置(200)包括這樣的裝置該裝置用于用所述第一值除以所述第二值來計(jì)算所述第三值，并且所述判定裝置(200)包括這樣的裝置該裝置用于在所述第三值小于預(yù)定值時(shí)判定為所述內(nèi)燃機(jī)(100)中發(fā)生了爆震。
全文摘要
發(fā)動(dòng)機(jī)ECU執(zhí)行包括下述步驟的程序用各個(gè)絕對(duì)值(DS(I))的總和(SDS(I))除以面積(S)來計(jì)算計(jì)算相關(guān)系數(shù)(K)的步驟(S110)，每個(gè)所述絕對(duì)值是對(duì)于每個(gè)曲軸轉(zhuǎn)角的發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)波形中的幅度與爆震波形模型中的幅度之間的差，所述面積對(duì)應(yīng)于爆震波形模型中等于或大于正基準(zhǔn)值的幅度；以及根據(jù)該相關(guān)系數(shù)判定是否發(fā)生了爆震的步驟(S116，S120)。
文檔編號(hào)G01L23/22GK101479587SQ20078002404
公開日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2007年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月28日
發(fā)明者千田健次, 吉原正朝, 大江修平, 山迫靖廣, 竹村優(yōu)一, 笠島健司, 花井紀(jì)仁, 金子理人 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社;株式會(huì)社日本自動(dòng)車部品綜合研究所