TWI352774B - Knocking determination device and knocking determi - Google Patents
Knocking determination device and knocking determi Download PDFInfo
- Publication number
- TWI352774B TWI352774B TW097119739A TW97119739A TWI352774B TW I352774 B TWI352774 B TW I352774B TW 097119739 A TW097119739 A TW 097119739A TW 97119739 A TW97119739 A TW 97119739A TW I352774 B TWI352774 B TW I352774B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- internal combustion
- combustion engine
- waveform
- minimum
- stages
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 91
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 15
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 10
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 7
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 6
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
- G01L23/22—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
- G01L23/22—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines
- G01L23/221—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines
- G01L23/225—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines circuit arrangements therefor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
1352774 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明有關內燃機之爆震判斷裝置及爆震判斷方法, 特別是有關依據內燃機之震動之波形判斷是否發生爆震之 技術。 【先前技術】 已提出檢測內燃機中發生爆震的各種方法。例如,當 內燃機之震動級數大於閾値時判斷已發生爆震之技術。然 而,有一種狀況是當例如進氣閥或排氣閥接近時,儘管事 實上未發生爆震,但例如震動之雜訊的級數便大於閾値。 在此狀況下,雖然未發生爆震,但可能錯誤地判斷爲已發 生爆震。因此,已提出一種依據震動之波形判斷是否已發 生爆震之技術,以便考量級數以外之特徵,例如震動發生 處之曲柄角及阻尼率》 早期公開之日本專利No. 2005-3 30954揭露一種內燃 機之爆震判斷裝置,其使用震動之波形精準地判斷是否已 發生爆震。早期公開之日本專利No. 2〇05 -3 3 09 54中所揭 露之爆震判斷裝置包括檢測內燃機之曲柄角的曲柄角檢測 單元;檢測有關內燃機之震動級數之値的震動檢測單元; 於曲柄角之預設範圍內檢測內燃機之震動之波形的波形檢 測單元,該預設範圍係依據以有關震動之級數之値除以有 關震動之級數之最大檢測値而決定之値;預先儲存內燃機 之震動之波形的儲存單元;及依據檢測之波形與儲存之波 -5- 1352774 形之間的比較結果判斷是否已發生爆震的判斷單元。判斷 單元依據代表檢測之波形與儲存之波形之偏差的値判斷是 否已發生爆震。代表該偏差之値的計算係以判斷每一曲柄 角之檢測之波形上之級數與儲存之波形上之級數之間之差 異的總和除以曲柄角對儲存之波形上之級數積分所決定之 値。 有關上述參考文獻中揭露之爆震判斷裝置,曲柄角檢 測單元檢測內燃機之曲柄角,震動檢測單元檢測有關震動 級數之値,波形檢測單元於依據有關震動級數(強度)之 値之曲柄角之預設範圍內檢測內燃機之震動之波形。儲存 單元預先儲存內燃機之震動之波形,及判斷單元依據檢測 之波形與儲存之波形之間的比較結果判斷內燃機中是否已 發生爆震。因此,經由實驗而預先準備及儲存之爆震波形 模型爲爆震發生時震動之波形,並將爆震波形模型與檢測 之波形彼此相比。如此一來,便可判斷是否已發生爆震。 因此,可更詳細地分析發動機之震動是否爲由於爆震之震 動。結果,便可準確地判斷是否已發生爆震。 然而早期公開日本專利No_ 2005-330954中揭露之爆 震判斷裝置係檢測經由以有關震動之級數之値除以其最大 値而使常態化之波形。因而,無關乎檢測之級數爲大或 小,檢測之波形上之最大級數恆爲” 1 "。因此’即使除以 最大値之前之原始級數爲小’若檢測之波形的形狀與儲存 之波形的形狀類似,代表波形之偏差的値極可能爲似代表 爆震之値。理由如下。曲柄角對儲存之波形上之級數積分 -6- 1352774 所決定之値,即儲存之波形之區域,遠大於檢測之波形上 之級數與儲存之波形上之級數之間之差異,因而級數中差 異之影響極小。接著,儘管實際上未發生爆震,亦可能錯 誤地判斷已發生爆震。 【發明內容】 本發明之目標是提供一種內燃機之爆震判斷裝置及爆 震判斷方法,藉此可準確地判斷是否已發生爆震。 依據本發明之一觀點,一種內燃機之爆震判斷裝置包 括:檢測該內燃機之曲柄角的曲柄位置感應器;檢測該內 燃機之震動級數的爆震感應器該級數係與曲柄角相關;及 作業單元。該作業單元依據該內燃機之該震動級數檢測曲 柄角之第一間隔中震動的波形,於曲柄角之第二間隔中依 據該檢測之波形上之級數與預先決定做爲該內燃機之震動 的參考波形之波形模型上之級數之間之差異來計算第一 値,計算第二値使得該第二値隨該內燃機之輸出軸的旋轉 數愈小而愈小,依據該第一値及該第二値來計算第三値, 及依據該第三値判斷該內燃機中是否發生爆震》 基於上述組態檢測內燃機之曲柄角。內燃機之震動之 級數的檢測與曲柄角相關。依據級數,檢測曲柄角之第一 間隔中震動之波形。於曲柄角之第二間隔中依據檢測之波 形上之級數與預先決定做爲內燃機之震動的參考波形之波 形模型上之級數之間之差異而計算第一値。因此,所獲得 之第一値係隨檢測之波形上之各級數與波形模型之間之差 1352774 異而變。此外,計算第二値使得該第二値隨該內燃機之輸 出軸的旋轉數愈小而愈小》依據該第一値及該第二値而計 算第三値。因此,若內燃機之輸出軸的旋轉數極小,相較 於旋轉數極大的狀況,第二値的影響便小。因而,若內燃 機之輸出軸的旋轉數極小,相較於旋轉數極大的狀況,第 一値的影響便極大。結果,即使檢測之波形上之各級數與 波形模型之間之差異爲小,檢測之波形上之各級數與波形 模型之間之差異可反應至第三値上的大程度。依據第三 値,判斷內燃機中是否發生爆震。因此,儘管實際上未發 生爆震而在檢測之波形上之各級數與波形模型之間之差異 爲小的狀況下,仍可正確地判斷是否已發生爆震。相反 地,在內燃機之輸出軸之旋轉數爲大的狀況下,相較於旋 轉數爲小的狀況,第二値之影響便大。因此,在內燃機之 輸出軸之旋轉數爲大的狀況下,可限制檢測之波形上之各 級數與波形模型之間之差異的影響。結果,可準確地判斷 是否已發生爆震。 較佳地,作業單元設定第二間隔使得該第二間隔隨內 燃機之輸出軸的旋轉數愈小而愈小。 基於上述組態,由於在輸出軸的旋轉數較小的狀況 下,檢測因爆震之震動的曲柄角之範圍較輸出軸的旋轉數 較大的狀況下爲小,所以設定第二間隔使得該第二間隔隨 內燃機之輸出軸的旋轉數愈小而愈小。因此,從使用檢測 之波形與波形模型之間之差異的曲柄角,便可移除因爆震 之震動不可能發生之曲柄角。因此,可準確地判斷是否發 -8 - 1352774 生爆震。 更佳地’作業單元於第二間隔中經由加總每一檢測之 波形上之級數與波形模型上之級數之間之差異來計算第一 値。若內燃機之輸出軸的旋轉數爲第一旋轉數,作業單元 便於第二間隔中經由加總每一由波形模型上之級數減去正 參考値所決定之値來計算第二値,及若內燃機之輸出軸的 旋轉數爲大於第一旋轉數之第二旋轉數,作業單元便於第 二間隔中經由加總波形模型上之級數來計算第二値。作業 單元經由以第一値除以第二値來計算第三値。若第三値小 於預設値,作業單元便判斷內燃機中發生爆震。 基於上述組態,於第二間隔中經由加總每一檢測之波 形上之級數與波形模型上之級數之間之差異而計算第一 値。若內燃機之輸出軸的旋轉數爲第一旋轉數,便於第二 間隔中經由加總每一由波形模型上之級數減去正參考値所 決定之値來計算第二値。若內燃機之輸出軸的旋轉數爲大 於第一旋轉數之第二旋轉數,便於第二間隔中經由加總波 形模型上之級數來計算第二値。經由以第一値除以第二値 來計算第三値。若第三値小於預設値,便判斷內燃機中發 生爆震。因此,可使用檢測之波形上之各個級數與波形模 型之間之差異與波形模型上之級數之間之相對關係判斷是 否已發生爆震。因而,即使檢測之波形上之各個級數與波 形模型之間之差異爲小,若考量爆震不可能發生之波形模 型之級數,便可正確地判斷爆震未發生。 更佳地,作業單元檢測檢測之波形上之級數的最小 -9- 1352774 値,並將參考値設定爲檢測之波形上之級數的最小値。 基於上述組態,參考値被設定爲檢測之波形上之級數 的最小値。因此,可從波形模型移除小於最小値之部分。 因而,可降低波形模型之級數的影響。 更佳地,作業單元檢測複數個點火週期之級數的各個 最小値,該些最小値爲檢測之波形上之級數的每一最小 値,並將參考値設定爲經由附加該些最小値之標準偏差與 係數之積至該些最小値之中値而決定之値。 基於上述組態,參考値被設定爲經由附加最小値之標 準偏差與係數之積至最小値之中値而決定之値。可從波形 模型移除小於經由附加最小値之標準偏差與係數之積至最 小値之中値而決定之値的部分。因此,可降低波形模型之 級數的影響。 更佳地,作業單元限制參考値爲不大於預設値。 基於上述組態,參考値被限制爲不大於預設値。因 此,可避免參考値變成極大。 更佳地,作業單元計算檢測之波形上之級數的最小値 與級數之最小値出現於檢測之波形之曲柄角的鄰近曲柄角 之級數的平均數,並設定參考値爲該平均數。 基於上述組態,參考値被設定爲檢測之波形上之級數 的最小値與級數之最小値出現於檢測之波形之曲柄角的鄰 近曲柄角之級數的平均數。因此,可從波形模型移除小於 平均數的部分。因此,可降低波形模型之級數的影響。 更佳地,作業單元計算複數個點火週期中之各個平均 -10- 1352774 數,該些平均數爲檢測之波形上之級數的最小値與級數之 最小値出現於檢測之波形之曲柄角的鄰近曲柄角之級數的 每一平均數,並設定參考値爲經由附加該些平均數之標準 偏差與係數之積至該些平均數之中値而決定之値。 基於上述組態,參考値被設定爲經由附加平均數之標 準偏差與係數之積至平均數之中値而決定之値。因此,可 從波形模型移除小於經由附加平均數之標準偏差與係數之 積至平均數之中値而決定之値的部分。因此,可降低波形 模型之級數的影響。 更佳地,參考値爲定値。 基於上述組態,可從波形模型移除小於定値的部分。 因此,可降低波形模型之級數的影響》 【實施方式】 下列將參照圖式描述本發明之實施例。在下列描述 中,相同零件標註相同參考符號。它們的名稱及功能均相 同。因而,其詳細描述將不重複。 第一實施例 參照圖1’將描述配置依據本發明之一實施例之爆震 判斷裝置之車輛的發動機100。發動機100配置複數個汽 缸。本實施例中爆震判斷裝置係以例如發動機電子控制單 元(ECU ) 2 00執行之程式完成。發動機ECU 200執行之 程式可記錄於光碟(CD)或數位通用光碟(DVD)之記 1352774 錄媒體以於市場上流通。 發動機100爲內燃機其中從空氣濾清器1〇2收回之空 氣及從噴射器104注入之燃油的空氣燃油混合物係以火星 塞106點火並於燃燒室中燃燒。雖然點火時序係於輸出扭 矩最大處經控制爲最大扭矩的最小點火提前角(MBT ), 但點火時序依據發動機1〇〇之作業狀態而被延遲或提前, 例如當爆震發生。 當空氣燃油混合物燃燒時,活塞108被燃燒壓力推下 且曲柄軸110被旋轉。空氣燃油混合物於燃燒(排氣)後 經由三向觸媒劑112清理,之後被排至車輛外部。被收回 發動機100內的空氣量經由節流閥114調節。 發動機1〇〇係由發動機ECU 200控制。連接發動機 ECU 200的爲爆震感應器3 00、水溫感應器3 02、配置與 時序轉子3 04相對之曲柄位置感應器3 06、開節流閥位置 感應器308、車速感應器310、點火開關312及空氣流量 計 3 1 4。 爆震感應器300係置於發動機100之汽缸區。爆震感 應器3 00係以壓電元件組成。爆震感應器3 00回應發動機 1〇〇之震動產生一電壓。電壓之大小相應於震動之級數。 爆震感應器300發送代表電壓之信號予發動機ECU 200 ^ 水溫感應器302檢測發動機1 00之水套中冷卻劑之溫度, 並發送代表檢測結果之信號予發動機ECU 2 00。 時序轉子304係配置予曲柄軸110並連同曲柄軸110 旋轉。在時序轉子3 04之外緣以預設間隔配置複數個突出 -12- 1352774 物。曲柄位置感應器306經配置而與時序轉子304之突出 物相對。當時序轉子304旋轉時,時序轉子3 04之突出物 與曲柄位置感應器3 0 6之間之空氣間隙便改變,結果通過 曲柄位置感應器306之線圈部的磁通量便增加/減少以於 線圈部中產生電動勢。曲柄位置感應器306發送代表電動 勢之信號予發動機ECU 200。發動機ECU 200依據曲柄位 置感應器306所發送之信號,檢測曲柄角及曲柄軸110之 旋轉數。 開節流閥位置感應器3 0 8檢測開節流閥位置,並發送 代表檢測結果之信號予發動機ECU 200。車速感應器310 檢測車輪(未顯示)的旋轉數,並發送代表檢測結果之信 號予發動機ECU 200。發動機ECU 200依據車輪的旋轉數 來計算車速。當發動機100啓動時,點火開關312經由驅 動器開啓。空氣流量計314檢測引入發動機100之空氣 量,並發送代表檢測結果之信號予發動機ECU 200。 發動機ECU 200經由電源之輔助電池320供應之電 力而作業。發動機ECU 200依據各感應器及點火開關312 發送之信號、地圖及儲存於唯讀記憶體(ROM ) 202中之 程式而實施作業程序,並控制相關裝置以便允許發動機 100以所需狀態作業。 在本實施例中,發動機ECU 200依據爆震感應器300 發送之信號及曲柄角,於預設爆震檢測閘(從預設第一曲 柄角至預設第二曲柄角之段)檢測發動機之震動之波 形(以下稱爲"震動波形"),並依據檢測之震動波形判斷 -13- 1352774 發動機100中是否已發生爆震。本實施例中爆震檢測閘爲 燃燒衝程中從上死點(〇°)至90°之段。爆震檢測閘並不 限於此。 當爆震發生時,發動機100便產生接近圖2中實線所 示之頻率的震動。爆震造成之震動的頻率並非固定但具有 某頻帶。 若檢測之震動處於極寬頻帶,並極可能包括爆震造成 之震動以外的雜訊(例如,汽缸內噴射器或進氣/排氣閥 安於其座時造成之震動)。 相反地,若檢測之震動處於極窄頻帶,檢測之震動的 級數中包括之雜訊部分便可能被抑制,同時雜訊部分之特 徵部(例如震動的發生時序及其阻尼率)亦被自震動波形 中移除。在此狀況下,儘管震動實際上係因雜訊部分,但 檢測的是包括非雜訊部分之震動波形,即類似於爆震發生 時檢測之震動波形的震動波形。因而,在此狀況下,依據 震動波形難以分辨因爆震之震動與因雜訊之震動。 因此,在本實施例中,係於設定具有較小帶寬之第一 頻帶A、第二頻帶B及第三頻帶C中檢測震動,以便準 確地捕捉爆震之特定震動。 另一方面,爲於雜訊發生時考量雜訊的狀況下判斷是 否已發生爆震,便於包括第一至第三頻帶A至C之較寬 的第四頻帶D中檢測震動,以便準確地捕捉雜訊。 如圖3中所示,發動機ECU 200包括類比/數位 (A/D )轉換器400、帶通濾波器(1) 411、帶通濾波器 -14- 1352774 (2) 412、帶通濾波器(3) 413、帶通濾波器(4) 414 及積分單元420。 帶通濾波器(1) 411僅讓爆震感應器300發送之信 號中第一頻帶A之信號通過。換言之,帶通濾波器(Π 411僅擷取爆震感應器3 00檢測之震動中第一頻帶A中之 震動。 帶通濾波器(2) 412僅讓爆震感應器3 00發送之信 號中第二頻帶B之信號通過。換言之,帶通濾波器(2) 412僅擷取爆震感應器3 00檢測之震動中第二頻帶B中之 震動。 帶通濾波器(3) 413僅讓爆震感應器300發送之信 號中第三頻帶C之信號通過。換言之,帶通濾波器(3) 413僅擷取爆震感應器300檢測之震動中第三頻帶C中之 震動。 帶通濾波器(4) 414僅讓爆震感應器300發送之信 號中第四頻帶D之信號通過》換言之,帶通濾波器(4) 414僅擷取爆震感應器300檢測之震動中第四頻帶D中之 震動。 積分單元420計算經由積分帶通濾波器(1) 411至 帶通濾波器(4) 414所選擇之信號的積分値,即積分每 5°之曲柄角範圍之震動的級數(以下亦稱爲5°積分値)。 5°積分値係針對每一頻帶而計算。 此外,針對第一至第三頻帶A至C計算之各積分値 結合曲柄角而加總。換言之,第一至第三頻帶A至C之 -15- 1352774 各震動波形結合爲一合成波形。 因此’在圖4中所示之本實施例中,由第一至第 帶A至C組合而成之合成波形及第四頻帶d之震動 被用做發動機100之震動波形。第四頻帶D之震動 (5°積分値)並未結合,係單獨使用。 如圖5中所示,在檢測之震動波形中,第四頻 中之震動波形係與級數最大之曲柄角的曲柄角範圍中 震波形模型相比。爆震波形模型被定義爲發動機100 考震動波形。在本實施例中,每當檢測第四頻帶D 動波形時便設定爆震波形模型之級數。即,針對每一 週期判斷爆震波形模型之級數。 爆震波形模型之級數係依據第四頻帶D中震動 之級數(5 °積分値)而設定。更具體地,級數經設定 爆震波形模型上最大級數與第四頻帶D中震動波形 大級數相同。 除了最大級數外之級數係依據發動機轉速NE及 機1〇〇之負載而設定。更具體地,曲柄角之級數相對 近曲柄角之級數的阻尼率係依據使用發動機轉速NE 動機1〇〇之負載做爲參數之地圖而設定。 因而,若例如設定阻尼率爲25%及20°之曲柄角 的級數,如圖6中所示,每一單元曲柄角之級數 25%。此處,爆震波形模型上設定級數之方法不限 述。 震動波形及爆震波形模型於比較段中彼此相比。 三頻 波形 波形 帶D 之爆 之參 中震 點火 波形 使得 上最 發動 於鄰 及發 範圍 減少 於上 比較 -16- 1352774 段係依據發動機轉速NE而設定。如圖7中所示’比較段 經設定使得比較段隨發動機轉速NE愈小而愈小》比較段 可依據發動機100之負載而設定。 在本實施例中,發動機ECU 200計算相關係數K’其 代表震動波形相對於爆震波形模型的相似程度(代表震動 波形與爆震波形模型之間之偏差)。使震動波形上震動之 級數最大處之時序與爆震波形模型上震動之級數最大處之 時序相符,且接著計算每一曲柄角(每5°)之震動波形上 之級數與爆震波形模型上之級數之間之差異的絕對値,藉 以計算相關係數K。亦可計算5°之外每一曲柄角之震動波 形上之級數與爆震波形模型上之級數之間之差異的絕對 値。 假設每一曲柄角之震動波形上之級數與爆震波形模型 上之級數之間之差異的絕對値爲 ASCI) ( I爲自然 數)。如圖8中斜線所示,假設比較段中爆震波形模型上 之級數的總和爲S,即比較段中爆震波形模型之區域。相 關係數K係使用下列方程式(1 )而予計算: K= ( S - IAS ( I ) ) /S... ( 1 ) 其中SAS ( I )爲比較段中AS ( I )之總數。 在本實施例中,若發動機轉速NE小於閾値NE (1 ),如圖8中斜線所表示之比較段中爆震波形模型上 之級數減去正參考値所決定之每一値的總和被用做爆震波 -17- 1352774 形模型之區域s。即在比較段中不小於參考値之級數所佔 據之區域被用做爆震波形模型之區域s。相反地,若發動 機轉速NE不小於閾値NE ( 1 ),如圖9中斜線所表示, 相關係數K係使用比較段中爆震波形模型的整個區域S 而予計算。有關該參考値,係使用例如第四頻帶D中震 動波形上最小級數。計算相關係數K之方法不限於上 述。 此外,如圖10中斜線所表示,發動機ECU 200使用 第一至第三頻帶A至C之合成波形之5°積分値的總和來 計算爆震級數N。 假設合成波形之5°積分値之總和爲P,且代表發動機 100中未發生震動之狀態下發動機100之震動級數之値爲 黑色背景區(BGL)。接著,使用方程式N = P/ BGL來 計算爆震級數N » BGL係依據例如模擬或實驗而預先決定 並儲存於ROM 202中。計算爆震級數N之方法不限於上 述。 在本實施例中,發動機ECU 200針對每一點火週期 比較所計算之爆震級數N與儲存於ROM 202中之閾値V (J),並進一步比較相關係數K與儲存於ROM 202中之 閾値K ( 0 ),以判斷發動機1 00中是否發生爆震。 參照圖11,將提供本實施例中爆震判斷裝置之發動 機ECU 200之功能的描述。下列所描述之功能可由軟體 或硬體完成。 發動機ECU 200包括曲柄角檢測單元210、級數檢測 -18- 1352774 單元220、波形檢測單元23 0、段設定單元 檢測單元25 0、參考値設定單元260、相關 270、爆震級數計算單元280及爆震判斷單方 曲柄角檢測單元210依據曲柄位置感應 信號檢測曲柄角。 級數檢測單元220依據爆震感應器300 測爆震檢測閘中震動之級數。震動之級數係 以檢測。此外,震動之級數係以爆震感應器 壓値代表。震動之級數可以相應於爆震感應 電壓値之値代表。 波形檢測單元2 30經由積分每一 5°之曲 數檢測爆震檢測閘中震動波形。 段設定單元240設定震動波形與爆震波 比處之比較段,使得該段隨發動機轉速NE, 最小値檢測單元250檢測第四頻帶D 之級數的最小値。參考値設定單元260將參 四頻帶D中震動波形上之級數的最小値。 及參考値之設定係針對每一點火週期而實施 每一點火週期中檢測最小値及設定參考値。 相關係數計算單元270計算相關係數K 算單元280計算爆震級數N。爆震判斷單元 數N大於閾値V ( J )及相關係數K大於閾f丨 況下判斷爆震已發生。 上述方程式(1)可轉換爲: 240、最小値 係數計算單元 i 290 ° 器306發送之 發送之信號檢 結合曲柄角予 300之輸出電 器300之輸出 柄角之震動級 形模型彼此相 孩小而愈小。 中震動波形上 考値設定爲第 最小値之檢測 。即在複數之 。爆震級數計 290在爆震級 I K ( 0 )的狀 -19- 1352774 K=1 - IAS ( Ο /S... ( 2 ) 方程式(2)可進一步轉換爲: EAS ( I ) /S = l - K... ( 3 ) 因而,事實上相關係數K大於閾値K ( 0 )與SAS • ( I ) /S 小於 1 一 Κ ( Ο )相同。 參照圖12’將提供本實施例中爆震判斷裝置之發動 機ECU 200所執行之程式的控制結構之描述。下列所描 - 述之程式係於預設週期(例如每一點火週期)中重複執 . 行。 在步驟(以下"步驟"將縮寫爲"S" ) 100中,發動機 ECU 200依據曲柄位置感應器306發送之信號檢測曲柄 角。 φ 在S102中,發動機ECU 200依據爆震感應器300發 送之信號,檢測結合曲柄角之發動機100之震動的級數。 在S104中,發動機ECU 200經由積分爆震感應器 3〇〇之輸出電壓値(每一係代表震動之級數)而計算每一 5°之曲柄角的5°積分値,以檢測發動機1〇〇之震動波形。 即檢測第一至第三頻帶A至C中合成波形及第四頻帶D , 中震動波形。 在S106中,發動機ECU 200依據曲柄位置感應器 3〇6發送之信號檢測發動機轉速NE。在S108中,發動機 -20- 1352774 ECU 200設定震動波形與爆震波形模型彼此相比處之比較 段,使得該比較段隨發動機轉速NE愈小而愈小。 在S1 10中,發動機ECU 200檢測第四頻帶D中震動 波形上之級數的最小値。在S112中,發動機ECU 200將 參考値設定爲第四頻帶D中震動波形上之級數的最小 値。 在S1 14中,發動機ECU 200計算相關係數K。在 S116中,發動機ECU200計算爆震級數N。 在S1 18中,發動機ECU 200判斷相關係數K是否大 於K(0)及爆震級數N是否大於閾値V(J)。當相關係 數K大於K(0)及爆震級數N大於閾値V(J)時(S118 中「是」),程序便前進至 S120。否則(S118中 「否」),程序便前進至S124。 在S120中,發動機ECU 200判斷爆震已發生。在 S122中,發動機ECU 200延遲點火時序。 在S1 24中,發動機ECU 200判斷爆震未發生。在 S126中,發動機ECU200提前點火時序。 將依據上述結構及流程圖提供本實施例中爆震判斷裝 置之發動機ECU 200的作業描述。 當發動機100作業時,依據曲柄位置感應器306發送 之信號檢測曲柄角(S100)。依據爆震感應器300發送之 信號檢測結合曲柄角之發動機100的震動級數(S1 02)。 計算5°積分値以檢測發動機1〇〇之震動波形(S104)。 此外,依據曲柄位置感應器306發送之信號檢測發動 -21 - 1352774 機轉速NE(S106)。設定比較震動波形與爆震波形模型 之比較段,使得該段隨發動機轉速 NE愈小而愈小 (S108)。此外,檢測第四頻帶D中震動波形上之級數 的最小値(S110)。將參考値設定爲第四頻帶D中震動 波形上之級數的最小値(S 1 1 2 )。 如圖13中所示,若發動機轉速NE小於閾値NE (1),經由爆震波形模型上之級數減去正參考値所決定 之每一値的總和被用做爆震波形模型之區域S,以計算相 關係數K ( S 1 1 4 )。 因此,可降低相關係數K上爆震波形模型之級數本 身的影響。因而,可使震動波形上之級數與爆震波形模型 上之級數之間之差異對於相關係數K之影響極大。 然而,如圖14中所示,在發動機轉速NE爲大的狀 態下,第四頻帶D中震動波形上之級數的最小値(即參 考値)可爲極大。因此,若經由爆震波形模型上之級數減 去參考値所決定之每一値的總和被用做爆震波形模型之區 域S,區域S可較所需的爲小。 因而,如圖1 5中所示,若發動機轉速NE不小於閾 値NE(1),比較段中爆震波形模型的整個區域S被用於 計算相關係數K(S114)。因此’可減少爆震波形模型之 區域S對於相關係數K之影響。因此’可使震動波形上 之級數與爆震波形模型上之級數之間之差異對於相關係數 K之影響極小。結果,可限制級數中之差異的影響。 若發動機轉速NE爲小,例如每秒之曲柄角的改變量 -22- 1352774 便較若發動機轉速NE爲大之狀況下爲小。相反地,因爆 震而發生震動之時間長度實施上固定,無關乎發動機轉速 NE。 因而,如圖1 6中所示,若發動機轉速NE爲小,檢 測因爆震之震動的曲柄角之間隔便較若發動機轉速NE爲 大之狀況下爲小。因此,在本實施例中,相關係數K係 依據加上經判斷而使得比較段隨發動機轉速NE愈小而愈 小之該比較段中震動波形上之各級數與爆震波形模型上之 各級數之間之差異所決定之値而予計算。如此一來,可從 使用震動波形與爆震波形模型之間之差異的該段,移除不 可能發生因爆震之震動的段。 除了相關係數K之外,第一至第三頻帶A至C之合 成波形的級數總和被用於計算爆震級數N(S116)。 當相關係數K大於閎値K(0)且爆震級數N大於閾 値 V(J)時(S118中「是」),便判斷已發生爆震 (S120)。在此狀況下,點火時序延遲(S122)。 相反地,當相關係數K不大於閩値K(0)或爆震級 數Ν不大於閩値V(J)時(S118中「否」),便判斷未 發生爆震(S124)。在此狀況下,點火時序提前 (S 1 26 )。 如上述,當發動機轉速NE小於閩値NE ( 1 )時,本 實施例中爆震判斷裝置之發動機ECU便使用經由爆震波 形模型上之級數減去正參考値所決定之每一値的總和,其 爲爆震波形模型之區域S,以計算相關係數κ。因此,可 -23- 1352774 降低爆震波形模型之級數本身對於相關係數κ之影響° 因而,可使震動波形上之級數與爆震波形模型上之級數之 間之差異對於相關係數Κ之影響極大。相關係數Κ被用 於判斷是否已發生爆震。如此一來,若震動波形上之級數 與爆震波形模型上之級數之間之差異無關乎實際上未發生 爆震而爲小,便可正確地判斷爆震未發生。相反地,若發 動機轉速ΝΕ不小於閾値ΝΕ ( 1 ),便使用比較段中爆震 波形模型的整個區域S來計算相關係數Κ。因此,可使震 動波形與爆震波形模型上之各級數之間之差異對於相關係 數Κ之影響極小。因此,可限制震動波形與爆震波形模 型上之各級數之間之差異對於相關係數Κ之影響。結 果,可準確地判斷是否已發生爆震。 第二實施例 在下列中,將描述本發明之第二實施例。本實施例與 上述第一實施例不同,其中參考値係依據震動波形之最小 値的頻率分佈而設定。例如發動機100本身之組態等其他 特徵係與第一實施例中相同,且其功能亦相同。因而,其 中詳細描述此處將不重複。 參照圖17,將提供本實施例中爆震判斷裝置之發動 機ECU 200之功能描述。下列所述之功能可以軟體或硬 體完成。本實施例與第一實施例之相同功能標示相同編 號。因而,其中詳細描述此處將不重複。
在本實施例中,參考値設定單元262依據第四頻帶D -24- 1352774 中震動波形上之級數的最小値之頻率分佈設定參考値。如 圖18中所示,將參考値設定爲經由附加最小値之標準偏 差與係數之積至最小値之中値所決定之値。係數爲例如 "2"。用於設定參考値之最小値爲例如200個點火週期中 的各個最小値。當設定參考値時,最小値歷經將使用之對 數變換。因而,使用頻率分佈而設定之參考値歷經將使用 之反對數變換。 φ 參照圖19,將提供本實施例中爆震判斷裝置之發動 機ECU 2 0 0所執行之程式的控制結構描述。與第一實施 例相同之程序步驟標示相同編號。因而,其中詳細描述此 • 處將不重複。 . 在S200中’發動機ECU 2 00將參考値設定爲經由附 加最小値之標準偏差與係數之積至最小値之中値所決定之 値。如此一來,可獲得類似第一實施例之效果。 φ 第三實施例 在下列中,將描述本發明之第三實施例。本實施例與 上述第二實施例不同,其中參考値被限制爲預設値或更 小。例如發動機1 00本身之組態等其他特徵係與上述第— 實施例中相同。其功能亦相同。因而,其中詳細描述此處 將不重複。 . 參照圖20,將提供本實施例中爆震判斷裝置之發動 機ECU 200之功能描述。下列所述之功能可以軟體或硬 體完成。本實施例與上述第一或第二實施例之相同功能係 -25- 1352774 標示相同編號,且其中詳細描述此處將不重複。 發動機ECU 200進一步包括限制單元264。限制單元 264限制參考値爲上限或更少。上限爲例如最小値之中値 的兩倍。上限並不侷限於此。另一方面,上限可設定爲定 値。 參照圖21,將提供本實施例中爆震判斷裝置之發動 機ECU 20 0所執行之程式的控制結構描述。與上述第一 φ 或第二實施例相同之程序步驟係標示相同編號,且其中詳 細描述此處將不重複。 在S3 00中,發動機ECU 200判斷參考値是否等於或 - 小於上限。當參考値等於或小於上限時(S300中 . 「是」),程序便前進至 S114。否貝IJ ( S300中 「否」),程序便前進至S302。在S302中,發動機ECU 200將參考値設定爲上限。如此一來,可獲得類似上述第 一實施例之效果。 第四實施例 在下列中,將描述本發明之第四實施例。本實施例與 上述第一實施例不同,其中參考値被設定爲震動波形上之 最小級數與該最小級數出現於該震動波形上之曲柄角的鄰 近曲柄角之級數的平均數。例如發動機100本身之組態等 其他特徵係與上述第一實施例中相同。其功能亦相同。因 而,其中詳細描述此處將不重複。 參照圖22,將提供本實施例中爆震判斷裝置之發動 -26- 1352774 機ECU 200之功能描述。下列所述之功能可以軟體或硬 體完成。任一與上述第一實施例之相同功能係標示相同編 號,且其中詳細描述此處將不重複。 在本實施例中,如圖23中所示’參考値設定單元 266計算第四頻帶D中震動波形上之級數(5°積分値)的 最小値與該級數具有震動波形上之最小値之曲柄角的鄰近 曲柄角之級數的平均數。例如’平均數係以相應於15°之 曲柄角的5°積分値除以"3"而予計算。此外’參考値設定 單元2 66將參考値設定爲所計算之平均數。平均數之計算 與參考値之設定係於每一點火週期中實施。即,在複數之 每一點火週期中計算平均數及設定參考値。 參照圖24,將提供本實施例中爆震判斷裝置之發動 機ECU 200所執行之程式的控制結構描述。任一與上述 第一實施例相同之步驟係標示相同編號。因而其中詳細描 述此處將不重複。 在S400中,發動機ECU 200計算第四頻帶D中震動 波形上之級數(5 °積分値)的最小値與該級數具有震動波 形上之最小値之曲柄角的鄰近曲柄角之級數的平均數。在 S402中,發動機ECU 200將參考値設定爲所計算之平均 數。如此一來,可獲得類似上述第一實施例之效果。 第五實施例 在下列中,將描述本發明之第五實施例。本實施例與 上述第四實施例不同,其中參考値係依據級數(5°積分 -27- 1352774 値)之平均數的頻率分佈而設定。例如發動機100本身之 組態等其他特徵係與上述第一實施例中相同。各項功能亦 相同。因而,其中詳細描述此處將不重複。 參照圖25,將提供本實施例中爆震判斷裝置之發動 機ECU 200之功能描述。下列所述之功能可以軟體或硬 體完成。此處,任一與上述第一或第四實施例之相同功能 係標示相同編號。因而,其中詳細描述此處將不重複。 在本實施例中,參考値設定單元268計算第四頻帶D 中震動波形上之級數(5 °積分値)的最小値與該級數具有 震動波形上之最小値之曲柄角的鄰近曲柄角之級數的平均 數。此外,參考値設定單元268將參考値設定爲經由附加 所計算之平均數的標準偏差與係數之積至所計算之平均數 的中値所決定之値。係數爲例如"2 ”。用於設定參考値之 平均數係指例如200個點火週期中的各個平均數。當設定 參考値時,平均數歷經將使用之對數變換。因而,使用頻 率分佈而設定之參考値歷經將使用之反對數變換。 參照圖27,將提供本實施例中爆震判斷裝置之發動 機ECU 200所執行之程式的控制結構描述。此處,本實 施例中與上述第一或第四實施例相同之程序步驟標示相同 編號。因而,其中詳細描述此處將不重複。 在S500中,發動機ECU 200將參考値設定爲經由附 加平均數之標準偏差與係數之積至平均數之中値所決定之 値。如此一來,可獲得類似第一實施例之效果。 -28- 1352774 其他實施例 定値可用做參考値。此外,如圖28中所示,可設定 比較段使得級數具有最大値處之曲柄角爲比較段之外。 應解釋的是上述所揭露之實施例係以所有考量加以描 述而非有所侷限。希望本發明之範圍係由申請專利範圍而 非由上列描述所定義,並包括意義上及範圍上與申請專利 範圍相等之所有修改及變化。 【圖式簡單說明】 圖1爲示意組態圖,顯示由依據本發明之第一實施例 - 之爆震判斷裝置的發動機ECU所控制之發動機。 . 圖2顯示當爆震發生時發動機中所產生之震動的頻 帶。 圖3爲控制方塊圖,顯示發動機ECU » 圖4爲(第一)圖,顯示發動機之震動波形。 φ 圖5爲(第一)圖’顯示彼此相比之震動波形及爆震 波形模型。 圖6顯示爆震波形模型。 圖7爲(第一)圖’顯示彼此相比之震動波形及爆震 波形模型的比較段。 . 圖8爲(第一)圖,顯示用於計算相關係數K之區 域S。 圖9爲(第二)圖’顯示用於計算相關係數K之區 域S。 -29- 1352774 圖ι〇顯示用於計算爆震級數N之合成波形之級數的 總和。 圖11爲依據本發明之第一實施例之爆震判斷裝置的 發動機ECU所控制之功能方塊圖。 圖12爲流程圖’顯示依據本發明之第一實施例之爆 震判斷裝置的發動機ECU所執行之程式的控制結構。 圖13爲(第三)圖,顯示用於計算相關係數κ之區 域S。 圖14爲(第二)圖,顯示彼此相比之震動波形及爆 震波形模型。 圖15爲(第四)圖’顯示用於計算相關係數κ之區 域S。 圖16爲(第二)圖’顯示發動機之震動波形。 圖17爲依據本發明之第二實施例之爆震判斷裝置的 發動機ECU之功能方塊圖。 圖18顯示級數之最小値的頻率分佈。 圖19爲流程圖,顯示依據本發明之第二實施例之爆 震判斷裝置的發動機ECU所執行之程式的控制結構。 圖20爲依據本發明之第三實施例之爆震判斷裝置的 發動機ECU之功能方塊圖。 圖21爲流程圖,顯示依據本發明之第三實施例之爆 震判斷裝置的發動機ECU所執行之程式的控制結構。 圖22爲依據本發明之第四實施例之爆震判斷裝置的 發動機ECU之功能方塊圖。 -30- 1352774 圖23顯示計算用以設定參考値之平均數。 圖24爲流程圖,顯示依據本發明之第四實施例之爆 震判斷裝置的發動機ECU所執行之程式的控制結構。 圖25爲依據本發明之第五實施例之爆震判斷裝置的 發動機ECU之功能方塊圖。 圖26顯示平均數之頻率分佈。 圖27爲流程圖,顯示依據本發明之第五實施例之爆 震判斷裝置的發動機ECU所執行之程式的控制結構。 圖28爲(第二)圖’顯示彼此相比之震動波形及爆 震波形模型的比較段。 【主要元件符號說明】 1〇〇 :發動機 1〇2 :空氣濾清器 104 :噴射器 106 :火星塞 108 :活塞 1 1〇 :曲柄軸 1 1 2 :三向觸媒劑 1 1 4 :節流閥 2〇〇 :發動機電子控制單元 2〇2 :唯讀記憶體 2 1 0 :曲柄角檢測單元 220 :級數檢測單元 -31 - 1352774 2 3 Ο :波形檢測單元 240 :段設定單元 2 5 0 :最小値檢測單元 260、262、266、268 :參考値設定單元 2 64 :限制單元 270 :相關係數計算單元 280:爆震級數計算單元 290 :爆震判斷單元 3 00 :爆震感應器 3 02 :水溫感應器 3 04 :時序轉子 3 06 :曲柄位置感應器 3 08 :開節流閥位置感應器 3 10 :車速感應器 3 1 2 :點火開關 3 1 4 :空氣流量計 3 2 0 :輔助電池 400 :類比/數位轉換器 411:帶通濾波器(1) 412:帶通濾波器(2) 413:帶通濾波器(3) 4 1 4 :帶通濾波器(4 ) 420 :積分單元 A :第一頻帶 -32- 1352774 B :第二頻帶 C :第三頻帶 D :第四頻帶 I :自然數 K :相關係數 N :爆震級數 NE :發動機轉速 NE( 1)、V(J)、K(0):閾値 Ρ : 5°積分値之總和 S :區域 S100、 S102 、 S104、 S106、 S108、 S110、 S112、 S114 ' S116 ' S118 ' S120、 S122、 S124、 S126、 S200 、 S300 、 S302 、 S400、 S402、 S500 :步驟
-33-
Claims (1)
1352774 第097119739號專利申請案中文申請專利範圍修正本 民國100年5月 4日修正 十、申請專利範圍 1· 一種內燃機之爆震判斷裝置,包含: 檢測該內燃機(100)之曲柄角的曲柄位置感應器 (306); 檢測該內燃機(100)之震動級數的爆震感應器 # (30〇),該級數係與曲柄角相關;及 作業單元(200 ), 該作業單元(2 00 )依據該內燃機(100)之該震動級 數檢測曲柄角之第一間隔中震動的波形, 該作業單元(200 )於曲柄角之第二間隔中依據該檢 測之波形上之級數與預先決定做爲該內燃機(1 00 )之震 動的參考波形之波形模型上之級數之間之差異來計算第一 値, # 該作業單元(200 )計算第二値使得該第二値隨該內 燃機(1 〇〇 )之輸出軸的旋轉數愈小而愈小, 該作業單元(200 )依據該第一値及該第二値計算第 三値,及 該作業單元(200 )依據該第三値判斷該內燃機 (1〇〇)中是否發生爆震,其中 該作業單元(200 )於該第二間隔中經由加總每一介 於該檢測之波形上之該級數與該波形模型上之該級數之間 之差異來計算該第一値, 1352774 若該內燃機(100)之該輸出軸的該旋轉數爲第一旋 轉數,該作業單元(200 )便於該第二間隔中經由加總每 一由該波形模型上該級數減去正參考値所決定之値來計算 該第二値,若該內燃機(100)之該輸出軸的該旋轉數爲 大於該第一旋轉數之第二旋轉數,該作業單元( 2 00 )便 於該第二間隔中經由加總該波形模型上之級數來計算該第 二値, 該作業單元(200 )經由以該第一値除以該第二値來 φ 計算該第三値,及 若該第三値小於預設値,該作業單元(200 )便判斷 該內燃機(100)中發生爆震。 2. 如申請專利範圍第1項之內燃機之爆震判斷裝置, 其中 該作業單元(200 )設定該第二間隔使得該第二間隔 隨該內燃機(1 00 )之該輸出軸的旋轉數愈小而愈小。 3. 如申請專利範圍第1項之內燃機之爆震判斷裝置, φ 其中 該作業單元(200 )檢測該檢測之波形上之級數的最 小値,及 該作業單元(200 )將該參考値設定爲該檢測之波形 上之級數的該最小値。 4 _如申請專利範圍第1項之內燃機之爆震判斷裝置, 其中 該作業單元(200 )檢測複數個點火週期中各個級數 S -2- 1352774 之最小値’該些最小値爲該檢測之波形上之每一級數的最 小値,及 該作業單元(200 )將該參考値設定爲經由附加該些 最小値之標準偏差與係數之積至該些最小値之中値而決定 之値。 5. 如申請專利範圍第4項之內燃機之爆震判斷裝置, 其中 # 該作業單元(200 )限制該參考値爲不大於預設値。 6. 如申請專利範圍第1項之內燃機之爆震判斷裝置, 其中 該作業單元(200 )計算該檢測之波形上之級數的最 小値與該級數之最小値出現於該檢測之波形之曲柄角的鄰 近曲柄角之級數的平均數,及 該作業單元( 200 )設定該參考値爲該平均數。 7. 如申請專利範圍第1項之內燃機之爆震判斷裝置, •其中 該作業單元( 200 )計算複數個點火週期中之各個平 均數’該些平均數爲該檢測之波形上之級數的最小値與該 級數之最小値出現於該檢測之波形之曲柄角的鄰近曲柄角 之級數的每一平均數,及 該作業單元(200 )設定該參考値爲經由附加該些平 均數之標準偏差與係數之積至該些平均數之中値而決定之 値。 8 ·如申請專利範圍第1項之內燃機之爆震判斷裝置, 1352774 其中 該參考値爲定値。 9. 一種內燃機之爆震判斷方法,包含以下步驟: 檢測該內燃機(1 〇〇 )之曲柄角: 檢測該內燃機(100)之震動級數,該級數係與曲柄 角相關; 依據該內燃機(100)之該震動級數檢測曲柄角之第 一間隔中震動的波形; Φ 於曲柄角之第二間隔中依據該檢測之波形上之級數與 預先決定做爲該內燃機(100)之震動的參考波形之波形 模型上之級數之間之差異來計算第一値; 計算第二値使得該第二値隨該內燃機(100)之輸出 軸的旋轉數愈小而愈小; 依據該第一値及該第二値來計算第三値;及 依據該第三値判斷該內燃機(100)中是否發生爆 震,其中 鲁 該計算該第一値之步驟包括於該第二間隔中經由加總 每一該檢測之波形上之該級數與該波形模型上之該級數之 間之差異來計算該第一値之步驟, 該計算該第二値之步驟包括若該內燃機(100)之該 輸出軸的該旋轉數爲第一旋轉數,便於該第二間隔中經由 加總每一由該波形模型上該級數減去正參考値所決定之値 來計算該第二値之步驟,及若該內燃機(100)之該輸出 軸的該旋轉數爲大於該第一旋轉數之第二旋轉數,便於該 S -4- 1352774 第二間隔中經由加總該波形模型上之級數來計算該第二値 之步驟, 該計算該第三値之步驟包括經由以該第一値除以該第 二値來計算該第三値之步驟,及 該判斷是否發生爆震之步驟包括若該第三値小於預設 値,便判斷該內燃機(100)中發生爆震之步驟。 10.如申請專利範圍第9項之內燃機之爆震判斷方 φ 法,進一步包含設定該第二間隔使得該第二間隔隨該內燃 機(1 〇〇 )之該輸出軸的旋轉數愈小而愈小之步驟。 U ·如申請專利範圍第9項之內燃機之爆震判斷方 法,進一步包含以下步驟: 檢測該檢測之波形上之級數的最小値;及 將該參考値設定爲該檢測之波形上之級數的該最小 値。 1 2 .如申請專利範圍第9項之內燃機之爆震判斷方 # 法,進一步包含以下步驟: 檢測複數個點火週期中各個級數之最小値,該些最小 値爲該檢測之波形上之每一級數的最小値;及 將該參考値設定爲經由附加該些最小値之標準偏差與 係數之積至該些最小値之中値而決定之値。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之內燃機之爆震判斷方 法,進一步包含限制該參考値爲不大於預設値之步驟。 1 4 ·如申請專利範圍第9項之內燃機之爆震判斷方 法,進一步包含以下步驟: 1352774 計算該檢測之波形上之級數的最小値與該級數之最小 値出現於該檢測之波形之曲柄角的鄰近曲柄角之級數的平 均數;及 設定該參考値爲該平均數。 15.如申請專利範圍第9項之內燃機之爆震判斷方 法,進一步包含以下步驟: 計算複數個點火週期中之各個平均數,該些平均數爲 該檢測之波形上之級數的最小値與該級數之最小値出現於 φ 該檢測之波形之曲柄角的鄰近曲柄角之級數的每一平均 數;及 設定該參考値爲經由附加該些平均數之標準偏差與係 數之積至該些平均數之中値而決定之値。 1 6.如申請專利範圍第 9項之內燃機之爆震判斷方 法,其中 該參考値爲定値。 17.—種內燃機之爆震判斷裝置,包含: φ 檢測該內燃機(1 00 )之曲柄角的機構(3 0 6 ); 檢測該內燃機(1 〇〇 )之震動級數的機構(3 00 ),該 級數係與曲柄角相關; 機構( 200 ),用於依據該內燃機(1〇〇)之該震動級 數檢測曲柄角之第一間隔中震動的波形; 第一計算機構(200),於曲柄角之第二間隔中依據 該檢測之波形上之級數與預先決定做爲該內燃機(100) 之震動的參考波形之波形模型上之級數之間之差異來計算 S -6- 1352774 第一値; 第二計算機構( 200 ),用於計算第二値使得該第二 値隨該內燃機(100)之輸出軸的旋轉數愈小而愈小; 第三計算機構( 200 ),用於依據該第一値及該第二 値來計算第三値:及 判斷機構( 200 ),用於依據該第三値判斷該內燃機 (100)中是否發生爆震,其中 φ 該第一計算機構(200 )包括機構,於該第二間隔中 經由加總每一該檢測之波形上之該級數與該波形模型上之 該級數之間之差異來計算該第一値, 該第二計算機構(200)包括機構,若該內燃機 (10〇)之該輸出軸的該旋轉數爲第一旋轉數,便於該第 二間隔中經由加總每一由該波形模型上該級數減去正參考 値所決定之値來計算該第二値,及若該內燃機(1〇〇)之 該輸出軸的該旋轉數爲大於該第一旋轉數之第二旋轉數, • 便於該第二間隔中經由加總該波形模型上之級數來計算該 第二値, 該第三計算機構(200 )包括機構,經由以該第一値 除以該第二値來計算該第三値,及 該判斷機構(200 )包括機構,若該第三値小於預設 値’便判斷該內燃機(1〇〇)中發生爆震。 1 8 ·如申請專利範圍第丨7項之內燃機之爆震判斷裝 置’進一步包含機構(200 ),用於設定該第二間隔使得 該第二間隔隨該內燃機(1〇〇)之該輸出軸的旋轉數愈小 1352774 而愈小。 19. 如申請專利範圍第17項之內燃機之爆震判斷裝 置,進一步包含: 機構(200 ),用於檢測該檢測之波形上之級數的最 小値;及 機構( 200),用於將該參考値設定爲該檢測之波形 上之級數的該最小値。 20. 如申請專利範圍第17項之內燃機之爆震判斷裝 $ 置,進一步包含: 機構(200 ),用於檢測複數個點火週期中各個級數 之最小値,該些最小値爲該檢測之波形上之每一級數的最 小値;及 機構(200),用於將該參考値設定爲經由附加該些 最小値之標準偏差與係數之積至該些最小値之中値而決定 之値。 21. 如申請專利範圍第20項之內燃機之爆震判斷裝 魯 置,進一步包含機構(200 ),用於限制該參考値爲不大 於預設値。 2 2.如申請專利範圍第1 7項之內燃機之爆震判斷裝 置,進一步包含: 機構(200 ),用於計算該檢測之波形上之級數的最 小値與該級數之最小値出現於該檢測之波形之曲柄角的鄰 近曲柄角之級數的平均數;及 機構( 200 ),用於設定該參考値爲該平均數。 S -8- 1352774 23.如申請專利範圍第17項之內燃機之爆震判斷裝 置,進一步包含: 機構( 200 ) ’用於計算複數個點火週期中之各個平 均數,該些平均數爲該檢測之波形上之級數的最小値與該 級數之最小値出現於該檢測之波形之曲柄角的鄰近曲柄角 之級數的每一平均數;及 機構(200 ),用於設定該參考値爲經由附加該些平 φ 均數之標準偏差與係數之積至該些平均數之中値而決定之 値。 2 4.如申請專利範圍第1 7項之內燃機之爆震判斷裝 置,其中 該參考値爲定値。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007143883A JP4600431B2 (ja) | 2007-05-30 | 2007-05-30 | 内燃機関のノッキング判定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW200925401A TW200925401A (en) | 2009-06-16 |
| TWI352774B true TWI352774B (en) | 2011-11-21 |
Family
ID=39712108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW097119739A TWI352774B (en) | 2007-05-30 | 2008-05-28 | Knocking determination device and knocking determi |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8205489B2 (zh) |
| EP (1) | EP2150794B1 (zh) |
| JP (1) | JP4600431B2 (zh) |
| KR (1) | KR101136764B1 (zh) |
| CN (1) | CN101680816B (zh) |
| AR (1) | AR066809A1 (zh) |
| AU (1) | AU2008258991A1 (zh) |
| BR (1) | BRPI0812023A2 (zh) |
| CA (1) | CA2688289A1 (zh) |
| CO (1) | CO6251346A2 (zh) |
| MX (1) | MX2009011928A (zh) |
| MY (1) | MY147056A (zh) |
| RU (1) | RU2442116C2 (zh) |
| TW (1) | TWI352774B (zh) |
| WO (1) | WO2008149832A1 (zh) |
| ZA (1) | ZA200908790B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI568923B (zh) * | 2014-12-22 | 2017-02-01 | Yamaha Motor Co Ltd | Air-cooled engine unit |
| TWI568928B (zh) * | 2014-12-22 | 2017-02-01 | 山葉發動機股份有限公司 | Engine unit |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4597167B2 (ja) * | 2006-06-28 | 2010-12-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のノッキング判定装置 |
| EP2327868B1 (en) * | 2008-09-26 | 2015-04-08 | Honda Motor Co., Ltd. | Frequency spectrum analyzing apparatus |
| JP2013024098A (ja) | 2011-07-20 | 2013-02-04 | Yamaha Motor Co Ltd | 内燃機関およびそれを備えた鞍乗型車両 |
| JP5502176B2 (ja) * | 2012-10-26 | 2014-05-28 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| US11204011B2 (en) * | 2018-05-21 | 2021-12-21 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for variable displacement engine knock control |
| US11255288B2 (en) * | 2018-05-23 | 2022-02-22 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for determining engine knock background noise levels |
| KR102546653B1 (ko) | 2018-12-11 | 2023-06-22 | 삼성전자주식회사 | 콘택 플러그를 갖는 반도체 소자 |
| JP6733795B1 (ja) * | 2019-09-24 | 2020-08-05 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
| JP6683283B1 (ja) * | 2019-09-24 | 2020-04-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
| DE112019007933T5 (de) * | 2019-12-04 | 2022-10-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Regler und Regelungsverfahren für einen Verbrennungsmotor |
| CN110878718B (zh) * | 2019-12-31 | 2022-04-19 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 一种天然气发动机的爆震控制方法 |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU907291A1 (ru) | 1980-06-25 | 1982-02-23 | Московский автомеханический институт | Система измерени детонации в двигател х с искровым зажиганием |
| JPS60164232A (ja) | 1984-02-07 | 1985-08-27 | Nissan Motor Co Ltd | ノツキング・レベル制御装置 |
| GB8705023D0 (en) | 1987-03-04 | 1987-04-08 | Lucas Elect Electron Syst | Knock detection system |
| SU1513378A1 (ru) | 1987-06-16 | 1989-10-07 | Организация П/Я Р-6007 | Устройство дл обнаружени детонаций в отдельных цилиндрах двигател внутреннего сгорани |
| US5230316A (en) * | 1990-04-27 | 1993-07-27 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for detecting knock in an internal combustion engine |
| TW287216B (en) | 1995-02-13 | 1996-10-01 | Ruey-Tyng Lin | The manufacturing method for grains fireproof material |
| JPH11270400A (ja) * | 1998-03-20 | 1999-10-05 | Unisia Jecs Corp | 内燃機関のノッキング検出装置 |
| CN1229575C (zh) * | 1998-05-12 | 2005-11-30 | 罗伯特·博施有限公司 | 点火控制方法 |
| JP3715868B2 (ja) * | 2000-06-15 | 2005-11-16 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関のノック制御装置 |
| DE10033586A1 (de) | 2000-07-11 | 2002-01-24 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Fehlererkennung bzw. Diagnose |
| DE10154422A1 (de) | 2001-11-06 | 2003-05-15 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Störgeräuschausblendung bei der Klopferfassung in einer Brennkraftmaschine |
| RU2214586C1 (ru) | 2002-06-07 | 2003-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НПО ИТЭЛМА" | Способ выявления детонации в двигателе внутреннего сгорания и устройство для его осуществления |
| JP3659589B2 (ja) | 2002-10-21 | 2005-06-15 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関のノック制御装置 |
| US7311004B2 (en) * | 2003-03-10 | 2007-12-25 | Capstan Ag Systems, Inc. | Flow control and operation monitoring system for individual spray nozzles |
| JP4060226B2 (ja) | 2003-04-01 | 2008-03-12 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関におけるノックセンサの取付構造 |
| US7200487B2 (en) * | 2003-06-30 | 2007-04-03 | Westport Power Inc. | System and method for processing an accelerometer signal to assist in combustion quality control in an internal combustion engine |
| JP4311657B2 (ja) * | 2004-04-15 | 2009-08-12 | 株式会社デンソー | 内燃機関のノック検出装置 |
| JP4390104B2 (ja) * | 2004-04-16 | 2009-12-24 | 株式会社デンソー | 内燃機関のノック判定装置 |
| JP4410674B2 (ja) * | 2004-04-22 | 2010-02-03 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のノッキング判定装置およびその装置を含む点火制御システム |
| JP2006177259A (ja) | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のノッキング判定装置 |
| JP4557709B2 (ja) * | 2004-12-24 | 2010-10-06 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のノッキング判定装置 |
| JP4404813B2 (ja) | 2005-06-30 | 2010-01-27 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のノッキング判定装置 |
| JP4468865B2 (ja) | 2005-06-30 | 2010-05-26 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のノッキング判定装置 |
| JP4597167B2 (ja) * | 2006-06-28 | 2010-12-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のノッキング判定装置 |
| TWI287216B (en) | 2006-09-22 | 2007-09-21 | Univ Nat Chiao Tung | Intelligent engine noise diagnostic system and diagnostic method thereof |
-
2007
- 2007-05-30 JP JP2007143883A patent/JP4600431B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-05-27 RU RU2009149320/07A patent/RU2442116C2/ru active
- 2008-05-27 CN CN2008800180384A patent/CN101680816B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2008-05-27 MY MYPI20095011A patent/MY147056A/en unknown
- 2008-05-27 KR KR1020097024304A patent/KR101136764B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2008-05-27 EP EP08764967.9A patent/EP2150794B1/en not_active Not-in-force
- 2008-05-27 US US12/602,286 patent/US8205489B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-05-27 WO PCT/JP2008/060118 patent/WO2008149832A1/en not_active Ceased
- 2008-05-27 AU AU2008258991A patent/AU2008258991A1/en not_active Abandoned
- 2008-05-27 CA CA2688289A patent/CA2688289A1/en not_active Abandoned
- 2008-05-27 BR BRPI0812023-4A2A patent/BRPI0812023A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2008-05-27 MX MX2009011928A patent/MX2009011928A/es unknown
- 2008-05-28 TW TW097119739A patent/TWI352774B/zh not_active IP Right Cessation
- 2008-05-30 AR ARP080102312A patent/AR066809A1/es unknown
-
2009
- 2009-12-10 ZA ZA200908790A patent/ZA200908790B/xx unknown
- 2009-12-29 CO CO09148657A patent/CO6251346A2/es not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI568923B (zh) * | 2014-12-22 | 2017-02-01 | Yamaha Motor Co Ltd | Air-cooled engine unit |
| TWI568928B (zh) * | 2014-12-22 | 2017-02-01 | 山葉發動機股份有限公司 | Engine unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4600431B2 (ja) | 2010-12-15 |
| WO2008149832A8 (en) | 2009-10-08 |
| AR066809A1 (es) | 2009-09-16 |
| EP2150794A1 (en) | 2010-02-10 |
| RU2442116C2 (ru) | 2012-02-10 |
| TW200925401A (en) | 2009-06-16 |
| AU2008258991A1 (en) | 2008-12-11 |
| JP2008297951A (ja) | 2008-12-11 |
| CN101680816B (zh) | 2012-03-21 |
| BRPI0812023A2 (pt) | 2014-11-18 |
| RU2009149320A (ru) | 2011-07-10 |
| US8205489B2 (en) | 2012-06-26 |
| WO2008149832A1 (en) | 2008-12-11 |
| US20100162795A1 (en) | 2010-07-01 |
| CA2688289A1 (en) | 2008-11-12 |
| MY147056A (en) | 2012-10-15 |
| KR20100007896A (ko) | 2010-01-22 |
| MX2009011928A (es) | 2009-11-18 |
| ZA200908790B (en) | 2010-08-25 |
| CO6251346A2 (es) | 2011-02-21 |
| KR101136764B1 (ko) | 2012-04-20 |
| EP2150794B1 (en) | 2015-11-11 |
| CN101680816A (zh) | 2010-03-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI352774B (en) | Knocking determination device and knocking determi | |
| US8000884B2 (en) | Device and method for controlling ignition timing of internal combustion engine | |
| CN101213434B (zh) | 内燃机的爆震判定设备 | |
| CN101479587B (zh) | 用于确定内燃机中爆震的设备和方法 | |
| US8005607B2 (en) | Device and method for controlling ignition timing of internal combustion engine | |
| WO2007139221A1 (ja) | 内燃機関のノッキング判定装置およびノッキング判定方法 | |
| JP2006300036A (ja) | 内燃機関のノッキング判定装置 | |
| JP4559977B2 (ja) | 内燃機関の点火時期制御装置 | |
| JP4221013B2 (ja) | 内燃機関の点火時期制御装置 | |
| JP4744482B2 (ja) | 内燃機関のノッキング判定装置 | |
| JP4729536B2 (ja) | 内燃機関のノッキング判定装置、判定方法およびその方法をコンピュータで実現されるプログラムならびにそのプログラムを記録した記録媒体 | |
| JP2006307664A (ja) | 内燃機関のノッキング判定装置 | |
| JP2009002306A (ja) | 内燃機関のノッキング判定装置 | |
| JP2010019226A (ja) | 内燃機関のノック判定装置 | |
| JP2008309095A (ja) | 内燃機関のノッキング判定装置、ノッキング判定方法およびその方法をコンピュータで実現されるプログラムならびにそのプログラムを記録した記録媒体 | |
| JP2004340104A (ja) | 振動検出センサの出力信号の補正方法、及び振動検出センサの出力信号の補正係数算出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |