件構(gòu)成,也可以通過(guò)DSP(數(shù)字信號(hào)處理電路)等硬件構(gòu)成。
[0085]爆震特征提取電路21是提取用于從爆震傳感器10的檢測(cè)信號(hào)判定爆震的信號(hào)分量和用于判定具有靠近爆震的頻率的壞路噪聲的信號(hào)分量的電路。爆震特征提取電路21在由來(lái)自窗口控制部237的正時(shí)信號(hào)指定的信號(hào)提取期間提取上述信號(hào)分量,并將所提取的信號(hào)分量向爆震判定值運(yùn)算部231、爆震判定部232、以及壞路噪聲判定部233輸出。關(guān)于信號(hào)提取期間后述。
[0086]圖3是示出爆震特征提取電路21的一例的框圖。
[0087]如圖3所示,爆震特征提取電路21主要由增益調(diào)整部211、濾波處理部212、整流處理部213和峰值保持處理部214構(gòu)成。
[0088]增益調(diào)整部211調(diào)整爆震傳感器10的檢測(cè)信號(hào)的增益。增益的調(diào)整例如是為了根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而變化的檢測(cè)信號(hào)的水平的調(diào)整、或基于爆震傳感器10的個(gè)體差異而變化的檢測(cè)信號(hào)的水平的調(diào)整而進(jìn)行的。
[0089]濾波處理部212例如具有帶通濾波電路,使大量包含爆震震動(dòng)的頻率分量比其它頻率分量更多地從檢測(cè)信號(hào)通過(guò)。
[0090]整流處理部213對(duì)交流波形的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行整流。
[0091]峰值保持處理部214保持并輸出由窗口控制部237的正時(shí)信號(hào)指定的信號(hào)提取期間中的檢測(cè)信號(hào)的峰值電壓。
[0092]爆震特征提取電路21的具體的構(gòu)成不限于圖3的例子,只要能夠在被指定的信號(hào)提取期間從爆震傳感器10的檢測(cè)信號(hào)提取被大量包含于爆震震動(dòng)的信號(hào)分量,任何構(gòu)成都可以。
[0093]接口電路22 (圖2)調(diào)整曲軸角傳感器60的輸出信號(hào)的波形并向微型計(jì)算機(jī)23輸出。
[0094]窗口控制部237從曲軸角傳感器60接受曲軸角信號(hào)并控制各部分的處理正時(shí)。具體地,窗口控制部237向爆震特征提取電路21輸出示出信號(hào)提取期間的正時(shí)信號(hào)。并且,窗口控制部237向爆震判定值運(yùn)算部231、爆震判定部232、以及壞路噪聲判定部233輸出取入信號(hào)的正時(shí)信號(hào)。關(guān)于這些正時(shí)后述。
[0095]爆震判定值運(yùn)算部231和爆震判定部232執(zhí)行后述的爆震判定處理并進(jìn)行爆震發(fā)生的判定。爆震判定部232將判定結(jié)果向點(diǎn)火時(shí)期運(yùn)算部234、燃料噴射運(yùn)算部235、以及執(zhí)行器控制部236通知。
[0096]點(diǎn)火時(shí)期運(yùn)算部234執(zhí)行后述的爆震對(duì)策控制處理和壞路噪聲對(duì)策控制處理并控制點(diǎn)火單元40。
[0097]燃料噴射運(yùn)算部235執(zhí)行在實(shí)施方式2中說(shuō)明的爆震對(duì)策控制處理和壞路噪聲對(duì)策控制處理并控制燃料噴射單元30。關(guān)于實(shí)施方式I,也可以省略燃料噴射運(yùn)算部235。
[0098]執(zhí)行器控制部236執(zhí)行在實(shí)施方式3中說(shuō)明的爆震對(duì)策控制處理和壞路噪聲對(duì)策控制處理并控制EGR閥50。關(guān)于實(shí)施方式1,也可以省略執(zhí)行器控制部236。
[0099]壞路噪聲判定部233執(zhí)行后述的壞路噪聲判定處理,判定壞路噪聲發(fā)生。壞路噪聲判定部233將判定結(jié)果向點(diǎn)火時(shí)期運(yùn)算部234、燃料噴射運(yùn)算部235、以及執(zhí)行器控制部236通知。
[0100]〈爆震判定處理〉
[0101]接著,對(duì)由爆震判定值運(yùn)算部231和爆震判定部232執(zhí)行的爆震判定處理進(jìn)行說(shuō)明。
[0102]圖4示出爆震判定處理的流程圖。
[0103]圖4的爆震判定處理在發(fā)動(dòng)機(jī)51的一個(gè)周期內(nèi)的預(yù)定正時(shí)被開(kāi)始,按照發(fā)動(dòng)機(jī)51的每個(gè)周期重復(fù)被執(zhí)行。
[0104]當(dāng)開(kāi)始爆震判定處理時(shí),首先,在步驟S41中,爆震判定值運(yùn)算部231和爆震判定部232基于窗口控制部237的正時(shí)信號(hào)將爆震特征提取電路21的輸出水平作為爆震震動(dòng)檢測(cè)值獲取。具體地,微型計(jì)算機(jī)23將爆震特征提取電路21的輸出電壓進(jìn)行A/D(模擬?數(shù)字)變換而獲取變換后的數(shù)字值。獲取爆震震動(dòng)檢測(cè)值的正時(shí)是發(fā)動(dòng)機(jī)51的一個(gè)周期期間內(nèi)的存在爆震震動(dòng)發(fā)生的可能性的期間(圖9的檢測(cè)窗口 KW)剛經(jīng)過(guò)的正時(shí)。爆震震動(dòng)檢測(cè)值是示出由爆震特征提取電路21在此期間提取的信號(hào)值。
[0105]在步驟S42中,爆震判定值運(yùn)算部231和爆震判定部232將所獲取的爆震震動(dòng)檢測(cè)值進(jìn)行對(duì)數(shù)變換來(lái)計(jì)算出對(duì)數(shù)爆震震動(dòng)檢測(cè)值。
[0106]在步驟S43中,爆震判定部232將對(duì)數(shù)爆震震動(dòng)檢測(cè)值與爆震判定閾值(=閾值偏移+對(duì)數(shù)平均值)進(jìn)行比較,來(lái)判定對(duì)數(shù)爆震震動(dòng)檢測(cè)值是否大。步驟S43的處理是判定爆震的發(fā)生的處理的一例。對(duì)數(shù)平均值是在步驟S46中通過(guò)爆震判定值運(yùn)算部231計(jì)算出的值。閾值偏移是通過(guò)實(shí)驗(yàn)等預(yù)先被確定的值。
[0107]比較的結(jié)果是,如果對(duì)數(shù)爆震震動(dòng)檢測(cè)值大,則爆震判定部232將存在爆震發(fā)生的判定結(jié)果保持在存儲(chǔ)器等(步驟S44)。被爆震判定部232保持的判定結(jié)果被輸入至點(diǎn)火時(shí)期運(yùn)算部234、燃料噴射運(yùn)算部235、以及執(zhí)行器控制部236。
[0108]另一方面,如果對(duì)數(shù)爆震震動(dòng)檢測(cè)值小,則爆震判定部232將沒(méi)有爆震發(fā)生的判定結(jié)果保持在存儲(chǔ)器等(步驟S45)。被爆震判定部232保持的判定結(jié)果被輸出至點(diǎn)火時(shí)期運(yùn)算部234、燃料噴射運(yùn)算部235、以及執(zhí)行器控制部236。
[0109]步驟S44和步驟S45的處理由于成為接在步驟S43的判定處理后轉(zhuǎn)移至與爆震的發(fā)生相應(yīng)的控制處理的構(gòu)成而能夠省略。
[0110]在步驟S46中,爆震判定值運(yùn)算部231計(jì)算出在過(guò)去的多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)周期分別獲取的多個(gè)爆震震動(dòng)檢測(cè)值的平均值以及將其進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換后的對(duì)數(shù)平均值。然后,結(jié)束一次的爆震判定處理。
[0111]圖5是說(shuō)明爆震判定處理的圖。圖5的橫軸表示對(duì)數(shù)爆震震動(dòng)檢測(cè)值,縱軸表示過(guò)去多次的發(fā)動(dòng)機(jī)周期中的頻率。
[0112]爆震震動(dòng)檢測(cè)值如上所述是從爆震傳感器10的檢測(cè)信號(hào)在有可能發(fā)生爆震的期間提取出的信號(hào)值。因此,在遍布多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)周期而獲取并計(jì)算出了對(duì)數(shù)爆震震動(dòng)檢測(cè)值的情況下,如圖5的柱形圖所示,對(duì)數(shù)爆震震動(dòng)檢測(cè)值分布在低的范圍。另外,當(dāng)以少的頻率發(fā)生爆震時(shí),對(duì)數(shù)爆震震動(dòng)檢測(cè)值與分布比較變成為高的值。
[0113]另一方面,對(duì)數(shù)爆震震動(dòng)檢測(cè)值的分布的傾向不太變化,但是對(duì)數(shù)爆震震動(dòng)檢測(cè)值分布的范圍的絕對(duì)值根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或爆震傳感器10的個(gè)體偏差等外部因素而發(fā)生變化。
[0114]因此,在圖4的爆震判定處理中,根據(jù)遍布多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)周期獲取的爆震震動(dòng)檢測(cè)值的總體計(jì)算出對(duì)數(shù)平均值(步驟S46),在對(duì)數(shù)平均值上加上閾值偏移而決定爆震判定閾值(步驟S43)。并且,在圖4的爆震判定處理中,能夠通過(guò)爆震判定閾值和對(duì)數(shù)爆震震動(dòng)檢測(cè)值的大小比較(步驟S43),來(lái)判別由于爆震而與通常分布比較值變大的爆震震動(dòng)檢測(cè)值,并判定爆震的發(fā)生。
[0115]通過(guò)上述的爆震判定處理,在壞路噪聲等異常的噪聲未發(fā)生的情況下,能夠高精度地判定爆震的發(fā)生。
[0116]〈爆震對(duì)策控制處理〉
[0117]接著,對(duì)由點(diǎn)火時(shí)期運(yùn)算部234執(zhí)行的爆震對(duì)策控制處理進(jìn)行說(shuō)明。
[0118]圖6是示出爆震對(duì)策控制處理的流程圖。圖7是說(shuō)明圖6的步驟S66的計(jì)算處理的運(yùn)算條件表。圖8是說(shuō)明爆震對(duì)策控制處理的一例的時(shí)序圖。
[0119]爆震對(duì)策控制處理在發(fā)動(dòng)機(jī)51的一個(gè)周期內(nèi)的預(yù)定正時(shí)被開(kāi)始,按照發(fā)動(dòng)機(jī)51的每個(gè)周期重復(fù)被執(zhí)行。
[0120]如圖8所示,爆震對(duì)策控制處理是基于爆震發(fā)生的判定來(lái)根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)火時(shí)期修正點(diǎn)火時(shí)期的處理。
[0121]具體地,如圖8所示,如果已判定出爆震的發(fā)生,則使點(diǎn)火時(shí)期只滯后一定量(以下稱(chēng)為“爆震判定時(shí)滯后量”)。并且,如果沒(méi)被判定爆震的發(fā)生的期間持續(xù)預(yù)定期間(以下稱(chēng)為“復(fù)原周期C”),則以比爆震判定時(shí)滯后量小的提前量(以下稱(chēng)為“復(fù)原時(shí)提前量”)使點(diǎn)火時(shí)期提前。
[0122]所謂基準(zhǔn)點(diǎn)火時(shí)期是指基于發(fā)動(dòng)機(jī)51的轉(zhuǎn)速等決定的基準(zhǔn)的點(diǎn)火時(shí)期。
[0123]當(dāng)圖6的爆震對(duì)策控制處理開(kāi)始時(shí),點(diǎn)火時(shí)期運(yùn)算部234首先在步驟S61中判定對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)周期進(jìn)行計(jì)數(shù)的周期計(jì)數(shù)器是否成為復(fù)原周期C(圖8的期間C的末端周期)。
[0124]如果判定的結(jié)果是肯定的,則點(diǎn)火時(shí)期運(yùn)算部234在步驟S62中將是復(fù)原正時(shí)的判定結(jié)果保持在存儲(chǔ)器等。
[0125]接著,點(diǎn)火時(shí)期運(yùn)算部234在步驟S64中清除周期計(jì)數(shù)器。
[0126]另一方面,如果步驟S61的判定結(jié)果是否定的,則點(diǎn)火時(shí)期運(yùn)算部234在步驟S63中將為不是復(fù)原正時(shí)的判定結(jié)果保持在存儲(chǔ)器等。
[0127]步驟S62和步驟S63的處理通過(guò)設(shè)為接著步驟S61的判定處理而立即轉(zhuǎn)移到與判定結(jié)果相應(yīng)的控制處理的構(gòu)成,而能夠省略。
[0128]接著,點(diǎn)火時(shí)期運(yùn)算部234在步驟S65中使周期計(jì)數(shù)器增加。
[0129]在步驟S66中,點(diǎn)火時(shí)期運(yùn)算部234按照運(yùn)算條件表70 (參照?qǐng)D7)計(jì)算點(diǎn)火時(shí)期修正值。運(yùn)算條件根據(jù)在圖4的爆震判定處理中被保持在存儲(chǔ)器等的爆震判定結(jié)果以及在圖6的步驟S62或者步驟S63中被保持在存儲(chǔ)器等的是否是復(fù)原正時(shí)的判定結(jié)果而被決定。
[0130]即,如圖7的⑴欄所示,如果是復(fù)原正時(shí)、且是有爆震的發(fā)生的判定,則點(diǎn)火時(shí)期運(yùn)算部234計(jì)算點(diǎn)火時(shí)期修正值為“一個(gè)周期前修正值-爆震判定時(shí)滯后量+復(fù)原時(shí)提前量”。通過(guò)該計(jì)算,在被判定為有爆震發(fā)生的周期,點(diǎn)火時(shí)期滯后“爆震判定時(shí)滯后量-復(fù)原時(shí)提前量”(參照?qǐng)D8的周期Cl),能夠防止爆震的多發(fā)。
[0131]如圖7的⑵欄所示,如果是復(fù)原正時(shí)、且是沒(méi)有爆震的發(fā)生的判定,則點(diǎn)火時(shí)期運(yùn)算部234計(jì)算點(diǎn)火時(shí)期修正值為“一個(gè)周期前修正值+復(fù)原時(shí)提前量”。通過(guò)該計(jì)算,在爆震許久沒(méi)有發(fā)生的周期,點(diǎn)火時(shí)期漸漸提前(圖8的周期C2、C3、C4、C5),能進(jìn)行更有效率的發(fā)動(dòng)機(jī)51的燃燒。
[0132]如圖7的(3)欄所示,如果不是復(fù)原正時(shí)、且是有爆震發(fā)生的判定,點(diǎn)火時(shí)期運(yùn)算部234計(jì)算點(diǎn)火時(shí)期修正值為“一個(gè)周期前修正值-爆震判定時(shí)滯后量”。通過(guò)該計(jì)算,如果判定為有爆震發(fā)生,則不進(jìn)行延遲,點(diǎn)火時(shí)期滯后“爆震判定時(shí)滯后量”,能夠防止爆震的多發(fā)(參照?qǐng)D8的周期NI)。
[0133]如圖7的(4)欄所示,如果不是復(fù)原正時(shí)、且是沒(méi)有爆震的發(fā)生的判定,則點(diǎn)火時(shí)期運(yùn)算部234將點(diǎn)火時(shí)期修正值設(shè)為與一個(gè)周期前的修正值相同的值,而不改變點(diǎn)火時(shí)期修正值。
[0134]如此,如果計(jì)算出點(diǎn)火時(shí)期修正值,則點(diǎn)火時(shí)期運(yùn)算部234在反映了修正值的正時(shí)向點(diǎn)火單元40輸出正時(shí)信號(hào)并使火花塞點(diǎn)火。
[0135]在圖6的點(diǎn)火時(shí)期修正值的計(jì)算處理(步驟S66)中,為了避免點(diǎn)火時(shí)期超過(guò)適當(dāng)?shù)姆秶梢源_定點(diǎn)火時(shí)期修正量的最大值和最小值。并且,可以進(jìn)行控制,使得在點(diǎn)火時(shí)期修正量超過(guò)了最大值的情況下設(shè)為最大值,在低于最小值的情況下設(shè)為最小值。
[0136]根據(jù)上述的爆震判定處理(圖4)以及爆震對(duì)策控制處理(圖6),如圖8所示,在判定為爆震的發(fā)生的情況下不進(jìn)行延遲而點(diǎn)火時(shí)期被滯后,能夠防止之后爆震多發(fā)。并且,在沒(méi)被判定為爆震的發(fā)生的情況下,點(diǎn)火時(shí)期漸漸被提前。通過(guò)這些控制,點(diǎn)火時(shí)期被控制在爆震界限附近,發(fā)動(dòng)機(jī)51的燃油經(jīng)濟(jì)性以及輸出特性被提高。
[0137]〈壞路噪聲和檢測(cè)窗口〉
[0138]接著,對(duì)存在混入到爆震傳感器10的輸出的可能性的壞路噪聲和爆震特征提取電路21 (圖2)進(jìn)行信號(hào)提取的檢測(cè)窗口進(jìn)行說(shuō)明。
[0139]在跨乘式車(chē)輛I在碎石道等壞路行駛的情況下,存在飛石碰撞發(fā)動(dòng)機(jī)51或動(dòng)力傳遞部52的曲軸箱,該震動(dòng)被傳給爆震傳感器10從而成為外來(lái)噪聲(成為“壞路噪聲”)混入到爆震傳感器10的檢測(cè)輸出的可能。當(dāng)壞路噪聲具有與爆震震動(dòng)的頻率接近的分量時(shí),爆震判定值運(yùn)算部231和爆震判定部232有可能變得不能正確地進(jìn)行爆震發(fā)生的判定。
[0140]例如,在壞路噪聲的強(qiáng)度高的情況下,存在爆震判定值運(yùn)算