[发明专利]内燃机的爆震判断装置

说明书

技术领域

本发明涉及极适合于内燃机点火时控制等所使用的爆震判断装置。

背景技术

混合气体的压缩比越高，火花点火内燃机越可以得到高输出，但是，提高压缩比时，对吸入气筒内的混合气体进行火花点火之后，火焰在气筒内传播的过程中，有时在火焰之前会发生未燃气体爆炸的所谓的爆震。在内燃机中，发生爆震时，加到活塞上的压力就不规则，不仅内燃机的运转不规则，而且内燃机温度上升，热效率降低，从而内燃机输出降低。因此，在内燃机中，判断是否发生了爆震，在发生了爆震时，就进行例如调整点火时间从而抑制爆震的发生的控制。

对于内燃机的爆震的判断，有在气筒内设置由压电元件等构成的振动传感器，根据振动传感器的检测输出而进行判断的方法。采取振动传感器的检测输出的频谱时，则发生爆震时的输出比未发生爆震时的大。发生爆震时与未发生爆震时的差别在振动传感器检测输出的全部频率中是不均匀的，在特定的频率表现得非常显著，输出差表现得显著的频率称为共振频率。

仅在输出差大的共振频率的频带特定检测范围的振动传感器是共振型振动传感器。共振型振动传感器预先通过传感器本身的设定来决定特定的共振频率。即，牺牲随各内燃机的气筒以及转速等状态而不同的特性和S/N(信/噪)比，设定在预测上述输出差增大时的频带特定共振频率。

图8是表示现有的判断有无爆震发生的概略的图。现有的有无爆震的发生的判断，在振动传感器的检测输出如果1次以上达到判断电平，就判定有爆震发生。但是，在内燃机中，除了爆震引起的振动以外，在火花塞的点火时和吸排气阀的复座时等也发生振动。基于这些爆震以外的原因的振动由振动传感器检测的检测输出称为基底噪音1、2。作为爆震引起的振动由震动传感器检测的检测输出的振动信号3的频率与基底噪音1、2的频率接近时，在对共振型振动传感器设定的共振频带中，有时与振动信号3一起，包含基底噪音1、2而被检测。

振动信号3和基底噪音1、2在共振频带中混合存在时，以往是通过使判断电平从第1判断电平4增大到第2判断电平5来识别基底噪音1、2和振动信号3，来判断有无爆震发生的。

发明内容

但是，在简单地改变判断电平的方法中，在基底噪音1、2的强度增大，从而基底噪音1、2与振动信号3的强度差小时，就难于识别振动信号3和基底噪音1、2，所以，不能高精度的识别有无爆震发生。

在图8所示的现有例中，达到第2判断电平5的振动传感器的检测输出在不仅有振动信号3而且也包含基底噪音1的状态下，就判定有爆震发生。虽然图中未示出，但是，有时尽管达到判断电平的检测输出仅仅是基底噪音，也判定有爆震发生。即，振动信号和基底噪音的识别困难，尽管实际上判断是不可能的，但是，在振动传感器的检测输出1次以上达到判断电平时，就判定全部有爆震发生，所以，不能说一定是精度高的爆震的判断方法。

作为震动信号与基底噪音的发生频率接近而在共振频带中混合存在的1个理由在于，内燃机的运转随着时间的变化等，发生振动信号的频率也变化。这时，伴随振动信号的发生频率的变化，通过进行使对振动传感器设定的共振频带偏移的修正，可以提高振动传感器的检测输出中振动信号的检测精度。

进行使共振频带偏移的修正的先行技术，例如已经在特开平8-177697号公报中公开了。该先行技术使用不将振动传感器检测的频率固定为特定的频率的平面传感器，对内燃机的种类、转速和各气筒可以改变平面传感器本身的设定。可以对各平面传感器设定不同的共振频率，内燃机的运转随着时间的变化等，振动信号的频率发生变化，在与对平面传感器设定的共振频率间发生偏离时，求振动传感器检测的输出信号的强度分布中的标准偏差，并将标准偏差与预先决定的值进行比较，在标准偏差小于预先决定的值时，就判定共振频率发生了偏离，通过修正对平面传感器设定的共振频率，来提高爆震检测精度。在该先行技术中，根据振动传感器的检测输出中强度分布的标准偏差的运算结果进行共振频率的偏离的判断，所以，共振频率的偏离的检测动作是非常复杂的。

本发明的目的旨在提供一种内燃机的爆震判断装置，在利用简单的判断单元来降低爆震发生的误判断的同时判断共振频率的偏离，并通过根据判断结果修正共振频率的偏离，从而可以提高爆震检测精度。