[发明专利]用于发动机的爆震确定装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于内燃机的爆震确定装置和方法，其将由爆震传感器的输出信号表示的震动强度或等级与爆震参考值比较，用于确定存在/不存在爆震。

背景技术

例如，如US4993387(JP2605805)所建议的，常规爆震确定装置确定从爆震传感器的输出信号计算得到的震动强度或等级的值的分布(震动强度分布)，并且从震动强度分布中计算爆震参考值KCK。该爆震参考值如图6的(a)中所示计算。特别是，计算中心值(central value)VMED和标准偏差σ，其中中心值VMED作为用于评估震动强度分布形状的统计指数。通过将标准偏差σ的三倍值3σ加到中心值VMED而确定爆震参考值KCK。

KCK＝VMED+3σ

如图6的(b)中所示，震动强度分布相对于震动强度的位置，由于在诸如发动机或爆震传感器的部件中的变化而改变。这个位置中的差别形成为偏移。然而，震动强度分布的形状保持为基本上相同，而不考虑部件变化。结果，当如上所述使用震动强度分布的中心值VMED作为参考值而计算爆震参考值(KCK＝VMED+3σ)时，爆震参考值KCK可以以这种方式设定以消除部件变化的影响。该方法有利于执行爆震确定，而没有部件变化的影响。

另一方面，如图6的(c)中所示，在频繁或周期性发生爆震的运行条件下，震动强度分布的中心值VMED和标准偏差σ都增加，而产生发散度。因而，在爆震频繁发生的条件下，与不存在爆震的时候相比，爆震参考值KCK变得非常大。结果，虽然事实上发生尽管爆震频繁发生，但是爆震可能并不确定为事故(occurring)。

发明内容

因而，本发明的一个目的时提供一种用于内燃机的爆震确定装置，即使在震动强度分布的偏移或震动强度分布的发散度产生的条件下，也可以精确地检测爆震。

根据本发明一个方面，由爆震传感器检测诸如爆震震动的爆震参数。在内燃机运行期间的预定采样周期中从爆震传感器的输出信号计算震动强度或大小。通过统计地处理震动强度的数据，确定震动分布。震动强度参考值设定在震动强度较小的震动强度的区域中，并且通过使用震动强度参考值设定爆震参考值。震动强度与爆震参考值相比较，用于确定存在/不存在爆震。

由于爆震的震动强度大于震动强度分布中未发生爆震时的最大震动强度，如图5(c)中所示，在爆震发生时产生的震动强度分布的发散度(divergence)的这种现象，即在震动强度分布中，在它的增加方向上偏移最大震动强度。不考虑震动强度分布的发散度，震动强度分布的最小震动强度几乎不改变。因此，如果震动强度参考值设定在震动强度较小的震动强度分布的区域中，可以设定震动强度参考值位于震动强度分布的发散度的影响微小的区域中。因此，即使在震动强度分布的发散度产生的条件下，可以通过使用具有较小的发散度影响的震动强度参考值而设定爆震参考值，作为参考(as reference)。

结果，与常规方法相比，可以设定爆震参考值在发散度影响较小处。由此，即使在震动强度分布的发散度产生的条件下，可以设定爆震参考值接近未发生爆震时的爆震参考值，使得可以精确检测爆震。另外，不考虑部件的变化，爆震强度分布的形状保持基本上相同。因此，即使震动强度参考值设定在震动强度较小的震动强度分布的区域中，可以与使用震动强度分布的中心值作为震动强度参考值的情况相似，设定在部件变化的影响消除处的爆震参考值。结果，可以进行爆震确定，而不受部件变化改变的影响。

在这种情况下，优选地，可以计算通过对数变换预定爆震确定部分期间产生的峰值或爆震传感器的输出信号的整数值而获得的值，作为震动强度。这样，未发生爆震时的震动强度分布通常是正态分布，使得可以设定稳定的爆震参考值。

此外，优选地，可以计算震动强度分布的中心值和在震动强度小于该中心值的区域中的变动指数(例如，标准偏差)，以计算震动强度参考值，可以使用下列数学表达式进行计算。

震动强度参考值＝中心值-(变动指数×常量)

在此，优选地是常量是适应的，从而震动强度参考值是接近震动强度分布的最小值的值。认为常量通常设定为3。然而，存在一种情况，其中更优选地根据震动强度分布的形状而设定常量为3以外的值(例如，2、2.5、3.5、4等)。当通过上述表达式计算震动强度参考值时，可以始终设定震动强度参考值为接近震动强度分布的最小值的值，其最少受到由于爆震的频繁发生引起的发散度的影响。因此，可以进一步提高爆震参考值的精确度。