JP2007009725A5

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Publication number: JP2007009725A5
Application number: JP2005188346A
Authority: JP
Filing date: 2005-06-28
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2025-06-28

Claims

内燃機関におけるノッキング状態判定装置であって、
クランク角についての予め定められた間隔において前記内燃機関で発生する振動の波形を検出するための手段と、
前記内燃機関の振動の波形を予め記憶するための手段と、
前記内燃機関で発生する振動の強度に関する強度値を、複数の点火サイクルにおいて検出するための検出手段と、
前記検出された波形と前記記憶された波形とを比較した結果に基づいて、複数の前記強度値のうち、予め定められた条件を満たす強度値を抽出するための抽出手段と、
前記抽出された強度値に基づいて、ノッキングの発生状態を判定するための判定手段と、
前記抽出された強度値に基づいて、ノック判定レベルを算出するためのレベル算出手段とを含み、
前記判定手段は、前記抽出された強度値と前記ノック判定レベルとを比較した結果に基づいて、ノッキングの発生状態を判定するための手段を含む、ノッキング状態判定装置。
前記ノッキング状態判定装置は、
前記記憶された波形と前記検出された波形とを比較した結果および前記予め定められたクランク角の間隔において前記内燃機関で発生する振動の強度に基づいて、ノッキングに起因する振動の強度に関するノック強度を算出するためのノック強度算出手段と、
前記ノック強度と予め定められた判定値とを比較した結果に基づいて、前記内燃機関にノッキングが発生したか否かを、各点火サイクルについて判定するための手段とをさらに含む、請求項１に記載のノッキング状態判定装置。
前記予め定められた判定値は、前記内燃機関の回転数および前記内燃機関に吸入される空気量の少なくともいずれか一方に基づいて設定される、請求項２に記載のノッキング状態判定装置。
前記ノッキング状態判定装置は、
前記判定手段による判定結果に基づいて、前記予め定められた判定値を補正するための補正手段をさらに含む、請求項２または３に記載のノッキング状態判定装置。
前記ノッキング状態判定装置は、
前記ノック強度を用いて前記内燃機関にノッキングが発生したと判定された頻度に基づいて、前記判定値を補正するための手段をさらに含む、請求項２または３に記載のノッキング状態判定装置。
前記ノッキング状態判定装置は、
前記判定手段による判定結果に基づいて、前記予め定められた判定値を補正するための第１の補正手段と、
前記ノック強度を用いて前記内燃機関にノッキングが発生したと判定された頻度に基づいて、前記第１の補正手段とは異なる補正量で前記判定値を補正するための第２の補正手段とをさらに含む、請求項２または３に記載のノッキング状態判定装置。
前記第２の補正手段は、前記第１の補正手段よりも大きい補正量で前記判定値を補正するための手段を含む、請求項６に記載のノッキング状態判定装置。
前記ノッキング状態判定装置は、
前記検出された波形と前記記憶された波形との偏差に関する値を算出するための偏差算出手段をさらに含み、
前記ノック強度算出手段は、前記偏差に関する値および前記予め定められたクランク角の間隔において前記内燃機関で発生する振動の強度に基づいて、前記ノック強度を算出するための手段を含む、請求項２〜７のいずれかに記載のノッキング状態判定装置。
前記ノッキング状態判定装置は、
前記予め定められたクランク角の間隔において前記内燃機関で発生する振動の強度を、前記予め定められたクランク角の間隔分だけ積算した積算値を算出するための手段をさらに含み、
前記ノック強度算出手段は、前記偏差に関する値と前記積算値との積に基づいて、前記ノック強度を算出するための手段を含む、請求項８に記載のノッキング状態判定装置。
前記偏差算出手段は、前記検出された波形に前記内燃機関の予め定められた部品の作動に起因する振動の波形を含む場合、含まない場合に比べて前記偏差に関する値を小さく算出するための手段を含み、
前記予め定められた条件は、予め定められた値よりも大きい偏差に関する値が算出された点火サイクルにおける強度値であるという条件である、請求項８または９に記載のノッキング状態判定装置。
前記ノッキング状態判定装置は、
前記検出された波形と前記記憶された波形とを比較した結果に基づいて、前記検出された波形と前記記憶された波形との偏差に関する値を算出するための偏差算出手段をさらに含み、
前記偏差算出手段は、前記検出された波形に前記内燃機関の予め定められた部品の作動に起因する振動の波形を含む場合、含まない場合に比べて前記偏差に関する値を小さく算出するための手段を含み、
前記予め定められた条件は、予め定められた値よりも大きい偏差に関する値が算出された点火サイクルにおける強度値であるという条件である、請求項１〜７のいずれかに記載のノッキング状態判定装置。
前記予め定められた値は、前記予め定められた間隔において前記予め定められた部品の作動に起因する振動が発生するように前記内燃機関が運転された状態で算出される偏差に関する値の最大値である、請求項１０または１１に記載のノッキング状態判定装置。
前記予め定められた部品は、ピストン、インジェクタ、吸気バルブおよび排気バルブの少なくともいずれか１つである、請求項１０〜１２のいずれかに記載のノッキング状態判定装置。
前記レベル算出手段は、予め定められた数以上の複数の強度値が抽出された場合、前記ノック判定レベルを算出するための手段を含む、請求項１に記載のノッキング状態判定装置。
前記判定手段は、前記抽出された強度値と前記ノック判定レベルとを比較した結果に基づいて、ノッキングの発生頻度を判定するための手段を含む、請求項１４に記載のノッキング状態判定装置。
前記判定手段は、前記抽出された強度値のうち、前記ノック判定レベルよりも大きい強
度値が抽出される頻度を、ノッキングの発生頻度として判定するための手段を含む、請求項１５に記載のノッキング状態判定装置。
前記レベル算出手段は、前記抽出された強度値における標準偏差と予め定められた係数との積を、前記抽出された強度値における中央値に加算することにより、前記ノック判定レベルを算出するための手段を含む、請求項１〜１６のいずれかに記載のノッキング状態判定装置。
前記レベル算出手段は、抽出される頻度がピークになる強度値のうち最も小さい強度値以下の強度値における標準偏差と予め定められた係数との積を、抽出される頻度がピークになる強度値のうち最も小さい強度値に加算することにより、前記ノック判定レベルを算出するための手段を含む、請求項１〜１６のいずれかに記載のノッキング状態判定装置。
前記レベル算出手段は、抽出される頻度が予め定められた頻度よりも高い強度値であって、かつ抽出される頻度がピークになる強度値のうち最も小さい強度値以下の強度値における標準偏差と予め定められた係数との積を、抽出される頻度が予め定められた頻度よりも高い強度値であって、かつ抽出される頻度がピークになる強度値のうち最も小さい強度値に加算することにより、前記ノック判定レベルを算出するための手段を含む、請求項１〜１６のいずれかに記載のノッキング状態判定装置。
前記予め定められた係数は、３である、請求項１７〜１９のいずれかに記載のノッキング状態判定装置。
前記振動の波形は、前記内燃機関で発生する複数の周波数帯の振動の波形を合成した波形である、請求項１〜２０のいずれかに記載のノッキング状態判定装置。