(57)【要約】      （修正有）【課題】内燃機関のノッキングを識別するための方法および装置を提供するる。【解決手段】ノッキングセンサの信号をフーリエ変換し、周波数に応じて重み付けし、合計することによって、第１のノッキング信号１０１を形成する、内燃機関のノッキングを識別するための方法および装置が提案される。複数の第１のノッキング信号１０１から、その複数の第１のノッキング信号の重心が決定され、複数の第１のノッキング信号１０１の重心から求められている第１のオフセット値５１が第１のノッキング信号１０１から減算されて、第２のノッキング信号１０２が形成され、０未満の値を有する第２のノッキング信号１０２が値０にセットされる。さらに処理された第２のノッキング信号１０２が、続いて、ノッキングの有るものとして、またはノッキングの無いものとして評価される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノッキングセンサの信号をフーリエ変換し、周波数に応じて重み付けし、合計することによって、第１のノッキング信号（１０１）を形成する、内燃機関のノッキングを識別するための方法において、
複数の第１のノッキング信号（１０１）から、該複数の第１のノッキング信号の重心（４２）を決定し、
前記複数の第１のノッキング信号（１０１）の前記重心（４２）から求められている第１のオフセット値（５１）を前記第１のノッキング信号から減算して、第２のノッキング信号（１０２）を形成し、０未満の値を有する第２のノッキング信号（１０２）を値０にセットし、かつ
さらに処理された第２のノッキング信号（１０２）を、ノッキングの有るものとして、またはノッキングの無いものとして評価する、
ことを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記第２のノッキング信号（１０２）を係数（５２）と乗算して、第３のノッキング信号（１０３）を形成し、
前記第３のノッキング信号（１０３）に、前記複数の第１のノッキング信号（１０１）の前記重心（４２）から求められているか、または複数の第３のノッキング信号（１０３）から該複数の第３のノッキング信号（１０３）の重心を決定し、該複数の第３のノッキング信号（１０３）の重心から求められている、第２のオフセット値（５３）を加算して、第４のノッキング信号（１０４）を形成し、
前記第４のノッキング信号（１０４）を、ノッキングの有るものとして、またはノッキングの無いものとして評価する、
ことを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第４のノッキング信号（１０４）を、第４のノッキング信号（１０４）の平滑平均値と比較し、前記第４のノッキング信号（１０４）を、ノッキングの有るものとして、またはノッキングの無いものとして評価する、
ことを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記第４のノッキング信号（１０４）を、比較値と比較し、前記第４のノッキング信号（１０４）を、ノッキングの有るものとして、またはノッキングの無いものとして評価する、
ことを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
【請求項５】
前記第１のオフセット値（５１）は、前記内燃機関の適用時に求められている事前制御値と、前記内燃機関の継続的な運転時に求められる適合値と、を有する、
ことを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記第２のオフセット値（５３）は、前記内燃機関の適用時に求められている事前制御値と、前記内燃機関の継続的な運転時に求められる適合値と、を有する、
ことを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記第１のオフセット値（５１）および／または前記第２のオフセット値（５３）は、前記内燃機関の回転数、負荷および各シリンダに依存する、
ことを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記第１のノッキング信号（１０１）から前記第２のノッキング信号（１０２）を形成するために、付加的に、前記第１のオフセット値の減算の前に、前記第１のノッキング信号を、前記内燃機関の回転数、負荷および各シリンダに依存する更なる係数と乗算する、
ことを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
ノッキングセンサの信号をフーリエ変換し、周波数に応じて重み付けし、合計することによって、第１のノッキング信号（１０１）を形成する、内燃機関のノッキングを識別するための装置において、
前記装置は、
複数の第１のノッキング信号（１０１）から、該複数の第１のノッキング信号の重心を決定し、
前記複数の第１のノッキング信号（１０１）の前記重心から求められている第１のオフセット値（５１）を前記第１のノッキング信号（１０１）から減算して、第２のノッキング信号（１０２）を形成し、０未満の値を有する第２のノッキング信号（１０２）を値０にセットし、かつ
さらに処理された第２のノッキング信号（１０２）を、ノッキングの有るものとして、またはノッキングの無いものとして評価する、
ことを特徴とする、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項の上位概念に記載されている方法および装置から出発する。
【０００２】
独国特許出願公開第１０２０１３２２１９９３号明細書から、ノッキングセンサの信号をフーリエ変換し、周波数に応じて重み付けし、続いて合計することによってノッキング信号を形成する、内燃機関のノッキングを識別するための方法が既に公知である。このノッキング信号に基づいて、ノッキングの有る燃焼が存在するか否かの識別が行われる。
【０００３】
発明の開示
発明の利点
これに対して、独立請求項の上位概念に記載されている本発明による方法ないし本発明による装置は、ノッキングの有る燃焼とノッキングの無い燃焼との改善された区別が行われるという利点を有している。ノッキングの識別にとって重要であることは、信号バックグラウンドの処理である。何故ならば、ノッキングの有る信号は常に、バックグラウンドノイズとの比率で評価されるからである。ここで本発明によれば、複数の燃焼のノッキング信号の重心位置を求め、その重心位置を、バックグラウンドを求めるために使用することが提案される。このために、複数のノッキング信号の重心から得られるオフセット信号が減算され、その際、０未満である値が生じたならば、その値は０にセットされる。つまり、非常に低いバックグラウンドノイズを有するノッキング信号もバックグラウンドノイズにある程度寄与することが達成され、これによって、信号はノッキングの有るものであるか否かの識別を改善することができる。
【０００４】
更なる利点および改善は、従属請求項の特徴部分によって明らかになる。係数を乗算することによって、異なる回転数および異なる負荷状態について、異なるシリンダのノッキング信号を同等にすることが達成される。したがって、ノッキングの有る燃焼とノッキングの無い燃焼とを区別するための画一的な閾値が得られる。ノッキング信号がノッキングの有るものとして評価されるか、またはノッキングの無いものとして評価されるかを判定するために、ノッキング信号を平滑平均値と比較することができる。択一的に、ノッキング信号を、必要に応じて各シリンダに対して個別に負荷および回転数に応じて決定される固定の比較値と比較することも可能である。第１のオフセット値を、事前制御値および適合値に分けることができる。ここで、事前制御値は、内燃機関の適用中に求められたものであり、また適合値は、内燃機関の継続的な運転中に求められる。同様に、第２のオフセット値を、事前制御値および適合値として求めることができる。事前制御値の使用によって、既に良好なノッキングの識別を実現する本発明による方法の十分な基本設定が既に保証される。異なる内燃機関間の変動または内燃機関のエイジングもノッキングの識別の際に考慮するために、継続的な運転中に異なる内燃機関または内燃機関のエイジングへの適合を検出する、この値の適合をさらに実施することができる。ノッキング信号を処理するためのすべてのパラメータを、回転数および負荷に依存させることができ、また各シリンダに依存させることもできる。つまり、すべてのパラメータは、シリンダ固有であってもよい。そのようにして、内燃機関の種々の動作状態ないし内燃機関の種々のシリンダへの最適な適合が達成される。ノッキング信号の更なる係数との付加的な乗算によって、ノッキング信号の分布の適合を再度達成することができ、これによって、ノッキングの有る燃焼とノッキングの無い燃焼との区別が再度達成される。
【０００５】
本発明の実施例は図面に示されており、以下ではそれらの実施例を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】ノッキングを識別するための方法の概観を示す。
【図２】図１に示した方法ステップ４の詳細を示す。
【図３】付加的な処理ステップを含む代替的な方法を示す。
【図４】処理ステップによるデータの変化を示す。
【図５】処理ステップによるデータの変化を示す。
【図６】処理ステップによるデータの変化を示す。
【図７】処理ステップによるデータの変化を示す。
【図８】処理ステップによるデータの変化を示す。
【０００７】
図１には、ノッキングを識別するための本発明による方法が概略的に示されている。ここでは、ノッキングセンサ１が測定信号を形成し、続けてこの測定信号が更なる処理のために、アナログ信号処理部２に供給される。その種のノッキングセンサ１は、内燃機関に接続されている通常の振動センサまたはノイズセンサである。内燃機関の燃焼室内で生じる燃焼によって、内燃機関において音波が形成され、この音波がノッキングセンサ１によって相応の信号として検出される。内燃機関においてノッキングの有る燃焼が生じた場合、このノッキングの有る振動信号は、ノッキングの無い燃焼のノッキング信号と区別される。したがって、この信号を評価することによって、内燃機関においてノッキングの有る燃焼が生じたか、またはノッキングの無い燃焼が生じたかを確定することができる。ノッキングセンサ１の信号は、先ずアナログ処理される。このために信号の増幅、フィルタリングおよびアナログ／ディジタル変換が行われる。これによって、出力としての処理されたディジタル信号が、アナログ処理部２からフーリエ変換部３に供給される。
【０００８】
処理ブロック３においては、信号のフーリエ変換と、それに続く、フーリエ変換された信号の重み付けと、が行われる。この重み付けによって、極めて強いノイズが生じる周波数は考慮されず、それに対しノッキングに関して有意である周波数がより強く考慮されることが達成される。つまり、ノッキングの有る燃焼が行われているか否かを表すことに非常に良く適した信号が形成される。フーリエ変換されて重み付けされた信号は、続いて合計され、それによってノッキング信号が得られる。
【０００９】
この第１のノッキング信号は、各燃焼によって生じたノイズまたは振動に関する尺度である信号強度の振幅値だけから形成されたものである。この信号に基づくだけで、ノッキングの有る燃焼が存在するか否かを判定することは可能である。ここで問題になるのは、燃焼にノッキングが有ったか否かを判定するために、この信号が比較値と比較されなければならないことである。しかしながら、内燃機関のノイズレベルまたは振動レベルは運転中に大きく変化するので、ノッキング信号、ないしノッキングの有る燃焼が存在しているか否かを判定するためにノッキング信号と比較される信号は、変化するバックグラウンドノイズを考慮しなければならない。したがって、処理ブロック３によって形成された第１のノッキング信号に対して、更なる処理ステップ４において信号処理が実施され、この信号処理において、バックグラウンドレベルの変化が考慮される。そのようにして処理されたノッキング信号は、続いて、判定ブロック５に供給され、この判定ブロック５においては、燃焼にノッキングが有ったか否かの最終的な判定が行われる。
【００１０】
図２には、信号処理４の詳細が示されている。信号処理ブロック４は、入力信号として、第１のノッキング信号１０１を受信する。この第１のノッキング信号１０１は、ノッキングセンサの信号をアナログ処理し、続けてフーリエ変換して重み付けし、さらに合計することによって形成されたものである。この第１のノッキング信号１０１は、加算ブロック１２に供給される。加算ブロック１２においては、第１のノッキング信号１０１に、処理ステップ２２から供給された値が加算される。方法ステップ２２においては、第１のオフセット値５１が求められ、この第１のオフセット値５１が加算ブロック１２に供給される。ここでは、オフセット値が負の符号を有しており、したがって事実上は減算が行われる。
【００１１】
ここで、この第１のオフセット値の求め方を、図４に基づいて説明する。図４におけるグラフでは、右に向かって、内燃機関の燃焼室において実際に生じたピーク圧力ｐがプロットされており、また第１のノッキング信号１０１、すなわち内燃機関の運転時の複数の測定に対する処理ブロック３の出力信号がプロットされている。見て取れるように、最良適合直線ないし回帰線（ｂｅｓｔ  ｆｉｔ  ｓｔｒａｉｇｈｔ  ｌｉｎｅ）４１から距離を置く複数の測定点４０から成る点群が発生している。すべての測定点を考察すると、比較的低いピーク圧力ｐおよび比較的弱い第１のノッキング信号１０１において重心４２が得られる。一連の測定点がいずれも重心４２の遙か上に位置する場合であっても、大複数の測定結果は重心４２の近傍に位置する。複数の測定点４０から成るこの点群に含まれている燃焼は、その大部分がノッキングの無い燃焼であり、ノッキングの有る燃焼は極僅かであることから、重心４２は、相応に低いピーク圧力ｐおよび相応に弱い第１のノッキング信号１０１に位置する。重心における第１のノッキング信号１０１の強度は、バックグラウンドノイズ、すなわちノッキングの無い燃焼においても生じるノイズの強度に関する情報を表す。ここで、第１のノッキング信号１０１からオフセット値５１を減算することによって、重心４２が第１のノッキング信号１０１に関する値０にシフトされるように、オフセット値５１が計算される。したがってこの措置によって、重心４２のバックグラウンドノイズが０に低減される。実際の測定値の一部は、第１のノッキング信号１０１に関する、重心４２における第１のノッキング信号１０１の強度よりも低い値も有しているので、したがって実際の運転時には、そのように処理されたノッキング信号に関して負の値も発生する可能性がある。負のノッキング信号は意味がないので、それらの値は単純に０にセットされる。
【００１２】
したがって、この減算ステップによって、ブロック１２から第２のノッキング信号１０２が形成され、この第２のノッキング信号１０２は、続いてさらに処理される。
【００１３】
オフセット信号５１は、事前制御値および適合値から形成される。ここで、事前制御値は、回転数ｎ、負荷Ｌおよび該当するシリンダＺｙに依存し、かつ内燃機関の適用時に求められたものである。この事前制御値は、メモリに不変に格納されており、回転数／負荷およびシリンダに応じて、第１のオフセット値５１の形成のために使用される。付加的に、オフセット形成ブロック２２においては、内燃機関の継続的な運転中に、生じたすべての第１のノッキング信号１０１の重心を決定するために、さらに継続的に、到来するすべての第１のノッキング信号１０１が処理される。このことは単純に、すべての燃焼プロセスから、各第１のノッキング信号１０１が、第１のノッキング信号１０１の重心の平均値形成のために使用されることによって行われる。この場合においても、やはり、その形成を回転数および負荷に応じて、またシリンダ毎に行うことができる。続いて、第１のオフセット値５１の事前制御値および適合値が加算され、それによってオフセット値５１が形成される。
【００１４】
加算ブロック１２によって形成された第２のノッキング信号１０２は、乗算ブロック１３に供給され、この乗算ブロック１３においては、第２のノッキング信号１０２のすべての値が、係数形成ブロック２３から供給される係数５２と乗算される。この乗算によって、第２のノッキング信号１０２の強度分布が圧縮または伸長される。第２の係数５２もまた回転数／負荷および該当するシリンダに応じて選択されるので、この措置によって、異なるシリンダ間の第２のノッキング信号１０２に関する各値を同等にすることを達成できる。さらに、異なる回転数または異なる負荷での値を同等にすることも達成することができる。ブロック１３における乗算によって、第３のノッキング信号１０３が形成され、この第３のノッキング信号１０３は、更なる加算ブロック１４の入力を表す。
【００１５】
加算ブロック１４においては、オフセット形成ブロック２４によって形成された別のオフセット信号５３が加算される。オフセット形成ブロック２４は、複数の第３のノッキング信号１０３の重心が特定の強度にシフトされるように、第２のオフセット信号５３を形成する。したがって、この加算は、人工的なノイズバックグラウンドの追加である。このノイズバックグラウンドの一部は、ここでもまた、事前制御値として、回転数／負荷および該当するシリンダに応じて、適用中に求められたものである。
【００１６】
別の部分は、ここでもまた適合値として形成され、ここでは、２つの異なる適合方式が考えられる。一方では、第１のノッキング信号１０１の重心を求めることによって導出された適合値を使用することができる。この信号は、オフセット形成ブロック２２から、オフセット形成ブロック２４に供給される。しかしながらその代わりに、オフセット形成ブロック２４が、第３のノッキング信号１０３から得られる重心を使用することも可能である。この場合、第３のノッキング信号１０３の重心は、その重心が実際に強度０に位置するか、または強度０を僅かに上回るかを表すと考えられる。第２のオフセット値５３の加算によって、人工的なバックグラウンドノイズが第３のノッキング信号１０３に加算され、それによって第４のノッキング信号１０４が形成される。既に減算ステップ１２において、０未満のノッキング信号のすべての強度が一定値０にセットされているので、したがって第２のオフセット値５３の加算は、人工的なバックグラウンドノイズの追加に相当する。したがって、過度に静かな燃焼は、測定値の偶発的な変動でしかなく、したがってそのような過度に静かな燃焼を一定値に、すなわち人工的なバックグラウンドノイズに置換することは有効であると仮定される。
【００１７】
そのようにして形成された第４のノッキング信号１０４は続いて、方法ステップ５において最終的に、燃焼がノッキングの有る燃焼であるか否かを評価するために使用される。このために、単純に、第４のノッキング信号の強度が比較値と比較される。この比較値を、内燃機関の適用中に求めることができ、また回転数／負荷および各シリンダに応じて、相応のメモリに保持することができる。複数の適合ステップによって、燃焼にノッキングが有ったか、または燃焼にノッキングが無かったかを良好に判定することができるように、求められた第４のノッキング信号１０４の分布を適合させることができる。択一的に、複数の第４のノッキング信号１０４を継続的に、平滑平均値形成のために使用することもできる。求められた最新の第４のノッキング信号１０４が、平滑平均値を著しく上回っている場合に、ノッキングの有る燃焼が識別される。その値を超過すると燃焼にノッキングが有ると評価される閾値は、ここでもまた、シリンダ毎に回転数および負荷に依存する。
【００１８】
図３には、別の代替的な方法が示されており、この方法においては、信号処理部４の処理ステップに加えて、更なる乗算が行われ、したがって信号に更なる影響が及ぼされる。変換ブロック３の出力信号、すなわちフーリエ変換され、周波数に応じて重み付けされて、合計された信号が、更なる乗算ブロック１１において、係数形成ブロック２１から供給される係数と乗算される。ここで、この更なる乗算ブロック１１の出力信号が、信号処理部４の更なる処理のために供給される第１のノッキング信号１０１を表す。この更なる係数は、ここでもまた、回転数、負荷および該当するシリンダに応じて、ブロック２１から供給される。相応の係数は、ここでもまた、内燃機関の適用中に求められる。したがって、この更なる乗算によって、信号処理ブロック４における更なる処理の前に、ノッキング信号の更なる圧縮または伸長を達成することができる。したがって、第４のノッキング信号１０４を形成するための信号処理の適合時における更なる自由度が存在している。
【００１９】
後続の図４から図８においては、信号の個々の処理ステップがグラフで表されている。それらの図面において、本発明による方法は、前述の適用との関係において、すなわち内燃機関の各タイプへの本方法の適合との関係において表されている。適用時には、ノッキングセンサの本来の信号の他に、別の信号、すなわちシリンダ圧力信号ｐ、また特に燃焼時に生じるピーク圧力が、ノッキング信号の解析に使用される。
【００２０】
図４においては、第１のノッキング信号１０１が、複数の燃焼に関するピーク圧力ｐに対してプロットされている。図４から直接的に見て取れるように、そのようにして測定されたノッキング信号は、圧力に対して、ある程度の散乱領域内で最良適合直線４１の上下に配置されている複数の測定点４０から成るほぼ線形の点群を形成する。第１のノッキング信号１０１が弱く、かつ圧力ｐが低い領域に、複数の測定点が存在することも重要である。つまり、燃焼の大部分は、ノッキングの無い燃焼であり、そのようなノッキングの無い燃焼では、第１のノッキング信号１０１が弱く、かつ生じるピーク圧力ｐも低い。プロットされたすべての測定点４０の重心４２を考察すると、その重心４２は、第１のノッキング信号１０１の値が小さく、かつピーク圧力ｐが低い領域に存在することも明らかになる。
【００２１】
適用段階においては、すなわち特定のタイプの内燃機関のノッキングを識別するための基礎となる値が確定される段階においては、第１のノッキング信号１０１の他にピーク圧力ｐも使用される。その後の内燃機関の継続的な運転時に、ピーク圧力ｐは求めることはもはや予定されていないので、その段階では、第１のノッキング信号１０１のみが使用される。適用の意味および目的は、ノッキングの識別を内燃機関に既に良好に適合しておくことであり、これによって、継続的な運転時には、同一のタイプの異なる内燃機関間の製造公差ないし経時変化（エイジング）のみを適合させれば済む、すなわち学習させれば済む。
【００２２】
後続の図５から図８においては、測定値は、それらの測定値の最良適合直線４１および重心４２によってのみ表されている。各処理ステップによって得られた最良適合直線４１および重心４２は、実線の最良適合直線４１および黒丸の重心４２として表されており、それに対して、以前の重心４２は白丸として、また以前の最良適合直線４１は破線として表される。
【００２３】
図５には、図３を参照して説明したような、オプションとしての乗算１１の効果が示されている。乗算１１によって、最良適合直線４１の傾斜および重心４２の位置が適合される。図５の例においては、傾斜が強められており、かつ重心が上方にシフトされている。しかしながらこのステップはオプションであって、測定値を適合させるための１つの別の可能性を提供するに過ぎない。つまり、特に個々のシリンダ間の差異を補償調整することができる。
【００２４】
図６には、加算１２の効果が示されている。図４または図５の信号１０１に基づいて、図６において矢印によって表されている第１のオフセット値５１の減算が行われる。見て取れるように、この減算によって、重心４２が０点にシフトされ、このシフト後に０未満である値はすべて値０にセットされる。ここで重要であることは、この第１のオフセット値５１が事前制御成分および適合成分を有していることである。事前制御成分は、図６に示したような適用中に、すなわちデータ評価中に形成されたものである。しかしながら、第１のノッキング信号１０１の重心４２の位置が継続的に処理ブロック２２によって監視され、継続的な運転時にこの重心のシフトが行われる場合には、第１のオフセット値５１を決定するための相応の適合値が形成される。いずれの値も、内燃機関の継続的な運転時に、第１のオフセット値５１の形成のために使用される。
【００２５】
図７には、更なる乗算ステップ１３の効果が示されている。見て取れるように、この乗算ステップでは、最良適合直線４１の傾斜のみが影響を受け、それに対して、重心４２は影響を受けずに値０に維持される。
【００２６】
続く図８には、第２のオフセット値５３が加算される加算ステップ１４によるデータの影響が示されている。この措置によって、重心４２が第２のオフセット値５３によって設定された基本値に調整される。同様に、最良適合直線４１が並行にシフトされ、ノッキング信号１０４に関するより高い値が生じる。第２のオフセット値５３もまた、事前制御値および適合値を有している。事前制御値は、やはり内燃機関の適用中に求められる。第２のオフセット値５３に関する適合値は、内燃機関の継続的な運転中に、第１のノッキング信号１０１の評価によって、または第３のノッキング信号１０３の評価によって求められる。ここでの目的は、第４のノッキング信号１０４の重心４２を有意な基本値に調整することである。
【００２７】
さらに図８においては、閾値ＰＫおよび第４のノッキング信号に関する値１０４Ｋが記載されており、グラフにおいては相応の破線によって表されている。値ＰＫよりも高いピーク圧力ｐは、ノッキングの有る燃焼として評価されるべきである。このピーク圧力ｐは、継続的な運転中は測定されないので、第４のノッキング信号に関する相応の値１０４Ｋが選択されており、この場合、第４のノッキング信号１０４が閾値１０４Ｋを上回ると、燃焼にはノッキングが有ると評価される。したがって図８に示した特性マップは、４象限Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩおよびＩＶに分割される。
【００２８】
ノッキング信号１０４が領域Ｉに生じた場合には、燃焼はノッキングの無い燃焼であり、したがって問題はない。第４のノッキング信号が領域ＩＶに位置する場合には、燃焼はノッキングの有る燃焼であり、ノッキングを低減するために介入制御が必要になる。領域ＩＩに位置するノッキング信号１０４が生じた場合には、運転はノッキングの有る運転であるが、しかしながらこれは識別されない。したがってこの領域はいかなる場合においても回避されなければならない。何故ならば、これによって内燃機関が損傷する虞があるからである。第４のノッキング信号が領域ＩＩＩに位置する場合には、燃焼はノッキングの有る燃焼として分類され、通常の場合は内燃機関の効率を低下させるノッキングを低減する措置が講じられる。
【００２９】
その値を超えると燃焼はノッキングの有るものとして評価される閾値１０４Ｋは常に、実際の運転において測定値が象限ＩＩに位置する可能性がないように選択される。この象限ＩＩにおける燃焼は、いかなる場合においても回避されなければならない。何故ならば、これによって内燃機関が損傷するからである。しかしながら、閾値１０４Ｋをそのように設定した場合、従来のノッキングの識別では、燃焼プロセスが繰り返し象限ＩＩＩにおいて発生し、これによって全体として内燃機関の効率が低下することが分かった。ノッキングセンサの信号を処理するための本発明による方法によって、最良適合直線４１の両側に測定値が散乱することは低減され、これによってノッキングの識別が改善されている。特に、領域ＩＩＩにおけるイベントの数を、従来のノッキングの制御に比べて著しく低減することができた。その理由は特に、バックグラウンドノイズの減算および人工的なバックグラウンドノイズの加算によって、明らかにノッキングの無い燃焼の影響が著しく低減されたことにある。この措置によって、最良適合直線４１の上下のノッキング信号の散乱が著しく低減されており、それによって特に、弱いノッキングの有る燃焼の領域（領域ＩＩＩ）では、著しい改善が達成されている。したがって、燃焼プロセスの際に生じたピーク圧力がまだ内燃機関の損傷をもたらしていないにもかかわらず、ノッキングの有るものとして評価される燃焼プロセスは顕著に少なくなる。つまり内燃機関の効率を改善することができる。
【図１】
2018053893.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年11月20日(2017.11.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノッキングセンサの信号をフーリエ変換し、周波数に応じて重み付けし、合計することによって、第１のノッキング信号（１０１）を形成する、内燃機関のノッキングを識別するための方法において、
複数の第１のノッキング信号（１０１）から、該複数の第１のノッキング信号の重心（４２）を決定し、
前記複数の第１のノッキング信号（１０１）の前記重心（４２）から求められている第１のオフセット値（５１）を前記第１のノッキング信号から減算して、第２のノッキング信号（１０２）を形成し、０未満の値を有する第２のノッキング信号（１０２）を値０にセットし、かつ
さらに処理された第２のノッキング信号（１０２）を、ノッキングの有るものとして、またはノッキングの無いものとして評価する、
ことを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記第２のノッキング信号（１０２）を係数（５２）と乗算して、第３のノッキング信号（１０３）を形成し、
前記第３のノッキング信号（１０３）に、前記複数の第１のノッキング信号（１０１）の前記重心（４２）から求められているか、または複数の第３のノッキング信号（１０３）から該複数の第３のノッキング信号（１０３）の重心を決定し、該複数の第３のノッキング信号（１０３）の重心から求められている、第２のオフセット値（５３）を加算して、第４のノッキング信号（１０４）を形成し、
前記第４のノッキング信号（１０４）を、ノッキングの有るものとして、またはノッキングの無いものとして評価する、
ことを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第４のノッキング信号（１０４）を、第４のノッキング信号（１０４）の平滑平均値と比較し、前記第４のノッキング信号（１０４）を、ノッキングの有るものとして、またはノッキングの無いものとして評価する、
ことを特徴とする、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記第４のノッキング信号（１０４）を、比較値と比較し、前記第４のノッキング信号（１０４）を、ノッキングの有るものとして、またはノッキングの無いものとして評価する、
ことを特徴とする、請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記第２のオフセット値（５３）は、前記内燃機関の適用時に求められている事前制御値と、前記内燃機関の継続的な運転時に求められる適合値と、を有する、
ことを特徴とする、請求項２から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記第１のオフセット値（５１）および／または前記第２のオフセット値（５３）は、前記内燃機関の回転数、負荷および各シリンダに依存する、
ことを特徴とする、請求項２から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記第１のオフセット値（５１）は、前記内燃機関の適用時に求められている事前制御値と、前記内燃機関の継続的な運転時に求められる適合値と、を有する、
ことを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記第１のノッキング信号（１０１）から前記第２のノッキング信号（１０２）を形成するために、付加的に、前記第１のオフセット値の減算の前に、前記第１のノッキング信号を、前記内燃機関の回転数、負荷および各シリンダに依存する更なる係数と乗算する、
ことを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
ノッキングセンサの信号をフーリエ変換し、周波数に応じて重み付けし、合計することによって、第１のノッキング信号（１０１）を形成する、内燃機関のノッキングを識別するための装置において、
前記装置は、
複数の第１のノッキング信号（１０１）から、該複数の第１のノッキング信号の重心を決定し、
前記複数の第１のノッキング信号（１０１）の前記重心から求められている第１のオフセット値（５１）を前記第１のノッキング信号（１０１）から減算して、第２のノッキング信号（１０２）を形成し、０未満の値を有する第２のノッキング信号（１０２）を値０にセットし、かつ
さらに処理された第２のノッキング信号（１０２）を、ノッキングの有るものとして、またはノッキングの無いものとして評価する、
ことを特徴とする、装置。
【外国語明細書】
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