[发明专利]具有减少了的干扰噪声影响的处理内燃机爆震信号的设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及监控内燃机的运行，并且更具体地涉及采集数字信号的方法，所述数字信号表征这样的引擎的爆震并且被使用用于监控其运行。

背景技术

如本领域的技术人员所公知的，某些内燃机的运行由引擎监控单元(或引擎控制单元，ECU(engine control unit))监控。该监控基于指令和/或命令(consigne)和代表引擎的当前运行和特别是代表其爆震(knock)的参数来执行。

代表引擎爆震的参数采取通过处理设备对由(耦合到引擎的)爆震传感器所传送的模拟信号(通常是电压)产生的数字信号的形式，该处理设备一般是引擎监控单元的一部分。

这样的处理设备更具体地包括处理装置，所述处理装置负责：将在已知时刻由传感器采集的模拟信号所采用的值转换成数字采样；然后暂时(在缓冲存储器中)存储所述采样，所述采样的采集时刻包含在所选的时窗中；以及最后将所选的数字处理操作应用于所存储的采样，以便在该时窗期间传送代表引擎爆震的数字输出信号。数字处理操作通常(并且以非限制的方式)在于滤波、整流和(使用所选的时间常数)积分所存储的采样。

这种类型的处理设备例如在FR 2 854 693中得以描述，其所描述的技术内容通过引用结合于此。

因为传感器被安装在以下环境中，在该环境中出现许多产生干扰噪声的事件，例如控制阀或释放阀或甚至喷射器的激励，其所采集的模拟信号因此由于这样的噪声而受到干扰。因此数字输出信号(通常表示能量)是“不可靠的”。更具体地，其电平一般比它应该所具有的电平高，这在某些情况下会引起对引擎监控单元上的爆震事件的错误检测。

至少提出了两个解决方案来试图补救这一缺点。第一解决方案在于适配(adapter)所存储的采样的滤波频率，以丢弃噪声而不删除有可能表示爆震事件的信息。第二解决方案(它可以与第一解决方案结合)在于对所选的分析时窗移位以便隔离噪声采样。然而，如果噪声和爆震事件展现类似的光谱特征和/或如果噪声没有在位于所选的分析时窗的两端之一的出现时刻出现，那么该噪声可能不被丢弃。

发明内容

因为没有完全令人满意的已知解决方案，所以本发明的目标是改进该情况。

为此，本发明提出一种设备，专门用于处理由耦合到引擎监控单元的内燃机的传感器所传送的模拟爆震信号，并且该设备包括处理装置，其负责将在已知时刻由传感器所采集的模拟信号的值转换成代表性的数字采样；然后暂时存储所述采样，所述采样的采集时刻包含在所选的时窗中；以及将所选的数字处理操作应用于所存储的采样，以便在该时窗期间传送代表引擎爆震的数字输出信号。

该设备的特征在于，其处理装置负责：

i)将所选的数字预处理操作应用于所存储的采样，所述采样的采集时刻与对引擎监控单元已知的在引擎中出现的产生干扰模拟信号的噪声的事件的出现时刻重合，以便降低是重合的对象(objet d’une)的所述所存储的采样对数字输出信号的相应贡献(contribution)；以及

ii)根据是重合的对象的所存储的采样的数量来适配所述数字处理操作中的至少一个。

根据本发明的处理设备，可以包括能够单独地或以组合方式被采用的其他特性，并且特别地：

-其处理装置可以负责应用数字处理操作，该数字处理操作在于用所选的替换值代替由是重合的对象的所存储的采样表示的值；

-该替换值可以例如被选择为等于零；

-在变型方案中，其处理装置一方面可以负责从暂时在每个是重合的对象的采样之前的所选数量的所存储的采样的值确定平均值；以及另一方面，可以负责对于是重合的对象的采样使用等于相应平均值的所选的替换值；

-在数字处理包括在应用数字处理操作之后利用所选的积分时间常数积分的情况下，其处理装置可以负责通过用根据是重合的对象的所存储的采样的数量而改变的积分时间常数代替所选的积分时间常数来适配积分；

-其处理装置可以负责根据所存储的采样的总数和是重合的对象的所存储的采样的数量之比来改变所选的积分时间常数；

-其处理装置可以负责通过将所选的积分时间常数乘以所存储的采样的总数和是重合的对象的所存储的采样的数量之比来改变所选的积分时间常数。

本发明还提出了用于监控内燃机的单元，其包括上述类型的处理设备。