JPH0370844A - 内燃機関のノッキング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 及主１と匡的 ［産業上の利用分野］ 本発明（上　ノッキングの判定レベルを補正し、有効に
ノッキングを検出する内燃機関のノッキング制御装置に
関する。

［従来の技術］ 内燃機関の異常燃焼に伴って機関に発生する機械的振動
を電気信号として検出し、この電気信号の振幅が所牽の
判定レベル（ノック判定レベル）を上回ったときに、ノ
ッキング発生と判定する技術が知られている。

このノッキングの検出１表　運転状態によって変化する
微妙なノック信号に基づいて行われるため、上記ノック
判定レベルの設定が極めて重要であり、従来より好適な
ノック判定レベル□設定する各種の技術が提案されてい
る。例え（ヱ （１）　予め定められた少なくとも１つの気筒の点火後
の所定クランク角度範囲（ノック検出期間）における電
気信号の振幅値の最大値（ピーク）を用い、その最大値
の複数の点火サイクルにおける平均値を算出し、該平均
値に基づいたノック判定レベルとノック検出期間におけ
る電気信号の振幅値との大小を比較することによりノッ
キングの発生を検出する「内燃機関のノッキング検出方
法」（特開昭５８−２８６４５号公報）。

また、この（１）の方法で（よ　運転状態によってはノ
ック判定レベルを適切に設定できないことがあるので、
近年では下記の技術が開発されている。すなわち、 （２）　第１３図に示すように、ノック信号のノック検
出期間における振幅値の最大値を所定回数求め、その発
生度数の分布から最多頻度点Ａを求め、該最大頻度点に
係数ｋをかけてノック判定レベルＡＸｋを算出し、この
ノック判定レベルＡ×ｋを用いてノッキング制御の制御
量を設定する「エンジンのノッキング制御装置」　（特
開昭６３−２５３１５５号公報）。

（３）　第１３図に示すように、上記ノック信号の最大
値の発生度数の分布から、発生頻度の平均値である頻度
平均値Ｂを求め、該頻度平均値Ｂに係数Ｋをかけてノッ
ク判定レベルＢＸＫを算出し、このノック判定レベル８
ＸＫを用いてノッキングの検出を行う「内燃機関のノッ
キング検出装置」　（特願昭６３−１１５１３３号）。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来技術には下記のような問題があり、未だ充
分ではなかった　すなわち、 （１）　電気信号の振幅値の複数の点火サイクルにおけ
る平均値と、検出した電気信号の振幅値とを大小比較す
ることによりノッキング発生を検出する構成で（よ　電
気信号の振幅値の大きい値が加算されると、ノッキング
発生時の平均値（よ　ノッキング非発生時の平均値より
大きい側に移行する傾向がある。従って、平均値の増加
に起因して、ノック判定レベルも累積増加し、より大き
な振幅値の電気信号が入力されないとノッキング発生の
判定ができなくなり、ノッキング検出精度が悪化すると
いう問題があった （２）　また、ノック信号の振幅値の最大値の最大頻度
点Ａに基づいてノック判定レベルＡＸｋを算出し、この
ノック判定レベルＡＸｋを用いてノッキングの検出を行
う構成で１志　上記平均値を用いた例と比べてノック判
定レベルＡＸｋが大きく変動しないので、ノック多発時
における精度が低下しないという利点がある。しかしな
がら、最多頻度点Ａを用いるもの１．ｔ、所定期間にわ
たってノック信号を検出して統計的処理を行う必要があ
るので、記憶するデータ数が多くＲＡＭに大きな負担と
なり、また演算時間もかかるという問題があった （３）　さらに、ノック信号の振幅値の最大値の頻度平
均値Ｂを求め、その頻度平均値Ｂに基づいてノック判定
レベルＢＸＫを設定する構成で１．ｔ。

上記（１）の平均値を用いたものよりはノック判定レベ
ルＢＸＫの変動は少ないが、それでもノッキングの発生
が多くなるにつれてノック判定レベルＢＸＫも大きくな
っていた　特に　ノッキングが多発する場合には、　第
１３図（１１０に示すように、上記（２）の最多頻度点
Ａに基づくノック判定レベルＡＸｋより大きくなって、
ノッキングの検出が困難になることがあっら 本発明（よ　簡単な構成で最多頻度点を求め、それに基
づいてノッキングの正確な検出を実現する内燃機関のノ
ッキング制御装置の提供を目的とする。

盈Ｂｆｉｏυ色感 ［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するためになされた本発明（よ第１図に
例示するように 内燃機関Ｍ］の機関本体の機械的振動を検出してノック
信号を出力するノック信号検出手段Ｍ２と、 該ノック信号検出手段Ｍ２の出力したノック信号のノッ
ク検出期間における最大値の最多頻度点を求める最多頻
度点算出手段Ｍ３と、 該最多頻度点算出手段Ｍ３によって求めた最多頻度点に
基づいてノック判定レベルを求め、該ノック判定レベル
を用いてノッキング発生の判定を行うノック判定手段Ｍ
４と、 を備えた内燃機関のノッキング制御装置において、 上記ノック信号検出手段Ｍ２によって検出したノック信
号の最大値が、上記最多頻度点を上回る所定の範囲にあ
る場合に１．ｔ、該最大頻度点に所定値を加算して更新
する最多頻度点加算更新手段Ｍ５　と、 上記ノック信号検出手段Ｍ２によって検出したノック信
号の最大値が、上記最多頻度点を下回る所定の範囲にあ
る場合には、　該最大頻度点から所定値を減算して更新
する最多頻度点減算更新手段Ｍ６と、 を備えたことを特徴とする内燃機関のノッキング制御装
置を要旨とするものである。

［作用］ 本発明の内燃機関のノッキング制御装置（よ　第１図に
例示するように、内燃機関Ｍ］の機関本体の機械的振動
をノック信号検出手段Ｍ２によって検出してノック信号
を出力し、最多頻度点算出手段Ｍ３によってノック信号
のノック検出期間における最大値の最多頻度点を求め、
更に、ノック判定手段Ｍ４によって、ノック信号の最大
値の最多頻度点（こ基づいてノック判定レベルを求め、
このノック判定レベルを用いてノッキング発生の判定を
行う。そして、ノック信号の最大値が最多頻度点を上回
る所定の範囲にある場合には、　最多頻度点加算更新手
段Ｍ５によって最大頻度点に所定値を加算して更新する
。一方、ノック信号の最大値が最多頻度点を下回る所定
の範囲にある場合には、最多頻度点減算更新手段Ｍ６に
よって、最大頻度点から所定値を減算して更新する。

つまり、上述した構成（よ　ノック検出期間に検出した
ノック信号の最大値に応じ、最多頻度点を増加或は減少
補正することによって、迅速に好適な最多頻度点を求め
るものである。

次に　本発明の原理について、第２図に基づいて詳細に
説明する。

ここでｆ表　複数のノック検出期間（二わたって検出し
たノック信号の最大値の分布が、例えば統計的に第２図
に示すグラフになる場合を考える。図において■、■、
■は各々前回までに求めたノック信号の最大値の最多頻
度点ＡＩ、　　Ａ２．　　Ａ３であり、それらの左右に
広がる斜線の領域イ１ロ、イ′口′、イ”１口”の領域
は各最多頻度点Ａ１−Ａ３を更新する領域を示している
。尚、領域イ、イ。

イ６”が減少補正する領域であり、領域ロ２ロ′口”が
増加補正する領域である。

ここで、例えば前回の最多頻度点Ａ１が■である場合、
次の測定でノック信号の最大値が領域イにあると判定さ
れたときに（上　■がグラフ左側（こ移動するように最
多頻度点Ａ１を減少補正し、一方、ノック信号の最大値
が領域口にあると判定されたときに（上　■がグラフ右
側に移動するように最多頻度点Ａ１ヲ増加補正する。

すなわち、ノック信号の最大値（よ　統計的にこのグラ
フの最大頻度点Ａの近傍に出現する確率が高いので、測
定されるノック信号の最大値は領域イより領域口にある
ことが多く、よって上記更新の処理を繰り返すと最多頻
度点ＡＩ（上　　グラフの最多頻度点Ａに近づくことに
なる。このことは他の最多頻度点Ａ２．Ａ３の■、■に
ついても同様であり、更新を繰り返す度にグラフの最多
頻度点Ａに近づくことになる。

尚、ノック信号の最大値の発生する確率は頻度平均値Ｂ
の両側で同一であるので、更新する領域を限定しないと
、算出した最多頻度点Ａ１−Ａ３はグラフの最多頻度点
Ａに収束せずに、頻度平均値Ｂに収束してしまう。その
ため、最多頻度点Ａの両側に所定幅の更新領域を設定し
である。

この様に　順次ノック信号の最大値と最多頻度点Ａ１−
Ａ３とを比較し、最新のノック信号に基づいて次々と最
多頻度点Ａ１−Ａ３を更新してゆくことによって、迅速
にグラフの最多頻度点Ａに近い望ましい最多頻度点Ａ１
−Ａ３を求めることができる。よってこの最多頻度点Ａ
１−Ａ３に係数ｋをかけてノック判定レベルを求め、こ
のノック判定レベルに基づいてノッキングを的確に捉え
ることが可能となる。

以上のように本発明の各構成要素が作用することにより
、本発明の技術的課題が解決される。

［実施例］ 次に本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。本発明の第１実施例であるエンジンのノッキング
制御装置のシステム構成を第３図に示す。

同図に示すよう（ミ　エンジンのノッキング制御装置１
（よ　４気筒のエンジン２およびこれを制御する電子制
御装置（以下、単にＥＣＵと呼７久）３から構成されて
いる。

エンジン２（よ　第１気筒（＃１）１１、第２気筒（＃
２）１２、第３気筒（＃３）１３、第４気筒（＃４）１
４を備え、各気筒１１．　１２．　１３゜１４１＝（志
　点火プラグ１５．　１６．　１７．　１８が配設され
ている。これらの点火プラグ１５，１６゜１７．１８に
（、ｔ、イグニッションコイルを備えたイグナイタ］９
で発生した点火に必要な高電圧が、図示しないクランク
軸と連動するカムシャフトを備えたディストリビュータ
２０を介して、分配供給される。

エンジンのノッキング制御装置１は検出器として、エン
ジン２のシリンダブロックに配設されて機械的振動を電
気的なノック信号として出力する共振型のノックセンサ
３Ｌ　ディストリビュータ２０に内蔵されてディストリ
ビュータ２０のカムシャフトの１７４回転毎に、すなわ
ち、クランク角１８０［’］毎に気筒判別信号（Ｇ信号
）を発生する気筒判別センサ３２、ディストリビュータ
２０のカムシャフトの１／２４回転毎１：、すなわち、
クランク角３０［’］毎に回転角信号（Ｎｅ信号）を発
生する回転速度センサを兼ねた回転角センサ３３、吸気
マニホールド内部の吸気管圧力を計測する吸気管圧力セ
ンサ３４、エンジン２の冷却水温度から機関温度を測定
する水温センサ３５を備える。これら各センサの検出信
号１ｉＥｃＵ３に入力さｉ　　ＥＣＵ３はエンジン２を
制御すＥＣＵ３ｆｔ、　　ＭＰＵ３ａ、　　　ＲＯＭ３
ｂ、　　ＲＡＭ３　ｃ、　　バックアップＲＡ　Ｍ　３
　ｄ、　　タイマ３ｅを中心に論理演算回路として構成
さ札　コモンバス３ｆを介して入出力部３ｇ、３ｈに接
続されて外部との入出力を行なう。

ノックセンサ３］の出力するノック信号（よ　インピー
ダンス変換作用を有し、ノッキング固有の周波数帯域（
７〜８　［Ｋ日Ｚ］）を通過帯域とするバンドパスフィ
ルタ回路３ｉ　　ＭＰＵ３ａの制御信号に従ってバンド
パスフィルタ回路３Ｉを通過したノック信号の最大振幅
のホールド動作を行なうピークホールド回路３ｊ、ＭＰ
Ｕ３ａの制御信号に従ってピークホールド回路３ノの出
力をＡ／Ｄ変換すると共にＡ／Ｄ変換終了割込信号をＭ
ＰＵ３ａに出力するＡ／Ｄ変換器３ｋ、入出力ポート３
ｇを介してＭＰＵ３ａに入力される。気筒判別センサ３
２の検出した気筒判別信号（Ｇ信号）１社　バッファ３
四　割込要求信号形成回路３ｎを、また、回転角センサ
３３の検出した回転角信号（Ｎｅ信号）（ヨ　　バッフ
ァ３ｐ、割込要求信号形成回路３ｎおよび速度信号形成
回路３ｑを、各々介して入出力ポート３ｈから割込信号
および回転速度信号としてＭＰＵ３　ａに入力される。

さらに、吸気管圧力センサ３４の検出信号はバッファ３
ｒに、水温センサ３５の検出信号はバッファ３ｓに、各
々入力し、ＭＰＬＪ３ａの制御信号に従って作動するマ
ルチプレクサ３ｔ、Ａ／Ｄ変換器３ｕを介して入出力ポ
ート３ｈからＭＰＵ３ａに入力される。一方、ＭＰｔＪ
３ａ＋友　入出力ポート３ｇを介して駆動回路３ｖに制
御信号を出力し、イグナイタ］９を駆動して点火時期を
制御する。

次に、ＥＣＵ３が実行するノッキング検出開始時刻算出
処理を第４図に、ノッキング検出終了時刻算出処理を第
５図１ｎ、Ａ／Ｄ変換開始処理を第６図に、ノッキング
検出処理を第７図１：、各々基づいて説明する。

まず、ノッキング検出開始時刻算出処理を第４図に示す
フローチャートに基づいて説明する。本ノッキング検出
開始時刻算出処理（よ　予め定められた特定クランク角
度（本実施例では上死点（ＴＤＣ））毎に発生する割込
信号に伴って実行される。

まず、ステップ１００で１上　各種のデータを読み込む
処理が行われる。続くステップ１１０で（よノッキング
検出開始時刻ｔ１を算出する処理が行われる。ここで、
ノッキング検出開始時刻ｔ　１　ｆ１予め定められたノ
ッキング検出期間の開始クランク角度（本実施例で（社
　例え（′Ｌ　ＡＴＤＣＩＯ〜２０　［”　ＣＡ］　）
、検出された現在のクランク角度Ｃθ［’ＣＡ］、タイ
マ３ｅの現在の計時値ＴＭに基づいて算出される。次に
ステップ１２０に進み、ステップ１１０で算出されたノ
ッキング検出開始時刻ｔ１をＭＰＵ３ａ内部のレジスタ
にセットする処理を行った後、−旦　本処理を終了する
。以後、本処理１上　特定クランク角度毎にステップ１
００〜？２０を繰り返して実行する。

次（二　ノッキング検出終了時刻算出処理を第５図に示
すフローチャートに基づいて説明する。本ノッキング検
出終了時刻算出処理１よ　上述したノッキング検出開始
時刻算出処理で算出された時刻ｔｌに発生する割込信号
（二伴って実行される。

まず、ステップ２００で１よ　ピークホールド回路３」
１；ハイレベル（”１“）の制御信号を出力する処理が
行われる。本ステップ２００の処理により、ピークホー
ルド回路３ｊ［；Ｌ　　ノック信号のピークホールド動
作を開始する。続くステップ２１０で（友　各種のデー
タを読み込む処理が行われる。次にステップ２２０に進
み、ノッキング検出終了時刻ｔ２を算出する処理が行わ
れる。ここで、ノッキング検出終了時刻ｔ２［ｔ、　　
予め定められたノッキング検出期間の開始時期から終了
時期に亘るクランク角度（本実施例で（よ　例え１１６
０〜９０　［’　ｃＡ］　）、検出された現在のクラン
ク角度Ｃθ［’ＣＡ］、タイマ３ｅの現在の計時値ＴＭ
に基づいて算出される。続くステップ２３０に進み、ス
テップ２２０で算出されたノッキング検出終了時刻ｔ２
をＭＰＵ３ａ内部のレジスタにセットする処理を行った
後、−旦、本処理を終了する。以後、本処理（よ　割込
信号発生毎にステップ２００〜２３０を繰り返して実行
する。

次１ｍ、Ａ／Ｄ変換開始処理を第６図のフローチャート
に基づいて説明する。本Ａ／Ｄ変換開始処理（よ　上述
したノッキング検出終了時刻算出処理で算出された時刻
ｔ２に発生する割込信号に伴って実行される。

まず、ステップ３００で（よ　Ａ／Ｄ変換回路３ｋにハ
イレベル（”１”）の制御信号を出力する処理が行われ
る。本ステップ３００の処理により、Ａ／Ｄ変換回路３
ｋ（友　ノック信号のＡ／Ｄ変換を開始する。本ステッ
プ３００の処理を行った後、−旦　本処理を終了する。

以後、本処理（よ　割込信号発生毎にステップ３００を
繰り返して実行する。

次１：、ノッキング検出に使用される最多頻度点更新処
理を第７図のフローチャートに基づいて説明する。本最
多頻度点更新処理で（飄　ノッキングの検出処理（ステ
ップ４００〜４４０）と、引き続いて行われる本実施例
の主要部である最多頻度点の更新処理（ステップ４４５
〜４７０）とを共に説明する。尚、本処理１１Ａ／Ｄ変
換器３にの出力するＡ／Ｄ変換終了割込信号（本実施例
で（よ例えｌ；！、Ａ／Ｄ変換開始後、１０　［ｍ５ｅ
ｃ］経過時に発生）に伴って起動される。

まず、ステップ４００で（友　各種のデータを読み込む
処理が行われる。続くステップ４０５では、Ａ／Ｄ変換
値Ａ／Ｄを、ノックセンサ出力信号振幅値（ノック信号
振幅値）ａに設定する処理が行われる。次にステップ４
１０に進み、ピークホールド回路３ノにピークホールド
終了制御信号を出力する処理が行われる。すなわち、Ｍ
　Ｐ　Ｕ　３　ａ　Ｌｔ。

ピークホールド回路３Ｊにロウレベル（”Ｏ”）の制御
信号を出力する。

続くステップ４１５で（よ　ノック信号振幅値ａがノッ
キング発生を判定するノック判定レベルに×Ａ以下であ
るか否か、即ちノッキングが発生したか否か判定して、
発生していないと判断されるとステップ４２０に進み、
一方、発生したと判断されるとステップ４２５に進む。

ここで、値には係数（本実施例で（よ　例え１ｉｋ＝２
）であり、値Ａはノック信号振幅値ａの最大頻度点であ
って逐次更新される。

上記ステップ４２０で（上　ノッキングの無い状態の連
続回数を計数するカウンタｎの計数値が値１０以上か否
かを判定し、肯定判断されるとステップ４３０に進み、
一方、否定判断されるとステップ４３５に進む。

ノッキングの無い状態が、連続する点火周期１０回未満
の場合に実行されるステップ４３５で（上カウンタｎの
計数値に値１を加算する処理を行った後、ステップ４４
５に進む。

一方、ノッキングの無い状態が、連続する点火周期１０
回以上の場合に実行されるステップ４３０で１上　点火
時期の進角補正値θをクランク角度Ｙだけ進角する処理
が行われる。この進角補正値θ（志　所定クランク角度
毎に実行される周知の点火時期算出処理で使用される値
である。すなわち、点火時期算出処理で（飄　エンジン
２の吸気管圧力ＰＭおよび回転速度Ｎｅに基づき、予め
定められてＲＯＭ３　ｂに記憶されているマツプに従い
基本点火時期θＯを算出し、この基本点火時期θＯを進
角補正値θにより補正して目標点火時期θ・を算出する
。従って、ステップ４３０の処理により目標点火時期θ
・（上　クランク角度Ｙだけ進角される。

続くステップ４４０で（よ　カウンタｎを値Ｏにリセッ
トする処理を行った後、ステップ４４５に進む。

また、ノッキングが発生したときに実行される上記ステ
ップ４２５で（上　点火時期の進角補正値θをクランク
角度Ｘだけ遅角する処理が行われる。

この処理により目標点火時期θ′（上　　クランク角度
Ｘだけ遅角さね　ノッキングの発生が抑制される。

その後、ステップ４４０を経由してステップ４４５に進
む。

続くステップ４４５で（社　ノック信号振幅値ａが、最
多頻度点Ａと係数ｋｌとの積以下であるか否かを判定し
、肯定判断されるとステップ４５０に進む。ここで、係
数ｋｌ（例えばｋｌ＝１．　２）ｔよノック信号振幅値
ａが、最多頻度点Ａを越える所定の範囲内（例えば第２
図のロ９ロ°１口”の領域）にあるか否かを判定するた
めの値である。尚、ノック信号振幅値ａが上記範囲を上
回る場合には、最多頻度点Ａの更新を行わない。

続くステップ４５０で（友　上記ステップ４４５とは逆
に、ノック信号振幅値ａが、最多頻度点Ａと係数に２と
の積場上であるか否かを判定し、肯定判断されるとステ
ップ４５５に進む。ここで、係数に２（例えばに２＝０
．　８）ｔ；ｉ、　　ノック信号振幅値ａが、最多頻度
点Ａを下回る所定の範囲内（例えば第２図のイ、イ“、
イ”の領域）にあるか否かを判定するものであり、この
範囲を下回る場合には最多頻度点Ａの更新を行わない。

つまり上記ステップ４４５及び４５０の処理（上検出し
たノック信号振幅値ａが、最多頻度点Ａを含む一定の更
新領域にあるか否かを判定するための処理であり、この
範囲にある場合のみ下記ステップ４５５等で最多頻度点
Ａの更新を行うものである。

そしてステップ４５５で（戴　最多頻度点Ａの更新を行
うために、ノック信号振幅値ａが、最多頻度点Ａを上回
るか否かを判定し、肯定判断されるとステップ４６０に
進み、一方、否定判断されるとステップ４６５に進む。

上記ステップ４６０で（よ　最多頻度点Ａに値１を加算
して増加補正する処理を行った後、ステップ４７０に進
む。一方、ステップ４６５で（よ　最多頻度点Ａから値
１を減算して減少補正する処理を行った後、ステップ４
７０に進む。

ステップ４７０で【社　算瓜　もしく（ヨ　　更新され
た各種のデータをＲＡＭ３ｃ、或はバックアツプＲＡＭ
３ｄに記憶する処理を行った後、−旦、本処理を終了す
る。

以上説明したように本第１実施例によれ（Ｌ　ノックセ
ンサ３１の出力信号のピークホールド値をＡ／Ｄ変換し
て得られるノック信号振幅値ａが、最多頻度点Ａを上回
る所定範囲にあるときは最多頻度点Ａに値１を加算して
増加補正し、一方、ノック信号振幅値ａが、最多頻度点
Ａを下回る所定範囲にあるときは最多頻度点Ａから値１
を減算して減少補正している。その結果、逐次最多頻度
点Ａを補正することになるので、運転状態に応じた最適
な最多頻度点Ａを迅速かつ好適に設定することができ、
この最多頻度点Ａを用いて的確にノッキングの検出を行
うことが可能になる。更に、最多頻度点への算出のため
に、多くのデータを記憶して統計的に処理する必要がな
いので、データを記憶するＲＡＭ３ｃ等の使用領域を小
さくすることができ、その上　ＭＰＵ３ａの統計処理の
演算の負担を軽減できるという利点がある。

また、ノック判定レベルの算出に最多頻度点Ａを使用す
るので、ノッキングの発生が多くなっても、頻度平均値
Ｂを使用した場合と比較してノック判定レベルの変動量
が小さく、安定したノッキング発生の判定を行うことが
できる。

次に　本発明第２実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。この第２実施例と第１実施例との主な相違点（友　
本実施例が最多頻度点Ａだけではなく頻度分布の面積平
均値（頻度平均値）Ｂも使用し、ノッキング発生の増減
に応じてノック判定レベルを最多頻度点Ａに基づいたも
の或は頻度平均値Ｂに基づいたものに切り換えて使用す
ることにある。その他の装置構成は第１実施例と同一で
あるため、同一部分は同一符号で表記し、説明を省略す
る。

本第２実施例で実行される最多頻度点更新処理を、第８
図のフローチャートに基づいて説明する。

本処理（よ　第１実施例と同様にノッキングの検出処理
（ステップ５００〜５２０）と、最多頻度点の更新処理
（ステップ５２２〜５４４）とから構成されている。

まず、ステップ５００では、各種のデータを読み込む処
理が行われる。続くステップ５０２では、Ａ／Ｄ変換値
Ａ／Ｄを、ノック信号振幅値ａに設定する処理が行われ
る。次にステップ５０４に進み、ピークホールド回路３
ｊにピークホールド終了制御信号を出力する処理が行わ
れる。

続くステップ５０６で（上　頻度平均値Ｂに基づいたノ
ック判定しベルＫＸＢが、最多頻度点Ａに基づいたノッ
ク判定レベルに’　ＸＢＸＭを上回るか否かを判定し、
肯定判断されるとステップ５０８に進み、一方、否定判
断されるとステップ５］Ｏに進む。ここで係数にと（よ
　頻度平均値Ｂをノック判定レベルに変換する係数であ
り、係数に′とは上記第１実施例の係数により若干大き
な値に設定された係数であり、更に係数Ｍとは前回設定
された最多頻度点Ａ及び頻度平均値Ｂを使用して計算さ
、れた値Ａ／Ｂである。

このステップ５０６の判定（よ　上述した第１３図に示
したよう１：、ノッキングの発生状況によってノック判
定レベルも変化するので、頻度平均値Ｂに基づくノック
判定レベルＫＸＢと、最多頻度点Ａに基づくノック判定
レベルに’　ＸＢＸＭとを比較して、ノッキングの検出
に最適なノック判定レベルを選択するための処理である
。つまり、　ノッキングの発生が多い場合にｌ；ｌ：、
ステップ５０８こ進み、ノッキングの多発によっても変
動が少ない最多頻度点Ａに基づくノック判定レベルに’
　ＸＢＸＭを使用する。一方、ノッキングの発生が少な
い場合に（上　ステップ５１０に進み、過渡応答性に優
れた頻度平均値Ｂに基づくノック判定レベルＫＸＢを使
用する。

上記ステップ５０８で（上　ノック信号振幅値ａが、最
多頻度点Ａに基づくノック判定レベルに′ＸＢＸＭ以下
であるか否かを判定してノッキング発生を判断し、ノッ
キングが発生していないと判断されるとステップ５１２
に進み、一方、ノッキングが発生したと判断されるとス
テップ５１４に進む。

上記ステップ５１２で【よ　ノッキングの無い状態の連
続回数を計数するカウンタｎの計数値が値１０以上か否
かを判定し、肯定判断されるとステップ５１６に進み、
一方、否定判断されるとステップ５１８に進む。

そして、ノッキングの無い状態が、連続する点火周期１
０回未満の場合に実行されるステップ５１８で（社　カ
ウンタｎの計数値に値１を加算する処理を行った後、ス
テップ５２２に進む。

一方、ノッキングの無い状態が連続する点火周期１０回
以上の場合に実行されるステップ５１６で（五　点火時
期の進角補正値θをクランク角度Ｙだけ進角する処理が
行われる。従って、ステップ５１６の処理により目標点
火時期θ°（ヨ　　クランク角度Ｙだけ進角される。続
くステップ５２０で（よりウンタｎを値Ｏにリセットす
る処理を行った後、ステップ５２２に進む。

また、ノッキングが発生したときに実行されるステップ
５１４で（よ　点火時期の進角補正値θをクランク角度
Ｘだけ遅角する処理が行われる。この処理により目標点
火時期θ°（上　　クランク角度Ｘだけ遅角さ札　ノッ
キングの発生が抑制される。

その後、ステップ５２０を経由してステップ５２２に進
む。

次に　このステップ５２２にて、頻度平均値Ｂがノック
信号振幅値ａ以上であるか否かを判定し、肯定判断され
るとステップ５２４に進み、一方、否定判断されるとス
テップ５２６に進む。

そして、頻度平均値Ｂがノック信号振幅値ａ以上である
場合には、　ステップ５２４にて頻度平均値Ｂがノック
信号振幅値ａと等しいか否かを判定し、等しい場合には
そのままステップ５３０に進み、等しくない場合にはス
テップ５２８にて頻度平均値Ｂから値１を減算して減少
補正し、ステップ５３０に進む。

一方、頻度平均値Ｂがノック信号振幅値ａ以上でない場
合に１社　ステップ５２６で頻度平均値Ｂに値１を加算
して増加補正し、ステップ５３０に進む。

つまり、上記ステップ５２２及び５２４で、頻度平均値
Ｂが今回測定したノック信号振幅値ａを上回ると判定さ
れる場合と（上　頻度平均値Ｂがノック信号振幅値ａの
大きな方に偏っていることを示すことになるので、ステ
ップ５２８にてこの今回のデータを加味して、頻度平均
値Ｂを減少補正するものである。また、これとは逆に、
頻度平均値Ｂがノック信号振幅値ａを下回る場合と（よ
　頻度平均値Ｂがノック信号振幅値ａの小さな方に偏っ
ていることを示すことになるので、ステップ５２６にて
増加補正するものである。

続くステップ５３０で（よ　頻度平均値Ｂに上記係数Ｍ
を乗じた値を仮の最多頻度点すとして設定する処理を行
う。つまり、この係数Ｍの値Ａ／Ｂを上記減少或は増加
補正された今回の頻度平均値Ｂに乗することによって、
仮の最多頻度点すを設定する。

続くステップ５３２で（よ　ノック信号振幅値ａが、仮
の最多頻度点すと係数に３（例えばに３＝１゜２）との
積重下であるか否かを判定し、肯定判断されるとステッ
プ５３４に進む。そして、ステップ５３４で【友　上記
ステップ５３２とは逆１：、ノック信号振幅値ａが、最
多頻度点Ａと係数に４（例えばに４：ｏ、８）との精塩
上であるか否かを判定し、肯定判断されるとステップ５
３６に進む。

つまり、このステップ５３２及び５３４の処理（よ　上
記第１実施例と同種間　ノック信号振幅値ａが最多頻度
点Ａを更新する範囲にあるか否かを判定する処理である
。

ステップ５３６で（よ　ノック信号振幅値ａが、仮の最
多頻度点すを上回るか否かを判定し、肯定判断されると
ステップ５３８に進み、一方、否定判断されるとステッ
プ５４０に進む。

そしてノック信号振幅値ａが、仮の最多頻度点すより大
きい側にあるときに実行されるステップ５３８で１上　
係数Ｍに値０．０１を加算して増加補正する処理を行っ
た後、ステップ５４２に進む。

一方、ノック信号振幅値ａが、仮の最多頻度点すより小
さい側にあるときに実行されるステップ５４０で（上　
係数Ｍから値０．０１を減算して減少補正する処理を行
った後、ステップ５４２に進む。

つまり、上記ステップ５３８及び５４０の処理（よ　ス
テップ５３６の最新のノック信号振幅値ａに基づく判定
に応じて、最多頻度点Ａを更新する係数Ｍを減少或は増
加補正するものである。

続くステップ５４２で（よ　頻度平均値Ｂに補正した係
数Ｍを乗じ、その値を最多頻度点Ａとして設定し、続く
ステップ５４４で、その値及び各種のデータをＲＡＭ３
ｃ、或はバックアツプＲＡＭ３ｄに記憶する処理を行っ
た後、−見　本処理を終了する。

以上説明したように本第２実施例によれＩｆ、　　上述
した第１実施例の効果に加えて、次の様な特有の効果を
奏する。

本第２実施例では、最多頻度点Ａを最多頻度点Ａと頻度
平均値Ｂとの比である係数Ｍを用いて求めているので、
エンジン２の回転上昇時等（：、ノック信号振幅値ａが
大きくなって、その頻度分布全体が出力の大きい方に変
化した場合にも十分対応できる。つまり、全てのノック
信号振幅値ａの最大値を用いて更新する頻度平均値Ｂが
、運転状態に応じて変化する頻度分布に対応して応答す
るので、最多頻度点Ａも一緒に変化し、過渡に対して好
適に追従できる。

更に、ノッキングの発生が多くなった場合には、変化に
対して安定な最多頻度点Ａに基づくノック判定レベルを
使用し、一方、ノッキングの発生が少なくなった場合に
（上　過渡応答（二優れた頻度平均値Ｂに基づくノック
判定レベルを使用するので、ノッキングの発生状況に応
じて好適にノック判定レベルを切り換えて、的確にノッ
キングの発生を検出することができる。

尚、上記第１実施例における最多頻度点Ａを更新する処
理（ステップ４４５〜４７０）として、第２実施例にお
ける最多頻度点Ａを更新する処理（ステップ５２２〜５
４４）を採用してもよく、また、逆に、上記第２実施例
における最多頻度点Ａを更新する処理（ステップ５２２
〜５４４）として、第１実施例における最多頻度点Ａを
更新する処理（ステップ４４５〜４７０）を採用しても
よい。つまり、第１実施例における最多頻度点Ａの更新
処理は計算が簡単であるという利点があり、第２実施例
における最多頻度点Ａの更新処理は過渡時の応答性に優
れている゛という利点があるので、どちらかの特長を選
択することができる。

次に、第３実施例及び第４実施例について説明する。本
第３実施例及び第４実施例が、上記第１実施例又は第２
実施例と大きく異なる点１上　最多頻度点Ａを増加補正
する領域と減少補正する領域とに分けるとともに　各領
域を各々大きな補正を行う領域と小さな補正を行う領域
とに区分したことである。

まず第３実施例の最多頻度点更新処理について、第９図
のフローチャートに基づいて説明する。

ステップ６００で（上　各種のデータを読み込む処理が
行われる。続くステップ６０５でｔ＆Ａ／Ｄ変換値Ａ／
Ｄを、ノック信号振幅値ａに設定する処理が行われる。

次にステップ６１０に進み、ピークホールド回路３Ｊに
ピークホールド終了制御信号を出力する処理が行われる
。

続くステップ６１５で（上　前回までに求められた最多
頻度点Ａがノック信号振幅値ａ以上であるか否かを判定
し、肯定判断されるとステップ６２０に進み、一方、否
定判断されるとステップ６２５に進む。ステップ６２０
で【飄　最多頻度点Ａがノック信号振幅値ａと等しいか
否かを判定し、等しい場合にはステップ６５５に進み、
一方、等しくない場合にはステップ６３０に進む。

このステップ６３０で（上　ノック信号振幅値ａが最多
頻度点Ａと係数に５（例えばに、５＝０．　８）との積
を下回る否かを判定し、肯定判断されるとステップ６３
５に進み、一方、否定判断されるとステップ６４０に進
む。このステップ６３５で（友最多頻度点Ａから値１を
減算して減少補正する処理を行った後、ステップ６５５
に進む。一方、ステップ６４０で（よ　最多頻度点Ａか
ら値２を減算して減少補正する処理を行った後、ステッ
プ６５５に進む。

また、上記ステップ６２５で（友　ノック信号振幅値ａ
が最多頻度点Ａと係数に６（例えばに６＝１゜２）との
積を上回るか否かを判定し、肯定判断されるとステップ
６４５に進み、一方、否定判断されるとステップ６５０
に進む。このステップ６４５で１上　最多頻度点Ａに値
１を加算して増加補正する処理を行った後、ステップ６
５５に進む。

方、ステップ６５０で（よ　最多頻度点Ａに値２を加算
して増加補正する処理を行った後、ステップ６５５に進
む。

ここで、上記ステップ６１５〜６５０の処理（よ第１０
図に示すよう（：、まずノック信号振幅値ａが前回まで
に求めた最多頻度点Ａの左右どちらの領域にあるかを判
定しで、減少補正するか或は増加補正するかを判断する
。続いてノック信号振幅値ａが、第１０図の斜線で示す
所定の範囲（図の）＼　二）にあるか否かを判定して、
その範囲内では最多頻度点Ａの更新量を２と大きくし、
その領域からはみ出した外側の領域（図のホ、へ）の場
合には、　更新量を１と小さく設定するものである。

続くステップ６５５で（よ　ノック信号振幅値ａが、ノ
ッキング発生を判定するノック判定レベルｋＸＡ以下で
あるか否かを判定し、肯定判断されるとステップ６６０
に進み、一方、否定判断されるとステップ６６５に進む
。

ノッキングが発生していないときに実行されるステップ
６６０で（よ　ノッキングの無い状態の連続回数を計数
するカウンタｎの計数値が値１０以上か否かを判定し、
肯定判断されるとステップ６７０に進み、一方、否定判
断されるとステップ６７５に進む。

ノッキングの無い状態が、連続する点火周期１０回未満
の場合に実行されるステップ６７５で（よりウンタｎの
計数値に値１を加算する処理を行った後、ステップ６８
５に進む。

一方、ノッキングの無い状態が連続する点火周期１０回
以上の場合に実行されるステップ６７０で（戴　点火時
期の進角補正値θをクランク角度Ｙだけ進角する処理が
行われる。

続くステップ６８０では　カウンタｎを値Ｏにリセット
する処理を行った後、ステップ６８５　］：進む。また
、ノッキングが発生したときに実行されるステップ６６
５で（よ　ノッキングを抑制するために点火時期の進角
補正値θをクランク角度Ｘだけ遅角する処理が行われる
。その後、ステップ６８０を経由してステップ６８５に
進む。

このステップ６８５で（よ　算忠　もしくは、更新され
た各種のデータをＲＡＭ３ｃ、或はバックアツプＲＡＭ
３ｄに記憶する処理を行った後、旦、本処理を終了する
。

以上説明したように本第３実施例によれ（ヱ　最多頻度
点Ａを増加補正する領域及び減少補正する領域を、各々
２つの領域に区分し、最多頻度点Ａに近い方の領域にお
ける更新量を遠い領域の更新量より大きく　（２倍に）
設定している。この様に、異なる更新量を設定すること
によって、過渡時に大きくノック信号振幅値ａが変動し
た場合にも、運転状態の変化に応じて迅速に最多頻度点
Ａを更新し、それによってノック判定レベルを変更して
、好適にノッキングの発生を検出することができる。

つまり、本実施例で（上　一部の領域だけではなく全域
で更新するので、最多頻度点Ａが迅速に更新され追従性
に優れているという特長がある。更に、最多頻度点Ａに
近い領域の更新量を大きくしているので最多頻度点Ａが
過度に変動することを防止し収束性に優れているという
利点がある。

更に　上述した係数Ｍを使用する場合には、　運転状態
が急変すると、統計分布も大きく変化するため、場合に
よってはガードがかかつて、再度初めから最多頻度点Ａ
の計算等をやり直さなければならないことがあるが、本
実施例で（よ　最多頻度点Ａを全域で迅速に変更するの
で、ガードにかかる可能性が低下し、計算が簡易化され
るという効果がある。

次］：、第４実施例について、第１１図及び第１２図に
基づいて説明する。

本第４実施例が上記第３実施例と大きく異なる点（よ　
エンジン回転数の変化に応じて、最多頻度点Ａの更新量
を変化させることである。そしてこの変化量があまり大
きくならないようにガードをかけている。

まず、本実施例におけるガード値更新処理について、第
１１図のフローチャートに基づ・いて説明する。本処理
は２００　ｍ５ｅｃ毎の割込みによって実行される。

ステップ７００で（よ　回転速度センサ３３からの信号
に基づいて求めた前回のエンジン回転数Ｎｏ１ｄから今
回のエンジン回転数Ｎｎｅｗを引き、その差の１１５０
の絶対値を補正値ｄに設定する。ここで５０で割ってい
るの（よ　単にエンジン回転数の差を用いると更新量が
大きくなりすぎて、好適に最多頻度点Ａが得られないた
めである。

次１：、ステップ７１０で（よ　今回のエンジン回転数
Ｎｎｅｗを前回のエンジン回転数Ｎｏ１ｄに設定する。

続くステップ７２０で（よ　補正値ｄｔチエツクするガ
ード値Ｃの更新のために、補正値ｄが前回設定したガー
ド値Ｃ以上か否か、つまりエンジン回転数の変化が大き
いか否かを判定して、肯定判断されるとステップ７３０
に進み、一方、否定判断されるとステップ７４０に進む
。そして、ステップ７３０で１友　エンジン回転数の変
化が増大していると見なして補正値ｄをガード値Ｃに設
定し、一方、ステップ７４０で（よ　エンジン回転数の
変化が収束していると見なしてガード値Ｃをその１／２
）二修正する。

つまり、本処理（よ　エンジン回転数の変化量が大きく
なった場合には、　ガード値Ｃも大きくするが、変化量
が小さい場合にはガード値Ｃを小さくしてゆくものであ
る。尚、本実施例で（よ　エンジン回転数の変化が５　
Ｏｒｐｍ／　２００　ｍ５ｅｃ以下ではｄく］になり、
桁落ちによってｄ＝ＯとなるためＣ＝０となる。従って
、回転変化が無いときの算出した最多頻度点Ａは統計上
の最多頻度点Ａに収束する。

次に、本実施例における最多頻度点更新処理について第
１２図のフローチャートに基づいて説明する。

ステップ８００で（上　各種のデータを読み込む処理が
行われる。続くステップ８０５で＋ｔＡ／Ｄ変換値Ａ／
Ｄを、ノック信号振幅値ａに設定する処理が行われる。

次にステップ８１０に進み、ピークホールド回路３）に
ピークホールド終了制御信号を出力する処理が行われる
。

続くステップ８１５で（上　最多頻度点Ａとノック信号
振幅値ａの差の１／４の絶対値を補正値ｄに設定する処
理を行う。これ（よ　いわゆる１／４なまし処理であり
、ノック信号振幅値ａが小さい場合には不必要に最多頻
度点Ａを更新しないためである。

ステップ８２０では補正値ｄがガード値Ｃ以下であるか
否かを判定し、ここで肯定判断されるとステップ８３０
に進み、一方、否定判断されるとステップ８２５に進ん
でガード値Ｃの値を補正値ｄとして設定する。つまり、
ステップ８２０で補正値ｄがガード値Ｃ以下ではないと
判断されると、上述した第１１図の処理で求めたガード
値Ｃを使用して、補正値ｄを設定するものである。

続くステップ８３０で（友　前回までに求められた最多
頻度点Ａがノック信号振幅値ａ以上であるか否かを判定
し、肯定判断されるとステップ８３５に進み、一方、否
定判断されるとステップ８４０に進む。ステップ８３５
で（よ　最多頻度点Ａがノック信号振幅値ａと等しいか
否かを判定し、等しい場合にはステップ８７０に進み、
一方、等しくない場合にはステップ８４５に進む。

このステップ８４５で１社　ノック信号振幅値ａが最多
頻度点Ａと係数に７（例えばに７＝０．　８）との積を
下回る否かを判定し、肯定判断されるとステップ８５５
に進み、一方否定判断されるとステップ８５０に進む。

そしてステップ８５０で（上最多頻度点Ａから値１を減
算して減少補正する処理を行った後、ステップ８５５に
進む。

このステップ８５５で（よ　最多頻度点Ａから補正値ｄ
を減算した値を最多頻度点Ａとして設定する。すなわち
、ステップ８４５〜８５５で（よ　ノック信号振幅値ａ
が最多頻度点Ａから遠い所定の範囲（例えば第１０図の
ホの領域）で（よ　最多頻度点Ａを補正値ｄだけ減少補
正するのみであるが、ノック信号振幅値ａが最多頻度点
Ａに近い所定の範囲（例えば第１０図のハの領域）で（
、ｔ、最多頻度点Ａをから値］と補正値ｄとを減算する
大きな減少補正を行うことになる。

また、上記ステップ８４０で（よ　ノック信号振幅値ａ
が最多頻度点Ａと係数ｋｇ（例えばに８＝１゜２）との
積を上回るか否かを判定し、肯定判断されるとステップ
８６５に進み、一方否定判断されるとステップ８５０に
進む。このステップ８６０で（よ　最多頻度点Ａに値１
を加算して増加補正する処理を行った後、ステップ８６
５に進む。ステップ８６５で（上　最多頻度点Ａから補
正値ｄを減算した値を最多頻度点Ａとして設定する。即
ち、ステップ８４０，８６０，８６５で（飄　上記ステ
ップ８４５〜８５５とは逆に、ノック信号振幅値ａが最
多頻度点Ａから遠い所定の範囲（例えば第１０図のへの
領域）で（よ　最多頻度点Ａを補正値ｄだけ増加補正す
るのみであるが、ノック信号振幅値ａが最多頻度点Ａに
近い所定の範囲（例えば第１０図の二の領域）で（ヱ　
最多頻度点Ａに値１及び補正値ｄを加算する大きな増加
補正を行うことになる。

続くステップ８７０で（よ　データをＲＡＭ３０等に記
憶する処理を行った後に一旦本処理を終了する。

以上説明したように本第４実施例によれｆｉ　　上記第
３実施例の様に最多頻度点への収束性に優れているとい
う効果に加えて、エンジン回転数に応じて、最多頻度点
Ａの補正値ｄを変更しているので、過渡時における追従
性に優れている。更１：。

エンジン回転数に応じて〃−ド値Ｃを変更して設定して
いるので、過渡時における好適なガード値Ｃを設定でき
る。それによって、最多頻度点Ａを好適に調節し、大ノ
ックの発生式は誤遅角の発生等を防止することができる
。

以上本発明のいくつかの実施例について説明したが、本
発明はこのような実施例に何等限定されるものではなく
、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態
様で実施し得ることは勿論である。

発明の効果 以上詳記したように本発明の内燃機関のノッキング制御
装置（友　ノック信号の最大値が最多頻度点を上回る所
定の範囲にある場合に（表　最大頻度点に所定値を加算
し、しかもノック信号の最大値が最多頻度点を下回る所
定の範囲にある場合には、最大頻度点から所定値を減算
して更新する構成である。このため、最多頻度点の更新
の計算が簡単で処理装置にかかる負担が軽減されるとい
う優れた効果を奏する。つまり、大規模な記憶容量や高
速演算処理能力を必ずしも必要としないので、比較的簡
単な装置構成で実現でき、汎用性および車両搭載性を改
善できる。

また、ノッキング発生時と非発生時との最多頻度点の差
が比較的小さく、ノッキング発生を検出するノック判定
レベルも大きく変動しないので、ノッキング制御装置の
信頼性が高まり、その検出結果に基づいて有効１ニノツ
キング抑制制御を実行すると、内燃機関の耐久性も高ま
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の内容を概念的に例示した基本的構成は
　第２図は本発明の詳細な説明するグラフ、第３図は第
１実施例のシステム構成は　第４諷　第５は　第６図及
び第７図は同じくその制御を示すフローチャート、第８
図は第２実施例の制御を示すフローチャート、第９図は
第３実施例の制御を示すフローチャート、第１０図はそ
のノック信号振幅値と発生頻度との関係を示すグラフ、
第１１図は第４実施例のガード値更新処理を示すフロー
チャート、第１２図はその最多頻度点更新処理を示すフ
ローチャート、第１３図は従来技術を説明するグラフで
ある。 ３ ４ ５ ６ ａ １ 最大頻度点算出手段 ノック判定手段 最大頻度点加算更新手段 最大頻度点減算更新手段 エンジンのノッキング制御装置 エンジン 電子制御装置（ＥＣＵ） ＰＵ ノックセンサ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　内燃機関の機関本体の機械的振動を検出してノック
   信号を出力するノック信号検出手段と、該ノック信号検
   出手段の出力したノック信号のノック検出期間における
   最大値の最多頻度点を求める最多頻度点算出手段と、 該最多頻度点算出手段によつて求めた最多頻度点に基づ
   いてノック判定レベルを算出し、該ノック判定レベルを
   用いてノッキング発生の判定を行うノック判定手段と、 を備えた内燃機関のノッキング制御装置において、 上記ノック信号検出手段によって検出したノック信号の
   最大値が、上記最多頻度点を上回る所定の範囲にある場
   合には、該最大頻度点に所定値を加算して更新する最多
   頻度点加算更新手段と、上記ノック信号検出手段によつ
   て検出したノック信号の最大値が、上記最多頻度点を下
   回る所定の範囲にある場合には、該最大頻度点から所定
   値を減算して更新する最大頻度点減算更新手段と、を備
   えたことを特徴とする内燃機関のノッキング制御装置。