JPH0486531A - 内燃機関のノッキング検出装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は内燃機関のノッキング検出装置に関し、詳しく
は、機関振動の検出結果の特定周波数成分の強度に基づ
くノッキング検出の精度を向上させる技術に関する。

〈従来の技術〉 内燃機関において、所定レベル以上のノッキングが発生
すると、出力を低下させるのみならず、衝撃により吸・
排気バルブやピストンに悪影響を及ぼすため、ノッキン
グを検出して点火時期を補正することにより速やかにノ
ッキングを回避するようにした点火時期制御装置を備え
ているものがある（特開昭５８−１０５０３６号公報等
参照）。

かかるノッキング発生による点火時期補正のためのノッ
キング検出は、従来以下のようにして行っていた。

即ち、第１Ｏ図に示すように、圧電素子によって振動レ
ベルに応じた検出信号を出力するノックセンサ１１を機
関１２のシリンダブロック等に取付け、このノックセン
サ１１からの検出信号をバンドパスフィルタ１３に入力
させてノッキング特有の中心周波数付近の信号のみを通
過させ、半波整流を行った後、積分器１４て所定の積分
区間（例えばＡＴＤＣＩＯ°〜６０°）だけ積分し、か
かる積分器１４における積分値のピーク値（積分区間に
おける特定周波数成分強度の累積）をＡ／Ｄ変換器１５
でＡ／Ｄ変換してマイクロコンピュータ１６に入力させ
る。

マイクロコンピュータ１６では、ノッキング発生時にお
ける前記積分値のピークと、ノッキング非発生時におけ
る積分値のピークとの差に基づいて、ノッキングが発生
しているか否かを判別する。具体的には、前記積分値の
ピークを加重平均して求められるバックグラウンドレベ
ルＢＧＬと、最新に検出された積分値のピークとの差か
所定値以上あるときにノッキング発生を判別するように
していた。

〈発明か解決しようとする課題〉 ところで、ノッキング判別に用いる前記バックグラウン
ドレベルＢＧＬは、ノッキング非発生時の強度レベルを
表すことが要求されるため、ノッキング発生が判別され
たときにはそのときの強度検出値が加重平均されないよ
うにバックグラウンドレベルＢＧＬの更新設定を禁止す
るようにしているか、ノッキング判別されないような小
さなレベルのノッキングが発生すると、そのときの強度
検出値がノッキング非発生時と同様に加重平均されてバ
ックグラウンドレベルＢＧＬを増大させてしまうため、
ノッキング検出精度が悪化することがあった。

即ち、周波数強度は不安定であるから、強度変化か小さ
いときてもノッキング判別させるよう設定してしまうと
、ノッキングを誤検出することになるので、あるレベル
以上に強度変化したときをノッキング発生と判別させる
ようにすることか必要となり、このため、小さなレベル
のノッキングまで判別させることができずに、小さなレ
ベルのノッキング発生時にバックグラウンドレベルＢＧ
Ｌの設定精度が悪化していたものである。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものてあり、バック
グラウンドレベルの設定精度を改善することで、ノッキ
ング検出精度を向上させることを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 そのため本発明にかかる内燃機関のノッキング検出装置
は第１図に示すように構成される。

第１図において、振動センサは機関本体に付設されて機
関振動を検出し、強度検出手段は、前記振動センサの検
出信号の特定周波数成分の強度を検出する。

バックグラウンドレベル設定手段は、前記検出された特
定周波数成分の強度を加重平均し、該加重平均値をバッ
クグラウンドレベルとして更新設定する。

そして、ノッキング判別手段は、前記強度検出手段で検
出された強度と前記バックグラウンドレベルとを比較し
てノッキング発生の有無を判別する。

一方、強度変化検出手段は、前記振動センサの検出信号
の特定周波数成分の所定区間における強度変化のパター
ンを検出し、バックグラウンドレベル更新禁止手段は、
前記検出された特定周波数成分の強度変化のパターンと
所定の規範変化特性との差に基づいて前記バックグラウ
ンドレベル設定手段によるバックグラウンドレベルの更
新設定を禁止する。

ここで、前記バックグラウンドレベル更新禁止手段に代
えて加重重み変更手段を設けて構成することができ、こ
の加重重み変更手段は前記検出された特定周波数成分の
強度変化のパターンと所定の規範変化特性との差に応じ
て前記バックグラウンドレベル設定手段における加重平
均演算の加重重みを変更する。

更に、前記バックグラウンドレベル更新禁止手段に代え
てバックグラウンドレベル補正手段を設けて構成するこ
とができ、このバックグラウンドレベル補正手段は、前
記検出された特定周波数成分の強度変化のパターンと所
定の規範変化特性との差に基づいて前記ノッキング判別
手段で前記検出された強度と比較されるバックグラウン
ドレベルを補正する。

〈作用〉 かかる構成によると、振動センサの検出信号の特定周波
数成分の所定区間における強度変化のパターンが検出さ
れるが、この強度変化パターンはノッキング発生時とノ
ッキング非発生時とで異なり、−船釣にはノッキング振
動を拾った特定周波数成分はノッキング発生時の大きな
レベルから徐々に減衰して機械振動レベルに戻る。然も
、ノッキング強度が強いときほど前記変化パターンは非
ノツキング時の変化パターンに対して大きな差異を有す
ることになるから、検出した強度変化パターンと、ノッ
キング発生時又はノッキング非発生時の変化パターンで
ある所定の規範変化特性とを比較すれば、ノッキング強
度を周波数成分の強度レベルとは関係なく検出すること
ができる。

従って、強度変化パターンと所定の規範変化特性との差
に基づいてバックグラウンドレベルの更新設定を禁止す
るようにすれば、強度検出値とバックグラウンドレベル
との比較では検出し難い小さなレベルのノッキング発生
時にもバックグラウンドレベルの更新設定を禁止させる
ことかでき、バックグラウンドレベルをノッキング非発
生時のものに精度良く設定でき、周波数強度に基づくノ
ッキング発生有無の判別精度が向上する。

また、バックグラウンドレベルの加重平均演算における
加重重みを、前記強度変化パターンと所定の規範変化特
性との差に応じて変更するようにすれば、ノッキング強
度に応じて加重平均の特性を変えられることになり、ノ
ッキング強度か比較的弱いときには、最新の強度検出値
に対する重み付けを小さくしてバックグラウンドレベル
が増大設定されることを回避できる。

更に、バックグラウンドレベルと強度検出値とを比較し
てノッキング発生の有無を検出するときに、前記強度変
化パターンと所定の規範変化特性との差に基づいてバッ
クグラウンドレベルを補正すれば、通常検出され難いノ
ッキング強度の弱いときに、バックグラウンドレベルを
強制的に低下させてかかるノッキングを検出させること
が可能となり、これによってもノッキング検出精度及び
バックグラウンドレベルの設定精度が改善される。

〈実施例〉 以下に本発明の詳細な説明する。

一実施例を示す第２図において、図示しない内燃機関の
シリンダブロックに付設されたノックセンサ（振動セン
サ）ｌは、圧電素子を内蔵し、機関振動に応じた波形の
検出（電圧）信号を出力する。

前記ノックセンサ１の検出信号（アナログ信号）は、Ａ
／Ｄ変換器２でＡ／Ｄ変換されてくし形フィルタ３に入
力される。

前記くし形フィルタ３は、複数段の単位遅延素子からな
る遅延回路４と、この遅延回路４を迂回したデータから
遅延回路４の出力データを減算する加算器５とから構成
されており、このくし形フィルタ３には、ノックセンサ
１の検出信号から抽出したい周波数の数に対応する数の
共振器６ａ〜６ｅが並列接続された回路が縦接接続され
ている。

前記共振器６ａ〜６ｅは、相互に異なる周波数成分に共
振するようにしてあり、本実施例では、かかる共振周波
数を、ノッキング振動が顕著に表れるとされている周波
数域７ｋＨｚ〜９ｋＨｚに従って７ｋＨｚ、８ｋＨｚ、
９ｋＨｚ、ｔＯｋＨｚ。

１１ｋＨ２としである。

前記くし形フィルタ３において、遅延回路４をバイパス
させたデータから遅延回路４で遅延されたデータを減算
することによって、検出信号レベルを全体的に減衰させ
ると共に、特に遅延時間に対応する周波数を加算器５で
消し合わせて、周波数特性として所謂くし形となる結果
が得るようになっている。

これにより、加算器５で消し合わされる信号に基づいて
各共振器６ａ〜６ｅが共振し続けることを抑止でき、各
周波数成分の強度が逐次得られるものである。従って、
本実施例における強度検出手段は、上記Ａ／Ｄ変換器２
．クシ形フィルタ３゜共振器６ａ〜６ｅによって構成さ
れる。

尚、アナログのバンドパスフィルターを必要とする周波
数の数に対応させて設け、各バンドパスフィルターの出
力をＡ／Ｄ変換してマイクロコンピュータ７に読み込ま
せるようにしても良い。

前記各共振器６ａ〜６ｅの出力、即ち、各周波数成分毎
の強度信号は、マイクロコンピュータ７に入力されるよ
うになっており、マイクロコンピュータ７は、クランク
角センサ８からの検出信号に基づいて検出される所定の
周波数分析区間において前記各共振器６ａ〜６ｅを介し
て入力されるノックセンサｌの特定周波数成分に基づき
、図示しない内燃機関におけるノッキング発生を検出す
る一方、該検出結果に基づいて点火装置９における点火
時期を補正制御する。

ここで、マイクロコンピュータ７か行うノッキング発生
検出の内容を、第３図〜第７図のフローチャートに従っ
て次に説明する。

尚、本実施例において、バックグラウンドレベル設定手
段、ノッキング判別手段２強度変化検出手段、バックグ
ラウンドレベル更新禁止手段、加重重み変更手段、バッ
クグラウンドレベル補正手段としての機能は、前記第３
図〜第７図のフローチャートに示すように前記マイクロ
コンピュータ７がソフトウェア的に備えている。

第３図のフローチャートに示すプログラムはノックセン
サｌの検出信号の特定周波数成分の強度変化パターンに
基づいてノッキング強度を検出するためのプログラムで
あり、所定の周波数分析区間（所定期間）において行わ
れる。前記所定の周波数分析区間とは、例えば点火雑音
を避けて各気筒の燃焼振動をサンプリングできる区間で
あり、例えば６気筒機関においてはＡＴＤＣＩＯ°〜Ａ
ＴＤＣ６０°とし、クランク角センサ８からの検出信号
に基づいてかかる所定の周波数分析区間を検出する。

まず、周波数分析区間に入ったことが検出されると、各
共振器６ａ〜６ｅを介して入力される各周波数成分の強
度ｄＢ（振幅）をそれぞれ初期値として記憶する（Ｓｌ
）。

そして、各周波数成分毎に記憶された初期値かそれぞれ
変わらず、前記周波数分析区間において一定レベルの強
度か続くと仮定し、このときの前記強度の積分値の時間
軸変化を、共振器６ａ〜６ｅからの出力間隔（標本周期
）と前記初期値とに基づいて設定し、かかるリニアな変
化特性をノッキング非発生時における規範変化特性とす
る（Ｓ２）。

次に、前記周波数分析区間において所定時間毎に入力さ
れることになる各周波数成分毎の強度を記憶し、各周波
数成分毎に強度の時間的推移（強度変化のパターン）を
検出する（第８図参照）。

そして、かかる検出に基づいて強度をそれぞれに時間軸
上に標本周期毎に積分し、周波数分析区間内における強
度変化のパターンが積分値の傾きとして観察されるよう
にする（Ｓ３）。

そして、前述のように強度が不変であると仮定して得た
各周波数成分毎の規範変化特性と、実際に検出された各
周波数成分毎の強度積分値の変化の特性とを比較し、両
者のズレ量を例えば規範変化特性に対する増大側でプラ
ス、減少側でマイナスとして強度のサンプリング間隔毎
に求めて累積させ、該累積値Ｅが規範変化特性に対する
実際の変化のずれ量を表すようにする（Ｓ４）。

尚、上記のように積分値変化の偏差を累積するときには
、ノッキング振動の発生時期の変化によって分析区間の
初期にノッキング振動による変化特性を積分値が正しく
示さないことがあるので、実際に検出された各周波数成
分毎の強度積分値か所定値以上になってからのずれ量を
累積させるようにすることが好ましい。

ここで、規範変化特性は、強度変化がないことを前提と
しているのでリニアに増大することになるが、これに対
し、実際の検出信号に基づいて得た強度積分値の変化パ
ターンが合致しない場合には、その周波数成分にノッキ
ング振動が含まれているために、一定の強度で安定して
いないものと推定されるか、実際の検出信号に基づく強
度積分値も前記規範変化特性と同様に略リニアに増大変
化する場合には、その周波数成分については機械振動の
みであると推定できる（第９図参照）。

即ち、第９図に示すように、同じ周波数成分において、
ノッキング振動が含まれるときには、異常燃焼によるノ
ッキング振動が除々に減衰するから、前記周波数成分の
強度も最初は大きく除々に減衰して機械振動のみのレベ
ルに戻ることになり、逆にノッキング振動が含まれない
ときには、略−定の機械振動レベルで強度が推移するこ
とになる。

このため、ノッキング振動か含まれないときには、分析
区間の初期の強度を略維持して、強度の積分値は略リニ
アに上昇することになる。

従って、前述のように、分析区間の初期の強度がその後
変化しないと仮定して、強度の積分値の時間軸変化を推
定すれば、この変化特性（所定の規範変化特性）は、ノ
ッキング非発生時のものとなり、ノッキングか発生して
いるときに、実際の強度を時間軸上で積分していくと、
第９図に示すように、前記ノッキング非発生時に対応す
るものとして推定した変化特性に合致しない変化パター
ンを示すことになり、ノッキング強度か大きいときほと
変化特性に大きな差異を示すことになる。

このため、実際の強度の時間軸上での積分値を求めて前
記ノッキング非発生時のものと比較し、その差異を累積
することてノッキング強度（ノッキング発生に属する度
合い）か強度レベルとは関係なく検出できるものである
。

このように、特定周波数成分の強度変化パターンに基づ
いてノッキングを検出できるから、信号レベルか小さい
ときてあっても識別か可能であり、また、機械振動か強
くなる高回転域であっても、容易にノッキング振動と機
械振動とを区別してノッキング強度の検出を行えるもの
である。

尚、周波数によっては、ノッキングの発生によって機関
振動レベルよりも強度か弱くなり、ノッキング振動の減
衰に伴って機関振動レベルに戻るような特性を示す周波
数域もあるが、この場合にも、前記ノッキング非発生時
の変化特性であるリニアな変化を示さないから、ノッキ
ング強度を検出てきる。また、周波数分析区間の初期に
おける強度を一定としてノッキング非発生時の変化特性
を設定するようにしたが、予めそれぞれの周波数成分毎
にノッキング振動を含んだ場合の強度変化（減少変化又
は増大変化）の特性を求めておいて、このノッキング発
生時に表れると予測される強度の変化特性と、実際の検
出信号から求めた各周波数成分毎の強度変化パターンと
を比較し、非ノッキング度合いを示すことになる両者の
ずれ量の累積を求めるようにしても良い。

各共振器６ａ〜６ｅに対応する周波数成分毎に、周波数
分析区間における実強度変化の非ノツク時に対応する規
範変化特性に対するずれ量の累積値Ｅを上記のようにし
て求めると、各周波数成分毎に求めた累積値Ｅの絶対値
の総和、又は、平均値、更には、最大値などを求める。

そして、かかる各周波数成分側のずれ置県積値Ｅから最
終的に設定されたずれ置県積値Ｅの絶対値、即ち、ノッ
キング発生に属する度合い（ノッキング強度）を示すこ
とになる値に基づいて、ノッキング発生の態様を本実施
例では３つに別けて最終的な検出結果とする。

まず、予め設定されているノッキング発生レベルの累積
値Ｅと実際に検出された累積値Ｅとを比較しくＳ５）、
ノッキング発生レベルを越えるときにはノッキングが発
生していると判定する（Ｓ６）。一方、ノッキング発生
レベルの累積値Ｅ以下であるときには、予め設定されて
いるノッキング非発生レベルの累積値Ｅと実際に検出さ
れた累積値Ｅとを比較しくＳ７）、ノッキング非発生レ
ベルよりも小さいときにはノッキング非発生状態を判定
するが（Ｓ８）、実際に検出された累積値Ｅがノッキン
グ発生レベルとノッキング非発生レベルとの中間の値で
ある場合には、ノッキングが発生しているともまたノッ
キングが発生していないとも断定できない状態であると
して、ノッキング発生の可能性有りの判定を下す（Ｓ９
）。

尚、上記のように各周波数成分毎に求めた累積値Ｅに基
づき、各周波数成分毎にノッキング発生の態様を上記の
３つに分別させ、判定されたノッキング発生態様の中で
最も判定数の多いものを最終的に選択させるようにして
も良い。また、上記のノッキング強度検出において、検
出信号から１つの周波数成分のみを抽出させるようにし
ても良い。

一方、かかるノッキング検出と独立して、第４図のフロ
ーチャートに示すプログラムに従ってノッキング検出が
行われるようになっており、第３図のフローチャートに
示すプログラムによる検出結果と、これから説明する第
４図のフローチャートに示すプログラムによる検出結果
との両方を比較して最終的な検出結果を定めるようにす
るか、又は、後述するように第３図のフローチャートに
示す検出結果を用いてノッキング検出を行う第４図フロ
ーチャートに示すプログラムによる検出結果をそのまま
最終検出結果としても良い。

マイクロコンピュータ７は、上記のようにして検出され
るノッキングに基づいて、内燃機関の点火時期を進・遅
角補正して、ノッキングを回避しつつ点火時期を進角制
御する。

第４図のフローチャートに示すノッキング発生検出は、
第３図のフローチャートの場合と同様に所定の周波数分
析区間（ＡＴＤＣＩＯ’〜ＡＴＤＣ６０°）において行
われるものであり、この分析区間内において前記共振器
６ａ〜６ｅからは、所定周期毎に第４図中に示すような
周波数スペクトルが出力されることになるので、周波数
分析区間で得られたかかる周波数スペクトルを逐次記憶
させる（Ｓｌｌ）。

そして、周波数分析区間内で求められた強度の各周波数
成分毎の積分値を求め（Ｓ１２）、各周波数成分毎の強
度積分値と、各周波数成分毎に演算されているバックグ
ラウンドレベルＢＧＬとを比較する（Ｓ１３）。

前記バックグラウンドレベルＢＧＬは、周波数分析区間
毎に求められる各周波数成分の強度積分値の加重平均値
であり、過去のデータに対する重み付けを重（して加重
平均されるようにしであると共に、ノッキング判別され
た強度積分値か加重平均されないようにしである。従っ
て、前記バックグラウンドレベルＢＧＬは、ノッキング
の非発生状態における機械振動のみを示す強度積分値の
レベルであると見做すことかでき、このバックグラウン
ドレベルＢＧＬを今回の周波数分析区間で求めた強度積
分値か大きく越えた場合には、ノッキング発生によるも
のと推定される。

このため、各周波数成分毎に今回の周波数分析区間で求
めた強度積分値か、前記バックグラウンドレベルＢＧＬ
を越える量を求め、その総和、平均値、又は最大値に基
づいて、ノッキング発生の有無を判別する（Ｓ１４）。

具体的には、前記強度積分値から前記バックグラウンド
レベルＢＧＬを減算した値が、所定のスライスレベル以
上であるか否かを判別することで、検出した強度積分値
がバックグラウンドレベルＢＧＬを所定以上に越えてい
るかを検出し、強度積分値ｄＢ−ＢＧＬ＞Ｓしてあると
きには、ノッキング発生を判別しく５１５）、強度積分
値ｄＢ−ＢＧＬ≦ＳＬであるときにはノッキングの非発
生を判別する（Ｓ１６）。即ち、周波数強度は不安定で
あるため、あるレベル以上に強度が増大したときのみを
ノッキング発生として判別するようにしてある。

尚、ここでも、複数の周波数成分について強度レベルを
判別するのではなく、特定１つの周波数成分のみについ
て強度レベルを検出するようにしても良い。

ここで、前記バックグラウンドレベルＢＧＬは、第３図
のフローチャートに示すプログラムによる「ノック非発
生」、「ノックの可能性有り」、「ノック発生」の３つ
判別を受けて以下のように更新させるようにしである。

第５図のフローチャートに示すプログラムは、第３図の
フローチャートにおいてノッキング判定がなされたとき
に実行されるようになっており、まず、ノッキングのレ
ベルとして前記３つの判別結果の何れが選択されたかを
判別する（Ｓ２１）。

ここで、ノッキングの非発生が判別されているときには
、各周波数成分毎に今回の分析区間で検出された強度積
分値と前回までのバックグラウンドレベルＢＧＬとを加
重平均して、その結果を新たなバックグラウンドレベル
ＢＧＬとして更新設定し、このバックグラウンドレベル
ＢＧＬに基づいて次回の第４図のフローチャートによる
ノッキング検出が行われるようにする（　Ｓ　２２）。

一方、「ノックの可能性有り」又は「ノック発生」の判
別がなされたときには、今回の分析区間における検出強
度に基づくバックグラウンドレベルＢＧＬの更新を行わ
ず、そのまま本プログラムを終了させる。

即ち、第３図のフローチャートに示すプログラムで、ノ
ッキングの有無に区分できないかノッキング発生の可能
性のある状態が検出されるので、このノッキング可能性
有りの状態でバックグラウンドレベルＢＧＬが更新され
て、ノッキング発生レベルにバックグラウンドレベルＢ
ＧＬが近づいてしまうことを防止するものであり、これ
によって真にノッキングか発生していないときの強度積
分値に基づいてバックグラウンドレベルＢＧＬを更新設
定させることができ、第４図のフローチャートに基づく
ノッキング検出精度を向上させることができる。

尚、第３図のフローチャートで求められる偏差の累積値
Ｅの絶対値か所定以上である場合に、バックグラウンド
レベルＢＧＬの更新設定を禁止するようにしても良い。

また、第５図のフローチャートに代えて第６図のフロー
チャートに示すプログラムによってバックグラウンドレ
ベルＢＧＬの更新制御を行うようにしても良い。

第６図のフローチャートに示すプログラムは、やはり第
３図のフローチャートに示すプログラムのノッキング判
定を受けて実行されるものであり、まず、ノッキング判
定が３つの判別結果のどれを選択したかを判別する（　
Ｓ　３１）。

そして、ノッキングが発生していると判別されたときに
は、バックグラウンドレベルＢＧＬの更新設定を行わず
にそのまま本プログラムを終了させる。

一方、ノッキング非発生の判別がなされたときには、強
度積分値と前回までのバックグラウンドレベルＢＧＬと
を加重平均演算するのに用いる加重重みとして所定値Ｘ
、をセットしく５３２）、ノッキング発生の可能性有り
の判別かなされたときには、前記加重重みとして所定値
Ｘ２をセットする（　Ｓ　３３）。

上記のようにして加重平均演算に用いる加重重みが所定
値Ｘ１又は所定値Ｘ、のいずれかに選択設定されると、
この加重重みを用いて各周波数成分毎に最新の強度積分
値と前回までのバックグラウンドレベルＢＧＬとの加重
平均が行われて、その結果が新たなバックグラウンドレ
ベルＢＧＬとして設定される。

前記所定値ＸＩ及び所定値Ｘ２は、所定値Ｘ。

を用いて加重平均させた方がより前回までのバックグラ
ウンドレベルＢＧＬに重みを置くように設定されており
、従って、ノッキング非発生の判別がなされたときには
、比較的最新の強度積分値に影響されてバックグラウン
ドレベルＢＧＬが更新されるが、これに対し、ノッキン
グ発生の可能性有りの判別がなされたときには、最新の
強度積分値に影響され難くなってバックグラウンドレベ
ルＢＧＬは前回レベルに近い値となる。

従って、ノッキング発生の可能性があるときには、バッ
クグラウンドレベルＢＧＬが、ノッキング振動を拾って
いる可能性のある強度レベルに影響されて増大側に修正
されることが抑止され、バックグラウンドレベルＢＧＬ
の設定精度を確保てきるものであり、かかるバックグラ
ウンドレベルＢＧＬを用いて第４図のフローチャートに
示すプログラムでノッキング検出させれば、強度レベル
によるノッキング検出精度が向上する。

尚、第３図のフローチャートにおける偏差の累積値Ｅは
、ノッキング強度を示すことになるから、該累積値Ｅに
応じて前記加重型みがより細かく変更されるようにして
も良い。

更に、上記のようにバックグラウンドレベルＢＧＬの更
新制御に、第３図のフローチャートにおける判別結果を
用いるのではなく、第７図のフローチャートに示すよう
に、第４図のフローチャートにおける判別結果を受けて
更新設定されるバックグラウンドレベルＢＧＬを、第３
図のフローチャートにおける判別結果を受けて補正して
ノッキング判別用として用いるようにしても良い。

第７図のフローチャートに示すプログラムは、やはりノ
ック判定が行われたときに実行されるものであり、まず
、第４図のフローチャートにおける判別結果に基づいて
ノッキング非発生時にのみバックグラウンドレベルＢＧ
Ｌの更新設定を行わせる（Ｓ４１．　５４２）。

次に、第３図のフローチャートにおけるノッキング判別
結果を判定しく　Ｓ　４３）、［ノッキング発生の可能
性あり］のときには、前回の判定も「ノッキング発生の
可能性あり」であったかを判別しく５４４）、今回始め
て「ノッキング発生の可能性あり」と判別されたときに
は、バックグラウンドレベルＢＧＬを補正するための補
正値を初期設定する（　Ｓ　４５）が、前回も「ノッキ
ング発生の可能性あり」と判別されていたときには、前
記初期設定される補正値を更新設定する（　Ｓ　４６）
。そして、前記設定された補正値に基づいて、最新の強
度積分値と比較されるバックグラウンドレベルＢＧＬを
補正設定する（　Ｓ　４７）。

尚、上記のように補正値に基づいて補正設定されるバッ
クグラウンドレベルＢＧＬは、判定用にのみ用いられる
ものであり、バックグラウンドレベルＢＧＬの更新設定
には用いられないようにしである。

前記補正値は、バックグラウンドレベルＢＧＬを減少補
正して、ノッキング発生の判別か行われ易くするもので
あり、前回も「ノッキング発生の可能性あり」と判別さ
れていたときには更に大きくバックグラウンドレベルＢ
ＧＬが減少補正されるようにして極力ノッキング発生か
判別されるようにする。

即ち、ｒノッキング発生の可能性あり」の判別が下され
るようなときには、第４図のフローチャートに示すプロ
グラムでは、ノッキング非発生と判別されるので、最新
の強度積分値に基づいてバックグラウンドレベルＢＧＬ
の更新設定が行われてバックグラウンドレベルＢＧＬか
増大修正され、ますますノッキング発生を判別しない方
向に制御されることになってしまうので、バックグラウ
ンドレベルＢＧＬを減少補正することてノッキングか発
生していると判別されるようにして、バックグラウンド
レベルＢＧＬがノッキング発生時の強度積分値に影響さ
れて増大変化することを防止するものである。

これによって、第４図のフローチャートに示すプログラ
ムで′検出されないようなレベルのノッキングか検出さ
れたときに、速やかにノッキング発生を判別させること
かでき、以て、バックグラウンドレベルＢＧＬかノッキ
ング発生時の強度積分値に影響されて増大変化すること
を防止できる。

第３図のフローチャートに示すプログラムでノッキング
発生又はノッキング非発生が判別されたときには、前記
バックグラウンドレベルＢＧＬの補正に用いた補正値が
クリアされ（３４８）、必要以上に判定用のバックグラ
ウンドレベルＢＧＬが補正されることを抑止する。

尚、本実施例では、ノックセンサ１の検出信号から７ｋ
Ｈｚ、８ｋＨｚ、９ｋＨｚ、１０ｋＨｚ。

１１ｋＨｚの５種類の周波数成分を抽出するようにした
か、抽出する周波数を限定するものではなく、周波数の
数を限定するものでもない。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によると、振動センサの検
出信号の特定周波数成分強度を検出し、この強度とバッ
クグラウンドレベルとの比較によってノッキング発生の
有無を検出するときに、前記バックグラウンドレベルを
たとえ小さなレベルのノッキングが発生してもノッキン
グ非発生時のレベルに精度良く設定させることができる
ようになり、ノッキング検出精度が向上するという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例を示すシステムブロック図、第３図〜第７
図はそれぞれ同上実施例におけるノッキング検出に関わ
る制御内容を示すフローチャート、第８図は同上実施例
における周波数強度変化のサンプリングの様子を示す線
図、第９図は同上実施例における強度変化パターンによ
るノッキング検出の様子を示す線図、第１Ｏ図は従来の
ノッキング検出装置の一例を示すブロック図である。 ■・・・ノックセンサ（振動センサ）　　２・・・Ａ／
Ｄ変換器　　３・・・くし形フィルタ　　４・・・遅延
回路　　５・・・加算器　　６ａ〜６ｅ・・・共振器７
・・・マイクロコンピュータ　　８・・・クランク角セ
ンサ 特許出願人　日本電子機器株式会社 代理人　弁理士　笹　島　富二雄 第８図 第９図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）機関本体に付設されて機関振動を検出する振動セ
   ンサと、 該振動センサの検出信号の特定周波数成分の強度を検出
   する強度検出手段と、 該強度検出手段で検出された特定周波数成分の強度を加
   重平均し、該加重平均値をバックグラウンドレベルとし
   て更新設定するバックグラウンドレベル設定手段と、 前記強度検出手段で検出された強度と前記バックグラウ
   ンドレベル設定手段で設定されたバックグラウンドレベ
   ルとを比較してノッキング発生の有無を判別するノッキ
   ング判別手段と、 前記振動センサの検出信号の特定周波数成分の所定区間
   における強度変化のパターンを検出する強度変化検出手
   段と、 前記検出された特定周波数成分の強度変化のパターンと
   所定の規範変化特性との差に基づいて前記バックグラウ
   ンドレベル設定手段によるバックグラウンドレベルの更
   新設定を禁止するバックグラウンドレベル更新禁止手段
   と、 を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関のノッキ
   ング検出装置。
2. （２）前記バックグラウンドレベル更新禁止手段に代え
   て、 前記検出された特定周波数成分の強度変化のパターンと
   所定の規範変化特性との差に応じて前記バックグラウン
   ドレベル設定手段における加重平均演算の加重重みを変
   更する加重重み変更手段を設けたことを特徴とする請求
   項１記載の内燃機関のノッキング検出装置。
3. （３）前記バックグラウンドレベル更新禁止手段に代え
   て、 前記検出された特定周波数成分の強度変化のパターンと
   所定の規範変化特性との差に基づいて前記ノッキング判
   別手段で前記検出された強度と比較されるバックグラウ
   ンドレベルを補正するバックグラウンドレベル補正手段
   を設けたことを特徴とする請求項１記載の内燃機関のノ
   ッキング検出装置。