JPH0734955A - 内燃機関のノッキング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ノッキングの複数の周波数成分の各々の振動
強度がノッキングの発生毎に異なってもノッキングを精
度良く検出できる検出装置を提供すること 【構成】 内燃機関のノッキングを検出して電気信号レ
べルに変換するノックセンサと、該ノックセンサからの
電気信号を周波数分析して複数のノック周波数成分を求
める周波数分析手段と、該周波数分析手段により求めら
れた複数の周波数成分の各々についてしきい値との大小
関係を比較演算する比較演算手段とを具備し、前記しき
い値を予め設定しておくのではなく周波数分析によって
求めた機関運転中の現在の振動レベルを用いて逐次更新
しながら設定し、各々の周波数成分のしきい値を超えた
信号レベルから演算された指標によってノック強度を検
出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のノッキング
制御装置、特にノック周波数を分析して複数の周波数成
分の大きさからノッキング強度を判定するノッキング制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のノッキング制御装置においては、
ノッキング発生時に最も顕著な共鳴振動を発生している
周波数の振動のみを検出して用いられてきた。しかし、
その後ノック発生時の共鳴振動には複数の周波数が含ま
れることが明らかになり〔図２の（ａ）参照〕、最近で
は、これら複数の周波数を検出して用いるノッキング制
御装置が考案されている。この種のノッキング制御装置
としては、例えば、特開平３−４７４４９号公報に記載
されたものや、本願出願人が先に出願した特願平４−２
３０１１８号などがある。例えば、前記特開平３−４７
４４９号公報によれば、ノック判定指標Ｉを下記の式の
ように求めこの大きさによってノッキングを判定してい
る。 Ｉ＝ω₁₀Ｐ(f₁₀)+ω₂₀Ｐ(f₂₀)+ω₀₁Ｐ(f₀₁)+ω₃₀Ｐ
(f₃₀)+ω₁₁Ｐ(f₁₁) …式１ ここで、Ｐ(f_nm) は各共鳴周波数成分の振動強度であ
り、ω_nmは機関回転数で決まる実数値であって各周波数
に重み付けを与える係数である。添字の "_nm" は共鳴周
波数の振動モードを表している。上記公報の装置によれ
ば、複数の周波数のノック振動を検出対象とすることが
できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ノッキング
が発生すると、上記の複数の周波数の共鳴振動成分が常
に同じように変化するわけではなく、ノッキングによっ
て、振動強度が大きくなる共鳴周波数はまちまちである
〔図２の（ｂ）参照〕。したがって上述の式１のように
判定指標Ｉを求めた場合には、ノッキングが発生して幾
つかの周波数成分の振動強度が大きくなっても、振動強
度が大きくならない周波数成分が幾つかあれば、それら
の和である判定指標Ｉは、それほど大きくならずノック
と判定できない場合がある。式１では係数ωによって重
み付けをおこなっているがノッキングによって振動強度
が大きくなる周波数成分は毎回異なり予測ができないた
め上記の問題を解決できない。

【０００４】一方、複数の周波数成分の各々の周波数毎
にしきい値を設定してノックを判定するという方法も考
案されている（特開平３−２６７５４７号公報参照）。
しかし、最適にしきい値を設定するためには各周波数毎
に試験をおこなう必要があり膨大な工数を必要とすると
いう問題点がある。

【０００５】本発明は上記問題に鑑み、ノッキングの複
数の周波数成分の各々の振動強度がノッキングの発生毎
に異なってもノッキングを精度良く検出できる検出装置
であって、その適合のために膨大な試験工数を必要とし
ないようなノッキング検出装置を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、内燃機
関のノッキングを検出して電気信号レべルに変換するノ
ックセンサと、該ノックセンサからの電気信号を周波数
分析して複数のノック周波数成分を求める周波数分析手
段と、該周波数分析手段により求められた複数の周波数
成分の信号レベルからノック強度を求める内燃機関のノ
ッキング制御装置において、前記各周波数成分の各々に
対して、しきい値を設定し、前記各周波数成分の信号レ
ベルがしきい値を超えた量を加算し、その大きさによっ
てノックの強度を求めることを特徴とするノッキング制
御装置が提供される。

【０００７】

【作用】ノックセンサがノッキングを検出して電気信号
レべルに変換し、該ノックセンサからの電気信号は周波
数分析され複数のノック周波数成分が求められ、求めら
れた複数の周波数成分の信号レベルが各々のしきい値を
超えた量が加算され、その大きさによってノック強度が
求められ、ノック強度に応じて点火時期および燃料噴射
量が制御される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例の構造を添付の図面を
参照しながら説明する。図１は本発明の構成を示す図で
ある。本発明は大きく分けて４つの部分から構成され
る。第１は、ノック振動検出部分であって、これは機関
本体１で発生したノッキングを電気信号に変換して送出
するためのものである。このノック振動検出部分は機関
本体１のシリンダ壁にとりつけられたノックセンサ２か
ら成り、本発明では周波数分析をおこなうのでこのノッ
クセンサ２は非共振型である。

【０００９】第２は、ノック信号前処理部分であって、
後段のノック判定演算部分が演算をするのに適するよう
にノックセンサ２から送られた電気信号を前処理するた
めのものである。このノック信号前処理部分は、受け回
路３、ローパスフィルタ（以下ＬＰＦという）４、ハイ
パスフィルタ（以下ＨＰＦという）５およびゲイン切替
器６から成り、受け回路３はノックセンサ２から送られ
た電気信号のインピーダンスを調整し、ＬＰＦ４は例え
ば２０ｋＨｚ以下の周波数の信号のみを通すようにされ
ていて折り返し雑音を防止し、ＨＰＦ５は例えば１ｋＨ
ｚ以上の周波数の信号のみを通すようにされていてノッ
クとは関係の無い低周波数の信号を除去する。またゲイ
ン切替器６は演算に適するように信号レベルの大きさを
調整するものであって本実施例では後段のノック判定演
算部分が高速フーリエ変換（以下ＦＦＴ）を行うために
１６ビットＡ−Ｄ変換器相当と従来よりも広いダイナミ
ックレンジのものを使用している。なお、ゲイン切替器
６は後段のノック判定演算部分が分解能の高いＡ−Ｄ変
換器を有していれば不要である。

【００１０】第３は、ノック判定演算部分であって、前
段で前処理された信号をＡ−Ｄ変換し、周波数分析し、
ノック周波数を検索し、そしてノック判定する演算を行
いその結果をノック強度を後段の総合制御部分に送るた
めのものである。このノック判定演算部分はデジタルシ
グナルプロセッサ（以下ＤＳＰという）７から成り、そ
の内部に組み込まれた演算回路によって周波数分析、ノ
ック周波数の検索、そしてノック判定の演算がおこなわ
れる、この内、周波数分析にはＦＦＴの手法が用いられ
る。またこのＤＳＰ７は内部にＡ−Ｄ変換器８とパラレ
ルＩ／Ｏ（以下ＰｉＯという）９を有し、Ａ−Ｄ変換器
８はアナログで送られてきた信号をデジタルの信号に変
換し、ＰｉＯ９は前段のノック信号前処理部分および後
段の総合制御部分との通信をおこない、ゲインの切替え
信号をノック信号前処理部分のゲイン切替器に送った
り、演算するために必要な基準信号を後段の総合制御部
分のホストＣＰＵ１０から取り込んだり、演算結果を後
段の総合制御部分のホストＣＰＵ１０に送ったりする。

【００１１】第４は、総合制御部分であって、前段のノ
ック判定演算部分で演算された結果を取り込み、それに
応じて点火装置１１と燃料噴射弁１２に制御信号を送出
したり、前述のようにノック判定演算部分に基準信号を
送出したりするものである。

【００１２】以下、上記のように構成された本発明の実
施例の基本的な動作について説明する。 （ａ）ノック振動を検出して電気信号に変換する。 （ｂ）電気信号をＡ−Ｄ変換する。 （ｃ）周波数分析をおこなう：本実施例ではＦＦＴでお
こなうが他の手段でもよい〔後述の演算のフローチャー
トのステップＭ１０６参照〕。 （ｄ）複数のノック周波数を求める：各振動モードにお
ける振動の発生が予想される周波数の付近に予め設定さ
れた周波数帯域内で最も大きいスペクトル強度を示した
周波数を求める〔後述の演算のフローチャートのステッ
プＭ１３１〜１３３参照〕。 （ｅ）各ノック周波数における振動レベルを求める：
（ｄ）で求めたノック周波数をはさんで設定された適当
な周波数帯域、本実施例ではノック周波数±１１７２Ｈ
ｚ、におけるスペクトル強度の総和を求めて正規化する
〔後述の演算のフローチャートのステップＭ１３４〜１
３５参照〕。 （ｆ）バックグラウンドレベルを求める：本実施例では
（ｅ）で求めた振動レベルをなまして求めるが、前数点
火分を平均するなど他の疑似的な平均値を用いてもよい
が点火毎に更新していく〔後述の演算のフローチャート
のステップＭ１３６参照〕。 （ｇ）暫定しきい値を求める：本実施例ではバックグラ
ウンドレベルの２倍としているが別の値でもよい、ただ
し現在運転中の振動レベルをもとに求め、逐次更新され
ることと、ノックの有無を分離できる値であることが必
要である〔後述の演算のフローチャートのステップＭ１
３７参照〕。 （ｈ）各ノック周波数における振動レベルと暫定しきい
値との差を求める〔後述の演算のフローチャートのステ
ップＭ１３８参照〕。 （ｉ）ノック判定指標を求める：各ノック周波数におけ
る振動レベルと暫定しきい値との差の総和をバックグラ
ウンドレベルの総和で除算する〔後述の演算のフローチ
ャートのステップＭ１５２参照〕。 （ｊ）ノック強度を求める：（ｉ）で求めたノック判定
指標の値に対応するノック強度を予め記憶させておいた
マップから読み込む〔ステップＭ１５３参照〕。 （ｋ）点火時期および燃料噴射量を制御する信号を送出
する：（ｊ）で求めたノック強度に応じた制御量を予め
記憶させておいたマップからそれぞれ呼び出して送出す
る。

【００１３】次に、特にノック判定演算部分のＤＳＰ７
の諸動作を図４のタイミングチャートにしたがって説明
する。始めに図４における各符号の意味を説明する。Ａ
は、基準位置信号を示すもので、その信号の立ち下がり
が各気筒のＡＴＤＣ−１０°ＣＡであり、その時刻をｔ
₁ とするとｔ₁ よりａの期間で後述する図６の基準位置
割り込み処理がおこなわれる。Ｂは、ノック判定区間を
示し、その開始時刻をｔ₂ 、終了時刻をｔ₃ とすると、
それぞれｔ₂ からｂの期間、ｔ₃ からｃの期間、後述す
る図７のタイマー１割り込み処理がおこなわれる。ｄ
は、時刻ｔ₂ より実行される後述する図８のタイマー２
の割り込み処理の期間を示している。ｅはメインルーチ
ンで実行されるＦＦＴ等の処理期間を示している。

【００１４】続いて動作の説明をするが、先ず時刻ｔ₁
の基準位置信号の立ち下がりで基準位置割り込み処理ａ
が実行されてタイマー１にノック判定区間の開始時刻が
ｆで示されるようにセットされる。その結果、時刻ｔ₂
の判定区間の開始時刻になるとタイマー１割り込み処理
ｂが実行される。これによりタイマー２にノック判定区
間の終了時刻がｇで示されるように再セットされると共
に、タイマー２割り込み処理ｄが実行されてノック信号
のＡ−Ｄ変換を開始する。この処理はタイマー２割り込
みを用いて２０μｓｅｃ毎に１回おこなわれる。

【００１５】さて周波数分析のためにＦＦＴが実行され
るがＦＦＴはその原理上２ⁿ 個の所定数のデータしか扱
えないので、ここでは２⁷ ＝１２８個を単位としてＦＦ
Ｔをおこなう。したがって、区間ＡＤ１でＡ−Ｄ変換さ
れたノック信号データは時系列に蓄積され、その数が１
２８個に達すると図４のｅのＦＦＴ１区間にてＦＦＴさ
れる。同時にＡ−Ｄ変換はそれぞれ変換データ数が１２
８個で区切られた区間ＡＤ２，ＡＤ３に続き、ノック判
定区間中それらのＡ−Ｄ変換動作は同一かつ連続的に実
行され、各Ａ−Ｄ変換データが時系列に蓄積される。区
間ＡＤ２で同様にデータ数が１２８個に達したら区間Ｆ
ＦＴ２で２回目のＦＦＴをおこなう。この２回目のＦＦ
Ｔ結果は１回目の結果に加算する。

【００１６】そしてノック判定区間が終了すると、メイ
ンルーチンにてＦＦＴ終了後に、１回のノック判定区間
における各ＦＦＴの加算結果に基づいて点火１回毎にノ
ック発生周波数を検索してノック強度を判定し、その結
果をホストＣＰＵ１０に送る。なお、ノック判定区間は
１２８個のＡ−Ｄ変換終了と同時に終わらないのが普通
であり、通常は図４の区間ＡＤ３のように途中でＡ−Ｄ
変換を打ち切る。この場合、残りのＡ−Ｄ変換部分は入
力が０であったと仮定して１２８個のＦＦＴを実行す
る。また前回のＦＦＴが終了していないうちにノック検
出区間が終了した時は前回のＦＦＴ終了を待って次のＦ
ＦＦＴを実行する。以上のように、複数回のＦＦＴの結
果を加算する構成にすることでノック判定区間を自由に
設定することができ、合わせて低回転時は全区間を１回
のＦＦＴで周波数分析するのよりも少ない計算量で周波
数を分析できる。

【００１７】以下、ＤＳＰ７における演算の詳細を図５
から図１５に示すフローチャートを参照しながら説明す
る。先ず、電源投入と同時に図５のステップＭ１０から
プログラムが開始され、ステップＭ２０、Ｍ３０に進む
がステップＭ２０、Ｍ３０は各種初期設定であり、最初
に１回だけ実行される。

【００１８】次に、図６のステップＭ４０からＭ８０が
実施される。ステップＭ４０では、図４の時刻ｔ₁ にお
いて基準位置での角度割り込みにより基準位置割り込み
プログラムが開始される。ここで基準位置とは機関のク
ランク角度で各気筒の上死点前（ＢＴＤＣ）１０°ＣＡ
を示し、ホストＣＰＵ１０から送られてくる。ステップ
Ｍ５０では、気筒判別をおこない今回点火する気筒から
ノックセンサまでの距離に応じた値を出力する。この信
号もホストＣＰＵ１０から送られてくる信号で、第１
（＃１）気筒の時のみ１とし他の気筒はカウンタを用い
て算出する。ステップＭ６０では、回転数計算をおこな
い、前回の基準信号から今回の基準信号までに要した時
間を基に計算をおこなう。ステップＭ７０では、前処理
として入力ゲインの設定、フェイル判定とタイマ設定な
どをおこなう。このステップＭ７０の前処理の内容は図
７に示され、ステップＭ７１で入力信号が適切な大きさ
になるようにゲイン切替え器１２のゲインを調整し、次
にステップＭ７２に進みノックセンサ８のフェイルを判
定する。さらにこのステップＭ７２のフェイルの判定の
内容は図８に示され、ステップ７２１にて図１４にて詳
述するＰＡＬＬの値を気筒別に１／１６なましした値と
所定値とを比較し、この１／１６なまし値が所定値より
小さい時にはステップＭ７２２に進んでセンサフェイル
の信号をホストＣＰＵ１０に送出する。ステップＭ８０
では、予め機関回転数に応じて設定してあるクランク角
度まで待つためにタイマー１をセットする。ここで、通
常、ノックが発生するのは略上死点後（ＡＴＤＣ）１５
〜７０°ＣＡ程度なのでステップＭ８０では少し前の、
ＡＴＤＣ１０°ＣＡ程度の値に対応する時刻をセットす
る。

【００１９】次に、図９のステップＭ９０で示されるタ
イマー１割り込みプログラムが実行される。ステップＭ
９１では、ノック判定区間開始かどうかを判定する。Ｙ
ＥＳであればステップＭ９２に進みＮＯであればステッ
プＭ９６に進む。したがってステップＭ８０で設定され
た時刻（図４のｔ₂ ）になると後述するノック判定終了
フラグが１であることによりノック判定区間開始である
と判断してステップＭ９２に進む。また、タイマー１の
再セット時刻（図４のｔ₃ ）になると再度図９のＭ９０
で示すタイマー１割り込みプログラムが実行される。今
度は、ステップＭ９１ではノック判定終了フラグが０で
あることによりノック判定区間終了であると判断してス
テップＭ９６に進む。ステップＭ９２では、ノック判定
終了フラグを０にする。ステップＭ９３では、タイマー
１にＡＴＤＣ７０°ＣＡ程度の値に対応する時刻を再セ
ットする。ステップＭ９４では、Ａ−Ｄ変換を開始させ
るためのタイマ−２をセットして起動させる。ステップ
Ｍ９５では、メインルーチンを起動させる。一方、ステ
ップＭ９１でノック判定区間開始かどうかを判定してＮ
ＯでありステップＭ９６に進んだ場合は以下の経路をた
どる。ステップＭ９６では、ノック判定終了フラグを１
にする。ステップＭ９７では、タイマ−２の作動を停止
させてＡ−Ｄ変換を終了させる。

【００２０】次に、図１０に示されるステップＭ９８の
タイマー２割り込みプログラムが実行されるが、このタ
イマー２割り込みプログラムは２０μｓｅｃ毎に実行さ
れる。ステップＭ９９では、Ａ−Ｄ変換器１４によるノ
ック信号のＡ−Ｄ変換を開始させる。ステップＭ１００
では、Ａ−Ｄ変換器１４によりＡ−Ｄ変換された値をＤ
ＳＰ７に取り込む。ステップＭ１０１では、ステップＭ
１００で取り込んだＡ−Ｄ変換された値をＤＳＰ７の中
の図示しないＲＡＭに時系列に格納して蓄積する。

【００２１】次に、図１１で示されるメインルーチンの
作動が実行されるが、これは図７のステップＭ９５によ
り起動されるものである。そして以下のステップＭ１０
２〜ステップＭ１０６が本発明における周波数分析手段
に相当し、ステップＭ１０７とステップＭ１０８が本発
明における暫定しきい値を用いたノック判定手段に相当
する。なお、ステップＭ１０７については後述の図１３
および１４によって、ステップＭ１０８については後述
の図１５によってその詳細が説明される。ステップＭ１
０２では、ノック判定区間終了フラグが１かどうかを判
断し、１でない場合、すなわちノック判定区間が終了し
ていない場合にはステップＭ１０３に進み、逆に１であ
る場合、すなわちノック判定区間が終了している場合に
はステップＭ１０５に進む。ステップＭ１０３では、１
２８個のＡ−Ｄ変換が終了したかどうかを判断し、終了
している場合にはステップＭ１０４に進み、逆に終了し
ていない場合にはステップＭ１０２に戻る。ステップＭ
１０４では、ＦＦＴを実行すると共に、その結果を前回
までの加算結果に加算する。一方、ステップＭ１０２で
ノック判定区間終了フラグが１、すなわちノック判定区
間が終了していてステップＭ１０５に進んだ場合には以
下のようなステップをたどっていく。ステップＭ１０５
では、その時点でＡ−Ｄ変換中の１２８までの残りの部
分の値を所定値＝０にする。ステップＭ１０６では、Ｆ
ＦＴを実行してその結果を前回までの加算結果に加算す
る。ステップＭ１０７では、１回の判定区間における各
ＦＦＴの加算結果に基づいて点火１回毎のノック発生周
波数の検索などの後処理をおこなう。ステップＭ１０８
では、点火１回毎のノック強度判定をおこなう。

【００２２】次に、図１２にしたがって前記ステップＭ
１０７の詳細を説明するが、これは、１回のノック判定
区間における各ＦＦＴの加算結果に基づいて得られた図
３の（ｂ）に対応する周波数−スペクトル特性から、各
ノッキング周波数ρ₁₀，ρ₂₀，ρ₀₁，ρ₃₀，ρ₁₁モード
における各ピーク値検索と各出力計算をおこない、点火
毎に各ノック発生周波数を検索し、これら各ノック発生
周波数に応じた出力を計算し、さらにその和を求めるも
のである。ステップＭ１１０１では、ρ₁₀モードの周波
数についてピーク値検索と出力計算をおこなう。ステッ
プＭ１１０２では、ρ₂₀モードの周波数についてピーク
値検索と出力計算をおこなう。ステップＭ１１０３で
は、ρ₀₁モードの周波数についてピーク値検索と出力計
算をおこなう。ステップＭ１１０４では、ρ₃₀モードの
周波数についてピーク値検索と出力計算をおこなう。ス
テップＭ１１０５では、ρ₁₁モードの周波数についてピ
ーク値検索と出力計算をおこなう。ステップＭ１１０６
では、各モードの周波数の出力の総和を求める。

【００２３】次に、図１３にしたがって上記図１２のス
テップＭ１１０１の詳細を説明する。なお、ステップＭ
１１０２〜１１０５も基本的に同じである。図３の
（ｂ）の特性の主要部に対応する各ＦＦＴの加算結果を
簡略化して図１６に示し、この特性を代表してピーク値
検索、すなわちノック周波数の検索とその出力計算の仕
方を説明する。ステップＭ１３１では、ρ₁₀モードにお
ける下限周波数ｆ_L をＲＯＭ（図示しない）から読み込
む。ステップＭ１３２では、ρ₁₀モードにおける上限周
波数ｆ_U をＲＯＭ（図示しない）から読み込む。ここ
で、下限および上限の周波数ｆ_{L ,} ｆ_U は共鳴振動モー
ド（ノック発生周波数）ρ₁₀として予想される値に所定
の余裕を見込んで予めＲＯＭ上に記憶されている。ステ
ップＭ１３３では、下限および上限の周波数ｆ_{L ,} ｆ_U
の範囲内でのスペクトル強度が最大値の周波数ｆ_max を
求める。ステップＭ１３４では、ｆ_max ±１１７２Ｈｚ
におけるスペクトル強度の総和Ｐ₁₀を求める。ステップ
Ｍ１３５では、下式のように、ステップＭ１３４で求め
たスペクトル強度の総和Ｐ₁₀を当該気筒からセンサまで
の距離と総和したデータの個数を乗算したもので除算し
て正規化した値ＭＤ₁₀を求める。 ＭＤ₁₀＝Ｐ₁₀／（気筒からセンサまでの距離×総和した
データの個数） ステップＭ１３６では、次式によってＭＤ₁₀のなまし
値、すなわちバックグラウンドレベルＭＤ'₁₀ を求め
る。 ＭＤ'₁₀ （今回のなまし値）＝（１／１６）×｛ＭＤ₁₀
（今回の値）＋１５×ＭＤ'₁₀ （前回のなまし値）｝ ステップＭ１３７では、次式によって暫定しきい値を求
める。 暫定しきい値＝２×ＭＤ'₁₀ ステップＭ１３８では、次式によってＭＤ₁₀と暫定しき
い値（２×ＭＤ'₁₀ ）の差Ａ₁₀を求める。 Ａ₁₀＝ＭＤ₁₀−２×ＭＤ'₁₀ ステップＭ１３９では、Ａ₁₀が０よりも大きいかどうか
を判定し、０よりも大きくなければステップＭ１３９に
進み、０よりも大きければ終了する。ステップＭ１４０
では、Ａ₁₀の値を０にクリアする。

【００２４】次に、図１４にしたがって上記図１２のス
テップＭ１１０６の詳細を説明する。ステップＭ１４１
では、１回のノック判定区間における各ＦＦＴの加算結
果に基づいて得られた図３の（ｂ）に対応する周波数−
スペクトル強度特性から５〜２０ｋＨｚの全スペクトル
強度の和ＰＡＬＬを求める。

【００２５】次に、図１５にしたがって図１１のステッ
プＭ１０７のノック判定の演算の詳細を説明する。ステ
ップＭ１５１では、割り込み禁止をする。ステップＭ１
５２では、次式のように各ノッキング周波数ρ₁₀，
ρ₂₀，ρ₀₁，ρ₃₀，ρ₁₁モードにおけるＡ_nmを全て加算
した値を、各ノッキング周波数ρ₁₀，ρ₂₀，ρ₀₁，
ρ₃₀，ρ₁₁モードにおけるバックグラウンドレベルＭ
Ｄ'_nm値を全て加算した値で除算してノック判定指標Ｊ
を求める。 Ｊ＝（Ａ₁₀＋Ａ₂₀＋Ａ₀₁＋Ａ₃₀＋Ａ₁₁）／（ＭＤ'₁₀ ＋
ＭＤ'₂₀ ＋ＭＤ'₀₁＋ＭＤ'₃₀ ＋ＭＤ'₁₁ ） ステップＭ１５３では、ステップＭ１５２で求めたＪを
用いて図１７に示されているＴＫＮＫテーブルからノッ
ク強度ＫＮＫを算出する。

【００２６】上記のようにしてノック判定演算部分のＤ
ＳＰ７で算出されたノック強度ＫＮＫは総合制御部分の
ホストＣＰＵ１０に送出される。ホストＣＰＵ１０はＤ
ＳＰ７から送られてきたノック強度信号ＫＮＫに応じて
点火時期と燃料噴射量を制御する信号を計算してそれぞ
れ点火コイル１１および燃料噴射弁１４に送出する。

【００２７】

【発明の効果】上記の様に、構成され、作動するので本
発明によれば、各周波数成分のそれぞれについてしきい
値と比較し、しきい値を超えた分についてのみ加算した
ものを基にノックの判定がおこなわれ、ノッキングの複
数の周波数成分の各々の振動強度がノッキングの発生毎
に異なっても精度よくノッキングの判定をおこなうこと
が可能である。また、前記しきい値はノックセンサがと
らえた運転中の機関の現在の振動に基づいて逐次更新さ
れていく値であるため、各周波数毎に適合試験をおこな
う必要がなくそのための膨大な工数が節約でき、個体間
の差の影響を受けることもなく、経時変化にも対応して
いくことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体構成を概略的に示す図
である。

【図２】（ａ）はノッキング発生時の起きる振動のモー
ドとその振動数の例である。（ｂ）はノッキングの発生
毎に振動のスペクトルが異なることを示す図である。

【図３】（ａ）は各振動モードにおける振幅の頻度分布
を示す図である。（ｂ）はノックセンサ信号の周波数−
スペクトル強度特性図である。

【図４】上記実施例におけるタイミングチャートであ
る。

【図５】上記実施例における初期設定のフローチャート
である。

【図６】上記実施例における基準位置割り込みのフロー
チャートである。

【図７】上記実施例における前処理のフローチャートで
ある。

【図８】上記実施例におけるセンサフェール判定のフロ
ーチャートである。

【図９】上記実施例におけるタイマー１割り込みのフロ
ーチャートである。

【図１０】上記実施例におけるタイマー２割り込みのフ
ローチャートである。

【図１１】上記実施例におけるメインルーチンのフロー
チャートである。

【図１２】上記実施例における後処理のフローチャート
である。

【図１３】上記実施例におけるρ₁₀モードのピーク値検
索と出力計算のフローチャートである。

【図１４】上記実施例における電力総和計算のフローチ
ャートである。

【図１５】上記実施例におけるノック判定のフローチャ
ートである。

【図１６】上記実施例におけるピーク値検索の作動説明
に供する特性図である。

【図１７】上記実施例におけるノック強度算出テーブル
（ＴＫＮＫ）である。

【符号の説明】

１…機関本体 ２…ノックセンサ ３…受け回路 ４…ＬＰＦ（ローパスフィルタ） ５…ＨＰＦ（ハイパスフィルタ） ６…ゲイン切替え器 ７…ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ） ８…Ａ−Ｄ変換器 ９…ＰｉＯ（パラレルＩ／Ｏ） １０…ホストＣＰＵ １１…点火コイル １２…ディストリビュータ １３…点火栓 １４…燃料噴射弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関のノッキングを検出して電気信
   号レべルに変換するノックセンサと、該ノックセンサか
   らの電気信号を周波数分析して複数のノック周波数成分
   を求める周波数分析手段とを具備し、該周波数分析手段
   により求められた複数の周波数成分の信号レベルからノ
   ック強度を求める内燃機関のノッキング制御装置におい
   て、前記複数の周波数成分の各々に対してしきい値を設
   定し、前記各周波数成分の信号レベルがしきい値を超え
   た量を加算し、その大きさによってノックの強度を求め
   ることを特徴とするノッキング制御装置。