JP2001082244A

JP2001082244A - 内燃機関のノック制御装置

Info

Publication number: JP2001082244A
Application number: JP26507499A
Authority: JP
Inventors: Kimihiko Tanaya; 公彦棚谷; Yasuhiro Takahashi; 康弘高橋; Yasuyoshi Hatazawa; 康善畑澤; Mitsuru Koiwa; 満小岩
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-09-20
Filing date: 1999-09-20
Publication date: 2001-03-27
Anticipated expiration: 2019-09-20
Also published as: JP3715847B2; US6234146B1

Abstract

(57)【要約】【課題】常にバックグランドレベルを最適値に維持し
て、ノイズ誤検出などを防止して信頼性を向上させた内
燃機関のノック制御装置を得る。【解決手段】イオン電流からノックレベル信号Ｎを算
出する手段１２と、ノックレベル信号のバラツキに基づ
いて最大ノイズレベルＭＮを予測演算する手段２０と、
最大ノイズレベルに基づいてノイズピーク値ＰＡを求め
る手段２５と、ノイズピーク値からバックグランドレベ
ルＢＧＬＡを算出する手段１４Ａと、バックグランドレ
ベルからノック判定する手段１５と、ノック判定結果か
ら制御量を演算する手段７とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関の燃焼
時に点火プラグを介して流れるイオン電流に基づいて内
燃機関のノックを検出し、ノック検出時に内燃機関の制
御量を補正する装置に関し、特にノックレベル信号から
予測演算される最大ノイズレベルに基づいてノック判定
用の比較基準値（バックグランドレベル）を算出するこ
とにより、バックグランドレベルを常に適正化して、非
定常時におけるノイズレベル変動に起因した誤判定およ
び誤制御を防止した内燃機関のノック制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内燃機関のノック制御装置に
おいては、運転中にノック発生の有無を判定し、ノック
発生が検出された場合には、内燃機関の損傷を防ぐため
に、ノック量に応じて内燃機関の制御量をノック抑制側
（たとえば、点火時期を遅角側）に補正している。

【０００３】また、内燃機関のノックを検出するために
は、内燃機関の燃焼時に生じるイオン量の変化を用いた
装置も提案されている。イオン電流を用いた内燃機関の
ノック制御装置は、ノックセンサを用いることなく、各
気筒毎のノック強度を検出することができるので、コス
トダウンを実現するうえで有効である。

【０００４】この種の装置においては、イオン電流の重
畳ノイズによるノック誤検出を防止するために、イオン
電流検出信号に対してノイズ判定基準レベル（バックグ
ランドレベル）が設定される。

【０００５】たとえば特開平１０−９１０８号公報に記
載された装置においては、ノック電流の検出信号に波形
整形処理などを施した信号に対して、検出信号強度の平
均値と運転状態に応じた不感帯領域（オフセット値）と
の和より算出されたバックグランドレベル（ノイズレベ
ルの判定基準）を設定している。

【０００６】図１２は従来の内燃機関のノック制御装置
を概略的に示すブロック図である。また、図１３は図１
２内の各信号の動作波形を示すタイミングチャートであ
り、イオン電流検出信号Ｅｉの波形整形信号Ｆｉにノッ
ク信号Ｋｉが重畳した場合を示している。

【０００７】図１２において、内燃機関（エンジン）の
点火装置１は、一次巻線および二次巻線を有する点火コ
イルと、点火コイルの一次電流ｉ１（図１３参照）を通
電遮断するパワートランジスタと（ともに図示せず）を
含む。

【０００８】点火装置１内のパワートランジスタは、Ｅ
ＣＵ５からの点火信号Ｐに応答して、点火コイルの一次
電流ｉ１をオンオフ（通電遮断）制御し、点火コイル
は、パワートランジスタのオンオフに応答して、二次巻
線から点火用高電圧Ｖ２（図１３参照）を発生する。

【０００９】点火プラグ２は、点火装置１から印加され
る点火用高電圧Ｖ２により点火火花を発生して、エンジ
ンの各気筒内の混合気を所定タイミングで着火する。す
なわち、各制御対象気筒の点火プラグ２には、点火時期
に応答して点火用高電圧が印加される。

【００１０】イオン電流検出回路３は、燃焼時に点火プ
ラグ２のギャップ間に流れるイオン電流を検出するため
に、点火装置１内の点火コイルを介して点火プラグ２に
バイアス電圧を印加するバイアス手段（コンデンサ）
と、イオン電流検出信号Ｅｉを出力する抵抗器と（とも
に図示せず）を含む。

【００１１】各種センサ４は、周知のスロットル開度セ
ンサ、クランク角センサおよび温度センサなどを含み、
内燃機関の運転状態を示す各種センサ信号を生成する。
たとえば、各種センサ４内のクランク角センサは、エン
ジン回転数に応じたクランク角信号ＳＧＴ（図１３参
照）を出力する。

【００１２】イオン電流検出信号Ｅｉおよびクランク角
信号ＳＧＴを含む各種センサ信号は、マイクロコンピュ
ータからなるＥＣＵ５に入力される。クランク角信号Ｓ
ＧＴは、各気筒のクランク角基準位置を示したパルスエ
ッジを有しており、ＥＣＵ５内において種々の制御演算
に用いられる。

【００１３】ＥＣＵ５は、イオン電流検出信号Ｅｉに基
づくノックレベル信号（後述する）からノックを検出す
る手段と、ノック検出手段のノック検出結果に基づいて
点火信号Ｐを遅角補正する点火制御手段７とを備えてい
る。

【００１４】点火制御手段７は、各種センサ４からの運
転状態および比較手段１５からのノック判定結果に基づ
いて点火信号Ｐを生成するために、運転状態に応じてエ
ンジンの点火時期を決定する点火時期演算手段と、ノッ
ク発生が判定されたときにノック検出量に応じた遅角量
を演算して点火時期に反映させる点火時期補正手段とを
含む。

【００１５】なお、点火制御手段７に限らず、エンジン
の制御量を演算する制御量演算手段としては、燃料噴射
量および噴射時期を演算する燃料噴射制御手段（図示せ
ず）などがある。また、ノック抑制用の制御量補正手段
は、燃料噴射時期を遅角補正することもできる。

【００１６】ノック検出手段は、バンドパスフィルタか
らなるフィルタ手段１１と、カウンタ手段１２と、ＥＣ
Ｕ５内の平均化手段１３、オフセット手段１４および比
較手段１５とにより構成されている。

【００１７】フィルタ手段１１は、波形整形手段を含
み、イオン電流検出信号Ｅｉの波形整形信号Ｆｉ（図１
３参照）から所定周波数帯域のノック信号Ｋｉを抽出す
る。カウンタ手段１２は、波形処理手段を含み、ノック
信号Ｋｉの波形処理後のパルス数Ｎをカウントする。

【００１８】カウンタ手段１２は、ノックレベル算出手
段を構成しており、ノック信号Ｋｉに基づいて、エンジ
ンのノック状態に対応したパルス数Ｎ（ノックレベル信
号）を算出する。パルス数Ｎ（ノックレベル信号）は、
ノック発生量を示している。

【００１９】平均化手段１３は、パルス数Ｎを平均化処
理してノックレベル平均値ＡＶＥを算出する。オフセッ
ト手段１４は、ノックレベル平均値ＡＶＥをオフセット
して、バックグランドレベルＢＧＬ（ノイズレベルの判
断基準）を生成する。

【００２０】オフセット手段１４は、エンジンの運転状
態に応じてノックレベル平均値ＡＶＥに対するオフセッ
ト値ＯＦＳを算出するオフセット算出手段と、ノックレ
ベル平均値ＡＶＥおよびオフセット値ＯＦＳを加算して
バックグランドレベルＢＧＬを算出するバックグランド
レベル算出手段とを含む。

【００２１】比較手段１５は、ノック判定手段を構成し
ており、パルス数Ｎ（ノックレベル信号）とバックグラ
ンドレベルＢＧＬとを比較してエンジンのノック状態を
判定する。比較手段１５は、パルス数Ｎがバックグラン
ドレベルＢＧＬを越えたときに、ノック発生を示す比較
結果を出力する。

【００２２】次に、図１２、図１３とともに、図１４の
フローチャートを参照しながら、従来の内燃機関のノッ
ク制御装置の動作について説明する。まず、ＥＣＵ５
は、各種センサ４からクランク角信号ＳＧＴなどを取り
込み、運転状態に応じた種々の演算を行い、点火装置１
などの各種アクチュエータに対して駆動信号を出力す
る。

【００２３】たとえば、ＥＣＵ５は、点火信号Ｐにより
点火装置１内のパワートランジスタをオンオフして一次
電流ｉ１を通電遮断する。このとき、一次電流ｉ１の通
電時に点火コイルに発生する一次電圧Ｖ１により、イオ
ン電流検出回路３内のバイアス電源（コンデンサ）が充
電される。

【００２４】また、一次電流ｉ１の遮断時（エンジンの
点火時期に対応）に一次電圧Ｖ１が上昇し、点火コイル
の二次巻線からは、さらに昇圧された二次電圧Ｖ２（数
１０ｋＶ）が発生する。二次電圧Ｖ２は、点火制御気筒
の点火プラグ２に印加されて燃焼室内の混合気を燃焼さ
せる。

【００２５】こうして混合気が燃焼すると、燃焼気筒の
燃焼室内にイオンが発生するので、イオン電流検出回路
３内のコンデンサに充電されたバイアス電圧は、点火制
御直後の点火プラグ２を介して放電する。

【００２６】イオン電流検出回路３内の抵抗器は、イオ
ン電流を電圧変換してイオン電流検出信号Ｅｉとして出
力する。このように、燃焼後に点火プラグ２を介して流
れるイオン電流は、イオン電流検出信号Ｅｉとしてフィ
ルタ手段１１に入力される。

【００２７】このとき、エンジンにノックが発生した場
合、イオン電流にノック振動成分が重畳するので、イオ
ン電流検出信号Ｅｉの波形整形信号Ｆｉは、図１３のよ
うに、ノック振動成分が重畳した波形となる。

【００２８】イオン電流検出信号Ｅｉの処理動作を示す
図１４において、まず、フィルタ手段１１は、イオン電
流検出信号Ｅｉの波形整形信号Ｆｉからノック信号Ｋｉ
のみを抽出する（ステップＳ１）。

【００２９】カウンタ手段１２は、ノック信号Ｋｉを波
形整形してノックパルス列Ｋｐに変換した後、ノックパ
ルス列Ｋｐのパルス数Ｎをカウントする（ステップＳ
２）。パルス数Ｎは、ノック強度と大きく関連してお
り、後述するように、ノック判定に用いられるととも
に、次回のバックグランドレベルＢＧＬの更新演算に用
いられる。

【００３０】すなわち、ＥＣＵ５内の比較手段１５は、
パルス数Ｎと前回算出済みのバックグランドレベルＢＧ
Ｌとを比較し、パルス数ＮがバックグランドレベルＢＧ
Ｌよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３）。

【００３１】パルス数Ｎは、ノック強度が大きくなれば
なるほど大きくなるので、比較手段１５は、パルス数Ｎ
の大きさに基づいてノックの有無およびノック強度を判
定することができる。

【００３２】点火制御手段７は、ステップＳ３におい
て、Ｎ＞ＢＧＬ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、
点火時期を遅角（ノックを抑制）するための遅角制御量
を計算し（ステップＳ４）、Ｎ≦ＢＧＬ（すなわち、Ｎ
Ｏ）と判定されれば、点火時期を進角するための進角制
御量を計算する（ステップＳ５）。

【００３３】このとき、点火制御手段７は、ステップＳ
４においては、前回および今回の点火制御時の遅角補正
量を参照し、ステップＳ５においては、前回の点火制御
時の進角補正量を参照して、それぞれ制御量を計算す
る。

【００３４】また、ステップＳ３において、Ｎ＞ＢＧＬ
（ノック発生）の状態が連続して判定されれば、遅角量
を順次積算していき、ノック発生が判定されなくなった
時点で遅角量の積算を停止させる。

【００３５】ノック判定用の比較基準となるバックグラ
ンドレベルＢＧＬ（所定パルス数）は、エンジン回転数
や検出信号Ｅｉの波形整形レベルなどによっても異なる
が、たとえば、５〜２０程度の値に設定される。

【００３６】こうして、パルス数Ｎに基づき、比較手段
１５によりノック発生が検出された場合には、ノック抑
制側に制御量を補正（すなわち、ノック発生気筒に対す
る点火時期を最適化）することにより、ノックを効果的
に抑制することができる。

【００３７】一方、ＥＣＵ５内の平均化手段１３は、パ
ルス数Ｎを平均化処理（フィルタ処理）し、以下の
（１）式、（２）式を用いてノックレベル平均値ＡＶＥ
を算出する（ステップＳ６）。

【００３８】ＡＶＥ＝ＡＶＥ（ｎ−１）×ＫＦ＋ＮＰ×（１−ＫＦ）・・・（１）ＮＰ＝ｍａｘ｛Ｎ−ＢＧＬ（ｎ−１），０｝・・・（２）

【００３９】ただし、（１）式において、ＡＶＥ（ｎ−
１）はノックレベル平均値ＡＶＥの前回値、ＫＦは平均
化処理係数（０＜ＫＦ＜１）である。また、（２）式に
おいて、ＢＧＬ（ｎ−１）はバックグランドレベルＢＧ
Ｌの前回値である。

【００４０】また、オフセット手段１４は、ノックレベ
ル平均値ＡＶＥにオフセット値ＯＦＳを加算して、以下
の（３）式のようにバックグランドレベルＢＧＬを算出
する（ステップＳ７）。

【００４１】ＢＧＬ＝ＡＶＥ＋ＯＦＳ・・・（３）

【００４２】最後に、ＥＣＵ５は、（３）式により算出
されたバックグランドレベルＢＧＬを、次回の点火制御
時のノック判定用の比較基準としてオフセット手段１４
に格納し（ステップＳ８）、図１４の処理ルーチンを終
了する。

【００４３】次に、図１５〜図１７の説明図を参照しな
がら、非定常時においてノックレベル平均値ＡＶＥが不
適正値となった場合のノック検出動作について説明す
る。図１５〜図１７において、横軸は時間であり、運転
状態がノック非発生領域（定常領域）からノック発生領
域（たとえば過渡領域）に移行して、再びノック非発生
領域に復帰した場合を示している。

【００４４】また、図１５〜図１７において、縦軸（棒
グラフ状に示す各レベル）は、パルス数Ｎであり、ノイ
ズレベルに相当するパルス数Ｐｎと、ノック発生レベル
に相当するパルス数Ｐｋとを含む。

【００４５】図１５はパルス数Ｎに対するノックレベル
平均値ＡＶＥの時間変化および定常ノイズ成分Ｃｎ（Ｎ
＝１〜２程度）を示し、図１６はパルス数Ｎに対するバ
ックグランドレベルＢＧＬの時間変化および定常ノイズ
成分Ｃｎを示し、図１７は気筒間にバラツキを有する場
合のパルス数Ｎに対するバックグランドレベルＢＧＬの
時間変化を示している。

【００４６】図１５において、定常ノイズ成分Ｃｎは、
低レベルで比較的安定に推移しており、常にノックレベ
ル平均値ＡＶＥ以下なので、ノックと誤判定されること
はない。

【００４７】しかし、非定常ノイズ成分（比較的高いレ
ベル）のパルス数Ｐｎは、ノックレベル平均値ＡＶＥを
越えるので、ノック発生レベルのパルス数Ｐｋと誤判定
されてしまうことになる。

【００４８】特に、ノック発生領域においては、非定常
ノイズ成分のパルス数Ｐｎが検出され易く、ノック誤判
定に起因して、点火時期の遅角補正などの制御量の誤制
御が行われ易い。

【００４９】一方、図１６のように、パルス数Ｎにオフ
セット値を加算して高レベルのバックグランドレベルＢ
ＧＬを設定すれば、ノイズレベルのパルス数Ｐｎをノッ
ク状態と誤判定することは抑制される。

【００５０】しかし、気筒間にバラツキがある場合に
は、図１７のように、パルス数Ｎの検出量が小さい気筒
において、ノック発生レベルのパルス数Ｐｋがバックグ
ランドレベルＢＧＬ以下となり、ノイズレベルのパルス
数Ｐｎと誤判定されてしまう。

【００５１】したがって、点火時期を遅角補正すべきノ
ック発生状態であっても、制御量の補正が実行されずに
ノック発生量が増大し、エンジンを損傷してしまうおそ
れがある。

【００５２】

【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関のノッ
ク制御装置は以上のように、パルス数Ｎ（ノックレベル
信号）の発生状態によってバックグランドレベルＢＧＬ
が適正値に移行しないので、図１５のように、非定常ノ
イズ成分のパルス数Ｐｎがノック状態と誤判定された
り、図１７のように、ノック発生レベルのパルス数Ｐｋ
がノイズ状態と誤判定されてしまい、ノック制御性が低
下するという問題点があった。

【００５３】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、ノックレベル信号から予測演算
される最大ノイズレベルに基づいてバックグランドレベ
ルを算出することにより、ノックレベル信号の発生状態
によらず常にバックグランドレベルを最適値に維持し、
ノックレベル信号のノイズ誤検出などを防止して信頼性
を向上させた内燃機関のノック制御装置を得ることを目
的とする。

【００５４】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る内燃機関のノック制御装置は、内燃機関の運転状態を
検出する各種センサと、内燃機関の燃焼時に点火プラグ
を介して流れるイオン電流を検出するイオン電流検出手
段と、イオン電流に基づいて内燃機関のノック状態に対
応したノックレベル信号を算出するノックレベル算出手
段と、ノックレベル信号に基づいてバックグランドレベ
ルを算出するバックグランドレベル算出手段と、ノック
レベル信号とバックグランドレベルとを比較して内燃機
関のノック状態を判定するノック判定手段と、内燃機関
の運転状態とノック判定手段の判定結果とに基づいて内
燃機関の制御量を演算する制御量演算手段とを備えた内
燃機関のノック制御装置において、バックグランドレベ
ル算出手段は、ノックレベル信号のバラツキに基づいて
最大ノイズレベルを予測演算する最大ノイズレベル予測
手段と、最大ノイズレベルに基づいてノイズピーク値を
求めるピークホールド手段とを含み、ノイズピーク値に
基づいてバックグランドレベルを算出するものである。

【００５５】また、この発明の請求項２に係る内燃機関
のノック制御装置は、請求項１において、ピークホール
ド手段は、最大ノイズレベルの比較基準となる下限値を
算出する下限値算出手段を含み、最大ノイズレベルが下
限値を越えた場合には、最大ノイズレベルをノイズピー
ク値として更新設定し、最大ノイズレベルが下限値以下
を示す場合には、所定期間にわたってノイズピーク値を
保持し、最大ノイズレベルが下限値以下を示す状態が所
定期間以上継続した場合には、下限値に達するまでノイ
ズピーク値を一定値だけ減算して更新設定するものであ
る。

【００５６】また、この発明の請求項３に係る内燃機関
のノック制御装置は、請求項２において、下限値算出手
段は、ヒステリシス化手段を含み、最大ノイズレベルを
平均化処理して最大ノイズレベル平均値を算出するとと
もに、最大ノイズレベル平均値をヒステリシス化した値
を下限値として出力するものである。

【００５７】また、この発明の請求項４に係る内燃機関
のノック制御装置は、請求項１において、最大ノイズレ
ベル予測手段は、最新の所定数のノックレベル信号を格
納するデータシフト手段と、所定数のノックレベル信号
を用いてノックレベル信号のデータバラツキに対応した
第１の状態値を算出する第１の演算手段と、第１の状態
値に基づいて最大ノイズレベルを予測演算する第２の演
算手段とを含むものである。

【００５８】また、この発明の請求項５に係る内燃機関
のノック制御装置は、請求項４において、データシフト
手段は、バックグランドレベルを越えたノックレベル信
号をノイズピーク値以下の値に置換して格納する置換演
算手段を含むものである。

【００５９】また、この発明の請求項６に係る内燃機関
のノック制御装置は、請求項４において、第１の演算手
段は、第１の状態値として、所定数のノックレベル信号
の標本標準偏差を近似演算するものである。

【００６０】また、この発明の請求項７に係る内燃機関
のノック制御装置は、請求項６において、第１の演算手
段は、所定数のノックレベル信号の最大値と最小値との
加算値を用いて、標本標準偏差を近似演算するものであ
る。

【００６１】また、この発明の請求項８に係る内燃機関
のノック制御装置は、請求項４において、第２の演算手
段は、ノックレベル信号のレベルに対応した第２の状態
値を算出し、第１の状態値と第２の状態値との加算値を
用いて、最大ノイズレベルを予測演算するものである。

【００６２】また、この発明の請求項９に係る内燃機関
のノック制御装置は、請求項８において、最大ノイズレ
ベル予測手段は、ノックレベル信号を平均化処理してノ
ックレベル平均値を算出する平均化手段を含み、第２の
演算手段は、ノックレベル平均値を用いて第２の状態値
を算出するものである。

【００６３】また、この発明の請求項１０に係る内燃機
関のノック制御装置は、請求項１において、バックグラ
ンドレベル算出手段は、ノックレベル信号のバラツキに
基づいてオフセット値を算出するオフセット算出手段
と、ノイズピーク値とオフセット値とを加算してバック
グランドレベルを算出するオフセット手段とを含み、オ
フセット算出手段は、第１の状態値の増大に応じてオフ
セット値を増大設定するものである。

【００６４】また、この発明の請求項１１に係る内燃機
関のノック制御装置は、請求項１０において、ノック判
定手段は、ノックレベル信号がバックグランドレベルを
越えた場合には、内燃機関がノック状態にあることを判
定し、ノックレベル信号がノイズピーク値以下を示す場
合には、ノックレベル信号がノイズであることを判定
し、ノックレベル信号がノイズピーク値を越え且つバッ
クグランドレベル以下を示す場合には、前回の判定結果
を今回の判定結果に用いるものである。

【００６５】また、この発明の請求項１２に係る内燃機
関のノック制御装置は、請求項１１において、ノック判
定手段は、ノックレベル信号がノイズピーク値を越え且
つバックグランドレベル以下を示す状態が所定期間にわ
たって継続した場合には、ノックレベル信号がノイズで
あることを判定するものである。

【００６６】また、この発明の請求項１３に係る内燃機
関のノック制御装置は、請求項１において、バックグラ
ンドレベル算出手段は、ノイズピーク値を平均化処理し
てノイズピーク平均値を算出するピーク値平均化手段を
含み、ノイズピーク平均値に基づいてバックグランドレ
ベルを算出し、ピーク値平均化手段は、ヒステリシス化
手段を含み、ノイズピーク平均値を、ヒステリシス化さ
れた値として算出するものである。

【００６７】また、この発明の請求項１４に係る内燃機
関のノック制御装置は、請求項１３において、ヒステリ
シス化手段は、ノイズピーク平均値が上昇傾向にあると
きには所定補正値を加算し、ノイズピーク平均値が下降
傾向にあるときには、２レベル分だけ下位の値に下降し
た時点で１レベル分だけ減少させることにより、ノイズ
ピーク平均値をヒステリシス化した値として算出するも
のである。

【００６８】また、この発明の請求項１５に係る内燃機
関のノック制御装置は、請求項１において、バックグラ
ンドレベル算出手段は、内燃機関の回転数および負荷の
急変に対応した補正係数を格納するマップデータを含
み、内燃機関の回転数または負荷が急変した場合に、マ
ップデータに基づき、所定期間にわたってバックグラン
ドレベルを可変設定するものである。

【００６９】また、この発明の請求項１６に係る内燃機
関のノック制御装置は、請求項１において、制御量演算
手段は、ノックレベル信号とバックグランドレベルとの
比率または偏差を示す比較値に基づいて内燃機関の制御
量を演算するものである。

【００７０】また、この発明の請求項１７に係る内燃機
関のノック制御装置は、請求項１６において、制御量演
算手段は、ノックレベル信号とバックグランドレベルと
の比率が所定値以上の場合には、比率を用いて制御量を
演算し、比率が所定値よりも小さい場合には、ノックレ
ベル信号とバックグランドレベルとのレベル偏差を用い
て制御量を演算するものである。

【００７１】また、この発明の請求項１８に係る内燃機
関のノック制御装置は、請求項１において、制御量演算
手段は、ノックレベル信号を平均化処理してノックレベ
ル平均値を算出する平均化手段と、ノックレベル平均値
を所定レベルと比較する比較手段と、ノックレベル信号
とノックレベル平均値とのレベル偏差を算出する減算手
段とを含み、ノックレベル平均値が所定レベル以下を示
す場合には、ノックレベル信号の絶対値に基づいて内燃
機関の制御量を演算し、ノックレベル平均値が所定レベ
ルを越えた場合には、レベル偏差に基づいて内燃機関の
制御量を演算するものである。

【００７２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図について説明する。図１はこの発明の
実施の形態１を概略的に示すブロック図であり、前述
（図１２参照）と同様のものについては、前述と同一符
号を付して詳述を省略する。

【００７３】図１において、ノック検出手段は、前述の
フィルタ手段１１〜比較手段１５に加えて、ＥＣＵ５Ａ
内の最大ノイズレベル予測手段２０、下限値算出手段２
４、ピークホールド手段２５、ピーク値平均化手段２６
およびオフセット算出手段２７を備えている。

【００７４】最大ノイズレベル予測手段２０、下限値算
出手段２４、ピークホールド手段２５、ピーク値平均化
手段２６およびオフセット算出手段２７は、オフセット
手段１４Ａとともに、バックグランドレベル算出手段を
構成している。下限値算出手段２４は、ピークホールド
手段２５に含まれていてもよい。

【００７５】最大ノイズレベル予測手段２０は、パルス
数Ｎのバラツキ（後述する第１の状態値）に基づいて最
大ノイズレベルＭＮを予測演算するために、データシフ
ト手段２１、第１の演算手段２２および第２の演算手段
２３を備えている。

【００７６】データシフト手段２１は、エンジンの所定
点火サイクル（所定期間）にわたって得られる所定デー
タ数のパルス数Ｎを格納する。また、データシフト手段
２１は、バックグランドレベルＢＧＬＡを越えたパルス
数Ｎをノイズピーク値ＰＡまたはノイズピーク平均値Ａ
ＶＥＮ（後述する）以下の値に置換して格納する置換演
算手段を含み、過大なパルス数Ｎのデータ格納を禁止す
る。

【００７７】第１の演算手段２２は、平均化手段１３か
らのノックレベル平均値ＡＶＥと、データシフト手段２
１内のパルス数Ｎ（複数のデータ）とを用いて、パルス
数Ｎのデータバラツキに対応した第１の状態値ＤＥを演
算する。

【００７８】また、第２の演算手段２３は、ノックレベ
ル平均値ＡＶＥと、データシフト手段２１内のパルス数
Ｎと、第１の状態値ＤＥとを用いて、最大ノイズレベル
ＭＮを予測演算する。

【００７９】下限値算出手段２４は、最大ノイズレベル
ＭＮを平均化処理して最大ノイズレベル平均値からなる
下限値ＡＶＥＡを算出する。なお、下限値算出手段２４
は、ヒステリシス整数化手段を含み、下限値ＡＶＥＡを
ヒステリシス整数化した値として生成する。

【００８０】ここでは、ノックレベル信号がパルス数Ｎ
（整数値）であるため、ヒステリシス化手段としてヒス
テリシス整数化手段が用いられている。

【００８１】ピークホールド手段２５は、下限値ＡＶＥ
Ａ以上の最大ノイズレベルＭＮに基づいてノイズピーク
値ＰＡを求める。すなわち、ピークホールド手段２５
は、下限値ＡＶＥＡ以上を示す最大ノイズレベルＭＮを
ノイズピーク値ＰＡとして出力する。

【００８２】また、ピークホールド手段２５は、最大ノ
イズレベルＭＮが下限値ＡＶＥＡを越えた場合には、そ
の最大ノイズレベルＭＮを今回のノイズピーク値ＰＡと
して更新設定する。

【００８３】また、ピークホールド手段２５は、最大ノ
イズレベルＭＮが下限値ＡＶＥＡ以下を示す状態が継続
する場合には、エンジンの所定点火サイクルにわたって
ノイズピーク値ＰＡを保持する。

【００８４】また、ピークホールド手段２５は、最大ノ
イズレベルＭＮが下限値ＡＶＥＡ以下を示す状態が所定
点火サイクル以上にわたって継続した場合には、ノイズ
ピーク値ＰＡを一定値だけ減算した値に更新設定する。

【００８５】これにより、ピークホールド手段２５は、
ノイズピーク値ＰＡが長期間にわたって必要以上に保持
され過ぎることを防止する。また、ピークホールド手段
２５は、ノイズピーク値ＰＡの最小値を下限値ＡＶＥＡ
に設定しており、ノイズピーク値ＰＡが減算され過ぎる
ことも防止する。

【００８６】なお、ここでは、最大ノイズレベル平均値
をノイズピーク値ＰＡの下限値ＡＶＥＡとして用いた
が、平均化手段１３からのノックレベル平均値ＡＶＥを
用いてもよく、これにより、下限値の設定処理を簡略化
することができる。

【００８７】ピーク値平均化手段２６は、ノイズピーク
値ＰＡを平均化処理してノイズピーク平均値ＡＶＥＮを
算出する。また、ピーク値平均化手段２６は、ヒステリ
シス整数化手段を含み、ノイズピーク平均値ＡＶＥＮを
ヒステリシス整数化した値として生成する。

【００８８】オフセット算出手段２７は、第１の状態値
ＤＥを参照し、第１の状態値ＤＥの増大に応じて増大す
るようにオフセット値ＯＦＳＡを算出する。オフセット
手段１４Ａは、ノイズピーク平均値ＡＶＥＮと、オフセ
ット値ＯＦＳＡとを加算して、最終的なバックグランド
レベルＢＧＬＡを算出する。

【００８９】また、オフセット手段１４Ａは、各種セン
サ４の検出情報に含まれるエンジン回転数および負荷パ
ラメータ（たとえば、スロットル開度または吸気圧な
ど）を把握し、エンジン回転数および負荷の急変に応じ
てバックグランドレベルＢＧＬＡを可変設定する。

【００９０】すなわち、オフセット手段１４Ａは、エン
ジン回転数および負荷の急変に対応した補正係数を格納
する２次元マップデータを含み、エンジン回転数または
負荷の急変時に、マップデータに基づいてバックグラン
ドレベルＢＧＬＡを可変設定する。

【００９１】たとえば、エンジン回転数の急上昇または
負荷の急減少が検出された場合には、追従演算処理が困
難なノイズレベルの急上昇に対応するため、バックグラ
ンドレベルＢＧＬＡに「１」以上の補正係数を乗算する
ことにより、エンジンの所定点火サイクル（所定期間）
にわたって、バックグランドレベルＢＧＬＡを増大側に
補正する。

【００９２】以下、比較手段１５は、バックグランドレ
ベルＢＧＬＡとパルス数Ｎとを比較してノック発生の有
無を判定し、点火制御手段７は、比較手段１５の比較結
果および運転状態に基づいて点火信号Ｐを生成する。

【００９３】なお、オフセット手段１４Ａは、ノイズピ
ーク平均値ＡＶＥＮを用いてバックグランドレベルＢＧ
ＬＡを算出しているが、ノイズピーク値ＰＡを用いて算
出してもよい。

【００９４】また、ノイズピーク平均値ＡＶＥＮにオフ
セット値ＯＦＳＡを加算してバックグランドレベルＢＧ
ＬＡを算出しているが、ノイズピーク平均値ＡＶＥＮま
たはノイズピーク値ＰＡをそのままバックグランドレベ
ルＢＧＬＡに用いてもよい。

【００９５】次に、図２のフローチャートおよび図３〜
図７の説明図を参照しながら、図１に示したこの発明の
実施の形態１の動作について説明する。図３〜図７は、
パルス数Ｎ（ノックレベル信号）、最大ノイズレベルＭ
Ｎ、ノイズピーク値ＰＡ、ノイズピーク平均値ＡＶＥ
Ｎ、バックグランドレベルＢＧＬＡの時間変化を、それ
ぞれ示している。

【００９６】図２において、前述（図１４参照）と同様
のステップＳ１〜Ｓ８については、同一符号を付して詳
述を省略する。なお、ステップＳ３Ａ、Ｓ７Ａは、それ
ぞれ、前述のステップＳ３、Ｓ７に対応している。

【００９７】まず、ＥＣＵ５Ａ内のノック検出手段は、
エンジン回転数および負荷パラメータ（スロットル開度
など）を含む運転情報とともに、イオン電流検出信号Ｅ
ｉを取得し（ステップＳ１）、ノック検出手段内のカウ
ンタ手段１２は、パルス数Ｎをカウントする（ステップ
Ｓ２）。

【００９８】続いて、最大ノイズレベル予測手段２０内
のデータシフト手段２１は、パルス数Ｎの取得データ数
が所定数αに達したか否かを判定する（ステップＳ１
０）。所定数αは、下限値ＡＶＥＡおよび第１の状態値
ＤＥなどの演算処理に要する必要最小限のデータ数に設
定されている。

【００９９】ステップＳ１０において、データ数が所定
数α以上（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、前述と
同様に、ノック判定処理（ステップＳ３Ａ）およびノッ
ク制御処理（ステップＳ４、Ｓ５）を実行する。

【０１００】このとき、ステップＳ３Ａにおいて、Ｎ＞
ＢＧＬＡ（すなわち、ＹＥＳ）と判定され、ノック抑制
用の遅角制御処理（ステップＳ４）が実行された場合に
は、今回データ（パルス数Ｎ）をノイズピーク値ＰＡ
（または、ノイズピーク平均値ＡＶＥＮ）に置換し、今
回データをノイズピーク値ＰＡ以下の値に設定する（ス
テップＳ１１）。

【０１０１】これにより、過大レベルのパルス数Ｎがデ
ータシフト手段２１に格納されることはなく、過大レベ
ルのパルス数Ｎが次回の最大ノイズレベルＭＮの予測演
算に用いられることはない。したがって、最大ノイズレ
ベルＭＮの信頼性が損なわれることはない。

【０１０２】続いて、データシフトを実行して、データ
シフト手段２１内のデータを所定数αの最新データに更
新する（ステップＳ１２）。すなわち、前回までのデー
タのうち最も古いデータを排除して、今回データを追加
格納する。

【０１０３】一方、ステップＳ１０において、データ数
が所定数α未満（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、ノ
ック判定および制御処理（ステップＳ３Ａ〜Ｓ５）を実
行せずに、直ちにステップＳ１２に進む。

【０１０４】以下、平均化手段１３は、パルス数Ｎから
ノックレベル平均値ＡＶＥを算出する（ステップＳ
６）。また、最大ノイズレベル予測手段２０内の第１の
演算手段２２は、データシフト手段２１内に格納された
データを用いて、たとえば以下の（４）式から、第１の
状態値ＤＥを算出する（ステップＳ１３）。

【０１０５】ＤＥ＝ｋ１×ＭＡＸ＋ｋ２×ＭＩＮ・・・（４）

【０１０６】ただし、（４）式において、ＭＡＸ、ＭＩ
Ｎは所定点火サイクル内に取得された所定数αのパルス
数Ｎのうちの最大値、最小値であり、ｋ１、ｋ２は乗算
補正用の所定係数である。

【０１０７】（４）式から算出される第１の状態値ＤＥ
は、パルス数Ｎ（図３参照）のデータ値のバラツキに対
応した標本標準偏差の値を近似した値である。標本標準
偏差の近似値は、平均化手段１３からのノックレベル平
均値ＡＶＥを用いて、以下の（５）式から算出すること
もできる。

【０１０８】ＤＥ＝ｋ３×ＭＡＸ＋ｋ４×ＡＶＥ・・・（５）

【０１０９】ただし、（５）式において、ｋ３、ｋ４
は、乗算補正用の所定係数である。このように、（４）
式または（５）式を用いて、標本標準偏差を近似演算す
ることにより、最大ノイズレベル予測手段２０内の演算
処理負荷を軽減することができる。

【０１１０】特に、（４）式のように、パルス数Ｎの最
大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮを用いて標本標準偏差を
近似演算した場合には、演算処理負荷が軽減されるのみ
ならず、演算精度を大きく損なうこともない。

【０１１１】次に、最大ノイズレベル予測手段２０内の
第２の演算手段２３は、第１の状態値ＤＥと、ノックレ
ベル平均値ＡＶＥとを用いて、以下の（６）式から、最
大ノイズレベルＭＮ（図４参照）を予測演算する（ステ
ップＳ１４）。

【０１１２】ＭＮ＝ｋ５×ＤＥ＋ｋ６×ＡＶＥ・・・（６）

【０１１３】ただし、（６）式において、ｋ５、ｋ６
は、乗算補正用の所定係数であり、ｋ６×ＡＶＥは、パ
ルス数Ｎのレベルに対応した第２の状態値に相当してい
る。

【０１１４】（６）式のように、パルス数Ｎのデータバ
ラツキおよびレベルに対応した第１、第２の状態値（Ｄ
Ｅ、ＡＶＥ）を用いることにより、信頼性の高い最大ノ
イズレベルＭＮを算出することができる。

【０１１５】なお、（６）式においては、第２の状態値
としてノックレベル平均値ＡＶＥを用いたが、所定点火
サイクル内のパルス数Ｎの最大値ＭＡＸを用いてもよ
い。この場合、最大ノイズレベルＭＮは、以下の（７）
式から予測演算される。

【０１１６】ＭＮ＝ｋ７×ＤＥ＋ｋ８×ＭＡＸ・・・（７）

【０１１７】ただし、（７）式において、ｋ７、ｋ８
は、乗算補正用の所定係数であり、ｋ８×ＭＡＸは第２
の状態値に相当している。

【０１１８】次に、下限値算出手段２４は、周知の平均
化処理演算により、最大ノイズレベルＭＮの変動成分を
抑制した下限値ＡＶＥＭ（図５内の破線参照）を算出
し、さらに下限値ＡＶＥＭをヒステリシス整数化して、
最終的な下限値ＡＶＥＡ（図５内の一点鎖線参照）を算
出する（ステップＳ１５）。

【０１１９】すなわち、下限値算出手段２４は、まず、
反映率を抑制した最大ノイズレベルＭＮを前回までの下
限値ＡＶＥＭ（ｎ−１）に加算し、以下の（８）式のよ
うに、今回の下限値ＡＶＥＭを更新する。

【０１２０】ＡＶＥＭ＝Ｋｆ×ＡＶＥＭ（ｎ−１）＋（１−Ｋｆ）×ＭＮ・・・（８）

【０１２１】ただし、（８）式において、Ｋｆは変動抑
制用のフィルタ係数であり、周知のように、０＜Ｋｆ＜
１の範囲内に設定される。（８）式により平均化処理さ
れた下限値ＡＶＥＭは、ヒステリシス整数化により、さ
らに変動抑制されて安定化され、最終的な下限値ＡＶＥ
Ａとして出力される。

【０１２２】次に、ピークホールド手段２５は、下限値
ＡＶＥＡと最大ノイズレベルＭＮとを比較し、最大ノイ
ズレベルＭＮが、ＭＮ＞ＡＶＥＡを満たす場合には、最
大ノイズレベルＭＮをノイズピーク値ＰＡ（図５参照）
として更新して出力する（ステップＳ１６）。

【０１２３】また、ピークホールド手段２５は、最大ノ
イズレベルＭＮが下限値ＡＶＥＡ以下の場合には、ノイ
ズピーク値ＰＡを所定点火サイクルにわたって保持し続
ける。

【０１２４】しかし、ピークホールド手段２５は、ＭＮ
≦ＡＶＥＡの状態が所定点火サイクル以上継続した場合
には、ノイズピーク値ＰＡを一定値減少させて過剰保持
を防止するとともに、ノイズピーク値ＰＡを下限値ＡＶ
ＥＡ以上に確保して過剰減少を防止する。

【０１２５】また、ピーク値平均化手段２６は、ノイズ
ピーク値ＰＡを平均化処理してノイズピーク平均値ＡＶ
ＥＰ（図６内の一点鎖線参照）を算出するとともに、こ
れをヒステリシス整数化して、最終的なノイズピーク平
均値ＡＶＥＮとして出力する（ステップＳ１７）。

【０１２６】このように、パルス数Ｎのデータバラツキ
状態およびレベル状態を反映した最大ノイズレベルＭＮ
の基づいて、安定性および信頼性の高いノイズピーク平
均値ＡＶＥＮが得られる。

【０１２７】一方、オフセット算出手段２７は、ノイズ
レベル変動を示す第１の状態値ＤＥに応じて、オフセッ
ト値ＯＦＳＡを算出する（ステップＳ１８）。また、オ
フセット手段１４Ａは、ノイズピーク平均値ＡＶＥＮと
オフセット値ＯＦＳＡとを加算して、以下の（９）式に
より、バックグランドレベルＢＧＬＡ（図７参照）を算
出する（ステップＳ７Ａ）。

【０１２８】ＢＧＬＡ＝ＡＶＥＮ＋ＯＦＳＡ・・・（９）

【０１２９】（９）式において、最大ノイズレベルＭＮ
に基づいて算出されたノイズピーク平均値ＡＶＥＮは、
バックグランドレベルＢＧＬＡとほぼ等しい値となる。
したがって、オフセット値ＯＦＳＡは、図７に示すよう
に、わずかな補正値で済み、第１の状態値ＤＥが増大し
た場合に加算されるのみである。

【０１３０】オフセット値ＯＦＳＡは、第１の状態値Ｄ
Ｅが増大した場合のみにおいて、バックグランドレベル
ＢＧＬＡを増大補正する。これにより、ノイズレベルの
パルス数Ｐｎをノック発生と誤判定することを防止する
ことができる。

【０１３１】最後に、（９）式から算出されたバックグ
ランドレベルＢＧＬＡを、次回のステップＳ３Ａで用い
られるノック判定値として格納し（ステップＳ８）、図
２の処理ルーチンを終了する。

【０１３２】次に、図８の説明図を参照しながら、下限
値算出手段２４およびピーク値平均化手段２６内のヒス
テリシス整数化手段の処理動作について説明する。

【０１３３】図８において、ヒステリシス整数化される
対象値Ｈ１の時間変化は、一点鎖線により示されてお
り、ヒステリシス整数化された整数値Ｈ２の時間変化
は、実線により示されている。ここでは、整数値Ｈ２が
「７．０」または「８．０」に変化した場合を示してい
る。

【０１３４】まず、図８内の初期において対象値Ｈ１が
上昇傾向にある場合、ヒステリシス整数化手段は、対象
値Ｈ１に所定補正値「０．５」を加算した後、小数点第
１位の値を四捨五入して整数化する。

【０１３５】したがって、時刻ｔ１において、対象値Ｈ
１が「７．０」に達すると、整数値Ｈ２は、「７．０」
から「８．０」に上昇する。以下、対象値Ｈ１が７．０
〜８．０の範囲内を示す期間ｔ１〜ｔ３において、整数
値Ｈ２は「８．０」に保持される。

【０１３６】一方、時刻ｔ２において、対象値Ｈ１が下
降傾向に転じた場合、ヒステリシス整数化手段は、対象
値Ｈ１に「１」を加算して小数点第１位を四捨五入した
値が整数値Ｈ２（＝８．０）よりも小さくなった時点
で、整数値Ｈ２を「７．０」に下降させる。

【０１３７】すなわち、図８のように、対象値Ｈ１が
「７．０」以下に下降した時刻ｔ３ではなく、対象値Ｈ
１が「６．５」以下に下降した時刻ｔ４において、整数
値Ｈ２は「７．０」となる。したがって、対象値Ｈ１が
５．５＜Ｈ１＜６．５の範囲内にあれば、整数値Ｈ２は
「７．０」となる。

【０１３８】この結果、対象値Ｈ１の整数値Ｈ２は、対
象値Ｈ１が上昇傾向にある場合には、所定補正値「０．
５」の加算により増加傾向が促進され、対象値Ｈ１が下
降傾向にある場合には、対象値Ｈ１の四捨五入値が最新
値「８．０」よりも２レベル下位の値「６．０」に達し
た時点で１レベル下位の値「７．０」に設定されること
により、減少傾向が抑制される。

【０１３９】次に、図９および図１０の説明図を参照し
ながら、この発明の実施の形態１によるノック検出動作
について説明する。図９および図１０は前述の図１６お
よび図１７に対応しており、前述と同様のものについて
は同一符号を付して詳述を省略する。

【０１４０】この場合、バックグランドレベルＢＧＬＡ
は、パルス数Ｎのデータバラツキを考慮したノイズピー
ク平均値ＡＶＥＮから算出されるので、パルス数Ｎのノ
イズレベルを常に正確に反映している。

【０１４１】したがって、図９のようにノイズレベルが
全体に高い場合であっても、図１０のようにノイズレベ
ルが全体に低い場合であっても、ノイズおよびノック発
生状態を正確に判定することができる。

【０１４２】たとえば、図９においては、ノイズピーク
平均値ＡＶＥＮに基づいて、比較的高いバックグランド
レベルＢＧＬＡが設定され、特に、ノック発生領域にお
いては、ノック非発生領域よりも高いバックグランドレ
ベルＢＧＬＡが設定される。

【０１４３】したがって、ノック非発生領域において、
ノイズレベルのパルス数Ｐｎをノック発生と誤判定する
ことはなく、また、ノック発生領域において、ノック発
生レベルのパルス数Ｐｋをノイズと誤判定することもな
い。

【０１４４】一方、図１０においては、ノイズピーク平
均値ＡＶＥＮに基づいて、比較的低いバックグランドレ
ベルＢＧＬＡが設定される。

【０１４５】また、この場合、パルス数Ｎのデータバラ
ツキが小さく、オフセット値ＯＦＳＡが「０」であるこ
とから、バックグランドレベルＢＧＬＡは、ノイズピー
ク平均値ＡＶＥＮ（ノック判定レベルの最小値）と一致
するように、ほぼ安定に固定されている。

【０１４６】したがって、ノック発生領域における低レ
ベルのパルス数Ｎに対しても、確実にノック発生を判定
することができ、ノック発生レベルのパルス数Ｐｋをノ
イズと誤判定することもない。

【０１４７】このように、バックグランドレベルＢＧＬ
Ａが適正化されることにより、ノック発生レベルに相当
するパルス数Ｐｋが検出された場合には、Ｎ＞ＢＧＬＡ
によりノック判定が正常に行われ、また、ノイズレベル
に相当するパルス数Ｐｎが検出された場合には、Ｎ≦Ｂ
ＧＬＡによりノイズ判定が正常に行われる。

【０１４８】したがって、パルス数Ｎのデータバラツキ
状態が変動しても、適正なノック判定に基づいてノック
検出の信頼性を維持することができ、ノック発生時の点
火時期の遅角制御状態を向上させることができる。

【０１４９】また、過渡状態において、エンジン回転数
または負荷が急変した場合には、急変に対応した補正係
数のマップデータを参照することにより、バックグラン
ドレベルＢＧＬＡを瞬時に最適化することができる。

【０１５０】エンジン回転数および負荷に対する補正係
数の二次元マップデータは、たとえば各運転状態に対応
した指数値マトリクスからなり、運転状態の急変時のみ
において参照される。各指数値は、エンジン回転数が高
いほど大きく、且つ、負荷が低いほど大きい値となるよ
うに設定されている。

【０１５１】運転状態の急変時においては、直前の運転
状態での指数値Ｌ（ｎ−１）と現在の運転状態での指数
値Ｌとが参照され、以下の（１０）式のように、バック
グランドレベルＢＧＬＡが補正される。

【０１５２】ＢＧＬＡ＝｛Ｌ／Ｌ（ｎ−１）｝×ＢＧＬＡ（ｎ−１）・・・（１０）

【０１５３】ただし、（１０）において、ＢＧＬＡ（ｎ
−１）は前回のバックグランドレベルである。

【０１５４】たとえば、エンジン回転数の急上昇が検出
された場合には、上昇度合に応じて増大設定される補正
係数が、前回のバックグランドレベルＢＧＬＡ（ｎ−
１）に乗算されて、今回のバックグランドレベルＢＧＬ
Ａが増大補正される。

【０１５５】なお、運転状態の急変時において、同様に
マップデータ内の指数値を参照し、バックグランドレベ
ル算出手段内での平均化処理用のフィルタ係数Ｋｆを増
大補正して、バックグランドレベルＢＧＬＡの追従性を
向上させてもよい。

【０１５６】また、ここでは、所定期間をエンジンの点
火サイクル数により設定したが、エンジン回転数に応じ
た時間をマップ値として設定してもよい。

【０１５７】さらに、ノックレベル信号として、ノック
信号Ｋｉのパルス数Ｎを用いたが、周知のように、ノッ
ク信号Ｋｉのピーク値または積分値など任意のパラメー
タが用いられ得ることは言うまでもない。

【０１５８】実施の形態２．なお、上記実施の形態１で
は、パルス数ＮとバックグランドレベルＢＧＬＡとの比
較結果により、単純にノイズ状態またはノック発生を判
定したが、ノイズピーク平均値ＡＶＥＮ（または、ノイ
ズピーク値ＰＡ）を用いて中間判定領域を設定してもよ
い。

【０１５９】この場合、比較手段１５は、パルス数Ｎが
ノイズピーク平均値ＡＶＥＮ（ノイズピーク値ＰＡ）以
下を示す場合にはノイズであることを判定し、パルス数
Ｎがノイズピーク平均値ＡＶＥＮを越え且つバックグラ
ンドレベルＢＧＬＡ以下を示す場合には、前回の判定結
果を今回の判定結果に用いる。

【０１６０】すなわち、前回の判定結果が「ノック発
生」であった場合には、今回のパルス数Ｎの検出データ
がバックグランドレベルＢＧＬＡ（＝ＡＶＥＮ＋ＯＦＳ
Ａ）以下であっても、ノイズピーク平均値ＡＶＥＮを越
えていれば、安全側の制御を実行するために、「ノック
発生」と判定する。

【０１６１】また、比較手段１５は、パルス数Ｎがノイ
ズピーク平均値ＡＶＥＮを越え且つバックグランドレベ
ルＢＧＬＡ以下を示す状態が所定点火サイクル（所定期
間）にわたって継続した場合には、前回の判定結果によ
らず、パルス数Ｎがノイズレベルであることを判定す
る。

【０１６２】以下、図１１を参照しながら、ノイズピー
ク平均値ＡＶＥＮ（または、ノイズピーク値ＰＡ）を用
いて中間判定領域を設定したこの発明の実施の形態２の
動作について説明する。

【０１６３】図１１はこの発明の実施の形態２による比
較手段１５および点火制御手段７の処理動作を示すフロ
ーチャートであり、各ステップＳ３Ａ、Ｓ４およびＳ５
は、前述（図２参照）と同様の処理動作である。

【０１６４】この場合、比較手段１５は、所定期間の経
過を計測するためのタイマカウンタＣＮを備えており、
あらかじめ、タイマカウンタＣＮは、ＣＮ＝０に初期設
定され、また、所定期間に相当する所定カウンタ値ＣＮ
ｒが格納されているものとする。

【０１６５】まず、ステップＳ３Ａにおいて、Ｎ＞ＢＧ
ＬＡ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、パルス数Ｎ
は確実にノックレベルであるので、前述の遅角制御量の
計算処理（ステップＳ４）に進む。

【０１６６】一方、ステップＳ３Ａにおいて、Ｎ≦ＢＧ
ＬＡ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、パル
ス数Ｎがノイズピーク平均値ＡＶＥＮ以上（中間判定領
域内にある）か否かを判定する（ステップＳ２０）。

【０１６７】ステップＳ２０において、Ｎ＜ＡＶＥＮ
（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、パルス数Ｎは確実
にノイズレベルなので、前述の進角制御量の計算処理
（ステップＳ５）に進む。

【０１６８】一方、ステップＳ２０において、Ｎ≧ＡＶ
ＥＮ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、続いて、タ
イマカウンタＣＮが所定カウンタ値ＣＮｒに達した（所
定期間が経過した）か否かを判定する（ステップＳ２
１）。

【０１６９】ステップＳ２１において、ＣＮ＝ＣＮｒ
（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、中間判定領域内
のパルス数Ｎが所定期間にわたって検出され続けている
ので、前回の判定結果と無関係に、今回のパルス数Ｎを
ノイズレベルと見なす。したがって、タイマカウンタＣ
Ｎを０クリアして（ステップＳ２２）、ステップＳ５に
進む。

【０１７０】一方、ステップＳ２１において、ＣＮ＜Ｃ
Ｎｒ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、中間判定領域
内のパルス数Ｎが検出されてから所定期間が経過してい
ないので、タイマカウンタＣＮをインクリメントし（ス
テップＳ２３）、続いて、前回の判定結果がノックであ
ったか否かを判定する（ステップＳ２４）。

【０１７１】ステップＳ２４において、前回の判定結果
がノックでない（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、前
回の判定結果と同様にパルス数Ｎがノイズレベルと見な
されて、ステップＳ５に進む。

【０１７２】一方、ステップＳ２４において、前回の判
定結果がノック（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、
前回の判定結果と同様にノック発生と判定され、ステッ
プＳ４に進む。

【０１７３】このように、ノックレベルのパルス数Ｎが
中間判定領域内に移行した場合に、前回の判定結果（ノ
ック発生）を今回の判定結果とすることにより、パルス
数Ｎのデータレベルが急減した場合であってもノック判
定することができ、データバラツキが大きくても信頼性
の高い判定結果を得ることができる。

【０１７４】また、中間判定領域内のパルス数Ｎが所定
期間にわたって検出され続けた場合には、パルス数Ｎの
変動（急減）に対してバックグランドレベルＢＧＬＡが
十分に追従できたものと見なし、前回の判定結果にかか
わらず、バックグランドレベルＢＧＬＡ以下の判定結果
を優先して、ノイズレベルと判定する。

【０１７５】これにより、パルス数Ｎが変動後に安定し
た場合においては、通常のバックグランドレベルＢＧＬ
Ａに基づいて、信頼性の高い判定結果を得ることができ
る。

【０１７６】実施の形態３．なお、上記実施の形態１で
は、ノック発生時の制御量の演算処理について特に言及
しなかったが、たとえば点火信号Ｐによる点火時期遅角
量を、パルス数ＮとバックグランドレベルＢＧＬＡとの
比率または偏差を示す比較値に基づいて演算してもよ
い。

【０１７７】このように、ノック発生の大きさに対応し
た比較値を用いて制御量を補正することにより、ノック
発生時において、所定量ずつ段階的に点火時期を遅角補
正するのではなく、パルス数Ｎの大きさに応じて、速や
かに点火時期を最適化することができる。

【０１７８】特に、パルス数Ｎのデータバラツキおよび
レベル変動に速やかに追従してバックグランドレベルＢ
ＧＬＡを算出できるこの発明においては、点火時期を速
やかに最適化することにより多大な効果が得られる。

【０１７９】制御量Ｘは、基本的に、パルス数Ｎとバッ
クグランドレベルＢＧＬＡとの比率から演算され、乗算
補正用の所定係数ｋ９（＞１）を用いて、以下の（１
１）式により求められる。

【０１８０】Ｘ＝（Ｎ／ＢＧＬＡ）×ｋ９・・・（１１）

【０１８１】しかし、比率（＝Ｎ／ＢＧＬＡ）が所定値
よりも小さく、ほぼ「１」に等しい場合には、所定係数
ｋ９を乗算しても十分な制御量Ｘが得られないので、制
御量演算用の比較値として、パルス数Ｎとバックグラン
ドレベルＢＧＬＡとの偏差が用いられる。

【０１８２】この場合、制御量Ｘは、乗算補正用の所定
係数ｋ１０（＞１）を用いて、以下の（１２）式により
求められる。

【０１８３】Ｘ＝（Ｎ−ＢＧＬＡ）×ｋ１０・・・（１２）

【０１８４】このように、偏差（＝Ｎ−ＢＧＬＡ）に所
定係数ｋ１０を乗算することにより、偏差の絶対値が小
さい場合でも、十分な大きさの制御量Ｘを算出すること
ができる。

【０１８５】実施の形態４．なお、上記実施の形態３で
は、パルス数ＮとバックグランドレベルＢＧＬＡとの比
較値を用いて制御量Ｘを算出したが、ノック発生が判定
されたときのパルス数Ｎの絶対値、または、パルス数Ｎ
とノックレベル平均値ＡＶＥとのレベル偏差を用いても
よい。

【０１８６】この場合、点火制御手段７（図１参照）
は、平均化手段１３からのノックレベル平均値ＡＶＥを
所定レベルと比較する比較手段と、パルス数Ｎとノック
レベル平均値ＡＶＥとのレベル偏差（＝Ｎ−ＡＶＥ）を
算出する減算手段とを含む。

【０１８７】これにより、点火制御手段７は、ノックレ
ベル平均値ＡＶＥが所定レベル以下を示す場合には、パ
ルス数Ｎの絶対値に基づいて制御量Ｘを演算し、ノック
レベル平均値ＡＶＥが所定レベルを越えた場合には、レ
ベル偏差に基づいて制御量Ｘを演算する。

【０１８８】すなわち、点火制御手段７は、パルス数Ｎ
中の定常ノイズレベルが低下した場合には、減算されな
い（十分に大きい）パルス数Ｎの絶対値を制御量Ｘと
し、パルス数Ｎ中の定常ノイズレベルが上昇した場合に
は、定常ノイズレベル上昇による不必要な制御量Ｘの増
加を抑制するため、パルス数Ｎからノックレベル平均値
ＡＶＥを減算した値を制御量Ｘとして算出する。

【０１８９】この結果、パルス数Ｎのレベル低下時にお
いても、ノック発生時のノック強度に対する制御量Ｘの
反映率をさらに向上させ、直ちに制御量Ｘを適正化する
ことができる。

【０１９０】

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１によ
れば、内燃機関の運転状態を検出する各種センサと、内
燃機関の燃焼時に点火プラグを介して流れるイオン電流
を検出するイオン電流検出手段と、イオン電流に基づい
て内燃機関のノック状態に対応したノックレベル信号を
算出するノックレベル算出手段と、ノックレベル信号に
基づいてバックグランドレベルを算出するバックグラン
ドレベル算出手段と、ノックレベル信号とバックグラン
ドレベルとを比較して内燃機関のノック状態を判定する
ノック判定手段と、内燃機関の運転状態とノック判定手
段の判定結果とに基づいて内燃機関の制御量を演算する
制御量演算手段とを備えた内燃機関のノック制御装置に
おいて、バックグランドレベル算出手段は、ノックレベ
ル信号のバラツキに基づいて最大ノイズレベルを予測演
算する最大ノイズレベル予測手段と、最大ノイズレベル
に基づいてノイズピーク値を求めるピークホールド手段
とを含み、ノイズピーク値に基づいてバックグランドレ
ベルを算出するようにしたので、ノックレベル信号の発
生状態によらず常にバックグランドレベルを最適値に維
持し、ノックレベル信号のノイズ誤検出などを防止して
信頼性を向上させた内燃機関のノック制御装置が得られ
る効果がある。

【０１９１】また、この発明の請求項２によれば、請求
項１において、ピークホールド手段は、最大ノイズレベ
ルの比較基準となる下限値を算出する下限値算出手段を
含み、最大ノイズレベルが下限値を越えた場合には、最
大ノイズレベルをノイズピーク値として更新設定し、最
大ノイズレベルが下限値以下を示す場合には、所定期間
にわたってノイズピーク値を保持し、最大ノイズレベル
が下限値以下を示す状態が所定期間以上継続した場合に
は、下限値に達するまでノイズピーク値を一定値だけ減
算して更新設定するようにしたので、ノックレベル信号
の変動状態を反映したノイズピーク値に基づいて、最大
ノイズレベルの予測演算の信頼性を向上させ、信頼性の
高いノック判定を確保した内燃機関のノック制御装置が
得られる効果がある。

【０１９２】また、この発明の請求項３によれば、請求
項２において、下限値算出手段は、ヒステリシス化手段
を含み、最大ノイズレベルを平均化処理して最大ノイズ
レベル平均値を算出するとともに、最大ノイズレベル平
均値をヒステリシス化した値を下限値として出力するよ
うにしたので、変動抑制された最大ノイズレベル平均値
に基づいて、信頼性の高いノック判定を確保した内燃機
関のノック制御装置が得られる効果がある。

【０１９３】また、この発明の請求項４によれば、請求
項１において、最大ノイズレベル予測手段は、最新の所
定数のノックレベル信号を格納するデータシフト手段
と、所定数のノックレベル信号を用いてノックレベル信
号のデータバラツキに対応した第１の状態値を算出する
第１の演算手段と、第１の状態値に基づいて最大ノイズ
レベルを予測演算する第２の演算手段とを含むので、ノ
ックレベル信号の発生状態によらず常にバックグランド
レベルを最適値に維持し、ノックレベル信号のノイズ誤
検出などを防止して信頼性を向上させた内燃機関のノッ
ク制御装置が得られる効果がある。

【０１９４】また、この発明の請求項５によれば、請求
項４において、データシフト手段は、バックグランドレ
ベルを越えたノックレベル信号をノイズピーク値以下の
値に置換して格納する置換演算手段を含み、過大なノッ
クレベル信号がデータシフトされるのを防止するように
したので、最大ノイズレベルの予測演算の信頼性を向上
させた内燃機関のノック制御装置が得られる効果があ
る。

【０１９５】また、この発明の請求項６によれば、請求
項４において、第１の演算手段は、第１の状態値とし
て、所定数のノックレベル信号の標本標準偏差を近似演
算するようにしたので、演算処理負荷を軽減させた内燃
機関のノック制御装置が得られる効果がある。

【０１９６】また、この発明の請求項７によれば、請求
項６において、第１の演算手段は、所定数のノックレベ
ル信号の最大値と最小値との加算値を用いて、標本標準
偏差を近似演算するようにしたので、演算処理負荷を軽
減させるとともに演算精度を確保した内燃機関のノック
制御装置が得られる効果がある。

【０１９７】また、この発明の請求項８によれば、請求
項４において、第２の演算手段は、ノックレベル信号の
レベルに対応した第２の状態値を算出し、第１の状態値
と第２の状態値との加算値を用いて、最大ノイズレベル
を予測演算するようにしたので、信頼性の高い最大ノイ
ズレベルを算出することができ、演算精度を確保した内
燃機関のノック制御装置が得られる効果がある。

【０１９８】また、この発明の請求項９によれば、請求
項８において、最大ノイズレベル予測手段は、ノックレ
ベル信号を平均化処理してノックレベル平均値を算出す
る平均化手段を含み、第２の演算手段は、ノックレベル
平均値を用いて第２の状態値を算出するようにしたの
で、信頼性の高い最大ノイズレベルを算出することがで
き、演算精度を確保した内燃機関のノック制御装置が得
られる効果がある。

【０１９９】また、この発明の請求項１０によれば、請
求項１において、バックグランドレベル算出手段は、ノ
ックレベル信号のバラツキに基づいてオフセット値を算
出するオフセット算出手段と、ノイズピーク値とオフセ
ット値とを加算してバックグランドレベルを算出するオ
フセット手段とを含み、オフセット算出手段は、第１の
状態値の増大に応じてオフセット値を増大設定するよう
にしたので、ノイズ信号をノック発生状態と誤判定する
ことを防止して、信頼性の高いノック判定を確保した内
燃機関のノック制御装置が得られる効果がある。

【０２００】また、この発明の請求項１１によれば、請
求項１０において、ノック判定手段は、ノックレベル信
号がバックグランドレベルを越えた場合には、内燃機関
がノック状態にあることを判定し、ノックレベル信号が
ノイズピーク値以下を示す場合には、ノックレベル信号
がノイズであることを判定し、ノックレベル信号がノイ
ズピーク値を越え且つバックグランドレベル以下を示す
場合には、前回の判定結果を今回の判定結果に用いるよ
うにしたので、ノックレベル信号の変動によらず、信頼
性の高いノック判定を確保した内燃機関のノック制御装
置が得られる効果がある。

【０２０１】また、この発明の請求項１２によれば、請
求項１１において、ノック判定手段は、ノックレベル信
号がノイズピーク値を越え且つバックグランドレベル以
下を示す状態が所定期間にわたって継続した場合には、
ノックレベル信号がノイズであることを判定するように
したので、ノックレベル信号の変動によらず、信頼性の
高いノック判定を確保した内燃機関のノック制御装置が
得られる効果がある。

【０２０２】また、この発明の請求項１３によれば、請
求項１において、バックグランドレベル算出手段は、ノ
イズピーク値を平均化処理してノイズピーク平均値を算
出するピーク値平均化手段を含み、ノイズピーク平均値
に基づいてバックグランドレベルを算出し、ピーク値平
均化手段は、ヒステリシス化手段を含み、ノイズピーク
平均値を、ヒステリシス化された値として算出するよう
にしたので、変動抑制されたノイズピーク平均値に基づ
いて、信頼性の高いノック判定を確保した内燃機関のノ
ック制御装置が得られる効果がある。

【０２０３】また、この発明の請求項１４によれば、請
求項１３において、ヒステリシス化手段は、ノイズピー
ク平均値が上昇傾向にあるときには所定補正値を加算
し、ノイズピーク平均値が下降傾向にあるときには、２
レベル分だけ下位の値に下降した時点で１レベル分だけ
減少させることにより、ノイズピーク平均値をヒステリ
シス化した値として算出するようにしたので、変動抑制
されたノイズピーク平均値に基づいて、信頼性の高いノ
ック判定を確保した内燃機関のノック制御装置が得られ
る効果がある。

【０２０４】また、この発明の請求項１５によれば、請
求項１において、バックグランドレベル算出手段は、内
燃機関の回転数および負荷の急変に対応した補正係数を
格納するマップデータを含み、内燃機関の回転数または
負荷が急変した場合に、マップデータに基づき、所定期
間にわたってバックグランドレベルを可変設定するよう
にしたので、運転状態が急変した場合においても信頼性
の高いノック判定を確保した内燃機関のノック制御装置
が得られる効果がある。

【０２０５】また、この発明の請求項１６によれば、請
求項１において、制御量演算手段は、ノックレベル信号
とバックグランドレベルとの比率または偏差を示す比較
値に基づいて内燃機関の制御量を演算するようにしたの
で、高い信頼性を確保した内燃機関のノック制御装置が
得られる効果がある。

【０２０６】また、この発明の請求項１７によれば、請
求項１６において、制御量演算手段は、ノックレベル信
号とバックグランドレベルとの比率が所定値以上の場合
には、比率を用いて制御量を演算し、比率が所定値より
も小さい場合には、ノックレベル信号とバックグランド
レベルとのレベル偏差を用いて制御量を演算するように
したので、ノックレベル信号の変動状態によらず高い信
頼性を確保した内燃機関のノック制御装置が得られる効
果がある。

【０２０７】また、この発明の請求項１８によれば、請
求項１において、制御量演算手段は、ノックレベル信号
を平均化処理してノックレベル平均値を算出する平均化
手段と、ノックレベル平均値を所定レベルと比較する比
較手段と、ノックレベル信号とノックレベル平均値との
レベル偏差を算出する減算手段とを含み、ノックレベル
平均値が所定レベル以下を示す場合には、ノックレベル
信号の絶対値に基づいて内燃機関の制御量を演算し、ノ
ックレベル平均値が所定レベルを越えた場合には、レベ
ル偏差に基づいて内燃機関の制御量を演算するようにし
たので、ノックレベル信号の変動状態によらず高い信頼
性を確保した内燃機関のノック制御装置が得られる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１を示すブロック図で
ある。

【図２】この発明の実施の形態１によるバックグラン
ドレベル算出動作を示すフローチャートである。

【図３】この発明の実施の形態１において検出される
パルス数Ｎの時間変化を示す説明図である。

【図４】この発明の実施の形態１により予測演算され
る最大ノイズレベルＭＮの時間変化を示す説明図であ
る。

【図５】この発明の実施の形態１により算出されるノ
イズピーク値ＰＡの時間変化を示す説明図である。

【図６】この発明の実施の形態１により算出されるノ
イズピーク平均値ＡＶＥＮの時間変化を示す説明図であ
る。

【図７】この発明の実施の形態１により算出されるバ
ックグランドレベルＢＧＬＡの時間変化を示す説明図で
ある。

【図８】この発明の実施の形態１によるヒステリシス
化（ヒステリシス整数化）の処理動作を示す説明図であ
る。

【図９】この発明の実施の形態１による高レベル信号
でのノック検出動作を示す説明図である。

【図１０】この発明の実施の形態１による低レベル信
号でのノック検出動作を示す説明図である。

【図１１】この発明の実施の形態２によるノック判定
手段および制御量演算手段の処理動作を示すフローチャ
ートである。

【図１２】従来の内燃機関のノック制御装置を示すブ
ロック図である。

【図１３】従来の内燃機関のノック制御装置の動作を
示す波形図である。

【図１４】従来の内燃機関のノック制御装置によるバ
ックグランドレベル算出動作を示すフローチャートであ
る。

【図１５】従来の内燃機関のノック制御装置によるノ
ック検出動作を示す説明図である。

【図１６】従来の内燃機関のノック制御装置による高
レベルでのノック検出動作を示す説明図である。

【図１７】従来の内燃機関のノック制御装置による低
レベルでのノック検出動作を示す説明図である。

【符号の説明】

１点火装置、２点火プラグ、３イオン電流検出回
路、４各種センサ、５ＡＥＣＵ、７点火制御手段
（制御量演算手段）、１１フィルタ手段、１２カウ
ンタ手段（ノックレベル算出手段）、１３平均化手
段、１４Ａオフセット手段（バックグランドレベル算
出手段）、１５比較手段（ノック判定手段）、２０
最大ノイズレベル予測手段、２１データシフト手段、
２２第１の演算手段、２３第２の演算手段、２４
下限値算出手段、２５ピークホールド手段、２６ピ
ーク値平均化手段、２７オフセット算出手段、ＡＶＥ
ノックレベル平均値、ＡＶＥＡ下限値（最大ノイズレ
ベル平均値）、ＡＶＥＮノイズピーク平均値、ＢＧＬＡ
バックグランドレベル、ＤＥ第１の状態値、Ｅｉ
イオン電流検出信号、ＭＮ最大ノイズレベル、Ｎパ
ルス数（ノックレベル信号）、ＯＦＳＡオフセット
値、ＰＡノイズピーク値、Ｓ３Ａノック発生を判定
するステップ、Ｓ６ノックレベル平均値を算出するス
テップ、Ｓ７Ａバックグランドレベルを算出するステ
ップ、Ｓ１０データ数を判定するステップ、Ｓ１１
データ置換処理するステップ、Ｓ１２データシフトす
るステップ、Ｓ１３第１の状態値を算出するステッ
プ、Ｓ１４最大ノイズレベルを算出するステップ、Ｓ
１５下限値を算出するステップ、Ｓ１６ノイズピー
ク値を算出するステップ、Ｓ１７ノイズレベル平均値
を算出するステップ、Ｓ１８オフセット値を算出する
ステップ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｐ 5/152 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｄ 5/153 17/00 Ｒ 17/12 Ｅ (72)発明者畑澤康善東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者小岩満東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内Ｆターム(参考） 3G019 CA00 CD06 DC06 GA14 LA05 3G022 BA01 DA02 EA02 EA10 FA02 FA06 GA05 GA07 GA08 GA13 3G084 BA17 DA04 DA25 DA27 DA38 EA01 EA04 EA07 EA11 EA13 EB08 EB22 EB24 EB25 FA10 FA11 FA18 FA25 FA33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の運転状態を検出する各種セン
サと、前記内燃機関の燃焼時に点火プラグを介して流れるイオ
ン電流を検出するイオン電流検出手段と、前記イオン電流に基づいて前記内燃機関のノック状態に
対応したノックレベル信号を算出するノックレベル算出
手段と、前記ノックレベル信号に基づいてバックグランドレベル
を算出するバックグランドレベル算出手段と、前記ノックレベル信号と前記バックグランドレベルとを
比較して前記内燃機関のノック状態を判定するノック判
定手段と、前記内燃機関の運転状態と前記ノック判定手段の判定結
果とに基づいて前記内燃機関の制御量を演算する制御量
演算手段とを備えた内燃機関のノック制御装置におい
て、前記バックグランドレベル算出手段は、前記ノックレベル信号のバラツキに基づいて最大ノイズ
レベルを予測演算する最大ノイズレベル予測手段と、前記最大ノイズレベルに基づいてノイズピーク値を求め
るピークホールド手段とを含み、前記ノイズピーク値に基づいて前記バックグランドレベ
ルを算出することを特徴とする内燃機関のノック制御装
置。
【請求項２】前記ピークホールド手段は、前記最大ノイズレベルの比較基準となる下限値を算出す
る下限値算出手段を含み、前記最大ノイズレベルが前記下限値を越えた場合には、
前記最大ノイズレベルを前記ノイズピーク値として更新
設定し、前記最大ノイズレベルが前記下限値以下を示す場合に
は、所定期間にわたって前記ノイズピーク値を保持し、前記最大ノイズレベルが前記下限値以下を示す状態が前
記所定期間以上継続した場合には、前記下限値に達する
まで前記ノイズピーク値を一定値だけ減算して更新設定
することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のノッ
ク制御装置。
【請求項３】前記下限値算出手段は、ヒステリシス化
手段を含み、前記最大ノイズレベルを平均化処理して最
大ノイズレベル平均値を算出するとともに、前記最大ノ
イズレベル平均値をヒステリシス化した値を前記下限値
として出力することを特徴とする請求項２に記載の内燃
機関のノック制御装置。
【請求項４】前記最大ノイズレベル予測手段は、最新の所定数のノックレベル信号を格納するデータシフ
ト手段と、前記所定数のノックレベル信号を用いて前記ノックレベ
ル信号のデータバラツキに対応した第１の状態値を算出
する第１の演算手段と、前記第１の状態値に基づいて前記最大ノイズレベルを予
測演算する第２の演算手段とを含むことを特徴とする請
求項１に記載の内燃機関のノック制御装置。
【請求項５】前記データシフト手段は、前記バックグ
ランドレベルを越えたノックレベル信号を前記ノイズピ
ーク値以下の値に置換して格納する置換演算手段を含む
ことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関のノック制
御装置。
【請求項６】前記第１の演算手段は、前記第１の状態
値として、前記所定数のノックレベル信号の標本標準偏
差を近似演算することを特徴とする請求項４に記載の内
燃機関のノック制御装置。
【請求項７】前記第１の演算手段は、前記所定数のノ
ックレベル信号の最大値と最小値との加算値を用いて、
前記標本標準偏差を近似演算することを特徴とする請求
項６に記載の内燃機関のノック制御装置。
【請求項８】前記第２の演算手段は、前記ノックレベ
ル信号のレベルに対応した第２の状態値を算出し、前記
第１の状態値と前記第２の状態値との加算値を用いて、
前記最大ノイズレベルを予測演算することを特徴とする
請求項４に記載の内燃機関のノック制御装置。
【請求項９】前記最大ノイズレベル予測手段は、前記
ノックレベル信号を平均化処理してノックレベル平均値
を算出する平均化手段を含み、前記第２の演算手段は、前記ノックレベル平均値を用い
て前記第２の状態値を算出することを特徴とする請求項
８に記載の内燃機関のノック制御装置。
【請求項１０】前記バックグランドレベル算出手段
は、前記ノックレベル信号のバラツキに基づいてオフセット
値を算出するオフセット算出手段と、前記ノイズピーク値と前記オフセット値とを加算して前
記バックグランドレベルを算出するオフセット手段とを
含み、前記オフセット算出手段は、前記第１の状態値の増大に
応じて前記オフセット値を増大設定することを特徴とす
る請求項１に記載の内燃機関のノック制御装置。
【請求項１１】前記ノック判定手段は、前記ノックレベル信号が前記バックグランドレベルを越
えた場合には、前記内燃機関がノック状態にあることを
判定し、前記ノックレベル信号が前記ノイズピーク値以下を示す
場合には、前記ノックレベル信号がノイズであることを
判定し、前記ノックレベル信号が前記ノイズピーク値を越え且つ
前記バックグランドレベル以下を示す場合には、前回の
判定結果を今回の判定結果に用いることを特徴とする請
求項１０に記載の内燃機関のノック制御装置。
【請求項１２】前記ノック判定手段は、前記ノックレ
ベル信号が前記ノイズピーク値を越え且つ前記バックグ
ランドレベル以下を示す状態が所定期間にわたって継続
した場合には、前記ノックレベル信号がノイズであるこ
とを判定することを特徴とする請求項１１に記載の内燃
機関のノック制御装置。
【請求項１３】前記バックグランドレベル算出手段
は、前記ノイズピーク値を平均化処理してノイズピーク平均
値を算出するピーク値平均化手段を含み、前記ノイズピーク平均値に基づいて前記バックグランド
レベルを算出し、前記ピーク値平均化手段は、ヒステリシス化手段を含
み、前記ノイズピーク平均値を、ヒステリシス化された
値として算出することを特徴とする請求項１に記載の内
燃機関のノック制御装置。
【請求項１４】前記ヒステリシス化手段は、前記ノイズピーク平均値が上昇傾向にあるときには所定
補正値を加算し、前記ノイズピーク平均値が下降傾向にあるときには、２
レベル分だけ下位の値に下降した時点で１レベル分だけ
減少させることにより、前記ノイズピーク平均値をヒステリシス化した値として
算出することを特徴とする請求項１３に記載の内燃機関
のノック制御装置。
【請求項１５】前記バックグランドレベル算出手段
は、前記内燃機関の回転数および負荷の急変に対応した補正
係数を格納するマップデータを含み、前記内燃機関の回転数または負荷が急変した場合に、前
記マップデータに基づき、所定期間にわたって前記バッ
クグランドレベルを可変設定することを特徴とする請求
項１に記載の内燃機関のノック制御装置。
【請求項１６】前記制御量演算手段は、前記ノックレ
ベル信号と前記バックグランドレベルとの比率または偏
差を示す比較値に基づいて前記内燃機関の制御量を演算
することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のノッ
ク制御装置。
【請求項１７】前記制御量演算手段は、前記ノックレベル信号と前記バックグランドレベルとの
比率が所定値以上の場合には、前記比率を用いて前記制
御量を演算し、前記比率が前記所定値よりも小さい場合には、前記ノッ
クレベル信号と前記バックグランドレベルとのレベル偏
差を用いて前記制御量を演算することを特徴とする請求
項１６に記載の内燃機関のノック制御装置。
【請求項１８】前記制御量演算手段は、前記ノックレベル信号を平均化処理してノックレベル平
均値を算出する平均化手段と、前記ノックレベル平均値を所定レベルと比較する比較手
段と、前記ノックレベル信号と前記ノックレベル平均値とのレ
ベル偏差を算出する減算手段とを含み、前記ノックレベル平均値が前記所定レベル以下を示す場
合には、前記ノックレベル信号の絶対値に基づいて前記
内燃機関の制御量を演算し、前記ノックレベル平均値が前記所定レベルを越えた場合
には、前記レベル偏差に基づいて前記内燃機関の制御量
を演算することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関
のノック制御装置。