JP2007009813A - 内燃機関のノッキング判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ノイズを抑制して、ノッキングに起因する振動を検出する。
【解決手段】 エンジンＥＣＵ２００は、バンドパスフィルタ（１）４１０と、バンドパスフィルタ（２）４２０と、バンドパスフィルタ（３）４３０とを含む。バンドパスフィルタ（１）４１０は、ノックセンサが検出した振動から、第１の周波数帯Ａの振動のみを抽出する。バンドパスフィルタ（２）４２０は、ノックセンサが検出した振動から、第２の周波数帯Ｂの振動のみを抽出する。バンドパスフィルタ（３）４３０は、ノックセンサが検出した振動から、第３の周波数帯Ｃの振動のみを抽出する。第１の周波数帯Ａ、第２の周波数帯Ｂおよび第３の周波数帯Ｃの帯域幅は同じである。エンジンＥＣＵ２００は、これらの周波数帯の合成波形における振動の強度のピーク値を算出し、ピーク値に基づいてノッキングが発生したか否かを判定する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、ノッキング判定装置に関し、特に、内燃機関の振動の波形に基づいて、ノッキングが発生したか否かを判定する内燃機関のノッキング判定装置に関する。

従来より、内燃機関のノッキングを検出する技術が知られている。特開２００１−２２７４００号公報（特許文献１）は、ノッキングの発生の有無を正確に判定することができる内燃機関用ノック制御装置を開示する。特許文献１に記載の内燃機関用ノック制御装置は、内燃機関で発生する振動波形信号を検出する信号検出部と、信号検出部で検出された振動波形信号が予め定められた値以上となる期間を発生期間として検出する発生期間検出部と、発生期間検出部で検出された発生期間におけるピーク位置を検出するピーク位置検出部と、発生期間とピーク位置との関係に基づき内燃機関におけるノック発生の有無を判定するノック判定部と、ノック判定部による判定結果に応じて内燃機関の運転状態を制御するノック制御部とを含む。ノック判定部は、発生期間に対するピーク位置が予め定められた範囲内にあるときにはノック（ノッキング）発生有りと判定する。信号検出部は、ノック信号に特有の所定周波数成分を振動波形信号として検出する。

この公報に記載の内燃機関用ノック制御装置によれば、内燃機関で発生する振動波形信号が信号検出部で検出され、その振動波形信号が予め定められた値以上となる発生期間とそのピーク位置とが発生期間検出部およびピーク位置検出部でそれぞれ検出される。このように、振動波形信号の発生期間のどの位置でピークが発生しているかが分かることで内燃機関におけるノック発生の有無がノック判定部にて判定され、このノック判定結果に応じて内燃機関の運転状態が制御される。ノック判定部では、発生期間に対するピーク位置が予め定められた範囲内にあるとき、即ち、振動波形信号の予め定められた長さの発生期間に対してピーク位置が早めに現われるような波形形状であるときには、ノック発生時に特有のものであると認識される。これにより、内燃機関の運転状態が急変する過渡時や電気負荷のＯＮ／ＯＦＦ時においても、内燃機関におけるノック発生の有無が正確に判定され、内燃機関の運転状態を適切に制御することができる。
特開２００１−２２７４００号公報

特開２００１−２２７４００号公報に記載の内燃機関用ノック制御装置においては、ノッキングに特有の周波数成分が振動波形信号として検出されるが、ノッキングに特有の周波数成分は一定ではない。そのため、予め定められた周波数帯に含まれる周波数成分を検出する必要がある。したがって、検出される周波数成分には、ノック特有の周波数成分ではないものも含まれ得る。特開２００１−２２７４００号公報に記載の内燃機関用ノック制御装置においては、このような問題を何等考慮していない。特に、ノッキングに特有の周波数帯は１つではなく複数存在するが、複数の周波数帯において、ノッキングに特有の周波数成分を適切に検出する方法についての記載はない。そのため、周波数帯によっては、ノイズ成分を多く含む場合もありうる。この場合、振動のピークの大きさや位置を適切に検出することができず、ノッキング判定の精度が低下するという問題点があった。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ノッキングが発生したか否かを精度よく判定することができる、ノッキング判定装置を提供することである。

第１の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置は、内燃機関の振動を検出するための検出手段と、検出された振動から、帯域幅が同じである複数の周波数帯の振動を抽出するための抽出手段と、抽出された振動に基づいて、内燃機関にノッキングが発生したか否かを判定するための判定手段とを含む。

第１の発明によると、検出手段は、内燃機関の振動を検出する。ノッキング時に特有の振動として検出される振動は、複数の周波数帯において検出される。ノッキング時に特有の振動は、周波数帯に関わりなく、周波数帯の中央値±Ｘ（Ｘは自然数）ｋＨｚの範囲内に収まる。したがって、抽出手段は、振動から、帯域幅が同じである複数の周波数帯の振動を抽出する。これにより、周波数帯の帯域幅が必要以上に大きくなり、ノイズを多く検出することを抑制することができる。そのため、ノッキングに特有の振動を精度よく検出することができる。このようにして検出された振動に基づいて、ノッキングが発生したか否かが判定される。その結果、ノッキングが発生したか否かを精度よく判定することができる、ノッキング判定装置を提供することができる。

第２の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置は、第１の発明の構成に加え、抽出された振動に基づいて、クランク角についての予め定められた間隔における振動の波形を検出するための手段と、内燃機関の振動の波形を予め記憶するための手段とをさらに含む。判定手段は、検出された波形と記憶された波形とを比較した結果に基づいて、内燃機関にノッキングが発生したか否かを判定するための手段を含む。

第２の発明によると、検出された波形と記憶された波形との比較、たとえば検出された波形と記憶された波形との一致度合、に基づいてノッキングが発生したか否かを判定することができる。これにより、振動の挙動（振動の減衰傾向など）からノッキング時の振動であるか否かを分析し、ノッキングが発生したか否かを精度よく判定することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係るノッキング判定装置を搭載した車両のエンジン１００について説明する。本実施の形態に係るノッキング判定装置は、たとえばエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）２００が実行するプログラムにより実現される。

エンジン１００は、エアクリーナ１０２から吸入された空気とインジェクタ１０４から噴射される燃料との混合気を、燃焼室内で点火プラグ１０６により点火して燃焼させる内燃機関である。

混合気が燃焼すると、燃焼圧によりピストン１０８が押し下げられ、クランクシャフト１１０が回転する。燃焼後の混合気（排気ガス）は、三元触媒１１２により浄化された後
、車外に排出される。エンジン１００に吸入される空気の量は、スロットルバルブ１１４により調整される。

エンジン１００は、エンジンＥＣＵ２００により制御される。エンジンＥＣＵ２００には、ノックセンサ３００と、水温センサ３０２と、タイミングロータ３０４に対向して設けられたクランクポジションセンサ３０６と、スロットル開度センサ３０８と、車速センサ３１０と、イグニッションスイッチ３１２とが接続されている。

ノックセンサ３００は、エンジン１００のシリンダブロックに設けられる。ノックセンサ３００は、圧電素子により構成されている。ノックセンサ３００は、エンジン１００の振動により電圧を発生する。電圧の大きさは、振動の大きさと対応した大きさとなる。ノックセンサ３００は、電圧を表す信号をエンジンＥＣＵ２００に送信する。水温センサ３０２は、エンジン１００のウォータージャケット内の冷却水の温度を検出し、検出結果を表す信号を、エンジンＥＣＵ２００に送信する。

タイミングロータ３０４は、クランクシャフト１１０に設けられており、クランクシャフト１１０と共に回転する。タイミングロータ３０４の外周には、予め定められた間隔で複数の突起が設けられている。クランクポジションセンサ３０６は、タイミングロータ３０４の突起に対向して設けられている。タイミングロータ３０４が回転すると、タイミングロータ３０４の突起と、クランクポジションセンサ３０６とのエアギャップが変化するため、クランプポジションセンサ３０６のコイル部を通過する磁束が増減し、コイル部に起電力が発生する。クランクポジションセンサ３０６は、起電力を表す信号を、エンジンＥＣＵ２００に送信する。エンジンＥＣＵ２００は、クランクポジションセンサ３０６から送信された信号に基づいて、クランク角を検出する。

スロットル開度センサ３０８は、スロットル開度を検出し、検出結果を表す信号をエンジンＥＣＵ２００に送信する。車速センサ３１０は、車輪（図示せず）の回転数を検出し、検出結果を表す信号をエンジンＥＣＵ２００に送信する。エンジンＥＣＵ２００は、車輪の回転数から、車速を算出する。イグニッションスイッチ３１２は、エンジン１００を始動させる際に、運転者によりオン操作される。

エンジンＥＣＵ２００は、各センサおよびイグニッションスイッチ３１２から送信された信号、メモリ２０２に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて演算処理を行ない、エンジン１００が所望の運転状態となるように、機器類を制御する。

本実施の形態において、エンジンＥＣＵ２００は、ノックセンサ３００から送信された信号およびクランク角に基づいて、予め定められたノック検出ゲート（予め定められた第１クランク角から予め定められた第２クランク角までの区間）におけるエンジン１００の振動の波形（以下、振動波形と記載する）を検出し、検出された振動波形に基づいて、エンジン１００にノッキングが発生したか否かを判定する。本実施の形態におけるノック検出ゲートは、燃焼行程において上死点（０度）から９０度までである。なお、ノック検出ゲートはこれに限らない。

ノッキングが発生した場合、エンジン１００には、図２において実線で示す周波数付近の周波数の振動が発生する。ノッキングに起因して発生する振動の周波数は一定ではなく、所定の帯域幅を有する。そのため、本実施の形態においては、図２に示すように、第１の周波数帯Ａ、第２の周波数帯Ｂおよび第３の周波数帯Ｃに含まれる振動を検出する。なお、図２におけるＣＡは、クランク角（Crank Angle）を示す。なお、ノッキングに起因して発生する振動の周波数帯は３つに限られない。

このとき、各周波数帯の帯域幅を固定比率幅とし、周波数帯が高くなるほど、その帯域幅が大きくなるようにした場合、特に高周波数帯において、ノッキングに起因して発生する振動以外のノイズ（たとえば筒内噴射用インジェクタや給排気バルブの着座による振動）を含む可能性が高くなる。

ところが、図３に示すように、ノッキング時に各周波数帯に表れる振動は、各周波帯の中央値±Ｘ（Ｘは自然数）ｋＨｚの範囲内に収まる。したがって、本実施の形態においては、第１の周波数帯Ａ、第２の周波数帯Ｂおよび第３の周波数帯Ｃの帯域幅を固定数値幅とし、周波数帯によらず、帯域幅を同じにして振動を検出する。帯域幅は２×ＸｋＨｚ以内に設定される。後述するように、第１の周波数帯Ａ、第２の周波数帯Ｂおよび第３の周波数帯Ｃの振動は、振動の強度のピーク値を算出するために用いられる。

さらに、本実施の形態においては、ノイズの発生時にはノイズを考慮してノッキングが発生したか否かを判定するため、ノイズを取り込むように、第１の周波数帯Ａ〜第３の周波数帯Ｃを含む広域の第４の周波数帯Ｄにおける振動を検出する。後述するように、第４の周波数帯Ｄにおける振動は、エンジン１００の振動波形を検出するために用いられる。

図４を参照して、エンジンＥＣＵ２００についてさらに説明する。エンジンＥＣＵ２００は、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部４００と、バンドパスフィルタ（１）４１０と、バンドパスフィルタ（２）４２０と、バンドパスフィルタ（３）４３０と、バンドパスフィルタ（４）４４０と、積算部４５０とを含む。

Ａ／Ｄ変換部４００は、ノックセンサ３００から送信されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。バンドパスフィルタ（１）４１０は、ノックセンサ３００から送信された信号のうち、第１の周波数帯Ａの信号のみを通過させる。すなわち、バンドパスフィルタ（１）４１０により、ノックセンサ３００が検出した振動から、第１の周波数帯Ａの振動のみが抽出される。

バンドパスフィルタ（２）４２０は、ノックセンサ３００から送信された信号のうち、第２の周波数帯Ｂの信号のみを通過させる。すなわち、バンドパスフィルタ（２）４２０により、ノックセンサ３００が検出した振動から、第２の周波数帯Ｂの振動のみが抽出される。

バンドパスフィルタ（３）４３０は、ノックセンサ３００から送信された信号のうち、第３の周波数帯Ｃの信号のみを通過させる。すなわち、バンドパスフィルタ（３）４３０により、ノックセンサ３００が検出した振動から、第３の周波数帯Ｃの振動のみが抽出される。

バンドパスフィルタ（４）４４０は、ノックセンサ３００から送信された信号のうち、第４の周波数帯Ｄの信号のみを通過させる。すなわち、バンドパスフィルタ（４）４４０により、ノックセンサ３００が検出した振動から、第４の周波数帯Ｄを含む周波数帯の振動のみが抽出される。

積算部４５０は、バンドパスフィルタ（１）４１０〜バンドパスフィルタ（４）４４０により選別された信号、すなわち振動の強度を、クランク角度で５度分づつ積算する。以下、積算された値を積算値と表す。積算値の算出は、周波数帯毎に行なわれる。

算出された積算値のうち、第１の周波数帯Ａ〜第３の周波数帯Ｃの積算値は、クランク角度に対応して加算される。すなわち、第１の周波数帯Ａ〜第３の周波数帯Ｃの振動波形が合成される。また、第４の周波数帯Ｄの積算値が、エンジン１００の振動波形として用いられる。

第４の周波数帯Ｄの積算値により検出された振動波形と、図５に示すノック波形モデルとが比較され、ノッキングが発生したか否かが判定される。ノック波形モデルとは、エンジン１００にノッキングが発生した場合の振動波形のモデルである。ノック波形モデルは、エンジンＥＣＵ２００のメモリ２０２に記憶される。

ノック波形モデルにおいて、振動の強度は０〜１の無次元数として表され、振動の強度はクランク角と一義的には対応していない。すなわち、本実施の形態のノック波形モデルにおいては、振動の強度のピーク値以降、クランク角が大きくなるにつれ振動の強度が低減することが定められているが、振動の強度がピーク値となるクランク角は定められていない。

本実施の形態におけるノック波形モデルは、ノッキングにより発生した振動の強度のピーク値以降の振動に対応している。なお、ノッキングに起因した振動の立ち上がり以降の振動に対応したノック波形モデルを記憶してもよい。

ノック波形モデルは、実験などにより、強制的にノッキングを発生させた場合におけるエンジン１００の振動波形を検出し、この振動波形に基づいて予め作成されて記憶される。なお、ノック波形モデルを作成する方法は、これに限られない。

図６を参照して、本実施の形態に係るノッキング判定装置において、エンジンＥＣＵ２００が実行するプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、エンジンＥＣＵ２００は、ノック
センサ３００から送信された信号に基づいて、エンジン１００の振動の強度を検出する。振動の強度は、ノックセンサ３００の出力電圧値で表される。なお、ノックセンサ３００の出力電圧値と対応した値で振動の強度を表してもよい。強度の検出は、燃焼行程において上死点から９０度（クランク角で９０度）までの間で行なわれる。

Ｓ１０２にて、エンジンＥＣＵ２００は、ノックセンサ３００の出力電圧値（振動の強度を表す値）を、クランク角で５度ごとに（５度分だけ）積算した値（積算値）を算出する。積算値の算出は、第１の周波数帯Ａ〜第４の周波数帯Ｄの振動ごとに行なわれる。このとき、第１の周波数帯Ａ〜第３の周波数帯Ｃの積算値は、クランク角度に対応して加算される（波形が合成される）。また、第４の周波数帯Ｄの積算値が算出されることにより、エンジン１００の振動波形が検出される。

Ｓ１０４にて、エンジンＥＣＵ２００は、第１の周波数帯Ａ〜第３の周波数帯Ｃの合成波形における積算値うち、最も大きい積算値（ピーク値）を算出する。Ｓ１０６にて、エンジンＥＣＵ２００は、第４の周波数帯Ｄの積算値（エンジン１００の振動波形）を正規化する。ここで、正規化とは、算出されたピーク値で、各積算値を除算することにより、振動の強度を０〜１の無次元数で表すことをいう。

Ｓ１０８にて、エンジンＥＣＵ２００は、正規化された振動波形とノック波形モデルとの偏差に関する値である相関係数Ｋを算出する。正規化後の振動波形において振動の強度が最大になるタイミングとノック波形モデルにおいて振動の強度が最大になるタイミングとを一致させた状態で、正規化後の振動波形とノック波形モデルとの偏差の絶対値（ズレ量）をクランク角ごと（５度ごと）に算出することにより、相関係数Ｋが算出される。

正規化後の振動波形とノック波形モデルとのクランク角ごとの偏差の絶対値をΔＳ（Ｉ）（Ｉは自然数）とし、ノック波形モデルにおける振動の強度をクランク角で積分した値（ノック波形モデルの面積）をＳとおくと、相関係数Ｋは、Ｋ＝（Ｓ−ΣΔＳ（Ｉ））／Ｓという方程式により算出される。ここで、ΣΔＳ（Ｉ）は、上死点から９０度までのΔＳ（Ｉ）の総和である。なお、相関係数Ｋの算出方法はこれに限らない。

Ｓ１１０にて、エンジンＥＣＵ２００は、ノック強度Ｎを算出する。算出されたピーク値をＰとし、エンジン１００にノッキングが発生していない状態におけるエンジン１００の振動の強度を表す値をＢＧＬ（Back Ground Level）とおくと、ノック強度Ｎは、Ｎ＝Ｐ×Ｋ／ＢＧＬという方程式で算出される。ＢＧＬはメモリ２０２に記憶されている。なお、ノック強度Ｎの算出方法はこれに限らない。

Ｓ１１２にて、エンジンＥＣＵ２００は、ノック強度Ｎが予め定められた判定値よりも大きいか否かを判別する。ノック強度Ｎが予め定められた判定値よりも大きい場合（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１４に移される。そうでない場合（Ｓ１１２にてＮＯ）、処理はＳ１１８に移される。

Ｓ１１４にて、エンジンＥＣＵ２００は、エンジン１００にノッキングが発生したと判定する。Ｓ１１６にて、エンジンＥＣＵ２００は、点火時期を遅角する。Ｓ１１８にて、エンジンＥＣＵ２００は、エンジン１００にノッキングが発生していないと判定する。Ｓ１２０にて、エンジンＥＣＵ２００は、点火時期を進角する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係るノッキング判定装置におけるエンジンＥＣＵ２００の動作について説明する。

運転者がイグニッションスイッチ３１２をオン操作し、エンジン１００が始動すると、ノックセンサ３００から送信された信号に基づいて、エンジン１００の振動の強度が検出される（Ｓ１００）。

燃焼行程における上死点から９０度までの間において、５度ごとの積算値が第１の周波数帯Ａから第４の周波数帯Ｄの振動ごとに算出される（Ｓ１０２）。このとき、第１の周波数帯Ａ〜第３の周波数帯Ｃの積算値がクランク角度に対応して加算される。図７に示すように、算出された積算値のうち、第４の周波数帯Ｄの積算値がエンジン１００の振動波形となる。

５度ごとの積算値により振動波形を検出することにより、振動の強度が細かく変化する複雑な形状の振動波形が検出されることを抑制することができる。そのため、検出された振動波形とノック波形モデルとの比較を容易にすることができる。

算出された積算値に基づいて、第１の周波数帯Ａ〜第３の周波数帯Ｃの合成波形おける積算値のピーク値Ｐが算出される（Ｓ１０４）。このとき、第１の周波数帯Ａ〜第３の周波数帯Ｃの帯域幅は、ノッキングに起因した振動を取込むのに必要な程度の幅で統一されているため、必要以上に帯域幅が広くなることが抑制される。これにより、検出される振動に含まれるノイズを抑制することができる。そのため、ノイズによりピーク値Ｐが誤って算出されることを抑制することができる。

算出されたピーク値Ｐで第４の周波数帯Ｄにおける積算値が除算されて、振動波形が正規化される（Ｓ１０６）。ここでは、２０度から２５度までの積算値（図７において左から５番目の積算値と対応する積算値）がピーク値Ｐとして算出され、このピーク値Ｐにより各積算値が除算されて、振動波形が正規化されたと想定する。正規化により、振動波形における振動の強度が０〜１の無次元数で表される。これにより、振動の強度に関係なく検出された振動波形とノック波形モデルとの比較を行なうことができる。そのため、振動の強度に対応した多数のノック波形モデルを記憶しておく必要がなく、ノック波形モデルの作成を容易にすることができる。

図８に示すように、正規化後の振動波形において振動の強度が最大になるタイミングとノック波形モデルにおいて振動の強度が最大になるタイミングとを一致させ、この状態で、正規化後の振動波形とノック波形モデルとのクランク角ごとの偏差の絶対値ΔＳ（Ｉ）が算出される。このΔＳ（Ｉ）の総和ΣΔＳ（Ｉ）およびノック波形モデルにおいて振動の強度をクランク角で積分した値Ｓに基づいて、Ｋ＝（Ｓ−ΣΔＳ（Ｉ））／Ｓにより相関係数Ｋが算出される（Ｓ１０８）。これにより、検出された振動波形とノック波形モデルとの一致度合を数値化して客観的に判定することができる。また、振動波形とノック波形モデルとを比較することで、振動の減衰傾向など、振動の挙動からノッキング時の振動であるか否かを分析することができる。

このようにして算出された相関係数Ｋとピーク値Ｐとの積をＢＧＬで除算することにより、ノック強度Ｎが算出される（Ｓ１１０）。これにより、検出された振動波形とノック波形モデルとの一致度合に加えて、振動の強度に基づいて、エンジン１００の振動がノッキングに起因した振動であるか否かをより詳細に分析することができる。ここでは、相関係数Ｋと２０度から２５度までの積算値との積をＢＧＬで除算することによりノック強度Ｋが算出されたと想定する。

ノック強度Ｎが予め定められた判定値よりも大きい場合（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、ノッキングが発生したと判定され（Ｓ１１４）、点火時期が遅角される（Ｓ１１６）。これにより、ノッキングの発生が抑制される。

一方、ノック強度Ｎが予め定められた判定値よりも大きくない場合（Ｓ１１２にてＮＯ）、ノッキングが発生していないと判定され（Ｓ１１８）、点火時期が進角される（Ｓ１２０）。

以上のように、本実施の形態に係るノッキング判定装置において、エンジンＥＣＵは、ノックセンサにより検出された振動のうち、第１の周波数帯Ａ、第２の周波数帯Ｂおよび第３の周波数帯Ｃに含まれる振動を抽出する。第１の周波数帯Ａ、第２の周波数帯Ｂおよび第３の周波数帯Ｃに含まれる振動の強度の積算値が、クランク角度で５度づつ算出され、さらにこれらの積算値がクランク角に対応して加算される。積算値を加算するクランク角度に対応して加算することにより得られる合成波形におけるピーク値が算出される。このとき、第１の周波数帯Ａ、第２の周波数帯Ｂおよび第３の周波数帯Ｃの帯域幅は、固定数値幅とされ、周波数帯によらず同じである。これにより、必要以上に帯域が広くなることが抑制される。そのため、ノッキングに起因した振動以外のノイズが抑制され、ピーク値を精度よく算出することができる。このピーク値に基づいて、ノッキングが発生したか否かが判定される。これにより、ノッキングが発生したか否かを精度よく判定することができる。

なお、本実施の形態においては、第４の周波数帯Ｄにおける積算値に基づいて、エンジン１００の振動波形を検出していたが、第４の周波数帯Ｄにおける積算値の代わりに、第１の周波数帯Ａ〜第３の周波数帯Ｃにおける積算値を、対応するクランク角ごとに加算することにより合成して、エンジン１００の振動波形を検出するようにしてもよい。

また、第１の周波数帯Ａ〜第３の周波数帯Ｃの合成波形における積算値のピーク値Ｐの代わりに、またはピーク値Ｐに加えて、第１の周波数帯Ａ〜第３の周波数帯Ｃ合成波形における積算値のピーク値Ｐの位置を算出してもよい。この場合、算出されたピーク値Ｐの位置と第４の周波数帯Ｄにおける積算値のピーク値の位置とが異なる場合であっても、第１の周波数帯Ａ〜第３の周波数帯Ｃの合成波形における積算値のピーク値Ｐの位置にノック波形モデルのピーク値を合わせたタイミングで、振動波形とノック波形モデルとを比較するようにしてもよい。

また、振動波形を検出するために用いられる周波数帯は３つに限られず、複数であればいくつであってもよい。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態に係るノッキング判定装置により制御されるエンジンを示す概略構成図である。 エンジンで発生する振動の周波数を示す図である。 ノッキング時にシリンダブロックで発生する振動の周波数を示す図である。 エンジンＥＣＵを示す制御ブロック図である。 エンジンＥＣＵのメモリに記憶されたノック波形モデルを示す図である。 エンジンＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 正規化前の振動波形を示す図である。 正規化後の振動波形とノック波形モデルとを比較するタイミングを示す図である。

符号の説明

１００ エンジン、１０４ インジェクタ、１０６ 点火プラグ、１１０ クランクシャフト、１１６ 吸気バルブ、１１８ 排気バルブ、１２０ ポンプ、２００ エンジンＥＣＵ、３００ ノックセンサ、３０２ 水温センサ、３０４ タイミングロータ、３０６ クランクポジションセンサ、３０８ スロットル開度センサ。

Claims (2)

1. 内燃機関の振動を検出するための検出手段と、
   前記検出された振動から、帯域幅が同じである複数の周波数帯の振動を抽出するための抽出手段と、
   前記抽出された振動に基づいて、前記内燃機関にノッキングが発生したか否かを判定するための判定手段とを含む、内燃機関のノッキング判定装置。
2. 前記ノッキング判定装置は、
   前記抽出された振動に基づいて、クランク角についての予め定められた間隔における振動の波形を検出するための手段と、
   前記内燃機関の振動の波形を予め記憶するための手段とをさらに含み、
   前記判定手段は、前記検出された波形と前記記憶された波形とを比較した結果に基づいて、前記内燃機関にノッキングが発生したか否かを判定するための手段を含む、請求項１に記載の内燃機関のノッキング判定装置。

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