JP4487453B2 - 内燃機関用ノッキング検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の運転にともない発生する振動をセンサによって検出し、その振動波形信号からノッキング特有の周波数帯域の信号をフィルタによって濾波（抽出）し、その信号とノック判定レベルとの比較によりノッキングを検出するようにした内燃機関用ノッキング検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、内燃機関の制御技術の１つとしてノッキング制御がある。ノッキングは、気筒内の末端ガスの自己着火により燃焼室内で発生する圧力振動であり、点火プラグ電極やピストンの過熱・溶損等の原因となり得る。ノッキング制御では、内燃機関の運転にともない発生する振動がノックセンサによって検出される。検出された振動波形信号から、ノッキング特有の周波数帯域の信号がフィルタによって濾波（抽出）される。濾波された信号が所定のノック判定レベルよりも大きい場合にノッキング発生と判定され、点火時期が遅角される。この遅角によりノッキングが抑制される。また、濾波された信号がノック判定レベル以下の場合にノッキングが発生していないと判定され、点火時期が進角される。この進角により、機関出力や燃費が向上する。なお、ノッキング発生と判定された場合に、点火時期に代えて、機関への燃料噴射量が一時的に増量補正される方法もある。この方法では、燃料噴射量の増量により燃焼室内の温度が低下し、ノッキングが抑制される。
【０００３】
前記ノック判定レベルの設定については従来から種々の工夫がなされている。例えば、ノックセンサによって検出され、かつフィルタによって濾波された振動強度の度数分布が正規分布となることを前提に、複数の燃焼行程のデータを統計処理し、その正規分布における平均値及び標準偏差に基づきノック判定レベルを設定する方法が知られている。また、平均値及び標準偏差を擬似的に算出する手法の１つとして、前回算出時から今回算出時までの変化分の重み付けをして、これを前回算出値に足し込むことにより、擬似平均値及び擬似標準偏差を算出するものがある。この手法によると、擬似平均値及び擬似標準偏差を簡便に算出することができ、演算装置にかかる負荷が少なくてすむ。
【０００４】
一方、特許第２７３０２１５号公報には、フィルタの濾波周波数帯域を、機関回転速度等の機関運転状態に応じて切替えることにより、ノッキングの検出性能を向上させる技術が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ノックセンサでは、ノック検出周波数に応じて異なる傾向の信号が出力されるため、濾波周波数帯域が切替えられると、それにともなって擬似平均値及び擬似標準偏差も大きく変化する。また、前述したように擬似平均値及び擬似標準偏差の算出に際しては前回算出値が用いられるが、濾波周波数帯域の切替え時には、切替え直前の擬似平均値及び擬似標準偏差が前回算出値とされる。この値を用いて算出した擬似平均値及び擬似標準偏差は、切替え直後の理想的な擬似平均値及び擬似標準偏差とは大きく異なる。このため、濾波周波数帯域の切替え直後は、それまでに蓄積したデータを利用することができず、擬似平均値及び擬似標準偏差の算出がある程度繰り返されないと、切替え後の濾波周波数帯域に適合した信頼性の高い値とならない。このように、濾波周波数帯域が切替えられた場合、切替え後の濾波周波数帯域に適合した擬似平均値及び擬似標準偏差が算出されるまでに時間がかかる。この期間に擬似平均値及び擬似標準偏差を求めても正確な値でないため、ノック判定レベルを精度よく設定してノッキングを正確に検出することが困難である。
【０００６】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、濾波周波数帯域が切替えられた場合に、切替え後の濾波周波数帯域に適した擬似平均値及び擬似標準偏差を短時間で算出することのできる内燃機関用ノッキング検出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明では、内燃機関の運転にともない発生する振動をセンサで検出し、検出した振動波形信号からノッキング特有の周波数帯域の信号をフィルタで濾波し、濾波後の振動強度及び前回算出値に基づき、振動強度の度数分布における平均値及び標準偏差をそれぞれ擬似的に算出し、それらの擬似平均値及び擬似標準偏差を用いて設定したノック判定レベルと前記振動強度との比較によりノッキングを検出するとともに、前記内燃機関の運転状態が所定の切替え状態となった場合に前記フィルタの濾波周波数帯域を切替えるようにした内燃機関用ノッキング検出装置において、所定の濾波周波数帯域で算出された擬似平均値及び擬似標準偏差を再度同一の濾波周波数帯域で濾波されるまで保持する保持手段と、前記同一の濾波周波数帯域に切替えられたとき、前記保持手段により保持された擬似平均値及び擬似標準偏差を、切替え直後における前回算出値の初期値として設定する初期値設定手段とを備えている。
【０００８】
上記の構成によれば、内燃機関の運転にともない発生する振動がセンサによって検出される。検出された振動波形信号からノッキング特有の周波数帯域の信号がフィルタによって濾波される。濾波後の振動強度と前回算出値とが用いられることにより、振動強度の度数分布における平均値及び標準偏差がそれぞれ擬似的に算出される。算出された擬似平均値及び擬似標準偏差が用いられることによりノック判定レベルが設定される。このノック判定レベルと振動強度とが比較され、その比較結果に基づきノッキング発生の有無が検出される。さらに、内燃機関の運転状態が所定の切替え状態になると、フィルタの濾波周波数帯域が切替えられる。
【０００９】
ところで、所定の濾波周波数帯域で算出された擬似平均値及び擬似標準偏差は、再度同一の濾波周波数帯域で濾波されるまでの期間にわたり、保持手段により保持される。そして、初期値設定手段では、同一の濾波周波数帯域に切替えられた場合、保持手段で保持された擬似平均値及び擬似標準偏差が、切替え直後における濾波周波数帯域での前回算出値の初期値として設定される。
【００１０】
設定された初期値は、切替え直後の理想的な値に近い。このため、前回算出値が適正な値となるまでに要する擬似平均値及び擬似標準偏差の演算回数が少なくてすむ。擬似平均値及び擬似標準偏差は、切替え後短時間で理想的な値に近づく。従って、濾波周波数帯域の切替え後の早い時期から、濾波周波数帯域に適合した擬似平均値及び擬似標準偏差を算出するとともに、ノック判定レベルを精度よく設定できるようになる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記濾波周波数帯域の切替えは、前記内燃機関の機関回転速度が所定の切替え回転速度になった場合に行われるものとする。
【００１２】
上記の構成によれば、機関回転速度が所定の切替え回転速度よりも低い領域と高い領域とでは、互いに異なる濾波周波数帯域が使用される。そして、機関回転速度が変化して切替え回転速度になると、濾波周波数帯域が切替えられる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、前記擬似平均値及び擬似標準偏差を算出する擬似値算出手段は、前記擬似平均値及び前記擬似標準偏差に基づき、それらについての学習値をそれぞれ求めて記憶する学習手段と、前記擬似平均値及び前記擬似標準偏差が算出される毎に前記学習手段の学習値を更新する更新手段とを含むものであるとする。
【００１４】
上記の構成によれば、擬似値算出手段による擬似平均値及び擬似標準偏差の算出に際しては、擬似平均値についての学習値と、擬似標準偏差についての学習値とがそれぞれ学習手段によって求められ記憶される。記憶された各学習値は、擬似平均値及び擬似標準偏差が算出される毎に、更新手段によって更新される。一方、保持手段では、所定の濾波周波数帯域から別の濾波周波数帯域への切替え前に記憶された各学習値が、再度同一の濾波周波数帯域で濾波されるまで保持される。そして、このように保持された学習値は、初期値設定手段において、切替え直後における前回算出値の初期値として用いられる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、前記学習手段は、前記擬似平均値及び前記擬似標準偏差を、それらについての学習値とするものであるとする。
【００１６】
上記の構成によれば、学習手段による学習に際し、擬似平均値が、その擬似平均値についての学習値とされる。また、擬似標準偏差が、その擬似標準偏差についての学習値とされる。このため、学習値の算出に複雑な演算が不要であり、演算装置にかかる負荷が少なくてすむ。
【００１７】
請求項５に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、前記擬似値算出手段は、前記学習手段により各学習値が求められる学習領域を、その学習値が前記擬似平均値及び前記擬似標準偏差の算出に反映される学習値反映領域よりも狭く、かつ前記切替え状態寄りの領域に制限する学習領域制限手段をさらに含むものであるとする。
【００１８】
ここで、同一の濾波周波数帯域であっても、算出される擬似平均値及び擬似標準偏差は、内燃機関の運転状態に応じて変わってくる。例えば、切替え状態の近傍の領域と、同切替え状態から離れた領域とでは、擬似平均値及び擬似標準偏差が大きく異なる。従って、濾波周波数帯域の切替え直前に内燃機関の運転状態が急激に変化した際、仮に切替え状態から離れた領域の擬似平均値及び擬似標準偏差に基づき学習が行われると、本来必要としない領域において学習が行われたこととなる。そのため、再度この濾波周波数帯域に復帰した場合の切替え直後における前回算出値の初期値として、不適切な値が設定されるおそれがある。
【００１９】
これに対し、請求項５に記載の発明では、学習手段により各学習値が求められる学習領域は、学習領域制限手段により制限される。制限の対象となる学習領域は、学習値が擬似平均値及び擬似標準偏差の算出に反映される学習値反映領域よりも狭く、かつ切替え状態寄りの領域である。別の表現をすると、上記のように制限された領域における擬似平均値及び擬似標準偏差が学習に用いられる。これらの値は、再度この濾波周波数帯域に復帰した場合の切替え直後の理想的な擬似平均値及び擬似標準偏差に近い。
【００２０】
従って、内燃機関の運転状態が急激に変化したときに濾波周波数帯域が切替えられても、本来必要としない領域において学習がされることがなく、再度同じ濾波周波数帯域に戻ったときに、精度の高い学習値を前回算出値として利用することができる。このように学習機能が適正に働き、濾波周波数帯域の切替え後に素早くノッキングを検出することが可能となる。
【００２１】
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の発明において、前記学習手段は、前記擬似平均値及び前記擬似標準偏差をそれぞれなまし処理することにより、前記擬似平均値及び前記擬似標準偏差についての各学習値を求めるものであるとする。
【００２２】
ここで、内燃機関の運転状態の急変にともなう濾波周波数帯域の切替えにより、擬似平均値や擬似標準偏差が瞬間的に急激に変化した場合には、それらの値が適正な値でない可能性がある。この値を、そのまま学習値として記憶・更新し、濾波周波数帯域の切替え前における擬似平均値及び擬似標準偏差とすると、再度同じ濾波周波数帯域に戻った場合に、切替え直後における前回算出値の初期値として、誤った値が用いられるおそれがある。この誤った値が用いられると、切替え直後における擬似平均値及び擬似標準偏差の算出精度が低下する。
【００２３】
これに対し、請求項６に記載の発明では、学習手段での学習値の算出に際し、そのときの擬似平均値及び擬似標準偏差がそのまま学習値とされるのではなく、同擬似平均値及び擬似標準偏差がなまし処理される。従って、前記のように濾波周波数帯域の切替えにより、擬似平均値や擬似標準偏差が瞬間的に急激に変化しても、それらの擬似平均値や擬似標準偏差が各学習値の算出に及ぼす影響が小さくなる。その結果、切替え直後における擬似平均値及び擬似標準偏差の算出精度の低下を抑制することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明の内燃機関用ノッキング検出装置を具体化した第１実施形態について、図１〜図７に従って説明する。
【００２５】
図１に示すように、内燃機関１１のシリンダブロック等には、その内燃機関１１の燃焼室からシリンダブロックに伝わる振動を検出するためのセンサが取付けられている。このセンサとしては種々のタイプがあるが、ここでは、出力値の特性が、内燃機関１１の振動の広い周波数範囲にわたって略フラットである非共振型のノックセンサ１２が用いられている。ノックセンサ１２には、バンドパスフィルタ（Band Pass Filter、以下「ＢＰＦ」という）１３、ピークホールド回路１４等を介して電子制御装置（Electronic Control Unit 、以下「ＥＣＵ」という）１５が接続されている。
【００２６】
ＢＰＦ１３は、ノックセンサ１２によって検出された振動波形信号から、ノッキング特有の周波数帯域の信号を濾波（抽出）するためのものである。このＢＰＦ１３では、ＥＣＵ１５からの切替え指令に応じて濾波周波数帯域が切替えられる。切替えの対象となる濾波周波数帯域は、中心周波数ｆ０が低い値ＦＬに設定された低濾波周波数帯域と、同中心周波数ｆ０が高い値ＦＨに設定された高濾波周波数帯域との２つである。
【００２７】
ＥＣＵ１５からＢＰＦ１３への切替え指令は、内燃機関１１の運転状態が所定の切替え状態となったときに出される。本実施形態では、内燃機関１１のクランク軸の回転速度である機関回転速度Ｎｅが、所定の切替え回転速度α（例えば３５００回転／分）となったときに切替え指令が出される（図７参照）。
【００２８】
このように機関回転速度Ｎｅに応じて濾波周波数帯域を切替えるのは、機関回転速度Ｎｅが所定の切替え回転速度αまでの低回転側の運転領域と、同機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度αを越える高回転側の運転領域とでは、濾波周波数帯域毎にノック検出性の傾向が異なるからである。このため、切替え回転速度αを境として、その上下でノック検出性が最適な濾波周波数帯域を選択的に用いる（濾波周波数帯域を切替える）ことにより、ノック検出性を機関回転速度Ｎｅの全般にわたって良好にしている。
【００２９】
なお、本実施形態では、低回転速度域において低濾波周波数帯域によるノック検出性が高く、高回転速度域において高濾波周波数帯域によるノック検出性能が高い内燃機関１１を例に採っている。この内燃機関１１では、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度αよりも低い場合に低濾波周波数帯域が選択され、切替え回転速度αよりも高い場合に高濾波周波数帯域が選択される。
【００３０】
ピークホールド回路１４は、ＥＣＵ１５からの指令信号に応じ、ＢＰＦ１３で濾波された信号の最大値を保持する。ＥＣＵ１５はマイクロコンピュータを中心に構成されており、中央処理装置（ＣＰＵ）が、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）に記憶されている制御プログラム、初期データ、制御マップ等に従って演算処理を行い、その演算結果に基づいて各種制御を実行する。ＣＰＵによる演算結果は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ２０）において一時的に記憶される。例えば、ＲＡＭ２０では、後述する平均レベルＡＶＥについての学習値ＡＶＥ（Ｌ）及びＡＶＥ（Ｈ）がそれぞれ第１エリア２１及び第２エリア２２に一時的に記憶される。また、実効偏差ＭＡＤについての学習値ＭＡＤ（Ｌ）及びＭＡＤ（Ｈ）がそれぞれ第３エリア２３及び第４エリア２４に一時的に記憶される。
【００３１】
ＥＣＵ１５は、ピークホールド回路１４で保持された信号（アナログ値）をデジタル値（以下、「ノックＡＤ値」という）に変換するためのアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１６を備えている。Ａ／Ｄ変換器１６によるＡ／Ｄ変換後の値は、ピーク出力値としてＣＰＵに取込まれる。
【００３２】
また、ＥＣＵ１５には、内燃機関１１の運転状態を検出する各種センサ１９が接続されている。各種センサ１９としては、例えば、クランク軸が一定角度回転する毎に信号を出力するクランク角センサ、ノック検出の対象となっている気筒を特定するための気筒判別センサ、吸入空気量を検出する吸気量センサ、冷却水温を検出する水温センサ等が挙げられる。これらの検出信号のうち、吸気量センサ、水温センサ等の検出信号（アナログ値）は前記Ａ／Ｄ変換器１６によってデジタル値に変換される。
【００３３】
さらに、ＥＣＵ１５には、内燃機関１１に設けられたイグナイタ１７、インジェクタ１８等が接続されている。ＥＣＵ１５は、前述した各種センサ１９からの検出信号に基づき、点火時期、燃料噴射量等を演算し、その演算結果に従ってイグナイタ１７、インジェクタ１８等を駆動制御する。また、ＥＣＵ１５は、前記ノックＡＤ値に基づきノック判定レベルを設定し、このノックＡＤ値とノック判定レベルとの比較により、内燃機関１１におけるノッキング発生の有無を判定する。ノックＡＤ値がノック判定レベルよりも大きい場合にはノッキングが発生していると判定し、ノックＡＤ値がノック判定レベル以下の場合にはノッキングが発生していないと判定する。
【００３４】
そして、ＥＣＵ１５は前記判定結果に基づいて、ノッキングの抑制と、機関出力、燃費等の向上とを両立させるための処理を行う。例えば、ノッキング発生と判定した場合には、点火時期を遅角してノッキングを抑制する。また、ノッキングが発生していないと判定した場合には、点火時期を進角して、機関出力や燃費を向上させる。
【００３５】
次に、ノック判定レベルを設定する手順について説明する。図２のフローチャートは、ＥＣＵ１５によって実行されるノック判定レベル設定ルーチンを示しており、所定のタイミング、例えば所定クランク角毎に実行される。
【００３６】
このルーチンの実行に際しては、ノックセンサ１２を通じて検出される振動（正確には、その対数変換値）の度数分布が正規分布となることに着目し、その分布から求まる平均値ｍ及び標準偏差σを用いてノック判定レベルを設定するようにしている。
【００３７】
一般に、平均値ｍは、ｍ＝（変量の和／個数）で表され、標準偏差σは、σ＝√（偏差の２乗の和／個数）で表される。これらの式に従って平均値ｍ及び標準偏差σをそれぞれ計算すると、計算量が莫大となり、ＥＣＵ１５に加わる負荷が大きい。そこで、本実施形態では、下記の簡便な（式１）及び（式２）を用いることによって、これらの平均値ｍ及び標準偏差σを擬似的に求めるようにしている。なお、一般的な式に従って求められる平均値ｍ及び標準偏差σと区別するために、本実施形態では（式１）に従って求められる擬似平均値を「平均レベルＡＶＥ」といい、（式２）に従って求められる擬似標準偏差を「実効偏差ＭＡＤ」というものとする。
【００３８】
ＡＶＥ＝前回ＡＶＥ＋（ノックＡＤ値−前回ＡＶＥ）／係数……（式１）
ＭＡＤ＝前回ＭＡＤ＋（（ＡＶＥ−ノックＡＤ値）−前回ＭＡＤ）／係数……（式２）
上記（式１）中の「前回ＡＶＥ」は、前回の制御周期で算出した平均レベルであり、（式２）中の「前回ＭＡＤ」は、前回の制御周期で算出した実効偏差である。
【００３９】
また、２つの濾波周波数帯域が機関回転速度Ｎｅに応じて切替えられることと、そのとき使用されている濾波周波数帯域に関し、平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤが求められること、については前述した通りである。本実施形態ではさらに、上記平均レベルＡＶＥに基づき、２種類の学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ）が求められ、ＲＡＭ２０の第１エリア２１及び第２エリア２２に記憶・更新される。また、上記実効偏差ＭＡＤに基づき２種類の学習値ＭＡＤ（Ｌ），ＭＡＤ（Ｈ）が求められ、ＲＡＭ２０の第３エリア２３及び第４エリア２４に記憶・更新される。
【００４０】
ＥＣＵ１５は、まずステップ１００において、Ａ／Ｄ変換器１６によるノックＡＤ値を取得する。詳しくは、そのときに使用されている濾波周波数帯域で濾波されるとともに、ピークホールド回路１４によって保持された最大値（アナログ信号）を読込む。この最大値をＡ／Ｄ変換器１６によってデジタル信号に変換し、ノックＡＤ値として取込む。なお、ノックＡＤ値としては、一定の期間にわたって積分したものを用いてもよい。
【００４１】
次に、ステップ２００において、前記ノックＡＤ値を用いて平均レベルＡＶＥを算出する。その詳細を図３及び図４に示す。図３のステップ２０１において、ＢＰＦ１３への切替え指令に応じて、濾波周波数帯域の中心周波数ｆ０が切替えられたか否かを判定する。この判定条件が成立していないと、図４のステップ２０６において、前記（式１）に従って平均レベルＡＶＥを算出する。
【００４２】
続いて、ステップ２０７において、中心周波数ｆ０が低い値ＦＬであるか否か、すなわち、使用されている濾波周波数帯域が低濾波周波数帯域であるか否かを判定する。この判定条件が満たされている（ｆ０＝ＦＬ）と、ステップ２０８において、前記ステップ２０６で求めた平均レベルＡＶＥを学習値ＡＶＥ（Ｌ）としてＲＡＭ２０の第１エリア２１に記憶する。この処理は、振動波形信号が低濾波周波数帯域で濾波されている期間中行われる。従って、平均レベルＡＶＥが算出される毎に、第１エリア２１に記憶されている値が更新されることとなる。そして、高濾波周波数帯域への切替え直前に更新された学習値ＡＶＥ（Ｌ）が直前擬似平均値とされる。
【００４３】
また、ステップ２０９において、今回の学習値ＡＶＥ（Ｈ）として前回の学習値ＡＶＥ（Ｈ）を保持する。この処理もまた、振動波形信号が低濾波周波数帯域で濾波されている期間中行われる。保持の対象となる値は、前回、振動波形信号が高濾波周波数帯域で濾波されている期間に設定された直前擬似平均値、すなわち、同期間において低濾波周波数帯域への切替え直前に更新された学習値ＡＶＥ（Ｈ）である。
【００４４】
一方、前記ステップ２０７の判定条件が満たされていない（ｆ０＝ＦＨ）と、ステップ２１０において、前記ステップ２０６で求めた平均レベルＡＶＥを、学習値ＡＶＥ（Ｈ）としてＲＡＭ２０の第２エリア２２に記憶する。この処理は、振動波形信号が高濾波周波数帯域で濾波されている期間中行われる。従って、平均レベルＡＶＥが算出される毎に、前記第２エリア２２に記憶されている前回の学習値ＡＶＥ（Ｈ）が更新されることとなる。そして、低濾波周波数帯域への切替え直前に更新された学習値ＡＶＥ（Ｈ）が直前擬似平均値とされる。
【００４５】
また、ステップ２１１において、今回の学習値ＡＶＥ（Ｌ）として前回の学習値ＡＶＥ（Ｌ）を保持する。この処理もまた、振動波形信号が高濾波周波数帯域で濾波されている期間中行われる。保持の対象となる値は、前回、振動波形信号が低濾波周波数帯域で濾波されている期間に設定された直前擬似平均値、すなわち、同期間において高濾波周波数帯域への切替え直前に更新された学習値ＡＶＥ（Ｌ）である。そして、ステップ２０９又はステップ２１１の処理を経た後、「平均レベル算出ルーチン」を終了する。
【００４６】
ところで、図３の前記ステップ２０１の判定条件が満たされている（切替え有り）と、次にステップ２０２において、中心周波数ｆ０の切替えの態様を判定する。詳しくは、中心周波数ｆ０が低い値ＦＬに設定されている低濾波周波数帯域から、高い値ＦＨに設定されている高濾波周波数帯域に切替えられたか否かを判定する。
【００４７】
前記ステップ２０２の判定条件が満たされている（ＦＬからＦＨへの切替え）と、ステップ２０３において、そのときＲＡＭ２０の第２エリア２２に記憶されている学習値ＡＶＥ（Ｈ）を読出し、これを前回ＡＶＥとして設定し、ステップ２０５へ移行する。これに対し、ステップ２０２の判定条件が満たされていない（ＦＨからＦＬへの切替え）と、ステップ２０４において、そのときＲＡＭ２０の第１エリア２１に記憶されている学習値ＡＶＥ（Ｌ）を読出し、これを前回ＡＶＥとして設定し、ステップ２０５へ移行する。
【００４８】
このように、切替え指令に応じて高濾波周波数帯域に切替えられた場合（ステップ２０２：ＹＥＳ）、その切替え直前の低濾波周波数帯域での濾波期間中保持された学習値ＡＶＥ（Ｈ）が前回ＡＶＥの初期値として設定される。また、低濾波周波数帯域に切替えられた場合（ステップ２０２：ＮＯ）、その切替え直前の高濾波周波数帯域での濾波期間中保持された学習値ＡＶＥ（Ｌ）が前回ＡＶＥの初期値として設定される。
【００４９】
ステップ２０５では、前記（式１）に従って平均レベルＡＶＥを算出する。この算出の際、前記ステップ２０３又は２０４で設定した値が（式１）中の前回ＡＶＥとして用いられる。その後、平均レベル算出ルーチンを終了し、図２のステップ３００へ移行する。
【００５０】
ステップ３００では、前記平均レベルＡＶＥを用いて実効偏差ＭＡＤを算出する。その詳細を図５及び図６に示すが、前述した図３及び図４での平均レベルＡＶＥの算出態様とほぼ同様である。
【００５１】
図５のステップ３０１において、ＢＰＦ１３における濾波周波数帯域の中心周波数ｆ０が切替えられたか否かを判定し、満たされていない（切替えなし）と、図６のステップ３０６において、前記（式２）に従って実効偏差ＭＡＤを算出する。ステップ３０７において、使用されている濾波周波数帯域が低濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＬ）であるか否かを判定する。この判定条件が満たされている（ｆ０＝ＦＬ）と、ステップ３０８において、前記ステップ３０６で求めた実効偏差ＭＡＤを学習値ＭＡＤ（Ｌ）としてＲＡＭ２０の第３エリア２３に記憶する。ステップ３０９において、今回の学習値ＭＡＤ（Ｈ）として前回の学習値ＭＡＤ（Ｈ）を保持する。
【００５２】
一方、前記ステップ３０７の判定条件が満たされていない（ｆ０＝ＦＨ）と、ステップ３１０において、前記ステップ３０６で求めた実効偏差ＭＡＤを、学習値ＭＡＤ（Ｈ）としてＲＡＭ２０の第４エリア２４に記憶する。ステップ３１１において、今回の学習値ＭＡＤ（Ｌ）として前回の学習値ＭＡＤ（Ｌ）を保持する。そして、ステップ３０９又はステップ３１１の処理を経た後、実効偏差算出ルーチンを終了する。
【００５３】
ところで、図５の前記ステップ３０１の判定条件が満たされている（切替え有り）と、ステップ３０２において、低濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＬ）から、高濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＨ）に切替えられたか否かを判定する。
【００５４】
前記ステップ３０２の判定条件が満たされている（ＦＬからＦＨへの切替え）と、ステップ３０３において、そのとき第４エリア２４に記憶されている学習値ＭＡＤ（Ｈ）を読出し、これを前回ＭＡＤとして設定し、ステップ３０５へ移行する。これに対し、ステップ３０２の判定条件が満たされていない（ＦＨからＦＬへの切替え）と、ステップ３０４において、そのとき第３エリア２３に記憶されている学習値ＭＡＤ（Ｌ）を読出し、これを前回ＭＡＤとして設定し、ステップ３０５へ移行する。
【００５５】
ステップ３０５では、前述した（式２）に従って実効偏差ＭＡＤを算出する。この算出の際、前記ステップ３０３又は３０４で設定した値が（式２）中の前回ＭＡＤとして用いられる。その後、実効偏差算出ルーチンを終了し、図２のステップ４００へ移行する。
【００５６】
ステップ４００では、次の（式３）に従ってノック判定レベルを設定する。
ノック判定レベル＝ＡＶＥ＋ＭＡＤ・ｋ ……（式３）
上記（式３）中、ｋは機関回転速度Ｎｅ及び機関負荷に対応した係数である。この係数ｋは、例えば機関回転速度Ｎｅ及び機関負荷と係数ｋとの関係を予め規定した制御マップを参照することにより、又は所定の演算式に従うことにより求められる。ステップ４００の処理の実行後、ノック判定レベル設定ルーチンを終了する。
【００５７】
上述した平均レベル算出ルーチンに従って各処理が行われると、機関回転速度Ｎｅが緩やかに変化した場合、中心周波数ｆ０、平均レベルＡＶＥ、及びその学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ）は、例えば図７に示すように変化する。このタイミングチャートでは、機関回転速度Ｎｅは、タイミングｔ１０，ｔ２０において切替え回転速度α（＝３５００回転／分）に合致する。同機関回転速度Ｎｅは、タイミングｔ１０よりも前の期間、及びタイミングｔ２０よりも後の期間において切替え回転速度αよりも低くなり、タイミングｔ１０〜ｔ２０の期間において切替え回転速度αよりも高くなる。
【００５８】
なお、図７中の平均レベルＡＶＥに関しては、実線は理想的な平均レベルの変化を示し、破線は従来技術による平均レベルの変化を示し、一点鎖線は本実施形態による平均レベルの変化を示している。
【００５９】
タイミングｔ１０よりも前の期間では、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度αよりも低いことから、振動波形信号が低濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＬ）で濾波される。平均レベル算出ルーチンでは、ステップ２０１→２０６→２０７→２０８→２０９→リターンの順に処理が行われる。（式１）に従って平均レベルＡＶＥが算出される。この期間では学習値ＡＶＥ（Ｌ）が更新されるが、特に、タイミングｔ１０の直前に更新された値は、直前擬似平均値とされる。また、この期間では、学習値ＡＶＥ（Ｈ）として前回の値が保持される。保持の対象となる値は、前回の高濾波周波数帯域での濾波期間中に更新された直前擬似平均値（ＡＶＥ（Ｈ））である。
【００６０】
タイミングｔ１０では、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度αに合致することから、低濾波周波数帯域から高濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＨ）に切替えられる。この切替えにともない、理想的な平均レベルＡＶＥが大きく変化（下降）する。平均レベル算出ルーチンでは、ステップ２０１→２０２→２０３→２０５→リターンの順に処理が行われる。ステップ２０５での平均レベルＡＶＥの算出に際しては、（式１）中の前回ＡＶＥとして、直前擬似平均値が用いられる。すなわち、前回の高濾波周波数帯域での濾波期間（図示略）で最後に更新され、かつ低濾波周波数帯域での濾波期間（タイミングｔ１０よりも前の期間）中に保持された学習値ＡＶＥ（Ｈ）が前回ＡＶＥの初期値として用いられる。
【００６１】
タイミングｔ１０〜ｔ２０の期間では、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度αよりも高くなることから、振動波形信号が高濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＨ）で濾波される。平均レベル算出ルーチンでは、ステップ２０１→２０６→２０７→２１０→２１１→リターンの順に処理が行われる。この期間では、学習値ＡＶＥ（Ｈ）が更新されるが、最後に更新される値は、次回の高濾波周波数帯域での平均レベルＡＶＥ算出に備えて直前擬似平均値とされる。また、この期間では学習値ＡＶＥ（Ｌ）が保持される。保持の対象となる値は、前回の低濾波周波数帯域での濾波期間中、最後に更新された直前擬似平均値（ＡＶＥ（Ｌ））である。
【００６２】
タイミングｔ２０では、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度αに合致することから、高濾波周波数帯域から低濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＬ）に切替えられる。この切替えにともない、理想的な平均レベルＡＶＥが大きく変化（上昇）する。平均レベル算出ルーチンでは、ステップ２０１→２０２→２０４→２０５→リターンの順に処理が行われる。ステップ２０５での平均レベルＡＶＥの算出に際しては、（式１）中の前回ＡＶＥの初期値として、前回の低濾波周波数帯域での濾波期間（ｔ１０よりも前の期間）で最後に更新され、かつ高濾波周波数帯域での濾波期間（ｔ１０〜ｔ２０）中に保持された学習値ＡＶＥ（Ｌ）が用いられる。
【００６３】
タイミングｔ２０よりも後の期間では、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度αよりも低いことから、振動波形信号が再び低濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＬ）で濾波される。平均レベル算出ルーチンでは、前述したタイミングｔ１０よりも前の期間と同様に、ステップ２０１→２０６→２０７→２０８→２０９→リターンの順に処理が行われる。また、学習値ＡＶＥ（Ｌ）が更新されるとともに、学習値ＡＶＥ（Ｈ）が保持される。保持の対象となる値は、前回の高濾波周波数帯域での濾波期間（ｔ１０〜ｔ２０）で最後に更新された直前擬似平均値（ＡＶＥ（Ｈ））である。
【００６４】
なお、実効偏差ＭＡＤ及びその学習値ＭＡＤ（Ｌ），ＭＡＤ（Ｈ）についても、前述した平均レベルＡＶＥ及びその学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ）と同様にして変化する。そのため、ここでは説明を省略する。
【００６５】
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）高濾波周波数帯域から低濾波周波数帯域に切替えられた場合、切替え直前の値を切替え直後の前回ＡＶＥの初期値として用いる従来技術では、同初期値が低濾波周波数帯域での平均レベルＡＶＥとは大きく異なっているため、前回ＡＶＥが適正な値となるまでに（式１）の演算が多数回必要となる。平均レベルＡＶＥを再計算するのと同程度の回数の演算が必要となる。平均レベルＡＶＥは図７において破線で示すように変化し、低濾波周波数帯域での理想的な値に近づくまでに時間がかかる。
【００６６】
これに対し、本実施形態では、振動波形信号が低濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＬ）で濾波されている場合、（式１）に従って求めた平均レベルＡＶＥを学習値ＡＶＥ（Ｌ）として第１エリア２１に記憶し、その値を、平均レベルＡＶＥが算出される毎に更新している。高濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＨ）への切替え直前に更新した学習値ＡＶＥ（Ｌ）を直前擬似平均値とし、振動波形信号が再度低濾波周波数帯域で濾波されるまで保持している。そして、低濾波周波数帯域に切替えられたとき、（式１）の演算に際し、前記直前擬似平均値を前回ＡＶＥの初期値として設定するようにしている。
【００６７】
設定された初期値は、低濾波周波数帯域への切替え直後における理想的な平均レベルＡＶＥに近い。このため、前回ＡＶＥが適正な値（理想的な平均レベルＡＶＥ）となるまでに要する（式１）の演算回数が少なくてすむ。平均レベルＡＶＥは図７において一点鎖線で示すように変化し、切替え後短時間で理想的な平均レベルＡＶＥに近づく。
【００６８】
なお、低濾波周波数帯域から高濾波周波数帯域に切替えられた場合についても同様である。また、上記効果は、平均レベルＡＶＥだけでなく実効偏差ＭＡＤについても同様に得られる。
【００６９】
（２）従来技術では、精度の高いノック判定レベルを設定しようとすると、濾波周波数帯域の切替え後、平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤがそれぞれ適正な値（理想的な値）になるまでの期間、同ノック判定レベルを設定することが困難である。これに対し本実施形態では、適正な平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤが、濾波周波数帯域の切替え後短時間で算出されることから、同切替え後の早い時期から精度の高いノック判定レベルを設定することができる。ノック判定レベルを設定できない期間（ノッキングの検出が可能となるまでの期間）を短くすることができる。濾波周波数帯域の切替え後の素早いノッキング検出が可能となる。
【００７０】
（３）振動波形信号を低濾波周波数帯域で濾波しているときには、平均レベルＡＶＥを学習値ＡＶＥ（Ｌ）として算出・更新するとともに、実効偏差ＭＡＤを学習値ＭＡＤ（Ｌ）として算出・更新している。振動波形信号を高濾波周波数帯域で濾波しているときには、平均レベルＡＶＥを学習値ＡＶＥ（Ｈ）として算出・更新するとともに、実効偏差ＭＡＤを学習値ＭＡＤ（Ｈ）として算出・更新している。このため、学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ），ＭＡＤ（Ｌ），ＭＡＤ（Ｈ）の算出に複雑な演算が不要であり、ＥＣＵ１５にかかる負荷が少なくてすむ。
【００７１】
（４）平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤの各算出のために、（式１）及び（式２）を用いている。これらの式では、前回算出時から今回算出時までの変化分の重み付けをして、これを前回算出値に足し込むことにより、今回の平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤを算出するようにしている。このため、平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤが瞬間的に大きく変化しても、その変化の影響を受けにくい。また、周期の長い変化には追従しながら、それら平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤを簡便に算出することができる。その結果、ＥＣＵ１５にかかる負荷が少なくてすむ。
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態について、図８〜図１２に従って説明する。第２実施形態の第１実施形態との主な相違点は、次の２点である。
【００７２】
１つ目の相違点は、図８に示すように、学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ），ＭＡＤ（Ｌ），ＭＡＤ（Ｈ）の算出が行われる学習領域を、それらの学習値が平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤの算出に反映される学習値反映領域よりも狭く、かつ切替え回転速度α（＝３５００回転／分）寄りの領域に制限していることである。この領域は、例えば切替え回転速度αを上限値とし、かつそれよりも所定値低い値（例えば２５００回転／分）を下限値とする領域（以下「下側領域ＲＬ」という）と、切替え回転速度αを下限値とし、かつそれよりも所定値高い値（例えば４５００回転／分）を上限値とする領域（以下「上側領域ＲＨ」という）とからなる。
【００７３】
２つ目の相違点は、学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ），ＭＡＤ（Ｌ），ＭＡＤ（Ｈ）の算出に際し、そのときどきの平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤをそのままの形で用いるのではなく、次の（式４）〜（式７）に従ってそれぞれなまし処理していることである。
【００７４】
ＡＶＥ(L)＝前回ＡＶＥ(L)＋（ＡＶＥ−前回ＡＶＥ(L)）／係数……（式４）
ＡＶＥ(H)＝前回ＡＶＥ(H)＋（ＡＶＥ−前回ＡＶＥ(H)）／係数……（式５）
ＭＡＤ(L)＝前回ＭＡＤ(L)＋（ＭＡＤ−前回ＭＡＤ(L)）／係数……（式６）
ＭＡＤ(H)＝前回ＭＡＤ(H)＋（ＭＡＤ−前回ＭＡＤ(H)）／係数……（式７）
次に、前記相違点を中心に、平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤを算出する手順について説明する。図１０は、第１実施形態での図４に対応するフローチャートであり、濾波周波数帯域の非切替え時に行われる平均レベルＡＶＥの算出処理を示している。なお、図４と同様の処理については、同一のステップ数を付して説明を省略する。
【００７５】
ステップ２０７の判定条件が満たされている（ｆ０＝ＦＬ）と、ステップ２１２において、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬ（２５００＜Ｎｅ＜３５００）に入っているか否かを判定する。この判定条件が満たされていると、ステップ２１３において、前記（式４）に従って学習値ＡＶＥ（Ｌ）を算出する。従って、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬに属している期間において、平均レベルＡＶＥが算出される毎に、ＲＡＭ２０の第１エリア２１に記憶されている学習値ＡＶＥ（Ｌ）が更新されることとなる。そして、高濾波周波数帯域への切替え直前に更新された学習値ＡＶＥ（Ｌ）が直前擬似平均値とされる。
【００７６】
ステップ２１２の判定条件が満たされていないと、ステップ２１４において、今回の学習値ＡＶＥ（Ｌ）として前回の学習値ＡＶＥ（Ｌ）を保持する。この保持処理は、振動波形信号が低濾波周波数帯域で濾波されている期間のうち、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬの下限値（２５００回転／分）以下となる期間に行われる。
【００７７】
このように第２実施形態によると、振動波形信号が低濾波周波数帯域で濾波されていれば、学習値ＡＶＥ（Ｌ）が更新される第１実施形態とは異なり、低濾波周波数帯域であっても、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬに入った場合にのみ、学習値ＡＶＥ（Ｌ）の算出・更新が行われる。
【００７８】
なお、図１０には、ステップ２０７の判定条件が満たされた場合の学習値ＡＶＥ（Ｈ）についての記載がないが、この学習値ＡＶＥ（Ｈ）としては前回の値が保持されるものとする。保持の対象となる値は、振動波形信号が前回の高濾波周波数帯域で濾波されている期間に設定された直前擬似平均値、すなわち、同期間において低濾波周波数帯域への切替え直前に更新された値（学習値ＡＶＥ（Ｈ））である。そして、前記ステップ２１３又は２１４の処理を経た後、平均レベル算出ルーチンを終了する。
【００７９】
一方、前記ステップ２０７の判定条件が満たされていない（ｆ０＝ＦＨ）と、ステップ２１５において、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨ（３５００＜Ｎｅ＜４５００）に入っているか否かを判定する。この判定条件が満たされていると、ステップ２１６において、前記（式５）に従って学習値ＡＶＥ（Ｈ）を算出する。従って、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨに入っている期間において、平均レベルＡＶＥが算出される毎に、ＲＡＭ２０の第２エリア２２に記憶されている値（学習値ＡＶＥ（Ｈ））が更新されることとなる。そして、低濾波周波数帯域への切替え直前に更新された学習値ＡＶＥ（Ｈ）が直前擬似平均値とされる。
【００８０】
ステップ２１５の判定条件が満たされていないと、ステップ２１７において、今回の学習値ＡＶＥ（Ｈ）として前回の学習値ＡＶＥ（Ｈ）を保持する。この保持処理は、振動波形信号が高濾波周波数帯域で濾波されている期間のうち、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨの上限値（４５００回転／分）以上となる期間に行われる。
【００８１】
このように、第２実施形態によると、振動波形信号が高濾波周波数帯域で濾波されていれば学習値ＡＶＥ（Ｈ）が更新される第１実施形態とは異なり、高濾波周波数帯域であっても、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨに入った場合にのみ、学習値ＡＶＥ（Ｈ）の算出・更新が行われる。
【００８２】
なお、図１０には、ステップ２０７の判定条件が満たされない場合の学習値ＡＶＥ（Ｌ）についての記載がないが、この学習値ＡＶＥ（Ｌ）としては前回の値が保持されるものとする。保持の対象となる値は、振動波形信号が前回の低濾波周波数帯域で濾波されている期間に設定された直前擬似平均値、すなわち、同期間において高濾波周波数帯域への切替え直前に更新された学習値ＡＶＥ（Ｌ）である。そして、前記ステップ２１６又は２１７の処理を経た後、平均レベル算出ルーチンを終了する。
【００８３】
図１１は、第１実施形態での図６に対応するフローチャートであり、濾波周波数帯域の非切替え時に行われる実効偏差ＭＡＤの算出処理を示している。なお、図６と同様の処理については同一のステップ数を付して説明を省略する。
【００８４】
ステップ３０７の判定条件が満たされている（ｆ０＝ＦＬ）と、ステップ３１２において、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬ（２５００＜Ｎｅ＜３５００）に入っているか否かを判定する。この判定条件が満たされていると、ステップ３１３において、前記（式６）に従って学習値ＭＡＤ（Ｌ）を算出する。ステップ３１２の判定条件が満たされていないと、ステップ３１４において、今回の学習値ＭＡＤ（Ｌ）として前回の学習値ＭＡＤ（Ｌ）を保持する。そして、前記ステップ３１３又は３１４の処理を経た後、実効偏差算出ルーチンを終了する。
【００８５】
一方、前記ステップ３０７の判定条件が満たされていない（ｆ０＝ＦＨ）と、ステップ３１５において、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨ（３５００＜Ｎｅ＜４５００）に入っているか否かを判定する。この判定条件が満たされていると、ステップ３１６において、前記（式７）に従って学習値ＭＡＤ（Ｈ）を算出する。ステップ３１５の判定条件が満たされていないと、ステップ３１７において、今回の学習値ＭＡＤ（Ｈ）として前回の学習値ＭＡＤ（Ｈ）を保持する。そして、前記ステップ３１６又は３１７の処理を経た後、実効偏差算出ルーチンを終了する。
【００８６】
なお、図１１には、ステップ３０７の判定条件が満たされる場合の学習値ＭＡＤ（Ｈ）についての記載と、満たされない場合の学習値ＭＡＤ（Ｌ）についての記載とがないが、これらの学習値ＭＡＤ（Ｈ），ＭＡＤ（Ｌ）については前回の値が保持されるものとする。
【００８７】
図１２は、第１実施形態での図７に対応するタイミングチャートであり、機関回転速度Ｎｅが急激に変化した場合の、中心周波数ｆ０、平均レベルＡＶＥ、及びその学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ）の変化を示している。このタイミングチャートでは、機関回転速度Ｎｅは、第１実施形態と同様に、タイミングｔ１０，ｔ２０において切替え回転速度α（＝３５００回転／分）に合致する。同機関回転速度Ｎｅは、切替え回転速度αよりも低い期間のうち、タイミングｔ９〜ｔ１０の期間と、タイミングｔ２０〜ｔ２１の期間とにおいて下側領域ＲＬに入る。また、機関回転速度Ｎｅは、切替え回転速度αよりも高い期間のうち、タイミングｔ１０〜ｔ１１の期間と、タイミングｔ１９〜ｔ２０の期間とにおいて上側領域ＲＨに入る。
【００８８】
なお、図１２中の平均レベルＡＶＥに関し、実線は理想的な平均レベルの変化を示し、二点鎖線は本実施形態での平均レベルの変化を示している。また、濾波周波数帯域が切替えられるタイミングｔ１０，ｔ２０については、第１実施形態と同様であるため、詳しい説明を省略する。
【００８９】
タイミングｔ９よりも前の期間では、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬの下限値（２５００回転／分）よりも低いことから、振動波形信号が低濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＬ）で濾波される。この場合、平均レベル算出ルーチンでは、ステップ２０１→２０６→２０７→２１２→２１４→リターンの順に処理が行われる。この期間では、学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ）として前回の値が保持される。学習値ＡＶＥ（Ｌ）に関し保持の対象となる値は、下側領域ＲＬ内に入っていた機関回転速度Ｎｅが、その下側領域ＲＬの下限値よりも低くなる直前に更新された値である。また、学習値ＡＶＥ（Ｈ）に関し保持の対象となる値は、前回の高濾波周波数帯域での濾波期間（図示略）中、低濾波周波数帯域への切替え直前に更新された直前擬似平均値（ＡＶＥ（Ｈ））である。
【００９０】
タイミングｔ９〜ｔ１０の期間では、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬ（２５００＜Ｎｅ＜３５００）に入ることから、平均レベル算出ルーチンでは、ステップ２０１→２０６→２０７→２１２→２１３→リターンの順に処理が行われる。（式４）に従って演算が行われることにより、平均レベルＡＶＥがなまし処理されて学習値ＡＶＥ（Ｌ）が算出される。この際、（式４）中の前回ＡＶＥ（Ｌ）の初期値としては、タイミングｔ９まで保持されてきた値が用いられる。そして、タイミングｔ１０の直前に算出された学習値ＡＶＥ（Ｌ）が直前擬似平均値とされる。また、この期間では、学習値ＡＶＥ（Ｈ）として前回の値が保持される。
【００９１】
タイミングｔ１０では、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度αに合致することから、中心周波数ｆ０がＦＬからＦＨに切替えられる。この切替えにともない、理想的な平均レベルＡＶＥが大きく変化する。しかし、前回の高濾波周波数帯域での濾波期間（図示略）で最後に更新され、かつ切替え直前の低濾波周波数帯域での濾波期間（タイミングｔ１０よりも前の期間）中保持された学習値ＡＶＥ（Ｈ）が、切替え直後の平均レベルＡＶＥの算出に際し、前回ＡＶＥの初期値として用いられる。このため、急変する平均レベルＡＶＥに対し、図１２において二点鎖線で示すように若干の遅れはあるものの、切替え直後の平均レベルＡＶＥの算出に際し、切替え直前の平均レベルＡＶＥを前回算出値（前回ＡＶＥ）として用いる場合（従来技術に相当）に比べ、切替え後、比較的短時間で、理想的な平均レベルＡＶＥに近い値を算出することができる。
【００９２】
タイミングｔ１０〜ｔ１１の期間においては、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨ（３５００＜Ｎｅ＜４５００）に入ることから、平均レベル算出ルーチンでは、ステップ２０１→２０６→２０７→２１５→２１６→リターンの順に処理が行われる。（式５）に従って演算が行われることにより、平均レベルＡＶＥがなまし処理されて学習値ＡＶＥ（Ｈ）が算出される。（式５）中の前回ＡＶＥ（Ｈ）の初期値としては、タイミングｔ１０まで保持された値が用いられる。学習値ＡＶＥ（Ｌ）については前回の値、すなわち、タイミングｔ１０の直前に算出された学習値ＡＶＥ（Ｌ）が保持される。
【００９３】
タイミングｔ１１〜ｔ１９の期間においては、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨの上限値（４５００回転／分）以上となることから、平均レベル算出ルーチンでは、ステップ２０１→２０６→２０７→２１５→２１７→リターンの順に処理が行われる。この期間では、学習値ＡＶＥ（Ｌ）として、引き続き前回の値が保持される。また、学習値ＡＶＥ（Ｈ）として、前回の値、すなわち、タイミングｔ１１の直前に算出された学習値ＡＶＥ（Ｈ）が保持される。
【００９４】
機関回転速度Ｎｅが下降する過程では、前述した上昇過程と同様の処理が行われる。具体的には、タイミングｔ１９〜ｔ２０の期間では、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨ（３５００＜Ｎｅ＜４５００）に入ることから、前記タイミングｔ１０〜ｔ１１の期間と同様の処理が行われる。学習値ＡＶＥ（Ｌ）については、タイミングｔ１９まで保持されてきた値が引き続き保持される。これに対し、学習値ＡＶＥ（Ｈ）については、（式５）に従って演算が行われる。なお、（式５）中の前回ＡＶＥ（Ｈ）の初期値としては、タイミングｔ１９まで保持されてきた値が用いられる。
【００９５】
タイミングｔ２０では、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度αと同一になることから、前記タイミングｔ１０と同様の処理が行われる。ここで、平均レベルＡＶＥの算出に際しては、（式１）中の前回ＡＶＥとして、タイミングｔ２０まで保持されてきた学習値ＡＶＥ（Ｌ）が用いられる。この学習値ＡＶＥ（Ｌ）は、タイミングｔ１０の直前に算出された値であり、理想的な値に近い。このため、切替え直前の平均レベルＡＶＥを切替え直後の前回算出値（前回ＡＶＥ）として用いて今回の平均レベルＡＶＥを算出した場合（従来技術に相当）よりも短い時間で適正な平均レベルＡＶＥを算出することができる。
【００９６】
タイミングｔ２０〜ｔ２１の期間では、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬ（２５００＜Ｎｅ＜３５００）に入ることから、前記タイミングｔ９〜ｔ１０の期間と同様の処理が行われる。学習値ＡＶＥ（Ｌ）については、（式４）に従って演算が行われる。この（式４）中の前回ＡＶＥ（Ｌ）の初期値としては、タイミングｔ２０まで保持されてきた値が用いられる。学習値ＡＶＥ（Ｈ）については、タイミングｔ２０の直前に算出された値が保持される。このように、タイミングｔ２０〜ｔ２１の期間では、学習値ＡＶＥ（Ｌ）のみが更新される。
【００９７】
タイミングｔ２１よりも後の期間では、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬの下限値（２５００回転／分）以下となることから、前記タイミングｔ９よりも前の期間と同様の処理が行われる。この期間では、学習値ＡＶＥ（Ｌ）として、タイミングｔ２１の直前に算出された値が保持される。また、学習値ＡＶＥ（Ｈ）としては、タイミングｔ２１まで保持されてきた値が、引き続き保持される。
【００９８】
なお、実効偏差ＭＡＤ及びその学習値ＭＡＤ（Ｌ），ＭＡＤ（Ｈ）についても、前述した平均レベルＡＶＥ及びその学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ）と同様にして変化する。そのため、ここでは説明を省略する。
【００９９】
以上詳述した第２実施形態によれば、第１実施形態での（１）〜（４）の効果に加え、以下の効果が得られる。
（５）同一の濾波周波数帯域であっても、算出される平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤは、内燃機関１１の運転状態（機関負荷、機関回転速度Ｎｅ等）に応じて変わってくる。例えば、切替え回転速度α近傍の下側領域ＲＬ及び上側領域ＲＨとそれ以外の領域とでは、平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤが大きく異なる。このため、濾波周波数帯域の切替え直前に内燃機関１１の運転状態が急激に変化した際、仮に後者の領域における平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤに基づき学習が行われると、本来必要としない領域で学習が行われたこととなる。その結果、再度同じ濾波周波数帯域に復帰した場合において、切替え直後の前回算出値（前回ＡＶＥ，前回ＭＡＤ）の初期値として不適切な値が設定されるおそれがある。
【０１００】
例えば、変速機のシフトアップにともない、機関回転速度Ｎｅの属する領域が図９の「Ａ」から「Ｂ」に急激に変化した場合には、本来は図中の値ａ１を学習すべきであるにもかかわらず、この値ａ１を学習する機会がなく、機関回転速度Ｎｅの変化前の運転状態（領域Ａ）において値ａ２が取込まれてしまう。これは、ノッキング制御中であれば領域に関係なく常時学習が行われるためである。
【０１０１】
これに対し、第２実施形態では、学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＭＡＤ（Ｌ）を算出する学習領域を下側領域ＲＬに制限し、学習値ＡＶＥ（Ｈ），ＭＡＤ（Ｈ）を算出する領域を上側領域ＲＨに制限している。そして、これらの下側領域ＲＬ及び上側領域ＲＨを、いずれも図８に示すように学習値反映領域よりも狭く、かつ切替え回転速度α寄りの領域に設定している。しかも、下側領域ＲＬの上限値及び上側領域ＲＨの下限値を切替え回転速度αと同じにしている。これらの学習に用いられる値ＡＶＥ，ＭＡＤは、再度同じ濾波周波数帯域に復帰した場合の切替え後の濾波周波数帯域において、理想的な平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤに近い値である。
【０１０２】
従って、内燃機関１１の運転状態が急激に変化した際に濾波周波数帯域が切替えられても、本来必要としない領域（図９の領域Ａ）において学習がされることがなく、再度同じ濾波周波数帯域に戻ったときに、精度の高い学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ），ＭＡＤ（Ｌ），ＭＡＤ（Ｈ）を前回算出値として利用することができる。このように学習機能が適正に機能するため、濾波周波数帯域の切替え後に素早くノッキングを検出することが可能となる。
【０１０３】
（６）機関回転速度Ｎｅの急変にともなう濾波周波数帯域の切替えにより、平均レベルＡＶＥが瞬間的に急激に変化した場合には、それが真の値でない可能性がある。この値を、そのまま濾波周波数帯域の切替え直前における平均レベルＡＶＥとすると、再度同じ濾波周波数帯域に戻った場合の切替え直後における前回算出値の初期値に誤った値が用いられ、平均レベルＡＶＥの算出精度が低下する。
【０１０４】
これに対し、第２実施形態では、学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ），ＭＡＤ（Ｌ），ＭＡＤ（Ｈ）の算出に際し、そのときの平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤをそのまま学習値とするのではなく、同平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤをそれぞれなまし処理している。従って、濾波周波数帯域の切替えにより、前記のように平均レベルＡＶＥや実効偏差ＭＡＤが瞬間的に急激に変化しても、それらが各学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ），ＭＡＤ（Ｌ），ＭＡＤ（Ｈ）の算出に及ぼす影響を小さくすることができる。その結果、切替え直後における平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤの算出精度の低下を抑制することができる。
（第３実施形態）
次に、本発明を具体化した第３実施形態について、図１３〜図１６に従って説明する。第３実施形態は、図１５に示すように、学習領域である下側領域ＲＬの上限値が切替え回転速度αよりも若干低い値に設定され、同じく学習領域である上側領域ＲＨの下限値が切替え回転速度αよりも若干高い値に設定されている点において、第２実施形態と異なっている。具体的には、切替え回転速度αを３０００回転／分とした場合において、下側領域ＲＬの下限値及び上限値は、それぞれ２５００回転／分及び２９５０回転／分に設定されている。また、上側領域ＲＨの下限値及び上限値は、それぞれ３０５０回転／分及び３５００回転／分に設定されている。
【０１０５】
続いて、平均レベルＡＶＥを算出する手順について説明する。図１３及び図１４は、第１実施形態での図３と第２実施形態での図１０とに対応するフローチャートであり、ノックＡＤ値を用いて平均レベルＡＶＥを算出する手順を示している。
【０１０６】
この平均レベル算出ルーチンでは、まず図１３のステップ２５０において、そのときに選択されている濾波周波数帯域の中心周波数ｆ０（ＦＬ又はＦＨ）を記憶する。ステップ２５１において、前記ステップ２０７と同様にして、中心周波数ｆ０が低い値ＦＬであるか否かを判定する。この判定条件が満たされている（ｆ０＝ＦＬ）と、ステップ２５２において、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度α（＝３０００回転／分）以上であるか否かを判定する。このようにして、濾波周波数帯域を切替えるための切替え条件が成立しているかどうかを判定する。
【０１０７】
ステップ２５２の判定条件が満たされていない（Ｎｅ＜α）と、切替え条件が成立していないことから、ステップ２５６において、前記ステップ２０６と同様にして前記（式１）に従って平均レベルＡＶＥを算出する。続いて、ステップ２５７において、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬ（２５００≦Ｎｅ＜２９５０）に入っているか否かを判定する。この判定条件が満たされていると、ステップ２５８において、前記ステップ２１３と同様にして、前記（式４）に従って学習値ＡＶＥ（Ｌ）を算出する。従って、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬに属している期間において、平均レベルＡＶＥが算出される毎に、ＲＡＭ２０の第１エリア２１に記憶されている学習値ＡＶＥ（Ｌ）が更新されることとなる。そして、高濾波周波数帯域への切替え直前に更新された学習値ＡＶＥ（Ｌ）が直前擬似平均値とされる。ステップ２５８の処理を経た後、平均レベル算出ルーチンを終了する。
【０１０８】
なお、ステップ２５７の判定条件が満たされていない場合、すなわち、Ｎｅ＜２５００の場合、及び２９５０≦Ｎｅ＜３０００の場合には、ステップ２５８の処理を行うことなくそのまま平均レベル算出ルーチンを終了する。
【０１０９】
一方、前記ステップ２５２の判定条件が満たされている（Ｎｅ≧３０００）と、切替え条件が成立していることから、ステップ２５３において、中心周波数ｆ０を低い値ＦＬから高い値ＦＨに切替える。ステップ２５４において、前記ステップ２０３と同様にして、そのときＲＡＭ２０の第２エリア２２に記憶されている学習値ＡＶＥ（Ｈ）を読出し、これを前回ＡＶＥとして設定した後、ステップ２５５へ移行する。このように高濾波周波数帯域に切替えられた場合、その切替え直前の低濾波周波数帯域での濾波期間中保持された学習値ＡＶＥ（Ｈ）が前回ＡＶＥの初期値として設定される。
【０１１０】
ステップ２５５では、前記ステップ２０５と同様にして、前記（式１）に従って平均レベルＡＶＥを算出する。この算出の際、前記ステップ２５４で設定した値が（式１）中の前回ＡＶＥとして用いられる。その後、平均レベル算出ルーチンを終了する。
【０１１１】
ところで、前記ステップ２５１の判定条件が満たされていない（ｆ０＝ＦＨ）と、図１４のステップ２５９において、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度α（＝３０００回転／分）よりも低いか否かを判定する。このようにして、濾波周波数帯域を切替えるための切替え条件が成立しているかどうかを判定する。この判定条件が満たされていない（Ｎｅ≧α）と、切替え条件が成立していないことから、ステップ２６３において、前記ステップ２０６と同様にして前記（式１）に従って平均レベルＡＶＥを算出する。続いて、ステップ２６４において、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨ（３０５０≦Ｎｅ＜３５００）に入っているか否かを判定する。この判定条件が満たされていると、ステップ２６５において、前記ステップ２１６と同様にして、前記（式５）に従って学習値ＡＶＥ（Ｈ）を算出する。従って、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨに属している期間において、平均レベルＡＶＥが算出される毎に、ＲＡＭ２０の第２エリア２２に記憶されている学習値ＡＶＥ（Ｈ）が更新されることとなる。そして、低濾波周波数帯域への切替え直前に更新された学習値ＡＶＥ（Ｈ）が直前擬似平均値とされる。ステップ２６５の処理を経た後、平均レベル算出ルーチンを終了する。
【０１１２】
なお、ステップ２６４の判定条件が満たされていない場合、すなわち、３０００≦Ｎｅ＜３０５０の場合、及びＮｅ≧３５００の場合には、ステップ２６５の処理を行うことなくそのまま平均レベル算出ルーチンを終了する。
【０１１３】
一方、前記ステップ２５９の判定条件が満たされている（Ｎｅ＜３０００）と、切替え条件が成立していることから、ステップ２６０において、中心周波数ｆ０を高い値ＦＨから低い値ＦＬに切替える。ステップ２６１において、前記ステップ２０４と同様にして、そのときＲＡＭ２０の第１エリア２１に記憶されている学習値ＡＶＥ（Ｌ）を読出し、これを前回ＡＶＥとして設定しステップ２６２へ移行する。このように低濾波周波数帯域に切替えられた場合、その切替え直前の高濾波周波数帯域での濾波期間中保持された学習値ＡＶＥ（Ｌ）が前回ＡＶＥの初期値として設定される。
【０１１４】
ステップ２６２では、前記ステップ２０５と同様にして、前記（式１）に従って平均レベルＡＶＥを算出する。この算出の際、前記ステップ２６１で設定した値が（式１）中の前回ＡＶＥとして用いられる。その後、平均レベル算出ルーチンを終了する。
【０１１５】
なお、実効偏差ＭＡＤを算出する手順については、前述した平均レベルＡＶＥを算出する手順と同様であるため、ここでは説明を省略する。
図１６は、第１実施形態での図７、及び第２実施形態での図１２に対応するタイミングチャートであり、機関回転速度Ｎｅ、平均レベルＡＶＥ、学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ）の変化を示している。このタイミングチャートでは、機関回転速度Ｎｅがタイミングｔ３０，ｔ４０において切替え回転速度α（＝３０００回転／分）となる。同機関回転速度Ｎｅは、切替え回転速度αよりも低い期間のうち、タイミングｔ２８〜ｔ２９の期間と、タイミングｔ４１〜ｔ４２の期間とにおいて下側領域ＲＬに入る。また、機関回転速度Ｎｅは、切替え回転速度αよりも高い期間のうち、タイミングｔ３１〜ｔ３２の期間と、タイミングｔ３８〜ｔ３９の期間とにおいて上側領域ＲＨに入る。なお、図中の平均レベルＡＶＥに関し、二点鎖線は理想的な平均レベルの変化を示し、実線は本実施形態での平均レベルの変化を示している。
【０１１６】
タイミングｔ２８よりも前の期間では、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬの下限値（２５００回転／分）よりも低いことから、振動波形信号が低濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＬ）で濾波される。この場合、平均レベル算出ルーチンでは、ステップ２５０→２５１→２５２→２５６→２５７→リターンの順に処理が行われる。この期間では、学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ）として前回の値が保持される。タイミングｔ２８〜ｔ２９の期間では、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬ（２５００≦Ｎｅ＜２９５０）に入り、ステップ２５７の判定条件が満たされることから、ステップ２５０→２５１→２５２→２５６→２５７→２５８→リターンの順に処理が行われる。この期間では、学習値ＡＶＥ（Ｌ）が算出・更新され、学習値ＡＶＥ（Ｈ）として前回の値が保持される。
【０１１７】
タイミングｔ２９〜ｔ３０の期間では、ステップ２５７の判定条件が満たされなくなることから、前述したタイミングｔ２８よりも前の期間と同様の順で処理が行われる。学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ）としては、前回の値が保持される。タイミングｔ３０では、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度αに合致し、ステップ２５２の判定条件が満たされる。このため、ステップ２５０→２５１→２５２→２５３→２５４→２５５→リターンの順に処理が行われる。
【０１１８】
タイミングｔ３０〜ｔ３１の期間においては、ステップ２５１，２５９，２６４の判定条件がいずれも満たされないことから、ステップ２５０→２５１→２５９→２６３→２６４→リターンの順に処理が行われる。学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ）としては、前回の値が保持される。タイミングｔ３１〜ｔ３２の期間においては、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨ（３０５０≦Ｎｅ＜３５００）に入ることから、ステップ２５０→２５１→２５９→２６３→２６４→２６５→リターンの順に処理が行われる。この期間では、学習値ＡＶＥ（Ｈ）が算出・更新され、学習値ＡＶＥ（Ｌ）として前回の値が保持される。タイミングｔ３２〜ｔ３８の期間においては、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨの上限値（３５００回転／分）以上となることから、前述したタイミングｔ３０〜ｔ３１の期間と同様の順で処理が行われる。この期間では、学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ）として、前回の値が保持される。
【０１１９】
機関回転速度Ｎｅが下降する過程では、前述した上昇過程と同様の処理が行われる。具体的には、タイミングｔ３８〜ｔ３９の期間では、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨ（３０５０≦Ｎｅ＜３５００）に入り、ステップ２６４の判定条件が満たされることから、前記タイミングｔ３１〜ｔ３２の期間と同様の順に処理が行われる。
【０１２０】
タイミングｔ３９〜ｔ４０の期間では、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度αと上側領域ＲＨとの間の領域（３０００≦Ｎｅ＜３０５０）に入ることから、前記タイミングｔ３０〜ｔ３１の期間と同様の順に処理が行われる。タイミングｔ４０では、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度αと同一になることから、前記タイミングｔ３０と同様の順に処理が行われる。タイミングｔ４０〜ｔ４１の期間では、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度αと下側領域ＲＬとの間の領域（２９５０≦Ｎｅ＜３０００）に入ることから、前記タイミングｔ２９〜ｔ３０の期間と同様の順に処理が行われる。
【０１２１】
タイミングｔ４１〜ｔ４２の期間では、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬ（２５００≦Ｎｅ＜２９５０）に入ることから、前記タイミングｔ２８〜ｔ２９の期間と同様の順で処理が行われる。タイミングｔ４２よりも後の期間であって、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬの下限値（２５００回転／分）を下回る場合には、前記タイミングｔ２８よりも前の期間と同様の処理が行われる。
【０１２２】
なお、実効偏差ＭＡＤ及びその学習値ＭＡＤ（Ｌ），ＭＡＤ（Ｈ）についても、前述した平均レベルＡＶＥ及びその学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ）と同様にして変化する。そのため、ここでは説明を省略する。
【０１２３】
以上詳述した第３実施形態によれば、下側領域ＲＬの上限値が切替え回転速度αよりも若干低く、上側領域ＲＨの下限値が切替え回転速度αよりも若干高いが、第２実施形態と同様に、上述した（１）〜（６）の効果を奏する。すなわち、上下各領域ＲＬ，ＲＨが学習値反映領域よりも狭く、かつ切替え回転速度α寄りに設定されていれば、上側領域ＲＨの下限値及び下側領域ＲＬの上限値が切替え回転速度αに一致している場合も一致していない場合も、効果上の差異はほとんどない。
【０１２４】
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・内燃機関で発生する振動を検出するセンサとして、前述した非共振型のノックセンサ以外にも、燃焼室内の圧力を検出する筒内圧センサ、燃焼光を検出する燃焼光センサ等を用いてもよい。
【０１２５】
・本発明は、機関回転速度Ｎｅ以外にも、機関運転状態としての機関負荷（吸気管圧力、吸入空気量、スロットル開度等）が所定の大きさになったときに濾波周波数帯域を切替えるようにしたノッキング検出装置にも適用可能である。
【０１２６】
・第１実施形態と第２実施形態（又は第３実施形態）とを組合わせ、内燃機関の運転状態に応じて平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤの算出方法を切替えるようにしてもよい。例えば、運転状態がゆっくり変化する場合には、第１実施形態の算出方法を採用し、運転状態が急に変化する場合には、第２実施形態又は第３実施形態の算出方法に切替えるようにしてもよい。
【０１２７】
・第１実施形態においても、第２実施形態及び第３実施形態と同様にして、学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ），ＭＡＤ（Ｌ），ＭＡＤ（Ｈ）を更新する領域を、切替え回転速度α近傍の領域に制限するようにしてもよい。詳しくは、振動波形信号を低濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＬ）で濾波しているときには、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬに入っている場合にのみ学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＭＡＤ（Ｌ）を更新する。また、振動波形信号を高濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＨ）で濾波しているときには、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨに入っている場合にのみ学習値ＡＶＥ（Ｈ），ＭＡＤ（Ｈ）を更新するようにする。
【０１２８】
・本発明は、三つ以上の濾波周波数帯域を、機関運転状態に応じて切替えるようにしたノッキング検出装置にも適用可能である。また、本発明は、互いに濾波周波数帯域の異なる複数のＢＰＦを用い、いずれか１つのＢＰＦによってノッキングを検出するとともに、機関運転状態に応じて、使用するＢＰＦを切替えるようにしたノッキング検出装置にも適用可能である。
【０１２９】
・前記（式１）及び（式２）における係数を機関運転状態に応じて異ならせてもよい。例えば、定速走行時等、機関運転状態の変化が少ない場合には、係数を大きな値に設定して、平均レベルＡＶＥ、実効偏差ＭＡＤがあまり変化しないようにする。また、加減速時等、機関運転状態の変化が多い場合には係数を小さな値に設定して、平均レベルＡＶＥ、実効偏差ＭＡＤを速く適正な値に収束させる。
【０１３０】
・前記実施形態では、濾波周波数帯域が切り替わる毎に、１つ前の同一濾波周波数帯域で求めた学習値を前回算出値として設定したが、これに限られない。複数回前の同一濾波周波数帯域で求めた学習値を前回算出値としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の内燃機関用ノッキング検出装置を具体化した第１実施形態について、その構成を示すブロック図。
【図２】ノック判定レベルを設定する手順を示すフローチャート。
【図３】ノック判定レベルの設定において、平均レベルを算出する手順の一部を示すフローチャート。
【図４】同じく平均レベルを算出する手順の一部を示すフローチャート。
【図５】ノック判定レベルの設定において、実効偏差を算出する手順の一部を示すフローチャート。
【図６】同じく実効偏差を算出する手順の一部を示すフローチャート。
【図７】平均レベル、学習値等の具体的な変化の態様を示すタイミングチャート。
【図８】本発明の第２実施形態において、学習領域と学習値反映領域との関係を説明するための概念図。
【図９】学習領域と学習値反映領域との関係を説明するための概念図。
【図１０】平均レベルを算出する手順の一部を示すフローチャート。
【図１１】実効偏差を算出する手順の一部を示すフローチャート。
【図１２】平均レベル、学習値等の具体的な変化の態様を示すタイミングチャート。
【図１３】本発明の第３実施形態において、平均レベルを算出する手順の一部を示すフローチャート。
【図１４】同じく平均レベルを算出する手順の一部を示すフローチャート。
【図１５】学習領域と学習値反映領域との関係を説明するための概念図。
【図１６】平均レベル、学習値等の具体的な変化の態様を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１１…内燃機関、１２…ノックセンサ、１３…ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）、１５…ＥＣＵ（電子制御装置）、２０…ＲＡＭ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の運転にともない発生する振動をセンサによって検出し、その振動波形信号からノッキング特有の周波数帯域の信号をフィルタによって濾波（抽出）し、その信号とノック判定レベルとの比較によりノッキングを検出するようにした内燃機関用ノッキング検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、内燃機関の制御技術の１つとしてノッキング制御がある。ノッキングは、気筒内の末端ガスの自己着火により燃焼室内で発生する圧力振動であり、点火プラグ電極やピストンの過熱・溶損等の原因となり得る。ノッキング制御では、内燃機関の運転にともない発生する振動がノックセンサによって検出される。検出された振動波形信号から、ノッキング特有の周波数帯域の信号がフィルタによって濾波（抽出）される。濾波された信号が所定のノック判定レベルよりも大きい場合にノッキング発生と判定され、点火時期が遅角される。この遅角によりノッキングが抑制される。また、濾波された信号がノック判定レベル以下の場合にノッキングが発生していないと判定され、点火時期が進角される。この進角により、機関出力や燃費が向上する。なお、ノッキング発生と判定された場合に、点火時期に代えて、機関への燃料噴射量が一時的に増量補正される方法もある。この方法では、燃料噴射量の増量により燃焼室内の温度が低下し、ノッキングが抑制される。
【０００３】
前記ノック判定レベルの設定については従来から種々の工夫がなされている。例えば、ノックセンサによって検出され、かつフィルタによって濾波された振動強度の度数分布が正規分布となることを前提に、複数の燃焼行程のデータを統計処理し、その正規分布における平均値及び標準偏差に基づきノック判定レベルを設定する方法が知られている。また、平均値及び標準偏差を擬似的に算出する手法の１つとして、前回算出時から今回算出時までの変化分の重み付けをして、これを前回算出値に足し込むことにより、擬似平均値及び擬似標準偏差を算出するものがある。この手法によると、擬似平均値及び擬似標準偏差を簡便に算出することができ、演算装置にかかる負荷が少なくてすむ。
【０００４】
一方、特許第２７３０２１５号公報には、フィルタの濾波周波数帯域を、機関回転速度等の機関運転状態に応じて切替えることにより、ノッキングの検出性能を向上させる技術が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ノックセンサでは、ノック検出周波数に応じて異なる傾向の信号が出力されるため、濾波周波数帯域が切替えられると、それにともなって擬似平均値及び擬似標準偏差も大きく変化する。また、前述したように擬似平均値及び擬似標準偏差の算出に際しては前回算出値が用いられるが、濾波周波数帯域の切替え時には、切替え直前の擬似平均値及び擬似標準偏差が前回算出値とされる。この値を用いて算出した擬似平均値及び擬似標準偏差は、切替え直後の理想的な擬似平均値及び擬似標準偏差とは大きく異なる。このため、濾波周波数帯域の切替え直後は、それまでに蓄積したデータを利用することができず、擬似平均値及び擬似標準偏差の算出がある程度繰り返されないと、切替え後の濾波周波数帯域に適合した信頼性の高い値とならない。このように、濾波周波数帯域が切替えられた場合、切替え後の濾波周波数帯域に適合した擬似平均値及び擬似標準偏差が算出されるまでに時間がかかる。この期間に擬似平均値及び擬似標準偏差を求めても正確な値でないため、ノック判定レベルを精度よく設定してノッキングを正確に検出することが困難である。
【０００６】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、濾波周波数帯域が切替えられた場合に、切替え後の濾波周波数帯域に適した擬似平均値及び擬似標準偏差を短時間で算出することのできる内燃機関用ノッキング検出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明では、内燃機関の運転にともない発生する振動をセンサで検出し、検出した振動波形信号からノッキング特有の周波数帯域の信号をフィルタで濾波し、濾波後の振動強度及び前回算出値に基づき、振動強度の度数分布における平均値及び標準偏差をそれぞれ擬似的に算出し、それらの擬似平均値及び擬似標準偏差を用いて設定したノック判定レベルと前記振動強度との比較によりノッキングを検出するとともに、前記内燃機関の運転状態が所定の切替え状態となった場合に前記フィルタの濾波周波数帯域を切替えるようにした内燃機関用ノッキング検出装置において、所定の濾波周波数帯域で算出された擬似平均値及び擬似標準偏差を再度同一の濾波周波数帯域で濾波されるまで保持する保持手段と、前記同一の濾波周波数帯域に切替えられたとき、前記保持手段により保持された擬似平均値及び擬似標準偏差を、切替え直後における前回算出値の初期値として設定する初期値設定手段とを備えている。
【０００８】
上記の構成によれば、内燃機関の運転にともない発生する振動がセンサによって検出される。検出された振動波形信号からノッキング特有の周波数帯域の信号がフィルタによって濾波される。濾波後の振動強度と前回算出値とが用いられることにより、振動強度の度数分布における平均値及び標準偏差がそれぞれ擬似的に算出される。算出された擬似平均値及び擬似標準偏差が用いられることによりノック判定レベルが設定される。このノック判定レベルと振動強度とが比較され、その比較結果に基づきノッキング発生の有無が検出される。さらに、内燃機関の運転状態が所定の切替え状態になると、フィルタの濾波周波数帯域が切替えられる。
【０００９】
ところで、所定の濾波周波数帯域で算出された擬似平均値及び擬似標準偏差は、再度同一の濾波周波数帯域で濾波されるまでの期間にわたり、保持手段により保持される。そして、初期値設定手段では、同一の濾波周波数帯域に切替えられた場合、保持手段で保持された擬似平均値及び擬似標準偏差が、切替え直後における濾波周波数帯域での前回算出値の初期値として設定される。
【００１０】
設定された初期値は、切替え直後の理想的な値に近い。このため、前回算出値が適正な値となるまでに要する擬似平均値及び擬似標準偏差の演算回数が少なくてすむ。擬似平均値及び擬似標準偏差は、切替え後短時間で理想的な値に近づく。従って、濾波周波数帯域の切替え後の早い時期から、濾波周波数帯域に適合した擬似平均値及び擬似標準偏差を算出するとともに、ノック判定レベルを精度よく設定できるようになる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記濾波周波数帯域の切替えは、前記内燃機関の機関回転速度が所定の切替え回転速度になった場合に行われるものとする。
【００１２】
上記の構成によれば、機関回転速度が所定の切替え回転速度よりも低い領域と高い領域とでは、互いに異なる濾波周波数帯域が使用される。そして、機関回転速度が変化して切替え回転速度になると、濾波周波数帯域が切替えられる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の発明において、前記擬似平均値及び擬似標準偏差を算出する擬似値算出手段は、前記擬似平均値及び前記擬似標準偏差に基づき、それらについての学習値をそれぞれ求めて記憶する学習手段と、前記擬似平均値及び前記擬似標準偏差が算出される毎に前記学習手段の学習値を更新する更新手段とを含むものであるとする。
【００１４】
上記の構成によれば、擬似値算出手段による擬似平均値及び擬似標準偏差の算出に際しては、擬似平均値についての学習値と、擬似標準偏差についての学習値とがそれぞれ学習手段によって求められ記憶される。記憶された各学習値は、擬似平均値及び擬似標準偏差が算出される毎に、更新手段によって更新される。一方、保持手段では、所定の濾波周波数帯域から別の濾波周波数帯域への切替え前に記憶された各学習値が、再度同一の濾波周波数帯域で濾波されるまで保持される。そして、このように保持された学習値は、初期値設定手段において、切替え直後における前回算出値の初期値として用いられる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、前記学習手段は、前記擬似平均値及び前記擬似標準偏差を、それらについての学習値とするものであるとする。
【００１６】
上記の構成によれば、学習手段による学習に際し、擬似平均値が、その擬似平均値についての学習値とされる。また、擬似標準偏差が、その擬似標準偏差についての学習値とされる。このため、学習値の算出に複雑な演算が不要であり、演算装置にかかる負荷が少なくてすむ。
【００１７】
請求項５に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、前記擬似値算出手段は、前記学習手段により各学習値が求められる学習領域を、その学習値が前記擬似平均値及び前記擬似標準偏差の算出に反映される学習値反映領域よりも狭く、かつ前記切替え状態寄りの領域に制限する学習領域制限手段をさらに含むものであるとする。
【００１８】
ここで、同一の濾波周波数帯域であっても、算出される擬似平均値及び擬似標準偏差は、内燃機関の運転状態に応じて変わってくる。例えば、切替え状態の近傍の領域と、同切替え状態から離れた領域とでは、擬似平均値及び擬似標準偏差が大きく異なる。従って、濾波周波数帯域の切替え直前に内燃機関の運転状態が急激に変化した際、仮に切替え状態から離れた領域の擬似平均値及び擬似標準偏差に基づき学習が行われると、本来必要としない領域において学習が行われたこととなる。そのため、再度この濾波周波数帯域に復帰した場合の切替え直後における前回算出値の初期値として、不適切な値が設定されるおそれがある。
【００１９】
これに対し、請求項５に記載の発明では、学習手段により各学習値が求められる学習領域は、学習領域制限手段により制限される。制限の対象となる学習領域は、学習値が擬似平均値及び擬似標準偏差の算出に反映される学習値反映領域よりも狭く、かつ切替え状態寄りの領域である。別の表現をすると、上記のように制限された領域における擬似平均値及び擬似標準偏差が学習に用いられる。これらの値は、再度この濾波周波数帯域に復帰した場合の切替え直後の理想的な擬似平均値及び擬似標準偏差に近い。
【００２０】
従って、内燃機関の運転状態が急激に変化したときに濾波周波数帯域が切替えられても、本来必要としない領域において学習がされることがなく、再度同じ濾波周波数帯域に戻ったときに、精度の高い学習値を前回算出値として利用することができる。このように学習機能が適正に働き、濾波周波数帯域の切替え後に素早くノッキングを検出することが可能となる。
【００２１】
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の発明において、前記学習手段は、前記擬似平均値及び前記擬似標準偏差をそれぞれなまし処理することにより、前記擬似平均値及び前記擬似標準偏差についての各学習値を求めるものであるとする。
【００２２】
ここで、内燃機関の運転状態の急変にともなう濾波周波数帯域の切替えにより、擬似平均値や擬似標準偏差が瞬間的に急激に変化した場合には、それらの値が適正な値でない可能性がある。この値を、そのまま学習値として記憶・更新し、濾波周波数帯域の切替え前における擬似平均値及び擬似標準偏差とすると、再度同じ濾波周波数帯域に戻った場合に、切替え直後における前回算出値の初期値として、誤った値が用いられるおそれがある。この誤った値が用いられると、切替え直後における擬似平均値及び擬似標準偏差の算出精度が低下する。
【００２３】
これに対し、請求項６に記載の発明では、学習手段での学習値の算出に際し、そのときの擬似平均値及び擬似標準偏差がそのまま学習値とされるのではなく、同擬似平均値及び擬似標準偏差がなまし処理される。従って、前記のように濾波周波数帯域の切替えにより、擬似平均値や擬似標準偏差が瞬間的に急激に変化しても、それらの擬似平均値や擬似標準偏差が各学習値の算出に及ぼす影響が小さくなる。その結果、切替え直後における擬似平均値及び擬似標準偏差の算出精度の低下を抑制することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明の内燃機関用ノッキング検出装置を具体化した第１実施形態について、図１〜図７に従って説明する。
【００２５】
図１に示すように、内燃機関１１のシリンダブロック等には、その内燃機関１１の燃焼室からシリンダブロックに伝わる振動を検出するためのセンサが取付けられている。このセンサとしては種々のタイプがあるが、ここでは、出力値の特性が、内燃機関１１の振動の広い周波数範囲にわたって略フラットである非共振型のノックセンサ１２が用いられている。ノックセンサ１２には、バンドパスフィルタ（Band Pass Filter、以下「ＢＰＦ」という）１３、ピークホールド回路１４等を介して電子制御装置（Electronic Control Unit 、以下「ＥＣＵ」という）１５が接続されている。
【００２６】
ＢＰＦ１３は、ノックセンサ１２によって検出された振動波形信号から、ノッキング特有の周波数帯域の信号を濾波（抽出）するためのものである。このＢＰＦ１３では、ＥＣＵ１５からの切替え指令に応じて濾波周波数帯域が切替えられる。切替えの対象となる濾波周波数帯域は、中心周波数ｆ０が低い値ＦＬに設定された低濾波周波数帯域と、同中心周波数ｆ０が高い値ＦＨに設定された高濾波周波数帯域との２つである。
【００２７】
ＥＣＵ１５からＢＰＦ１３への切替え指令は、内燃機関１１の運転状態が所定の切替え状態となったときに出される。本実施形態では、内燃機関１１のクランク軸の回転速度である機関回転速度Ｎｅが、所定の切替え回転速度α（例えば３５００回転／分）となったときに切替え指令が出される（図７参照）。
【００２８】
このように機関回転速度Ｎｅに応じて濾波周波数帯域を切替えるのは、機関回転速度Ｎｅが所定の切替え回転速度αまでの低回転側の運転領域と、同機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度αを越える高回転側の運転領域とでは、濾波周波数帯域毎にノック検出性の傾向が異なるからである。このため、切替え回転速度αを境として、その上下でノック検出性が最適な濾波周波数帯域を選択的に用いる（濾波周波数帯域を切替える）ことにより、ノック検出性を機関回転速度Ｎｅの全般にわたって良好にしている。
【００２９】
なお、本実施形態では、低回転速度域において低濾波周波数帯域によるノック検出性が高く、高回転速度域において高濾波周波数帯域によるノック検出性能が高い内燃機関１１を例に採っている。この内燃機関１１では、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度αよりも低い場合に低濾波周波数帯域が選択され、切替え回転速度αよりも高い場合に高濾波周波数帯域が選択される。
【００３０】
ピークホールド回路１４は、ＥＣＵ１５からの指令信号に応じ、ＢＰＦ１３で濾波された信号の最大値を保持する。ＥＣＵ１５はマイクロコンピュータを中心に構成されており、中央処理装置（ＣＰＵ）が、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）に記憶されている制御プログラム、初期データ、制御マップ等に従って演算処理を行い、その演算結果に基づいて各種制御を実行する。ＣＰＵによる演算結果は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ２０）において一時的に記憶される。例えば、ＲＡＭ２０では、後述する平均レベルＡＶＥについての学習値ＡＶＥ（Ｌ）及びＡＶＥ（Ｈ）がそれぞれ第１エリア２１及び第２エリア２２に一時的に記憶される。また、実効偏差ＭＡＤについての学習値ＭＡＤ（Ｌ）及びＭＡＤ（Ｈ）がそれぞれ第３エリア２３及び第４エリア２４に一時的に記憶される。
【００３１】
ＥＣＵ１５は、ピークホールド回路１４で保持された信号（アナログ値）をデジタル値（以下、「ノックＡＤ値」という）に変換するためのアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１６を備えている。Ａ／Ｄ変換器１６によるＡ／Ｄ変換後の値は、ピーク出力値としてＣＰＵに取込まれる。
【００３２】
また、ＥＣＵ１５には、内燃機関１１の運転状態を検出する各種センサ１９が接続されている。各種センサ１９としては、例えば、クランク軸が一定角度回転する毎に信号を出力するクランク角センサ、ノック検出の対象となっている気筒を特定するための気筒判別センサ、吸入空気量を検出する吸気量センサ、冷却水温を検出する水温センサ等が挙げられる。これらの検出信号のうち、吸気量センサ、水温センサ等の検出信号（アナログ値）は前記Ａ／Ｄ変換器１６によってデジタル値に変換される。
【００３３】
さらに、ＥＣＵ１５には、内燃機関１１に設けられたイグナイタ１７、インジェクタ１８等が接続されている。ＥＣＵ１５は、前述した各種センサ１９からの検出信号に基づき、点火時期、燃料噴射量等を演算し、その演算結果に従ってイグナイタ１７、インジェクタ１８等を駆動制御する。また、ＥＣＵ１５は、前記ノックＡＤ値に基づきノック判定レベルを設定し、このノックＡＤ値とノック判定レベルとの比較により、内燃機関１１におけるノッキング発生の有無を判定する。ノックＡＤ値がノック判定レベルよりも大きい場合にはノッキングが発生していると判定し、ノックＡＤ値がノック判定レベル以下の場合にはノッキングが発生していないと判定する。
【００３４】
そして、ＥＣＵ１５は前記判定結果に基づいて、ノッキングの抑制と、機関出力、燃費等の向上とを両立させるための処理を行う。例えば、ノッキング発生と判定した場合には、点火時期を遅角してノッキングを抑制する。また、ノッキングが発生していないと判定した場合には、点火時期を進角して、機関出力や燃費を向上させる。
【００３５】
次に、ノック判定レベルを設定する手順について説明する。図２のフローチャートは、ＥＣＵ１５によって実行されるノック判定レベル設定ルーチンを示しており、所定のタイミング、例えば所定クランク角毎に実行される。
【００３６】
このルーチンの実行に際しては、ノックセンサ１２を通じて検出される振動（正確には、その対数変換値）の度数分布が正規分布となることに着目し、その分布から求まる平均値ｍ及び標準偏差σを用いてノック判定レベルを設定するようにしている。
【００３７】
一般に、平均値ｍは、ｍ＝（変量の和／個数）で表され、標準偏差σは、σ＝√（偏差の２乗の和／個数）で表される。これらの式に従って平均値ｍ及び標準偏差σをそれぞれ計算すると、計算量が莫大となり、ＥＣＵ１５に加わる負荷が大きい。そこで、本実施形態では、下記の簡便な（式１）及び（式２）を用いることによって、これらの平均値ｍ及び標準偏差σを擬似的に求めるようにしている。なお、一般的な式に従って求められる平均値ｍ及び標準偏差σと区別するために、本実施形態では（式１）に従って求められる擬似平均値を「平均レベルＡＶＥ」といい、（式２）に従って求められる擬似標準偏差を「実効偏差ＭＡＤ」というものとする。
【００３８】
ＡＶＥ＝前回ＡＶＥ＋（ノックＡＤ値−前回ＡＶＥ）／係数……（式１）
ＭＡＤ＝前回ＭＡＤ＋（（ＡＶＥ−ノックＡＤ値）−前回ＭＡＤ）／係数……（式２）
上記（式１）中の「前回ＡＶＥ」は、前回の制御周期で算出した平均レベルであり、（式２）中の「前回ＭＡＤ」は、前回の制御周期で算出した実効偏差である。
【００３９】
また、２つの濾波周波数帯域が機関回転速度Ｎｅに応じて切替えられることと、そのとき使用されている濾波周波数帯域に関し、平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤが求められること、については前述した通りである。本実施形態ではさらに、上記平均レベルＡＶＥに基づき、２種類の学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ）が求められ、ＲＡＭ２０の第１エリア２１及び第２エリア２２に記憶・更新される。また、上記実効偏差ＭＡＤに基づき２種類の学習値ＭＡＤ（Ｌ），ＭＡＤ（Ｈ）が求められ、ＲＡＭ２０の第３エリア２３及び第４エリア２４に記憶・更新される。
【００４０】
ＥＣＵ１５は、まずステップ１００において、Ａ／Ｄ変換器１６によるノックＡＤ値を取得する。詳しくは、そのときに使用されている濾波周波数帯域で濾波されるとともに、ピークホールド回路１４によって保持された最大値（アナログ信号）を読込む。この最大値をＡ／Ｄ変換器１６によってデジタル信号に変換し、ノックＡＤ値として取込む。なお、ノックＡＤ値としては、一定の期間にわたって積分したものを用いてもよい。
【００４１】
次に、ステップ２００において、前記ノックＡＤ値を用いて平均レベルＡＶＥを算出する。その詳細を図３及び図４に示す。図３のステップ２０１において、ＢＰＦ１３への切替え指令に応じて、濾波周波数帯域の中心周波数ｆ０が切替えられたか否かを判定する。この判定条件が成立していないと、図４のステップ２０６において、前記（式１）に従って平均レベルＡＶＥを算出する。
【００４２】
続いて、ステップ２０７において、中心周波数ｆ０が低い値ＦＬであるか否か、すなわち、使用されている濾波周波数帯域が低濾波周波数帯域であるか否かを判定する。この判定条件が満たされている（ｆ０＝ＦＬ）と、ステップ２０８において、前記ステップ２０６で求めた平均レベルＡＶＥを学習値ＡＶＥ（Ｌ）としてＲＡＭ２０の第１エリア２１に記憶する。この処理は、振動波形信号が低濾波周波数帯域で濾波されている期間中行われる。従って、平均レベルＡＶＥが算出される毎に、第１エリア２１に記憶されている値が更新されることとなる。そして、高濾波周波数帯域への切替え直前に更新された学習値ＡＶＥ（Ｌ）が直前擬似平均値とされる。
【００４３】
また、ステップ２０９において、今回の学習値ＡＶＥ（Ｈ）として前回の学習値ＡＶＥ（Ｈ）を保持する。この処理もまた、振動波形信号が低濾波周波数帯域で濾波されている期間中行われる。保持の対象となる値は、前回、振動波形信号が高濾波周波数帯域で濾波されている期間に設定された直前擬似平均値、すなわち、同期間において低濾波周波数帯域への切替え直前に更新された学習値ＡＶＥ（Ｈ）である。
【００４４】
一方、前記ステップ２０７の判定条件が満たされていない（ｆ０＝ＦＨ）と、ステップ２１０において、前記ステップ２０６で求めた平均レベルＡＶＥを、学習値ＡＶＥ（Ｈ）としてＲＡＭ２０の第２エリア２２に記憶する。この処理は、振動波形信号が高濾波周波数帯域で濾波されている期間中行われる。従って、平均レベルＡＶＥが算出される毎に、前記第２エリア２２に記憶されている前回の学習値ＡＶＥ（Ｈ）が更新されることとなる。そして、低濾波周波数帯域への切替え直前に更新された学習値ＡＶＥ（Ｈ）が直前擬似平均値とされる。
【００４５】
また、ステップ２１１において、今回の学習値ＡＶＥ（Ｌ）として前回の学習値ＡＶＥ（Ｌ）を保持する。この処理もまた、振動波形信号が高濾波周波数帯域で濾波されている期間中行われる。保持の対象となる値は、前回、振動波形信号が低濾波周波数帯域で濾波されている期間に設定された直前擬似平均値、すなわち、同期間において高濾波周波数帯域への切替え直前に更新された学習値ＡＶＥ（Ｌ）である。そして、ステップ２０９又はステップ２１１の処理を経た後、「平均レベル算出ルーチン」を終了する。
【００４６】
ところで、図３の前記ステップ２０１の判定条件が満たされている（切替え有り）と、次にステップ２０２において、中心周波数ｆ０の切替えの態様を判定する。詳しくは、中心周波数ｆ０が低い値ＦＬに設定されている低濾波周波数帯域から、高い値ＦＨに設定されている高濾波周波数帯域に切替えられたか否かを判定する。
【００４７】
前記ステップ２０２の判定条件が満たされている（ＦＬからＦＨへの切替え）と、ステップ２０３において、そのときＲＡＭ２０の第２エリア２２に記憶されている学習値ＡＶＥ（Ｈ）を読出し、これを前回ＡＶＥとして設定し、ステップ２０５へ移行する。これに対し、ステップ２０２の判定条件が満たされていない（ＦＨからＦＬへの切替え）と、ステップ２０４において、そのときＲＡＭ２０の第１エリア２１に記憶されている学習値ＡＶＥ（Ｌ）を読出し、これを前回ＡＶＥとして設定し、ステップ２０５へ移行する。
【００４８】
このように、切替え指令に応じて高濾波周波数帯域に切替えられた場合（ステップ２０２：ＹＥＳ）、その切替え直前の低濾波周波数帯域での濾波期間中保持された学習値ＡＶＥ（Ｈ）が前回ＡＶＥの初期値として設定される。また、低濾波周波数帯域に切替えられた場合（ステップ２０２：ＮＯ）、その切替え直前の高濾波周波数帯域での濾波期間中保持された学習値ＡＶＥ（Ｌ）が前回ＡＶＥの初期値として設定される。
【００４９】
ステップ２０５では、前記（式１）に従って平均レベルＡＶＥを算出する。この算出の際、前記ステップ２０３又は２０４で設定した値が（式１）中の前回ＡＶＥとして用いられる。その後、平均レベル算出ルーチンを終了し、図２のステップ３００へ移行する。
【００５０】
ステップ３００では、前記平均レベルＡＶＥを用いて実効偏差ＭＡＤを算出する。その詳細を図５及び図６に示すが、前述した図３及び図４での平均レベルＡＶＥの算出態様とほぼ同様である。
【００５１】
図５のステップ３０１において、ＢＰＦ１３における濾波周波数帯域の中心周波数ｆ０が切替えられたか否かを判定し、満たされていない（切替えなし）と、図６のステップ３０６において、前記（式２）に従って実効偏差ＭＡＤを算出する。ステップ３０７において、使用されている濾波周波数帯域が低濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＬ）であるか否かを判定する。この判定条件が満たされている（ｆ０＝ＦＬ）と、ステップ３０８において、前記ステップ３０６で求めた実効偏差ＭＡＤを学習値ＭＡＤ（Ｌ）としてＲＡＭ２０の第３エリア２３に記憶する。ステップ３０９において、今回の学習値ＭＡＤ（Ｈ）として前回の学習値ＭＡＤ（Ｈ）を保持する。
【００５２】
一方、前記ステップ３０７の判定条件が満たされていない（ｆ０＝ＦＨ）と、ステップ３１０において、前記ステップ３０６で求めた実効偏差ＭＡＤを、学習値ＭＡＤ（Ｈ）としてＲＡＭ２０の第４エリア２４に記憶する。ステップ３１１において、今回の学習値ＭＡＤ（Ｌ）として前回の学習値ＭＡＤ（Ｌ）を保持する。そして、ステップ３０９又はステップ３１１の処理を経た後、実効偏差算出ルーチンを終了する。
【００５３】
ところで、図５の前記ステップ３０１の判定条件が満たされている（切替え有り）と、ステップ３０２において、低濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＬ）から、高濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＨ）に切替えられたか否かを判定する。
【００５４】
前記ステップ３０２の判定条件が満たされている（ＦＬからＦＨへの切替え）と、ステップ３０３において、そのとき第４エリア２４に記憶されている学習値ＭＡＤ（Ｈ）を読出し、これを前回ＭＡＤとして設定し、ステップ３０５へ移行する。これに対し、ステップ３０２の判定条件が満たされていない（ＦＨからＦＬへの切替え）と、ステップ３０４において、そのとき第３エリア２３に記憶されている学習値ＭＡＤ（Ｌ）を読出し、これを前回ＭＡＤとして設定し、ステップ３０５へ移行する。
【００５５】
ステップ３０５では、前述した（式２）に従って実効偏差ＭＡＤを算出する。この算出の際、前記ステップ３０３又は３０４で設定した値が（式２）中の前回ＭＡＤとして用いられる。その後、実効偏差算出ルーチンを終了し、図２のステップ４００へ移行する。
【００５６】
ステップ４００では、次の（式３）に従ってノック判定レベルを設定する。
ノック判定レベル＝ＡＶＥ＋ＭＡＤ・ｋ ……（式３）
上記（式３）中、ｋは機関回転速度Ｎｅ及び機関負荷に対応した係数である。この係数ｋは、例えば機関回転速度Ｎｅ及び機関負荷と係数ｋとの関係を予め規定した制御マップを参照することにより、又は所定の演算式に従うことにより求められる。ステップ４００の処理の実行後、ノック判定レベル設定ルーチンを終了する。
【００５７】
上述した平均レベル算出ルーチンに従って各処理が行われると、機関回転速度Ｎｅが緩やかに変化した場合、中心周波数ｆ０、平均レベルＡＶＥ、及びその学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ）は、例えば図７に示すように変化する。このタイミングチャートでは、機関回転速度Ｎｅは、タイミングｔ１０，ｔ２０において切替え回転速度α（＝３５００回転／分）に合致する。同機関回転速度Ｎｅは、タイミングｔ１０よりも前の期間、及びタイミングｔ２０よりも後の期間において切替え回転速度αよりも低くなり、タイミングｔ１０〜ｔ２０の期間において切替え回転速度αよりも高くなる。
【００５８】
なお、図７中の平均レベルＡＶＥに関しては、実線は理想的な平均レベルの変化を示し、破線は従来技術による平均レベルの変化を示し、一点鎖線は本実施形態による平均レベルの変化を示している。
【００５９】
タイミングｔ１０よりも前の期間では、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度αよりも低いことから、振動波形信号が低濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＬ）で濾波される。平均レベル算出ルーチンでは、ステップ２０１→２０６→２０７→２０８→２０９→リターンの順に処理が行われる。（式１）に従って平均レベルＡＶＥが算出される。この期間では学習値ＡＶＥ（Ｌ）が更新されるが、特に、タイミングｔ１０の直前に更新された値は、直前擬似平均値とされる。また、この期間では、学習値ＡＶＥ（Ｈ）として前回の値が保持される。保持の対象となる値は、前回の高濾波周波数帯域での濾波期間中に更新された直前擬似平均値（ＡＶＥ（Ｈ））である。
【００６０】
タイミングｔ１０では、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度αに合致することから、低濾波周波数帯域から高濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＨ）に切替えられる。この切替えにともない、理想的な平均レベルＡＶＥが大きく変化（下降）する。平均レベル算出ルーチンでは、ステップ２０１→２０２→２０３→２０５→リターンの順に処理が行われる。ステップ２０５での平均レベルＡＶＥの算出に際しては、（式１）中の前回ＡＶＥとして、直前擬似平均値が用いられる。すなわち、前回の高濾波周波数帯域での濾波期間（図示略）で最後に更新され、かつ低濾波周波数帯域での濾波期間（タイミングｔ１０よりも前の期間）中に保持された学習値ＡＶＥ（Ｈ）が前回ＡＶＥの初期値として用いられる。
【００６１】
タイミングｔ１０〜ｔ２０の期間では、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度αよりも高くなることから、振動波形信号が高濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＨ）で濾波される。平均レベル算出ルーチンでは、ステップ２０１→２０６→２０７→２１０→２１１→リターンの順に処理が行われる。この期間では、学習値ＡＶＥ（Ｈ）が更新されるが、最後に更新される値は、次回の高濾波周波数帯域での平均レベルＡＶＥ算出に備えて直前擬似平均値とされる。また、この期間では学習値ＡＶＥ（Ｌ）が保持される。保持の対象となる値は、前回の低濾波周波数帯域での濾波期間中、最後に更新された直前擬似平均値（ＡＶＥ（Ｌ））である。
【００６２】
タイミングｔ２０では、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度αに合致することから、高濾波周波数帯域から低濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＬ）に切替えられる。この切替えにともない、理想的な平均レベルＡＶＥが大きく変化（上昇）する。平均レベル算出ルーチンでは、ステップ２０１→２０２→２０４→２０５→リターンの順に処理が行われる。ステップ２０５での平均レベルＡＶＥの算出に際しては、（式１）中の前回ＡＶＥの初期値として、前回の低濾波周波数帯域での濾波期間（ｔ１０よりも前の期間）で最後に更新され、かつ高濾波周波数帯域での濾波期間（ｔ１０〜ｔ２０）中に保持された学習値ＡＶＥ（Ｌ）が用いられる。
【００６３】
タイミングｔ２０よりも後の期間では、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度αよりも低いことから、振動波形信号が再び低濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＬ）で濾波される。平均レベル算出ルーチンでは、前述したタイミングｔ１０よりも前の期間と同様に、ステップ２０１→２０６→２０７→２０８→２０９→リターンの順に処理が行われる。また、学習値ＡＶＥ（Ｌ）が更新されるとともに、学習値ＡＶＥ（Ｈ）が保持される。保持の対象となる値は、前回の高濾波周波数帯域での濾波期間（ｔ１０〜ｔ２０）で最後に更新された直前擬似平均値（ＡＶＥ（Ｈ））である。
【００６４】
なお、実効偏差ＭＡＤ及びその学習値ＭＡＤ（Ｌ），ＭＡＤ（Ｈ）についても、前述した平均レベルＡＶＥ及びその学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ）と同様にして変化する。そのため、ここでは説明を省略する。
【００６５】
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）高濾波周波数帯域から低濾波周波数帯域に切替えられた場合、切替え直前の値を切替え直後の前回ＡＶＥの初期値として用いる従来技術では、同初期値が低濾波周波数帯域での平均レベルＡＶＥとは大きく異なっているため、前回ＡＶＥが適正な値となるまでに（式１）の演算が多数回必要となる。平均レベルＡＶＥを再計算するのと同程度の回数の演算が必要となる。平均レベルＡＶＥは図７において破線で示すように変化し、低濾波周波数帯域での理想的な値に近づくまでに時間がかかる。
【００６６】
これに対し、本実施形態では、振動波形信号が低濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＬ）で濾波されている場合、（式１）に従って求めた平均レベルＡＶＥを学習値ＡＶＥ（Ｌ）として第１エリア２１に記憶し、その値を、平均レベルＡＶＥが算出される毎に更新している。高濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＨ）への切替え直前に更新した学習値ＡＶＥ（Ｌ）を直前擬似平均値とし、振動波形信号が再度低濾波周波数帯域で濾波されるまで保持している。そして、低濾波周波数帯域に切替えられたとき、（式１）の演算に際し、前記直前擬似平均値を前回ＡＶＥの初期値として設定するようにしている。
【００６７】
設定された初期値は、低濾波周波数帯域への切替え直後における理想的な平均レベルＡＶＥに近い。このため、前回ＡＶＥが適正な値（理想的な平均レベルＡＶＥ）となるまでに要する（式１）の演算回数が少なくてすむ。平均レベルＡＶＥは図７において一点鎖線で示すように変化し、切替え後短時間で理想的な平均レベルＡＶＥに近づく。
【００６８】
なお、低濾波周波数帯域から高濾波周波数帯域に切替えられた場合についても同様である。また、上記効果は、平均レベルＡＶＥだけでなく実効偏差ＭＡＤについても同様に得られる。
【００６９】
（２）従来技術では、精度の高いノック判定レベルを設定しようとすると、濾波周波数帯域の切替え後、平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤがそれぞれ適正な値（理想的な値）になるまでの期間、同ノック判定レベルを設定することが困難である。これに対し本実施形態では、適正な平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤが、濾波周波数帯域の切替え後短時間で算出されることから、同切替え後の早い時期から精度の高いノック判定レベルを設定することができる。ノック判定レベルを設定できない期間（ノッキングの検出が可能となるまでの期間）を短くすることができる。濾波周波数帯域の切替え後の素早いノッキング検出が可能となる。
【００７０】
（３）振動波形信号を低濾波周波数帯域で濾波しているときには、平均レベルＡＶＥを学習値ＡＶＥ（Ｌ）として算出・更新するとともに、実効偏差ＭＡＤを学習値ＭＡＤ（Ｌ）として算出・更新している。振動波形信号を高濾波周波数帯域で濾波しているときには、平均レベルＡＶＥを学習値ＡＶＥ（Ｈ）として算出・更新するとともに、実効偏差ＭＡＤを学習値ＭＡＤ（Ｈ）として算出・更新している。このため、学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ），ＭＡＤ（Ｌ），ＭＡＤ（Ｈ）の算出に複雑な演算が不要であり、ＥＣＵ１５にかかる負荷が少なくてすむ。
【００７１】
（４）平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤの各算出のために、（式１）及び（式２）を用いている。これらの式では、前回算出時から今回算出時までの変化分の重み付けをして、これを前回算出値に足し込むことにより、今回の平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤを算出するようにしている。このため、平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤが瞬間的に大きく変化しても、その変化の影響を受けにくい。また、周期の長い変化には追従しながら、それら平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤを簡便に算出することができる。その結果、ＥＣＵ１５にかかる負荷が少なくてすむ。
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態について、図８〜図１２に従って説明する。第２実施形態の第１実施形態との主な相違点は、次の２点である。
【００７２】
１つ目の相違点は、図８に示すように、学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ），ＭＡＤ（Ｌ），ＭＡＤ（Ｈ）の算出が行われる学習領域を、それらの学習値が平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤの算出に反映される学習値反映領域よりも狭く、かつ切替え回転速度α（＝３５００回転／分）寄りの領域に制限していることである。この領域は、例えば切替え回転速度αを上限値とし、かつそれよりも所定値低い値（例えば２５００回転／分）を下限値とする領域（以下「下側領域ＲＬ」という）と、切替え回転速度αを下限値とし、かつそれよりも所定値高い値（例えば４５００回転／分）を上限値とする領域（以下「上側領域ＲＨ」という）とからなる。
【００７３】
２つ目の相違点は、学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ），ＭＡＤ（Ｌ），ＭＡＤ（Ｈ）の算出に際し、そのときどきの平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤをそのままの形で用いるのではなく、次の（式４）〜（式７）に従ってそれぞれなまし処理していることである。
【００７４】
ＡＶＥ(L)＝前回ＡＶＥ(L)＋（ＡＶＥ−前回ＡＶＥ(L)）／係数……（式４）
ＡＶＥ(H)＝前回ＡＶＥ(H)＋（ＡＶＥ−前回ＡＶＥ(H)）／係数……（式５）
ＭＡＤ(L)＝前回ＭＡＤ(L)＋（ＭＡＤ−前回ＭＡＤ(L)）／係数……（式６）
ＭＡＤ(H)＝前回ＭＡＤ(H)＋（ＭＡＤ−前回ＭＡＤ(H)）／係数……（式７）
次に、前記相違点を中心に、平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤを算出する手順について説明する。図１０は、第１実施形態での図４に対応するフローチャートであり、濾波周波数帯域の非切替え時に行われる平均レベルＡＶＥの算出処理を示している。なお、図４と同様の処理については、同一のステップ数を付して説明を省略する。
【００７５】
ステップ２０７の判定条件が満たされている（ｆ０＝ＦＬ）と、ステップ２１２において、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬ（２５００＜Ｎｅ＜３５００）に入っているか否かを判定する。この判定条件が満たされていると、ステップ２１３において、前記（式４）に従って学習値ＡＶＥ（Ｌ）を算出する。従って、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬに属している期間において、平均レベルＡＶＥが算出される毎に、ＲＡＭ２０の第１エリア２１に記憶されている学習値ＡＶＥ（Ｌ）が更新されることとなる。そして、高濾波周波数帯域への切替え直前に更新された学習値ＡＶＥ（Ｌ）が直前擬似平均値とされる。
【００７６】
ステップ２１２の判定条件が満たされていないと、ステップ２１４において、今回の学習値ＡＶＥ（Ｌ）として前回の学習値ＡＶＥ（Ｌ）を保持する。この保持処理は、振動波形信号が低濾波周波数帯域で濾波されている期間のうち、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬの下限値（２５００回転／分）以下となる期間に行われる。
【００７７】
このように第２実施形態によると、振動波形信号が低濾波周波数帯域で濾波されていれば、学習値ＡＶＥ（Ｌ）が更新される第１実施形態とは異なり、低濾波周波数帯域であっても、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬに入った場合にのみ、学習値ＡＶＥ（Ｌ）の算出・更新が行われる。
【００７８】
なお、図１０には、ステップ２０７の判定条件が満たされた場合の学習値ＡＶＥ（Ｈ）についての記載がないが、この学習値ＡＶＥ（Ｈ）としては前回の値が保持されるものとする。保持の対象となる値は、振動波形信号が前回の高濾波周波数帯域で濾波されている期間に設定された直前擬似平均値、すなわち、同期間において低濾波周波数帯域への切替え直前に更新された値（学習値ＡＶＥ（Ｈ））である。そして、前記ステップ２１３又は２１４の処理を経た後、平均レベル算出ルーチンを終了する。
【００７９】
一方、前記ステップ２０７の判定条件が満たされていない（ｆ０＝ＦＨ）と、ステップ２１５において、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨ（３５００＜Ｎｅ＜４５００）に入っているか否かを判定する。この判定条件が満たされていると、ステップ２１６において、前記（式５）に従って学習値ＡＶＥ（Ｈ）を算出する。従って、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨに入っている期間において、平均レベルＡＶＥが算出される毎に、ＲＡＭ２０の第２エリア２２に記憶されている値（学習値ＡＶＥ（Ｈ））が更新されることとなる。そして、低濾波周波数帯域への切替え直前に更新された学習値ＡＶＥ（Ｈ）が直前擬似平均値とされる。
【００８０】
ステップ２１５の判定条件が満たされていないと、ステップ２１７において、今回の学習値ＡＶＥ（Ｈ）として前回の学習値ＡＶＥ（Ｈ）を保持する。この保持処理は、振動波形信号が高濾波周波数帯域で濾波されている期間のうち、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨの上限値（４５００回転／分）以上となる期間に行われる。
【００８１】
このように、第２実施形態によると、振動波形信号が高濾波周波数帯域で濾波されていれば学習値ＡＶＥ（Ｈ）が更新される第１実施形態とは異なり、高濾波周波数帯域であっても、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨに入った場合にのみ、学習値ＡＶＥ（Ｈ）の算出・更新が行われる。
【００８２】
なお、図１０には、ステップ２０７の判定条件が満たされない場合の学習値ＡＶＥ（Ｌ）についての記載がないが、この学習値ＡＶＥ（Ｌ）としては前回の値が保持されるものとする。保持の対象となる値は、振動波形信号が前回の低濾波周波数帯域で濾波されている期間に設定された直前擬似平均値、すなわち、同期間において高濾波周波数帯域への切替え直前に更新された学習値ＡＶＥ（Ｌ）である。そして、前記ステップ２１６又は２１７の処理を経た後、平均レベル算出ルーチンを終了する。
【００８３】
図１１は、第１実施形態での図６に対応するフローチャートであり、濾波周波数帯域の非切替え時に行われる実効偏差ＭＡＤの算出処理を示している。なお、図６と同様の処理については同一のステップ数を付して説明を省略する。
【００８４】
ステップ３０７の判定条件が満たされている（ｆ０＝ＦＬ）と、ステップ３１２において、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬ（２５００＜Ｎｅ＜３５００）に入っているか否かを判定する。この判定条件が満たされていると、ステップ３１３において、前記（式６）に従って学習値ＭＡＤ（Ｌ）を算出する。ステップ３１２の判定条件が満たされていないと、ステップ３１４において、今回の学習値ＭＡＤ（Ｌ）として前回の学習値ＭＡＤ（Ｌ）を保持する。そして、前記ステップ３１３又は３１４の処理を経た後、実効偏差算出ルーチンを終了する。
【００８５】
一方、前記ステップ３０７の判定条件が満たされていない（ｆ０＝ＦＨ）と、ステップ３１５において、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨ（３５００＜Ｎｅ＜４５００）に入っているか否かを判定する。この判定条件が満たされていると、ステップ３１６において、前記（式７）に従って学習値ＭＡＤ（Ｈ）を算出する。ステップ３１５の判定条件が満たされていないと、ステップ３１７において、今回の学習値ＭＡＤ（Ｈ）として前回の学習値ＭＡＤ（Ｈ）を保持する。そして、前記ステップ３１６又は３１７の処理を経た後、実効偏差算出ルーチンを終了する。
【００８６】
なお、図１１には、ステップ３０７の判定条件が満たされる場合の学習値ＭＡＤ（Ｈ）についての記載と、満たされない場合の学習値ＭＡＤ（Ｌ）についての記載とがないが、これらの学習値ＭＡＤ（Ｈ），ＭＡＤ（Ｌ）については前回の値が保持されるものとする。
【００８７】
図１２は、第１実施形態での図７に対応するタイミングチャートであり、機関回転速度Ｎｅが急激に変化した場合の、中心周波数ｆ０、平均レベルＡＶＥ、及びその学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ）の変化を示している。このタイミングチャートでは、機関回転速度Ｎｅは、第１実施形態と同様に、タイミングｔ１０，ｔ２０において切替え回転速度α（＝３５００回転／分）に合致する。同機関回転速度Ｎｅは、切替え回転速度αよりも低い期間のうち、タイミングｔ９〜ｔ１０の期間と、タイミングｔ２０〜ｔ２１の期間とにおいて下側領域ＲＬに入る。また、機関回転速度Ｎｅは、切替え回転速度αよりも高い期間のうち、タイミングｔ１０〜ｔ１１の期間と、タイミングｔ１９〜ｔ２０の期間とにおいて上側領域ＲＨに入る。
【００８８】
なお、図１２中の平均レベルＡＶＥに関し、実線は理想的な平均レベルの変化を示し、二点鎖線は本実施形態での平均レベルの変化を示している。また、濾波周波数帯域が切替えられるタイミングｔ１０，ｔ２０については、第１実施形態と同様であるため、詳しい説明を省略する。
【００８９】
タイミングｔ９よりも前の期間では、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬの下限値（２５００回転／分）よりも低いことから、振動波形信号が低濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＬ）で濾波される。この場合、平均レベル算出ルーチンでは、ステップ２０１→２０６→２０７→２１２→２１４→リターンの順に処理が行われる。この期間では、学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ）として前回の値が保持される。学習値ＡＶＥ（Ｌ）に関し保持の対象となる値は、下側領域ＲＬ内に入っていた機関回転速度Ｎｅが、その下側領域ＲＬの下限値よりも低くなる直前に更新された値である。また、学習値ＡＶＥ（Ｈ）に関し保持の対象となる値は、前回の高濾波周波数帯域での濾波期間（図示略）中、低濾波周波数帯域への切替え直前に更新された直前擬似平均値（ＡＶＥ（Ｈ））である。
【００９０】
タイミングｔ９〜ｔ１０の期間では、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬ（２５００＜Ｎｅ＜３５００）に入ることから、平均レベル算出ルーチンでは、ステップ２０１→２０６→２０７→２１２→２１３→リターンの順に処理が行われる。（式４）に従って演算が行われることにより、平均レベルＡＶＥがなまし処理されて学習値ＡＶＥ（Ｌ）が算出される。この際、（式４）中の前回ＡＶＥ（Ｌ）の初期値としては、タイミングｔ９まで保持されてきた値が用いられる。そして、タイミングｔ１０の直前に算出された学習値ＡＶＥ（Ｌ）が直前擬似平均値とされる。また、この期間では、学習値ＡＶＥ（Ｈ）として前回の値が保持される。
【００９１】
タイミングｔ１０では、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度αに合致することから、中心周波数ｆ０がＦＬからＦＨに切替えられる。この切替えにともない、理想的な平均レベルＡＶＥが大きく変化する。しかし、前回の高濾波周波数帯域での濾波期間（図示略）で最後に更新され、かつ切替え直前の低濾波周波数帯域での濾波期間（タイミングｔ１０よりも前の期間）中保持された学習値ＡＶＥ（Ｈ）が、切替え直後の平均レベルＡＶＥの算出に際し、前回ＡＶＥの初期値として用いられる。このため、急変する平均レベルＡＶＥに対し、図１２において二点鎖線で示すように若干の遅れはあるものの、切替え直後の平均レベルＡＶＥの算出に際し、切替え直前の平均レベルＡＶＥを前回算出値（前回ＡＶＥ）として用いる場合（従来技術に相当）に比べ、切替え後、比較的短時間で、理想的な平均レベルＡＶＥに近い値を算出することができる。
【００９２】
タイミングｔ１０〜ｔ１１の期間においては、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨ（３５００＜Ｎｅ＜４５００）に入ることから、平均レベル算出ルーチンでは、ステップ２０１→２０６→２０７→２１５→２１６→リターンの順に処理が行われる。（式５）に従って演算が行われることにより、平均レベルＡＶＥがなまし処理されて学習値ＡＶＥ（Ｈ）が算出される。（式５）中の前回ＡＶＥ（Ｈ）の初期値としては、タイミングｔ１０まで保持された値が用いられる。学習値ＡＶＥ（Ｌ）については前回の値、すなわち、タイミングｔ１０の直前に算出された学習値ＡＶＥ（Ｌ）が保持される。
【００９３】
タイミングｔ１１〜ｔ１９の期間においては、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨの上限値（４５００回転／分）以上となることから、平均レベル算出ルーチンでは、ステップ２０１→２０６→２０７→２１５→２１７→リターンの順に処理が行われる。この期間では、学習値ＡＶＥ（Ｌ）として、引き続き前回の値が保持される。また、学習値ＡＶＥ（Ｈ）として、前回の値、すなわち、タイミングｔ１１の直前に算出された学習値ＡＶＥ（Ｈ）が保持される。
【００９４】
機関回転速度Ｎｅが下降する過程では、前述した上昇過程と同様の処理が行われる。具体的には、タイミングｔ１９〜ｔ２０の期間では、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨ（３５００＜Ｎｅ＜４５００）に入ることから、前記タイミングｔ１０〜ｔ１１の期間と同様の処理が行われる。学習値ＡＶＥ（Ｌ）については、タイミングｔ１９まで保持されてきた値が引き続き保持される。これに対し、学習値ＡＶＥ（Ｈ）については、（式５）に従って演算が行われる。なお、（式５）中の前回ＡＶＥ（Ｈ）の初期値としては、タイミングｔ１９まで保持されてきた値が用いられる。
【００９５】
タイミングｔ２０では、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度αと同一になることから、前記タイミングｔ１０と同様の処理が行われる。ここで、平均レベルＡＶＥの算出に際しては、（式１）中の前回ＡＶＥとして、タイミングｔ２０まで保持されてきた学習値ＡＶＥ（Ｌ）が用いられる。この学習値ＡＶＥ（Ｌ）は、タイミングｔ１０の直前に算出された値であり、理想的な値に近い。このため、切替え直前の平均レベルＡＶＥを切替え直後の前回算出値（前回ＡＶＥ）として用いて今回の平均レベルＡＶＥを算出した場合（従来技術に相当）よりも短い時間で適正な平均レベルＡＶＥを算出することができる。
【００９６】
タイミングｔ２０〜ｔ２１の期間では、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬ（２５００＜Ｎｅ＜３５００）に入ることから、前記タイミングｔ９〜ｔ１０の期間と同様の処理が行われる。学習値ＡＶＥ（Ｌ）については、（式４）に従って演算が行われる。この（式４）中の前回ＡＶＥ（Ｌ）の初期値としては、タイミングｔ２０まで保持されてきた値が用いられる。学習値ＡＶＥ（Ｈ）については、タイミングｔ２０の直前に算出された値が保持される。このように、タイミングｔ２０〜ｔ２１の期間では、学習値ＡＶＥ（Ｌ）のみが更新される。
【００９７】
タイミングｔ２１よりも後の期間では、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬの下限値（２５００回転／分）以下となることから、前記タイミングｔ９よりも前の期間と同様の処理が行われる。この期間では、学習値ＡＶＥ（Ｌ）として、タイミングｔ２１の直前に算出された値が保持される。また、学習値ＡＶＥ（Ｈ）としては、タイミングｔ２１まで保持されてきた値が、引き続き保持される。
【００９８】
なお、実効偏差ＭＡＤ及びその学習値ＭＡＤ（Ｌ），ＭＡＤ（Ｈ）についても、前述した平均レベルＡＶＥ及びその学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ）と同様にして変化する。そのため、ここでは説明を省略する。
【００９９】
以上詳述した第２実施形態によれば、第１実施形態での（１）〜（４）の効果に加え、以下の効果が得られる。
（５）同一の濾波周波数帯域であっても、算出される平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤは、内燃機関１１の運転状態（機関負荷、機関回転速度Ｎｅ等）に応じて変わってくる。例えば、切替え回転速度α近傍の下側領域ＲＬ及び上側領域ＲＨとそれ以外の領域とでは、平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤが大きく異なる。このため、濾波周波数帯域の切替え直前に内燃機関１１の運転状態が急激に変化した際、仮に後者の領域における平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤに基づき学習が行われると、本来必要としない領域で学習が行われたこととなる。その結果、再度同じ濾波周波数帯域に復帰した場合において、切替え直後の前回算出値（前回ＡＶＥ，前回ＭＡＤ）の初期値として不適切な値が設定されるおそれがある。
【０１００】
例えば、変速機のシフトアップにともない、機関回転速度Ｎｅの属する領域が図９の「Ａ」から「Ｂ」に急激に変化した場合には、本来は図中の値ａ１を学習すべきであるにもかかわらず、この値ａ１を学習する機会がなく、機関回転速度Ｎｅの変化前の運転状態（領域Ａ）において値ａ２が取込まれてしまう。これは、ノッキング制御中であれば領域に関係なく常時学習が行われるためである。
【０１０１】
これに対し、第２実施形態では、学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＭＡＤ（Ｌ）を算出する学習領域を下側領域ＲＬに制限し、学習値ＡＶＥ（Ｈ），ＭＡＤ（Ｈ）を算出する領域を上側領域ＲＨに制限している。そして、これらの下側領域ＲＬ及び上側領域ＲＨを、いずれも図８に示すように学習値反映領域よりも狭く、かつ切替え回転速度α寄りの領域に設定している。しかも、下側領域ＲＬの上限値及び上側領域ＲＨの下限値を切替え回転速度αと同じにしている。これらの学習に用いられる値ＡＶＥ，ＭＡＤは、再度同じ濾波周波数帯域に復帰した場合の切替え後の濾波周波数帯域において、理想的な平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤに近い値である。
【０１０２】
従って、内燃機関１１の運転状態が急激に変化した際に濾波周波数帯域が切替えられても、本来必要としない領域（図９の領域Ａ）において学習がされることがなく、再度同じ濾波周波数帯域に戻ったときに、精度の高い学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ），ＭＡＤ（Ｌ），ＭＡＤ（Ｈ）を前回算出値として利用することができる。このように学習機能が適正に機能するため、濾波周波数帯域の切替え後に素早くノッキングを検出することが可能となる。
【０１０３】
（６）機関回転速度Ｎｅの急変にともなう濾波周波数帯域の切替えにより、平均レベルＡＶＥが瞬間的に急激に変化した場合には、それが真の値でない可能性がある。この値を、そのまま濾波周波数帯域の切替え直前における平均レベルＡＶＥとすると、再度同じ濾波周波数帯域に戻った場合の切替え直後における前回算出値の初期値に誤った値が用いられ、平均レベルＡＶＥの算出精度が低下する。
【０１０４】
これに対し、第２実施形態では、学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ），ＭＡＤ（Ｌ），ＭＡＤ（Ｈ）の算出に際し、そのときの平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤをそのまま学習値とするのではなく、同平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤをそれぞれなまし処理している。従って、濾波周波数帯域の切替えにより、前記のように平均レベルＡＶＥや実効偏差ＭＡＤが瞬間的に急激に変化しても、それらが各学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ），ＭＡＤ（Ｌ），ＭＡＤ（Ｈ）の算出に及ぼす影響を小さくすることができる。その結果、切替え直後における平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤの算出精度の低下を抑制することができる。
（第３実施形態）
次に、本発明を具体化した第３実施形態について、図１３〜図１６に従って説明する。第３実施形態は、図１５に示すように、学習領域である下側領域ＲＬの上限値が切替え回転速度αよりも若干低い値に設定され、同じく学習領域である上側領域ＲＨの下限値が切替え回転速度αよりも若干高い値に設定されている点において、第２実施形態と異なっている。具体的には、切替え回転速度αを３０００回転／分とした場合において、下側領域ＲＬの下限値及び上限値は、それぞれ２５００回転／分及び２９５０回転／分に設定されている。また、上側領域ＲＨの下限値及び上限値は、それぞれ３０５０回転／分及び３５００回転／分に設定されている。
【０１０５】
続いて、平均レベルＡＶＥを算出する手順について説明する。図１３及び図１４は、第１実施形態での図３と第２実施形態での図１０とに対応するフローチャートであり、ノックＡＤ値を用いて平均レベルＡＶＥを算出する手順を示している。
【０１０６】
この平均レベル算出ルーチンでは、まず図１３のステップ２５０において、そのときに選択されている濾波周波数帯域の中心周波数ｆ０（ＦＬ又はＦＨ）を記憶する。ステップ２５１において、前記ステップ２０７と同様にして、中心周波数ｆ０が低い値ＦＬであるか否かを判定する。この判定条件が満たされている（ｆ０＝ＦＬ）と、ステップ２５２において、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度α（＝３０００回転／分）以上であるか否かを判定する。このようにして、濾波周波数帯域を切替えるための切替え条件が成立しているかどうかを判定する。
【０１０７】
ステップ２５２の判定条件が満たされていない（Ｎｅ＜α）と、切替え条件が成立していないことから、ステップ２５６において、前記ステップ２０６と同様にして前記（式１）に従って平均レベルＡＶＥを算出する。続いて、ステップ２５７において、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬ（２５００≦Ｎｅ＜２９５０）に入っているか否かを判定する。この判定条件が満たされていると、ステップ２５８において、前記ステップ２１３と同様にして、前記（式４）に従って学習値ＡＶＥ（Ｌ）を算出する。従って、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬに属している期間において、平均レベルＡＶＥが算出される毎に、ＲＡＭ２０の第１エリア２１に記憶されている学習値ＡＶＥ（Ｌ）が更新されることとなる。そして、高濾波周波数帯域への切替え直前に更新された学習値ＡＶＥ（Ｌ）が直前擬似平均値とされる。ステップ２５８の処理を経た後、平均レベル算出ルーチンを終了する。
【０１０８】
なお、ステップ２５７の判定条件が満たされていない場合、すなわち、Ｎｅ＜２５００の場合、及び２９５０≦Ｎｅ＜３０００の場合には、ステップ２５８の処理を行うことなくそのまま平均レベル算出ルーチンを終了する。
【０１０９】
一方、前記ステップ２５２の判定条件が満たされている（Ｎｅ≧３０００）と、切替え条件が成立していることから、ステップ２５３において、中心周波数ｆ０を低い値ＦＬから高い値ＦＨに切替える。ステップ２５４において、前記ステップ２０３と同様にして、そのときＲＡＭ２０の第２エリア２２に記憶されている学習値ＡＶＥ（Ｈ）を読出し、これを前回ＡＶＥとして設定した後、ステップ２５５へ移行する。このように高濾波周波数帯域に切替えられた場合、その切替え直前の低濾波周波数帯域での濾波期間中保持された学習値ＡＶＥ（Ｈ）が前回ＡＶＥの初期値として設定される。
【０１１０】
ステップ２５５では、前記ステップ２０５と同様にして、前記（式１）に従って平均レベルＡＶＥを算出する。この算出の際、前記ステップ２５４で設定した値が（式１）中の前回ＡＶＥとして用いられる。その後、平均レベル算出ルーチンを終了する。
【０１１１】
ところで、前記ステップ２５１の判定条件が満たされていない（ｆ０＝ＦＨ）と、図１４のステップ２５９において、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度α（＝３０００回転／分）よりも低いか否かを判定する。このようにして、濾波周波数帯域を切替えるための切替え条件が成立しているかどうかを判定する。この判定条件が満たされていない（Ｎｅ≧α）と、切替え条件が成立していないことから、ステップ２６３において、前記ステップ２０６と同様にして前記（式１）に従って平均レベルＡＶＥを算出する。続いて、ステップ２６４において、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨ（３０５０≦Ｎｅ＜３５００）に入っているか否かを判定する。この判定条件が満たされていると、ステップ２６５において、前記ステップ２１６と同様にして、前記（式５）に従って学習値ＡＶＥ（Ｈ）を算出する。従って、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨに属している期間において、平均レベルＡＶＥが算出される毎に、ＲＡＭ２０の第２エリア２２に記憶されている学習値ＡＶＥ（Ｈ）が更新されることとなる。そして、低濾波周波数帯域への切替え直前に更新された学習値ＡＶＥ（Ｈ）が直前擬似平均値とされる。ステップ２６５の処理を経た後、平均レベル算出ルーチンを終了する。
【０１１２】
なお、ステップ２６４の判定条件が満たされていない場合、すなわち、３０００≦Ｎｅ＜３０５０の場合、及びＮｅ≧３５００の場合には、ステップ２６５の処理を行うことなくそのまま平均レベル算出ルーチンを終了する。
【０１１３】
一方、前記ステップ２５９の判定条件が満たされている（Ｎｅ＜３０００）と、切替え条件が成立していることから、ステップ２６０において、中心周波数ｆ０を高い値ＦＨから低い値ＦＬに切替える。ステップ２６１において、前記ステップ２０４と同様にして、そのときＲＡＭ２０の第１エリア２１に記憶されている学習値ＡＶＥ（Ｌ）を読出し、これを前回ＡＶＥとして設定しステップ２６２へ移行する。このように低濾波周波数帯域に切替えられた場合、その切替え直前の高濾波周波数帯域での濾波期間中保持された学習値ＡＶＥ（Ｌ）が前回ＡＶＥの初期値として設定される。
【０１１４】
ステップ２６２では、前記ステップ２０５と同様にして、前記（式１）に従って平均レベルＡＶＥを算出する。この算出の際、前記ステップ２６１で設定した値が（式１）中の前回ＡＶＥとして用いられる。その後、平均レベル算出ルーチンを終了する。
【０１１５】
なお、実効偏差ＭＡＤを算出する手順については、前述した平均レベルＡＶＥを算出する手順と同様であるため、ここでは説明を省略する。
図１６は、第１実施形態での図７、及び第２実施形態での図１２に対応するタイミングチャートであり、機関回転速度Ｎｅ、平均レベルＡＶＥ、学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ）の変化を示している。このタイミングチャートでは、機関回転速度Ｎｅがタイミングｔ３０，ｔ４０において切替え回転速度α（＝３０００回転／分）となる。同機関回転速度Ｎｅは、切替え回転速度αよりも低い期間のうち、タイミングｔ２８〜ｔ２９の期間と、タイミングｔ４１〜ｔ４２の期間とにおいて下側領域ＲＬに入る。また、機関回転速度Ｎｅは、切替え回転速度αよりも高い期間のうち、タイミングｔ３１〜ｔ３２の期間と、タイミングｔ３８〜ｔ３９の期間とにおいて上側領域ＲＨに入る。なお、図中の平均レベルＡＶＥに関し、二点鎖線は理想的な平均レベルの変化を示し、実線は本実施形態での平均レベルの変化を示している。
【０１１６】
タイミングｔ２８よりも前の期間では、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬの下限値（２５００回転／分）よりも低いことから、振動波形信号が低濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＬ）で濾波される。この場合、平均レベル算出ルーチンでは、ステップ２５０→２５１→２５２→２５６→２５７→リターンの順に処理が行われる。この期間では、学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ）として前回の値が保持される。タイミングｔ２８〜ｔ２９の期間では、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬ（２５００≦Ｎｅ＜２９５０）に入り、ステップ２５７の判定条件が満たされることから、ステップ２５０→２５１→２５２→２５６→２５７→２５８→リターンの順に処理が行われる。この期間では、学習値ＡＶＥ（Ｌ）が算出・更新され、学習値ＡＶＥ（Ｈ）として前回の値が保持される。
【０１１７】
タイミングｔ２９〜ｔ３０の期間では、ステップ２５７の判定条件が満たされなくなることから、前述したタイミングｔ２８よりも前の期間と同様の順で処理が行われる。学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ）としては、前回の値が保持される。タイミングｔ３０では、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度αに合致し、ステップ２５２の判定条件が満たされる。このため、ステップ２５０→２５１→２５２→２５３→２５４→２５５→リターンの順に処理が行われる。
【０１１８】
タイミングｔ３０〜ｔ３１の期間においては、ステップ２５１，２５９，２６４の判定条件がいずれも満たされないことから、ステップ２５０→２５１→２５９→２６３→２６４→リターンの順に処理が行われる。学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ）としては、前回の値が保持される。タイミングｔ３１〜ｔ３２の期間においては、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨ（３０５０≦Ｎｅ＜３５００）に入ることから、ステップ２５０→２５１→２５９→２６３→２６４→２６５→リターンの順に処理が行われる。この期間では、学習値ＡＶＥ（Ｈ）が算出・更新され、学習値ＡＶＥ（Ｌ）として前回の値が保持される。タイミングｔ３２〜ｔ３８の期間においては、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨの上限値（３５００回転／分）以上となることから、前述したタイミングｔ３０〜ｔ３１の期間と同様の順で処理が行われる。この期間では、学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ）として、前回の値が保持される。
【０１１９】
機関回転速度Ｎｅが下降する過程では、前述した上昇過程と同様の処理が行われる。具体的には、タイミングｔ３８〜ｔ３９の期間では、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨ（３０５０≦Ｎｅ＜３５００）に入り、ステップ２６４の判定条件が満たされることから、前記タイミングｔ３１〜ｔ３２の期間と同様の順に処理が行われる。
【０１２０】
タイミングｔ３９〜ｔ４０の期間では、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度αと上側領域ＲＨとの間の領域（３０００≦Ｎｅ＜３０５０）に入ることから、前記タイミングｔ３０〜ｔ３１の期間と同様の順に処理が行われる。タイミングｔ４０では、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度αと同一になることから、前記タイミングｔ３０と同様の順に処理が行われる。タイミングｔ４０〜ｔ４１の期間では、機関回転速度Ｎｅが切替え回転速度αと下側領域ＲＬとの間の領域（２９５０≦Ｎｅ＜３０００）に入ることから、前記タイミングｔ２９〜ｔ３０の期間と同様の順に処理が行われる。
【０１２１】
タイミングｔ４１〜ｔ４２の期間では、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬ（２５００≦Ｎｅ＜２９５０）に入ることから、前記タイミングｔ２８〜ｔ２９の期間と同様の順で処理が行われる。タイミングｔ４２よりも後の期間であって、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬの下限値（２５００回転／分）を下回る場合には、前記タイミングｔ２８よりも前の期間と同様の処理が行われる。
【０１２２】
なお、実効偏差ＭＡＤ及びその学習値ＭＡＤ（Ｌ），ＭＡＤ（Ｈ）についても、前述した平均レベルＡＶＥ及びその学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ）と同様にして変化する。そのため、ここでは説明を省略する。
【０１２３】
以上詳述した第３実施形態によれば、下側領域ＲＬの上限値が切替え回転速度αよりも若干低く、上側領域ＲＨの下限値が切替え回転速度αよりも若干高いが、第２実施形態と同様に、上述した（１）〜（６）の効果を奏する。すなわち、上下各領域ＲＬ，ＲＨが学習値反映領域よりも狭く、かつ切替え回転速度α寄りに設定されていれば、上側領域ＲＨの下限値及び下側領域ＲＬの上限値が切替え回転速度αに一致している場合も一致していない場合も、効果上の差異はほとんどない。
【０１２４】
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・内燃機関で発生する振動を検出するセンサとして、前述した非共振型のノックセンサ以外にも、燃焼室内の圧力を検出する筒内圧センサ、燃焼光を検出する燃焼光センサ等を用いてもよい。
【０１２５】
・本発明は、機関回転速度Ｎｅ以外にも、機関運転状態としての機関負荷（吸気管圧力、吸入空気量、スロットル開度等）が所定の大きさになったときに濾波周波数帯域を切替えるようにしたノッキング検出装置にも適用可能である。
【０１２６】
・第１実施形態と第２実施形態（又は第３実施形態）とを組合わせ、内燃機関の運転状態に応じて平均レベルＡＶＥ及び実効偏差ＭＡＤの算出方法を切替えるようにしてもよい。例えば、運転状態がゆっくり変化する場合には、第１実施形態の算出方法を採用し、運転状態が急に変化する場合には、第２実施形態又は第３実施形態の算出方法に切替えるようにしてもよい。
【０１２７】
・第１実施形態においても、第２実施形態及び第３実施形態と同様にして、学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＡＶＥ（Ｈ），ＭＡＤ（Ｌ），ＭＡＤ（Ｈ）を更新する領域を、切替え回転速度α近傍の領域に制限するようにしてもよい。詳しくは、振動波形信号を低濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＬ）で濾波しているときには、機関回転速度Ｎｅが下側領域ＲＬに入っている場合にのみ学習値ＡＶＥ（Ｌ），ＭＡＤ（Ｌ）を更新する。また、振動波形信号を高濾波周波数帯域（ｆ０＝ＦＨ）で濾波しているときには、機関回転速度Ｎｅが上側領域ＲＨに入っている場合にのみ学習値ＡＶＥ（Ｈ），ＭＡＤ（Ｈ）を更新するようにする。
【０１２８】
・本発明は、三つ以上の濾波周波数帯域を、機関運転状態に応じて切替えるようにしたノッキング検出装置にも適用可能である。また、本発明は、互いに濾波周波数帯域の異なる複数のＢＰＦを用い、いずれか１つのＢＰＦによってノッキングを検出するとともに、機関運転状態に応じて、使用するＢＰＦを切替えるようにしたノッキング検出装置にも適用可能である。
【０１２９】
・前記（式１）及び（式２）における係数を機関運転状態に応じて異ならせてもよい。例えば、定速走行時等、機関運転状態の変化が少ない場合には、係数を大きな値に設定して、平均レベルＡＶＥ、実効偏差ＭＡＤがあまり変化しないようにする。また、加減速時等、機関運転状態の変化が多い場合には係数を小さな値に設定して、平均レベルＡＶＥ、実効偏差ＭＡＤを速く適正な値に収束させる。
【０１３０】
・前記実施形態では、濾波周波数帯域が切り替わる毎に、１つ前の同一濾波周波数帯域で求めた学習値を前回算出値として設定したが、これに限られない。複数回前の同一濾波周波数帯域で求めた学習値を前回算出値としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の内燃機関用ノッキング検出装置を具体化した第１実施形態について、その構成を示すブロック図。
【図２】ノック判定レベルを設定する手順を示すフローチャート。
【図３】ノック判定レベルの設定において、平均レベルを算出する手順の一部を示すフローチャート。
【図４】同じく平均レベルを算出する手順の一部を示すフローチャート。
【図５】ノック判定レベルの設定において、実効偏差を算出する手順の一部を示すフローチャート。
【図６】同じく実効偏差を算出する手順の一部を示すフローチャート。
【図７】平均レベル、学習値等の具体的な変化の態様を示すタイミングチャート。
【図８】本発明の第２実施形態において、学習領域と学習値反映領域との関係を説明するための概念図。
【図９】学習領域と学習値反映領域との関係を説明するための概念図。
【図１０】平均レベルを算出する手順の一部を示すフローチャート。
【図１１】実効偏差を算出する手順の一部を示すフローチャート。
【図１２】平均レベル、学習値等の具体的な変化の態様を示すタイミングチャート。
【図１３】本発明の第３実施形態において、平均レベルを算出する手順の一部を示すフローチャート。
【図１４】同じく平均レベルを算出する手順の一部を示すフローチャート。
【図１５】学習領域と学習値反映領域との関係を説明するための概念図。
【図１６】平均レベル、学習値等の具体的な変化の態様を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１１…内燃機関、１２…ノックセンサ、１３…ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）、１５…ＥＣＵ（電子制御装置）、２０…ＲＡＭ。
Claims (6)
- 内燃機関の運転にともない発生する振動をセンサで検出し、検出した振動波形信号からノッキング特有の周波数帯域の信号をフィルタで濾波し、濾波後の振動強度及び前回算出値に基づき、振動強度の度数分布における平均値及び標準偏差をそれぞれ擬似的に算出し、それらの擬似平均値及び擬似標準偏差を用いて設定したノック判定レベルと前記振動強度との比較によりノッキングを検出するとともに、前記内燃機関の運転状態が所定の切替え状態となった場合に前記フィルタの濾波周波数帯域を切替えるようにした内燃機関用ノッキング検出装置において、
所定の濾波周波数帯域で算出された擬似平均値及び擬似標準偏差を再度同一の濾波周波数帯域で濾波されるまで保持する保持手段と、
前記同一の濾波周波数帯域に切替えられたとき、前記保持手段により保持された擬似平均値及び擬似標準偏差を、切替え直後における前回算出値の初期値として設定する初期値設定手段と
を備えることを特徴とする内燃機関用ノッキング検出装置。 - 前記濾波周波数帯域の切替えは、前記内燃機関の機関回転速度が所定の切替え回転速度になった場合に行われる請求項１に記載の内燃機関用ノッキング検出装置。
- 前記擬似平均値及び擬似標準偏差を算出する擬似値算出手段は、前記擬似平均値及び前記擬似標準偏差に基づき、それらについての学習値をそれぞれ求めて記憶する学習手段と、前記擬似平均値及び前記擬似標準偏差が算出される毎に前記学習手段の学習値を更新する更新手段とを含むものである請求項１又は２に記載の内燃機関用ノッキング検出装置。
- 前記学習手段は、前記擬似平均値及び前記擬似標準偏差を、それらについての学習値とする請求項３に記載の内燃機関用ノッキング検出装置。
- 前記擬似値算出手段は、前記学習手段により各学習値が求められる学習領域を、その学習値が前記擬似平均値及び前記擬似標準偏差の算出に反映される学習値反映領域よりも狭く、かつ前記切替え状態寄りの領域に制限する学習領域制限手段をさらに含む請求項３に記載の内燃機関用ノッキング検出装置。
- 前記学習手段は、前記擬似平均値及び前記擬似標準偏差をそれぞれなまし処理することにより、前記擬似平均値及び前記擬似標準偏差についての各学習値を求める請求項５に記載の内燃機関用ノッキング検出装置。
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