JP4490455B2 - 内燃機関のノッキング判定装置、ノッキング判定方法、その方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関のノッキング判定装置、ノッキング判定方法、その方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体に関し、特に、内燃機関の振動の波形に基づいたノッキングの判定に関する。

従来より、内燃機関において発生するノッキング（ノック）を検出する様々な方法が提案されている。たとえば、内燃機関の振動の強度がしきい値よりも高いとノッキングが発生したと判定する技術がある。ところが、ノッキングが発生していなくても、たとえば吸気バルブや排気バルブが閉じる際に発生する振動などのノイズの強度がしきい値よりも高い場合がある。この場合、ノッキングが発生していないにもかかわらず、ノッキングが発生したと誤判定し得る。そこで、振動が発生するクランク角や減衰率など、強度以外の特性も考慮するために振動の波形に基づいてノッキングの有無を判定する技術が提案されている。

特開２００３−２１０３２号公報（特許文献１）に記載の内燃機関のノック制御装置は、内燃機関のノッキングを検出するためのノックセンサと、ノックセンサにより検出される出力信号を統計処理する統計処理部と、統計処理部による処理結果に基づいてノッキングの発生を判定する第１の仮判定部と、ノックセンサにより検出される出力信号の波形形状に基づいてノッキングの発生を判定する第２の仮判定部と、第１の仮判定部によるノック仮判定と第２の仮判定部によるノック仮判定との結果に基づいて最終的にノッキングの発生を判定する最終ノック判定部とを含む。第２の仮判定部は、ノックセンサにより出力される出力信号が所定値以上となる判定期間と、判定期間中に検出される出力信号の最大値とに基づいてノックの発生を仮判定する。最終ノック判定部は、第１の仮判定部と第２の仮判定部との両方がノッキングが発生したと判定したときに最終的にノッキングが発生したと判定する。
特開２００３−２１０３２号公報

しかしながら、特開２００３−２１０３２号公報に記載のノック制御装置のように、ノックセンサにより出力される出力信号が所定値以上となる判定期間と、判定期間中に検出される出力信号の最大値とに基づいてノッキングの発生を仮判定すると、内燃機関においてノッキングとは異なる要因により大きな強度の振動が定常的に発生した場合に誤判定し得る。また、ノックセンサにより出力される出力信号が所定値以上となる判定期間中の最大値に基づいてノッキングの発生が判定されるため、ノッキングに起因する振動の強度よりも、ノッキングとは異なる要因による振動の強度が大きいと誤判定し得る。

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、誤判定を抑制することができる内燃機関のノッキング判定装置、ノッキング判定方法、その方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体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、内燃機関の振動の強度を検出するための手段と、検出された強度に基づいて、内燃機関の振動の波形を検出するための手段と、波形における振動の強度を積算した積算値を、複数の予め定められたクランク角の領
域毎に算出するための手段と、積算値と予め定められた値との差により、点火サイクル間での積算値の変化量を検出するための検出手段と、複数のクランク角の領域のうち、積算値の変化量がより大きいクランク角の領域を予め定められた数だけ特定するための第１の特定手段と、特定されたクランク角の領域を基準にして定められる探索領域内で、隣接するクランク角における強度に比べて大きい強度を有するクランク角を特定するための第２の特定手段と、内燃機関の振動の基準として定められた波形モデルにおいて強度が最大になるタイミングを、特定されたクランク角に一致させた状態で、波形と波形モデル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判定手段とを含む。第１５の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第１の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第１または１５の発明によると、内燃機関の振動の強度が検出される。検出された強度に基づいて、内燃機関の振動の波形が検出される。波形における振動の強度を積算した積算値が、複数の予め定められたクランク角の領域毎に算出される。積算値と予め定められた値との差により、点火サイクル間での積算値の変化量が検出される。複数のクランク角の領域のうち、積算値の変化量がより大きいクランク角の領域が予め定められた数だけ特定される。特定されたクランク角の領域を基準にして定められる探索領域内で、隣接するクランク角における強度に比べて大きい強度を有するクランク角が特定される。これにより、点火サイクル間で振動の強度に変化があるといえるクランク角を特定することができる。すなわち、ノッキングが発生した可能性が高いクランク角を特定することができる。内燃機関の振動の基準として定められた波形モデルにおいて強度が最大になるタイミングを、特定されたクランク角に一致させた状態で、波形と波形モデル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が判定される。これにより、検出された波形において、突発的に強度が大きくなった部分に基づいてノッキングが発生したか否かを判定し、定常的に強度が大きい部分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を抑制することができる。そのため、ノッキングが発生していないにも関わらず、ノッキングが発生したと誤判定することを抑制することができる。その結果、誤判定を抑制することができる内燃機関のノッキング判定装置またはノッキング判定方法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、特定されたクランク角が予め定められた領域にある場合、内燃機関にノッキングが発生していないと判定するための手段をさらに含む。第１６の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第２の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第２または１６の発明によると、特定されたクランク角が予め定められた領域にある場合、内燃機関にノッキングが発生していないと判定される。これにより、たとえばノッキングが発生し得ないクランク角において偶発的に振動の強度が大きくなった場合に、ノッキングが発生していないにもかかわらずノッキングが発生したと誤判定することを抑制できる。

第３の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置においては、第１または２の発明の構成に加え、特定されたクランク角の領域と同じ領域が探索領域として定められる。第１７の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第３の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第３または１７の発明によると、点火サイクル間の積算値の変化量が大きいクランク角の領域から、振動のピークが検出される。これにより、ノッキングが発生した可能性が高いクランク角の領域から振動のピークを検出することができる。そのため、ノッキングに起因する振動のピークを精度よく特定することができる。

第４の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置においては、第１または２の発明の構成に加え、特定されたクランク角の領域を含み、かつ特定されたクランク角の領域よりも広い領域が、探索領域として定められる。第１８の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第４の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第４または１８の発明によると、特定されたクランク角の領域を含み、かつ特定されたクランク角の領域よりも広い領域から、振動のピークが検出される。これにより、積算値の変化量が大きいクランク角の領域の近傍からも、振動のピークを検出することができる。そのため、ノッキングが発生した可能性が高いクランク角の領域から振動のピークを検出することができる。その結果、ノッキングに起因する振動のピークを精度よく特定することができる。

第５の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置は、第４の発明の構成に加え、探索領域内に、隣接するクランク角における強度に比べて大きい強度を有するクランク角がない場合、内燃機関にノッキングが発生していないと判定するための手段をさらに含む。第１９の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第５の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第５または１９の発明によると、探索領域内に、隣接するクランク角における強度に比べて大きい強度を有するクランク角がない場合、内燃機関にノッキングが発生していないと判定される。これにより、振動のピークが発見できない場合は、ノッキングが発生していないと判定することができる。そのため、たとえばノッキングが発生し得ないクランク角、すなわち探索領域外において偶発的に振動の強度が大きくなった場合に、ノッキングが発生していないにもかかわらずノッキングが発生したと誤判定することを抑制できる。

第６の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加え、検出手段は、積算値と予め定められた値との差の絶対値により、点火サイクル間での積算値の変化量を検出するための手段を含む。第２０の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第６の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第６または２０の発明によると、積算値と予め定められた値との差の絶対値により、点火サイクル間での積算値の変化量が検出される。これにより、たとえば大きな強度のノッキングの後に続いて小さな強度のノッキングが発生した場合など、積算値が減少する場合であっても、積算値の変化量を算出することができる。

第７の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置においては、第１〜６のいずれかの発明の構成に加え、ノッキング判定装置は、積算値の変化量の合計値に対する各積算値の変化量の割合を算出するための手段をさらに含む。算出された割合に応じた数が、予め定められた数として定められる。第２１の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第７の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第７または２１の発明によると、積算値の変化量の合計値に対する各積算値の変化量の割合に応じた数だけ、積算値の変化量がより大きいクランク角の領域が特定される。たとえば、各割合のうちの少なくともいずれか１つの割合が予め定められた割合より大きい場合、１が予め定められた数として定められる。これにより、たとえば１つの領域においてのみ積算値の変化量が大きいといえる場合には、必要以上の数の領域を特定することを抑制することができる。そのため、相対的な積算値の変化量が大きいが、絶対的な積算値の変化量が小さい領域を特定することを抑制することができる。その結果、ノッキングが発
生した可能性が低いクランク角の領域から振動がピークになるクランク角を誤って特定することを抑制することができる。

第８の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置においては、第７の発明の構成に加え、各割合のうちの少なくともいずれか１つの割合が予め定められた割合より大きい場合、１が予め定められた数として定められる。第２２の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第８の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第８または２２の発明によると、各割合のうちの少なくともいずれか１つの割合が予め定められた割合より大きい場合、１が予め定められた数として定められる。これにより、相対的な積算値の変化量が大きいが、絶対的な積算値の変化量が小さい領域を特定することを抑制することができる。その結果、ノッキングが発生した可能性が低いクランク角の領域から振動のピークを誤って検出することを抑制することができる。

第９の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置においては、第１〜８のいずれかの発明の構成に加え、内燃機関の振動の強度および波形は、複数の点火サイクルにおいて検出される。積算値は、各点火サイクルごとに算出される。予め定められた値は、波形モデルと比較される波形が検出された点火サイクルよりも前の点火サイクルにおける積算値である。第２３の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第９の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第９または２３の発明によると、積算値は、各点火サイクルごとに算出される。予め定められた値は、波形モデルと比較される波形が検出された点火サイクルよりも前の点火サイクルにおける積算値である。これにより、点火サイクル間での積算値の変化量を検出することができる。

第１０の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置においては、第９の発明の構成に加え、予め定められた値は、波形モデルと比較される波形が検出された点火サイクルよりも前の点火サイクルであって、かつ振動の強度の最大値が予め定められた強度よりも小さいという条件を満たした点火サイクルにおける積算値である。第２４の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第１０の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第１０または２４の発明によると、予め定められた値は、波形モデルと比較される波形が検出された点火サイクルよりも前の点火サイクルであって、かつ振動の強度の最大値が予め定められた強度よりも小さいという条件を満たした点火サイクルにおける積算値である。これにより、振動の強度の最大値が予め定められた強度よりも小さいという条件を満たした点火サイクル、すなわち、ノッキングが発生していないと考えられる点火サイクルの積算値を基準にして、積算値の変化量を検出することができる。そのため、ノッキングが発生しているにもかかわらず、積算値の変化量が小さくなるということを抑制することができる。その結果、ノッキングが発生した可能性のある領域を精度よく特定することができる。

第１１の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置においては、第９の発明の構成に加え、予め定められた値は、波形モデルと比較される波形が検出された点火サイクルよりも前の点火サイクルであって、かつ振動の強度の最大値が予め定められた強度よりも大きいという条件を予め定められた回数より多く連続して満たした複数の点火サイクルのうちのいずれか１つの点火サイクルにおける積算値である。第２５の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第１１の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第１１または２５の発明によると、予め定められた値は、波形モデルと比較される波形が検出された点火サイクルよりも前の点火サイクルであって、かつ振動の強度の最大値が予め定められた強度よりも大きいという条件を予め定められた回数より多く連続して満たした複数の点火サイクルのうちのいずれか１つの点火サイクルにおける積算値である。これにより、振動の強度が大きくとも、定常的な状態であれば積算値の変化量を算出するための基準として用いることができる。そのため、ノッキング以外に起因して発生した強度の大きな振動を、ノッキングに起因した振動であると誤判定することを抑制することができる。

第１２の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置においては、第１〜８のいずれかの発明の構成に加え、予め定められた値は、積算値が平滑化された演算値である。第２６の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第１２の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第１２または２６の発明によると、積算値が平滑化された演算値が予め定められた値として用いられる。これにより、点火サイクル間での変化が小さい演算値を基準にして、積算値の変化量を検出することができる。そのため、積算値の変化量を検出するための基準が点火サイクルごとで大きく異なるということを抑制することができる。その結果、ノッキングが発生したか否かを安定的に精度よく判定することができる。

第１３の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置においては、第１２の発明の構成に加え、予め定められた値は、振動の強度の最大値が予め定められた強度より小さい点火サイクルにおける積算値が平滑化された演算値である。第２７の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第１３の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第１３または２７の発明によると、振動の強度の最大値が予め定められた強度より小さい点火サイクルにおける積算値が平滑化された演算値が予め定められた値として用いられる。これにより、たとえば、ノッキングが発生した点火サイクルの積算値を除いた積算値から演算値を算出することができる。そのため、点火サイクル間での変化が小さい演算値を基準にして積算値の変化量を検出し、積算値の変化量を検出するための基準が点火サイクルごとで大きく異なるということを抑制することができる。その結果、ノッキングが発生したか否かを安定的に精度よく判定することができる。

第１４の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置においては、第１〜１３のいずれかの発明の構成に加え、ノッキング判定装置は、波形と波形モデルとの差が小さいほどより大きくなるように、波形とモデルとの差に応じた値を算出するための手段をさらに含む。判定手段は、差に応じた値がしきい値より大きい場合に、ノッキングが発生したと判定するための手段を含む。第２８の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第１４の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第１４または２８の発明によると、波形と波形モデルとの差が小さいほどより大きくなるように、波形とモデルとの差に応じた値が算出される。差に応じた値がしきい値より大きい場合に、ノッキングが発生したと判定される。これにより、ノッキングが発生したか否かを波形に基づいて精度よく判定することができる。

第２９の発明に係るプログラムは、第１５〜２８のいずれかの発明に係る内燃機関のノッキング判定方法をコンピュータで実現するプログラムであって、第３０の発明に係る記録媒体は、第１５〜２８のいずれかの発明に係る内燃機関のノッキング判定方法をコンピ
ュータで実現するプログラムを記録した記録媒体である。

第２９または第３０の発明によると、コンピュータ（汎用でも専用でもよい）を用いて、第１５〜２８のいずれかの発明に係る内燃機関のノッキング判定方法を実現することができる。

第３１の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置は、内燃機関の振動の強度を検出するための手段と、検出された強度に基づいて、内燃機関の振動の波形を検出するための手段と、波形における振動の強度を積算した積算値を、複数の予め定められたクランク角の領域毎に算出するための手段と、点火サイクル間での積算値の変化量を、複数のクランク角の領域毎に検出するための検出手段と、複数のクランク角の領域のうち、積算値の変化量がより大きい領域を予め定められた数だけ特定するための特定手段と、特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したか否かを判定するための第１の判定手段と、特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定された場合、特定された領域における積算値の変化量が小さくなるように、検出された振動の波形を補正するための補正手段と、補正された波形における振動の強度を積算した積算値を、複数のクランク角の領域毎に算出するための手段と、補正された波形における各積算値の総和を用いてノッキングが発生したか否かを判定するための第２の判定手段とを含む。第４５の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第３１の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第３１または４５の発明によると、内燃機関の振動の強度が検出される。検出された強度に基づいて、内燃機関の振動の波形が検出される。波形における振動の強度を積算した積算値が、複数の予め定められたクランク角の領域毎に算出される。この積算値の、点火サイクル間での変化量が検出される。複数のクランク角の領域のうち、積算値の変化量がより大きいクランク角の領域が予め定められた数だけ特定される。これにより、点火サイクル間で振動の強度に変化があるといえるクランク角の領域を特定することができる。すなわち、ノッキングが発生した可能性が高いクランク角の領域を特定することができる。ところが、ノッキングに起因せずとも、突発的に振動の強度が大きくなり得る。そこで、特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定された場合、特定された領域における積算値の変化量が小さくなるように、検出された振動の波形が補正される。これにより、ノッキングとは異なる要因（たとえば内燃機関を構成する部品の作動）により突発的に強度が大きくなった部分を、検出された波形から取り除くことができる。補正された波形における振動の強度を積算した積算値が、複数のクランク角の領域毎に算出される。補正された波形における各積算値の総和を用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、ノッキングに起因せずに大きくなった強度の影響が小さい波形を用いて、ノッキングが発生したか否かを判断することができる。そのため、ノッキングが発生したか否かを誤判定することを抑制することができる。その結果、誤判定を抑制することができる内燃機関のノッキング判定装置またはノッキング判定方法を提供することができる。

第３２の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置においては、第３１の発明の構成に加え、補正手段は、特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定された場合、特定された領域における積算値を前回の点火サイクルにおいて算出された積算値と同じ値にすることにより、積算値の変化量が小さくなるように、検出された振動の波形を補正するための手段を含む。第４６の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第３２の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第３２または４６の発明によると、特定された領域における積算値が前回の点火サイクルにおいて算出された積算値と同じ値になるように、検出された振動の波形が補正される
。これにより、ノッキングとは異なる要因により突発的に強度が大きくなった部分を、検出された波形から取り除くことができる。

第３３の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置においては、第３２の発明の構成に加え、検出手段は、連続する点火サイクル間の積算値の差により、積算値の変化量を検出するため手段を含む。第４７の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第３３の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第３３または４７の発明によると、連続する点火サイクル間の積算値の差により、積算値の変化量を検出することができる。

第３４の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置においては、第３２の発明の構成に加え、検出手段は、連続する点火サイクル間の積算値の差の絶対値により、積算値の変化量を検出するため手段を含む。第４８の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第３４の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第３４または４８の発明によると、連続する点火サイクル間の積算値の差の絶対値により、積算値の変化量を検出することができる。

第３５の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置は、第３１の発明の構成に加え、ノッキング判定装置は、積算値を平滑化した演算値を複数のクランク角の領域毎に算出するための手段をさらに含む。補正手段は、特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定された場合、特定された領域における積算値を演算値と同じ値にすることにより、積算値の変化量が小さくなるように、検出された振動の波形を補正するための手段を含む。第４９の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第３５の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第３５または４９の発明によると、特定された領域における積算値が積算値を平滑化した演算値と同じ値になるように、検出された振動の波形が補正される。これにより、ノッキングとは異なる要因により突発的に強度が大きくなった部分を、検出された波形から取り除くことができる。

第３６の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置においては、第３５の発明の構成に加え、検出手段は、積算値と演算値との差により、積算値の変化量を検出するため手段を含む。第５０の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第３６の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第３６または５０の発明によると、積算値と演算値との差により、積算値の変化量を検出することができる。

第３７の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置においては、第３５の発明の構成に加え、検出手段は、積算値と演算値との差の絶対値により、積算値の変化量を検出するため手段を含む。第５１の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第３７の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第３７または５１の発明によると、積算値と演算値との差の絶対値により、積算値の変化量を検出することができる。

第３８の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置は、第３１〜３７のいずれかの発明の構成に加え、特定された領域を基準にして定められる探索領域内で、隣接するクランク
角における強度に比べて大きい強度を有するクランク角を特定するための手段をさらに含む。第１の判定手段は、内燃機関の振動の基準として定められた波形モデルにおいて強度が最大になるタイミングを、特定されたクランク角に一致させた状態で、波形と波形モデルとを比較した結果に基づいて、特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したか否かを判定するための手段を含む。第５２の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第３８の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第３８または５２の発明によると、特定された領域を基準にして定められる探索領域内で、隣接するクランク角における強度に比べて大きい強度を有するクランク角が特定される。これにより、点火サイクル間で振動の強度に変化があるといえるクランク角を特定することができる。すなわち、ノッキングが発生した可能性が高いクランク角を特定することができる。内燃機関の振動の基準として定められた波形モデルにおいて強度が最大になるタイミングを、特定されたクランク角に一致させた状態で、波形と波形モデル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が判定される。これにより、検出された波形において、突発的に強度が大きくなった部分に基づいてノッキングが発生したか否かを判定し、定常的に強度が大きい部分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を抑制することができる。そのため、ノッキングが発生していないにも関わらず、ノッキングが発生したと誤判定することを抑制することができる。その結果、誤判定を抑制することができる内燃機関のノッキング判定装置またはノッキング判定方法を提供することができる。

第３９の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置は、第３８の発明の構成に加え、ノッキング判定装置は、波形と波形モデルとの差が小さいほどより大きくなるように、波形とモデルとの差に応じた係数を算出するための手段をさらに含む。第１の判定手段は、係数がしきい値より大きい場合に、特定された領域における積算値がノッキングに起因して変化したと判定するための手段と、係数がしきい値より小さい場合に、特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定するための手段とを含む。第５３の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第３９の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第３９または５３の発明によると、波形と波形モデルとの差が小さいほどより大きくなるように、波形とモデルとの差に応じた係数が算出される。したがって、係数が大きいほど、ノッキングが発生した可能性がより高いといえる。そこで、係数がしきい値より大きい場合に、特定された領域における積算値がノッキングに起因して変化したと判定される。逆に、係数がしきい値より小さい場合に、特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定される。これにより、積算値がノッキングに起因せずに変化したか否かを精度よく判断することができる。

第４０の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置においては、第３１〜３７のいずれかの発明の構成に加え、第１の判定手段は、特定されたクランク角が予め定められた領域内にある場合、特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定するための手段を含む。第５４の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第４０の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第４０または５４の発明によると、特定されたクランク角が予め定められた領域にある場合、特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定される。これにより、たとえばノッキングが発生し得ないクランク角において偶発的に振動の強度が大きくなった場合に、ノッキングが発生していないにもかかわらずノッキングが発生したと誤判定することを抑制できる。

第４１の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置においては、第３１〜４０のいずれかの発明の構成に加え、特定手段は、複数のクランク角の領域のうち、積算値の変化量がより大きいクランク角の領域を複数特定するための手段を含む。第１の判定手段は、複数の特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したか否かを判定するための手段を含む。第５５の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第４１の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第４１または５５の発明によると、積算値の変化量がより大きいクランク角の領域が複数特定される。複数の特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したか否かが判定される。これにより、ノッキングに起因せずに積算値が変化した領域を特定する精度を高めることができる。

第４２の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置においては、第４１の発明の構成に加え、ノッキング判定装置は、複数の特定された領域のうちの少なくともいずれか一つの領域における積算値がノッキングに起因して変化したと判定された場合、検出された波形の補正を禁止するための手段をさらに含む。第５６の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第４２の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第４２または５６の発明によると、複数の特定された領域のうちの少なくともいずれか一つの領域における積算値がノッキングに起因して変化したと判定された場合、検出された波形が補正されない状態で算出された積算値の総和を用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、処理を簡略にすることができる。

第４３の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置においては、第４１の発明の構成に加え、補正手段は、複数の特定された領域のうちの少なくともいずれか一つの領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定された場合、積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定された領域における積算値の変化量が小さくなるように、検出された振動の波形を補正するための手段を含む。第５７の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第４３の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第４３または５７の発明によると、複数の特定された領域のうちの少なくともいずれか一つの領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定された場合、積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定された領域における積算値の変化量が小さくなるように、検出された振動の波形が補正される。これにより、ノッキングとは異なる要因により突発的に強度が大きくなった部分を、検出された波形から取り除くことができる。

第４４の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置は、第３１〜４３のいずれかの発明の構成に加え、ノッキングが発生したか否かを判定するために用いる判定値を、補正された波形における各積算値の総和を用いて補正するための手段をさらに含む。第２の判定手段は、内燃機関の振動の強度および補正された判定値を比較した結果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により、補正された波形における各積算値の総和を用いて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５８の発明に係る内燃機関のノッキング判定方法は、第４４の発明に係る内燃機関のノッキング判定装置と同様の要件を備える。

第４４または５８の発明によると、ノッキングが発生したか否かを判定するために用いる判定値が、補正された波形における各積算値の総和を用いて補正される。内燃機関の振動の強度および補正された判定値を比較した結果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により、補正された波形における各積算値の総和を用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、内燃機関の個体毎の振動特性を加味して補正された判定値を用いて、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。

第５９の発明に係るプログラムは、第４５〜５８のいずれかの発明に係る内燃機関のノッキング判定方法をコンピュータで実現するプログラムであって、第６０の発明に係る記録媒体は、第４５〜５８のいずれかの発明に係る内燃機関のノッキング判定方法をコンピュータで実現するプログラムを記録した記録媒体である。

第５９または第６０の発明によると、コンピュータ（汎用でも専用でもよい）を用いて、第４５〜５８のいずれかの発明に係る内燃機関のノッキング判定方法を実現することができる。

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。

＜第１の実施の形態＞
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。このエンジン１００には複数の気筒が設けられる。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のＲＯＭ（Read Only Memory）２０２に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。

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。点火時期は、出力トルクが最大になるＭＢＴ（Minimum advance for Best
Torque）になるように制御されるが、ノッキングが発生した場合など、エンジン１００の運転状態に応じて遅角されたり、進角されたりする。

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、エアフローメータ３１４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、電圧を表わす信号をエンジン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、検出結果を表わす信号を、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、クランクポジションセンサ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、起電力を表わす信号を、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、クランク角およびクランクシャフト１１０の回転数を検出する。

スロットル開度センサ３０８は、スロットル開度を検出し、検出結果を表わす信号をエンジン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、検出結果を表わす信号をエンジン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。エアフローメータ３１４は、エンジン１００に吸入される空気量を検出し、検出結果を表わす信号をエンジンＥＣＵ２００に送信する。

エンジンＥＣＵ２００は、電源である補機バッテリ３２０から供給された電力により作動する。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、ＲＯＭ２０２やＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）２０４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。このノック検出ゲートが、前述の第１の発明における第１の範囲に対応する。

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。

図３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、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。

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（３）４３０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、クランク角度で５度分づつ積算された値を５度積算値と表わす。５度積算値の算出は、周波数帯ごとに行なわれる。この５度積算値の算出により、各周波数帯における振動波形が検出される。

さらに、算出された第１の周波数帯Ａ〜第３の周波数帯Ｃの５度積算値は、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。

これにより、図４に示すように、エンジン１００の振動波形が検出される。すなわち、第１の周波数帯Ａ〜第３の周波数帯Ｃの合成波形が、エンジン１００の振動波形として用いられる。

検出された振動波形は、図５に示すようにエンジンＥＣＵ２００のＲＯＭ２０２に記憶されたノック波形モデルと比較される。ノック波形モデルは、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として予め作成される。

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。

ノック波形モデルは、エンジン１００の寸法やノックセンサ３００の出力値が、寸法公差やノックセンサ３００の出力値の公差の中央値であるエンジン１００（以下、特性中央エンジンと記載する）を用いて作成される。すなわち、ノック波形モデルは、特性中央エンジンに強制的にノッキングを発生させた場合における振動波形である。なお、ノック波形モデルを作成する方法は、これに限られず、その他、シミュレーションにより作成してもよい。

検出された波形とノック波形モデルとの比較においては、図６に示すように、正規化さ
れた波形とノック波形モデルとが比較される。ここで、正規化とは、たとえば、隣接するクランク角の５度積算値に比べて大きく、かつそのような５度積算値の中で最大の５度積算値、すなわち５度積算値のピーク値で各５度積算値を除算することにより、振動の強度を０〜１の無次元数で表わすことである。なお、正規化の方法はこれに限らない。

本実施の形態において、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。振動波形において強度（５度積算値）がピークになるクランク角とノック波形モデルにおいて強度がピーク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。なお、振動波形において強度がピークになるクランク角を特定する方法については後で詳述する。

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、ΔＳ（Ｉ）の総和である。本実施の形態において、相関係数Ｋは、振動波形の形状がノック波形モデルの形状に近いほど、大きな値として算出される。したがって、振動波形にノッキング以外の要因による振動の波形が含まれた場合、相関係数Ｋは小さく算出される。なお、相関係数Ｋの算出方法はこれに限らない。

さらに、エンジンＥＣＵ２００は、５度積算値の最大値に基づいて、ノック強度Ｎを算出する。５度積算値の最大値を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の振動の強度を表わす値をＢＧＬ（Back Ground Level）とお
くと、ノック強度Ｎは、Ｎ＝Ｐ／ＢＧＬという方程式で算出される。なお、ノック強度Ｎを算出する際の５度積算値の最大値Ｐは対数変換される。また、ノック強度Ｎの算出方法はこれに限らない。

ＢＧＬは、後述する強度値ＬＯＧ（Ｖ）の頻度分布において、標準偏差σと係数（たとえば「１」）との積を、中央値Ｖ（５０）から減算した値として算出される。なお、ＢＧＬの算出方法はこれに限らず、ＢＧＬをＲＯＭ２０２に記憶しておくようにしてもよい。

本実施の形態において、エンジンＥＣＵ２００は、算出されたノック強度ＮとＳＲＡＭ２０４に記憶された判定値Ｖ（Ｊ）とを比較し、さらに検出された波形と記憶されたノック波形モデルとを比較して、エンジン１００にノッキングが発生したか否かを１点火サイクル（クランク角で７２０度）ごとに判定する。

図７に示すように、判定値Ｖ（Ｊ）は、エンジン回転数ＮＥと吸入空気量ＫＬとをパラメータとした運転状態により区分される領域毎に、マップとして記憶される。本実施の形態においては、低回転（ＮＥ＜ＮＥ（１））、中回転（ＮＥ（１）≦ＮＥ＜ＮＥ（２））、高回転（ＮＥ（２）≦ＮＥ）、低負荷（ＫＬ＜ＫＬ（１））、中負荷（ＫＬ（１）≦ＫＬ＜ＫＬ（２））、高負荷（ＫＬ（２）≦ＫＬ）で区分することにより、気筒毎に９つの領域が設けられる。なお、領域の数はこれに限らない。また、エンジン回転数ＮＥおよび吸入空気量ＫＬ以外のパラメータを用いて領域を区分するようにしてもよい。

エンジン１００もしくは車両の出荷時において、ＲＯＭ２０２に記憶される判定値Ｖ（Ｊ）（出荷時における判定値Ｖ（Ｊ）の初期値）には、予め実験などにより定められる値が用いられる。ところが、ノックセンサ３００の出力値のばらつきや劣化などにより、エンジン１００で同じ振動が生じた場合であっても、検出される強度が変化し得る。この場
合、判定値Ｖ（Ｊ）を補正し、実際に検出される強度に応じた判定値Ｖ（Ｊ）を用いてノッキングが発生したか否かを判定する必要がある。

そこで、本実施の形態においては、強度Ｖを対数変換した値である強度値ＬＯＧ（Ｖ）と、各強度値ＬＯＧ（Ｖ）が検出された頻度（回数、確率ともいう）との関係を示す頻度分布に基づいて、ノック判定レベルＶ（ＫＤ）が算出される。

エンジン回転数ＮＥと吸入空気量ＫＬとをパラメータとする領域ごとに強度値ＬＯＧ（Ｖ）が算出される。強度値ＬＯＧ（Ｖ）を算出するために用いられる強度Ｖは、検出された波形における強度の最大値（５度積算値の最大値）である。算出される強度ＬＯＧ（Ｖ）に基づいて、強度値ＬＯＧ（Ｖ）の頻度を最小値から累積して５０％になる中央値Ｖ（５０）が算出される。また、中央値Ｖ（５０）以下の強度値ＬＯＧ（Ｖ）における標準偏差σが算出される。たとえば、本実施の形態においては、複数（たとえば２００サイクル）の強度値ＬＯＧ（Ｖ）に基づいて算出される中央値および標準偏差と近似した中央値Ｖ（５０）および標準偏差σが、以下の算出方法により１点火サイクルごとに算出される。

今回検出された強度値ＬＯＧ（Ｖ）が前回算出された中央値Ｖ（５０）よりも大きい場合、前回算出された中央値Ｖ（５０）に予め定められた値Ｃ（１）を加算した値が、今回の中央値Ｖ（５０）として算出される。逆に、今回検出された強度値ＬＯＧ（Ｖ）が前回算出された中央値Ｖ（５０）よりも小さい場合、前回算出された中央値Ｖ（５０）から予め定められた値Ｃ（２）（たとえばＣ（２）はＣ（１）と同じ値）を減算した値が、今回の中央値Ｖ（５０）として算出される。

今回検出された強度値ＬＯＧ（Ｖ）が、前回算出された中央値Ｖ（５０）よりも小さく、かつ前回算出された中央値Ｖ（５０）から前回算出された標準偏差σを減算した値よりも大きい場合、前回算出された標準偏差σから予め定められた値Ｃ（３）を２倍した値を減算した値が、今回の標準偏差σとして算出される。逆に、今回検出された強度値ＬＯＧ（Ｖ）が、前回算出された中央値Ｖ（５０）よりも大きい場合、または前回算出された中央値Ｖ（５０）から前回算出された標準偏差σを減算した値よりも小さい場合、前回算出された標準偏差σに予め定められた値Ｃ（４）（たとえばＣ（４）はＣ（３）と同じ値）を加算した値が、今回の標準偏差σとして算出される。なお、中央値Ｖ（５０）および標準偏差σの算出方法はこれに限定されない。また、中央値Ｖ（５０）および標準偏差σの初期値は、予め設定された値であってもよいし、「０」であってもよい。

中央値Ｖ（５０）および標準偏差σを用いて、ノック判定レベルＶ（ＫＤ）が算出される。図８に示すように、中央値Ｖ（５０）に係数Ｕ（１）（Ｕ（１）は定数で、たとえばＵ（１）＝３）と標準偏差σとの積を加算した値が、ノック判定レベルＶ（ＫＤ）となる。なお、ノック判定レベルＶ（ＫＤ）の算出方法はこれに限らない。

ノック判定レベルＶ（ＫＤ）よりも大きい強度値ＬＯＧ（Ｖ）の割合（頻度）が、ノッキングが発生した頻度として判定され、ノック占有率ＫＣとしてカウントされる。

ノック占有率ＫＣがしきい値ＫＣ（０）よりも大きいと、点火時期の遅角が行なわれる頻度が高くなるように、判定値Ｖ（Ｊ）が予め定められた補正量Ａ（１）だけ小さく補正される。補正された判定値Ｖ（Ｊ）は、ＳＲＡＭ２０４に記憶される。

係数Ｕ（１）は、実験などより得られたデータや知見から求められた係数である。Ｕ（１）＝３とした場合のノック判定レベルＶ（ＫＤ）よりも大きい強度値ＬＯＧ（Ｖ）が、実際にノッキングが発生した点火サイクルにおける強度値ＬＯＧ（Ｖ）と略一致する。なお、係数Ｕ（１）に「３」以外の値を用いるようにしてもよい。

以下、振動波形において強度がピークになるクランク角を特定する方法について説明する。

本実施の形態においては、図９に示すように、ノック検出ゲートを６等分した領域ごとに、すなわち、クランク角で１５度分だけ強度（３つの５度積算値）を積算した１５度積算値が算出される。１５度積算値は、複数の点火サイクルごとに算出される。なお、この１５度積算値が、前述の第１の発明における積算値に対応する。また、領域の数は６つに限らず、その他、複数であればいくつでもよい。

今回の点火サイクルの１５度積算値と前回（１つ前）の点火サイクルの１５度積算値との差より、図９において斜線で示す１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）が検出される。

１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）が検出された６つの領域のうち、１５度積算値の変化量がより大きい領域が２つ特定される。すなわち、変化量が大きい上位２つの領域が特定される。なお、特定する領域は２つに限らない。

特定された領域と同じ領域が探索領域として定められ、この探索領域内において、隣接するクランク角の強度（５度積算値）に比べて大きく、かつそのような強度の中で最大の強度（５度積算値）のクランク角が特定される。すなわち振動波形において強度がピークになるクランク角が特定される。このクランク角に、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を一致させて、振動波形とノック波形モデルとの比較が行なわれる。

図１０を参照して、本実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジンＥＣＵ２００の機能について説明する。なお、以下に説明するエンジンＥＣＵ２００の機能は、ハードウェアにより実現してもよく、ソフトウェアにより実現してもよい。

エンジンＥＣＵ２００は、強度検出部２１０と、波形検出部２１２と、ノック強度算出部２２０と、相関係数算出部２２２と、ノッキング判定部２３０と、１５度積算値算出部２４０と、変化量検出部２４２と、領域特定部２５０と、クランク角特定部２５２とを含む。

強度検出部２１０は、ノックセンサ３００から送信された信号に基づいて、ノック検出ゲートにおける振動の強度Ｖを検出する。波形検出部２１２は、振動の強度Ｖをクランク角度で５度分づつ積算することにより、ノック検出ゲートにおける振動の波形を検出する。

ノック強度算出部２２０は、ノック強度Ｎを算出する。相関係数算出部２２２は、相関係数Ｋを算出する。ノッキング判定部２３０は、ノック強度Ｎが判定値Ｖ（Ｊ）より大きく、かつ相関係数Ｋがしきい値Ｋ（０）より大きい場合、ノッキングが発生したと判定する。

１５度積算値算出部２４０は、ノック検出ゲートを６等分した領域ごとに１５度積算値を算出する。変化量検出部２４２は、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）を検出する。

領域特定部２５０は、６つの領域のうち、検出された１５度積算値の変化量がより大きいクランク角の領域を特定する。本実施の形態において、領域特定部２５０は、検出され
た１５度積算値の変化量がより大きい領域を２つ特定する。

クランク角特定部２５２は、特定された領域と同じ領域に定められた探索領域内において、隣接するクランク角の強度に比べて大きく、かつそのような強度の中で最大の強度のクランク角を特定する。

図１１を参照して、本実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジンＥＣＵ２００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、以下に説明するプログラムは、予め定められた周期で繰返し実行される。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、エンジンＥＣＵ２００は、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、エンジン回転数ＮＥを検出するとともに、エアフローメータ３１４から送信された信号に基づいて、吸入空気量ＫＬを検出する。

Ｓ１０２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。

Ｓ１０４にて、エンジンＥＣＵ２００は、ノックセンサ３００の出力電圧値（振動の強度を表わす値）を、クランク角で５度ごとに（５度分だけ）積算した５度積算値を算出する。５度積算値の算出は、第１の周波数帯Ａ〜第３の周波数帯Ｃの振動ごとに行なわれる。さらに第１の周波数帯Ａ〜第３の周波数帯Ｃの５度積算値が、クランク角度に対応して加算されて、エンジン１００の振動波形が検出される。

Ｓ１１０にて、エンジンＥＣＵ２００は、ノック検出ゲートを６等分した領域ごとに１５度積算値を算出する。

Ｓ１１２にて、エンジンＥＣＵ２００は、今回の点火サイクルの１５度積算値と前回（１つ前）の点火サイクルの１５度積算値との差より、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）を検出する。

Ｓ１１４にて、エンジンＥＣＵ２００は、６つの領域のうち、検出された１５度積算値の変化量がより大きい領域を２つ特定する。

Ｓ１１６にて、エンジンＥＣＵ２００は、特定された領域と同じ領域に定められた探索領域内において、隣接するクランク角の強度（５度積算値）に比べて大きく、かつそのような強度の中で最大の強度のクランク角を特定する。

Ｓ１２０にて、エンジンＥＣＵ２００は、エンジン１００の振動波形を正規化する。Ｓ１２２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。Ｓ１２４にて、エンジンＥＣＵ２００は、ノック強度Ｎを算出する。

Ｓ１２６にて、エンジンＥＣＵ２００は、ノック強度Ｎが判定値Ｖ（Ｊ）よりも大きく、かつ相関係数Ｋがしきい値Ｋ（０）よりも大きいか否かを判別する。ノック強度Ｎが判定値Ｖ（Ｊ）よりも大きく、かつ相関係数Ｋがしきい値Ｋ（０）よりも大きい場合（Ｓ１２６にてＹＥＳ）、処理はＳ１２８に移される。そうでない場合（Ｓ１２６にてＮＯ）、
処理はＳ１３２に移される。

Ｓ１２８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。Ｓ１３０にて、エンジンＥＣＵ２００は、点火時期を遅角する。Ｓ１３２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。Ｓ１３４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であるエンジンＥＣＵ２００の動作について説明する。

エンジン１００の運転中において、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、エンジン回転数ＮＥが検出されるとともに、エアフローメータ３１４から送信された信号に基づいて、吸入空気量ＫＬが検出される（Ｓ１００）。また、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（Ｓ１０２）。

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５度積算値が第１の周波数帯Ａから第３の周波数帯Ｃの振動ごとに算出される（Ｓ１０４）。算出された第１の周波数帯Ａ〜第３の周波数帯Ｃの５度積算値がクランク角度に対応して加算され、前述した図４に示すようなエンジン１００の振動波形が検出される。

さらに、前述した図９に示すように、ノック検出ゲートを６等分した領域ごとに１５度積算値が算出される（Ｓ１１０）。今回の点火サイクルの１５度積算値と前回（１つ前）の点火サイクルの１５度積算値との差より、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）が検出される（Ｓ１１２）。

ノッキングは突発的に発生することから、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）が大きい領域は、ノッキングが発生したクランク角を含む可能性が高いといえる。そこで、６つの領域のうち、検出された１５度積算値の変化量がより大きい領域が２つ特定される（Ｓ１１４）。

特定された領域と同じ領域に定められた探索領域内において、隣接するクランク角の強度に比べて大きく、かつそのような強度の中で最大の強度のクランク角が特定される（Ｓ１１６）。これにより、ノッキングが発生した可能性があるクランク角を特定することができる。

振動波形は、正規化される（Ｓ１２０）。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を特定されたクランク角に一致させ、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（Ｓ１２２）。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。

さらに、ノック強度Ｎが算出される（Ｓ１２４）。ノック強度Ｎが判定値Ｖ（Ｊ）よりも大きく、かつ相関係数Ｋがしきい値Ｋ（０）よりも大きい場合（Ｓ１２６にてＹＥＳ）、ノッキングが発生したと判定され（Ｓ１２８）、点火時期が遅角される（Ｓ１３０）。これにより、ノッキングの発生が抑制される。

ノック強度Ｎが判定値Ｖ（Ｊ）以下である場合または相関係数Ｋがしきい値Ｋ（０）以下である場合（Ｓ１２６にてＮＯ）、ノッキングが発生していないと判定され（Ｓ１３２）、点火時期が進角される（Ｓ１３４）。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンＥＣＵによれば、ノック検出ゲートを６等分した領域ごとに１５度積算値が算出される。今回の点火サイクルの１５度積算値と前回の点火サイクルの１５度積算値との差より、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）が検出される。６つの領域のうち、検出された１５度積算値の変化量がより大きい領域が特定される。特定された領域内において、隣接するクランク角の強度に比べて大きく、かつそのような強度の中で最大の強度のクランク角が特定される。これにより、点火サイクル間で振動の強度に変化があるといえるクランク角を特定することができる。すなわち、ノッキングが発生した可能性が高いクランク角を特定することができる。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を特定されたクランク角に一致させて、相関係数Ｋが算出される。この相関係数Ｋを用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、検出された波形において、突発的に強度が大きくなった部分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。そのため、定常的に強度が大きい部分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を抑制することができる。そのため、ノッキングが発生していないにも関わらず、ノッキングが発生したと誤判定することを抑制することができる。

＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、強度（５度積算値）がピークになるクランク角として特定されたクランク角が予め定められた領域内にある場合、ノッキングが発生していないと判定する点で前述の第１の実施の形態と相違する。その他の構造については、前述の第１の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

図１２を参照して、本実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジンＥＣＵ２００の機能について説明する。なお、以下に説明するエンジンＥＣＵ２００の機能は、ハードウェアにより実現してもよく、ソフトウェアにより実現してもよい。また、前述の第１の実施の形態と同じ構成については、同じ符号を付してある。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

エンジンＥＣＵ２００は、判定部２６０をさらに含む。判定部２６０は、ノック検出ゲートを２等分した領域のうち、遅角側の（クランク角がより大きい）領域内に、強度がピークになるクランク角として特定されたクランク角がある場合、ノッキングが発生していないと判定する。

言い換えると、判定部２６０は、ノック検出ゲートを２等分した領域のうち、進角側の（クランク角がより小さい）領域内に、強度がピークにあるクランク角として特定されたクランク角がない場合、ノッキングが発生していないと判定する。

なお、ノッキングが発生していないと判定する領域は、ノック検出ゲートを２等分した領域に限定されず、ノック検出ゲート内の任意の領域でよい。たとえば、上死点〜１０度までと、５５度〜９０度までのように、複数設定してもよい。また、この領域を運転条件に応じて可変としてもよい。

図１３を参照して、本実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジンＥＣＵ２００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、前述の第１の実施の形態と
同じ処理については、同じステップ番号を付してある。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

Ｓ２００にて、エンジンＥＣＵ２００は、特定されたクランク角が、ノック検出ゲートを２等分した領域のうち、遅角側の領域内にあるか否かを判別する。特定されたクランク角が、ノック検出ゲートを２等分した領域のうち、遅角側の領域内にある場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ１３２に移される。もしそうでないと（Ｓ２００にてＮＯ）、処理は１２０に移される。

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であるエンジンＥＣＵ２００の動作について説明する。

図１４において斜線で示すように、ノック検出ゲートの終点、すなわちクランク角で９０度付近の領域において１５度積算値の変化量が大きいと、強度度がピークになるクランク角が、ノック検出ゲートを２等分した領域のうち、遅角側の領域内から特定され得る。

エンジン１００において、ノッキングは、上死点付近で発生することが知られている。すなわち、クランク角で９０度付近において発生する振動は、ノッキング以外の要因により発生したものであるといえる。

そこで、ノック検出ゲートを２等分した領域のうち、遅角側の領域内に、１５度積算値の変化量がより大きい領域として特定された領域がある場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、ノッキングが発生していないと判定される（Ｓ１３２）。

これにより、ノッキングが発生し得ないクランク角において偶発的に振動の強度が大きくなった場合に、ノッキングが発生していないにもかかわらずノッキングが発生したと誤判定することを抑制できる。なお、ノッキングが発生していないと判定する代わりに、相関係数Ｋを「０」として算出するようにしてもよい。

＜第３の実施の形態＞
以下、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、１５度積算値の変化量がより大きい領域として特定された領域を含み、かつ特定された領域よりも広い領域が探索領域として定められる点で、前述の第１の実施の形態と相違する。さらに、探索領域内において強度がピークになるクランク角がない場合、ノッキングが発生していないと判定する点で、前述の第１の実施の形態と相違する。その他の構造については、前述の第１の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

図１５に示すように、本実施の形態においては、１５度積算値の変化量がより大きい領域として特定された領域を含み、かつ特定された領域よりも広い領域が探索領域として定められる。これにより、積算値の変化量が大きいクランク角の領域の近傍からも、振動のピークを検出することができる。そのため、１５度積算値の変化量がより大きい領域として特定された領域内において強度がピークになるクランク角がない場合であっても、特定された領域の近傍に強度がピークになるクランク角があれば、そのクランク角を特定することができる。その結果、ノッキングに起因する振動のピークを精度よく特定することができる。

図１６を参照して、本実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジンＥＣＵ２００の機能について説明する。なお、以下に説明するエンジンＥＣＵ２００の機能は、ハードウェアにより実現してもよく、ソフトウェアにより実現してもよい。また、前述の第１
の実施の形態と同じ構成については、同じ符号を付してある。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

エンジンＥＣＵ２００は、判定部２６２をさらに含む。判定部２６２、探索領域内において、隣接するクランク角の強度に比べて大きい強度を有するクランク角、すなわち強度がピークになるクランク角がない場合、ノッキングが発生していないと判定する。

図１７を参照して、本実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジンＥＣＵ２００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、前述の第１の実施の形態と同じ処理については、同じステップ番号を付してある。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

Ｓ３００にて、エンジンＥＣＵ２００は、探索領域内において、隣接するクランク角の強度に比べて大きい強度を有するクランク角、すなわち強度がピークになるクランク角があるか否かを判別する。探索領域内において、強度がピークになるクランク角がある場合（Ｓ３００にてＹＥＳ）、処理はＳ１１６に移される。そうでない場合（Ｓ３００にてＮＯ）、処理はＳ１３２に移される。

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であるエンジンＥＣＵ２００の動作について説明する。

探索領域内において強度がピークになるクランク角がない場合は（Ｓ３００にてＹＥＳ）、たとえばノッキングが発生し得ないクランク角、すなわち探索領域外において偶発的に振動の強度が大きくなったと考えられる。この場合、ノッキングが発生していないと判定される（Ｓ１３２）。そのため、ノッキングが発生していないにもかかわらずノッキングが発生したと誤判定することを抑制できる。なお、ノッキングが発生していないと判定する代わりに、相関係数Ｋを「０」として算出するようにしてもよい。

＜第４の実施の形態＞
以下、本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態は、今回の点火サイクルの１５度積算値と前回の点火サイクルの１５度積算値との差の絶対値より、１５度積算値の変化量を検出する点で、前述の第１の実施の形態と相違する。その他の構造については、前述の第１の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

今回の点火サイクルの１５度積算値と前回の点火サイクルの１５度積算値との差の絶対値より、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）を検出した場合、図１８において斜線で示すように、今回の点火サイクルの強度が前回の点火サイクルの強度よりも小さい場合であっても、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）を検出することができる。

＜第５の実施の形態＞
以下、本発明の第５の実施の形態について説明する。本実施の形態は、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）の合計値ΔＶ（Ａ）に対する各１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）の割合に応じて、変化量がより大きい領域として特定する領域の数を定める点で前述の第１の実施の形態と相違する。その他の構造については、前述の第１の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

図１９を参照して、本実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジンＥＣＵ２０
０の機能について説明する。なお、以下に説明するエンジンＥＣＵ２００の機能は、ハードウェアにより実現してもよく、ソフトウェアにより実現してもよい。また、前述の第１の実施の形態と同じ構成については、同じ符号を付してある。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

エンジンＥＣＵ２００は、割合算出部２６４と、特定数設定部２６６とをさらに含む。割合算出部２６４は、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）の合計値ΔＶ（Ａ）に対する各１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）の割合を算出する。

特定数設定部２６６は、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）の合計値ΔＶ（Ａ）に対する各１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）の割合のうちの少なくともいずれか１つ割合が、しきい値（たとえば５０％）以上である場合、「１」を特定する領域の数として定める。

１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）の合計値ΔＶ（Ａ）に対する各１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）の割合の全てがしきい値より小さい場合、「２」を特定する領域の数として定める。なお、特定する領域の数は、「１」または「２」以外の数であってもよい。

図２０を参照して、本実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジンＥＣＵ２００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、前述の第１の実施の形態と同じ処理については、同じステップ番号を付してある。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

Ｓ５００にて、エンジンＥＣＵ２００は、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）の合計値ΔＶ（Ａ）に対する各１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）の割合を算出する。

Ｓ５０２にて、エンジンＥＣＵ２００は、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）の合計値ΔＶ（Ａ）に対する各１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）の割合のうちの少なくともいずれか１つ割合がしきい値以上であるか否かを判別する。

１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）の合計値ΔＶ（Ａ）に対する各１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）の割合のうちの少なくともいずれか１つ割合が、しきい値以上である場合（Ｓ５０２にてＹＥＳ）、処理はＳ５０４に移される。もしそうでないと（Ｓ５０２にてＮＯ）、処理はＳ５０８に移される。

Ｓ５０４にて、エンジンＥＣＵ２００は、「１」を特定する領域の数に定める。Ｓ５０６にて、エンジンＥＣＵ２００は、６つの領域のうち、検出された１５度積算値の変化量がより大きい領域を１つ特定する。すなわち、１５度積算値の変化量が最も大きい領域を特定する。Ｓ５０８にて、エンジンＥＣＵ２００は、「２」を特定する領域の数に定める。

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であるエンジンＥＣＵ２００の動作について説明する。

ノッキングが発生せず、かつノッキング以外の要因による振動が発生すると、図２１に示すように、ノッキングが発生し得ない領域の１５度積算値の変化量のみが、他の領域の１５度積算値の変化量に比べて著しく大きくなる場合がある。

このような場合、１５度積算値の変化量が大きい領域として２つの領域を特定すると、相対的な変化量は大きいが、絶対的な変化量が小さい領域が特定され得る。このような領域が特定されると、ノッキングが発生したか否かを誤判定する要因になり得る。

そこで、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）の合計値ΔＶ（Ａ）に対する各１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）の割合が算出される（Ｓ５００）。１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）の合計値ΔＶ（Ａ）に対する各１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）の割合のうちの少なくともいずれか１つ割合が、しきい値以上である場合（Ｓ５０２にてＹＥＳ）、「１」が特定する領域の数として定められる（Ｓ５０４）。

そのため、６つの領域のうち、検出された１５度積算値の変化量がより大きい領域が１つ特定される（Ｓ５０６）。これにより、相対的な変化量は大きいが、絶対的な変化量が小さい領域が特定されることを抑制することができる。そのため、ノッキングが発生した可能性が低い領域から強度がピークになるクランク角を誤って特定することを抑制することができる。その結果、誤判定を抑制することができる。

一方、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）の合計値ΔＶ（Ａ）に対する各１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）の割合の全てがしきい値より小さい場合（Ｓ５０２にてＮＯ）、通常通り、「２」が特定する領域の数として定められる（Ｓ５０８）。

＜第６の実施の形態＞
以下、本発明の第６の実施の形態について説明する。本実施の形態は、今回の点火サイクルの１５度積算値と、前回以上前の点火サイクルであって、強度値ＬＯＧ（Ｖ）がノック判定レベルＶ（ＫＤ）より小さいという条件を満たす点火サイクルの１５度積算値との差より、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）を検出する点で前述の第１の実施の形態と相違する。その他の構造については、前述の第１の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

本実施の形態においては、今回の点火サイクルの１５度積算値と、前回以上前の点火サイクルであって、図２２の頻度分布に示すノック判定レベルＶ（ＫＤ）よりも強度値ＬＯＧ（Ｖ）が小さいという条件を満たす点火サイクルの１５度積算値との差より、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）が検出される。

すなわち、前回の点火サイクルの強度値ＬＯＧ（Ｖ）がノック判定レベルＶ（ＫＤ）以上であって、前々回の点火サイクルの強度値ＬＯＧ（Ｖ）がノック判定レベルＶ（ＫＤ）より小さいと、今回の点火サイクルの１５度積算値と、前々回の点火サイクルの１５度積算値の差より、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）が検出される。

ここで、検出された振動波形における強度の最大値を用いて強度値ＬＯＧ（Ｖ）を算出することから、強度値ＬＯＧ（Ｖ）がノック判定レベルＶ（ＫＤ）より小さいことは、検出された波形における強度の最大値がノック判定レベルＶ（ＫＤ）を逆対数変換した値より小さいことと同じである。

図２３を参照して、本実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジンＥＣＵ２００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、前述の第１の実施の形態と同じ処理については、同じステップ番号を付してある。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

Ｓ６００にて、エンジンＥＣＵ２００は、前回の点火サイクルの強度値ＬＯＧ（Ｖ）がノック判定レベルＶ（ＫＤ）より小さいか否かを判別する。前回の点火サイクルの強度値ＬＯＧ（Ｖ）がノック判定レベルＶ（ＫＤ）より小さい場合（Ｓ６００にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。そうでない場合（Ｓ６００にてＮＯ）、処理はＳ６０２に移される。

Ｓ６０２にて、エンジンＥＣＵ２００は、今回の点火サイクルの１５度積算値と、前回よりも前の点火サイクルであって、強度値ＬＯＧ（Ｖ）がノック判定レベルＶ（ＫＤ）より小さい点火サイクルのうち、最も新しい点火サイクルの１５度積算値との差より、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）を検出する。

なお、前回よりも前の点火サイクルであって、強度値ＬＯＧ（Ｖ）がノック判定レベルＶ（ＫＤ）より小さい点火サイクルのうち、最も新しい点火サイクル以外の点火サイクルの１５度積算値を用いるようにしてもよい。

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であるエンジンＥＣＵ２００の動作について説明する。

前回の点火サイクルにおいてノッキングが発生したり、ノッキング以外に起因して大きな強度の振動が発生したりすると、前回の点火サイクルにおける１５度積算値が大きくなり得る。このような点火サイクルの１５度積算値を基準にして１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）を検出すると、今回の点火サイクルにおいてノッキングが発生した場合であっても、変化量自体は小さくなる。

そこで、前回の点火サイクルの強度値ＬＯＧ（Ｖ）がノック判定レベルＶ（ＫＤ）より大きい場合（Ｓ６００にてＮＯ）、今回の点火サイクルの１５度積算値と、前回よりも前の点火サイクルであって、強度値ＬＯＧ（Ｖ）がノック判定レベルＶ（ＫＤ）より小さい点火サイクルのうち、最も新しい点火サイクルの１５度積算値との差より、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）が検出される（Ｓ６０２）。

すなわち、ノッキングによる振動およびノッキング以外に起因する大きな強度の振動が発生しなかった点火サイクルの１５度積算値を基準として、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）が検出される。

これにより、ノッキングが発生しているにもかかわらず、１５度積算値の変化量が小さくなるということを抑制することができる。そのため、ノッキングが発生した可能性のある領域を精度よく特定することができる。

前回の点火サイクルの強度値ＬＯＧ（Ｖ）がノック判定レベルＶ（ＫＤ）より小さい場合（Ｓ６００にてＹＥＳ）、通常通り、今回の点火サイクルの１５度積算値と前回（１つ前）の点火サイクルの１５度積算値との差より、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）が検出される（Ｓ１１２）。

＜第７の実施の形態＞
以下、本発明の第７の実施の形態について説明する。本実施の形態は、今回の点火サイクルの１５度積算値と、前回以上前の点火サイクルであって、強度値ＬＯＧ（Ｖ）がノック判定レベルＶ（ＫＤ）より大きいという条件を予め定められた回数より多く連続して満たした複数の点火サイクルの１５度積算値との差より、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）を検出する点で前述の第６の実施の形態と相違する。その他の構造について
は、前述の第１および第６の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

図２４を参照して、本実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジンＥＣＵ２００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、前述の第１または第６の実施の形態と同じ処理については、同じステップ番号を付してある。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

Ｓ７００にて、エンジンＥＣＵ２００は、前回までの点火サイクルにおいて、強度値ＬＯＧ（Ｖ）がノック判定レベルＶ（ＫＤ）より大きい点火サイクルが、予め定められた回数以上連続しているか否かを判別する。強度値ＬＯＧ（Ｖ）がノック判定レベルＶ（ＫＤ）より大きい点火サイクルが、予め定められた回数以上連続している場合（Ｓ７００にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。そうでない場合（Ｓ７００にてＮＯ）、処理はＳ６０２に移される。

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であるエンジンＥＣＵ２００の動作について説明する。

前回の点火サイクルの強度値ＬＯＧ（Ｖ）がノック判定レベルＶ（ＫＤ）より大きい場合（Ｓ６００にてＮＯ）、前回までの点火サイクルにおいて、強度値ＬＯＧ（Ｖ）がノック判定レベルＶ（ＫＤ）より大きい点火サイクルが、予め定められた回数以上連続しているか否かが判別される（Ｓ７００）。

強度値ＬＯＧ（Ｖ）がノック判定レベルＶ（ＫＤ）より大きい点火サイクルが、予め定められた回数以上連続している場合（Ｓ７００にてＹＥＳ）、大きい強度の振動は、ノッキングなどにより突発的に発生したものでなく、エンジン１００自体に定常的に発生しているものであるといえる。

この場合、通常通り、今回の点火サイクルの１５度積算値と前回（１つ前）の点火サイクルの１５度積算値との差より、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）が検出される（Ｓ１１２）。これにより、エンジン１００に定常的に発生する振動を基準にし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。そのため、ノッキングが発生していないにもかかわらず、ノッキングが発生したと誤判定することを抑制することができる。

強度値ＬＯＧ（Ｖ）がノック判定レベルＶ（ＫＤ）より大きい点火サイクルが、予め定められた回数以上連続していない場合（Ｓ７００にてＮＯ）、大きい強度の振動は、ノッキングなどにより突発的に発生した振動であるといえる。

この場合、今回の点火サイクルの１５度積算値と、前回よりも前の点火サイクルであって、強度値ＬＯＧ（Ｖ）がノック判定レベルＶ（ＫＤ）より小さい点火サイクルのうち、最も新しい点火サイクルの１５度積算値との差より、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）が検出される（Ｓ６０２）。

すなわち、ノッキングによる振動およびノッキング以外に起因する大きな強度の振動が発生しなかった点火サイクルの１５度積算値を基準として、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）が検出される。

これにより、ノッキングが発生しているにもかかわらず、１５度積算値の変化量が小さくなるということを抑制することができる。そのため、ノッキングが発生した可能性のある領域を精度よく特定することができる。

なお、前回までの点火サイクルにおいて、強度値ＬＯＧ（Ｖ）がノック判定レベルＶ（ＫＤ）より大きい点火サイクルが、予め定められた回数以上連続している場合、前回の点火サイクルの代わりに、強度値ＬＯＧ（Ｖ）がノック判定レベルＶ（ＫＤ）より大きいという条件を予め定められた回数より多く連続して満たした複数の点火サイクルのうちのいずれかの点火サイクルの１５度積算値を用いるようにしてもよい。

＜第８の実施の形態＞
以下、本発明の第８の実施の形態について説明する。本実施の形態は、今回の点火サイクルの１５度積算値と、指数平滑法と呼ばれる平滑化手法を用いて過去の１５度積算値から算出される演算値、すなわち１５度積算値が平滑化された演算値との差より、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）を検出する点で前述の第１の実施の形態と相違する。その他の構造については、前述の第１の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

図２５を参照して、本実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジンＥＣＵ２００の機能について説明する。なお、以下に説明するエンジンＥＣＵ２００の機能は、ハードウェアにより実現してもよく、ソフトウェアにより実現してもよい。また、前述の第１の実施の形態と同じ構成については、同じ符号を付してある。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

エンジンＥＣＵ２００は、演算値算出部２６８をさらに含む。演算値算出部２６８は、下記の式（１）により、演算値（平滑化された１５度積算値）ＶＮを算出する。なお、下記の式（１）において、ＶＮ（ｉ）は、今回の点火サイクルにおいて算出される演算値ＶＮを示す。ＶＮ（ｉ−１）は、前回の点火サイクルにおいて算出された演算値ＶＮを示す。Ｖ１５（ｉ−１）は、前回の点火サイクルにおける１５度積算値を示す。Ｚは定数である。

ＶＮ（ｉ）＝ＶＮ（ｉ−１）＋Ｚ×（Ｖ１５（ｉ−１）−ＶＮ（ｉ−１）・・・（１）
なお、演算値ＶＮは、複数のクランク角の領域ごとに算出される。

図２６を参照して、本実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジンＥＣＵ２００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、前述の第１の実施の形態と同じ処理については、同じステップ番号を付してある。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

Ｓ８００にて、エンジンＥＣＵ２００は、指数平滑法を用いて１５度積算値から演算値ＶＮを算出する。

Ｓ８０２にて、エンジンＥＣＵ２００は、今回の点火サイクルの１５度積算値と演算値ＶＮとの差より、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）を検出する。

このようにすれば、点火サイクルごとの変化量が小さい演算値ＶＮを基準にして、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）を検出することができる。そのため、ノッキングが発生したか否かを安定的に精度よく判定することができる。なお、平滑化の手法は上記に限らず、単純移動平均もしくはフィルタなどを用いて実現してもよい。

＜第９の実施の形態＞
以下、本発明の第９の実施の形態について説明する。本実施の形態は、強度値ＬＯＧ（Ｖ）がノック判定レベルＶ（ＫＤ）より小さいという条件を満たす点火サイクルの１５度
積算値のみを用いて演算値ＶＮを算出する点で前述の第８の実施の形態と相違する。その他の構造については、前述の第１および第８の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

図２７を参照して、本実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジンＥＣＵ２００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、前述の第１または第９の実施の形態と同じ処理については、同じステップ番号を付してある。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

Ｓ９００にて、エンジンＥＣＵ２００は、前回の点火サイクルにおいて、強度値ＬＯＧ（Ｖ）がノック判定レベルＶ（ＫＤ）より小さいか否かを判別する。前回の点火サイクルにおいて、強度値ＬＯＧ（Ｖ）がノック判定レベルＶ（ＫＤ）より小さい場合（Ｓ９００にてＹＥＳ）、処理はＳ８００に移される。そうでない場合（Ｓ９００にてＮＯ）、処理はＳ８０２に移される。

このようにすれば、たとえば、ノッキングが発生した点火サイクルの１５度積算値を除いた１５度積算値から演算値ＶＮを算出することができる。このような演算値ＶＮを基準として１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）が検出される。そのため、点火サイクルごとの変化量が小さい演算値ＶＮを基準にして、１５度積算値の変化量ΔＶ（１）〜ΔＶ（６）を検出することができる。そのため、ノッキングが発生したか否かを安定的に精度よく判定することができる。

＜第１０の実施の形態＞
以下、本発明の第１０の実施の形態について説明する。本実施の形態は、相関係数Ｋがしきい値Ｋ（０）以下である場合、またはノック検出ゲートを２等分した領域のうち、遅角側の（クランク角がより大きい）領域内に、強度がピークになるクランク角として特定されたクランク角がある場合、検出された振動波形を補正する点で、前述の第１の実施の形態と相違する。

また、本実施の形態においては、図２８に示す頻度分布に用いる強度値ＬＯＧ（Ｖ）を、燃焼行程における上死点から９０度までの強度を積算した値（以下、９０度積算値とも記載する）を対数変換して算出する。さらに、本実施の形態においては、９０度積算値をＢＧＬで除算することによりノック強度Ｎが算出される。すなわち、本実施の形態においては５度積算値の代わりに９０度積算値を用いて頻度分布が作成されるとともに、ノック強度Ｎが算出される。

その他、エンジン１００自体の構造などについては、前述の第１の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

図２９を参照して、本実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジンＥＣＵ２００の機能について説明する。なお、以下に説明するエンジンＥＣＵ２００の機能は、ハードウェアにより実現してもよく、ソフトウェアにより実現してもよい。また、前述の第１の実施の形態と同じ構成については、同じ符号を付してある。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

エンジンＥＣＵ２００は、判定部２７０と、補正部２７２と、積算値算出部２７４と、更新部２７６と、禁止部２７８とをさらに含む。判定部２７０は、１５度積算値の変化量がより大きいクランク角の領域として特定された領域の１５度積算値がノッキングに起因せずに変化したか否かを判定する。すなわちエンジン１０００自体の構成部品（吸気バル
ブ１１６、排気バルブ１１８など）が作動して生じる機械振動により変化したか否かが判定される。

たとえば、相関係数Ｋがしきい値Ｋ（０）以下である場合、またはノック検出ゲートを２等分した領域のうち、遅角側の（クランク角がより大きい）領域内に、強度がピークになるクランク角として特定されたクランク角がある場合、１５度積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定される。

逆に、相関係数Ｋがしきい値Ｋ（０）より大きい場合、またはノック検出ゲートを２等分した領域のうち、進角側の（クランク角がより小さい）領域内に、強度がピークになるクランク角として特定されたクランク角がある場合、１５度積算値がノッキングに起因して変化したと判定される。

１５度積算値がノッキングに起因せずに変化したか否かは、１５度積算値の変化量がより大きいクランク角の領域として特定された複数（本実施の形態においては２つ）の領域毎に判定される。したがって、相関係数Ｋは、強度がピークになるクランク角として特定された各クランク角を用いて、複数（本実施の形態のおいては２つ）算出される。相関係数Ｋを算出する方法は、前述の第１の実施の形態と同じであるため、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

なお、１５度積算値がノッキングに起因せずに変化したか否かを判断する方法はこれに限らない。また、ノック検出ゲートを２等分した領域のうち、遅角側の（クランク角がより大きい）領域内に、強度がピークになるクランク角として特定されたクランク角がある場合、相関係数Ｋを「０」として算出するようにしてもよい。

補正部２７２は、１５度積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定された領域における１５度積算値の変化量が小さくなるように、検出された振動波形を補正する。より具体的には、１５度積算値が前回の点火サイクルにおいて算出された１５度積算値と同じ値にされる。

積算値算出部２７４は、補正された振動波形における強度の１５度積算値および９０度積算値を算出する。更新部２７６は、９０度積算値を用いて強度値ＬＯＧ（Ｖ）の頻度分布を更新する。頻度分布を更新することにより、ＢＧＬの算出、ノック判定レベルＶ（ＫＤ）の算出、判定値Ｖ（Ｊ）の補正などが実行される。

禁止部２７８は、１５度積算値の変化量がより大きいクランク角の領域として特定された複数領域のうちの少なくとも一つの領域における１５度積算値が、ノッキングに起因して変化したと判定された場合、振動波形の補正を禁止する。すなわち、全ての領域において振動波形の補正が禁止される。

図３０および図３１を参照して、本実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジンＥＣＵ２００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、前述の第１の実施の形態と同じ処理については、同じステップ番号を付してある。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

Ｓ１０００にて、エンジンＥＣＵ２００は、１５度積算値がより大きい領域として特定された全ての領域における１５度積算値がノッキングに起因せずに変化したか否かを判別する。全ての領域において、１５度積算値がノッキングに起因せずに変化した場合（Ｓ１０００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０１０に移される。もしそうでないと（Ｓ１０００にてＮＯ）、処理はＳ１００２に移される。Ｓ１００２にて、エンジンＥＣＵ２００は、振動
波形の補正を禁止する。

Ｓ１０１０にて、エンジンＥＣＵ２００は、１５度積算値がより大きい領域として特定された領域における１５度積算値の変化量（今回の１５度積算値−前回の１５度積算値）が正値であるか否かを判別する。変化量が正値であると（Ｓ１０１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１０１２に移される。もしそうでないと（Ｓ１０１０にてＮＯ）、処理はＳ１０２０に移される。

Ｓ１０１２にて、エンジンＥＣＵ２００は、検出された振動波形を補正する。Ｓ１０１４にて、エンジンＥＣＵ２００は、補正された振動波形における１５度積算値を算出する。Ｓ１０１６にて、エンジンＥＣＵ２００は、補正された振動波形における１５度積算値の総和、すなわち補正された振動波形における９０度積算値を算出する。

Ｓ１０１８にて、エンジンＥＣＵ２００は、補正された振動波形における９０度積算値を用いて強度値ＬＯＧ（Ｖ）の頻度分布を更新する。頻度分布を更新することにより、ＢＧＬの算出、ノック判定レベルＶ（ＫＤ）の算出、判定値Ｖ（Ｊ）の補正などが実行される。

Ｓ１０２０にて、エンジンＥＣＵ２００は、補正がなされなかった振動波形における９０度積算値を算出する。Ｓ１０２２にて、エンジンＥＣＵ２００は、振動波形を補正せずに算出された９０度積算値を用いて強度値ＬＯＧ（Ｖ）の頻度分布を更新する。

Ｓ１０３０にて、エンジンＥＣＵ２００は、ノック強度Ｎが判定値Ｖ（Ｊ）より大きいか否かを判別する。ノック強度Ｎが判定値Ｖ（Ｊ）より大きいと（Ｓ１０４０にてＹＥＳ）、処理はＳ１２８に移される。もしそうでないと（Ｓ１０４０にてＮＯ）、処理はＳ１３２に移される。

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であるエンジンＥＣＵ２００の動作について説明する。

図３２において斜線で示すように、ノック検出ゲートの終点、すなわちクランク角で９０度付近の領域において１５度積算値の変化量が大きいと、強度度がピークになるクランク角が、ノック検出ゲートを２等分した領域のうち、遅角側の領域内から特定され得る。

エンジン１００において、ノッキングは、上死点付近で発生することが知られている。すなわち、クランク角で９０度付近において発生する振動は、ノッキング以外の要因により発生したものであるといえる。

そこで、ノック検出ゲートを２等分した領域のうち、遅角側の領域内に、１５度積算値の変化量がより大きい領域として特定された領域がある場合、ノッキングに起因せずに１５度積算値が変化したと判定される。また、算出された相関係数Ｋがしきい値Ｋ（０）以下である場合、ノッキングに起因せずに１５度積算値が変化したと判定される。ここでは、特定された全ての領域において、ノッキングに起因せずに１５度積算値が変化したと判定されたと想定する（Ｓ１０００にてＹＥＳ）。

１５度積算値の変化量が正値であると（Ｓ１０１０にてＹＥＳ）、特定された領域における１５度積算値が前回の点火サイクルにおいて算出された１５度積算値と同じ値になるように、振動波形が補正される（Ｓ１０１２）。すなわち、図３２において斜線で示す部分が取り除かれる。その結果、図３３に示すような振動波形が得られる。

補正された振動波形における１５度積算値が算出される（Ｓ１０１４）。さらに、補正された振動波形における９０度積算値が算出される（Ｓ１０１６）。この９０度積算値を用いて強度値ＬＯＧ（Ｖ）の頻度分布が更新される（Ｓ１０１８）。頻度分布を更新することにより、ＢＧＬの算出、ノック判定レベルＶ（ＫＤ）の算出、判定値Ｖ（Ｊ）の補正などが実行される。

これにより、大きな強度の機械振動が突発的に発生した場合には、このような振動の強度を取り除いた振動波形を用いて、ノッキングが発生したか否かを判定することができる。そのため、ノッキングに起因せずに大きくなった強度の影響が小さい振動波形を用いて、ノッキングが発生したか否かを判断することができる。その結果、ノッキングが発生したか否かを誤判定することを抑制することができる。

一方、１５度積算値の変化量がより大きいクランク角の領域として特定された複数の領域のうちの少なくとも一つの領域における１５度積算値が、ノッキングに起因して変化したと判定された場合、振動波形の補正が禁止される（Ｓ１００２）。

また、補正がなされなかった振動波形における９０度積算値が算出される（Ｓ１０２０）。振動波形を補正せずに算出された９０度積算値を用いて強度値ＬＯＧ（Ｖ）の頻度分布が更新される（Ｓ１０２２）。

さらに、ノック強度Ｎが算出される（Ｓ１２４）。ノック強度Ｎが判定値Ｖ（Ｊ）よりも大きいと（Ｓ１０３０にてＹＥＳ）、ノッキングが発生したと判定され（Ｓ１２８）、点火時期が遅角される（Ｓ１３０）。ノック強度Ｎが判定値Ｖ（Ｊ）以下であると（Ｓ１０３０にてＮＯ）、ノッキングが発生していないと判定され（Ｓ１３２）、点火時期が進角される（Ｓ１３４）。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンＥＣＵ１０００によれば、ノッキングに起因せずに１５度積算値が変化したと判定されると、１５度積算値の変化量が小さくなるように、検出された振動波形が補正される。補正された振動波形における９０度積算値を用いて、強度値ＬＯＧ（Ｖ）の頻度分布が更新される。これにより、大きな強度の機械振動が突発的に発生した場合には、このような振動の強度を取り除いた振動波形を用いて、ノッキングが発生したか否かを判定することができる。そのため、ノッキングに起因せずに大きくなった強度の影響が小さい振動波形を用いて、ノッキングが発生したか否かを判断することができる。その結果、ノッキングが発生したか否かを誤判定することを抑制することができる。

なお、今回の点火サイクルの１５度積算値と前回の点火サイクルの１５度積算値との差の代わりに、今回の点火サイクルの１５度積算値と前回の点火サイクルの１５度積算値との差の絶対値を、１５度積算値の変化量として検出するようにしてもよい。

また、前述の第８の実施の形態と同様に、今回の点火サイクルの１５度積算値と、指数平滑法、単純移動平均またはフィルタ（ローパスフィルタ）などの平滑化手法を用いて過去の１５度積算値から算出される演算値、すなわち１５度積算値が平滑化された演算値との差、または差の絶対値を、１５度積算値の変化量として検出するようにしてもよい。これらの場合、１５度積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定された領域における１５度積算値が平滑化された演算値と同じ値になるように、検出された振動波形を補正するようにしてもよい。

さらに、１５度積算値の変化量がより大きいクランク角の領域として特定された複数領域のうちの少なくとも一つの領域の１５度積算値がノッキングに起因して変化したと判定
された場合であっても、１５度積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定された領域において振動波形を補正するようにしてもよい。

＜その他の実施の形態＞
前述の第１〜第１０の実施の形態は、任意の組合わせで用いるようにしてもよい。

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。

本発明の第１の実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジンＥＣＵにより制御されるエンジンを示す概略構成図である。 ノッキング時にエンジンで発生する振動の周波数帯を示す図である。 図１のエンジンＥＣＵを示す制御ブロック図である。 エンジンの振動波形を示す図である。 エンジンＥＣＵのＲＯＭに記憶されたノック波形モデルを示す図である。 振動波形とノック波形モデルとを比較した図である。 エンジンＥＣＵのＲＯＭもしくはＳＲＡＭに記憶された判定値Ｖ（Ｊ）のマップを示す図である。 強度値ＬＯＧ（Ｖ）の頻度分布を示す図（その１）である。 １５度積算値の変化量を示す図（その１）である。 本発明の第１の実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジンＥＣＵの機能ブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジン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。 本発明の第２の実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジンＥＣＵの機能ブロック図である。 本発明の第２の実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジン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。 １５度積算値の変化量を示す図（その２）である。 本発明の第３の実施の形態において、強度がピークになるクランク角の探索領域を示す図である。 本発明の第４の実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジンＥＣＵの機能ブロック図である。 本発明の第４の実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジン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。 １５度積算値の変化量を示す図（その３）である。 本発明の第５の実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジンＥＣＵの機能ブロック図である。 本発明の第５の実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジン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。 １５度積算値の変化量を示す図（その４）である。 強度値ＬＯＧ（Ｖ）の頻度分布を示す図（その２）である。 本発明の第６の実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジン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。 本発明の第７の実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジン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。 本発明の第８の実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジンＥＣＵの機能ブロック図である。 本発明の第８の実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジン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。 本発明の第９の実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジン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。 強度値ＬＯＧ（Ｖ）の頻度分布を示す図（その３）である。 本発明の第１０の実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジンＥＣＵの機能ブロック図である。 本発明の第１０の実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジン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（その１）である。 本発明の第１０の実施の形態に係るノッキング判定装置であるエンジン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（その２）である。 １５度積算値の変化量を示す図（その５）である。 補正後の振動波形を示す図である。

符号の説明

１００ エンジン、１０２ エアクリーナ、１０４ インジェクタ、１０６ 点火プラグ、１０８ ピストン、１１０ クランクシャフト、１１２ 三元触媒、１１４ スロットルバルブ、２１０ 強度検出部、２１２ 波形検出部、２２０ ノック強度算出部、２２２ 相関係数算出部、２３０ ノッキング判定部、２４０ 度積算値算出部、２４２ 変化量検出部、２５０ 領域特定部、２５２ クランク角特定部、２６０，２６２，２７０ 判定部、２６４ 割合算出部、２６６ 特定数設定部、２６８ 演算値算出部、２７２ 補正部、２７４ 積算値算出部、２７６ 更新部、２７８ 禁止部、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、３１０ 車速センサ、３１２ イグニッションスイッチ、３１４ エアフローメータ、３２０ 補機バッテリ、４００ Ａ／Ｄ変換部、４１０ バンドパスフィルタ（１）、４２０ バンドパスフィルタ（２）、４３０ バンドパスフィルタ（３）、４５０ 積算部。

Claims (52)

1. 内燃機関のノッキング判定装置であって、
   前記内燃機関の振動の強度を検出するための手段と、
   検出された強度に基づいて、前記内燃機関の振動の波形を検出するための手段と、
   前記波形における振動の強度を積算した積算値を、複数の予め定められたクランク角の領域毎に算出するための手段と、
   点火サイクル間での前記積算値の変化量を検出するための検出手段と、
   前記複数のクランク角の領域のうち、前記積算値の変化量がより大きいクランク角の領域を予め定められた数だけ特定するための第１の特定手段と、
   特定されたクランク角の領域を基準にして定められる探索領域内で、隣接するクランク角における強度に比べて大きい強度を有するクランク角を特定するための第２の特定手段と、
   前記内燃機関の振動の基準として定められた波形モデルにおいて強度が最大になるタイミングを、特定されたクランク角に一致させた状態で、前記波形と前記波形モデル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、前記特定されたクランク角が予め定められた領域にある場合、前記内燃機関にノッキングが発生していないと判定するための手段をさらに含む、請求項１に記載の内燃機関のノッキング判定装置。
3. 前記特定されたクランク角の領域と同じ領域が前記探索領域として定められる、請求項１または２に記載の内燃機関のノッキング判定装置。
4. 前記特定されたクランク角の領域を含み、かつ前記特定されたクランク角の領域よりも広い領域が、前記探索領域として定められる、請求項１または２に記載の内燃機関のノッキング判定装置。
5. 前記ノッキング判定装置は、前記探索領域内に、隣接するクランク角における強度に比べて大きい強度を有するクランク角がない場合、前記内燃機関にノッキングが発生していないと判定するための手段をさらに含む、請求項４に記載の内燃機関のノッキング判定装置。
6. 前記ノッキング判定装置は、前記積算値の変化量の合計値に対する各前記積算値の変化量の割合を算出するための手段をさらに含み、
   算出された割合に応じた数が、前記予め定められた数として定められる、請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関のノッキング判定装置。
7. 各前記割合のうちの少なくともいずれか１つの割合が予め定められた割合より大きい場合、１が前記予め定められた数として定められる、請求項６に記載の内燃機関のノッキング判定装置。
8. 前記内燃機関の振動の強度および前記波形は、複数の点火サイクルにおいて検出され、
   前記積算値は、各点火サイクルごとに算出され、
   前記検出手段は、前記積算値と、前記波形モデルと比較される波形が検出された点火サイクルよりも前の点火サイクルにおける積算値との差の絶対値により、点火サイクル間での前記積算値の変化量を検出するための手段を含む、請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関のノッキング判定装置。
9. 前記内燃機関の振動の強度および前記波形は、複数の点火サイクルにおいて検出され、
   前記積算値は、各点火サイクルごとに算出され、
   前記検出手段は、前記積算値と、前記波形モデルと比較される波形が検出された点火サイクルよりも前の点火サイクルであって、かつ振動の強度の最大値が予め定められた強度よりも小さいという条件を満たした点火サイクルにおける積算値との差の絶対値により、点火サイクル間での前記積算値の変化量を検出するための手段を含む、請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関のノッキング判定装置。
10. 前記内燃機関の振動の強度および前記波形は、複数の点火サイクルにおいて検出され、
    前記積算値は、各点火サイクルごとに算出され、
    前記検出手段は、前記積算値と、前記波形モデルと比較される波形が検出された点火サイクルよりも前の点火サイクルであって、かつ振動の強度の最大値が予め定められた強度よりも大きいという条件を予め定められた回数より多く連続して満たした複数の点火サイクルのうちのいずれか１つの点火サイクルにおける積算値との差の絶対値により、点火サイクル間での前記積算値の変化量を検出するための手段を含む、請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関のノッキング判定装置。
11. 前記検出手段は、前記積算値と、前記積算値が平滑化された演算値との差の絶対値により、点火サイクル間での前記積算値の変化量を検出するための手段を含む、請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関のノッキング判定装置。
12. 前記検出手段は、前記積算値と、振動の強度の最大値が予め定められた強度より小さい点火サイクルにおける積算値が平滑化された演算値との差の絶対値により、点火サイクル間での前記積算値の変化量を検出するための手段を含む、請求項１〜７のいずれかに記載の内燃機関のノッキング判定装置。
13. 前記ノッキング判定装置は、前記波形と前記波形モデルとの差が小さいほどより大きくなるように、前記波形と前記モデルとの差に応じた値を算出するための手段をさらに含み、
    前記判定手段は、前記差に応じた値がしきい値より大きい場合に、ノッキングが発生したと判定するための手段を含む、請求項１〜１２のいずれかに記載の内燃機関のノッキング判定装置。
14. 内燃機関のノッキング判定方法であって、
    前記内燃機関の振動の強度を検出するステップと、
    検出された強度に基づいて、前記内燃機関の振動の波形を検出するステップと、
    前記波形における振動の強度を積算した積算値を、複数の予め定められたクランク角の領域毎に算出するステップと、
    点火サイクル間での前記積算値の変化量を検出するステップと、
    前記複数のクランク角の領域のうち、前記積算値の変化量がより大きいクランク角の領域を予め定められた数だけ特定するステップと、
    特定されたクランク角の領域を基準にして定められる探索領域内で、隣接するクランク角における強度に比べて大きい強度を有するクランク角を特定するステップと、
    前記内燃機関の振動の基準として定められた波形モデルにおいて強度が最大になるタイミングを、特定されたクランク角に一致させた状態で、前記波形と前記波形モデル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判定ステップとを含む、内燃機関のノッキング判定方法。
15. 前記ノッキング判定方法は、前記特定されたクランク角が予め定められた領域にある場合、前記内燃機関にノッキングが発生していないと判定するステップをさらに含む、請求項１４に記載の内燃機関のノッキング判定方法。
16. 前記特定されたクランク角の領域と同じ領域が前記探索領域として定められる、請求項１４または１５に記載の内燃機関のノッキング判定方法。
17. 前記特定されたクランク角の領域を含み、かつ前記特定されたクランク角の領域よりも広い領域が、前記探索領域として定められる、請求項１４または１５に記載の内燃機関のノッキング判定方法。
18. 前記ノッキング判定方法は、前記探索領域内に、隣接するクランク角における強度に比べて大きい強度を有するクランク角がない場合、前記内燃機関にノッキングが発生していないと判定するステップをさらに含む、請求項１７に記載の内燃機関のノッキング判定方法。
19. 前記ノッキング判定方法は、前記積算値の変化量の合計値に対する各前記積算値の変化量の割合を算出するステップをさらに含み、
    算出された割合に応じた数が、前記予め定められた数として定められる、請求項１４〜１８のいずれかに記載の内燃機関のノッキング判定方法。
20. 各前記割合のうちの少なくともいずれか１つの割合が予め定められた割合より大きい場合、１が前記予め定められた数として定められる、請求項１９に記載の内燃機関のノッキング判定方法。
21. 前記内燃機関の振動の強度および前記波形は、複数の点火サイクルにおいて検出され、
    前記積算値は、各点火サイクルごとに算出され、
    前記積算値の変化量を検出するステップは、前記積算値と、前記波形モデルと比較される波形が検出された点火サイクルよりも前の点火サイクルにおける積算値との差の絶対値により、点火サイクル間での前記積算値の変化量を検出するステップを含む、請求項１４〜２０のいずれかに記載の内燃機関のノッキング判定方法。
22. 前記内燃機関の振動の強度および前記波形は、複数の点火サイクルにおいて検出され、
    前記積算値は、各点火サイクルごとに算出され、
    前記積算値の変化量を検出するステップは、前記積算値と、前記波形モデルと比較される波形が検出された点火サイクルよりも前の点火サイクルであって、かつ振動の強度の最大値が予め定められた強度よりも小さいという条件を満たした点火サイクルにおける積算値との差の絶対値により、点火サイクル間での前記積算値の変化量を検出するステップを含む、請求項１４〜２０のいずれかに記載の内燃機関のノッキング判定方法。
23. 前記内燃機関の振動の強度および前記波形は、複数の点火サイクルにおいて検出され、
    前記積算値は、各点火サイクルごとに算出され、
    前記積算値の変化量を検出するステップは、前記積算値と、前記波形モデルと比較される波形が検出された点火サイクルよりも前の点火サイクルであって、かつ振動の強度の最大値が予め定められた強度よりも大きいという条件を予め定められた回数より多く連続して満たした複数の点火サイクルのうちのいずれか１つの点火サイクルにおける積算値との差の絶対値により、点火サイクル間での前記積算値の変化量を検出するステップを含む、請求項１４〜２０のいずれかに記載の内燃機関のノッキング判定方法。
24. 前記積算値の変化量を検出するステップは、前記積算値と、前記積算値が平滑化された演算値との差の絶対値により、点火サイクル間での前記積算値の変化量を検出するステップを含む、請求項１４〜２０のいずれかに記載の内燃機関のノッキング判定方法。
25. 前記積算値の変化量を検出するステップは、前記積算値と、振動の強度の最大値が予め定められた強度より小さい点火サイクルにおける積算値が平滑化された演算値との差の絶対値により、点火サイクル間での前記積算値の変化量を検出するステップを含む、請求項１４〜２０のいずれかに記載の内燃機関のノッキング判定方法。
26. 前記ノッキング判定方法は、前記波形と前記波形モデルとの差が小さいほどより大きくなるように、前記波形と前記モデルとの差に応じた値を算出するステップをさらに含み、
    前記ノッキングが発生した否かを判定するステップは、前記差に応じた値がしきい値より大きい場合に、ノッキングが発生したと判定するステップを含む、請求項１４〜２５のいずれかに記載の内燃機関のノッキング判定方法。
27. 請求項１４〜２６のいずれかに記載のノッキング判定方法をコンピュータに実現させるプログラム。
28. 請求項１４〜２６のいずれかに記載のノッキング判定方法をコンピュータに実現させるプログラムを記録した記録媒体。
29. 内燃機関のノッキング判定装置であって、
    前記内燃機関の振動の強度を検出するための手段と、
    検出された強度に基づいて、前記内燃機関の振動の波形を検出するための手段と、
    前記波形における振動の強度を積算した積算値を、複数の予め定められたクランク角の領域毎に算出するための手段と、
    点火サイクル間での前記積算値の変化量を、前記複数のクランク角の領域毎に検出するための検出手段と、
    前記複数のクランク角の領域のうち、前記積算値の変化量がより大きい領域を予め定められた数だけ特定するための特定手段と、
    前記特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したか否かを判定するための第１の判定手段と、
    前記特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定された場合、前記特定された領域における積算値の変化量が小さくなるように、前記検出された振動の波形を補正するための補正手段と、
    前記補正された波形における振動の強度を積算した積算値を、前記複数のクランク角の領域毎に算出するための手段と、
    前記補正された波形における各前記積算値の総和の頻度分布において、予め定められた判定レベルよりも大きい前記積算値の総和の割合に応じて、ノッキングが発生したか否かを判定するために用いる判定値を補正するための手段と、
    前記内燃機関の振動の強度および前記補正された判定値を比較した結果に基づいてノッキングが発生したか否かを判定するための第２の判定手段と、
    前記特定された領域を基準にして定められる探索領域内で、隣接するクランク角における強度に比べて大きい強度を有するクランク角を特定するための手段と、
    前記内燃機関の振動の基準として定められた波形モデルにおいて強度が最大になるタイミングを、前記特定されたクランク角に一致させた状態で、前記波形と前記波形モデルとを比較し、前記波形と前記波形モデルとの差が小さいほどより大きくなるように、前記波形と前記モデルとの差に応じた係数を算出するための手段とを含み、
    前記第１の判定手段は、
    前記係数がしきい値より大きい場合に、特定された領域における積算値がノッキングに起因して変化したと判定するための手段と、
    前記係数がしきい値より小さい場合に、特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定するための手段とを含む、内燃機関のノッキング判定装置。
30. 内燃機関のノッキング判定装置であって、
    前記内燃機関の振動の強度を検出するための手段と、
    検出された強度に基づいて、前記内燃機関の振動の波形を検出するための手段と、
    前記波形における振動の強度を積算した積算値を、複数の予め定められたクランク角の領域毎に算出するための手段と、
    点火サイクル間での前記積算値の変化量を、前記複数のクランク角の領域毎に検出するための検出手段と、
    前記複数のクランク角の領域のうち、前記積算値の変化量がより大きい領域を予め定められた数だけ特定するための特定手段と、
    前記特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したか否かを判定するための第１の判定手段と、
    前記特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定された場合、前記特定された領域における積算値の変化量が小さくなるように、前記検出された振動の波形を補正するための補正手段と、
    前記補正された波形における振動の強度を積算した積算値を、前記複数のクランク角の領域毎に算出するための手段と、
    前記補正された波形における各前記積算値の総和の頻度分布において、予め定められた判定レベルよりも大きい前記積算値の総和の割合に応じて、ノッキングが発生したか否かを判定するために用いる判定値を補正するための手段と、
    前記内燃機関の振動の強度および前記補正された判定値を比較した結果に基づいてノッキングが発生したか否かを判定するための第２の判定手段と、
    前記特定された領域を基準にして定められる探索領域内で、隣接するクランク角における強度に比べて大きい強度を有するクランク角を特定するための手段とを含み、
    前記第１の判定手段は、前記特定されたクランク角が予め定められた領域内にある場合、前記特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定するための手段を含む、内燃機関のノッキング判定装置。
31. 前記補正手段は、前記特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定された場合、前記特定された領域における積算値を前回の点火サイクルにおいて算出された積算値と同じ値にすることにより、前記積算値の変化量が小さくなるように、前記検出された振動の波形を補正するための手段を含む、請求項２９または３０に記載の内燃機関のノッキング判定装置。
32. 前記検出手段は、連続する点火サイクル間の前記積算値の差により、前記積算値の変化量を検出するため手段を含む、請求項３１に記載の内燃機関のノッキング判定装置。
33. 前記検出手段は、連続する点火サイクル間の前記積算値の差の絶対値により、前記積算値の変化量を検出するため手段を含む、請求項３１に記載の内燃機関のノッキング判定装置。
34. 前記ノッキング判定装置は、前記積算値を平滑化した演算値を前記複数のクランク角の領域毎に算出するための手段をさらに含み、
    前記補正手段は、前記特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定された場合、前記特定された領域における積算値を前記演算値と同じ値にすることにより、前記積算値の変化量が小さくなるように、前記検出された振動の波形を補正するための手段を含む、請求項２９または３０に記載の内燃機関のノッキング判定装置。
35. 前記検出手段は、前記積算値と前記演算値との差により、前記積算値の変化量を検出するため手段を含む、請求項３４に記載の内燃機関のノッキング判定装置。
36. 前記検出手段は、前記積算値と前記演算値との差の絶対値により、前記積算値の変化量を検出するため手段を含む、請求項３４に記載の内燃機関のノッキング判定装置。
37. 前記特定手段は、前記複数のクランク角の領域のうち、前記積算値の変化量がより大きいクランク角の領域を複数特定するための手段を含み、
    前記第１の判定手段は、前記複数の特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したか否かを判定するための手段を含む、請求項２９〜３６のいずれかに記載の内燃機関のノッキング判定装置。
38. 前記ノッキング判定装置は、前記複数の特定された領域のうちの少なくともいずれか一つの領域における積算値がノッキングに起因して変化したと判定された場合、前記検出された波形の補正を禁止するための手段をさらに含む、請求項３７に記載の内燃機関のノッキング判定装置。
39. 前記補正手段は、前記複数の特定された領域のうちの少なくともいずれか一つの領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定された場合、前記積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定された領域における積算値の変化量が小さくなるように、前記検出された振動の波形を補正するための手段を含む、請求項３７に記載の内燃機関のノッキング判定装置。
40. 内燃機関のノッキング判定方法であって、
    前記内燃機関の振動の強度を検出するステップと、
    検出された強度に基づいて、前記内燃機関の振動の波形を検出するステップと、
    前記波形における振動の強度を積算した積算値を、複数の予め定められたクランク角の領域毎に算出するステップと、
    点火サイクル間での前記積算値の変化量を、前記複数のクランク角の領域毎に検出するステップと、
    前記複数のクランク角の領域のうち、前記積算値の変化量がより大きい領域を予め定められた数だけ特定するステップと、
    前記特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したか否かを判定するステップと、
    前記特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定された場合、前記特定された領域における積算値の変化量が小さくなるように、前記検出された振動の波形を補正するステップと、
    前記補正された波形における振動の強度を積算した積算値を、前記複数のクランク角の領域毎に算出するステップと、
    前記補正された波形における各前記積算値の総和の頻度分布において、予め定められた判定レベルよりも大きい前記積算値の総和の割合に応じて、ノッキングが発生したか否かを判定するために用いる判定値を補正するステップと、
    前記内燃機関の振動の強度および前記補正された判定値を比較した結果に基づいてノッキングが発生したか否かを判定するステップと、
    前記特定された領域を基準にして定められる探索領域内で、隣接するクランク角における強度に比べて大きい強度を有するクランク角を特定するステップと、
    前記内燃機関の振動の基準として定められた波形モデルにおいて強度が最大になるタイミングを、前記特定されたクランク角に一致させた状態で、前記波形と前記波形モデルとを比較し、前記波形と前記波形モデルとの差が小さいほどより大きくなるように、前記波形と前記モデルとの差に応じた係数を算出するステップとを含み、
    前記積算値がノッキングに起因せずに変化したか否かを判定するステップは、
    前記係数がしきい値より大きい場合に、特定された領域における積算値がノッキングに起因して変化したと判定するステップと、
    前記係数がしきい値より小さい場合に、特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定するステップとを含む、内燃機関のノッキング判定方法。
41. 内燃機関のノッキング判定方法であって、
    前記内燃機関の振動の強度を検出するステップと、
    検出された強度に基づいて、前記内燃機関の振動の波形を検出するステップと、
    前記波形における振動の強度を積算した積算値を、複数の予め定められたクランク角の領域毎に算出するステップと、
    点火サイクル間での前記積算値の変化量を、前記複数のクランク角の領域毎に検出するステップと、
    前記複数のクランク角の領域のうち、前記積算値の変化量がより大きい領域を予め定められた数だけ特定するステップと、
    前記特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したか否かを判定するステップと、
    前記特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定された場合、前記特定された領域における積算値の変化量が小さくなるように、前記検出された振動の波形を補正するステップと、
    前記補正された波形における振動の強度を積算した積算値を、前記複数のクランク角の領域毎に算出するステップと、
    前記補正された波形における各前記積算値の総和の頻度分布において、予め定められた判定レベルよりも大きい前記積算値の総和の割合に応じて、ノッキングが発生したか否かを判定するために用いる判定値を補正するステップと、
    前記内燃機関の振動の強度および前記補正された判定値を比較した結果に基づいてノッキングが発生したか否かを判定するステップと、
    前記特定された領域を基準にして定められる探索領域内で、隣接するクランク角における強度に比べて大きい強度を有するクランク角を特定するステップとを含み、
    前記積算値がノッキングに起因せずに変化したか否かを判定するステップは、前記特定されたクランク角が予め定められた領域内にある場合、前記特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定するステップを含む、内燃機関のノッキング判定方法。
42. 前記検出された振動の波形を補正するステップは、前記特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定された場合、前記特定された領域における積算値を前回の点火サイクルにおいて算出された積算値と同じ値にすることにより、前記積算値の変化量が小さくなるように、前記検出された振動の波形を補正するステップを含む、請求項４０または４１に記載の内燃機関のノッキング判定方法。
43. 前記積算値の変化量を検出するステップは、連続する点火サイクル間の前記積算値の差により、前記積算値の変化量を検出するためステップを含む、請求項４２に記載の内燃機関のノッキング判定方法。
44. 前記積算値の変化量を検出するステップは、連続する点火サイクル間の前記積算値の差の絶対値により、前記積算値の変化量を検出するためステップを含む、請求項４２に記載の内燃機関のノッキング判定方法。
45. 前記ノッキング判定方法は、前記積算値を平滑化した演算値を前記複数のクランク角の領域毎に算出するステップをさらに含み、
    前記検出された振動の波形を補正するステップは、前記特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定された場合、前記特定された領域における積算値を前記演算値と同じ値にすることにより、前記積算値の変化量が小さくなるように、前記検出された振動の波形を補正するステップを含む、請求項４０または４１に記載の内燃機関のノッキング判定方法。
46. 前記積算値の変化量を検出するステップは、前記積算値と前記演算値との差により、前記積算値の変化量を検出するためステップを含む、請求項４５に記載の内燃機関のノッキング判定方法。
47. 前記積算値の変化量を検出するステップは、前記積算値と前記演算値との差の絶対値により、前記積算値の変化量を検出するためステップを含む、請求項４５に記載の内燃機関のノッキング判定方法。
48. 前記積算値の変化量がより大きい領域を特定するステップは、前記複数のクランク角の領域のうち、前記積算値の変化量がより大きいクランク角の領域を複数特定するステップを含み、
    前記積算値がノッキングに起因せずに変化したか否かを判定するステップは、前記複数の特定された領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したか否かを判定するステップを含む、請求項４０〜４７のいずれかに記載の内燃機関のノッキング判定方法。
49. 前記ノッキング判定方法は、前記複数の特定された領域のうちの少なくともいずれか一つの領域における積算値がノッキングに起因して変化したと判定された場合、前記検出された波形の補正を禁止するステップをさらに含む、請求項４８に記載の内燃機関のノッキング判定方法。
50. 前記検出された振動の波形を補正するステップは、前記複数の特定された領域のうちの少なくともいずれか一つの領域における積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定された場合、前記積算値がノッキングに起因せずに変化したと判定された領域における積算値の変化量が小さくなるように、前記検出された振動の波形を補正するステップを含む、請求項４８に記載の内燃機関のノッキング判定方法。
51. 請求項４０〜５０のいずれかに記載のノッキング判定方法をコンピュータに実現させるプログラム。
52. 請求項４０〜５０のいずれかに記載のノッキング判定方法をコンピュータに実現させるプログラムを記録した記録媒体。

Images