JP5645573B2 - 内燃機関のノック制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、内燃機関に発生するノックを制御するためのノック制御装置に関する。

従来から、内燃機関に発生するノック現象を、内燃機関のブロックに直接取り付けられた振動センサ（以下、ノックセンサと称する）により検出する方法が知られている。これは、内燃機関の運転中にノックが発生すると、内燃機関のボア径やノックの振動モードに応じて固有の周波数帯の振動が発生することが知られており、この固有周波数の振動強度を測定することでノック検出を行うものである。

又、ノック検出時には点火時期を遅角側へ補正することでノックを抑制し、ノック非検出時には点火時期を進角側に復帰することでトルク低下を最小限に抑えるノック制御方法が知られている。これは、内燃機関の特性として、点火時期を進角させると内燃機関の出力トルクは向上するがノックは発生し易くなり、逆に点火時期を遅角させると内燃機関の出力トルクは低下するがノックは発生しにくくなることが知られており、ノック検出時には点火時期を遅角側に補正し、ノック非検出時には進角側に復帰することで、ノックの発生を抑制しつつ最もトルクが発生するノック限界点火時期にて内燃機関を運転するよう制御するものである。但し、内燃機関が低負荷で運転されている場合等に於いては、トルクが最大となる点火時期まで進角してもノックが発生しない場合があり、このような運転領域では前述のノック制御は不要である。

このようなノック制御を行う場合、ノック検出時には確実にノックを抑制し、ノック非検出時のトルクの低下も最小限に抑えるための点火時期補正方法が必要である。特に、現在では内燃機関の燃費向上のため圧縮比が高く設定される（ノックが発生しやすくなる）傾向にあり、このようなノック制御はますます重要となっている。従来、その方法として、ノック非検出時に進角側への復帰速度を変化させることで、トルク低下を最小限に抑制する方法や、遅角側へ点火時期が補正されている場合にノックを検出した際には、更なる遅角側への点火時期補正量を減少させる方法等が提案されている。

即ち、特許文献１には、ノック検出時には点火時期を所定量遅角補正し、ノック非検出時には点火時期補正量の大きさが所定値より大きい場合には進角側への復帰速度を大きくし、所定値より小さい場合には進角側への復帰速度を小さくするようにした内燃機関の点火時期制御方法が開示されている。

又、特許文献２には、ノック検出時のノック強度とその時の遅角補正量の大きさに応じて遅角補正量を算出し、ノック非検出時には時間経過と共に進角側への復帰速度を減少させるようにした内燃機関の点火時期制御装置が開示されている。

更に、特許文献３には、ノック検出時の遅角補正量やノック非検出時の復帰速度を点火時期と学習値に応じて変更するようにした内燃機関のノック制御装置が開示されている。

特公平３−２０５９３号公報 特開昭６３−８００７４号公報 特開２００５−１２７１５４号公報

前述の特許文献１に開示された従来の方法によれば、過遅角状態から進角側へ復帰する際には復帰速度が一定の場合に比べトルクダウン量を抑えることができるという効果が得られるが、ノック検出時に点火時期を所定量遅角補正しているため、ノックの大きさによっては、遅角補正量が不足してノックが連続発生する場合や、遅角補正量が過多となり必要以上にトルクダウンやトルク変動が発生する場合があるという課題があった。又、進角側への復帰速度を変更する点火時期補正量の大きさの適合が必要であるという課題もあった。

又、特許文献２に開示された従来の装置によれば、ノック強度とその時の遅角補正量の大きさに応じた遅角補正量が得られるため、適正な遅角補正量が得られるという効果が得られるが、ノック限界点火時期近傍に於いて突発的に発生する大ノックに対しては、ある程度の効果は得られると考えられるものの、依然として遅角補正量が過多となり、必要以上にトルクダウンが発生する場合があるという課題があった。又、進角側への復帰速度を時間により減少させると、遅角補正量が過多の場合には進角側への復帰が遅れ、必要以上にトルクダウンが発生する場合があるという課題もあった。

更に、前述の通り、現在内燃機関の燃費向上のため圧縮比を高く設定される場合があるが、高圧縮比の内燃機関（例えば、圧縮比１４程度）においては通常圧縮比の内燃機関（例えば、圧縮比１０程度）に比べノックが発生しやすいため、基本点火時期がトルク特性の勾配が急峻な遅角側に設定される傾向にある。このため高圧縮比の内燃機関においては、ノック検出時にノック強度に基づいて遅角補正量を算出すると、通常圧縮比の内燃機関にて同様に算出した場合に比べトルクダウン量が大きくなってしまう傾向にある。このように、高圧縮比の内燃機関では通常圧縮比の内燃機関に比べ、同じ遅角補正量でもトルクダウン量が大きくなり易い、つまり遅角過多となり易い、という課題もあった。

更に、特許文献３に開示された従来の装置に於いても、特許文献１及び２に開示された従来の方法若しくは装置と同様の課題があった。

この発明は、従来の方法若しくは装置に於ける前述のような課題を解決するためになされたもので、内燃機関のノック検出時にはノックを抑制するための適正なノック補正量を算出し、ノック非検出時には必要以上にトルクダウンが発生しないようにノック補正量を復帰させて点火時期を制御するようにした内燃機関のノック制御装置を提供することを目的とする。

この発明による内燃機関のノック制御装置は、内燃機関の振動を検出するノックセンサと、前記ノックセンサの出力に基づいて前記内燃機関のノック発生の有無を判定するノック判定部と、前記ノック判定部によりノック発生ありと判定された場合に発生したノックの強度に基づいて前記内燃機関の点火時期を遅角側へ移動させるノック補正量を演算し、前記ノック判定部によりノック発生なしと判定された場合に前記ノック補正量を進角側へ復帰させるノック補正量演算部とを備えた内燃機関のノック制御装置であって、前記ノック補正量演算部は、前記遅角側へのノック補正量の値が所定値以上となった場合に前記ノック補正量を前記所定値に制限して保持し、前記発生したノックの強度に基づいて算出した所定時間後に前記制限したノック補正量を前記進角側へ復帰させることを特徴とするものである。
この発明による内燃機関のノック制御装置は、望ましくは、前記ノックの発生時に、前記発生したノックの強度に応じてカウント値が設定されるカウンタ部を備え、前記所定時間を、前記ノックの発生時点から前記カウント部のカウント値が所定値に達するまでの時間とするように構成される。

この発明による内燃機関のノック制御装置によれば、内燃機関の振動を検出するノックセンサと、前記ノックセンサの出力に基づいて前記内燃機関のノック発生の有無を判定するノック判定部と、前記ノック判定部によりノック発生ありと判定された場合に発生したノックの強度に基づいて前記内燃機関の点火時期を遅角側へ移動させるノック補正量を演算し、前記ノック判定部によりノック発生なしと判定された場合に前記ノック補正量を進角側へ復帰させるノック補正量演算部とを備えた内燃機関のノック制御装置であって、前記ノック補正量演算部は、前記遅角側へのノック補正量の値が所定値以上となった場合に前記ノック補正量を前記所定値に制限して保持し、前記発生したノックの強度に基づいて算出した所定時間後に前記制限したノック補正量を前記進角側へ復帰させるように構成したので、ノック検出時にはノック強度に基づいてノック遅角量を算出することで適正なノック補正量が得られ、更に、ノック補正量を所定値にて制限して保持することで必要以上のトルクダウンを防止することが可能となると共に、強いノック発生後に連続して強いノックが発生することを防止することが可能となる。
又、この発明による内燃機関のノック制御装置によれば、望ましくは、前記ノックの発生時に、前記発生したノックの強度に応じてカウント値が設定されるカウンタ部を備え、前記所定時間を、前記ノックの発生時点から前記カウント部のカウント値が所定値に達するまでの時間とするように構成することで、制限したノック補正量を進角側へ復帰させる所定時間を容易に設定することができる。

この発明の実施の形態１による内燃機関のノック制御装置を適用した内燃機関を概略的に示す構成図である。 この発明の実施の形態１による内燃機関のノック制御装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１による内燃機関のノック制御装置に於ける、ノック制御部の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１による内燃機関のノック制御装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１による内燃機関のノック制御装置の動作を説明するタイムチャートである。

この発明の実施の形態２による内燃機関のノック制御装置の動作を説明するフローチャートである。 この発明の実施の形態２による内燃機関のノック制御装置の動作を説明するタイムチャートである。 この発明の実施の形態３による内燃機関のノック制御装置の動作を説明するフローチャートである。 この発明の実施の形態３による内燃機関のノック制御装置の動作を説明するタイムチャートである。

実施の形態１．
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態１による内燃機関のノック制御装置について詳細に説明する。図１は、この発明の実施の形態１による内燃機関のノック制御装置を適用した内燃機関を概略的に示す構成図である。尚、自動車等車両用の内燃機関は、通常、複数のシリンダ及びピストンを備えているが、図１では説明の便宜上、一つのシリンダ及びピストンのみを示している。

図１に於いて、内燃機関１の吸気系１００の上流側にはエアフィルタ５０が設けられ、その下流側にエアフィルタ５０を介して吸入した空気を貯留するサージタンク５が設けられている。サージタンク５は、インテークマニホールド５１を介して内燃機関１の複数のシリンダに連結されている。

サージタンク５０の上流側に設けられた電子制御式スロットルバルブ２は、電子的に開度が制御されて吸気系１００の吸入空気流量を調整する。この電子制御式スロットルバルブ２の上流側に設けられたエアフローセンサ４は、吸気系１００に於ける吸入空気流量を測定し、その測定値に対応した吸入空気量信号を出力する。

スロットル開度センサ３は、電子制御式スロットルバルブ２の開度を測定し、その測定値に対応したスロットルバルブ開度信号を出力する。尚、電子制御式スロットルバルブ２の代わりに図示しないアクセルペダルに直接ワイヤで繋がれた機械式スロットルバルブを用いてもよい。

サージタンク５に設けられたインテークマニホールド圧力センサ（以下、単に、インマニ圧センサと称する）６は、サージタンク５内の吸気圧、従ってインテークマニホールド５１内の吸気圧を測定し、その測定値に対応するインテークマニホールド圧力信号（以下、単に、インマニ圧信号と称する）を出力する。尚、この実施の形態１では、エアフローセンサ４とインマニ圧センサ６との両方を設けているが、何れか一方のみを設けるようにしても良い。

サージタンク５の下流の吸気ポートに設けられた吸気バルブ７１は、可変吸気バルブ機構７によりその開閉タイミングが可変制御される。又、吸気ポートには燃料を噴射するインジェクタ８が設けられている。尚、インジェクタ８は内燃機関１のシリンダ内に直接噴射できるように設けられてもよい。

内燃機関１のシリンダヘッドにはシリンダ内の混合気に点火するための点火コイル９と、この点火コイル９と一体に形成された点火プラグ１０が設けられている。又、内燃機関１のクランク軸には、周面に定められた間隔で設置された複数のエッジを備えたプレート１１０が設けられている。クランク角センサ１１は、プレート１１０のエッジに対向して設けられ、クランク軸と共に回転するプレート１１０のエッジを検出し、夫々のエッジの設置間隔に同期したパルス信号を出力する。内燃機関１に設けられたノックセンサ１２は、内燃機関１の振動に基づく振動波形信号を出力する。

シリンダの排気ポートに設けられた排気弁８１は、開弁することによりシリンダ内から排気ガスを排気系２００に排出させる。排気系２００の下流側には、排気ガスを浄化する触媒装置（図示せず）が設けられている。

図２は、この発明の実施の形態１による内燃機関のノック制御装置の構成を示すブロック図である。図２に於いて、内燃機関１の電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称する）は、マイクロコンピュータ等の演算装置により構成され、エアフローセンサ４から出力された吸入空気流量信号と、インマニ圧センサ６から出力されたインマニ圧信号と、スロットル開度センサ３から出力されたスロットルバルブ開度信号と、クランク角センサ１１から出力されたプレート１１０のエッジの設置間隔に同期したパルス信号と、ノックセンサ１２から出力された内燃機関１の振動波形信号が夫々入力される。

又、ＥＣＵ１３には、前述の各信号以外の図示していない他の各種センサ３００からも夫々の測定値に対応した信号が入力され、更に、例えば、自動変速機制御システム、ブレーキ制御システム、トラクション制御システム等の他のコントローラ４００からの信号も入力される。

ＥＣＵ１３は、アクセル開度や内燃機関１の運転状態等を基にして目標スロットル開度を算出し、その算出した目標スロットル開度に基づいて電子制御式スロットルバルブ２の開度を制御する。又、ＥＣＵ１３は、内燃機関１の運転状態に応じて、可変吸気バルブ機構７を制御して吸気バルブ７１の開閉タイミングを可変制御すると共に、目標空燃比を達成するようにインジェクタ８を駆動して燃料噴射量を制御し、更に、目標点火時期を達成するように点火コイル９への通電を制御して点火時期を制御する。

又、ＥＣＵ１３は、後述のようにして内燃機関１のノックを検出した場合には、目標点火時期を遅角側（リタード側）に設定することでノックの発生を抑制する制御も行う。更に、前述以外の各種アクチュエータ５００を制御するための指示値を算出し、その指示値に基づいて各種アクチュエータ５００を制御する。

次に、ＥＣＵ１３内に構成されているノック制御部の構成、及びその動作について説明する。図３は、この発明の実施の形態１による内燃機関のノック制御装置に於けるノック制御部の構成を示すブロック図である。図３に於いて、ＥＣＵ１３内に構成されたノック制御部は、各種のＩ／Ｆ回路１３１と、マイクロコンピュータ１３２から構成されている。各種のＩ／Ｆ回路１３１に於けるノック制御用のＩ／Ｆ回路は、ノックセンサ１２から出力された内燃機関１の振動波形信号を受け、その振動波形信号から高周波成分を除去するローパスフィルタ（以下、ＬＰＦと称する）１４により構成されている。

マイクロコンピュータ１３２は、全体としては、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、制御プログラムや制御定数を記憶しておくＲＯＭ領域と、プログラムを実行した際の変数を記憶しておくＲＡＭ領域等から構成されているが、ノック制御部の構成としては、Ａ／Ｄ変換器１５と、ＤＦＴ処理部１６と、ピークホールド部１７と、平均化処理部１８と、スレッショルド演算部１９と、比較演算部２０と、１点火毎遅角量演
算部２１と、ノック補正量演算部２２とを備える。

ＬＰＦ１４は、前述したようにノックセンサ１２から出力された内燃機関１の振動波形信号を受け、その振動波形信号から高周波成分を除去するが、Ａ／Ｄ変換器１５にて全振動成分を取り込むために、例えば、２．５［Ｖ］のバイアスを加えることにより、振動成分の中心を２．５［Ｖ］にしておき、２．５［Ｖ］を中心として、０〜５［Ｖ］の範囲に振動成分が収まるように構成されている。尚、ＬＰＦ１４には、ノックセンサ１２からの振動波形信号の振動成分が小さい場合には、２．５［Ｖ］を中心に増幅し、大きい場合には２．５［Ｖ］を中心に減少させるゲイン変換機能も含まれている。

Ａ／Ｄ変換器１５は、Ｉ／Ｆ回路１４により高調波成分が除去されたノックセンサからの振動波形信号をデジタル信号に変換する。このＡ／Ｄ変換器１５によるＡ／Ｄ変換は、一定の時間間隔、例えば、１０［μｓ］や２０［μｓ］等毎に実行される。

尚、Ａ／Ｄ変換器１５は、ＬＰＦ１４からのアナログ信号に対して常時Ａ／Ｄ変換を行い、内燃機関１にノックが発生する期間、例えば、ピストンの上死点（Top Death Center：以下、ＴＤＣと称する）から上死点後（After Top Death Center：以下、ＡＴＤＣと称する）５０°ＣＡ、等に設定されたノック検出期間のデータのみをＤＦＴ処理部１６以降へ送るようにしても良く、或いは、例えばＴＤＣからＡＴＤＣ５０°ＣＡに設定されたノック検出期間のみＡ／Ｄ変換を行い、そのデータをＤＦＴ処理部１６以降へ送るようにしても良い。

ＤＦＴ処理部１６は、Ａ／Ｄ変換器１５からのデジタル信号に対して、時間−周波数解析を行う。具体的には、例えば、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）若しくは短時間フーリエ変換（ＳＴＦＴ）等の処理により、所定時間毎のノック固有周波数成分のスペクトル列を算出する。尚、ＤＦＴ処理部１６によるデジタル信号処理としては、無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタや有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタを用いてノック固有周波数成分を抽出するようにしてもよい。

ＤＦＴ処理部１６は、Ａ／Ｄ変換器１５による前述のノック検出期間に於けるＡ／Ｄ変換の完了後に処理を開始し、後述するピークホールド部１７からノック補正量演算部２２による処理を実施するクランク角同期の割り込み処理、例えば、上死点前（Before Top Death：以下、ＢＴＤＣと称する）７５°ＣＡでの割込み処理までに処理を終了する。

ピークホールド部１７では、ＤＦＴ処理部１６にて算出したスペクトル列のピークホールド値を算出する。平均化部１８は、次に示す式（１）を用い、内燃機関の行程毎にピークホールド部１７により算出されたピークホールド値に対するフィルタ処理を行いピークホールド値の平均化を行う。

ＶＢＧＬ（ｎ）＝Ｋ１×ＶＢＧＬ（ｎ−１）＋（１−Ｋ１）×ＶＰ（ｎ）
・・・・・・・式（１）

ＶＢＧＬ（ｎ）：フィルタ値、ＶＰ（ｎ）：ピークホールド値
Ｋ１：フィルタ係数、ｎ：行程数

フィルタ係数Ｋ１としては、例えば、「０．９５」程度の値を用いて、ピークホールド値Ｖ_Ｐ(ｎ)の高周波成分を除去する。

続くスレッショルド演算部１９に於いて、次に示す式（２）によりノック判別のためのスレッショルド値を得る。

ＶＴＨ(ｎ)＝ＶＢＧＬ（ｎ）×Ｋｔｈ＋Ｖｏｆｓ ・・・・・・・・・・式（２）

ＶＴＨ（ｎ）：スレッショルド値、Ｋｔｈ：スレッショルド係数
Ｖｏｆｓ：スレッショルドオフセット、ｎ：行程数

スレッショルド係数Ｋｔｈ、及びスレッショルドオフセットＶｏｆｓは、ノックが発生しない場合はスレッショルド値ＶＴＨ（ｎ）がピークホールド値ＶＰ（ｎ）より大きく、ノックが発生した場合はスレッショルド値ＶＴＨ（ｎ）がピークホールド値ＶＰ（ｎ）より小さくなるよう、適合により設定される。

比較演算部２０は、ピークホールド部１７により算出されたピークホールド値ＶＰ（ｎ）とスレッショルド演算部１９により演算されたスレッショルド値ＶＴＨ（ｎ）とを比較し、次に示す式（３）によりノック発生の有無を判別し、ノック強度ＶＫ（ｎ）に応じた信号を出力する。

ＶＫ（ｎ）＝ｍａｘ{ＶＰ（ｎ）−ＶＴＨ（ｎ）,０} ・・・・・・・・式（３）

ＶＫ（ｎ）：ノック強度、ｎ：行程数

比較演算部２０は、式（３）による演算の結果、［ＶＫ（ｎ）＞０］の時にノック有りと判定する。

１点火毎遅角量演算部２１は、比較演算部２０にて算出したノック強度ＶＫ（ｎ）と１点火毎遅角量の最大値とから、後述する方法により１点火毎のノック強度に応じた遅角量（以下、１点火毎遅角量と称する）ΔθＲ（ｎ）を演算する。

ノック補正量演算部２２は、ノック発生時には１点火毎遅角量演算部２１により演算した１点火毎遅角量ΔθＲ（ｎ）を積算し、ノック発生がない場合には進角復帰量を積算することで点火時期のノック補正量θＲ（ｎ）を演算する。尚、このノック補正量θＲ（ｎ）の演算の詳細については後述する。

ＥＣＵ１３に於けるマイクロコンピュータ１３２は、前述のようにして演算されたノック補正量θＲ（ｎ）を用いて、最終点火時期を次に示す次（４）により算出する。

θＩＧ（ｎ）＝θＢ（ｎ）＋θＲ(ｎ) ・・・・・・・・・・・・・・式（４）

θＩＧ（ｎ）：最終点火時期、θＢ（ｎ）：基本点火時期

尚、ここでは、１点火毎遅角量ΔθＲ（ｎ）、ノック補正量θＲ（ｎ）、基本点火時期θＢ（ｎ）、最終点火時期θＩＧ（ｎ）の何れも、進角側を正、遅角側を負としている。

以上、ＥＣＵ１３内に構成されているノック制御部の構成について説明した。次に、前述の１点火毎遅角量演算部２１による１点火毎遅角量ΔθＲ（ｎ）の演算処理、及びノック補正量演算部２２によるノック補正量θＲ（ｎ）の演算処理の詳細について説明する。図４は、この発明の実施の形態１による内燃機関のノック制御装置の動作を示すフローチャートで、特に、１点火毎遅角量演算部及びノック補正量演算部に於ける処理を示している。図４に示す処理は、前述の通りクランク角同期の割り込み処理、例えば、ＢＴＤＣ７５°ＣＡでの割込み処理、により実施される。

図４に於いて、先ず、ステップＳ１０１ではノック強度ＶＫ（ｎ）を算出する。このノック強度ＶＫ(ｎ）の算出は、前述の比較演算部２０及び式(３)により行われる。続くステップＳ１０２では、クリップカウンタＣｌｐＣｎｔ(ｎ)のダウンカウントを実施する。このクリップカウンタＣｌｐＣｎｔ（ｎ）は、ノック補正量のクリップを継続する時間をカウントするダウンカウンタであり、この発明の実施の形態１に於けるカウンタ部を構成する。

続くステップＳ１０３に於いて、比較演算部２０にて前述したようにノック強度ＶＫ(
ｎ)が「０」より大きいか否かに基づいてノックの有無を判定する。ステップＳ１０３で
の判定の結果、［ＶＫ（ｎ）＞０］でありノックありと判定された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０４へ進み、ノックなしと判定された場合（Ｎｏ）はステップＳ１１２へ進む。

ステップＳ１０３に於いてノックありと判定され（Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４へ進むと、ステップＳ１０４では、１点火毎遅角量演算部２１により１点火毎遅角量初期値ΔθＲ０（ｎ）を次に示す式（５）により算出する。

ΔθＲ０（ｎ）＝−ＶＫ（ｎ）／ＶＴＨ（ｎ）×Ｋｇ ・・・・・・・式（５）

ΔθＲ０（ｎ）：１点火毎遅角量初期値、Ｋｇ：遅角量反映係数

尚、ここでは、１点火毎遅角量初期値ΔθＲ０（ｎ）は遅角方向への補正量であるため負値としている。遅角量反映係数Ｋｇは、例えば、ノック限界点火時期より「２」ｄｅｇＣＡ進角してノックが発生した場合に、１点火毎遅角量初期値ΔθＲ０（ｎ）として、「−２」ｄｅｇＣＡ程度が算出されるよう適合により設定される。

続くステップＳ１０５では、１点火毎遅角量初期値ΔθＲ０（ｎ）と１点火毎遅角量最大値ΔθＲｍａｘとを比較してクリップ有無の判定を実施する。１点火毎遅角量最大値ΔθＲｍａｘは、トルク低下量が大きくならず、又、遅角量が大幅に不足することがないように、例えば、「−１」ｄｅｇＣＡ乃至「−３」ｄｅｇＣＡ程度の値に設定される。クリップ有無の判定は、前述したように１点火毎遅角量初期値ΔθＲ０（ｎ）は遅角方向への補正量であるため負値としているので、［ΔθＲ０（ｎ）＜ΔθＲｍａｘ］が成立したときにクリップありと判定する。

ステップＳ１０５での判定の結果、クリップありと判定された場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ１０６へ進み、１点火毎遅角量ΔθＲ（ｎ）に１点火毎遅角量最大値ΔθＲｍａｘを代入して［ΔθＲ（ｎ）＝ΔθＲｍａｘ］とし、続くステップＳ１０７に於いて前回のノック補正量θＲ（ｎ−１）と１点火毎遅角量ΔθＲ（ｎ）とからノック補正量θＲ（ｎ）を、［θＲ（ｎ）＝ΔθＲ（ｎ−１）＋ΔθＲ（ｎ）］として更新する。

次に、ステップＳ１０８に於いて、更新したノック補正量θＲ（ｎ）をノック補正量クリップ値θＲｃｌｐとして保持し、続くステップＳ１０９に於いて、ノック強度ＶＫ（ｎ）とクリップ時間反映係数Ｋｃとにより、［ＣｌｐＣｎｔ（ｎ）＝ＶＫ（ｎ）×Ｋｃ］としてクリップカウンタＣｌｐＣｎｔ（ｎ）の初期値を算出し、処理を終了する。

尚、クリップ時間反映係数Ｋｃは、例えば、ノック限界点火時期より４ｄｅｇＣＡ進角してノックが発生した場合に算出されるノック強度ＶＫ（ｎ）の平均値に対して「２」秒程度となるように、適合により設定される。

次に、ステップＳ１０５による判定の結果、クリップなしと判定された場合（Ｎｏ）、
即ち、前述したように１点火毎遅角量初期値ΔθＲ０（ｎ）は遅角方向への補正量であるため負値としていることにより［ΔθＲ０（ｎ）＜ΔθＲｍａｘ］が不正立の場合（Ｎｏ）には、ステップＳ１１０へ進んで、１点火毎遅角量ΔθＲ（ｎ）に１点火毎遅角量初期値ΔθＲ０（ｎ）を代入して［ΔθＲ（ｎ）＝ΔθＲ０（ｎ）］とし、続くステップＳ１１１に於いて前回のノック補正量θＲ（ｎ−１）と１点火毎遅角量ΔθＲ（ｎ）とから、ノック補正量θＲ（ｎ）を［θＲ（ｎ）＝ΔθＲ（ｎ−１）＋ΔθＲ（ｎ）］として更新し、処理を終了する。

以上のようにして、ステップＳ１０３にてノックありと判定された場合のノック補正量θＲ（ｎ）の演算が実施される。

次に、前述のステップＳ１０３にてノックなしと判定された場合（Ｎｏ）について説明する。ステップＳ１０３からステップＳ１１２に進むと、クリップカウンタＣｌｐＣｎｔ（ｎ）のカウント値が「０」であるかどうかの判定を実施する。その判定の結果、クリップカウンタＣｌｐＣｎｔ（ｎ）のカウント値が「０」であれば（Ｙｅｓ）、ノック補正量クリップ値の保持は不要となるのでステップＳ１１３に進んでノック補正量クリップ値θＲｃｌｐを「０」にクリアしてステップＳ１１４へ進む。

ステップＳ１１２での判定の結果、クリップカウンタＣｌｐＣｎｔ（ｎ）が「０」でなければ（Ｎｏ）、ノック補正量クリップ値θＲｃｌｐを保持したままステップＳ１１４へ進む。ステップＳ１１４では、前回のノック補正量θＲ（ｎ−１）とノック補正量進角復帰量Ｋａ（正値）とから、ノック補正量θＲ（ｎ）を［θＲ（ｎ）＝ｍｉｎ{ΔθＲ（ｎ
−１）＋Ｋａ，θＲｃｌｐ}］として更新するが、その値はノック補正量クリップ値θＲ
ｃｌｐによりクリップされる。ノック補正量進角復帰量Ｋａは、例えば、２秒間又は２００行程で１ｄｅｇＣＡ程度進角する値に設定される。

以上のようにして、ステップＳ１０３にてノックなしと判定された場合のノック補正量θＲ（ｎ）の演算が実施される。

図５は、この発明の実施の形態１による内燃機関のノック制御装置の動作を説明するタイムチャートであって、特に、前述の図４のフローチャートに従って説明したノック補正量θＲ（ｎ）を演算した場合の動作を示している。尚、以下の説明に於いて、小ノックとはノック補正量がクリップ値に掛からない場合、大ノックとはノック補正量がクリップ値に掛かる場合を夫々意味する。

図５に於いて、例１は、小ノックＸ１によるノック補正量と大ノックＸ２によるノック補正量が重複しない場合の例である。例１の場合、ノック補正量がクリップ値により時点ｔ１でクリップされるが、そのクリップされた時点ｔ１でクリップカウンタがセットされ、クリップカウンタが「０」になる時点ｔ２までノック補正量がそのクリップ値に保持される。

図５に於ける例２は、大ノックＸ３と小ノックＸ４が連続で検出された場合の例である。この場合、大ノックＸ３の検出した時点ｔ３でノック補正量がクリップされると同時にクリップカウンタがセットされ、時点ｔ５にてそのクリップカウンタが「０」となる。時点ｔ３とｔ５との間では、ノック補正量はクリップ値に保持される。そしてノック補正量がクリップされている時点ｔ３とｔ５との間の時点ｔ４に於いて小ノックＸ４が検出されると、更にノック補正が行われるが、既にノック補正量のクリップ中であり、この場合にはクリップ値までしか進角しない。

図５に於ける例３は、大ノックＸ５、Ｘ６がｔ６、ｔ７にて連続して検出された場合の
例である。この場合、大ノックＸ５の検出時点ｔ６に於いてノック補正量がクリップ値にクリップされ、且つ同時にクリップカウンタがセットされるが、次の大ノックＸ６の検出時点ｔ７に於いてクリップ値が更新され、ノック補正量はその更新されたクリップ値によりクリップされる。又、その時点ｔ７に於いてクリップカウンタが更新され、更新された時点ｔ８に於いて「０」となる。即ち、ノック補正量は、時点ｔ６〜ｔ７の間では最初のクリップ値に保持され、時点ｔ７〜ｔ８の間では更新されたクリップ値に保持されることとなる。

この発明の実施の形態１による内燃機関のノック制御装置によれば、前述のようにしてノック補正量の演算を実施することにより、ノック検出時のノック強度に応じたノック補正量の算出ができ、更に、突発的に発生する大ノックに対しても、ノック補正量を所定値に制限して保持することで、必要以上のトルクダウンやトルク変動の発生を抑制することができる。

更に、この発明の実施の形態１による内燃機関のノック制御装置によれば、ノック補正量をクリップ値に保持している間には筒内の温度も低下するため、進角復帰時に再度突発的な大ノックが発生する可能性も少なくなる。又、点火時期がノック限界点火時期より大きく進角していた場合はノック補正量を制限するのでノック補正量が足りず連続してノックが発生することも考えられるが、一般的には点火時期がノック限界点火時期近傍となるように点火時期が制御されているので、ノック補正量のクリップ値を適切に設定しておけば連続してノックが発生する可能性は少ないと考えられる。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２による内燃機関のノック制御装置について説明する。実施の形態２による内燃機関のノック制御装置の構成は、前述の実施の形態１に於ける図１乃至図３と同様であるが、実施の形態２では図３に於ける１点火毎遅角量演算部２１による１点火毎の遅角量ΔθＲ（ｎ）の演算、及びノック補正量演算部２２によるノック補正量θＲ（ｎ）の演算の仕方が、実施の形態１の場合とは異なる。

又、実施の形態１ではノック補正量クリップ値の保持時間を適合する必要があるが、実施の形態２では実施の形態１で用いたクリップカウンタを使用せず、ノック検出時に所定値に制限して保持することを実施しなかった場合、つまり従来技術で制御した場合、に想定される仮想ノック補正量を算出し、この仮想ノック補正量と所定値に制限して保持することを実施したノック補正量との進角側の値を最終的なノック補正量とすることにより、クリップ値の保持時間の適合を不要としたことを特徴とする。これにより、従来技術で制御した場合とこの発明の実施の形態２により制御した場合とで、ノック検出後にノックが発生した点火時期まで進角復帰する時間を同じにすることが容易に出来るようになり、従来の装置と同等のノック制御性を確保しながら、必要以上のトルクダウンやトルク変動の発生を抑制することが出来るようになる。換言すれば、実施の形態２ではクリップカウンタの代わりに仮想ノック補正量を用いるとも言える。

以下、この発明の実施の形態２による内燃機関のノック制御装置について詳細に説明する。図６は、この発明の実施の形態２による内燃機関のノック制御装置の動作を説明するフローチャートであり、特に、１点火毎遅角量演算部及びノック補正量演算部に於ける処理を示している。図６に示す処理は、実施の形態１の場合と同様にクランク角同期の割り込み処理、例えば、ＢＴＤＣ７５°ＣＡでの割込み処理、により実施される。

図６に於いて、先ず、ステップＳ２０１ではノック強度ＶＫ（ｎ）を算出する。このノック強度ＶＫ（ｎ）の算出は、前述の図３に示す比較演算部２０及び式(３)により行われる。続くステップＳ２０２では、ノック強度ＶＫ（ｎ）に基づいてノックの有無を判定す
る。即ちノック強度ＶＫ（ｎ）が「０」より大きいか否かによりノックの有無を判定する。ステップＳ２０２での判定の結果、［ＶＫ（ｎ）＞０］でありノックありと判定された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２０３へ進み、ノックなしと判定された場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２１３へ処理が進む。

先ず、ステップＳ２０２に於いてノックありと判定された場合から説明する。ステップＳ２０２からステップＳ２０３に進むと、１点火毎遅角量演算部２１により１点火毎遅角量初期値ΔθＲ０（ｎ）を、実施の形態１の場合と同様に前述の式（５）により算出する。

続くステップＳ２０４では、１点火毎遅角量初期値ΔθＲ０（ｎ）と１点火毎遅角量最大値ΔθＲｍａｘとを比較してクリップ有無の判定を実施する。１点火毎遅角量最大値ΔθＲｍａｘは、トルク低下量が大きくならず、又、遅角量が大幅に不足することがないように、例えば、「−１」ｄｅｇＣＡ乃至「−３」ｄｅｇＣＡ程度の値に設定される。クリップ有無の判定は、前述したように１点火毎遅角量初期値ΔθＲ０（ｎ）は遅角方向への補正量であるため負値としているので、［ΔθＲ０（ｎ）＜ΔθＲｍａｘ］が成立したときにクリップありと判定する。

ステップＳ２０４での判定の結果、クリップありと判定された場合には、ステップＳ２０５へ進んで１点火毎遅角量ΔθＲ（ｎ）として１点火毎遅角量最大値ΔθＲｍａｘを代入して［ΔθＲ（ｎ）＝ΔθＲｍａｘ］とし、続くステップＳ２０６に於いて前回のノック補正量θＲ（ｎ−１）と１点火毎遅角量ΔθＲ（ｎ）とからノック補正量θＲ（ｎ）を［θＲ（ｎ）＝ΔθＲ（ｎ−１）＋ΔθＲ（ｎ）］として更新する。

次に、ステップＳ２０７に於いて、更新したノック補正量θＲ（ｎ）をノック補正量クリップ値θＲｃｌｐとして保持する。次にステップＳ２０８では、実施の形態２の特徴である仮想ノック補正量を算出するための仮想１点火毎遅角量ΔθＲｖ（ｎ）に１点火毎遅角量初期値ΔθＲ０（ｎ）を代入して［ΔθＲｖ（ｎ）＝ΔθＲ０（ｎ）］とする。

続くステップＳ２０９では、前回のノック補正量θＲ（ｎ−１）に仮想１点火毎遅角量ΔθＲｖ（ｎ）を加算した値と、前回仮想ノック補正量θＲｖ（ｎ−１）にノック補正量進角復帰量Ｋａ（正値）を加算した値とのうち、遅角側にある値を、仮想ノック補正量θＲｖ（ｎ）として更新し、処理を終了する。即ち、ステップＳ２０９での仮想ノック補正量の更新は、［θＲｖ（ｎ）＝ｍｉｎ｛θＲ（ｎ−１）＋ΔθＲｖ（ｎ），ｍｉｎ｛θＲｖ（ｎ−１）＋Ｋａ，０｝｝］により行われる。

以上のように処理することで、クリップしなかった場合に想定される仮想ノック補正量を算出することができる。

次に、ステップＳ２０４による判定の結果、クリップなしと判定された場合（Ｎｏ）、即ち、前述したように１点火毎遅角量初期値ΔθＲ０（ｎ）は遅角方向への補正量であるため負値としているので［ΔθＲ０（ｎ）＜ΔθＲｍａｘ］が不正立の場合（Ｎｏ）には、ステップＳ２１０へ進み、１点火毎遅角量ΔθＲ（ｎ）に１点火毎遅角量初期値ΔθＲ０（ｎ）を代入して［ΔθＲ（ｎ）＝ΔθＲ０（ｎ）］として１点火毎遅角量を算出し、続くステップＳ２１１に於いて前回のノック補正量θＲ（ｎ−１）と１点火毎遅角量ΔθＲ（ｎ）とから、ノック補正量θＲ（ｎ）を［θＲ（ｎ）＝ΔθＲ（ｎ−１）＋ΔθＲ（ｎ）］として更新する。

次にステップＳ２１２に於いて、ノック補正量θＲ（ｎ）と、前回仮想ノック補正量θＲｖ（ｎ−１）にノック補正量進角復帰良量Ｋａ（正値）を加算した値とのうち、遅角側
にある値を、仮想ノック補正量θＲｖ（ｎ）として算出し、処理を終了する。即ちステップＳ２１２での仮想ノック補正量の更新は、［θＲｖ（ｎ）＝ｍｉｎ｛ΔθＲ（ｎ），ｍｉｎ｛θＲｖ（ｎ−１）＋Ｋａ，０｝｝］により行われる。

以上のようにして、ステップＳ２０２にてノックありと判定された場合に、ノック補正量θＲ（ｎ）及び仮想ノック補正量θＲｖ（ｎ）の演算が実施される。

次に、前述のステップＳ２０２に於いてノックなしと判定された場合（Ｎｏ）について説明する。ステップＳ２０２からステップＳ２１３に進むと、前回のノック補正量θＲ（ｎ−１）とノック補正量進角復帰量Ｋａ（正値）とによりノック補正量θＲ（ｎ）を、［θＲ（ｎ）＝ｍｉｎ｛θＲ（ｎ−１）＋Ｋａ，θＲｃｌｐ｝］として更新するが、そのノック補正量はノック補正量クリップ値θＲｃｌｐによりクリップされる。

続くステップＳ２１４では、前回の仮想ノック補正量θＲｖ（ｎ−１）とノック補正量進角復帰量Ｋａ（正値）とより仮想ノック補正量θＲｖ（ｎ）を、［θＲｖ（ｎ）＝ｍｉｎ｛θＲｖ（ｎ−１）＋Ｋａ，０｝］として更新する。仮想ノック補正量θＲｖ（ｎ）については、ノック補正量クリップ値θＲｃｌｐによるクリップは行われない。

次にステップＳ２１５では、ノック補正量θＲ（ｎ）と仮想ノック補正量θＲｖ（ｎ）とを比較し、ノック補正量θＲ（ｎ）の方が進角側にある場合、即ち、負値のため［θＲｖ（ｎ）＞θＲ（ｎ）］が不成立である場合（Ｎｏ）には、処理を終了する。一方、ノック補正量θＲ（ｎ）の方が遅角側にある場合、即ち、負値のため［θＲｖ（ｎ）＞θＲ（ｎ）］が成立の場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ２１６へ進んでノック補正量クリップ値θＲｃｌｐを「０」にクリアしてクリップを解除し、続くステップＳ２１７に於いてノック補正量θＲ（ｎ）に仮想ノック補正量θＲｖ（ｎ）を代入してノック補正量を更新して処理を終了する。ノック補正量進角復帰量Ｋａは、例えば、２秒間又は２００行程で１ｄｅｇＣＡ程度進角する値に設定する。

以上のようにして、ステップＳ２０２にてノックなしと判定された場合のノック補正量θＲ（ｎ）の演算が実施される。

図７は、この発明の実施の形態２による内燃機関のノック制御装置の動作を説明するタイムチャートであって、特に、前述の図６のフローチャートに従って説明したノック補正量θＲ（ｎ）及び仮想ノック補正量θＲｖ（ｎ）を演算した場合の動作を示している。尚、以下の説明に於いて、小ノックとはノック補正量がクリップ値に掛からない場合、大ノックとはノック補正量がクリップ値に掛かる場合を夫々意味する。

図７に於いて、例１は、小ノックＸ１によるノック補正量と大ノックＸ２によるノック補正量が重複しない場合の例である。例１の場合、ノック補正量がクリップ値により時点ｔ１でクリップされ、これと同時に、仮想ノック補正量がノック補正量より遅角側に算出される。そして、仮想ノック補正量がノック補正量と等しくなる時点ｔ２に於いてノック補正量の進角復帰が開始される。このように、ノック補正量がクリップされた場合にのみ仮想ノック補正量が算出され、ノック補正量は、仮想ノック補正量がノック補正量と等しくなる時点ｔ２までクリップされることになる。

図７に於ける例２は、大ノックＸ３と小ノックＸ４が連続で検出された場合の例である。この場合、大ノックＸ３の検出した時点ｔ３でノック補正量がクリップされると同時に仮想ノック補正量がノック補正量より遅角側に算出される。そして、仮想ノック補正量がノック補正量と等しくなる時点ｔ５に於いてノック補正量の進角復帰が開始されるが、時点ｔ３とｔ５との間の時点ｔ４に於いて小ノックＸ４が検出されると、更にノック補正が行われるが、既にノック補正量のクリップ中であり、この場合にはクリップ値までしか進角しない。

図７に於ける例３は、大ノックＸ５、Ｘ６がｔ６、ｔ７にて連続して検出された場合の例である。この場合、大ノックＸ５の検出時点ｔ６に於いてノック補正量がクリップ値にクリップされ、且つ同時に仮想ノック補正量がノック補正量より遅角側に算出されるが、次の大ノックＸ６の検出時点ｔ７に於いて仮想ノック補正量が更新され、ノック補正量はその更新された仮想ノック補正量に基づいてクリップされる。そして、ノック補正量は、更新された時点ｔ８まで更新されたクリップ値に保持されることとなる。

以上述べたこの発明の実施の形態２による内燃機関のノック制御装置によれば、前述のようにしてノック補正量の演算を実施することにより、ノック検出時のノック強度に応じたノック補正量の算出ができ、更に、突発的に発生する大ノックに対しても、ノック補正量を所定値に制限して保持することで、必要以上のトルクダウンやトルク変動の発生を抑制することができると共に、ノック補正量クリップ値の保持時間の適合を不要とすることができる。

実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３による内燃機関のノック制御装置について説明する。実施の形態３による内燃機関のノック制御装置の構成は、前述の実施の形態２と概ね同様であるが、実施の形態２ではノック補正量の進角復帰速度は一定であったのに対して実施の形態３ではノック遅角補正直後は進角復帰速度が速く、ノック限界に近づくにつれて進角復帰速度を遅くすることを特徴とし、更に適合の工数も少ないことを特徴とする。

以下、この発明の実施の形態３による内燃機関のノック制御装置について詳細に説明する。図８は、この発明の実施の形態３による内燃機関のノック制御装置の動作を説明するフローチャートであり、特に、１点火毎遅角量演算部及びノック補正量演算部に於ける処理を示している。図８に示す処理は、前述の通りクランク角同期の割り込み処理、例えば、ＢＴＤＣ７５°ＣＡでの割込み処理、により実施される。

図８のステップＳ３０１からステップＳ３１７の処理内容は、実施の形態２に於ける図６のフローチャートに於けるステップＳ２０１からステップＳ２１７の処理内容と同じである。そこで、違いのある部分であるステップＳ３１８及びステップＳ３１９についてのみ詳細に説明する。

この発明の実施の形態３による内燃機関のノック制御装置の特徴をより明確に説明するため、ステップＳ３０１からステップＳ３１７の処理後に実施するステップＳ３１９の演算について先に説明する。ステップＳ３１９では、ステップＳ３０１からステップＳ３１７の処理にて算出されたノック補正量θＲ（ｎ）に対してフィルタ処理を実施してノック補正量フィルタ値θＲｆ（ｎ）を算出する。ここで、Ｋｆはフィルタ定数（０＜Ｋｆ＜１）であり、例えば、「０．９５」程度の値を設定する。このようにノック制御中のノック補正量の高周波成分を除去したノック補正量フィルタ値は、ノック限界近傍のノック補正量に概ね相当するものであると考えることができる。

次に、ステップＳ３１８について説明するが、ステップＳ３１８はステップＳ３０１からステップＳ３１７の処理前に実施する処理である。ステップＳ３１８では、前回ノック補正量フィルタ値θＲｆ（ｎ−１）と前回ノック補正量θＲ（ｎ−１）の差に基づいて、ノック補正量進角復帰量Ｋａを算出する。即ち、ノック補正量進角復帰量Ｋａを、［Ｋａ＝ｍａｘ｛（θＲｆ（ｎ−１）−θＲ（ｎ−１））×Ｋａｇ，Ｋａｍｉｎ｝］として算出する。
ここで、Ｋａｇはノック補正量進角復帰量反映係数、Ｋａｍｉｎはノック補正量進角復帰量の最小値である。

ノック補正量進角復帰量反映係数Ｋａｇは、例えば、２秒間又は２００行程で１ｄｅｇＣＡ程度進角する値を設定し、ノック補正量進角復帰量最小値Ｋａｍｉｎは、例えば、２秒間又は２００行程で０．２ｄｅｇＣＡ程度進角する値を設定する。ノック補正量進角復帰量最小値Ｋａｍｉｎ（Ｋａｍｉｎ＞０）により、前回ノック補正量フィルタ値θＲｆ（ｎ−１）と前回ノック補正量θＲ（ｎ−１）の差が「０」又は負値となった場合でもノック補正量進角復帰量Ｋａは正値を取ることができる。

前述のステップＳ３１８での処理は、この発明の実施の形態３に於けるノック限界ノック補正量推定手段に相当し、ノックが発生しなくなるノック補正量のうち大きさが最も小さいノック限界補正量を推定し、推定したノック限界ノック補正量と、現在のノック補正量若しくは前記仮想ノック補正量との差に基づいて、前記制限したノック補正量を進角側に復帰させる復帰量を算出するものである。

このようにして算出したノック補正量進角復帰量Ｋａを用いて、ステップＳ３０１からステップＳ３１７の処理を実施することで、ノック補正量をノック遅角補正直後は進角復帰速度を速く、ノック限界に近づくにつれて進角復帰速度を遅く可変にすることができる。

尚、ここでは、ステップＳ３１９に於いてノック補正量θＲ（ｎ）に対してフィルタ処理を実施してノック補正量フィルタ値θＲｆ（ｎ）を算出し、ステップＳ３１８に於いてノック補正量フィルタ値θＲｆ（ｎ）とノック補正量θＲ（ｎ）との差よりノック補正量進角復帰量Ｋａを算出しているが、ステップＳ３１９にて仮想ノック補正量θＲｖ（ｎ）に対してフィルタ処理を実施して仮想ノック補正量フィルタ値θＲｖｆ（ｎ）を算出し、ステップＳ３１８にて仮想ノック補正量フィルタ値θＲｖｆ（ｎ）と仮想ノック補正量θＲｖ（ｎ）の差よりノック補正量進角復帰量Ｋａを算出するようにしてもよい。

図９は、この発明の実施の形態３による内燃機関のノック制御装置の動作を説明するタイムチャートであって、特に、前述の図８のフローチャートに従って説明したノック補正量θＲ（ｎ）及び仮想ノック補正量θＲｖ（ｎ）を演算した場合の動作を示している。尚、以下の説明に於いて、小ノックとはノック補正量がクリップ値に掛からない場合、大ノックとはノック補正量がクリップ値に掛かる場合を夫々意味する。

図９に於いて、例１は、小ノックＸ１によるノック補正量と大ノックＸ２によるノック補正量が重複しない場合の例である。例１の場合、ノック補正量がクリップ値により時点ｔ１でクリップされ、これと同時に、仮想ノック補正量がノック補正量より遅角側に算出される。そして仮想ノック補正量がノック補正量と等しくなる時点ｔ２に於いてノック補正量の進角復帰が開始される。破線で示すノック補正量フィルタ値とノック補正量との差が大きい場合には、ノック補正量及び仮想ノック補正量の進角速度は速く、ノック補正量フィルタ値とノック補正量との差が小さい場合には、ノック補正量及び仮想ノック補正量の進角速度は遅くなる。

図９に於ける例２は、大ノックＸ３と小ノックＸ４が連続で検出された場合の例である。この場合、大ノックＸ３の検出した時点ｔ３でノック補正量がクリップされると同時に仮想ノック補正量がノック補正量より遅角側に算出される。そして、仮想ノック補正量がノック補正量と等しくなる時点ｔ５に於いてノック補正量の進角復帰が開始されるが、時点ｔ３とｔ５との間の時点ｔ４に於いて小ノックＸ４が検出されると、更にノック補正が行われるが、既にノック補正量のクリップ中であり、この場合にはクリップ値までしか進角しない。この例２の場合に於いても、破線で示すノック補正量フィルタ値とノック補正量との差が大きい場合には、ノック補正量及び仮想ノック補正量の進角速度は速く、ノック補正量フィルタ値とノック補正量との差が小さい場合には、ノック補正量及び仮想ノック補正量の進角速度は遅くなる。

図９に於ける例３は、大ノックＸ５、Ｘ６がｔ６、ｔ７にて連続して検出された場合の例である。この場合、大ノックＸ５の検出時点ｔ６に於いてノック補正量がクリップ値にクリップされ、且つ同時に仮想ノック補正量がノック補正量より遅角側に算出されるが、次の大ノックＸ６の検出時点ｔ７に於いて仮想ノック補正量が更新され、ノック補正量はその更新された仮想ノック補正量に基づいてクリップされる。そして、ノック補正量は、更新された時点ｔ８まで更新されたクリップ値に保持されることとなる。この例３の場合に於いても、破線で示すノック補正量フィルタ値とノック補正量との差が大きい場合には、ノック補正量及び仮想ノック補正量の進角速度は速く、ノック補正量フィルタ値とノック補正量との差が小さい場合には、ノック補正量及び仮想ノック補正量の進角速度は遅くなる。

上述べたこの発明の実施の形態２による内燃機関のノック制御装置によれば、以上のようにして、ノック補正量がノック限界近傍より離れた場合には早く進角復帰することで、より一層トルクダウンやトルク変動の発生を抑制でき、更にノック限界近傍ではノック補正量の進角復帰速度を遅くすることで、突発的なノックの発生自体を抑制することができる。又、このように制御するための進角復帰速度を可変するための適合も容易に行うことができる。

１ 内燃機関 １００ 吸気系
５０ エアフィルタ ５１ インテークマニホールド
２ 電子制御式スロットルバルブ ３ スロットル開度センサ
４ エアフロセンサ ５ サージタンク
６ インマニ圧センサ ７ 可変吸気バルブ機構
７１ 吸気バルブ ８ インジェクタ
９ 点火コイル １０ 点火プラグ
１１ クランク角センサ １１０ プレート
１２ ノックセンサ １３ ＥＣＵ
８１ 排気弁 ２００ 排気系
３００ 各種センサ ４００ 他のコントローラ
５００ 他のアクチュエータ １３１ Ｉ／Ｆ回路
１３２ マイクロコンピュータ １５ Ａ／Ｄ変換器
１６ ＤＦＴ処理部 １７ ピークホールド部
１８ 平均化処理部 １９ スレッショルド演算部
２０ 比較演算部 ２１ １点火毎遅角量演算部
２２ ノック補正量演算部

Claims (5)

1. 内燃機関の振動を検出するノックセンサと、前記ノックセンサの出力に基づいて前記内燃機関のノック発生の有無を判定するノック判定部と、前記ノック判定部によりノック発生ありと判定された場合に発生したノックの強度に基づいて前記内燃機関の点火時期を遅角側へ移動させるノック補正量を演算し、前記ノック判定部によりノック発生なしと判定された場合に前記ノック補正量を進角側へ復帰させるノック補正量演算部とを備えた内燃機関のノック制御装置であって、
   前記ノック補正量演算部は、前記遅角側へのノック補正量の値が所定値以上となった場合に前記ノック補正量を前記所定値に制限して保持し、前記発生したノックの強度に基づいて算出した所定時間後に前記制限したノック補正量を前記進角側へ復帰させることを特徴とする内燃機関のノック制御装置。
2. 前記ノックの発生時に、前記発生したノックの強度に応じてカウント値が設定されるカウンタ部を備え、前記所定時間は、前記ノックの発生時点から前記カウンタ部のカウント値が所定値に達するまでの時間であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のノック制御装置。
3. 前記ノック補正量演算部は、前記遅角側へのノック補正量の値が所定値以上となった場合に前記ノック補正量を前記所定値に制限して保持すると共に、前記制限を行わない場合に前記点火時期を遅角側へ移動させるノック補正量を仮想ノック補正量として演算し、前記所定値に保持された前記ノック補正量と前記演算された仮想ノック補正量とのうち絶対値の大きさが小さい方を、点火時期を遅角側へ移動させるためのノック補正量とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関のノック制御装置。
4. 前記ノック補正量演算部は、ノックが発生しなくなるノック補正量のうち絶対値の大きさが最も小さいノック限界ノック補正量を推定するノック限界ノック補正量推定手段を備え、前記推定したノック限界ノック補正量と、現在のノック補正量若しくは前記仮想ノック補正量との差に基づいて、前記制限したノック補正量を進角側に復帰させる復帰量を算出することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関のノック制御装置。
5. 前記ノック限界ノック補正量推定手段は、ノック補正量又は仮想ノック補正量にフィルタ処理を行うことで前記ノック限界ノック補正量を算出することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関のノック制御装置。

Images