JPH07103856A - 内燃機関のノッキング検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関の運転状態等によってノックセンサ
用フィルタの濾波帯域が切替制御される場合でも、その
濾波信号に基づき迅速に適正な判定レベルを設定して、
常に安定した精度の高いノッキング検出を維持する。 【構成】 濾波信号を内燃機関の任意処理サイクル分平
均化処理したバックグランドレベルに更新量ΔＶを加減
してこれを更新し且つ、該更新されるバックグランドレ
ベルを所定倍して、濾波信号からノッキングの有無を判
定するための判定レベルを設定する装置に対して、濾波
帯域が切替制御された直後、この更新量ΔＶを強制的に
大きく設定し、その後、経時的に同更新量ΔＶを小さく
徐変させる徐変制御装置を設ける。判定レベルは、この
徐変制御される更新量ΔＶに応じて迅速にそのレベルが
推移され、濾波帯域切替時の濾波信号レベルの変化に好
適に追従するようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関のノック制
御システムに用いられるノッキング検出装置に関し、特
に、ノックセンサによる内燃機関の振動検出信号を同内
燃機関の運転状態に応じて濾波帯域が切替制御される帯
域通過フィルタにかけ、その濾波信号に基づいてノッキ
ングの有無を検出する装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のノッキング検出装置とし
ては、例えば特開昭５６−６３７号公報に記載されてい
るような装置が知られている。

【０００３】すなわち、この公報に記載された装置で
は、内燃機関に発生する振動を検出するノックセンサ
に、ノッキング周波数帯において互いに異なる周波数帯
域の帯域通過特性を有する複数のフィルタ回路を接続
し、内燃機関の運転状態に応じて、これら複数のフィル
タ回路の出力の何れか１つを選択する。そして、この選
択したフィルタ回路出力の信号レベルに基づいて、同内
燃機関のノッキングの有無を検出するようにしている。
内燃機関に発生するノッキングは通常、同内燃機関の状
態によって、例えば同内燃機関が高速運転状態にあるか
或いは低速運転状態にあるか等によって、その周波数帯
も異なってくるものであり、それらノッキング周波数帯
に対して、このように互いに異なる周波数帯域の帯域通
過特性を有する複数のフィルタ回路を設け、その都度の
状態に見合ったフィルタ回路出力を選択するようにすれ
ば、該内燃機関のノッキングの有無について信頼性の高
い検出を行うことが可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、ノッキン
グ周波数帯において互いに異なる周波数帯域の帯域通過
特性を有する複数のフィルタ回路を設けるようにすれ
ば、また或いは、只１つのフィルタ回路を用いる場合で
あれ、その濾波帯域を内燃機関の運転状態に応じて適宜
に変更するようにすれば、同内燃機関のノッキングの有
無について、確かに信頼性の高い検出を行うことはでき
る。

【０００５】しかし、内燃機関の運転状態等によって複
数のフィルタ回路出力の１つを選択したり、或いはフィ
ルタ回路の濾波帯域を変更したりする場合、その濾波出
力には、それら周波数帯の切り替わりに起因する大きな
ばらつきが生じる。このため例えば、センサ信号（濾波
信号）をｎ点火サイクル分平均化処理し、その値を所定
倍したレベルとして上記ノッキングの有無を判定するた
めの判定レベルを設定するものでは、該設定される判定
レベルがこうしたノッキングの有無を正常に判定し得る
レベルに達するまでに相当の時間を要し、濾波帯域の切
替後しばらくの間は、同ノッキングの有無についてこれ
を正常に判定することができないといった不都合を生じ
ることがあった。

【０００６】この発明は、こうした実情に鑑みてなされ
たものであり、内燃機関の運転状態等によってフィルタ
の濾波帯域が切替制御される場合でも、その濾波信号に
基づき迅速に適正な判定レベルを設定して、常に安定し
た精度の高いノッキング検出を維持することのできる内
燃機関のノッキング検出装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】こうした目的を達成する
ため、この発明では、内燃機関に発生する振動を検出す
るノックセンサと、このノックセンサの出力信号を入力
してノック特有の周波数帯域の信号を濾波する帯域通過
フィルタと、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検
出手段と、該検出された運転状態に応じて前記帯域通過
フィルタの濾波帯域を切替制御するフィルタ制御手段と
を有し、該濾波帯域の制御される帯域通過フィルタの濾
波信号レベルに基づいて内燃機関のノッキングの有無を
検出する内燃機関のノッキング検出装置において、前記
帯域通過フィルタによる濾波信号に基づき同濾波信号の
レベル推移に対応したバックグランドレベルを演算する
バックグランドレベル演算手段と、該演算されたバック
グランドレベルに基づいて、前記帯域通過フィルタによ
る濾波信号の信号レベルから前記ノッキングの有無を判
定するための判定レベルを設定する判定レベル設定手段
と、少なくとも前記フィルタ制御手段による濾波帯域切
替制御の直後、前記演算されるバックグランドレベルの
更新量を強制的に拡大する更新量拡大手段と、をそれぞ
れ具えるようにする。

【０００８】

【作用】ここでいうバックグランドレベルとは上記のよ
うに、帯域通過フィルタによる濾波信号のレベル推移に
対応したレベルであり、例えば ・同濾波信号を内燃機関の任意処理サイクル分（例えば
ｎ点火サイクル分）平均化したレベル、或いは ・同濾波信号のその都度の信号レベルを適宜になまし処
理したレベルとして、上記バックグランドレベル演算手
段を通じて演算され、更新される。

【０００９】一方、上記判定レベル設定手段は、こうし
た態様で演算されるバックグランドレベルを所定倍する
など、同バックグランドレベルに基づいて、上記帯域通
過フィルタによる濾波信号の信号レベルからノッキング
の有無を判定するための判定レベルを設定する。すなわ
ち、この設定される判定レベルとは、上記バックグラン
ドレベルの更新態様に追従して大きくもなり、小さくも
なる。このことは換言すれば、その都度の信号レベルが
大きく変化した場合でも、それに応じて該バックグラン
ドレベルが大きく更新されさえすれば、該大きく変化し
た信号のレベルに相応して、そのノッキングの有無を適
正に判定することのできる判定レベルが応答性よく設定
されるようになることを意味する。

【００１０】上記更新量拡大手段は、バックグランドレ
ベル及び判定レベルのこうした特性を踏まえて、少なく
とも上記フィルタ制御手段による濾波帯域切替制御の直
後、すなわち濾波帯域の切り替えによって濾波信号の信
号レベルが大きく変化するとき、上記バックグランドレ
ベルの更新量を強制的に拡大するものであり、こうした
更新量の強制拡大によって、上記判定レベルも、この大
きく変化した濾波信号の信号レベルに相応して、そのノ
ッキングの有無を適正に判定することのできるレベルへ
と迅速に移行されるようになる。こうして適正な判定レ
ベルが設定されさえすれば、たとえフィルタ制御手段に
よる濾波帯域切替制御の直後であろうとも、その濾波信
号に対するノッキング検出精度は高く維持される。

【００１１】なお、上記更新量拡大手段が、例えば( a)
前記バックグランドレベルの更新量を拡大する期間に対
応した値が設定されるカウンタ手段、( b)該カウンタ手
段に設定された値を内燃機関の任意処理サイクルに同期
してデクリメントする手段、( c)このデクリメントされ
るカウンタ手段への設定値に対応して、前記更新量につ
いての拡大量を徐々に減少する値を出力する徐変制御テ
ーブル、を具えるものであり、前記バックグランドレベ
ル演算手段が、前記カウンタ手段に設定された値が零と
なるまでの期間、前記バックグランドレベルにこの徐変
制御テーブルの出力値に対応した更新量を加減してこれ
を更新するものとすれば、濾波帯域の切替直後から上記
カウンタ手段に設定された値が零となるまでの期間に亘
って、はじめ大きな更新量（判定レベル）が設定され、
それが徐々に小さくなる（元に戻る）といった態様での
好適な徐変制御が実現されるようになる。

【００１２】また、前記バックグランドレベル演算手段
が帯域通過フィルタによる濾波信号のその都度の信号レ
ベルをなまし処理してバックグランドレベルを生成する
ものである場合には、前記更新量拡大手段として、例え
ば ・通常、なまし数「１／１６」にて上記濾波信号レベル
をなまし処理するとするときに、濾波帯域の切替直後に
同なまし数を「１／２」とし、以後、内燃機関の任意処
理サイクルに同期して、若しくは所定時間毎に「１／
４」→「１／８」→「１／１６」として同なまし数を変
更する構成を採用することでも、こうした徐変制御は実
現される。

【００１３】また、バックグランドレベルを、上記濾波
信号を対数変換した場合のそれらレベル分布の中央値と
して定める場合には、それら濾波信号のレベル分布にお
ける平均値の変化分、若しくは上記中央値の変化分とす
る平均偏差によってこのバックグランドレベルの更新量
をガードするようにすることで、上記判定レベルについ
てのより安定した設定が可能になることが知られてい
る。その場合には、上記内燃機関のノッキング検出装置
として更に、( A)前記帯域通過フィルタによる濾波信号
の信号レベルを対数値に変換する対数値変換手段と、(
B)同濾波信号レベルのその都度の対数変換値と同濾波信
号レベルの対数変換値分布の中央値として定めるバック
グランドレベルとの差に基づいて更新量を求めるととも
に、この求めた更新量が前記濾波信号レベルのその都度
の対数変換値の平均偏差よりも大きいときに同求めた更
新量を同平均偏差の値によって更新し、これら求めた若
しくは更新した更新量に基づいてバックグランドレベル
を更新するバックグランドレベル演算手段と、( C)該更
新されたバックグランドレベルに基づいて、前記帯域通
過フィルタによる濾波信号の信号レベルから前記ノッキ
ングの有無を判定するための判定レベルを設定する判定
レベル設定手段と、( D)前記フィルタ制御手段による濾
波帯域切替制御の直後、前記平均偏差値に強制的に大き
な値を代入して、前記更新されるバックグランドレベル
の更新量を拡大する更新量拡大手段と、を具える構成と
することもできる。

【００１４】すなわちこの場合、内燃機関が定常に運転
されている状態であれば、上記平均偏差自体が徐々に
「０」に収束されるようになることから、フィルタ制御
手段による濾波帯域切替制御の直後、上記更新量拡大手
段を通じて該平均偏差に強制的に大きな値を代入するよ
うにすれば、 ・その後しばらくは、濾波信号レベルのその都度の対数
変換値とバックグランドレベルとの差に基づき求められ
る大きな更新量によって同バックグランドレベルが更新
され、ひいては上記判定レベルも、大きく変化した濾波
信号のレベル（正確にはその対数変換値）に追従して応
答性よく更新される ・濾波信号のレベルが安定してくれば、徐々に「０」に
収束されつつある平均偏差によって上記更新量がガード
されることとなり、同判定レベルは安定的に更新される
といった、この場合も好適な態様での徐変制御が実現さ
れるようになる。

【００１５】

【実施例】図１に、この発明にかかる内燃機関のノッキ
ング検出装置についてその一実施例を示す。

【００１６】同図１に示されるように、この実施例の装
置は、エンジン（内燃機関）に取り付けられてその発生
する振動を検出するノックセンサ１、このノックセンサ
１の出力信号を入力してノック特有の周波数帯域の信号
を濾波するスイッチトキャパシタフィルタ（ＳＣＦ）
２、同じくエンジンに取り付けられてその回転数を検出
する回転数センサ３、この回転数センサ３により検出さ
れるエンジン回転数Ｎｅに基づき上記ＳＣＦ２のフィル
タ特性を制御するフィルタ制御回路４、該制御されるＳ
ＣＦ２の濾波信号に基づきエンジンのノッキングの有無
を検出するノック検出回路５、そして該検出回路５によ
りエンジンのノッキングが検出されるときこれを抑制す
べく点火時期等を制御するノック抑制回路６を具えて構
成される。以下に、これら各回路の構成並びに機能、動
作について更に詳述する。

【００１７】まず、上記ノックセンサ１の出力信号から
ノック特有の周波数帯域信号を濾波するようになるＳＣ
Ｆ２は、例えば図２に示される構成を有している。この
実施例の装置では、該ＳＣＦ２として、二次のＳＣＦを
用いている。すなわち、このＳＣＦ２は、同図２に示さ
れるように、コンデンサ２１ａ〜２１ｇ、例えばＦＥＴ
からなるスイッチング素子２２ａ〜２２ｅ、及びオペア
ンプ（演算増幅器）２３、２４を有して構成されてお
り、スイッチング素子２２ａ〜２２ｅを図中実線にて示
す状態と破線にて示す状態とに切り替える（スイッチン
グ動作させる）ことによって、その切替速度（スイッチ
ング周期）に対応した中心周波数を持って入力端子Ｖin
に入力される信号を帯域濾波する帯域濾波（バンドパ
ス）フィルタとして機能する。この図２に例示したＳＣ
Ｆ２では、そのフィルタ中心周波数ｆ0 が、 ｆ0 ＝ｆCLK ／２０ （１） に設定されているものとする。ただし、ｆCLK は、上記
スイッチング素子２２ａ〜２２ｅをスイッチング動作さ
せるべく上記フィルタ制御回路４から出力されるスイッ
チング駆動信号の周波数、すなわちそれらスイッチング
素子２２ａ〜２２ｅのスイッチング周波数である。

【００１８】また、上記フィルタ制御回路４は、回転数
センサ３により検出されるエンジン回転数Ｎｅに基づい
て上記スイッチング周波数ｆCLK を決定するための値ｎ
を設定するｎ設定部４１、及び該設定された値ｎに応じ
たスイッチング周波数ｆCLKをもつ駆動信号（上記スイ
ッチング駆動信号）を生成してこれを上記ＳＣＦ２に対
し出力する駆動信号発生部４２を具えて構成されてい
る。このうち、ｎ設定部４１は、例えば図３に示す手順
に従って、上記値ｎを自動設定する。

【００１９】すなわちいま、エンジン並びに該実施例の
装置の動作状態にあって、エンジンの回転数Ｎｅが上記
回転数センサ３を通じて検出されているものとすると、
該ｎ設定部４１では、同エンジンの例えば所定クランク
角毎にその回転数Ｎｅを読み込み（ステップ１００）、
この読み込んだ回転数Ｎｅと予め設定された所定の回転
数値Ｎｅｏとを比較する（ステップ１０１）。この所定
の回転数値Ｎｅｏとは、ノッキングを示す周波数帯が変
化するエンジンの運転状態の変化に対応した回転数の値
として設定されるもので、通常は、例えば４０００ｒｐ
ｍといった回転数に対応した値が選ばれる。そしてこの
比較の結果、上記読み込んだ回転数Ｎｅが所定値Ｎｅｏ
よりも小さければｎの値として「３」が設定され（ステ
ップ１０２）、大きければ同ｎの値として「２」が設定
される（ステップ１０３）。こうして設定されたｎの値
が、上記駆動信号発生部４２に与えられる。

【００２０】駆動信号発生部４２は、例えば図４に示さ
れる構成を有して、この与えられるｎの値に対応したス
イッチング周波数ｆCLK をもつ駆動信号を生成する。す
なわち、この図４に示す駆動信号発生部４２において、
カウンタ４２１は、図示しない水晶発振子から発振され
る例えば周波数１ＭＨｚのパルス信号を入力してその立
ち上がりエッジを計数するカウンタであり、コンペアレ
ジスタ４２２は、このカウンタ４２１の計数値と上記ｎ
設定部４１から与えられるｎの値とを比較して両者の値
が一致したとき、カウンタ４２１及び反転ラッチ回路４
２３に対してリセット信号を出力する回路である。反転
ラッチ回路４２３は、このリセット信号が加えられる毎
に、すなわちカウンタ４２１がリセットされる毎に論理
レベルが反転する信号を上記ＳＣＦ２の駆動信号（スイ
ッチング駆動信号）として出力する。図５及び図６に、
上記ｎ設定部４１を通じて設定されたｎの値が「３」で
あった場合、及び「２」であった場合における該駆動信
号発生部４２の動作をそれぞれ示す。

【００２１】例えば、上記ｎ設定部４１を通じて設定さ
れたｎの値が「３」であった場合、該駆動信号発生部４
２は、図５に示される態様で、駆動信号を生成し、これ
を出力する。

【００２２】すなわち、図５（ａ）に示される態様で水
晶発振子から発振されているとする発振パルスに対し、
カウンタ４２１は、その立ち上がりエッジ毎に、図５
（ｂ）に示される態様で、カウント１（時刻ｔ1 ）、カ
ウント２（時刻ｔ2 ）、カウント３（時刻ｔ3 ）といっ
たカウントを進め、該計数値がカウント３に達したとこ
ろで、コンペアレジスタ４２２によりその計数値がリセ
ットされる。こうした動作が繰り返されることにより、
上記反転ラッチ回路４２３からは、同図５（ｃ）に示さ
れる態様で論理レベルが反転される駆動信号が出力され
る。因みに、この「ｎ＝３」に設定されている場合に
は、上記発振パルスを６分周した周波数の駆動信号が得
られることとなり、同発振パルスの周波数が１ＭＨｚで
あれば、その駆動信号として ｆCLK ＝１ＭＨｚ／６＝１６７ＫＨｚ （２） なる周波数を持つ駆動信号が得られるようになる。

【００２３】一方、上記ｎ設定部４１を通じて設定され
たｎの値が「２」であった場合、同駆動信号発生部４２
は、図６に示される態様で、駆動信号を生成し、これを
出力する。

【００２４】すなわち、図６（ａ）に示される態様で水
晶発振子から発振されているとする発振パルスに対し、
カウンタ４２１は、その立ち上がりエッジ毎に、図６
（ｂ）に示される態様で、カウント１（時刻ｔ1 ）、カ
ウント２（時刻ｔ2 ）といったカウントを進め、該計数
値がカウント２に達したところで、コンペアレジスタ４
２２によりその計数値がリセットされる。こうした動作
が繰り返されることにより、上記反転ラッチ回路４２３
からは、同図６（ｃ）に示される態様で論理レベルが反
転される駆動信号が出力される。因みに、この「ｎ＝
２」に設定されている場合には、上記発振パルスを４分
周した周波数の駆動信号が得られることとなり、同発振
パルスの周波数が１ＭＨｚであれば、その駆動信号とし
て ｆCLK ＝１ＭＨｚ／４＝２５０ＫＨｚ （３） なる周波数を持つ駆動信号が得られるようになる。

【００２５】上述したＳＣＦ２は、このような駆動信号
に基づいてそのスイッチング素子２２ａ〜２２ｅが駆動
され、またその中心周波数ｆ0 （濾波帯域）が切り替え
られるようになる。図７は、こうしたＳＣＦ２の周波数
特性を示したものであり、同図７に示されるように、駆
動信号の周波数ｆCLK として１６７ＫＨｚが選ばれてい
る場合、すなわちエンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎｅｏよ
り小さく、「ｎ＝３」に設定される場合には、該ＳＣＦ
２は ｆ0 ＝１６７ＫＨｚ／２０≒８．３ＫＨｚ （４） なる中心周波数を持つ帯域通過フィルタとなり、同駆動
信号の周波数ｆCLK として２５０ＫＨｚが選ばれている
場合、すなわちエンジン回転数Ｎｅが所定値Ｎｅｏより
大きく、「ｎ＝２」に設定される場合には、同ＳＣＦ２
は ｆ0 ＝２５０ＫＨｚ／２０＝１２．５ＫＨｚ （５） なる中心周波数を持つ帯域通過フィルタとなる。

【００２６】ノック検出回路５は、このような特性をも
ってノックセンサ１の出力信号を濾波するＳＣＦ２の濾
波信号に基づいて、エンジンのノッキングの有無を検出
する回路であり、図１に併せ示されるように、ピークホ
ールド部５１、バックグランドレベル演算部５２、徐変
テーブル５３、更新量算出部５４、判定レベル算出部５
５、及び判定部５６を具えて構成されている。

【００２７】ここで、ピークホールド部５１は、上記入
力される濾波信号をエンジンの所定クランク角間毎にピ
ークホールドする部分である。このピークホールドされ
た信号（ピーク値：ノック強度値に対応）ＶP は、バッ
クグランドレベル演算部５２及び判定部５６に対してそ
れぞれ出力される。

【００２８】バックグランドレベル演算部５２は、こう
して加えられるピーク値ＶP をエンジンの例えば点火サ
イクル所定回数分だけ平均化処理してバックグランドレ
ベルＶBGを求めるとともに、該求めたバックグランドレ
ベルＶBGとその都度のピーク値ＶP とを比較して、ピー
ク値ＶP がバックグランドレベルＶBGより大きいときに
は、バックグランドレベルＶBGに所定の更新量ΔＶを加
算し、 ＶBG←ＶBG＋ΔＶ （６） としてこれを更新し、逆にピーク値ＶP がバックグラン
ドレベルＶBGより小さいときには、バックグランドレベ
ルＶBGから同所定の更新量ΔＶを減算し、 ＶBG←ＶBG−ΔＶ （７） としてこれを更新する部分である。これら更新されたバ
ックグランドレベルＶBGは、判定レベル算出部５５に対
して出力されるとともに、最新のバックグランドレベル
ＶBGとして、次回のピーク値ＶP と比較されるべく同演
算部５２内のメモリに適宜に記憶保持される。

【００２９】また、このバックグランドレベル演算部５
２では、上述したフィルタ制御回路４によるｎの値の設
定態様を監視しており、該ｎの値の設定切替が行われた
とき、すなわちエンジンの運転状態が変化したとき（こ
の例では回転数４０００ｒｐｍを境としてエンジン回転
数Ｎｅが上昇若しくは下降したとき）には、徐変テーブ
ル５３及び更新量算出部５４との協働のもとに、更に図
８に例示する処理を実行する。

【００３０】すなわちいま、上記フィルタ制御回路４に
よってｎの値が切替えられたとすると、同バックグラン
ドレベル演算部５２では、その旨判断して（ステップ２
００）内蔵する第１カウンタＣ１に値「１０」をセット
し（ステップ２０１）、その時点での最新のバックグラ
ンドレベルＶBGとその時のピーク値ＶP との差の絶対値
を所定値αと比較する（ステップ２０３）。この所定値
αとは、ｎの値の切替直後、すなわちＳＣＦ２の濾波帯
域変更直後における濾波信号の極端なレベル変動の有無
を監視する値であり、上記バックグランドレベルＶBGと
ピーク値ＶP との差の絶対値が該所定値αよりも大きい
場合には、同濾波信号に極端なレベル変動があったとし
て、該バックグランドレベル演算部５２は、内蔵する第
２カウンタＣ２に値「１」をセットし（ステップ２０
４）、且つノック判定禁止フラグＦＬＡＧを立てて（該
ＦＬＡＧに値「１」をセットして：ステップ２０５）、
判定部５６によるノック判定を禁止する。この旨は、判
定禁止信号ＰＢを通じて判定部５６に伝達される。

【００３１】一方、上記バックグランドレベルＶBGとピ
ーク値ＶP との差の絶対値と所定値αとの比較（ステッ
プ２０３）において、それら差の絶対値が所定値αより
も小さい旨判断される場合には、同バックグランドレベ
ル演算部５２は、更にそれら差の絶対値と所定値βとの
比較を行い（ステップ２０６）、それら差の絶対値が所
定値βよりも小さければ、上記第２カウンタＣ２にセッ
トする値を「−１」に変更し（ステップ２０７）、同差
の絶対値が所定値βよりも大きければ、同第２カウンタ
Ｃ２にセットする値を「０」に変更する（ステップ２０
８）。そして、バックグランドレベル演算部５２は、こ
れら何れの場合も、上記ノック判定禁止フラグＦＬＡＧ
を解除した後（ステップ２０９）、上記第１カウンタＣ
１にセットされている値について、該第２カウンタＣ２
にセットした値による補正のもとに、 Ｃ１←Ｃ１＋Ｃ２−１ （８） といった態様でのデクリメントを実施する（ステップ２
１０）。ここに上記所定値βとは、最新のバックグラン
ドレベルＶBGに比してその時点でのピーク値ＶPが安定
若しくはそれに近い状態に移行されたか否かを判断する
ための値であり、上記バックグランドレベルＶBGとピー
ク値ＶP との差の絶対値が該値βよりも大きく、第２カ
ウンタＣ２に値「０」がセットされる場合とは、ピーク
値ＶP の通常の過渡状態にあって、この第１カウンタＣ
１のデクリメントも「１」ずつ通常に実施されることを
意味し、他方、それら差の絶対値が同値βよりも小さ
く、第２カウンタＣ２に値「−１」がセットされる場合
とは、同ピーク値ＶP の安定若しくはそれに近い状態に
あって、同第１カウンタＣ１のデクリメントが「２」ず
つ加速度的に実施されることを意味する。

【００３２】こうして第１カウンタＣ１のデクリメント
を実施したバックグランドレベル演算部５２は次いで、
このデクリメントした第１カウンタＣ１の値によって徐
変テーブル５３をアクセスし、該徐変テーブル５３から
徐変データＴ（Ｃ１）を読み出してこれを更新量算出部
５４に与える。

【００３３】徐変テーブル５３は、例えば図９に示され
る態様で、上記第１カウンタＣ１の値に対応した徐変デ
ータＴ（Ｃ１）が予登録されているメモリ（例えばＲＯ
Ｍ）テーブルである。すなわち、この徐変テーブル５３
によれば、上記デクリメントされる第１カウンタＣ１の
値が「１０」〜「７」にあるようなデクリメント初期の
うち、すなわち上記濾波信号のピーク値ＶP が過渡状態
にある初期のうちは、その徐変データＴ（Ｃ１）とし
て、例えば「５」といった比較的大きな値が読み出され
るようになるが、同デクリメントされる第１カウンタＣ
１の値が「６」〜「４」となるデクリメント中期、或い
は「３」〜「０」となるデクリメント後期には、その徐
変データＴ（Ｃ１）として、例えば「３」或いは「１．
５」或いは「１」といった徐々に小さな値が読み出され
るようになる。

【００３４】更新量算出部５４は、このような態様で読
み出される徐変データＴ（Ｃ１）に基づき、 ΔＶ←ΔＶ×Ｔ（Ｃ１） （９） といった、上記更新量ΔＶについての拡張演算を実行す
る部分であり（図８ステップ２１１）、その算出した拡
張更新量ΔＶの値をバックグランドレベル演算部５２に
対して返すようになる。

【００３５】こうして拡張更新量ΔＶが返されたバック
グランドレベル演算部５２は、上述同様、最新のバック
グランドレベルＶBGとその時点でのピーク値ＶP とを比
較して、ピーク値ＶP がバックグランドレベルＶBGより
大きいときには、バックグランドレベルＶBGにこの返さ
れた拡張更新量ΔＶを加算してこれを更新し、逆に、ピ
ーク値ＶP がバックグランドレベルＶBGより小さいとき
には、バックグランドレベルＶBGから同拡張更新量ΔＶ
を減算してこれを更新する。そして、同バックグランド
レベル演算部５２は以後、上記第１カウンタＣ１の値が
「０」となっていないことを条件に（図８ステップ２０
２）、上述した所定値αとの比較（図８ステップ２０
３）以降の処理を繰り返し、同第１カウンタＣ１の値が
「０」となった旨を判断した後は、更新量ΔＶを所定の
値としてバックグランドレベルＶBGを更新する上述した
処理を繰り返すようになる。また、第１カウンタＣ１の
値が「０」である旨判断されるこのような状況にあって
は、上記ノック判定禁止フラグＦＬＡＧも、解除された
状態に維持される（図８ステップ２１２）。

【００３６】判定レベル算出部５５は、このバックグラ
ンドレベル演算部５２を通じて更新されたバックグラン
ドレベルＶBGに所定の定数Ｋを乗算し、 ＶJL＝Ｋ・ＶBG （１０） として、ノッキングの有無を判定するためのノック判定
レベルＶJLを算出、設定する部分であり、判定部５６
は、この算出、設定されたノック判定レベルＶJLとその
都度の濾波信号ピーク値ＶP との比較のもとに、当該エ
ンジンにノッキングが生じているか否かを判定する部分
である。詳しくは、このピーク値ＶP が上記判定レベル
ＶJLを超えていればノッキング有りと判定され、同ピー
ク値ＶP が同判定レベルＶJLを超えていなければノッキ
ング無しと判定される。なお、上記定数Ｋは、例えば回
転数センサ３を通じて検出されるエンジン回転数Ｎｅに
応じて設定される値である。

【００３７】このように、該ノック検出回路５によれ
ば、上記ｎの値の設定変更に伴って、すなわちＳＣＦ２
の濾波帯域の切替に伴ってその濾波信号のレベルが大き
く変化する場合であれ、バックグランドレベル演算部５
２、徐変テーブル５３、及び更新量算出部５４を通じ
て、図８に例示した態様にて、第１カウンタＣ１に最初
にセットされる値に対応した所定の期間だけ、更新量Δ
Ｖをはじめ拡大し、その後徐々にその拡大量を減少させ
る制御が行われることから、上記判定レベルＶJLも、こ
の大きく変化した濾波信号の信号レベルに相応して、そ
のノッキングの有無を適正に判定することのできるレベ
ルへと迅速に移行されるようになり、ひいては同ノック
検出回路５としての検出精度も好適に維持されるように
なる。

【００３８】ノック抑制回路６は、このノック検出回路
５（正確にはその判定部５６）からノッキング有りと判
定された信号が出力されるとき、該ノッキングを抑制す
べく点火時期を所定量遅角制御する周知の回路である。

【００３９】なお、この実施例の装置においては、ノッ
ク検出回路５のバックグランドレベル演算部５２を通じ
て更新されるバックグランドレベルＶBGの通常の更新量
ΔＶは一定値であるとしたが、その都度の濾波信号ピー
ク値ＶP のレベルに応じて、該通常時における更新量Δ
Ｖも可変される構成としてもよい。

【００４０】また、同実施例の装置では、徐変テーブル
５３として図９に例示した徐変特性を有するテーブルを
想定したが、該テーブルとして要は、 ・カウンタＣ１の値が大きいうちは徐変データＴ（Ｃ
１）として大きな値が読み出され、カウンタＣ１の値が
小さくなるにつれて、徐変データＴ（Ｃ１）として読み
出される値も徐々に小さくなるといった特性が満足され
るものであれば如何なるものでもよく、この図９に例示
した特性に限られるものではない。

【００４１】また、同図９に例示した特性を採用する場
合であれ、特に徐変データＴ（Ｃ１）の値については、
その適用されるシステムに応じた任意の値を採ることが
でき、他に例えば、２のべき乗を目盛りの単位として同
徐変データＴ（Ｃ１）の値を設定することもできる。上
述したフィルタ制御回路４やノック検出回路５について
は、マイクロコンピュータによる応用回路としてこれを
実現することができるものであり、その場合には、こう
した２のべき乗を目盛りの単位として徐変データＴ（Ｃ
１）の値を設定することが有効となる。

【００４２】また、このような徐変特性も固定である必
要はなく、例えばエンジンの運転状態に応じて、また多
気筒エンジンの場合にはそれら気筒の別に応じて、それ
ぞれ異なる徐変特性が利用される構成としても勿論よ
い。

【００４３】また、同実施例の装置では、ノック検出回
路５のバックグランドレベル演算部５２が、濾波信号ピ
ーク値ＶP をエンジンの例えば点火サイクル所定回数分
だけ平均化処理してバックグランドレベルＶBGを求める
としたが、他のタイプの装置として、同濾波信号のピー
ク値ＶP をなまし処理してバックグランドレベルＶBGを
求めるものもある。そのようなタイプの装置について
は、例えば ・通常、なまし数「１／１６」にて上記濾波信号ピーク
値ＶP をなまし処理するとするときに、濾波帯域の切替
直後に同なまし数を「１／２」とし、以後、エンジンの
任意処理サイクルに同期して、若しくは所定時間毎に
「１／４」→「１／８」→「１／１６」として同なまし
数を変更する構成を採用することでも上述した徐変制御
は実現される。こうした構成によっても、大きく変化す
る濾波信号の信号レベルに相応して、そのノッキングの
有無を適正に判定することのできる判定レベルＶJLを迅
速に設定することができ、ひいては同検出装置としての
検出精度を好適に維持することができる。

【００４４】そして、この場合であっても、上記なまし
率の徐変特性は固定である必要はなく、例えばエンジン
の運転状態に応じて、また多気筒エンジンの場合にはそ
れら気筒の別に応じて、それぞれ異なるなまし率の徐変
特性が利用される構成とすることができる。

【００４５】ところで、上記バックグランドレベルＶBG
についてはこれを、濾波信号を対数変換した場合のそれ
らレベル分布の中央値として定めることもできる。そし
てその場合には、それら濾波信号のレベル分布における
平均値の変化分、若しくは上記中央値の変化分とする平
均偏差によってこのバックグランドレベルの更新量をガ
ードするようにすることで、上記判定レベルについての
より安定した設定が可能になることが知られている。し
かもこの場合には、エンジンの運転状態の変化に伴っ
て、したがって前記ＳＣＦ（スイッチトキャパシタフィ
ルタ）の濾波帯域の切替に伴って、その濾波信号のレベ
ルが大きく変化したとしても、同エンジンが定常に運転
されてさえいれば、上記平均偏差は徐々に「０」に収束
されるようになることから、この特性を利用することに
よっても、上述した徐変制御が可能となる。

【００４６】図１０は、このような前提のもとに構成し
たこの発明にかかるノッキング検出装置の他の実施例を
示したものであり、次に、この図１０に示す第２の実施
例の装置の構成並びに動作について詳述する。ただしこ
の図１０に示す装置おいて、先の図１に示した装置と同
一の要素についてはそれぞれ同一の符号を付して示して
おり、それら要素についての重複する説明は割愛する。

【００４７】さて、この図１０に示す装置では、図示は
省略するものの、ノッキングの検出対象とするエンジン
として多気筒のエンジンを想定しており、それら気筒の
別を判別するための気筒判別センサ７を具えている。

【００４８】また、同図１０に示す装置のノック検出回
路８は、ピークホールド部８１、対数変換部８２、気筒
別バックグランドレベル演算部８３、判定レベル算出部
８４、及び判定部８５をそれぞれ具えて構成されてお
り、それら各部を通じて、図１１に例示する処理を実行
する。以下に、同図１１を併せ参照して、このノック検
出回路８が実行する動作を説明する。

【００４９】図１１に示す処理も、例えばエンジンの所
定クランク角毎に（例えば上死点前７０℃Ａ毎に）実行
されるものとする。同処理において、ノック検出回路８
はまず、ピークホールド部８１を通じて、ＳＣＦ（スイ
ッチトキャパシタフィルタ）２の濾波信号から当該クラ
ンク角間におけるピーク値、すなわちノック強度値ＶP
を検出し（ステップ３１０）、その後対数変換部８２を
通じて、該検出したノック強度値ＶP を ＬＯＧ（ＶP ）＝６４／ＬＯＧ４・ＬＯＧ（ＶP ／３２） （１１） として対数値ＬＯＧ（ＶP ）に変換する（ステップ３２
０）。

【００５０】次いでノック検出回路８は、気筒別バック
グランドレベル演算部８３を通じて各気筒毎の対数変換
値ＬＯＧ（ＶP ）の分布の中央値ＶBGi を更新する（ス
テップ３３０）。

【００５１】ここで、対数変換値ＬＯＧ（ＶP ）の分布
の中央値ＶBGi とは、ノッキングが発生していないとき
にはほぼ正規分布に近い形状となる同対数変換値ＬＯＧ
（ＶP ）の分布形状の中央値である。すなわち、ＬＯＧ
（ＶP ）＞ＶBGi となる確率とＬＯＧ（ＶP ）＜ＶBGi
となる確率とが等しくなる値として、この中央値ＶBGi
の値は定義されている。因みに、対数変換値ＬＯＧ（Ｖ
P ）の後述する平均値ＶMALLは、ノッキングが発生する
などして対数変換値ＬＯＧ（ＶP ）の値が大きくなれ
ば、該平均値ＶMALLの値もそれに応じて大きくなるが、
中央値ＶBGi は、こうした定義上、ノッキングの有無等
でその分布上の位置（値）が変化することはない。

【００５２】また、上記中央値ＶBGi の添字ｉは、上記
気筒判別センサ７を通じて検出される気筒を示し、例え
ばこの対象とするエンジンが４気筒エンジンであるな
ら、ｉ＝１〜４となる。なお、ここでの処理は、この実
施例の装置の最も特徴とする部分であり、後に図１２を
併せ参照して詳細に説明する。

【００５３】ノック検出回路８は次に、上記気筒別バッ
クグランドレベル演算部８３を通じて更新された分布中
央値ＶBGi に基づき、判定レベル算出部８４を通じて、 ＶJL＝ＫVAL ＋ＶBGi （１２） として、ノッキングの有無を判定するためのノック判定
レベルＶJLを算出、設定する（ステップ３４０）。ここ
で、定数ＫVAL も、例えばエンジン回転数Ｎｅに応じて
定まる値であり、前記（１０）式における定数Ｋに相当
する値である。また、この（１２）式においては、定数
ＫVAL と中央値ＶBGi との和からノック判定レベルＶJL
を算出するようにしているが、これは、ノック判定レベ
ルＶJLが対数変換された値を前提としているからであ
り、対数変換前の状態では先の（１０）式に示される如
く、定数ＫVAL と中央値ＶBGi との乗算に相当する。

【００５４】そしてノック検出回路８は、判定部８５を
通じて上記対数変換したノック強度値ＬＯＧ（ＶP ）と
この算出、設定したノック判定レベルＶJLとを比較し、
対象とするエンジンの対象とする気筒にノッキングが発
生しているか否かを判別する（ステップ３５０）。詳し
くは、対数変換値ＬＯＧ（ＶP ）がノッキング判定レベ
ルＶJLよりも大きいとき（ＬＯＧ（ＶP ）＞ＶJL）ノッ
キング有りと判断し、対数変換値ＬＯＧ（ＶP ）がノッ
ク判定レベルＶJLより小さいとき（ＬＯＧ（ＶP ）＜Ｖ
JL）ノッキング無しと判断する。

【００５５】ノック検出回路８はその後、全気筒の対数
変換値ＬＯＧ（ＶP ）の平均値ＶMALLを、 ＶMALL＝ＶMALL＋（ＬＯＧ（ＶP ）−ＶMALL）／１６ （１３） として、なまし数を例えば「１／１６」としたなまし処
理によって求め、これを更新する（ステップ３６０）。
該更新された平均値ＶMALLは、図示しないメモリに適宜
に記憶保持される。

【００５６】また、ノック検出回路８は次いで、平均偏
差ＶERM 、すなわちここでは、対数変換値ＬＯＧ（ＶP
）と上記平均値ＶMALLとの偏差の平均値を ＶERM ＝ＶERM ＋（ＬＯＧ（ＶP ）−ＶMALL−ＶERM ）／１６ （１４） として、これもなまし数を例えば「１／１６」としたな
まし処理によって求め、これを更新する（ステップ３７
０）。該更新された平均偏差ＶERM も、図示しないメモ
リに適宜に記憶保持される。

【００５７】次に、図１２を併せ参照して、図１１のス
テップ３３０の処理、すなわち気筒別バックグランドレ
ベル演算部８３を通じて実行される上記中央値ＶBGi の
更新処理について説明する。

【００５８】気筒別バックグランドレベル演算部８３
は、この図１２に示されるＶBGi 更新処理においてま
ず、上記平均値ＶMALLに基づき ＶBGi ＝ＶMALL＋ΔＶBGi （１５） として、中央値ＶBGi を更新する（ステップ３３１
ａ）。ここで、ΔＶBGi とは、各気筒の中央値ＶBGi と
全気筒の対数変換値ＬＯＧ（ＶP ）の平均値ＶMALLとの
偏差を示す値である。この偏差ΔＶBGi は、後述するス
テップ３３９ａ或いは３３９ｂでの処理を通じて、それ
ぞれ次回の値が求まるようになる。また、上記ノック判
定レベルＶJLは、ここで更新された中央値ＶBGi に基づ
いて算出、設定されるものである。

【００５９】気筒別バックグランドレベル演算部８３は
更に、上記偏差ΔＶBGi の更新量ΔＶの値を ΔＶ＝｜ＬＯＧ（ＶP ）−ＶBGi ｜／４ （１６） として算出する（ステップ３３１ｂ）。この（１６）式
から明らかなように、該実施例の装置でいう更新量ΔＶ
は、対数変換値ＬＯＧ（ＶP ）とその気筒の中央値ＶBG
i との偏差の絶対値を「１／４」倍した値として定義さ
れる。前記ＳＣＦ２の濾波帯域が切替制御された直後な
ど、これら対数変換値ＬＯＧ（ＶP ）とその気筒の中央
値ＶBGi との偏差が大きくなるときには、自ずと該更新
量ΔＶの値も大きな値となる。

【００６０】気筒別バックグランドレベル演算部８３
は、図１０に示されるようにフィルタ制御回路４による
前記ｎの値の設定態様を監視している。気筒別バックグ
ランドレベル演算部８３はここで、このｎの値が切り替
えられた直後であるか否か、すなわちＳＣＦ２の濾波帯
域が切替制御された直後であるか否かを判断する（ステ
ップ３３２）。そして、ｎの値が切り替えられた直後で
ある旨判断される場合には、上記平均偏差ＶERM に強制
的に所定値γを代入する（ステップ３３３）。この値γ
とは、該ｎの値の切替直後における対数変換値ＬＯＧ
（ＶP ）の変動によって通常生じる平均偏差ＶERM の値
よりも十分に大きな値であり、こうした値γの強制代入
によって、その後しばらくの間は、この平均偏差ＶERM
が上記更新量ΔＶよりも大きな値をとるようになる。な
お、該中央値ＶBGi の更新にかかるその後の（次回以降
の）処理において、上記ｎの値が切り替えられた直後で
ない旨判断される場合には、この所定値γの強制代入処
理はスルーされる。

【００６１】次いで気筒別バックグランドレベル演算部
８３は、上記算出した更新量ΔＶの値とこの平均偏差Ｖ
ERM の絶対値｜ＶERM ｜とを比較し（ステップ３３
４）、同更新量ΔＶがこの平均偏差の絶対値｜ＶERM ｜
よりも大きい旨判断される場合には、更新量ΔＶの値を
平均偏差の絶対値｜ＶERM ｜として、すなわち更新量Δ
Ｖの値に平均偏差の絶対値｜ＶERM ｜を代入して、該更
新量ΔＶを制限する（ステップ３３５）。もっとも、平
均偏差ＶERM に対する上記所定値γの強制代入処理が実
行されたとき、及びその後しばらくの間は上述したよう
に、この平均偏差ＶERM が、したがってその絶対値｜Ｖ
ERM ｜が、上記更新量ΔＶよりも必ず大きな値をとるよ
うになるため、少なくともその期間は、こうした更新量
ΔＶの制限が実行されることはない。

【００６２】また、こうして更新量ΔＶの制限を実行し
た場合に限り、気筒別バックグランドレベル演算部８３
は次に、この制限した更新量ΔＶの値と所定値δとを比
較し（ステップ３３６）、更新量ΔＶがこの所定値δよ
りも小さい旨判断される場合には、更新量ΔＶの値を更
に所定値δとして更新する（ステップ３３７）。この所
定値δとは、該実施例の装置でいうバックグランドレベ
ル、すなわち上記中央値ＶBGi に対する最小のガード値
であり、「１」或いは「２」といった小さい値が用いら
れる。これは、上記平均偏差ＶERM 、若しくはその絶対
値｜ＶERM ｜が「０」となった際に更新量ΔＶの値まで
が「０」に制限されることを避けるための配慮である。
上記制限された更新量ΔＶの値と所定値δとの比較（ス
テップ３３６）において、更新量ΔＶの値が該最小ガー
ド値δよりも大きい旨判断される場合には、こうした最
小ガード値δによる更新量ΔＶの書替えが行われること
はない。

【００６３】こうした処理を経て、気筒別バックグラン
ドレベル演算部８３は最後に、上記対数変換値ＬＯＧ
（ＶP ）と中央値ＶBGi とを比較して（ステップ３３
８）、対数変換値ＬＯＧ（ＶP ）が中央値ＶBGi よりも
大きい旨判断される場合には、 ΔＶBGi ＝ΔＶBGi ＋ΔＶ （１７） として、上記各気筒の中央値ＶBGi と全気筒の対数変換
値ＬＯＧ（ＶP ）の平均値ＶMALLとの偏差ΔＶBGi を更
新し（ステップ３３９ａ）、逆に、対数変換値ＬＯＧ
（ＶP ）が中央値ＶBGi よりも大きい旨判断される場合
には、 ΔＶBGi ＝ΔＶBGi −ΔＶ （１８） として、同偏差ΔＶBGi を更新する（ステップ３３９
ｂ）。これら更新された偏差ΔＶBGi は、次のサイクル
での中央値ＶBGi の更新（ステップ３３１ａ）に供され
るべく、気筒別バックグランドレベル演算部８３に内蔵
されるとするメモリに適宜に記憶保持される。

【００６４】図１３は、こうしたノック検出回路８の処
理を更に明確にすべく、上記各信号（値）の推移をタイ
ミングチャートとして示したものであり、以下、この図
１３を参照して、該実施例の装置によるノッキング検出
動作を更に詳述する。

【００６５】この図１３は、上記ｎの値が切り替えられ
たときの、濾波信号（ノック強度値ＶP ）の対数変換値
ＬＯＧ（ＶP ）、及び同対数変換値ＬＯＧ（ＶP ）の気
筒別中央値ＶBGi 、平均偏差ＶERM 、ノック判定レベル
ＶJL、そして前記ノック抑制回路６による遅角量の変動
特性をそれぞれ示している。横軸は、何れも時間軸を表
すものとする。

【００６６】さて、図１３（ａ）に示す如く、時刻ｔに
おいて、ｎの値が切り替えられたとする（ＳＣＦ２の中
心周波数が８．３ＫＨＺ→１２．５ＫＨｚに切り替えら
れたとする）と、濾波信号の対数変換値ＬＯＧ（ＶP ）
は、例えば図１３（ｂ）に示される態様で、急激に大き
くなる。

【００６７】他方、その際の中央値ＶBGi は、この対数
変換値ＬＯＧ（ＶP ）をなまし数「１／４」にてなまし
処理した様な挙動をとり、同図１３（ｂ）に破線にて示
す態様で変化する。

【００６８】このため、上記対数変換値ＬＯＧ（ＶP ）
とその平均値ＶMALLとの偏差の平均値である平均偏差Ｖ
ERM は通常、図１３（ｃ）に破線Ｂとして示される変動
特性となる。ただし、この破線Ｂとして示される特性で
は、その変化分（ガードの上昇分）が小さいため、それ
に基づき設定されるノック判定レベルＶJLも、図１３
（ｄ）に同じく破線Ｂとして示されるように、なだらか
な特性となる。すなわち、時間ＴD の間、同ノック判定
レベルＶJLとして正確なレベルが得られないこととな
る。このため、図１３（ｅ）に、これも同じく破線Ｂと
して示すように、誤遅角量が増大し、その結果、トルク
ダウンとなる不都合がある。

【００６９】そこで、この実施例の装置のように、特に
図１２に示した態様でバックグランドレベル（中央値Ｖ
BGi ）の更新を行うようにすれば、ｎの値が切り替えら
れた直後に上記平均偏差ＶERM に所定値γが強制代入さ
れるようになり、同平均偏差ＶERM は、図１３（ｃ）に
実線Ａとして示されるような急峻な変動特性となる。こ
のため、ノック判定レベルＶJLも、図１３（ｄ）に実線
Ａとして示されるように、上記対数変換値ＬＯＧ（ＶP
）の変動に応答性よく追従するようになり、僅かな時
間で正確な判定レベルＶJLが得られるようになる。こう
して、正確な判定レベルＶJLが得られさえすれば、図１
３（ｅ）に実線Ａとして示されるように、ノッキングの
有無についての正確な検出が行われるようになる。

【００７０】なお、この第２の実施例においては、バッ
クグランドレベルの更新量をガードするための平均偏差
ＶERM として、濾波信号の対数変換値ＬＯＧ（ＶP ）と
その平均値ＶMALLとの偏差の平均値を用いたが、この平
均偏差ＶERM としては他に、同濾波信号の対数変換値Ｌ
ＯＧ（ＶP ）とその中央値ＶBGとの偏差の平均値を用い
ることもできる。その場合でも、上記に準じた好適な態
様で、判定レベル追従設定のための徐変制御が実現され
るようになる。

【００７１】また、上述した実施例においては何れも、
ＳＣＦ（スイッチトキャパシタフィルタ）の濾波帯域が
切替制御された直後から上記ノック判定レベルが徐変制
御される構成としているが、その都度の濾波信号レベル
が比較的早期にバックグランドレベルに反映されるシス
テムにあっては、少なくともＳＣＦの濾波帯域が切替制
御された直後、ノック判定レベルをその濾波信号のレベ
ル変動に追従させることで、上記実施例に準じた作用効
果を得ることはできる。

【００７２】また、ノックセンサの出力信号を濾波する
ためのフィルタとしては、前述したＳＣＦに限らず、濾
波帯域可変型の帯域通過フィルタでさえあれば如何なる
ものでもよく、またその濾波帯域の切替数や切替方法等
も任意である。勿論、従来の装置として例示したよう
な、複数の帯域通過フィルタの出力の何れか１つを選択
してノッキングの検出を行うものについても、この発明
を適用することはでき、それら装置についても、フィル
タ出力が選択された直後、すなわち濾波帯域が切り替え
られた直後における精度の高いノッキング検出を可能と
する。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明よれば、
たとえ濾波帯域が切り替えられてその濾波信号の信号レ
ベルが大きく変化するような場合であれ、適正な判定レ
ベルが応答性よく設定され、その濾波信号が内燃機関の
ノッキングを示しているものか否かに対する高精度の判
定が保証されるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる内燃機関のノッキング検出装
置の一実施例についてその構成例を示すブロック図であ
る。

【図２】図１に示されるＳＣＦ（スイッチトキャパシタ
フィルタ）の構成例を示すブロック図である。

【図３】図１に示されるフィルタ制御回路の特にｎ設定
部についてその動作手順の一例を示すフローチャートで
ある。

【図４】図１に示されるフィルタ制御回路の特に駆動信
号発生部についてその構成例を示すブロック図である。

【図５】図４に示される駆動信号発生部の動作例（ｎ＝
３）を示すタイミングチャートである。

【図６】図４に示される駆動信号発生部の動作例（ｎ＝
２）を示すタイミングチャートである。

【図７】図１に示されるＳＣＦ（スイッチトキャパシタ
フィルタ）のフィルタ特性例を示すグラフである。

【図８】図１に示されるノック検出回路の特にバックグ
ランドレベル演算部、及び更新量算出部の処理について
その処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図９】図１に示されるノック検出回路の徐変テーブル
に予設定される徐変特性例を示すグラフである。

【図１０】この発明にかかる内燃機関のノッキング検出
装置の他の実施例についてその構成例を示すブロック図
である。

【図１１】図１０に示されるノック検出回路の動作手順
についてその一例を示すフローチャートである。

【図１２】図１０に示されるノック検出回路の特に気筒
別バックグランドレベル演算部の処理についてその処理
手順の一例を示すフローチャートである。

【図１３】図１０に示されるノック検出回路の動作例を
示すタイミングチャートである。

【符号の説明】

１…ノックセンサ、２…ＳＣＦ（スイッチトキャパシタ
フィルタ）、３…回転数センサ、４…フィルタ制御回
路、４１…ｎ設定部、４２…駆動信号発生部、５…ノッ
ク検出回路、５１…ピークホールド部、５２…バックグ
ランドレベル演算部、５３…徐変テーブル、５４…更新
量算出部、５５…判定レベル算出部、５６…判定部、６
…ノック抑制回路、７…気筒判別センサ、８…ノック検
出回路、８１…ピークホールド部、８２…対数変換部、
８３…気筒別バックグランドレベル演算部、８４…判定
レベル算出部、８５…判定部。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｌ 23/22

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関に発生する振動を検出するノック
   センサと、このノックセンサの出力信号を入力してノッ
   ク特有の周波数帯域の信号を濾波する帯域通過フィルタ
   と、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段
   と、該検出された運転状態に応じて前記帯域通過フィル
   タの濾波帯域を切替制御するフィルタ制御手段とを有
   し、該濾波帯域の制御される帯域通過フィルタの濾波信
   号レベルに基づいて内燃機関のノッキングの有無を検出
   する内燃機関のノッキング検出装置において、 前記帯域通過フィルタによる濾波信号に基づき同濾波信
   号のレベル推移に対応したバックグランドレベルを演算
   するバックグランドレベル演算手段と、 該演算されたバックグランドレベルに基づいて、前記帯
   域通過フィルタによる濾波信号の信号レベルから前記ノ
   ッキングの有無を判定するための判定レベルを設定する
   判定レベル設定手段と、 少なくとも前記フィルタ制御手段による濾波帯域切替制
   御の直後、前記演算されるバックグランドレベルの更新
   量を強制的に拡大する更新量拡大手段と、 を具えることを特徴とする内燃機関のノッキング検出装
   置。
2. 【請求項２】前記更新量拡大手段は、 前記バックグランドレベルの更新量を拡大する期間に対
   応した値が設定されるカウンタ手段と、 該カウンタ手段に設定された値を内燃機関の任意処理サ
   イクルに同期してデクリメントする手段と、 このデクリメントされるカウンタ手段への設定値に対応
   して、前記更新量についての拡大量を徐々に減少する値
   を出力する徐変制御テーブルと、 を具え、前記バックグランドレベル演算手段は、前記カ
   ウンタ手段に設定された値が零となるまでの期間、前記
   バックグランドレベルにこの徐変制御テーブルの出力値
   に対応した更新量を加減してこれを更新する請求項１に
   記載の内燃機関のノッキング検出装置。
3. 【請求項３】前記バックグランドレベル演算手段は、前
   記帯域通過フィルタによる濾波信号のその都度の信号レ
   ベルを所定のなまし数にてなまし処理して前記バックグ
   ランドレベルを演算するものであり、 前記更新量拡大手段は、前記フィルタ制御手段による濾
   波帯域切替制御の直後、該バックグランドレベル演算手
   段に設定されたなまし数を強制的に小さくし、その後、
   経時的に同なまし数を前記所定のなまし数に戻す請求項
   １に記載の内燃機関のノッキング検出装置。
4. 【請求項４】内燃機関に発生する振動を検出するノック
   センサと、このノックセンサの出力信号を入力してノッ
   ク特有の周波数帯域の信号を濾波する帯域通過フィルタ
   と、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段
   と、該検出された運転状態に応じて前記帯域通過フィル
   タの濾波帯域を切替制御するフィルタ制御手段とを有
   し、該濾波帯域の制御される帯域通過フィルタの濾波信
   号レベルに基づいて内燃機関のノッキングの有無を検出
   する内燃機関のノッキング検出装置において、 前記帯域通過フィルタによる濾波信号の信号レベルを対
   数値に変換する対数値変換手段と、 同濾波信号レベルのその都度の対数変換値と同濾波信号
   レベルの対数変換値の分布の中央値として定めるバック
   グランドレベルとの差に基づいて更新量を求めるととも
   に、この求めた更新量が前記濾波信号レベルのその都度
   の対数変換値の平均偏差よりも大きいときに同求めた更
   新量を同平均偏差の値によって更新し、これら求めた若
   しくは更新した更新量に基づいてバックグランドレベル
   を更新するバックグランドレベル演算手段と、 該更新されたバックグランドレベルに基づいて、前記帯
   域通過フィルタによる濾波信号の信号レベルから前記ノ
   ッキングの有無を判定するための判定レベルを設定する
   判定レベル設定手段と、 前記フィルタ制御手段による濾波帯域切替制御の直後、
   前記平均偏差値に強制的に大きな値を代入して、前記更
   新されるバックグランドレベルの更新量を拡大する更新
   量拡大手段と、 を具えることを特徴とする内燃機関のノッキング検出装
   置。