JPH08151951A - 内燃機関のノッキング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】エンジンやノックセンサ等の特性バラツキやそ
の経時変化に対処してエンジン回転速度の広い範囲でノ
ッキング判定レベルを適切に算出し、最適なノッキング
制御を達成する。 【構成】電子制御装置（ＥＣＵ）４１はノックセンサ３
６の検出値及び所定の補正値等に基づき判定レベルを算
出し、その算出結果をノックセンサ３６の検出値と比較
することにより、ノッキングの発生を判定する。ＥＣＵ
４１はその判定結果に基づき点火時期を制御することに
より、ノッキングの発生を制御する。ＥＣＵ４１はエン
ジン回転速度の変化値と同回転速度の大きさに応じて変
更される基準値とを比較することにより、エンジン１が
定常運転状態であるか否かを判断する。ＥＣＵ４１は定
常運転と判断したとき、ノッキング発生度合を反映する
上記補正値をノックセンサ３６の検出値に基づいて算出
する。

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で生じるノッ
キングを制御するノッキング制御装置に係る。詳しく
は、ノックセンサ等の検出値とノッキング判定レベルと
を比較することによりノッキングの発生の有無を判定
し、その判定結果に基づいてノッキングの発生を制御す
るようにした内燃機関のノッキング制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関、特にガソリンエンジン
において、燃焼室内で混合気が異常燃焼すると、燃焼室
内の圧力上昇は正常なときのそれに比べて非常に速くな
る。このため、燃焼室で燃焼が起きる度にノッキングが
繰り返し生じる。ここで、許容範囲内の軽微なノッキン
グの発生状況下における燃焼は、エンジンの燃費や出力
トルクの向上等の観点から好ましい。しかし、ノッキン
グの発生頻度や大きさ等が許容範囲を超えた場合には、
エンジンにとって好ましくない。

【０００３】そこで、ノックセンサ等によりノッキング
の発生頻度や大きさを検出し、その検出値に基づいて点
火時期を遅角又は進角させて点火時期を制御することに
より、ノッキングの発生を制御するものがある。

【０００４】特開昭６３−１３８１６２号公報は上記の
ようなノッキング制御装置の一例を開示する。この装置
で、制御回路はノックセンサの検出値をなまし処理、即
ち平均化処理することにより、ノイズレベルを算出す
る。一方、制御回路はエンジンが定常運転状態であるか
否かを判断する。この判断を、制御回路はクランク角セ
ンサにより検出されるンジン回転速度の変化率（単位時
間当たりの変化値）が所定の基準値以下であるか否かを
判断することにより行う。定常運転状態であると判断し
たとき、制御回路はノックセンサの検出値を統計的に計
算することにより、ノッキングの発生度合（ノッキング
の発生のし易さ）を反映した補正値を算出する。そし
て、制御回路は上記ノイズレベル及び補正値等に基づき
ノッキングの発生の有無の判定基準となるノッキング判
定レベルを算出する。更に、制御回路は算出されたノッ
キング判定レベルとノックセンサの検出値とを比較する
ことにより、ノッキングの発生の有無を判定する。制御
回路は、その判定結果に応じてエンジンの点火時期を制
御することにより、ノッキングの発生を制御する。この
装置では、エンジンの定常運転時にノックセンサの検出
値を統計的に計算して補正値を求めることにより、エン
ジンやノックセンサ等の特性上のバラツキやその経時変
化に応じてノッキング判定レベルを適切な方向へ自動修
正することが可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記公報の
ノッキング制御装置では、定常運転状態を判断するため
にエンジン回転速度の変化値と比較されるべき基準値が
エンジン回転速度の大きさに応じて特に定められていな
い。しかし、上記変化値に対する基準値はエンジン回転
速度の大きさによって実際に異なる。即ち、図１０に示
すように、エンジン回転速度ＮＥが高くなる程、その単
位時間当たりの変化値ＤＮＥは大きくなる。従って、上
記基準値を、エンジン回転速度が高速回転域の値である
ときの要求に合わせて一定の値に設定した場合には、そ
の基準値が低速回転域の値であるときの要求に適合しな
くなるおそれがある。従って、エンジン回転速度が低速
回転域の値であるときには、エンジンが過渡運転状態で
あると判断すべき状態を、制御回路が定常運転状態であ
ると判断してしまうおそれがある。その結果、制御回路
は定常運転時に算出されるべき補正値を過渡運転時に誤
って算出してしまい、ノッキング判定レベルの修正が不
適切なものとなるおそれがある。

【０００６】この発明は前述した事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、内燃機関やノックセンサ等
の特性上のバラツキやその経時変化等に対処して機関回
転速度の大きさの広い範囲でノッキング判定レベルを適
切に算出することを可能にし、もってノッキングの発生
を最小限に抑えながら内燃機関の燃費や出力トルクを最
大限に向上させることを可能にした内燃機関のノッキン
グ制御装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明においては、図１に示すように、内燃機
関Ｍ１で発生するノッキングの大きさをノック検出手段
Ｍ２により検出し、その検出値をノッキング判定レベル
と比較することによりノッキングの発生の有無を判定
し、その判定結果に基づいてノッキング調整手段Ｍ３を
制御することによりノッキングの発生を制御するように
したノッキング制御装置であって、ノッキング判定レベ
ルをノック検出手段Ｍ２の検出値に基づいて算出するた
めの判定レベル算出手段Ｍ４と、その判定レベル算出手
段Ｍ４により算出されたノッキング判定レベルとノック
検出手段Ｍ２の検出値とを比較することによりノッキン
グの発生の有無を判定するためのノッキング判定手段Ｍ
５と、ノッキングの発生を制御するために、ノッキング
判定手段Ｍ５の判定結果に基づいてノッキング調整手段
Ｍ３を制御するための制御手段Ｍ６と、内燃機関Ｍ１の
回転速度を検出するための回転速度検出手段Ｍ７と、そ
の回転速度検出手段Ｍ７により検出される回転速度の変
化値と所定の基準値とを比較することにより内燃機関Ｍ
１が定常運転状態であるか否かを判断するための定常運
転判断手段Ｍ８と、その定常運転判断手段Ｍ８により定
常運転状態であると判断されたときに、ノック検出手段
Ｍ２の検出値に基づいてノッキングの発生度合を算出す
るための発生度合算出手段Ｍ９と、判定レベル算出手段
Ｍ４により算出されるノッキング判定レベルを発生度合
算出手段Ｍ９の算出値に基づいて補正するための判定レ
ベル補正手段Ｍ１０と、定常運転判断手段Ｍ８における
基準値を回転速度検出手段Ｍ７の検出値の大きさに応じ
て変更するための基準値変更手段Ｍ１１とを備えたこと
を趣旨とする。

【０００８】

【作用】図１に示す構成の作用を説明する。ノッキング
判定手段Ｍ５は判定レベル算出手段Ｍ４により算出され
たノッキング判定レベルとノック検出手段Ｍ２により検
出される実際のノッキングの大きさとを比較することに
より、ノッキングの発生の有無を判定する。制御手段Ｍ
６はノッキング判定手段Ｍ５の判定結果に基づきノッキ
ング調整手段Ｍ３を制御することにより、内燃機関Ｍ１
におけるノッキングの発生を制御する。

【０００９】ここで、定常運転判断手段Ｍ８は回転速度
検出手段７により検出される回転速度の変化値と所定の
基準値とを比較することにより、内燃機関Ｍ１が定常運
転状態であるか否かを判断する。このとき、基準値変更
手段Ｍ１１は上記基準値を回転速度の大きさに応じて変
更する。例えば、回転速度が大きい場合には基準値を大
きい値に設定し、回転速度が小さい場合には基準値を小
さい値に設定する。そして、内燃機関Ｍ１が定常運転状
態であると判断されたとき、発生度合算出手段Ｍ９はノ
ック検出手段Ｍ２の検出値に基づいてノッキングの発生
度合、即ちノッキングの発生のし易さを算出する。更
に、判定レベル補正手段Ｍ１０はノッキング判定レベル
をノッキングの発生度合に係る算出値に基づいて補正す
る。

【００１０】従って、ノッキング判定レベルがノッキン
グの発生度合に応じて補正されることから、同判定レベ
ルに内燃機関Ｍ１及びノック検出手段Ｍ２等の特性上の
バラツキやその経時変化等の変動要因が反映される。更
に、定常運転状態を判断する際に回転速度の変化値と比
較されるべき基準値が、回転速度の大きさに応じて変更
されることから、回転速度の大きさの広い範囲で定常運
転状態が適正に判断され、ノッキングの発生度合が適正
に算出される。

【００１１】

【実施例】以下、この発明に係る内燃機関のノッキング
制御装置を自動車に具体化した一実施例を図２〜図９を
参照して詳細に説明する。

【００１２】図２はガソリンエンジンシステムを示す概
略構成図である。内燃機関としてのガソリンエンジン
（以下単に「エンジン」と書き表す）１はシリンダブロ
ック１ａ及びシリンダヘッド１ｂを含み、シリンダブロ
ック１ａは燃焼室１ｃを含む気筒を複数（この実施例で
は４個）備える。各気筒に対応する吸気ポート２には、
エアクリーナ３から吸気通路４に吸入される外気が流れ
る。各気筒毎に設けられたインジェクタ５は、各吸気ポ
ート２へ燃料を噴射する。そして、それら外気と燃料と
の混合気は、各気筒毎に設けられた吸気バルブ６により
吸気ポート２が開かれるときに、燃焼室１ｃに導入され
る。更に、各気筒毎に設けられた点火プラグ７が作動す
ることにより、燃焼室１ｃにて混合気が爆発・燃焼して
ピストン８が作動し、エンジン１の駆動力が得られる。
その後、各気筒毎に設けられた排気バルブ９により排気
ポート１０が開かれるときに、既燃焼ガスが排気ガスと
して燃焼室１ｃから排気通路１１に導出され、更に触媒
１２により浄化されて外部へ排出される。

【００１３】吸気通路４の途中に設けられたスロットル
バルブ１３は、アクセルペダル（図示しない）の操作に
連動して作動し、吸気通路４を開閉する。このスロット
ルバルブ１３の作動により、吸気通路４に対する吸入空
気量Ｑが調節される。

【００１４】エアクリーナ３の近傍に設けられた吸気温
センサ３１は、吸気通路４に吸入される空気の温度（吸
入空気温度）ＴＨＡを検出し、その温度に応じた信号を
出力する。エアクリーナ３の近傍に設けられたエアフロ
ーメータ３２は、吸気通路４における吸入空気量Ｑを検
出し、その量に応じた信号を出力する。スロットルバル
ブ１３の近傍に設けられたスロットルセンサ３３は、同
バルブ１３の開度（スロットル開度）ＴＡを検出し、そ
の開度に応じた信号を出力する。このセンサ３３は、ス
ロットルバルブ１３が全閉となったことも検出する。

【００１５】一方、排気通路１１の途中に設けられた酸
素センサ３４は、排気ガス中に残存する酸素濃度Ｏｘを
検出し、その濃度に応じた信号を出力する。シリンダブ
ロック１ａに設けられた水温センサ３５は、同ブロック
１ａを冷却するために流れる冷却水の温度（冷却水温
度）ＴＨＷを検出し、その温度に応じた信号を出力す
る。更に、シリンダブロック１ａに設けられた本発明に
おけるノック検出手段としてのノックセンサ３６は、エ
ンジン１で発生するノッキングを含む振動を検出し、そ
の振動の大きさに応じたノック信号ＫＣＳを出力する。

【００１６】ディストリビュータ１４は各点火プラグ７
に印加されるべき点火信号を分配する。イグナイタ１５
はエンジン１のクランク角度の変化に同期してディスト
リビュータ１４へ高電圧を出力する。各点火プラグ７の
点火タイミングはイグナイタ１５における高電圧の出力
タイミングにより決定される。この実施例では、各点火
プラグ７及びイグナイタ１５が本発明のノッキング調整
手段を構成する。

【００１７】ディストリビュータ１４に設けられた回転
速度センサ３７は、ディストリビュータ１４に内蔵され
るロータ（図示しない）の回転に基づいてエンジン１の
回転速度（エンジン回転速度）ＮＥを検出し、その速度
に応じた信号を出力する。同じくディストリビュータ１
４に設けられた気筒判別センサ３８は、ロータの回転に
基づきエンジン１のクランク角度の変化を所定の割合で
検出し、その変化に応じた信号出力する。

【００１８】そして、この実施例では、各種センサ等３
１〜３８がエンジン１の運転状態を検出するための運転
状態検出手段を構成する。ここで、電子制御装置（ＥＣ
Ｕ）４１は本発明における判定レベル算出手段、ノッキ
ング判定手段、制御手段、定常運転判断手段、判定レベ
ル補正手段、発生度合算出手段及び基準値変更手段を構
成する。このＥＣＵ４１は前述した各種センサ等３１〜
３８から出力される信号を入力する。ＥＣＵ４１はこれ
らの入力信号に基づき、各インジェクタ５及びイグナイ
タ１５を制御する。

【００１９】図３のブロック図に示すように、ＥＣＵ４
１は中央処理装置（ＣＰＵ）４２、読み出し専用メモリ
（ＲＯＭ）４３、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４
４及びバックアップＲＡＭ４５及びタイマカウンタ４６
等を備える。ＥＣＵ４１はこれら各部４２〜４６と、外
部入力回路４７と、外部出力回路４８等とをバス４９に
より接続してなる論理演算回路を構成する。ここで、Ｒ
ＯＭ４３は所定の制御プログラム等を予め記憶する。Ｒ
ＡＭ４４はＣＰＵ４２の演算結果等を一時記憶する。バ
ックアップＲＡＭ４５は予め記憶したデータを保存す
る。タイマカウンタ４６は、同時に複数のカウント動作
を行うことができる。外部入力回路４７はバッファ、波
形整形回路及びＡ／Ｄ変換器等を含む。外部出力回路４
８は駆動回路等を含む。各種センサ等３１〜３８は外部
入力回路４７につながる。各部材５，１５は外部出力回
路４８につながる。

【００２０】ＣＰＵ４２は外部入力回路４７を介して入
力する各種センサ等３１〜３８からの信号を入力値とし
て読み込む。ＣＰＵ４２はそれら入力値に基づき、空燃
比制御を含む燃料噴射量制御及びノッキング制御を含む
点火時期制御等を実行するために、各部材５，１５等を
制御する。ＥＣＵ４１には車両に搭載されたバッテリ
（図示しない）が接続されている。ＣＰＵ４２が行う各
部材５，１５等の制御はバッテリから各部材５，１５等
に対する通電を制御することを含む。

【００２１】ここで、燃料噴射量制御とは、エンジン１
の運転状態に応じて各インジェクタ５から噴射される燃
料量を制御することである。空燃比制御とは、少なくと
も酸素センサ３４の検出値に基づき、エンジン１におけ
る空燃比Ａ／Ｆを制御することである。点火時期制御と
は、エンジン１の運転状態に応じてイグナイタ１５を制
御することにより、各点火プラグ７を作動させて各燃焼
室１ｃにおける混合気の点火時期を制御することであ
る。更に、ノッキング制御とは、ノックセンサ３６の検
出値に基づいてノッキングの発生の有無を判定し、その
判定結果に基づいて点火時期を制御することにより、ノ
ッキングの発生を制御することである。

【００２２】次に、前述したＥＣＵ４１により実行され
る各種制御のうち、点火時期制御を含むノッキング制御
の処理内容について図４〜図１０の各種フローチャート
等を参照して説明する。後述する各種ルーチンに関する
制御プログラム及び関数データ等はＲＯＭ４３が予め記
憶している。

【００２３】図４はノッキング制御を含む点火時期制御
のための「点火時期制御ルーチン」を示し、ＥＣＵ４１
はこのルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。ＥＣ
Ｕ４１はこのルーチンへ移行すると、ステップ１００に
おいて、各センサ等３２，３５，３７の検出信号に基づ
き吸入空気量Ｑ、冷却水温度ＴＨＷ及びエンジン回転速
度ＮＥの値をそれぞれ読み込む。

【００２４】ステップ１１０において、ＥＣＵ４１は今
回読み込まれた吸入空気量Ｑ及びエンジン回転速度ＮＥ
の値に基づき、エンジン１の運転負荷Ｑ／ＮＥ及びエン
ジン回転速度ＮＥの値に応じた基本点火時期ＩＴｂの値
を算出する。

【００２５】ステップ１２０において、ＥＣＵ４１は今
回にノッキング制御の実行条件が成立しているか否かを
判断する。ここで、ＥＣＵ４１は、冷却水温ＴＨＷの値
が所定値以上で、しかも運転負荷Ｑ／ＮＥの値が所定値
以上であるときに上記実行条件が成立しているものと判
断する。上記実行条件が成立していない場合には、ＥＣ
Ｕ４１は処理をそのままステップ１５０へ移行する。上
記実行条件が成立している場合には、ＥＣＵ４１は処理
をステップ１３０へ移行する。

【００２６】ステップ１３０において、ＥＣＵ４１はノ
ッキング発生度合に相当するノッキング強度ＫＣＭの値
をＲＡＭ４４から読み込む。ＥＣＵ４１はこのノッキン
グ強度ＫＣＭを、後述する図５の「ノッキング判定処理
ルーチン」に従って算出する。次いで、ステップ１４０
において、ＥＣＵ４１は読み込まれたノッキング強度Ｋ
ＣＭに応じて、即ちノッキングの発生度合に応じて点火
時期を遅角補正するためのノッキング補正値ＫＣＣを算
出する。この実施例で上記各ステップ１３０，１４０を
実行するＥＣＵ４１は、本発明のノッキング判定手段を
構成する。

【００２７】そして、ステップ１２０，１４０から移行
してステップ１５０において、ＥＣＵ４１はノッキング
の発生以外の要因に応じて点火時期を補正するための他
の補正値Ｃ１を算出する。周知のように、一般的な点火
時期制御では、冷却水温ＴＨＷの大きさに応じて点火時
期を進角又は遅角させたり、エンジン１のアイドリング
時にエンジン回転速度ＮＥの目標値に対する偏差に応じ
て点火時期を進角させたりする。このステップ１５０で
は、ＥＣＵ４１はそのような点火時期制御のために必要
な補正値Ｃ１を各種パラメータＴＨＷ，ＮＥ等に基づい
て算出する。

【００２８】そして、ステップ１６０において、ＥＣＵ
４１は点火時期制御のために最終的な使われるべき目標
点火時期ＴＩを算出する。即ち、ＥＣＵ４１は上記各種
補正値ＫＣＣ，Ｃ１に基づき基本点火時期ＴＩｂを補正
することにより目標点火時期ＩＴを算出する。

【００２９】その後、ステップ１７０において、ＥＣＵ
４１は今回算出された目標点火時期ＩＴに基づいて所要
のタイミングでイグナイタ１５を制御することにより、
燃焼室１ｃにおける混合気の点火時期を実際に制御す
る。その後、ＥＣＵ４１は処理を一旦終了し、次のタイ
ミングでステップ１００から処理を再開する。この実施
例でステップ１７０の処理を実行するＥＣＵ４１は、本
発明の制御手段に相当する。

【００３０】上記のようにＥＣＵ４１は目標点火時期Ｉ
Ｔを算出し、その算出結果に基づいて通常の点火時期制
御を実行すると共に、ノッキング制御の実行条件が成立
している場合には、そのノッキング制御のための点火時
期制御を実行する。

【００３１】ところで、この実施例で、ＥＣＵ４１は回
転速度センサ３７及び気筒判別センサ３８の検出信号に
基づきエンジン１の各気筒における爆発行程時期を判断
する。そして、ＥＣＵ４１は、その判断の都度、各気筒
でピストン８が上死点に達するタイミングでノッキング
判定処理を起動する。図５はそのための「ノッキング判
定処理ルーチン」を示す。ＥＣＵ４１はこのルーチンを
各気筒が爆発行程に入る度に起動する。ＥＣＵ４１はエ
ンジン１で生じたノッキングの強度を無・小・中・大の
４つに分類して判定し、その判定結果をＲＡＭ４４に一
旦記憶する。

【００３２】ＥＣＵ４１はこのルーチンへ移行すると、
ステップ２００において、各センサ等３２，３５，３
６，３７の検出信号に基づき吸入空気量Ｑ、冷却水温度
ＴＨＷ、ノック信号ＫＣＳ及びエンジン回転速度ＮＥの
値をそれぞれ読み込む。

【００３３】ステップ２１０において、ＥＣＵ４１は今
回にノッキング制御の実行条件が成立しているか否かを
判断する。ここでの実行条件の内容は、図４のステップ
１２０におけるそれと同じである。上記実行条件が成立
していない場合には、ＥＣＵ４１は処理をステップ２７
０へ移行する。上記実行条件が成立している場合には、
ＥＣＵ４１は処理をステップ２２０へ移行する。

【００３４】ステップ２２０において，ＥＣＵ４１はノ
ッキング判定レベルＶＬを算出する。この判定レベルＶ
Ｌは、今回に爆発行程にある気筒のノッキング強度ＫＣ
Ｍを判定するための基準となるものである。ＥＣＵ４１
はノッキング判定レベルＶＬを以下の計算式（１）に従
って算出する。

【００３５】 ＶＬ＝ＶＭ０＊（Ｋ＋ΔＫ）＋ＶＯＳ …（１） ここで、「ＶＭ０」は、前回に当該気筒に対してノッキ
ング判定処理を実行した際に求められたノック信号ＫＣ
Ｓをなまし処理、即ち平均化処理することにより求めら
れたなまし値である。「Ｋ」は、ノッキング判定レベル
ＶＬを算出するためにエンジン回転速度ＮＥに応じて設
定された基準値である。「ΔＫ」は、ノッキング音を一
定とするために、或いはノッキング判定レベルＶＬにエ
ンジン１やノックセンサ３６の特性上のバラツキやその
経時変化を反映させるために所定期間毎に学習更新され
る補正値である。この学習更新については後述する。更
に、「ＶＯＳ」は、エンジン１の過渡運転時（加速運転
時又は減速運転時）にノッキング判定レベルＶＬを補正
するための嵩上げ値であり、正又は負の値として設定さ
れる。この嵩上げ値ＶＯＳはエンジン１が定常運転状態
であるときに「０」に設定される。ＥＣＵ４１は上記各
種パラメータＶＬ，ＶＭ，ΔＫ，ＶＯＳをそれぞれ各気
筒毎に算出する。更に、ＥＣＵ４１は補正値ΔＫを、エ
ンジン回転速度ＮＥの大きさに応じて低速用の補正値Δ
ＫＬ、中速用の補正値ΔＫＭ及び高速用の補正値ΔＫＨ
と３種類に設定する。そして、ＥＣＵ４１はノッキング
判定レベルＶＬを算出する際に、３種類の補正値ΔＫ
Ｌ，ΔＫＭ，ΔＫＨの中からエンジン回転速度ＮＥに応
じたものを選択して使う。この実施例でステップ２２０
の処理を実行するＥＣＵ４１は、本発明の判定レベル算
出手段に相当する。

【００３６】次に、ステップ２３０において、ＥＣＵ４
１は今回読み込まれたノック信号ＫＣＳと、今回算出さ
れたノッキング判定レベルＶＬとに基づいてノッキング
強度ＫＣＭを判定すると共に、この判定区間内における
ノック信号ＫＣＳの最大値ＶＰを算出する。このステッ
プ２３０に係る詳しい内容については、図６に従って後
述する。この実施例でステップ２３０の処理を実行する
ＥＣＵ４１は、本発明のノッキング判定手段を構成す
る。

【００３７】ステップ２４０において、ＥＣＵ４１は判
定されたノッキング強度ＫＣＭと、算出された最大値Ｖ
ＰをそれぞれＲＡＭ４４に一旦記憶する。そして、ステ
ップ２５０において、ＥＣＵ４１は上記した補正値ΔＫ
の更新を実行するか否かを実行フラグＸＫＣに基づいて
判断する。即ち、この実施例で、ＥＣＵ４１はエンジン
１が定常運転状態（定速運転状態等）であると判断した
場合に補正値ΔＫの更新を許可するために実行フラグＸ
ＫＣを「１」に設定し、定常運転状態ではないと判断し
た場合に補正値ΔＫの更新を禁止するために実行フラグ
ＸＫＣを「０」に設定する。この実行フラグＸＫＣの設
定については図９の「実行フラグ設定ルーチン」に従っ
て後述する。

【００３８】このステップ２５０において、実行フラグ
ＸＫＣが「１」である場合、即ちエンジン１が定常運転
状態である場合には、ＥＣＵ４１は処理をステップ２６
０へ移行する。実行フラグＸＫＣが「０」である場合
は、即ちエンジン１が定常運転状態ではない場合に、Ｅ
ＣＵ４１は処理をステップ２７０へ移行する。この実施
例でステップ２５０の処理を実行するＥＣＵ４１は、補
正値ΔＫの更新を許可又は禁止するための補正値更新許
可手段に相当する。

【００３９】ステップ２６０において、ＥＣＵ４１はノ
ッキング判定レベルＶＬを補正するための補正値ΔＫを
学習更新する処理を実行し、その後の処理を一旦終了す
る。ステップ２６０に係る詳しい内容については、図
７，８に従って後述する。この実施例でステップ２６０
の処理を実行するＥＣＵ４１は、本発明の発生度合算出
手段に相当する。

【００４０】一方、ステップ２１０，２５０から移行し
てステップ２７０において、ＥＣＵ４１は補正値ΔＫの
学習更新を実行する際に使う各種カウンタ等を初期化
し、その後の処理を一旦終了する。

【００４１】図６は上記ステップ２３０における最大値
ＶＰを算出するための「最大値算出ルーチン」を示す。
先ずステップ３００において、ＥＣＵ４１はエンジン回
転速度ＮＥに基づき開始時刻ｔＳ及び終了時刻ｔＥをそ
れぞれ設定する。ここでは、今回に爆発行程にある気筒
について「１０°ＣＡ／ＡＴＤＣ〜９０°ＣＡ／ＡＴＤ
Ｃ」の区間をノッキング判定区間として、ＥＣＵ４１は
現時点からの判定区間の開始時刻ｔＳ及び終了時刻ｔＥ
をそれぞれ設定する。併せて、ＥＣＵ４１はそれらの時
刻ｔＳ，ｔＥを計時するためのタイマをセットする。

【００４２】次に、ステップ３１０において、ＥＣＵ４
１はノッキング判定を開始するのを待つ。即ち、ＥＣＵ
４１はタイマの計時結果が開始時刻ｔＳになるのを待
つ。そして、その開始時刻ｔＳになると、ステップ３２
０において、ＥＣＵ４１はノック信号ＫＣＳのＡ／Ｄ変
換値（以下「ノック信号レベル」と書き表す）ＶＡＤを
読み込む。

【００４３】続いて、ステップ３３０において、ＥＣＵ
４１は図５のステップ２２０で算出されたノッキング判
定レベルＶＬの値とノック信号レベルＶＡＤの値とを比
較する。そして、ノック信号レベルＶＡＤがノッキング
判定レベルＶＬよりも大きい場合には、エンジン１でノ
ッキングが発生しているものとして、ＥＣＵ４１は処理
をステップ３４０へ移行する。そして、ステップ３４０
において、ＥＣＵ４１はノッキング判定用の第１のカウ
ンタＣｘの値を「１」だけインクリメントし、ステップ
３５０へ移行する。つまり、ＥＣＵ４１はノック信号レ
ベルＶＡＤがノッキング判定レベルＶＬを超えた回数を
インクリメントするのである。ノック信号レベルＶＡＤ
がノッキング判定レベルＶＬ未満である場合には、ＥＣ
Ｕ４１は処理をそのままステップ３５０へ移行する。

【００４４】ステップ３５０において、ＥＣＵ４１はノ
ック信号ＫＣＳの平均値ＶＭＡＤを以下の計算式（２）
に従って算出する。 ＶＭＡＤ＝（１５＊ＶＭＡＤ０＋ＶＡＤ）／１６ …（２） ここで、ＶＭＡＤ０は前回算出された平均値ＶＭＡＤの
値である。

【００４５】更に、ステップ３６０において、ＥＣＵ４
１はノック信号レベルＶＡＤの値が最大値ＶＰを超えた
か否かを判断する。ノック信号レベルＶＡＤの値が最大
値ＶＰを超えた場合には、ステップ３７０において、Ｅ
ＣＵ４１はそのときのノック信号レベルＶＡＤを最大値
ＶＰとして設定した後、処理をステップ３８０へ移行す
る。即ち、ＥＣＵ４１は最大値ＶＰを更新するのであ
る。ノック信号レベルＶＡＤの値が最大値ＶＰ未満であ
る場合には、ＥＣＵ４１は処理をそのままステップ３８
０へ移行する。

【００４６】ステップ３８０において、ＥＣＵ４１はノ
ッキング判定を終了するか否かを判断する。即ち、ＥＣ
Ｕ４１はステップ３００でセットされたタイマの計時結
果が終了時刻ｔＥになったか否かを判断する。そして計
時結果が終了時刻ｔＥに達していない場合には、ＥＣＵ
４１は処理をステップ３２０へ移行し、ステップ３２０
〜３７０の処理を再び実行する。計時結果が終了時刻ｔ
Ｅに達した場合には、ＥＣＵ４１は処理をステップ３９
０へ移行する。

【００４７】ステップ３９０において、ＥＣＵ４１は次
回の処理でノッキング判定レベルＶＬを算出するために
用いるノック信号ＫＣＳのなまし値ＶＭを以下の計算式
（３）に従って算出する。

【００４８】 ＶＭ＝（３＊ＶＭ０＋ＶＭＡＤ）／４ …（３） ここで、ＶＭ０は、前述したステップ２２０において既
にノッキング判定レベルＶＬを算出するのに用いられた
前回のなまし値である。

【００４９】ステップ４００において、ＥＣＵ４１は開
始時刻ｔＳから終了時刻ｔＥまでのノッキング判定区間
において、ステップ３４０でインクリメントされたカウ
ンタＣｘの値に応じてノッキング強度ＫＣＭを判定す
る。ここで、ＥＣＵ４１は上記カウンタＣｘの値が「１
以下」である場合にはノッキングが無いものと判定し、
同値が「２〜５」である場合にはノッキング強度ＫＣＭ
が小さいものと判定する。更に、ＥＣＵ４１は、同値が
「６〜９」である場合にはノッキング強度ＫＣＭが中程
度であるものと判定し、同値が「１０以上」である場合
にはノッキング強度ＫＣＭが大きいものと判定する。そ
の後、ステップ４１０において、ＥＣＵ４１は第１のカ
ンウタＣｘの値を「０」に初期化する。

【００５０】更に、ステップ４２０において、ＥＣＵ４
１はノッキングが発生したか否か、即ちステップ４００
におけるノッキング強度ＫＣＭの判定結果が「大・中・
小」の何れかであるか否かを判断する。そして、ノッキ
ングが発生している場合には、ノッキング制御による点
火時期の遅角制御を実行するものとして、ステップ４３
０において、ＥＣＵ４１は第２のカウンタＣＫを「１」
だけインクリメントし、その後の処理を一旦終了する。
ノッキングが発生していない場合には、ノッキング制御
による点火時期の遅角制御を実行しないものとして、そ
のままその後の処理を一旦終了する。

【００５１】図７，８は上記ステップ２６０において補
正値ΔＫを学習更新するために実行される「補正値学習
更新ルーチン」を示す。ステップ５００において、ＥＣ
Ｕ４１は各気筒毎に本ルーチンの実行回数をカウントす
るための第３のカウンタＣＰの値を「１」だけインクリ
メントする。

【００５２】次に、ステップ５１０において、今回算出
されたノック信号ＫＣＳの最大値ＶＰが各気筒毎に算出
されている中央値Ｖ５０よりも大きいか否かを判断す
る。この中央値Ｖ５０は最大値ＶＰの度数分布における
５０％の点に対応する値である。ここで、最大値ＶＰが
中央値Ｖ５０よりも大きい場合には、ＥＣＵ４１は処理
をステップ５２０へ移行し、最大値ＶＰが中央値Ｖ５０
未満である場合には、ＥＣＵ４１は処理をステップ５４
０へ移行する。

【００５３】ステップ５２０において、ＥＣＵ４１は中
央値Ｖ５０に後述する所定の設定値ΔＶ５０を加算する
ことにより中央値Ｖ５０を更新した後、処理をステップ
５３０へ移行する。

【００５４】一方、ステップ５４０において、ＥＣＵ４
１は最大値ＶＰが算出されている中央値Ｖ５０よりも小
さいか否かを判断する。最大値ＶＰが中央値Ｖ５０より
も小さい場合には、ＥＣＵ４１はステップ５５０におい
て、中央値Ｖ５０から設定値ΔＶ５０を減算することに
より中央値Ｖ５０を更新し、処理をステップ５３０へ移
行する。最大値ＶＰが中央値Ｖ５０よりも小さくない場
合には、ＥＣＵ４１は処理をそのままステップ５３０へ
移行する。

【００５５】ステップ５３０において、ＥＣＵ４１は次
回に中央値Ｖ５０を更新するために使われるべき設定値
Δ５０を以下の計算式（４）に従って算出する。 ΔＶ５０＝｜ＶＰ−Ｖ５０｜／１６ …（４） 上記ステップ５１０〜５５０では、最大値ＶＰが中央値
Ｖ５０よりも大きい場合には、中央値Ｖ５０が設定値Δ
Ｖ５０だけ増加し、最大値ＶＰが中央値Ｖ５０より小さ
い場合には、中央値Ｖ５０が設定値ΔＶ５０だけ減少す
る。これにより、中央値Ｖ５０は常に最大値ＶＰの累積
値に対して５０％の大きさとなる。

【００５６】次に、ステップ５６０において、ＥＣＵ４
１はエンジン回転速度ＮＥの値に基づいてノッキング音
調整用の目標係数Ｄを算出する。更に、ステップ５７０
において、ＥＣＵ４１は各気筒毎における最大値ＶＰの
上限値ＶＨ及び下限値ＶＬを以下の計算式（５），
（６）に従ってそれぞれ算出する。

【００５７】ＶＨ＝（Ａ＋Ｄ）＊Ｖ５０ …（５） ＶＬ＝Ｖ５０／Ａ …（６） ここで、「Ａ」は、上限値ＶＨ及び下限値ＶＬを設定す
るために使われる変数である。ＥＣＵ４１は変数Ａを後
述する処理により所定時間毎に更新する。

【００５８】その後、ステップ５８０において、ＥＣＵ
４１は最大値ＶＰが下限値ＶＬを下回ったか否かを判断
する。そして、ＥＣＵ４１は、最大値ＶＰが下限値ＶＬ
を下回っている場合に処理をステップ５９０へ移行し、
最大値ＶＰが下限値ＶＬを下回っていない場合に処理を
ステップ６２０へ移行する。

【００５９】ステップ５９０において、ＥＣＵ４１は最
大値ＶＰに係る対数変化値の分布形状を判定するため
に、各気筒毎に設定された第４のカウンタＣＨＬの値を
「１」だけデクリメントする。更に、ステップ６００に
おいて、ＥＣＵ４１は最大値ＶＰが下限値ＶＬを下回っ
た回数をカウントするために、各気筒毎に設定された第
５のカウンタＣＬの値を「１」だけインクリメントし、
処理をステップ６１０へ移行する。

【００６０】一方、ステップ６２０におい、ＥＣＵ４１
は最大値ＶＰが上限値ＶＨを超えたか否かを判断する。
そして、最大値ＶＰが上限値ＶＨを超えている場合に
は、ステップ６３０において、ＥＣＵ４１はカウンタＣ
ＨＬの値を「１」だけインクリメントし、処理をステッ
プ６１０へ移行する。最大値ＶＰが上限値ＶＨを超えて
いない場合には、ＥＣＵ４１は処理をそのままステップ
６１０へ移行する。

【００６１】ステップ６１０において、ＥＣＵ４１は次
回のノッキング判定区間において新たな最大値ＶＰを算
出するために最大値ＶＰを「０」に初期化する。続い
て、ステップ６１５において、ＥＣＵ４１は前回に補正
値ΔＫを学習更新してから所定時間（例えば「０．７
秒」）だけ経過したか否かを判断する。所定時間経過し
ていない場合には、ＥＣＵ４１はそのままその後の処理
を一旦終了する。所定時間経過している場合には、ＥＣ
Ｕ４１は処理をステップ６４０へ移行する。

【００６２】ステップ６４０において、ＥＣＵ４１はそ
の経過時間内にステップ５００でインクリメントされる
第３のカウンタＣＰの値が所定値（例えば「１６」）よ
りも大きいか否かを判断する。ここで、所定時間経過す
る間にＥＣＵ４１が上記ステップ５００〜６３０を実行
した回数が少ないと、第４のカウンタＣＨＬの値に基づ
いて最大値ＶＰに係る対数変化値の分布形状を正確に判
断することができない。その結果、次のステップ６５０
以降の処理で補正値ΔＫを誤った値に学習更新してしま
うおそれがある。ステップ６４０はこのような場合に補
正値ΔＫの学習更新を禁止するための処理である。従っ
て、このステップ６４０で第３のカウンタＣＰの値が所
定値未満である場合には、ＥＣＵ４１は処理をそのまま
ステップ７４０へ移行する。一方、ステップ６４０で第
３のカウンタＣＰの値が所定値よりも大きい場合には、
ＥＣＵ４１は処理をステップ６５０へ移行する。

【００６３】ステップ６５０において、ＥＣＵ４１は第
４のカウンタＣＨＬの値が正の値であるか否かを判断す
る。ここで、第４のカウンタＣＨＬの値が正の値である
場合（即ち、最大値ＶＰが上限値ＶＨを超えた回数が下
限値ＶＬを下回った回数よりも大きい場合）には、ノッ
キングの発生頻度が目標値よりも大きいものとして、Ｅ
ＣＵ４１は処理をステップ６６０へ移行する。

【００６４】ステップ６６０において、ＥＣＵ４１は第
２のカウンタＣＫの値が「１」以下であるか否かを判断
する。ここで、第２のカウンタＣＫの値が「１」以下で
ある場合には、ステップ６７０において、ＥＣＵ４１は
補正値ΔＫから所定値βを減算することにより補正値Δ
Ｋを更新する。その後、ＥＣＵ４１は処理をステップ６
８０へ移行する。第２のカウンタＣＫの値が「１」より
も小さい場合には、ＥＣＵ４１はそのまま処理をステッ
プ６８０へ移行する。

【００６５】つまり、ノッキングの発生頻度が目標値よ
りも大きいにも拘らず、第２のカウンタＣＫの値が
「１」以下で、所定時間経過する間にノッキング制御に
よる点火時期の遅角制御の実行回数が１回以下である場
合に、ノッキク判定レベルＶＬが過大であるものとし
て、ＥＣＵ４１は補正値ΔＫを小さくするのである。

【００６６】一方、ステップ６５０において、第４のカ
ウンタＣＨＬの値が正の値でない場合には、ステップ６
９０において、ＥＣＵ４１は第４のカウンタＣＨＬの値
が負の値であるか否かを判断する。そして、第４のカウ
ンタＣＨＬの値が負の値でない場合には、ＥＣＵ４１は
処理をそのままステップ６８０へ移行する。第４のカウ
ンタＣＨＬの値が負の値である場合（即ち、最大値ＶＰ
が下限値ＶＬを下回った回数が上限値ＶＨを超えた回数
よりも大きい場合）には、ノッキングの発生頻度が目標
値よりも小さいものとして、ＥＣＵ４１は処理をステッ
プ７００へ移行する。

【００６７】ステップ７００において、ＥＣＵ４１は第
２のカウンタＣＫの値が「１」を超えたか否かを判断す
る。ここで、第２のカウンタＣＫの値が「１」を超えた
場合には、ステップ７１０において、ＥＣＵ４１は補正
値ΔＫに所定値βを加算することにより補正値ΔＫを更
新する。その後、ＥＣＵ４１は処理をステップ６８０へ
移行する。第２のカウンタＣＫの値が「１」未満である
場合には、ＥＣＵ４１は処理をそのままステップ６８０
へ移行する。

【００６８】つまり、ノッキングの発生頻度が目標値よ
りも小さいにも拘らず、第２のカウンタＣＫの値が
「１」を超え、所定時間経過する間にノッキング制御に
よる点火時期の遅角制御が複数回実行されるような場合
には、ノッキング判定レベルＶが過少であるものとし
て、ＥＣＵ４１は補正値ΔＫを大きくするのである。

【００６９】上記ステップ６５０〜７１０のルーチン
は、ノッキング判定レベルＶＬを算出するために使われ
る補正値ΔＫを、最大値ＶＰに係る分布形状が所望の形
状になるように逐次更新するものであり、ノッキング判
定レベルＶＬをノッキング音が一定となるように補正す
るためのものである。

【００７０】又、この実施例でＥＣＵ４１は、補正値Δ
Ｋをエンジン回転速度ＮＥに応じて低速用、中速用及び
高速用の３種類の補正値ΔＫＬ，ΔＫＭ，ΔＫＨに設定
する。そのため、ステップ６７０又はステップ７１０で
は、ＥＣＵ４１は補正値ΔＫを更新する際に３種類の補
正値ΔＫＬ，ΔＫＭ，ΔＫＨの中からエンジン回転速度
ＮＥに応じた補正値ΔＫを選択し、その値を更新する。

【００７１】そして、ステップ６８０において、ＥＣＵ
４１はステップ６００で最大値ＶＰが下限値ＶＬを下回
ったときにインクリメントされた第５のカウンタＣＬの
値が「０」か否かを判断する。そして、第５のカンウタ
ＣＬの値が「０」である場合には、ステップ７２０にお
いて，ＥＣＵ４１は上限値ＶＨを設定するために使われ
る変数Ａから所定値γを減算することによりその変数Ａ
を更新し、処理をステップ７４０へ移行する。第５のカ
ウンタＣＬの値が「０」でない場合には、ステップ７３
０において、ＥＣＵ４１は変数Ａに所定値γを加算する
ことによりその変数Ａを更新し、処理をステップ７４０
へ移行する。

【００７２】この処理により、変数Ａの値は最大値ＶＰ
が下限値ＶＬを下回る回数が「１」以下となるように逐
次更新される。そして、ステップ７４０において、ＥＣ
Ｕ４１は所定時間が経過した後に、上記ステップ６５０
〜７３０において補正値ΔＫを更新可能とするために、
その更新のために使われる各種カウンタＣＰ，ＣＨＬ，
ＣＬ，ＣＫの値をそれぞれ「０」に初期化する。上記の
ようにして、ノッキング判定レベルＶＬを補正するため
に使われる補正値ΔＫ（ΔＫＬ，ΔＫＭ，ΔＫＨ）が、
エンジン１の定常運転時に学習更新される。この実施例
では、最大値ＶＰが上限値ＶＨを超えた回数と下限値Ｖ
Ｌを下回った回数との偏差（即ち第４のカウンタＣＨＬ
の値）に基づき、最大値ＶＰに係る対数変換値の分布形
状が所定形状となるように、補正値ΔＫが所定時間毎に
更新される。そして、このように学習更新される補正値
ΔＫには、エンジン１及びノックセンサ３６等の特性上
のバラツキやその経時変化等の変動要因が反映されるこ
とになる。

【００７３】図９は前述した補正値ΔＫの更新を許可又
は禁止するための実行フラグＸＫＣを設定するための
「実行フラグ設定ルーチン」を示す。ＥＣＵ４１はこの
ルーチンを所定時間毎に実行する。

【００７４】ＥＣＵ４１はこのルーチンを開始すると、
ステップ８００において、回転速度センサ３７の検出信
号に基づきエンジン回転速度ＮＥの値を読み込む。次
に、ステップ８１０において、ＥＣＵ４１はそのエンジ
ン回転速度ＮＥに係る前回の値と今回の値との差を回転
速度変化値ＤＮＥとして算出する。この実施例でステッ
プ８１０の処理を実行するＥＣＵ４１は、エンジン回転
速度ＮＥの変化値を算出するための変化値算出手段に相
当する。

【００７５】続いて、ステップ８２０において、ＥＣＵ
４１は今回のエンジン回転速度ＮＥの値が所定の基準値
Ｎ１以上であるか否かを判断する。この基準値Ｎ１はエ
ンジン回転速度ＮＥの値が高速回転域の値であるか否か
を判別するための値であり、エンジン１の種類等に応じ
て適宜に定めることができる。

【００７６】そして、ステップ８２０でエンジン回転速
度ＮＥの値が基準値Ｎ１以上である場合、即ちエンジン
回転速度ＮＥの値が高速回転域の値である場合には、Ｅ
ＣＵ４１は処理をステップ８３０へ移行する。

【００７７】ステップ８３０において、ＥＣＵ４１は今
回算出された回転速度変化値ＤＮＥが二つの基準値ａ，
ｂの間の値であるか否かを判断する。ここで、基準値ａ
は負の値であり、回転速度変化値ＤＮＥのバラツキ範囲
内における最小値に相当する。基準値ｂは正の値であ
り、回転速度変化値ＤＮＥのバラツキ範囲内における最
大値に相当する。この実施例では、基準値ａの絶対値が
基準値ｂの絶対値よりも小さいものとして設定されてい
る。そして、回転速度変化値ＤＮＥが両基準値ａ，ｂの
間の値である場合には、エンジン１が定常運転状態であ
ることから、ＥＣＵ４１はステップ８４０において、前
述した実行フラグＸＫＣを「１」に設定し、その後の処
理を一旦終了する。回転速度変化値ＤＮＥが両基準値
ａ，ｂの間の値でない場合には、エンジン１が定常運転
状態ではなく、加速運転状態又は減速運転状態であるこ
とから、ＥＣＵ４１はステップ８５０において、実行フ
ラグＸＫＣを「０」に設定し、その後の処理を一旦終了
する。

【００７８】一方、ステップ８２０でエンジン回転速度
ＮＥの値が基準値Ｎ１未満である場合、即ちエンジン回
転速度ＮＥの値が高速回転域の値でない場合には、ＥＣ
Ｕ４１は処理をステップ８６０へ移行する。

【００７９】ステップ８６０において、ＥＣＵ４１は今
回算出された回転速度変化値ＤＮＥが二つの基準値ｃ，
ｄ（ｃ，ｄ＜ａ，ｂ）の間の値であるか否かを判断す
る。ここで、基準値ｃは負の値であり、基準値ｄは正の
値である。この実施例では、基準値ｃの絶対値が基準値
ｄの絶対値と等しいものとして設定されている。そし
て、回転速度変化値ＤＮＥが両基準値ｃ，ｄの間の値で
ある場合には、エンジン１が定常運転状態であることか
ら、ＥＣＵ４１はステップ８４０において、実行フラグ
ＸＫＣを「１」に設定し、その後の処理を一旦終了す
る。回転速度変化値ＤＮＥが両基準値ｃ，ｄの間の値で
ない場合には、エンジン１が定常運転状態ではなく、加
速運転状態又は減速運転状態であることから、ＥＣＵ４
１はステップ８７０において、実行フラグＸＫＣを
「０」に設定し、その後の処理を一旦終了する。

【００８０】上記のようにこの実施例で、ＥＣＵ４１は
回転速度変化値ＤＮＥの大きさに基づいてエンジン１が
定常運転状態であるか否かを判断し、定常運転状態であ
る場合には実行フラグＸＫＣを「１」に、そうでない場
合には実行フラグＸＫＣを「０」に設定する。併せて、
ＥＣＵ４１は定常運転状態であるか否かを判断するため
の基準値ａ〜ｄの範囲を、エンジン回転速度ＮＥの値が
高速回転域の値であるか否かによって変更する。この実
施例でステップ８３０，８６０の処理を実行するＥＣＵ
４１は、それぞれ本発明の定常運転状態判断手段に相当
し、ステップ８２０の処理を実行するＥＣＵ４１は、本
発明の基準値変更手段に相当する。

【００８１】以上説明したように、この実施例のノッキ
ング制御装置によれば、ＥＣＵ４１はノックセンサ３６
で検出されるノック信号ＫＣＳのＡ／Ｄ変換値、即ちノ
ック信号レベルＶＡＤをなまし処理（平均化処理）する
ことにより、なまし値ＶＭを算出する。ＥＣＵ４１はエ
ンジン１の運転状態が定常運転状態であると判断したと
きに、ノッキング音を一定とするために、或いはノッキ
ング判定レベルＶＬにエンジン１やノックセンサ３６の
特性上のバラツキやその経時変化を反映させるために使
用される補正値ΔＫを学習更新する。この補正値ΔＫは
ノッキングの発生度合を反映する。更に、ＥＣＵ４１は
なまし値ＶＭ及び補正値ΔＫ等に基づいてノッキング判
定レベルＶＬを算出する。ＥＣＵ４１はその判定レベル
ＶＬとノック信号レベルＶＡＤとを比較することによ
り、ノッキングの発生の有無、即ちノッキング強度ＫＣ
Ｍを判定する。ＥＣＵ４１はそのノッキング強度ＫＣＭ
に基づいてノッキング制御のための補正値ＫＣＣを算出
し、その補正値ＫＣＣに基づいて目標点火時期ＩＴを算
出する。ＥＣＵ４１はその目標点火時期ＩＴに基づいて
イグナイタ１５を所要のタイミングで制御することによ
り、点火時期を遅角補正してノッキングの発生を制御す
る。この結果、ノッキングの発生頻度や大きさを最小限
に抑えながらエンジン１の燃費や出力トルクを最大限に
向上させることができる。

【００８２】ここで、ＥＣＵ４１はエンジン回転速度Ｎ
Ｅの単位時間当たりの変化分に相当する回転速度変化値
ＤＮＥと所定の基準値ａ〜ｄにより設定される範囲とを
比較することにより、エンジン１が定常運転状態である
か否かを判断する。このとき、ＥＣＵ４１は判断用の基
準値ａ〜ｄにより設定される範囲を、エンジン回転速度
ＮＥが高速回転域の値であるか否かによって変更する。
即ち、エンジン回転速度ＮＥが高速回転域の値となる場
合には、それに合わせて判断用の基準値を相対的に大き
い二つの基準値ａ，ｂの間の範囲に設定し、エンジン回
転速度ＮＥが高速回転域の値とならない場合には、それ
に合わせて判断用の基準値を相対的に小さい二つの基準
値ｃ，ｄの間の範囲に設定する。そして、ＥＣＵ４１は
エンジン１が定常運転状態であると判断したとき、ノッ
キングの発生のし易さを反映した補正値ΔＫをノックセ
ンサ３６の検出値に基づいて算出する。そして、ＥＣＵ
４１はその補正値ΔＫをノッキング判定レベルＶＬの算
出に際して同判定レベルＶＬを補正するために適用す
る。

【００８３】この実施例では、個々のエンジンシステム
毎で異なるノッキングの発生のし易さを反映した補正値
ΔＫに基づきノッキング判定レベルＶＬが補正される。
そのため、ノッキング判定レベルＶＬにエンジン１及び
ノックセンサ３６等の特性上のバラツキやその経時変化
等の変動要因が反映される。更に、定常運転状態を判断
する際、ＥＣＵ４１は回転速度変化値ＤＮＥと比較され
るべき基準値ａ〜ｄの範囲をエンジン回転速度ＮＥの大
きさに応じて変更する。

【００８４】従って、エンジン回転速度ＮＥの大きさの
広い範囲で定常運転状態が適正に判断され、その判断時
に補正値ΔＫが適切に算出される。その結果、エンジン
回転速度ＮＥの大きさの広い範囲でノッキングの発生頻
度や大きさに応じて最適なノッキング判定レベルＶＬを
算出することができる。その意味で、エンジン回転速度
ＮＥの大きさの広い範囲でノッキングの発生を最小限に
抑えながらエンジン１の燃費や出力トルクを最大限に向
上させることができる。

【００８５】この実施例では、ノック信号レベルＶＡＤ
をなまし処理していることから、ノック信号ＫＣＳに多
少のノイズが含まれていてもそのノイズの影響をノッキ
ング強度ＫＣＭの判定から排除することができる。

【００８６】更に、この実施例では、エンジン１の過渡
運転時、即ち加速運転時又は減速運転時に、ＥＣＵ４１
がノッキング判定レベルＶＬを所定の嵩上げ値ＶＯＳに
基づき補正する。従って、過渡運転時には、ノック信号
レベルＶＡＤをなまし処理することにより起こりうるノ
ッキング判定レベルＶＬ等の算出遅れ、延いてはノッキ
ング強度ＫＣＭの判定遅れを防止することができる。そ
の意味で、過渡運転時におけるノッキング制御の最適化
を図ることができる。

【００８７】加えて、この実施例では、上限値ＶＨ及び
下限値ＶＬを設定するために使われる変数Ａが、所定時
間内において最大値ＶＰが下限値ＶＬを下回る回数が所
定回数（本実施例では「１」以下）となるように所定時
間毎に更新される。更に、上限値ＶＨを設定するための
目標ノッキング音調整用の係数Ｄは、エンジン回転速度
ＮＥが高くなるほど小さい値に設定される。このため、
補正値ΔＫ、延いてはノッキング判定レベルＶＬをエン
ジン回転速度ＮＥが高くなるほど小さくなるように設定
して、人間が感じるノッキング音をエンジン回転速度Ｎ
Ｅの大きさに拘らず常に一定に制御することができる。

【００８８】尚、この発明は次の別の実施例に具体化す
ることもできる。以下の別の実施例でも、前記実施例と
同等の作用及び効果を得ることができる。 （１）前記実施例では、エンジン回転速度ＮＥの大きさ
を高速回転域であるか否かにより二つに区分し、各区分
毎に回転速度変化値ＤＮＥと比較されるべき基準値の範
囲、即ち両基準値ａ，ｂの間の範囲と、両基準値ｃ，ｄ
の間の範囲とを設定している。これに対し、エンジン回
転速度ＮＥの大きさを三つ以上の範囲に区分し、各区分
毎に回転速度変化値ＤＮＥと比較されるべき基準値の範
囲を設定してもよい。或いは、回転速度変化値ＤＮＥと
比較されるべき基準値を、エンジン回転速度ＮＥの大き
さに対してリニアな特性をもって設定してもよい。

【００８９】これらの場合には、ノッキング判定レベル
ＶＬをより適切に補正することができ、延いてはノッキ
ング制御をより高精度に実行することができる。 （２）前記実施例では、各点火プラグ７及びイグナイタ
１５によりノッキング調整手段を構成した。これに対
し、過給圧を調整するための過給機、或いはＥＧＲ量を
調整するためのＥＧＲ装置等をノッキング調整手段とし
て設けることもできる。或いは、インジェクタをノッキ
ング調整手段として、そのインジェクタより噴射される
燃料量を補正するようにしてもよい。

【００９０】（３）前記実施例では、エアフローメータ
３２により吸入空気量Ｑを検出して燃料噴射量制御を実
行するようにしたＬ−Ｊ方式のエンジンシステムに具体
化した。これに対し、吸気通路の圧力を圧力センサによ
り検出して燃料噴射量を制御するようにしたＤ−Ｊ方式
のエンジンシステムに具体化することもできる。

【００９１】更に、上記実施例には、特許請求の範囲に
記載した技術的思想に係る次のような各種の実施態様が
含まれることを以下にその効果と共に記載する。 （イ）請求項１に記載の発明において、判定レベル算出
手段はノッキング判定レベルを算出するために、更にノ
ック検出手段の検出値をなまし処理するようにした内燃
機関のノッキング制御装置。

【００９２】この構成によれば、ノック検出手段の検出
値に多少のノイズが含まれていてもそのノイズの影響を
ノッキングの判定から排除することができる。尚、この
明細書で発明の構成に係る用語等を以下のように定義す
る。

【００９３】（ａ）ノッキングとは、気筒内のエンドガ
スの自己着火により発生した圧力波がシリンダ内で引き
起こす気柱振動を意味する。これに起因して「カリカ
リ」という音がエンジンから聞こえる。点火時期を進角
させたり、気筒内の圧縮比を上げたり、過給機を備えた
エンジンでは、全負荷付近で気筒内の圧縮圧力が高くな
り、ノッキングが発生し易くなる。一般に、微弱なノッ
キング（トレースノック）はエンジンの燃費や出力を共
に増大させる効果がある。

【００９４】（ｂ）ノッキング制御とは、ノックセンサ
等によりノッキングを検出し、微小なノッキング状態又
はノッキング発生の直前の状態でエンジンの運転を制御
することを意味する。一般には、応答性の点で有利な点
火時期制御が用いられ、ノッキングの発生を検出（判
定）したときに点火時期を遅角させ、ノッキングの発生
を検出（判定）しないときに点火時期を進角させる。

【００９５】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、ノック
検出手段の検出値に基づいてノッキング判定レベルを算
出し、その判定レベルとノック検出手段の検出値とを比
較することによりノッキングの発生の有無を判定し、そ
の判定結果に基づいてノッキングの発生を制御するよう
にしたノッキング制御装置を前提とする。そして、内燃
機関の回転速度の変化値とその回転速度の大きさに応じ
て変更される基準値とを比較することにより定常運転状
態であるか否かを判断する。更に、定常運転状態である
と判断した場合には、ノック検出手段の検出値に基づい
てノッキングの発生度合を算出する。そして、その発生
度合に基づいてノッキング判定レベルを補正するように
している。

【００９６】従って、ノッキング判定レベルには内燃機
関やノック検出手段等の特性上のバラツキやその経時変
化等が反映され、回転速度の大きさの広い範囲で定常運
転状態が適正に判断されてノッキングの発生度合が常に
適正に算出される。その結果、内燃機関やノックセンサ
等の特性上のバラツキやその経時変化等に対処して回転
速度の大きさの広い範囲でノッキング判定レベルを適切
に算出することができ、もってノッキングの発生を最小
限に抑えながら内燃機関の燃費や出力トルクを最大限に
向上させることができるという効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る基本概念構成図。

【図２】 ガソリンエンジンシステムの概略構成図。

【図３】 ＥＣＵのブロック構成図。

【図４】 「点火時期制御ルーチン」を示すフローチャ
ート。

【図５】 「ノッキング判定処理ルーチン」を示すフロ
ーチャート。

【図６】 「最大値算出ルーチン」を示すフローチャー
ト。

【図７】 「補正値学習更新ルーチン」を示すフローチ
ャート。

【図８】 図７のルーチンの続きを示すフローチャー
ト。

【図９】 「実行フラグ設定ルーチン」を示すフローチ
ャート。

【図１０】 従来技術に係りエンジン回転速度の大きさ
に対する回転速度変化値の関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１…内燃機関としてのエンジン、７…点火プラグ、１５
…イグナイタ（７，１５はノッキング調整手段を構成す
る）、３６…ノック検出手段としてのノックセンサ、４
１…ＥＣＵ（４１は判定レベル算出手段、ノッキング判
定手段、制御手段、定常運転判断手段、判定レベル算出
手段、発生度合算出手段及び基準値変更手段を構成す
る）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関で発生するノッキングの大きさ
   をノック検出手段により検出し、その検出値をノッキン
   グ判定レベルと比較することによりノッキングの発生の
   有無を判定し、その判定結果に基づいてノッキング調整
   手段を制御することによりノッキングの発生を制御する
   ようにしたノッキング制御装置であって、 前記ノッキング判定レベルを前記ノック検出手段の検出
   値に基づいて算出するための判定レベル算出手段と、 前記判定レベル算出手段により算出されたノッキング判
   定レベルと前記ノック検出手段の検出値とを比較するこ
   とによりノッキングの発生の有無を判定するためのノッ
   キング判定手段と、 ノッキングの発生を制御するために、前記ノッキング判
   定手段の判定結果に基づいて前記ノッキング調整手段を
   制御するための制御手段と、 前記内燃機関の回転速度を検出するための回転速度検出
   手段と、 前記回転速度検出手段により検出される回転速度の変化
   値と所定の基準値とを比較することにより前記内燃機関
   が定常運転状態であるか否かを判断するための定常運転
   判断手段と、 前記定常運転判断手段により定常運転状態であると判断
   されたときに、前記ノック検出手段の検出値に基づいて
   ノッキングの発生度合を算出するための発生度合算出手
   段と、 前記判定レベル算出手段により算出されるノッキング判
   定レベルを前記発生度合算出手段の算出値に基づいて補
   正するための判定レベル補正手段と、 前記定常運転判断手段における前記基準値を前記回転速
   度検出手段の検出値の大きさに応じて変更するための基
   準値変更手段とを備えたことを特徴とする内燃機関のノ
   ッキング制御装置。