(57)【要約】【課題】エンジンのノッキングを、より高精度に検出する。【解決手段】ノッキング検出装置は、エンジンの筒内圧に応じた信号を出力する筒内圧検出手段と、該筒内圧センサの出力信号から、ノッキング検出区間中の筒内圧成分を除去する除去手段と、該筒内圧成分が除去された信号から、ノッキングの周波数を含む所定周波数帯の信号を抽出する抽出手段と、該抽出した信号から、ノッキングの発生を判定する判定手段と、を備える。検出区間中の筒内圧成分を除去するので、検出区間を短くした場合でも、または上記抽出手段に周波数特性の粗い時系列周波数分解を使用した場合でも、筒内圧成分の影響を受けることなくノッキングを検出することができる。【選択図】図８
2008157087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの筒内圧を検出して該筒内圧に応じた信号を出力する筒内圧検出手段と、
前記筒内圧検出手段の出力信号から、ノッキング検出区間中の筒内圧成分を除去する除去手段と、
前記筒内圧成分が除去された信号から、ノッキングの周波数を含む所定周波数帯の信号を抽出する抽出手段と、
前記抽出した信号から、ノッキングの発生を判定する判定手段と
を備える、ノッキング検出装置。
【請求項２】
さらに、前記エンジンの回転を示す情報に基づいて、前記ノッキング検出区間を設定する手段を備える、
請求項１に記載のノッキング検出装置。
【請求項３】
さらに、前記筒内圧検出手段の出力信号から、筒内圧のピークを検出し、該ピークの時点からの所定期間に、前記ノッキング検出区間を設定する手段を備える、
請求項１に記載のノッキング検出装置。
【請求項４】
前記除去手段は、筒内圧成分が含まれる低周波成分をカットするよう構成されたフィルタにより、前記筒内圧成分を除去する、
請求項１から３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記除去手段は、前記ノッキング検出区間の筒内圧検出手段の出力信号から、筒内圧を近似するための近似式を算出し、該筒内圧検出手段の出力信号から、該近似式により算出される筒内圧を減算することにより、該筒内圧成分を除去する、
請求項１から３のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記近似式は、一次式であり、前記除去手段は、前記ノッキング検出区間の始点と終点の前記筒内圧検出手段の出力信号から、該一次式の傾きおよび切片を求めることにより、該一次式を算出する、
請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記筒内圧検出手段の出力信号は、筒内圧の微分値を表す信号である、
請求項１から６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
前記判定手段は、前記抽出手段により抽出された信号が所定値以上となる時間が、所定時間以上継続した場合、ノッキングと判定する、
請求項１から７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
前記判定手段は、前記抽出手段により抽出された信号を前記ノッキング検出区間にわたって積算し、該積算した値が所定値を超えたならば、ノッキングと判定する、
請求項１から７のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
前記エンジンは、燃焼室内の圧縮比を変更することのできる可変圧縮比機構を備えたエンジンである、
請求項１から９のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関のノッキングを検出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関（以下、エンジンと呼ぶ）に振動センサを設け、該振動センサの出力から、ノッキングの発生を検出することが行われている。
【０００３】
下記の特許文献１の手法によると、振動センサは、エンジンのシリンダに設けられる。振動センサの出力にウェーブレット変換を適用し、振動周波数特性を算出する。振動周波数特性を所定値と比較することにより、ノッキングなどの燃焼不良を検出する。
【特許文献１】特開２００２−２２１０７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
振動センサの出力には、吸排気バルブが閉じた時のノイズ（着座ノイズとよぶ）が含まれるおそれがある。このようなノイズを、ノッキングの発生として誤って認識することを防止するため、ノッキングを検出する区間を設定する手法が考えられる。該検出区間は、ノッキング信号を着座ノイズと良好に分離するために、また、計算負荷低減のために、短めに設定されるのが望まれる場合がある。
【０００５】
一方、ウェーブレット変換のような時系列周波数分解の手法により、筒内圧信号から、ノッキングの周波数を含む信号を抽出する手法が提案されている。計算負荷の低減のために、周波数特性の粗い時系列周波数分解を用いることが望まれる場合がある。
【０００６】
しかしながら、上記検出区間を短く設定した場合、または、周波数特性の粗い時系列周波数分解を使用した場合、ノッキングとして検出された信号に、筒内圧成分の影響が残ることがある。残留する該筒内圧成分により、ノッキングの検出精度が悪化するおそれがある。
【０００７】
したがって、本願発明の目的は、周波数特性の粗い時系列周波数分解を使用した場合、および／または、検出区間を短めに設定した場合でも、ノッキングを高精度に検出することのできる装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の一つの側面によると、ノッキング検出装置は、エンジンの筒内圧を検出した該筒内圧に応じた信号を出力する筒内圧検出手段と、該筒内圧センサの出力信号から、ノッキング検出区間中の筒内圧成分を除去する除去手段と、該筒内圧成分が除去された信号から、ノッキングの周波数を含む所定周波数帯の信号を抽出する抽出手段と、該抽出した信号から、ノッキングの発生を判定する判定手段と、を備える。
【０００９】
この発明によれば、検出区間中の筒内圧成分を除去するので、検出区間を短くした場合でも、または上記抽出手段に周波数特性の粗い時系列周波数分解を使用した場合でも、筒内圧成分の影響を受けることなくノッキングを検出することができる。
【００１０】
この発明の一実施形態によると、エンジンの回転を示す情報に基づいて、ノッキング検出区間を設定する手段を備える。
【００１１】
この発明によれば、エンジンの運転状態に従って、ノッキングを検出すべき区間を適切に設定することができる。
【００１２】
この発明の一実施形態によると、筒内圧検出手段の出力信号から、筒内圧のピークを検出し、該ピークの時点からの所定期間に、ノッキング検出区間を設定する手段を備える。
【００１３】
この発明によれば、エンジンが経年劣化した場合や、可変圧縮比機構等によって筒内圧のピーク時期とノッキングの発生時期との間に相対的なずれが生じた場合でも、ノッキング検出区間を適切に設定することができる。また、着座ノイズなどの影響を受けないよう検出区間を設定することができる。
【００１４】
この発明の一実施形態によると、上記除去手段は、筒内圧成分が含まれる低周波成分をカットするフィルタにより、該筒内圧成分を除去する。
【００１５】
この発明によれば、筒内圧成分が含まれる周波数成分を除去したうえで、ノッキングの周波数帯域の信号を抽出するので、筒内圧成分がノッキング検出に影響することを回避することができる。
【００１６】
この発明の一実施形態によると、上記除去手段は、ノッキング検出区間の筒内圧検出手段の出力信号から、筒内圧を近似するための近似式を算出し、該筒内圧検出手段の出力信号から、該近似式により算出される筒内圧を減算することにより、該筒内圧成分を除去する。一実施例では、該近似式は、一次式である。ノッキング検出区間の始点と終点の筒内圧検出手段の出力信号から、該一次式の傾きおよび切片が求められる。
【００１７】
この発明によれば、簡単な演算により筒内圧成分を除去できるので、計算負荷を低減することができる。筒内圧成分が含まれる周波数成分を除去したうえで、ノッキングの周波数帯域の信号を抽出するので、筒内圧成分がノッキング検出に影響することを回避することができる。
【００１８】
この発明の一実施形態によると、筒内圧検出手段の出力信号は、筒内圧の微分値を表す信号である。
【００１９】
この発明によれば、筒内圧の変化量を示す信号（微分値）を用いて、筒内圧成分の影響を受けないノッキング検出が可能となる。
【００２０】
この発明の一実施形態によると、上記抽出手段により抽出された信号が所定値以上となる時間が、所定時間以上継続した場合、ノッキングと判定する。また、他の実施形態では、抽出された信号をノッキング検出区間にわたって積算し、該積算した値が所定値を超えたならば、ノッキングと判定する。
【００２１】
この発明によれば、ノイズなどの影響を低減しつつ、ノッキングを判定することができる。
【００２２】
この発明の一実施形態によると、エンジンは、燃焼室内の圧縮比を変更することのできる可変圧縮比機構を備えたエンジンである。
【００２３】
可変圧縮比機構によって筒内圧のピーク時期とノッキング発生時期の間の相対的なタイミングがずれる場合があるが、そのような場合でも、良好な精度でノッキングを検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
施形態に従う、内燃機関（以下、エンジンと呼ぶ）およびその制御装置の全体的な構成図である。
【００２５】
電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」）という）１は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）およびメモリを備えるコンピュータである。メモリには、車両の様々な制御を実現するためのコンピュータ・プログラムおよび該プログラムの実施に必要なデータを格納することができる。ＥＣＵ１は、車両の各部から送られてくるデータを受け取って演算を行い、車両の各部を制御するための制御信号を生成する。
【００２６】
エンジン２は、この実施例では４気筒を備えており、図には、そのうちの１つの気筒のみが示されている。
【００２７】
エンジン２は、吸気弁３を介して吸気管４に連結され、排気弁５を介して排気管６に連結されている。燃料噴射弁７および点火プラグ９が、燃焼室８に臨むように取り付けられている。燃焼噴射弁７は、ＥＣＵ１からの制御信号に従って、燃料を噴射する。燃料を噴射する時期および噴射すべき燃料の量は、該制御信号を介してＥＣＵ１により制御される。点火プラグ９は、ＥＣＵ１からの制御信号に従って火花を飛ばす。該火花により、噴射された燃料と空気の混合気が、燃焼室８内で燃焼する。
【００２８】
燃焼により混合気の体積は増大し、これによりピストン１０を下方に押し下げる。ピストン１０の往復運動は、クランク軸１１の回転運動に変換される。
【００２９】
エンジン２には、クランク角センサ１７が設けられている。クランク角センサ１７は、クランク軸１１の回転に伴い、ＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号をＥＣＵ１に出力する。
【００３０】
ＣＲＫ信号は、所定のクランク角で出力されるパルス信号である。ＥＣＵ１は、該ＣＲＫ信号に応じ、エンジン２の回転数ＮＥを算出する。ＴＤＣ信号は、ピストン１０のＴＤＣ位置に関連したクランク角度で出力されるパルス信号である。
【００３１】
筒内圧センサ１５は、燃焼室８内の圧力（筒内圧）に応じた信号を出力するセンサであり、点火プラグ９のエンジンシリンダに接する部分に埋没されている。筒内圧センサ１５が、例えば圧電素子からなるセンサである場合、筒内圧センサ１５は、燃焼室８内の圧力（筒内圧）の変化を示す信号ｄＰを出力し、該筒内圧変化信号ｄＰを、たとえばＥＣＵ１において積分することにより、筒内圧を示す筒内圧信号Ｐを生成することができる。代替的に、積分動作を含むよう（例えば、積分回路を組み込んで）筒内圧センサを構成してもよい。
【００３２】
エンジン２の吸気管４には、スロットル弁１８が設けられている。スロットル弁１８の開度は、ＥＣＵ１からの制御信号により制御される。スロットル弁１８に連結されたスロットル弁開度センサ（θＴＨ）１９は、スロットル弁１８の開度に応じた電気信号を、ＥＣＵ１に供給する。
【００３３】
吸気管圧力（ＰB）センサ２０は、スロットル弁１８の下流側に設けられている。ＰBセンサ２０によって検出された吸気管圧力ＰBはＥＣＵ１に送られる。
【００３４】
スロットル弁１８の上流には、エアフローメータ（ＡＦＭ）２１が設けられている。エアフローメータ２１は、スロットル弁１８を通過する空気量を検出し、それをＥＣＵ１に送る。
【００３５】
可変圧縮比機構２２は、ＥＣＵ１からの制御信号に従って、燃焼室８内の圧縮比を変更することができる機構である。可変圧縮比（Ｃｒ）センサ２３は、燃焼室内の圧縮比Ｃｒを検出するためのセンサである。可変圧縮比機構２２および可変圧縮比センサ２３は、任意の適切な手法で実現されることができる。たとえば、ピストンとクランク軸の間を複数のリンクで連結したリンク式可変圧縮機構を用いることができる。たとえばポテンショメータにより、該機構の制御軸の回転角を検出することで圧縮比を検出するセンサとして、可変圧縮比センサを実現することができる（特開２００６−２２６１３３号公報）。代替の形態として、可変圧縮比センサを、可変圧縮比機構が備えるアクチュエータの作動位置を検出するポテンショメータであるよう実現することができる。該ポテンショメータは、アクチュエータの作動位置から、圧縮比（＝吸気下死点における筒内圧の容積／圧縮上死点における筒内圧の容積）を検出することができる（特開２００３−１９３８７２号公報）。
【００３６】
この実施例では、スロットル弁によって、燃焼室内に取り込まれる吸入空気の量を制御しているが、代替的に、可変バルブ機構によって制御してもよい。可変バルブ機構は、ＥＣＵ１からの制御信号に従って、吸気バルブ３のリフト量を変更することにより、吸入空気量を調節する。
【００３７】
ここで、ノッキングの検出に筒内圧成分がどう影響するおそれがあるかについて説明する。
【００３８】
筒内圧変化信号およびそれを積分した筒内圧信号には、筒内圧成分、ノッキング成分、着座ノイズ成分などが含まれることがわかっている。ここでの筒内圧成分は、ノイズとは異なり、通常の燃焼状態で生じる筒内圧を構成する周波数成分を示す。
【００３９】
図２は、筒内圧センサの出力信号ｄＰを、オフラインＦＦＴで周波数解析した結果の一例を示す。参照符号２５は筒内圧の周波数帯域を示し、約０〜２ｋＨｚである。参照符号２６はノッキングの周波数帯域を示し、エンジンのボア径にも依存するが、約６〜８ｋＨｚである。両者の周波数帯域は、大きく異なっている。したがって、筒内圧変化信号（または筒内圧信号）を周波数分解することにより、筒内圧成分とノッキング成分とを分離することができる。
【００４０】
着座ノイズは、幅広い周波数帯に影響を及ぼすので、周波数分解によって分離することは難しい。しかしながら、着座ノイズは、バルブが着座するタイミングでのみ発生するので、周波数分解の対象となる区間から、このタイミングを取り除けばよい。
【００４１】
このように、より良好な精度でノッキングを検出するためには、着座ノイズを含まないよう検出区間を限定的に設定すると共に、該検出区間に対して周波数分解するのが好ましい。
【００４２】
ノッキングは、筒内圧のピーク近傍で発生するので、検出区間を、該筒内圧ピークからの所定期間に設定することが考えられる。このような設定により、たとえば可変圧縮比機構および経年劣化などによってノッキング発生時期が変動しても、筒内圧を検出すべき区間を適切に設定することができる。さらに、筒内圧のピーク時期を逐次検出することにより、検出区間の適切な設定をリアルタイムに行うことができる。
【００４３】
しかしながら、前述したように、１）周波数特性の粗い周波数分解を採用した場合や、２）検出区間を短めに設定した場合などにおいては、筒内圧成分を除去しきれず、ノッキング検出に該筒内圧成分が影響するおそれがある。
【００４４】
ここで、上記１）の場合の筒内圧成分の影響について考察する。
【００４５】
時系列の周波数分解を実現する手段として、Ｈａａｒのアナライジングウェーブレットを使用した離散ウェーブレット変換器を例にとる。図３（ａ）には、３段から成る該ウェーブレット変換器の構成図が示されている。ウェーブレット変換器は、筒内圧センサの出力信号をサンプリングすることによって得られた筒内圧変化信号のサンプルｄＰ（ｎ）から算出された筒内圧信号P（ｎ）を受け取る。ｎはサンプリング時刻を示し、サンプリング周波数は、Ｆｓである。
【００４６】
第１の高周波サブバンドフィルタ３１は、式（１）に従って、出力信号ＰＨ１を生成する。第１の低周波サブバンドフィルタ３２は、式（２）に従って出力信号ＰＬ１を生成する。式中の下向きの矢印は、ダウンサンプリングを表している。
【数１】
2008157087.tif 000003
【００４７】
図３（ｂ）は、第１の高周波サブバンドフィルタ３１により実行される式（１）をブロック図で表したものである。入力信号（ここでは、筒内圧信号）の今回値Ｐ（ｎ）と、遅延子４１により遅延された信号、すなわち、入力信号の前回値Ｐ（ｎ−１）との差分を、差分器４２により算出する。差分器４２の出力は、増幅器４３によって（１／２）が乗算される。増幅器４３からの出力は、ダウンサンプリング回路４４によってダウンサンプリングされる。
【００４８】
図３の（ｃ）は、第１の低周波サブバンドフィルタ３２により実行される式（２）をブロック図で表したものである。入力信号の今回値Ｐ（ｎ）と、遅延子４６により遅延された信号、すなわち筒内圧信号の前回値Ｐ（ｎ−１）との和を、加算器４７により算出する。加算器４７の出力は、増幅器４８によって（１／２）が乗算される。増幅器４８からの出力は、ダウンサンプリング回路４９によってダウンサンプリングされる。
【００４９】
代替的に、増幅器４３および４８によって乗算される値は、他の値を用いてもよい。第２および第３の高周波サブバンドフィルタ３３および３５も、第１の高周波サブバンドフィルタ３１と同様の構成および機能を有する。第２および第３の低周波サブバンドフィルタ３４および３６も、第１の低周波サブバンドフィルタ３２と同様の構成および機能を有する。
【００５０】
サンプリング周波数がＦｓであるので、第１の高周波サブバンドフィルタ３１および低周波サブバンドフィルタ３２の出力信号ＰＨ１およびＰＬ１は、Ｆｎ（＝Ｆｓ／２）で生成され、出力信号ＰＨ１の周波数帯域は、Ｆｎ／２〜Ｆｎであり、出力信号ＰＬ１の周波数帯域は、０〜Ｆｎ／２である。第２の高周波サブバンドフィルタ３３および低周波サブバンドフィルタ３４の出力信号ＰＨ２およびＰＬ２は、Ｆｎ／２で生成され、出力信号ＰＨ２の周波数帯域は、Ｆｎ／４〜Ｆｎ／２であり、出力信号ＰＬ２の周波数帯域は、０〜Ｆｎ／４である。第３の高周波サブバンドフィルタ３５および低周波サブバンドフィルタ３６の出力信号ＰＨ３およびＰＬ３は、Ｆｎ／４で生成され、出力信号ＰＨ３の周波数帯域は、Ｆｎ／８〜Ｆｎ／４であり、出力信号ＰＬ１の周波数帯域は、０〜Ｆｎ／８である。
【００５１】
図４には、図３に示すウェーブレット変換器についてのウェーブレットタイリング(wavelet tiling)を示す。ノッキング周波数は約８ｋＨｚであり、筒内圧のサンプリング周波数Ｆｓを１００ｋＨｚとすると、ウェーブレット変換器の第３の高周波サブバンドフィルタ３５の出力信号ＰＨ３に、ノッキングを示す信号が含まれることとなる。
【００５２】
このようなウェーブレット変換では、高周波帯域を分解する時には、更新周波数が高く（更新周期が短く）、サンプリングが細かい。低周波数帯域になるにつれてサンプリングを粗くなり、よって計算負荷を軽くすることができる。
【００５３】
しかしながら、このようなウェーブレット変換は周波数特性が粗く、他の周波数の影響を受けやすい。ノッキング検出に該ウェーブレット変換を使用すると、筒内圧の影響を受けるおそれがある。
【００５４】
図５に、そのような影響の様子を示す。（ａ）は、ノッキングを示す信号の波形を示す（筒内圧信号はゼロ）。ノッキング信号は、この例では、７．５〜８．５ｋＨｚのほぼ正弦波の波形となっている。（ｂ）および（ｃ）は、ノッキングが発生した時の、筒内圧センサの出力から得た筒内圧信号を示す。（ｂ）は、筒内圧信号の最大値が約３ＭＰａであり、（ｃ）は、筒内圧信号の最大値が約６ＭＰａである場合を示す。なお、着座ノイズなどの影響を受けないよう、ウェーブレット変換の対象となるノッキング検出区間（２本の点線で示されている）を、圧縮行程のＴＤＣ後２０度(deg)〜６０度に設定している。
【００５５】
（ａ１）から（ｃ１）は、（ａ）から（ｃ）の該検出区間における信号の波形を拡大した図であり、（ｄ）〜（ｆ）は、該検出区間における筒内圧に対して図３に示すようなウェーブレット変換を行うことにより得られる出力信号を、それぞれ示す。ここで、ウェーブレット変換の出力信号は信号ＰＨ３であり、これは、ノッキングの周波数帯に対応する信号であるので、ノッキングの強度を示す信号と考えることができる。
【００５６】
これらの図から明らかなように、筒内圧の大きさが大きくなるにつれ、ウェーブレット変換の出力信号の値も増加する（（ｄ）〜（ｆ）のピーク値の遷移を参照）。これは、ノッキング強度を表す信号に、筒内圧成分が影響していることを示す。このように、図３のような周波数特性が粗いウェーブレット変換を使用すると、ノッキング強度信号に筒内圧成分の影響が生じるおそれがある。
【００５７】
次に、上記２）の影響について説明する。たとえ周波数特性の細かい周波数分解を使用した場合でも、検出区間を短く設定すると、筒内圧成分がノッキング検出に影響するおそれがある。
【００５８】
図６は、この影響の様子を示したものである。（ａ）は、ノッキングが発生していない時に筒内圧センサの出力から得た筒内圧信号の波形を示す。（ｂ）および（ｃ）は、図５の（ｂ）および（ｃ）と同じであり、ノッキングが発生した時に、筒内圧センサの出力から得た筒内圧信号を示す。（ｂ）は、筒内圧信号の最大値が約３ＭＰａであり、（ｃ）は、筒内圧信号の最大値が約６ＭＰａである場合を示す。なお、着座ノイズなどの影響を受けないよう、ウェーブレット変換の対象となるノッキング検出区間（２本の点線で示されている）を、図５と同様に、圧縮行程のＴＤＣ後２０度(deg)〜６０度に設定している。（ａ１）から（ｃ１）は、（ａ）から（ｃ）の該検出区間における信号の波形を拡大した図である。
【００５９】
図７の（ａ）は、図６の（ａ１）から（ｃ１）の検出区間中の信号に対して、図３のようなウェーブレット変換より細かい周波数分解を行った結果を示す。参照符号５１〜５３は、それぞれ、図６の（ａ１）〜（ｃ１）の波形についての結果を示す。図７の（ａ１）は、（ａ）の領域５０（これは、ノッキングに対応する周波数帯域である）の拡大図である。
【００６０】
図７に示されるように、ノッキングが発生していない時の周波数分解の結果５１の波形は、ノッキングが発生した時の周波数分解の結果５２および５３の波形と類似している。すなわち、筒内圧信号が、ノッキングに対応する周波数帯域に影響を及ぼしていることがわかる。これは、検出区間を短く設定したことにより（この例では、クランク角度範囲が４０度）、該検出区間より長い周期を持つ筒内圧の周波数帯域が不確定になるためである。筒内圧成分の影響により、ノッキングの発生が判別しにくくなるおそれがある。
【００６１】
本願発明は、上記１）および２）のような影響によって、ノッキング検出の精度が低下することを回避しようとするものである。
【００６２】
図８は、本願発明の一実施形態に従う、ノッキング検出装置のブロック図である。ノッキング検出装置は、ＥＣＵ１（図１）に実現される。典型的には、各ブロックの機能は、ＥＣＵ１のメモリに格納されているプログラムを実行することによって実現される。代替的に、これらの機能を、ハードウェアおよびソフトウェアとハードウェアの組み合わせにより実現してもよい。
【００６３】
ノック検出区間設定部６１は、エンジンの運転状態に従って、ノッキングを検出すべき区間を設定する。ノッキング検出区間をエンジンの運転状態に従って設定するので、着座ノイズ等の影響を排除することができる。
【００６４】
筒内圧成分除去部６２は、筒内圧センサの出力を介して得た筒内圧信号から、ノッキング検出区間中の筒内圧成分を除去する。所定周波数帯抽出部６３は、該筒内圧成分が除去された信号から、ノッキングの周波数を含む所定の周波数帯域の信号を抽出する。適切な任意の手法で、所定周波数帯抽出部６３を実現することができるが、この実施形態では、図３に示されるようなウェーブレット変換器により、所定周波数帯抽出部６３を実現する。該ウェーブレット変換器により、ノッキングに対応する周波数帯域の信号ＰＨ３を抽出することができる。筒内圧成分が除去されているので、ここで抽出される信号は、筒内圧成分の影響を受けていないノッキング信号を含んでいる。ノッキング判定部６４は、該抽出された信号に基づいて、ノッキングが発生したかどうかを判定する。
【００６５】
こうして、筒内圧成分を除去した信号からノッキングを判定するので、ノッキングの検出に筒内圧成分が影響することを回避することができる。
【００６６】
以下に、これらのブロックのそれぞれについて、詳細に説明する。
【００６７】
ノッキング検出区間設定部６１は、任意の適切な手法により、ノッキング検出区間を設定する。第１の実施形態においては、エンジンの回転を示す情報に従って、ノッキング検出区間を設定する。ノッキングは、前述したように、筒内圧ピークの近傍で発生する。すなわち、ピストンが上死点（ＴＤＣ）に達した付近で発生する。したがって、たとえば、圧縮行程のＴＤＣ後の所定のクランク角度範囲を、ノッキング検出区間と設定することができる。エンジンの回転を示す情報は、たとえばクランク角センサ１７（図１）から得ることができる。たとえば、クランク角センサ１７の出力から検出されるクランク角度が、圧縮行程のＴＤＣ後２０度に達したとき、ノッキング検出区間を開始し、ＴＤＣ後６０度に達した時、ノッキング検出区間を終了する。エンジンの回転を示す情報の取得元として、たとえば、ＴＤＣ検出用のセンサ等を用いてもよい。
【００６８】
第２の実施形態においては、ノッキング検出区間設定部６１は、筒内圧センサの出力信号から、筒内圧のピークを検出し、該ピーク時から所定期間を、ノッキング検出区間に設定する。
【００６９】
図９の（ａ）は、ノッキング検出区間設定部６１のブロック図である。（ｂ）は、筒内圧信号Ｐ、微分器６５の出力信号Ｐｅｄｇ、フラグＳＴｋｎｏｃｋの値、およびカウンタ値ＳＴｃｎｔを示している。
【００７０】
微分器６５には、筒内圧センサの出力信号ｄＰが入力される。微分器６５は、式（３）に示すように、筒内圧変化信号ｄＰを微分して、信号Ｐｅｄｇを生成する。ここで、ｋは、演算サイクルを示す。筒内圧変化信号ｄＰは筒内圧信号Ｐの一次微分信号であるので、信号Ｐｅｄｇは、筒内圧信号Ｐの２次微分信号である。このような微分により、筒内圧信号のエッジが強調された信号を得ることができ、よって、筒内圧のピークをより正確かつ効率的に求めることができる。代替的に、筒内圧信号Ｐを微分器６５に入力して、２回微分してもよい。
【数２】
2008157087.tif 000004
【００７１】
筒内圧ピーク検出装置６６は、信号Ｐｅｄｇが得られるたびに、該信号Ｐｅｄｇと所定値ＰｍａｘＳＨとを比較する。所定値以上の値を持つ信号Ｐｅｄｇが得られたならば、筒内圧のピークが検出されたと判断し、フラグＳＴｋｏｃｋに値１をセットする。該所定値以上の値を持つ信号Ｐｅｄｇが得られなければ、フラグＳＴｋｎｏｃｋはゼロにセットされたままである。
【００７２】
ノッキング検出区間設定装置６７は、ピークフラグＳＴｋｎｏｃｋに値１が設定されることに応じて、カウンタによる所定期間ＡＮＧ３の計測を開始する。カウンタ値ＳＴｃｎｔは、演算サイクル毎に所定値だけインクリメントされる。該カウンタ値ＳＴｃｎｔが該所定期間ＡＮＧ３に達するまでの区間が、ノッキング検出区間である。
【００７３】
代替的に、微分器６５と筒内圧ピーク検出装置６６の間に、信号通過許可装置を設けてもよい。着座ノイズのようなノイズに起因してインパルス信号が発生するおそれがあるが、信号通過許可装置により、このようなインパルス信号に反応して検出区間が設定されることを回避することができる。
【００７４】
信号通過許可装置は、現在のエンジン回転が、所定範囲内内にあるかどうかを判断する。たとえば、前述した実施形態で述べたように、検出されたクランク角度が所定範囲内（圧縮行程のＴＤＣ後２０〜６０度）にあるかどうかを判断することができる。
【００７５】
クランク角が該所定範囲内にあるならば、信号Ｐｅｄｇの筒内圧ピーク検出装置６６への通過を許可する。すなわち、信号Ｐｅｄｇが、筒内圧ピーク検出装置による処理を受ける。クランク角が該所定範囲内になければ、信号Ｐｅｄｇの筒内圧ピーク検出装置６６への通過を禁止する。
【００７６】
次に、筒内圧成分除去部６２について説明する。該除去部６２は、いくつかの形態により実現可能である。以下に、これらの形態について述べる。
【００７７】
第１の実施形態は、筒内圧成分除去部６２を、フィルタにより実現する。該除去部６２は、ノッキング検出区間中に筒内圧信号Ｐが得られるたびに、該フィルタによりフィルタリングする。筒内圧信号Ｐは、筒内圧センサの出力信号ｄＰをサンプリングするたびに算出されることができる。
【００７８】
該フィルタのゲイン特性の一例を、図１０に示す。フィルタは、ＩＩＲバタワースフィルタであり、ハイパスフィルタである。カットオフ周波数は４ｋＨｚである。フィルタの次数は２である。
【００７９】
除去部６２を実現するフィルタの一般的な式は、式（４）のように表すことができる。Ｐは、筒内圧信号を示し、Ｐａｆは、フィルタ済み筒内圧信号を示す。Ａ０〜ＡＮおよびＢ１〜ＢＮは、予め決められたフィルタ係数を示す。ｋは、演算サイクルを示す。フィルタ次数が２の場合には、Ｎ＝２となる。
【数３】
2008157087.tif 000005
【００８０】
筒内圧の周波数成分は、エンジン回転数に依存するが、一般のエンジン（６０００ｒｐｍを上限とするエンジン）では、０〜２ｋＨｚ程度の低周波数領域に存在する。ノッキングの周波数帯域とは離れているので、比較的次数の低いフィルタでも筒内圧成分を良好な精度で除去することができる。
【００８１】
代替的に、フィルタは、上記の筒内圧の周波数成分を除去するよう、他の次数のフィルタで実現してもよく、また、他の種類のフィルタ（たとえば、バンドパスフィルタ）で実現してもよい。
【００８２】
図１１は、図１０のような特性を持つフィルタで筒内圧成分を除去した結果を示す。図１１の（ａ）から（ｃ）の信号７１〜７３は、図５の（ａ）から（ｃ）に示される信号と同じである。信号７１はノッキング信号（筒内圧信号がゼロ）を示し、信号７２および７３は、ノッキングが発生した時の筒内圧センサの出力から得られた筒内圧信号を示す。信号７２の最大値は約３ＭＰａであり、信号７３の最大値は約６ＭＰａである。
【００８３】
（ａ１）から（ｃ１）は、（ａ）から（ｃ）の信号７１〜７３に対してフィルタを適用した後の、検出区間における信号の拡大図を示す。（ａ）については、フィルタを通過した後、信号７１はそのまま残され、よって信号７４は、検出区間中の信号７１と同じである。（ｂ）および（ｃ）については、フィルタを通過した後の信号が、参照符号７５および７６で示されており、これらの信号は、（ａ１）と同様に、ほぼゼロ付近を推移している。これらのフィルタ通過後の信号に示されるように、フィルタを適用することにより、筒内圧成分が除去されていることがわかる。
【００８４】
図１１の（ｄ）は、フィルタを通過した後の信号７４〜７６に対して、図３に示されるようなウェーブレット変換を適用した結果を示す。前述したように、図３の出力信号ＰＨ３が、ノッキング強度信号として得られる。出力信号７７〜７９は、それぞれ、信号７４〜７６に対応して得られたノッキング強度信号である。図から明らかなように、これらのノッキング強度信号のピーク値は、ほとんど同じである。図５の（ｄ）〜（ｆ）と比較して明らかなように、フィルタを通過した後の信号に対してウェーブレット変換することにより、筒内圧成分の影響が軽減されたノッキング強度信号を得ることができる。
【００８５】
図１２は、第２の実施形態に従う筒内圧成分除去部６２のブロック図を示す。この形態では、筒内圧除去部６２は、筒内圧バッファリング部８１、記憶部８２、近似式算出部８３、および減算部８４を備える。記憶部８２は、ＥＣＵ１（図１）のメモリにより実現されることができる。
【００８６】
ノッキングの周波数帯域を良好な精度で取得するため、筒内圧センサ１５の出力を高速（実施例では、９６ｋＨｚ）でサンプリングすることがある。フィルタによる計算周期も、該サンプリングに合わせて高速に行われる。高速な周期でのフィルタ演算は、計算負荷の増大を招くおそれがあるが、図１２に示すような実施形態では、簡単な演算で筒内圧成分を除去するので、このような計算負荷の増大を抑制することができる。
【００８７】
図５および図６に示されるような、筒内圧信号Ｐの波形を見ると、ノッキング検出区間が１燃焼サイクルの長さ（この例では、クランク角度範囲が７２０度）に対して短いので、該検出区間においては、筒内圧信号を一次の直線に近似することができる。
【００８８】
筒内圧バッファリング部８１は、ノッキング検出区間内にわたって筒内圧信号Ｐをサンプリングし、記憶部８２に蓄積する。筒内圧信号Ｐは、筒内圧センサ１５の出力信号ｄＰをサンプリングするたびに算出されることができる。図１３には、該検出区間内にわたって得られた筒内圧信号Ｐを、参照符号９１により示している。
【００８９】
近似式算出部８３は、蓄積した筒内圧信号Ｐのうち、検出区間の開始時点（クランク角度：初期角度ＳＴＡＮＧ）における初期値Ｐｓｔと、終了時点（クランク角度：終了角度ＥＤＡＮＧ）における最終値Ｐｅｄを、記憶部８２から取り出す。近似算出部８３は、式（５）のように、筒内圧の一次近似式を算出する。ここで、Ｐｃｙｌ＿ｈａｔは、近似式により推定される、或るクランク角度ＡＮＧにおける筒内圧を示す。Ａｐは、一次直線の傾きを示し、Ｂｐは、一次直線の切片を示す。
【数４】
2008157087.tif 000006
【００９０】
たとえば、ＳＴＡＮＧ＝２０度、ＥＤＡＮＧ＝６０度、Ｐｓｔ＝６０６１ｋＰａ、Ｐｅｄ＝２０４９ｋＰａであるとき、Ａｐ、ＢｐおよびＰｃｙｌ＿ｈａｔは、以下のようになる。この近似式が、参照符号９２により表されている。
【数５】
2008157087.tif 000007
【００９１】
減算部８４は、式（６）のように、各サンプリング時の筒内圧信号Ｐから、該サンプリングに対応するクランク角度を式（５）に代入することにより得られる推定筒内圧Ｐｃｙｌ＿ｈａｔを減算する。減算された結果Ｐａｆは、筒内圧成分が除去された信号を示す。Ｐａｆの算出結果が、参照符号９３として図に示されている。
Ｐａｆ＝Ｐ−Ｐｃｙｌ＿ｈａｔ      （６）
【００９２】
図１４は、こうして得られたＰａｆに対し、図３のようなウェーブレット変換を適用した結果を示す。参照符号９７は、図５の（ａ）のノッキング信号に対して筒内圧除去を行った時のウェーブレット変換の出力を示す。参照符号９８および９９は、図５の（ｂ）および（ｃ）のノッキングが発生した時の筒内圧信号に対して筒内圧除去を行った時のウェーブレット変換の出力を示す。参照符号９８は、筒内圧の最大値が約３ＭＰａの場合であり、参照符号９９は、筒内圧の最大値が約６ＭＰａの場合を示す。図５と比較して明らかなように、これらのノッキング強度信号のピーク値は、ほぼ同じであり、筒内圧成分の影響が軽減されていることがわかる。
【００９３】
この実施形態では、検出区間における筒内圧信号を一次式で近似したが、代替的に、他の近似式（たとえば、２次式）により近似してもよい。
【００９４】
前述したように、所定周波数帯抽出部６３は、例えば、図３に示されるようなウェーブレット変換器により実現されることができる。該ウェーブレット変換器は、筒内圧除去部６２により筒内圧成分が除去された信号Ｐａｆから、ノッキングの周波数を含む所定周波数帯域の信号（ノッキング強度信号）を抽出する。抽出される信号は、この実施例では、第３の高周波サブバンドフィルタの出力信号ＰＨ３である。該ウェーブレット変換器の動作については、図３を参照して説明したので、ここでの説明は省略する。
【００９５】
次に、ノッキング判定装置６４を説明する。ノッキング判定装置６４は、任意の適切な手法で、ノッキングを判定することができる。
【００９６】
第１の実施形態では、ノッキング強度信号が所定値を超えた時間が所定時間以上であったとき、ノッキング発生と判定する。この手法によれば、ノッキング周波数帯域に混入した突発的なノイズをノッキングと誤判定することを、より回避することができる。エンジン回転数により検出区間の時間的な長さが変化するので、該所定時間は、好ましくは、クランク角度または回数で表される。しかしながら、該所定時間を、時間で表してもよい。
【００９７】
この実施例では、検出区間中において、ノッキング強度信号が所定値ＫｎｋＳＨ以上となる時間をカウンタでカウントし、該カウンタの値が所定回数ＴｋｎｋＳＨ以上に達したならば、ノッキング発生と判定する。
【００９８】
図１５の（ａ）では、検出区間中のノッキング強度信号１１１が所定値ＫｎｋＳＨを超える時間を計測するカウント数１１２が、所定回数ＴｋｎｋＳＨを超えたので、ノッキング発生と判定される。（ｂ）では、カウント数１１２が該所定回数ＴｋｎｋＳＨを超えないので、ノッキングは無いと判定される。
【００９９】
第２の実施形態では、ノッキング強度信号の積算値が所定値以上であったとき、ノッキングが発生したと判定する。このような手法もまた、突発ノイズに起因したノッキング誤判定を回避することができる。
【０１００】
図１６の（ａ）では、検出区間中のノッキング強度信号１１３の積算値１１４が所定値ＳｋｎｋＳＨを超えたとき、ノッキング発生と判定する。（ｂ）では、積算値１１４が所定値ＳｋｎｋＳＨを超えないので、ノッキングは無いと判定される。
【０１０１】
さらに代替の実施形態では、ノッキング検出区間における、ウェーブレット変換器の出力信号（ノッキング強度信号）を調べ、該ノッキング強度信号が所定値を超えたとき、ノッキングと判定するようにしてもよい。
【０１０２】
図１７は、ノッキングを判定するプロセスのフローチャートを示す。該プロセスは、図８に示されるブロックにより実現されることができる。該プロセスは、所定時間間隔で繰り返し実行される。
【０１０３】
ステップＳ１において、現時点が、ノッキング検出区間内かどうか判断される。詳細は、図１８または図１９に示されている。
【０１０４】
ステップＳ１の判断がＮｏならば、このプロセスを終了する。ステップＳ１の判断がＹｅｓならば、ステップＳ２に進み、筒内圧成分の除去が実行される。詳細は、図２０または図２１に示されている。
【０１０５】
ステップＳ３において、ウェーブレット変換を用いて、ノッキング強度信号を抽出する。ステップＳ４において、ノッキング強度信号に基づいて、ノッキングが発生したかどうかを判定する。
【０１０６】
図１８は、図１７のステップＳ１において実行されるプロセスを示し、前述した、ノッキング検出区間設定部６１により実現される第１の実施形態に対応する。ステップＳ１１において、現時点で検出されたクランク角度が、ＡＮＧ１からＡＮＧ２までの所定のクランク角度範囲内にあるかどうかを判断する。所定のクランク角度範囲内にあるならば、ステップＳ１２において、現時点は、ノッキング検出区間内にあると判定する。所定のクランク角度範囲内にないならば、このプロセスを終える。
【０１０７】
図１９は、図１７のステップＳ１において実行される他のプロセスを示し、前述した、ノッキング検出区間設定部６１により実現される第２の実施形態に対応する。
【０１０８】
ステップＳ２１において、フラグＳＴｋｎｏｃｋが１に設定されているかどうかを判断する。前述したように、該フラグは、筒内圧のピークが検出されたことに応じて値１に設定されるフラグである。該ピークが検出されていれば、ステップＳ２６に進み、該ピークが未検出ならば、ステップＳ２２に進む。
【０１０９】
ステップＳ２２において、筒内圧の二次微分信号Ｐｅｄｇを、筒内圧センサから得られた今回値ｄＰ（ｋ）および前回値ｄＰ（ｋ−１）の差により算出する。筒内圧信号Ｐから二次微分信号Ｐｅｄｇを算出する場合には、ステップＳ２２の前に、筒内圧信号Ｐの今回値および前回値の差により筒内圧変化信号ｄＰを算出する。
【０１１０】
ステップＳ２３において、信号Ｐｅｄｇが、所定値ＰｍａｘＳＨを超えるかどうかを判断する。超えていなければ、ピークではないと判定され、ステップＳ２４において、フラグＳＴｋｎｏｃｋにゼロが設定される。超えていれば、ピークと判定され、フラグＳＴｋｎｏｃｋに値１が設定されると共に、カウンタＳＴｃｎｔをゼロにリセットする。
【０１１１】
ステップＳ２６において、カウンタ値ＳＴｃｎｔを１だけインクリメントする。ステップＳ２７において、カウンタ値ＳＴｃｎｔが、所定値ＡＮＧ３に達したかどうか判定される。達していなければ、現時点はノッキング検出区間内と判定される（Ｓ２９）。達していれば、フラグＳＴｋｎｏｃｋおよびカウンタＳＴｃｎｔをゼロにリセットする（Ｓ２８）。
【０１１２】
図２０は、図１７のステップＳ２において実行されるプロセスを示し、前述した、筒内圧除去部６２により実現される第１の実施形態に対応する。ステップＳ３１において、検出区間内の筒内圧信号Ｐに対し、前述した式（４）に従ってフィルタリングを実行する。このフィルタリングにより、筒内圧成分が除去された信号Ｐａｆが得られる。図２０のプロセスが検出区間にわたって実施されるたびに、信号Ｐａｆが得られる。
【０１１３】
図２１は、図１７のステップＳ２において実行される他のプロセスを示し、前述した、筒内圧除去部６２により実現される第２の実施形態に対応する。ステップＳ４１において、筒内圧信号Ｐをサンプリングすることによって得られるサンプル値Ｐ（ｋ）を、バッファリングする。ステップＳ４２において、ｎをインクリメントする。ｎは、バッファ位置を示している。ステップＳ４３において、ｎがＮに達したかどうか判断される。ｎがＮに達していなければ、このプロセスを終え、次の演算サイクルで、再び、サンプリングされた筒内圧信号Ｐ（ｋ）が、次のバッファ位置Ｐｂｕｆｆ（ｎ）に保存される。こうして、検出区間にわたって、０〜Ｎのバッファ位置に、サンプル値が保存される。
【０１１４】
ステップＳ４４において、ｎ＝０のバッファ位置に保存された筒内圧サンプル値を、初期値Ｐｓｔに設定し、ｎ＝Ｎのバッファ位置に保存された筒内圧サンプル値を、最終値Ｐｅｄに設定する。前述したように、これらは、検出区間の開始時点および終了時点における筒内圧をそれぞれ表す。
【０１１５】
ステップＳ４５において、検出区間内の筒内圧信号を一次式に近似するため、傾きＡｐおよび切片Ｂｐを算出する。このように、一次式を近似するのに、検出区間の開始および終了時点をそれぞれ表すバッファ位置０およびＮを用いているが、図１３を参照して説明したように、検出区間の開始および終了時点のクランク角度を用いてもよい。
【０１１６】
ステップＳ４６において、算出した傾きＡｐおよび切片Ｂｐを用いて、推定筒内圧Ｐｃｙｌ＿ｈａｔを算出する。推定筒内圧Ｐｃｙｌ＿ｈａｔは、各バッファリング時刻（０〜Ｎ）に対応して算出される。
【０１１７】
ステップＳ４７において、算出した推定筒内圧Ｐｃｙｌ＿ｈａｔを、対応する筒内圧サンプル値Ｐｂｕｆｆから減算して、筒内圧成分が除去された信号Ｐａｆを算出する。こうして、検出区間にわたって、０〜Ｎの信号Ｐａｆが得られる。
【０１１８】
図２２は、図１７のステップＳ３において実行される、ノッキングに対応する周波数成分を含む所定の周波数帯の信号を抽出するためのウェーブレット変換のプロセスを示す。このプロセスは、図３を参照して説明したウェーブレット変換の手法に対応している。
【０１１９】
なお、図２０のプロセスの場合には、信号Ｐａｆが算出されるたびに、図２２のプロセスを実施することができる。図２１のプロセスの場合には、ノッキング検出区間の終わりで、信号Ｐａｆ（０）〜Ｐａｆ（Ｎ）のすべてが一度に算出される。したがって、信号Ｐａｆ（０）からＰａｆ（Ｎ）について順番に、図２２のプロセスが繰り返される。
【０１２０】
ステップＳ５１〜Ｓ５５は、第１の低周波サブバンドフィルタの処理を示す。ステップＳ５１において、筒内圧成分除去済みの信号Ｐａｆ（ｋ）を受け取るためのシフト処理が行われる。ステップＳ５１の処理により、該信号の今回値Ｐａｆ（ｋ）はＰａ（ｋ）に記憶され、前回値はＰａ（ｋ−１）に記憶される。
【０１２１】
ステップＳ５２において、図３（ｃ）を参照して説明したように、第１の低周波サブバンドフィルタの出力ＰＬ１（ｋ）を算出する。ステップＳ５３〜５５において、ダウンサンプリングされる。カウンタＣｏｕｎｔが設定され、Ｃｏｕｎｔの値がゼロならば、Ｃｏｕｎｔの値をインクリメントして（Ｓ５５）、該プロセスを終了する。Ｃｏｕｎｔの値が１ならば、Ｃｏｕｎｔの値をリセットして（Ｓ５４）、該フィルタの出力ＰＬ１（ｋ）をウェーブレットの第２段に渡す。
【０１２２】
ステップＳ５６〜Ｓ５８は、第２の低周波サブバンドフィルタによるプロセスを示す。ステップＳ５６は、ステップＳ５１と同様のシフト処理であり、ステップＳ５７において、ステップＳ５２と同様に、第１段から受け取った値の今回値ＰＬ１（ｋ）と前回値ＰＬ１（ｋ−１）を用い、第２の低周波サブバンドフィルタの出力信号ＰＬ２（ｎ）を生成する。ステップＳ５８のダウンサンプリングの処理では、実際には、ステップＳ５３〜Ｓ５５と同じ処理が行われるが、簡略化のため省略している。
【０１２３】
ステップＳ５９およびＳ６１は、第３の高周波サブバンドフィルタによるプロセスを示す。ステップＳ５９においてシフト処理を行い、ステップＳ６０において、第２段から受け取った今回値ＰＬ２（ｋ）と前回値ＰＬ２（ｋ−１）を用い、第２の高周波サブバンドフィルタの出力信号ＰＨ３（ｋ）を生成する。ステップＳ６１では、ダウンサンプリング（Ｓ５３〜Ｓ５５と同じ）が行われる。
【０１２４】
ステップＳ６２において、出力信号ＰＨ３が、ノック強度信号ＫｎｏｃｋＩｎｔに設定される。
【０１２５】
筒内圧信号のサンプリング周波数Ｆｓを９６ｋＨｚとすると、前述したように、第１段の低周波出力信号ＰＬ１は、４８ｋＨｚで生成され、該信号の周波数帯域は、０〜２４ｋＨｚである。第２の低周波出力信号ＰＬ２は、２４ｋＨｚで生成され、該信号の周波数帯域は、０〜１２ｋＨｚである。第３の高周波出力信号は、１２ｋＨｚで生成され、該信号の周波数帯域は、６〜１２ｋＨｚである。こうして、第３の高周波出力信号ＰＨ３は、ノッキングを含む周波数帯域の信号である。
【０１２６】
この実施例では、３段から構成されたウェーブレットを用いているが、これは一例であり、たとえば、２段の低周波出力信号を用いてもよい。
【０１２７】
図２３は、図１７のステップＳ４において実行されるプロセスを示し、前述した、ノッキング判定部６４により実現され、図１５に示す第１の実施形態に対応する。ステップＳ７１において、ノッキング強度信号ＫｎｏｃｋＩｎｔが、所定値ＫｎｋＳＨ以上であるかどうかを判定する。所定値以上ならば、ステップ７２に進み、ノッキング強度信号が該所定値を超える時間を計測するカウンタＴｋｎｋをインクリメントする。
【０１２８】
ステップＳ７３において、該カウンタＴｋｎｋが、所定値ＴｋｎｋＳＨ以上であるかどうかを判定する。所定値以上ならば、ノッキングが発生したと判定し（Ｓ７４）、そうでなければ、ノッキング無しと判定する（Ｓ７５）。
【０１２９】
図２４は、図１７のステップＳ４において実行される他のプロセスを示し、前述した、ノッキング判定部６４により実現され、図１６に示す第２の実施形態に対応する。ステップＳ８１において、ノッキング強度信号の積算値Ｓｋｎｋｉｎｔを算出する。ステップＳ８２において、積算値Ｓｋｎｋｉｎｔが、所定値ＳｋｎｋＳＨ以上かどうかを判断する。所定値以上ならば、ノッキングが発生したと判定し（Ｓ８３）、そうでなければ、ノッキング無しと判定する（Ｓ８４）。
【０１３０】
上記の実施形態では、エンジンは、可変圧縮比機構を備えているが、本願発明は、可変圧縮比機構を備えていないエンジンにも適用されうる。
【０１３１】
上記の実施形態では、筒内圧成分除去部６２（図８）を、筒内圧信号Ｐを入力として動作する形態について説明した。代替的に、筒内圧変化信号ｄＰを入力とするよう筒内圧成分除去部６２を構成してもよい。この場合、フィルタを用いる第１の実施形態では、筒内圧変化信号ｄＰに対し、たとえば図１０を参照して前述したような特性を持つフィルタを適用し、筒内圧成分が除去された信号を得ることができる。また、近似を用いる第２の実施形態では、検出区間中の筒内圧変化信号ｄＰを、直線に近似する（前述したように、筒内圧信号Ｐは一次式に近似できるので、筒内圧変化信号ｄＰを、定常項（オフセット）を表す直線に近似することができる）。得られた定常項を、対応する筒内圧変化信号ｄＰから減算することにより、筒内圧成分が除去された信号を得ることができる。どちらの実施形態でも、筒内圧成分が除去された信号を、そのままウェーブレット変換器に入力することができる。
【０１３２】
本発明は、汎用の（例えば、船外機等の）内燃機関に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】この発明の一実施例に従う、エンジンおよびその制御装置を概略的に示す図。
【図２】筒内圧センサの出力信号を周波数分析した結果の一例を示す図。
【図３】この発明の一実施例に従う、ウェーブレット変換器のブロック図。
【図４】この発明の一実施例に従う、ウェーブレットタイリングを示す図。
【図５】筒内圧成分のノッキング検出に及ぼす影響を説明するための図。
【図６】筒内圧成分のノッキング検出に及ぼす影響を説明するための図。
【図７】筒内圧成分のノッキング検出に及ぼす影響を説明するための図。
【図８】この発明の一実施例に従う、ノッキング検出装置のブロック図。
【図９】この発明の一実施例に従う、ノッキング検出区間設定部の構成およびその手法を説明するための図。
【図１０】この発明の一実施例に従う、筒内圧除去部により使用されるフィルタの特性を示す図。
【図１１】この発明の一実施例に従う、フィルタによる筒内圧成分の除去の効果を説明するための図。
【図１２】この発明の他の実施例に従う、筒内圧除去部の構成を示すブロック図。
【図１３】この発明の他の実施例に従う、筒内圧成分を除去する手法を説明するための図。
【図１４】この発明の他の実施例に従う、筒内圧成分の除去の効果を説明するための図。
【図１５】この発明の一実施例に従う、ノッキング判定手法を説明するための図。
【図１６】この発明の他の実施例に従う、ノッキング判定手法を説明するための図。
【図１７】この発明の一実施例に従う、ノッキングを判定するプロセスのフローチャート。
【図１８】この発明の一実施例に従う、ノッキング検出区間設定プロセスのフローチャート。
【図１９】この発明の他の実施例に従う、ノッキング検出区間設定プロセスのフローチャート。
【図２０】この発明の一実施例に従う、筒内圧除去プロセスのフローチャート。
【図２１】この発明の他の実施例に従う、筒内圧除去プロセスのフローチャート。
【図２２】この発明の一実施例に従う、ウェーブレット変換プロセスのフローチャート。
【図２３】この発明の一実施例に従う、ノッキング判定プロセスのフローチャート。
【図２４】この発明の他の実施例に従う、ノッキング判定プロセスのフローチャート。
【符号の説明】
【０１３４】
１  ＥＣＵ
２  エンジン
８  燃焼室
１５  筒内圧センサ
１７  クランク角センサ
【図１】
2008157087.tif 000008
【図２】
2008157087.tif 000009
【図３】
2008157087.tif 000010
【図４】
2008157087.tif 000011
【図５】
2008157087.tif 000012
【図６】
2008157087.tif 000013
【図７】
2008157087.tif 000014
【図８】
2008157087.tif 000015
【図９】
2008157087.tif 000016
【図１０】
2008157087.tif 000017
【図１１】
2008157087.tif 000018
【図１２】
2008157087.tif 000019
【図１３】
2008157087.tif 000020
【図１４】
2008157087.tif 000021
【図１５】
2008157087.tif 000022
【図１６】
2008157087.tif 000023
【図１７】
2008157087.tif 000024
【図１８】
2008157087.tif 000025
【図１９】
2008157087.tif 000026
【図２０】
2008157087.tif 000027
【図２１】
2008157087.tif 000028
【図２２】
2008157087.tif 000029
【図２３】
2008157087.tif 000030
【図２４】
2008157087.tif 000031