(57)【要約】【課題】少ないフィルタで効率よく、かつ、誤動作なくノッキング判定を行うことができる、内燃機関用ノック制御装置を提供すること。【解決手段】ノックセンサ１の出力はセンサ信号処理回路２を介してデジタルフィルタ３に入力され、所定周波数帯域の信号が出力される。デジタルフィルタ３の出力は補完信号出力回路４に入力され、通常はそのまま、ノッキング判定回路８に入力されてノック判定が行われる。一方、通過帯域コントローラ５はエンジンの気筒が変わったとき、デジタルフィルタ３の通過周波数帯域を切り替えるとともに、補完信号出力回路４に所定期間だけ、動作指令信号及び補完信号を送出し、補完信号出力回路４が上記所定期間デジタルフィルタ３の出力に代えて補完信号をノッキング判定回路８に送出するので、通過周波数帯域の切替えに伴ってデジタルフィルタ３から過大な信号が出力されても、ノッキングの誤判定は起こらない。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数帯域の信号を濾波する帯域通過フィルタを備え、上記帯域通過フィルタからの信号を出力する信号処理装置において、上記帯域通過フィルタの通過周波数帯域を切り替える通過帯域切替え手段と、上記帯域通過フィルタの出力が入力される補完信号出力手段とを設け、上記通過帯域切替え手段により帯域通過フィルタの通過周波数帯域が切り替えられてから所定期間、補完信号出力手段から補完信号を出力することを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
所定の周波数帯域の信号を濾波する帯域通過フィルタを備え、上記帯域通過フィルタからの信号を出力する信号処理装置において、上記帯域通過フィルタの通過周波数帯域を切り替える通過帯域切替え手段と、上記帯域通過フィルタの出力が入力される出力制御手段とを設け、周波数切替え手段により帯域通過フィルタの通過周波数帯域が切り替えられてから所定期間、上記出力制御手段の出力をハイインピーダンスにすることを特徴とする信号処理装置。
【請求項３】
内燃機関で発生するノッキング信号を検出するノックセンサの出力が入力され、ノッキング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、上記帯域通過フィルタの出力のピーク値をノック判定値と比較することによりノッキングの有無を判定する判定手段と、上記判定手段の出力が入力され、内燃機関の点火時期を制御する制御手段とを備えた内燃機関用ノック制御装置において、上記帯域通過フィルタの通過周波数帯域を切り替える通過帯域切替え手段と、上記帯域通過フィルタと上記判定手段との間に設けられた補完信号出力手段とを有し、上記通過帯域切替え手段により帯域通過フィルタの通過周波数帯域が切り替えられてから所定期間、補完信号出力手段から補完信号を出力することにより、上記帯域通過フィルタの通過周波数帯域の切替え時の帯域通過フィルタの不安定出力により誤制御が起こることを防止したことを特徴とする内燃機関用ノック制御装置。
【請求項４】
上記補完信号が内燃機関の回転数に応じた値であることを特徴とする、請求項３に記載の内燃機関用ノック制御装置。
【請求項５】
上記補完信号が内燃機関の速度に応じた値であることを特徴とする、請求項３に記載の内燃機関用ノック制御装置。
【請求項６】
上記補完信号があらかじめ設定された値であることを特徴とする、請求項３に記載の内燃機関用ノック制御装置。
【請求項７】
上記補完信号が内燃機関の回転数、速度及びあらかじめ設定された値から演算された値であることを特徴とする、請求項３に記載の内燃機関用ノック制御装置。
【請求項８】
内燃機関で発生するノッキング信号を検出するノックセンサの出力が入力され、ノッキング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、上記帯域通過フィルタの出力のピーク値をノック判定値と比較することによりノッキングの有無を判定する判定手段と、上記判定手段の出力が入力され、内燃機関の点火時期を制御する制御手段とを備えた内燃機関用ノック制御装置において、上記帯域通過フィルタの通過周波数帯域を切り替える通過帯域切替え手段と、上記帯域通過フィルタと上記判定手段との間に設けられた出力制御手段とを有し、通過帯域切替え手段により帯域通過フィルタの通過周波数帯域が切り替えられてから所定期間、上記出力制御手段の出力をハイインピーダンスにすることにより、上記帯域通過フィルタの通過周波数帯域の切替え時の帯域通過フィルタの不安定出力により誤制御が起こることを防止したことを特徴とする内燃機関用ノック制御装置。
【請求項９】
上記所定期間、上記出力制御手段がハイインピーダンス状態であることを上記判定手段に通知することを特徴とする、請求項８記載の内燃機関用ノック制御装置。
【請求項１０】
上記所定期間が上記帯域通過フィルタの帯域周波数の周期に比例した期間であることを特徴とする、請求項１〜請求項９のいずれかに記載の信号処理装置または内燃機関用ノック制御装置。
【請求項１１】
上記所定期間があらかじめ設定された時間であることを特徴とする、請求項１〜請求項９のいずれかに記載の信号処理装置または内燃機関用ノック制御装置。
【請求項１２】
別途出力安定判別用の帯域通過フィルタを備え、この出力安定判別用の帯域通過フィルタの出力が安定するまでの期間を上記所定期間としたことを特徴とする、請求項１〜請求項９のいずれかに記載の信号処理装置または内燃機関用ノック制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号をフィルタ処理する信号処理装置、特に、その信号処理装置を用いて内燃機関におけるノック発生の有無を検出し、内燃機関の運転状態を制御する内燃機関用ノック制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
制御装置には、所定の周波数帯域の信号を濾波する帯域通過フィルタを備え、上記帯域通過フィルタの出力を検知することにより、入力信号に含まれる所定周波数信号の有無、大きさを判断して制御を行うものがあり、その一例として、内燃機関用ノック制御装置がある。
自動車のエンジン（内燃機関）のノック制御においては、エンジンのシリンダブロックに取り付けられたノックセンサの出力信号を帯域通過フィルタで濾波して所定周波数帯域の振動成分を取り出し、その振動成分のピーク値をノック判定値と比較してノッキングの有無を検出し、ノッキングを検出した時に点火時期を遅角し、検出しない時に点火時期を進角することによって、点火時期をノッキング出始めの時期に制御することが行われている。このようなノック制御を行う、従来の内燃機関用ノック制御装置を図７により説明する。
【０００３】
図７において、ノッキングを検出するためにエンジンに取り付けられている、例えば圧電素子からなるノックセンサ２１の出力が、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２２に入力されて、ノック特有の周波数帯域の信号が濾波される。帯域通過フィルタ２２の出力はピーク・ホールド回路２３に入力され、ピーク・ホールド回路２３の出力が比較器２４によりノック判定値設定回路２５からのノック判定値と比較され、ピーク・ホールド回路２３の出力がノック判定値より大きくなると、比較器２４がノッキング有りと判定し、この比較器２４の出力により点火時期制御回路２６がスパークプラグの火花を飛ばす点火時期を操作してノッキングを制御する。
【０００４】
なお、ノッキングはエンジンのピストンのシリンダ内の往復運動で最も上にきた位置である圧縮の上死点少し前において生じ、このノッキングが生じるノッキング発生時間は、クランク角により定まるので、ピーク・ホールド回路２３のピーク値は所定のクランク角位置毎にリセットされる。
また、ノッキング信号の大きさはエンジン機種毎、エンジン毎に異なるので、通常、上記ノック判定値設定回路２５に設定されるノック判定値は、各エンジンについて予備運転試験を行ってノッキングレベルを検出し、この検出値に基づいてノック判定値を求め、その値をノック制御装置の基板に備えられたＲＯＭに記憶させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の内燃機関用ノック制御装置は、上記のように構成されているが、内燃機関が４気筒の場合、通常ノックセンサは４気筒の中央付近に取り付けられることが多く、中央の二つの気筒と両端の二つの気筒ではノッキング信号の周波数が異なり、すべての気筒のノッキングを判定する場合には、内燃機関に発生する振動を検出するノックセンサに、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接続し、これら複数のフィルタ回路の出力のいずれかを気筒に応じて選択し、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。また、従来の共振型センサでは、エンジンの回転に伴う機械的ノイズの分離が難しいため、非共振型のセンサによりノック信号とノイズを明確に分離できる帯域のフィルタを用いて信号処理をしたいが、複数個用意するのは構成が複雑になる。
このように、複数の帯域通過フィルタを使用すると、構成が複雑になるとともに、フィルタとしてデジタルフィルタを使用する場合、特に、ノイズを減らすために、同じ帯域通過特性を有するデジタルフィルタを複数個縦続接続して用いる場合には、複数個縦続接続したデジタルフィルタを複数個使用することになるので、多くの演算処理が必要になるという問題があった。
【０００６】
このため、通過帯域特性の異なる複数のデジタルフィルタを使用する代わりに、一つのデジタルフィルタを使用し、その通過周波数帯域を切り替えて使用することが考えられるが、一つのデジタルフィルタをその通過周波数帯域を切り替えて使用した場合、周波数帯域の切替え時に、各演算部にどのような値があるかによってデジタルフィルタの出力が大きく変化するので、安定性が損なわれ、本来の信号よりも大きな値が出てしまうことがある。図８に示すように、不安定となったデジタルフィルタの出力が極大化した場合、後段のノック判定回路において、誤ってノッキングしていると判断して制御を行う恐れがある。
【０００７】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、帯域通過フィルタの数を少なくしても不安定な信号が出力されない信号処理装置、及び、少ないフィルタで効率よく、かつ、誤動作なくノッキング判定を行うことができる、内燃機関用ノック制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１、請求項２に係る発明は、所定の周波数帯域の信号を濾波する帯域通過フィルタを備え、上記帯域通過フィルタからの信号を出力する信号処理装置において、上記帯域通過フィルタの通過周波数帯域を切り替える通過帯域切替え手段と、上記帯域通過フィルタの出力が入力される補完信号出力手段または出力制御手段とを設け、上記通過帯域切替え手段により帯域通過フィルタの通過周波数帯域が切り替えられてから所定期間、上記補完信号出力手段から補完信号を出力するか、または、上記出力制御手段の出力をハイインピーダンスにすることを特徴とする。
請求項１、請求項２に係る発明によれば、帯域通過フィルタの通過周波数帯域の切替え時に帯域通過フィルタの出力が大きく変化し、本来の信号より大きな値が出ても、この信号を出力することがないので、帯域通過フィルタからの不安定な出力を阻止することができる。
【０００９】
また、請求項３〜請求項９に係る発明は、内燃機関で発生するノッキング信号を検出するノックセンサの出力が入力され、ノッキング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、上記帯域通過フィルタの出力のピーク値をノック判定値と比較することによりノッキングの有無を判定する判定手段と、上記判定手段の出力が入力され、内燃機関の点火時期を制御する制御手段とを備えた内燃機関用ノック制御装置において、上記帯域通過フィルタの通過周波数帯域を切り替える通過帯域切替え手段と、上記帯域通過フィルタと上記判定手段との間に設けられた補完信号出力手段または出力制御手段を有し、上記帯域通過フィルタの通過周波数帯域の切り替え時に、所定期間、補完信号出力手段が内燃機関の回転数に応じた値、内燃機関の速度に応じた値、あらかじめ設定された値、あるいは内燃機関の回転数、速度及びあらかじめ設定された値から演算された値を出力するか、または、上記出力制御手段がその出力をハイインピーダンスにすることにより、通過帯域の切替え時に、帯域通過フィルタの不安定出力により誤制御が起こることを防止したことを特徴とする。
請求項３〜請求項９に係る発明によれば、帯域通過フィルタの通過周波数帯域の切替え時に、所定期間、ノッキング信号の出力が所定の値に補完されるか、あるいは、出力がハイインピーダンスにされるので、帯域通過フィルタの出力が不安定であっても、ノック判定手段に過大な出力が与えられることがなく、内燃機関用ノック制御装置の誤制御を防止することができる。
【００１０】
また、請求項１０〜請求項１２に係る発明は、請求項１〜請求項９のいずれかに記載の信号処理装置または内燃機関用ノック制御装置において、上記所定期間を、帯域通過フィルタの通過周波数の周期に比例した期間、または、あらかじめ設定した時間、あるいは、別途安定検出用の帯域通過フィルタを設け、この安定検出用の帯域通過フィルタの出力が安定するまでの期間としたことを特徴とする。
請求項１０〜請求項１２に係る発明によれば、帯域通過フィルタの濾波周波数帯域の切替え時に、帯域通過フィルタの出力が安定するまでの適切な時間だけ、帯域通過フィルタの出力が入力される補完信号出力手段または出力制御手段を動作させることができるので、ノック判定を行わない時間をできるだけ少なくすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の信号処理装置を内燃機関用ノック制御装置に使用した実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は内燃機関用ノック制御装置の概略ブロック図、図２はデジタルフィルタの一例を示す図である。
図１において、１はノックセンサ、２はセンサ信号処理回路、３はデジタルフィルタ、４は補完信号出力回路、５は通過帯域コントローラ、６はクランク角センサ、７は気筒判別センサ、８はノッキング判定回路、９は点火時期制御回路である。
【００１２】
ノックセンサ１は、例えば圧電素子からなり、ノッキングを検出するためにエンジンのシリンダブロックに取り付けられ、センサ信号処理回路２はノックセンサ１の出力に対して増幅、Ａ／Ｄ変換等の信号処理を行う。
デジタルフィルタ３は図２にその一例を示すように、デジタル加算器１０１〜１０４、入力デジタル信号に１サンプル信号分の遅延を与える遅延素子２０１、２０２、デジタル入力信号に係数ａ１１〜ｂ２１を乗算するデジタル乗算器３０１〜３０５よりなり、通過帯域コントローラ５からデジタル乗算器３０１〜３０５に入力される係数ａ１１〜ｂ２１を変えることにより、デジタルフィルタ３の通過周波数帯域を変えることができる。ノッキング成分の周波数はエンジン機種毎に異なるので、コントローラ５によりエンジン機種ごとに上記の係数を調整する。また、ノッキングによる振動の周波数は点火される気筒により異なることから、点火気筒毎に、最もセンサ出力の振幅の大きい周波数に対応するように通過周波数帯域が通過帯域コントローラ５により切り換えられる。
【００１３】
補完信号出力回路４は、通常はデジタルフィルタ３の出力をそのままノッキング判定回路８に入力するが、通過帯域コントローラ５から動作指令信号が入力されると、デジタルフィルタ３の出力に変えて補完信号をノッキング判定回路８に入力する。
通過帯域コントローラ５は、クランク角センサ６からのクランク角から上死点を求め、上死点間隔からエンジンの回転速度、回転数を演算するとともに、気筒判別センサ７の出力により内燃機関の動作している気筒を判別し、気筒に応じてデジタルフィルタ３の通過周波数帯域の切替えを行う。また、通過帯域コントローラ５は通過周波数帯域の切替え時に、補完信号出力回路４に補完信号及び動作指令信号を送出する。
クランク角センサ６、気筒判別センサ７はエンジンの運転状態を検出するものであり、クランク角センサ６はエンジンのピストンの上死点に対する相対位置であるクランク角を検出し、気筒判別センサ７は動作している気筒を検出する。このように、気筒判別に応じて帯域の切替えも可能である。
【００１４】
ノッキング判定回路８は、従来のノック制御装置を示す図７と同様に、ピーク・ホールド回路、比較器等よりなり、ピーク・ホールド回路のピーク値は所定のクランク角位置毎にリセットされる。また、ノッキング信号の周波数、振幅は、エンジン機種毎、エンジン毎、さらにはエンジンの運転状態によって異なるので、ノック判定値は、通常、各エンジンについて予備運転試験を行って各運転状態でのノッキングレベルを検出し、この検出値に基づいて各運転状態でのノック判定値を通過帯域コントローラ５に記憶させている。
点火時期制御回路９は、ノッキング判定回路８の出力に基づいて、ノッキングを検出した時に点火時期を遅角し、検出しない時に点火時期を進角することによって、点火時期をノッキング出始めの時期に制御する。
【００１５】
次に、図１、図２に示す内燃機関用ノック制御装置の作用を説明する。
エンジンに取り付けられている、例えば圧電素子からなるノックセンサ１の出力は、センサ信号処理回路２に入力され、増幅、サンプリング処理された後、Ａ／Ｄ変換回路によりデジタル信号に変換されて、デジタルフィルタ３に入力される。デジタルフィルタ３に入力されたデジタル信号は、加算器１０１に入力され、加算器１０１の出力は遅延素子２０１により１サンプル信号分遅延され、遅延素子２０１の出力は遅延素子２０２によりさらに１サンプル信号分遅延される。加算器１０１、遅延素子２０１、２０２の出力は、それぞれ乗算器３０１〜３０５で係数ａ１１〜ｂ２１が乗算されて加算器１０２、１０３、１０４に入力され、加算器１０３の出力から係数ａ１１〜ｂ２１の値で決まる周波数帯域の信号が出力される。
【００１６】
デジタルフィルタ３の出力は補完信号出力回路４に入力され、通常はそのまま、ノッキング判定回路８に入力されてノッキング判定回路８のピーク・ホールド回路で判定期間毎にピーク・ホールドされる。そして、ピーク・ホールドされたピーク値がエンジンの運転状態に応じて通過帯域コントローラ５から入力されるノック判定値と比較器で比較され、ピーク値がこのノック判定値より大きくなると、ノッキング判定回路８が信号を出力し、点火時期制御回路９がスパークプラグの火花を飛ばす点火時期を操作してノッキングを制御する。
【００１７】
一方、通過帯域コントローラ５は気筒判別センサ７の出力により気筒番号を読み取って気筒を判別し、例えば、四気筒のエンジンの場合、内側の二気筒のいずれかから外側の二気筒のいずれかに点火が移ったとき、ノッキングの発生しないクランク角位置で、デジタルフィルタ３の乗算器３０１〜３０５に入力する係数ａ１１〜ｂ２１を切り替えてデジタルフィルタ３の通過周波数帯域を切り替える。
この周波数帯域の切替えを行ったとき、通過帯域コントローラ５は補完信号出力回路４にこの通過周波数帯域の周波数の周期の２または３倍の期間だけ動作指令信号を送出するとともに、クランク角センサ６の出力により検出したエンジンの回転数に応じた値を補完信号として補完信号出力回路４に送出する。補完信号出力回路４は通過周波数帯域の切替えが行われてから、動作指令信号が入力されている期間、すなわち、通過周波数帯域の周波数の周期の２または３倍の期間だけ、デジタルフィルタ３の出力に代えて通過帯域コントローラ５から入力された補完信号をノッキング判定回路８に送出する。
【００１８】
エンジンの回転を高めていくと、ノッキング信号ではないノイズ、例えば、バルブ開閉に伴う振動等が増加して、ノイズレベルが増加していくので、ノック判定値も回転に伴って変動するノイズを考慮して値を変更している。したがって、補完信号ｙとしては、例えば、ｙ＝ａ×回転数＋ｂ（ａ、ｂは定数）のように、エンジンの回転数に応じた値に設定することにより、図３に示すように、ノック判定値の変更によるノッキングの誤判定が起こらないような補完信号を生成することができる。
このように、通過周波数帯域の切替え時に、補完信号出力回路４から上記の補完信号を出力することにより、通過周波数帯域の切替えに伴ってデジタルフィルタ３から過大な信号が出力されても、この信号がノッキング判定回路８に入力されることがなく、ノッキングの誤判定を防止することができる。
【００１９】
上記の実施の形態では、補完信号として、エンジンの回転数に応じた値を補完信号出力回路４に入力したが、エンジンの速度に応じた値とすることもできる。すなわち、通常速度を上げていくと、回転数も上昇していくので、上記の回転数の場合と同様な状況となるが、速度の場合には、アイドリング回転があるので、その分の補正用として、図４に示すように切片ｄが必要となり、補完信号ｙをｙ＝ｃ×速度＋ｄ（ｃ、ｄは定数）として、速度に応じた値に設定することもできる。また、ノッキングをノッキング信号の分散をとって判定するようなシステムでは、ノッキング信号の分散の中央値を補完信号として出力することにより、補完信号をあらかじめ設定した値とすることもできる。さらに、エンジンの回転数、速度、上記の設定値を組み合わせて補完信号とすることもできる。
また、上記の実施の形態では、動作指令信号を送出する期間を通過周波数帯域の周波数の周期の２または３倍の期間としたが、この期間をあらかじめ設定した所定の時間にすることもできる。
【００２０】
以上の説明では、デジタルフィルタの通過周波数帯域の切替え時に補完信号出力回路からノッキング判定回路にデジタルフィルタの出力に代えて補完信号を入力したが、補完信号を使用せず、出力制御回路を用いて出力インピーダンスを変えることによりノッキング判定回路の誤判定を防止することもできる。
図５はこのような出力制御回路を用いた実施の形態を示す図であり、図１の補完信号出力回路４に代えてデジタルフィルタ３とノッキング判定回路８の間に出力制御回路１０を設けた点が異なり、同一の符号で示す他の回路は図１と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００２１】
出力制御回路１０は、通過帯域コントローラ５から動作指令信号が出されている間、出力をハイインピーダンスにし、出力自体を止める。また、通過帯域コントローラ５は出力制御回路１０に動作指令信号を出力している間、ノッキング判定回路８に入力側がハイインピーダンスであることを通知し、入力が不定になることにより誤動作することを防止する。これにより、同様に、通過周波数帯域の切替えに伴ってデジタルフィルタ３から過大な信号が出力されても、この信号がノッキング判定回路８に入力されることがないので、ノッキングの誤判定を防止することができる。
【００２２】
また、以上の実施の形態では、動作指令信号が出される期間を通過周波数帯域の周波数の周期の２または３倍の期間または設定した所定の時間としたが、安定検出用のデジタルフィルタを別途設けることにより、デジタルフィルタの出力が安定したことを確実に検出することができる。
図６は安定検出用のデジタルフィルタを用いた実施の形態を示す図であり、デジタルフィルタ３とノッキング判定回路８の間の回路を示しておりその他の回路は省略している。また、補完信号出力回路４に代えて出力制御回路１０を用いることもできる。
【００２３】
図６において、１１はデジタルフィルタの通過帯域周波数に応じた周波数の信号を発振する発振器、１２はデジタルフィルタ３と同一構成のデジタルフィルタ、１３、１４は平滑回路、１５は出力安定判別器で平滑回路１３、１４の出力の偏差を検出し、検出された偏差の大きさによりデジタルフィルタ１２の出力が安定したか否かを判断する。
【００２４】
図６の実施の形態の作用を説明すると、通過帯域コントローラ５がデジタルフィルタ３の通過周波数帯域を切り替えるとき、同時にデジタルフィルタ１２の通過周波数帯域も切り替えるとともに、発振器１１が発振を開始する。発振器１１、デジタルフィルタ１２の出力はそれぞれ平滑回路１３、１４に入力されて平滑され、それぞれの入力信号の振幅値に応じた値が出力安定判別器１５に入力される。そして、出力安定判別器１５ではそれぞれの平滑出力の差の絶対値が所定値αよりも小さいと判断した場合に、デジタルフィルタが安定したと判断して通過帯域コントローラ５に信号を送り、通過帯域コントローラ５は補完信号出力回路４に送っていた動作指令信号の出力を中止する。このように、この実施の形態によれば、デジタルフィルタの出力が安定したことを早期にかつ確実に検出することができるので、ノック判定を行わない時間をできるだけ少なくすることができる。
この実施の形態では、発振器１１、デジタルフィルタ１２のそれぞれに平滑回路を接続したが、発振器１１の振幅の変動がなければ、平滑回路１３を省略し、出力安定判別器１５において、平滑回路１４の出力と一定値との偏差を求めて安定したか否かを判断することもできる。
【００２５】
なお、上記の実施の形態では、デジタルフィルタを用いた制御装置について説明したが、アナログフィルタを用いて通過周波数帯域を切り替える場合にも本発明を適用でき、また、上記の実施の形態では、気筒を判別してデジタルフィルタの通過周波数帯域の切替えを行ったが、内燃機関に発生するノッキングは、通常、内燃機関の状態によって、例えば内燃機関が高速運転状態にあるかある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ので、内燃機関の運転状態によってデジタルフィルタの周波数帯域の切替えを行う場合にも、本発明を適用することができる。
【００２６】
また、上記の実施の形態では、ノッキング判定回路のノック判定値として、エンジン毎に予備試験運転を行って設定したが、実際の運転状態においてノッキングの発生が予想される区間で常にノッキング信号のレベル平均値を取り、その定数倍の値をノック判定値として順次更新するようにすることもできる。さらに、上記ノック判定値をノック制御装置の基板が有するＲＯＭに記憶させるのではなく、他の基板からノック判定値を送るようにすることも可能である。
さらに、上記の実施の形態では、デジタルフィルタを一段だけ備えた例を説明したが、同じ帯域通過特性を有するデジタルフィルタを複数個縦続接続して用いることによりノイズを少なくすることもできる。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の信号処理装置は、帯域通過フィルタの通過周波数帯域の切替え時にフィルタの出力が大きく変化し、本来の信号よりも大きな値が出ても、この信号を出力することがないので、帯域通過フィルタからの不安定な出力を阻止することができる。
また、本発明の内燃機関用ノック制御装置は、帯域通過フィルタの通過周波数帯域の切替え時に、所定期間、ノッキング信号の出力が所定の値に補完されるか、あるいは、出力がハイインピーダンスにされるので、帯域通過フィルタの出力が不安定であっても、ノック判定手段に過大な出力が与えられることがなく、誤制御を防止することができ、さらに、帯域通過フィルタの出力が安定するまでの適切な時間だけ、帯域通過フィルタの出力が入力される補完信号出力手段または出力制御手段を動作させるので、ノック判定を行わない時間をできるだけ少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る内燃機関用ノック制御装置の概略ブロック図である。
【図２】図１の内燃機関用ノック制御装置に使用するデジタルフィルタを示す図である。
【図３】エンジン回転数の変化によるノック判定に与えるノイズレベルの影響を示す図である。
【図４】エンジン速度の変化によるノック判定に与えるノイズレベルの影響を示す図である。
【図５】本発明の他の実施の形態に係る内燃機関用ノック制御装置を示す図である。
【図６】本発明のさらに他の実施の形態の内燃機関用ノック制御装置を示す図である。
【図７】従来の内燃機関用ノック制御装置を示す図である。
【図８】デジタルフィルタの通過周波数帯域切替え時の出力信号波形を示す図である。
【符号の説明】
１　ノックセンサ
２　センサ信号処理回路
３　デジタルフィルタ
４　補完信号出力回路
５　通過帯域コントローラ
６　クランク角センサ
７　気筒判別センサ
８　ノッキング判定回路
９　点火時期制御回路
１０　出力制御回路
１０１〜１０４　デジタル加算器
２０１、２０２　遅延素子
３０１〜３０５　デジタル乗算器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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