(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの振動を検出する振動検出センサと、
前記振動検出センサの出力値がサンプリング期間中に所定のしきい値を超える振動強度を有する信号の個数をカウントするカウンタと、
前記カウンタがカウントした個数が遅角後初期値に所定値を加えた値を超えたとき、前記エンジンにノッキングが発生したと判定する判定手段と、
前記判定手段がノッキングが発生したと判定すると点火時期の遅角制御を行い、ノッキングが発生しないと判定すると点火時期の進角制御を行う点火時期設定手段と、
前記遅角制御の後に前記個数を前記遅角後初期値として設定する遅角後初期値設定手段と
を具備することを特徴とするノックコントロールシステム。
【請求項２】
前記点火時期設定手段がエンジン点火時期を遅角制御した後に、固定値と前記遅角後初期値を比較し、
前記固定値が前記遅角後初期値より大きいとき前記しきい値を増加させ、
前記固定値が前記遅角後初期値より小さいとき前記しきい値を減少させる手段
を具備することを特徴とする請求項１記載のノックコントロールシステム。
【請求項３】
前記カウンタは、前記出力値が前記振動強度のしきい値を超えた量に応じた重み付けを加えた値をカウントすること
を特徴とする請求項１記載のノックコントロールシステム。
【請求項４】
前記点火時期設定手段は、前記判定手段が所定の回数連続して、ノッキングが発生したと判定したときに、遅角制御を行うこと
を特徴とする請求項１又は３記載のノックコントロールシステム。
【請求項５】
前記点火時期設定手段がエンジン点火時期を遅角制御した後に、前記しきい値を超える振動強度を有する信号の個数が前記遅角後初期値に近い値になるまで、前記点火時期設定手段の点火時期を固定させる手段
を具備することを特徴とする請求項２記載のノックコントロールシステム。
【請求項６】
前記点火時期設定手段がエンジン点火時期を遅角制御した後に、一定時間だけ前記点火時期設定手段の点火時期を固定させる手段と、
その固定時間中に前記サンプリング期間ごとに前記しきい値を超える振動強度を有する信号の個数を検出し、前記固定期間中のばらつきの値を検出する手段を設け、
前記判定手段は、前記遅角後初期値と前記所定値を加えた値に更に前記ばらつきの値を加えて判定すること
を特徴とする請求項１記載のノックコントロールシステム。
【請求項７】
前記点火時期設定手段がエンジン点火時期を遅角制御した後に、一定サンプリング回数だけ前記点火時期設定手段の点火時期を固定させる手段と、
その固定回数中に前記サンプリング期間ごとに前記しきい値を超える振動強度を有する信号の個数を検出し、前記固定期間中のばらつきの値を検出する手段を設け、
前記判定手段は、前記遅角後初期値と前記所定値を加えた値に更に前記ばらつきの値を加えて判定すること
を特徴とする請求項１記載のノックコントロールシステム。
【請求項８】
前記点火時期設定手段がエンジン点火時期を遅角制御するまでの間、前記サンプリング期間ごとに前記しきい値を超える振動強度を有する信号の個数の負のばらつきを検出する手段を設け、
前記判定手段は、前記遅角後初期値と前記所定値を加えた値に更に前記負のばらつきの値を加えて判定すること
を特徴とする請求項１記載のノックコントロールシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、エンジンに発生するノッキングを検出して、そのノッキング検出状態に応じてエンジンの点火時期を制御するノックコントロールシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エンジンのノッキングを検出し、そのノッキング検出状態に応じて点火時期を制御するノックコントロールシステムが提案されている。
従来のノッキングを検出する原理を図１９を用いて説明する。図１９は、所定のサンプリング期間中における振動検出センサの出力の分布を示す。所定のサンプリング期間中に、エンジンに取り付けた振動検出センサが検出した振動信号をＬＯＧ変換してグラフにとると、図示のようになる。
【０００３】
図において、横軸は振動強度を表し、縦軸は個数を表す。（ａ）の実線Ａはエンジンにノッキングが発生していない状態の分布を示しこれは正規分布となる。
（ｂ）の実線Ｂと実線Ｃはノッキングが発生している状態の分布を示す。（ｂ）には参考のため（ａ）の分布Ａを破線で示している。（ｂ）には、ノッキングが発生すると、ノッキングに特有な信号として、大きな強度の信号Ｃが発生することが示されている。
【０００４】
従来の方法では、（ｂ）の信号Ｃを検出してノッキングを検出している。そのため、（ａ）の信号Ａの分布（正規分布）から３σ相当の値を振動強度のしきい値Ｘthとする。そして、しきい値Ｘthを超える振動強度の信号Ｃを検出したとき、ノッキングが発生していると判定する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のノッキング検出方法においては、しきい値Ｘthを算出するためのマージンｋがどの程度あるのかを判断することが困難である。つまり、マージンを大きくしてしきい値Ｘthを大きくすると、信号Ｃがしきい値Ｘth内に含まれることとなる。また、逆にマージンが小さくてしきい値Ｘthが小さいと、ノッキングが発生していない状態において、信号Ａ又は信号Ｂの一部を誤検出することとなる。
【０００６】
したがって、従来の方法では、正確なノッキングの検出が困難である。さらに、振動検出センサが小さな信号を大きな信号と誤検出すると、ノイズをノッキングと誤検出することがある。このため、正確な点火時期の制御が必ずしもされていなかった。
本発明は、正確なノッキングの検出が可能なノックコントロールシステムを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、以下の手段をとる。
本発明の第１の態様においては、エンジンの振動を検出する振動検出センサと、前記振動検出センサの出力値がサンプリング期間中に所定のしきい値を超える振動強度を有する信号の個数をカウントするカウンタと、前記カウンタがカウントした個数が遅角後初期値に所定値を加えた値を超えたとき、前記エンジンにノッキングが発生したと判定する判定手段と、前記判定手段がノッキングが発生したと判定すると点火時期の遅角制御を行い、ノッキングが発生しないと判定すると点火時期の進角制御を行う点火時期設定手段と、前記遅角制御の後に前記個数を前記遅角後初期値として設定する遅角後初期値設定手段とによりノックコントロールシステムを構成する。
【０００８】
本発明の第２の態様においては、前記第１の態様においてさらに、前記点火時期設定手段がエンジン点火時期を遅角制御した後に、固定値と前記遅角後初期値を比較し、前記固定値が前記遅角後初期値より大きいとき前記遅角後初期値を増加させ、前記固定値が前記遅角後初期値より小さいとき前記しきい値を減少させる。
【０００９】
本発明の第３の態様においては、前記第１の態様においてさらに、前記カウンタは、前記出力値が前記振動強度のしきい値を超えた量に応じた重み付けを加えた値をカウントする。
本発明の第４の態様においては、前記第１の態様又は第３の態様においてさらに、前記点火時期設定手段は、前記判定手段が所定の回数連続してノッキングが発生したと判定したときに、遅角制御を行う。
【００１０】
本発明の第５の態様においては、前記第２の態様においてさらに、前記点火時期設定手段がエンジン点火時期を遅角制御した後に、前記しきい値を超える振動強度を有する信号の個数が前記遅角後初期値に近い値になるまで、前記点火時期設定手段の点火時期を固定させる手段を設ける。
本発明の第６の態様においては、前記第１の態様においてさらに、前記点火時期設定手段がエンジン点火時期を遅角制御した後に、一定時間だけ前記点火時期設定手段の点火時期を固定させる手段と、その固定時間中に前記サンプリング期間ごとに前記しきい値を超える振動強度を有する信号の個数を検出し、前記固定期間中のばらつきの値を検出する手段を設け、前記判定手段は、前記遅角後初期値と前記所定値を加えた値に更に前記ばらつきの値を加える。
【００１１】
本発明の第７の態様においては、前記第１の態様においてさらに、前記点火時期設定手段がエンジン点火時期を遅角制御した後に、一定サンプリング回数だけ前記点火時期設定手段の点火時期を固定させる手段と、その固定回数中に前記サンプリング期間ごとに前記しきい値を超える振動強度を有する信号の個数を検出し、前記固定期間中のばらつきの値を検出する手段を設け、前記判定手段は、前記遅角後初期値と前記所定値を加えた値に更に前記ばらつきの値を加えて判定する。
【００１２】
本発明の第８の態様においては、前記第１の態様においてさらに、前記点火時期設定手段がエンジン点火時期を遅角制御するまでの間、前記サンプリング期間ごとに前記しきい値を超える振動強度を有する信号の個数の負のばらつきを検出する手段を設け、前記判定手段は、前記遅角後初期値と前記所定値を加えた値に更に前記負のばらつきの値を加える。
【００１３】
【作用】
本発明の第１の態様においては、しきい値を超える振動強度信号の数が遅角後初期値に所定値を加えた値を超えたとき、エンジンにノッキングが発生したと判定される。これにより、ノッキングの判定が確実となる。また、しきい値の設定も容易となる。
【００１４】
本発明の第２の態様においては、第１の態様においてさらに、しきい値を学習させることにより、常にしきいを最適な値に調整する。
本発明の第３の態様においては、第１の態様においてさらに、検出した信号の強度に重み付けを行う。これにより、ノッキングの判定を精度の高いものとする。
【００１５】
本発明の第４の態様においては、第１又は第３の態様においてさらに、点火時期設定手段は、判定手段が所定の回数連続して遅角制御要求信号を出力したときノッキングが発生したと判定するので、判定手段が誤判定をしても、正しい判定がされたときのみ、点火時期の制御を行う。
本発明の第５の態様においては、第２の態様においてさらに、しきい値の学習を行う際、しきい値を超える振動強度を有する信号の個数が遅角後初期値に近い値になるまで遅角制御直後に点火時期を固定させるので、しきい値を一定にした制御が行われる。
【００１６】
本発明の第６の態様においては、第１の態様においてさらに、一定期間測定した振動強度信号のばらつきを考慮に入れたノッキングの判定が行われる。これにより、確実なノッキングの判定が行われる。
本発明の第７の態様においては、第１の態様においてさらに、一定回数測定した振動強度信号のばらつきを考慮に入れたノッキングの判定が行われる。これにより、確実なノッキングの判定が行われる。
【００１７】
本発明の第８の態様においては、第１の態様においてさらに、点火時期設定手段が進角制御を行う間に測定した振動強度信号のばらつきを考慮に入れたノッキングの判定が行われる。これにより、確実なノッキングの判定が行われる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明のノックコントロールシステムの実施例について図を用いて説明する。
最初に、ノックコントロールシステムの全体構成を図１６に示す。
図において、１は振動検出センサ、２はＥＣＵ（電子制御ユニット）、３はイグナイタである。
【００１９】
振動検出センサ１は、エンジンの振動が伝播される部分に設置されてエンジンの振動を検出する。この振動検出センサ１の検出信号をサンプリング期間中にＬＯＧ変換してグラフにとると、前述の図１９のようになる。
ＥＣＵ２は、振動検出センサ１の出力信号に基づいてイグナイタ３の点火時期を制御するもので、入力回路２１、マイクロコンピュータ２２、出力回路２３を有する。マイクロコンピュータ２２内に、Ａ／Ｃ変換器２４、ノック判定手段２５、点火時期設定手段２６が形成される。
【００２０】
入力回路２１は、ある周期におけるピークホールド値を検出する。このピークホールド値は、Ａ／Ｄ変換器２４によりディジタル値に変換されてノック判定手段２５に入力される。
ノック判定手段２５は、所定のサンプリング期間中に入力回路２１からの出力信号に基づいて、後述の手法によりエンジンにノッキングが発生したか否かを判定する。エンジンにノッキングが発生したと判定すると、点火時期設定手段２６に対して遅角制御要求信号を出力する。
【００２１】
点火時期設定手段２６は、遅角制御要求信号が入力されないときには、イグナイタ３の点火時期を徐々に進める信号を出力し、ノック限界まで点火時期を徐々に進め、ノッキングが発生して遅角制御要求信号が入力されたときは、イグナイタ３の点火時期を遅らせる遅角制御信号を出力する。これにより、図１７に示すように、ノック限界の直前における高トルク領域でエンジンが駆動するように、点火時期が制御される。
【００２２】
なお、この点火時期設定手段２６の動作は公知のものであるので、ここでの説明は省略する。
イグナイタ３は、出力回路２３を介して出力された信号に基づいてエンジンの点火時期を制御する。
次に、ノック判定手段２５と点火時期設定手段２６の動作について各実施例ごとに説明するが、その前に、各実施例に共通な点を説明する。
【００２３】
エンジンにノッキングが発生していない状態で、所定のサンプリング期間中に、エンジンに取り付けた振動検出センサが検出した振動信号をＬＯＧ変換してグラフにとると、図１８のようになる。あらかじめ、振動信号Ａの分布から３σを算出し、これを振動強度のしきい値Ｘthとして設定しておく。この分布は、実験、計算などから求めることができる。また、エンジンの動作初期に実際の検出を行ってもよい。
【００２４】
前述の図１９に示すように、ノッキングが発生すると、信号Ｃが発生するだけでなく、信号Ａも信号Ｂのように変形する。本発明においては、しきい値Ｘthを超える信号強度の信号の数をカウントすることにより、ノッキングが発生したか否かを判定する。
そのため、図１８におけるしきい値Ｘthを超える信号Ａ，Ｂ，Ｃの数（図の面積Ｘ1 ）が遅角後初期値Ｎ0 としてレジスタに記憶される。そして、サンプリング期間中にしきい値Ｘthを超えた信号Ａ，Ｂ，Ｃの数が遅角後初期値Ｎ0 よりも所定の数αだけ多くなると（ＮS ＞Ｎ0 ＋α）ノッキングが発生したと判定する。なお、このαは、計算又は実験等により得られる。
【００２５】
（実施例１）
本発明の第１の実施例における、ノック判定手段２５の動作を図１のフローチャートにより説明し、点火時期設定手段２６の動作を図２のフローチャートにより説明する。
図１において、ノック判定手段２５は、所定の周期ごとに入力回路２１から出力される振動強度信号ＸをＡ／Ｄ変換器２４を介して取り込む（ステップＳ１０１）。この周期は、例えば２０ｍｓ程度に選択される。次いで、この振動強度信号Ｘをしきい値Ｘthと比較する（ステップＳ１０２）。ここで、振動強度信号Ｘがしきい値Ｘthを超えていた場合、ステップＳ１０３にて、カウンタＮの値に１が加えられてステップＳ１０４へ進む。なお、このカウンタＮの初期値は０である。また、ステップＳ１０２で振動強度信号Ｘがしきい値Ｘth以下の場合もステップＳ１０４へ進む。
【００２６】
ステップＳ１０４では、カウンタＭに１が加えられる。このカウンタＭはサンプル数をカウントする。なお、カウンタＭの初期値は０である。
ステップＳ１０５では、カウンタＭの値がサンプル数Ｍ0 に達したか否かがチェックされる。サンプル数Ｍ0 に達していないときは、前記の所定周期ごとにステップＳ１０１からステップＳ１０５の動作を繰り返す。この動作がサンプル数Ｍ0 に到達すると、１回のサンプリング周期が終了して、ステップＳ１０５からステップＳ１０６へ進む。
【００２７】
ステップＳ１０６では、次回のサンプリング周期に備えてカウンタＭの値が０にリセットされる。
ステップＳ１０７では、次回のサンプリング周期のためにしきい値Ｘthの更新が行われる。この方法としては、図３に示すように、今回のサンプリング周期内において、サンプリングごとに振動強度信号Ｘの値をメモリ４に記憶させ、それらの値から３σを算出して、その値を次回のしきい値Ｘthとする。
【００２８】
ステップＳ１０８では、レジスタＮs にカウンタＮの値が移される。これにより、レジスタＮs には、振動強度信号Ｘのうち、サンプリング期間中にしきい値Ｘthを超えた数が記憶される。
ステップＳ１０９では、遅角フラグがＯＮであるか否かがチェックされる。遅角フラグについては後述するが、点火時期設定手段２６が遅角制御を行ったときにＯＮされるものである。遅角フラグがＯＦＦであれば、ステップＳ１１２へ進む。
【００２９】
ステップＳ１０９で遅角フラグがＯＮ、つまり点火時期設定手段２６による遅角制御の直後であればステップＳ１１０へ進み、遅角後初期値Ｎ0 を記憶するレジスタにレジスタＮs の値を記憶させる。即ち、遅角制御直後におけるしきい値Ｘthを超えた振動強度信号Ｘの数が、次回のサンプリング周期に備えて、新たな遅角後初期値Ｎ0 として記憶される。
【００３０】
ステップＳ１１１では、遅角フラグがＯＦＦされる。
ステップＳ１１２では、しきい値Ｘthを超えた振動強度信号Ｘの数Ｎs と遅角後初期値Ｎ0 の差が所定の定数αを超えたか否かがチェックされる。ここで、Ｎであれば、ステップＳ１１４へ進む。
ステップＳ１１２でＹであれば、図１９の振動強度信号の分布が（ａ）から（ｂ）へ移ったと判定されノッキングが発生したと判定される。そして、ステップＳ１１３において、遅角要求フラグがＯＮされ、ステップＳ１１４でカウンタＮの値を０にリセットして、この動作を終了させ、所定の周期後の次回の動作を待つ。
【００３１】
点火時期設定手段２６の動作について図２を用いて説明する。
この動作はエンジンの点火タイミングごとに開始される（ステップＳ２０１）。
ステップＳ２０２では、遅角要求フラグ（前述の図１のステップＳ１１３）がＯＮであるか否かがチェックされる。ここで、ＯＦＦであれば、ステップＳ２０３でイグナイタ３の進角制御が行われる。ＯＮであれば、ステップＳ２０４へ進む。
【００３２】
ステップＳ２０４では、次回の制御に備えて遅角要求フラグをＯＦＦとした後、ステップＳ２０５でイグナイタ３の遅角制御を行う。そして、ステップＳ２０６で遅角フラグをＯＮとする。この遅角フラグは図１のステップＳ１０９でチェックされるものである。ステップＳ２０３の遅角制御とステップＳ２０４の進角制御は公知のものであるので、ここでの説明は省略する。
【００３３】
以上説明した例によれば、図１８に示すように、振動強度信号Ｘの分布を用い、しきい値Ｘthを超えた信号の面積により判定をするため、サンプリング期間中にいくつかのノイズがあっても、各ノイズごとにノッキングの判定をすることがなくなり、正確なノッキングの判定を行うことができる。
また、従来と異なり、しきい値Ｘthは３σとするだけであるので、しきい値Ｘthの設定に用いるマージンを決める必要がなくなる。
【００３４】
さらに、図１のステップＳ１１０のように、ノッキングの発生の有無を判定する基準となる遅角後初期値Ｎ0 を遅角制御の終了ごとに行うことにより、フィードバックによる学習を行うことができるので、常にこの値をノッキングの判定に最適な値に合わせることができ、正確な判定が可能となる。
【００３５】
（実施例２）
本発明の第２の実施例として、前述の図１のステップＳ１０７のしきい値Ｘthの更新方法を簡素化した例について図４を用いて説明する。
図４のフローチャートは、図１のステップＳ１０６からステップＳ１１４までの部分と置き換えられるものである。つまり、前述の図１のステップＳ１０５において、カウンタＭの値がサンプル数Ｍ0 に達し、サンプリング期間が終了すると、図４の動作が開始される。また、点火時期設定手段２６のフローチャートは前述の図２と相違がないので、ここでの説明は省略する。
【００３６】
なお、以下の説明においては、図１と同じ内容のステップには、図１のステップと同一の番号を付すことにより、説明を簡略化する。
図４のステップＳ１０６では、カウンタＭの値が０にリセットされる。
ステップＳ１０８では、レジスタＮs にカウンタＮの値が移される。
ステップＳ１０９では、遅角フラグがＯＮであるか否かがチェックされる。遅角フラグがＯＦＦであれば、ステップＳ１１２へ進む。
【００３７】
ステップＳ１０９で遅角フラグがＯＮであれば、遅角後初期値Ｎ0 としてレジスタＮs の値を記憶させる（ステップＳ１１０）
ステップＳ１１１では、遅角フラグがＯＦＦされる。
ステップＳ４０１では、遅角後初期値Ｎ0 と所定の固定値Ｘ１とが比較される。この値Ｘ１は、前述の図１８に示すように、ノッキングの無い状態における振動強度信号Ｘのしきい値Ｘthを超える数が設定される。この値は、あらかじめ計算又は実験等により求められる。
【００３８】
遅角後初期値Ｎ0 の値が値Ｘ１以下であれば、ステップＳ４０２でしきい値Ｘthから所定の値ａを減算する。遅角後初期値Ｎ0 の値が値Ｘ１を超えれば、ステップＳ４０３でしきい値Ｘthに所定の値ａを加える。その後、ステップＳ１１２へ進む。
ステップＳ１１２〜ステップＳ１１４の動作は図４と同様であるので、説明を省略する。
【００３９】
以上の手段によれば、しきい値Ｘthの更新に図１のステップＳ１０７のように、サンプリング周期ごとの３σの計算が不要となり処理が簡素化される。また、しきい値Ｘthを超える振動強度信号Ｘの数が一定値Ｘ１を保てるような制御が行われるので、ノック検出が容易なレベルに学習することができる。
【００４０】
（実施例３）
本発明の第３の実施例として、しきい値Ｘthを超える信号について、重み付けを加えることにより、より確実にノッキングを検出できる例を、図５、図６を用いて説明する。
図５のフローチャートは、図１とほぼ同一である。図５が図１と異なる点は、図１のステップＳ１０３がステップＳ５０１に置き換えられ、ステップＳ１１２がステップＳ５０２に置き換えられた点である。また、点火時期設定手段２６のフローチャートは図２と相違がない。したがって、ここでは、ステップＳ５０１とステップＳ５０２についてのみ説明し、その他のステップＳについての説明は省略する。
【００４１】
ステップＳ５０１では、カウンタＮに、しきい値Ｘthを超える信号Ｘについて、図６に示すような、しきい値Ｘthからの距離（振動強度の差）Ｘ−Ｘthを加算して行く。
ステップＳ５０２では、ステップＳ１１２の定数αに代えて、重み付けに対応した所定の定数βが使用される。
【００４２】
以上説明した例によれば、しきい値Ｘthを大きく超えた信号については、大きな重み付けをし、小さく超えた信号については小さく重み付けができるので、より正確なノッキングの検出が可能ととなる。
【００４３】
（実施例４）
本発明の第４の実施例として、点火時期設定手段２６の動作を、ノイズによる誤検出を防止するように改善した例を、図７を用いて説明する。図７の例においても、図２と同一内容のステップには、図２のステップと同一の番号を付すことにより、説明を簡略化する。
【００４４】
ステップＳ２０１でエンジンの点火タイミングごとに動作が開始される。
ステップＳ２０２では、遅角要求フラグがＯＮであるか否かがチェックされる。ここで、ＯＦＦであれば、ステップＳ２０３でイグナイタ３の進角制御が行われる。そして、ステップＳ７０１で遅角要求カウンタを０にリセットする。
ステップＳ２０２で遅角要求フラグがＯＮであれば、ステップＳ２０４へ進む。
【００４５】
ステップＳ２０４で遅角要求フラグをＯＦＦとした後、ステップＳ７０２で遅角要求カウンタの値に１が加えられる。
ステップＳ７０３で遅角要求カウンタの値が所定の値γを超えたか否かがチェックされる。もし超えていなければ動作を終了する。
超えていれば、ステップＳ２０５でイグナイタ３の遅角制御を行い、ステップＳ７０４で遅角要求カウンタを０にリセットし、ステップＳ２０６で遅角フラグをＯＮとする。
【００４６】
ここで、ステップＳ２０５の遅角制御が行われるのは、ステップＳ７０３で遅角要求カウンタの値が所定値γを超えたときである。これにより、γの値（１以上）を適当に設定することにより、ノック判定手段２５から遅角要求がγ＋１回連続して出されたときに、初めて遅角制御が行われる。したがって、ノック判定手段２５がノイズをノッキングと誤検出することがあっても、誤って遅角制御を行うことが少なくなる。
【００４７】
（実施例５）
前述の実施例２で、しきい値Ｘthの更新を簡単に行う手段を説明した。
本発明の第５の実施例として、遅角制御後の遅角後初期値を一定値に保つような制御を行うことによりしきい値Ｘthの更新を行う例について、ノック判定手段２５の動作を示す図８と点火時期設定手段２６の動作を示す図９を用いて説明をする。
【００４８】
図８のフローチャートは、図１のステップＳ１０６からステップＳ１１３までの部分と置き換えられるものである。また、以下の説明においても、図４と同じ内容のステップには、図４のステップと同一の番号を付すことにより、説明を簡略化する。
ステップＳ１０６では、カウンタＭの値が０にリセットされる。
【００４９】
ステップＳ１０８では、レジスタＮs にカウンタＮの値が移される。
ステップＳ８０１では、停止フラグがＯＮであるか否かがチェックされる。この停止フラグは、後述のステップＳ８０３でＯＮされる。停止フラグがＯＮであれば、ステップＳ１１０へ進み、ＯＦＦであれば、ステップＳ１０９へ進む。
ステップＳ１０９で遅角フラグがＯＮであれば、ステップＳ１１０へ進む。
【００５０】
ステップＳ１１０では、遅角後初期値Ｎ0 としてレジスタＮs の値が移される。
ステップＳ１１１では、遅角フラグがＯＦＦされる。
ステップＳ８０２では、遅角後初期値Ｎ0 の値が、前述の図１８における、所定の固定値Ｘ１に対して±εの範囲内にあるか否かがチェックされる。ここで、Ｘ１±εの範囲内になければ、ステップＳ８０３で停止フラグがＯＮされる。したがって、次回の動作においては、ステップＳ８０１からステップＳ１１０へ進む。ステップＳ８０２で、遅角後初期値Ｎ0 の値がＸ１±εの範囲内にあれば、ステップＳ８０４へ進み、停止フラグがＯＦＦされる。
【００５１】
以後のステップＳ４０１以降の動作は前述の実施例２の図４に対する説明と同様である。つまり、ステップＳ４０１では、レジスタＮ0 の値と所定の固定値Ｘ１とが比較される。レジスタＮ0 の値が値Ｘ１以下であれば、ステップＳ４０２でしきい値Ｘthから所定の値ａを減算する。レジスタＮ0 の値が値Ｘ１を超えれば、ステップＳ４０３でしきい値Ｘthに所定の値ａを加える。
【００５２】
その後、ステップＳ１１２へ進み、しきい値Ｘthを超えた振動強度信号Ｘの数Ｎs と遅角後初期値Ｎ0 の差が所定の定数αを超えたか否かがチェックされる。超えていた場合は、ステップＳ１１３で遅角要求フラグがＯＮとされる。そして、図示は省略するが、ステップＳ１１４でカウンタＮの値が０にリセットされる。
【００５３】
また、図９の点火時期設定手段２６の動作は、前述の実施例２の図２のフローチャートのステップＳ２０１と２０２の間に、ステップＳ９０１が挿入される。このステップＳ９０１では、停止フラグがＯＮであるか否かをチェックし、前述のステップＳ８０３で停止フラグがＯＮされていると、ステップＳ２０２以下の動作をスキップして動作を終了する。
【００５４】
以上説明した例によれば、点火時期設定手段２６が遅角制御を行った後サンプリング期間中に、遅角後初期値Ｎ0 が所定の固定値Ｘ１から±εの範囲内になるまで停止フラグがＯＮとされる。したがって、点火時期設定手段２６の動作が停止され、所定の固定値Ｘ１から±εの範囲内になるまで、ノック判定手段２５においてしきい値Ｘthが調整される。
【００５５】
本例によっても、実施例２と同様に、しきい値Ｘthの更新が簡単に行われることとなる。
【００５６】
（実施例６）
本発明の第６の実施例として、ノック判定時に振動強度信号のばらつきの影響を削除するものについて図１０、図１１を用いて説明する。なお、点火時期設定手段２６の動作は、前述の図９のように行われる。本例では、遅角制御後において、点火時期設定手段２６が進角制御を行わない状態を作り、その間にしきい値Ｘthを超える振動強度信号Ｘの数Ｎs のばらつきを記憶する。
【００５７】
図１０、図１１のフローチャートは、前述の図１のステップＳ１０６からステップＳ１１４までの部分と置き換えられるものである。また、以下の説明においても、図１と同じ内容のステップには、図１のステップと同一の番号を付すことにより、説明を簡略化する。
前述の図１のステップＳ１０５において、カウンタＭの値がサンプル数Ｍ0 に達し、サンプリング期間が終了すると、図１０のステップＳ１０６へ進み、カウンタＭの値が０にリセットされる。
【００５８】
ステップＳ１０７では、次回のためにしきい値Ｘthが更新される。
ステップＳ１０８では、レジスタＮs にカウンタＮの値が移される。
ステップＳ１０９では、遅角フラグがＯＮであるか否かがチェックされる。遅角フラグがＯＦＦであれば、図１１のステップＳ１１０３へ進む。
点火時期設定手段２６により遅角制御がされて遅角フラグがＯＮとなると、ステップＳ１０９からステップＳ１１０へ進む。
【００５９】
ステップＳ１１０では、遅角後初期値Ｎ0 にレジスタＮs の値を記憶させる。
ステップＳ１１１では、遅角フラグがＯＦＦされる。
ステップＳ１００１では、停止フラグがＯＮされる。これにより、点火時期設定手段２６の動作は、前述の図９に示すように、停止フラグがＯＦＦとなるまで、スキップされて、イグナイタ３の点火時期は固定とされる。
【００６０】
ステップＳ１１０２では、タイマＴが０にリセットされる。
図１１のステップＳ１１０３では、停止フラグがＯＮであるか否かがチェックされる。点火時期が固定中で停止フラグがＯＮであれば、ステップＳ１１０４へ進み、ＯＦＦであればステップＳ１１１１へ進む。
ステップＳ１１０４では、遅角後初期値Ｎ0 としてレジスタＮs の値を移す。ステップＳ１１０５では、タイマＴの値が所定の値ｔより小さいか否か（固定期間内か）がチェックされる。点火時期の固定期間中であればステップＳ１１０８へ進み、Ｎであれば、ステップＳ１１０６へ進む。
【００６１】
ステップＳ１１０８で遅角後初期値Ｎ0 が前回までの最大値より大きければ、その値を最大値Ｎ0maxとして記憶し、ステップＳ１１０９で遅角後初期値Ｎ0 が前回までの最小値より小さければ、その値を最小値Ｎ0minとして記憶する。
さらにステップＳ１１１０でばらつきΔＮ0 （＝Ｎ0max−Ｎ0min）が計算される。このステップＳ１１０８から１１１０までの動作は、所定の時間ｔが経過するまで繰り返され、この時間中のばらつきΔＮ0 が得られる。
【００６２】
ステップＳ１１１１では、前述の図１のステップＳ１１２と同様の判定がされるが、ここでは、ステップＳ１１２のＮs −Ｎ0 ＞αに代えてＮs −Ｎ0 ＞α＋ΔＮ0 の判定がされる。これにより、ノッキングの判定の際に、検出された振動強度信号ＸのばらつきΔＮ0 が考慮された判定がされるので、ばらつきによる誤判定が排除され、ノッキングが発生したか否かがより正確に行われることとなる。
【００６３】
点火時期設定手段２６が遅角制御を行った後、所定の時間ｔが経過すると、ステップＳ１１０５からステップＳ１１０６へ進み、停止フラグがＯＦＦされ、ステップＳ１０７でばらつきΔＮ0 の値が０にリセットされる。
以後は、ステップＳ１０９からステップＳ１１１０までの動作はスキップされ、前述の図１の動作と同様に、ステップＳ１１１１でノッキングが発生したと判定されるまでの間、進角制御が継続される。なお、時間ｔ経過後のステップＳ１１１１では、ΔＮ0 が０であるため、図１のステップＳ１１２と同一のものとなる。
【００６４】
（実施例７）
上記実施例６においては、タイマＴを用いているが、これに代えてカウンタを使用することもできる。その例を以下に、図１２、図１３を用いて説明する。
なお、図１２、図１３の説明においては、図１０、図１１のステップと同一のステップには同一の符号を付し、図１０、図１１と異なる点のみについて説明する。
【００６５】
本例では、タイマＴの代わりにカウンタＣが設けられ、図１のステップＳ１００２の代わりに図１３のステップＳ１２０１において、カウンタＣがリセットされる。また、ステップＳ１１０４の前にステップＳ１３０２が挿入され、カウンタＣに１が加えられる。そして、図１１のステップＳ１１０５の代わりに、ステップＳ１３０３が設けられて、カウンタＣがカウントアップしたか否かがチェックされる。
【００６６】
以上のタイマＴの代わりにカウンタＣを設けた点を除いては、本例は図１１のものと同様である。
【００６７】
（実施例８）
前述の実施例６と実施例７では、点火時期設定手段２６が遅角制御を行った後、一定期間点火時期設定手段２６の動作を停止させ、この間のばらつきを検出している。これに対し、遅角制御を行った後、点火時期設定手段２６に通常の進角制御を行わせ、次の遅角要求が起こるまでの間に検出信号のばらつきを検出し、ノッキングの判定の際に、そのばらつきを考慮できるようにすることもできる。この例を図１４、図１５を用いて説明する。
【００６８】
図１４に示すように、点火時期設定手段２６が進角制御を行っている間、理想的には、進角と共にしきい値Ｘthを超える振動強度信号Ｎs の数は破線に示すように増加するが、実際には、実線で示すようにばらつきを示す。本例では、このばらつき幅をＮs の負の変化分により検出する。
なお、以下の説明においては、前述の図１と同じ内容のステップには、図１のステップと同一の番号を付すことにより、説明を簡略化する。
【００６９】
図１のステップＳ１０５において、カウンタＭの値がサンプル数Ｍ0 に達すると、図１５のステップＳ１０６へ進み、カウンタＭの値が０にリセットされる。
ステップＳ１０７では、次回のしきい値Ｘthが計算される。
ステップＳ１５０１では、前回のレジスタＮs の値がレジスタＮs-1 に移される。これにより、レジスタＮs-1 には、前回のサンプリング期間におけるレジスタＮs の値が記憶される。
【００７０】
ステップＳ１０８では、レジスタＮs にカウンタＮの値が移される。これにより、レジスタＮs には、今回のサンプリング期間中の振動強度信号Ｘのうち、しきい値Ｘthを超えた数が記憶される。
ステップＳ１５０２では、前回のばらつきが記憶されたレジスタΔＮs の値がレジスタΔＮs-1 に移される。これにより、レジスタΔＮs-1 には、前回のサンプリング期間におけるばらつきが記憶される。
【００７１】
ステップＳ１５０３では、レジスタＮs の値からレジスタＮs-1 の値が減算され、その値が今回のサンプリング期間におけるばらつきΔＮs として記憶される。
ステップＳ１５０３では、今回のばらつきΔＮs が前回のばらつきΔＮs-1 より大きいか否かがチェックされる。小さければステップＳ１０９へ進むが、大きければ、ステップＳ１５０５で今回のΔＮs がレジスタΔＮSmaxに記憶されてステップＳ１０９へ進む。これにより、レジスタΔＮsmaxには、図１４の負のばらつきのうち、過去最大の値が記憶される。
【００７２】
ステップＳ１０９では、遅角フラグがＯＮであるか否かがチェックされる。遅角フラグがＯＦＦであれば、ステップＳ１５０７へ進み、ＯＮであれば、ステップＳ１１０へ進む。
点火時期設定手段２６が遅角制御を行った直後であれば、遅角フラグがＯＮであるから、ステップＳ１１０へ進み、遅角後初期値Ｎ0 にレジスタＮs の値を移し、ステップＳ１１１では遅角フラグがＯＦＦされ、ステップＳ１５０６ではレジスタΔＮsmaxが０にリセットされて、ステップＳ１５０７へ進む。
【００７３】
ステップＳ１５０７では、前述の図１のステップＳ１１２と同様の判定がされるが、ここでは、ステップＳ１１２のＮs −Ｎ0 ＞αに代えてＮs −Ｎ0 ＞α＋ΔＮsmaxの判定がされる。これにより、ノッキングの判定の際に、検出された振動強度信号ＸのばらつきΔＮ0 が考慮された判定がされるので、ばらつきによる誤判定が排除され、ノッキングが発生したか否かがより正確に行われることとなる。
【００７４】
【発明の効果】
本発明によれば、正確なノッキングの検出が可能なノックコントロールシステムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１におけるノック判定手段の動作を説明するフローチャート。
【図２】本発明の実施例１における点火時期設定手段の動作を説明するフローチャート。
【図３】本発明の実施例１におけるメモリの内容を示す図。
【図４】本発明の実施例２におけるノック判定手段の動作を説明するフローチャート。
【図５】本発明の実施例３におけるノック判定手段の動作を説明するフローチャート。
【図６】本発明の実施例３における重み付けを説明するためのグラフ。
【図７】本発明の実施例４における点火時期設定手段の動作を説明するフローチャート。
【図８】本発明の実施例５におけるノック判定手段の動作を説明するフローチャート。
【図９】本発明の実施例５における点火時期設定手段の動作を説明するフローチャート。
【図１０】本発明の実施例６におけるノック判定手段の動作を説明するフローチャート（その１）。
【図１１】本発明の実施例６におけるノック判定手段の動作を説明するフローチャート（その２）。
【図１２】本発明の実施例７におけるノック判定手段の動作を説明するフローチャート（その１）。
【図１３】本発明の実施例７におけるノック判定手段の動作を説明するフローチャート（その２）。
【図１４】本発明の実施例８におけるばらつきを説明するためのグラフ。
【図１５】本発明の実施例８におけるノック判定手段の動作を説明するフローチャート。
【図１６】本発明のノックコントロールシステムの実施例の全体構成を示すブロック図。
【図１７】図１６の回路が行うエンジンの点火時期制御を説明するためのグラフ。
【図１８】本発明の動作原理を説明するための、振動強度信号の分布を示すグラフ。
【図１９】従来のノックコントロールシステムの動作原理を説明するための、振動強度信号の分布を示すグラフ。
【符号の説明】
１…振動検出センサ
２…ＥＣＵ
３…イグナイタ
４…メモリ
２１…入力回路
２２…マイクロコンピュータ
２３…出力回路
２４…Ａ／Ｄ変換器
２５…ノック判定手段
２６…点火時期設定手段
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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