内燃机的控制装置及异常燃烧检测方法

摘要

本发明涉及一种内燃机的控制装置及异常燃烧检测方法，其检测内燃机在膨胀行程中的异常燃烧的发生。本申请的控制装置输入检测燃烧室中的压力振动的振动传感器的检测信号，在膨胀行程内的爆震判定区域中，基于从所述检测信号中提取的爆震固有的频率成分，检测爆震的发生。而且，所述控制装置遍及点火正时前的压缩行程至膨胀行程并包括所述爆震判定区域的异常燃烧区域中，检测与爆震固有的频率成分不同的所述检测信号的特性值，并基于所述特性值，检测点火正时前的压缩行程中的自燃与膨胀行程中的自燃。

权利要求

1.一种内燃机的控制装置，其特征在于，具有：

检测单元，其输入有振动传感器的检测信号，该振动传感器检测火花点火式内燃机的燃烧室中的压力振动，在爆震判定区域中，所述检测单元基于所述检测信号中的爆震固有的频率成分来检测爆震的发生，并且在包括所述爆震判定区域的异常燃烧判定区域中，所述检测单元基于与爆震固有的频率成分不同的所述检测信号的特性值来检测异常燃烧的发生；

判定区域设定单元，其将所述爆震判定区域及所述异常燃烧判定区域的初始区域细分为多个细分区域，基于在各细分区域的爆震、异常燃烧的检测历史，设定从所述初始区域排除的细分区域，对所述爆震判定区域及所述异常燃烧判定区域进行更新。

2.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

所述判定区域设定单元以与前后的所述细分区域部分重叠的方式来设定所述细分区域。

3.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

所述判定区域设定单元在细分了所述爆震判定区域的细分区域中排除未检测到爆震固有的频率成分的峰值的细分区域，并且在细分了所述异常燃烧判定区域的细分区域中排除未检测到异常燃烧固有的频率成分的峰值的细分区域。

4.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

所述判定区域设定单元在低于所述内燃机的规定速度时，进行用来更新所述爆震判定区域及所述异常燃烧判定区域的处理。

5.一种内燃机的异常燃烧检测方法，其特征在于，

输入振动传感器的检测信号，该振动传感器检测火花点火式内燃机的燃烧室中的压力振动，在膨胀行程内的爆震判定区域中，从所述检测信号中提取爆震固有的频率成分，基于所述爆震固有的频率成分检测爆震的发生，在遍及点火正时前的压缩行程遍至膨胀行程并包括所述爆震判定区域的异常燃烧区域中，检测与爆震固有的频率成分不同的所述检测信号的特性值，基于所述特性值，检测点火正时前的压缩行程中的自燃与膨胀行程中的自燃而作为异常燃烧，将所述爆震判定区域及所述异常燃烧判定区域的初始区域细分为多个细分区域，基于在各细分区域的爆震、异常燃烧的检测历史，设定从所述初始区域排除的细分区域，对所述爆震判定区域及所述异常燃烧判定区域进行更新。

说明书

内燃机的控制装置及异常燃烧检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及内燃机的控制装置及异常燃烧检测方法，详细地说，涉及基于检测火花点火式内燃机的燃烧室中的压力振动的振动传感器的检测信号来检测爆震及异常燃烧的技术。

背景技术

[0002] 在专利文献1中，已经公开一种异常燃烧检测装置，其即使在从振动传感器输出的不同种类的异常燃烧信号的振幅大小相同的情况下，为了能够判定异常燃烧的种类，将超级爆震检测区间的超级爆震判定阈值设定为在TDC之前的区间超过噪音电平的值，并且设定为在TDC之后的区间超过作为普通爆震可得到的电平的值，由此，即使峰值较小，也可以将峰值角度之前的异常燃烧判定为超级爆震。

[0003] 现有技术文献

[0004] 专利文献

[0005] 专利文献1：(日本)特开2013-160200号公报

发明内容

[0006] 发明所要解决的技术问题

[0007] 近年来，火花点火式内燃机倾向于高压缩比化，成为易于产生超级爆震的条件。

[0008] 超级爆震(压缩行程中的自燃)是压缩行程的混合气将过热的火花塞、积累在燃烧室内的积碳、滴下的机油等作为热源，在通过火花塞进行火花点火之前自燃的异常燃烧。此外，以与超级爆震相同的机制，在膨胀行程中也会发生自燃(异常燃烧)。

[0009] 如果自燃只是比较小的水平的自燃，则不会直接对内燃机造成损害，但损害由于反复发生而在内燃机积累，所以希望将膨胀行程中的自燃与爆震区分进行检测，准确地实施自燃对策。

[0010] 本发明是鉴于上述问题而提出的，目的在于提供能够将膨胀行程中的异常燃烧的发生与爆震区分进行检测的内燃机的控制装置及异常燃烧检测方法。

[0011] 用于解决技术问题的技术方案

[0012] 因此，本申请发明的内燃机的控制装置具有：检测单元、以及判定区域设定单元，其中，检测单元输入检测火花点火式内燃机的燃烧室的压力振动的振动传感器的检测信号，在爆震判定区域中基于所述检测信号中的爆震固有的频率成分检测爆震的发生，并且在包括所述爆震判定区域的异常燃烧判定区域中，基于与爆震固有的频率成分不同的所述检测信号的特性值检测异常燃烧的发生，判定区域设定单元将所述爆震判定区域及所述异常燃烧判定区域的初始区域细分为多个细分区域，基于在各细分区域的爆震、异常燃烧的检测历史，设定从所述初期区域排除的细分区域，对所述爆震判定区域及所述异常燃烧判定区域进行更新。

[0013] 而且，本申请发明的异常燃烧检测方法为，输入检测火花点火式内燃机的燃烧室中的压力振动的振动传感器的检测信号，在膨胀行程内的爆震判定区域中，从所述检测信号中提取爆震固有的频率成分，基于所述爆震固有的频率成分检测爆震的产生，并且在遍及点火正时前的压缩行程至膨胀行程并包括所述爆震判定区域的异常燃烧区域中，检测与爆震固有的频率成分不同的所述检测信号的特性值，基于所述特性值，检测在点火正时前的压缩行程中的自燃与膨胀行程中的自燃而作为异常燃烧，并将所述爆震判定区域及所述异常燃烧判定区域的初始区域细分为多个细分区域，基于在各细分区域的爆震、异常燃烧的检测历史，设定从所述初始区域排除的细分区域，对所述爆震判定区域及所述异常燃烧判定区域进行更新。

[0014] 发明的效果

[0015] 根据上述发明，能够将膨胀行程中的异常燃烧的发生与爆震区分进行检测，能够在膨胀行程中发生了异常燃烧时实施准确的对策，谋求在早期消除异常燃烧。

附图说明

[0016] 图1是本发明实施方式的内燃机的系统图。

[0017] 图2是表示本发明实施方式的爆震与自燃的频率特性差异的曲线图。

[0018] 图3是通过本发明实施方式的频率解析用来检测自燃、爆震的功能方框图。

[0019] 图4是表示在本发明的实施方式中进行频率解析的检测窗口的图。

[0020] 图5是表示本发明的实施方式中的自燃、爆震的对策处理的图。

[0021] 图6是用来说明本发明实施方式中的高旋转时检测窗口的重叠的图。

[0022] 图7是表示在本发明的实施方式中通过频率解析来检测爆震的检测窗口及通过电压电平来进行自燃检测的区域的图。

[0023] 图8是用来在本发明的实施方式中通过频率解析来检测爆震、通过电压电平来进行自燃检测的功能方框图。

[0024] 图9是用来说明在本发明的实施方式中缩短检测窗口的学习的图。

具体实施方式

[0025] 下面，说明本发明的实施方式。

[0026] 图1是表示应用本发明实施方式的控制装置及异常燃烧检测方法的内燃机的一个例子的系统概要图。

[0027] 图1的内燃机1是搭载于车辆上、作为动力源而使用的火花点火式多气缸四冲程发动机。

[0028] 从空气滤清器3经由增压器4的进气压缩机5、中间冷却器6、电子控制节气门阀7、以及进气歧管8而进入空气到内燃机1的各气缸的燃烧室2中。

[0029] 在进气歧管8的分支部，对每个气缸配设燃料喷射阀9，燃料喷射阀9基于喷射脉冲信号打开阀门，向各气缸的进气口内喷射已调整为规定压力的燃料。

[0030] 进入燃烧室2内的燃料通过火花塞10火花点火而燃烧。需要说明的是，内燃机可以是具有向燃烧室2内直接喷射燃料的燃料喷射阀的缸内喷射式内燃机。

[0031] 燃烧后的排气经由排气歧管11、增压器4的排气涡轮12、排气净化催化剂13而排出。

[0032] 上述电子控制节气门阀7、燃料喷射阀9、以及火花塞10的动作通过内置微型计算机的发动机控制单元(以下称为ECU)20进行控制。

[0033] 为了进行上述控制，ECU20输入各种传感器输出的检测信号。

[0034] 作为各种传感器而设有：产生与发动机旋转同步的曲轴转角信号POS的曲轴转角传感器21、检测油门开度(油门踏板的踩踏量)APO的油门开度传感器22、检测电子控制节气门阀7的开度TVO的节气门开度传感器23、检测进入空气流量QA的空气流量传感器24、检测内燃机1的冷却水温TW的水温传感器25、检测进气气温TA的进气气温传感器26、将燃烧室中的压力振动作为气缸柱的振动而间接进行检测的振动传感器27、根据排气中的氧浓度线性地检测燃烧混合气的空燃比的广域式空燃比传感器28等。

[0035] 振动传感器27例如是通过压电陶瓷检测振动的非共振式传感器。

[0036] ECU20基于油门开度APO设定目标节气门开度TGTVO，控制电子控制节气门阀7的开度，以得到该目标节气门开度TGTVO。

[0037] 而且，ECU20根据进入空气流量QA与发动机转速NE，算出基本燃料喷射脉冲宽度TP，通过基于冷却水温TW或空燃比等算出的各种校正系数COEF，对该基本燃料喷射脉冲宽度TP进行校正，算出最终的燃料喷射脉冲宽度TI，将该脉冲宽度TI的燃料喷射脉冲信号在每个气缸中在规定的时刻向燃料喷射阀9输出，使之进行燃料喷射。

[0038] 另外，ECU20主要基于发动机转速NE与发动机负载TE(例如进入空气量QA、基本燃料喷射脉冲宽度TP、油门开度APO、节气门开度TVO等)设定基本点火正时MADV，根据燃烧状态等，对该基本点火正时MADV进行校正等，设定最终的点火正时ADV，并在该点火正时ADV进行火花塞10的点火动作。

[0039] 此外，内燃机1具有可变压缩比机构100，该可变压缩比机构100构成为例如通过改变活塞的上死点位置，能够改变机械压缩比的结构。

[0040] ECU20主要基于发动机转速NE与发动机负载TE来设定目标压缩比，基于操作量传感器29的输出，控制可变压缩比机构100的促动器(电机等)，以使实际压缩比成为目标压缩比。

[0041] 另外，ECU20基于振动传感器27的检测信号检测爆震，并且基于振动传感器27的检测信号，检测压缩行程中的自燃(超级爆震)及膨胀行程中的自燃。也就是说，ECU20在软件上具有基于振动传感器27的检测信号来检测爆震及自燃(异常燃烧)的检测部的功能。

[0042] 此外，ECU20在软件上具有在检测出爆震发生的情况下通过实施点火正时的延迟角校正等来谋求消除爆震、在检测出自燃发生的情况下通过增加喷射量或切断燃料(停止燃料喷射)等来谋求消除自燃的、作为异常对策部的功能。

[0043] 需要说明的是，压缩行程中的自燃(超级爆震)是压缩行程的混合气将过热的火花塞10、积累于燃烧室2内的积碳、滴下的机油等作为热源，在通过火花塞10进行火花点火之前自燃的异常燃烧。而且，膨胀行程中的自燃也是将积碳或滴下的机油等作为热源自燃的异常燃烧。

[0044] 与之相对，爆震是内燃机1发出的金属性的声音或振动的现象，所述的压缩行程中的自燃及膨胀行程中的自燃不包括在爆震中，是与爆震不同的现象。

[0045] ECU20通过将振动传感器27的检测信号(模拟电压信号)进行A/D转换并周期性地读取，将读取的电压数据通过快速傅里叶变换(FFT)等进行频率解析，从电压数据中提取爆震固有的频率成分，当爆震固有的频率成分大小超过第一阈值时，检测出爆震发生。

[0046] 在此，膨胀行程中的自燃有时也发生在可发生爆震的区域中，但如图2所示，因为爆震固有的频率成分与自燃固有(异常燃烧固有)的频率成分的频率域不同，所以，在判定爆震固有的频率成分大小的结构中，能够避免将膨胀行程中的自燃的发生错误检测为爆震。

[0047] 需要说明的是，爆震固有的频率成分例如是7kHz附近的频率成分，自燃固有(异常燃烧固有)的频率成分例如是2kHz附近的频率成分。

[0048] 另一方面，ECU20与爆震的检测同样地通过振动传感器27的检测信号的频率解析，对压缩行程中的自燃及膨胀行程中的自燃进行检测。

[0049] 也就是说，ECU20通过将振动传感器27的检测信号(电压信号)进行A/D转换并周期性地读取，并将读取的电压数据通过快速傅里叶变换(FFT)等进行频率解析，从电压数据中提取自燃固有的频率成分，当自燃固有的频率成分大小超过第二阈值时，检测出自燃发生。

[0050] 而且，如果自燃的检测时刻处于点火正时前，则ECU20检测压缩行程中的自燃(超级爆震)的发生，如果自燃的检测时刻处于点火正时后，则ECU20检测膨胀行程中的自燃的发生。

[0051] 这样，ECU20基于爆震固有的频率成分检测有无爆震，另一方面，基于与爆震固有的频率成分不同的检测信号的特性值即自燃固有的频率成分，检测压缩行程中的自燃及膨胀行程中的自燃。

[0052] 如上所述，因为爆震固有的频率成分与自燃固有的频率成分的频率域不同，所以在判定自燃固有的频率成分的大小的结构中，能够避免将爆震的发生错误检测为膨胀行程中的自燃。

[0053] 这样，ECU20基于对振动传感器27的检测信号进行频率解析的结果，分别将压缩行程中的自燃、膨胀行程中的自燃、以及爆震区分来进行检测。

[0054] 图3是通过频率解析检测自燃及爆震的ECU20的功能方框图。

[0055] 振动传感器27的检测信号(电压信号)通过内置于ECU20的A/D转换器20a转换为数字数据，并读取至ECU20内置的微型计算机(CPU)20b中。

[0056] 微型计算机20b作为针对A/D转换器20a的输出数据进行频率解析的频率解析部，具有通过膨胀行程的检测窗口进行频率解析的膨胀行程用频率解析部201、以及通过压缩行程的检测窗口进行频率解析的压缩行程用频率解析部202，此外，具有基于曲轴转角传感器21的输出，来开、闭两个频率解析部201、202的检测窗口的检测窗口开闭部203。

[0057] 膨胀行程用频率解析部201提取并输出爆震固有的频率成分(7kHz成分)及自燃固有的频率成分(2kHz成分)，爆震固有的频率成分在第一比较部204与第一阈值进行比较，由此第一比较部(爆震检测部)204输出表示有无爆震的信号，自燃固有的频率成分在第二比较部205与第二阈值进行比较，由此第二比较部(膨胀行程自燃检测部)205输出表示膨胀行程中有无自燃的信号。

[0058] 另一方面，压缩行程用频率解析部202提取并输出自燃固有的频率成分，自燃固有的频率成分(2kHz成分)在第三比较部206与第二阈值进行比较，由此第三比较部(压缩行程自燃检测部、超级爆震检测部)206输出表示压缩行程中有无自燃(超级爆震)的信号。

[0059] 将比较部204、205、206的各输出向对策部207输入，对策部207根据有无爆震、有无自燃，实施爆震对策(点火正时的延迟角)、及/或自燃对策(增加燃料喷射量、切断燃料)。

[0060] 图4以内燃机1是四气缸发动机的情况为例，表示在通过频率解析检测压缩行程中的自燃、膨胀行程中的自燃、以及爆震的结构中的检测窗口。

[0061] 如图4所示，在ECU20中，在压缩上死点TDC之前的曲轴转角中设定90deg以内的区域(BTDC90deg～TDC)作为压缩行程中的超级爆震(压缩行程中的自燃)的检测窗口，另外，在压缩上死点TDC之后的曲轴转角中设定90deg以内的区域(TDC～ATDC90deg)作为膨胀行程中的自燃及爆震的检测窗口。

[0062] 检测窗口开闭部203控制检测窗口的开、闭，以通过图4所示的检测窗口来进行频率解析部201、202的频率解析。

[0063] 也就是说，自燃(异常燃烧)的判定区域由压缩行程的检测窗口及膨胀行程的检测窗口构成，设定为遍及点火正时前的压缩行程至膨胀行程，并且包括爆震的判定区域，除了检测压缩行程中的自燃(超级爆震)，还与爆震进行区分来检测爆震判定区域中的自燃。

[0064] 另外，根据图4所示的检测窗口，在点火间隔在曲轴转角中为180deg的四气缸发动机中，为了在气缸间使检测窗口不重叠，换言之，为了使膨胀行程的检测窗口上不叠加其它气缸的压缩行程的检测窗口，并且使压缩行程的检测窗口上不叠加其它的气缸的膨胀行程的检测窗口，而设定了每个气缸的检测窗口。因此，检测窗口开闭部203对各个不同气缸进行检测窗口的开、闭。

[0065] 图5表示在发生了压缩行程中的自燃、膨胀行程中的自燃、以及爆震中的至少一种时、ECU20所实施的对策处理(对策部207的处理内容)的一个例子。

[0066] 如图5所示，ECU20根据压缩行程中的自燃、膨胀行程中的自燃、以及爆震各自的发生状况的组合，选定对策模式。

[0067] 在压缩行程中发生自燃(超级爆震)、未发生爆震及膨胀行程中的自燃的情况下，ECU20设定在下一次超级爆震发生时实施自燃对策。

[0068] 作为自燃对策，ECU20实施增加燃料喷射量、切断燃料、或者降低压缩比等。通过上述对策，能够抑制燃烧室的温度上升，抑制自燃的发生。

[0069] 另外，在膨胀行程中发生自燃、未发生爆震及压缩行程中的自燃的情况下，ECU20实施自燃对策。

[0070] 另外，在膨胀行程中发生自燃且发生爆震、但压缩行程中未发生自燃的情况下，ECU20实施自燃对策，进而实施爆震对策。作为爆震对策，ECU20实施校正点火正时的延迟角、降低压缩比、减少升压等。

[0071] 因为ECU20将膨胀行程中的自燃与爆震区分来进行检测，所以，在膨胀行程中发生了自燃及爆震的情况下，能够同时实施自燃对策与爆震对策，能够抑制实施膨胀行程中的自燃对策或爆震对策的延迟。

[0072] 另外，在压缩行程中发生自燃、进而膨胀行程中发生爆震、膨胀行程中未发生自燃的情况下，ECU20实施爆震对策，进而设定在下一次发生超级爆震时实施自燃对策。

[0073] 另外，在压缩行程中发生自燃、并且膨胀行程中也发生自燃、但未发生爆震的情况下，ECU20实施自然对策。

[0074] 进而，在压缩行程中发生自燃、膨胀行程中发生自燃及爆震的情况下，ECU20实施自燃对策及爆震对策。

[0075] 在此，ECU20在实施自燃对策的情况下，能够根据自燃的规模(自燃固有的频率成分大小)实施不同的对策处理。

[0076] ECU20例如如果自燃是小规模(振动信号电平为规定值OS1以下)，则实施增加燃料喷射量，如果自燃是中等规模(振动信号电平超过规定值OS1，不足规定值OS2(OS1＜OS2))，则实施切断燃料，如果自燃是大规模(振动信号电平为规定值OS2以上)，则能够不等待下一次超级爆震的发生而实施切断燃料。

[0077] 然而，在一定的A/D转换周期下，对频率解析得到的规定频率成分实施规定次数的提取的情况下，需要一定的时间，但当内燃机1的转速增快时，相当于所述一定时间的曲轴转角进一步增大，有时需要从曲轴转角90deg放大检测窗口。

[0078] 在该情况下，如图6所示，为了不与其它气缸的检测窗口重叠，压缩行程侧的检测窗口超过上死点，向膨胀行程侧放大，膨胀行程侧的检测窗口超过上死点，向压缩行程侧放大，由此，将两个检测窗口控制在各气缸的压缩行程至膨胀行程之间。

[0079] 但是，如图6所示，当使各检测窗口放大时，ECU20在两个检测窗口重叠的区域中实施双重频率解析，ECU20的计算负载增大。

[0080] 因此，可以构成为，当内燃机1为规定以上的高旋转，使压缩行程侧的检测窗口与膨胀行程侧的检测窗口重叠时，ECU20在两个检测窗口重叠的区域(叠加区域)，例如使压缩行程中的频率解析结果应用在膨胀行程中的自燃检测、爆震检测中，或者在两个检测窗口重叠的区域，停止压缩行程在检测窗口的频率解析，只进行通过膨胀行程的检测窗口的频率解析而进行的爆震及膨胀行程中的自燃检测。

[0081] 需要说明的是，在内燃机1的旋转增快时，使A/D转换周期(电压数据的采样周期)缩短，也能够抑制检测窗口在角度区域的放大。

[0082] 另外，在所述实施方式中，ECU20使用由振动传感器27的检测信号的频率解析得到的自燃固有的频率成分，来检测压缩行程中的自燃及膨胀行程中的自燃，但ECU20也可以基于将振动传感器27的检测信号进行A/D转换并读取的电压数据的电平(电压电平)，检测压缩行程中的自燃及膨胀行程中的自燃。

[0083] 也就是说，基于与在爆震的检测中使用的爆震固有的频率成分不同的特性值即振动传感器27的输出电平，ECU20能够检测压缩行程中的自燃及膨胀行程中的自燃。

[0084] 在基于电压数据的电平检测自燃的情况下，ECU20如图7所示，在压缩上死点TDC之后的曲轴转角中90deg以内的区域(TDC～ATDC90deg)设定膨胀行程中的爆震的检测窗口，通过该检测窗口的频率解析来检测爆震。

[0085] 另外，ECU20如图7所示，将遍及点火正时前的压缩行程至膨胀行程、包括爆震检测窗口的区域设定为电压判定区域(异常燃烧判定区域)，在该电压判定区域中将振动传感器27的检测信号进行A/D转换，将读取的电压数据与电压阈值进行比较，检测有无自燃。

[0086] 在此，ECU20在压缩行程中电压数据超过电压阈值的情况下，检测出超级爆震的发生，在膨胀行程中电压数据超过电压阈值且通过频率解析在大致相同时期内未检测到爆震的情况下，将超过规定电平的压力振动当作是因自燃而引起的，而检测出自燃的发生。

[0087] 在该情况下，也能够将压缩行程中的自燃、膨胀行程中的自燃、爆震分别区分来进行检测，当在膨胀行程中发生了自燃及爆震时，能够单独地检测各自的发生，同时实施自燃对策与爆震对策。

[0088] 图8是进行基于频率解析的爆震检测与基于传感器输出电平的自燃检测的ECU20的功能方框图。

[0089] ECU20所内置的微型计算机20b具有如下各部的功能：爆震用频率解析部210，其针对A/D转换器20a的输出数据进行频率解析来提取爆震固有的频率成分(7kHz成分)；检测窗口开闭部211，其开、闭爆震用频率解析部210进行频率解析的膨胀行程的检测窗口；第一比较部(爆震检测部)212，其将爆震用频率解析部210所输出的爆震固有的频率成分与第一阈值进行比较而输出表示有无爆震的信号；第二比较部(自燃检测部)213，其将A/D转换器20a的输出数据(电压值)与电压阈值进行比较且参照第一比较部212的输出来输出表示有无自燃的信号；对策部214，其基于第一比较部212的输出及第三比较部213的输出实施爆震对策、自燃对策。

[0090] 另外，ECU20针对膨胀行程中的自燃、爆震，基于由膨胀行程中设定的检测窗口的频率解析所求出的自燃固有的频率成分、爆震固有的频率成分进行检测，并且压缩行程中的自燃(超级爆震)能够在压缩行程中设定的电压判定区域(异常燃烧判定区域)内，对振动传感器27的检测信号进行A/D转换，将读取的电压数据与电压阈值进行比较来进行检测。

[0091] 另外，在ECU20进行的基于频率成分的爆震、自燃的检测、以及基于传感器输出电平的自燃的检测中，当提高检测灵敏度时，则可能由于燃料喷射等的背景噪音错误检测爆震或自燃的发生。

[0092] 因此，ECU20在推断为未发生爆震或自燃的运转条件下、例如内燃机1在包括空转运行的低负荷低旋转区域中运转时，将由频率解析得出的自燃固有的频率成分、爆震固有的频率成分、以及传感器输出电平作为背景噪音进行学习，并基于学习的背景噪音来校正阈值，或者将提取的频率成分或读取的传感器输出通过基于背景噪音的学习值的校正值来进行校正。

[0093] 也就是说，ECU20在背景噪音越大、爆震或自燃越难检测的方向上，对阈值及/或检测值(频率成分、传感器输出)进行校正。

[0094] 在此，ECU20可以在内燃机1的每个运转条件下，对用来校正校正后的阈值及检测值(频率成分、传感器输出)的校正值进行学习。

[0095] 另外，当实施频率解析的检测窗口放大时，因为ECU20的计算负载增大，所以能够将预估余量而放大设定的初始检测窗口细分为多个，根据细分后的每个窗口的爆震、自燃的检测历史，对能够从检测窗口排除的细分窗口进行学习，缩短检测窗口。

[0096] 图9是用来说明进行频率解析的检测窗口的缩短学习的图。

[0097] 检测窗口在初始设定状态下，例如在与其它气缸的检测窗口不重叠的曲轴转角90deg区域中进行设定，在图9所示的例子中，设定为将细分检测窗口的细分窗口与前后的细分窗口部分重叠。

[0098] 然后，在多个细分窗口中，确定一个未检测到自燃固有的频率成分及爆震固有的频率成分的峰值的细分窗口，通过将该细分窗口的期间从检测窗口中排除，由此缩短检测窗口。

[0099] 通过在微型计算机(CPU)20b的计算负载较小的状态下进行上述检测窗口的缩短学习，能够抑制随着学习而使ECU20的计算负载过大。微型计算机(CPU)20b的计算负载较小的状态，例如是指内燃机1的转速为规定速度以下，并且其它的学习处理(电子控制节气门阀的停止位置学习等)结束后的状态。

[0100] 上面，参照优选的实施方式，具体地说明了本发明的内容，但根据本发明的基本技术思想及主旨，本领域的技术人员当然能够采用各种变形方式。

[0101] 上述内燃机1是具有可变压缩比机构100的发动机，但不具有可变压缩比机构100的发动机显然也能够应用本申请发明。

[0102] 另外，作为自燃及爆震的对策，可以是实施向内燃机1喷射的燃料(辛烷值)的替换的结构。

[0103] 另外，振动传感器27不限于非共振式传感器，可以使用共振式传感器。

[0104] 而且，可以形成为不单独设定爆震对策及自燃对策、而在爆震与自燃至少一方发生时降低压缩比的结构。

[0105] 此外，内燃机1不限于四气缸发动机，可以应用于各种火花点火式发动机中。

[0106] 在此，针对从上述实施方式掌握的技术思想，记述如下。

[0107] 在内燃机的控制装置的一种方式中，输入检测火花点火式内燃机的燃烧室中的压力振动的振动传感器的检测信号，在爆震判定区域中基于所述检测信号中的爆震固有的频率成分来检测爆震的发生，并且在包括所述爆震判定区域的异常燃烧判定区域中基于与爆震固有的频率成分不同的所述检测信号的特性值来检测异常燃烧的发生。

[0108] 在所述冷却装置的优选方式中，所述异常燃烧判定区域遍及点火正时前的压缩行程至膨胀行程而设定。

[0109] 在其它的优选方式中，在所述异常燃烧的检测中所使用的所述检测信号的特性值是，所述振动传感器的检测信号的输出电平、以及所述振动传感器的检测信号中的、与爆震固有的频率成分频率不同的异常燃烧固有的频率成分中的至少一方。

[0110] 此外在其它的优选方式中，在所述异常燃烧判定区域中至少与爆震判定区域重叠的区域中，基于异常燃烧固有的频率成分，检测异常燃烧的发生。

[0111] 另外，在内燃机的异常燃烧检测方法的一种方式中，输入检测火花点火式内燃机的燃烧室中的压力振动的振动传感器的检测信号，在膨胀行程内的爆震判定区域中，从所述检测信号中提取爆震固有的频率成分，基于所述爆震固有的频率成分检测爆震的发生，并且在遍及点火正时前的压缩行程至膨胀行程并包括所述爆震判定区域的异常燃烧区域中，检测与爆震固有的频率成分不同的所述检测信号的特性值，基于所述特性值，检测点火正时前的压缩行程中的自燃与膨胀行程中的自燃而作为异常燃烧。

[0112] 附图标记说明

[0113] 1内燃机；2燃烧室；9燃料喷射阀；10火花塞；20ECU；21曲轴转角传感器；27振动传感器