果计算出的离子电流值振动强度与爆震强度之间的相关性，但是如图6所示那样，确认到使用对爆震窗口中的离子微分值进行FFT分析而得到的结果计算出的离子微分值振动强度与爆震强度之间的相关性高(相关系数R2为大致0.41)，确认到离子微分值振动强度与产生爆震音的相关性相对较高。认为这是因为通过对离子电流信号进行微分而计算作为离子电流信号的变化量的离子微分值，即使在爆震产生时离子电流中所含的爆震振动成分微弱的情况下，也能够从离子电流信号可靠地提取爆震振动成分。因此，在本实施方式I中，根据对爆震窗口中的离子电流值的时序信号(离子电流信号)进行微分而得到的离子微分值检测发动机100的爆震音产生。
[0065]另外，在如根据图4说明的那样火花放电结束、燃烧火焰燃至整个燃烧室12的时间t3之后，检测到比较大的离子电流信号，在该时间t3之后离子电流信号上升的瞬间如图7所示那样，存在在离子电流信号产生大的噪声的情况。因此，为了在上述的离子微分值振动强度的运算中不含有该噪声，用于运算离子微分值振动强度的爆震窗口在该离子电流信号的上升噪声之后设定。
[0066]图8是表示图3所示的ECU(控制装置)的CPU的内部结构的图，特别表示根据从点火系统4输入的离子电流信号检测发动机100的爆震音，在检测到产生爆震音的情况下控制点火系统4的点火时期的结构。
[0067]如图所述，E⑶20的CPU20e主要包括:离子电流信号处理部201，其具有计算离子电流值的微分值(尚子微分值)的微分部201a和进行该微分值的频率分析的频率分析部20Ib和从其分析结果计算离子微分值振动强度的运算部201c;检测发动机100的产生爆震音的爆震检测部(检测部)20m;和爆震避免控制部20η，其控制点火系统4的点火时期，避免更多的爆震。
[0068]从点火系统4输出的离子电流信号被输入将离子电流值作为信号处理的离子电流信号处理部201的微分部201a。该微分部201a对预定期间(爆震窗口)中的离子电流信号进行微分而计算离子微分值，并将其计算结果发送至频率分析部201b。频率分析部201b对从微分部201a发送来的离子微分值进行FFT分析，并将其分析结果发送至运算部201c。运算部201c将从频率分析部201b发送来的分析结果中爆震频率带的信号电平相加而计算离子微分值振动强度SI，并将其计算结果发送至爆震检测部20m。
[0069]在爆震检测部20m，除由离子电流信号处理部201处理后的信号(离子微分值振动强度SI)以外还被输入发动机100的转速/转矩。爆震检测部20m从被输入的转速/转矩运算爆震判断阈值(判断阈值)，并通过对该爆震判断阈值与从离子电流信号处理部201输入的信号(离子微分值振动强度SI)进行比较，判断是否产生了爆震音。爆震检测部20m在检测到在发动机100产生了爆震音的情况下将爆震判断标记Fk设置为I而向爆震避免控制部20η输出。
[0070]爆震避免控制部20η在从爆震检测部20m输入的爆震判断标记Fk为I的情况下，为了避免多个的爆震而以使点火系统4的点火时期延迟的方式向点火输出电路20h发送指令值。点火输出电路20h根据该指令值生成控制信号，并将所生成的控制信号发送至点火系统4而控制其点火时期。
[0071]图9是具体地表示利用图1所示的ECU(控制装置)进行的爆震检测流程和爆震避免控制流程的图。另外，图9所示的控制流程由ECU20按规定的周期反复执行。
[0072]首先，E⑶20在SlOl读取从点火系统4输出的离子电流信号。接着，E⑶20在S102利用离子电流信号处理部201的微分部201a对预定期间(爆震窗口)中的离子电流信号进行微分而运算尚子微分值。接着，ECU20在S103利用频率分析部201b对从微分部201a发送来的尚子微分值进行频率(FFT)分析。此处，在S103需要求取几kHz?几十kHz的频率成分，因此从SlOl至S103的运算处理需要以远高于利用E⑶20进行的控制周期(例如2ms)的速度进行(例如几十ys的程度)。另一方面，以下的从S104至S108的运算处理按利用ECU20进行的控制周期(例如2ms)实施。
[0073]E⑶20在S104利用运算部201c将从频率分析部201b发送来的分析结果中爆震频率带的信号电平相加而运算离子微分值振动强度SI，并将其运算结果发送至爆震检测部20m。接着，E⑶20在S105，读取发动机100的转速Ne和转矩T，在S106利用爆震检测部20m运算按每运转条件设定的爆震判断阈值S01。接着，E⑶20在S107，比较从运算部201c发送来的离子微分值振动强度SI是否比爆震判断阈值SOl大，在SI < SOl的情况下判断为未产生爆震音，结束一系列控制。另一方面，在S1>S01的情况下，判断为产生了爆震音，在S108利用爆震避免控制部20η以使得点火系统4的点火时期与当前值相比延迟的方式控制该点火系统4的点火时期。
[0074]这样，根据本实施方式1，通过利用作为离子电流信号的变化量的微分值检测发动机100的产生爆震音，即使在爆震产生时离子电流中所含的爆震振动成分微弱的情况下，也能够从离子电流信号可靠地提取爆震振动成分，能够精密地检测发动机100的产生爆震音。此外，通过根据其检测结果控制点火时期地实施爆震避免控制，能够精密地控制发动机100的燃烧状态。
[0075][实施方式2]
[0076]在图6所示的爆震强度与离子微分值振动强度的关系中，存在即使同等爆震强度离子微分值振动强度也脱离整体的相关性的情况下(例如，A点)。
[0077]参照图10和图11对其理由进行概述:如图10所示，在离子电流信号的绝对值大时离子电流中所含的爆震振动成分也变大，另一方面，如图11所示，在离子电流信号的绝对值小时离子电流中所含的爆震振动成分也变小。由于离子电流与燃烧压力同样地按每燃烧周期改变其波形，所以根据成为基数(base)的爆震产生时的离子电流信号的绝对值，即使是同等爆震强度，在离子微分值振动强度也产生大的差。
[0078]因此，为了消除成为基数的离子电流信号的绝对值的影响，进一步提高爆震强度与尚子微分值振动强度的相关性从而进一步提尚发动机100的广生爆震首的检测精度，考虑根据对周期中(爆震窗口中或一整个周期)的离子电流值的时序信号(离子电流信号)进行积分而得到的离子积分值将离子微分值振动强度归一化(正規化:标准化)，根据其归一化值检测发动机100的产生爆震音。
[0079]图12是表示将爆震强度与离子微分值振动强度除以离子积分值而得到的归一化值的关系的图。如图所示，确认到将使用对爆震窗口中的离子微分值进行FFT分析而得到的结果计算出的离子微分值振动强度除以离子积分值得到的归一化值与爆震强度之间的相关性更高(相关系数R2为大致0.57)。认为这是因为通过将离子微分值除以其周期中的离子积分值，能够消除每燃烧周期的离子电流信号的绝对值的影响。因此，在本实施方式2中，根据基于上述离子积分值将离子微分值振动强度归一化而获得的归一化值检测发动机的产生爆震音。
[0080]另外，如图13所示，计算离子积分值时的积分范围以包括燃烧时的离子电流信号的方式设定即可，例如既可以限定于爆震窗口中，也可以为一整个周期。
[0081]图14是表示本发明的内燃机的ECU(控制装置)的实施方式2的内部结构的图，特别表示根据从点火系统输入的离子电流信号检测发动机的爆震音，在检测到产生爆震音的情况下控制点火系统的点火时期的结构。
[0082]另外，图14所示的实施方式2的控制装置与上述实施方式I的控制装置相比检测发动机的爆震音的方法不同，其它结构与实施方式I的控制装置相同。因此，对与实施方式I的控制装置相同的结构省略其详细的说明。
[0083]如图所示，E⑶20A的CPU20eA主要包括将离子电流值作为信号进行处理的离子电流信号处理部201A、检测发动机的爆震音产生的爆震检测部(检测部)20mA、控制点火系统的点火时期以避免更多的爆震的爆震避免控制部20nA。
[0084]离子电流信号处理部201A具有计算离子电流值的微分值(离子微分值)的微分部201aA、进行其微分值的频率分析的频率分析部201bA、从其分析结果计算离子微分值振动强度的运算部201cA、计算离子电流值的积分值(离子积分值)的积分部201dA、从运算部201cA的离子微分值振动强度和积分部201dA的积分值计算归一化值的归一化部201eA。
[0085]从点火系统输出的离子电流信号被输入至离子电流信号处理部201A的微分部201aA和积分部201dA