(57)【要約】【課題】ノッキングの発生を正確に検出し得る内燃機関のノッキング検出装置を提供する。【解決手段】ガソリンエンジン１のシリンダブロック２１に、シリンダ中心線およびクランクシャフト回転中心線に対して線対称となるよう取り付けた一対の振動センサ４，５と、振動センサ４，５により得た振動波形の位相を比較するとともに、振動波形の位相差が予め定めた位相差閾値以下であるか否かに基づいて、ノッキングが発生したか否かを判定するノッキング判定手段３１と、ノッキングが発生したことを条件として、振動波形の強度のピーク値に応じてガソリンエンジン１の点火時期を遅角させるノッキング抑制手段３３とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のシリンダブロックに、シリンダ中心線およびクランクシャフト回転中心線に対して線対称となるよう取り付けた一対の振動センサと、
前記一対の振動センサにより得た振動波形の位相を比較するとともに、振動波形の位相差が予め定めた位相差閾値以下であるか否かに基づいて、ノッキングが発生したか否かを判定するノッキング判定手段とを備えたことを特徴とする内燃機関のノッキング検出装置。
【請求項２】
内燃機関のシリンダブロックに、シリンダ中心線およびクランクシャフト回転中心線に対して線対称となるよう取り付けた一対の振動センサと、
前記一対の振動センサにより得た振動波形の強度を比較するとともに、振動波形の強度差が予め定めた強度差閾値以下であるか否かに基づいて、ノッキングが発生したか否かを判定するノッキング判定手段とを備えたことを特徴とする内燃機関のノッキング検出装置。
【請求項３】
前記内燃機関は火花点式内燃機関であり、
ノッキングが発生したことを条件として、振動波形の強度のピーク値に応じて内燃機関の点火時期を遅角させるノッキング抑制手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の内燃機関のノッキング検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のノッキング検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリンダブロックの上部に第１ノックセンサを取り付け、かつシリンダブロックの下部に第２ノックセンサを、第１ノックセンサに対してシリンダ軸線方向に並ぶよう取り付けた内燃機関のノック判定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このノック判定装置は、第１ノックセンサにより高い周波数帯域の振動を検出し、第２ノックセンサにより低い周波数帯域の振動を検出して、各周波数帯域の振動波形のピーク値に基づき、エンジンにノッキングが発生したか否かを判定するよう構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１７４４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、近年の高圧縮比・高過給エンジンは、機械振動に起因する振動波形のピーク値が高くなっているので、振動波形のピーク値でエンジンにノッキングが発生したか否かを判定することが難しい。
【０００６】
このため、ノッキングが発生していないのにも係わらず、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）により内燃機関の点火時期を遅角させる制御が実行されてしまい、エンジンの燃費が低下することが懸念される。
【０００７】
そこで、本発明は、上述の課題を解決するもので、ノッキングの発生を正確に検出し得る内燃機関のノッキング検出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る内燃機関のノッキング検出装置は、上記目的を達成するため、（１）内燃機関のシリンダブロックに、シリンダ中心線およびクランクシャフト回転中心線に対して線対称となるよう取り付けた一対の振動センサと、前記一対の振動センサにより得た振動波形の位相を比較するとともに、振動波形の位相差が予め定めた位相差閾値以下であるか否かに基づいて、ノッキングが発生したか否かを判定するノッキング判定手段とを備えた構成としている。
【０００９】
この構成により、本発明の内燃機関のノッキング検出装置は、一対の振動センサより得た振動波形の位相差が予め定めた位相差閾値以下であると、ノッキング判定手段によってノッキングが発生したとの判定が下される。したがって、ノッキングの発生を正確に検出することができる。
【００１０】
さらに、本発明の内燃機関のノッキング検出装置は、一対の振動センサより得た振動波形の位相差が予め定めた位相差閾値を上回ると、ノッキング判定手段によってノッキングが発生していないとの判定が下される。
【００１１】
本発明に係る内燃機関のノッキング検出装置は、上記目的を達成するため、（２）内燃機関のシリンダブロックに、シリンダ中心線およびクランクシャフト回転中心線に対して線対称となるよう取り付けた一対の振動センサと、前記一対の振動センサにより得た振動波形の強度を比較するとともに、振動波形の強度差が予め定めた強度差閾値以下であるか否かに基づいて、ノッキングが発生したか否かを判定するノッキング判定手段とを備えた構成としている。
【００１２】
この構成により、本発明の内燃機関のノッキング検出装置は、一対の振動センサにより得た振動波形の強度差が予め定めた強度差閾値以下であると、ノッキング判定手段によってノッキングが発生したとの判定が下される。したがって、ノッキングの発生を正確に検出することができる。
【００１３】
さらに、本発明の内燃機関のノッキング検出装置は、一対の振動センサにより得た振動波形の強度差が予め定めた強度差閾値を上回ると、ノッキング判定手段によってノッキングが発生していないとの判定が下される。
【００１４】
上記（１）または（２）に記載の内燃機関のノッキング検出装置において、（３）前記内燃機関は火花点式内燃機関であり、ノッキングが発生したことを条件として、振動波形の強度のピーク値に応じて内燃機関の点火時期を遅角させるノッキング抑制手段を備えた構成としてもよい。
【００１５】
この構成により、本発明の内燃機関のノッキング検出装置は、ノッキングが発生すると、ノッキング抑制手段によって内燃機関の点火時期を遅角させる。この結果、ノッキングの発生を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ノッキングの発生を正確に検出し得る内燃機関のノッキング検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る内燃機関のノッキング検出装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る内燃機関のノッキング検出装置が適用されるガソリンエンジンにおいてノッキングに由来した振動を表すもので、図２（ａ）は振動の伝播経路を示す模式図、図２（ｂ）は振動波形を示す線図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る内燃機関のノッキング検出装置が適用されるガソリンエンジンにおいてピストンスラップに由来した振動を表すもので、図３（ａ）は振動の伝播経路を示す模式図、図３（ｂ）は振動波形を示す線図である。
【図４】シリンダの圧力変動モードにおける振動周波数と筒内圧力との関係を示す線図である。
【図５】シリンダの内壁振動モードにおける振動周波数と振動加速度との関係を示す線図である。
【図６】振動センサにより検出した振動周波数と振動加速度との関係を示す線図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る内燃機関のノッキング検出装置におけるノッキング検出プログラムの実行内容を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る内燃機関のノッキング検出装置の構成を示す模式図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る内燃機関のノッキング検出装置におけるノッキング検出プログラムの実行内容を示すフローチャートである。
【図１０】シリンダブロックに対する振動センサの取り付け位置の変形例を示す模式図である。
【図１１】シリンダブロックに対する振動センサの取り付け位置の変形例を示す模式図である。
【図１２】Ｖ型エンジンのシリンダブロックに対する振動センサの取り付け位置を示す模式図である。
【図１３】Ｖ型エンジンのシリンダブロックに対する振動センサの取り付け位置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る内燃機関のノッキング検出装置の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１、図２（ａ）および図３（ａ）に示すように、第１の実施の形態に係る内燃機関のノッキング検出装置は、公知の４サイクル方式のガソリンエンジン１に適用されている。このガソリンエンジン１は、エンジン本体２およびエンジンＥＣＵ３を備えている。
【００２０】
エンジン本体２は、シリンダブロック２１と、ピストン２２と、クランクシャフト２３と、コネクティングロッド２４と、点火プラグ２５等を含んで構成されている。
【００２１】
シリンダブロック２１は、図中において上下方向に延びるシリンダ２１ａを複数有している。ピストン２２は、それそれのシリンダ２１ａに上下方向に摺動するよう挿入されている。
【００２２】
シリンダブロック２１の上部には、図示していないシリンダヘッドがシリンダ２１ａを上側から覆うよう締結されており、シリンダヘッドの下部と、シリンダ２１ａの内側部と、ピストン２２の上部とで囲まれる燃焼室２１ｂが形成されている。
【００２３】
シリンダヘッドは、エンジン本体２の外部から燃焼室２１ｂに連通する吸気ポートと、燃焼室２１ｂからエンジン本体２の外部に連通する排気ポートとを有している。さらに、シリンダヘッドには、図示していない吸気バルブおよび排気バルブと、インジェクタとが組み付けられている。
【００２４】
吸気バルブは、吸気ポートを開閉する役割を担い、また、排気バルブは、排気ポートを開閉する役割を担っている。インジェクタは、燃焼室２１ｂに向けて燃料を噴射する役割を担っている。
【００２５】
クランクシャフト２３は、複数のシリンダ２１ａが並んでいる方向に延びるとともに、シリンダブロック２１の内部に配置されている。このクランクシャフト２３は、クランクジャーナル２３ａと、クランクアーム２３ｂと、クランクピン２３ｃとを有している。
【００２６】
クランクジャーナル２３ａは、図示していないエンジンブロックに回転し得るよう支持されている。クランクピン２３ｃは、クランクジャーナル２３ａにクランクアーム２３ｂを介して偏心するよう連結されている。
【００２７】
コネクティングロッド２４の一端部は、クランクシャフト２３のクランクピン２３ｃに連結され、コネクティングロッド２４の他端部は、ピストンピン２２ａを介してピストン２２に連結されている。これにより、ピストン２２の往復運動は、クランクシャフト２３の回転運動に変換されるようになっている。
【００２８】
点火プラグ２５は、プラチナやイリジウム合金によって形成された電極を有する公知のものであり、シリンダヘッドに取り付けられている。電極には、エンジンＥＣＵ３により電圧が印加されるようになっている。
【００２９】
点火プラグ２５は、電極に電圧が印加されると火花放電を発生して、燃焼室２１ｂ内の混合気を着火させるようになっている。この火花放電の発生は、ピストン２２の圧縮行程の完了時に行うようにしている。
【００３０】
本実施の形態に係るノッキング検出装置は、エンジンＥＣＵ３および一対の振動センサ４，５を含んで構成されている。
【００３１】
振動センサ４，５は、例えば、圧電素子等により構成された公知の振動センサであり、エンジン本体２のシリンダブロック２１に、シリンダ中心線およびクランクシャフト回転中心線に対して線対称となるよう取り付けられている。すなわち、振動センサ４，５は、シリンダ中心線からの距離が等しくなっており、シリンダブロック２１の振動を検出して振動信号を出力するよう構成されている。
【００３２】
振動センサ４，５には、周波数帯域選択手段４ａ，５ａが接続されている。周波数帯域選択手段４ａ，５ａは、振動センサ４，５から振動信号が入力されるようになっており、振動信号の１０〜１１ｋＨｚ付近の周波数帯域の成分を抽出する役割を担っている。
【００３３】
周波数帯域選択手段４ａ，５ａとしては、例えば、特定範囲の周波数の信号を通過させ、特定範囲から外れる周波数の信号の通過を阻止する、いわゆるバンドパスフィルタ等のフィルタ回路を用いることができる。
【００３４】
ここで、周波数帯域選択手段４ａ，５ａを用いた理由を説明する。図４に示すように、例えば、ノッキングによる１次圧力振動モードは、７ｋＨｚ付近で顕著になり、２次圧力振動モードは、１０〜１１ｋＨｚ付近で顕著になる。また、３次圧力振動モードは、１４ｋＨｚ付近で顕著になり、４次圧力振動モードは、１７〜１８ｋＨｚ付近で顕著になる。なお、各振動モードの周波数は、エンジンの型式・機種によって異なる固有の値である。
【００３５】
図５に示すように、ノッキングによる１次内壁振動モードおよび３次内壁振動モードのシリンダ内壁の変形は、図５中に太線で描かれた閉じた図形のように、クランク軸中心線（閉じた図形の横方向に延びる一点鎖線）に対して非対称な形状を呈する。
【００３６】
ところが、ノッキングによる２次内壁振動モードおよび４次内壁振動モードのシリンダ内壁の変形は、図５中に太線で描かれた閉じた図形のように、クランク軸中心線に対して線対称に近い形状を呈する。
【００３７】
そこで、本発明は、ノッキングによる偶数次内壁振動モードのシリンダ内壁の変形が、クランク軸中心線に対して線対称に近い形状を呈することに着目してなしたものである。
【００３８】
すなわち、本実施の形態に係る内燃機関のノッキング検出装置は、図６に示すように、振動センサ４，５が出力する振動信号から、周波数帯域選択手段４ａ，５ａによって１０〜１１ｋＨｚ付近の周波数帯域の成分を抽出し、ノッキングによる２次内壁振動モードを判定するようになっている。
【００３９】
エンジンＥＣＵ３は、図示していないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory） 、および入出力インターフェース等を含んで構成されている。
【００４０】
本実施の形態に係る内燃機関のノッキング検出装置は、エンジンＥＣＵ３によって構成され、ノッキング判定手段３１と、振動ピーク強度判定手段３２と、ノッキング抑制手段３３と、点火時期制御手段３４等とを有している。
【００４１】
ノッキング判定手段３１は、周波数帯域選択手段４ａ，５ａが振動センサ４，５の振動信号から抽出した１０〜１１ｋＨｚ付近の周波数帯域の振動波形４ｓ，５ｓ（図２（ｂ）および図３（ｂ）参照）の位相を比較して、この振動波形４ｓ，５ｓがノッキングに由来するものであるか否かを判定するようになっている。
【００４２】
ここで、周波数帯域選択手段４ａが振動センサ４の振動信号から抽出した振動波形４ｓ、および周波数帯域選択手段５ａが振動センサ５の振動信号から抽出した振動波形５ｓの関係について説明する。
【００４３】
ノッキングによる偶数次内壁振動モード（２次内壁振動モード）のシリンダ内壁の変形は、クランク軸中心線に対して線対称に近い形状を呈し、図２（ａ）に示すように、振動センサ４，５への振動伝播経路の長さが略等しくなる。
【００４４】
このため、振動波形４ｓ，５ｓは、ノッキングに由来するものであると、図２（ｂ）に示すように、位相差が顕著に現れない。
【００４５】
また、シリンダ内壁の変形は、例えば、ピストン２２の首振り運動に起因するピストンスラップ等の機械振動のようなノッキングに由来しないものであると、クランク軸中心線に対して線対称に近い形状を呈さない。
【００４６】
さらに、図３（ａ）に示すように、振動センサ５側でシリンダ内壁にピストン２２が接触したとすると、接触個所から振動センサ４までの振動伝播経路の長さは、接触個所から振動センサ５までの振動伝播経路の長さに比べて、シリンダ内周長の半分程度長くなる。
【００４７】
このため、振動波形４ｓ，５ｓは、ノッキングに由来しないものであると、図３（ｂ）に示すように、位相差が顕著に現れることになる。
【００４８】
そして、ノッキング判定手段３１は、振動波形４ｓ，５ｓの位相差が予め定めた位相差閾値以下であると、ノッキングが発生したとの判定を下すようになっている。
【００４９】
振動ピーク強度判定手段３２は、ノッキング判定手段３１によりノッキングが発生したとの判定が下されたことを条件として、振動波形４ｓ，５ｓの（振幅）強度のピーク値が予め定めたピーク強度閾値を上回っているか否かを判定するようになっている。
【００５０】
ノッキング抑制手段３３は、振動ピーク強度判定手段３２により振動波形４ｓ，５ｓの強度のピーク値がピーク強度閾値を上回っているとの判定が下されたことを条件として、点火時期を基本点火時期よりも遅角させる点火時期遅角制御の実行を決定するようになっている。
【００５１】
点火時期制御手段３４は、ノッキング抑制手段３３によって点火時期遅角制御の実行が決定されたことを条件として、図示していないクランク角センサからのクランク角信号に基づき、点火プラグ２５の電極に電圧を印加して、エンジン本体２の点火時期を遅角させるよう構成されている。
【００５２】
次に、図７を参照しつつ、本実施の形態に係る内燃機関のノッキング検出装置におけるノッキング検出プログラムの実行内容を説明する。このフローチャートに示すノッキング検出プログラムは、エンジンＥＣＵ３のＣＰＵにより、ＲＡＭを作業領域として所定の時間間隔で実行される。
【００５３】
エンジンＥＣＵ３は、振動センサ４，５の振動信号から抽出された振動波形４ｓ，５ｓ（図２（ｂ）および図３（ｂ）参照）の位相を比較したうえ、振動波形４ｓ，５ｓの位相差が位相差閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１）。
【００５４】
エンジンＥＣＵ３は、振動波形４ｓ，５ｓの位相差が位相差閾値以下であれば（ステップＳ１；ＹＥＳ）、ノッキングが発生したとの判定を下す。
【００５５】
また、エンジンＥＣＵ３は、振動波形４ｓ，５ｓの位相差が位相差閾値を上回っていると、処理をステップＳ１に戻す（ステップＳ１；ＮＯ）。
【００５６】
エンジンＥＣＵ３は、ノッキングが発生したとの判定を下すと、振動波形４ｓ，５ｓの強度のピーク値がピーク強度閾値を上回っているか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００５７】
そして、エンジンＥＣＵ３は、振動波形４ｓ，５ｓの強度のピーク値がピーク強度閾値を上回っていることを条件として（ステップＳ２；ＹＥＳ）、エンジン本体２の点火時期を遅角させる制御を実行する（ステップＳ３）。
【００５８】
また、エンジンＥＣＵ３は、振動波形４ｓ，５ｓの強度のピーク値がピーク強度閾値を上回っていないと、処理をステップＳ１に戻す（ステップＳ２；ＮＯ）。
【００５９】
エンジンＥＣＵ３は、点火時期を遅角させる制御を開始した後、振動波形４ｓ，５ｓの位相を比較したうえ、振動波形４ｓ，５ｓの位相差が位相差閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ４）。
【００６０】
エンジンＥＣＵ３は、振動波形４ｓ，５ｓの位相差が位相差閾値以下であれば（ステップＳ４；ＹＥＳ）、ノッキングの発生が抑えられていないとの判定を下す。
【００６１】
また、エンジンＥＣＵ３は、振動波形４ｓ，５ｓの位相差が位相差閾値を上回っていると、ノッキングの発生が抑えられたと判定して、処理をメインルーチンに戻す（ステップＳ４；ＮＯ）。
【００６２】
エンジンＥＣＵ３は、ノッキングの発生が抑えられていないとの判定を下した場合は、振動波形４ｓ，５ｓの強度のピーク値がピーク強度閾値を上回っているか否かを判定する（ステップＳ５）。
【００６３】
そして、エンジンＥＣＵ３は、振動波形４ｓ，５ｓの強度のピーク値がピーク強度閾値を上回っていることを条件として（ステップＳ５；ＹＥＳ）、エンジン本体２の点火時期を遅角させる制御を継続する（ステップＳ３）。
【００６４】
また、エンジンＥＣＵ３は、振動波形４ｓ，５ｓの強度のピーク値がピーク強度閾値を上回っていない場合には、エンジン本体２の点火時期を遅角させる制御を中断して、処理をステップＳ３に戻す（ステップＳ５；ＮＯ）。
【００６５】
このように、本実施の形態に係る内燃機関のノッキング検出装置は、一対の振動センサ４，５により得た振動波形４ｓ，５ｓの位相差が位相差閾値以下であると、ノッキング判定手段３１によってノッキングが発生したとの判定が下されるため、ノッキングの発生を正確に検出することができる。
【００６６】
また、本実施の形態に係る内燃機関のノッキング検出装置は、ノッキングが発生すると、ノッキング抑制手段３３によってエンジン本体２の点火時期を遅角させるので、ノッキングの発生を抑えることができる。
【００６７】
（第２の実施の形態）
図８に示すように、第２の実施の形態に係る内燃機関のノッキング検出装置は、公知の４サイクル方式のガソリンエンジン１に適用されている。このガソリンエンジン１は、エンジン本体２およびエンジンＥＣＵ３を備えている。なお、図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表しているので、説明を省略する。
【００６８】
本実施の形態に係るノッキング検出装置は、エンジンＥＣＵ３および一対の振動センサ４，５を含んで構成されている。
【００６９】
振動センサ４，５は、エンジン本体２のシリンダブロック２１に、シリンダ中心線およびクランクシャフト回転中心線に対して線対称となるよう取り付けられている。すなわち、振動センサ４，５は、シリンダ中心線からの距離が等しくなっており、シリンダブロック２１の振動を検出して振動信号を出力するよう構成されている。
【００７０】
本実施の形態に係る内燃機関のノッキング検出装置は、エンジンＥＣＵ３によって構成され、ノッキング判定手段３５と、振動ピーク強度判定手段３６と、ノッキング抑制手段３７と、点火時期制御手段３８等とを有している。
【００７１】
ノッキング判定手段３５は、周波数帯域選択手段４ａ，５ａが振動センサ４，５の振動信号から抽出した１０〜１１ｋＨｚ付近の周波数帯域の振動波形４ｓ，５ｓ（図２（ｂ）および図３（ｂ）参照）の強度（振幅）を比較して、この振動波形４ｓ，５ｓがノッキングに由来するものであるか否かを判定するようになっている。
【００７２】
ここで、周波数帯域選択手段４ａが振動センサ４の振動信号から抽出した振動波形４ｓ、および周波数帯域選択手段５ａが振動センサ５の振動信号から抽出した振動波形５ｓの関係について説明する。
【００７３】
ノッキングによる偶数次内壁振動モード（２次内壁振動モード）のシリンダ内壁の変形は、クランク軸中心線に対して線対称に近い形状を呈し、図２（ａ）に示すように、振動センサ４，５への振動伝播経路の長さが略等しくなる。
【００７４】
このため、振動波形４ｓ，５ｓは、ノッキングに由来するものであると、図２（ｂ）に示すように、強度差が顕著に現れない。
【００７５】
また、シリンダ内壁の変形は、例えば、ピストン２２の首振り運動に起因するピストンスラップ等の機械振動のようなノッキングに由来しないものであると、クランク軸中心線に対して線対称に近い形状を呈さない。
【００７６】
さらに、図３（ａ）に示すように、振動センサ５側でシリンダ内壁にピストン２２が接触したとすると、接触個所から振動センサ４までの振動伝播経路の長さは、接触個所から振動センサ５までの振動伝播経路の長さに比べて、シリンダ内周長の半分程度長くなる。
【００７７】
このため、振動波形４ｓ，５ｓは、ノッキングに由来しないものであると、図３（ｂ）に示すように、強度差が顕著に現れることになる。
【００７８】
そして、ノッキング判定手段３５は、振動波形４ｓ，５ｓの強度差が予め定めた強度差閾値以下であると、ノッキングが発生したとの判定を下すようになっている。
【００７９】
振動ピーク強度判定手段３６は、ノッキング判定手段３５によりノッキングが発生したとの判定が下されたことを条件として、振動波形４ｓ，５ｓの（振幅）強度のピーク値が予め定めたピーク強度閾値を上回っているか否かを判定するようになっている。
【００８０】
ノッキング抑制手段３７は、振動ピーク強度判定手段３６により振動波形４ｓ，５ｓの強度のピーク値がピーク強度閾値を上回っているとの判定が下されたことを条件として、点火時期を基本点火時期よりも遅角させる点火時期遅角制御の実行を決定するようになっている。
【００８１】
点火時期制御手段３８は、ノッキング抑制手段３７によって点火時期遅角制御の実行が決定されたことを条件として、図示していないクランク角センサからのクランク角信号に基づき、点火プラグ２５の電極に電圧を印加して、エンジン本体２の点火時期を遅角させるよう構成されている。
【００８２】
次に、図９を参照しつつ、本実施の形態に係る内燃機関のノッキング検出装置におけるノッキング検出プログラムの実行内容を説明する。このフローチャートに示すノッキング検出プログラムは、エンジンＥＣＵ３のＣＰＵにより、ＲＡＭを作業領域として所定の時間間隔で実行される。
【００８３】
エンジンＥＣＵ３は、振動センサ４，５の振動信号から抽出された振動波形４ｓ，５ｓ（図２（ｂ）および図３（ｂ）参照）の強度を比較したうえ、振動波形４ｓ，５ｓの強度差が強度差閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。
【００８４】
エンジンＥＣＵ３は、振動波形４ｓ，５ｓの強度差が強度差閾値以下であれば（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、ノッキングが発生したとの判定を下す。
【００８５】
また、エンジンＥＣＵ３は、振動波形４ｓ，５ｓの強度差が強度差閾値を上回っていると、処理をステップＳ１１に戻す（ステップＳ１１；ＮＯ）。
【００８６】
エンジンＥＣＵ３は、ノッキングが発生したとの判定を下すと、振動波形４ｓ，５ｓの強度のピーク値がピーク強度閾値を上回っているか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００８７】
そして、エンジンＥＣＵ３は、振動波形４ｓ，５ｓの強度のピーク値がピーク強度閾値を上回っていることを条件として（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、エンジン本体２の点火時期を遅角させる制御を実行する（ステップＳ１３）。
【００８８】
また、エンジンＥＣＵ３は、振動波形４ｓ，５ｓの強度のピーク値がピーク強度閾値を上回っていないと、処理をステップＳ１１に戻す（ステップＳ１２；ＮＯ）。
【００８９】
エンジンＥＣＵ３は、点火時期を遅角させる制御を開始した後、振動波形４ｓ，５ｓの強度を比較したうえ、振動波形４ｓ，５ｓの強度差が強度差閾値以下であるか否かを判定する。
【００９０】
エンジンＥＣＵ３は、振動波形４ｓ，５ｓの強度差が強度差閾値以下であれば（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、ノッキングの発生が抑えられていないとの判定を下す。
【００９１】
また、エンジンＥＣＵ３は、振動波形４ｓ，５ｓの強度差が強度差閾値を上回っていると、ノッキングの発生が抑えられたと判定して、処理をメインルーチンに戻す（ステップＳ１４；ＮＯ）。
【００９２】
エンジンＥＣＵ３は、ノッキングの発生が抑えられていないとの判定を下した場合は、振動波形４ｓ，５ｓの強度のピーク値がピーク強度閾値を上回っているか否かを判定する（ステップＳ１５）。
【００９３】
そして、エンジンＥＣＵ３は、振動波形４ｓ，５ｓの強度のピーク値がピーク強度閾値を上回っていることを条件として（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、エンジン本体２の点火時期を遅角させる制御を継続する（ステップＳ１３）。
【００９４】
また、エンジンＥＣＵ３は、振動波形４ｓ，５ｓの強度のピーク値がピーク強度閾値を上回っていない場合には、エンジン本体２の点火時期を遅角させる制御を中断して、処理をステップＳ１３に戻す（ステップＳ１５；ＮＯ）。
【００９５】
このように、本実施の形態に係る内燃機関のノッキング検出装置は、一対の振動センサ４，５により得た振動波形４ｓ，５ｓの強度差が強度差閾値以下であると、ノッキング判定手段３５によってノッキングが発生したとの判定が下されるため、ノッキングの発生を正確に検出することができる。
【００９６】
また、本実施の形態に係る内燃機関のノッキング検出装置は、ノッキングが発生すると、ノッキング抑制手段３７によってエンジン本体２の点火時期を遅角させるので、ノッキングの発生を抑えることができる。
【００９７】
図１０、図１１は、シリンダブロック２１に対する振動センサ４，５の取り付け位置の変形例を示すものである。なお、図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表しているので、説明を省略する。
【００９８】
図１０において、振動センサ４，５は、エンジン本体２のシリンダブロック２１に、シリンダ中心線およびクランクシャフト回転中心線に対して線対称となるよう取り付けられている。シリンダブロック２１に対する振動センサ４，５の装着位置は、図１に示すものに比べて下側になっている。
【００９９】
図１１において、振動センサ４，５は、エンジン本体２のシリンダブロック２１に、シリンダ中心線およびクランクシャフト回転中心線に対して線対称となるよう取り付けられている。シリンダブロック２１に対する振動センサ４，５の装着位置は、図１に示すものに比べて上側になっている。
【０１００】
図１０、図１１に示すように、振動センサ４，５は、シリンダ中心線からの距離が等しくなっていれば、シリンダブロック２１に対する装着位置を上下方向にずらしてもよい。
【０１０１】
図１２、図１３は、Ｖ型エンジンのシリンダブロック２６に対する振動センサ４，５の取り付け位置を示すものである。シリンダブロック２６は、図中において左右に対向する一対のバンク２７，２８を備えている。各バンク２７，２８は、図中において上下方向に延びるシリンダ２７ａ，２８ａを複数有している。
【０１０２】
図１２において、振動センサ４，５は、シリンダブロック２６の各バンク２７，２８に、シリンダ中心線およびクランクシャフト回転中心線に対して線対称となるよう取り付けられている。
【０１０３】
図１３に示すシリンダブロック２６には、２個の振動センサ４と、１個の振動センサ５とが取り付けられている。振動センサ４は、シリンダブロック２６の各バンク２７，２８に取り付けられている。振動センサ５は、シリンダブロック２６の上部に、バンク２７，２８の間に位置するよう取り付けられており、バンク２７，２８で共用される。
【０１０４】
一方の振動センサ４と振動センサ５とは、一方のバンク２７におけるシリンダ中心線およびクランクシャフト回転中心線に対して線対称に位置している。また、他方の振動センサ４と振動センサ５とは、他方のバンク２８におけるシリンダ中心線およびクランクシャフト中心線に対して線対称に位置している。
【０１０５】
なお、本発明に係る内燃機関のノッキング検出装置の技術的範囲は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限り、特許請求の範囲に記載した各構成要素の種々の変更を含むものである。
【０１０６】
以上のように、本発明に係る内燃機関のノッキング検出装置は、ノッキングの発生を正確に検出できるという効果を奏するもので、各種の車両に有用である。
【符号の説明】
【０１０７】
２…エンジン本体（内燃機関）、３…エンジンＥＣＵ（ノッキング検出装置）、４，５…振動センサ、４ｓ，５ｓ…振動波形、２１，２６…シリンダブロック、３１，３５…ノッキング判定手段、３３，３７…ノッキング抑制手段
【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】
2014234736.tif 000009
【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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