(57)【要約】【課題】機械振動であるにも拘わらずノッキングが発生したとの誤検知を抑制することができ、適正なノッキング抑制制御を実行することができ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、シリンダ軸線Ｑ１とクランク軸線Ｑ２とに対して線対称で対となるように取り付けた振動センサ４，５と、振動センサ４，５のセンサ値から算出して得た振動波形の振幅が所定の閾値以上であることを条件としてノッキングを抑制するためのノッキング抑制制御を実行しかつ振動波形の振幅が所定の閾値未満であることを条件としてノッキング抑制制御を停止又は禁止するエンジンＥＵＣ３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、クランク軸の回転中心軸線とシリンダの軸線とに対して線対称で対となるように取り付けた振動センサと、
前記対となる振動センサのセンサ値から算出して得た振動波形の振幅が所定の閾値以上であることを条件としてノッキングを抑制するためのノッキング抑制制御を実行しかつ前記振動波形の振幅が前記所定の閾値未満であることを条件として前記ノッキング抑制制御を停止又は禁止する制御手段と、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。
【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する。そして、各センサが検出したセンサ値に基づく振動波形のピーク値が所定の閾値を超えている場合に、エンジンにノッキングが発生したと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。これにより、機械振動に起因する振動波形のピーク値とノッキングが発生したか否かを判定する振動波形のピーク値とが接近しており、機械振動であるのかノッキングの発生であるのかを判定することが困難となっている。
【０００６】
したがって、単に２つのセンサが検出したセンサ値に基づく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。このため、機械振動であるにも拘わらずノッキングが発生したと誤検知してしまい、例えば、エンジンＥＣＵにより内燃機関の点火時期を遅角させるノッキング抑制制御を実行してしまい、エンジンの燃費が低下してしまうことが懸念される。
【０００７】
そこで、本発明は、上述の課題を解決するもので、機械振動であるにも拘わらずノッキングが発生したとの誤検知を抑制することができ、適正なノッキング抑制制御を実行することができ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、内燃機関のシリンダブロックに、クランク軸の回転中心軸線とシリンダの軸線とに対して線対称で対となるように取り付けた振動センサと、前記対となる振動センサのセンサ値から算出して得た振動波形の振幅が所定の閾値以上であることを条件としてノッキングを抑制するためのノッキング抑制制御を実行しかつ前記振動波形の振幅が前記所定の閾値未満であることを条件として前記ノッキング抑制制御を停止又は禁止する制御手段と、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、振動センサがクランク軸の回転中心軸線とシリンダの軸線とに対して線対称で対となるように内燃機関のシリンダブロックに取り付けられる。このため、制御手段により対となる振動センサのセンサ値から算出して得た振動波形の振幅が所定の閾値以上であることを条件としてノッキングを抑制するためのノッキング抑制制御を実行しかつ振動波形の振幅が同じ所定の閾値未満であることを条件としてノッキング抑制制御を停止又は禁止することができる。
【００１０】
これにより、機械振動の検出結果であるのかノッキングの検出結果であるのかを適正に判別することが可能となり、機械振動であるにも拘わらずノッキングが発生したとの誤検知を抑制し得て、適正なノッキング抑制制御を実行することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、機械振動であるにも拘わらずノッキングが発生したとの誤検知を抑制し得て、適正なノッキング抑制制御を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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における振動センサによって検出可能な周波数を説明するための線図を示し、（Ａ）は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、（Ｂ）は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、（Ｃ）は振動周波数と振動加速度との関係を示す線図である。
【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ノッキングに起因した振動を表すもので、（Ａ）はノッキングが発生した時における位相の説明図、（Ｂ）は振動の伝播経路を示す模式図、（Ｃ）は振動波形を示す線図、（Ｄ）は加算振動波形を示す線図である。
【図４】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起因した機械振動を表すもので、（Ａ）は振動の伝播経路を示す模式図、（Ｂ）は振動波形を示す線図、（Ｃ）は加算振動波形の線図である。
【図５】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６】本発明の第３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７】本発明の第３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ゲイン更新を説明するための線図である。
【図８】本発明の第１乃至第３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９】本発明の第１乃至第３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１０】本発明の第１乃至第３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１１】本発明の第１乃至第３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１２】本発明の第１乃至第３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】
【００１３】
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。
【００１４】
（第１の実施の形態）
図１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とエンジンＥＣＵ３と、を備えている。
【００１５】
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と、を備えている。
【００１６】
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、それぞれのシリンダ２１ａに上下方向に摺動するよう挿入されている。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
さらに、シリンダヘッドには、図示は省略するが、吸気ポートを開閉する吸気バルブと、排気ポートを開閉する排気バルブと、燃焼室２１ｂに向けて燃料を噴射するインジェクタと、を有している。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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に連結されている。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。
【００２３】
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。点火プラグ２５の電極は、エンジンＥＣＵ３により電圧が印加されると火花放電を発生し、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。
【００２４】
本実施の形態に係るノッキング検出装置は、エンジンＥＣＵ３及び対の振動センサ４，５を含んで構成されている。
【００２５】
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２１ａの軸線（以下、「シリンダ軸線」と称する。）Ｑ１とクランクジャーナル２３ａの回転中心軸線（以下、「クランク軸線」と称する。）Ｑ２とに線対称で対となるように取り付けられている。すなわち、振動センサ４，５は、シリンダ軸線Ｑ１とクランク軸線Ｑ２との双方に対して等距離に配置され、シリンダブロック２１の振動を検出し、そのセンサ値を出力するよう構成されている。
【００２６】
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、例えば、特定範囲内の帯域の周波数信号の通過を許容し、特定範囲外の帯域の周波数信号の通過を阻止する。本実施の形態においては、周波数帯域選択手段４ａ，５ａには、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）等のフィルタ回路を用いている。
【００２７】
周波数帯域選択手段４ａ，５ａは、振動センサ４，５のセンサ値が入力されるようになっている。周波数帯域選択手段４ａ，５ａは、本実施の形態においては、振動センサ４，５から入力されたセンサ値のうち、１０〜１１ｋＨｚ付近の帯域の周波数に対応するセンサ値の通過を許容して、抽出する役割を担っている。
【００２８】
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２（Ａ）に示すように、例えば、ノッキングによる１次圧力振動モードにおけるセンサ値に基づく振動波形は、７ｋＨｚ付近でピークＶ１を有する。また、ノッキングによる２次圧力振動モードにおけるセンサ値に基づく振動波形は、１０〜１１ｋＨｚ付近でピークＶ２を有する。さらに、ノッキングによる３次圧力振動モードにおけるセンサ値に基づく振動波形は、１４ｋＨｚ付近でピークＶ３を有する。そして、ノッキングによる４次圧力振動モードにおけるセンサ値に基づく振動波形は、１７〜１８ｋＨｚ付近でピークＶ４を有する。
【００２９】
また、図２（Ｂ）に示すように、ノッキングによる１次内壁振動モード及び３次内壁振動モードのシリンダ２１ａの内壁は、図２（Ｂ）において太線で描かれた閉じた図形のように、クランク軸線Ｑ２に対して非対称な形状に変形する。
【００３０】
ところが、ノッキングによる２次内壁振動モード及び４次内壁振動モードのシリンダ２１ａの内壁は、図２（Ｂ）において太線で描かれた閉じた図形のように、クランク軸線Ｑ２に対して線対称に近い形状に変形する。
【００３１】
そこで、本実施の形態では、ノッキングによる偶数次内壁振動モードのシリンダ２１ａの内壁が、クランク軸線Ｑ２に対して線対称に近い形状に変形することに着目してなしたものである。
【００３２】
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２（Ｃ）に示すように、振動センサ４，５が出力するセンサ値から、周波数帯域選択手段４ａ，５ａによって１０〜１１ｋＨｚ付近の帯域の周波数に対応するセンサ値を抽出する。これにより、ノッキング検出装置は、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。
【００３３】
エンジンＥＣＵ３は、図示していないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、及び入出力インターフェース等を含んで構成されている。
【００３４】
本実施の形態に係る制御手段としてのエンジンＥＣＵ３は、振動波形加算手段３１と、ノッキング判定手段３２と、ノッキング抑制制御手段３３と、点火時期制御手段３４と、を備えている。
【００３５】
ノッキングによる２次内壁振動モードの場合、振動波形加算手段３１は、周波数帯域選択手段４ａ，５ａで抽出したシリンダ２１ａの内壁の変形に起因する振動に対する１０〜１１ｋＨｚ付近の周波数帯域の成分を加算し、ノッキング判定手段３２に出力する。
【００３６】
ここで、周波数帯域選択手段４ａが振動センサ４のセンサ値から抽出した振動波形Ｗ４、及び周波数帯域選択手段５ａが振動センサ５のセンサ値から抽出した振動波形Ｗ５の関係について説明する。
【００３７】
図３（Ａ）に示すように、ノッキングによる偶数次内壁振動モード（例えば、２次内壁振動モード）のシリンダ２１ａの内壁の変形は、クランク軸線Ｑ２に対して線対称に近い形状を呈する（詳細は図２で説明）。図３（Ｂ）の太線の矢印４ｂ，５ｂで示すように、振動センサ４，５への振動伝播経路の長さは略等しい位置に設置しているため、図３（Ｃ）に示すように、この際の振動センサ４，５が出力するセンサ値に基づく振動波形Ｗ４，Ｗ５の位相は略同位相となる。
【００３８】
すなわち、振動センサ４，５で検出したセンサ値に基づく振動波形Ｗ４，Ｗ５は、ノッキングに起因する振動波形（以下、「ノッキング振動波形」とも称する）の場合、位相差及び振幅幅が接近するため顕著に差が現れない。そこで、図３（Ｄ）に示すように、振動センサ４，５で検出したセンサ値に基づく振動波形Ｗ４，Ｗ５を振動波形加算手段３１で加算すれば、その加算振動波形Ｗの振幅は増加する。
【００３９】
一方、シリンダ２１ａの内壁は、例えば、図４（Ａ）に示すように、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起因しない振動波形（以下、「機械振動波形」とも称する）の場合、クランク軸線Ｑ２に対して線対称に近い形状には変形しない。したがって、図４（Ｂ）に示すように、この際の振動センサ４，５が出力する振動波形Ｗ４，Ｗ５の位相は逆位相となる。
【００４０】
例えば、図４（Ａ）に示すように、振動センサ５側でシリンダ２１ａの内壁にピストン２２が接触（図示符号Ｐ参照）したとする。このような場合、接触個所Ｐから振動センサ４までの振動伝播経路４ｂの長さは、接触個所Ｐから振動センサ５までの振動伝播経路５ｂの長さに比べて、シリンダ２１ａの内周長の半分程度長くなる。
【００４１】
このため、図４（Ｂ）に示すように、振動センサ４，５で検出したセンサ値に基づく振動波形Ｗ４，Ｗ５は、ノッキングに起因しないものであると、位相差及び振幅差が顕著に現れることになる。
【００４２】
したがって、図４（Ｃ）に示すように、振動センサ４，５で検出したセンサ値に基づく振動波形Ｗ４，Ｗ５を振動波形加算手段３１で加算すると、その加算振動波形Ｗの振幅は減少する。このような逆位相のときの機械振動波形は、同位相の時のノッキング振動波形と分離することが可能となる。これにより、ノッキング判定手段３２によって機械振動波形をキャンセルすれば、機械振動の発生であるにも拘わらず、ノッキングが発生したとの誤検知を抑制することが可能となる。なお、ノッキング判定手段３２は、上述した図３（Ｄ）における加算振動波形Ｗの振幅幅と図４（Ｃ）における加算振動波形Ｗの振幅幅とを考慮して設定した所定の閾値以上の場合にノッキングが発生したと判定する。
【００４３】
上記の構成において、ノッキング抑制制御手段３３は、ノッキング判定手段３２が所定の閾値以上を検出したことにより、ノッキングの発生であると判定したことを条件として、点火時期制御手段３４にノッキング抑制制御信号を出力する。また、ノッキング抑制制御手段３３は、点火プラグ２５の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し、点火時期制御手段３４に点火時期遅角制御信号を出力する。
【００４４】
なお、ノッキング抑制制御手段３３は、ノッキング判定手段３２が所定の閾値未満を検出している状態では、ノッキングは発生していないと判定し、点火時期制御手段３４によるノッキング抑制制御を禁止し、通常の点火時期制御を実行させる。ノッキング抑制制御手段３３は、ノッキング判定手段３２が所定の閾値以上を検出した後に所定の閾値未満を検出した場合には、ノッキングが抑制されたと判定し、点火時期制御手段３４によるノッキング抑制制御を停止し、通常の点火時期制御を実行させる。
【００４５】
点火時期制御手段３４は、点火時期遅角制御信号が入力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、エンジン本体２の点火時期を遅角させて点火プラグ２５の電極に電圧を印加する。
【００４６】
このように、ノッキングに起因して振動センサ４，５が検出したセンサ値に基づく振動波形Ｗ４，Ｗ５の位相は略同位相となり、機械振動によるノッキングに起因して振動センサ４，５が検出したセンサ値に基づく振動波形Ｗ４，Ｗ５の位相は逆位相となる。これにより、対の振動センサ４，５から出力されたセンサ値を加算した場合、同位相であるノッキングの際のセンサ値を加算した加算振動波形Ｗと逆位相である機械振動の際のセンサ値を加算した加算振動波形Ｗとは、差が大きくなることから、容易に分離することができる。
【００４７】
したがって、ノッキング判定手段３２は、機械振動の検出結果をキャンセルすれば、機械振動の検出結果であるのかノッキングの検出結果であるのかを適正に判別することが可能となり、機械振動であるにも拘わらずノッキングが発生したとの誤検知を抑制し得て、適正なノッキング抑制制御を実行することができる。
【００４８】
このように、本実施の形態１の内燃機関のノッキング検出装置は、振動センサ４，５が、クランク軸の回転中心軸線Ｑ２とシリンダ２１ａの軸線Ｑ１とに対して線対称で対に配置されている。そして、ノッキングの場合には、これら対の振動センサ４，５から出力されたセンサ値に基づく振動波形Ｗ４，Ｗ５の位相が同位相となり、この同位相の振動波形Ｗ４，Ｗ５を加算することで大きな振幅の加算振動波形Ｗとすることができる。一方、機械振動の場合には、これら対の振動センサ４，５から出力されたセンサ値に基づく振動波形Ｗ４，Ｗ５の位相は逆位相となり、この逆位相の振動波形Ｗ４，Ｗ５を加算することで小さな振幅の加算振動波形Ｗとすることができる。
【００４９】
このため、所定の閾値を設定し、ノッキングの場合における対の振動センサ４，５から出力されたセンサ値に基づく加算振動波形Ｗは所定の閾値以上となり、機械振動の場合における対の振動センサ４，５からのセンサ値に基づく加算振動波形Ｗは所定の閾値未満となる。
【００５０】
そこで、本発明の内燃機関のノッキング検出装置は、エンジンＥＣＵ３のノッキング判定手段３２が、対となる振動センサ４，５のセンサ値から加算して得た加算振動波形Ｗの振幅が所定の閾値以上であることを条件としてノッキングが発生したと判定する。そして、エンジンＥＣＵ３のノッキング抑制制御手段３３は、ノッキング判定手段３２がノッキングの発生と判定すると、ノッキング抑制制御を実行する。
【００５１】
なお、４次の内壁振動モードでは、周波数帯域選択手段４ａ，５ａは、１７〜１８ＫＨｚの帯域のセンサ値を通過させる。この際、エンジンＥＣＵ３のノッキング判定手段３２は、２次，４次振動モードの各加算振動波形Ｗの振幅に２次，４次の重み係数を乗算して、どちらの次数を優先して用いるのかを決めてもよい。
【００５２】
（第２の実施の形態）
次に、図５を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００５３】
特に本実施の形態は、上述の第１の実施の形態とは、ノッキングが発生したか否かの判定制御の一部処理が異なるが、その他の構成は同様である。したがって、以下の説明においては、第１の実施の形態と同様の構成には同一の符号を付してその詳細な説明を省略し、特に第１の実施の形態と異なる部分について説明する。
【００５４】
本実施の形態に係るエンジンＥＣＵ６は、振動強度比較手段６１と、ノック・アンノック比較手段６２と、ノッキング強度決定手段６３と、ノッキング抑制制御手段３３と、点火時期制御手段３４と、を備えている。
【００５５】
このような構成の場合、上述したように、ノッキングが発生した時にはシリンダ２１ａから等しい振動伝達距離に設置した振動センサ４，５が検出したセンサ値に基づく振動波形の強度差は小さくなる（図３参照）。
【００５６】
一方、ピストンスラップ等の機械振動の場合、接触個所Ｐから振動センサ４までの振動伝播経路４ｂの長さは、接触個所Ｐから振動センサ５までの振動伝播経路５ｂの長さに比べて長くなることから、振動波形の強度差は大きくなる（図４参照）。
【００５７】
したがって、ノッキングと機械振動とでは振動センサ４，５で検出したセンサ値に基づく振動波形の強度に差が発生するため、その強度差を振動強度比較手段６１で比較し、その比較結果に基づいてノック・アンノック比較手段６２でノッキングの発生であるか否かを判定する。
【００５８】
さらに、その判定結果がノッキングの発生であった場合、ノッキング強度決定手段６３は、振動強度のピーク値を基準とするノッキング強度を決定し、ノッキング抑制制御手段３３にノッキング強度信号を出力する。
【００５９】
ノッキング抑制制御手段３３は、ノッキングの発生であると判定したことにより、ノッキング強度決定手段６３から出力されたノッキング強度信号に応じて、点火時期制御手段３４にノッキング抑制制御信号を出力する。
【００６０】
（第３の実施の形態）
次に、図６及び図７を参照して、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００６１】
特に本実施の形態は、上述の第１及第２の実施の形態とは、ノッキングが発生したか否かの判定制御の一部処理が異なるが、その他の構成は同様である。したがって、以下の説明においては、第１又は第２の実施の形態と同様の構成には同一の符号を付してその詳細な説明を省略し、特に第１及び第２の実施の形態と異なる部分について説明する。
【００６２】
本実施の形態に係るエンジンＥＣＵ７は、波形乗算手段７１Ａ，７１Ｂと、振動強度加算手段７２と、ノッキング判定手段３２と、ノッキング抑制制御手段３３と、点火時期制御手段３４と、を備えている。
【００６３】
また、エンジンＥＣＵ７は、一方の振動センサ４の最大ピーク値又はピーク減衰（包括線）演算手段７３と、他方の振動センサ５の最大ピーク値又はピーク減衰（包括線）演算手段７４と、包括線残差算出手段７５と、ゲイン更新手段７６と、を備えている。
【００６４】
このような構成の場合、ノッキングが発生した時にはシリンダ２１ａから等しい振動伝達距離に設置した振動センサ４，５で検出したセンサ値に基づく振動波形の強度差は小さくなる（図３参照）。したがって、例えば、一方の振動センサ４のセンサ値Ｆａは波形乗算手段７１ＡによってゲインＧをかけ、その出力信号Ｆａ'を振動強度加算手段７２に出力する。また、他方の振動センサ５のセンサ値Ｆｂは波形乗算手段７１ＢによってゲインＧをかけ、その出力信号Ｆｂ'を振動強度加算手段７２に出力する。
【００６５】
ここで、図７に示すように、ノッキングが発生した時の振動の強度差を利用し、ピーク値又はピーク減衰（包括線）で数値化することで、ゲインＧを決定することができる。そこで、振動センサ４，５の制作時においてゲインＧａ＝１，Ｇｂ＝１となるようにアンプ設定を調整しておく。
【００６６】
振動強度加算手段７２は、そのセンサ値Ｆａ'，Ｆｂ'から振動強度Ｆを求めてノッキング判定手段３２に出力する。ノッキング判定手段３２は、振動強度Ｆが所定の閾値以上の場合にノッキングが発生したと判定し、ノッキング抑制制御手段３３にノッキング発生信号を出力する。
【００６７】
ここで、エンジン実働時において、包括線残差算出手段７５は、包括線残差δが（Ｆａ'＿ｐｎ−Ｆｂ'＿ｐｎ）→０となるようにゲインＧを補正・記憶させる。ここで、振動センサ４，５が劣化すると、センサ値Ｆは、通常小さくなる。したがって、センサ値Ｆａ，Ｆｂの大きい方のゲインＧ＝１として、小さい方のゲインを増加させる。これにより、補正後の加算振動波形Ｗの絶対値｜Ｆａ'＋Ｆｂ'｜＞加算振動波形Ｗの絶対値｜Ｆａ＋Ｆｂ｜となり、ノッキング判定手段３２によるノッキング判定精度を向上することができる。
【００６８】
また、この時のゲインＧの経時変化から、振動センサ４，５のゲインＧが初期設定時の１から大きく外れた場合、振動センサ４，５の故障であると判定することが可能となる。
【００６９】
ところで、本実施の形態に係る振動センサ４，５は、内燃機関であるエンジン本体２のシリンダブロック２１に、シリンダ軸線Ｑ１とクランク軸線Ｑ２とに対して線対称で対となるように取り付けていれば、その形態は特に限定されるものではない。
【００７０】
（変形例１）
図８及び図９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８及び図９に示した変形例１は、第１乃至第３の実施の形態の何れに対しても適用可能である。したがって、以下の説明においては、第１乃至第３の実施の形態と同様の構成には同一の符号を付してその詳細な説明を省略し、特に第１乃至第３の実施の形態と異なる部分について説明する。
【００７１】
図８において、振動センサ４，５は、内燃機関であるエンジン本体２のシリンダブロック２１に、シリンダ軸線Ｑ１とクランク軸線Ｑ２とに対して線対称で対となるように取り付けている。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，図５，図６に示すものに比べて下側になっている。
【００７２】
図９において、振動センサ４，５は、内燃機関であるエンジン本体２のシリンダブロック２１に、シリンダ軸線Ｑ１とクランク軸線Ｑ２とに対して線対称で対となるように取り付けている。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，図５，図６に示すものに比べて上側になっている。
【００７３】
このように、振動センサ４，５は、内燃機関であるエンジン本体２のシリンダブロック２１に、シリンダ軸線Ｑ１とクランク軸線Ｑ２とに対して線対称で対となるように取り付けれていれば、シリンダブロック２１に対する装着位置を図示上下方向にずらしてもよい。
【００７４】
（変形例２）
上記第１乃至第３の実施の形態及び変形例１に示したシリンダブロック２１は、直列型エンジンの場合で説明したが、特にこれに限定されるものではない。図１０及び図１１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４Ａ，４Ｂ及び振動センサ５Ａ，５Ｂの取り付け位置を示すものである。なお、図１０及び図１１において、シリンダブロック２６に配置されるピストン等の各種エンジン構成部品の図示は省略する。
【００７５】
Ｖ型エンジンのシリンダブロック２６は、図中において左右に並列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。
【００７６】
図１０において、振動センサ４Ａと振動センサ５Ａとは、シリンダブロック２６のバンク２７において、シリンダ軸線Ｑ１とクランク軸線Ｑ２とに対して線対称で対となるように取り付けている。また、振動センサ４Ｂと振動センサ５Ｂとは、シリンダブロック２６のバンク２８において、シリンダ軸線Ｑ１及びクランク軸線Ｑ２に対して線対称で対となるように取り付けている。
【００７７】
このように、Ｖ型エンジンのシリンダブロック２６の場合、各バンク２７，２８のそれぞれにおいて、各一対の振動センサ４Ａと振動センサ５Ａ、振動センサ４Ｂと振動センサ５Ｂ、をシリンダ軸線Ｑ１とクランク軸線Ｑ２とに対して線対称で対となるように取り付ける。
【００７８】
図１１に示すシリンダブロック２６には、２個の振動センサ４Ａ，４Ｂ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４Ａと振動センサ５とは、シリンダブロック２６のバンク２７において、シリンダ軸線Ｑ１とクランク軸線Ｑ２とに対して線対称で対となるように取り付けている。また、振動センサ４Ｂと振動センサ５とは、シリンダブロック２６のバンク２８において、シリンダ軸線Ｑ１とクランク軸線Ｑ２とに対して線対称で対となるように取り付けている。
【００７９】
このように、Ｖ型エンジンのシリンダブロック２６の場合、各バンク２７，２８のそれぞれにおいて、各一対の振動センサ４Ａと振動センサ５、振動センサ４Ｂと振動センサ５、をシリンダ軸線Ｑ１とクランク軸線Ｑ２とに対して線対称で対となるように取り付ける。これにより、１つのシリンダブロック２６の２つのバンク２７，２８に対して振動センサ５を振動センサ４Ａ用と振動センサ４Ｂ用とで共用してもよい。
【００８０】
ところで、上述した吸気弁と排気弁とは、クランク軸線Ｑ２に対して線対称に各１本又は各２本で配置している場合が多い。そこで、振動センサ４，５は、シリンダ軸線Ｑ１とクランク軸線Ｑ２とに線対称で対となるように取り付けることを条件として、シリンダ軸線Ｑ１と吸気弁との中心を結ぶ線上及びシリンダ軸線Ｑ１と排気弁との中心を結ぶ線上に配置するのがより好ましい。また、吸気バルブ及び排気バルブの変位する方向、若しくは図１２に示すように、吸・排気マニホールド８，９の延在方向がシリンダ軸線Ｑ１と各弁８ａ，９ａの中心を結ぶ線上にない場合には、これらの変位方向や延在方向に沿う線上に配置してもよい。
【００８１】
また、上記各実施の形態では、振動センサ４，５で検出したセンサ値に基づく振動波形Ｗ４，Ｗ５を振動波形加算手段３１で加算すると、逆位相のときの機械振動波形の場合の加算振動波形Ｗの振幅は減少することから、このような機械振動波形をキャンセルしたもので説明した。これに対し、振動センサ４，５で検出したセンサ値に基づく振動波形Ｗ４，Ｗ５を減算し、逆に機械振動波形を抽出してもよい。
【００８２】
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。
【００８３】
以上説明したように、本発明に係る内燃機関のノッキング検出装置は、内燃機関のシリンダブロック２１，２６に、クランク軸の回転中心軸線Ｑ２とシリンダ２１ａの軸線Ｑ１とに対して線対称で対となるように取り付けた振動センサ４，５と、対となる振動センサ４，５のセンサ値を加算して得た加算振動波形Ｗの振幅が所定の閾値以上であることを条件としてノッキングを抑制するためのノッキング抑制制御を実行しかつ加算振動波形Ｗの振幅が所定の閾値未満であることを条件としてノッキング抑制制御を停止又は禁止するエンジンＥＣＵ３と、を備えたことにより、機械振動であるにも拘わらずノッキングが発生したとの誤検知を抑制することができ、適正なノッキング抑制制御を実行することができる。
【００８４】
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、機械振動であるにも拘わらずノッキングが発生したとの誤検知を抑制することができ、適正なノッキング抑制制御を実行することができるという効果を奏するもので、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の各種内燃機関のノッキング検出装置に有用である。
【符号の説明】
【００８５】
２…エンジン本体（内燃機関）、３，６，７…エンジンＥＣＵ（制御手段）、４，５…振動センサ、２１，２６…シリンダブロック、２１ａ…シリンダ、３２…ノッキング判定手段、３３…ノッキング抑制制御手段、Ｑ１…シリンダ軸線、Ｑ２…クランク軸線（クランク軸の回転中心軸線）
【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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