JP2004156562A - 内燃機関のノック検出装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ノックと全く同一の周波数成分を持つノイズ成分がイオン電流信号に重畳した場合でも、ノイズからノックを精度よく判別する内燃機関のノック検出装置を得る。
【解決手段】内燃機関の燃焼室内に設置される電極に電圧を印加し、燃焼に伴い、燃焼室内に発生するイオンを介して電極間に流れるイオン電流を検出するイオン電流検出装置10と、内燃機関の燃焼室内の圧力または温度の異常上昇に伴うノックを検出するノック検出装置2Aと、イオン電流検出装置で検出されたイオン電流波形の重み位置を演算する重心演算手段2Bと、ノック検出装置と重心演算装置との出力に基づいてノックかノイズかを判定するノック判定装置2Cとを備える。
【選択図】 図2

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関において発生するノックを検出する内燃機関のノック検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関において燃料が燃焼するとイオンが発生することが知られている。そこで、シリンダー内に高電圧を印加したプローブを設置すると、そのイオンをイオン電流として観測することができる。更に、そのイオン電流にはノックと同じ振動周波数の振動成分が重畳することが知られており、この振動成分を抽出してノック制御が行われている。
【0003】
従来の内燃機関のノック制御装置では、イグニッションコイルで発生する2次電圧を利用してイオン電流を観測するための高電圧を生成し、点火のための放電終了後から点火プラグ端に前記高電圧を印加してイオン電流を測定している。そして、そのイオン電流からバンドパスフィルター(BPF)によってノック周波数帯の振動成分を抽出し、アンプによる信号増幅を行い、検出しきい値との比較によって波形整形し、ノックパルスが生成される。さらに、前記ノックパルスはエンジンコントロールユニット(ECU)に送られ、ノックが発生しているか判定を行い、この判定結果に基づいて点火時期の制御、すなわちノック制御が行われる(例えば特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平10−9108号公報(図6)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、内燃機関の運転状態によっては、ノックが発生していないにもかかわらず、イオン電流にノック周波数と同一の振動成分が重畳する場合がある。
【0006】
ノック振動成分を抽出することを目的とするバンドパスフィルタ等のノック検出装置では、ノック周波数と同一周波数成分をもつ前記ノイズをノックと区別することはできない。また、振動振幅強度、振動持続時間ともに大ノックに伴うものに引けをとらない前記ノイズから、ノック信号のみを抽出することは非常に困難であり、特にイオン電流検出方式を利用するノック検出装置の開発にとって大きな課題となっていた。
【0007】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、ノックと全く同一の周波数成分を持つノイズ成分がイオン電流信号に重畳した場合でも、ノイズからノックを精度よく判別することができる内燃機関のノック検出装置を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る内燃機関のノック検出装置は、内燃機関の燃焼室内に設置される電極に電圧を印加し、燃焼に伴い、燃焼室内に発生するイオンを介して電極間に流れるイオン電流を検出するイオン電流検出手段と、内燃機関の燃焼室内の圧力または温度の異常上昇に伴うノックを検出するノック検出手段と、前記イオン電流検出手段で検出されたイオン電流波形の重み位置を演算する重心演算手段と、前記ノック検出手段と前記重心演算手段との出力に基づいてノックかノイズかを判定するノック判定手段とを備えたものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
この発明を説明する前に、まず始めに、内燃機関に発生するノックとイオン電流との関係に関して説明する。ノックとは、燃焼室内の圧力もしくは温度が異常に上昇したときに、燃料が自己着火爆発を起こしてしまう現象であるといわれている。一般に、内燃機関においては、ピストンが上死点近傍にあるときに燃焼火炎がピストン上面に達すると、筒内の異常な温度上昇に伴ってノックが発生するとされている。
【0010】
イオン電流は、主に2つの要因によって発生が促進されることが指摘されている。1つは、燃焼化学反応に伴い発生する電子によるもので、もう一つは、既燃ガスの温度上昇に依存する電離反応に伴い発生するマイナスイオンによるものである。前者の燃焼化学反応に依存するイオン電流のピークが先に現れ(これを1次ピークと呼ぶ)、後者の温度上昇に依存する電離反応に伴うピークが後に現れる(これを2次ピークと呼ぶ)。ここで、2次ピークは、筒内圧力と密接な関係にあることが指摘されている。つまり、2次ピークが上死点付近に存在するときノッキング発生の確率は高くなる。図7にノック発生時のイオン電流波形の一例を示す。
【0011】
一般的に、ノックは燃焼室内壁面にて発生しやすいとされている。つまり、ノックに伴う衝撃波は主にはボアの方向に広がり、よって、燃焼室内に圧力振動の定在波が発生するとされている。図7に示したノック波形の周波数スペクトルを図8に示す。一般的なノック検出装置は、この定在波に伴う振動を検出することで、ノック発生の有無を判別している。イオン電流を用いたノック検出装置においては、筒内に発生する圧力振動に伴う温度変化によって発生する電離確率の変動による波を検出する方式が一般的である。
【0012】
しかし、筒内に発生する圧力振動はノックに依存するもの以外にもあることが現在までにわかっている。例えば燃焼乱れに伴うものがこれであり、このときのイオン電流波形は、図9に示されるようなものである。しかし、この圧力振動は定在波であるために、振動周波数は、図10に示されるように、ノックに伴うものと同一であり、振幅も同程度である。現在までのイオン電流によるノック検出装置はこの振動をノックと区別することができず、この点の問題が指摘されている。
【0013】
この発明は、このノック以外に起因する振動とノックに起因する振動とを、先述した2次ピーク位置に依存するイオン電流の重心位置に基づき区別し、ノック検出精度を向上させるものである。
【0014】
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1について添付図面を参照して説明する。図1は、この発明の実施の形態1に内燃機関のノック検出装置を示す構成図である。図1に示すように、内燃機関すなわちエンジン(図示せず)のクランク軸にはクランク角センサ1が設けられており、クランク角センサ1は、エンジン回転数に応じたパルスからなるクランク角信号SGTを出力する。クランク角信号SGTの各パルスエッジは、内燃機関の各気筒(図示せず)のクランク各基準位置を示しており、クランク角信号SGTは、マイクロコンピュータからなるECU2に入力されて種々の制御演算に用いられる。
【0015】
ECU2は、後述する波形処理手段から入力されるノックパルス列Kpのパルス数Nをカウントするカウンタ21と、パルス数Nに基づいてノックの有無を判定するためのCPU22とを含む。カウンタ21及びCPU22は、波形処理手段と協働してノック検出手段を構成している。
【0016】
また、ECU2は、クランク角センサ1からのクランク角信号SGTを取り込むと共に、各種センサ(図示せず)からの運転情報を取り込み、運転状態に応じた種々の演算を行い、点火コイル4等を含む各種アクチュエータに対して駆動信号を出力する。
【0017】
点火コイル4に対する駆動信号すなわち点火信号Pは、点火コイル4の一次巻線4aに接続されたパワートランジスタTRのベースに印加され、パワートランジスタTRをオンオフ制御して一次電流i1を通電遮断する。一次電流i1の遮断により一次電圧V1が上昇し、点火コイル4の二次巻線4bは、さらに昇圧された二次電圧V2を点火用高電圧(数10kV)として発生する。
【0018】
二次巻線4bの出力端子に接続されたディストリビュータ7は、内燃機関の回転に同期して、二次電圧V2を各気筒内の点火プラグ8A−8dに順次分配して印加することにより、点火制御器等の燃焼室内に放電火花を発生させて混合気を燃焼させる。
【0019】
一次巻線4aの一端に接続された整流ダイオードD1、電流制限用抵抗器R、電圧制限用ツェナーダイオードDZに並列接続されたコンデンサ9及び整流ダイオードD2からなる直列回路は、一次巻線4aの一端からグランドに接続され、コンデンサ9(イオン電流検出用のバイアス電源)に対する充電電流を流す経路を構成している。
【0020】
ツェナーダイオードDZの両端間に並列接続されたコンデンサ9は、一次電圧V1による充電電流により所定のバイアス電圧VBi(数100V)に充電されて、イオン電流iを検出するためのバイアス電源として機能し、点火プラグ8a−8dのうちの点火制御直後の点火プラグを介して放電することによりイオン電流iを流す。
【0021】
コンデンサ9の一端にアノードが接続された高圧ダイオード11a−11dは、点火極性と同極性となるように各点火プラグ8a−8dの一端にカソードが接続されている。コンデンサ9の他端に接続されたイオン電流検出用の抵抗器12は、イオン電流iを電圧変換してイオン電流検出信号Eiとして出力する。
【0022】
抵抗器12は、グランドを介して各点火プラグ8a−8dの他端に接続されており、コンデンサ9及び高圧ダイオード11a−11dと共に、イオン電流iの流れる経路を形成している。
【0023】
抵抗器12から出力されたイオン電流検出信号Eiは、波形成形回路13を介して波形整形信号Fiとなり、続いて、バンドパスフィルタ14を介してノック信号Kiのみが抽出され、さらに、比較回路15を介してノックパルス列Kpに変換された後、ECU2内のカウンタ21に入力される。
【0024】
波形整形回路13、バンドパスフィルタ14及び比較回路15は、イオン電流検出信号Eiからノックパルス列Kpを抽出するための波形処理手段を構成している。ノックパルス列Kpは、ECU2内においてパルス数Nがカウントされ、パルス数Nは、前述のようにノックの有無の判定に用いられる。
【0025】
次に、図2は、本実施の形態1に係る内燃機関のノック検出装置の機能ブロック図である。図2に示すイオン電流検出装置10は、内燃機関内部に発生するイオンを電流として検出するもので、すなわち内燃機関の燃焼室内に設置される電極に電圧を印加し、燃焼に伴い、燃焼室内に発生するイオンを介して電極間に流れるイオン電流を検出するもので、図1に示す整流ダイオードD1、電流制限用抵抗器R、電圧制限用ツェナーダイオードDZに並列接続されたコンデンサ9及び整流ダイオードD2からなる直列回路と、ツェナーダイオードDZの両端間に並列接続されたコンデンサ9及びイオン電流iを電圧変換してイオン電流検出信号Eiとして出力するイオン電流検出用の抵抗器12とから構成される。
【0026】
また、図2に示すA/D変換装置20は、図1に示す波形整形回路13,バンドパスフィルタ14及び比較回路15からなる波形処理手段を示し、イオン電流検出装置10より出力されたイオン電流は、A/D変換装置20を介してアナログデータからデジタルデータヘと変換され、マイクロプロセッサ2へ入力される。
【0027】
マイクロプロセッサ2内部において、入力データは、ノック検出装置2Aと重心演算装置2Bへ入力され、ノック検出装置2Aにより、イオン電流検出装置10で検出されたイオン電流に基づいて内燃機関の燃焼室内の圧力または温度の異常上昇に伴うノックが検出されると共に、重心演算装置2Bにより、イオン電流検出装置10で検出されたイオン電流波形の重み位置が演算される。さらに、ノック判定装置2Cにより、ノック検出装置2Aと重心演算装置2Bの出力に基づいてノックかノイズかが判定される。
【0028】
次に、図2に示すノック検出装置2Aの動作について図3に示すフローチャートを参照して説明する。まず、ステップS41において入力されたイオン電流は、ステップS42において設定される区間(検出ウインドウ)において、必要区間のデータのみが切出され、さらにデータ端の影響を抑える為の窓関数が掛けられる。こうして前処理を施されたデータは、ステップS43においてフーリエ変換されパワースペクトルヘと変換される。このパワースペクトルの中でノックの固有振動数に相当する周波数強度は、ステップS44において所定の閾値と比較され、これが閾値を上回るとき、ノック検出装置2Aは、ノックが発生していることを示す信号を出力し(ステップS45)、閾値を下回るとき、ノック検出装置2Aはノックが発生していないことを示す信号を出力する(ステップS46)。
【0029】
例えば図7に示されるイオン電流が入力されたときのフーリエ変換パワースペクトルは図8のようになり、このときのノック固有振動数は6kHz近傍にあるので、この周波数近傍のパワースペクトルを経験則に従い、例えば図8に示す縦軸のFFT Powerの値「5」をノック強度「1」として、FFT Powerの値「25」をノック強度「5」とおくと、パワースペクトルはこの閾値を大きく上回るので、ノック検出装置2Aは、大ノック発生の信号、例えばデジタルのパルス数でノック強度を表現する場合、大ノック発生を意味する5パルスを出力することになる。同様に、図9に示されるイオン電流が入力されたときのパワースペクトルは図10のようになり、同様の閾値「5」と比較してこれも大きく上回っているので、この波形に対するノック検出装置2Aの出力も夫ノック発生を意味する5パルスを出力することになる。
【0030】
また、A/D変換装置2より出力されたデジタルデータは、重心演算装置2Bへと入力される。重心演算装置2Bの動作を図4に示すフローチャートを用いて説明する。ステップS51において入力されたイオン電流信号は、ステップS52において検出区間設定、ノイズ除去等の前処理が施され不必要な情報が取り除かれる。本実施の形態1においては、検出区間を点火時期より次気筒点火時期までの角度ベース区間とする前処理をされた信号は次にステップS53において重心位置の算出が行われる。
【0031】
本実施の形態1においては、重心を求める方法として、1次キュムラント算術式を用いることとし、このとき、重心位置は角度ベースの値として算出される。こうして算出された重心位置は、重心演算装置2Bから出力される。例えば、図7に示されるノック波形の重心位置は、同じく図7の波形上部に示される数値33CAD(Crank Angle Degree:クランク角度)付近であり、この数値が重心演算装置2Bより出力される。同様に、図9に示される重心位置は71CAD付近であり、この数値もまた重心演算装置2Bより出力される。
【0032】
図2において、ノック検出装置2Aおよび重心演算装置2Bの出力は、ノック判定装置2Cへと入力される。ノック判定装置2C内部にて、ノック検出装置2Aの出力は再度その出力の信頼性の診断に掛けられる。ノック判定装置2Cの動作を図5に示すフローチャートを用いて説明する。ステップS61においてノック検出装置2Aの出力(判定値)が閾値以上か否かを判定することでノック発生を示している出力であるかどうかを調べる。ノック検出装置2Aが、ノックが発生していないことを示す信号を出力した場合は、重心演算装置2Bの出力に係わらず、ステップS64へと進み、ノック判定装置2Cもノック否発生の信号(ノイズ判定信号)を出力する。しかし、ノック検出装置2Aの出力がノック発生を示す出力であった場合は、処理はステップS62へと進む。
【0033】
ステップS62では、まず、重心演算装置2Bの出力が所定の閾値と比較され、重心演算装置2Bの出力が閾値を上回るとき、ノック検出装置2Aの出力は信頼性が低いものと判断し、ノック判定装置2Cはノック否発生の信号(ノイズ判定信号)を出力する。これに対し、重心演算装置2Bの出力が閾値を下回っているときは、ノック検出装置2Aの出力は信頼性が高いものと判断し、ノック判定装置2Cはノック発生の信号を出力する。ここでは、重心演算装置2Bの出力に対する閾値はクランク角度に基づく所定の閾値とする。
【0034】
例えば、図7に示す波形に対するノック検出装置2Aの出力が5パルスであるとする。また、この波形に対する重心演算装置2Bの出力は33CAD(Crank Angle Degree:クランク角度)である。ステップS62における閾値を経験則に基づいて45CADとおくと、33CADは闘値以下であるので、ノック検出装置2Aの出力(5パルス)は、そのままノック判定装置2Cの出力となる。
【0035】
これに対し、図9に示す波形でもノック検出装置2Aの出力は同様に5パルスであるとすると、重心演算装置2Bの出力71CADはステップS62において閾値45CADと比較される。しかし、この出力は閾値を超過しているので、処理はステップS64へと進み、ノック検出装置2Aの出力5パルスは怪しいと判断される。その結果、このときのノック判定装置2Cの出力はノックが起きていないことをしめす0パルスを出力し、ノック波形である図7と燃焼乱れに伴う波形である図9とを区別することができる。
【0036】
従って、上述した実施の形態1によれば、ノックの誤判定を減らすことができ、ノック検出装置の検出精度を向上させることができる。
【0037】
実施の形態2.
上述した実施の形態1では、重心演算装置2Bの内部で検出の精度を向上させるため、図4に示す処理ステップS52に示される波形前処理としてノイズ除去処理を行ったが、演算負荷軽減のためノイズ除去処理を省いても、同等の演算結果を得ることができる。
【0038】
実施の形態3.
上述した実施の形態1では、重心演算装置2Bにおける検出区間を点火時期より次気筒点火時期までのクランク角度の角度ベース区間としたが、区間は時間ベースでも、データ数ベースでも同等の結果を得ることができる。また、検出区間の開始位置はイオン電流発生位置でもよいし、イオン電流検出開始直後のノイズの影響を避けた位置でもよい。また、終了位置は所定閾値との比較によられるイオン電流終了位置でもよい。また、検出区間の開始位置、終了位置は機関の運転状態に応じて任意に設定することが可能であるマップ値としてもよい。
【0039】
実施の形態4.
上述した実施の形態1では、重心演算装置2Bにおいて、重心位置を算出するために1次キュムラント算術式を利用するものであるが、2次キュムラント算術式でもよいし、より高次のキュムラント式でも同等の結果を得ることが可能である。また、検出開始位置より順次イオン電流信号を積算していき、イオン電流波形の面積を算出し、この面積の半分に達するまでの区間を算出し、これを重心位置として重心演算装置より出力しても同等の結果を得ることができる。
【0040】
実施の形態5.
上述した実施の形態4では、イオン電流波形の面積の半分に到達するまでの区間を重心位置としたが、イオン電流波形面積の所定割合に達するまでの区間を、重心位置として重心演算装置より出力してもよい。例えばイオン電流波形面積の30%に到達するまでの時間を重心位置として出力することである。イオン電流の発生量は燃焼質量割合に比例しているノックの発生を伴うことで、所定の燃焼質量割合に達するまでの期間も早くなる。つまり、イオン電流波形面積の50%の値にこだわらずとも、ノック発生の経験則上の割合に達するまでの区間から、ノックが発生しているかどうかの判別が可能である。
【0041】
このように、実施の形態5によれば、イオン電流波形面積の所定割合に達するまでの区間を用いてノックが発生しているかどうかの判別が可能であり、ノックの誤判定を減らすことができ、ノック検出装置の検出精度を向上させることができる。
【0042】
実施の形態6.
上述した実施の形態1では、重心演算装置2Bにおいて、重心位置を角度ベースの値として算出したが、時間もしくはデータ数ベースの値としても同様の結果を得ることができる。
【0043】
実施の形態7.
上述した実施の形態1では、重心位置を設定された検出区間内の重心位置としたが、検出区間長に対する重心位置の割合を重心演算装置2Bの出力とし、この出力に基づいてノック検出装置2Aの出力の信頼性を補正してもよい。
【0044】
実施の形態8.
上述した実施の形態1では、ノック判定装置2CのステップS62に示される重心演算装置2Bの出力に対する閾値を所定の閾値としたが、機関の運転状態、例えばエンジン回転数、負荷によるマップ値とすることで、運転状態の影響を受けやすいイオン電流を用いるノック検出装置の精度をより向上させることができる。
【0045】
実施の形態9.
上述した実施の形態1では、ノック判定装置2CのステップS61において怪しいと判断されると、ノック判定装置2Cはノック検出装置2Aの出力に係わらず、ノック否発生を示す信号(ノイズ判定信号)を出力したが、所定量の減算、あるいは所定割合に減らしてもよい。例えば、大ノックを示す5パルスがノック判定装置2Cに入力され、かつステップS62において怪しいと判断されたときは、ノック検出装置2Aの出力から結果が0パルスを下回らないように3パルスを減算することにし、結果,ノック判定装置2Cは2パルスを出力し、小ノック発生の可能性に変更する。こうすることで、重心位置演算の誤判定の危険性を軽減でき、かつノック誤判定によるノイズリタードも軽減することができる。
【0046】
実施の形態10.
上述した実施の形態1および実施の形態9では、ノック判定装置2CのステップS61において、怪しいか怪しくないかという二者択一の判断であったが、閾値からの差分あるいは閾値との割合もしくは関数に応じてノック検出装置2Aの出力に対する補正量を調整してもよい。例えば、閾値45CADに対して重心位置が71CADである場合、重心位置−閾値が10CAD未満ならノック検出装置2Aの出力に対し、−2パルス、10〜20CADなら−4パルス、20CAD以上なら−5パルスのように。あるいは重心位置が、閾値45CADの1.2倍以下なら−3パルス、1.2倍以上なら−5パルスというように。こうすることで調整の範囲が広がり、さらに効率よく重心位置演算の誤判定の危険性を軽減でき、かつノック誤判定によるノイズリタードも軽減することができる。また、これら差分や割合や関数は運転状態のマップ値にすることで、さらに効率よく誤判定の危険回避が可能になる。
【0047】
また、ノック判定装置2Cにより、重心演算装置2Bの出力と予め設定された閾値との比較結果に応じて設定される値をノック検出装置2Aの出力に対し加減算または乗除算するようにしてもよい。
【0048】
実施の形態11.
上述した実施の形態1では、ノック検出装置2Aとしてイオン電流検出方式によるノック検出装置を利用したが、図6に示すように、ノック検出装置2AAとしてイオン電流方式に依存しないもの、例えば、非共振方式のノックセンサ、筒内圧力センサ出力にバンドパスフィルタを組み合わせたノックセンサ等を用いた場合でも、ノック検出装置2AAの出力の信頼性判断のみをイオン電流を利用する装置として同様にノック検出精度をより向上させることができる。
【0049】
以上のように、上記各実施の形態によれば、ノックと全く同一の周波数成分を持つノイズ成分がイオン電流信号に重畳したときでも、前記ノイズからノックを精度よく判別することができる。
【0050】
また、ノック信号を精度よく検出でき、また、効率よくノック検出を行うことができる。
【0051】
また、内燃機関の個体差や経年変化等のイオン電流の検出状態の変化に対応できる。
【0052】
さらに、装置の誤判定による影響を軽減することができるという効果がある。
【0053】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、ノイズからノックを精度よく判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1に関する内燃機関のノック検出装置を示す構成図である。
【図2】この発明の実施の形態1に関する内燃機関のノック検出装置を示す機能ブロック図である。
【図3】この発明の実施の形態1に関する内燃機関のノック検出装置で使用されるノック検出方法のフローチャートである。
【図4】この発明の実施の形態1に関する内燃機関のノック検出装置で使用される重心演算方法のフローチャートである。
【図5】この発明の実施の形態1に関する内燃機関のノック検出装置で使用されるノック判定方法のフローチャートである。
【図6】この発明の実施の形態11に関する内燃機関のノック検出装置を示す概略図である。
【図7】この発明の実施の形態1に関する内燃機関のイオン電流ノック波形例と重心位置の説明図である。
【図8】この発明の実施の形態1に関する内燃機関のイオン電流ノック波形例のパワースペクトル図である。
【図9】この発明の実施の形態1に関する内燃機関のイオン電流ノイズ波形例と重心位置の説明図である。
【図10】この発明の実施の形態1に関する内燃機関のイオン電流ノイズ波形例のパワースペクトル図である。
【符号の説明】
10 イオン電流検出装置、20 A/D変換装置、2 マイクロプロセッサ、2A ノック検出装置、2B 重心演算装置、2C ノック判定装置、14 ノック検出装置。

Claims (16)

  1. 内燃機関の燃焼室内に設置される電極に電圧を印加し、燃焼に伴い、燃焼室内に発生するイオンを介して電極間に流れるイオン電流を検出するイオン電流検出手段と、
    内燃機関の燃焼室内の圧力または温度の異常上昇に伴うノックを検出するノック検出手段と、
    前記イオン電流検出手段で検出されたイオン電流波形の重み位置を演算する重心演算手段と、
    前記ノック検出手段と前記重心演算手段との出力に基づいてノックかノイズかを判定するノック判定手段と
    を備えた内燃機関のノック検出装置。
  2. 請求項1に記載の内燃機関のノック検出装置において、
    前記ノック検出手段は、前記イオン電流検出手段で検出されたイオン電流に基づいてノックを検出する
    ことを特徴とする内燃機関のノック検出装置。
  3. 請求項1に記載の内燃機関のノック検出装置において、
    前記ノック検出手段は、振動もしくは圧力センサを用いてノックを検出する
    ことを特徴とする内燃機関のノック検出装置。
  4. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の内燃機関のノック検出装置において、
    前記重心演算手段は、前記イオン電流検出手段で検出されたイオン電流の重心位置となるクランク角もしくは区間を検出する
    ことを特徴とする内燃機関のノック検出装置。
  5. 請求項4に記載の内燃機関のノック検出装置において、
    前記重心演算手段は、前記イオン電流検出手段で検出されたイオン電流波形のキュムラントを算出する
    ことを特徴とする内燃機関のノック検出装置。
  6. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の内燃機関のノック検出装置において、
    前記重心演算手段は、前記イオン電流検出手段で検出されたイオン電流波形の面積の所定の割合の値に達するまでのクランク角もしくは区間を算出して重心位置とする
    ことを特徴とする内燃機関のノック検出装置。
  7. 請求項6に記載の内燃機関のノック検出装置において、
    前記重心演算手段は、イオン電流波形の面積の半分に達するまでの区間を重心位置とする
    ことを特徴とする内燃機関のノック検出装置。
  8. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の内燃機関のノック検出装置において、
    前記重心演算手段は、算出される重心位置と算出区間との割合を計算して出力する
    ことを特徴とする内燃機関のノック検出装置。
  9. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の内燃機関のノック検出装置において、
    前記重心演算手段は、前記イオン電流検出手段で検出されたイオン電流の発生区間に応じて重みを算出する区間を設定する
    ことを特徴とする内燃機関のノック検出装置。
  10. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の内燃機関のノック検出装置において、
    前記重心演算手段は、内燃機関の運転状態に応じてあらかじめ設定されるマップ値に基づいて重心を算出する区間を設定する
    ことを特徴とする内燃機関のノック検出装置。
  11. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載の内燃機関のノック検出装置において、
    前記ノック判定手段は、前記重心演算手段の出力と予め設定された閾値との比較結果に応じてノックかノイズかを判定する
    ことを特徴とする内燃機関のノック検出装置。
  12. 請求項11に記載の内燃機関のノック検出装置において、
    前記ノック判定手段に予め設定される閾値は、内燃機関の運転状態に応じてあらかじめ設定されるマップ値である
    ことを特徴とする内燃機関のノック検出装置。
  13. 請求項11に記載の内燃機関のノック検出装置において、
    前記ノック判定手段は、前記重心演算手段の出力と前記閾値との差分に応じて前記ノック検出手段の出力を補正する
    ことを特徴とする内燃機関のノック検出装置。
  14. 請求項11に記載の内燃機関のノック検出装置において、
    前記ノック判定手段は、前記重心演算手段の出力と前記閾値との割合に応じて前記ノック検出手段の出力を補正する
    ことを特徴とする内燃機関のノック検出装置。
  15. 請求項11に記載の内燃機関のノック検出装置において、
    前記ノック判定手段は、前記重心演算手段の出力と予め設定された閾値との比較結果に応じて設定される値を前記ノック検出手段の出力に対し加減算する
    ことを特徴とする内燃機関のノック検出装置。
  16. 請求項11に記載の内燃機関のノック検出装置において、
    前記ノック判定手段は、前記重心演算手段の出力と予め設定された閾値との比較結果に応じて設定される値を前記ノック検出手段の出力に対し乗除算する
    ことを特徴とする内燃機関のノック検出装置。
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