JP2013249809A

JP2013249809A - Knocking detection device for multi-cylinder internal combustion engine

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Publication number: JP2013249809A
Application number: JP2012126418A
Authority: JP
Inventors: Jun Iwade; 純岩出; Fukuo Kitagawa; 福郎北川; Masaya Otsuka; 雅也大塚
Original assignee: Nippon Soken Inc; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Soken Inc
Priority date: 2012-06-01
Filing date: 2012-06-01
Publication date: 2013-12-12

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a knocking detection device capable of accurately detecting knocking in a plurality of cylinders of a multi-cylinder internal combustion engine (engine 1) where three or more cylinders (cylinders 2a-2d) are parallely arranged.SOLUTION: First and second vibration sensors (knocking sensors 28, 29) are arranged so that they are separated on a side of the upper dead point and a side of the lower dead point in a direction of a cylinder axis z in an inner part in a cylinder column direction in an engine sidewall (an intake side sidewall 22 of a cylinder block 2) extending in the cylinder column direction. Knocking of outer cylinders (cylinders 2a, 2d) located outside in the cylinder column direction is detected based on a signal from the first vibration sensor. Knocking of inner cylinders (cylinders 2b, 2c) located inside in the cylinder column direction is detected based on as signal from the second vibration sensor.

Description

本発明は、例えば自動車用の多気筒内燃機関（以下、エンジンともいう）において、シリンダブロックなどの機関側壁に取り付けたノックセンサからの信号に基づいて、ノッキングを検出する技術に関する。 The present invention relates to a technique for detecting knocking based on a signal from a knock sensor attached to an engine side wall such as a cylinder block in a multi-cylinder internal combustion engine (hereinafter also referred to as an engine) for an automobile, for example.

従来より、ガソリンを燃料とするエンジン等では、点火プラグからの火花により気筒内の混合気に点火し、圧縮行程の終盤から爆発行程にかけて燃焼させるようにしているが、点火プラグの周囲から火炎が伝播する前に混合気の一部が自己着火してしまう、という異常な燃焼によって異音やショックを生じることがある（いわゆるノッキング）。 Conventionally, in gasoline-fueled engines, etc., an air-fuel mixture in a cylinder is ignited by a spark from an ignition plug and burned from the end of the compression stroke to the explosion stroke. Abnormal combustion in which a part of the air-fuel mixture self-ignites before propagation may cause abnormal noise or shock (so-called knocking).

このノッキングの異音やショックは乗員に違和感を与えることがあり、また、異常な燃焼がエンジンに悪影響を与えるおそれもあるので、従来より、ノッキングを検出すれば点火時期を遅角させることによって、混合気の自己着火を抑制するというノック制御が実施されている。 This knocking noise and shock may give the passenger a sense of incongruity, and abnormal combustion may adversely affect the engine, so by detecting the knocking by delaying the ignition timing, Knock control is performed to suppress the self-ignition of the air-fuel mixture.

この種のノック制御では一般的に、シリンダブロックの側壁にノックセンサと呼ばれる振動センサを取り付け、これにより検出した振動の大きさからノッキングを検出する。すなわち、予めバックグラウンドのノイズと峻別できるようにノック判定レベルを設定しておき、ノックセンサからの信号のピーク値がノック判定レベルよりも大きい場合に、ノッキングが発生したと判定する。 In this type of knock control, generally, a vibration sensor called a knock sensor is attached to the side wall of the cylinder block, and knocking is detected from the magnitude of the detected vibration. That is, a knock determination level is set in advance so that it can be distinguished from background noise. If the peak value of the signal from the knock sensor is larger than the knock determination level, it is determined that knocking has occurred.

一例として特許文献１に記載のノック制御装置では、ノックセンサからの信号のうちからノッキングに固有の周波数帯域（例えば１２〜１４ｋＨｚ）を濾波し、この濾波信号に基づいてノッキングを検出するようにしている。また、その濾波信号の周波数帯域を可変としたスイッチトキャパシタフィルタを用い、エンジン回転数などの変化に応じて、ノッキングの検出に最適な周波数帯域に切り替えるようにしている。 As an example, in the knock control device described in Patent Document 1, a frequency band (for example, 12 to 14 kHz) unique to knocking is filtered out of signals from the knock sensor, and knocking is detected based on the filtered signal. Yes. In addition, a switched capacitor filter having a variable frequency band of the filtered signal is used to switch the frequency band to an optimum frequency band for detecting knocking according to changes in the engine speed or the like.

一方、特許文献２に記載のノック判定の技術は、高圧縮比エンジンにおいてノッキングによる振動がピストン、コンロッド、クランクシャフトを介してエンジンの下方に伝達され、特有の低周波（例えば１〜４ｋＨｚ）のノック振動が発生することに着目し、この低周波ノック振動を、エンジンの下部において上下方向に向けて配設したノックセンサによって検出するようにしたものである。 On the other hand, the knock determination technique described in Patent Document 2 is such that in a high compression ratio engine, vibration due to knocking is transmitted to the lower side of the engine via a piston, a connecting rod, and a crankshaft, and has a characteristic low frequency (for example, 1 to 4 kHz). Focusing on the occurrence of knock vibration, this low-frequency knock vibration is detected by a knock sensor arranged vertically in the lower part of the engine.

すなわち、特許文献２に記載の高圧縮比エンジンにおいては、シリンダブロックの側壁の上部に通常の周波数帯域のノック振動を検出するための第１のノックセンサが配設されるとともに、その側壁の下部においてクランクシャフトの軸心よりも低い位置に、前記低周波のノック振動を検出するための第２のノックセンサが配設されている。 That is, in the high compression ratio engine described in Patent Document 2, a first knock sensor for detecting knock vibration in a normal frequency band is disposed at the upper part of the side wall of the cylinder block, and the lower part of the side wall thereof. , A second knock sensor for detecting the low frequency knock vibration is disposed at a position lower than the axis of the crankshaft.

特許第４３６４４１２号公報Japanese Patent No. 4366412 特開２０１０−１４０６１号公報JP 2010-14061 A

ところで、多気筒エンジンの各気筒で発生するノッキングを精度良く検出しようとすれば、ノックセンサはそれぞれの気筒毎に配設するのが望ましいが、これはコストの面から現実的ではない。通常は、シリンダブロックの壁面において気筒列方向の中央付近にノックセンサを１つ配設するが、こうすると、ノックセンサから遠くなる気筒列方向の外側の気筒のノッキングは検出し難くなる傾向がある。 By the way, in order to detect knocking generated in each cylinder of a multi-cylinder engine with high accuracy, it is desirable to provide a knock sensor for each cylinder, but this is not practical from the viewpoint of cost. Normally, one knock sensor is arranged near the center in the cylinder row direction on the wall surface of the cylinder block, but this tends to make it difficult to detect knocking of the outer cylinder in the cylinder row direction that is far from the knock sensor. .

また、例えばサイアミーズ型のシリンダを有するブロックのように、複数の気筒（シリンダ）が一体化されていて、ブロック側壁の外面との間が冷却ジャケットによって切り離されているような構造では、冷却水によるノック振動の減衰が大きくなってしまうので、ノックセンサに近い気筒列方向の内側の気筒のノッキングも検出し難くなるおそれがある。 In addition, in a structure in which a plurality of cylinders (cylinders) are integrated and separated from the outer surface of the block side wall by a cooling jacket, such as a block having a siamese type cylinder, the cooling water Since the attenuation of the knock vibration is increased, it may be difficult to detect the knocking of the inner cylinder in the cylinder row direction close to the knock sensor.

これに対し、単純に小さなノック振動でも検出できるよう、ノック判定レベルを低めに設定すると、バックグラウンドノイズとの峻別が困難になってしまい、バルブの着座やインジェクタの動作などによる振動を誤まってノッキングと判定する可能性が生じる。 On the other hand, if the knock determination level is set low so that even small knock vibrations can be detected, it becomes difficult to distinguish from background noise, and vibration due to valve seating or injector operation is mistaken. The possibility of determining knocking occurs.

なお、後者の従来例では、一般的な第１のノックセンサの他に第２のノックセンサを備えているが、この第２のノックセンサは、高圧縮比エンジンに特有の低周波のノック振動に適合されており、通常の周波数帯域のノック振動は第１のノックセンサのみによって検出する構成なので、前記のような不具合を軽減することはできない。 In the latter conventional example, a second knock sensor is provided in addition to the general first knock sensor. This second knock sensor is a low-frequency knock vibration characteristic of a high compression ratio engine. Therefore, since the knock vibration in the normal frequency band is detected only by the first knock sensor, the above-described problem cannot be reduced.

本発明の発明者は、実験モード解析によって気筒列方向の内側および外側の気筒それぞれからのノック振動の伝達特性を詳細に調べた結果、内側気筒からのノック振動がシリンダブロックの側壁において相対的に下側（下死点側）の部分に伝わりやすく、一方、外側気筒からのノック振動は相対的に上側（上死点側）の部分に伝わりやすいことを見いだした。 The inventor of the present invention has investigated in detail the transfer characteristics of knock vibration from the inner and outer cylinders in the cylinder row direction by experimental mode analysis. As a result, the knock vibration from the inner cylinder is relatively It has been found that knock vibration from the outer cylinder is easy to be transmitted to the lower part (bottom dead center side), while the knock vibration from the outer cylinder is relatively easy to be transmitted to the upper part (top dead center side).

このようなノック振動の伝達特性に着目して本発明の目的は、多気筒エンジンの複数の気筒のノッキングをいずれも精度良く検出できるようにすることにある。 An object of the present invention is to make it possible to accurately detect knocking of a plurality of cylinders of a multi-cylinder engine by paying attention to such a transfer characteristic of knock vibration.

前記目的を達成するために本発明は、内燃機関の側壁において上下（上死点側、下死点側）に離間させて第１および第２の振動センサを配設し、気筒列方向の外側気筒のノッキングを第１の振動センサにより、また、内側気筒のノッキングを第２の振動センサにより、それぞれ検出するようにした。 In order to achieve the above object, according to the present invention, the first and second vibration sensors are disposed on the side wall of the internal combustion engine so as to be separated from each other vertically (top dead center side, bottom dead center side). The knocking of the cylinder is detected by the first vibration sensor, and the knocking of the inner cylinder is detected by the second vibration sensor.

−解決手段−
具体的に本発明は、３つ以上の気筒が並設された多気筒内燃機関の気筒列方向に延びる側壁に振動センサを配設し、この振動センサからの信号に基づいてノッキングを検出するようにしたノック検出装置が対象である。そして、前記振動センサとしては、前記側壁において気筒軸線方向に上死点側および下死点側に離間させて第１および第２の振動センサを配設し、その上で、前記複数の気筒のうち、気筒列方向の外側に位置する外側気筒のノッキングを前記第１の振動センサからの信号に基づいて検出する一方、気筒列方向の内側に位置する内側気筒のノッキングを前記第２の振動センサからの信号に基づいて検出する構成とした。 -Solution-
Specifically, in the present invention, a vibration sensor is disposed on a side wall extending in the cylinder row direction of a multi-cylinder internal combustion engine in which three or more cylinders are arranged in parallel, and knocking is detected based on a signal from the vibration sensor. The knock detection device is a target. As the vibration sensor, first and second vibration sensors are disposed on the side wall so as to be separated from the top dead center side and the bottom dead center side in the cylinder axis direction, and then the plurality of cylinders are arranged. Of these, knocking of the outer cylinder located outside in the cylinder row direction is detected based on a signal from the first vibration sensor, while knocking of the inner cylinder located inside in the cylinder row direction is detected by the second vibration sensor. The detection is based on the signal from

前記構成のノック検出装置では、多気筒内燃機関の運転中にそのいずれかの気筒において異常燃焼（ノッキング）が発生すると、この気筒から機関の側壁にノック振動が伝達され、当該側壁において気筒軸線方向に離間する第１および第２の振動センサからそれぞれ、伝達される振動の強度に応じた信号が出力される。 In the knock detection device having the above-described configuration, when abnormal combustion (knocking) occurs in one of the cylinders during operation of the multi-cylinder internal combustion engine, knock vibration is transmitted from the cylinder to the engine side wall, and the cylinder axial direction is transmitted from the cylinder to the side wall. A signal corresponding to the intensity of the transmitted vibration is output from each of the first and second vibration sensors spaced apart from each other.

この際、気筒列方向の外側の気筒からのノック振動は、機関側壁において冷却ジャケットの外側を迂回するような経路を効率良く伝わるので、異常燃焼の発生場所に近い上死点側に配設した第１の振動センサからの信号によって、精度良くノッキングを検出することができる。一方、気筒列方向の内側の気筒からのノック振動は、冷却ジャケットの下側（下死点側）を迂回するような経路を効率良く伝わるので、下死点側に配設した第２の振動センサからの信号によって、精度良くノッキングを検出することができる。 At this time, knock vibration from the outer cylinder in the cylinder row direction is efficiently transmitted through a path that bypasses the outside of the cooling jacket on the engine side wall, so it is disposed on the top dead center side near the place where the abnormal combustion occurs. Knocking can be detected with high accuracy by the signal from the first vibration sensor. On the other hand, the knock vibration from the inner cylinder in the cylinder row direction is efficiently transmitted through a path that bypasses the lower side (bottom dead center side) of the cooling jacket, so the second vibration disposed on the bottom dead center side. Knocking can be detected with high accuracy by a signal from the sensor.

なお、気筒列方向の外側、内側とは、例えば直列に並ぶ気筒数が３であれば、両外側の１つずつの気筒が外側気筒であり、中央の１つの気筒が内側気筒であるし、気筒数が４であれば、両外側の１つずつの気筒が外側気筒であり、中央の２つの気筒が内側気筒である。同様に気筒数が５以上の場合は、少なくとも両外側の１つずつの気筒が外側気筒であり、中央の１つまたは２つの気筒が内側気筒である。Ｖ型や水平対向の機関では、各バンク毎に前記と同様に外側、内側が決まる。 For example, if the number of cylinders arranged in series is 3, the outside cylinders in the cylinder row direction are the outside cylinders, and the center one cylinder is the inside cylinder. If the number of cylinders is 4, each of the outer cylinders is an outer cylinder, and the two central cylinders are inner cylinders. Similarly, when the number of cylinders is 5 or more, at least one of the outer cylinders is an outer cylinder, and one or two cylinders at the center are inner cylinders. In the V-type or horizontally opposed engine, the outside and inside are determined for each bank in the same manner as described above.

特に内燃機関が、複数の気筒（シリンダ）が一体化されたサイアミーズ型のものである場合に、前記した外側気筒および内側気筒のノック振動の伝達特性の差異が顕著になるので、本発明の作用効果の有効性が高い。同様にオープンデッキ型のシリンダブロックにおいて本発明の作用効果の有効性が高い。 In particular, when the internal combustion engine is a siamese type in which a plurality of cylinders (cylinders) are integrated, the difference in the transmission characteristics of the knock vibration between the outer cylinder and the inner cylinder becomes remarkable. Effectiveness of the effect is high. Similarly, the effectiveness of the present invention is high in an open deck type cylinder block.

好ましくは前記第１の振動センサは、シリンダヘッドの組み付けられるシリンダブロックの上端部の近傍に配設すればよい。シリンダブロックの上端部は、シリンダヘッドとの締結のために剛性が高められており、外側気筒のノック振動が伝わりやすいからである。なお、シリンダブロックの上端部というのは、気筒軸線方向の上死点側の端部という意味であって、鉛直方向の上端部とは限らない。 Preferably, the first vibration sensor may be disposed in the vicinity of the upper end of the cylinder block to which the cylinder head is assembled. This is because the upper end portion of the cylinder block has increased rigidity for fastening with the cylinder head, and knock vibration of the outer cylinder is easily transmitted. The upper end portion of the cylinder block means an end portion on the top dead center side in the cylinder axis direction, and is not necessarily the upper end portion in the vertical direction.

また、好ましくは前記第２の振動センサは、前記側壁の内部に形成された冷却ジャケットの底部の近傍に配設すればよい。冷却ジャケットの底部では気筒の周壁がシリンダブロックの側壁に繋がっており、内側気筒のノック振動が伝わりやすいからである。なお、冷却ジャケットの底部というのは、冷却ジャケットの気筒軸線方向の下死点側の隔壁部という意味であって、鉛直方向の下側の隔壁部とは限らない。 Preferably, the second vibration sensor is disposed in the vicinity of the bottom of the cooling jacket formed inside the side wall. This is because the peripheral wall of the cylinder is connected to the side wall of the cylinder block at the bottom of the cooling jacket, and knock vibration of the inner cylinder is easily transmitted. The bottom part of the cooling jacket means a partition part on the bottom dead center side in the cylinder axis direction of the cooling jacket, and is not necessarily a partition part on the lower side in the vertical direction.

より具体的な構成としてノッキング検出装置は、内燃機関の複数の気筒のそれぞれの爆発行程に対応する所定のタイミングで、前記第１および第２振動センサのいずれかを選択し、この選択したセンサからの信号に基づいてノッキングを検出するようにしてもよい。すなわち、爆発行程にある気筒が外側気筒であれば第１振動センサからの信号に基づいて、また、爆発行程にある気筒が内側気筒であれば第２振動センサからの信号に基づいて、それぞれのノッキングを精度良く検出することができる。 As a more specific configuration, the knocking detection device selects one of the first and second vibration sensors at a predetermined timing corresponding to each of the explosion strokes of the plurality of cylinders of the internal combustion engine. Knocking may be detected based on the signal. That is, based on the signal from the first vibration sensor if the cylinder in the explosion stroke is the outer cylinder, and based on the signal from the second vibration sensor if the cylinder in the explosion stroke is the inner cylinder, Knocking can be detected with high accuracy.

また、好ましくは、前記第１および第２の振動センサのそれぞれの信号から所定の周波数帯域の信号を濾波する帯域通過フィルタを備え、前記第１の振動センサの信号に基づいてノッキングを検出する場合には、前記第２の振動センサからの信号に基づいてノッキングを検出する場合よりも高い周波数帯域の信号を濾波するように、前記帯域通過フィルタの濾波周波数帯域を変更するようにしてもよい。 Preferably, a band-pass filter that filters a signal of a predetermined frequency band from each signal of the first and second vibration sensors is provided, and knocking is detected based on the signal of the first vibration sensor. Alternatively, the filtering frequency band of the band-pass filter may be changed so as to filter a signal in a higher frequency band than when knocking is detected based on the signal from the second vibration sensor.

すなわち、本発明者は実験モード解析によって、外側気筒のノック振動には内側気筒と同じ共振モードの他に、これよりも周波数の高い別の共振モードがあって、第１の振動センサの配設場所によっては、より強く振動が伝わることを見いだした。そこで、外側気筒のノック振動を前記第１の振動センサにより検出する場合に、この第１の振動センサからの信号のうち、より高い周波数帯域を濾波することによって、ノッキングの検出精度をさらに高めることが可能になる。 That is, the present inventor has found that the knock vibration of the outer cylinder has another resonance mode with a higher frequency than the same resonance mode as that of the inner cylinder by the experimental mode analysis, and the first vibration sensor is arranged. We found that vibration was transmitted more strongly depending on the location. Therefore, when the knock vibration of the outer cylinder is detected by the first vibration sensor, the detection accuracy of knocking is further improved by filtering a higher frequency band from the signal from the first vibration sensor. Is possible.

以上、説明したように本発明に係るノック検出装置では、まず、多気筒内燃機関の側壁において気筒列方向の内側の部位に、上死点側および下死点側に離間させて第１および第２の振動センサをそれぞれ配設する。そして、気筒列方向の外側の気筒のノッキングを上死点側の第１振動センサからの信号に基づいて、また、内側の気筒のノッキングは下死点側の第２振動センサからの信号に基づいて、いずれも精度良く検出することができる。 As described above, in the knock detection device according to the present invention, first, the first and first dead centers are separated from the top dead center side and the bottom dead center side at the inner side in the cylinder row direction on the side wall of the multi-cylinder internal combustion engine. Two vibration sensors are provided. Then, knocking of the outer cylinder in the cylinder row direction is based on a signal from the first vibration sensor on the top dead center side, and knocking of the inner cylinder is based on a signal from the second vibration sensor on the bottom dead center side. Thus, both can be detected with high accuracy.

本発明の第１の実施形態を適用したエンジンの概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of an engine to which a first embodiment of the present invention is applied. シリンダブロックへのノックセンサの配置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows arrangement | positioning of the knock sensor to a cylinder block. エンジンの制御系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system of an engine. ノックセンサの出力信号（アナログ値）の波形を示すグラフ図である。It is a graph which shows the waveform of the output signal (analog value) of a knock sensor. ノック信号の伝達関数の一例を示すグラフ図であって、(a)は内側気筒からの伝達関数を、(b)は外側気筒からの伝達関数をそれぞれ示す。FIG. 4 is a graph showing an example of a knock signal transfer function, where (a) shows the transfer function from the inner cylinder, and (b) shows the transfer function from the outer cylinder. ＥＣＵによるノック制御の流れを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the flow of knock control by ECU. ノック信号の強度を比較したグラフ図である。It is the graph which compared the intensity | strength of the knock signal. 第２の実施形態に係る図２相当図である。FIG. 3 is a view corresponding to FIG. 2 according to a second embodiment. 第２の実施形態に係る図６相当図である。FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 6 according to a second embodiment. ノック振動の共振モードを示す説明図であって、(a)は内側および外側気筒の共通のモードを、(b)は外側気筒の固有のモードをそれぞれ示す。It is explanatory drawing which shows the resonance mode of knock vibration, Comprising: (a) shows the common mode of an inner side and an outer cylinder, (b) shows the intrinsic | native mode of an outer cylinder, respectively. 第２の実施形態に係る図７相当図である。FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 7 according to a second embodiment. Ｖ型エンジンに適用した他の実施形態におけるノックセンサの配置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows arrangement | positioning of the knock sensor in other embodiment applied to V-type engine.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。この実施形態では一例として、自動車に搭載された多気筒ガソリンエンジンに本発明を適用した場合について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, as an example, a case where the present invention is applied to a multi-cylinder gasoline engine mounted on an automobile will be described.

（第１の実施形態）
まず、図１には第１の実施形態に係るエンジン１の概略構成を示す。この図のエンジン１はレシプロ（往復動）エンジンであり、気筒２ａ（シリンダ２ａということもある）の形成されたシリンダブロック２の上部にシリンダヘッド３が締結されて、気筒２ａ内に嵌挿されたピストン４と共に燃焼室を形成している。ピストン４の往復動作はコネクティングロッド５によってクランクシャフト６に伝達され、その回転運動へと変換される。 (First embodiment)
First, FIG. 1 shows a schematic configuration of an engine 1 according to the first embodiment. The engine 1 in this figure is a reciprocating (reciprocating) engine, and a cylinder head 3 is fastened to an upper part of a cylinder block 2 in which a cylinder 2a (also referred to as a cylinder 2a) is formed, and is inserted into the cylinder 2a. A combustion chamber is formed together with the piston 4. The reciprocating motion of the piston 4 is transmitted to the crankshaft 6 by the connecting rod 5 and converted into its rotational motion.

図２に示すようにシリンダブロック２には、その長手方向に一列に並んで４つの気筒２ａ〜２ｄが形成されており、以下では便宜上、図の手前側から順に第１気筒２ａ（♯１）、第２気筒２ｂ（♯２）、…と呼ぶ。このシリンダブロック２は、例えばアルミ合金の鋳造品であって、４つの気筒２ａ〜２ｄに共通の鋳鉄製シリンダライナー２１が鋳包まれたサイアミーズ型シリンダであり、そのシリンダライナー２１と側壁２２，２３の外面との間が冷却ジャケット２２ａ，２３ａによって切り離されたような構造になっている。 As shown in FIG. 2, the cylinder block 2 is formed with four cylinders 2a to 2d arranged in a line in the longitudinal direction. In the following, for convenience, the first cylinder 2a (# 1) is sequentially arranged from the front side of the figure. , Second cylinder 2b (# 2),. The cylinder block 2 is a cast product of, for example, an aluminum alloy, and is a Siamese type cylinder in which a cast iron cylinder liner 21 common to the four cylinders 2a to 2d is cast. The outer surface is separated by cooling jackets 22a and 23a.

すなわち、図の例では４つの気筒２ａ〜２ｄを間に挟んでそれぞれ気筒列方向に延びるように、シリンダブロック２の吸気側および排気側の側壁２２，２３に冷却ジャケット２２ａ，２３ａが形成され、それぞれシリンダブロック２の上面に開口するオープンデッキ構造になっている。冷却ジャケット２２ａ，２３ａはピストン４のストロークに対応する深さに形成されており、その底部は概ねピストン４の下死点に対応する位置にある。 That is, in the example shown in the figure, cooling jackets 22a and 23a are formed on the intake side and exhaust side side walls 22 and 23 of the cylinder block 2 so as to extend in the cylinder row direction with the four cylinders 2a to 2d interposed therebetween, Each has an open deck structure that opens to the upper surface of the cylinder block 2. The cooling jackets 22 a and 23 a are formed at a depth corresponding to the stroke of the piston 4, and their bottom portions are generally at positions corresponding to the bottom dead center of the piston 4.

そして、図２の左側に示す吸気側側壁２２の気筒列方向の中央付近において、上下に（気筒軸線Ｚの方向について上死点側および下死点側に）離間して、第１および第２の２つのノックセンサ２８，２９が配設されている。一例としてノックセンサ２８，２９は、ブロック側壁２２に伝わる振動を例えば圧電素子によって検出する振動センサであり、振動の大きさに応じた信号を出力する。 Then, in the vicinity of the center in the cylinder row direction of the intake side wall 22 shown on the left side of FIG. 2, the first side and the second side are separated upward and downward (on the top dead center side and the bottom dead center side in the direction of the cylinder axis Z). The two knock sensors 28 and 29 are arranged. As an example, the knock sensors 28 and 29 are vibration sensors that detect vibration transmitted to the block side wall 22 by, for example, a piezoelectric element, and output a signal corresponding to the magnitude of the vibration.

本実施形態では、相対的に上側の第１のノックセンサ２８が、シリンダブロック２の吸気側側壁２２の上端のフランジ部２２ｂに配設されている。この上端フランジ部２２ｂは、シリンダヘッド３との締結のために高い剛性を有しており、気筒列方向であるシリンダブロック２の長手方向に振動を伝えやすい。一方、相対的に下側の第２のノックセンサ２９は、吸気側の冷却ジャケット２２ａの底部に対応するように（例えば底部と一部が重なるような高さで）側壁２２の外面に配設されている。冷却ジャケット２２ａの底部では気筒２ａ〜２ｄと側壁２２とが繋がっており、シリンダブロック２の幅方向に振動を伝えやすい。 In the present embodiment, the first knock sensor 28 on the upper side is disposed on the flange portion 22 b at the upper end of the intake side wall 22 of the cylinder block 2. The upper end flange portion 22b has high rigidity for fastening with the cylinder head 3, and easily transmits vibration in the longitudinal direction of the cylinder block 2 that is the cylinder row direction. On the other hand, the second knock sensor 29 on the lower side is disposed on the outer surface of the side wall 22 so as to correspond to the bottom of the cooling jacket 22a on the intake side (for example, at a height that partially overlaps the bottom). Has been. The cylinders 2a to 2d and the side wall 22 are connected to each other at the bottom of the cooling jacket 22a, so that vibration can be easily transmitted in the width direction of the cylinder block 2.

また、シリンダブロック２の下部には一体にクランクケースが設けられており、図１に示すようにクランクシャフト６が回転可能に支持されている。このクランクシャフト６を下方から覆うようにクランクケースの下端にはオイルパン７が組み付けられており、その内部にエンジンオイルが貯留されている。このエンジンオイルがエンジン１の運転時にオイルポンプ（図示せず）によって汲み上げられ、エンジン各部に供給されてその潤滑・冷却等に用いられる。 Further, a crankcase is integrally provided at the lower part of the cylinder block 2, and a crankshaft 6 is rotatably supported as shown in FIG. An oil pan 7 is assembled at the lower end of the crankcase so as to cover the crankshaft 6 from below, and engine oil is stored therein. This engine oil is pumped up by an oil pump (not shown) during operation of the engine 1, supplied to each part of the engine, and used for lubrication and cooling.

図１に示すようにクランクシャフト６の端部には、シグナルロータ１７が取り付けられており、その外周面に所定間隔で形成された複数の歯（突起）１７ａの通過に対応して、例えば電磁ピックアップからなるクランクポジションセンサ３１がパルス状の信号を出力する。また、シリンダブロック２の排気側の側壁２３には、排気側の冷却ジャケット２３ａ内のエンジン冷却水の温度（冷却水温）を検出する水温センサ３２が配置されている。 As shown in FIG. 1, a signal rotor 17 is attached to the end of the crankshaft 6, and for example, electromagnetic waves corresponding to the passage of a plurality of teeth (projections) 17a formed on the outer peripheral surface at predetermined intervals. A crank position sensor 31 comprising a pickup outputs a pulse signal. Further, a water temperature sensor 32 for detecting the temperature (cooling water temperature) of the engine cooling water in the exhaust-side cooling jacket 23 a is disposed on the exhaust-side side wall 23 of the cylinder block 2.

一方、前記のようにシリンダブロック２の上部に締結されるシリンダヘッド３には、気筒２ａ〜２ｄ（図１には２ａのみを示す。以下、同様）毎にそれぞれ点火プラグ８が配置されている。点火プラグ８は、後述するＥＣＵ（Electronic Control Unit）２００によって制御されるイグナイタ９から高電圧の供給を受けて火花放電し、気筒２ａ内の混合気に点火する。この点火のタイミング（点火時期）は気筒２ａ毎に圧縮行程の後半に設定されており、エンジン１の運転状態に応じて制御される。 On the other hand, in the cylinder head 3 fastened to the upper portion of the cylinder block 2 as described above, the spark plug 8 is arranged for each of the cylinders 2a to 2d (only 2a is shown in FIG. 1, the same applies hereinafter). . The spark plug 8 is supplied with a high voltage from an igniter 9 controlled by an ECU (Electronic Control Unit) 200 described later and sparks to ignite the air-fuel mixture in the cylinder 2a. The ignition timing (ignition timing) is set in the latter half of the compression stroke for each cylinder 2a, and is controlled according to the operating state of the engine 1.

気筒２ａ〜２ｄ内に混合気を供給する吸気通路１１の一部は、シリンダヘッド３に形成された吸気ポート１１ａと、これに接続された吸気マニホールド１１ｂとによって構成されており、気筒２ａ〜２ｄ内に臨む吸気通路１１の開口には吸気弁１３が配設されている。同様に既燃ガス（排気）を排出する排気通路１２の一部は、シリンダヘッド３に形成された排気ポート１２ａと、これに接続された排気マニホールド１２ｂとによって形成され、気筒２ａ〜２ｄ内に臨む排気通路１２の開口には排気弁１４が配設されている。 A part of the intake passage 11 for supplying the air-fuel mixture into the cylinders 2a to 2d is constituted by an intake port 11a formed in the cylinder head 3 and an intake manifold 11b connected thereto, and the cylinders 2a to 2d. An intake valve 13 is disposed at the opening of the intake passage 11 facing inward. Similarly, a part of the exhaust passage 12 for discharging burned gas (exhaust gas) is formed by an exhaust port 12a formed in the cylinder head 3 and an exhaust manifold 12b connected to the exhaust port 12a, and is formed in the cylinders 2a to 2d. An exhaust valve 14 is disposed at the opening of the exhaust passage 12 facing the exhaust passage 14.

また、シリンダヘッド３には吸気弁１３および排気弁１４を開閉駆動するための動弁系が設けられている。一例としてエンジン１の動弁系は、吸気弁１３および排気弁１４をそれぞれ駆動する吸気カムシャフト１５および排気カムシャフト１６を備えたＤＯＨＣタイプのもので、これらのカムシャフト１５，１６がタイミングチェーン等を介してクランクシャフト６と同期回転されることにより、吸気弁１３および排気弁１４が気筒２ａ毎の好適なタイミングで開閉される。 Further, the cylinder head 3 is provided with a valve operating system for opening and closing the intake valve 13 and the exhaust valve 14. As an example, the valve train of the engine 1 is a DOHC type equipped with an intake camshaft 15 and an exhaust camshaft 16 that respectively drive an intake valve 13 and an exhaust valve 14, and these camshafts 15 and 16 are timing chains or the like. , The intake valve 13 and the exhaust valve 14 are opened and closed at a suitable timing for each cylinder 2a.

その吸気カムシャフト１５の近傍には、特定の気筒（例えば第１気筒２ａ）のピストン４が圧縮上死点（ＴＤＣ）に達したときにパルス状の信号を発生するようにカムポジションセンサ３０が設けられている。カムポジションセンサ３０は、一例として前記のクランクポジションセンサ３１と同じく電磁ピックアップからなり、吸気カムシャフト１５に一体的に設けられたロータの外周面の１個の歯（図示せず）の通過に対応して、パルス状の信号を出力する。 In the vicinity of the intake camshaft 15, a cam position sensor 30 generates a pulse signal when the piston 4 of a specific cylinder (for example, the first cylinder 2a) reaches the compression top dead center (TDC). Is provided. As an example, the cam position sensor 30 includes an electromagnetic pickup similar to the crank position sensor 31 described above, and corresponds to the passage of one tooth (not shown) on the outer peripheral surface of the rotor provided integrally with the intake camshaft 15. Then, a pulsed signal is output.

なお、吸気カムシャフト１５（及び排気カムシャフト１６）は、クランクシャフト６の１／２の回転速度で回転するので、その２回転（７２０°回転）毎に１回、カムポジションセンサ３０から信号が出力される。言い換えるとカムポジションセンサ３０は、４つの気筒２ａ〜２ｄが所定の行程にある時点（例えば第１気筒２ａが圧縮行程の終わりに達した時点）でパルス信号を出力するもので、気筒識別センサとして使用される。 Since the intake camshaft 15 (and the exhaust camshaft 16) rotates at a rotational speed that is 1/2 that of the crankshaft 6, a signal is output from the cam position sensor 30 once every two rotations (720 ° rotation). Is output. In other words, the cam position sensor 30 outputs a pulse signal when the four cylinders 2a to 2d are in a predetermined stroke (for example, when the first cylinder 2a reaches the end of the compression stroke), and serves as a cylinder identification sensor. used.

前記吸気通路１１において吸気マニホールド１１ｂよりも吸気の上流側にはサージタンク１１ｃとエアクリーナ１１ｄとが設けられていて、それらの間にエアフロメータ３３と、吸気温センサ３４（エアフロメータ３３に内蔵）と、吸気の流量を調整するためのスロットル弁１８などが配置されている。スロットル弁１８の弁体は、ＥＣＵ２００によって制御されるスロットルモータ１９によって駆動され、その位置、即ちスロットル開度はスロットル開度センサ３５によって検出される。 A surge tank 11c and an air cleaner 11d are provided upstream of the intake manifold 11b in the intake passage 11, and an air flow meter 33 and an intake air temperature sensor 34 (built in the air flow meter 33) are provided therebetween. A throttle valve 18 and the like for adjusting the flow rate of intake air are disposed. The valve body of the throttle valve 18 is driven by a throttle motor 19 controlled by the ECU 200, and its position, that is, the throttle opening is detected by a throttle opening sensor 35.

また、吸気ポート１１ａには、ガソリンなどの燃料を噴射可能なインジェクタ１０が配置されており、デリバリパイプ１０１を介して燃料供給系１００から燃料を供給され、吸気ポート１１ａ内に燃料を噴射する。こうして噴射された燃料は、吸気ポート１１ａ内および気筒２ａ内にて空気と混じり合い、混合気を形成する。この混合気が前記のように点火プラグ８によって点火されて燃焼（爆発）する。 Further, an injector 10 capable of injecting fuel such as gasoline is disposed in the intake port 11a. Fuel is supplied from the fuel supply system 100 via the delivery pipe 101, and fuel is injected into the intake port 11a. The fuel injected in this way is mixed with air in the intake port 11a and the cylinder 2a to form an air-fuel mixture. This air-fuel mixture is ignited by the spark plug 8 as described above and burns (explodes).

そして、既燃ガス（排気）は排気通路１２に流出し、排気マニホールド１２ｂよりも下流側の三元触媒１２ｃによって浄化される。この三元触媒１２ｃよりも上流側の排気通路１２には空燃比（Ａ／Ｆ）センサ３７が配置され、下流側の排気通路１２にはＯ₂センサ３８が配置されている。一例として空燃比（Ａ／Ｆ）センサ３７は、空燃比に対してリニアな特性を示すセンサであり、Ｏ₂センサ３８は、排気ガス中の酸素濃度に応じて起電力を発生するものである。 The burned gas (exhaust gas) flows into the exhaust passage 12 and is purified by the three-way catalyst 12c on the downstream side of the exhaust manifold 12b. An air-fuel ratio (A / F) sensor 37 is disposed in the exhaust passage 12 upstream of the three-way catalyst 12c, and an O ₂ sensor 38 is disposed in the downstream exhaust passage 12. As an example, the air-fuel ratio (A / F) sensor 37 is a sensor that exhibits linear characteristics with respect to the air-fuel ratio, and the O ₂ sensor 38 generates electromotive force according to the oxygen concentration in the exhaust gas. .

なお、前記の燃料供給系１００は、４つの気筒２ａ〜２ｄ毎のインジェクタ１０にそれぞれ接続されたデリバリパイプ１０１と、このデリバリパイプ１０１に接続された燃料供給管１０２と、燃料ポンプ（例えば電動ポンプ）１０３と、燃料タンク１０４などとを備えている。ＥＣＵ２００によって制御される燃料ポンプ１０３の動作により、燃料タンク１０４内の燃料が燃料供給管１０２を介してデリバリパイプ１０１に供給される。 The fuel supply system 100 includes a delivery pipe 101 connected to the injector 10 for each of the four cylinders 2a to 2d, a fuel supply pipe 102 connected to the delivery pipe 101, and a fuel pump (for example, an electric pump). ) 103, a fuel tank 104, and the like. The fuel in the fuel tank 104 is supplied to the delivery pipe 101 via the fuel supply pipe 102 by the operation of the fuel pump 103 controlled by the ECU 200.

−ＥＣＵ−
以上の如く構成されたエンジン１の運転状態は、コンピュータ装置であるＥＣＵ２００によって制御される。このＥＣＵ２００は、一例を図３に示すように、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３およびバックアップＲＡＭ２０４などを備えている。 -ECU-
The operating state of the engine 1 configured as described above is controlled by the ECU 200 which is a computer device. As shown in FIG. 3, the ECU 200 includes a CPU 201, a ROM 202, a RAM 203, a backup RAM 204, and the like.

ＲＯＭ２０２は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。また、ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ２０４は、例えばエンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。 The ROM 202 stores various control programs, maps that are referred to when the various control programs are executed, and the like. The CPU 201 executes various arithmetic processes based on various control programs and maps stored in the ROM 202. The RAM 203 is a memory that temporarily stores calculation results of the CPU 201, data input from each sensor, and the backup RAM 204 is a nonvolatile memory that stores data to be saved when the engine 1 is stopped, for example. Memory.

以上のＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３およびバックアップＲＡＭ２０４は、バス２０７を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース２０５および出力インターフェース２０６と接続されている。入力インターフェース２０５には、ノックセンサ２８，２９、カムポジションセンサ３０、クランクポジションセンサ３１、水温センサ３２、エアフロメータ３３、吸気温センサ３４、スロットル開度センサ３５、アクセルペダルの踏み込み量に応じた検出信号を出力するアクセル開度センサ３６、空燃比（Ａ／Ｆ）センサ３７、およびＯ₂センサ３８などの各種センサ類が接続されている。 The CPU 201, ROM 202, RAM 203, and backup RAM 204 are connected to each other via a bus 207, and are connected to an input interface 205 and an output interface 206. The input interface 205 includes knock sensors 28 and 29, a cam position sensor 30, a crank position sensor 31, a water temperature sensor 32, an air flow meter 33, an intake air temperature sensor 34, a throttle opening sensor 35, and detection according to the depression amount of the accelerator pedal. Various sensors such as an accelerator opening sensor 36 that outputs a signal, an air-fuel ratio (A / F) sensor 37, and an O ₂ sensor 38 are connected.

一方、ＥＣＵ２００の出力インターフェース２０６には、点火プラグ８のイグナイタ９、インジェクタ１０、スロットル弁１８のスロットルモータ１９、および、燃料供給系１００の燃料ポンプ１０３などが接続されている。そして、ＥＣＵ２００は、前記した各種センサからの信号に基づいて、点火プラグ８の点火時期の制御、インジェクタ１０の駆動制御（燃料噴射制御）、スロットル弁１８の開度の制御等々、エンジン１の種々の制御プログラムを実行する。 On the other hand, to the output interface 206 of the ECU 200, the igniter 9 of the spark plug 8, the injector 10, the throttle motor 19 of the throttle valve 18, the fuel pump 103 of the fuel supply system 100, and the like are connected. The ECU 200 controls various types of the engine 1 such as control of the ignition timing of the spark plug 8, control of drive of the injector 10 (fuel injection control), control of the opening of the throttle valve 18, etc. based on signals from the various sensors described above. Run the control program.

一例として、ＥＣＵ２００による点火時期の制御は、基本的には、点火時期をＭＢＴ（Minimum Spark Advance for Best Torque：最適点火時期）に近付くよう徐々に進角させてゆき、ノックセンサ２８，２９からの信号によってノッキングを検知すれば、点火時期を遅角させる、という公知のノック制御を含んでいる。このような点火時期の制御により、ノッキングによる不具合の発生を回避しながら、できるだけ点火時期をＭＢＴに近づけることができる。 As an example, the ECU 200 basically controls the ignition timing by gradually advancing the ignition timing so as to approach MBT (Minimum Spark Advance for Best Torque). When knocking is detected by a signal, it includes a known knock control that retards the ignition timing. By controlling the ignition timing, it is possible to make the ignition timing as close to the MBT as possible while avoiding the occurrence of problems due to knocking.

−ノッキングの検出−
次に、前記のようなノック制御におけるノッキングの検出について説明する。本実施形態では一例として各気筒２ａ〜２ｄ毎に最適なタイミングでノッキングを検出するようにしており、具体的には各気筒２ａ〜２ｄの爆発行程に対応する所定の期間（ノック判定期間）において第１および第２のいずれかのノックセンサ２８，２９からの信号のピーク値を取り込み、このピーク値が予め設定したノック判定レベルよりも高いときに、ノッキングが起きていると判定する。 -Detection of knocking-
Next, detection of knocking in the knock control as described above will be described. In the present embodiment, as an example, knocking is detected at an optimal timing for each of the cylinders 2a to 2d. Specifically, in a predetermined period (knock determination period) corresponding to the explosion stroke of each of the cylinders 2a to 2d. The peak value of the signal from either the first or second knock sensor 28 or 29 is taken in, and when this peak value is higher than a preset knock determination level, it is determined that knocking has occurred.

すなわち、或る気筒２ａ〜２ｄで異常燃焼が発生し、シリンダブロック２の吸気側側壁２２にノック振動が伝わると、図４に模式的に示すようにノック判定期間（図の例ではＡＴＤＣ１０〜７０°ＣＡ）においてノックセンサ２８，２９からの信号（アナログ値）がグラウンドレベルから立ち上がり、ピークに達した後に低下してゆく。この信号をデジタル信号に変換してＥＣＵ２００に取り込み、そのピーク値を計算してノック判定レベルと比較することにより、ノック判定を行う。 That is, when abnormal combustion occurs in a certain cylinder 2a to 2d and knock vibration is transmitted to the intake side wall 22 of the cylinder block 2, as shown schematically in FIG. 4, a knock determination period (ATDC 10 to 70 in the example shown in the figure). At (CA), the signals (analog values) from the knock sensors 28 and 29 rise from the ground level and decrease after reaching the peak. This signal is converted into a digital signal and taken into the ECU 200, and the peak value is calculated and compared with the knock determination level to perform knock determination.

なお、ノック判定レベルは、ノック判定期間内におけるノックセンサ２８，２９からの出力信号のバックグランドレベルに基づき、例えばバックグランドレベルを所定倍（例えば２〜３倍）するなどして、ノイズとの峻別が可能なレベルを設定する。また、ノック判定期間は、ノッキング発生状況のバラツキや気筒２ａ〜２ｄからノックセンサ２８，２９までの振動の伝達に要する時間を考慮して設定すればよく、上述したクランクアングルは一例に過ぎない。 The knock determination level is determined based on the background level of the output signals from the knock sensors 28 and 29 within the knock determination period, for example, by multiplying the background level by a predetermined value (for example, 2 to 3 times). Set the level at which distinction is possible. The knock determination period may be set in consideration of variations in the occurrence of knocking and the time required to transmit vibrations from the cylinders 2a to 2d to the knock sensors 28 and 29, and the crank angle described above is merely an example.

そうしてノッキングの起きていることを判定する際に、本実施形態ではエンジン１の４つの気筒２ａ〜２ｄのうち、気筒列方向の外側に位置する第１気筒２ａおよび第４気筒２ｄ（以下、外側気筒ともいう）のノッキングを第１のノックセンサ２８からの信号に基づいて判定し、気筒列方向の内側に位置する第２気筒２ｂおよび第３気筒２ｃ（以下、内側気筒ともいう）のノッキングは第２のノックセンサ２９からの信号に基づいて判定するようにした。 In this embodiment, when it is determined that knocking has occurred, among the four cylinders 2a to 2d of the engine 1, the first cylinder 2a and the fourth cylinder 2d (hereinafter referred to as the cylinders 2d) located outside in the cylinder row direction. Knocking of the second cylinder 2b and the third cylinder 2c (hereinafter also referred to as an inner cylinder) located inside the cylinder row direction is determined based on a signal from the first knock sensor 28. Knocking is determined based on a signal from the second knock sensor 29.

これは、本発明の発明者らが実験モード解析によって各気筒２ａ〜２ｄからのノック振動の伝達特性を詳細に調べた結果、第１および第４気筒２ａ，２ｄからのノック振動が、シリンダブロック２の吸気側側壁２２において相対的に上側の部分に伝わりやすく、第２および第３気筒２ｂ，２ｃからのノック振動は相対的に下側の部分に伝わりやすいことが分かったからである。 This is because the inventors of the present invention have examined in detail the transfer characteristics of knock vibrations from the cylinders 2a to 2d by the experimental mode analysis. As a result, the knock vibrations from the first and fourth cylinders 2a and 2d This is because it has been found that the second intake side wall 22 is easily transmitted to the upper portion, and knock vibrations from the second and third cylinders 2b and 2c are relatively easily transmitted to the lower portion.

詳しくは、本実施形態のエンジン１を用い、各気筒２ａ〜２ｄ内で燃焼ガス相当の音速を実現した状態で加振を行って、前記のようにシリンダブロック２の吸気側側壁２２に配設した第１および第２ノックセンサ２８，２９からの信号を計測した。そして、ＦＦＴアナライザにより伝達関数を調べたところ、図５に一例を示すように、内側気筒２ｂ，２ｃを加振した場合(a)も外側気筒２ａ，２ｄを加振した場合(b)も１２０００〜１４０００Ｈｚの周波数帯（ノック検出周波数帯）にピークが表れた。これは一般的なガソリンエンジンにおけるノック振動の共振周波数に合致している。 Specifically, using the engine 1 of the present embodiment, vibration is performed in a state where a sound velocity equivalent to combustion gas is realized in each of the cylinders 2a to 2d, and is arranged on the intake side wall 22 of the cylinder block 2 as described above. The signals from the first and second knock sensors 28 and 29 were measured. Then, when the transfer function was examined with an FFT analyzer, as shown in FIG. 5, an example is shown in which the inner cylinders 2b and 2c are vibrated (a) and the outer cylinders 2a and 2d are vibrated (b), respectively. A peak appeared in a frequency band (knock detection frequency band) of ˜14000 Hz. This matches the resonance frequency of knock vibration in a general gasoline engine.

そして、同図(a)の内側気筒２ｂ，２ｃからの伝達関数を見ると、１３０００Ｈｚ付近のピークが第２ノックセンサ２９の信号（実線で示す）の方が第１ノックセンサ２８の信号（破線で示す）よりも高くなっている。一方、同図(b)の外側気筒２ａ，２ｄからの伝達関数を見ると、ピークは第１ノックセンサ２８の信号（破線で示す）の方が第２ノックセンサ２９の信号（実線で示す）よりも高くなっている。 When looking at the transfer functions from the inner cylinders 2b and 2c in FIG. 6A, the peak of the vicinity of 13000 Hz is the signal of the second knock sensor 29 (shown by a solid line) and the signal of the first knock sensor 28 (broken line). Higher). On the other hand, when looking at the transfer function from the outer cylinders 2a and 2d in FIG. 5B, the peak is the signal from the first knock sensor 28 (shown by a broken line) and the signal from the second knock sensor 29 (shown by a solid line). Higher than.

これは、外側気筒２ａ，２ｄからのノック振動が、剛性の高いシリンダブロック２の上端フランジ部２２ｂに沿ってその長手方向に伝わり、冷却ジャケット２２ａの外側を迂回するようにして第１ノックセンサ２８に伝達される一方、内側気筒２ｂ，２ｃからのノック振動は、冷却ジャケット２２ａの底部をシリンダブロック２の幅方向に伝わり、当該冷却ジャケット２２ａの下方を迂回するようにして第２ノックセンサ２９に伝達されるものと考えられる。 This is because the knock vibration from the outer cylinders 2a and 2d is transmitted in the longitudinal direction along the upper end flange portion 22b of the highly rigid cylinder block 2, and bypasses the outer side of the cooling jacket 22a. On the other hand, knock vibration from the inner cylinders 2b, 2c is transmitted to the bottom direction of the cooling jacket 22a in the width direction of the cylinder block 2 and bypasses the lower side of the cooling jacket 22a to the second knock sensor 29. It is considered to be transmitted.

かくの如きノック振動の伝達特性の差異に着目して、本実施形態では、前記のように外側気筒２ａ，２ｄのノッキングを検出するときには第１のノックセンサ２８に、また、内側気筒２ｂ，２ｃのノッキングを検出するときには第２のノックセンサ２９に切り替えて、それぞれの出力信号からノッキングを検出するようにしたものである。 Focusing on the difference in the transmission characteristics of knock vibration as described above, in the present embodiment, when detecting knocking of the outer cylinders 2a and 2d as described above, the first knock sensor 28 and the inner cylinders 2b and 2c are detected. When the knocking is detected, the second knock sensor 29 is switched to detect the knocking from each output signal.

−ノック制御ルーチン−
以下、図６に示す制御ブロック図を参照して、ノック制御の具体的な手順（ノック制御ルーチン）を説明する。なお、このノック制御ルーチンは一例として、エンジン１の運転中に４つの気筒２ａ〜２ｄのそれぞれにおいて、前記したノック判定期間の始期に対応して（例えばＴＤＣやＡＴＤＣ１０°ＣＡなどに）開始される。 -Knock control routine-
A specific procedure of knock control (knock control routine) will be described below with reference to the control block diagram shown in FIG. As an example, this knock control routine is started in each of the four cylinders 2a to 2d during the operation of the engine 1 in correspondence with the start of the knock determination period (for example, TDC, ATDC 10 ° CA, etc.). .

まず、図６の上部に示すように第１および第２ノックセンサ２８，２９からの信号（アナログ値）を、それぞれＥＣＵ２００のセンサ信号切替部２００ａに取り込むとともに、カムポジションセンサ３０およびクランクポジションセンサ３１からの信号に基づいて、ＥＣＵ２００の爆発気筒判別部２００ｂにおいて現在、爆発行程にある気筒が第１〜第４気筒２ａ〜２ｄのいずれであるか判別し、この判別結果も前記センサ信号切替部２００ａに入力する。 First, as shown in the upper part of FIG. 6, signals (analog values) from the first and second knock sensors 28 and 29 are respectively taken into the sensor signal switching unit 200 a of the ECU 200, and the cam position sensor 30 and the crank position sensor 31. The explosion cylinder discrimination unit 200b of the ECU 200 discriminates whether the cylinder currently in the explosion stroke is the first to fourth cylinders 2a to 2d, and the discrimination result is also the sensor signal switching unit 200a. To enter.

すなわち、カムポジションセンサ３０からのパルス信号が第１気筒２ａの圧縮ＴＤＣにおいて出力されるとすれば、これをトリガーとしてクランクポジションセンサ３１からのパルス信号をカウントすることにより、例えば第１、第３、第４、第２の順に燃焼サイクルを繰り返す各気筒２ａ〜２ｄの爆発行程をそれぞれ判別することができる。 That is, if the pulse signal from the cam position sensor 30 is output in the compression TDC of the first cylinder 2a, the pulse signal from the crank position sensor 31 is counted using this as a trigger, for example, first, third, etc. The explosion strokes of the cylinders 2a to 2d that repeat the combustion cycle in the fourth and second order can be determined.

こうして爆発行程にあると判別されたのが第１または第４気筒２ａ，２ｄ、即ち外側気筒であれば、前記センサ信号切替部２００ａにおいて、第１のノックセンサ２８から取り込んだ信号（アナログ値）を採用し、１２〜１４ｋＨｚの帯域通過フィルタ２００ｃによって信号を濾波した後にノック判定部２００ｄにおいて、図４を参照して説明したように信号のピーク値をノック判定レベルと比較する（ノック判定）。 If the first or fourth cylinder 2a, 2d, that is, the outer cylinder, is determined to be in the explosion stroke in this way, the signal (analog value) acquired from the first knock sensor 28 in the sensor signal switching unit 200a. After the signal is filtered by the band pass filter 200c of 12 to 14 kHz, the knock determination unit 200d compares the peak value of the signal with the knock determination level as described with reference to FIG. 4 (knock determination).

一方、爆発行程にあるのが第２または第３気筒２ｂ，２ｃ、即ち内側気筒であれば、第２のノックセンサ２９からの信号を帯域通過フィルタ２００ｃによって濾波した後に、この信号のピーク値をノック判定レベルと比較して、ノック判定を行う。なお、ノック判定レベルは、予めエンジン１の運転状態などに応じて適合した値をＥＣＵ２００のＲＡＭ２０３にテーブルやマップとして記憶させておき、ここから読み込むようにすればよい。 On the other hand, if the second or third cylinder 2b, 2c, that is, the inner cylinder is in the explosion stroke, the signal from the second knock sensor 29 is filtered by the band-pass filter 200c, and then the peak value of this signal is obtained. A knock determination is made in comparison with the knock determination level. The knock determination level may be stored in advance as a table or map stored in the RAM 203 of the ECU 200 in accordance with the operating state of the engine 1 or the like.

そして、ノック判定の結果、ノックセンサ２８，２９からの出力信号のピーク値がノック判定レベルよりも高く、ノッキングが起きていると判定すれば、ＥＣＵ２００のノック制御部２００ｅにより点火時期を遅角させる一方で、信号のピーク値がノック判定レベルよりも低く、ノッキングは起きていないと判定すれば、点火時期の遅角制御は行わない。この場合は通常、点火時期は僅かに進角され、これが繰り返されることで、エンジン１の点火時期は徐々にＭＢＴに近づくことになる。 As a result of knock determination, if it is determined that the peak value of the output signals from the knock sensors 28 and 29 is higher than the knock determination level and knocking has occurred, the knock control unit 200e of the ECU 200 retards the ignition timing. On the other hand, if the peak value of the signal is lower than the knock determination level and it is determined that knocking has not occurred, the ignition timing retardation control is not performed. In this case, normally, the ignition timing is slightly advanced, and by repeating this, the ignition timing of the engine 1 gradually approaches MBT.

図７は、本実施形態のエンジン１において実際にノッキングが発生したときに、第１および第２のノックセンサ２８，２９からそれぞれ出力される信号（ノック検出周波数帯の信号）の強度を比較したものである。同図の左側に示すように内側気筒（第２および第３気筒２ｂ、２ｃ）からのノック振動については、第１ノックセンサ２８からの信号の強度が第２ノックセンサ２９よりも約３５％高くなっており、同様に右側に示す外側気筒（第１および第４気筒２ａ、２ｄ）からのノック振動については、第２ノックセンサ２９からの信号の強度が第１ノックセンサ２８よりも約３５％高くなっている。 FIG. 7 compares the intensities of signals (knock detection frequency band signals) output from the first and second knock sensors 28 and 29 when knocking actually occurs in the engine 1 of the present embodiment. Is. As shown on the left side of the figure, with respect to knock vibration from the inner cylinders (second and third cylinders 2b and 2c), the intensity of the signal from the first knock sensor 28 is about 35% higher than that of the second knock sensor 29. Similarly, with respect to knock vibration from the outer cylinders (first and fourth cylinders 2a, 2d) shown on the right side, the intensity of the signal from the second knock sensor 29 is about 35% that of the first knock sensor 28. It is high.

したがって、この第１の実施形態のノック検出装置では、多気筒エンジン１の気筒列方向外側に位置する第１、第４気筒２ａ，２ｄのノッキングを、シリンダブロック２の吸気側側壁２２において相対的に上側に配設した第１ノックセンサ２８からの信号に基づいて、精度良く検出することができる。また、気筒列方向内側に位置する第２、第３気筒２ｂ，２ｃのノッキングは、相対的に下側に配設した第２ノックセンサ２９からの信号に基づいて、精度良く検出することができる。 Therefore, in the knock detection device of the first embodiment, the knocking of the first and fourth cylinders 2a and 2d located on the outer side in the cylinder row direction of the multi-cylinder engine 1 is relative to the intake side wall 22 of the cylinder block 2. Based on the signal from the first knock sensor 28 disposed on the upper side, detection can be performed with high accuracy. Further, knocking of the second and third cylinders 2b and 2c located on the inner side in the cylinder row direction can be accurately detected based on a signal from the second knock sensor 29 disposed relatively below. .

本実施形態では第１ノックセンサ２８を、シリンダブロック２の吸気側側壁２２において剛性の高い上端フランジ部２２ｂに配設しているので、第１、第４気筒２ａ，２ｄからのノック振動が冷却ジャケット２２ａの外側を迂回するようにして、効率良く伝達されると考えられる。 In the present embodiment, since the first knock sensor 28 is disposed on the rigid upper end flange portion 22b on the intake side wall 22 of the cylinder block 2, the knock vibrations from the first and fourth cylinders 2a and 2d are cooled. It is considered that the signal is efficiently transmitted by bypassing the outside of the jacket 22a.

また、第２ノックセンサ２９は、冷却ジャケット２２ａの底部に対応するように配設しているので、第２、第３気筒２ｂ，２ｃからのノック振動が冷却ジャケット２２ａの下方を迂回するようにして、効率良く伝達されると考えられる。 Further, since the second knock sensor 29 is disposed so as to correspond to the bottom of the cooling jacket 22a, knock vibrations from the second and third cylinders 2b and 2c bypass the lower side of the cooling jacket 22a. Therefore, it is thought that it is transmitted efficiently.

特に本実施形態のエンジン１は、第１〜第４気筒２ａ〜２ｄが一体化されたサイアミーズ型のものであって、しかもオープンデッキ構造であるから、前記のような外側気筒２ａ，２ｄおよび内側気筒２ｂ，２ｃからのノック振動の伝達特性の差異が顕著になり、前記した効果が特に有効なものとなる。 In particular, the engine 1 of the present embodiment is a siamese type in which the first to fourth cylinders 2a to 2d are integrated, and has an open deck structure. The difference in knock vibration transmission characteristics from the cylinders 2b and 2c becomes remarkable, and the above-described effect becomes particularly effective.

（第２の実施形態）
図８は、本発明の第２の実施形態に係るエンジン１のシリンダブロック２を示し、図９は、同じく第２の実施形態に係るノック制御ルーチンを示す。図８に示すように本実施形態では第１のノックセンサ２８を、シリンダブロック２の吸気側側壁２２の上端フランジ部２２ｂではなく、その少し下方の側壁外面上に配設しているが、それ以外の構造は前記第１の実施形態と同様なので、同一の部材には同一の符号を付してその説明は省略する。 (Second Embodiment)
FIG. 8 shows the cylinder block 2 of the engine 1 according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 9 shows the knock control routine according to the second embodiment. As shown in FIG. 8, in this embodiment, the first knock sensor 28 is disposed not on the upper end flange portion 22b of the intake side wall 22 of the cylinder block 2 but on the outer surface of the side wall slightly below it. Since the structure other than that is the same as that of the first embodiment, the same members are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

そして、本実施形態の特徴は、前記第１の実施形態のようにノッキングを検出する気筒２ａ〜２ｄによって、第１および第２のノックセンサ２８，２９を切り替えるだけでなく、ノック判定のための周波数帯域も切り替えるようにしたことである。 The feature of the present embodiment is that not only the first and second knock sensors 28 and 29 are switched by the cylinders 2a to 2d that detect knocking as in the first embodiment, but also for knock determination. The frequency band is also switched.

すなわち、図９に示すように本実施形態では、帯域通過フィルタ２００ｃを、濾波する周波数帯域が変更可能な可変帯域通過フィルタ２００ｃとしている。この可変帯域通過フィルタ２００ｃとしては一例として、上述した特許文献１（特許第４３６４４１２号公報）に記載のスイッチトキャパシタフィルタなどを用いればよい。 That is, as shown in FIG. 9, in this embodiment, the band pass filter 200c is a variable band pass filter 200c that can change the frequency band to be filtered. As an example of the variable bandpass filter 200c, the switched capacitor filter described in Patent Document 1 (Patent No. 4364444) described above may be used.

そして、前記第１の実施形態と同様に、第１および第２ノックセンサ２８，２９からの信号（アナログ値）をセンサ信号切替部２００ａに取り込むとともに、爆発気筒判別部２００ｂにおいて現在、爆発行程にある気筒を判別して、ノック判定に用いる信号を第１および第２ノックセンサ２８，２９のいずれかに切り替える。また、爆発行程にある気筒が内側気筒２ｂ，２ｃであるか、外側気筒２ａ，２ｄであるかによって、可変帯域通過フィルタ２００ｃの信号通過帯域を切り替える。 As in the first embodiment, the signals (analog values) from the first and second knock sensors 28 and 29 are taken into the sensor signal switching unit 200a, and the explosion cylinder determination unit 200b is currently in the explosion stroke. A cylinder is discriminated, and a signal used for knock determination is switched to one of the first and second knock sensors 28 and 29. Further, the signal pass band of the variable band pass filter 200c is switched depending on whether the cylinder in the explosion stroke is the inner cylinder 2b or 2c or the outer cylinder 2a or 2d.

具体的には、内側気筒２ｂ，２ｃのノッキングを判定する場合には、前記第１の実施形態と同様に第２ノックセンサ２９の信号から１２〜１４ｋＨｚの周波数帯域の信号を濾波する一方、外側気筒２ａ，２ｄのノッキングを判定する場合には、より高い周波数帯域（例えば１５〜１７ｋＨｚ）の信号を第１ノックセンサ２８の出力信号から濾波するように、可変帯域通過フィルタ２００ｃの信号通過帯域を切り替える。 Specifically, when knocking of the inner cylinders 2b and 2c is determined, a signal in a frequency band of 12 to 14 kHz is filtered from the signal of the second knock sensor 29 as in the first embodiment, while the outer cylinder 2b and 2c is filtered. When determining knocking of the cylinders 2a and 2d, the signal pass band of the variable band pass filter 200c is set so that a signal in a higher frequency band (for example, 15 to 17 kHz) is filtered from the output signal of the first knock sensor 28. Switch.

これは、本発明者の実験研究の結果、図１０に模式的に示すように外側気筒２ａ，２ｄからのノック振動には、内側気筒２ｂ、２ｃと同じ周波数の共振モードの他に、より高い周波数の別の共振モードがあることが分かったからである。すなわち、１２〜１４ｋＨｚの周波数帯域にピークのある一般的なノック振動の共振モードは、同図(a)に模式的に示すように第１〜第４気筒２ａ〜２ｄが概ね同じ振幅で交互に拡大、縮小を繰り返すような振動モードであって、その共振周波数は各気筒のボア径や燃焼ガスの音速等によって決まる。 As a result of the inventor's experimental research, this is because the knock vibration from the outer cylinders 2a and 2d is higher than the resonance mode of the same frequency as the inner cylinders 2b and 2c, as schematically shown in FIG. This is because it has been found that there is another resonance mode of frequency. That is, in the resonance mode of the general knock vibration having a peak in the frequency band of 12 to 14 kHz, the first to fourth cylinders 2a to 2d are alternately alternating with substantially the same amplitude as schematically shown in FIG. It is a vibration mode that repeats expansion and contraction, and its resonance frequency is determined by the bore diameter of each cylinder, the sound velocity of combustion gas, and the like.

一方、外側気筒２ａ，２ｄに固有の共振モードは、同図(b)に模式的に示すように内側気筒２ｂ、２ｃよりも外側気筒２ａ，２ｄにおいて振幅が大きく、しかもシリンダブロック２の幅方向への振幅が大きいことが分かった。このことから、この固有の共振モードは外側気筒２ａ，２ｄの機械的な拘束が内側気筒２ｂ，２ｃに比べて弱いことによって発生していると考えられる。 On the other hand, the resonance mode unique to the outer cylinders 2a and 2d has a larger amplitude in the outer cylinders 2a and 2d than in the inner cylinders 2b and 2c, as shown schematically in FIG. It turned out that the amplitude to is large. From this, it is considered that this inherent resonance mode is caused by the fact that the mechanical restraint of the outer cylinders 2a and 2d is weaker than that of the inner cylinders 2b and 2c.

そして、本実施形態のシリンダブロック２においては、図８のように第１ノックセンサ２８を上端フランジ部２２ｂでなく、少し下方の側壁外面上に配設した場合に、この第１ノックセンサ２８によって計測されるノック振動の大きさが、前記外側気筒２ａ，２ｄに固有の共振モードにおいて大きくなることが分かった。一例を図１１に示すように、第１ノックセンサ２８から信号の強度は、より高い周波数（図の例では約１６１００Ｈｚ）において約３５％高くなっている。 In the cylinder block 2 of the present embodiment, when the first knock sensor 28 is disposed on the outer surface of the side wall slightly below instead of the upper end flange portion 22b as shown in FIG. It has been found that the magnitude of the measured knock vibration increases in the resonance mode inherent to the outer cylinders 2a and 2d. As an example, as shown in FIG. 11, the intensity of the signal from the first knock sensor 28 is about 35% higher at a higher frequency (about 16100 Hz in the illustrated example).

したがって、この第２の実施形態では前記のように、第１ノックセンサ２８からの信号に基づいて外側気筒２ａ，２ｄのノッキングを判定する際に、可変帯域通過フィルタ２００ｃの信号通過帯域を前記より高い周波数帯域（例えば１５〜１７ｋＨｚ）に切り替えることによって、ノック信号のＳ／Ｎ比が高くなり、ノック判定の精度がさらに向上する。 Therefore, in the second embodiment, as described above, when the knocking of the outer cylinders 2a and 2d is determined based on the signal from the first knock sensor 28, the signal passband of the variable bandpass filter 200c is set as described above. By switching to a higher frequency band (for example, 15 to 17 kHz), the S / N ratio of the knock signal is increased, and the accuracy of knock determination is further improved.

−他の実施形態−
なお、本発明は前記した第１および第２の実施形態に限定されることなく、その他の種々の実施形態および変形例を包含する。例えば前記第１、第２の実施形態では、いずれも第１および第２のノックセンサ２８，２９を気筒列方向の中央付近において上下に離間するように配設しているが、ノックセンサ２８，２９は気筒列方向における内側の範囲、即ち前記の実施形態であれば第２、第３気筒２ｂ，２ｃの範囲に配設すればよい。 -Other embodiments-
The present invention is not limited to the first and second embodiments described above, but includes other various embodiments and modifications. For example, in both the first and second embodiments, the first and second knock sensors 28 and 29 are arranged so as to be spaced apart in the vertical direction near the center in the cylinder row direction. 29 may be disposed in an inner range in the cylinder row direction, that is, in the range of the second and third cylinders 2b and 2c in the above-described embodiment.

また、前記第２の実施形態では、図９に示すように可変通過帯域フィルタ２００ｃを用いているが、これに限らず、帯域が固定された通過帯域フィルタを複数個、備えて、そのいずれかに切り替えるように構成してもよい。 In the second embodiment, as shown in FIG. 9, the variable passband filter 200c is used. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of passband filters with fixed bands are provided. You may comprise so that it may switch to.

さらに、前記第１、第２実施形態では、４つの気筒２ａを備えた自動車用の直列四気筒エンジン１に本発明を適用しているが、本発明に係るノック検出装置は、気筒数やエンジン形式（直列型エンジン、Ｖ型エンジン、水平対向型エンジン等の別）についても特に限定されることなく、三気筒以上の多気筒内燃機関に適用可能である。 Further, in the first and second embodiments, the present invention is applied to the in-line four-cylinder engine 1 for automobiles including the four cylinders 2a. However, the knock detection device according to the present invention includes the number of cylinders and the engine. The type (separate type engine, V-type engine, horizontally opposed engine, etc.) is not particularly limited, and can be applied to a multi-cylinder internal combustion engine having three or more cylinders.

その場合に直列多気筒エンジンであれば、例えば直列三気筒エンジンであれば、両外側の１つずつの気筒が外側気筒であり、中央の１つの気筒が内側気筒である。また、直列五気筒エンジンであれば両外側の１つずつの気筒が外側気筒であり、中央の１の気筒が内側気筒であって、それ以外の２つの気筒は外側気筒および内側気筒のいずれとしてもよい。同様に直列六気筒エンジンも両外側の１つずつの気筒が外側気筒、中央の２つの気筒が内側気筒であり、それ以外の２つの気筒は外側気筒および内側気筒のいずれとしてもよい。 In this case, if it is an in-line multi-cylinder engine, for example, in the case of an in-line three-cylinder engine, one cylinder on each of the outer sides is an outer cylinder, and one central cylinder is an inner cylinder. Further, in the case of an inline five-cylinder engine, each of the outer cylinders is an outer cylinder, the central one cylinder is an inner cylinder, and the other two cylinders are either outer cylinders or inner cylinders. Also good. Similarly, in the in-line six-cylinder engine, each of the outer cylinders is an outer cylinder, the two central cylinders are inner cylinders, and the other two cylinders may be either outer cylinders or inner cylinders.

さらに、Ｖ型エンジンや水平対向エンジンでは、各バンク毎に前記と動揺にして外側、内側の気筒が決まる。一例としてＶ型エンジンに適用する場合は図１２(a)に示すように、通常はＶバンクの内側になる吸気側のシリンダ側壁において、相対的に上側に第１ノックセンサ２８を、相対的に下側に第２ノックセンサ２９を配設すればよい。そして、同図(b)に示すように第２ノックセンサ２９を２つのバンクで共用してもよい。 Further, in the V-type engine and the horizontally opposed engine, the outer and inner cylinders are determined by shaking for each bank. As an example, when applied to a V-type engine, as shown in FIG. 12 (a), the first knock sensor 28 is relatively disposed on the intake side of the cylinder side wall which is normally inside the V bank. The second knock sensor 29 may be disposed on the lower side. The second knock sensor 29 may be shared by two banks as shown in FIG.

本発明によると、内燃機関のノッキングを精度良く検出でき、火花点火式機関であれば点火時期の制御の適正化に大きく寄与するので、自動車用の火花点火式機関に適用して極めて有益である。 According to the present invention, knocking of an internal combustion engine can be accurately detected, and a spark ignition engine greatly contributes to optimization of ignition timing control. Therefore, it is extremely useful when applied to a spark ignition engine for an automobile. .

１エンジン（多気筒内燃機関）
２シリンダブロック
２ａ，２ｄ外側気筒
２ｂ，２ｃ内側気筒
２１シリンダライナー
２２，２３シリンダブロックの側壁（機関側壁）
２２ａ，２３ａ冷却ジャケット
２２ｂシリンダブロックの上端フランジ部
２８，２９ノックセンサ（振動センサ）
３シリンダヘッド
２００ＥＣＵ
２００ａセンサ信号切替部
２００ｂ爆発気筒判別部
２００ｃ帯域通過フィルタ
２００ｄノック判定部
２００ｅノック制御部 1 engine (multi-cylinder internal combustion engine)
2 Cylinder block 2a, 2d Outer cylinder 2b, 2c Inner cylinder 21 Cylinder liner 22, 23 Side wall (engine side wall) of cylinder block
22a, 23a Cooling jacket 22b Cylinder block top flanges 28, 29 Knock sensor (vibration sensor)
3 Cylinder head 200 ECU
200a Sensor signal switching unit 200b Explosion cylinder discrimination unit 200c Band pass filter 200d Knock judgment unit 200e Knock control unit

Claims

A knock detection device in which a vibration sensor is arranged on a side wall extending in the cylinder row direction of a multi-cylinder internal combustion engine in which three or more cylinders are arranged in parallel, and knocking is detected based on a signal from the vibration sensor. And
As the vibration sensor, a first vibration sensor and a second vibration sensor are disposed on the side wall so as to be separated from the top dead center side and the bottom dead center side in the cylinder axis direction,
Among the plurality of cylinders, knocking of the outer cylinder located outside in the cylinder row direction is detected based on a signal from the first vibration sensor, while knocking of the inner cylinder located inside in the cylinder row direction is detected. A knock detection device for a multi-cylinder internal combustion engine, characterized in that the detection is based on a signal from a second vibration sensor.

The knock detection device according to claim 1,
The knock detection device for a multi-cylinder internal combustion engine, wherein the internal combustion engine is a siamese type in which the plurality of cylinders are integrated.

The knock detection device according to claim 1 or 2,
The knock sensor for a multi-cylinder internal combustion engine, wherein the first vibration sensor is disposed in the vicinity of an upper end portion of a cylinder block to which a cylinder head is assembled.

In the knock detection device according to any one of claims 1 to 3,
The knock detection device for a multi-cylinder internal combustion engine, wherein the second vibration sensor is disposed in the vicinity of a bottom portion of a cooling jacket formed inside the side wall.

In the knock detection device according to any one of claims 1 to 4,
A configuration is adopted in which one of the first and second vibration sensors is selected at a predetermined timing corresponding to each explosion stroke of the plurality of cylinders, and knocking is detected based on a signal from the selected sensor. A knock detection device for a multi-cylinder internal combustion engine.

In the knock detection device according to any one of claims 1 to 5,
A band-pass filter for filtering a signal of a predetermined frequency band from the respective signals of the first and second vibration sensors;
In the case of detecting knocking based on the signal of the first vibration sensor, the signal of the higher frequency band is filtered than when detecting knocking based on the signal from the second vibration sensor. A knock detection device for a multi-cylinder internal combustion engine that changes a filtering frequency band of a band-pass filter.