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JP3131892B2 - Self-diagnosis device in knocking detection device of internal combustion engine - Google Patents
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JP3131892B2 - Self-diagnosis device in knocking detection device of internal combustion engine - Google Patents

Self-diagnosis device in knocking detection device of internal combustion engine

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JP3131892B2
JP3131892B2 JP06120330A JP12033094A JP3131892B2 JP 3131892 B2 JP3131892 B2 JP 3131892B2 JP 06120330 A JP06120330 A JP 06120330A JP 12033094 A JP12033094 A JP 12033094A JP 3131892 B2 JP3131892 B2 JP 3131892B2
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knocking
self
predetermined
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sensor
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尚己 冨澤
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のノッキング
検出装置における自己診断装置に関し、特に、機関本体
に取付けられて機関振動を検出する振動センサを用いて
ノッキングを検出する装置における故障診断装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a self-diagnosis device for a knocking detection device of an internal combustion engine, and more particularly to a failure diagnosis device for a knocking detection device mounted on an engine body and detecting knocking using a vibration sensor for detecting engine vibration. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関において、所定レベル以上のノ
ッキングが発生すると、機関出力を低下させるのみなら
ず、衝撃により吸・排気バルブやピストンに悪影響を及
ぼす虞がある。そこで、機関振動を検出するノックセン
サをシリンダブロックに取付け、該センサでノッキング
振動を検出し、ノッキング発生時には点火時期をリター
ドさせることで、速やかにノッキングが回避されるよう
にした点火時期補正装置を備えたものがある(特開昭5
8−105036号公報等参照)。
2. Description of the Related Art In an internal combustion engine, when knocking of a predetermined level or more occurs, not only the engine output is reduced but also a shock may adversely affect intake / exhaust valves and pistons. Therefore, an ignition timing correction device that attaches a knock sensor that detects engine vibration to the cylinder block, detects knocking vibration with the sensor, and retards the ignition timing when knocking occurs so that knocking is quickly avoided is provided. Some are provided (Japanese
8-105036 and the like).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の点火
時期補正に基づいてノッキング発生を回避する制御にお
いて、機関振動を検出するノックセンサとしては点火栓
の座金と一体に装着される座圧型圧電センサ等がある
が、この種の圧電センサは出力インピーダンスが極めて
高い(MΩ単位)ため、図9に示すように、圧電センサ
1の特性に影響を与えないように該圧電センサ1のセン
サ値を高入力インピーダンス・アンプ2により増幅した
後、コントロールユニット3に入力して周波数分析を行
っていた。
In the control for avoiding knocking based on the above-mentioned ignition timing correction, a knock sensor for detecting engine vibration is a seat pressure type piezoelectric sensor which is mounted integrally with a washer of an ignition plug. However, since the output impedance of this type of piezoelectric sensor is extremely high (in units of MΩ), the sensor value of the piezoelectric sensor 1 is set high so as not to affect the characteristics of the piezoelectric sensor 1 as shown in FIG. After being amplified by the input impedance amplifier 2, the signal is input to the control unit 3 for frequency analysis.

【0004】かかるノッキング制御時に、圧電センサが
断線すると、機関振動レベルを検出することができなく
なって、ノッキングの検出精度が悪化し、ノッキングを
回避しつつ点火時期を極力進角させるというノッキング
制御の初期の目的が達成できなくなる。したがって、か
かる場合、ノッキング制御の異常を回避すべく点火時期
を中点にクランプ(フェールセーフ)する必要がある
が、かかる断線状態を検出すべくA点とGND間に抵抗
Rを接続してA点の電圧変動により断線を検出するよう
にした場合には、圧電センサの出力インピーダンスが極
めて高いため、抵抗Rによりセンサ特性が変化してしま
うので、抵抗RをA点とGND間に接続することはでき
ない。
In such knocking control, if the piezoelectric sensor breaks, it becomes impossible to detect the engine vibration level, and the accuracy of knocking detection deteriorates, and the knocking control for advancing the ignition timing as much as possible while avoiding knocking is performed. The initial purpose cannot be achieved. Therefore, in such a case, it is necessary to clamp (fail-safe) the ignition timing to the middle point in order to avoid an abnormality in knocking control. However, in order to detect such a disconnection state, a resistor R is connected between point A and GND to connect A If the disconnection is detected by the voltage fluctuation at the point, the output impedance of the piezoelectric sensor is extremely high, and the sensor characteristics change due to the resistance R. Therefore, connect the resistance R between the point A and GND. Can not.

【0005】したがって、圧電センサの断線時に、該断
線状態を検出できないので、ノッキング制御に異常が生
じるといった問題点を生じていた。本発明は、このよう
な従来の問題点に鑑みなされたものであり、振動センサ
の特性に影響を与えることなく該振動センサの断線診断
を可能としてノッキング制御に異常が生じることを回避
した内燃機関のノッキング検出装置における自己診断装
置を提供することを目的とする。
[0005] Therefore, when the piezoelectric sensor is disconnected, the disconnection state cannot be detected, and there has been a problem that knocking control is abnormal. The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an internal combustion engine capable of performing disconnection diagnosis of a vibration sensor without affecting characteristics of the vibration sensor to avoid occurrence of an abnormality in knocking control. It is an object of the present invention to provide a self-diagnosis device in the knocking detection device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】このため、請求項1に記
載の発明は、図1に示すように、機関本体に付設されて
機関振動を検出する振動センサを備え、該振動センサに
より検出される機関振動に基づいてノッキングの発生を
検出するように構成された内燃機関のノッキング検出装
置において、機関の運転状態を検出する運転状態検出手
段と、前記振動センサにより検出された検出信号から所
定のノッキング周波数成分を抽出する所定周波数成分抽
出手段と、前記運転状態検出手段により検出された運転
状態が、ノッキング制御領域に属する所定の部分領域内
に留まって所定時間を経過した後に、前記所定周波数成
分抽出手段により抽出されるノッキング周波数成分のレ
ベルを、断線診断のための所定レベルと比較し、該所定
レベル未満であるときに前記振動センサを断線と診断す
る自己診断手段と、を含んで構成される。
For this purpose, the invention according to claim 1 includes, as shown in FIG. 1, a vibration sensor attached to an engine main body to detect engine vibration, and the vibration sensor detects the vibration. A knocking detection device for an internal combustion engine configured to detect the occurrence of knocking based on engine vibrations; operating state detection means for detecting an operating state of the engine; and a predetermined signal from a detection signal detected by the vibration sensor. and the predetermined frequency component extraction means for extracting the knocking frequency component, the operation detected by the operating condition detecting means
The state is within a predetermined partial area belonging to the knocking control area
After a predetermined time has passed while staying at the predetermined frequency
Of the knocking frequency component extracted by the
The bell is compared with a predetermined level for disconnection diagnosis, and
Self-diagnosis means for diagnosing a disconnection of the vibration sensor when the level is lower than the level .

【0007】また、前記運転状態検出手段は、機関回転
速度と負荷を検出し、前記ノッキング制御領域に属する
所定の部分領域は、機関回転速度と負荷が、それぞれの
ノッキング制御領域を決定する範囲より狭く設定された
範囲内の領域であるようにするとよい。また、前記所定
レベル範囲の周波数成分は、振動センサにより検出され
た検出信号の内2〜20khzの範囲の周波数成分とす
るとよい。
Further, the operating state detecting means includes an engine rotation
Detect speed and load and belong to the knocking control area
In the predetermined partial area, the engine speed and the load
It is set narrower than the range that determines the knocking control area
It is preferable that the area is within the range. Further, the frequency component in the predetermined level range may be a frequency component in a range of 2 to 20 kHz of the detection signal detected by the vibration sensor.

【0008】また、前記振動センサは、点火栓の座金と
一体に装着される座圧型圧電センサとするとよい。更
に、請求項に記載の発明は、図2に示すように、ノッ
キングの検出時に点火時期を遅角制御し、ノッキングの
非検出時に点火時期を進角制御するノッキング制御手段
を備え、前記自己診断手段により振動センサが故障と診
断されたときは、前記ノッキング制御手段によるノッキ
ング制御を停止して、点火時期を所定値にクランプする
フェールセーフ手段を含んで構成する。
The vibration sensor may be a seat pressure type piezoelectric sensor which is mounted integrally with a washer of an ignition plug. Further, as shown in FIG. 2, the invention according to claim 5 further comprises a knocking control means for delaying the ignition timing when knocking is detected, and advancing the ignition timing when knocking is not detected. When the diagnosis unit diagnoses that the vibration sensor has failed, the knocking control unit stops the knocking control and includes a fail-safe unit that clamps the ignition timing to a predetermined value.

【0009】[0009]

【作用】かかる構成によれば、運転状態検出手段により
検出された運転状態が、ノッキング制御領域に属する所
定の部分領域内に留まって所定時間を経過した後に、
記所定周波数成分抽出手段により抽出されたノッキング
周波数成分、例えば振動センサにより検出された検出信
号の内2〜20khzの範囲のノッキング周波数成分が
所定レベル未満のときには、自己診断手段が振動セン
サ、例えば、座圧型圧電センサを故障、即ち、断線して
いると診断する。
According to this configuration, the operation state detected by the operation state detection means belongs to the knocking control area.
After staying in the specified partial area for a predetermined time,
Knocking extracted by the predetermined frequency component extracting means
Frequency components, for example, detection signals detected by vibration sensors
Knocking frequency components in the range of 2 to 20 kHz
When the level is lower than the predetermined level, the self-diagnosis unit diagnoses that the vibration sensor, for example, the seat pressure type piezoelectric sensor has failed, that is, is disconnected.

【0010】これによれば、特別抵抗等を接続すること
なく振動センサの特性に影響を与えないで該振動センサ
の断線診断が可能となる。また、前記自己診断手段によ
り振動センサが故障と診断されたら、フェールセーフ手
段がノッキング制御手段による、ノッキングの検出時に
点火時期を遅角制御し、ノッキングの非検出時に点火時
期を進角制御するノッキング制御を停止させ、点火時期
を所定値、例えば中点にクランプする。
According to this, disconnection diagnosis of the vibration sensor can be performed without connecting a special resistor or the like and without affecting the characteristics of the vibration sensor. Further, when the self-diagnosis unit diagnoses the failure of the vibration sensor, the knocking control unit controls the ignition timing to be retarded when knocking is detected by the knocking control unit and the ignition timing to be advanced when knocking is not detected. The control is stopped, and the ignition timing is clamped to a predetermined value, for example, a middle point.

【0011】これによれば、圧電センサの断線に基づく
ノッキング制御に異常が生じるのを回避することができ
る。
According to this, it is possible to avoid occurrence of an abnormality in knocking control based on disconnection of the piezoelectric sensor.

【0012】[0012]

【実施例】以下に、本発明の実施例を図に基づいて説明
する。一実施例を示す図3において、図示しない内燃機
関のシリンダブロック(機関本体)に付設されるノック
センサ(振動センサ)11は、点火栓の座金と一体に装
着され、重り及び圧電素子を内蔵し、機関振動に応じた
波形の検出(電圧)信号を出力する座圧型圧電センサで
構成される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 3 showing one embodiment, a knock sensor (vibration sensor) 11 attached to a cylinder block (engine body) of an internal combustion engine (not shown) is mounted integrally with a washer of an ignition plug, and incorporates a weight and a piezoelectric element. And a seat pressure type piezoelectric sensor that outputs a detection (voltage) signal of a waveform corresponding to engine vibration.

【0013】前記ノックセンサ11の検出信号(アナロ
グ信号)は、A/D変換器12でA/D変換されてから
所定周波数成分抽出手段としてのDSP(ディジタル・
シグナル・プロセッサ)13に入力され、該DSP13
では入力された信号をフーリエ変換演算した後、例え
ば、2〜20khzの周波数成分のみをフィルターによ
り通過させてノックセンサ11の検出信号の周波数分析
を行う。
A detection signal (analog signal) of the knock sensor 11 is A / D-converted by an A / D converter 12 and then a DSP (digital signal) as a predetermined frequency component extracting means.
Signal processor 13 and the DSP 13
After the input signal is subjected to a Fourier transform operation, for example, only a frequency component of 2 to 20 kHz is passed through a filter, and a frequency analysis of a detection signal of the knock sensor 11 is performed.

【0014】DSP13における周波数分析結果は、マ
イクロコンピュータ14に入力され、該マイクロコンピ
ュータ14では、前記周波数分析結果に基づきノッキン
グ検出を行うと共に、ノッキング検出の有無に応じて点
火装置15における点火時期の進遅角補正制御を行い、
ノッキング発生を回避しつつ点火時期を極力進角させる
ようにする。
The result of the frequency analysis by the DSP 13 is input to a microcomputer 14, which performs knocking detection based on the frequency analysis result, and advances the ignition timing of the ignition device 15 in accordance with the presence or absence of knocking detection. Perform retard correction control,
The ignition timing is advanced as much as possible while avoiding knocking.

【0015】尚、前記点火装置15は、点火栓、点火コ
イル、パワートランジスタ等から構成されるもので、前
記パワートランジスタのオン・オフ制御によって点火時
期が進遅角制御される。前記周波数分析結果に基づくノ
ッキングの検出は、例えば、以下のようにして行われ
る。
The ignition device 15 includes an ignition plug, an ignition coil, a power transistor, and the like. The ignition timing is advanced and retarded by on / off control of the power transistor. The detection of knocking based on the frequency analysis result is performed, for example, as follows.

【0016】即ち、図4に示すように、振動センサ11
の出力から抽出した所定の周波数成分にノッキング振動
が含まれているときには、クランク角センサ16からの
検出信号に基づいて検出される周波数分析区間(点火ノ
イズを避けた所定区間であり、例えば、6気筒機関にお
けるATDC10°〜ATDC60°)において、異常
燃焼発生時からノッキング振動が徐々に減衰するから、
前記周波数成分の強度も最初は大きく徐々に減衰してノ
ッキング振動を含まないレベルに戻ることになり、逆に
ノッキング振動が含まれないときには、略一定の機関振
動のレベルで強度が推移することになる。このため、ノ
ッキング振動が含まれないときには、分析区間の初期の
強度を維持することになり、周波数成分強度(db)の
積分値は略リニアに上昇することになる。
That is, as shown in FIG.
When knocking vibration is included in the predetermined frequency component extracted from the output of (1), a frequency analysis section detected based on the detection signal from the crank angle sensor 16 (a predetermined section in which ignition noise is avoided; (ATDC10 ° to ATDC60 ° in a cylinder engine), the knocking vibration is gradually attenuated from the occurrence of abnormal combustion.
At the beginning, the intensity of the frequency component also largely gradually attenuates and returns to a level that does not include knocking vibration.On the contrary, when knocking vibration is not included, the intensity changes at a substantially constant level of engine vibration. Become. For this reason, when knocking vibration is not included, the initial intensity of the analysis section is maintained, and the integrated value of the frequency component intensity (db) increases substantially linearly.

【0017】従って、前記周波数分析区間の初期の強度
がその後変化しないものと仮定して、強度の積分値の時
間軸変化を推定すれば、この変化特性は、ノッキング非
発生時のものとなり、一方、ノッキングが発生している
ときに、実際の強度を時間軸上で積分していくと、図4
に示すように、前記ノッキング非発生時に対応するもの
として推定した変化特性に合致しない変化特性を示すこ
とになる。このため、実際の強度の時間軸上での積分値
を求めて前記ノッキング非発生時のものと比較すること
で、ノッキング発生の有無を検出できるものである。
Therefore, assuming that the initial intensity of the frequency analysis section does not change thereafter, if the time axis change of the integrated value of the intensity is estimated, the change characteristic is that when knocking does not occur. When the actual intensity is integrated on the time axis when knocking has occurred, FIG.
As shown in (1), a change characteristic that does not match the change characteristic estimated to correspond to the case where knocking does not occur is shown. For this reason, the presence / absence of knocking can be detected by calculating the integrated value of the actual intensity on the time axis and comparing the integrated value with the value when the knocking does not occur.

【0018】マイクロコンピュータ14は、上記のよう
にしてノッキングの発生の有無を検出すると共に、上記
のようなDSP13による周波数分析結果を用いて、ノ
ックセンサ11の故障診断を図5のフローチャートに基
づき行う。尚、本実施例において、自己診断手段として
の機能は、図5のフローチャートに示すように、マイク
ロコンピュータ14がソフトウエア的に備えている。
The microcomputer 14 detects the occurrence of knocking as described above, and diagnoses the knock sensor 11 based on the result of the frequency analysis by the DSP 13 based on the flowchart of FIG. . In this embodiment, the function as the self-diagnosis means is provided by the microcomputer 14 as software as shown in the flowchart of FIG.

【0019】次に、図5のフローチャートに基づきノッ
クセンサ11の自己診断ルーチンを説明する。先ず、ス
テップ1(以下、S1という。)では、ノック制御領
域、即ち、ノックセンサ11によりノッキングを検出し
たら点火時期を遅角制御し、ノッキングを検出しなかっ
たら点火時期を進角制御するノック制御を行うべき領域
にあるか否かを判定する。そして、ノック制御領域にあ
ればS2に進み、なければS12でタイマーTMを0に
リセットした後、本ルーチンを終了する。
Next, a self-diagnosis routine of the knock sensor 11 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, in step 1 (hereinafter referred to as S1), a knock control region, that is, a knock control for retarding the ignition timing when knocking is detected by the knock sensor 11, and for advancing the ignition timing when knocking is not detected. It is determined whether or not it is in the area to be performed. If it is in the knock control area, the process proceeds to S2, and if not, the timer TM is reset to 0 in S12, and then the present routine ends.

【0020】S2及びS3では、クランク角センサ16
により検出された機関回転速度Ne及び吸入空気流量Q
と機関回転速度Neとから求められる機関負荷を代表す
る基本燃料噴射量Tp(=K×Q/Ne;Kは定数)が
夫々前記ノッキング制御領域を決定する範囲より狭く設
定された範囲内の領域内(図6参照)にあるか否かを
出する。そして、Ne及びTpが所定範囲内の前記領域
にあれば、S4に進み、範囲外であれば、S12でタ
イマーを0にリセットした後、本ルーチンを終了する。
In S2 and S3, the crank angle sensor 16
Engine speed Ne and intake air flow rate Q detected by
The basic fuel injection amount Tp (= K × Q / Ne; K is a constant) representative of the engine load determined from the engine speed Ne and the engine speed Ne is set to be smaller than the range for determining the knocking control region.
Region in the constant range examined whether (see FIG. 6)
Put out. And the region where Ne and Tp are within a predetermined range.
If it is within the range, the process proceeds to S4, and if it is outside the range, the timer is reset to 0 in S12, and this routine ends.

【0021】S4では、機関回転速度Ne及び機関負荷
Tpが共に所定範囲内である前記領域内にあるので、タ
イマーTMの計測を開始し、S5でタイマー値TMが所
定時間T1 を越えているか否かを判定する。そして、越
えていれば、運転状態が前記領域内に留まって安定して
いる、即ち定常状態であると判断してS6に進み、越え
ていなければ、本ルーチンを終了する。S6では、ノッ
クセンサ11により検出したセンサ値VsをDSP13
に読み込み、A/D変換器12によりA/D変換する。
そして、この読み込んだ信号VsをS7でフーリエ変換
演算した後、S8でフィルターを通して、図7に示すよ
うに、2〜20khzの周波数成分Vsf(ノッキング
・パワースペクトル)を抽出する。
In S4, since both the engine speed Ne and the engine load Tp are within the above-mentioned range, which is within the predetermined range, the measurement of the timer TM is started, and in S5, it is determined whether or not the timer value TM exceeds the predetermined time T1. Is determined. And if it exceeds, the operating state stays in the above-mentioned area and stably
Is determined, that is, it is determined to be in a steady state, and the routine proceeds to S6, and if not, the routine is terminated. In S6, the sensor value Vs detected by knock sensor 11 is
, And A / D converted by the A / D converter 12.
Then, the read signal Vs is subjected to a Fourier transform operation in S7, and then a filter is extracted in S8 to extract a frequency component Vsf (knocking power spectrum) of 2 to 20 kHz as shown in FIG.

【0022】S9では、前記周波数成分Vsfが所定レ
ベル値を越えているか否かを判定する。そして、越えて
いなければS10に進み、越えていればノックセンサ1
1は正常であるので、S12でタイマーを0にリセット
した後、本ルーチンを終了する。S10では、図8に示
すように、前記S4で計測を開始したタイマー値TMが
所定時間T1から更に所定時間T2を越えているか否かを
判定する。そして、越えていれば、S11でノックセン
サ11NG、即ちノックセンサ11が断線していると
判定する。
In S9, it is determined whether or not the frequency component Vsf exceeds a predetermined level value. And beyond
If not , proceed to S10. If it exceeds, knock sensor 1
Since 1 is normal, the timer is reset to 0 in S12, and this routine ends. In S10, as shown in FIG. 8, it is determined whether the timer value TM of starting the measurement in the S4 is further beyond the predetermined time T 2 from the predetermined time T 1. If it exceeds, it is determined in S11 that knock sensor 11 is NG, that is, knock sensor 11 is disconnected.

【0023】ここで、S2及びS3は運転状態検出手段
に、S8は所定周波数成分抽出手段に、S9〜S11は
自己診断手段に相当する。そして、同時に、ノッキング
を検出したら点火時期を遅角制御しノッキングを検出し
なかったら点火時期を進角制御するノッキング制御を停
止して、点火時期を中点にクランプする。
Here, S2 and S3 correspond to operating state detecting means, S8 corresponds to predetermined frequency component extracting means, and S9 to S11 correspond to self-diagnosing means. At the same time, when knocking is detected, the ignition timing is retarded, and when knocking is not detected, the knocking control for advancing the ignition timing is stopped, and the ignition timing is clamped at the middle point.

【0024】このように、特別抵抗等を接続することな
く振動センサの特性に影響を与えないで該振動センサの
断線診断が可能となると共に、圧電センサの断線に基づ
くノッキング制御に異常が生じるのを回避することがで
きる。
As described above, the disconnection diagnosis of the vibration sensor can be performed without affecting the characteristics of the vibration sensor without connecting a special resistor or the like, and the knocking control based on the disconnection of the piezoelectric sensor becomes abnormal. Can be avoided.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、振動センサにより検出された検出信号から
機関振動を代表する所定レベル範囲の周波数成分を抽出
する所定周波数成分抽出手段と、運転状態検出手段によ
り検出されたノッキング制御領域にある所定期間中に、
所定周波数成分抽出手段により所定レベル以上のノッキ
ング周波数成分が検出されないときに振動センサを故障
と診断する自己診断手段と、を備えたので、特別抵抗等
を接続することなく振動センサの特性に影響を与えない
で該振動センサの断線診断が可能となる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, predetermined frequency component extracting means for extracting a frequency component in a predetermined level range representing engine vibration from a detection signal detected by the vibration sensor. During a predetermined period in the knocking control area detected by the operating state detecting means,
Self-diagnosis means for diagnosing the vibration sensor as a failure when the predetermined frequency component extraction means does not detect a knocking frequency component equal to or higher than a predetermined level. Without this, disconnection diagnosis of the vibration sensor becomes possible.

【0026】また、請求項記載の発明によれば、ノッ
キングの検出時に点火時期を遅角制御し、ノッキングの
非検出時に点火時期を進角制御するノッキング制御手段
を備え、自己診断手段により振動センサが故障と診断さ
れたときは、ノッキング制御手段によるノッキング制御
を停止して、点火時期を所定値にクランプするフェール
セーフ手段を備えたので、圧電センサの断線に基づくノ
ッキング制御に異常が生じるのを回避することができ
る。
According to the fifth aspect of the present invention, there is provided knocking control means for retarding the ignition timing when knocking is detected, and for advancing the ignition timing when knocking is not detected. When the sensor is diagnosed as having failed, the knock control by the knock control means is stopped, and the fail-safe means for clamping the ignition timing to a predetermined value is provided. Can be avoided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の基本構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of the present invention.

【図2】本発明の基本構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a basic configuration of the present invention.

【図3】本発明に係る実施例のシステム構成を示すシス
テム図。
FIG. 3 is a system diagram showing a system configuration of an embodiment according to the present invention.

【図4】ノッキング周波数分析結果を用いてノッキング
検出の特性を説明するためのタイムチャート。
FIG. 4 is a time chart for explaining characteristics of knocking detection using a knocking frequency analysis result.

【図5】本発明に係る実施例のノックセンサの自己診断
制御を示すフローチャート。
FIG. 5 is a flowchart showing self-diagnosis control of the knock sensor according to the embodiment of the present invention.

【図6】機関回転速度Ne及び機関負荷を代表する基本
燃料噴射量Tpが所定範囲内の定常運転領域を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a steady operation region in which a basic fuel injection amount Tp representing an engine rotation speed Ne and an engine load is within a predetermined range.

【図7】フィルターを通して抽出した2〜20khzの
周波数成分Vsfを示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a frequency component Vsf of 2 to 20 kHz extracted through a filter.

【図8】タイマーTMの計測区分を示す図。FIG. 8 is a diagram showing measurement sections of a timer TM.

【図9】従来例のノッキング検出装置の自己診断装置を
示すシステム図。
FIG. 9 is a system diagram showing a self-diagnosis device of a conventional knocking detection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 ノックセンサ 12 A/D変換器 13 DSP 14 マイクロコンピュータ 15 点火装置 16 クランク角センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Knock sensor 12 A / D converter 13 DSP 14 Microcomputer 15 Ignition device 16 Crank angle sensor

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01M 17/007 F02D 45/00 368 G01M 15/00 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01M 17/007 F02D 45/00 368 G01M 15/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】機関本体に付設されて機関振動を検出する
振動センサを備え、該振動センサにより検出される機関
振動に基づいてノッキングの発生を検出するように構成
された内燃機関のノッキング検出装置において、 機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 前記振動センサにより検出された検出信号から所定のノ
ッキング周波数成分を抽出する所定周波数成分抽出手段
と、 前記運転状態検出手段により検出された運転状態が、ノ
ッキング制御領域に属する所定の部分領域内に留まって
所定時間を経過した後に、前記所定周波数成分抽出手段
により抽出されるノッキング周波数成分のレベルを、断
線診断のための所定レベルと比較し、該所定レベル未満
であるときに前記振動センサを断線と診断する自己診断
手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関のノッキ
ング検出装置における自己診断装置。
1. A knocking detection device for an internal combustion engine, comprising: a vibration sensor attached to an engine main body for detecting engine vibration, and configured to detect occurrence of knocking based on engine vibration detected by the vibration sensor. in the operating condition detecting means for detecting an operating condition of the engine, a predetermined frequency component extraction means for extracting a predetermined knocking frequency component from a detection signal detected by the vibration sensor, is detected by the operating condition detecting means operating The state is no
Stays in a predetermined sub-area belonging to the locking control area
After a lapse of a predetermined time, the predetermined frequency component extracting means
The level of the knocking frequency component extracted by
Compared with a predetermined level for line diagnosis and less than the predetermined level
And a self-diagnosis means for diagnosing the vibration sensor as a disconnection when .
【請求項2】前記運転状態検出手段は、機関回転速度と
負荷を検出し、前記ノッキング制御領域に属する所定の
部分領域は、機関回転速度と負荷が、それぞれのノッキ
ング制御領域を決定する範囲より狭く設定された範囲内
の領域であることを特徴とする請求項1に記載の内燃機
関のノッキング検出装置における自己診断装置。
2. The engine according to claim 1, wherein said operating state detecting means detects an engine speed and a load, and determines a predetermined value belonging to said knocking control area.
Subregions load engine speed, each Nokki
The self-diagnosis device in the knocking detection device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the self-diagnosis device is a region within a range set to be narrower than a range for determining the knocking control region .
【請求項3】前記所定のノッキング周波数成分は、振動
センサにより検出された検出信号の内2〜20khzの
範囲の周波数成分であることを特徴とする請求項1又は
請求項2に記載の内燃機関のノッキング検出装置におけ
る自己診断装置。
3. The method according to claim 2, wherein the predetermined knocking frequency component is a vibration.
2 to 20 kHz out of the detection signals detected by the sensor
The frequency component in a range, wherein the frequency component is within a range.
A self-diagnosis device in the knocking detection device for an internal combustion engine according to claim 2 .
【請求項4】前記振動センサは、点火栓の座金と一体に
装着される座圧型圧電センサであることを特徴とする請
求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の内燃機関のノ
ッキング検出装置における自己診断装置。
4. The vibration sensor is integrated with a washer of an ignition plug.
A seat pressure type piezoelectric sensor to be mounted;
A self-diagnosis device in the knocking detection device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3 .
【請求項5】ノッキングの検出時に点火時期を遅角制御
し、ノッキングの非検出時に点火時期を進角制御するノ
ッキング制御手段を備え、前記自己診断手段により振動
センサが故障と診断されたときは、前記ノッキング制御
手段によるノッキング制御を停止して、点火時期を所定
値にクランプするフェールセーフ手段を含んで構成され
たことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1つ
記載の内燃機関のノッキング検出装置における自己診
断装置。
5. The ignition timing is retarded when knocking is detected.
The ignition timing is advanced when knocking is not detected.
A self-diagnosis means,
When the sensor is diagnosed as having failed, the knocking control is performed.
Stop knocking control by means and set ignition timing
It includes fail-safe means to clamp to the value
Any one of claims 1 to 4 characterized in that:
Self-diagnosis device in device for detecting knocking in an internal combustion engine according to.
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