JPH056028B2

JPH056028B2 -

Info

Publication number: JPH056028B2
Application number: JP59227641A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Kawamura; Hatsuo Nagaishi
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1984-10-31
Filing date: 1984-10-31
Publication date: 1993-01-25
Also published as: JPS61106976A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に
点火時期制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、内燃機関の点火時期を制御する点火時期
制御装置として、例えば機関の筒内圧力（燃料室
内圧力）を検出する複数の筒内圧センサを備え、
この筒内圧センサの検出結果に基づいて機関の筒
内圧力が最大となるクランク角位置を予め定めた
目標値となるように各気筒毎に点火時期を補正制
御するものがある（特開昭53−56429号公報参
照）。

つまり、機関において筒内圧力が最大となるク
ランク角位置θpmaxは、圧縮上死点（TDC）よ
り若干遅れた位置、機関によつて異なるが通常上
死点後（ATDC）10°〜20℃の位置にあり、この
クランク角位置θpamxは点火時期を変化させる
ことによつて変化する。

そこで、機関の筒内圧力からこのクランク角位
置θpmaxを検出して、この検出結果に応じて点
火時期を制御してクランク角位置θpmaxが
ATDC10°〜20℃の内の予め定めた目標値になる
ように制御（MBT制御）して、機関の発生トル
クを最大にし、燃費効率を高めるようにしているしかしながら、このような内燃機関の制御装置
にあつては、特定の気筒と筒内圧センサとの対応
関係は一義的に固定され、その特定の気筒の点火
時期制御は１個の筒内圧センサの検出出力のみに
基づいて行なうようになつている。

そのため、筒内圧センサの破壊、配線の断線あ
るいはシヨート等の異常が発生したときには、そ
の異常が発生した筒内圧センサの出力に基づいて
点火時期制御を行なつている気筒の点火時期が不
適切になる。

例えば、点火時期が正規の点火時期よりも遅角
しすぎることによつて発生トルクの減少、燃費の
低下、排気温の過度の上昇等の事態が生じ、また
正規の点火時期よりも進角しすぎることによつて
ノツキングの発生、発生トルクの減少、燃費の低
下、等の事態が生じる。特に、点火時期の進角し
過ぎによつて発生するヘビーノツクは、最悪の場
合機関の破壊につながる恐れがある。

ところで、例えば機関のノツキング音を検出す
る所謂ノツキングセンサを用いた内燃機関におい
て、特開昭58−135365号公報に記載されているよ
うに、ノツキングセンサを各気筒群毎にそれぞれ
設けて、ノツキングセンサに異常が発生した時に
は、異常が発生したノツキングセンサに対応する
気筒群の点火時期をノツキング制御幅の最遅角側
に制御したり、あるいは全気筒同時に点火時期を
最遅角側に制御するようにしたものがある。

あるいはまた、例えば特開昭52−63530号公報
に記載されているように、１つの気筒あるいは気
筒群毎に機関の運転状態に応じた最適進角値を設
定する第１の進角補正回路と固定進角値を設定す
る第２の進角補正回路とを設けて、第１の進角補
正回路が故障したときには第２の進角補正回路に
よつて点火時期を制御するようにしたものもあ
る。

そこで、これらの技術をMBT制御を行なう内
燃機関に適用して、前述した異常発生時の問題点
を解決るすることが考えられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前者のように異常が発生したノ
ツキングセンサに対応する気筒群の点火時期をノ
ツキング制御幅の最遅角側に制御すると、当該気
筒群の発生トルクが小さくなり、正常なノツキン
グセンサの出力に基づいて点火時期制御を行なつ
ている他の気筒群との間のトルク差が大きくなつ
てトルク変動が生じると共に、点火時期を大幅に
遅らせるために排気温度が上昇してしまうという
問題がある。

また、いずれかのノツキングセンサに異常が発
生した時に全気筒について点火時期を最遅角側に
制御すると、全気筒についてMBT制御を中止し
て点火時期を大幅に遅らせることになるため、排
気温度が上昇してしまうばかりか発生トルクが大
幅に減少して燃費が悪化してしまうという不都合
が生じる。

さらに、後者のように各気筒あるいは気筒群毎
に２系統の進角補正回路を設けるのではコスト高
になり、しかも第１の進角補正回路が故障したと
きにはその最小進角値あるいはそれより遅い固定
の進角値を第２の進角補正回路が設定するので、
やはりMBT制御の効果が得られなくなつて発生
トルクが大幅に減少し、排気温度が上昇するとい
う問題が発生する。

この発明は上記の点に鑑みてなてされたもので
あり、少なくとも３個以上の燃焼圧力振動検出手
段の検出結果に基づいて、各気筒若しくは各気筒
群毎にMBT制御を行なう内燃機関の制御装置に
おいて、一部の燃焼圧力振動検出手段に異常が発
生しても、安全を保ちつつMBT制御をできるだ
け生かして、発生トルクの減少及び燃費の低下な
らびに排気温の上昇等を最小限にすることを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

そのため、この発明による内燃機関の制御装置
は、第１図に機能ブロツク図で示すように、内燃
機関の各気筒若しくは各気筒群毎の燃焼圧力振動
を検出する少なくとも３個以上の燃焼圧力振動セ
ンサA₁〜A_oと、その各燃焼圧力振動検出手段A₁
〜A_oによる燃焼圧力振動の検出が異常か否かを
別個に判定する正常／異常判定手段Ｂと、その判
定結果と各燃焼圧力振動検出手段A₁〜A_oによる
各検出結果とに基づいて各気筒毎若しくは各気筒
群毎に点火時期補正量を決定する点火時期補正量
決定手段Ｃとを備え、その各点火時期補正量に基
づいて各気筒毎若しくは各気筒群の点火時期を制
御するように構成する。

そして、その点火時期補正量決定手段Ｃは、正
常／異常判定手段Ｂの判定結果が正常であるとき
には、それぞれ各燃焼圧力振動検出手段A₁〜A_o
の検出結果に基づいて、内燃機関の燃焼室内圧力
が最大となつた時のクランク角度（θpmax）が
予め定めた目標値になるように各気筒若しくは気
筒群の点火時期補正量を決定し、正常／異常判定
手段Ｂの判定結果が異常であるときには、判定結
果が正常である他の気筒若しくは気筒群の点火時
期補正量の平均値に基づいてその気筒若しくは気
筒群の点火時期補正量を決定する。

〔作用〕

燃焼圧力振動検出手段A₁〜A_oのいずれかに異
常が発生すると、それを正常／異常判定手段Ｂが
判定し、その判定結果を受けた点火時期補正量決
定手段Ｃは、判定結果が正常な他の気筒若しくは
気筒群に対して決定した点火時期補正量の平均値
に基づいて、その判定結果が異常の気筒若しくは
気筒群に対する点火時期補正量を決定する。

したがつて、いずれかの気筒若しくは気筒群の
燃焼圧力振動を検出する燃焼圧力振動検出手段に
故障が発生しても、MBT制御を継続して点火時
期を運転状態に応じた安全な状態に補正しつつ遅
角し過ぎることなく、発生トルクの減少及び燃費
の低下を最小限にし、排気温の上昇も抑制するこ
とができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。

第２図は、この発明を実施する４気筒内燃機関
の制御装置の全体概略構成図である。

この内燃機関においては、エアクリーナ１、エ
アフロメータ２及びスロツトルバルブ３を介して
インテークマニホールド４に取入れられた空気
と、インジエクタ５によつて供給される燃料とが
混合された混合気が内燃機関６に供給され、点火
プラグ７によつて点火されて燃焼し、この燃焼に
よつて発生した排気ガスは排気管から触媒コンバ
ータ８及びマフラー９を介して排出される。

一方、全体の制御を司るコントロールユニツト
１１には、エアフロメータ２からの吸入空気流量
信号、スロツトルバルブ３の開度を検出するスロ
ツトルスイツチ１２からのスロツトルバルブ位置
信号、クランク角センサ１３からの回転信号、ト
ランスミツシヨン１４のニユートラル信号を検出
するニユートラルスイツチ１５からのニユートラ
ル信号、車速センサ１６からの車速信号が入力さ
れる。

また、燃料温度を検出する燃温センサ１７から
の燃温信号、排気ガス中の酸素濃度を検出する
O₂センサ１８からの酸素濃度信号、冷却水温度
を検出する水温センサ１９からの水温信号が入力
される。

さらに、アクセルペダルの踏角量を検出するア
クセルセンサ２０からのアクセル踏角量信号が入
力される。

さらにまた、内燃機関６の各気筒内の圧力（燃
焼室内圧力）を検出する筒内圧センサ２１からの
筒内信号が入力される。なお、以下では第１気筒
から第４気筒の各筒内圧センサ２１を、夫々「筒
内圧センサ２１Ａ〜２１Ｄ」と称する。

そして、コントロールユニツト１１は、これ等
の各入力信号及び内部に格納した各種データに基
づいて、インジエクタ５を駆動制御して燃料供給
量を制御し、点火プラグ７へ高電圧を供給するイ
グニツシヨンコイル２２の一次電流を断続制御し
て点火を制御する。

なお、イグニツシヨンコイル２２からの高電圧
はここでは図示を省略したデイストリビユータに
よつて各気筒の点火プラグ７に分配される。ま
た、以下の説明では第１気筒〜第４気筒の点火プ
ラグ７を「点火プラグ７Ａ〜７Ｄ」と称する。

また、AACバルブ２３を駆動制御してスロツ
トルバルブ３をバイパスする空気流量を制御して
アイドル回転数を制御し、VCMバルブ２４を制
御してEGRバルブ２５を制御してEGR量を制御
等する。

なお、この第２図中、２６はフユーエルポン
プ、２７はキヤニスター、２８はBCバルブ、２
９はチエツクバルブである。

第３図は、この内燃機関の制御装置におけるコ
ントロールユニツト１１のこの発明に関連する構
成例（但し実施例ではない）を示すブロツク図で
ある。

まず、第１気筒の筒内圧センサ２１Ａは、圧電
変換型圧力センサであり、第４図イ，ロに示すよ
うにシリンダヘツド６Ａに取付けた点火プラグ７
Ａの座金として取付けられ、前述したように第１
気筒の筒内圧（シリンダ内圧力）に応じた電荷信
号S₁₁を出力する。

なお、他の第２気筒〜第４気筒の筒内圧センサ
２１Ｂ〜２１Ｄについても、筒内圧センサ２１Ａ
と同様に取付けられ、第２気筒〜第４気筒の各筒
内圧に応じた電荷信号S₁₂〜S₁₄を出力する。

チヤージアンプ３１_Aは、例えば第５図に示す
ように、オペオンプOP₁、抵抗R₁，R₂、コンデ
ンサC₁、ダイオードD₁，D₂からなる電荷−電圧
変換回路によつて、筒内圧センサ２１_Aからの電
荷信号S₁₁を電圧信号に変換した後、この電圧信
号をオペアンプOP₁、抵抗R₃〜R₈及びダイオー
ドD₃からなる増幅回路によつて増幅して、検出
信号S₂₁として出力する。

なお、その他のチヤージアンプ３１_B〜３１_Dに
ついても、チヤージアンプ３１Ａと同妻に構成さ
れ、各々筒内圧センサ２１_B〜２１_Dからの電荷信
号S₁₂〜S₁₄を電圧信号に変換した後増幅して、検
出振動S₂₂〜S₂₄として出力する。

つまり、これ等の筒内圧センサ２１_A〜２１_D及
びチヤージアンプ３１_A〜３１_Dによつて第１図の
燃焼圧力振動検出手段A₁〜A_oを構成している。

また、クランク角センサ１３は、各気筒の圧縮
上死点前（BTDC）70°で基準信号S₂を出力する
と共に、クランク角の１度（又は１度）毎に位置
信号S₃を出力する。

なお、その基準信号S₂の内、第１気筒に対応す
る基準信号については、他の気筒に対応する基準
信号よりもパルス幅を広くしている。

また、その位置信号S₃は、その他の例えば0.1
度等の角度毎に出力するようにしてもよく、細く
する程制御精度が向上する。

一方、コントロールユニツト１１は、マルチプ
レクサ（MPX）３２、信号処理回路３３及び主
制御回路３４からなる。

そのマルチプレクサ３２は、主制御回路３４か
らの選択信号に応じて入力されるチヤージアンプ
３１_A〜３１_DからのS₂₁〜S₂₄を選択して、検出信
号S_2oとして出力する。

信号処理回路３３は、第６図に示すようにバン
ドパスフイルタ３３_Aと、増幅回路３３_Bと、整流
回路３３_Cと、積分器３３_Dとからなり、マルチプ
レクサ３２からの検出信号S_2oを所定の信号処理
として積分信号S₅として出力する。

つまり、そのバンドパスフイルタ３３_Aは、チ
ヤージアンプ３１_A〜３１_Dからの検出信号S₂₁〜
S₂₄の内のいずれかであるマルチプレクサ３２か
らの検出信号S_2oから所定周波数、すなわちノツ
キングに関連する周波数帯域（約６〜15KHz）の
信号成分のみを抽出して、この抽出した信号成分
を検出信号S₄として出力する。

増幅回路３３_Bは、第７図に示すようにオペア
ンプOP₃、抵抗R₁₀〜R₁₄及びコンデンサC₂からな
り、バンドパスフイルタ３３_Aからの検出信号S₄
を増幅して検出信号S₅として出力する。

整流回路３３_Cは、第７図に示すようにオペア
ンプOP₄、抵抗R₁₅〜R₁₈、コンデンサC₃、ダイオ
ードD₄，D₅からなり、増幅回路３３_Bからの検出
信号S₅を半波整流して検出信号S₆として出力す
る。

積分器３３_Dは、第７図に示すようにオペアン
プOP₅、抵抗R₁₉〜R₂₂、コンデンサC₄、ツエナダ
イオードZDからなる積分回路と、抵抗R₂₃及びト
ランジスタQ₁からなるリセツト回路とからなる。

そして、そのリセツト回路のトランジスタQ₁
に入力される後述する主制御回路３４からのセツ
ト／リセツト信号SSRでタイミングをとられて、
整流回路３３_Cからの検出信号S₆を積分回路で積
分して積分信号S₇として出力する。

なお、この積分器３３_Dは、主制御回路３４か
らのセツト／リセツト信号SSRがハイレベル
“Ｈ”のときに、トランジスタQ₁がオフ状態にな
つて積分可能状態になり、そのセツト／リセツト
信号SSRがＬのときに、トランジスタQ₁がオン
状態になつてコンデンサC₄の両端がシヨートさ
れて積分停止状態になる。

第３図に戻つて、主制御回路３４は、CPU３
５、ROM３６、RAM３７及びＡ／Ｄ変換器等
を内蔵したＩ／Ｏ３８からなるマイクロコンピユ
ータと、不揮発性メモリ（NVM）３９とによつ
て構成してある。

この主制御回路３４は、クランク角センサ１３
からの基準信号S₂及び位置信号S₃と、信号処理回
路３３からの積分信号S₇等とを入力する。

そして、クランク角センサ１３からの基準信号
S₂及び位置信号S₃に基づいて信号処理回路３３の
積分器３３_Dにセツト／リセツト信号SSRを出力
してその積分動作を制御する。

なお、ここでは主制御回路３４は、圧縮上死点
前40度（BTDC40°）で積分器３３_Dの積分動作を
開始させ、圧縮上死点（TDC）でその積分動作
を停止させ、圧縮上死点後（ATDC）5°で再度積
分動作を開始させ、ATDC45°で積分動作を停止
させる。

また、主制御回路３４は、前述した各入力信号
に基づいて、ノツキングに関する判定、筒内圧セ
ンサ２１_A〜２１_D及びチヤージアンプ３１_A〜３
１_Dによる筒内圧検出の正常／異常判定、点火時
期の補正量の決定、点火時期の決定等の点火時期
制御に関する処理をして、この処理結果に基づい
て点火装置４０のパワートランジスタ４１をオ
ン・オフ制御して点火時期を制御する。

なお、この点火時期の制御（パワートランジス
タ４１のオン・オフ制御）は、Ｉ／Ｏ３８の内部
に設けた図示しない進角値（ADV）レジスタに
決定した点火時期に相当する値（進角値）をセツ
トし、これ等のレジスタの値と位置信号S₃をカウ
ントするカウンタの値とを比較して、一致した時
点でパワートランジスタ４１をオン状態又はオフ
状態にする。

また、その点火装置４０は、パワートランジス
タ４１がオン・オフ制御されることによつて、バ
ツテリ４２から給電されているイグニツシヨンコ
イル２２の一次電流が継続されてその二次側に高
電圧が発生し、この高電圧をデイストリビユータ
４３によつて第１気筒〜第４気筒の点火プラグ７
_Ａ〜７_Dに選択的に分配して印加して火花放電を発
生させて点火する。

なお、この主制御回路３４は、点火時期に関す
る制御以外の制御もするが、その詳細な説明はこ
こでは省略する。

次に、このように構成したこの制御装置の作用
について第８図以降をも参照して説明する。

まず、この制御装置におけるノツキングの検出
原理について説明する。

一般に、ノツキングによる筒内圧振動が現わる
のは筒内圧が最大となるクランク角度θpmax以
降であり、上死点後（ATDC）である。

したがつて、筒内圧振動（燃焼室内圧力振動）
の検出結果を整流積分した場合、上死点後の整流
積分値は、ノツキングの程度に応じた値になり、
ノツキングの程度が大きい程大きな値になる。つ
まり、上死点後の整流積分値はノツク時の振動エ
ネルギに関連した値になる。

これ対して、上死点前の整流積分値は、ノツキ
ングの影響を受けず、機関回転数及び負荷が一定
であれば点火時期の影響をさほど受けず略一定の
値になる。つまり、上死点前の整流積分値は非ノ
ツク時の振動エネルギに関連した値となる。

そして、一般に人間の聴感によるノツキングレ
ベルの判定は、定常的に発生している背景雑音に
よる音圧レベルとノツキング振動による音圧レベ
ルとの相対的な強度差によつて行なわれていると
考えられる。

そこで、上死点後の整流積分値と上死点前の整
流積分値との比又は差をとつて上死点後の整流積
分値を上死点前の整流積分値で規格化することに
より、人間の官能評価に合致したノツキングレベ
ルを検出できる。

次に、このようなノツキング検出をするための
主制御回路３４による信号処理回路３３の積分器
３３_Dの積分動作の制御について第８図（以下こ
こでは「同図」と称す）を参照して説明する。

まず、４気筒機関においては、第１気筒＃１〜
第４気筒＃４を＃１−＃３−＃４−＃２−＃１の
順序で点火制御する。

このとき、クランク角センサ１３からは、同図
イに示すように各気筒の上死点（TDC）前70°で
基準信号S₂が出力され、前述したように第１気筒
についての基準信号S₂のパルス幅は他の気筒につ
いての基準信号よりもパルス幅が広い。

また、このクランク角センサ１３からは、同図
ロに示すようにクランク角1°（又は2°）毎に位置
信号S₃が出力される。

一方、筒内圧センサ２１_A及びチヤージアンプ
３１_Aが正常なときには、チヤージアンプ３１_Aか
らは、同図ハに示すような検出信号S₂₁が出力さ
れ、他のチヤージアンプ３１_B〜３１_Dからも同様
な検出信号S₂₂〜S₂₄が出力されるので、マルチプ
レクサ３２からは、同図ニに示すような検出信号
S_2oが出力される。

それによつて、このマルチプレクサ３２からの
検出信号S_2oから信号処理回路３３のバンドパス
フイルタ３３Ａで所定周波数の信号のみを抽出し
て、増幅回路３３_Bで増幅したとき、この増幅回
路３３_Bらは、同図ホに示すような検出信号S₅が
出力され、これを整流回路３３_Cで半波整流する
ことによつて同図ヘに示すような検出信号S₆が積
分器３３_Dに入力される。

そこで、主制御回路３４は、クランク角センサ
１３からの基準信号S₂が入力された時点から内部
カスンタを起動して位置信号S₂のカウントを開始
する。

そして、主制御回路３４は、同図チに示すよう
に例えば第１気筒についてBTDC40°になつた時
点t₁で、セツト／リセツト信号SSRを“Ｈ”にし
て積分器３３_Dの積分動作を開始させ、TDCにな
つた時点t₂でセツト／リセツト信号SSRを“Ｌ”
にして積分動作を停止させる。

その後、ATDC5°になつた時点t₃で同様にして
積分器３３_Dの積分動作を開始させ、ATDC45°に
なつた時点t₄で積分動作を停止させる。

それによつて、積分器３３_Dから出力される積
分信号S₇は、時点t₁〜t₄の間では例えば同図トに
示すようになり、時点t₁〜t₂間の積分動作によつ
て非ノツク時振動エネルギに相関する積分値が得
られ、時点t₃〜t₄間の積分動作によつてノツク時
振動エネルギに相関する積分値が得られる。

なお、主制御回路３４は、第２気筒〜第４気筒
についても同様なタイミングで積分器３３_Dの積
分動作を制御するので、積分器３３_Dから出力さ
れる積分信号S₇は全体として同図トに示すように
なる。

そこで、主制御回路３４は、図示しない処理に
おいて、各TDCにおける積分信号S₇をＡ／Ｄ変
換して、このＡ／Ｄ変換値を非ノツク時の振動エ
ネルギに相関した量ＢとしてRAM３７の所定の
アドレスに格納し、また各ATDC45°における積
分信号S₇をＡ／Ｄ変換して、このＡ／Ｄ変換値を
ノツク時の振動エネルギに相関した量Ｋとして
RAM３７の所定のアドレスに格納する。

そして、後述するようにこの量Ｂと量Ｋとの比
（Ｋ／Ｂ）又は差（Ｋ−Ｂ）を算出して、量Ｋを
正規化する。

次に、筒内圧センサ２１及びチヤージアンプ３
１からなる燃焼圧力振動検出手段による検出の正
常／異常判定の原理について説明する。

一般に、圧縮行程初期の筒内圧力P_a（例えば
BTDC60°の筒内圧力）と爆発行程の筒内圧力Pb
（例えばATDC10°の筒内圧力）とを比較した場
合、必ずPa＜Pbの関係になる。

そこで、第８図ニに示すように、筒内圧力に相
関するマルチプレクサ３２からの検出信号S_2oを
所定のクランク角度、例えば上述したようおに
BTDC60°及びATDC10°でＡ／Ｄ変換して筒内圧
力P_a，P_bに相関する相関値（以下「筒内圧力相
関値P_a，P_b」と称す）を得て、その筒内圧力相
関値をP_a，P_bを比較することによつて、P_a≧P_b
となつたときに、その時の気筒についての検出に
異常が発生したと判定することができる。

なお、この判定方法は、ノツキングレベルの検
出を筒内圧を検出して行なう場合であであり、例
えばセンジンブロツクの振動を検出してノツクレ
ベルを検出する場合には、別の方法によるが、そ
の例は後述する。

また、この実施例のように信号処理回路を各気
筒で共用した場合には、信号処理回路自体の正
常／異常を判定するためには、別途判定手段が必
要になるが、信号処理回路を各気筒毎に設けた場
合には、その信号処理回路も個々に燃焼圧力振動
検出センサに含まれてその正常／異常を含む判定
結果が得られることになる。

次に、手段制御回路３４が実行する気筒別点火
時期補正量決定処理について第９図以降を参照し
て説明する。

第９図を参照して、STEP1で気筒判別処理を
する。これは、クランク角センサ１３からの基準
信号S₂が入力されたとき（立上つたとき）に内部
カウンタを起動してクランク角センサ１３からの
位置信号S₃をカウントし、基準信号S₂が立下つた
ときのカウント値から第１気筒か否かを判別し、
この判別結果に基づいて他の気筒を判別する。

つまり、前述したように第１気筒の上死点前
70°で出力される基準信号S₂のパルス幅は他の気
筒の上死点前70°で出力される基準信号S₂よりも
パルス幅が広い。例えば第１気筒についての基準
信号S₂のパルス幅は14°程度であるのに対して、
第２気筒〜第４気筒についての基準信号S₂のパル
ス幅は4°〜5°である。

そこで、入力された基準信号S₂のパルス幅を計
測することによつて、例えばカウント値が所定値
（例えば10°相当値）以上であれば第１気筒と判定
することができ、以後入力される基準信号S₂は第
３気筒、第４気筒、第２気筒の順であるので各々
の気筒を判別することができる。

そして、STEP2でＩ／Ｏ３８の所定のレジス
タに所定の値を書込んでマルチプレクサ３２を切
換駆動して、STEP1での気筒判別結果に応じた
気筒に対応するチヤージアンプ３１_A〜３１_Dから
の検出信号S₂₁〜S₂₄のいずれかを選択して、検出
信号S_2oとして出力させる。

その後、STEP3で前述したような信号処理回
路３３の積分器３３_Dの積分タイミングをセツト
して、BTDC40°〜TDCの間及びATDC5°〜45°の
間で積分器３３_Dの積分動作を行なわせる。

そして、STEP4〜10でSTEP1での気筒判別結
果に応じてノツキングレベルの検出の正常／異常
判定及び点火時期補正量の決定をする第１気筒補
正量決定処理〜第４気筒補正量決定処理をする。

第１０図乃至第１３図は、各々この第９図にお
ける第１気筒補正量決定処理〜第４気筒補正量決
定処理の詳細を示すフロー図である。

まず、各図に共通する略称の意味（既に説明に
したものを除く）について説明しておく。

FLG：RAM３７に予め格納した４ビツトの異
常気筒フラグであり、ビツトb₀は第１気筒、ビツ
トb₁は第２気筒、ビツトb₂は第３気筒、ビツトｂ
３は第４気筒の正常・異常を示す。

dc：点火時期の修正量であり、dc₁は第１気筒、
dc₂は第２気筒、dc₃は第３気筒、dc₄は第４気筒
の各点火時期修正量を意味する。

なお、dcは正であれば、進角側修正量を表わ
し、負であれば遅角側修正量を表わす。すなわ
ち、修正量が大きくなる程点火時期は進むものと
する。

Min（dci）：当該気筒を除く他の気筒（例えば
第１気筒であれば他の第２気筒〜第４気筒）の各
点火時期の修正量の内の最も遅角側の点火時期修
正量を意味する。

次に、第１気筒修正量決定処理について第１０
図を参照して説明する。

この場合には、前述したSTEP2の処理によつ
てマルチプレクサ３２からはチヤージアンプ３１
_Ａからの検出信号S₂₁が選択されて検出信号S_2oと
て信号処理回路３３に入力されている。

そこで、STEP11でその検出信号S_2o（S₂₁）を
BTDC50°，ATDC10°でＡ／Ｄ変換して筒内圧力
相関値P_a、筒内圧力相関値Pbを求め、さらに検
出信号S_2oの所定角度範囲での整流積分出力S₇を
TDCでＡ／Ｄ変換して量Ｂを求める。

そして、STEP12で筒内圧力相関値P_aと筒内圧
力相関値Pbとを比較して、Pb＞Paか否かをチエ
ツクして正常か否かを判定する。

このとき、Pb＞Paであれば、すなわち第１気
筒の燃焼圧力振動センサが正常であれば、フラグ
FLGの第１気筒の正常／異常を示す最下位ビツ
トb₀を「０」にする。

つまり、読出したフラグFLG8ビツトb₃〜b₀）
の値と「1110」との論理積（FLG・1110）をと
ることによつてビツトb₀を「０」にし、この結果
をフラグFLGとしてRAM３７に格納する。

そして、STEP14で、マルチプレクサ３２から
の検出信号S_2o（S_2o）の所定角度範囲で整流積分
出力S₇をATDC45°でＡ／Ｄ変換して量Ｋを求め
る。

その後、STEP15で第１気筒の点火時期の修正
量dc₁を算出する処理をする。

そして、STEP16で学習条件が満足されている
か否かを判別し、学習条件が満足されていれば
STEP17で点火時期修正量dc₁の学習をした後、
STEP18で点火時期修正量dc₁をdc₁＝０にする。

そのSTEP16における学習条件が満足された状
態とは、定常運転状態、すなわち加減速中及びそ
の直後の運転状態（過渡運転状態）あるいは機関
冷間時等でない状態をいう。

そして、その過渡運転状態の判定は、具体的に
は例えばアクセルセンサ２０（第２図参照）のア
クセル踏角量検出信号をＡ／Ｄ変換して競られる
アクセルデータの単位時間当りの変化量が予め定
めた値より大きいか否かをチエツクすることによ
つて行なうことができる。

なお、吸入空気量の検出結果あるいは絞弁開度
又は吸気管負圧等の機関負荷状態の検出結果に基
づいて判定することもできる。

また、機関冷間時かの判定は、水温センサ１９
（第２図参照）からの検出信号に基づいて得られ
る検出水温値を予め定めた設定値と比較すること
によつて行なうことができる。

さらに、STEP17の点火時期修正量dc₁の学習
処理では、不揮発性メモリ３９に格納した第１気
筒学習テーブルのそのときの機関回転数と機関負
荷とによつて定まるに格子点に、点火時期修正量
dc₁を学習値D₁として更新記録する。

なお、この場合、現実の機関回転数と機関負荷
が学習テーブルの格子点を定める機関回転数と機
関負荷と一致しないときには、点火時期修正量に
それ等のずれに応じた重み付け（補間）処理を施
した値を近似格子点に更新記録する。

これに対して、STEP12でPb＞Paでなければ、
すなわち第１気筒の燃焼圧力振動センサに異常が
発生したときには、STEP19でフラグFLGのビツ
トb₀を「１」にする。

つまり、読出したフラグFLG（ビツトb₃〜b₀と
「0001」との論理和（FLG＋0001）をとることに
よつてフラグFLGのビツトb₀を「１」にし、こ
の結果をフラグFLGとしてRMA３７に格納す
る。

その後、STEP20でフラグFLGが「1111」か否
かをチエツクして、すべての気筒についての燃焼
圧力振動センサが異常が否かを判別する。

このとき、フラグFLGが「1111」でなければ、
すなわち１以上の気筒の燃焼圧力振動センサが正
常であれば、STEP21でその正常気筒中の最も遅
角している点火時期修正量Min（dci）を第１気筒
の点火時期修正量dc₁として決定する（dc₁←Min
（dci））。

つまり、燃焼圧力振動センサに異常が発生した
ときには、その気筒の点火時期を、燃焼圧力振動
センサが正常な他の気筒の内の最もノツキングが
起こりにくい気筒、つまり点火が最も遅れている
気筒の点火時期修正量に合わせる。

そして、前述したSTEP16に進んで学習条件が
満足されていれば、STEP17で学習テーブルに学
習値D₁として更新記録して、STEP18で点火時期
修正量dc₁を「０」にする。

これに対して、STEP20でフラグFLGが
「1111」であれば、すなわちすべての気筒の燃焼
圧力振動センサが異常であれば、第１気筒の点火
時期修正量dc₁を「０」にする（dc₁←０）。

つまり、このときにはノツク限界に充分余裕を
もつて設定されている基本点火時期に制御する。

なお、第11図乃至第１３図に示す第２気筒補正
量決定処理〜第４気筒補正量決定処理について
は、この第１気筒補正量決定処理と基本的に同じ
であり、燃焼圧力振動センサが正常／異常の場合
のフラグFLGの「０」又は「１」にするビツト
が異なるだけであるので、第１気筒補正量決定処
理の各STEP11〜19に対応して30〜40番台、50〜
60番台、70〜80番台の各STEP番号を付してその
説明を省略する。

また、このようにして得られる点火時期修正量
と点火時期修正量の学習値とを加えたものを、点
火時期補正量と称している。

次に、第１０図乃至第１３図における正常時の
点火時期修正量算出処理（STEP15，35，55，
75）の詳細について第１４図を参照して説明す
る。

まず、同図における各略称の意味（既に説明し
たものを除く）について説明しておく。

SL：ノツキングの有無を判定するための基準
値である。

KFLG：ノツキングの有無の判定に使用するフ
ラグである。

BCNT：フラグKFLGがリセツトされた時か
らの点火回数を示す値（以下では「カウント
値BCNT」と称す） KCNT：フラグKFLGがセツトされた時から
の点火回数を示す値（以下では「カウント値
KCNT」と称す）なお、KFLG，KCNT，BCNTは各気筒に修
正量決定処理毎に個別的に設けられる。

先ず、STEP91で前述した非ノツク時の振動エ
ネルギ相関値である量Ｂとノツク時の振動エネル
ギ相関値である量Ｋとの比（Ｋ／Ｂ値）を算出し
て、量Ｂに基づいて量Ｋを正規化するＫ／Ｂ算出
処理をする。

なお、量Ｂと量Ｋとの比を算出する代わりに、
量Ｂと量Ｋとの差（Ｋ−Ｂ）を算出して正規化す
ることもできる。

そして、STEP92で上述した処理によつて算出
したＫ／Ｂ値を基準値SLと比較して、Ｋ／Ｂ値
＞SLか否かを判別して、ノツキングが発生した
か否かを判定する。

ここで、基準値SLについて説明しておくと、
まず、６気筒エンジンにおける各種ノツキング現
象についてのＫ／Ｂ値の頻度の分布は、例えば第
１５図に示すように、非ノツク時は実線で、トレ
ースノツク時は二点鎖線で、ライトノツク時は一
点鎖線で、ミデイアムノツク時は破線で示すよう
になる。

なお、このＫ／Ｂ値の頻度の分布は、本出願人
の実験結果であるが、殆んどのエンジンについて
共通であると考えられる。

そこで、基本的には基準値SLを、例えばSL＝
1.1に設定して、ノツキングの有無の判定をする。

ところで、機関回転数が高回転域にあるときに
は、エンジン自体の機械的振動の影響によつて人
間の官能評価が低下するので、ノツクの許容ゾー
ンが広くなる。

そこで、例えば機関回転数に応じて基準値SL
を変化させることによつて、効率の高い運転を実
現できるようにしている。なお、基準値SLを固
定値（上記値に限らない）としてもよいことは勿
論である。

第１４図に戻つて、STEP92でＫ／Ｂ値＞SL
であれば、すなわちノツクが発生していれば、後
述するSTEP103に移行する。

これに対して、Ｋ／Ｂ値＞SLでなければ、す
なわちＫ／Ｂ値≦SLであつて、ノツキングが発
生していなければ、STEP93で後述する
STEP104でノツキングの発生時にセツトする
（「１」にする）フラグKFLGが「０」か否かを判
別する。

このとき、フラグKFLGが「０」であれば、す
なわちノツキングが発生していなければ、
STEP94〜97でノツキングが発生した時からＫ／
Ｂ値≦SLの状態が20サイクル以上継続したとき
に点火時期を１度進角する処理をする。

つまり、SSTEP94でカウント値BCNTをイン
クリメント（＋１）した後、STEP95でそのカウ
ント値BCNTが「20」を越えた（BCNT＞20）
か否かを判別する。

このとき、BCNT＞20でなければ、そのまま
処理を終了し、BCNT＞20であれば、STEP96で
点火時期の修正量dcをインクリメント（＋１）
して点火時期を１度進角させた後、STEP97でカ
ウント値BCNTをクリア（BCNT＝０）して処
理を終了する。

これに対して、フラグKFLGが「０」でなけれ
ば、すなわち過去にノツキングが発生していれ
ば、STEP98〜102においてＫ／Ｂ値＞SLになつ
た時から20サクル以上Ｋ／Ｂ値≦SLの状態が継
続したときには、非ノツクとするための処理をす
る。

つまり、STEP98でカウント値KCNTをインク
リメント（＋１）した後、STEP99でカウント値
KCNTが「20」を越えた（KCNT＞20）か否か
を判別する。

このとき、KCNT＞20でなければ、そのまま
処理を終了し、またKCNT＞20DEあれば、
STEP100でフラグKFLGをリセツトした後、
STEP101でカウント値KCNTをクリア（KCNT
＝０）し、STEP102でカウント値BCNTをクリ
アして処理を終了する。

これに対して、STEP92でＫ／Ｂ値＞SLにな
つたとき、すなわちノツクが発生したときには、
STEP103でフラグKFLGが「０」か否かをチエ
ツクして、最初のノツキング発生か否かを判別す
る。

このとき、フラグKFLGが「０」であれば、す
なわち最初のノツキングであれば、STEP104で
フラグKFLGをセツト（KFLG＝１）した後、
STEP105でカウント値KCNTをクリアして処理
を終了する。

これに対して、フラグKFLGが「０」でなけれ
ば、すなわち２回目以降のノツキングの発生であ
れば、STEP106で過去の点火回数が10回以内
（KCNT≦10）か否か、すなわち10サイクル以内
にＫ／Ｂ値＞SLになつたか否かを判別する。

このとき、KCNT≦10でなければ、前述した
STEP105を実行して処理を終了し、またKCNT
≦10であれば、STEP107で点火時期の修正量dc
をデクリメント（−１）として点火時期を１度遅
角させた後、前述したSTEP105を実行して処理
を終了する。

なお、ここで10サイクル以内にＫ／Ｂ＞値SL
になつたときに、すなわちノツクが発生した後次
のノツクが10サイクル以内に発生したときに、点
火時期を遅角するのは、前述した第１５図から累
積頻度を求めた場合、SLを1.1とした場合トレー
スノツク時には10/100の割合でＫ／Ｂ値が基準値
SLを越えるので、確率的に100／10＝10、すなわ
ち10回に１回の割合でこの条件（Ｋ／Ｂ値＞SL）
が発生することなるということに基づいている。

したがつて、同様にこの値をライトノツクの場
合は100／33＝３（回）、ミデイアムノツクの場合
は100／67＝1.5（回）とすることによつて、機関
を所望のノツクレベルに制御できる。このこと
は、本出願人による実験によつて確認した。

このように、ここでは、ノツクが発生したとき
には、そのノツクの発生頻度を判定して、この頻
度の判定結果に基づいて点火時期の修正量を決定
するようにしている。

なお、上記各STEP96107における修正量dcに
ついては、補正後の修正量dcが予め定めた値を
越えていないか否かの判定等をして、修正量dc
の値を制限することによつて点火時期が所定値以
上進角あるいは遅角しないようにすることもでき
る。

また、STEP107でデクリメントする遅角量は、
１／２度、１／４度というように１度に限るもの
ではなく、またＫ／Ｂ値の大きさ、すなわちノツ
クの強度ないし程度に応じて値にすることもでき
る。

次に、点火時期決定処理について第１６図を参
照して説明する。

この点火時期決定処理は、例えばクランク角セ
ンサ１３からの基準信号S₂が入力されたときにエ
ントリイされた実行を開始する。

そして、STEP111で、吸入空気量及び機関回
転数等に応じた基本点火時期Ｄを決定する。な
お、これはPOM３６に格納した例えば第１７図
に示すような特性値のテーブルルツクアツプによ
つて行なう。

そして、STEP112で点火時期を設定する気筒
が第１気筒か否かを判別する。

このとき、第１気筒であれば、STEP113でフ
ラグFLGが「FLG＝1111」か否かをチエツクし
て全気筒についてノツキングレベルの検出が異常
か否かを判別する。

そして、「FLG＝1111」でなければ、すなわち
少なくとも１気筒についてのノツキングレベルの
検出が正常であれば、異常気筒の学習テーブルは
正常気筒の値に修正されている（第１０図〜第１
３図におけるSTEP21，41，61，81）ので、
STEP114機関回転数及び機関負荷をパラメータ
として第１気筒学習テーブルの学習値D₁をテー
ブルルツクアツプで読出す。

その後、STEP115で基本点火時期Ｄと学習値
D₁及び修正量dc₁（点火時期補正量）とに基づい
て、｛70−（Ｄ＋D₁＋dc₁）｝の演算をして、
BTDC（Ｄ＋D₁＋dc₁）を基準信号S₂の入力タイ
ミングからの角度に変換する。

これに対して、STEP113で「FLG＝1111」で
あれば、すなわち全気筒についてノツキングレベ
ルの検出で異常であれば、STEP116で第１気筒
学習テーブルの学習値D₁を「D₁＝０」に設定し
て後、上述したSTEP115を実行する。

この場合、第１気筒の点火時期修正量dc₁は、
第１０図のSTEP18で「dc₁＝０」にしているの
で、点火時期補正量（D₁＋dc₁）は「０」とな
り、基本点火時期Ｄが点火時期となる。

なお、ここで、学習値D₁＝０を学習テーブル
に書込まないのは、異常なノツキングレベルの検
出が修理等によつて正常な状態に復帰した場合に
故障前の学習テーブルを生かすためである。

また、STEP112で第１気筒でなければ、
STEP117で第２気筒か否かを判別して、第２気
筒であればSTEP118〜121でSTEP113〜116と同
様な処理を行ない、第２気筒でなければ
STEP122で第３気筒か否かを判別して、第３気
筒であればSTEP123〜126でSTEP113〜116と同
様な処理を行ない、第３気筒でなければ（第４気
筒であれば）STEP127〜130でSTEP113〜116と
同様な処理を行なつて、各気筒の点火時期を決定
する。

そして、このようにして当該気筒の点火時期の
決定が終了した時には、STEP131でADVレジス
タにその決定した点火時期をセツトする。

それによつて、前述したようにその決定した点
火時期で点火が行なわれる。

なお、ノツキングレベルの検出は、上記のよう
に筒内圧振動を直接的に検出する代わりに、前述
したようにエンジンブロツクの振動を検出して行
なうこともできる。

この場合のノツキングレベル検出の正常／異常
判定処理について第１８図を参照して説明する。

まず、ノツキングのレベルは、点火時期を進め
る程大きくなる特性が有るので、第１９図に示す
ように点火時期に対応したノツクレベルのばらつ
きの上限値K₁、下限値K₀をノツクレベル検出の
正常／異常判定用の基準値としてテーブル上に定
めて、予めROMに格納しておく。

そして、ノツクレベルＫを検出した後、そのノ
ツクレベル基準値テーブルをルツクアツプして、
現時点における点火時期に対応する基準値K₀，
K₁を読出して、ノツクレベルＫと基準値K₀，K₁
との比較判定を行なう。

このとき、判定結果が、K₀≦Ｋ≦K₁であれば
ノツクレベルの検出は正常と判定し、またＫ＜
K₀あるいはＫ＞K₁であればノツクレベルの検出
は異常と判定する。

なお、判定結果がＫ＞K₁になるのは、ノツキ
ング以外のノイズによつて異常となる場合であ
る。

第２０図は、この発明の一実施例を示す要部ブ
ロツク図である。

この実施例は、筒内圧力が最大になつた時のク
ランク角度θpmaxに基づいて該θpmaxが機関の
発生トルクを最大にする所定のクランク角度θM
と一致するように点火時期を修正制御する所謂
MBT制御を行うため、第３図におけるノツキン
グレベル検出用信号処理回路３３に代えてクラン
ク角度θpmaxを検出するための信号処理回路４
５を設けている。その他の点はプログラス処理が
異なるだけであるので、第３図と同一符号を付し
てその説明は省略する。

その信号処理回路４５は、主制御部３４からの
リセツト信号SR，基準信号Ref（基準信号S₂）、
単位角度信号（1°信号）POS（位置信号S₃）でタ
イミングを制御されて、マルチプレクサ３２で選
択された検出信号S_2oに基づいて筒内圧力が最大
値になつた時のクランク角度θpmaxを検出して、
クランク角度検出信号Spとして主制御部３４に
出力する回路であり、例えば第２１図に示すよう
に構成してある。

この信号処理回路４５において、ローパスフイ
ルタ４５_Aは、マルチプレクサ３２で選択された
検出信号S_2oからノツクによる振動やノイズを除
去して１〜2KHzの周波数成分を抽出し、その抽
出信号を検出信号S₈として出力する。

ピークホールド回路４５_Bは、主制御部３４の
Ｉ／Ｏ３８から入力されるリセツト信号SRでリ
セツトされ、ローパスフイルタ４５_Aから出力さ
れた検出信号S₈のピーク値、すなわち筒内圧力が
最大になつた時を検出して、その時にピーク値検
出信号Sppを出力する。

角度検出カウンタ４５_Cは、主制御部３４の
Ｉ／Ｏ３８からの基準信号Refによつてリセツト
されて、同じくＩ／Ｏ３８からの単位角度信号
POSのカウントを開始する。

そして、この角度検出カウンタ４５_Cは、ピー
クホールド回路４５_Bからのピーク値検出信号
Sppでカウントを停止する。

したがつて、主制御部３４がこのときの角度検
出カウンタ４５_Cのカウント値（クランク角度信
号Sp）を読取ることによつて、クランク角度
θpmaxが得られる。

次に、第２２図乃至第２６図を参照して、この
実施例における気筒別点火時期補正量決定処理に
ついて説明する。

まず、第２２図に示すSTEP151〜160処理は、
第９図に示したフローチヤートのSTEP1〜10の
処理と同様に点火時期補正量を決定する気筒を判
別して点火時期補正量決定処理を行なう。

ただし、第９図のSTEP3に対応するSTEP153
における処理は、積分タイミングのセツトではな
く上述したようにクランク角度θpmax検出のた
めタイミングをセツトする。

次に、この第２２図におけるSTEP155，157，
159，160における第１気筒補正量決定処理〜第４
気筒補正量決定処理について第２３図乃至第２６
図を参照して説明する。これ等の処理は、第１０
図〜第１３図に示した各処理と基本的に同じであ
るので簡単に説明する。

まず、各図における略称の内、fbは点火時期の
修正量であり、fb₁は第１気筒、fb₂は第２気筒、
fb₃は第３気筒、fb₄は第４気筒の各点火時期修正
量を意味する。

また、Σ（fbi）：当該気筒を除く他の正常気筒
の各点火時期補正量（点火時期修正量＋学習値）
平均値を意味する。

次に、第１気筒補正量決定処理について第２３
図を参照して説明する。

この場合には、このMBT制御を行なう場合に
も前述したノツキング回避制御の場合と同様に、
筒内圧を検出してクランク角度θpmaxを検出す
るので、燃焼圧力振動センサの正常／異常は、前
述の場合と同様にして判定できる。

そこで、STEP161で筒内圧力相関値Pa、筒内
圧力相関値Pbを求め、STEP162で筒内圧力相関
値Paと筒内圧力相関値Pbとを比較して、Pb＞Pa
か否かをチエツクして正常か異常かを判定する。

このとき、Pb＞Paであれば、すなわち第１気
筒の燃焼圧力振動センサが正常であれば、
STEP163でフラグFLGの第１気筒の正常／異常
を示す最下位ビツトb₀を「０」にする。

そして、STEP164で、信号処理回路４５から
のクランク角度検出信号Spを読込んでクランク
角度θpmaxを取込み、STEP165で第１気筒の点
火時期修正量fb₁を、検出したクランク角度
θpmaxと予め定めた目標クランク角度θMとの偏
差に応じて算出する処理をする。

そして、STEP166で学習条件が満足されてい
るか否かを判別し、学習条件が満足されていれ
ば、STEP167で点火時期修正量fb₁の学習をした
後、STEP168で点火時期修正量fb₁をfb₁＝０にす
る。

これに対して、STEP162でPb＞Paでなけれ
ば、すなわち第１気筒の燃焼圧力振動センサに異
常が発生したときには、STEP169でフラグFLG
のビツトb₀を「１」にする。

その後、STEP170でフラグFLGが「1111」が
否かをチエツクして、すべての気筒についての燃
焼圧力振動センサが異常か否かを判別する。

このとき、フラグFLGが「1111」でなく、１
以上の気筒の燃焼圧力振動センサが正常であれ
ば、STEP171で他の正常気筒中の点火時期補正
量の平均値Σ（fbi）を第１気筒の点火時期修正量
fb₁として決定し、前述したSTEP166に進んで学
習条件が満足されていれば、STEP167で学習テ
ーブルに学習値D₁として更新記録して、
STEP168で点火時期修正量fb₁を「０」にする。

これに対して、STEP170でフラグFLGが
「1111」で、すべての気筒の燃焼圧力振動検出セ
ンサが異常であれば、第１気筒の点火時期修正量
fb₁を「０」にする（fb₁←０）。

なお、第２４図乃至第２６図に示す第２気筒補
正量決定処理〜第４気筒補正量決定処理について
は、この第１気筒補正量決定処理と基本的に同じ
であり、燃焼圧力振動センサが正常／異常の場合
のフラグFLGの「０」又は「１」にするビツト
が異なるだけであるので、第１気筒補正量決定処
理の各STEP161〜172に対応して180〜190番台、
200〜210番台、220〜230番台の各STEP番号を付
してその説明を省略する。

なお、この実施例における点火時期の決定処理
は、第１６図に示したフローチヤートの処理と同
様（dc₁〜dc₁をfb₁〜fb₄に変更）であるので、そ
の説明は省略する。

次に、クランク角度θpmaxの取込み処理につ
いて説明するが、第２０図のコントロールユニツ
ト１１は、マルチプレクサ３２から検出信号S_2o
を高周波成分を除去してＩ／Ｏ３８に入力し、ク
ランク角度θpmaxをプログラム処理によつて判
定するようにしている。

そこで、このプログラム処理でクランク角度
θpmaxを求める場合の処理について第２７図を
参照して説明する。

このプログラムは、クランク角センサからの位
置信号（単位角度信号）S₂に同期して2°CA毎に
実行される割込処理プログラムである。

そして、まずSTEP241で高周波カツト後の検
出信号S_2oをＩ／ＯのＡ／Ｄ変換器にＡ／Ｄ変換
させるＡ／Ｄ変換開始タイミングか否かを判定す
る。

これは、クランク角度θpmaxを検出するため
にＡ／Ｄ変換が必要なクランク角領域か否かを判
断するもので、TDC前例えば70°の基準位置から
予め定めたクランク角度経過した位置からＡ／Ｄ
変換を開始して、クランク角度θpmaxを検出し
た時にセツトされるフラグをチエツクして、この
フラグが立つている間のみＡ／Ｄ変換を行なう。

そして、Ａ／Ｄ変換開始タイミングであれば、
STEP242でＡ／Ｄ変換開始後のクランク角度を
検出するためにクランク角カウンタ（ソフトカウ
ンタ）を＋１アツプカウントする。

その後、STEP243でＡ／Ｄ変換器を起動して
その時の検出信号S_2oの値をＡ／Ｄ変換し、例え
ば数10μsec後に、そのＡ／Ｄ変換値を読み込む
Ａ／Ｄ変換処理を行なう。

そして、STEP4で前回読み込んだＡ／Ｄ変換
値AD0と（最初は０）と今回読み込んだＡ／Ｄ
変換値AD1との差ΔP＝AD1−AD0を計算し、
STEP245でその差ΔPと検出信号S_2oの信号レベ
ルが最大となつた判断できる予め定めた基準値
ΔP₀とを比較（ΔP≧ΔP₀）判定する。

このとき、ΔP≧ΔP₀であれば、Ａ／Ｄ変換を
続行するためにSTEP246でその時のＡ／Ｄ変換
値AD1をAD0として記憶する（AD0←AD1）これに対して、ΔP＜ΔP₀であれば検出信号S_2o
の信号レベルが最大となつたと判断できるので、
θpmax247でその時のクランク角カウンタのカウ
ント値とＡ／Ｄ変換を開始したクランク角度とか
ら燃焼室内圧力が最大となつた時の上死点を基準
としたクランク角度θpmaxを求めるそして、この算出したクランク角度θpmaxに
は、ある程度のバラツキがあるので、平滑化する
ために、STEP248で過去ｎ回（ｎ＝４〜８位が
妥当）の移動平均＝（ｎ−１）／ｎ〔前回の〕＋１／ｎ〔今回のθpmax〕を求める。

その後、STEP249で次回のＡ／Ｄ変換のため
にＡ／Ｄ変換値AD0をゼロにクリアする。

以上のような処理が逐次なされる毎によつて、
燃焼室内圧力が最大となつた時のクランク角度
θpmax、実際には平均値が求められる。

次に、MBT制御による点火時期修正量の算出
処理について説明するが、その説明に先立つてこ
の実施例におけるMBT制御の原理について第２
８図を参照して説明しておく。

先ず、第２８図は機関の運転状態（機関回転数
及び機関負荷）が一定の条件下で、点火時期を可
変させた場合の機関軸トルクの変化をθpmaxを
パラメータとして示した線図である。

点火時期を進角させていくと、トルクが最大と
なる点が現れ、又このトルク最大点付近には図示
のようにトルクがあまり変化しないフラツト領域
が存在する。

このフラツト領域における最遅角点火時期、換
言すると最大トルクを与える最小進角値がMBT
（Minimun advance for Best Torque）であり、
このMBT時に燃焼室内圧力が最大となつた時の
クランク角度θpmaxが目標クランク角度θMであ
る。

そして、このクランク角度θMを含むフラツト
領域において、最大トルクTORQMAXから例え
ば0.5％程度低下したトルクを与える２つのクラ
ンク角度の一方をクランク角度θMより遅角側の
第１の目標クランク角度θM₁とすると共に、他方
をクランク角度θMより進角側の第２の目標クラ
ンク角度θM₂として、このθ₁〜θM₂の間にθpmax
が存在する時に点火時期の新たな修正制御を停止
して（ホールド）すれば、安定した制御をなし得
る。

但し、第２８図のトルクカーブは機関の運転状
態に応じて変化するので、第１、第２の目標クラ
ンク角度θM₁，θM₂は機関の運転状態に応じて設
定する必要がある。

そこで、そのようにして設定した第１、第２の
目標クランク角度θM₁，θM₂に対するクランク角
度θpmaxの大きさを判定し、θpmaxがθM₁〜θM₂
の間（第２８図に示すようにホールド域と云う）
にある時には点火時期の新たな修正制御を停止す
る。

一方の、上記のホールド域より遅角側、すなわ
ち第１の目標クランク角度θM₁より遅角側の進角
制御域にクランク角度θpmaxがある時には点火
時期を進角修正制御すると共に、そのホールド域
より進角側、すなわち第２の目標クランク角度
θM₂より進角側の遅角制御域にクランク角度
θpmaxがある時には、点火時期を遅角修正制御
する訳であるが、この場合第２８図からも解るよ
うに点火時期の単位変化量に対するトルクの変化
量（トルクカーブの傾き）が進角制御域と遅角制
御域とで異なつているため夫々の修正速度を違え
てこれに対処する。

そこで、このMBT制御による点火時期修正量
fb₁〜fb₄の算出処理（第２３図乃至第２６図の
STEP165，185，205，225）について第２９図を
参照して説明する。なお、以下の説明では「fb₁
〜fb₄」を共通化して「fb」と記す。

まず、STEP271，272では、検出したクランク
角度θpmaxの平均値に基づく点火時期の
フイードバツク制御を行なう場合の前述した第１
の目標クランク角度θM₁と第２の目標クランク角
度θM₂とを、ROMに予め格納したデータテーブ
ルを夫々機関回転数データと機関負荷データとに
よつてテーブルルツクアツプすることによつて求
めている。

その後、STEP273でROMに予め格納したデー
タテーブルを機関回転数データと機関負荷データ
とによつてテーブルルツクアプツして、点火時期
の基本フイードバツク修正量ΔFB0を求めてい
る。

このデータテーブルは、機関運転条件によつて
進角領域又は遅角領域における単位トルク変化に
対する点火時期の変化量が変わつてくるので、点
火時期の修正量を決める時の基本量として与えた
ものである。

そして、STEP274で検出したクランク角度
θpmaxの平均値と第１の目標クランク角
度θM₁とを比較して＜θM₁であるか否かを
判定し、＜θM₁でなければSTEP275で平
均値第２の目標クランク角度θM₂とを比較
して≧θM₂であるか否かを判定する。

そして、これ等の判定の結果が、θM₁≦
＜θM₂であれば、すなわち前述したホールド領域
であれば、点火時期修正量fbの修正を行なわない
でリターンする（第２３図乃至第２６図の
STEP116，186，206，226に進む）。

これに対して、STEP274での判定結果が、
θpmax＜θM₁であれば、STEP276〜279で点火時
期修正量fbの進角（Advance）修正を行なう。

つまり、STEP276で第１の目標クランク角度
θM₁と平均値との偏差 Δθ＝θM₁−
θpmaxを演算する。

そして、STEP277で基本フイードバツク修正
量ΔFBOに対する修正係数k₁を、ROMに予め格
納した例えば第３０図に示すようなデータテーブ
ルを偏差Δθでテーブルルツクアツプする。

この修正係数k₁の値は、偏差Δθがある値以上
のところで、偏差Δθに比例した大きさを与えて、
偏差Δθが大きい場合に点火時期の修正量が大き
くなるようにしてあり、それによつて進角修正制
御における第１の修正速度特性を定めている。

その後、STEP278で修正量ΔFBを基本フイー
ドバツク修正量ΔFB0に修正係数k₁を乗算（ΔFB
＝k₁×ΔFB0）して算出する。

そして、STEP279で点火時期修正量fbに修正
量ΔFBを加算（進角側への修正）して、新たな
点火時期修正量fbとした後リターンする。

また、STEP275で判定結果が≧θM₂で
あれば、STEP280〜283で点火時期修正量fbの遅
角（Retard）修正を行なう。

つまり、STEP280で第２の目標クランク角度
θM₂と平均値との偏差 Δθ＝θM₂−
θpmaxを演算する。

そして、STEP281で基本フイードバツク修正
量ΔFB0に対する修正係数k₂を、ROMに予め格
納した例えば第３０図に示すようなデータテーブ
ルを偏差△θでテーブルルツクアツプする。

この修正係数k₂の値は、修正係数k₁に対してk₂
≧k₁の関係に設定し、進角修正側の第１の修正速
度特性よりも相対的に速い遅角修正側の第２の修
正速度を定めている。

その後、STEP282で修正量ΔFBを基本フイー
ドバツク修正量ΔFB0に修正係数k₂を乗算（ΔFB
＝k₂×ΔFB0）して算出する。

そして、STEP283で点火時期修正量fbから修
正量ΔFBを減算（遅角側への修正）して、新た
な点火時期修正量fbとした後リターンする。

以上詳述したこの発明の実施例によれば、いず
れかの気筒の燃焼圧力振動検出センサに異常が発
生したときには、その異常が発生した燃焼圧力振
動検出センサに対応する気筒の点火時期補正量
を、燃焼圧力振動検出センサが正常な他の気筒の
点火時期補正量の平均値に基づいて決定する。

したがつて、異常が発生した気筒の点火時期を
他の正常な気筒の平均点火時期程度に遅角して
MBT制御を継続するので、ノツキングの発生を
抑えて安全性を確保しつつ発生トルクの減少及び
燃費の低下を少なくし、排気温の上昇も抑制する
ことができる。

なお、この実施例では点火時期修正量を学習し
て、その学習値と点火時期修正量とを加えたもの
を点火時期補正量としているが、点火時期修正量
の学習をしなくてもよく、その場合には点火時期
修正量がそのまま点火時期補正量になる。

ただし、点火時期修正量の学習をすることによ
つて、過去の履歴が現在の制御に生かされ、
MBT制御及びノツキングの予防制御を一層効果
的に行なうことができる。

そして、学習テーブルを不揮発性メモリに格納
することによつて、修理等により正常に復帰した
場合に、故障前の適切な点火時期を設定すること
が可能になる。

なお、上記各実施例においては、各気筒毎に燃
焼圧力振動検出手段を設けた例について述べた
が、１個の燃焼圧力振動検出手段で複数の気筒
（気筒群）の点火時期を制御する制御装置にも同
様に実施することができる。

〔発明の効果〕以上説明したように、この発明によれば、各気
筒若しくは各気筒群毎に燃焼圧力振動検出手段の
検出結果に基づいてMBT制御を行う内燃機関の
制御装置において、いずれかの燃焼圧力振動検出
手段に異常が発生した場合には、その異常が発生
した燃焼圧力振動検出手段に対応する気筒若しく
は気筒群の点火時期補正量を、燃焼圧力振動検出
手段が正常な他のすべての気筒若しくは気筒群の
点火時期補正量の平均値に基づいて決定するよう
にしたので、燃焼圧力振動検出手段が異常な気筒
若しくは気筒群に対しても運転状態に応じたほぼ
適切な点火時期制御を行うことができ、MBT制
御が大きくくずれるようなことがない。特に、こ
の発明では燃焼圧力振動検出手段が正常なすべて
の気筒若しくは気筒群の点火時期補正量の平均値
に基づいて異常気筒の点火時期を決定するように
したので、異常発生気筒に対する点火時期制御を
より的確に行うことができる。

したがつて、この発明によればノツキングの発
生を抑えて安全性を確保しつつ発生のトルクの減
少及び燃費の悪化を最小限にし、排気温の上昇も
抑制できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の構成を示す機能ブロツク
図、第２図は、この発明を実施する内燃機関の制
御装置の概略構成図、第３図は、第２図のコント
ロールユニツトの一例を示すブロツク図、第４図
は、同じく筒内圧センサの一例を示す断面図及び
平面図、第５図は、同じくチヤージアンプの一例
を示す回路図、第６図は、同じく信号処理回路の
一例を示すブロツク図、第７図は、同じく信号処
理回路の一部の具体例を示す回路図、第８図は、
主制御回路が実行する積分器の積分動動制御処理
の説明に供するタイミングチヤート図、第９図
は、第３図における主制御回路が実行する気筒別
点火時期補正量決定処理の一例を示すフロー図、
第１０図乃至第１３図は、夫々第９図の第１気
筒、第２気筒、第３気筒、第４気筒補正量決定処
理の一例を示すフロー図、第１４図は、第１０図
乃至第１３図における正常時の点火時期修正量決
定処理の一例を示すフロー図、第１５図は、第１
４図の説明に供する各ノツク現象におけるＫ／Ｂ
値の発生頻度の一例を示す説明図、第１６図は、
主制御回路が実行する点火時期決定処理の一例を
示すフロー図、第１７図は、第１６図の基本点火
時期算出処理の説明に供する機関回転数・吸入空
気流量−進角値特性を示す線図である。第１８図
及び第１９図は、正常／異常判定処理の他の別の
説明に供するフロー図及び線図である。第２０図
は、この発明の一実施例におけるコントロールユ
ニツトの一例を示すブロツク図、第２１図は、同
じくその信号処理回路の一例を示すブロツク図、
第２２図は、第２０図における主制御回路が実行
する気筒別点火時期補正量決定処理の一例を示す
フロー図、第２３図乃至第２６図は、夫々第１２
図の第１気筒、第２気筒、第３気筒、第４気筒修
正量決定処理の一例を示すフロー図、第２７図
は、同じくクランク角度θpmaxの検出処理を示
すフロー図、第２８図は、同じくMBT制御の基
本原理の説明に供する線図、第２９図は、同じく
点火時期修正量算出処理を示すフロー図、第３０
図は、同じくその修正係数k₁，k₂のデータテーブ
ルの一例を示す線図である。１１……コントロ
ールユニツト、１３……クランク角センサ、２１
_Ａ〜２１_D……筒内圧センサ、３１_A〜３１_D……チ
ヤージアンプ、３３，４５……信号処理回路、３
３_D……積分器、３４……主制御回路、４０……
点火装置。

Claims

【特許請求の範囲】１各気筒若しくは各気筒群毎の燃焼圧力振動を
検出する少なくとも３個以上の燃焼圧力振動検出
手段を備え、その各燃焼圧力振動検出手段の検出
結果に基づいて、内燃機関の燃焼室内圧力が最大
となつたときのクランク角度（θpmax）が予め
定めた目標値になるように点火時期補正量を決定
して各気筒毎若しくは各気筒群毎に点火時期を制
御する内燃機関の制御装置において、前記各燃焼圧力振動検出手段による燃焼圧力振
動の検出が正常か否かを個別に判定する正常／異
常判定手段と、該正常／異常判定手段の判定結果が正常である
ときにはその燃焼圧力振動検出手段の検出結果に
基づいて点火時期補正量を決定し、前記正常／異常判定手段の判定結果が異常であ
るときには判定結果が正常である他のすべての気
筒若しくは気筒群の点火時期補正量の平均値に基
づいて点火時期補正量を決定する点火時期補正量
決定手段とを設けたことを特徴とする内燃機関の
制御装置。