JPH0692787B2

JPH0692787B2 - 内燃機関の制御装置

Info

Publication number: JPH0692787B2
Application number: JP60194877A
Authority: JP
Inventors: 雄二中島; 明人山本
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1985-09-05
Filing date: 1985-09-05
Publication date: 1994-11-16
Anticipated expiration: 2009-11-16
Also published as: JPS6255462A; US4693221A

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
を制御する制御装置に関する。

〔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θpmax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。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような点火時期制御装置にあつて
は、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すること
による、発生トルクの減少，燃費の低下，排気温の過度
の上昇，正規の点火時期よりも進角することによりノツ
キングの発生等の事態が生じる。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。

〔問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、内燃
機関の燃焼圧力振動の検出結果に基づいて点火時期を制
御する内燃機関の制御装置において、第１図に示したよ
うに、前記機関の燃焼圧力振動を検出する燃焼圧力振動
検出手段Ａを各気筒毎に設けると共に、該燃焼圧力振動
検出手段Ａの検出結果を機関の燃焼状態に相関する相関
値に変換し、該相関値をアイドル時の前記相関値と比較
して点火時期制御系に異常が発生したか否かを気筒毎に
判定する判定手段Ｂと、前記燃焼圧力振動検出手段Ａの
検出結果及び前記判定手段Ｂの判定結果に基づいて点火
時期を制御する点火時期制御手段Ｃとを設け、かつ前記
点火時期制御手段Ｃは、異常発生気筒の点火時期を正常
な気筒のうち最も点火時期の遅い気筒に合わせるように
制御するものとした。

〔作用〕

何れかの気筒に係わる点火制御系に異常が発生したとき
には、その異常発生気筒の点火時期が、他の正常な気筒
のうちの最も遅い点火時期に合致するように制御される
ので、異常発生気筒についても正常な気筒に準じた概ね
適切な点火時期制御が行われ、すなわち点火時期制御系
の異常に伴う不都合が最小限に抑制される。

〔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、この発明を実施した４気筒内燃機関の制御装
置の構成を示すブロツク図である。

第１気筒の筒内圧センサ1Aは、圧電変換型圧力センサで
あり、第３図（イ），（ロ）に示すようにシリンダヘツ
ド21Aに取付けた点火プラグ22Aの座金として取付けら
れ、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、第２気筒〜第４気筒の筒内圧センサ1B〜1Dについ
ても、筒内圧センサ1A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2Aは、第１気筒用筒内圧センサ1Aからの
電荷信号S₁₁を電圧信号に変換した後増幅して、検出信
号S₂₁として出力する。

なお、チヤージアンプ2B〜2Dについても、チヤージアン
プ2Aと同様に各々筒内圧センサ1B〜1Dからの電荷信号S
₁₂〜S₁₄を電圧信号に変換した後増幅して、検出信号S₂₂
〜S₂₄として出力する。

つまり、これ等の筒内圧センサ1A〜1D及びチヤージアン
プ2A〜2Dによつて第１図の燃焼圧力振動検出手段Ａを構
成している。

また、クランク角センサ３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２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。

アイドルスイツチ４は、機関がアイドル状態にあるか否
かを検知して、アイドル状態検知信号SIを出力する。

一方、コントロールユニツト５は、第１図の判定手段Ｂ
及び点火時期制御手段Ｃを兼ねた回路であり、マルチプ
レクサ（MPX）6,信号処理回路７及び主制御回路８等か
らなる。

そのマルチプレクサ６は、主制御回路８からの選択信号
に応じて入力されるチヤージアンプ2A〜2Dからの検出信
号S₂₁〜S₂₄を選択して、検出信号S₂nとして出力する。

信号処理回路７は、マルチプレクサ６からの検出信号S₂
nを、所定の信号処理してノツク時の燃焼圧力振動エネ
ルギに相関する相関値（これは機関の燃焼状態に相関す
る相関値でもある）等に変換する。

この信号処理回路７は、例えば第４図に示すように、バ
ンドパスフイルタ7Aによつてチヤージアンプ2A〜2D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６からの検出信号S₂n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６〜17KHz）の信号成
分のみを抽出する。

そして、このバンドパスフィルタ7Aから出力される検出
信号（抽出信号）S₄を増幅回路7Bで増幅して、この増幅
後の検出信号S₅を整流回路7Cによつて半波整流する。

その後、この整流回路7Cから出力される半波整流した検
出信号S₆を、主制御回路８からのセツト／リセツト信号
SSRで積分動作を制御される積分器7Dによつて積分し
て、積分信号S₇として出力する。

第２図に戻つて、主制御回路８は、CPU10,ROM11,RAM12
及びA/D変換器等を内蔵したI/O13等からなるマイクロコ
ンピユータによつて構成してある。

この主制御回路８は、クランク角センサ３からの基準信
号S₂及び位置信号S₃と、アイドルスイツチ４からのアイ
ドル状態検知信号SIと、信号処理回路７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３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７の積分器7D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８は、圧縮上死点前40度（BT
DC40゜）で積分器7D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（ATD
C）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８は、図示しない吸入空気量信号等の
各種入力信号に基づいて、ノツキングに関する判定，点
火時期制御系（ここでは筒内圧センサ1A〜1D及びチヤー
ジアンプ2A〜2D）の異常判定，点火時期の修正量の決
定，点火時期の決定等の点火時期制御に関する処理をす
る。

そして、決定した点火時期に基づいて点火装置15のパワ
ートランジスタ16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16のオ
ン・オフ制御）は、I/O13内部に設けた図示しない進角
値（ADV）レジスタ，ドウエル角（DWELL）レジスタに決
定した点火時期に相当する値（進角値，ドウエル角）を
セツトし、これ等のレジスタの値と位置信号S₃ををカウ
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16をオン状態又はオフ状態にする。

また、その点火装置15は、パワートランジスタ16がオン
・オフ制御されることによつて、バツテリ17から給電さ
れているイグニツシヨンコイル18の一次電流が断続され
てその二次側に高電圧が発生し、この高電圧をデイスト
ビユータ19によつて第１気筒〜第４気筒の点火プラグ20
A〜20D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８は、点火時期に関する制御以外
の制御もするが、その詳細な説明は省略する。

次に、このように構成したこの実施例の作用について第
５図以降をも参照して説明する。

まず、この実施例におけるノツキングの検出原理につい
て説明すると、一般に、人間の聴感によるノツクレベル
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
強度差によつておこなわれていると考えられている。

したがつて、非ノツク時における筒内圧の振動エネルギ
と、ノツク時における筒内圧の振動エネルギとを直接比
較すれば、官能評価と良く一致するノツキングレベルの
検出が可能となる。

そこで、この実施例においては、上死点前のクランク角
所定範囲内における筒内圧振動の（整流）積分値と、上
死点後のクランク角所定範囲内、あるいは上死点前の範
囲を含む所定範囲内における筒内圧振動の（整流）積分
値とを比較することによつてノツキングレベルを検出す
るようにしている。

なお、この場合、積分区間は、吸・排気弁の着座・離座
の振動によつて生じる点火プラグの振動による影響を受
けることがないように選択する必要があり、この実施例
ではBTDC40゜〜TDC及びATDC5゜〜ATDC45゜を選択してい
る。

次に、このような処理をするための主制御回路８による
信号処理回路７の積分器7Dの積分動作の制御について第
５図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３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
出力されると共に、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。なお、
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S₂よりもパルス幅が広
い。

一方、筒内圧センサ1A〜1D及びチヤージアンプ2A〜2Dが
正常なときには、チヤージアンプ2A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2B〜2Dからも同様な検出信号S₂₂〜S₂₂が出力される
ので、マルチプレクサ６からは、同図（ニ）に示すよう
な検出信号S₂nが出力される。

それによつて、このマルチプレクサ６からの検出信号S₂
nから信号処理回路７のバンドパスフイルタ7Aで所定周
波数の信号のみを抽出して、増幅回路7Bで増幅したと
き、この増幅回路7Bからは、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7Cで判波整流する
ことによつて同図（ヘ）に示すような検出信号S₆が積分
器7Dに入力される。

そこで、主制御回路８は、クランク角センサ３からの基
準信号S₂が入力された時点から内部カウンタを起動して
位置信号S₃のカウントを開始する。

そして、主制御回路８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7D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S
SR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7D
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7D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の振動
エネルギに相関する相関値（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の振動エネルギに相
関する相関値（積分値）が得られる。

なお、これ等の非ノツク時振動エネルギに相関する積分
値及びノツク時振動エネルギに相関する積分値は、いず
れも燃焼行程中の筒内圧の振動エネルギに対応している
ので、機関の燃焼状態に相関する相関値でもあるが、こ
の実施例では後述するようにノツク時振動エネルギに相
関する積分値を燃焼状態相関値として使用する。

なお、主制御回路８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7Dの積分動作を制御するの
で、積分器7D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８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RAM1
2の所定のアドレスに格納する。

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、か
つ燃焼状態に相関した量ＫとしてRAM12の所定のアドレ
スに格納する。

そして、ノツキング制御に関しては、この量Ｂと量Ｋと
の比（K/B）又は量Ｋの平均値と量Ｋとの比（K/）
を算出して、量Ｋを正規化する。

次に、センサ故障等の点火時期制御系の異常判定の原理
について説明する。

一般に、燃焼行程中の筒内圧の振動エネルギに対応した
燃焼状態相関値としての量Ｋは、内燃機関がアイドル運
転の時に最小値になり、他のいかなる運転条件の下でも
量Ｋはアイドル運転時の量Ｋより小さくなることはな
い。

第６図は、本出願人によるノツクが発生しない条件での
４気筒内燃機関の運転条件毎の量Ｋを計測した結果を示
すものであるが、種々の実験によれば、同図に示す関係
は殆んどのエンジンで成立するとみなすことができる。

そこで、アイドル回転時の燃焼状態相関値である量Ｋの
値すなわち量Ｋの最小値を最小燃焼状態相関値KMINとし
て、RAM12の所定のアドレスに予め格納しておき、アイ
ドル運転時以外の運転条件下での量Ｋと最小燃焼状態相
関値KMINとを比較することによつて、Ｋ＞KMINとなつた
ときに、その気筒についての点火時期制御系に異常が発
生したと判定することができる。

ここで、最小燃焼状態相関値KMINの求め方について述べ
ておくと、アイドル運転時の量Ｋをそのまま最小燃焼状
態相関値KMINとしてもよいし、またより安定した最小燃
焼状態相関値KMINを得るためには、アイドル運転時の量
Ｋの移動平均値を KMIN＝（１−α）KMIN＋αＫただし、（０＜α＜１）の演算をして算出した値を最小燃焼状態相関値KMINとす
ればよい。

また、このノツク時振動エネルギ相関値である量Ｋの代
わりに、前述した非ノツク時振動エネルギ相関値である
量Ｂを使用することもできる。

次に、主制御回路８が実行する異常判定・点火時期制御
の詳細について第７図以降を参照して説明する。

第７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３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３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10゜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でマルチプレクサ６を駆動して、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
2A〜2Dからの検出信号S₂₁〜S₂₄のいずれかを選択して、
検出信号S₂n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７の積分
器7D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7D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点
火時期制御系の異常判定及び点火時期の修正量の決定を
する第１気筒修正量決定処理〜第４気筒修正量決定処理
をする。

第８図は、この第７図における第ｉ気筒修正量決定処理
を詳細に示すフロー図である。

まず、同図で使用している略称の意味（既に説明にした
ものを除く）について説明しておく。

FLG:RAM12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_１は第２気筒，ビツ
ト_２は第３気筒，ビツトb₃は第４気筒の各々正常・異常
を示す。

dci:点火時期の修正量であり、第１気筒はdc₁,第２気筒
はdc₂,第３気筒はdc₃,第４気筒はdc₄で表わす。

なお、dci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。

KMINi:アイドル運転時の量Ｋすなわち最小燃焼状態相関
値であり、第１気筒はKMIN₁,第２気筒はKMIN₂,第３気筒
はKMIN₃,第４気筒はKMIN₄で表わす。

α：最小燃焼状態相関値KMINの修正係数を意味し、０＜
α＜１となる値である。

次に、この第８図を参照して第ｉ気筒（ｉ＝１〜４）修
正量決定処理について説明する。

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６からはチヤージアンプ2A〜2Dからの検出信号S
₂₁〜S₂₄の内容の第ｉ気筒の検出信号が選択されて検出
信号S₂nとして信号処理回路７に入力されている。

そこで、STEP11でその検出信号S₂nの所定角度範囲での
整流積分信号S₇をTDCでA/D変換して量Ｂを、またATDC45
゜でA/D変換して量Ｋを求める。

そして、STEP12でアイドルスイツチ４の状態をチエツク
してアイドル状態か否かを判別する。

このとき、アイドル状態であれば、STEP13で第ｉ気筒の
アイドル時の量Ｋに相当する最小燃焼状態相関値KMINi
の書換えを行なう。

すなわち、アイドル時の量Ｋの移動平均値を、（１−α）・KMINi＋αＫの演算をして算出し、この算出した移動平均値を新たな
最小燃焼状態相関値KMINiとしてRAM12の所定のアドレス
に格納する。

その後、STEP14で第ｉ気筒の点火時期修正量dciを
「０」にする（dci←０）。すなわち、この実施例で
は、アイドル時には基本点火時期で制御するようしてい
る。

これに対して、STEP12でアイドル時でなければ、STEP15
で量Ｋと第ｉ気筒のアイドル時の量Ｋに相当する最小燃
焼状態相関値KMINiとを比較して、Ｋ≧KMINiか否かを判
別する。

このとき、Ｋ≧KMINiであれば、すなわち第ｉ気筒の点
火時期制御系（筒内圧センサ，チヤージアンプ）が正常
であれば、STEP16でフラグFLGの第ｉ気筒の正常・異常
を示すビツトbiを「０」にし、この結果をRAM12の所定
のアドレスに格納する。

すなわち、第１気筒であれば、読出したフラグFLG（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最下位ビツトb₀を「０」にする。

第２気筒であれば、読出したフラグFLG（ビツトb₃〜
b₀）の値と「1101」との論理積（FLG・1101）をとるこ
とによつて最下位ビツトb₁を「０」にする。

第３気筒であれば、読出したフラグFLG（ビツトb₃〜
b₀）の値と「1011」との論理積（FLG・1011）をとるこ
とによつて最下位ビツトb₂を「０」にする。

第４気筒であれば、読出したフラグFLG（ビツトb₃〜
b₀）の値と「0111」との論理積（FLG・0111）をとるこ
とによつて最下位ビツトb₃を「０」にする。

その後、STEP17で第ｉ気筒の点火時期修正量dciを算出
する処理をする。

これに対して、STEP14でＫ≧KMINiでなければ、すなわ
ち第ｉ気筒の点火時期制御系（筒内圧センサ，チヤージ
アンプ）に異常が発生したときには、STEP18でフラグFL
Gのビツトbiを「１」にして、RAM12の所定のアドレスに
格納する。

つまり、第１気筒であれば、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」にする。

第２気筒であれば、読出したフラグFLG（ビツトb₃〜
b₀）と「0010」との論理和（FLG＋0010）をとることに
よつてフラグFLGのビツトb₁を「１」にする。

第３気筒であれば、読出したフラグFLG（ビツトb₃〜
b₀）と「0100」との論理和（FLG＋0100）をとることに
よつてフラグFLGのビツトb₂を「１」にする。

第第４気筒であれば、読出したフラグFLG（ビツトb₃〜b
₀）と「1000」との論理和（FLG＋1000）をとることによ
つてフラグFLGのビツトb₃を「１」にする。

その後、STEP19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点火時期制御系が異常
か否かを判別する。

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検出手段が正常であれば、
STEF20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dciと決定
する（dci←Min（dci））。

つまり、点火時期制御系に異常が発生したときには、そ
の気筒の点火時期を、点火時期制御系が正常な他の気筒
の内の最もノツキングが起こり易い気筒、つまり点火が
最も遅れている気筒の点火時期に合わせる。

これに対して、STEP19でフラグFLGが「1111」であれ
ば、すなわちすべての気筒の点火時期制御系が異常であ
れば、STEP21で第１気筒の点火時期の修正量dciを
「０」にする（dci←０）。

次に、第８図における正常時の点火時期修正量算出処理
（STEP17）の詳細について第９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は各気筒の修正量決定処理毎に個
別的に設けられる。

先ず、STEP51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Ｋの平
均値を求めて量Ｋと量との比（K/）を算出して正
規化することもできる。

そして、STEP52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。

このとき、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STEP63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、STEP53
で後述するSTEP64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、STEP54〜57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、STEP54でカウント値BCNTをインクリメント（＋
１）した後、STEP55でそのカウント値BCNTがが「20」を
越えた（BCNT＞20）か否かを判別する。

このとき、BCNT＞20でなれば、そのまま処理を終了し、
BCNT＞20であれば、STEP56で点火時期の修正量dciをイ
ンクリメント（＋１）して点火時期を１度進角させた
後、STEP57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、STEP58〜62にお
いてK/B値＞SLになつた時から20サイクル以上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、STEP58でカウント値KCNTをインクリメント（＋
１）した後、STEP59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、KCNE＞20でなければ、そのまま処理を終了
し、またKCNE＞20であれば、STEP60でフラグKFLGをリセ
ツトした後、STEP61でカウント値KCNTをクリア（KCNT＝
０）し、STEP62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、STEP52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、STEP63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、STEP64でフラグKFLGをセツト
（KFLG＝１）した後、STEP65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、STEP66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STEP65を実行
して処理を終了し、またKCNT≦10であれば、STEP67で点
火時期の修正量dciをデクリメント（−１）して点火時
期を１度遅角させた後、前述したSTEP65を実行して処理
を終了する。

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STEP56,67における修正量dciについては、
補正後の修正量dci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dci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、STEP67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た値に
することもできる。

そして、例えばクランク角センサ３からの基準信号S₂が
入力されたときにエントリイされる第10図に示すような
処理を行なうプログラムによつて点火時期を制御する。

つまり、STEP71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ROM11に格
納した例えば第11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、STEP72〜78で、この決定した基本点火時期Ｄ及
び前述した処理によつて決定した修正量dciに基づい
て、｛70−（Ｄ＋dci）｝の演算をして、BTDC（Ｄ＋dc
i）を基準信号S₂の入力タイミングからの角度に変換
し、STEP79でこの演算結果をI/O13の前述した進角値（A
DV）レジスタにセツトする。

このように、この内燃機関の制御装置においては、燃焼
状態に相関した相関値である燃焼行程中の筒内圧の振動
エネルギに対応した量Ｋを、量Ｋが最小値となるアイド
ル時の量Ｋの値（KMIN）と比較して、Ｋ＜KMINのときに
その気筒の点火時期制御系に異常が発生したと判定する
ので、確実に各気筒の点火時期制御系に異常が発生した
ことを検出できる。

そして、特にこの発明では、一部の気筒についての点火
時期制御系に異常が発生した場合に、当該異常発生気筒
の点火時期を、他の正常な気筒の内の点火時期が最も遅
い気筒に合わせて制御するようにしたので、点火時期進
角の過不足を回避して、ノッキングの発生を抑えつつ発
生トルクの減少、燃費の悪化、排気温の上昇等の点火時
期異常に原因する不都合を最小限に抑制することができ
る。

また、上記実施例のようにすべての気筒が異常になつた
ときにも、ノツク限界に余裕をもつて遅角側に設定して
いる基本点火時期で制御することによつて、ノツキング
発生を抑制してかつ、発生トルクの減少，燃費の低下，
排気温の上昇等を抑制することができる。

なお、上記各実施例においては、筒内圧センサを点火プ
ラグに設けたが、所謂振動センサをシリンダブロツクに
設ける構成等にすることもできる。

また、上記実施例では、各気筒毎に点火時期を制御する
例について述べたが、複数の気筒を１群として各気筒群
毎に点火時期を制御する場合にもこの発明を同様に実施
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、燃焼状態相関
値をアイドル時の燃焼状態相関値と比較して点火時期制
御系に異常が発生したか否かを気筒毎に判定し、この判
定結果と燃焼圧力振動の検出結果とに基づいて点火時期
制御系に異常が発生した気筒について、当該気筒の点火
時期を他の正常な気筒の内の最も遅い点火時期に合せて
制御するようにしたので、点火時期制御系の故障による
ノッキングの発生を抑えつつ発生トルクの減少、燃費の
悪化、排気温の上昇等の点火時期異常に原因する不都合
を最小限に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した内燃機関の制御装置の構成
を示すブロツク図、第３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４図は同じく信号処理回路の一例を示すブロツク図、第５図は主制御回路が実行する積分器の積分動作制御処
理の説明に供するタイミングチヤート図、第６図は異常判定の原理説明に供する機関回転数・吸入
空気量−量Ｋ特性を示す線図、第７図は主制御回路が実行する異常判定・点火時期修正
量決定処理の一例を示すフロー図、第８図は第７図の第ｉ気筒修正量決定処理の一例を示す
フロー図、第９図は第８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10図は主制御回路が実行する点火制御処理の一例を示
すフロー図、第11図は第10図の基本点火時期算出処理の説明図に供す
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。 1A〜1D……筒内圧センサ 2A〜2D……チヤージアンプ３……クランク角センサ５……コントロールユニツト、７……信号処理回路 7C……整流器、7D……積分器８……主制御回路、15……点火装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の燃焼圧力振動の検出結果に基づ
いて点火時期を制御する内燃機関の制御装置において、
前記機関の燃焼圧力振動を検出する燃焼圧力振動検出手
段を各気筒毎に設けると共に、該燃焼圧力振動検出手段
の検出結果を機関の燃焼状態に相関する相関値に変換
し、該相関値をアイドル時の前記相関値と比較して点火
時期制御系に異常が発生したか否かを気筒毎に判定する
判定手段と、前記燃焼圧力振動検出手段の検出結果及び
前記判定手段の判定結果に基づいて点火時期を制御する
点火時期制御手段とを設け、かつ前記点火時期制御手段
は、異常発生気筒の点火時期を正常な気筒のうち最も点
火時期の遅い気筒に合わせるように制御するものとした
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】判定手段が、燃焼圧力振動検出手段の検出
結果を燃焼に対応した区間で整流積分して機関の燃焼状
態に相関する相関値に変換する手段を備えている特許請
求の範囲第１項記載の内燃機関の制御装置。