JPH09303242A - 内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents
内燃機関の点火時期制御装置Info
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- JPH09303242A JPH09303242A JP8121692A JP12169296A JPH09303242A JP H09303242 A JPH09303242 A JP H09303242A JP 8121692 A JP8121692 A JP 8121692A JP 12169296 A JP12169296 A JP 12169296A JP H09303242 A JPH09303242 A JP H09303242A
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- intake air
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- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D13/0223—Variable control of the intake valves only
- F02D13/0234—Variable control of the intake valves only changing the valve timing only
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
- F02P5/15—Digital data processing
- F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
- F02P5/1512—Digital data processing using one central computing unit with particular means concerning an individual cylinder
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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- Signal Processing (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 過渡運転状態においても要求点火時期からの
ずれを生ずることなく点火時期を設定する。 【解決手段】 内燃機関の各気筒の各吸気行程ごとに当
該吸気弁開期間における吸入空気量代表値と回転速度代
表値とを決定し、それらに基づき当該吸気行程に係る爆
発行程のための点火時期を設定する。そのような代表値
としては、例えば、吸気弁開時期及び吸気弁閉時期にお
ける吸入空気量・回転速度の平均値とする。又は、吸気
弁開期間の中間時点における吸入空気量・回転速度とす
る。さらに、吸気弁閉時期における吸入空気量・回転速
度又は吸気弁開期間の中間時点における吸入空気量・回
転速度は、過去に検出された吸入空気量検出値及び回転
速度検出値に基づく予測値として制御性を確保するよう
にしてもよい。
ずれを生ずることなく点火時期を設定する。 【解決手段】 内燃機関の各気筒の各吸気行程ごとに当
該吸気弁開期間における吸入空気量代表値と回転速度代
表値とを決定し、それらに基づき当該吸気行程に係る爆
発行程のための点火時期を設定する。そのような代表値
としては、例えば、吸気弁開時期及び吸気弁閉時期にお
ける吸入空気量・回転速度の平均値とする。又は、吸気
弁開期間の中間時点における吸入空気量・回転速度とす
る。さらに、吸気弁閉時期における吸入空気量・回転速
度又は吸気弁開期間の中間時点における吸入空気量・回
転速度は、過去に検出された吸入空気量検出値及び回転
速度検出値に基づく予測値として制御性を確保するよう
にしてもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関（エンジ
ン）においてその運転状態に応じた最適なクランク角で
圧縮混合気に点火するための制御を行う装置（点火時期
制御装置）に関する。
ン）においてその運転状態に応じた最適なクランク角で
圧縮混合気に点火するための制御を行う装置（点火時期
制御装置）に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近の自動車用エンジンにおいては、一
般的に、燃料噴射制御に加え、点火時期制御も電子制御
によりなされている。電子制御式点火時期制御によれ
ば、従来の機械制御式に比較して、より精密な制御が可
能となり、出力性能、燃費、排出ガス浄化性能等の向上
が図られる。かかる点火時期の算出は、エンジン負荷
（エンジン１回転当たりの吸入空気量又はそのような吸
入空気量に相当する他の量）とエンジン回転速度とに基
づき点火時期マップを参照して最適な点火時期を求める
ことにより実行されている。
般的に、燃料噴射制御に加え、点火時期制御も電子制御
によりなされている。電子制御式点火時期制御によれ
ば、従来の機械制御式に比較して、より精密な制御が可
能となり、出力性能、燃費、排出ガス浄化性能等の向上
が図られる。かかる点火時期の算出は、エンジン負荷
（エンジン１回転当たりの吸入空気量又はそのような吸
入空気量に相当する他の量）とエンジン回転速度とに基
づき点火時期マップを参照して最適な点火時期を求める
ことにより実行されている。
【０００３】例えば、特開平1-290967号公報は、そのよ
うな点火時期制御装置を開示する一例である。同公報に
開示された装置は、さらに、スロットル開度の変化量か
ら過渡状態を検出し、過渡状態においては実験データに
基づき過渡状態用に予め決定されている点火時期マップ
を用いて制御するものであり、このように定常運転状態
と過渡運転状態とで計算方法を切り換えることにより、
過渡運転状態における最適点火時期からのずれを抑えて
いる。
うな点火時期制御装置を開示する一例である。同公報に
開示された装置は、さらに、スロットル開度の変化量か
ら過渡状態を検出し、過渡状態においては実験データに
基づき過渡状態用に予め決定されている点火時期マップ
を用いて制御するものであり、このように定常運転状態
と過渡運転状態とで計算方法を切り換えることにより、
過渡運転状態における最適点火時期からのずれを抑えて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、実験デー
タに基づいて決定され電子制御装置内の記憶装置に記憶
されている過渡点火時期は、本来、全てのエンジンに対
して最適なものであることが望ましい。しかしながら、
同一型式のエンジンであっても構成部品の製造誤差があ
るとともに、同一のエンジンであっても経時変化がある
ため、必ずしも最適な過渡点火時期が設定されていると
はいえない場合があり、最適点火時期からのずれ量が大
きくなっているおそれがある。
タに基づいて決定され電子制御装置内の記憶装置に記憶
されている過渡点火時期は、本来、全てのエンジンに対
して最適なものであることが望ましい。しかしながら、
同一型式のエンジンであっても構成部品の製造誤差があ
るとともに、同一のエンジンであっても経時変化がある
ため、必ずしも最適な過渡点火時期が設定されていると
はいえない場合があり、最適点火時期からのずれ量が大
きくなっているおそれがある。
【０００５】一方、かかる点火時期を計算するタイミン
グについて考えてみると、従来、吸気弁の開閉時期（気
筒ごとに異なる）に係わりなく、一定の周期で点火時期
を計算し、最新の計算値により該当気筒の点火を実行す
るエンジンが数多く存在する。図１は、このようなエン
ジンにおけるピストン位置、燃料噴射、吸気弁開閉時
期、及び点火時期計算タイミングの関係を示すものであ
る。本来、要求点火時期は、吸気弁が開くことにより気
筒に充填される空気量及びエンジン回転速度に基づき計
算されるべきものである。ところが、点火時期として採
用される最新の計算値は、その計算時点における吸入空
気量及びエンジン回転速度に応じた値となる。従って、
かかる計算方式の場合、定常状態においては実点火時期
は要求点火時期に一致するが、過渡状態においては実点
火時期は要求点火時期からずれてくる。すなわち、図１
に示されるように、該当気筒の吸気弁が閉じられて筒内
空気量が確定しているにもかかわらず、新たな点火時期
が計算されてその点火時期により点火が実行されてしま
う事態が生じうる。
グについて考えてみると、従来、吸気弁の開閉時期（気
筒ごとに異なる）に係わりなく、一定の周期で点火時期
を計算し、最新の計算値により該当気筒の点火を実行す
るエンジンが数多く存在する。図１は、このようなエン
ジンにおけるピストン位置、燃料噴射、吸気弁開閉時
期、及び点火時期計算タイミングの関係を示すものであ
る。本来、要求点火時期は、吸気弁が開くことにより気
筒に充填される空気量及びエンジン回転速度に基づき計
算されるべきものである。ところが、点火時期として採
用される最新の計算値は、その計算時点における吸入空
気量及びエンジン回転速度に応じた値となる。従って、
かかる計算方式の場合、定常状態においては実点火時期
は要求点火時期に一致するが、過渡状態においては実点
火時期は要求点火時期からずれてくる。すなわち、図１
に示されるように、該当気筒の吸気弁が閉じられて筒内
空気量が確定しているにもかかわらず、新たな点火時期
が計算されてその点火時期により点火が実行されてしま
う事態が生じうる。
【０００６】このように実際の吸入空気量と点火時期計
算に使用される吸入空気量とのずれは、吸入空気量が大
きく変化する加速又は減速の過渡運転状態のときに顕著
になる。図２は、加速時における吸入空気量（詳細には
エンジン１回転当たりの吸入空気の質量[g／rev.] ）Ｇ
Ｎの爆発ごとの変化を示す図であり、同図に示されるよ
うに、加速時のＧＮは、爆発ごとに大きくなる。また、
図３は、同一回転速度における吸入空気量ＧＮと要求点
火時期（圧縮上死点から進角方向に数えたクランク角に
相当する数値（点火進角値） [°CA−BTDC] ）ＳＡとの
関係を示す特性図である。同一回転速度では、吸入空気
量ＧＮが大きくなるほど、燃焼速度が増すため、この図
に示されるように、要求点火時期ＳＡは遅角側に移行す
る。従って、吸気弁が閉じられた後に測定された吸入空
気量ＧＮに基づいて点火時期を求めると、要求点火時期
よりも遅角側で点火することとなり、その結果、トルク
が低下し、運転性（ドライバビリティ）が悪化する。一
方、減速時には、加速時とは逆に、要求点火時期よりも
進角側で点火することとなり、その結果、ノックが発生
しやすくなり、やはり運転性が悪化する。
算に使用される吸入空気量とのずれは、吸入空気量が大
きく変化する加速又は減速の過渡運転状態のときに顕著
になる。図２は、加速時における吸入空気量（詳細には
エンジン１回転当たりの吸入空気の質量[g／rev.] ）Ｇ
Ｎの爆発ごとの変化を示す図であり、同図に示されるよ
うに、加速時のＧＮは、爆発ごとに大きくなる。また、
図３は、同一回転速度における吸入空気量ＧＮと要求点
火時期（圧縮上死点から進角方向に数えたクランク角に
相当する数値（点火進角値） [°CA−BTDC] ）ＳＡとの
関係を示す特性図である。同一回転速度では、吸入空気
量ＧＮが大きくなるほど、燃焼速度が増すため、この図
に示されるように、要求点火時期ＳＡは遅角側に移行す
る。従って、吸気弁が閉じられた後に測定された吸入空
気量ＧＮに基づいて点火時期を求めると、要求点火時期
よりも遅角側で点火することとなり、その結果、トルク
が低下し、運転性（ドライバビリティ）が悪化する。一
方、減速時には、加速時とは逆に、要求点火時期よりも
進角側で点火することとなり、その結果、ノックが発生
しやすくなり、やはり運転性が悪化する。
【０００７】かかる実情に鑑み、本発明の目的は、過渡
運転状態においても要求点火時期からのずれを生ずるこ
となく点火時期を設定することにより出力性能の向上及
びノックの発生防止を図った点火時期制御装置を提供す
ることにある。ひいては、本発明は、内燃機関における
運転性の更なる向上に寄与することを目的とする。
運転状態においても要求点火時期からのずれを生ずるこ
となく点火時期を設定することにより出力性能の向上及
びノックの発生防止を図った点火時期制御装置を提供す
ることにある。ひいては、本発明は、内燃機関における
運転性の更なる向上に寄与することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、各気筒の各爆
発行程に係る点火時期を、その爆発行程に係る吸気行程
中の吸入空気量と回転速度とに基づき、それぞれ算出す
る、という基本的着想に基づいて以下に記載されるよう
な技術構成を採用することにより、上記目的を達成する
ものである。
発行程に係る点火時期を、その爆発行程に係る吸気行程
中の吸入空気量と回転速度とに基づき、それぞれ算出す
る、という基本的着想に基づいて以下に記載されるよう
な技術構成を採用することにより、上記目的を達成する
ものである。
【０００９】すなわち、本願第１の発明に係る、内燃機
関の点火時期制御装置は、内燃機関の吸入空気量を検出
する吸入空気量検出手段と、内燃機関の回転速度を検出
する回転速度検出手段と、前記吸入空気量検出手段によ
る吸入空気量検出値と前記回転速度検出手段による回転
速度検出値に基づき、内燃機関の各気筒の各吸気行程ご
とに当該吸気弁開期間における吸入空気量代表値と回転
速度代表値とを決定し、前記吸入空気量代表値と前記回
転速度代表値とに基づき当該吸気行程に係る爆発行程の
ための点火時期を設定する点火時期設定手段と、を具備
する。
関の点火時期制御装置は、内燃機関の吸入空気量を検出
する吸入空気量検出手段と、内燃機関の回転速度を検出
する回転速度検出手段と、前記吸入空気量検出手段によ
る吸入空気量検出値と前記回転速度検出手段による回転
速度検出値に基づき、内燃機関の各気筒の各吸気行程ご
とに当該吸気弁開期間における吸入空気量代表値と回転
速度代表値とを決定し、前記吸入空気量代表値と前記回
転速度代表値とに基づき当該吸気行程に係る爆発行程の
ための点火時期を設定する点火時期設定手段と、を具備
する。
【００１０】また、第２の発明によれば、前記吸入空気
量代表値は、吸気弁開時期及び吸気弁閉時期における吸
入空気量の平均値であり、前記回転速度代表値は、吸気
弁開時期及び吸気弁閉時期における回転速度の平均値で
ある。
量代表値は、吸気弁開時期及び吸気弁閉時期における吸
入空気量の平均値であり、前記回転速度代表値は、吸気
弁開時期及び吸気弁閉時期における回転速度の平均値で
ある。
【００１１】また、第３の発明によれば、前記吸入空気
量代表値は、吸気弁開期間の中間時点における吸入空気
量であり、前記回転速度代表値は、吸気弁開期間の中間
時点における回転速度である。
量代表値は、吸気弁開期間の中間時点における吸入空気
量であり、前記回転速度代表値は、吸気弁開期間の中間
時点における回転速度である。
【００１２】また、第４の発明によれば、前記吸気弁閉
時期における吸入空気量及び回転速度又は前記吸気弁開
期間の中間時点における吸入空気量及び回転速度は、前
記吸入空気量検出手段及び前記回転速度検出手段により
過去に検出された吸入空気量検出値及び回転速度検出値
に基づく予測値である。
時期における吸入空気量及び回転速度又は前記吸気弁開
期間の中間時点における吸入空気量及び回転速度は、前
記吸入空気量検出手段及び前記回転速度検出手段により
過去に検出された吸入空気量検出値及び回転速度検出値
に基づく予測値である。
【００１３】上述の如く構成された、第１の発明に係る
点火時期制御装置においては、気筒ごとに吸気弁開期間
における吸入空気量代表値及び回転速度代表値により当
該気筒の点火時期が決定されるため、当該気筒の吸気弁
が閉じられた後すなわち吸入空気量が確定した後に検出
された吸入空気量及び回転速度に基づいて点火時期が設
定されるという事態が生じなくなり、従って要求点火時
期に対するずれ量が小さくなる。
点火時期制御装置においては、気筒ごとに吸気弁開期間
における吸入空気量代表値及び回転速度代表値により当
該気筒の点火時期が決定されるため、当該気筒の吸気弁
が閉じられた後すなわち吸入空気量が確定した後に検出
された吸入空気量及び回転速度に基づいて点火時期が設
定されるという事態が生じなくなり、従って要求点火時
期に対するずれ量が小さくなる。
【００１４】定常運転状態においては、図４に示される
ように、吸気弁が開いている期間、ほぼ一定の流速で気
筒内に空気が充填されるのに対し、過渡運転状態におい
ては、図５に示される加速時の例のように、吸気弁の開
時期と閉時期とで流速が変化する。第２の発明において
は、吸入空気量及び回転速度の代表値は、吸気弁の開時
期及び閉時期における値の平均値として、簡単にかつ精
度良く検出される。
ように、吸気弁が開いている期間、ほぼ一定の流速で気
筒内に空気が充填されるのに対し、過渡運転状態におい
ては、図５に示される加速時の例のように、吸気弁の開
時期と閉時期とで流速が変化する。第２の発明において
は、吸入空気量及び回転速度の代表値は、吸気弁の開時
期及び閉時期における値の平均値として、簡単にかつ精
度良く検出される。
【００１５】また、吸気弁開期間の中間時点における吸
入空気量及び回転速度は、吸気弁開期間における平均値
に近い値と考えることができる。第３の発明において
は、そのような中間時点における吸入空気量及び回転速
度が代表値とされるため、第２の発明よりも計算負荷が
軽減されるとともに、第２の発明よりも速やかに点火時
期を求めることができ、制御性が向上する。
入空気量及び回転速度は、吸気弁開期間における平均値
に近い値と考えることができる。第３の発明において
は、そのような中間時点における吸入空気量及び回転速
度が代表値とされるため、第２の発明よりも計算負荷が
軽減されるとともに、第２の発明よりも速やかに点火時
期を求めることができ、制御性が向上する。
【００１６】また、高速回転時には、点火時期算出時点
から点火実行時点までの時間が短くなり、点火装置への
通電時間を十分に確保することができなくなるおそれが
ある。第４の発明においては、第２の発明における吸気
弁閉時期の吸入空気量及び回転速度又は第３の発明にお
ける吸気弁開期間の中間時点の吸入空気量及び回転速度
を予測値として速やかに計算することができるため、高
速回転時にも制御性が確保される。
から点火実行時点までの時間が短くなり、点火装置への
通電時間を十分に確保することができなくなるおそれが
ある。第４の発明においては、第２の発明における吸気
弁閉時期の吸入空気量及び回転速度又は第３の発明にお
ける吸気弁開期間の中間時点の吸入空気量及び回転速度
を予測値として速やかに計算することができるため、高
速回転時にも制御性が確保される。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態について説明する。
の実施形態について説明する。
【００１８】図６は、本発明の一実施形態に係る点火時
期制御装置を備えた電子制御式内燃機関の全体概要図で
ある。エンジンの燃焼に必要な空気は、エアクリーナ２
でろ過され、スロットルボデー４を通ってサージタンク
（インテークマニホルド）６で各気筒の吸気管７に分配
される。なお、その吸入空気流量は、スロットルボデー
４に設けられたスロットル弁５により調節されるととも
に、エアフローメータ４０により計測される。また、吸
入空気温度は、吸気温センサ４３により検出される。さ
らに、吸気管圧力は、バキュームセンサ４１によって検
出される。
期制御装置を備えた電子制御式内燃機関の全体概要図で
ある。エンジンの燃焼に必要な空気は、エアクリーナ２
でろ過され、スロットルボデー４を通ってサージタンク
（インテークマニホルド）６で各気筒の吸気管７に分配
される。なお、その吸入空気流量は、スロットルボデー
４に設けられたスロットル弁５により調節されるととも
に、エアフローメータ４０により計測される。また、吸
入空気温度は、吸気温センサ４３により検出される。さ
らに、吸気管圧力は、バキュームセンサ４１によって検
出される。
【００１９】また、スロットル弁５の開度は、スロット
ル開度センサ４２により検出される。また、スロットル
弁５が全閉状態のときには、アイドルスイッチ５２がオ
ンとなり、その出力であるスロットル全閉信号がアクテ
ィブとなる。また、スロットル弁５をバイパスするアイ
ドルアジャスト通路８には、アイドル時の空気流量を調
節するためのアイドル回転速度制御弁（ＩＳＣＶ）６６
が設けられている。
ル開度センサ４２により検出される。また、スロットル
弁５が全閉状態のときには、アイドルスイッチ５２がオ
ンとなり、その出力であるスロットル全閉信号がアクテ
ィブとなる。また、スロットル弁５をバイパスするアイ
ドルアジャスト通路８には、アイドル時の空気流量を調
節するためのアイドル回転速度制御弁（ＩＳＣＶ）６６
が設けられている。
【００２０】一方、燃料タンク１０に貯蔵された燃料
は、燃料ポンプ１１によりくみ上げられ、燃料配管１２
を経て燃料噴射弁６０により吸気管７に噴射される。
は、燃料ポンプ１１によりくみ上げられ、燃料配管１２
を経て燃料噴射弁６０により吸気管７に噴射される。
【００２１】吸気管７では、空気と燃料とが混合され、
その混合気は、吸気弁２４を介してエンジン本体すなわ
ち気筒（シリンダ）２０の燃焼室２１に吸入される。燃
焼室２１において、混合気は、ピストン２３により圧縮
された後、点火されて爆発・燃焼し、動力を発生する。
そのような点火は、点火信号を受けたイグナイタ６２
が、点火コイル６３の１次電流の通電及び遮断を制御
し、その２次電流が、点火ディストリビュータ６４を介
してスパークプラグ６５に供給されることによりなされ
る。
その混合気は、吸気弁２４を介してエンジン本体すなわ
ち気筒（シリンダ）２０の燃焼室２１に吸入される。燃
焼室２１において、混合気は、ピストン２３により圧縮
された後、点火されて爆発・燃焼し、動力を発生する。
そのような点火は、点火信号を受けたイグナイタ６２
が、点火コイル６３の１次電流の通電及び遮断を制御
し、その２次電流が、点火ディストリビュータ６４を介
してスパークプラグ６５に供給されることによりなされ
る。
【００２２】なお、点火ディストリビュータ６４には、
その軸が例えばクランク角（ＣＡ）に換算して７２０°
ＣＡごとに基準位置検出用パルスを発生させる基準位置
検出センサ５０、及び３０°ＣＡごとに位置検出用パル
スを発生させるクランク角センサ５１が設けられてい
る。なお、実際の車速は、車速を表す出力パルスを発生
させる車速センサ５３によって検出される。また、エン
ジン２０は、冷却水通路２２に導かれた冷却水により冷
却され、その冷却水温度は、水温センサ４４によって検
出される。
その軸が例えばクランク角（ＣＡ）に換算して７２０°
ＣＡごとに基準位置検出用パルスを発生させる基準位置
検出センサ５０、及び３０°ＣＡごとに位置検出用パル
スを発生させるクランク角センサ５１が設けられてい
る。なお、実際の車速は、車速を表す出力パルスを発生
させる車速センサ５３によって検出される。また、エン
ジン２０は、冷却水通路２２に導かれた冷却水により冷
却され、その冷却水温度は、水温センサ４４によって検
出される。
【００２３】燃焼した混合気は、排気ガスとして排気弁
２６を介して排気マニホルド３０に放出され、次いで排
気管３４に導かれる。なお、排気管３４には、排気ガス
中の酸素濃度を検出するＯ2 センサ４５が設けられてい
る。さらにそれより下流の排気系には、触媒コンバータ
３８が設けられており、その触媒コンバータ３８には、
排気ガス中の未燃成分（ＨＣ，ＣＯ）の酸化と窒素酸化
物（ＮＯx ）の還元とを同時に促進する三元触媒が収容
されている。こうして触媒コンバータ３８において浄化
された排気ガスが大気中に排出される。
２６を介して排気マニホルド３０に放出され、次いで排
気管３４に導かれる。なお、排気管３４には、排気ガス
中の酸素濃度を検出するＯ2 センサ４５が設けられてい
る。さらにそれより下流の排気系には、触媒コンバータ
３８が設けられており、その触媒コンバータ３８には、
排気ガス中の未燃成分（ＨＣ，ＣＯ）の酸化と窒素酸化
物（ＮＯx ）の還元とを同時に促進する三元触媒が収容
されている。こうして触媒コンバータ３８において浄化
された排気ガスが大気中に排出される。
【００２４】エンジン電子制御ユニット（エンジンＥＣ
Ｕ）７０は、燃料噴射制御、点火時期制御、アイドル回
転速度制御などを実行するマイクロコンピュータシステ
ムであり、そのハードウェア構成は、図７のブロック図
に示される。リードオンリメモリ（ＲＯＭ）７３に格納
されたプログラム及び各種のマップに従って、中央処理
装置（ＣＰＵ）７１は、各種センサ及びスイッチからの
信号をＡ／Ｄ変換回路７５又は入力インタフェース回路
７６を介して入力し、その入力信号に基づいて演算処理
を実行し、その演算結果に基づき駆動制御回路７７ａ〜
７７ｃを介して各種アクチュエータ用制御信号を出力す
る。ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７４は、その演
算・制御処理過程における一時的なデータ記憶場所とし
て使用される。また、バックアップＲＡＭ７９は、バッ
テリ（図示せず）に直接接続されることにより電力の供
給を受け、イグニションスイッチがオフの状態において
も保持されるべきデータ（例えば、各種の学習値）を格
納するために使用される。また、これらのＥＣＵ内各構
成要素は、アドレスバス、データバス、及びコントロー
ルバスからなるシステムバス７２によって接続されてい
る。
Ｕ）７０は、燃料噴射制御、点火時期制御、アイドル回
転速度制御などを実行するマイクロコンピュータシステ
ムであり、そのハードウェア構成は、図７のブロック図
に示される。リードオンリメモリ（ＲＯＭ）７３に格納
されたプログラム及び各種のマップに従って、中央処理
装置（ＣＰＵ）７１は、各種センサ及びスイッチからの
信号をＡ／Ｄ変換回路７５又は入力インタフェース回路
７６を介して入力し、その入力信号に基づいて演算処理
を実行し、その演算結果に基づき駆動制御回路７７ａ〜
７７ｃを介して各種アクチュエータ用制御信号を出力す
る。ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７４は、その演
算・制御処理過程における一時的なデータ記憶場所とし
て使用される。また、バックアップＲＡＭ７９は、バッ
テリ（図示せず）に直接接続されることにより電力の供
給を受け、イグニションスイッチがオフの状態において
も保持されるべきデータ（例えば、各種の学習値）を格
納するために使用される。また、これらのＥＣＵ内各構
成要素は、アドレスバス、データバス、及びコントロー
ルバスからなるシステムバス７２によって接続されてい
る。
【００２５】図８は、イグナイタ６２に対する駆動制御
回路７７ｂの一構成例を示すブロック図である。符号８
０は、システムバス７２を介して通電開始時期データが
格納されるレジスタ（ＲＥＧＳ）を表し、符号８１は、
システムバス７２を介して通電遮断時期データすなわち
点火時期データが格納されるレジスタ（ＲＥＧＥ）を表
している。また、符号８２は、図示しないクロック信号
によりハードウェア的にカウントアップされるカウンタ
（ＣＮＴ）を表し、カウンタ８２は、システムバス７２
を介して初期化されうるようになっている。さらに、符
号８３は、レジスタ８０の内容とカウンタ８２の内容と
を比較し一致するときにその出力信号をアクティブとす
る比較器（ＣＭＰ）を表し、符号８４は、レジスタ８１
の内容とカウンタ８２の内容とを比較し一致するときに
その出力信号をアクティブとする比較器（ＣＭＰ）を表
している。また、符号８５は、比較器８３の出力信号に
基づきセットされるとともに、比較器８４の出力信号に
基づきリセットされるフリップフロップ（ＦＦ）を表し
ており、このフリップフロップ８５の出力信号が点火信
号となってイグナイタ６２に送られる。ＣＰＵ７１は、
レジスタ８０及び８１に通電開始時期データ及び通電遮
断時期（点火時期）データを格納するとともに、カウン
タ８２を初期化することにより、所望の点火信号を作成
することができる。
回路７７ｂの一構成例を示すブロック図である。符号８
０は、システムバス７２を介して通電開始時期データが
格納されるレジスタ（ＲＥＧＳ）を表し、符号８１は、
システムバス７２を介して通電遮断時期データすなわち
点火時期データが格納されるレジスタ（ＲＥＧＥ）を表
している。また、符号８２は、図示しないクロック信号
によりハードウェア的にカウントアップされるカウンタ
（ＣＮＴ）を表し、カウンタ８２は、システムバス７２
を介して初期化されうるようになっている。さらに、符
号８３は、レジスタ８０の内容とカウンタ８２の内容と
を比較し一致するときにその出力信号をアクティブとす
る比較器（ＣＭＰ）を表し、符号８４は、レジスタ８１
の内容とカウンタ８２の内容とを比較し一致するときに
その出力信号をアクティブとする比較器（ＣＭＰ）を表
している。また、符号８５は、比較器８３の出力信号に
基づきセットされるとともに、比較器８４の出力信号に
基づきリセットされるフリップフロップ（ＦＦ）を表し
ており、このフリップフロップ８５の出力信号が点火信
号となってイグナイタ６２に送られる。ＣＰＵ７１は、
レジスタ８０及び８１に通電開始時期データ及び通電遮
断時期（点火時期）データを格納するとともに、カウン
タ８２を初期化することにより、所望の点火信号を作成
することができる。
【００２６】以上のようなハードウェア構成を有する内
燃機関（エンジン）において実行されるＥＣＵ７０のエ
ンジン制御処理について、以下、説明する。
燃機関（エンジン）において実行されるＥＣＵ７０のエ
ンジン制御処理について、以下、説明する。
【００２７】燃料噴射制御は、基本的には、エンジン１
回転当たりの吸入空気量に基づいて、所定の目標空燃比
を達成する燃料噴射量すなわち燃料噴射弁６０による噴
射時間を演算し、所定のクランク角に達した時点で燃料
を噴射すべく、駆動制御回路７７ａを介して燃料噴射弁
６０を制御するものである。なお、エンジン１回転当た
りの吸入空気量は、エアフローメータ４０により計測さ
れる吸入空気流量とクランク角センサ５１から得られる
エンジン回転速度とから算出されるか、又はバキューム
センサ４１から得られる吸気管圧力とエンジン回転速度
とによって推定される。そして、かかる燃料噴射量演算
の際には、スロットル開度センサ４２、吸気温センサ４
３、水温センサ４４等の各センサからの信号に基づく基
本的な補正、Ｏ2 センサ４５からの信号に基づく空燃比
フィードバック補正、そのフィードバック補正値の中央
値が理論空燃比となるようにする空燃比学習補正、等が
加えられる。
回転当たりの吸入空気量に基づいて、所定の目標空燃比
を達成する燃料噴射量すなわち燃料噴射弁６０による噴
射時間を演算し、所定のクランク角に達した時点で燃料
を噴射すべく、駆動制御回路７７ａを介して燃料噴射弁
６０を制御するものである。なお、エンジン１回転当た
りの吸入空気量は、エアフローメータ４０により計測さ
れる吸入空気流量とクランク角センサ５１から得られる
エンジン回転速度とから算出されるか、又はバキューム
センサ４１から得られる吸気管圧力とエンジン回転速度
とによって推定される。そして、かかる燃料噴射量演算
の際には、スロットル開度センサ４２、吸気温センサ４
３、水温センサ４４等の各センサからの信号に基づく基
本的な補正、Ｏ2 センサ４５からの信号に基づく空燃比
フィードバック補正、そのフィードバック補正値の中央
値が理論空燃比となるようにする空燃比学習補正、等が
加えられる。
【００２８】また、アイドル回転速度制御は、アイドル
スイッチ５２からのスロットル全閉信号及び車速センサ
５３からの車速信号によってアイドル状態を検出すると
ともに、水温センサ４４からのエンジン冷却水温度等に
よって決められる目標回転速度と実際のエンジン回転速
度とを比較し、その差に応じて目標回転速度となるよう
に制御量を決定し、駆動制御回路７７ｃを介してＩＳＣ
Ｖ６６を制御して空気量を調節することにより、最適な
アイドル回転速度を維持するものである。
スイッチ５２からのスロットル全閉信号及び車速センサ
５３からの車速信号によってアイドル状態を検出すると
ともに、水温センサ４４からのエンジン冷却水温度等に
よって決められる目標回転速度と実際のエンジン回転速
度とを比較し、その差に応じて目標回転速度となるよう
に制御量を決定し、駆動制御回路７７ｃを介してＩＳＣ
Ｖ６６を制御して空気量を調節することにより、最適な
アイドル回転速度を維持するものである。
【００２９】また、点火時期制御は、クランク角センサ
５１から得られるエンジン回転速度、エアフローメータ
４０から得られる吸入空気流量、及びその他のセンサか
らの信号により、エンジンの状態を総合的に判定し、最
適な点火時期を決定し、駆動制御回路７７ｂを介してイ
グナイタ６２に点火信号を送るものである。以下、本発
明に係る点火時期制御について、詳細に説明する。
５１から得られるエンジン回転速度、エアフローメータ
４０から得られる吸入空気流量、及びその他のセンサか
らの信号により、エンジンの状態を総合的に判定し、最
適な点火時期を決定し、駆動制御回路７７ｂを介してイ
グナイタ６２に点火信号を送るものである。以下、本発
明に係る点火時期制御について、詳細に説明する。
【００３０】本発明は、前述のように、点火時期の計算
タイミングに係るものであり、エンジン回転に同期した
処理を実行する。図９は、本実施形態においてそのよう
な処理の基礎となる、基準位置検出センサ５０からの信
号（Ｇ信号）及びクランク角センサ５１からの信号（Ｎ
ｅ信号）の波形をエンジン２回転分について示す図であ
る。Ｇ信号は、７２０°ＣＡごとのパルスを有し、Ｎｅ
信号は、３０°ＣＡごとのパルスを有している。そし
て、Ｇ信号のパルスの次に来るＮｅ信号のパルスが第１
気筒の圧縮上死点前１０°ＣＡを表すように設定されて
いる。
タイミングに係るものであり、エンジン回転に同期した
処理を実行する。図９は、本実施形態においてそのよう
な処理の基礎となる、基準位置検出センサ５０からの信
号（Ｇ信号）及びクランク角センサ５１からの信号（Ｎ
ｅ信号）の波形をエンジン２回転分について示す図であ
る。Ｇ信号は、７２０°ＣＡごとのパルスを有し、Ｎｅ
信号は、３０°ＣＡごとのパルスを有している。そし
て、Ｇ信号のパルスの次に来るＮｅ信号のパルスが第１
気筒の圧縮上死点前１０°ＣＡを表すように設定されて
いる。
【００３１】図１０は、吸気弁２４及び排気弁２６の開
閉時期をクランク角により表したバルブタイミング図で
ある。この図において、円周上の３０°ＣＡごとのマー
クは、Ｎｅ信号のパルスが発生するタイミングを示して
いる。本実施形態では、吸気弁開時期は、吸気上死点
（吸気ＴＤＣ）前５°ＣＡに固定され、吸気弁閉時期
は、吸気下死点（吸気ＢＤＣ）後４０°ＣＡに固定され
ている。そして、点火時期は、圧縮上死点前クランク角
（点火進角値 [°CA−BTDC] ）として計算され、圧縮上
死点前１００°ＣＡの時点で通電開始時期とともに駆動
制御回路７７ｂにセットされるようになっている。ここ
で、本実施形態においては、吸気弁開時期が吸気上死点
（吸気ＴＤＣ）前５°ＣＡ、吸気弁閉時期が吸気下死点
（吸気ＢＤＣ）後４０°ＣＡに各々固定されているが、
この値は、必ずしも固定値である必要はなく、エンジン
の運転状態に応じて最適な値に適宜変更することも可能
である。また、通電期間は、運転状態に応じて定まる所
要時間をエンジン回転速度に基づきクランク角度に変換
したものである。また、本実施形態では、４気筒エンジ
ンを想定しており、そのため、各気筒における図１０の
ような動作は、１８０°ＣＡずつずれて発生することと
なる。以下、４つの実施形態を採り上げて説明する。
閉時期をクランク角により表したバルブタイミング図で
ある。この図において、円周上の３０°ＣＡごとのマー
クは、Ｎｅ信号のパルスが発生するタイミングを示して
いる。本実施形態では、吸気弁開時期は、吸気上死点
（吸気ＴＤＣ）前５°ＣＡに固定され、吸気弁閉時期
は、吸気下死点（吸気ＢＤＣ）後４０°ＣＡに固定され
ている。そして、点火時期は、圧縮上死点前クランク角
（点火進角値 [°CA−BTDC] ）として計算され、圧縮上
死点前１００°ＣＡの時点で通電開始時期とともに駆動
制御回路７７ｂにセットされるようになっている。ここ
で、本実施形態においては、吸気弁開時期が吸気上死点
（吸気ＴＤＣ）前５°ＣＡ、吸気弁閉時期が吸気下死点
（吸気ＢＤＣ）後４０°ＣＡに各々固定されているが、
この値は、必ずしも固定値である必要はなく、エンジン
の運転状態に応じて最適な値に適宜変更することも可能
である。また、通電期間は、運転状態に応じて定まる所
要時間をエンジン回転速度に基づきクランク角度に変換
したものである。また、本実施形態では、４気筒エンジ
ンを想定しており、そのため、各気筒における図１０の
ような動作は、１８０°ＣＡずつずれて発生することと
なる。以下、４つの実施形態を採り上げて説明する。
【００３２】第１実施形態は、各気筒の各吸気行程ごと
に、図１１に示されるように、吸気弁の開時期及び閉時
期における吸入空気量ＧＮ及び回転速度ＮＥを検出し、
それらの平均値として算出される吸入空気量及び回転速
度に基づき点火時期ＳＡを決定しようというものであ
る。なお、本実施形態では、吸気弁開時期（吸気上死点
前５°ＣＡ）に最も近いＮｅ信号パルス発生タイミング
である吸気上死点前１０°ＣＡと、吸気弁閉時期（吸気
下死点後４０°ＣＡ）に最も近いＮｅ信号パルス発生タ
イミングである吸気下死点後５０°ＣＡと、においてＧ
Ｎ及びＮＥを求めるようにしている。以下、関連する処
理ルーチンについて、順次、説明する。
に、図１１に示されるように、吸気弁の開時期及び閉時
期における吸入空気量ＧＮ及び回転速度ＮＥを検出し、
それらの平均値として算出される吸入空気量及び回転速
度に基づき点火時期ＳＡを決定しようというものであ
る。なお、本実施形態では、吸気弁開時期（吸気上死点
前５°ＣＡ）に最も近いＮｅ信号パルス発生タイミング
である吸気上死点前１０°ＣＡと、吸気弁閉時期（吸気
下死点後４０°ＣＡ）に最も近いＮｅ信号パルス発生タ
イミングである吸気下死点後５０°ＣＡと、においてＧ
Ｎ及びＮＥを求めるようにしている。以下、関連する処
理ルーチンについて、順次、説明する。
【００３３】図１２は、所定のタイマによる割り込みに
よって起動されるタイマ割り込みサービスルーチンの処
理手順を示すフローチャートである。すなわち、本ルー
チンは、所定の時間周期によって実行される。まず、エ
アフローメータ４０の出力に基づき吸入空気流量（質
量）ＧＡを検出する（ステップ１０２）。次いで、その
ＧＡと後述するＮｅ信号割り込みサービスルーチンによ
り別途算出されているエンジン回転速度ＮＥとに基づ
き、 ＧＮ←ＧＡ／ＮＥ なる演算を実行して、エンジン１回転当たりの吸入空気
量（質量）ＧＮを算出する（ステップ１０４）。このよ
うに、吸入空気量ＧＮは、一定時間周期で最新の値が求
められている。
よって起動されるタイマ割り込みサービスルーチンの処
理手順を示すフローチャートである。すなわち、本ルー
チンは、所定の時間周期によって実行される。まず、エ
アフローメータ４０の出力に基づき吸入空気流量（質
量）ＧＡを検出する（ステップ１０２）。次いで、その
ＧＡと後述するＮｅ信号割り込みサービスルーチンによ
り別途算出されているエンジン回転速度ＮＥとに基づ
き、 ＧＮ←ＧＡ／ＮＥ なる演算を実行して、エンジン１回転当たりの吸入空気
量（質量）ＧＮを算出する（ステップ１０４）。このよ
うに、吸入空気量ＧＮは、一定時間周期で最新の値が求
められている。
【００３４】図１３は、前述したＧ信号のパルスごとに
即ち７２０°ＣＡごとに起動されるＧ信号割り込みサー
ビスルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
本ルーチンでは、クランク角算出用のカウンタＣＣＲＮ
Ｋを０に初期化する処理のみを行う（ステップ２０
２）。
即ち７２０°ＣＡごとに起動されるＧ信号割り込みサー
ビスルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
本ルーチンでは、クランク角算出用のカウンタＣＣＲＮ
Ｋを０に初期化する処理のみを行う（ステップ２０
２）。
【００３５】図１４及び図１５は、前述したＮｅ信号の
パルスごとに即ち３０°ＣＡごとに起動されるＮｅ信号
割り込みサービスルーチンの処理手順を示すフローチャ
ートである。まず、本ルーチンでは、このＮｅ信号のパ
ルスの発生間隔に基づき、現在のエンジン回転速度ＮＥ
（単位： rpm）を算出する（ステップ３０２）。このよ
うなＮＥの算出は、ハードウェア的にもソフトウェア的
にも実現可能である。次いで、前記したクランク角算出
用カウンタＣＣＲＮＫをインクリメントする（ステップ
３０４）。そして、このＣＣＲＮＫの値に基づいて第１
気筒から第４気筒までの現在のクランク角ＮＣＡ１から
ＮＣＡ４までを算出する（ステップ３０６）。例えば、
ＣＣＲＮＫ＝１の場合、第１気筒に係るＮＣＡ１は、前
述したように、圧縮上死点前１０°ＣＡとなり、そし
て、第２気筒〜第４気筒に係るＮＣＡ２〜ＮＣＡ４は、
それより１８０°ＣＡ×ｎだけずれた値となる。
パルスごとに即ち３０°ＣＡごとに起動されるＮｅ信号
割り込みサービスルーチンの処理手順を示すフローチャ
ートである。まず、本ルーチンでは、このＮｅ信号のパ
ルスの発生間隔に基づき、現在のエンジン回転速度ＮＥ
（単位： rpm）を算出する（ステップ３０２）。このよ
うなＮＥの算出は、ハードウェア的にもソフトウェア的
にも実現可能である。次いで、前記したクランク角算出
用カウンタＣＣＲＮＫをインクリメントする（ステップ
３０４）。そして、このＣＣＲＮＫの値に基づいて第１
気筒から第４気筒までの現在のクランク角ＮＣＡ１から
ＮＣＡ４までを算出する（ステップ３０６）。例えば、
ＣＣＲＮＫ＝１の場合、第１気筒に係るＮＣＡ１は、前
述したように、圧縮上死点前１０°ＣＡとなり、そし
て、第２気筒〜第４気筒に係るＮＣＡ２〜ＮＣＡ４は、
それより１８０°ＣＡ×ｎだけずれた値となる。
【００３６】次いで、算出されたクランク角ＮＣＡｉ
（ｉ＝１，２，３，４）のいずれかが吸気上死点前１０
°ＣＡであるか否かを判定する（ステップ３０８）。そ
の判定結果がＹＥＳであれば、ステップ３１０に進み、
ＮＯであればステップ３１２に進む。ステップ３１０で
は、現在の回転速度ＮＥ及び吸入空気量ＧＮを、第ｉ気
筒の吸気弁開時期における回転速度ＮＥoi及び吸入空気
量ＧＮoiとして記憶し、本ルーチンを終了する。ステッ
プ３１２では、ＮＣＡｉのいずれかが吸気下死点後５０
°ＣＡであるか否かを判定し、その判定結果がＹＥＳで
あれば、ステップ３１４に進み、ＮＯであればステップ
３２０に進む。ステップ３１４では、現在の回転速度Ｎ
Ｅ及び吸入空気量ＧＮを、第ｉ気筒の吸気弁閉時期にお
ける回転速度ＮＥci及び吸入空気量ＧＮciとして記憶
し、ステップ３１６に進む。
（ｉ＝１，２，３，４）のいずれかが吸気上死点前１０
°ＣＡであるか否かを判定する（ステップ３０８）。そ
の判定結果がＹＥＳであれば、ステップ３１０に進み、
ＮＯであればステップ３１２に進む。ステップ３１０で
は、現在の回転速度ＮＥ及び吸入空気量ＧＮを、第ｉ気
筒の吸気弁開時期における回転速度ＮＥoi及び吸入空気
量ＧＮoiとして記憶し、本ルーチンを終了する。ステッ
プ３１２では、ＮＣＡｉのいずれかが吸気下死点後５０
°ＣＡであるか否かを判定し、その判定結果がＹＥＳで
あれば、ステップ３１４に進み、ＮＯであればステップ
３２０に進む。ステップ３１４では、現在の回転速度Ｎ
Ｅ及び吸入空気量ＧＮを、第ｉ気筒の吸気弁閉時期にお
ける回転速度ＮＥci及び吸入空気量ＧＮciとして記憶
し、ステップ３１６に進む。
【００３７】ステップ３１６では、 ＮＥsi←（ＮＥoi＋ＮＥci）／２ ＧＮsi←（ＧＮoi＋ＧＮci）／２ なる演算を実行して平均値を算出する。次のステップ３
１８では、平均値ＮＥsi及びＧＮsiに基づいて図１６に
示される如きマップを参照することにより、第ｉ気筒の
点火時期（圧縮上死点前点火進角値）ＳＡｉを求めると
ともに、 ＩＧｉ←ＳＡｉ＋Ａdw なる演算により、通電開始時期を算出する。ここで、Ａ
dwは、通電期間を表し、前述のように、運転状態（定常
運転、過渡運転等）に応じて定まる通電所要時間をエン
ジン回転速度ＮＥに基づきクランク角度に変換したもの
である。なお、図１６のマップ及び以下の説明にて使用
される各マップは、いずれも、あらかじめＲＯＭ７３に
格納されている。ステップ３１８の実行後は、本ルーチ
ンを終了する。
１８では、平均値ＮＥsi及びＧＮsiに基づいて図１６に
示される如きマップを参照することにより、第ｉ気筒の
点火時期（圧縮上死点前点火進角値）ＳＡｉを求めると
ともに、 ＩＧｉ←ＳＡｉ＋Ａdw なる演算により、通電開始時期を算出する。ここで、Ａ
dwは、通電期間を表し、前述のように、運転状態（定常
運転、過渡運転等）に応じて定まる通電所要時間をエン
ジン回転速度ＮＥに基づきクランク角度に変換したもの
である。なお、図１６のマップ及び以下の説明にて使用
される各マップは、いずれも、あらかじめＲＯＭ７３に
格納されている。ステップ３１８の実行後は、本ルーチ
ンを終了する。
【００３８】ステップ３１２の判定結果がＮＯのときに
実行されるステップ３２０では、クランク角ＮＣＡｉ
（ｉ＝１，２，３，４）のいずれかが圧縮上死点前１０
０°ＣＡであるか否かを判定し、その判定結果がＮＯの
ときには本ルーチンを終了し、ＹＥＳのときにはステッ
プ３２２に進む。ステップ３２２では、まず、 ω←ＮＥ×３６０／６０×１０００ なる演算により、ミリ秒当たりのクランク回転角ωを算
出する。さらに、 ＴON←（１００−ＩＧｉ）／ω ＴOF←（１００−ＳＡｉ）／ω なる演算を実行して、現時点（圧縮上死点前１００°Ｃ
Ａ）から通電開始時期までの時間ＴON及び現時点から通
電遮断時期（点火時期）までの時間ＴOFを算出する。
実行されるステップ３２０では、クランク角ＮＣＡｉ
（ｉ＝１，２，３，４）のいずれかが圧縮上死点前１０
０°ＣＡであるか否かを判定し、その判定結果がＮＯの
ときには本ルーチンを終了し、ＹＥＳのときにはステッ
プ３２２に進む。ステップ３２２では、まず、 ω←ＮＥ×３６０／６０×１０００ なる演算により、ミリ秒当たりのクランク回転角ωを算
出する。さらに、 ＴON←（１００−ＩＧｉ）／ω ＴOF←（１００−ＳＡｉ）／ω なる演算を実行して、現時点（圧縮上死点前１００°Ｃ
Ａ）から通電開始時期までの時間ＴON及び現時点から通
電遮断時期（点火時期）までの時間ＴOFを算出する。
【００３９】次のステップ３２４では、 ＲＥＧＳ←ｇ（ＴON） ＲＥＧＥ←ｇ（ＴOF） ＣＮＴ←０ なる処理を行う。すなわち、ＴON及びＴOFを、ハードウ
ェアカウンタ８２（図８）へ入力されるクロックの数に
相当する値に換算して、前記したレジスタ８０（ＲＥＧ
Ｓ）及びレジスタ８１（ＲＥＧＥ）にセットするととも
に、カウンタ８２を初期化する。こうすることにより、
第ｉ気筒についての点火が所望の時期に行われる。
ェアカウンタ８２（図８）へ入力されるクロックの数に
相当する値に換算して、前記したレジスタ８０（ＲＥＧ
Ｓ）及びレジスタ８１（ＲＥＧＥ）にセットするととも
に、カウンタ８２を初期化する。こうすることにより、
第ｉ気筒についての点火が所望の時期に行われる。
【００４０】次に、第２実施形態について説明する。第
２実施形態は、各気筒の各吸気行程ごとに、図１７に示
されるように、吸気弁の開期間の中間時点における吸入
空気量ＧＮ及び回転速度ＮＥを検出し、それらに基づき
点火時期ＳＡを決定しようというものである。なお、本
実施形態では、吸気弁開期間の中間時点に最も近いＮｅ
信号パルス発生タイミングである吸気上死点後１１０°
ＣＡにおいてＧＮ及びＮＥを求めるようにしている。第
２実施形態では、第１実施形態に対してＮｅ信号割り込
みサービスルーチンのみが相違し、その他のルーチン
は、第１実施形態と同一となる。
２実施形態は、各気筒の各吸気行程ごとに、図１７に示
されるように、吸気弁の開期間の中間時点における吸入
空気量ＧＮ及び回転速度ＮＥを検出し、それらに基づき
点火時期ＳＡを決定しようというものである。なお、本
実施形態では、吸気弁開期間の中間時点に最も近いＮｅ
信号パルス発生タイミングである吸気上死点後１１０°
ＣＡにおいてＧＮ及びＮＥを求めるようにしている。第
２実施形態では、第１実施形態に対してＮｅ信号割り込
みサービスルーチンのみが相違し、その他のルーチン
は、第１実施形態と同一となる。
【００４１】図１８及び図１９は、第２実施形態に係る
Ｎｅ信号割り込みサービスルーチンの処理手順を示すフ
ローチャートである。まず、ステップ４０２、４０４及
び４０６では、第１実施形態に係るＮｅ信号割り込みサ
ービスルーチンのステップ３０２、３０４及び３０６と
同様にして、現在のエンジン回転速度ＮＥの算出、クラ
ンク角算出用カウンタＣＣＲＮＫのインクリメント、及
び各気筒のクランク角ＮＣＡｉ（ｉ＝１〜４）の算出を
行う。
Ｎｅ信号割り込みサービスルーチンの処理手順を示すフ
ローチャートである。まず、ステップ４０２、４０４及
び４０６では、第１実施形態に係るＮｅ信号割り込みサ
ービスルーチンのステップ３０２、３０４及び３０６と
同様にして、現在のエンジン回転速度ＮＥの算出、クラ
ンク角算出用カウンタＣＣＲＮＫのインクリメント、及
び各気筒のクランク角ＮＣＡｉ（ｉ＝１〜４）の算出を
行う。
【００４２】次いで、ステップ４０８では、クランク角
ＮＣＡｉのいずれかが吸気上死点後１１０°ＣＡである
か否かを判定し、その判定結果がＹＥＳであればステッ
プ４１０に進み、ＮＯであればステップ４１４に進む。
ステップ４１０では、現在の回転速度ＮＥ及び吸入空気
量ＧＮを、第ｉ気筒の吸気弁開期間の中間時点における
回転速度ＮＥsi及び吸入空気量ＧＮsiとして、ステップ
４１２に進む。ステップ４１２以降の処理は、第１実施
形態におけるステップ３１８以降と同一である。
ＮＣＡｉのいずれかが吸気上死点後１１０°ＣＡである
か否かを判定し、その判定結果がＹＥＳであればステッ
プ４１０に進み、ＮＯであればステップ４１４に進む。
ステップ４１０では、現在の回転速度ＮＥ及び吸入空気
量ＧＮを、第ｉ気筒の吸気弁開期間の中間時点における
回転速度ＮＥsi及び吸入空気量ＧＮsiとして、ステップ
４１２に進む。ステップ４１２以降の処理は、第１実施
形態におけるステップ３１８以降と同一である。
【００４３】次に、第３実施形態について説明する。第
３実施形態は、各気筒の各吸気行程ごとに、図２０に示
されるように、吸気弁の開時期において、開時期におけ
る吸入空気量ＧＮ及び回転速度ＮＥを検出するととも
に、閉時期における吸入空気量及び回転速度を予測（先
読み）し、それらの平均値として算出される吸入空気量
及び回転速度に基づき点火時期ＳＡを決定しようという
ものである。すなわち、第３実施形態は、第１実施形態
における吸気弁閉時期の吸入空気量及び回転速度が検出
値ではなく予測値となっている点のみ相違する。こうす
ることにより点火時期を早めに決定することができるた
め、高速回転時にも制御性が確保されるという利点があ
る。第３実施形態では、第１実施形態におけるタイマ割
り込みサービスルーチン及びＮｅ信号割り込みサービス
ルーチンが変更されるとともに、新たにＮＥ及びＧＮ先
読みルーチンが導入される。
３実施形態は、各気筒の各吸気行程ごとに、図２０に示
されるように、吸気弁の開時期において、開時期におけ
る吸入空気量ＧＮ及び回転速度ＮＥを検出するととも
に、閉時期における吸入空気量及び回転速度を予測（先
読み）し、それらの平均値として算出される吸入空気量
及び回転速度に基づき点火時期ＳＡを決定しようという
ものである。すなわち、第３実施形態は、第１実施形態
における吸気弁閉時期の吸入空気量及び回転速度が検出
値ではなく予測値となっている点のみ相違する。こうす
ることにより点火時期を早めに決定することができるた
め、高速回転時にも制御性が確保されるという利点があ
る。第３実施形態では、第１実施形態におけるタイマ割
り込みサービスルーチン及びＮｅ信号割り込みサービス
ルーチンが変更されるとともに、新たにＮＥ及びＧＮ先
読みルーチンが導入される。
【００４４】図２１は、第３実施形態に係るタイマ割り
込みサービスルーチンの処理手順を示すフローチャート
である。まず、ステップ５０２及び５０４では、第１実
施形態のタイマ割り込みサービスルーチンと同様に、吸
入空気流量ＧＡの検出及びエンジン１回転当たりの吸入
空気量ＧＮの算出を行う。次いで、ステップ５０６で
は、スロットル開度センサ４２の出力に基づきスロット
ル弁５の開度ＴＡを検出する。次のステップ５０８で
は、図２２に示される如きマップを参照することによ
り、現スロットル開度ＴＡに対応する定常状態でのエン
ジン回転速度ＮＥＴＡを算出する。さらに、次のステッ
プ５１０では、図２３に示される如きマップを参照する
ことにより、現スロットル開度ＴＡに対応する定常状態
での吸入空気量ＧＮＴＡを算出する。
込みサービスルーチンの処理手順を示すフローチャート
である。まず、ステップ５０２及び５０４では、第１実
施形態のタイマ割り込みサービスルーチンと同様に、吸
入空気流量ＧＡの検出及びエンジン１回転当たりの吸入
空気量ＧＮの算出を行う。次いで、ステップ５０６で
は、スロットル開度センサ４２の出力に基づきスロット
ル弁５の開度ＴＡを検出する。次のステップ５０８で
は、図２２に示される如きマップを参照することによ
り、現スロットル開度ＴＡに対応する定常状態でのエン
ジン回転速度ＮＥＴＡを算出する。さらに、次のステッ
プ５１０では、図２３に示される如きマップを参照する
ことにより、現スロットル開度ＴＡに対応する定常状態
での吸入空気量ＧＮＴＡを算出する。
【００４５】次いで、ステップ５１２では、図２４に示
される如きマップを参照することにより、ＮＥＴＡとＧ
ＮＴＡとに対応するなまし（加重平均）率ｍを算出す
る。最後に、ステップ５１４では、ＮＥＴＡ及びＧＮＴ
Ａのなまし演算を実行する。すなわち、前回までに算出
されてきたなまし値ＮＥＳＭ及びＧＮＳＭを、 ＮＥＳＭ←ＮＥＳＭ＋（ＮＥＴＡ−ＮＥＳＭ）／ｍ ＝〔（ｍ−１）ＮＥＳＭ＋ＮＥＴＡ〕／ｍ ＧＮＳＭ←ＧＮＳＭ＋（ＧＮＴＡ−ＧＮＳＭ）／ｍ ＝〔（ｍ−１）ＧＮＳＭ＋ＧＮＴＡ〕／ｍ なる演算式により更新する。なまし演算は、前回までの
なまし値に“ｍ−１”の重みを付け、今回の算出値に１
の重みを付けて加重平均をとり、これを新たななまし値
とするものである。このようにして算出されたＮＥＳＭ
及びＧＮＳＭは、後述するＮＥ及びＧＮ先読みルーチン
にて使用される。
される如きマップを参照することにより、ＮＥＴＡとＧ
ＮＴＡとに対応するなまし（加重平均）率ｍを算出す
る。最後に、ステップ５１４では、ＮＥＴＡ及びＧＮＴ
Ａのなまし演算を実行する。すなわち、前回までに算出
されてきたなまし値ＮＥＳＭ及びＧＮＳＭを、 ＮＥＳＭ←ＮＥＳＭ＋（ＮＥＴＡ−ＮＥＳＭ）／ｍ ＝〔（ｍ−１）ＮＥＳＭ＋ＮＥＴＡ〕／ｍ ＧＮＳＭ←ＧＮＳＭ＋（ＧＮＴＡ−ＧＮＳＭ）／ｍ ＝〔（ｍ−１）ＧＮＳＭ＋ＧＮＴＡ〕／ｍ なる演算式により更新する。なまし演算は、前回までの
なまし値に“ｍ−１”の重みを付け、今回の算出値に１
の重みを付けて加重平均をとり、これを新たななまし値
とするものである。このようにして算出されたＮＥＳＭ
及びＧＮＳＭは、後述するＮＥ及びＧＮ先読みルーチン
にて使用される。
【００４６】図２５及び図２６は、第３実施形態に係る
Ｎｅ信号割り込みサービスルーチンの処理手順を示すフ
ローチャートである。まず、ステップ６０２、６０４及
び６０６では、第１実施形態に係るＮｅ信号割り込みサ
ービスルーチンのステップ３０２、３０４及び３０６と
同様にして、現在のエンジン回転速度ＮＥの算出、クラ
ンク角算出用カウンタＣＣＲＮＫのインクリメント、及
び各気筒のクランク角ＮＣＡｉ（ｉ＝１〜４）の算出を
行う。
Ｎｅ信号割り込みサービスルーチンの処理手順を示すフ
ローチャートである。まず、ステップ６０２、６０４及
び６０６では、第１実施形態に係るＮｅ信号割り込みサ
ービスルーチンのステップ３０２、３０４及び３０６と
同様にして、現在のエンジン回転速度ＮＥの算出、クラ
ンク角算出用カウンタＣＣＲＮＫのインクリメント、及
び各気筒のクランク角ＮＣＡｉ（ｉ＝１〜４）の算出を
行う。
【００４７】次いで、ステップ６０８では、クランク角
ＮＣＡｉのいずれかが吸気上死点前１０°ＣＡであるか
否かを判定し、その判定結果がＹＥＳであればステップ
６１０に進み、ＮＯであればステップ６２０に進む。ス
テップ６１０では、現在の回転速度ＮＥ及び吸入空気量
ＧＮを、第ｉ気筒の吸気弁開時期における回転速度ＮＥ
oi及び吸入空気量ＧＮoiとして記憶する。次いで、ステ
ップ６１２では、まず、 ω←ＮＥ×３６０／６０×１０００ なる演算により、ミリ秒当たりのクランク回転角ωを算
出する。さらに、 ＴFWD ←（１０＋１８０＋５０）／ω＝２４０／ω なる演算を実行して、現時点（吸気上死点前１０°Ｃ
Ａ）から吸気下死点後５０°ＣＡ（吸気弁閉時期近辺）
までの時間ＴFWD を算出する。
ＮＣＡｉのいずれかが吸気上死点前１０°ＣＡであるか
否かを判定し、その判定結果がＹＥＳであればステップ
６１０に進み、ＮＯであればステップ６２０に進む。ス
テップ６１０では、現在の回転速度ＮＥ及び吸入空気量
ＧＮを、第ｉ気筒の吸気弁開時期における回転速度ＮＥ
oi及び吸入空気量ＧＮoiとして記憶する。次いで、ステ
ップ６１２では、まず、 ω←ＮＥ×３６０／６０×１０００ なる演算により、ミリ秒当たりのクランク回転角ωを算
出する。さらに、 ＴFWD ←（１０＋１８０＋５０）／ω＝２４０／ω なる演算を実行して、現時点（吸気上死点前１０°Ｃ
Ａ）から吸気下死点後５０°ＣＡ（吸気弁閉時期近辺）
までの時間ＴFWD を算出する。
【００４８】次いで、ステップ６１４では、後述するＮ
Ｅ及びＧＮ先読みルーチンをコールし、時間ＴFWD 経過
後の回転速度ＮＥＦＷＤ及び吸入空気量ＧＮＦＷＤを算
出する。次いで、ステップ６１６では、 ＮＥsi←（ＮＥoi＋ＮＥＦＷＤ）／２ ＧＮsi←（ＧＮoi＋ＧＮＦＷＤ）／２ なる演算を実行して平均値を算出する。ステップ６１８
以降の処理は、第１実施形態におけるステップ３１８以
降と同一である。
Ｅ及びＧＮ先読みルーチンをコールし、時間ＴFWD 経過
後の回転速度ＮＥＦＷＤ及び吸入空気量ＧＮＦＷＤを算
出する。次いで、ステップ６１６では、 ＮＥsi←（ＮＥoi＋ＮＥＦＷＤ）／２ ＧＮsi←（ＧＮoi＋ＧＮＦＷＤ）／２ なる演算を実行して平均値を算出する。ステップ６１８
以降の処理は、第１実施形態におけるステップ３１８以
降と同一である。
【００４９】図２７は、前記したステップ６１４でコー
ルされるＮＥ及びＧＮ先読みルーチンの処理手順を示す
フローチャートであり、本ルーチンでは、タイマ割り込
みサービスルーチン（図２４）を引き継ぐ形でなまし演
算を行う。まず、ステップ７０２では、タイマ割り込み
サービスルーチンで算出されているＮＥＳＭ及びＧＮＳ
ＭをＮＥＳＭFWD 及びＧＮＳＭFWD とする。次いで、ス
テップ７０４では、現時点から予測時点までの時間Ｔ
FWD をタイマ割り込みサービスルーチンの実行周期Δｔ
で除算することにより演算回数ｐを算出する。
ルされるＮＥ及びＧＮ先読みルーチンの処理手順を示す
フローチャートであり、本ルーチンでは、タイマ割り込
みサービスルーチン（図２４）を引き継ぐ形でなまし演
算を行う。まず、ステップ７０２では、タイマ割り込み
サービスルーチンで算出されているＮＥＳＭ及びＧＮＳ
ＭをＮＥＳＭFWD 及びＧＮＳＭFWD とする。次いで、ス
テップ７０４では、現時点から予測時点までの時間Ｔ
FWD をタイマ割り込みサービスルーチンの実行周期Δｔ
で除算することにより演算回数ｐを算出する。
【００５０】次いで、ステップ７０６、７０８及び７１
０では、 ＮＥＳＭFWD ←〔（ｍ−１）ＮＥＳＭFWD ＋ＮＥＴＡ〕
／ｍ ＧＮＳＭFWD ←〔（ｍ−１）ＧＮＳＭFWD ＋ＧＮＴＡ〕
／ｍ なるなまし演算をｐ回実行する。このようになまし演算
（加重平均演算）を繰り返して実行することにより、最
新のなまし値（加重平均値）は定常状態に近づくので、
なまし演算の演算回数を上記のように定めることにより
現時点から時間Ｔ FWD だけ先の回転速度及び吸入空気量
（現時点より定常状態に近い状態での回転速度及び吸入
空気量）に近似した値を算出することができる。
０では、 ＮＥＳＭFWD ←〔（ｍ−１）ＮＥＳＭFWD ＋ＮＥＴＡ〕
／ｍ ＧＮＳＭFWD ←〔（ｍ−１）ＧＮＳＭFWD ＋ＧＮＴＡ〕
／ｍ なるなまし演算をｐ回実行する。このようになまし演算
（加重平均演算）を繰り返して実行することにより、最
新のなまし値（加重平均値）は定常状態に近づくので、
なまし演算の演算回数を上記のように定めることにより
現時点から時間Ｔ FWD だけ先の回転速度及び吸入空気量
（現時点より定常状態に近い状態での回転速度及び吸入
空気量）に近似した値を算出することができる。
【００５１】最後に、ステップ７１２では、 ＮＥＦＷＤ←ＮＥ＋（ＮＥＳＭFWD −ＮＥＳＭ） ＧＮＦＷＤ←ＧＮ＋（ＧＮＳＭFWD −ＧＮＳＭ） なる演算を行い、現時点から時間ＴFWD だけ経過した時
点における回転速度ＮＥＦＷＤ及び吸入空気量ＧＮＦＷ
Ｄを求める。すなわち、演算による予測時点での値ＮＥ
ＳＭFWD 、ＧＮＳＭFWD から演算による現時点での値Ｎ
ＥＳＭ、ＧＮＳＭを減算してその差を求め、現在の測定
値ＮＥ、ＧＮにその差を加算した値を予測値ＮＥＦＷ
Ｄ、ＧＮＦＷＤとする。
点における回転速度ＮＥＦＷＤ及び吸入空気量ＧＮＦＷ
Ｄを求める。すなわち、演算による予測時点での値ＮＥ
ＳＭFWD 、ＧＮＳＭFWD から演算による現時点での値Ｎ
ＥＳＭ、ＧＮＳＭを減算してその差を求め、現在の測定
値ＮＥ、ＧＮにその差を加算した値を予測値ＮＥＦＷ
Ｄ、ＧＮＦＷＤとする。
【００５２】次に、第４実施形態について説明する。第
４実施形態は、各気筒の各吸気行程ごとに、図２８に示
されるように、吸気弁の開時期において、吸気弁開期間
の中間時点における回転速度ＮＥ及び吸入空気量ＧＮを
予測（先読み）し、その予測された吸入空気量及び回転
速度に基づき点火時期ＳＡを決定しようというものであ
る。こうすることにより第３実施形態よりも演算負荷が
低減せしめられ、更なる制御性の向上が図られる。第４
実施形態では、第３実施形態に対してＮｅ信号割り込み
サービスルーチンのみが変更される。
４実施形態は、各気筒の各吸気行程ごとに、図２８に示
されるように、吸気弁の開時期において、吸気弁開期間
の中間時点における回転速度ＮＥ及び吸入空気量ＧＮを
予測（先読み）し、その予測された吸入空気量及び回転
速度に基づき点火時期ＳＡを決定しようというものであ
る。こうすることにより第３実施形態よりも演算負荷が
低減せしめられ、更なる制御性の向上が図られる。第４
実施形態では、第３実施形態に対してＮｅ信号割り込み
サービスルーチンのみが変更される。
【００５３】図２９及び図３０は、第４実施形態に係る
Ｎｅ信号割り込みサービスルーチンの処理手順を示すフ
ローチャートである。まず、ステップ８０２、８０４及
び８０６では、第１実施形態に係るＮｅ信号割り込みサ
ービスルーチンのステップ３０２、３０４及び３０６と
同様にして、現在のエンジン回転速度ＮＥの算出、クラ
ンク角算出用カウンタＣＣＲＮＫのインクリメント、及
び各気筒のクランク角ＮＣＡｉ（ｉ＝１〜４）の算出を
行う。
Ｎｅ信号割り込みサービスルーチンの処理手順を示すフ
ローチャートである。まず、ステップ８０２、８０４及
び８０６では、第１実施形態に係るＮｅ信号割り込みサ
ービスルーチンのステップ３０２、３０４及び３０６と
同様にして、現在のエンジン回転速度ＮＥの算出、クラ
ンク角算出用カウンタＣＣＲＮＫのインクリメント、及
び各気筒のクランク角ＮＣＡｉ（ｉ＝１〜４）の算出を
行う。
【００５４】次いで、ステップ８０８では、クランク角
ＮＣＡｉのいずれかが吸気上死点前１０°ＣＡであるか
否かを判定し、その判定結果がＹＥＳであればステップ
８１０に進み、ＮＯであればステップ８１８に進む。ス
テップ８１０では、まず、 ω←ＮＥ×３６０／６０×１０００ なる演算により、ミリ秒当たりのクランク回転角ωを算
出する。さらに、 ＴFWD ←（１０＋１１０）／ω＝１２０／ω なる演算を実行して、現時点（吸気上死点前１０°Ｃ
Ａ）から吸気上死点後１１０°ＣＡ（吸気弁開期間の中
間時点）までの時間ＴFWD を算出する。
ＮＣＡｉのいずれかが吸気上死点前１０°ＣＡであるか
否かを判定し、その判定結果がＹＥＳであればステップ
８１０に進み、ＮＯであればステップ８１８に進む。ス
テップ８１０では、まず、 ω←ＮＥ×３６０／６０×１０００ なる演算により、ミリ秒当たりのクランク回転角ωを算
出する。さらに、 ＴFWD ←（１０＋１１０）／ω＝１２０／ω なる演算を実行して、現時点（吸気上死点前１０°Ｃ
Ａ）から吸気上死点後１１０°ＣＡ（吸気弁開期間の中
間時点）までの時間ＴFWD を算出する。
【００５５】次いで、ステップ８１２では、前述したＮ
Ｅ及びＧＮ先読みルーチンをコールし、時間ＴFWD 経過
後の回転速度ＮＥＦＷＤ及び吸入空気量ＧＮＦＷＤを算
出する。次いで、ステップ８１４では、そのＮＥＦＷＤ
及びＧＮＦＷＤを、第ｉ気筒の吸気弁開期間の中間時点
における回転速度及び吸入空気量すなわち点火時期マッ
プを参照するための回転速度ＮＥsi及び吸入空気量ＧＮ
siとし、ステップ８１６に進む。ステップ８１６以降の
処理は、第１実施形態におけるステップ３１８以降と同
一である。
Ｅ及びＧＮ先読みルーチンをコールし、時間ＴFWD 経過
後の回転速度ＮＥＦＷＤ及び吸入空気量ＧＮＦＷＤを算
出する。次いで、ステップ８１４では、そのＮＥＦＷＤ
及びＧＮＦＷＤを、第ｉ気筒の吸気弁開期間の中間時点
における回転速度及び吸入空気量すなわち点火時期マッ
プを参照するための回転速度ＮＥsi及び吸入空気量ＧＮ
siとし、ステップ８１６に進む。ステップ８１６以降の
処理は、第１実施形態におけるステップ３１８以降と同
一である。
【００５６】以上、本発明の実施形態について述べてき
たが、もちろん本発明はこれに限定されるものではな
く、様々な実施形態を案出することは当業者にとって容
易なことであろう。例えば、吸入空気量及び回転速度を
予測（先読み）する場合、上述の実施形態に限定され
ず、様々な予測方法が利用可能であろう。
たが、もちろん本発明はこれに限定されるものではな
く、様々な実施形態を案出することは当業者にとって容
易なことであろう。例えば、吸入空気量及び回転速度を
予測（先読み）する場合、上述の実施形態に限定され
ず、様々な予測方法が利用可能であろう。
【００５７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る点火
時期制御装置によれば、各気筒の各爆発行程に係る点火
時期がその爆発行程に係る吸気行程中の吸入空気量と回
転速度とに基づきそれぞれ算出されるため、過渡運転状
態においても要求点火時期からのずれを生ずることなく
点火時期が設定されることとなり、出力性能の向上及び
ノックの発生防止が図られる。ひいては、本発明は、内
燃機関における運転性の更なる向上に寄与するものであ
る。
時期制御装置によれば、各気筒の各爆発行程に係る点火
時期がその爆発行程に係る吸気行程中の吸入空気量と回
転速度とに基づきそれぞれ算出されるため、過渡運転状
態においても要求点火時期からのずれを生ずることなく
点火時期が設定されることとなり、出力性能の向上及び
ノックの発生防止が図られる。ひいては、本発明は、内
燃機関における運転性の更なる向上に寄与するものであ
る。
【図１】従来のエンジンにおけるピストン位置、燃料噴
射、吸気弁開閉時期、及び点火時期計算タイミングの関
係を示す図である。
射、吸気弁開閉時期、及び点火時期計算タイミングの関
係を示す図である。
【図２】加速時における吸入空気量（詳細にはエンジン
１回転当たりの吸入空気の質量[g／rev.] ）ＧＮの爆発
ごとの変化を示す図である。
１回転当たりの吸入空気の質量[g／rev.] ）ＧＮの爆発
ごとの変化を示す図である。
【図３】同一回転速度における吸入空気量ＧＮと要求点
火時期（圧縮上死点から進角方向に数えたクランク角に
相当する数値（点火進角値） [°CA−BTDC] ）ＳＡとの
関係を示す特性図である。
火時期（圧縮上死点から進角方向に数えたクランク角に
相当する数値（点火進角値） [°CA−BTDC] ）ＳＡとの
関係を示す特性図である。
【図４】定常運転状態におけるピストン位置と吸気弁を
通過する空気の流速との関係を示す図である。
通過する空気の流速との関係を示す図である。
【図５】過渡（加速）運転状態におけるピストン位置と
吸気弁を通過する空気の流速との関係を示す図である。
吸気弁を通過する空気の流速との関係を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る点火時期制御装置を
備えた電子制御式内燃機関の全体概要図である。
備えた電子制御式内燃機関の全体概要図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るエンジンＥＣＵのハ
ードウェア構成を示すブロック図である。
ードウェア構成を示すブロック図である。
【図８】イグナイタに対する駆動制御回路の一構成例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図９】基準位置検出センサ出力信号（Ｇ信号）及びク
ランク角センサ出力信号（Ｎｅ信号）の波形をエンジン
２回転分について示す図である。
ランク角センサ出力信号（Ｎｅ信号）の波形をエンジン
２回転分について示す図である。
【図１０】吸気弁及び排気弁の開閉時期をクランク角に
より表したバルブタイミング図である。
より表したバルブタイミング図である。
【図１１】第１実施形態に係る点火時期制御を説明する
ための図である。
ための図である。
【図１２】第１実施形態に係るタイマ割り込みサービス
ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】第１実施形態に係るＧ信号割り込みサービス
ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】第１実施形態に係るＮｅ信号割り込みサービ
スルーチンの処理手順を示すフローチャート（１／２）
である。
スルーチンの処理手順を示すフローチャート（１／２）
である。
【図１５】第１実施形態に係るＮｅ信号割り込みサービ
スルーチンの処理手順を示すフローチャート（２／２）
である。
スルーチンの処理手順を示すフローチャート（２／２）
である。
【図１６】回転速度ＮＥ及び吸入空気量ＧＮに応じて点
火時期ＳＡを求めるためのマップを示す図である。
火時期ＳＡを求めるためのマップを示す図である。
【図１７】第２実施形態に係る点火時期制御を説明する
ための図である。
ための図である。
【図１８】第２実施形態に係るＮｅ信号割り込みサービ
スルーチンの処理手順を示すフローチャート（１／２）
である。
スルーチンの処理手順を示すフローチャート（１／２）
である。
【図１９】第２実施形態に係るＮｅ信号割り込みサービ
スルーチンの処理手順を示すフローチャート（２／２）
である。
スルーチンの処理手順を示すフローチャート（２／２）
である。
【図２０】第３実施形態に係る点火時期制御を説明する
ための図である。
ための図である。
【図２１】第３実施形態に係るタイマ割り込みサービス
ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。
【図２２】スロットル開度ＴＡより定常状態での回転速
度ＮＥＴＡを求めるためのマップを示す図である。
度ＮＥＴＡを求めるためのマップを示す図である。
【図２３】スロットル開度ＴＡより定常状態での吸入空
気量ＧＮＴＡを求めるためのマップを示す図である。
気量ＧＮＴＡを求めるためのマップを示す図である。
【図２４】ＮＥＴＡ及びＧＮＴＡよりなまし（加重平
均）率ｍを求めるためのマップを示す図である。
均）率ｍを求めるためのマップを示す図である。
【図２５】第３実施形態に係るＮｅ信号割り込みサービ
スルーチンの処理手順を示すフローチャート（１／２）
である。
スルーチンの処理手順を示すフローチャート（１／２）
である。
【図２６】第３実施形態に係るＮｅ信号割り込みサービ
スルーチンの処理手順を示すフローチャート（２／２）
である。
スルーチンの処理手順を示すフローチャート（２／２）
である。
【図２７】第３実施形態に係るＮＥ及びＧＮ先読みルー
チンの処理手順を示すフローチャートである。
チンの処理手順を示すフローチャートである。
【図２８】第４実施形態に係る点火時期制御を説明する
ための図である。
ための図である。
【図２９】第４実施形態に係るＮｅ信号割り込みサービ
スルーチンの処理手順を示すフローチャート（１／２）
である。
スルーチンの処理手順を示すフローチャート（１／２）
である。
【図３０】第４実施形態に係るＮｅ信号割り込みサービ
スルーチンの処理手順を示すフローチャート（２／２）
である。
スルーチンの処理手順を示すフローチャート（２／２）
である。
２…エアクリーナ ４…スロットルボデー ５…スロットル弁 ６…サージタンク（インテークマニホルド） ７…吸気管 ８…アイドルアジャスト通路 １０…燃料タンク １１…燃料ポンプ １２…燃料配管 ２０…気筒（エンジン本体） ２１…燃焼室 ２２…冷却水通路 ２３…ピストン ２４…吸気弁 ２６…排気弁 ３０…排気マニホルド ３４…排気管 ３８…触媒コンバータ ４０…エアフローメータ ４１…バキュームセンサ ４２…スロットル開度センサ ４３…吸気温センサ ４４…水温センサ ４５…Ｏ2 センサ ５０…基準位置検出センサ ５１…クランク角センサ ５２…アイドルスイッチ ５３…車速センサ ６０…燃料噴射弁 ６２…イグナイタ ６３…点火コイル ６４…点火ディストリビュータ ６５…スパークプラグ ６６…アイドル回転速度制御弁（ＩＳＣＶ） ７０…エンジンＥＣＵ ７１…ＣＰＵ ７２…システムバス ７３…ＲＯＭ ７４…ＲＡＭ ７５…Ａ／Ｄ変換回路 ７６…入力インタフェース回路 ７７ａ，７７ｂ，７７ｃ…駆動制御回路 ７９…バックアップＲＡＭ ８０，８１…レジスタ ８２…カウンタ ８３，８４…比較器（コンパレータ） ８５…フリップフロップ
Claims (4)
- 【請求項１】 内燃機関の吸入空気量を検出する吸入空
気量検出手段と、 内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、 前記吸入空気量検出手段による吸入空気量検出値と前記
回転速度検出手段による回転速度検出値に基づき、内燃
機関の各気筒の各吸気行程ごとに当該吸気弁開期間にお
ける吸入空気量代表値と回転速度代表値とを決定し、前
記吸入空気量代表値と前記回転速度代表値とに基づき当
該吸気行程に係る爆発行程のための点火時期を設定する
点火時期設定手段と、 を具備する、内燃機関の点火時期制御装置。 - 【請求項２】 前記吸入空気量代表値は、吸気弁開時期
及び吸気弁閉時期における吸入空気量の平均値であり、
前記回転速度代表値は、吸気弁開時期及び吸気弁閉時期
における回転速度の平均値である、請求項１に記載の内
燃機関の点火時期制御装置。 - 【請求項３】 前記吸入空気量代表値は、吸気弁開期間
の中間時点における吸入空気量であり、前記回転速度代
表値は、吸気弁開期間の中間時点における回転速度であ
る、請求項１に記載の内燃機関の点火時期制御装置。 - 【請求項４】 前記吸気弁閉時期における吸入空気量及
び回転速度又は前記吸気弁開期間の中間時点における吸
入空気量及び回転速度は、前記吸入空気量検出手段及び
前記回転速度検出手段により過去に検出された吸入空気
量検出値及び回転速度検出値に基づく予測値である、請
求項２又は請求項３に記載の内燃機関の点火時期制御装
置。
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