JPS582467A - 車両用内燃機関のための点火時期調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両用内燃機関のため゛の点火時期調整方法に
係り、特に当該内燃機関において生じるノッキング現象
に基く振動（以下、ノッキング振動と称する）を考慮し
て点火時期を調整するようにした点火時期調整方法に関
する。

従来、この種の点火時期調整方法としては、内燃機関の
シリンダブロックカニらこの内燃機関の所定のクラ、ン
ク角範囲内にて生じる振動をノッキング振動として検出
し、この検出結果に基き、内燃機関の点火時期をノッキ
ング振動が生じていない場合に比べて遅らせて前記ノッ
キング振動を消滅させるように構成したものがある。

しかしながら、このような構成においては、内燃機関に
おいてノッキング振動が生じる現実のクランク角幅が、
内燃機関の回転数の変化、点火時期の変化及び混合気の
濃度の変化に応じて変動するため、前記所定のクランク
角幅を予め広く・設定する必要があった。その結果、内
燃機関においてノッキング振動が生じていないにもかか
わらず、例工ばパルプ打音、タイミングカム打音等によ
る振動をノッキング振動として判断し、これによって点
火時期を遅らせてしまう場合が発生し、内燃機関におけ
る出力の不必要な低下をもたらす原因となっていた。

本発明はこのような問題に対処してなされたもので、そ
の目的とするところは、ノッキング振動を検出するため
の内燃機関のクランク角幅を、当該内燃機関の回転数の
変化、点火時期の変化及び混合気の濃度の変化に応じて
変化させ、この変化したクランク角幅内にて当該内燃機
関のシーリンダブロックに生じる振動をノッキング振動
として検出し；この検出結果に基いて点火時期を調整す
るようにした車両用内燃機関のだめの点火時期調整方法
に関する。

以下、本発明の一実施例を図面により説明すると、第１
図は、本発明を採用してなる電気制御システムが、車両
用６気筒内燃機関１０に適用された例を示している。内
燃機関１１０は、第１〜第６のシリンダ１１σ′内に摺
動可能に嵌装した第１〜第６のピストン１２を備えてお
り、これら各ピストン１２はコネクティングロッド１２
ａを介して内燃機関１０のクランク軸（図示しない）に
連結されている。この場合、クランク軸の回転に伴い、
第１．第５．第３．第６．第２及び第４のピストン１２
が順次上死点に達する。また、内燃機関１０は、インテ
ーク・マニホールド１３に組付けた第１〜第６の燃料噴
射器１４と、シリンダヘッドに組付けた第１〜第６のス
パーク・プラグ１５を備えてお夛、各燃料噴射器１４は
その通電により同時に開いて燃料タンク１６からの燃料
をインテーク・マニホールド１６内に噴射する。この場
合、インテーク・マニホールド１３内に噴射された燃料
は、それぞれ各シリンダ１１ａに設けたインテークパル
プの作動に応じて各シリンダ１１ａ内に供給される。各
スパーク・プラグ１５は、ディストリビュータ１７から
火花電圧を受けて通電され、各シリンダ１１ａ内の混合
気を点火するに必要な火花を発生する。ディストリビュ
ータ１７はイグナイタ１８から火花電圧を受けて各スパ
ーク゛プラグ１５に分配する。また、イグナイタ１８は
点火コイルを有しており、この点火コイルの通電停止に
応答して前記火花電圧を生じる。

電気制御システムは、第１図及び第２図に示すごとく、
複数のセンサ２０　、３０　、４０　、５０　。

６０と、これら各センサに接続した電気制御回路１００
を備えている。吸気量センサ２０は、吸気管１９内に設
けられていて、エヤ・クリーナ（図示しない）から吸気
管１９及びスロットノド弁１９１１１ヲ通す各シリンダ
１１ａ内に吸引される空気流の量Ｑを検出し、この空気
流量Ｑに対応したレベルを有するアナログ信号を発生す
る。基準角センサ３０及び回転角センサ４０は、共に、
ディストリビュータ１７に組付けられた電磁ピックアッ
プからなり、基準角センサ３０は、ディストリビュータ
１７内のカム軸に設けた磁性体からなる突起と磁気的関
係を有するように配置されている。この場合、前記カム
軸に設けた突起は、第１ピストンの上死点を規定する前
記クランク軸の回転角にその進角側にて□近□接したク
ランク角（以下、基準クランク角と称□する）に対応し
ている。しかして、前記カム軸が内燃機関１０の回転に
応じて回転すると、基準角センサ３０は、前記突起を検
出して前記基準クランク角を表わす基準信号を発生する
。

回転角センサ４０は、ディストリビュータ１７の前記カ
ム軸に設けた磁性体からな゛るギヤと磁気的関係を有す
るように配置されており、当該ギヤに設けられた２４個
の歯は、第１〜第６のピストン１２の各上死点及びこれ
ら各上死点前３０°、６０°。

９０°にそれぞれ対応する前記クランク軸の回転角（以
下、クランク角と称する）に対応して位置している。し
かして、回転角センサ４０は、前記ギヤの各歯を検出す
る毎にこれを内燃機関１０のクランク角を表わす回転角
信号として発生する。開度センサ５０は、スロットル弁
１９ａに連結したポテンショメータＪ）らなり、スロッ
トル弁１９ａの開度ψを検出してこれを開度信号として
発生する。ノックセンサ６０は、シリンダブロック１１
の外壁に取付けられており、このシリンダブロック１１
に生じる振動を検出し、これを交流信号として生じる。

・ 電気制御回路１００は、バッファ１１０ａを介して吸気
量センサ２０に接続したＡ−Ｄ変換器１２０ａと、バッ
ファ１１０ｂを介してノックセンサ６０に接続したＡ−
’Ｄ変換器１２０ｂと、基準角センサ６０及び回転角セ
ンサ４０にそ・れぞれ接続した波形整形回路１１０Ｃ及
び１１０ｄを備えている。バッファ１１０ａは吸気量セ
ンサ２０からンナログ信号を受けて増幅し増幅アナログ
信号としてＡ−Ｄ変換器１２０ａに付与する。Ａ−Ｄ変
換器１２０ａはバッファ１１０ａから増幅アナログ信号
を受けて１、ディジタルコンピュータ１６０からの一連
のクロック信号に応じて空気流量Ｑを表わすディジタル
信号に変換し、これをディジタルコンピュータ１３０に
その要求に応答して付与する。

バッファ１１０ｂは、増幅器、帯域フィルタ及びピーク
ホールド回路によって構成されており、増幅器はノック
センサ６０から交流信号を受けて増幅し、増幅交流信号
として発生する。帯域フィルタは、内燃機関１００ノツ
キング振動に対応するシリンダブロック１１の振動を増
幅器からの増幅交流信号から選択してフィルタ信号とし
てピークホールド回路に付与する。ピークホールド回路
は、その入力ゲートを開くことにより帯域フィルタから
フィルタ信号を受けて、このフィルタ信号における各波
形の最大振幅値をピークホールド信号として生じ、これ
をＡ−Ｄ変換器１２０ｂに付与する。

Ａ−Ｄ変換器１２０ｂは、バッファ１１０ｂからピーク
ホールド信号を受けて、ディジタルコンピュータ１３０
からの一連のクロック信号に応じてピークホールド信号
の値を表わすディジタル信号に変換してラッチし、これ
をデイピタルコンピュータ１３０にその要求に応答して
付与する。両波形整形回路１１０Ｃ及び１１０ｄはそれ
ぞれ基準角センサ３０及び回転角センサ４０から基準信
号及び各回転角信号を受けて波形整形し、波形整形信号
としテテイジタルコンピュータ１６０に付与する。

ディジタルコンピュータ１８０は、大規模集積回路によ
り構成したマイクロコンピュータであって、メインスイ
ッチ（図示しない）の操作により当該車側用直流電源（
図示しない）から給電されて作動状態におかれる。マイ
クロコンピュータ１６０は、−′対の入出カポ−）１５
１，１３２と、クロック回路１６６と、ランダム・アク
セス・メモリ（以下ＲＡＭと称する）と、リード・オン
リ・メモリ（以下ＲＯＭと称する）と、マイクロプロセ
ッサ（以下ＭＰＵと称する）と、一対の出カポ−）１５
６．１３７を備えており、ＭＰＵはコントロールパス１
３４を介してクロック回路１３３及び入出力ポート１！
２に接続されるとともにデータバス１３５を介してＲＯ
Ｍ　、ＲＡＭ　、入出力ポート１６１及び出カポ−１−
１３６，１５７に接続されている。

ＲＡＭは、入出力ポート１３１を通してＡ−Ｄ変換器１
２０ａからディジタル信号を受けるとともに、入出力ポ
ート１６２を通して開度センサ５０から開度信号を受け
、Ａ−Ｄ変換器１２０ｂからディジタル信号を受け、か
つ波形整形回路１１０Ｃ１１１０ｄから各波形整形信号
を受けて、これらディジタル信号、開度信号及び波形整
形信号を一時的に記憶する。クロック回路１６３は、水
晶発振器１６６ａと協働して一連の、クロック信号を発
生し、これら各クロック信号に応答してＭＰＵ内におけ
る所定の制御プログラムの実行を許容し、かつ各クロッ
ク信号をコントロールパス１３４を通して順次Ａ−Ｄ変
換器１２０ａに付与するとともにコントロールパス１６
４及び入出力ポート１３２を通して順ｉ　Ａ　−Ｄ変換
器１２０ｂに付与する。

しかして、前記所定の制御プログラムは主制御プログラ
ム及び第１〜第６の割込制御プログラムによって構成さ
れ、これら各制御プログラムは、以下に述べるとと（Ｍ
ＰＵ内にて実行されるよう、予めＲＯＭ内に記憶されて
いる。

（１］　　主制御プログラムにおいて、ＭＰＵは、後述
する第１割込制御プログラムの実行により得られる内燃
機関１０のクランク軸の回転時間から内燃機関１０の回
転数Ｎを計算し、この計算結果Ｎ及びＲＡＭに記憶した
空気流量Ｑに基いて一回転数当りの空気流、量Ｑ／Ｎを
計算する。

（２＋ＭＰＵは、内燃機関１０の回転数Ｎ、−回転当り
の空気流量Ｑ／Ｎ及び内燃機関１０の点火時期を規定す
るに必要な基本点火進角値θとの間の関係を表わすマツ
プに基き各計算結果Ｎ及びＱ／Ｎに応じて基本点火進角
値θを計算する。前記マツプは内燃機関１０の性能を考
慮して実験的に定められるもので、予めＲＯＭに記憶さ
れている。

（３１ＭＰＵは、ＲＡＭから読出したスロットル弁１９
ｉ２の開度ψを所定値ψ。と比）較し、ψ〈ψ０のとき
、バッファ１１０ｂにおけるピークホールド回路の入力
ゲートを開くクランク角９゜、回転数Ｎ及び基本点火進
角値０との間の関係を規定する関数ｔ。−ｆｏ（Ｎ、θ
）並びに前記入力ゲートを閉じるクランク角２゜、回転
数Ｎ及び基本点火進角値０との間の関係を規定する関数
ｇ。−ｆ。

（Ｎ、θ）に基き計算結果Ｎ、θに応じてクランク角！
６＋ｆｏをそれぞれ計算する。また、ψ≧ψ０のとき、
Ｍ、Ｐ　Ｕは、前記入力ゲートを開くクランク角Ｇ二、
回転数Ｎ及び基本点火進角値θとの間の関係を規定する
関数Ｇｏ−Ｆｏ　（Ｎ、０）並びに前記入力ゲートを閉
じるクランク角Ｇｃ。

回転数Ｎ及び基本点火進角値θとの間の関係を規定する
関数Ｇｃ＝Ｆ・ｃ　（Ｎ＋θ）に基き計算結果Ｎ、θに
応じてクランク角Ｇｏ　、Ｇαをそれぞれ計算する。し
かして、所定値ψ０は、内燃機関１０の出力増大の境界
を規定するもので、内燃機関１０の性能との関連にて実
験的に定められ、予めＲＯＭに記憶されている。また、
・各関数バーｆｏ（Ｎ、θ）。

’　Ｃ”　ｆｃ　（Ｎ＋θ’）’　＋　Ｇｏ−Ｆ　Ｏ（
Ｎ　＋θ）及び（）ｃ＝ＦＣ（Ｎ、θ）は、内燃機関１
０においてノッキング振動が生じるクランク角が内燃機
関１０の回転数、点火時期及び混合気の濃度の各変化に
応じて変化することを考慮して、実験的に定められるも
ので、予めＲ，ＯＭに記憶されていみ。

（４）ＭＰＵは、割込許可後、波形整形回路１１０Ｃか
らの波形整形信号の発生後波形整形回路１１０ｄから生
じる波形整形信号毎に主制御プログラムの実行を中止し
て第１割込制御プログラムの実行を行なう。このことは
、ＭＰＵが、・第１〜第６のピストン１２の一つが上死
点に達した時を始点としてクランク角にて３０°毎に第
１割込制御プログラムの実行を行なうことを意味する。

（５）かかる第１割込制御プログラムにおいて、ＭＰＵ
は、第１割込制御プログラムの実行の先行開始時刻と後
行開始時刻との差を、内燃機関１０がクランク角にて６
０°回転するに必要な回転時間として計算する。また、
ＭＰＵは、そのカウンタにて波形整形回路１１０Ｃから
の波形整形信号との関連にて計数する波形整形回路１１
０ｄからの波形整形信号の数に基いてクランク角を計算
し、この計算結果が第１〜第６のピストン１２のいずれ
の上死点前何度の割込クランク角に一致するかを決定す
る。

（６）上記決定結果が第１又は第６のピストン１２の上
死点に対応するとき、Ｍ、ＰＵは、ＲＡＭから読出した
スロットル弁１９ａの開度ψを所定値ψ。

と比較し、ψ〈ψ。のとき、燃料噴射器１４の燃料噴射
時間τα、空気流量Ｑ及び回転数Ｎとの間の関係を規定
する関数τａ　＝　ｆｃ（Ｑ、Ｎ）に基き空気流量Ｑ及
び回転数Ｎに応じて燃料噴射時間ταを計算し、かつψ
≧９０のとき、燃料噴射時間τｂ１空気流量Ｑ及び回転
数Ｎとの間の関係を規定する関数τｂ＝ｆｂ（Ｑ、Ｎ）
に基き空気流量Ｑ及び回転数Ｎに応じて燃料噴射時間τ
ｂを計算して、これら計算結果τａ、τｂのいずれかを
噴射信号として発生する。

（７）上記決定結果が第１〜第６のピストン１２のいず
れかの上死点前６０°のクランク角に対応するとき、Ｍ
ＰＵは、前記入力ゲートの開状態にて入出力ボート１３
２を通してＡ−Ｄ変換器１２０ｂからディジタル信号を
読込み、この読込直前におけるシリンダ１１ａ（前記第
１〜第６のピストン１２のいずれかに対応する）内の点
火に基くノッキング振動の有無を前記読込信号の値との
関連にて判別し、ノッキング振動が発生していれば第１
〜第６のフラグＦ１　＋　Ｆ２　＋　Ｆ３　＋Ｆ４　＋
　Ｆ５及びＦ６をセットする。また、ＭＰＵは、上記判
別後、前記割込クランク角と前記入力ゲートを−くクラ
ンク角ｆＩｏ又はＧｏとの差に基いて、前記入力ゲート
を開くのに要する時間Ｔ。を計算し、これを第ルジスタ
（ＭＰ”Ｕ内に設けられている）にセットする。しかし
て、この第ルジスタはクロック回路１６６から生じるク
ロック信号に応じて前記計算結果Ｔ。を計数し始める。

（８）　　上記決定結果が第１〜第６のピストン１２の
いずれかの上死点前９０°のクランク角に対応するとき
、ＭＰＵは、前記割込クランク角と前記入力ゲートを閉
じるクランク角ｇ。又はＧｃとの差に基いて、前記入力
ゲートを閉じるのに要する時間’ｒｅを計算し、これを
前記第１じジスタにセットする。しかして、この第ルジ
スタはクロック回路１３３からのクロック信号に応じて
前記計算結果Ｔｃを計数し始める。然る後、ＭＰＵは、
セットした各フラグＦ１〜Ｆ６に基いて基本進角値θ又
はこれに先行する点火進角値をその遅れ側の値に修正し
最適な点火進角値θ０を求める。この場合、ＭＰＵは、
内燃機関１０が所定回数点火する間にて各フラグＦ１〜
Ｆ６がリセット状態にあれば、基本進角値θ又はこれに
先行する点火進角値をその進み側の値は修正し最適な点
火進角値θ。

とする。また、ＭＰＵは、回転数Ｎと当該車両用直流電
源の給電電圧に基いて、イグナイター８に設けた点火コ
イルの通電時間を計算し、この通電時間と最適な点火進
角値θ０に基いて前記点火コイルの通電開始に要する時
間（即ち、通電開始時期）を計算し、これを第２゛レジ
スタ（ＭＰＵ内に設けられている）にセットする。しか
して、この第２レジスタはクロック回路１６３から生じ
るクロック信号に応じて前記点火コイルの通電開始時期
を計数し始める。

（９）前記第ルジスタによる各計数作用が完了したとき
、ＭＰＵは、実行中の前記制御プログラムを中止して第
２割込制御プログラムの実行を行なう。しかして、この
第２割込制御プログラムにおいては、’　Ｍ　Ｐ’　Ｕ
が、前記第ルジスタによる計算結果Ｔ。の計数完了に応
答して、前記入力ゲートを開くための第１制御信号を発
生し、かつ前記第ルジスタによる計算結果Ｔｃの計数完
了に応答して、前記入力ゲートを閉じるための第２制御
信号を発生する。また、ＭＰＵは、前記第２レジスタに
よる計数作用の完了に応答して、実行中の前記制御プロ
グラムを中止して第６割込制御プログラムの実行を行遁
い、前記点火コイルの通電時間を表わす通電時間信号を
発生する。

駆動回路１５０は、ダウンカウンタ１５１と、Ｒｅフリ
ップフロップ１５２と、増幅器１５３を備えており、ダ
ウンカウンタ１５１は、出力ポート１３６を通してＭＰ
Ｕから通電時間信号を受け、これをクロック回路１５５
からのクロック信号に応じてカウントダウンする。この
場合、ダウンカウンタ１５１はそのカウントダウンの開
始と同時にキャリーアウト端子からハイレベル信号を生
じ、これをカウントダウン完了と同時に消滅させる。

Ｒｅフリップフロップ１５２は、ダウンカウンタ１５１
からのハイレベル信号の発生に応答して／％イレベル信
号を生じ、このハイレベル信号は、ダウンカウンタ１５
１からのハイレベル信号の消滅後にクロック回路１３３
から生じるクロック信号に応答して消滅する。増幅器１
５３は、Ｒｅフリップフロップ１５２からハイレベル信
号を受けて増幅し、この増幅信号をイグナイタ１８の点
火コイルに付与する。このことは、増幅器１５６からの
増幅信号の発生中、前記点火コイルに対する通電が維持
されることを意味する。

駆動回路１６０は、ダウンカウンタ１６１と１、Ｒｅフ
リップフロップ１６２と、増幅器１６６を備えており、
ダウンカウンタ１６１は、出力ポート１６７を通してＭ
ＰＵから噴射信号を受け、これをクロック回路１６６か
らのクロック信号に応じてダウンカウントする。この場
合、ダウンカウンタ１６１はそのカウントダウンの開始
と同時にキャリーアウト端子からハイレベル信号を生じ
、己れをカウントダウン完了と同時に消滅させる。

ＲＳフリップ７０ツブ１６２は、ダウンカウンタ１６１
からのハイレベル信号の発生に応答してハイレベル信号
を生じ、このハイレベル信号は、ダウンカウンタ１６１
からのハイレベル信号の消滅後にクロック回路１６３か
ら生じるクロック信号に応答して消滅する。増幅器１６
６は、ＲＳフリップフロップ１６２からハイレベル信号
を受けて増幅し、この増幅信号を各燃料噴射器１４に同
時に付与する。このことは、増幅器１６３からの増幅信
号の発生中、各燃料噴射器１４の通電状態が維持される
ことを意味する。

以上のように構成した本実施例において、内燃機関１０
が作動状態におかれるとともにＭＰＵが、前記メインス
イッチの操作に基くマイクロコンピュータ１６０の作動
準備完了下にて、第６図に示すフローチャートに従いス
テップ１７１にて主制御プログラムの実行を開始し、不
テップ１７２にてマイクロコンピュータ１３０の内容を
初期化する。このとき、内燃機関１０の作動に伴ない、
吸気管１９内に吸引される空気流量Ｑが吸気量センサ２
０によりアナログ信号として検出され、このアナログ信
号がバッファ１１０ａの制御下にてＡ−Ｄ変換器１２０
ａによりディジタル信号に変換されてマイクロコンピュ
ータ１３０に付与される。また、内燃機関１０の基準ク
ランク角が基準角センサ６０により基準信号として検出
されるとともに内燃機関１０の各クランク角が回転角セ
ンサ４０により順次回転角信号として検出され、これら
基準信号及び各回転角信号がそれぞれ波形整形回路１１
０ｃ　、　１１０ｄにより波形整形されて波形整形信号
としてマイクロコンピュータ１３−０に付与される。さ
らに、スロットル弁１９ａの開度ψが開度センサ５０に
より開度信号として検出されてマイクロコンピュータ１
６０に付与され、かつシリンダブロック１１に生じる振
動がノックセンサ６０により交流信号として検出されて
バッファ１１０ｂに付与される。

このような状態にて、ＭＰＵがその内部に貯えたデータ
をステップ１７３にて指定したアドレスに退避させ、ス
テップ１７４にて割込許可をした後、第６ピストンがそ
の上死点前６０°のクランク角に達したものとすると、
波形整形回路１１０ｃからの波形整形信号の発生後第７
個目の波形整形信号が波形整形回路１１０ｄから生じマ
イクロコンピュータ１３０に付与される。すると、ＭＰ
Ｕが波形整形回路１１０ｄからの第７個目の波形整形信
号に応答して主制御プログラムの実行を中止して、第４
図に示すフローチャートに従い第１割込制御プログラム
の実行に移行する。

しかして、上述したごとく、第１割込制御プログラムの
実行に移行すると、ＭＰＵがこの第１割込制御プログラ
ムをステップ２００からステップ２０１に進め、このと
きの時刻と前回このステップ２０１に達した時刻との差
に基いて内燃機関１００回転時間を計算し、ステップ２
０２において前記第７個目の波形整形信号との関連にて
クランク角が第３ピストン１２の上死点前６０°である
ことを計算し、各ステップ２０３，２０６，２１０にて
、ステップ２０２における計算結果に基きそれぞれ「Ｎ
Ｏ」と判別して第１割込制御プログラムの実行をステッ
プ２１５にて完了し、ステップ１７３（第６図参照）に
て退避させたデータを復帰させて主制御プログラムをス
テップ１７５（第３図参照）に進める。すると、ＭＰＵ
が、ステップ２０１（第４図参照）にて計算した回転時
間に基いて回転数Ｎを計算し、この計算結果Ｎ及びＲＡ
Ｍに記憶した空気流量Ｑに基いて一回転当りの空気流量
Ｑ、／Ｎを計算して主制御プログラムをステップ１７６
に進める。

上述したごとく、主制御プログラムがステップ１７６−
−進むと、ＭＰＵが、ＲＯＭに記憶した°前記マツプを
利用して各計算結果Ｎ　、　Ｑ／Ｎに応じて基本点火進
角値０を計算し、次のステップ１７７において、ＲＡＭ
及びＲＯＭから開度ψ及び所定値ψ０をそれぞれ読出−
て両者を比較した後、主制御プログラムをステップ１７
８に進める。しかして、このステップ１７８においては
、ＭＰＵが１、前記比較結果に基き、ＲＯＭに記憶した
関数ｇ。

＝ｆｏ　（Ｎ、θ）又はＧｏ　”　Ｆｏ　　（Ｎ’　＋
θ）を利用して各計算結果Ｎ、θに応じて、前記入力ゲ
ートを開くクランク角ｇ。又はＧ。を計算して主制御プ
ログラムをステップｊ７６に戻す。

このような状態において、Ｍ、ＰＵがステップ１７４に
て割込許可をした後、第６ピストン１２がその上死点前
６０°のクランク角に達すると、第８個目の波形整形信
号が波形整形回路１１０ｄから生じマイクロコンピュー
タ１３０に付与される。すると、ＭＰＵが波形整形回路
１１０ｄからの第８個目の波形整形信号に応答して主制
御プログラムの実行を中止して、再び第１割込制御プロ
グラム（第４図参照）の実行を開始する。しかして、Ｍ
ＰＵが、既に述べた場合と同様にしてステップ２０１に
て内燃機関１０の回転時間を計算し、ステップ２０２に
おいて前記第８個目の波形整形信号との関連にてクラン
ク角が第３ピストン１２の上死点前６０゜であることを
計算し、この計算結果に基きステップ２０６にて「ＮＯ
」と判別しステパップ２０．６にて「ＹＥＳＪと判別し
て第１割込制御プログラムをステップ２０９に進め、第
６ピストン１２の上死点前６０°における割込後前記入
力ゲートを開くクランク角ｇｏ又はＧ。−！での時間Ｔ
。を計算し前記第ルジスタにセットする。このため、こ
の第ルジスタはクロック回路１６３からのクロック信号
に応じて計算時間Ｔｏを計数し始める。

第１割込制御プログラムがステップ２１０に進むと、Ｍ
ＰＵが、ステップ２０２における計算結果に基き、［Ｎ
Ｏ，Ｊと判別し第１割込制御プログラムの実行をステッ
プ２１５にて完了し、然る後□は、上述した場合と同様
にして、ステ、ツブ１７５にて回転数Ｎ及び−回転当り
の空気流量Ｑハを計算し、ステップ１７６にて基本点火
進角値θを計算し、ステップ１７７にて開度ψを所定値
ψ０と比較し、この比較結果に基きステップ１７８にて
前記入力ゲートを開くクランク角１！ｏ又はＧｏを計算
する。

ここにおいて、前記第ルジスタの計数作用が完了すると
、ＭＰＵが第２割込制御プログラム（第５図参照）の実
行を開□始し、ステップ２２１において、バッファ１１
０ｂのピークホールド回路の入力ゲートを開くだめの第
１制御信号を発生する。

このため、バッファ１１０ｂのピークホールド回路がＭ
ＰＵからの第１制御信号に応答してその入力ゲートを開
き、前記増幅器及び帯域フィルタの制御の下にてノック
センサ６０から交流信号を受けてピークホールド信号を
生じる。すると、このピークホールド信号がＡ−Ｄ変換
器１２０ｂによりディジタル信号に変換されてラッチさ
れ始める。

このような状態にて、ＭＰＵがステップ１７４にて割込
許可をした後、第６ピストン１２がその上死点前９０°
のクランク角に達すると、第１０個目の波形整形信号が
波形整形回路１１０ｄから生じマイクロコンピュータ１
３０に付与される。すると、ＭＰＵが、上述した場合と
同様にして、第１割込制御プログラムの実行を開始し、
ステップ２０１にて回転時間を計算し、ステップ２０２
にてクランク角が第６ピストンの上死点前９０°である
ことを求め、ステップ２０３，２０６にてそれぞれ「Ｎ
ＯＪと判別し、第１割込制御プログラムをステップ２１
０に進める。ついで、ＭＰＵが、ステップ２０２にて求
めた結果に基き、「ＹＥＳ」と判別し、ステップ２１１
にて、第６ピストン１２の上死点前９０°における割込
後前記入力ゲートを閉じるクランク角ｇ。又はＧ。まで
の時間Ｔ。を計算し前記第ルジスタにセットする。この
ため、この第ルジスタはクロック回路１６３からのクロ
ック信号に応じて計算時間Ｔｃを計数し始める。

第１割込制御プログラムの実行完了後、前記第ルジスタ
による計算時間Ｔｃについての計数作用が完了すると、
ＭＰＵが第２割込制御プログラム（第５図参照゛）の実
行を開始し、ステップ２２１にて、バッファ１１０ｂの
ピークホールド回路の入力ゲートを閉じるための第２制
御信号を発生する。

このため、バッファ１丁口すのピークホールド回路がＭ
ＰＵからの第２制御信号に応答してその入力ゲートを閉
じピークホールド信号の発生を停止する。これにより、
Ａ−Ｄ変換器１２０ｂが、ピークホールド信号の発生中
このピークホールド信号に対応したディジタル信号をラ
ッチしたまま、その変換作用を停止する。

しかして、第６ピストン１２がその上死点前３ｏ０のク
ランク角に達すると、ＭＰＵが、上述した場合と同様に
して第１割込制御プログラムを実行し、ステップ２０６
にて「ｙ　ＥＳＪと判別し、ステップ２０７において、
Ａ−］）変換器１２０ｂにラッチされているディジタル
信号を読込み、第１割込制御プログラムをステップ２０
８に進める。すると、このステップ２０８においては、
ＭＰＵが、Ａ−Ｄ変換器１２０ｂから読込んだディジタ
ル信号の値に基いて、内燃機関１ｏ内におけるノッキン
グ振動の発生の有無を判別し、ノッキング振動が発生し
ている場合には各フラグＦ１〜Ｆ６をセットし、ノッキ
ング振動が発生していない場合には各フラグＦ、−Ｆ６
をリセットのままとする。然る後、ＭＰＵは、上述した
場合と同様にしてｉ１割込制御プログラムの実行をステ
ップ２１５にて完了する。

第６ピストン１２がその上死点に達すると、ＭＰＵが、
上述した場合と同様にして第１割込制御プログラムを実
行し、ステップ２０２にてクランク角が第６ピストン１
，２の上死点にあることを求め、この結果に基き、ステ
ップ２０３にて「ｙＥｓｊと判別する。しかして、ＭＰ
Ｕが、ＲＡＭ及びＲＯＭに記憶した開度ψ及び所定値ψ
０を読出して両者を比較し、この比較結果に基き、ステ
ップ１７５（第６図−参照）にて既に計算されている回
転数Ｎ及びＲＡＭに記憶した空気流量Ｑに応じて関数τ
ａ−ｆ　ａ　（Ｑ、　Ｎ　）又はτｂ＝ｆｂ（Ｑ、Ｎ）
から燃料噴射時間τα又はτｂを計算し、どれをステッ
プ２０５にて噴射信号として発生し、出力ポート１６７
を通してダウンカウンタ１６１に付与する。すると、こ
のダウンカウンタ１６１がクロック回路１３３がらのク
ロック信号に応じて噴射信号の値をカウントダウンし始
めると同時にハイレベル信号を発生し、各燃料噴射器１
４がＲｅフリップフロ゛ツブ１６２及び増幅器１６３の
制御下にてダウンカウンタ１６１がらのハイレベル信号
に応答して共に通電されて開状態となり燃料タンク１６
からの燃料を内燃機関１ｏのインテーク・マニホールド
１６内に噴射し始める。ついで、ダウンカウンタ１６１
がその計数作用の完了によりハイレベル信号を消滅させ
ると、各燃料噴射器１４が共にその通電を停止されて閉
じ内燃機関１０のインテーク・マニホールド１６に対す
る燃料の噴射を停止する。

第１割込制御プログラムがステップ２０６に進むと、Ｍ
ＰＵがステップ２０２における計算結果に基き「ＮＯ」
と判別し、さらにステップ２１０にても「ＮＯ」と判別
して第１割込制御プログラムの実行をステップ２１，５
にて完了し、ステップ１７６（第６図参照）にて退避さ
せたデータを復帰させて主制御プログラムをステップ１
７５（第６図参照）に進める。すると、ＭＰＵが、上述
した場合と同様にして、回転数Ｎ及び−回転当りの空気
流量Ｑ／Ｎを計算し、ステップ１７８にて前記入力ゲー
トの開閉クランク角ｇ。又はＧ。及びｔ。又はＧｃを計
算する。このようり状態にて、第２ピストン１２がその
上死点前９０°のクランク角に達すると、ＭＰＵが、上
述した場合と同様にして第１割込制御プログラムをステ
ップ２１０に進めて１ｙｇｓ」と判別し、ステップ２１
２にて、セットした各フラグ？、％Ｆ６に基いて既に計
算済みの基本点火進角値θをその遅れ側の値に修正し最
適な点火進角値θ。を求める。この場合、各フラグＦ１
〜Ｆ６がリセット状態にあればＭＰＵが基本点火進角値
θ又はこれに先行する点火進角値をそのまま最適な点火
進角値θ０とし、また内燃機関１０が所定回数点火する
聞咎７ラグＦ１〜Ｆ６が連続してリセット状態にあれば
計算済の基本点火進角値又はこれに先行する点火進角値
をその進み側に修正して最適な点火進角値θ。とする。

ついで、ＭＰＵが、ステップ２１３にて、回転数Ｎと前
記直流電源からの給電電圧に基いて、イグナイタ１８の
点火コイルの通電時間を計算し、この通電時間と最適な
点火進角値θ０に基き、ステップ２１４にて前記点火コ
イルの通電開始時期を計算し前記第２レジスタにセット
する。このため、この第２レジスタはクロック回路１３
３から生じるクロック信号に応じて前記点火コイルの通
電開始時期を計数し始める。

しかして、前記第２レジスタによる計数作用が完了する
と、ＭＰＵが第３制御プログラム（第５図参照）の実行
に移行踵ステップ２６１にて通電時間信号を発生し出力
ポート１３６を通してダウンカウンタ１５１に付与する
。すると、このダウンカウンタ１５１がクロック回路１
６３がらのクロック信号に応答してマイクロコンピュー
タ−１６０からの通電時間信号の値をカウントダウジし
始めると同時にハイレベル信号を生じ、イグナイタ１８
の点火コイルがＲｓフリップフロップ１５２及び増幅１
５６の制御下にてダウンカウンタ１５１がらのハイレベ
ル信号に応答して通電される。ついで゛、ダウンカウン
タ１５１がその計数作用の完了にヨリハイレベル信号を
消滅させると、イグナイタ１８がその点火コイルの通電
停止により火花電圧を発生しディストリビュータ６ｏを
通して第２スパーク・プラグ１５に付与する。これによ
り、スパーク・プラグ１５が火花を生じ第２シリンダ１
１ａ内の混合気を点火する。　、□：なお、上記作用説
明にｉいては、第３ピストン１２がその上死点前６ｏ０
のクランク角に達した時期を始点として説明したが、こ
れに限らず、他のいずれのピストン１２がその上死点前
６０°のクランク角に達した時期を始点としても、上記
作用と実質的に同様の作用を達成することができ、この
場合、各ピストン１２の上死点前６ｏ０の１クランク角
を基準としているが、これに代えて、各ピストン１２の
上死点に対応するクランク角、或いは上死点前９０°、
３０°のクランク角を基準としても同様である。

また、上記実施例においては、クランク角ニテ３０°毎
に割込制御プログラムを実行した例について説明しだが
、これに限らず、例えばクランク角にて６０°毎に第１
割込制御プログラムの実行を行なうように変更して実施
してもよい。

また、上記実施例においては、本発明を車両用６気筒内
燃機関に適用した例について説明したが、これに代えて
、例えば４気筒或いは８気筒内燃機関にも本発明を適用
し・得ることは勿論である。

早上詳細に説明したとおり、本発明においては、上記実
施例にてその一例を示したごとく、車両用内燃機関の点
火時期を定めるのに必要な当該内燃機関の回転数その他
の俸動状態との関連において当該内燃機関の基本点火進
角値を計算し、前記内燃機関にノッキング振動が生じる
と予測して予め定めた当該内燃機関の最大回転角幅の始
点と終点との間に含まれて前記内燃機関の最適な回、転
角幅の始点と終点を前記回転数、前記基本点火進角値及
び前記内燃機関のスロワ）／し弁の開度、の各変化に応
じて計算し、前記内燃機関が、前記最大回転角幅の始点
に達する前に、この最大回転角幅と前記最適な回転角幅
の各始点の差を回転するに必要な時間を計算し、この計
算時間の経過後前詰振動の検出とその記憶を開始踵前記
内燃機関系−前記最大回転角幅の終点に達する前に、こ
の最大回転角幅と前記最適な回転角幅の各終点の差を回
転するのに必要な時間を計算し、この計算時間の経過と
同時に前記検出振動の記憶を終了し、この記憶内容に基
いて前記内燃機関にノッキング振動が生じていると判断
したとき前記基本点火進角値を修正し、この修正結果に
基いて前記内燃機関の点火コイルの通電時間及び通電開
始時期を求めて、前記点火コイルに前記通電開始時期に
て通電し始めるとともに前記通電時間の経過と同時に前
記点火コイルに対する通電を停止するようにしたことに
その構成上の特徴がある。このため、前記内燃機関に生
じる振動の中から当該内燃機関の回転数、点火時期及び
混合気の濃度の各変化に応じてノッキング振動のみを確
実に検出することができ、その結果、ノッキング振動が
生じていないにもかかわらずパルプ打音、タイミングカ
ム打音等による振動をノッキング振動と誤判断して当該
内燃機関の点火時期を遅らせてその出力の不必要な低下
を誘発するというような事態を未然に防止し得て、これ
により当該内燃機関の出力を常に最適な状態に維持し得
るように点火時期を調整することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施してなる電気制御システムが車
両用内燃機関に適用された例を示すブロック図、第２図
は、電気制御システムのブロック図、第３図は、主制御
プログラムに従うディジタルコンピュータの作用を示す
フローチャート、第４図は、第１割込制御プログラムに
従うディジタルコンピュータの作用を示すフローチャー
ト、及び第５図は、第２及び第６の割込制御プログラム
に従うディジタルコンピュータの作用を−すれぞれ示す
フローチャートである。 符号の説明 １０・・・内燃機関、１８・・・イグナイタ、２０・・
・吸気量センサ、３０・・・基準角センサ、４０・・・
回転角センサ、５０・・・開度センサ、６０・・・ノッ
クセンサ１，１１０ｂ・・・バッファ、１２０ｂ・・・
Ａ−Ｄ変換器、１６０・・・ディジタルコンピュータ、
１５０・・・駆動回路。 出願人　トヨタ自動車工業株式会社 代理人　弁理士　長　谷　照　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車両用内燃機関の点火時期を定めるのに必要な当該内燃
   機関の回転数その他の作動状態との関連において当該内
   燃機関の基本点火進角値を計算し、前記内燃機関にノッ
   キング振動が生じると予測して予め定めた当該内燃機関
   の最大回転角幅の始点と終点との間に含まれて前記内燃
   機関に生じる振動を検出するのに必要な当該内燃機関の
   最適な回、転角幅の始点と終点を前煕回転数、前記基本
   点火進角値及び前記内燃機関のスロットル弁の開度の各
   変化に応じて計算、し、前記内燃機関が、前記最大回転
   角幅の始点に達する前に、この最大回転角幅と前記最適
   な回転角幅の各始点の差を回転するに必要な時間を計算
   し、この計算時間、の経過後前記振動の検出とその記憶
   を開始し、前記申燃機関が、前記最大回転角幅の終点に
   達する前に、この最大回転角幅と前記最適な回転角幅の
   各終点の差を回転するに必要な時間を計算し、この計算
   時間の経過と同時に前記検出振、動の記憶を終了し、こ
   の記憶内容に基いて前記内燃機関にノッキング振動が生
   じていると判断したとき前記基本点火進角値を修正し、
   この修正結果に基いて前記内燃機関の点火コイルの通電
   時間及び通電開始時期を求めて、前記点火コイルに前記
   通電開始時期にて通電し始めるとともに前記通電時間の
   経過と同時に前記点火コイルに対する通電を停止するよ
   うにした車両用内燃機関のだめの点火時期調整方法。　
   −