JPS6291660A

JPS6291660A - 内燃機関の制御装置

Info

Publication number: JPS6291660A
Application number: JP60229930A
Authority: JP
Inventors: Nobutaka Takahashi; 高橋　伸孝
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1985-10-17
Filing date: 1985-10-17
Publication date: 1987-04-27
Anticipated expiration: 2009-10-19
Also published as: US4690116A; JPH0681944B2

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】〔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１例えば機関の筒内圧力を検出する複数の筒内圧
センサ（燃焼圧力振動センサ）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５３−５
６４２９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Ｏｐｍａｘは、圧縮上死点（ＴＤＣ）より若干遅れ
た位置１機関によって異なるが通常上死点後（ＡＴＤＣ
）１０’　〜２０’　（７１位置にあり。

このクランク角位置θρｌ１ａＸは点火時期を変化させ
ることによって変化する。

そこで、機関の筒内圧力からこのクランク角位置θｐｍ
ａｘ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ＡＴＤＣＩＯ°〜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っては
、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ってい
る。

そのため、筒内圧センサの破壊、配線の断線あるいはシ
ョ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っ
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
とによるノッ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って発生するヘビーノックは
、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、第１
図に示すように各気筒若しくは各気筒群の機関のノッキ
ングを検出する複数のノッキングセンサＡと、これ等の
複数のノッキングセンサＡの検出結果に基づいて各気筒
若しくは各気筒群についての点火時期制御系に異常が発
生したか否かを判定する判定手段Ｂと、複数のノッキン
グセンサＡの検出結果に基づいて各気筒若しくは各気筒
群の点火時期を制御すると共に１判定手段Ｂの判定結果
に基づいて点火時期制御系に異常が発生した気筒若しく
は気筒群の点火時期を点火時期制御系が正常な他の気筒
又は気筒群の点火時期より予め定めた所定量遅角側に制
御する点火時期制御手段Ｃとを設けたものである。

〔作用〕

点火時期制御系に異常が発生したときには、その点火時
期制御系によって制御される気筒若しくは気筒群の点火
時期を、正常な点火時期制御系による点火時期制御を行
なっている他の気筒若しくは気筒群の点火時期より予め
定めた所定量遅角側に制御することによって、点火時期
制御系の異常に伴なう不都合を回避する。

〔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ック図である。

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
ッド２１Ａに取付けた点火プラグ２０Ａ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ＩＢ〜ＩＤ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８１２〜Ｓ
Ｉ４を出力する。

チャージアンプ２Ａは、第１気筒用筒内圧センサ１Δか
らの電荷信号Ｓｌ＋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、チャージアンプ２Ｂ〜２Ｄについても。

チャージアンプ２Ａと同様に各々筒内圧センサＩＢ〜Ｉ
Ｄからの電荷信号ＳＩ２〜ｓ１４を電圧信４に変換した
後増幅して、検出信号５２２〜Ｓ　２４として出力する
。

つまり、これ等の筒内圧センサ１Ａ〜１Ｄ及びチャージ
アンプ２Δ〜２Ｄによって第１図の複数のノッキングセ
ンサ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。

アイドルスイッチ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ｓｒを出力する。

一方、コントロールユニット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）６ｉ！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ャージアンプ２Ａ〜２Ｄからの検
出信号５２Ｉ−３２４を選択して、検出信号Ｓ２＋１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Ｓ
２ｎを、所定の信号処理をして非ノツク時の燃焼圧力振
動エネルギに相関する相関値及びノンク時の燃焼圧力振
動エネルギに相関する相関値等に変換する。

この信号処理回路７は、例えば第４図に示すように、バ
ンドパスフィルタ７Ａによってチャージアンプ２Δ〜２
Ｄからの検出信号８２１〜Ｓ　２４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、すなわちノッ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、このパン１−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によって半波
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からのセット／リセット
信号ＳＳＲで積分動作を制御される積分器７Ｄによって
積分して、燃焼圧力振動エネルギに相関する相関値とし
ての積分値を示す積分信号Ｓ７として出力する。

第２図に戻って、主制御回路８は、ｃｐＵｌｏ。

ＲＯＭ１　ｌ、ＲＡＭ１２及びＡ／Ｄ変換器等を内蔵し
たｒ１０１３等からなるマイクロコンピュータによって
構成しである。

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、アイドルスイッチ４からの
アイドル状態検知信号Ｓｌと、信号処理回路７からの積
分信号８７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Ｄ　７　Ｄ
にセット／リセット信号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（
ＢＴＤＣ４０°）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（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、ノッキングに関する判定１点
火時期制御系の異常判定２点火時期の修正量の決定２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１日の
オン・オフ制御）は、ｌ１０１３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）をセットし、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１日が
オン・オフ制御されることによって、バッテリ１７から
給電されているイグニッションコイル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
ディス１−リビュータ１日によって第１気筒〜第４気筒
の点火プラグ２０Ａ〜２００に選択的に分配印加して火
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ッキングの検出原理につい
て説明する。

一般に１人聞の聴感によるノックレベルの判定は、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
ク振動による音圧レベルとの相対的な強度差によってお
こなわれていると考えられている。

したがって、非ノツク時における筒内圧の振動エネルギ
（燃焼圧力振動エネルギ）と、ノッ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、人間の官能評価と
良く一致するノッキングレベルの検出が可能となる。

ところで、経験的に上死点前にノッキングが発生するこ
とは無いと考えて良いことから上死点前の筒内圧振動（
燃焼圧力振動）の検出値を（整流）積分した積分値は、
上死点後のノッキングの発生の有無にかかわらず、非ノ
ツク時の上死点後の膨張行程における筒内圧力の振動エ
ネルギの予測値になっていると云える。

したがって、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
により、非ノツク時の筒内圧の振動エネルギと燃焼行程
中の筒内圧の振動エネルギとを直接比較することになる
。

なお、この場合、積分区間は、吸・排気弁の着座・薄片
の振動によっ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°〜ＡＴＤ
Ｃ４５″′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気筒内燃機関においては、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＄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〜ＩＤ及びチャージアンプ２Ａ
〜２Ｄが正常なときには、チャージアンプ２Ａからは、
同図（ハ）に示すような検出信号Ｓ２１が出力され、他
のチャージアンプ２Ｂ〜２Ｄからも同様な検出信号３２
２〜Ｓ　２４が出力されるので、マルチプレクサＳから
は、同図（ニ）に示すような検出信号Ｓ２ｎが出力され
る。

それによって、このマルチプレクサＳからの検出４８号
Ｓ２ｎから信号処理回路７のバンドパスフィルタ７八で
所定周波数の信号のみを抽出して。

増幅回路７１３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で半波整流することによって同図（
へ）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
べｕ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°になった時点ｔ１で
、セット／リセット信号ＳＳＲを′Ｈ″にして積分器７
Ｄの積分動作を開始させ、ＴＤＣになった時点ｔ２でセ
ット／リセンＩへ信号ＳＳＲをパＬ′″にして積分動作
を停止させる。

その後、　Ａ　Ｔ　Ｄ　Ｃ５°になった時点ｔ３で同様
にして積分ｖ１７Ｄの積分動作を開始させ、ＡＴＤＣ４
５°になった時点ｔ４で積分動作を停止させる。

それによって、積分器７Ｄから出力される積分信号Ｓ７
は、時点ｔ、−ｔ４の間では例えば同図（ト）に示すよ
うになり、時点ｔ１〜ｔ２間の積分動作によって非ノツ
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間の積分動作によってノック時の振
動エネルギに相関する相関値（積分値）が得られる。

そして、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ｆｆ
１ＢとしてＲＡＭ１２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変換値をノック時の振動エネルギ
に相関した量にとしてＲＡＭ１２の所定のアドレスに格
納する。

そして、ノッキング制御に関しては、この量Ｂと量にと
の比（Ｋ／Ｂ）又は差（Ｋ−Ｂ）を算出し、散Ｋを正規
化して使用する。

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、圧縮行程初期の筒内圧力Ｐａ（例えばＢＴＤＣ
６０°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Ｐ
　ａ　（Ｐ　ｂの関係になる。

そこで、第５図（ニ）に示すように、筒内圧力に相関す
るマルチプレクサ６からの検出信号Ｓ２０を所定のクラ
ンク角度、例えば上述したようにＢＴＤＣ６０’及びＡ
ＴＤＣＩ　Ｏ’でＡ／Ｄ変換して筒内圧力Ｐａ、Ｐｂに
相関する相関値（以下「筒内圧力相関値Ｐａ、ＰｂＪと
称す）を得て、その筒内圧力相関値Ｐａ、Ｐｂを比較す
ることによって、Ｐａ≧Ｐｂとなったときに、その時の
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。

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６図以降を参照して説ワする。

第６図を参照して、５ＴＥＰ　１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（立上ったとき）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が立下っ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４６〜５°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
ことによって１例えばカウント値が１０゜以」二であれ
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、５ＴＥＰ　２でマルチプレクサ６を駆動して、
５ＴＥＰ　１での気筒判別結果に応じた気筒に対応する
チャージアンプ２Ａ〜２Ｄからの検出信号３２１〜Ｓ　
２４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、５ＴＥＰ　３で前述したように信号処理回路７
の積分器７Ｄの積分タイミングをセットして、ＢＴＤＣ
４０’〜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、５ＴＥＰ　４〜１０で５ＴＥＰ　１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〜＠４気
筒修正量決定処理をする。

第７図は、この第６図における第ｉ　　（ｉ＝１〜４）
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２ｒＦ
気筒フラグであり、ビットｂｏは第１気筒。

ビットｂ１は第２気筒、ビットｂ２は第３気筒。

ビットｂ３は第４気筒の各々正常・異常を示す。

ｄｃｉ：点火時期修正量であり、第１気筒はｄｅｌ、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旦を表わす。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　（ｄｃｇ）：点火時期制御系が正常と判定され
た各気筒の点火時期の修正量（ｄｃｉ）の内の最も遅角
側の点火時期修正量を意味する。

ｄｃｆ　：点火時期制御系が異常と判定された気筒のた
めの遅角量を意味する。なお、ｄｃｆは負の値をとり、
その絶対値が大きくなる程点火時期は遅れるものとする
。

次に、この第７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５ＴＥＰ　２の処理によってマ
ルチプレクサ６からはチャージアンプ２Ａ〜２Ｄからの
検出４３号Ｓ２１〜Ｓ　２４の内の第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、　５ＴＥＰ　１１でその検出信号Ｓ２ｎをＢＴ
ＤＣ６０°、　ＡＴ’ＤＣＩ　Ｏ’でＡ／Ｄ変換して筒
内圧力相関値Ｐａ、筒内圧力相関値ｐｂを求め、さらに
検出信号Ｓ２ｎ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ｆｆ１Ｂを求める。

そして、５ＴＥＰ１２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か否かをチェック
して点火時期制御系が正常か否かを判定する。

このとき、Ｐ　ｂ　＞　Ｐ　ａであれば、すなわち第ｉ
気筒の点火時期制御系（ノッキングセンサ）が正常であ
れば、５ＴＥＰ１３でフラグＦＬＧの第ｉ気筒の正常・
異常を示すビットｂｉをｒＯＪにし、この結果をＲＡ　
Ｍ　１２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（
ビットｂ３〜ｂｏ）の値とｒｌ　ｌ　ｌ　０４との論理
積（ＦＬＧ・１１１０）をとることによって最下位ビッ
トｂＯをｒＯＪにする。

第２気筒であれば、読出したフラグＦＬＧ　（ピッｈｂ
３−ｂｏ）の値とｒｌｌｏＩＪとの論理積（Ｆ　Ｌ　Ｇ
・１１０１）をとることによって最下位ビットｂ１を「
Ｏｊにする。

：５３気筒であれば、読出したフラグＦＬＧ（ビシｌ−
ｔ）３−　ｂ　ｏ　）の値とｒｌｏｌｌＪとの論理積（
ＦＬＧ−１０１１＞をとることによって最下位ビットｂ
２を「０」にする。

第４気筒であれば、読出したフラグＦＬＧ（ビットｂ３
〜ｂｏ）の値とｒｏ　１１１Ｊとの論理積（ＦＬＧ・０
１１１）をとることによって最下位ビットｂ３を「０」
にする。

そして、５ＴＥＰ１４でマルチプレクサ６からの検出４
３号Ｓ２ｎの所定角度範囲での整流積分出力Ｓ７をＡＴ
ＤＣ４５°でＡ／Ｄ変換して量Ｋを求める。

その後、第ｉ気筒の点火時期修正ｆｆ１ｄｃｉを算出す
る処理をする。

これに対して、　５ＴＥＰ　１２でＰ　ｂ　＞　Ｐ　ａ
でなければ、すなわち第ｉ気筒の点火時期制御系に異常
が発生したときには、５ＴＥＰ１６でフラグＦＬＧのビ
ットｂｉをｒｌＪ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　（
ビットｂａ−ｂｏ）とｒｏｏｏｌＪとの論理和（ＦＬＧ
＋０００１）をとることによってフラグＦＬＧのビット
ｂｏを「１」にする。

第２気筒であれば、読出したフラグＦＬＧ　（ビットｂ
ａ　　ｂｏ）とｒｏ　Ｏ１０Ｊとの論理和（ＦＬＧ＋０
０１０）をとることによってフラグＦＬＧのビットｂ１
を「１」にする。

第３気筒であれば、読出したフラグＦＬＧ（ピッＩ”　
ｂ　３−　ｂ　ｏ　）とｒｏ　１００Ｊとの論理和（Ｆ
ＬＧ＋０１００）をとることによってフラグＦＬＧのビ
ットｂ２を「Ｉ」にする。

第４気筒であれば、読出したフラグＦＬＧ　（ビットｂ
３−ｂｏ）とｒｌｏｏＯＪとの論理和（ＦＬＧ＋１００
０）をとる２：とによってフラグＦＬＧのビットｂ３を
「１」にする。

その後、　５ＴＥＥＰ　１７でＦＬＧの「１」のビット
数、すなわち異常と判定された点火時期制御系の個数を
カウントして、異常数ＦＣとしてＲＡＭ１２の予め定め
たエリアに格納する。

そして、５ＴＥＩ）１８で異常数ＦＣの値及び機関の運
転条件に応じて遅角補正ｆｆ（ｄ　ｃ　ｆを決定する。

すなわち、異常数ＦＣの値に応じて例えば−（ＦＣＸ２
）ｄｅｇを異常気筒の遅角補正、！１ｔｄｃｆとする。

このとき、さらに機関の運転条件を判断して運転条件が
予め定めた所定の領域、例えば機関回転数４０００回転
以上であれば、ｄｃｆから更に所定値（例えば２ｄｅｇ
）遅角させて、（ｄｃｆ−２）を遅角補量ｄｃｆとする
。

その後、第ｉ気筒の点火時期修正量ｄｃｉとして、正常
気筒中量も遅角している点火時期修正量Ｍｉｎ（ｄｃｇ
）から５ＴＥＰ１８で算出した遅角補正１ｄｃｆを減算
した値（Ｍｉｎ　（ｄｃｇ）−ｄｃｆ）として決定する
。

つまり、ノッキング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、ノッキングセンサが正常な他の
気筒の内の最もノッキングが起こり易い気筒、すなわち
点火時期が最も遅れている気筒の点火時期より、センサ
異常数と運転条件により定まる所定量である遅角補正量
ｄｃｆだけ遅角した点火時期とする。

次に、第７図における正常時の点火時期修正量算出処理
（ＳＴＥＥＰ　１５　）の詳細について第８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二ノッキングの有無を判定するための基準値である
。

Ｋ　Ｆ　Ｌ　Ｇ　：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がリセットされた時からの
点火回数を示す値（以下では「カラン１−値ＢＣＮＴＪ
　と称す）ＫＣＮＴ　：フラグＫＦＬＧがセラ１−された時からの
点火回数を示す値（以下ではｒカウント値ＫＣＮＴＪ　
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、５ＴＥＰ３１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とノック時の振動エネルギ相関値で
あるｉＫとの比（Ｋ／Ｂ値）を算出して、ｆｆＢに店づ
いて量Ｋを正規化するに／Ｂ算出処理をする。

そして、５ＴＥＰ３２で上述した処理によって算出した
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、ノッ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、すなわちノックが
発生していれば、後述する５ＴＥＰ４３に移行する。

これに対して、Ｋ／Ｂ値〉ＳＬでなければ、すなわちに
／Ｂ値≦ＳＬであって、ノンキングが発生していなけれ
ば、５ＴＥＰ３３で後述する５ＴＥＰ４４でノッキング
の発生時にセットする（「ｊ」にする）フラグＫＦＬＧ
が「ＯＪ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
ノッキングが発生していなければ、５ＴＥＰ３４〜３７
でノンキングが発生した時がらに／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、５ＴＩＥＰ３４でカウント１直１３ＣＮＴをイ
ンクリメント（＋１）した後、　５ＴＥＰ３５でそのカ
ウント値ＢＣＮＴが［２０Ｊを越えた（［３ＣＮＴ：＞
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、Ｓｒ１シ［〕３６で
点火時期の修正１ｄｃｉをインクリメント（＋ＩＩして
点火時期を１度進角させた後、５　Ｔ　Ｅ　Ｉ）３７で
カウント（直ＢＣＮＴをクリア（ｒ３ＣＮＴ二〇）して
処理を終了する。

これに対して、フラグＫＦＬＧが「Ｏ」でなければ、す
なわち過去にノッキングが発生していれば、５ＴＩＥ＋
３３８〜４２においてに／Ｂ値〉Ｓ［４になった時から
２０サイクル以上に／Ｂ値≦Ｓ１−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、５ＴＩＥＰ３８でカウント値ＫＣＮＴフインク
リメント（＋１）Ｌ、た後、　５ＴＥＰ３９　チーｈ　
ウンＩ−値ＫＣＮＴがｒ２ｏＪを越えた（ＫＣＮＴ＞２
０）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＞２０であれば。

ＳＴ［ＥＰ４０でフラグＫＦＬＧをリセットした後、５
ＴＥＰ４１テカウント１直ＫＣＮＴをクリア　（ＫＣＮ
Ｔ＝０）Ｌ、、５ＴＥＰ４２でカラン１−イ直ＢＣＮＴ
をクリアして処理を終了する。

これに対して、５ＴＥＰ３２ｔ’に／Ｂ値〉ＳＬになっ
たとき、すなわちノックが発生したときには。

５ＴＥＰ４３　テアラグＫＦＬＧがｒＯＪが否がをチェ
ックして、最初のノッキング発生が否かを判別する。

このとき、フラグＫＦＬＧがｒＯＪであれば、すなわち
最初のノッキングであれば、　ＳＴ［ＥＰ４４でフラグ
ＫＦＬＧをセット（ＫＦＬＧ＝１）した後、５ＴＥＰ４
５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ｒＯＪでなければ、す
なわち２回目以降のノッキングの発生であれば、　５Ｔ
ＥＰ４　Ｇで過去の点火回数が１ｏ回以内（ＫＣＮＴ≦
１０）か否か、すなわち１０サイクル以内にに／Ｂ値＞
ＳＬになったが否かを判別する。

このとき、ＫＣＮＴ≦１０でなければ、前述した５ＴＥ
Ｐ４５を実行して処理を終了し、またＫＣＮＴ≦ｌＯで
あれば、　５ＴＥＰ４７で点火時期の修正量ｄｃｉをデ
クリメント（−１）Ｌ、て点火時期を１度遅角させた後
、前述した５ＴＥＰ４５を実行して処理を終了する。

このように、ここでは、ノックが発生したときには、そ
のノッ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５ＴＥＰ３６　、４７における修正量ｄｃ
ｉ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って、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、５ＴＥＰ４７でデクリメントする遅角量は。

１／２度、１７４度というように１度に限るものではな
く、またに／Ｂ値の大きさ、すなわちノックの強度ない
し程度に応じた値にすることもできる。

次に、点火時期制御処理について第Ｓ図を参照して、説
明する。

この処理は１例えばクランク角センサ３がらの基準信号
Ｓ２が入力されたときにエントリイされて実行が開始さ
れる・まず、５ＴＥＩ’６１で、吸入空気量及び機関回転数等
に応じた基本点火時期りを決定する。なお、これはＲＯ
Ｍ１１に格納した例えば第１０図に示すような特性値の
テーブルルックアップによって行なう。

そして、５ＴＩＥＰ６２〜６８て、この決定した基本点
火時期り及び前述した処理によって決定した修正ｆｆｉ
　ｄ　ｃ　ｉに基づいて、（７０−（Ｄ＋ｄｃ　ｉ））
の演算をして、ＢＴＤＣ（Ｄ＋ｄ　ｃ　ｉ）　を基準信
号Ｓ２の人力タイミングからの角度に変換し、５ＴＥＰ
６９でこの演算結果をｌ１０１３の前述した進角値（Ａ
ＤＶ）レジスタにセットする。

このように、この内燃機関の制御装置においては、各気
筒の点火時期制御系に異常が発生したときには、他の点
火時期制御系が正常な気筒の点火時期より所定量遅角側
に点火時期を制御する。

それによって、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でも１発生トルクの減少、燃費の低
下、排気温の上昇、ノッキングの発生等の不都合を抑制
することができる。

そして、この場合、上記実施例のように他の正常な気筒
の内の点火時期が最も遅い気筒の点火時期よりも異常な
気筒数及び運転柔性に応じて決定した所定遅角量だけ遅
角した点火時期で異常な気筒の点火を制御することによ
って、ノッキングの発生をおさえつつ発生１−ルクの減
少、燃費の低下。

排気温の上昇等を最小限に抑制することができる。

ところで、このように点火時期制御系に異常が発生した
気筒の点火時期を点火時期制御系が正常な他の気筒の点
火時期より所定凰遅角側に制御する代わりに、正常な気
筒の点火時期と同じに制御することも考えられる。

しかしながら、このようにした場合には、気筒間に特性
のバラツキがあるため、特に正常気筒が少ないときには
、正常気筒中の最も遅角している点火時期に異常気筒の
点火時期を合わせたとしても、ノッキングが発生して運
転者に不快感を与える場合もある。

すなわち、このような正常気筒の点火時期と同じにする
制御を行なう場合、例えば６気筒機関で気筒別に点火時
期制御を行なっているときに１気筒だけが正常と判定さ
れると、全気筒の点火時期がその１個の正常な気筒の点
火時期と同じになる。

しかしながら、その正常気筒が全気筒の中で一番ノツキ
ングが発生しにくい気筒である場合には、他の気筒を同
じ点火時期で制御するとノンキングが発生してしまう。

これに対して、この発明では、このような気筒間の特性
のバラツキによるノッキングの発生をも抑制するために
、正常気筒の点火時期よりも所定呈遅角側に点火口、１
期を制御するものである。

この場合、正常気筒が多いときには、その中で最遅類気
筒を選択することで特性のバラツキをかなりの程度まで
吸収することができるが、１気筒のみ正常であるような
場合には、所定量は気筒間のバラツキの最大値を選択す
る必要がある。

そこで、上記実施例においては、更に正常気筒数に応じ
て所定量を決定するようにして不必要な遅角をすること
なく点火時期制御系の異常に伴なう不都合を回避してい
る。

また、高回転域ではノックの発生によってエンジンに与
える影響が大きいために、上記実施例においてはＩ関の
運転条件に応して所定量を増加するようにしている。

ここで、６気筒機関の場合を例にして具体的に説明して
おく。なお、遅角所定量を（異常気筒数Ｘ２）ｄｅｇと
する。

■　６気筒の内の１気筒が異常で他の５気筒が正常で、
その５気筒の各点火時期がＢＴＤＣ３０″　、　　２８
°　、　２６°　、　　２４’　　、　　２６゜である
ときには。

（最遅類気筒２４°ＢＴＤＣ−異常気筒数１×２）＝２
／！−２＝２２°ＢＴＤＣにｒＡ異常気筒点火時１ｍを制御する。

（匂　６気筒の内の３気筒が異常で他の３気筒が正常で
、その３気筒の各点火時期がＢＴＤＣ３０６，２８°、
２Ｇ’ であるときには、（最遅類気筒２６°ＲＴＤＣ−異常気筒数３×２）＝２
６−６＝２０’　ＢＴＤＣに各異、ｈｉｔ気筒の点火時期を制御する。

■　特定の運転領域では、上記■、（■の点火時期を更
に例えば２°遅角させる。

なお、上記実施例においては、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ックに設
ける構成等にすることもできる。

また、上記実施例では、ノッキングを検出してこの検出
結果に基づいて点火時期を制御する例について述べたが
、前述したように筒内圧力が最大となるように点火時Ｊ
ｔｌｌを１制御する所’ＪＭＢＴ制御を行なう場合にも
この発明を同様に実施できる。

さらに、上記実施例では、各気筒毎に点火時期を制御す
る例について述べてか、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、点火時期制御
系に異常が発生した気筒若しくは気筒群の点火時期を１
点火時期制御系が正常な気筒若しくは気筒群の点火時期
より所定メ遅角側に制御するようにしたので、点火１１
．７期制御系の故障によるノンキングの発生をおさえつ
つ発生トルクの減少。

燃費の低下、排気温の上昇等の不都合を抑制することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の（１■成を示す機能ブロック図、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
示すブロック図、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図は同しく信号処理回路の一例を示すブロック図、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ャー１〜図、第６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７図は第Ｓ図の第ｉ気筒修正量決定処理の一例を示す
フロー図。第８図は第７図における正常時における点火時期修正量
決定処理の一例を示すフロー図。第Ｓ図及び第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及びそ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。ＩＡ〜１Ｄ・・・筒内圧センサ２Δ〜２Ｄ・・・チャージアンプ３・・クランク角センサ５・・コントロールユニット　　７・・・信号処理回路
７Ｃ・・・整流器　　　　　　　７Ｄ・・・積分器８・
・主制御回路　　　　　　１５・・・点火装置第３図第４図第５図＃Ｔ　ＴＤＣ；３　ＴＤＣ９４ＴＤＣ：２　ＴＤＣ第６
図Ｑより第７図第９図

Claims

【特許請求の範囲】

１　内燃機関のノッキングの検出結果に基づいて各気筒
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、前記各気筒若しくは各気筒群の機関の
ノッキングを検出する複数のノッキングセンサと、該複
数のノッキングセンサの検出結果に基づいて前記各気筒
若しくは各気筒群についての点火時期制御系に異常が発
生したか否かを判定する判定手段と、前記複数のノッキ
ングセンサの検出結果に基づいて各気筒若しくは各気筒
群の点火時期を制御すると共に、前記判定手段の判定結
果に基づいて点火時期制御系に異常が発生した気筒若し
くは気筒群の点火時期を点火時期制御系が正常な他の気
筒又は気筒群の点火時期より予め定めた所定量遅角側に
制御する点火時期制御手段とを設けたことを特徴とする
内燃機関の制御装置。