JPH0646026B2

JPH0646026B2 - 内燃機関のノツキング制御方法

Info

Publication number: JPH0646026B2
Application number: JP58012052A
Authority: JP
Inventors: 勇二武田; 克史安西; 嘉康伊藤; 敏男末松
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1983-01-27
Filing date: 1983-01-27
Publication date: 1994-06-15
Anticipated expiration: 2009-06-15
Also published as: JPS59138773A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は内燃機関のノツキング制御方法に係り、特にノ
ツキングの有無によつて比較的速い速度で遅進角を行う
ための補正遅角量とノツキングの有無によつて比較的遅
い速度で遅進角を行いかつ学習制御によつて変更される
学習遅角量とによつて、基本点火進角を補正してノツキ
ングを制御する方法に関する。

従来の学習制御によるノツキング制御方法は、エンジン
回転数Ｎ、吸入空気量Ｑとエンジン回転数Ｎとの比Ｑ／
Ｎまたは吸気管負圧で定まる負荷によつて予め定まる基
本点火進角θ_BASEをマイクロコンピユータのリードオン
リメモリ（ＲＯＭ）にマツプの形で記憶させておき、次
の(1)式に基いて実際にイグナイタを制御する点火進角
θ_igを演算し、この点火進角を用いてノツキング制御を
行うものである。なお、アイドリング時等の軽負荷にお
いてはノツキングが発生しないため、ノツキング制御を
行なわないようにしている。

θ_ig＝θ_BASE−(θ_KG＋θ_Ｋ) ……(1) ただし、θ_KGはノツキングのレベルを所定レベルにする
ためにエンジン回転数と負荷とによつて定まりかつ学習
制御によつて変更される学習遅角量、θ_Ｋはノツキング
が発生したとき点火時期を遅らせかつノツキングが発生
しなくなつたとき点火時期を進める補正遅角量である。

ここで、補正遅角量θ_Ｋは、例えば次のようにして求め
られる。まず、マイクロホン等で構成されたノツキング
センサを用いてエンジンの振動を検出し、エンジン振動
の平均値（バツクグラウンド）ｂの所定倍Ｋｂ（ただし
Ｋは比例定数）とエンジン振動のピーク値ａとを求め、
このピーク値ａとＫｂの値とを比較する。ピーク値ａが
Ｋｂの値を越えたときには、ノツキング発生と判断して
次の(2)式に示すようにノツキング発生１回あたり所定
クランク角（例えば０．４℃Ａ）点火時期が遅れるよう
補正遅角量θ_Ｋを変更する。

θ_Ｋ←θ_Ｋ＋０．４℃Ａ………(2) またピーク値ａがＫｂの値以下のときには、ノツキング
が発生しなかつたと判断して、第１のタイマを用いて所
定時間（例えば４８ｍsec）経過したか否かを判断し、
所定時間経過したときには次の(3)式に示すように所定
クランク角（例えば０．０８℃Ａ）点火時期が進むよう
に補正遅角量θ_Ｋを変更する。

θ_Ｋ←θ_Ｋ−０．０８℃Ａ……(3) また、エンジン条件に応じた学習遅角量θ_KGは次のよう
にして算出される。まず、第１図に示すようにエンジン
回転数Ｎと負荷Ｑ／Ｎとに対応させて学習遅角量を記憶
させる番地０〜２３をマイクロコンピユータのランダム
アクセスメモリ（ＲＡＭ）に用意して学習マツプを作成
しておく。エンジン回転数Ｎと吸入空気量Ｑとを取込
み、学習マツプ上において現在のエンジン条件を示す点
（Ｎ，Ｑ／Ｎ）を囲む４点のＲＡＭの番地を求める。
今、第２図に示すように現在のエンジン条件を示す点を
囲むＲＡＭの番地がｎ（ｎ＝０．１……１６），ｎ＋
１、ｎ＋６、ｎ＋７であり、番地ｎに学習遅角量
θ_KGn、番地ｎ＋１に学習遅角量θ_KG（ｎ＋１），番地
ｎ＋６に学習遅角量θ_KG（ｎ＋６），番地ｎ＋７に学習
遅角量θ_KG（ｎ＋７）が各々記憶されているものとす
る。そして、番地間のエンジン回転数の差をＸ，番地間
の負荷の差をＹ、番地ｎと現在のエンジン条件を示す点
との間のエンジン回転数の差をｘ、番地ｎと現在のエン
ジン条件を示す点との間の負荷の差をｙとすれば、以下
の(4)〜(6)式に示す２次元補間法により現在のエンジン
条件を示す点の学習遅角量θ_KGが求められる。

そして上記学習マツプの学習制御は、次のようにして行
なわれる。まず、現在のエンジン条件に応じて学習制御
の時間を決定する第２のタイマとエンジン条件に無関係
に学習制御の時間を決定する第３のタイマとを用意す
る。第２のタイマにより所定時間（例えば４８ｍsec）
経過したことが検出されたときには、補正遅角量θ_Ｋが
変更されて所定クランク角（例えば４℃Ａ）を越えたか
否かを判断し、補正遅角量θ_Ｋが所定クランク角を越え
たときに、上記で説明した現在のエンジン条件を示す点
を囲む学習マツプ上の４点の学習遅角量に所定クランク
角（例えば０．０４℃Ａ）加算する。この結果点火時期
が遅れるように学習遅角量が学習制御される。一方、第
３のタイマにより所定時間（例えば１６ｓｅｃ）経過し
たことが検出されたときには、ノツキングの有無に無関
係に学習マツプ上の全ての番地の学習遅角量から所定ク
ランク（例えば０．０１℃Ａ）減算して、点火時期が進
むように学習遅角量を学習制御する。

而して、上記のようにして変更された補正遅角量θ
_Ｋと、学習制御される学習マツプから２次元補間法によ
り求めた学習遅角量θ_KGとを用い、前記(1)式に基いて
基本点火進角θ_BASEを補正して、ノツキングを制御する
のである。

ところで、第３図に示すように、基本点火進角θ_BASEす
なわちＭＢＴ（Minimum Spark-Advance For Best Torgu
e）は、エンジン回転数に応じて曲線Ｃ_１のように変化
する。また、空気が湿つている場合等のノツキングが発
生しにくいときの微小ノツキング発生点火時期は曲線Ｃ
_２のようになり、空気が乾燥している場合等のノツキン
グが発生し易いときの微小ノツキング発生点火時期は曲
線Ｃ_３のようになる。従つて、エンジン回転数や環境条
件によつて微小ノツキング発生点火時期が異つている。

従つて、上記のような学習制御によるノツキング制御方
法では、所定時間経過したときにノツキングの有無と無
関係に学習遅角量の全てを独立して学習制御により進角
側に変更していたため、遅角側の学習制御の機会が少な
いエンジン条件において学習遅角量が進角側となりす
ぎ、ノツキングが発生するという問題点があつた。ま
た、上記のように学習遅角量が進角側に学習制御される
傾向があるため、点火時期を進角側に制御する学習制御
の速度を速く設定することができず、上記第３図に示す
場合のようにエンジン条件等が変化してノツキングが発
生しにくくなつたときに学習遅角量により点火時期が遅
角しすぎることがあり、ノツキングが発生しない領域に
おいてペストトルクを得られないという問題があつた。

ここで、上記問題点を解消するために補正遅角量が所定
範囲の値になるように学習遅角量の全てを学習制御する
ことが考えられるが、軽負荷域の補正遅角量が所定値以
下となる領域においては学習遅角量が減少するように学
習制御され、エンジン条件が高負荷域に存在した場合に
学習された高負荷側の学習遅角量も減少するように学習
制御されるため、補正遅角量が所定値以下となる領域よ
り少し負荷が上昇したときノツキングが発生するという
問題が生じる。

本発明は上記問題点を解消すべく成されたもので、軽負
荷域でエンジンが運転されても学習遅角量が狂わされ
ず、軽負荷域より若干負荷が上昇してもノツキングが発
生しないようにしたノツキング制御方法を提供すること
を目的とする。

上記目的を達成するために本発明の構成は、ノッキング
制御領域とノッキング非制御領域とを区別して、前記ノ
ッキング制御領域において、エンジン回転数と負荷とに
よつて定まる基本点火進角から、ノッキングが発生した
とき点火時期を遅らせかつノッキングが発生しないとき
点火時期を進めるように設定される補正遅角量と、ノッ
キングのレベルを所定レベルにするために設けられ前記
補正遅角量の大きさが第１の所定値以上もしくは第２の
所定値以下のときに学習制御により書き換えられる学習
遅角量との和を減算して、点火時期を算出する内燃機関
のノツキング制御方法において、前記ノツキング制御領
域内で前記非ノツキング制御領域に隣接する軽負荷側の
所定負荷以下における前記学習遅角量の学習制御を停止
するようにしたものである。

上記本発明の構成によれば、軽負荷側の特定領域内で学
習制御を停止しているため、エンジン条件が特定領域内
に存在するときでも高負荷側の学習遅角量が破壊されず
に最適なノツキング制御が持続でき、軽負荷から負荷が
上昇したときのノツキングの発生を軽減できる、という
特有の効果が得られる。

次に、本発明が適用されるエンジンの一例を第４図に示
す。このエンジンは図に示すように、エアクリーナ（図
示せず）の下流側に設けられた吸入空気量センサとして
のエアフローメータ２を備えている。エアフローメータ
２は、ダイピングチヤンバ内に回動可能に設けられたコ
ンペンセーシヨンプレート２Ａと、コンペンセーシヨン
プレート２Ａの開度を検出するポテンシヨメータ２Ｂと
から構成されている。従つて、吸入空気量Ｑはポテンシ
ヨメータ２Ｂから出力される電圧として検出される。ま
た、エアフローメータ２の近傍には、吸入空気の温度を
検出する吸入空気温センサ４が設けられている。

エアフローメータ２の下流側には、スロツトル弁６が配
置され、スロツトル弁６の下流側には、サージタンク８
が設けられている。このサージタンク８には、インテー
クマニホールド１０が連結されており、このインテーク
マニホールド１０内に突出して燃料噴射弁１２が配置さ
れている。インテークマニホールド１０は、エンジン本
体１４の燃焼室１４Ａに接続され、エンジンの燃焼室１
４Ａはエキゾーストマニホールド１６を介して三元触媒
を充填した触媒コンバータ（図示せず）に接続されてい
る。そしてエンジン本体１４には、マイクロホン等で構
成された、エンジンの振動を検出するノツキングセンサ
１８が設けられている。なお、２０は点火プラグ、２２
は混合気を理論空燃比近傍に制御するためのＯ_２セン
サ、２４はエンジン冷却水温を検出する冷温水温センサ
である。

エンジン本体１４の点火プラグ２０は、デイストリビユ
ータ２６に接続され、デイストリビユータ２６はイグナ
イタ２８に接続されている。このデイストリビユータ２
６には、ピツクアツプとデイストリビユータシヤフトに
固定されたシグナルロータとで構成された、気筒判別セ
ンサ３０およびエンジン回転角センサ３２が設けられて
いる。この気筒判別センサ３０は、例えばクランク角７
２０度毎に気筒判別信号をマイクロコンピユータ等で構
成された電子制御回路３４へ出力し、このエンジン回転
角センサ３２は、例えばクランク角３０度毎にクランク
角基準位置信号を電子制御回路３４へ出力する。

電子制御回路３４は、第２図に示すように、ランダム・
アクセス・メモリ（ＲＡＭ）３６と、リード・オンリー
・メモリ（ＲＯＭ）３８と、中央処理装置（ＣＰＵ）４
０と、クロツク（ＣＬＯＣＫ）４１と、第１の入出力ポ
ート４２と、第２の入出力ポート４４と、第１の出力ポ
ート４６と、第２の出力ポート４８とを含んで構成さ
れ、ＲＡＭ３６，ＲＯＭ３８，ＣＰＵ４０，ＣＬＯＣＫ
４１、第１の入出力ポート４２、第２の入出力ポート４
４、第１の出力ポート４６および第２の出力ポート４８
は、バス５０により接続されている。第１の入出力ポー
ト４２には、バツフア（図示せず）、マルチプレクサ５
４，アナログ−デイジタル（Ａ／Ｄ）変換器５６を介し
て、エアフローメータ２，冷却水温センサ２４および吸
気温センサ４等が接続されている。このマルチプレクサ
５４およびＡ／Ｄ変換器５６は、第１の入出力ポート４
２から出力される信号により制御される。第２の入出力
ポート４４には、バツフア（図示せず）およびコンパレ
ータ６２を介してＯ_２センサ２２が接続され、波形整形
回路６４を介して気筒判別センサ３０およびエンジン回
転角センサ３２が接続されている。また、第２の入出力
ポート４４には、バンドパスフイルタ６０、ピークホー
ルド回路６１，チヤンネル切換回路６６およびＡ／Ｄ変
換器６８を介してノツキングセンサ１８が接続されてい
る。このバンドパスフイルタは積分回路６３を介してチ
ヤンネル切換回路６６には、ピークホールド回路６１の
出力と積分回路６３の出力とのいずれか一方をＡ／Ｄ変
換器６８に入力するための第２の入出力ポート４４から
出力される制御信号が入力されており、ピークホールド
回路６１には第２の入出力ポート４４からリセツト信号
が入力されている。

また、第１の出力ポート４６は駆動回路７０を介してイ
グナイタ２８に接続され、第２の出力ポート４８は駆動
回路７２を介して燃料噴射弁装置１２に接続されてい
る。

電子制御回路３４のＲＯＭ３８には、エンジン回転数と
吸入空気量とで表わされる基本点火進角θ_BASEのマツプ
および基本燃料噴射量等が予め記憶されており、エアフ
ローメータ２からの信号およびエンジン回転角センサ３
２からの信号により基本点火進角および基本燃料噴射量
が読出されると共に、冷却水温センサ２４および吸気温
センサ４からの信号を含む各種の信号により、上記基本
点火進角および基本燃料噴射量に補正点火進角および補
正燃料噴射量が加えられ、イグナイタ２８および燃料噴
射弁１２が制御される。Ｏ_２センサ２２から出力される
空燃比信号は、混合気の空燃比を理論空燃比近傍に制御
する空燃比制御に使用される。また、電子制御回路３４
のＲＡＭ３６には、第１図に示す学習マツプが予め記憶
されている。

次に、上記のようなエンジンに本発明を適用した場合の
実施例について詳細に説明する。なお、本発明の実施例
を説明するにあたつて、燃料噴射制御，空燃比制御，点
火時期制御のメインルーチン等については従来と同様で
あるので説明を省略し、本発明に関連するノツキング制
御のルーチンのみについて説明する。

第６図は、マイクロコンピユータを用いて本発明を実施
する場合の３０℃Ａ毎の割込みルーチンを示す。まず、
ステツプ８１においてエンジン回転角センサ３２からの
信号に基いて回転時間からエンジン回転数Ｎを求め、ス
テツプ８２において気筒判別センサ３０から気筒判別信
号が入力されてから何番目の割込みかを数えて現在のク
ランク角を示すフラグを立てる。次に、ステツプ８３に
おいて、ステツプ８２で立てたフラグが上死点（ＴＤ
Ｃ）のフラグであるか否かを判断する。現在上死点でな
い場合にはステツプ８８へ進み、現在上死点である場合
にはステツプ８４においてノツクゲートが閉じているか
否かを判断する。ノツクゲートが開いているときはステ
ツプ８５においてノツクゲートを閉じ、ノツクゲートが
閉じているときはステツプ８６においてチヤンネル切換
回路６６を切換えて、ノツキングセンサ１８から出力さ
れるエンジン振動信号をバンドパスフイルタ６０、積分
回路６３およびチヤンネル切換回路６６を介してＡ／Ｄ
変換器６８に入力し、エンジン振動の平均値すなわちバ
ツクグラウンドレベルのＡ／Ｄ変換を開始する。続い
て、ステツプ８７においてノツクゲートの閉時刻ｔ_１、
すなわち次にノツクゲートを閉じる時刻を算出して時刻
一致割込みＡをセツトする。

次に、ステツプ８８においてステツプ８２で立てたフラ
グを基にクランク角が９０℃ＡＢＴＤＣ（上死点前）
になつたか否かを判断する。クランク角が９０℃ＡＢ
ＴＤＣでないときはステツプ９１へ進み、９０℃ＡＢ
ＴＤＣのときはステツプ８９において補正進角量θ_Ｋの
更新をすると共に点火時期の計算処理を行う（この詳細
については以下で説明する）。ステツプ９０では、ステ
ツプ８９で計算した点火時期と現在の時刻とによりイグ
ナイタ２８をオンさせる時刻を求めて時刻一致割込みＢ
をセツトすると共に、イグナイタオンのフラグを立て
る。そして、ステツプ９１においてクランク角が６０℃
ＡＢＴＤＣになつたか否かを判断し、６０℃ＡＢＴ
ＤＣでない場合にはメインルーチンへリターンし、６０
℃ＡＢＴＤＣである場合にはステツプ９２においてイ
グナイタのオフ時刻を計算して時刻一致割込みＢをセツ
トし、ステツプ９０で立てたイグナイタオンのフラグを
おろす。

次に第７図に示す時刻一致割込みＡについて説明する。
この割込みルーチンは、エンジン振動のピーク値わ求め
るものであり、第６図のステツプ８７でセツトした時刻
になると割込みが行なわれ、ステツプ９３においてピー
クホールド回路６１に保持されたピーク値をチヤンネル
切換回路６６を介してＡ／Ｄ変換器６８に入力してピー
クホールド値のＡ／Ｄ変換を開始してメインルーチンへ
リターンする。

第８図は、時刻一致割込みＢのルーチンを示すものであ
り、第６図のステツプ９０およびステツプ９２にセツト
した時刻になると割込みが行なわれる。ステツプ９４で
は、イグナイタオンのフラグが立つているか、すなわち
このフラグが１か否かを判断し、フラグが立つていると
きはステツプ９６においてイグナイタをオンし、フラグ
がおりているときにはステツプ９５においてイグナイタ
をオンし、メインルーチンへリターンする。

第９図は、Ａ／Ｄ変換完了割込みルーチンを示すもので
あり、バツクグラウンドレベルのＡ／Ｄ変換およびピー
クホールド値のＡ／Ｄ変換が完了したときにこの割込み
が行なわれる。まず、ステツプ９７において現在ノツク
ゲートが開いているか否かを判断する。ノルクゲートが
閉じているときには、ステツプ９８において第６図のス
テツプ８６で変換したＡ／Ｄ変換値をＲＡＭ３６のメモ
リに記憶してバツクグラウントレベルｂとし、ステツプ
９９においてノツクゲートを開いてメインルーチンへリ
ターンする。一方、ノツクゲートが開いているときに
は、第７図のステツプ９３で変換したＡ／Ｄ変換値をＲ
ＡＭ３６のメモリに記憶してピーク値ａとし、ステツプ
１０１においてノツクゲートを閉じてメインルーチンへ
リターンする。

第１０図は、ノツキングが発生していないときの時間と
学習制御する時間とをカウントるための所定時間（例え
ば４ｍ sec）毎に行なわれる割込みルーチンを示すもの
である。まず、ステツプ１０２においてノツキングが発
生しないときの時間を求めるカウンタＴＩＭＥ１のカウ
ント値を１増加させ、ステツプ１０３において学習制御
する時間を求めるカウンタＴＩＭＥ２のカウント値を１
増加させる。次のステツプ１０４において、カウンタＴ
ＩＭＥ１のカウント値が１２（４８ｍ sec）以下になつ
ているか否かを判断する。カウント値が１２を越えてい
るときにはステツプ１０５においてカウンタＴＩＭＥ１
のカウント値を１２とし、カウント値が１２以下のとき
にはステツプ１０６においてカウンタＴＩＭＥ２のカウ
ント値が１２以下になつているか否かを判断する。ここ
で、カウント値が１２を越えているときにはステツプ１
０７においてカウンタＴＩＭＥ２のカウント値が１２以
下のときにはメインルーチンへリターンする。

次に第６図のステツプ８９の詳細なルーチンを第１１図
に基いて説明する。第６図のステツプ８８でクランク角
が９０℃ＡＢＴＤＣになつたと判断されると、ステツ
プ１２２において負荷Ｑ／Ｎが０．６〔／ｒｅｖ〕以
上か否か、すなわちノツキング制御領域か否かを判断す
る。ノツキング制御領域でないときはステツプ１２３で
基本点火進角θ_BASEを点火進角θｉｇとし、ノツキング
制御領域のときはステツプ。１０８において、第９図の
ステツプ１００で記憶されたピーク値ａと、第９図のス
テツプ９８で記憶されたバツクグラウンドレベルｂに定
数Ｋを乗算した値Ｋｂとを比較する。ピーク値ａが値Ｋ
ｂを越えているときにはノツキングが発生したと判断し
て、ステツプ１１０において補正遅角量θ_Ｋを所定角
（例えば０．４℃ＣＡ）増加させ、ステツプ１１２にお
いてノツキングが発生しない時間をカウントするカウン
タＴＩＭＥ１のカウント値をクリアする。一方、ピーク
値ａが値Ｋｂ以下のときにはノツキングが発しないと判
断して、ステツプ１０９においてカウンタＴＩＭＥ１の
カウント値が所定値（１２）以上になつているか否かを
判断し、カウント値が所定値以上になつているときには
ノツキングの発生しない状態が所定時間継続しているこ
とからステツプ１１１において補正遅角量θ_Ｋを所定角
（例えば０．０８℃Ａ）減少させた後、ステツプ１１２
でカウンタＴＩＭＥ１をクリアする。また、ステツプ１
０９においてカウント値が所定値未満であるときには、
ステツプ１１３へ進む。ステツプ１１３では、上記のよ
うにして求められた補正進遅量θ_Ｋと学習マツプから２
次元補間法により求められる学習遅角量θ_KGとによつて
前述した(1)式に示すように基本点火進角θ_BASEを補正
し、実際にイグナイタを制御する点火進角θｉｇを算出
する。

次に学習マツプから現在のエンジン条件に対応する学習
進角量θ_KGを求めかつ学習制御するルーチンを説明す
る。第１２図にこのルーチンをメインルーチンの途中か
ら示す。なお、第１図に示す学習マツプの６，７，８，
１４，１５，１６，１７番地については学習制御は行な
わない。

まず、ステツプ１２４において負荷Ｑ／Ｎが０．６〔
／ｒｅｖ〕以上か否か、すなわちノツキング制御領域か
否かを判断する。ノツキング制御領域のときはそのまま
メインルーチンへ続き、ノツキング制御領域であるとき
には、ステツプ１１４においてエンジン回転数Ｎと負荷
Ｑ／Ｎとで定まる現在のエンジン条件を示す点を囲む４
点のＲＡＭの番地を学習マツプ上に求める。次にステツ
プ１１５において、求めた４点のＲＡＭの番地に記憶さ
れているデータ、すなわち４点のＲＡＭの番地に記憶さ
れている学習遅角量を基に２次元補間法（２次元補間法
のルーチンは後で説明する）により、現在のエンジン条
件を示す点の学習進角量θ_KGを算出し、算出した値をＲ
ＡＭの所定場所に記憶する。

次のステツプ１２５では、エンジン回転数Ｈが３０００
〔ｒｐｍ〕以下であるかを判断し、エンジン回転数が３
０００〔ｒｐｍ〕以下である場合にはステツプ１２６で
負荷Ｑ／Ｎが０．８〔／ｒｅｖ〕以上であるかを判断
し、またエンジン回転数が３０００〔ｒｐｍ〕を越える
場合にはステツプ１２７で負荷Ｑ／Ｎが１．０〔／ｒ
ｅｖ〕未満か否かを判断する。ステツプ１２６で負荷が
０．８〔／ｒｅｖ〕以上のときは次のステツプ１１６
へ進み、負荷が０．８〔／ｒｅｖ〕未満であるときは
次のルーチンへ進む。また、ステツプ１２７で負荷が
１．０〔／ｒｅｖ〕以上のときは次のステツプ１１６
へ進み、負荷が１．０未満であるときは次のルーチンへ
進む。この結果、第１図に示す学習マツプの６，７，
８，１４，１５，１６，１７番地を結ぶ線未満の特定領
域内にエンジン条件を示す点が存在する場合には、学習
制御がされず、この特定領域を除いた領域内にエンジン
条件を示す点が存在する場合のみステツプ１１６からス
テツプ１２１で示す学習制御が行なわれることになる。

ステツプ１１６では、第１０図のステツプ１０３でカウ
ントした学習制御する時間を求めるためのカウンタＴＩ
ＭＥ２のカウント値が所定値（例えば１２）以上か否か
を判断する。カウント値が所定値未満である場合にはメ
インルーチンへリターンし、カウント値が所定値以上の
場合にはステツプ１１７でカウンタＴＩＭＥ２のカウン
ト値をクリアした後、第１１図のステツプ１１０および
１１１で更新された補正遅角量θ_Ｋが第１の所定クラン
ク角（例えば２℃Ａ）以上であるか否かをステツプ１１
８で判断する。

ステツプ１１８で補正遅角量θ_Ｋが第１の所定クランク
角未満であると判断された場合には、ステツプ１２１に
おいて現在のエンジン条件を示す点を囲む学習マツプ上
の４点に記憶されている学習遅角量の各々から、所定ク
ランク角（例えば０．０４ＣＡ）減算する学習制御を行
ない、メインルーチンへリターンする。この結果、補正
進角量θ_Ｋが第１の所定クランク角未満であるときには
学習マツプの学習遅角量が小さくなるように学習制御さ
れ、学習遅角量によつて点火時期が進むように制御され
る。一方、ステツプ１１８で補正遅角量θ_Ｋが第１の所
定クランク角以上であると判断された場合には、ステツ
プ１１９において補正遅角量θ_Ｋが第１の所定クランク
角より大きい値の第２の所定クランク角（例えば４℃
Ａ）未満であるか否かを判断する。ステツプ１１９にお
いて補正遅角量θ_Ｋが第１の所定クランク角未満である
と判断された場合、すなわち補正遅角量θ_Ｋが以下の条
件を満足する場合には、第１の所定クランク角（２℃Ａ）≦θ_Ｋ＜第２の所定クランク角（４℃Ａ）……
…(7) 学習制御せずにメインルーチンへリターンする。この結
果、補正遅角量θ_Ｋが所定範囲の値をとるときは学習制
御されず、学習遅角量によつては点火時期が変更されな
い。なお、補正遅角量が所定範囲の値をとることにおい
ても、必要に応じて学習制御するようにしてもよい。ス
テツプ１１９において補正遅角量θ_Ｋが第２の所定クラ
ンク角以上と判断された場合には、ステツプ１２０にお
いて現在のエンジン条件を示す点を囲む学習マツプ上の
４点に記憶されている学習遅角量の各々に、所定クラン
ク各（例えば０．０４℃Ａ）加算する学習制御を行な
い、メインルーチンへリーターンする。この結果、補正
遅角量θ_Ｋが第２の所定クランク角以上であるときには
学習マツプの学習遅角量が大きくなるように学習制御さ
れ、学習遅角量によつて点火時期が遅れるように制御さ
れる。

以上のような学習制御することによつて、補正遅角量が
所定範囲の値になるように学習マツプの学習遅角量が変
更される。

以下に第１２図の学習ルーチンを詳細に説明する。

第１３図は、第１２図ステツプ１１５の２次元補間法の
詳細なルーチンを示すものである。この２次元補間ルー
チンにおいて、学習マップとして第１図に示したマツプ
を使用し、現在のエンジン条件を示す４点のＲＡＭの番
地を第２図に示すようにｎ，ｎ＋１，ｍ＋６，ｎ＋７と
する。まず、ステツプ１３０において、現在の負荷Ｑ／
Ｎが学習マツプ上の負荷の上限値すなわち１．２〔／
ｒｅｖ〕以下であるか否かを判断する。負荷が１．２
〔／ｒｅｖ〕を越えている場合にはステツプ１３１で
レジスタｎに１．２を記憶し、負荷が１．２〔／ｒｅ
ｖ〕以下である場合にはステツプ１３４で現在の負荷Ｑ
／Ｎの値をレジスタｎに記憶する。ステツプ１３５で
は、現在のエンジン回転数Ｎが学習マツプ上のエンジン
回転数の上限値すなわち６０００〔ｒｐｍ〕以下である
か否かを判断する。エンジン回転数が６０００〔ｒｐ
ｍ〕を越えている場合にはステツプ１３６でレジスタｍ
に６０００を記憶し、エンジン回転数が６０００〔ｒｐ
ｍ〕以下である場合にはステツプ１３７で現在のエンジ
ン回転数Ｎの値をレジスタｍに記憶する。ステツプ１３
８では、レジスタｎの値が学習マツプ上の負荷の下限値
すなわち０．６〔／ｒｅｖ〕以上であるか否かを判断
し、レジスタｎの値が０．６未満であるときにはステツ
プ１３９においてレジスタｎの値を０．６とし、レジス
タｎの値が０．６以上であるときにはステツプ１４０に
進む。そしてステツプ１４０では、レジスタｍの値が学
習マツプ上のエンジン回転数の下限値すなわち１０００
〔ｒｐｍ〕以上であるか否かを判断し、レジスタｍの値
が１０００未満であるときにはステツプ１４１において
レジスタｍの値を１０００とし、レジスタｍの値が１０
００以上であるときには次のステツプ１４２に進む。以
上の結果、現在のエンジン回転数Ｎおよび負荷Ｑ／Ｎが
学習マツプ上の値であるときにはその値がレジスタｍお
よびｎに各々記憶され、現在のエンジン回転数Ｎおよび
負荷Ｑ／Ｎが学習マツプの上下限値を越えているときに
は上下限値がレジスタｍおよびｎに各々記憶される。

ステツプ１４２からステツプ１４９は、学習マツプ上の
４点を選択するためのルーチンである。まず、ステツプ
１４２においてレジスタｎの値から０番目の負荷の値
０．６〔／ｒｅｖ〕を減算した値をレジスタｎに記憶
させる。次に、ステツプ１４３においてレジスタｎの値
を負荷の目盛り間隔である０．２〔／ｒｅｖ〕で除算
し、その商の整数部をレジスタｎに記憶させると共に商
の余りをレジスタｙに記憶させる。このレジスタｙの値
は、第２図のｎ番地から現在のエンジン条件を示す点ま
での負荷の値ｙに等しい。また、レジスタｎに記憶され
た商の整数部は、現在のエンジン条件を示す点に最も近
くかつ現在のエンジン条件を示す点以下の番地の列（番
地の横方向の並び、例えば０〜５番地の並びを第１列と
する）の列番を示している。そして、ステツプ１４４に
おいてレジスタｙの値を更に０．２〔／ｒｅｖ〕で除
算しておく。従つて、最終的にレジスタｙには前述した
(6)式のｙ／Ｙに対応した値が記憶されている。

ステツプ１４５において、前述と同様にレジスタｍの値
から０番地のエンジン回転数の値１００００〔ｒｐｍ〕
を減算した値をレジスタｍに記憶させる。次に、ステツ
プ１４６においてレジスタｍの値をエンジン回転数の目
盛り間隔である１０００〔ｒｐｍ〕で除算し、その商の
整数部をレジスタｍに記憶させると共に商の余りをレジ
スタｘに記憶させる。このレジスタｘの値は、第２図の
ｎ番地から現在のエンジン条件を示す点までのエンジン
回転数の値ｘに等しい。また、レジスタｍに記憶された
商の整数部は、現在のエンジン条件を示す点に最も近く
かつ現在のエンジン条件を示す点以下の番地の行（番地
の縦方向の並び、例えば０，６，１２，１８番地の並び
を第１行とする）の行番を示している。そして、ステツ
プ１４７においてレジスタｘの値を更に１０００〔ｒｐ
ｍ〕で除算しておく。従つて、最終的にレジスタｘには
前述した(4)、(5)式のｘ／Ｘに対応した値が記憶されて
いる。

次にステツプ１４８において、レジスタｎの値を６倍し
てレジスタｎに記憶させ、次のステツプ１４９におい
て、レジスタｎの値とレジスタｍの値を加算してレジス
タｎに記憶させる。この結果、現在のエンジン条件を囲
む４点の左下角の番地、すなわち第２図のｎ番地の番地
番号が求められ、レジスタｎに記憶される。

ステツプ１５０においては、学習マツプ上のｎ番地に記
憶されている学習遅角量θ_KGnを読出してレジスタＡに
記憶させ、ｎ＋１番地に記憶されている学習遅角量θ_KG
（ｎ＋１）を読出してレジスタＢに記憶させ、ｎ＋６番
地に記憶されている学習遅角量θ_KG（ｎ＋６）を読出し
てレジスタＣに記憶させ、そしてｎ＋７番地に記憶され
ている学習遅角量θ_KG（ｎ＋７）を読出してレジスタＤ
に記憶させる。続いて、ステツプ(5)においてレジスタ
Ａの値からレジスタＢの値を減算してレジスタｘの値を
乗算し、更にその値にレジスタＡの値を加算してレジス
タＥに記憶させる。また、ステツプ１５２においてレジ
スタＣの値からレジスタＤの値を減算してレジスタｘの
値を乗算し、更にその値にレジスタＣの値を加算してレ
ジスタＦに記憶させる。そして最後にステツプ１５３に
おいて、レジスタＥの値からレジスタＦの値を減算して
レジスタｙの値を乗算し、更にその値にレジスタＥの値
を加算して、現在のエンジン条件を示す点の学習遅角量
θ_KGとする。

上記の第１２図の学習ルーチンにおける学習遅角量θ_KG
を学習制御によつて更新するときの補正遅角量θ_Ｋの条
件と学習遅角量θ_KGの増減との関係をまとめて次表に示
す。

また、第１４図に時間経過に対する補正遅角量θ_Ｋ、学
習遅角量θ_KG、点火時期θ_igの変動を示す。図から理解
されるように、補正遅角量θ_Ｋが所定範囲の値のときに
は学習遅角量θ_KGは一定であり、補正遅角量θ_Ｋが所定
範囲を越えたときには学習遅角量θ_KGが増加し、補正遅
角量θ_Ｋが所定範囲未満のとき減少している。

更に、第１５図にエンジン回転数に対応する点火時期の
変動を示す。第１５図において曲線Ｃ_１〜Ｃ_３は第３図
のものと同一であり、ノツキングが発生し易い場合でも
ノツキングが発生しにくい場合でも補正遅角量θ_Ｋが常
に一定になつていることが理解される。

以上の学習制御ルーチンが行なわれた後、第１６図に示
す軽負荷側の特定番地の学習遅角量を一定にするルーチ
ンが実行される。このルーチンは、第１２図の学習制御
ルーチンに続くものであり、このルーチン終了後はメイ
ンルーチンへ続くものである。ステツプ１９０におい
て、第１図に示す学習マツプ上の軽負荷側における所定
負荷以下の特定のＲＡＭの番地（本実施例では第１図の
斜線で示す範囲に存在する番地０，１，２，３，４，
５，９，１０，１１としている）に記憶されている学習
遅角量を所定クランク量（例えば０℃Ａ）に書換える。

上記のように軽負荷側の特定の学習遅角量を一定値にす
ることにより、負荷Ｑ／Ｎに対する基本点火進角からの
要求遅角量（θ_Ｋ＋θ_KG）は第１７図に示す特性とな
る。第１７図はエンジン回転数が２０００〔ｒｐｍ〕，
４０００〔ｒｐｍ〕の特性を示すものであるが、軽負荷
側においてはノツキングが発生する点火時期が基本点火
進角より進み側にありかつ学習遅角量を０℃Ａの一定値
にしているため、要求遅角量が０℃Ａになつており、遅
角量の立上がりスムーズになつていることが理解され
る。

また、第１８図に負荷と遅角量との関係を示す。図に示
すように、負荷０．８〔／ｒｅｖ〕以下の軽負荷域に
おいて学習遅角量が略一定になつていることが理解され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は学習マツプを示す説明図、第２図は現在のエン
ジン条件を示す点とこの点を囲む４点を示す説明図、第
３図はエンジン回転数と点火時期との関係を示す線図、
第４図は本発明が適用されるエンジンを示す概略図、第
５図は第４図の電子制御回路を示すブロツク図、第６図
は３０℃Ａ毎の割込みルーチンの流れ図、第７図は時刻
一致割込みＡの流れ図、第８図は時刻一致割込みＢの流
れ図、第９図はＡ／Ｄ完了割込みルーチンの流れ図、第
１０図は４ｍsec毎の割込みルーチンを示す流れ図、第
１１図は補正遅角量を更新するルーチンの流れ図、第１
２図は学習制御ルーチンの流れ図、第１３図は２次元補
間ルーチンの流れ図、第１４図は時間経過に対する補正
遅角量、学習遅角量、点火時期の変動を示す線図、第１
５図は第３図と同様のエンジン回転数と点火時期との関
係補正遅角量および学習遅角量の関係を示す線図、第１
６図は特定の学習遅角量を一定値にするためのルーチン
を示す流れ図、第１７図は負荷に対する要求進角の特性
を示す線図、第１８図は負荷に対する点火時期の特性を
示す線図である。２……エアフローメータ，１２……燃料噴射弁，１８……ノツキングセンサ，３２……エンジン回転角センサ，３４……電子制御回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者末松敏男愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (56)参考文献特開昭57−105530（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ノッキング制御領域とノッキング非制御領
域とを区別して、前記ノッキング制御領域において、エ
ンジン回転数と負荷とによって定まる基本点火進角か
ら、ノッキングが発生したとき点火時期を遅らせかつノ
ッキングが発生しないとき点火時期を進めるように設定
される補正遅角量と、ノッキングのレベルを所定レベル
にするために設けられ前記補正遅角量の大きさが第１の
所定値以上もしくは第２の所定値以下のときに学習制御
により書き換えられる学習遅角量との和を減算して、点
火時期を算出する内燃機関のノッキング制御方法におい
て、前記ノッキング制御領域内で前記非ノッキング制御
領域に隣接する軽負荷側の所定負荷以下における前記学
習遅角量の学習制御を停止することを特徴とする内燃機
関のノッキング制御方法。