JPS6187974A

JPS6187974A - エンジンの点火時期制御装置

Info

Publication number: JPS6187974A
Application number: JP59210922A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Kanamaru; 昌宣金丸
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1984-10-08
Filing date: 1984-10-08
Publication date: 1986-05-06

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、エンジンの点火時期制御装置に関し、特
番、こ、ノック制御を付加した点火時期制御装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

ノック制御を付加した点火時期制御装置は、特開昭５５
−７９７８号、その他によって広く知られている。これ
は、基本的な点火時期、つまり、基本進角を、ノッキン
グの発生を考慮しない最適値に設定し、一方、エンジン
に発生するノ・ノキングを検出して、ノンキングが検出
されたときには、点火時期を遅角し、ノッキングが検出
されないときにみ、基本進角に向けて進角するものであ
る。

この点火時期制御装置では、ノッキングが発生しない限
り、点火時期は遅角されないため、基本進角に制御され
てエンジンの有する性能を充分に発揮させることができ
る。また、ノンキングの検出に合わせた点火時期の遅角
にも限度が設定されており、異常に点火時期が遅角側に
制御されてしまうことを防止している。

とごろで、車両が雪、ぬかるみ等にはまり込んで脱出困
難となったとき、つまり、スタック時には、脱出を図る
運転が行われ、アクセルペダルの踏込み、およびその解
除が繰り返し行われるのが普通である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、車載エンジンが上述の如きノック制御機能を備
えている場合には、アクセルペダルの踏込み時に過渡的
に発生するノッキングによって点火時期の遅角動作が操
り返されて、点火時期が必要以上に遅角されてしまい、
それに伴ってエンジン出力が抑制されてしまう問題があ
る。

これに対して、ｌｋ本本川角予め小さめにしてアクセル
ペダルの踏込み操作によって過渡的なノッキングが発生
しないようにすることが考えられるが、こうすると、ノ
ンキングの発生し難い運転状態で運転しているときの点
火時期が小さめの基本進角によって望ましい位置よりも
遅角側とされてしまう。また、遅角限度である遅角量の
最大値を小さめに設定することも考えられるが、こうす
ると、ノッキングの発生しやすい運転状態において、遅
角量が不足してエンジンにとって有害なノッキングが発
生してしまう。

従って、本発明の目的は、基本進角や遅角量の最大値を
小さめにすることなく、スタック時に点火時期が必要以
上に遅角されないようにすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本発明は、スタック時には、そのときに限って
遅角量の最大値を小さくすることを特徴とする。

具体的には、本発明の点火時期制御装置は、第１図のよ
うに、基本進角演算手段において、エンジン負荷とエン
ジン回転速度に基づいて基本進角を求め、ノック制御手
段において、基本進角に対する点火時期の遅角量を求め
、これをノッキングが検出されると増大し、ノッキング
が検出されないと減少する。

一方、スタック運転検出手段では、アクセルペダルの踏
込みおよびその解除の繰り返しを検出して、スタ、り運
転を検出し、最大遅角量設定手段では、ノック制御手段
において求められる遅角量の最大値として、通常は第１
設定値を設定し、スタック運転検出手段によってスタッ
ク運転が検出されたときは、第１設定値より小さい第２
設定値を設定する。

また、遅角量決定手段では、ノック制御手段において求
められた遅角量を、最大遅角量設定手段において設ｒさ
れた最大値と比較し、前者が後者より小さければ、前者
をそのまま遅角量とし、前者が後者より大きければ後者
をそのまま遅角量とする。そして、点火時期演算手段で
は、基本進角演算手段によって求められた基本進角に遅
角量決定手段より得られる遅角量を加えて最終的な点火
時期を求める。

〔作用〕

スタック運転検出手段によってスタック運転が検出され
ないときには、最大遅角量設定手段において遅角量の最
大値は通常の第１設定値とされ、ノッキングの発生に合
わせてノック制御手段において遅角量が増大されても、
容易に第１設定値を上回ることはなく、必要に応じた点
火時期の遅角が行われる。また、ノンキングが殆ど発生
しなければ、ノック制御手段において遅角量は小さくさ
れるため、点火時期演算手段において求められる点火時
期は、基本進角演算手段において求められる基本進角に
近い値とされる。

一方、スタック運転検出手段によって、スタック運転が
検出されたときには、最大遅角量設定手段において設定
される遅角量の最大値は小さめの第２設定値とされるた
め、スタック運転に伴って過渡ノックが繰り返し発生し
て、ノック制御手段において遅角量が増大しても、遅角
量決定手段において、遅角量は第２設定値より小さくさ
れ、必要以上に点火時期が遅角されることを防止するこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面によって説明する。

第２図は、本発明の一実施例のシステム構成図であり、
ここで、１０は４サイクル６気筒のエンジン本体、３０
はエンジン本体１０のシリンダブロックに取り付けられ
たノックセンサである。ノックセンサ３０は、例えば圧
電素子あるいは電磁素子等から構成され、機械的振動を
電気的な振動変動に変換する周知のものである。第２図
において、さらに、２１はディストリビュータを示して
おり、このディストリビュータ２１にはクランク角セン
−’Ｊ−２４および２５が設けられている。クランク角
センサ２４は、気筒判別用であり、このエンジンが６気
筒であるとすると、ディストリビュータ軸が１回転する
毎、即ちクランク軸が２回転する毎（７２０°ＣＡ毎）
に一つのパルスを発生する。その発生位置は、例えば第
１気筒の上死点の若干手前の位置の如く設定される。ク
ランク角センサ２５は、ディストリビュータ軸が１回転
する毎に２４個のパルス、従って、クランク角３゜°の
パルスを発生する。

ノックセンサ３０、クランク角センサ２４および２５か
らの電気信号は、制御回路４ｏに送り込まれる。制御回
路４０には、さらに、エンジンの吸気通路５２に設けら
れたエアフローセンサ５Ｉからの吸入空気量を表す信号
が送り込まれるとともに、吸気通路５２中のスロットル
バルブ５６に設けられたスロットルセンサ５５からスロ
ットルバルブ５６の全開位置を表す信号が送り込まれる
。

一方、制御回路４０からは、イグナイタ２２に点火信号
が出力され、イグナイタ２２および点火コイル２３によ
って形成されたスパーク電流は、ディストリビュータ２
１を介して各気前の点火プラグ５４に分配される。

エンジンには、通常、運転状態パラメータを検出するそ
の他の種々のセンサが設けられ、また、制御回路４０は
、燃料噴射弁５３等の制御をも行うが、これらは本発明
とは直接関係しないため、以下の説明では、これらを全
て省略する。

第３図は、第２図の制御回路４０の一構成例を表すブロ
ック図である。エアフローセンサ５１からの電圧信号は
、バッファ４２ａを介してアナログマルチプレクサ４３
ａに送り込まれ、マイクロコンピュータからの指示に応
じて選択されて、Ａ／Ｄ変換器４３ｂに送り込まれ、２
進信号に変換さた１ｋ、夏１０ボート４１ｄを介してマ
イクロコンピュータ内に取り込まれる。

スロットルセンサ５５からの信号は、バッファ４２ｂ、
Ｉ１０ボート４１ｅを介してマイクロコンピュータに送
り込まれ、また、クランク角センサ２４からのクランク
角７２０°毎のパルス、クランク角センサ２５からのク
ランク角３０”毎のパルスは、それぞれバ・ノファ４２
ｃ、４２ｄを介し、Ｉ１０ポート４１Ｇを介してマイク
ロコンピュータに送り込まれる。

ノックセンサ３０の出力信号は、インピーダンス変換用
のバッファお゛よびノッキング固有の周波数帯域（７〜
８ＫＨｚ）が通過帯域であるバンドパスフィルタから成
る回路４４ａを介してピークホールド回路４４ｂおよび
整流回路４４ｃに送り込まれる。ピークホールド回路４
４ｂは、線４４−ｇおよび■１０ボート４１ｅを介して
論理レベル「１」の信号がマイクロコンピュータから印
加されている際のみ、ノックセンサ３０からの出力信号
を取り込み、その最大振幅のホールド動作を行う。ピー
クホールド回路４４ｂの出力は、アナログマルチプレク
サ４４ｅに送り込まれ、マイクロコンピュータからの指
示に応じて選択されてＡ／Ｄ変換器４４ｆに送り込まれ
、２進信号に変換さた後、１１０ボート４１ｅを介して
マイクロコンピュータ内に取り込まれる。整流回路４４
　ｃ　ハ、ノックセンサ３０からの出力信号を全波整流
もしくは反波整流する。整流された信号は積分回路４４
ｄに送り込まれて、時間に関して積分される。

従って、積分回路４４ｄの出力は、ノックセンサ３０の
出力信号の振幅を平均化した値となる。積分回路４４ｄ
の出力は、アナログマルチプレクサ４４ｅに送り込まれ
て、選択的にＡ／Ｄ変換器４４ｆに送り込まれ、２逓信
号に変換された後、マイクロコンピュータ内に取り込ま
れる。ただし、Ａ／Ｄ変換器４４　ｆ（ＤＡ／Ｄ変換開
始は、Ｉ１０ボート４１ｅおよび線４４ｈを介してマイ
クロコンピュータから印加される△／Ｄ変換起動信号に
よって行われる。また、Ａ／Ｄ変換が終了すると、Ａ／
Ｌ）変換器４４ｆは、線４４ｉおよびＩ１０ボート４Ｉ
Ｃを介してマイクロコンピュータにΔ／Ｄ変換完了通知
を行う。

一方、マイクロコンピュータからＩ１０ポート４１ｅを
介して駆動回路４５に点火信号が出力されると、これが
駆動信号に変換されてイグナイタ２２が付勢され、その
点火信号の持続時間および持続時期に応じた点火制御が
行われる。

マイクロコンピュータは、前述のＩ１０ポート４１ｄお
よび４１ｅと、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）４１ａ、
ランダムアクセスメモリ　（ＲＡＭ）４１ｂ、リードオ
ンリメモリ　（ＲＯＭ）４１　ｃ。

図示しないクロック発生回路、メモリ制御回路、および
これらを接続するバス４１ｆ等から主として構成されて
おり、ＲＯＭ４１　Ｃ内に格納されている制御プログラ
ムに従って種々の処理を実行する。

次にフローチャートを用いてマイクロコンピュータの動
作を説明する。

第４図は、イニシャル処理ルーチンおよびメイン処理ル
ーチンの一部を表している。エンジンのイグニソション
スイソヂ（図示せず）がオンとなると、ＭＰＵ４１　ａ
は、ステップ１０１および１０２のイニシャル処理をま
ず実行し、以後、ステップ１０３〜１０７にその一部を
示すメイン処理を繰り返して実行する。

ステップ１０１では、Ｉ１０ボート４１ｄおよび４１ｅ
を初期状態ヘセソトし、ステップ１０２では、ＲＡＭ４
　ｌ　ｂをクリアして初期データをセットする。次のス
テップ１０３では、例えばＡ／Ｄ変換のタイミング周期
の設定を行う等して入出力カウンタのクロック定義を行
う。次のステップ１０４では、割り込み発生時に、プロ
グラムカウンタ、レジスタの内容を退避させる先のアド
レスｔｈ定を行う。ステップ１０５では、割り込み受付
の処理を行う。次のステップ１０６では、Ａ／Ｄ変換器
４３ｂを介してエアフローセンサ５１がら送り込まれ、
ＲＡＭ４　Ｉ　ｂ内に格納されている吸入空気量データ
Ｑおよび第５図の割り込み処理ルーチンで算出され、Ｒ
ＡＭ４　ｌ　ｂ内に格納されるエンジンの回転速度デー
タＮｅを取り込み、Ｑ／Ｎｅを計算する。次いでステッ
プ１０７では、Ｑ／　Ｎ　ｅおよびＮｅから基本進角マ
ツプを用いて基本進角θｂを求める。ＲＯＭ４１　Ｃ内
には、Ｑ／ＮｅおよびＮｅに対する基本進角マツプが予
め格納されており、ステップ１０７では、補完計算等を
用いてθｂが求められる。ステップ１０７の処理が終了
すると、メイン処理ルーチン用の他の処理を実行した後
、再びステップ１０３から同様の処理が繰り返し行われ
る。

第５図は、クランク角３０”毎に実行される割り込み処
理ルーチンを示している。この割り込み処理ルーチンは
、クランク角センサ２５がらクランク角３０°のパルス
が送り込まれる毎に実行されるもので、回転速度Ｎｅの
算出、Ｔ　Ｄ　Ｃ１６０”ＣＡ−ＢＴＤＣ，９０°ＣＡ
　−ＢＴＤＣのそれぞれの位置検出および各位置で必要
とされる演算処理を行うものである。

割り込みが生じると、まずステップ２０１でエンジンの
回転速度Ｎｅが算出される。これは、公知のように前回
の割り込み時と合間の割り込み時のフリーランカウンタ
の値の差から演算される。

次のステップ２０２では、第６図のステップ３゜１にお
いて、７２０°ＣＡ毎の基準位置で「１」にセットされ
るフラグＦＧがセットされているが否かを判定する。

ステップ２０２が否定判断された場合、即ちフラグＦＧ
がＦＧ＝０の場合、プログラムはステップ２０３へ進み
、３０°ＣＡ割り込み回数ωを「１」だけインクリメン
トする。即ち、ω←ω＋１の処理を行う。

一方、ステップ２０２で肯定判断された場合、即ちＦＣ
＝１の場合、ステップ２０４でＦＧ＝０とフラグＦＧが
リセットされ、次のステップ２゜５て３０″ＣＡ割り込
み回数ωがｒＯＪにクリアされる。

このように、ステップ２０２〜２０５では、クランク角
センザ２４からの７２０’ＣＡ毎の基準位置を始点とし
ての３０″ＣＡ割り込み回数ωが算出される。

ステップ２０６では、３０″ＣＡ割り込み回数ωを定数
「４」で除算し、除算した値ω／４の小数部を、クラン
ク角度位置の指示値ｎとして設定する。ここで、指示値
ｎがｎ＝Ｑの場合は、一つの気前がＴＤＣ，ｎ＝０．２
５（７）場合は、９ｏ″ＣＡ−ＢＴＤＣ，ｎ＝０．５（
７）場合は、６０”ＣＡ−ＢＴＤＣのクランク角位置に
あることをそれぞれ表すことになる。

ステップ２０７では、上述の指示値ｎがｒＯＪであるか
否かを判定する。ｎ＝Ｑの場合、即ち現在の３０″ＣＡ
割り込みが一つの気筒の圧縮行程のＴＤＣに一致してい
る場合、ステップ２０８へ進み、ノックゲートが閉じて
いることを確認する処理を行う。これは、ノックゲート
のオン・オフが第９図に示すＡ／Ｄ変換完了割り込み処
理ルーチン中で交互に切り換えられることによって制御
されるのみであり、ノックゲートオンの期間およびオフ
の期間が互いに逆になってしまう虞があるため、これを
正規化しているのである。なお、ノックゲートとは、ノ
ックセンサ３ｏの出力からノッキング信号を検出するた
めに開かれるゲート手段であり、本実施例では、ピーク
ホールド回路４４ｂのホールド動作期間がノックゲート
オンの期間、その他の期間がノックゲートオフの期間と
なる。

次のステップ２０９では、積分回路４４ｄのチャンネル
のＡ／Ｄ変換開始が指示される。これによって、Ａ／Ｄ
変換器４４ｆは、積分回路４４ｄの出力、従って、ノッ
クセンサ３ｏの出力のうちのパックグランド成分すのＡ
／Ｄ変換を開始する。

次いでステップ２１０において、ノックゲートの閉成時
刻ｔ、を算出し、この時刻ｔ、に相当する値を時刻一致
割り込み起動用のコンベアレジスタＡにセットする。な
お、ＭＰＵ４１ａ内には、このコンベアレジスタＡと後
述するコンベアレジスタＢとが設けられており、それぞ
れ時刻一致割り込み起動用に用いられる。

ステップ２０７において否定判断されるか、あるいはス
テップ２１０を実行した後にＭＰＵ４１ａはステップ２
１１の処理を実行する。ステップ２１１では、指示値ｎ
がｒＯ，２５Ｊであるか否かを判定する。ｎ＝０．２５
の場合、即ち、現在の３０″ＣＡ割り込みが一つの気筒
の９０″ＣＡ−ＢＴＤＣに対応している場合、プログラ
ムはステップ２１２へ進み、第１Ｏ図で後述する遅角量
の最大値、つまり、最大遅角量の演算処理を実行し、さ
らに、ステップ２１３に進み、第１３図で後述する点火
時期の計算処理を実行する。

ステ・ノブ２１１で、否定判断されるか、あるいはステ
ップ２１３の実行後、プログラムはステップ２１４へ進
み、指示値ｎがｒ　０．５　Ｊであるか否かを判定する
。ｎ　＝　０．５の場合、即ち、現在の３０’ＣＡ割り
込みが一つの気筒の６０°ＣＡ−ＢＴＤＣに対応してい
る場合、ステップ２１５へ進む。

ステップ２１５では、第１３図のステップ９１２で算出
された点火進角θからイグナイタ２２のオフ時刻、即ち
点火が行われる時刻を算出し、その算出した時刻を時刻
一致割り込み起動用のコンベアレジスタＢにセットする
。

ステップ２１４で否定判断されるか、あるいはステップ
２１５の実行後、プログラムは第４図のメイン処理ルー
チンに復帰する。

コンベアレジスタＡにセットした時刻、即ち、第５図の
ステップ２１０で計算したノックゲートの閉成時刻む、
が到来すると、ＭＰＵ４１ａは、第７図に示す時刻Ａの
一致割り込み処理を実行する。即ち、ステ・ノブ４０１
において、ピークホールド回路４４ｂの出力、従って、
ノックセンサ３０の出力のうちのノ・ノキング成分ａの
Ａ　／　Ｄ　変換を開始する。

Ａ／Ｄ変換器４４ｆよりＡ／Ｄ変換完了の通知を受ける
と、ＭＰＵ４１　ａは第９図の割り込み処理を実行する
。まず、ステップ６０１において、現在ノックゲートが
オンであるか否かを判定する。

ステップ６０１が否定判断された場合、即ち、ピークホ
ールド動作中ではない場合、ステップ６０２へ進んで、
そのときのＡ／Ｄ変換値をバンクグランド値すとする。

次いで、ステップ６０３において、ノックゲートを開成
する。ノックゲートを開成するとは、１１０ボート４１
ｅおよび線４４ｇを介してピークホールド回路４４ｂに
印加される信号を「１」に反転させることを意味し、前
述したように、「１」レヘルの信号期間中ピークホール
ド動作が行われる。

一方、ステップ６０１で肯定判断された場合、即ちピー
クホールド動作中の場合は、ステップ６０４において、
そのときのＡ／Ｄ変換値をノッキング値ａとする。次い
でステップ６０５において、上述のピークホールド回路
４４ｂに印加される信号を「０」に反転させ、ノックゲ
ートを閉成せしめる。

コンベアレジスタＢにセットした時刻が到来すると、Ｍ
ＰＵ４１　ａは、第８図に示す時刻Ｂの一致割り込み処
理を実行する。まず、ステップ５０１では、イグナイタ
オン時刻に関する割り込みであるか否かを判定する。ス
テップ５０１が否定判断された場合、即ち、第５図のス
テップ２１５で計算したイグナイタ２２のオフ時刻に関
する割り込みである場合、ステップ５０２へ進んで点火
信号がオンからオフに反転せしめられる。この点火信号
は、前に述べたように、Ｉ１０ポー）４１ｅを介して駆
動回路４５に送り込まれるもので、オンからオフに反転
すると、その時点で図示しない点火コイルへの通電が止
まり、点火プラグから点火スパークが発生するように構
成されている。

一方、ステップ５０１で肯定判断された場合、即ち、後
述する第１３図の処理ルーチンのステップ９１３で計算
したイグナイタ２２のオン時刻に関する割り込みである
場合、ステップ５０３へ進んで点火信号がオフからオン
に反転せしめられる。

以上述べた第５図〜第９図の処理ルーチンに係る動作の
タイムチャートを第１５図に示す。同図（Ａ）は、クラ
ンク角センサ２４からの７２ＯＣＡのパルスであり、こ
れによって第６図の割り込み処理が実行される。（Ｂ）
はクランク角センナ２５からの３０°ＣＡのパルスであ
り、これによって第５図の割り込み処理が実行される。

（Ｃ）は、上記３０°ＣＡ割り込み処理ルーチンにおい
てω／４から算出されるクランク角位置の指示値ｎを示
している。前述したように、この指示値ｎによって各気
筒のＴＤＣ１９０°ＣＡ　−ＢＴＤＣ１６０”　ＣＡ　
−Ｆ３ＴＤＣのクランク角位置が判別でき、それぞれの
位置で行われるべき処理が実行できるの“Ｃある。同１
？−４（１））は、ノックゲートのオン、オフの期間、
即ち、ピークホールド動作を行う期間、行わない期間を
示している。また、同図（１’：）は、点火信号を示し
ている。

第１０図は、第５図の割り込み処理ルーチン中のステッ
プ２１２を詳細に示すものであり、最大遅角ｐを演算す
るルーチンである。このルーチンは、前述のように、各
気筒の９０°ＣＡ　−ＢＴＤＣで実行される。

このルーチンが実行されると、まず、ステップ９２１に
おいて、フラグＦ■ＤＬがセットされているか否かが判
定され、ステップ９２２では、スロットルセンサ５５か
らの信号である］ｒＤＬがｒＯＪであるか否かが判定さ
れる。ＸＩＤＬは、スロットルバルブ５６が全閉位置に
あるとき「１」であり、その他の位置において「０」と
なる。

また、ステップ９２４では、ＸＩＤＬが「１」であるか
否かが判定され、Ｘ　Ｉ　ＤＬ＝１のときには、ステッ
プ９２５においてフラグＦＩＤＬが「１」にセントされ
る。

従って、アクセルペダル（図示せず）か踏み込まれて、
スロットルバルブ５６が全閉位置から、所定開度となる
と、そのとき、丁度フラグＦＩＤＬ＝１、ＸＩＤＬ＝Ｏ
となるため、ステップ９２１．９２２が共に肯定判断さ
れて、ステップ９２３に進み、ここで、フラグＦＩＤＬ
が「０」にリセットされる。その後、再びアクセルペダ
ルの踏込みが解除されて、スロットルバルブ５６が全閉
位置となると、そのとき、丁度フラグＦＴＤＬ＝０、Ｘ
ＩＤＬ＝１となるため、ステ・ノブ９２１は否定判断さ
れ、ステップ９２４は肯定判断されて、ステップ９２５
においてフラグＦＩＤＬがｒｌＪにセットされる。アク
セルペダルの踏込みやその解除が行われず、それまでの
操作を継続している場合には、フラグＦＩＤＬおよび＞
ＩＤＬは「ｌ」、「１」または「０」、「０」となるた
め、ステップ９２１が肯定判断され、ステップ９２２が
否定判断されるか、ステップ９２１が否定判断され、ス
テップ９２４も否定判断されて、フラグＦＩＤＬは変更
されない。そして、後述のステップ９３６に進む。

アクセルペダルが踏み込まれて、上述のように、ステッ
プ９２１．９２２が共に肯定判断され、ステップ９２３
に進んだときには、ステップ９３１が処理され、一つの
タイマカウンタＣＴ１が「０」より大か、つまり、タイ
マカウンタＣＴ、が起動されているか否かが判定される
。タイマカウンタＣＴ、は、第１１図の如き５０ミリ秒
毎の割り込み処理ルーチンによって構成され、５０”！
Ｉ秒経過毎にステップ７０１の処理が行われ、タイマカ
ウンタＣＴ、の計数値がインクリメントされる。

タイマカウンタＣＴ、が起動されていないときには、Ｃ
Ｔ、＝Ｏであるので、ステップ９３１は否定判断され、
ステップ９３２においてタイマカウンタＣＴ、を起動さ
せる。従って、タイマカウンタＣＴ、の起動は、第１１
図の処理ルーチンの割り込みを許可することによって行
われ、起動されるまでは割り込みが禁止される。

タイマカウンタＣＴ、が起動されているときには、ＣＴ
、＞Ｑであるので、ステップ９３１は肯定判断され、ス
テップ９３２はスキップされる。

そして、ステップ９３３では、カウンタＣＩＤＬがイン
クリメントされる。

次に、ステップ９３４では、カウンタｃｆＤＬの値が「
５」以上か否かが判定される。カウンタＣＩＤＬの値が
未だ「５」以上に達していない間は、ステップ９３４は
否定判断され、ステップ９３６においてタイマカウンタ
ＣＴ、の計数値が「２００」以上になったか否か、つま
り、タイマカウンタＣＴ、の起動後、１０秒が経過した
が否がが判定される。タイマカウンタＣＴ、の計数値が
ｒ２００Ｊ以上であれば、ステップ９３６は肯定判断さ
れ、ステップ９３７．９３８において、カウンタＣＩＤ
ＬおよびタイマカウンタｃＴ１が共にクリアされる。タ
イマカウンタＣＴ、はクリアされると、第１１ＦＩの処
理ルーチンの割り込みが禁止される。しかし、タイマカ
ウンタＣＴ、の計数値がｒ２００Ｊ以上に達しないとき
は、ステップ９３６は否定判断され、ステップ９３７．
９３８の処理はスキップされる。

一方、カウンタＣＩＤＬの値が「５」以上となると、ス
テップ９３４は肯定判断され、ステップ９３５において
、もう一つのタイマカウンタＣＴ２が起動される。タイ
マカウンタｃＴ２が起動されると、第１２図の処理ルー
チンの割り込みが許可され、ステップ８０１が２００　
”ｖ秒毎に実行され、タイマカウンタＣＴ２がインクリ
メントされる。そして、ステップ９３７．９３８の処理
が実行され、カウンタＣＩＤＬおよびタイマカウンタＣ
Ｔ、がクリアされる。

従って、ステップ９２１〜９３８では、アクセルペダル
の踏込み、およびその解除が、タイマカウンタＣＴ、に
よる１０秒以内に５回以上行われたとき、タイマカウン
タＣＴ２が起動される。つまり、このときをスタック運
転時であると判定している。

次に、ステップ９３９．９４０では、タイマカウンタＣ
Ｔ　ｉの計数値が「０」より大か、あるいはｒ１００Ｊ
以上かがそれぞれ判定され、タイマカウンタＣＴ２の計
数値が「０」か、「１」からｒ９９Ｊ’の間か、あるい
はＩ”１００Ｊ以上かに識別される。タイマカウンタｃ
’ｒ２の起動後２０秒が経過して、その計数値がｒｌｏ
ＯＪ以上のときには、ステップ９３９．９４０が共に肯
定判断されて、ステップ９４２．９４３に進んで、タイ
マカウンタＣＴ、がクリアされ、第１２図の処理ルーチ
ンの割り込みが禁止されるとともに、最大遅角量θｍａ
ｘがマツプＩによって設定される。また、タイマカウン
タＣＴ、が起動されてな（て、その計数値が「０」のと
きには、ステップ９３９が否定判断されて直接ステップ
９４３に進み、タイマカウンタＣＴ２がｒｌＪから「９
９」の間のときには、ステップ９３９が肯定判断され、
ステップ９４０が否定判断されて、ステップ９４１に進
み、ここでは、最大遅角量θｍａｘがマ・ノブ■によっ
て設定される。

最大遅角量θｍａｘを設定するためのマツプ■、■は、
第１７図に示すようにエンジン回転速度に対して予め定
められており、ここでマツプＩは通常設定される最大遅
角量を与え、マ・ノブ■はスタック運転時のように特別
な場合に設定される最大遅角量を与えるもので、マツプ
■はマツプＩに比べて最大遅角量が小さめに設定される
。

以上の第１Ｏ図の処理ルーチンに係る動作のタイムチャ
ートを第１４図に示す。同図（Ａ）は、スロットルセン
サ５５の信号であるＸＩＤＬを示しており、スロソトル
ハルブ５６が全閉位置にあるときには、ＸＩＤＬは「ｌ
」、アクセルペダルが踏み込まれ、スロソトルハルブ５
６が開かれるとＸＴＤＬは「０」となる。（Ｂ）は、フ
ラグＦＩＤＬの変化を示し、上述のように、フラグＦＩ
ＤＬは、ＸＩＤＬの状態を記憶するものであり、ＸＩＤ
Ｌよりも僅かに遅れたタイミングで、ＸＩＤＬと同し状
態となる。　（Ｃ）は、カウンタＣＩＤＬの計数値、（
Ｄ）は、タイマカウンタＣＴ。

の計数値をそれぞれ示し、両者は共に、フラグＦＩＤＬ
が「１」で、ＸＩＤＬがｒｌＪから「０」に切り換えら
れたとき、つまり、アクセルペダルが踏み込まれたとき
に計数開始され、カウンタＣＩＤＬは、アクセルペダル
が踏み込まれる都度インクリメントされ、タイマカウン
タＣＴ、は、計数値がｒ２００ｊに達するまで、つまり
、起動後１０秒が経過するまで、５０ミリ秒毎にインク
リメントされて行く。ただし、カウンタＣＩＤＬの計数
値が「５」になるか、タイマカウンタＣＴ、の計数値が
ｒ２００Ｊに達するかすると、カウンタＣＩＤＬおよび
タイマカウンタＣＴ、はクリアされる。タイマカウンタ
ＣＴ、の計数値が「２００」に達する前に、カウンタＣ
ＩＤＬの計数値が「５」になると、つまり、はじめにア
クセルペダルの踏込みが行われてから１０秒以内に踏込
みの解除、踏込みが５回行われると、このとき、スタッ
ク運転時と判定される。

（Ｅ）は、タイマカウンタＣＴ、の計数値を示し、タイ
マカウンタＣＴ２は、スタック運転が検出されたときに
、計数開始され、計数値が２００１す秒毎にインクリメ
ントされてｒｌｏＯＪに達したときクリアされる。（Ｆ
）は、最大遅角量の設定がマツプＩによるかＨによるか
を示しており、タイマカラ／りＣＴ、が計数開始され、
起動されている２０秒間は、マツプ■とされ、それ以外
のときにはマツプＩとされる。

第１３図は、第５図の割り込み処理ルーチン中のステッ
プ２１３を詳細に示すものであり、点火時期の演算処理
を行うルーチンである。このルーチンは前にも述べたよ
うに、各気筒の９０°ＣＡ・Ｂ　Ｔ　Ｄ　Ｃで実行され
る。まず、この処理ルーチンの内容について簡単に説明
する。

ノッキング値ａおよびハックグランド値すからノッキン
グが発生したか否かを検出し、それに応じて遅角量θｋ
が増減制御される。この遅角量θｋが上述のように求め
られた最大遅角量θｍａｘと比較され、遅角量θｋが最
大遅角量θｍａｘより小さければ、遅角量θにはそのま
まとされるが、遅角量θｋが最大遅角量θｍａｘより大
きいときには、最大遅角量θｍａｘが遅角量θにとされ
る。こうして求められた遅角量θｋを用いて最終的な点
火進角θが計算される。

以下、第１３図のフローチャートに従い上述の処理内容
を詳細に説明する。

まず、ステップ９０１において、第９図のＡ／Ｄ変換完
了割り込み処理ルーチンで得たノッキング値ａが、バン
クグランド値すに所定の定数Ｋを乗算して成るに−ｂ以
上であるか否かを判定する。

ステップ９０１が肯定判断される場合、即ち、ａ≧に−
ｂである場合は、ノッキング発生有りと判定してステッ
プ９０２へ進み、また、否定判断される場合は、ノッキ
ング発生無しとしてステップ９０４へ進む。

ステップ９０２では、遅角量θｋを「１°ＣＡ」だけ増
大させ、最終的に点火時期がｌ″ＣＡ遅れるように処理
する。次のステップ９０３では、ノッキングが何回連続
して検出されなかったかを表すノッキング非検出回数ｍ
を「０」にリセットし、次いで、プログラムはステップ
９０８へ進む。

一方、ノッキング発生無しとしてステップ９０４へ進む
と、ノッキング非検出回数ｍが「１０」以下であるか否
かが判定され、ｍ≦１０の場合は、ステップ９０５に進
んで、ｍが１だけインクリメントされる。また、ｍが「
ｌＯ」を超えた場合、即ち、この処理ルーチンが連続し
て１０回実行される間ノッキングが検出されなかった場
合は、ステップ９０６に進み、遅角量θｋが「１°ＣＡ
Ｊだけ減少せしめられ、最終的に点火時期が１°ＣＡ進
むように処理される。次いで、ステップ９０７において
ｍを「０」にクリアした後ステップ９０８へ進む。

ステップ９０８では、上述の如くして求めた遅角量θに
と、第１０図の処理ルーチンで求めた最大遅角量θｍａ
ｘとを比較し、遅角量θｋが最大遅角量θｍａｘ以上か
否かを判定する。遅角量θｋが最大遅角量θｍａｘより
も小さく、ステ・ノブ９０８が否定判断される場合は、
ステップ９１０に進み、また、遅角量θｋが最大遅角量
θｍａｘ以上の場合は、ステップ９０８が肯定判断され
て、ステップ９０９において遅角量θｋが最大遅角量θ
ｍａｘによって置換される。つまり、遅角量θにはその
最大値が最大遅角量θｍａｘによって制限されることに
なる。

また、ステップ９１０では、遅角量θｋが「０」よりも
小さいか否かが判定される。遅角量θｋが「０」以上の
場合は、ステップ９１０が否定判断され、何の処理も行
われずにステップ９１２に進むが、遅角量θｋが「０」
より小さい場合、つまり、遅角量θｋが負の場合は、ス
テップ９１１において、遅角９θｋが１０」とされる、
つまり、遅角量θには「０」より小さくはされないこと
になる。

次のステップ９１２では、第４図のメイン処理ルーチン
のステップ１０７で計算した基本進角θｂと、上述の如
くして求めた遅角量θにとから最終的な点火進角θをθ
−θｂ−θｋによって算出する。

ステップ９１３では、上述の如くして求めた点火進角θ
に相当する時刻より所定時間進んだ時刻、即ち、イグナ
イタ２２のオン時刻、換言すれば、点火信号のオンとな
る時刻を算出し、その算出値を時刻一致割り込み起動用
のコンベアレジスタＢにセットする。

第１６図は、スタック運転時における遅角量θにの変化
を示しており、ここで、（八）は、Ｘ１１）　Ｌの変化
を示している。スタック運転時に＞ＩＤ−Ｌが「１」に
なったり「０」になったりを繰り返ずと、ＸＩＤＬがｒ
ｌＪから「０」に変化する度に、つまり、アクセルペダ
ルが踏み込まれる度にエンジンには過渡ノックが発生し
、遅角量θｋが増大される。このように、遅角量θｋが
余り大きくされると、点火進角θが小さくなって、エン
ジン出力が抑制されてしまうが、本発明では、上述のよ
、うにＸｒＤＬ（７）ｒｌＪ、ｒＯＪの切り換えが繰り
返されるのを検出して、スタック運転時であると判定し
たときに、遅角量θにの最大遅角量θ１ｌＩａｘをマツ
プＩから■に小さくするため、（Ｂ）で示すように遅角
量θには、スタック運転が検出された時点で小さくされ
てしまい、必要以上に点火進角θが小さくされるのを防
止している。

なお、第４図〜第１３図のフローチャートにおいて、ス
テップ１０６．１０７の処理は、本発明の基本進角演算
手段に相当し、ステップ２０８〜２１０．４０１．６０
１〜６０５．９０１〜９０７の処理は、本発明のノック
制御手段に相当し、ステップ７０１．９２１〜９３８の
処理は、本発明のスタック運転検出手段に相当し、ステ
ップ８０１．９３９〜９４３の処理は、本発明の最大遅
角量設定手段に相当し、ステップ９０８．９０９の処理
は、本発明の遅角量決定手段に相当し、ステップ９１２
の処理は、本発明の点火時期演算手段に相当する。

以上、本発明の特定の実施例について説明したが、本発
明は、この実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載の範囲内で種々の実施態様が包含されるも
のであり、例えば、スタック運転検出手段は、アクセル
ペダルが踏み込まれて、それが解除され、その後再び踏
み込まれるまでの期間を計測して、その期間が所定期間
より短いことによってスタック運転を検出しても良い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、スタック運転検出手段によってスタッ
ク運転状態にあるか否かを検出し、スタック運転が検出
されたときのみ、最大遅角量設定手段において、遅角量
の最大値を小さめに設定するので、ノッキングの発生し
やすい運転状態において遅角９を不足させることなく充
分に遅角させ、スタック運転時で、過渡ノックが発生し
ても、余り遅角してほしくないときには、必要以上に遅
角させないようにすることができる。

従って、スタック運転時のエンジン出力を確保すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、クレーム対応図、第２図は、本発明の一実施
例のシステム構成図、第３図は、第２図の制御回路のブ
ロック図、第４図〜第１３図は、第３図におけるマイク
ロコンピュータのプログラム内容を示すフローチャート
、第１４図〜第１６図は、一実施例の動作を説明するタ
イムチャート、第１７図は、最大遅角量を示す線図であ
る。１０−−−エンジン本体２Ｉ−・−−−−ディストリビュータ２２−−−−イグナイタ２３−・−−−一点火コイル３０−・−・ノックセンサ４０−−−一制御回路５１−・−−ｍ−エアフローセンサ５５−−−−−−スロットルセンサ出願人　　トヨタ自動車株式会社第１図第６図第８図第７図第９図第１Ｑ図第１３図第１５区第１６図第１７図

Claims

【特許請求の範囲】１、エンジン負荷とエンジン回転速度に基づいて基本進
角を求める基本進角演算手段と、基本進角に対する点火時期の遅角量を求め、これをノッ
キングが検出されると増大し、ノッキングが検出されな
いと減少するノック制御手段と、アクセルペダルの踏込
みおよびその解除の繰り返しを検出して、スタック運転
を検出するスタック運転検出手段と、ノック制御手段において求められる遅角量の最大値とし
て、通常は第１設定値を設定し、スタック運転検出手段
によってスタック運転が検出されたときは、第１設定値
より小さい第２設定値を設定する最大遅角量設定手段と
、ノック制御手段において求められた遅角量を、最大遅角
量設定手段において設定された最大値と比較し、前者が
後者より小さければ、前者をそのまま遅角量とし、前者
が後者より大きければ後者をそのまま遅角量とする遅角
量決定手段と、基本進角演算手段によって求められた基
本進角に遅角量決定手段より得られる遅角量を加えて最
終的な点火時期を求める点火時期演算手段と、を備える
エンジンの点火時期制御装置。