JPH0711265B2

JPH0711265B2 - 内燃機関のノツキング制御方法

Info

Publication number: JPH0711265B2
Application number: JP57212333A
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: 1982-12-03
Filing date: 1982-12-03
Publication date: 1995-02-08
Anticipated expiration: 2010-02-08
Also published as: JPS59103964A

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せる
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
θig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。

θig＝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Ｋ・ｂ（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Ｋ・ｂの値とを比較する。ピーク値ａがＫ・
ｂ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Ｋ・ｂ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状態を示す点を囲む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
り現在のエンジン状態を示す点の学習遅角量θ_KGが求め
られる。

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 Torque）
は、エンジン回転数に応じて曲線C₁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C₂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C₃のよ
うになる。従つて、エンジン回転数や環境条件下によつ
て微小ノツキング発生点火時期が異つている。

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ベスト
トルクを得られないという問題があつた。

このような問題に対処するため、エンジンの運転状態を
区分し、その区分ごとに学習を行うようにする学習制御
方法が、特開昭56−23566号公報に提案されている。

しかし、同公報の方法によれば、ノツキングが発生して
いるときは点火時期の遅角量を増大させ、ノツキングが
所定期間発生しないときに遅角量を減少させ、この遅角
量をそのまま運転状態ごとに記憶させる学習であること
から、過渡状態やノイズ等によるノツキングに対して補
正された遅角量をも学習してしまう。つまり、ノイズ等
によるノツキングをも学習してしまうから、次に同じ運
転状態区分になったときに、遅角し過ぎになることがあ
り、やはりベストトルクを得られない場合があるという
問題がある。

本発明は上記問題点を解消すべく成されたもので、ノツ
キングが発生し易い条件でもノツキングが発生しにくい
条件でも常に同じようにノツキング制御を行え、かつノ
イズ等によるノツキングに対しても安定な点火時期制御
を行える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、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、ノツキ
ング発生時に点火時期を遅らせ、ノツキング非発生時に
点火時期を進める補正遅角量と、学習制御により変更さ
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、前記補正遅角
量が予め設定した所定範囲を越えたときは前記学習遅角
量を遅角させ、前記所定範囲未満のときは前記学習遅角
量を進角させるとともに、前記学習遅角量を遅角又は進
角させる場合の更新量を前記補正遅角量の更新量よりも
小さく設定したものである。上記構成においては、補正
遅角量が所定範囲の値をとるとき学習制御を行なわない
ようにすることが好ましい。

上記本発明の構成によれば、補正遅角量が所定範囲、例
えば２℃Ａ≦θ_Ｋ≦４℃Ａになるように学習遅角量が進
角側または遅角側に学習制御されるため、従来のように
比較的長い時間（16sec）かけて進角側に学習制御する
必要がなく、進角側の学習制御の速度を遅角側の学習制
御の速度と同様に速くすることができて点火時期が遅れ
すぎにならず、また、一度学習した値は次に学習される
まで保持されるためノツキングの発生が少なくなり、従
来の第３のカウンタのプログラムを省略できるのでプロ
グラムが簡単になる、という特有の効果が得られる。

また、学習遅角量を遅角又は進角させる場合の更新量を
前記補正遅角量の更新量よりも小さく設定したことによ
り、補正遅角量の更新速度を大きくでき、ノツクに対す
る応答性を向上させることができるとともに、学習によ
る補正が比較的ゆっくり行われることから、点火時期の
変動が小さくなり安定なノツキング制御を実現できる。

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、エアクリーナー
（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、ダン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14A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O₂センサ、24はエンジン冷却水温を
検出する冷却水温センサである。

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26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720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）40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44、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54、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42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O₂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に接続されている。この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
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32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続出さ
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。O₂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教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（TDC）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t₁、
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℃Ａ BTDC（上死点前）になつたか
否かを判断する。クランク角が90℃Ａ BTDCでないとき
はステツプ91へ進み、90℃Ａ BTDC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℃Ａ BTDCになつたか否かを判断し、60
℃Ａ BTDCでない場合にはメインルーチンへリターン
し、60℃Ａ BTDC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を求め
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フし、
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。ノツ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
ランドレベル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RAM36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するための所定時間（例え
ば4msec）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TIME1のカウント値が
12（48msec）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107
においてカウンタTIME2のカウント値を12としてメイン
ルーチンへリターンし、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℃
Ａ BTDCになつたと判断されると、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Ｋ・ｂ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℃Ａ）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Ｋ・ｂ以下のときにはノツキングが発生しないと判
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経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109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遅角量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
遅角量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。

まず、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RA
M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
習遅角量θ_KGを算出し、算出した値をRAMの所定場所に
記憶する。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118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0.04℃Ａ）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、補正遅角量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ときにおい
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、所定クランク角
（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、学習マツプとして第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、ｎ＋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〔/rev.〕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〔r.p.m〕以下であるか否
かを判断する。エンジン回転数が6000〔r.p.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〔r.p.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138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〔/r.ev.〕
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10
00〔r.p.m〕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1000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番地の負荷の値0.6〔/re
v.〕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.〕を除算し、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1000〔r.p.m〕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〔r.p.m〕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〔r.p.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151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。

次に、第12図のステツプ118〜ステツプ121の詳細なルー
チンを第14図に示す。なお、第14図におけるレジスタｎ
は第13図の２次元補間ルーチンのレジスタｎを用いる。
まず、ステツプ118において、前記と同様に補正遅角量
θ_Ｋが２℃Ａ以上であるか否かを判断する。補正遅角量
θ_Ｋが２℃Ａ未満であるときにはステツプ160において
学習値αを−0.04℃Ａとしてステツプ162へ進む。補正
遅角量θ_Ｋが２℃Ａ以上の場合には、ステツプ119にお
いて補正遅角量θ_Ｋが４℃Ａ以上であるか否かを判断す
る。補正遅角量θ_Ｋが４℃Ａ未満である場合はメインル
ーチンへリターンし、補正遅角量θ_Ｋが４℃Ａ以上の場
合にはステツプ161において学習値αを0.04℃Ａとして
ステツプ162へ進む。ステツプ162では負荷Q/Nが学習マ
ツプの下限値0.6〔/rev.〕以上であるか否かを判断す
る。負荷が0.6以上である場合にはステツプ166において
エンジン回転数Ｎが学習マツプの下限値1000〔r.p.m〕
以上であるか否かを判断し、負荷が0.6未満である場合
にはステツプ163においてエンジン回転数Ｎが1000〔r.
p.m〕以下であるか否かを判断する。

ステツプ166においてエンジン回転数Ｎが1000〔r.p.m〕
未満と判断された場合には、ステツプ167においてｎ番
地における前回学習された学習遅角量θ_KGnに学習値α
が加算される学習制御が行なわれ、ステツプ168におい
てｎ＋１番地における前回学習された学習遅角量θ_KG(n
₊₁₎に学習値αが加算される学習制御が行なわれ、メイ
ンルーチンへリターンされる。ここで上記のように現在
のエンジン回転数Ｎおよび負荷Q/NがQ/N≧0.6〔/re
v.〕かつＮ＜1000〔r.p.m〕の領域に存在する場合に
は、RAMの番地を示すレジスタｎの値は第１行の０、
６、12、18を取り得るので、現在のエンジン条件を示す
点が上記の領域に存在する場合に、ステツプ167で０、
６、12、18番地の学習遅角量が学習制御され、ステツプ
168で１、７、13、19番地の学習遅角量が学習制御され
る。

ステツプ166においてエンジン回転数Ｎが1000〔r.p.m〕
以上と判断された場合には、ステツプ169においてｎ番
地における前回学習された学習遅角量θ_KGnに学習値α
が加算される学習制御が行なわれる。現在のエンジン条
件を示す点がQ/N≧0.6〔/rev.〕かつＮ≧1000〔r.p.
m〕の領域に存在する場合には、RAMの番地を示すレジス
タｎの値は０〜23を取り得るので、ステツプ169におい
ては全ての番地が学習制御の対象になる。次のステツプ
170ではレジスタｎの値が23でないか否かを判断する。
レジスタｎの値が23でない場合には、ステツプ171、ス
テツプ173、ステツプ174において各々レジスタｎの値が
17でないか否か、11でないか否か、５でないか否かを判
断する。このレジスタｎの値５、11、17、23は、第６行
の番地を表わしている。レジスタｎの値が23であるとき
は、そのままメインルーチンへリターンする。このとき
の23番地の学習遅角量はステツプ169で学習制御される
ことになる。レジスタｎの値が17、11、５であるとき
は、ステツプ172においてレジスタｎの値を１減少させ
てステツプ178においてｎ＋７番地の学習遅角量θ_KG(n
₊₇₎に学習値αを加算する学習制御を行なつて、メイン
ルーチンへリターンする。従つて、レジスタｎの値が1
7、11、５であるときは、ステツプ169で17、11、５番地
の学習遅角量が各々学習制御され、ステツプ178におい
て１列上の23、17、11番地の学習遅角量が各々学習制御
されることになる。

レジスタｎの値が23、17、11、５のいずれでもないとき
は、ステツプ175においてｎ＋１番地の学習遅角量θ_KG(
n₊₁₎に学習値αが加算される学習制御が行なわれる。す
なわち、２次元補間ルーチンのステツプ149で求めたRAM
の番地が第６行上にないときには、ステツプ169および
ステツプ175において、２次元補間ルーチンで求めたRAM
の番地とこの番地の右隣りの番地とが学習制御される。
ステツプ176では、レジスタｎの値が17未満であるか否
かを判断し、レジスタｎの値が17以上である場合にはメ
インルーチンへリターンする。すなわち、RAMの番地が
第４列の18〜22であるときは、ステツプ169およびステ
ツプ175においてレジスタｎに記憶された番地とその右
隣りの番地とが学習制御される。一方、レジスタｎの値
が17未満であるとき、すなわち現在のエンジン条件を示
す点を囲む４つの番地が存在するときは、ステツプ177
でｎ＋６番地の学習遅角量θ_KG(n₊₆₎に学習値αを加算
する学習制御が行なわれ、ステツプ178でｎ＋７番地の
学習遅角量θ_KG(n₊₇₎に学習値αを加算する学習制御が
行なわれる。この結果、現在のエンジン条件を示す点を
囲む４つの番地が存在するときには、ステツプ169、ス
テツプ175、ステツプ177およびステツプ178において上
記４つの番地の学習遅角量が学習制御される。

ステツプ162で負荷が0.6〔/rev.〕未満と判断された
場合にはステツプ163でエンジン回転数が1000〔r.p.m〕
以下か否か判断され、エンジン回転数が1000〔r.p.m〕
以下の場合にはステツプ165でレジスタｎの値から７減
算し、ステツプ178で学習制御を行なう。現在のエンジ
ン条件を示す点がQ/N＜0.6〔/rev.〕かつＮ≦1000
〔r.p.m〕の領域に存在するときには、レジスタｎの値
は０となるため、この場合のステツプ178では０番地の
学習遅角量が学習制御されることになる。一方、エンジ
ン回転数Ｎが1000〔r.p.m〕を越えているときには、ス
テツプ164においてレジスタｎの値が５であるか否かを
判断し、５でないときはステツプ179においてレジスタ
ｎの値から６減算し、ステツプ177およびステツプ178に
おいてｎ＋６番地およびｎ＋７番地の学習遅角量を学習
制御する。また、レジスタｎの値が５のときにはステツ
プ180でレジスタｎの値から７減算し、ステツプ178にお
いて学習制御を行なう。現在のエンジン条件を示す点が
Q/N＜0.6〔/rev.〕かつＮ＞1000〔r.p.m〕の領域に存
在するときには、レジスタｎの値は第１列の番地の値を
取り得るため、レジスタｎの値が５のときはステツプ17
8で５番地の学習遅角量が学習制御され、レジスタｎの
値が０、１、２、３、４のときはステツプ177およびス
テツプ178においてレジスタｎの値の番地とその右隣り
の番地の学習遅角量が学習制御される。

上記の第14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15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θig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16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16図において曲線C₁〜C₃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。

以上説明したように、本発明によれば、補正遅角量が所
定範囲のときは学習制御されなくなるため、ノイズ等に
よるノツキングを学習制御の際に除外することができ
る。その結果、点火時期の変動が少なくなり、トルク変
動の小さい内燃機関を得ることができる。

また、学習遅角量の更新量を補正遅角量の更新量よりも
小さく設定したので、補正遅角量の更新速度を大きくす
ることができ、ノツクに対する応答性を向上させること
が可能となって、安定なノツキング制御を実現できる。

【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12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図は前記学習ルーチンの詳細を示す流れ図、
第15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16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56−23566（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−105530（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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、ノツキング発生時に点火時期を遅ら
せ、ノツキング非発生時に点火時期を進める補正遅角量
と、学習制御により変更さ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、前記補正遅角量が予め設定した所定範囲を越えたときは
前記学習遅角量を遅角させ、前記所定範囲未満のときは
前記学習遅角量を進角させるとともに、前記学習遅角量
を遅角又は進角させる場合の更新量を前記補正遅角量の
更新量よりも小さく設定したことを特徴とする内燃機関
のノツキング制御方法。
【請求項２】特許請求の範囲第１項記載のノツキング制
御方法において、前記学習遅角量を内燃機関の運転領域に対応してメモリ
に記憶させることを特徴とする内燃機関のノツキング制
御方法。