JPS6212385B2 - - Google Patents
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- JPS6212385B2 JPS6212385B2 JP957380A JP957380A JPS6212385B2 JP S6212385 B2 JPS6212385 B2 JP S6212385B2 JP 957380 A JP957380 A JP 957380A JP 957380 A JP957380 A JP 957380A JP S6212385 B2 JPS6212385 B2 JP S6212385B2
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Landscapes
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
本発明は内燃エンジンの燃焼状態を決定する要
素となる点火時期、空燃比等のエンジンの制御要
素を最適とすべくフイードバツク制御するエンジ
ン制御方法に関する。 エンジンのこの種のフイードバツク制御におい
て、点火時期等制御要素のフイードバツク制御量
に応じた値をフイードバツクマツプ値としてエン
ジン運転状態区分毎に記憶装置に書換え記憶し、
この記憶したマツプ値のうちそのときのエンジン
運転状態に対応したマツプ値を用いて制御要素の
フイードバツク要因を評価しつつフイードバツク
制御量として計算し制御要素を制御する方法が、
エンジン過渡時における制御応答性を向上させる
理由で提案され始めている。 ところで上記の制御方法においては記憶したフ
イードバツクマツプ値は新たに制御要素のフイー
ドバツク要因の評価処理により修正、書換えられ
なければ、値は変わらない。従つて長時間運転さ
れない運転状態区分のマツプ値は、古い過去の値
が残ることになる。 しかし、制御要素としての点火時期や供給燃料
量を含む空燃比の最適値は冷却水温等のエンジン
状態及び大気条件等の環境条件で変化していく。 従つて修正変更されないままの過去のマツプ値
は現在のエンジン状態や環境条件に適合しない可
能性がある。 このため本発明では、記憶したフイードバツク
マツプ値を、フイードバツク要因に関係なく、時
間又はエンジンの回転の経過に伴なつて目標値に
収束するよう書換え処理することを特徴としてい
る。 目標値は、時間又はエンジン回転の経過ととも
に諸要因のため変化するエンジンの点火時期等の
制御要素の最適値に一番早くフイードバツク制御
できる値が望ましい。例えば記憶したフイードバ
ツクマツプ値が正負の値を持つ場合で、時間の経
過とともに制御要素(フイードバツク制御量)の
最適値が正負の値を全く無秩序にとるときは、マ
ツプ値が長時間フイードバツクにより変更されな
い場合、このマツプ値を0にしておくことが、制
御要素の最適値にフイードバツク制御量を近づけ
るための時間の平均を最小にできるので目標値は
0にするのが良い。 以下本発明を燃焼状態を決定する制御要素とし
ての点火時期を、フイードバツク要因としてのエ
ンジンノツキング信号によりフイードバツク制御
する装置に適用した一実施例につき説明する。第
1図において、1は4気筒4サイクルエンジン、
2はエンジン1に固着され、ノツキング発生時の
特有のエンジン振動を検出するノツク検出器、3
はスタータであり、31はスタータスイツチであ
る。4はエンジン1の回転角度位置を測定する回
転センサであり、エンジン1が回転して上死点位
置になつた時に上死点信号を発生し、また上死点
位置からエンジン1回転を等分した一定クランク
角度(例えば本実施例においては7.5度)回転す
る毎に回転角度信号を発生する。21は制御コン
ピユータ6に内蔵された圧力センサであり、エン
ジン1の吸気マニホールド12から配管13によ
り圧力が圧力入力口に伝達され、吸気マニホール
ド圧力Pmを測定する。5は公知の燃料供給装置
である。7,8はコイルを2個使用し、デイスト
リビユータを廃止した点火アクチユエータとして
のそれぞれ点火コイル、イグナイタである。制御
コンピユータ6は、回転センサ4で発生される回
転角度パルスの発生する時間間隔からエンジン回
転数Nを求め、また、圧力センサ21の出力電圧
から吸気マニホールド圧力を計算して、エンジン
の運転状態を測定するとともに、ノツクセンサ
(ノツク検出器)2の出力信号からノツキング発
生状態を検知して、点火時期を制御する。また、
エンジン始動時は特定の点火時期に制御するた
め、スタータスイツチ31からスタータ3へ供給
される電圧がスタータ信号として制御コンピユー
タ6に入力される。また、点火コイルの通電時間
をバツテリ電圧に応じて変えるため、バツテリ電
圧がバツテリ電圧信号として制御コンピユータ6
に取込まれる。15は、制御コンピユータ6の必
要とする電圧の電力を、車輛が塔載するバツテリ
19の電圧から生成する電源である。 次に第2図により、上記の制御コンピユータ6
を詳細に説明する。60は点火時期を算出する中
央処理ユニツト(CPU)で16ビツド構成のTI社
製TMS9900を用いている。70は制御プログラ
ム、制御定数を記憶している読出し専用記憶ユニ
ツト(ROM)、69はCPU60が制御プログラム
に従つて動作中、制御データの記憶に使用される
一時記憶ユニツト(RAM)を示す。 61は割込み制御部であり、3レベルの優先順
位をつけてCPUに割込みの発生を知らせる。本
実施例の割込み要因としては、エンジンの回転セ
ンサ4の回転角度信号パルス発生による割込み、
CPU60自身がデイジタル入出力ポート64の
プログラム割込み出力ポートのレベルを“0”レ
ベルにして起すプログラム割込み、及びタイマー
が8ミリ秒(ms)経過する毎に起すタイマー割
込みの3種類がある。 タイマー部62は8μsのクロツク信号をカウ
ントする16ビツトのカウンタと回転センサ4の回
転角度信号パルスが発生する毎にカウンタの値を
格納保持するラツチから構成される。従つて、回
転角度パルス発生の割込み処理にてCPU60が
クランク角カウンタ部63の値を読出して、エン
ジンの回転角度位置を知るとともに、タイマー部
62のラツチの値を読出し、この操作を2つの回
転角度位置にて行ないラツチの値の差を求めるこ
とにより、2つの回転角度位置の間をエンジンが
回転する時間が、測定でき、また、エンジン回転
数を計測できる。 クランク角カウンタ部63は、下位桁12進、上
位桁4進のカウンタであり、回転センサ4の回転
角度信号でカウントアツプし上死点信号の発生の
次の回転角度信号が発生した時、このカウンタは
値“0”にリセツトされエンジン回転と同期がと
られる。従つて、クランク角カウンタの値を
CPUが読出すことによりエンジン回転角度位置
を7.5度クランク角度単位で知ることができる。 デイジタル入出力ポート64は、論理信号の入
出力に使用されるポートであり、エンジン始動時
のスタータスイツチ31がONされていることを
認識するために、スタータスイツチ31からスタ
ータ3へ供給される電圧レベルを入力する。また
割込み制御部61へ供給するプログラム割込信号
を発生するのに使用される。 ノツク検出回路65は公知の如くノツク信号の
瞬時値が平均レベルより大きく越した場合、内部
でノツク検出パルス信号を発生するもので、この
パルス数をCPU60が指定する期間だけ計数す
る。 アナログ入力ポート67はアナログ信号の電圧
値を計測するものであり、エンジン1の吸気マニ
ホールド圧力を測定する圧力センサー21の出力
電圧信号と、点火コイル7の通電時間のバツテリ
ー電圧補正を行なうため、バツテリー電圧をアナ
ログ−デイジタル(A/D)変換する。 通電点火制御部68は、イグナイタ8の2つの
コイル電流アクチユエータ回路に通電、点火信号
を生成するものである。この通電点火制御部68
は、ダウンカウンタをいくつか持つており、通
電、点火制御を行なうべき点火コイル7の判別と
ダウンカウンタのカウント開始すべきクランク角
カウンタの値及びダウンカウント値とをCPUか
ら指示され、ダウンカウンタの値が“0”になつ
た時に#1コイル通電信号、#2コイル通電信号
を、通電の場合はレベル“0”に、点火の場合は
レベル“1”にする。71はコモンバスであり、
CPUはこのバス信号線に制御及データ信号を乗
せ、周辺回路の制御及びデータの送受を行なう。 以下に本実施例の制御プログラムの構成、動作
及び制御の方法を説明する。
素となる点火時期、空燃比等のエンジンの制御要
素を最適とすべくフイードバツク制御するエンジ
ン制御方法に関する。 エンジンのこの種のフイードバツク制御におい
て、点火時期等制御要素のフイードバツク制御量
に応じた値をフイードバツクマツプ値としてエン
ジン運転状態区分毎に記憶装置に書換え記憶し、
この記憶したマツプ値のうちそのときのエンジン
運転状態に対応したマツプ値を用いて制御要素の
フイードバツク要因を評価しつつフイードバツク
制御量として計算し制御要素を制御する方法が、
エンジン過渡時における制御応答性を向上させる
理由で提案され始めている。 ところで上記の制御方法においては記憶したフ
イードバツクマツプ値は新たに制御要素のフイー
ドバツク要因の評価処理により修正、書換えられ
なければ、値は変わらない。従つて長時間運転さ
れない運転状態区分のマツプ値は、古い過去の値
が残ることになる。 しかし、制御要素としての点火時期や供給燃料
量を含む空燃比の最適値は冷却水温等のエンジン
状態及び大気条件等の環境条件で変化していく。 従つて修正変更されないままの過去のマツプ値
は現在のエンジン状態や環境条件に適合しない可
能性がある。 このため本発明では、記憶したフイードバツク
マツプ値を、フイードバツク要因に関係なく、時
間又はエンジンの回転の経過に伴なつて目標値に
収束するよう書換え処理することを特徴としてい
る。 目標値は、時間又はエンジン回転の経過ととも
に諸要因のため変化するエンジンの点火時期等の
制御要素の最適値に一番早くフイードバツク制御
できる値が望ましい。例えば記憶したフイードバ
ツクマツプ値が正負の値を持つ場合で、時間の経
過とともに制御要素(フイードバツク制御量)の
最適値が正負の値を全く無秩序にとるときは、マ
ツプ値が長時間フイードバツクにより変更されな
い場合、このマツプ値を0にしておくことが、制
御要素の最適値にフイードバツク制御量を近づけ
るための時間の平均を最小にできるので目標値は
0にするのが良い。 以下本発明を燃焼状態を決定する制御要素とし
ての点火時期を、フイードバツク要因としてのエ
ンジンノツキング信号によりフイードバツク制御
する装置に適用した一実施例につき説明する。第
1図において、1は4気筒4サイクルエンジン、
2はエンジン1に固着され、ノツキング発生時の
特有のエンジン振動を検出するノツク検出器、3
はスタータであり、31はスタータスイツチであ
る。4はエンジン1の回転角度位置を測定する回
転センサであり、エンジン1が回転して上死点位
置になつた時に上死点信号を発生し、また上死点
位置からエンジン1回転を等分した一定クランク
角度(例えば本実施例においては7.5度)回転す
る毎に回転角度信号を発生する。21は制御コン
ピユータ6に内蔵された圧力センサであり、エン
ジン1の吸気マニホールド12から配管13によ
り圧力が圧力入力口に伝達され、吸気マニホール
ド圧力Pmを測定する。5は公知の燃料供給装置
である。7,8はコイルを2個使用し、デイスト
リビユータを廃止した点火アクチユエータとして
のそれぞれ点火コイル、イグナイタである。制御
コンピユータ6は、回転センサ4で発生される回
転角度パルスの発生する時間間隔からエンジン回
転数Nを求め、また、圧力センサ21の出力電圧
から吸気マニホールド圧力を計算して、エンジン
の運転状態を測定するとともに、ノツクセンサ
(ノツク検出器)2の出力信号からノツキング発
生状態を検知して、点火時期を制御する。また、
エンジン始動時は特定の点火時期に制御するた
め、スタータスイツチ31からスタータ3へ供給
される電圧がスタータ信号として制御コンピユー
タ6に入力される。また、点火コイルの通電時間
をバツテリ電圧に応じて変えるため、バツテリ電
圧がバツテリ電圧信号として制御コンピユータ6
に取込まれる。15は、制御コンピユータ6の必
要とする電圧の電力を、車輛が塔載するバツテリ
19の電圧から生成する電源である。 次に第2図により、上記の制御コンピユータ6
を詳細に説明する。60は点火時期を算出する中
央処理ユニツト(CPU)で16ビツド構成のTI社
製TMS9900を用いている。70は制御プログラ
ム、制御定数を記憶している読出し専用記憶ユニ
ツト(ROM)、69はCPU60が制御プログラム
に従つて動作中、制御データの記憶に使用される
一時記憶ユニツト(RAM)を示す。 61は割込み制御部であり、3レベルの優先順
位をつけてCPUに割込みの発生を知らせる。本
実施例の割込み要因としては、エンジンの回転セ
ンサ4の回転角度信号パルス発生による割込み、
CPU60自身がデイジタル入出力ポート64の
プログラム割込み出力ポートのレベルを“0”レ
ベルにして起すプログラム割込み、及びタイマー
が8ミリ秒(ms)経過する毎に起すタイマー割
込みの3種類がある。 タイマー部62は8μsのクロツク信号をカウ
ントする16ビツトのカウンタと回転センサ4の回
転角度信号パルスが発生する毎にカウンタの値を
格納保持するラツチから構成される。従つて、回
転角度パルス発生の割込み処理にてCPU60が
クランク角カウンタ部63の値を読出して、エン
ジンの回転角度位置を知るとともに、タイマー部
62のラツチの値を読出し、この操作を2つの回
転角度位置にて行ないラツチの値の差を求めるこ
とにより、2つの回転角度位置の間をエンジンが
回転する時間が、測定でき、また、エンジン回転
数を計測できる。 クランク角カウンタ部63は、下位桁12進、上
位桁4進のカウンタであり、回転センサ4の回転
角度信号でカウントアツプし上死点信号の発生の
次の回転角度信号が発生した時、このカウンタは
値“0”にリセツトされエンジン回転と同期がと
られる。従つて、クランク角カウンタの値を
CPUが読出すことによりエンジン回転角度位置
を7.5度クランク角度単位で知ることができる。 デイジタル入出力ポート64は、論理信号の入
出力に使用されるポートであり、エンジン始動時
のスタータスイツチ31がONされていることを
認識するために、スタータスイツチ31からスタ
ータ3へ供給される電圧レベルを入力する。また
割込み制御部61へ供給するプログラム割込信号
を発生するのに使用される。 ノツク検出回路65は公知の如くノツク信号の
瞬時値が平均レベルより大きく越した場合、内部
でノツク検出パルス信号を発生するもので、この
パルス数をCPU60が指定する期間だけ計数す
る。 アナログ入力ポート67はアナログ信号の電圧
値を計測するものであり、エンジン1の吸気マニ
ホールド圧力を測定する圧力センサー21の出力
電圧信号と、点火コイル7の通電時間のバツテリ
ー電圧補正を行なうため、バツテリー電圧をアナ
ログ−デイジタル(A/D)変換する。 通電点火制御部68は、イグナイタ8の2つの
コイル電流アクチユエータ回路に通電、点火信号
を生成するものである。この通電点火制御部68
は、ダウンカウンタをいくつか持つており、通
電、点火制御を行なうべき点火コイル7の判別と
ダウンカウンタのカウント開始すべきクランク角
カウンタの値及びダウンカウント値とをCPUか
ら指示され、ダウンカウンタの値が“0”になつ
た時に#1コイル通電信号、#2コイル通電信号
を、通電の場合はレベル“0”に、点火の場合は
レベル“1”にする。71はコモンバスであり、
CPUはこのバス信号線に制御及データ信号を乗
せ、周辺回路の制御及びデータの送受を行なう。 以下に本実施例の制御プログラムの構成、動作
及び制御の方法を説明する。
【表】
制御プログラムは、表1の如く優先順位関係の
ある3種類の割込み処理ルーチンと割込み処理が
行なわれない場合、常時実行されるベースルーチ
ンの4階層の処理で構成される。割込み処理ルー
チンでは、エンジン回転や経過時間に同期して行
なう必要のある処理が行なわれる。 まず第14図に示すギヤ割込み処理ルーチンに
ついて説明する。ギヤ割込み信号は、#1気筒又
は#4気筒の上死点位置を0度として7.5度クラ
ンク回転角度毎に発生する。ギヤ割込み処理ルー
チンでは、まずステツプ1100でクランク角カ
ウンタ部63からクランク角カウンタの値を読取
り、エンジン1の回転角度位置を知る。次にステ
ツプ1200の通電点火処理で後述するプログラ
ム割込みで計算された、通電点火制御データに従
つて通電点火制御部68にデータを供給し制御を
する。次にステツプ1300の固定位置処理で固
定した角度位置で行なう処理を行なう。 第15図に、上記ステツプ1200の通電点火
処理のフローチヤートを示す。まずステツプ12
05で、2つの点火コイル7のうち、#1コイル
の通電開始用のダウンカウントを開始する角度位
置に現在エンジンが達しているか否かを判断し、
判断が“YES”ならばステツプ1210で#1
コイル通電用のダウンカウンタの初期値を設定す
ると同時に、ダウンカウントを開始させる。この
ダウンカウンタはこの実施例では8μsのクロツ
ク信号ダウンカウントして値が“0”になつたと
きに、#1コイル通電信号を“0”にし通電を開
始させる。 ステツプ1215では、#1コイルの点火用の
ダウンカウントを開始する角度位置にエンジンが
達しているかを判断し、判断が“Yes”ならば、
ステツプ1220で#1コイル通電用のダウンカ
ウンタの初期値を設定すると同時にダウンカウン
トを開始させる。このダウンカウンタは、この実
施例では8μsのクロツク信号でダウンカウント
して値が“0”になつたとき、点火コイルの通電
を停止することが点火に相当するので、#1コイ
ルの通電信号を論理“1”にして、点火コイル
#1の通電が停止される。 #2コイルについてもステツプ1225,12
30,1235,1240で同様に通電点火制御
が行なわれる。 次に上記ステツプ1300の固定位置処理につ
いて説明する。通電点火処理がプログラム割込み
で計算した値によつて、実効的に処理が働く角度
位置が変動するのに対して、固定位置処理は定め
られた角度位置で処理が行なわれる。 固定位置処理1300がどの回転角度位置で行
なわれるかを第4図に示す。クランク角度0〜60
度、180〜240度で、60度クランク角度を回転する
回転時間を計測する。0、180度の位置で吸気マ
ニホールド圧力を計測する。角度22.5〜60度、
202.5〜240度でノツク検出パルスを計数する。ま
た、60、240度でプログラム割込みを発生し、プ
ログラム割込み処理ルーチンを起動する。第16
図にこの固定位置処理1300のフローチヤート
を示す。 ステツプ1310でクランク角度を判断し、
0、180度でTDC処理1320を行ない、22.5、
200.5度で22.5度処理1330を行ない、60度、
240度で60度処理1340を行ない、その他は何
もしない。 第17図に上記TDC処理1320のフローチ
ヤートを示す。ステツプ1321でタイマー部6
2のタイマーラツチ値を取込みTP1とし、次に
ステツプ1321で吸気マニホールド圧力Pmの
A/D変換値を取込む。 第18図に上記225度処理1330のフローチ
ヤートを示す。ステツプ1331でデイジタル入
出力ポート64の信号ポートを“0”にす
る。これにより、ノツク検出回路65でノツク検
出パルスの計数が開始される。 第19図に60度処理1340のフローチヤート
を示す。ステツプ1341でタイマーラツチ値を
取込みTP2とする。ステツプ1342で60度ク
ランク角度回転時間Tmを(1)式で求める。 Tm=TP2−TP1 ……(1) ステツプ1343でデイジタル入出力ポート6
4の信号出力ポートをレベル“1”にし
て、ノツク検出パルスの計数を終了させる。ま
た、ステツプ1344でデイジタル入出力ポート
64のプログラム割込み出力ポートをレベル
“0”にした後、再びレベル“1”にしてプログ
ラム割込み信号を発生させ、プログラム割込み処
理ルーチンを起動する。 第20図にプログラム割込み処理のフローチヤ
ートを示す。 ステツプ2100で、後述するベースルーチン
で計算されたフイードバツク結果に基づいて現在
の運転状態に適用すべき点火時期を計算する。実
際の通電点火制御部の制御は前述した様にギヤ割
込み処理ルーチンで行なう。 ステツプ2200では、フイードバツクフラグ
fFBが“1”であるときは、ステツプ2300の
ノツク評価処理でフイードバツクの開始が指示さ
れて、後述するようなマツプの書換え等のフイー
ドバツク処理が終了していないことを意味するの
で、ステツプ2300のノツク評価を行なわずプ
ログラム割込み処理を終了する。フラグfFBが
“1”でないときには、値は“0”であり、この
ときフイードバツクの開始が指示されておらず、
フイードバツク処理も進行中でないのでステツプ
2300のノツク評価処理を行なう。フラグfFB
が“1”のときに、ノツク評価を行なわないの
は、マツプの書換えが進行しているときにノツク
評価を行なつても、制御条件が明確でないので、
フイードバツクの方法が複雑になるからであり、
フイードバツク制御の安定性を損うおそれがある
からである。 ステツプ2300のノツク評価処理では、ノツ
ク検出回路65のノツク検出パルスの計数値及び
ノツクの検出されない点火回路からフイードバツ
ク処理を開始すべきか否かを判断して、実際にフ
イードバツク処理を行なうベースルーチンの処理
ルーチンに起動をかける。起動をかけるにはフラ
グfFBを“1”にする。 ここで、本実施例の点火時期の計算方法につい
て説明する。 第3図に、あるエンジン回転数の点火時期に対
するトルク曲線のグラフを示す。 点火時期は、上死点前角度(度BTDC)で表現
されており、値が大きい程進角していることにな
る。トルク曲線1はスロツトル弁が全開に近い状
態を示し、MBT1はトルク曲線1のMBT(MI
NIMUM ADVANCE FOR BEST TORQUE)
の点火時期であり、この場合のノツクが発生し始
める点火時期をノツク限界1として示す。MBT
で点火するのがエンジンの効率、燃費の観点から
最良であるが、ノツキングが発生するとエンジン
自体に悪影響を与え、特有の発生音が運転者への
聴感上に良くないので、ノツク限界またはノツク
限界より少し遅角側に点火時期を設定するのが通
例である。トルク曲線2は、スロツトル弁が半開
状態での点火時期に対するトルクの関係を示す。 MBT及びノツク限界をMBT2及びノツク限界
2として表示する。この場合には、ノツク限界が
MBTより進角側にあるので、MBTで点火するの
が最良である。 従つて、本実施例ではMBTを最大進角点火時
期として、この値からノツクセンサーの出力信号
により、遅角側にフイードバツク制御している。 点火時期計算式を(2)式に示す。 θx=θPP−θFM−PxθT ……(2) θx:最終点火時期(度BTDC) θPP:固定マツプ進角 θFM:フイードバツクマツプ値 P:学習係数 θT:フイードバツク遅角量 以下、(2)式各項の求め方を第21図の点火時期
計算処理2100のフローチヤートに従つて説明
する。ステツプ2105ではギヤ割込み処理で計
算した60度クランク角度回転時間Tmから(3)式に
よりエンジン回転数Nを求める。 N(rpm)=107×1/Tm(マイクロ秒) ……(3) ステツプ2110では、ギヤ割込み処理で取込
んだ吸気マニホールド圧力のA/D変換値Vpm
から(4)式により吸気マニホールド圧力を求める。 Pm(mmHg)=A1×Vpm+A2 ……(4) A1、A2:変換係数 ステツプ2115では、エンジン始動時のスタ
ータ作動時かどうか判断し、“YES”ならばステ
ツプ2120で点火時期7.5度(通電時間を11.5
ミリ秒の固定的な値に設定して、ステツプ217
5に進む。スタータ作動時でない場合はステツプ
2125に進む。 固定マツプ進角(θPP)、フイードバツクマツ
プ値(θFM)、及び学習係数Pを求めるためのフ
イードバツク回数(NFB)はそれぞれエンジン回
転数(N)及び吸気マニホールド圧力Pmを2軸
とする固定進角マツプ(θPPマツプ、第5図参
照)、フイードバツクマツプ(θFMマツプ、第6
図参照)フイードバツク回数マツプ(NFBマツ
プ、第7図参照)から求められる。 θPPマツプはMBTを記憶している固定データ
のマツプであり、θFMマツプ、NFBマツプは制御
の進行に従つてフイードバツク等により書換えら
れる可変データのマツプである。θFMマツプは運
転状態区分毎にMBTからの遅角量を記憶するも
のであり、NFBマツプはθFMマツプの各値が過去
のフイードバツクの結果どれ程書換えられたかを
示すものである。 第5図のθPPマツプの横軸はエンジン回転数N
であり、1000回転未満の低回転域では横軸に対応
する欄番号Xに対して、エンジン回転数Nの増分
は小さく全体に比例関係(単一の一次関数型)に
はなつていない。θPPマツプの縦軸は吸気マニホ
ールド圧力Pmであり、縦軸に対応する行番号Y
に対する比例関係(単一の一次関数型)になつて
いる。第6図のθFMマツプ、第7図のNFBマツプ
は、第5図のθPPマツプの高負荷領域に対しての
み定義されているが、定義されている領域につい
てはエンジン回転、吸気マニホールド圧力と欄番
号X、行番号Yの関係はθPPマツプと同じであ
る。 θPPマツプ、θFMマツプ、NFBマツプからθP
P、θFM、NFBの各値を求める場合はX、Yによ
る。 従つて、第21図のステツプ2125では回転
数(N)から欄番号Xへ(5)式に従つて変換され
る。 Xiは欄番号で整数、 Xの小数点部は、マツプの横軸に指定された回
転数の中間の回転数であることを示す。 ステツプ2130では、吸気マニホールド圧力
pmから行番号Yへ(6)式に従つて変換される。 Yiは行番号で整数 Yの小数点部は、マツプの縦軸に指定された吸
気マニホールド圧力の中間の吸気マニホールド圧
力であることを示す。 ステツプ2135では固定マツプ進角θPPを、
ステツプ2125,2130で求めたX、Yにて
固定進角マツプ(θPPマツプ)から読み出し、 (7)式により4点補間計算して求める。 ステツプ2140ではX、Yにて、フイードバ
ツクマツプ(θFMマツプ)からフイードバツクマ
ツプ値θFMを(8)式により4点補間計算する。 ステツプ2145ではX、Yにて、フイードバ
ツク回数マツプ(NFBマツプ)からフイードバツ
ク回数NFBを(9)式により4点補間計算する。 フイードバツク回数マツプの各値は、同じ
(X、Y)番号のθFMマツプの値が過去のどれ程
フイードバツクされているかを表わすものであ
り、フイードバツクマツプ(θFMマツプ)、フイ
ードバツク回数マツプ(NFBマツプ)の各値の書
換え手順は、後述するベースルーチンの項で説明
する。 ステツプ2150では、フイードバツク回数N
FBにて第9図の如き学習係数マツプ(Pマツプ)
より学習係数Pを検索する。学習係数Pは第9図
の学習係数マツプ(Pマツプ)から明らかなよう
に、フイードバツク回数が大きくなるに従つて小
さくなつている。これは、フイードバツクが行な
われるに従つてθFMマツプの各マツプ値はフイー
ドバツク最適値に近づくと考えられ、フイードバ
ツク量を小さくして制御の安定性を高めるためで
ある。 ステツプ2155では、(10)式により点火時期フ
イードバツク制御量としてのフイードバツク角度
θFBマツプを求める。 θFB=θFM+PxθT ……(10) PxθTの項があるのは、後述するように加減速
時のようにノツク評価時期の間のエンジン回転数
及び吸気マニホールド圧力の分布が一定範囲内に
ない場合、フイードバツクマツプ値θFMにフイー
ドバツクしないため、この項によりフイードバツ
クするためである。 点火時期は、MBTより進角しないようにする
ため、ステツプ2160でθFBが負でないことを
調べ、負である場合はステツプ2165で0にす
る。 ステツプ2170では、最終点火時期θxを(11)
式により計算する。 θx=θPP−θFB ……(11) ステツプ2175では、ステツプ2170から
の場合は後述する8ms割込み処理ルーチンで計
算する。コイル通電時間ToNからエンジン回転数
によりコイル通電角度を計算し、最終点火時期θ
xから通電開始角度θoNを求め、コイル#1,
#2について通電用ダウンカウントの開始角度位
置とダウンカウンタに設定する初期値及び点火用
のダウンカウントの開始角度位置とダウンカウン
タに設定する初期値を計算する。 第22図に前記ノツク評価処理ステツプ230
0のフローチヤートを示す。 ステツプ2305では、後述するベースルーチ
ンでノツク評価が開始されてからの点火数のソフ
トウエア上のカウンタであるノツクインターバル
WNOを1だけ増加する。 ステツプ2310,2315では、エンジン回
転数N及び吸気マニホールド圧力Pmがそれぞれ
の比較基準値Ns、Pmsから一定差△N、△Pm以
内に入るような定常状態か否かを判断し、“NO”
ならばステツプ2325で定常フラグfSTを値
“0”にする。 定常状態ならば、ステツプ2320でノツク評
価期間中のエンジン回転数Nに対応する欄番号
X、吸気マニホールド圧力Pmに対応する行番号
Yの平均値を計算するためX、Yの積算値Σx、
Σyに現在のX、Yを加算する。 ステツプ2335では、ギヤ割込み処理で22.5
〜60度、200.5〜240度の間、ノツク検出パルスを
計数させたノツク検出回路65からノツクパルス
計数値Nkplsを取込み、ステツプ2340では
Nkplsの値が比較基準値kpより大きいかを判断
し、“YES”ならばノツクが検出されたとしてス
テツプ2350でフイードバツクフラグfFBを
“1”にする。判断ステツプ2340で“NO”の
場合は、ステツプ2345でノツク評価が開始さ
れてからの点火数が所定の点火数Nmax(例えば
100点火)を経過しているか否かを判断し、経過
している場合はステツプ2350でフイードバツ
ク開始フラグfFB“1”にして、ベース処理ルー
チンにフイードバツクを開始させる。ステツプ2
345の判断が“NO”の場合は何もせずノツク
評価処理を終了する。 第23図に8ミリ秒(ms)割込み処理ルーチ
ンのフローチヤートを示す。ステツプ3100で
アナログ入力ポート67からバツテリ電圧VBを
取込む、ステツプ3200ではバツテリ電圧VB
により第13図に示す通電時間特性によつて、コ
イル通電時間ToNを計算する。次にステツプ33
00で、1分ごとの時間信号を作るためのソフト
ウエア上のカウンタC1Mに1を加算する。 第24図にベース処理のフローチヤートを示
す。ステツプ4100では、初期化処理を行ない
前記θFMマツプ、NFBマツプのクリア、ソフトウ
エア上のカウンタのクリア、パラメター等の初期
値設定を行なう。ステツプ4200で割込み許可
を行なう。ステツプ4300ではプログラム割込
み処理で設定され、フイードバツク処理の開始を
指示する、フイードバツクフラグfFBが“1”で
あるか否かを判断し、“Yes”であればステツプ
4400でフイードバツク処理を行なう。 “NO”の場合、何も行なわずステツプ450
0に進む。 ステツプ4500では、1分のソフトウエア上
のカウンタC1MがK1M(=60秒/8ms=750)
より大きいかどうかを判断し“YES”ならば1
分を経過しているのでステツプ4600の忘却処
理を行なう。 第25図に前記フイードバツク処理4400の
フローチヤートを示す。この処理では、θFMマツ
プのフイードバツクはあるノツク評価期間のデー
タにより生成されたマツプフイードバツクデータ
を直ちにフイードバツクせず、次のノツク評価期
間終了後マツプにフイードバツクして、1ノツク
評価期間遅れて行なう。 何故ならば、フイードバツク角度θFBは、θFB
=θFM+P×θTと表わされ、後述する様にθFM
にも概略P×θTの量がフイードバツクされるの
で、フイードバツク角度θFBはθFMマツプにフイ
ードバツクされない時に比べて約2倍になるから
である。 ステツプ4405では、(12)式、(13)式でノツ
ク評価期間中の運転状態中心として、プログラム
割込み処理の点火時期計算2100で使用する欄
番号X、行番号Yの平均値で求める。 =ΣX/WNO ……(12) =ΣY/WNO ……(13) ΣX:ノツク評価期間中のXの積算値 ΣY:ノツク評価期間中のYの積算値 WNO:ノツクインターバル(ノツク評価期間中
の点火数) θFMマツプ上の座標(、)の点はマツプフ
イードバツクする時のフイードバツク中心として
使用される。 ステツプ4410で、運転状態の中心()
が第6図の如きθFMマツプの定義されているフイ
ードバツク領域内にあるか判断して、“YES”な
らばステツプ4415でフイードバツク量θT計
算を行なう。ステツプ4425で定常フラグfST
が“1”か判断し、“YES”ならばステツプ44
30でマツプフイードバツクフラグfMFBを
“1”にする。“NO”ならばステツプ4435に
進み、マツプフイードバツクフラグfMFBを
“0”にする。従つて、この場合フイードバツク
量θTは計算されるが、マツプフイードバツクを
行なうか否かを示すマツプフイードバツクフラグ
fMFBが“1”でないので、マツプにフイードバ
ツクされない。 ステツプ4410でフイードバツク領域内にな
い場合は、ステツプ4420でθTを“0”に
し、ステツプ4435に進みフラグfMFBを0に
する。 ステツプ4440では、前回のフイードバツク
処理のフラグfMFBの値が移されたマツプフイー
ドバツクフラグ2fMFB2の値が“1”か否かを判
断し、“YES”ならばステツプ4445でマツプ
フイードバツク処理を行なう。この時、マツプフ
イードバツクに使用するデータは前回のフイード
バツク処理で計算されたものである。ステツプ4
440で判断が“NO”の場合、マツプフイード
バツクは行なわずステツプ4450に進む。 ステツプ4450では、今回計算したマツプフ
イードバツクデータを次回のフイードバツク処理
でマツプフイードバツクするパラメーターに設定
する。 2:マツプフイードバツクに使用するフイード
バツク中心のX座標2 :マツプフイードバツクに使用するフイード
バツク中心のY座標 θT2:マツプフイードバツクに使用するフイード
バツク量 fMFM2:マツプフイードバツクフラグ2 ステツプ4455ではノツク評価を開始する処
理を行なう。すなわち、ノツクインターバル
WNO,ΣX,ΣYの“0”クリア、フイードバ
ツクフラグfFBの“0”設定、定常フラグfSTの
“1”設定、定常判定の比較基準値Ns、Pmsに現
在のエンジン回転数N、吸気マニホールド圧力
Pmの設定を行なう。 第26図に前記ステツプ4415のフイードバ
ツク量θT計算処理のフローチヤートを示す。 本実施例では、ノツク評価開始からノツク評価
終了までの点火数であるノツクインターバル
WNOによりフイードバツク量θTを決定してい
る。ノツク評価期間はノツクが検出されるか、打
切り回数Nmaxが経過した時終了する。 第8図にノツクインターバルWNOからフイー
ドバツク量θTを求める関係のグラフを示す。θT
の値が正の場合が遅角側へのフイードバツクであ
り、θTの値が負の場合が進角側へのフイードバ
ツクである。 基本的には、遅角側は直線a2、進角側は直線b2
のグラフで決定される。実際には、直線a2,c,
b2の端点のWNOとθTの値が基本フイードバツク
量θfマツプとして記憶されており、ノツクイン
ターバルWNOによりこのマツプから1次補間計
算してθfを求める。このθfに後述の補正係数
を乗じてθTとしている。 また、大きな角度を遅角しなければならないと
きは第8図のグラフのa2の部分の値が大きい程遅
角側への応答性が早く、また、大きな角度を進角
しなければならないときは、グラフのb2の部分の
値が大きい程進角側への応答性が早い。そのた
め、この実施例では過去に遅角が続いたならば、
遅角特性をa2からa3に変更し過去に進角が続いた
ならば進角特性をb2からb3に変更して制御の応答
性を早めている。また、進角と遅角が交互に続く
フイードバツク目標値に到達したような場合には
遅角、進角のフイードバツク量を小さくした方が
点火時期の安定性が良くなる。従つて本実施例で
は、進角と遅角が交互に続いた場合には遅角特性
をa2からa1に、進角特性をb2からb1にして制御の
安定性を高めている。 これを第26図に示すフイードバツク量θT計
算処理4415のフローチヤートで説明するとス
テツプ4415−1では、ノツクインターバル
WNOによりθfマツプからθfを補間計算を行
ない求める。ステツプ4415−2では、プログ
ラム割込み処理で管理される定常フラグfSTの
“0”又は“1”を判断し、“0”の非定常の場合
はステツプ4415−3,4415−4で遅角特
性パラメーターia、進角特性パラメーターibをと
もに0にし、ステツプ4415−5でフイードバ
ツク量θTに基本フイードバツク量θfをそのま
ま設定する。ステツプ4415−2の判断で、定
常フラグfSTの値が“1”で定常の場合はステツ
プ4415−6の今回のフイードバツク量θfの
値をチエツクする。θf>0で遅角の場合、ステ
ツプ4415−7に進み、前回のフイードバツク
覆歴を示すflの値を判断する。 fl>0のとき 前回は遅角 fl<0のとき 前回は進角 fl=0のとき 前回は進遅角なし fl>0で前回も遅角の場合はステツプ4415
−8の進み、遅角特性パラメーターiaの値を判断
する。 ia=1:遅角特性は第8図のa3 ia=0:遅角特性は第8図のa2 ia=−1:遅角特性は第8図のa1 ia≦0の場合はステツプ2223−9でiaに1
を加算して遅角特性を増強し、ステツプ4415
−12に進む。ia>0の場合は、遅角特性をこれ
以上増強できないのでそのままステツプ4415
−12に進む。 ステツプ4415−7の判断でfl=0の場合
は、そのままステツプ4415−12に進む。 ステツプ4415−7の判断でfl<0の場合
は、つまりは前回進角で今回遅角の場合である
が、この場合はステツプ4415−10で進角特
性係数ibの値を判断し、ib≧0の場合は、ステツ
プ4415−11でibを1減算してステツプ44
15−12に進む。ステツプ4415−12では
(15)式により θT=θf×2ia ……(15) フイードバツク量θTを計算する。その後ステ
ツプ4415−20に進む。ステツプ4415−
6でθf=0の場合はθT=0としてステツプ4
415−20に進む。 ステツプ4415−6でθf<0つまり、今回
のフイードバツク量が進角側である場合はステツ
プ4415−13に進む。ステツプ4415−1
3でfl>0で前回フイードバツクが遅角である場
合はステツプ4415−14に進む。ステツプ4
415−14で遅角特性係数iaがia≧0の場合は
ステツプ4415−15でiaから1だけ減ずる。
そしてステツプ4415−18に進む。 ステツプ4415−14でia<0の場合は、何
もせずステツプ4415−18に進む。 ステツプ4415−13で、fl=0で前回フイ
ードバツクで進遅角量が0の場合は直ちにステツ
プ4415−18に進む。 ステツプ4415−13で、fl<0で前回フイ
ードバツクが進角の場合は、ステツプ4415−
16に進み、進角特性係数ibの値を調べる。 ib=1:遅角特性は第8図のb3 ib=0:遅角特性は第8図のb2 ib=−1:遅角特性は第8図のb1 ib≦0の場合は1加算して、進角フイードバツ
ク量を大きくする。そしてステツプ4415−1
8に進む。ステツプ4415−16でib>0の場
合は、これ以上進角フイードバツク量を大きくで
きない為、そのままステツプ4415−18に進
む。 θT←θf×2ib ……(16) そして、ステツプ4415−20に進む。ステ
ツプ4415−20では、今回計算したフイード
バツク量θTをflに移す。 第27図に前記マツプフイードバツク処理ステ
ツプ4445のフローチヤートを示す。 本実施例では、マツプフイードバツクはノツク
評価期間中の回転数Nに対応する欄番号Xの前回
までの平均値2、吸気マニホールド圧力Pmに
対応する行番号Yの前回までの平均値2を2座
標とするフイードバツク中心(2、2)から
2欄または2行以内のθFMマツプの各要素につい
てフイードバツクを行なう。 ステツプ4445−1〜4445−4でθFMマ
ツプの書換えを行なう領域の欄番号Xの下限値X
L、上限値XH、行番号Yの下限値YL、上限値YH
を(17)式〜(20)式で求める。 XL=(2−1)の整数部又は
2−2(2が整数値のとき)又はXFML (上記の値がθFMマツプのX下
限値XFMLより小さいとき) ……(17) YL=(2−1)の整数部又は
2−2(2が整数値のとき)又はYFML (上記の値がθFMマツプのY下
限値YFMLより小さいとき) ……(18) XH=(2+2)の整数部 又はXFMH(上記の値がθFMマ
ツプのX上限値XFMHより大きいとき)
……(19) YH=(2+2)の整数部 又はYFMH(上記の値がθLMマ
ツプのY上限値YFMHより大きいとき)
……(20) ステツプ4445−5で書換える要素の欄番号
XJにXLを、行番号YJにYLを設定する。ステツ
プ4445−6でフイードバツク中心(2、
2)と(XJ、YJ)点のX方向偏差△X、Y方向
偏差△Yを求める。 但し、△X、△Yは実際の偏差を4倍にして整
数部のみにしたものである。 ステツプ4445−7では、△X、△Yにより
距離Lマツプを検索し距離lを求める。第10
図、第11図に距離マツプ例を示す。第10図の
例は、△X、△Yについて同等の重みで距離lが
増大する。第11図の例2は、△Yが△Xに対し
て2倍の重みで距離が増大する。フイードバツク
量は距離が大きい程小さくなつているので、第1
1図の例2の場合だと△Y方向つまり吸気マニホ
ールド圧力方向にフイードバツク中心から離れる
に従つて急激にフイードバツク量が減少する。 ステツプ4445−8は距離lによりフイード
バツク率マツプ(Kマツプ)からフイードバツク
率kを検索する。距離lとフイードバツク率kの
関係を第12図のkマツプの特性に示す。 ステツプ4445−9で、NFBマツプのフイー
ドバツク回数NFB(XJ、YJ)を検索する。ステ
ツプ4445−10では、第9図のPマツプから
NFB(XJ、YJ)により学習係数Pを検索する。 ステツプ4445−11では、前回のフイード
バツク量θT2の正負を判断してθT2≧0ならば、
ステツプ4445−13で(21)式によりマツプ
値θFM(XJ、YJ)を書換える。 θFM(XJXJ)=最小値{θPP(XJ、Y
J)、θFM(XJ、YJ)+k×P×θT2}
……(21) θT2<0ならば、ステツプ4445−12で
(22)式によりθFM(XJ、YJ)を書換える。 θFM(XJ、YJ)=最大値{0、
θFM(XJ、YJ)+K×P×θT2}
……(22) その後、ステツプ4445−14でθFMマツプ
の書換えマツプ値θFM(XJ、YJ)に対応するフ
イードバツク回数NFBマツプのマツプ値NFB(X
J、XJ)を(23)式に従つて書換える。 NFB(XJ、YJ)=NFB(XJ、YJ)+k
……(23) これによりθFMマツプのマツプ値θFM(XJ、
YJ)がどれ程フイードバツクされたかを記憶す
る。 ステツプ4445−15で書換え要素の位置を
変更するためXJに1加算する。 ステツプ4445−16で、XJとXHの大小関
係を判断し、XJXHならばステツプ4445−
6に進み書換え操作を続ける。XJ>XHならばス
テツプ4445−17でXJにXLを設定し、ステ
ツプ4445−18でYを1だけ加算する。そし
てステツプ4445−19でXJとYHの大小関係
を判断し、YJYHならばステツプ4445−6
に進み書換え操作を続ける。YJ>YHならばマツ
プフイードバツク処理を終了する。 上記した第27図のマツプフイードバツク処理
ステツプ4445において、θFMマツプへのフイ
ードバツクの範囲と分布をフイードバツク中心
(2,2)と書換え要素(XJ、YJ)の欄番
号Xの偏差△Xと行番号Yの偏差△Yから距離l
を求めて行なうのは、次の利点がある。 θFMマツプとθPPマツプと各行、各欄に対応す
る吸気マニホールド圧力、エンジン回転数が計算
処理上の有利さから同一になつている。θPPマツ
プは、この実施例ではMBTが記憶されているが
値が急変する低回転部分では、隣り合う欄のエン
ジン回転数の差を小さくし、精度良くMBTを表
現している。このような運転領域では、フイード
バツク制御値も変動が激しいので、フイードバツ
ク中心からのエンジン回転数の差により、その要
素のフイードバツク量を決定するよりも、欄番号
の偏差によりフイードバツク量を決定する方法が
マツプ構造に調和する。 また、このマツプフイードバツク処理ステツプ
4445においては、フイードバツク中心(
2、2)とθFMマツプの書換えマツプ値θFM
(XJ、YJ)の実際の座標の偏差を4倍して整数
部のみにしたX方向偏差△X、Y方向偏差△Yに
て距離マツプ(Lマツプ)から距離lを検索し、
lにてフイードバツク係数マツプ(Kマツプ)か
らフイードバツク係数kを検索する。従つて1/
4欄番号、行番号毎の偏差について、フイードバ
ツク係数を指示できる。このように微細にフイー
ドバツク量分布を指定できることによりフイード
バツク性能が向上する。 第28図に第24図のベース処理における忘却
処理ステツプ4600のフローチヤートを示す。
本実施例ではノツクイシターバルが小さい時に遅
角し、大きい時に進角するフイードバツク制御を
行なつており、進角側への制御速度は、遅角側へ
の制御速度に比べて遅い。 また、θFMマツプの長時間使用されない運転状
態区分の各マープ値は、現在のフイードバツク目
標値から大きく離れている可能性がある。従つ
て、各マツプ値をそのまま残しておくより忘却さ
せてしまつた方がフイードバツク目標値に早く到
達する可能性がある。そこで、本実施例では遅角
側への制御速度が早いので、θFMマツプの全マツ
プ値を1分毎に所定量だけ減算して忘却効果とし
て作用させている。 ステツプ4605で減算量計算済フラグF1Mに
“1”が立つているか判断し、“0”ならばまだ減
算量の計算が済んでいないのでステツプ4610
で(24)式に従つて減算量θfgtを計算し、ステ
ツプ4615で分単位のソフトウエア上経過時 θfgt=θFGT/(T+1) ……(24) θFGT:減算初期量 T:経過時間 間Tに1を加算する。 ステツプ4620では忘却のために書換えを行
なうθFMマツプのマツプ値の欄番号XkにθFMマ
ツプのX下限値XFMLを設定し、行番号YkにθFM
マツプのY下限値YFMLを設定する。そしてステ
ツプ4625では、減算量計算済のフラグF1Mを
“1”にする。 そして、ステツプ4630ではθFMマツプのマ
ツプ値θFM(Xk、Yk)をθfgtだけ減算し、ステ
ツプ4640でθFM(Xk、Yk)<0のときはス
テツプ4645でθFM(Xk、Yk)を0とする。
ステツプ4650では、Xkを1だけ加算し、ス
テツプ4655ではXkとθFMマツプのX上限値
XFMHとの大小関係を比較し、Xk≦XFMHの場合
はこのままこの忘却処理を終了して、次に忘却処
理が実行されるときにθFMマツプの次の要素に忘
却操作がなされる。 ステツプ4655でXk>XFMHの場合は、ステ
ツプ4660でXkにXFMLを設定し、ステツプ4
665でYkに1だけ加算する。ステツプ467
0でYkをYFMHと大小関係を比較しYk≦YFMHの
場合は、このままこの忘却処理を終了して、次に
忘却処理が実行されるときにθFMマツプの次の要
素に忘却操作がなされる。 ステツプ4670でYk>YFMHの場合には、ス
テツプ4675で1分のソフトウエア上のカウン
タC1Mを経過時間1分に対応する時間K1Mだけ減
算する。また、ステツプ4680で減算量済フラ
グF1Mに“0”を設定する。 従つて、C1Mに再びK1Mだけの値が加算された
とき次の忘却処理が開始される。 以上の実施例においては、マツプ値をフイード
バツク要因とは関係なく所定時間経過するのに判
つて目標値に収束するよう書換え処理つまり忘却
処理するものについて述べたが、勿論エンジン回
転が所定回転経過するに伴つて忘却処理するよう
にしてもよい。その概要は上記実施例とほとんど
同じであり、以下に上記実施例との変更点を中心
に説明する。即ち第23図の8ms割込み処理ル
ーチンにおけるステツプ3300を廃止し、その
代り第20図のプログラム割込み処理に第29図
の如くステツプ2199を挿入する。これによ
り、エンジン180度回転毎にプログラム割込みが
起動されるのでエンジン180度回転毎にC1Mは1
づつ加算され、1/2K1Mエンジン回転毎にこの
忘却処理が実行される。 また以上の実施例では制御要素としての点火時
期をフイードバツク制御するものについて述べた
が、本発明は制御要素としての空燃比をフイード
バツク制御するものにも適用できるものであり、
以下に説明する。ここでは一例としてフイードバ
ツク制御量としては燃料供給量であり、特に電子
制御燃料噴射装置を有するエンジンにおける噴射
時間の時間幅を制御するものについて述べる。フ
イードバツク要因としては排気管中の酸素濃度に
より空燃比を検出する空燃比センサの空燃比信号
である。エンジン運転状態を表わす信号としては
エンジン回転数N(rpm)、吸入空気量Q(g/
s)の信号を用いる。燃焼1回当りの燃料供給量
(つまり1回当りの噴射時間幅に相当)Mは次式
で表わされる。 M=Mm(N、Q)+△M(N、Q)
……(30) Mm(N、Q):NとQとの関係又はN、Qをパ
ラメータとする固定マツプから算出される量。 △M(N、Q):N、Qをパラメータとする書き
換え可能なフイードバツクマツプ値でそのまま
フイードバツク制御量を与えるもの。 △Mマツプについては上記実施例と同様の手法
により一定時間毎に空燃比センサの信号を元にリ
ツチリーンを判別し、そのときの回転数N、空気
量Qに属する運転状態区分のマツプ量△M
(Ni、Qi)を所定値△Mcだけ加減算する。また△
Mマツプは各マツプ値△M(Ni、Qi)を所定時
間又は所定エンジン回転径過毎にS(0<S<
1)倍することによつて各マツプ値を目標値0に
近づくように書換え(忘却)処理される。 従つて自動車用エンジンのように通常使用され
る所定領域の運転状態区分のマツプ値△Mしか更
新されず他の領域のマツプ値が古くなつてフイー
ドバツク制御の最適値からかけ離れた値となつて
かえつて制御応答性を悪くするといつた問題は解
消される。 なお上記実施例ではフイードバツクマツプ値の
書換え(忘却)処理はマツプ値から一定値(θ
fgt)減算したり、マツプ値に所定値(s)だけ
乗算するものを示したが、他にそのときのマツプ
値を指標にして更新値を検索しこの検索した更新
値を新しいマツプ値とするようにしてもよい。 以上述べてきたように本発明ではエンジン燃焼
状態を決定する制御要素がこの制御要素のフイー
ドバツク要因を評価することにより最適となるよ
うフイードバツク制御量を計算し、このフイード
バツク制御量を元にこの制御要素を制御する方法
であつて、かつ前記計算により求められるフイー
ドバツク制御量に応じた値をフイードバツクマツ
プ値としてエンジンの運転状態に対応させて運転
状態区分毎に記憶装置に記憶し、この記憶したフ
イードバツクマツプ値のうちそのときのエンジン
運転状態に対応した運転状態区分のマツプ値に基
づいて前記フイードバツク制御量が算出される制
御方法において、記憶したマツプ値を上記フイー
ドバツク要因とは関係なく所定時間又はエンジン
所定回転経過に伴つて目標値に収束するよう書換
え処理することを特徴としており、特に長時間使
用されていない領域の運転状態区分のマツプ値は
目標値に近づいた値をとるためこのマツプ値から
算出されるフイードバツク制御量によつて制御要
素を最適値に制御するまでに応答時間を短縮向上
できるという優れた効果がある。
ある3種類の割込み処理ルーチンと割込み処理が
行なわれない場合、常時実行されるベースルーチ
ンの4階層の処理で構成される。割込み処理ルー
チンでは、エンジン回転や経過時間に同期して行
なう必要のある処理が行なわれる。 まず第14図に示すギヤ割込み処理ルーチンに
ついて説明する。ギヤ割込み信号は、#1気筒又
は#4気筒の上死点位置を0度として7.5度クラ
ンク回転角度毎に発生する。ギヤ割込み処理ルー
チンでは、まずステツプ1100でクランク角カ
ウンタ部63からクランク角カウンタの値を読取
り、エンジン1の回転角度位置を知る。次にステ
ツプ1200の通電点火処理で後述するプログラ
ム割込みで計算された、通電点火制御データに従
つて通電点火制御部68にデータを供給し制御を
する。次にステツプ1300の固定位置処理で固
定した角度位置で行なう処理を行なう。 第15図に、上記ステツプ1200の通電点火
処理のフローチヤートを示す。まずステツプ12
05で、2つの点火コイル7のうち、#1コイル
の通電開始用のダウンカウントを開始する角度位
置に現在エンジンが達しているか否かを判断し、
判断が“YES”ならばステツプ1210で#1
コイル通電用のダウンカウンタの初期値を設定す
ると同時に、ダウンカウントを開始させる。この
ダウンカウンタはこの実施例では8μsのクロツ
ク信号ダウンカウントして値が“0”になつたと
きに、#1コイル通電信号を“0”にし通電を開
始させる。 ステツプ1215では、#1コイルの点火用の
ダウンカウントを開始する角度位置にエンジンが
達しているかを判断し、判断が“Yes”ならば、
ステツプ1220で#1コイル通電用のダウンカ
ウンタの初期値を設定すると同時にダウンカウン
トを開始させる。このダウンカウンタは、この実
施例では8μsのクロツク信号でダウンカウント
して値が“0”になつたとき、点火コイルの通電
を停止することが点火に相当するので、#1コイ
ルの通電信号を論理“1”にして、点火コイル
#1の通電が停止される。 #2コイルについてもステツプ1225,12
30,1235,1240で同様に通電点火制御
が行なわれる。 次に上記ステツプ1300の固定位置処理につ
いて説明する。通電点火処理がプログラム割込み
で計算した値によつて、実効的に処理が働く角度
位置が変動するのに対して、固定位置処理は定め
られた角度位置で処理が行なわれる。 固定位置処理1300がどの回転角度位置で行
なわれるかを第4図に示す。クランク角度0〜60
度、180〜240度で、60度クランク角度を回転する
回転時間を計測する。0、180度の位置で吸気マ
ニホールド圧力を計測する。角度22.5〜60度、
202.5〜240度でノツク検出パルスを計数する。ま
た、60、240度でプログラム割込みを発生し、プ
ログラム割込み処理ルーチンを起動する。第16
図にこの固定位置処理1300のフローチヤート
を示す。 ステツプ1310でクランク角度を判断し、
0、180度でTDC処理1320を行ない、22.5、
200.5度で22.5度処理1330を行ない、60度、
240度で60度処理1340を行ない、その他は何
もしない。 第17図に上記TDC処理1320のフローチ
ヤートを示す。ステツプ1321でタイマー部6
2のタイマーラツチ値を取込みTP1とし、次に
ステツプ1321で吸気マニホールド圧力Pmの
A/D変換値を取込む。 第18図に上記225度処理1330のフローチ
ヤートを示す。ステツプ1331でデイジタル入
出力ポート64の信号ポートを“0”にす
る。これにより、ノツク検出回路65でノツク検
出パルスの計数が開始される。 第19図に60度処理1340のフローチヤート
を示す。ステツプ1341でタイマーラツチ値を
取込みTP2とする。ステツプ1342で60度ク
ランク角度回転時間Tmを(1)式で求める。 Tm=TP2−TP1 ……(1) ステツプ1343でデイジタル入出力ポート6
4の信号出力ポートをレベル“1”にし
て、ノツク検出パルスの計数を終了させる。ま
た、ステツプ1344でデイジタル入出力ポート
64のプログラム割込み出力ポートをレベル
“0”にした後、再びレベル“1”にしてプログ
ラム割込み信号を発生させ、プログラム割込み処
理ルーチンを起動する。 第20図にプログラム割込み処理のフローチヤ
ートを示す。 ステツプ2100で、後述するベースルーチン
で計算されたフイードバツク結果に基づいて現在
の運転状態に適用すべき点火時期を計算する。実
際の通電点火制御部の制御は前述した様にギヤ割
込み処理ルーチンで行なう。 ステツプ2200では、フイードバツクフラグ
fFBが“1”であるときは、ステツプ2300の
ノツク評価処理でフイードバツクの開始が指示さ
れて、後述するようなマツプの書換え等のフイー
ドバツク処理が終了していないことを意味するの
で、ステツプ2300のノツク評価を行なわずプ
ログラム割込み処理を終了する。フラグfFBが
“1”でないときには、値は“0”であり、この
ときフイードバツクの開始が指示されておらず、
フイードバツク処理も進行中でないのでステツプ
2300のノツク評価処理を行なう。フラグfFB
が“1”のときに、ノツク評価を行なわないの
は、マツプの書換えが進行しているときにノツク
評価を行なつても、制御条件が明確でないので、
フイードバツクの方法が複雑になるからであり、
フイードバツク制御の安定性を損うおそれがある
からである。 ステツプ2300のノツク評価処理では、ノツ
ク検出回路65のノツク検出パルスの計数値及び
ノツクの検出されない点火回路からフイードバツ
ク処理を開始すべきか否かを判断して、実際にフ
イードバツク処理を行なうベースルーチンの処理
ルーチンに起動をかける。起動をかけるにはフラ
グfFBを“1”にする。 ここで、本実施例の点火時期の計算方法につい
て説明する。 第3図に、あるエンジン回転数の点火時期に対
するトルク曲線のグラフを示す。 点火時期は、上死点前角度(度BTDC)で表現
されており、値が大きい程進角していることにな
る。トルク曲線1はスロツトル弁が全開に近い状
態を示し、MBT1はトルク曲線1のMBT(MI
NIMUM ADVANCE FOR BEST TORQUE)
の点火時期であり、この場合のノツクが発生し始
める点火時期をノツク限界1として示す。MBT
で点火するのがエンジンの効率、燃費の観点から
最良であるが、ノツキングが発生するとエンジン
自体に悪影響を与え、特有の発生音が運転者への
聴感上に良くないので、ノツク限界またはノツク
限界より少し遅角側に点火時期を設定するのが通
例である。トルク曲線2は、スロツトル弁が半開
状態での点火時期に対するトルクの関係を示す。 MBT及びノツク限界をMBT2及びノツク限界
2として表示する。この場合には、ノツク限界が
MBTより進角側にあるので、MBTで点火するの
が最良である。 従つて、本実施例ではMBTを最大進角点火時
期として、この値からノツクセンサーの出力信号
により、遅角側にフイードバツク制御している。 点火時期計算式を(2)式に示す。 θx=θPP−θFM−PxθT ……(2) θx:最終点火時期(度BTDC) θPP:固定マツプ進角 θFM:フイードバツクマツプ値 P:学習係数 θT:フイードバツク遅角量 以下、(2)式各項の求め方を第21図の点火時期
計算処理2100のフローチヤートに従つて説明
する。ステツプ2105ではギヤ割込み処理で計
算した60度クランク角度回転時間Tmから(3)式に
よりエンジン回転数Nを求める。 N(rpm)=107×1/Tm(マイクロ秒) ……(3) ステツプ2110では、ギヤ割込み処理で取込
んだ吸気マニホールド圧力のA/D変換値Vpm
から(4)式により吸気マニホールド圧力を求める。 Pm(mmHg)=A1×Vpm+A2 ……(4) A1、A2:変換係数 ステツプ2115では、エンジン始動時のスタ
ータ作動時かどうか判断し、“YES”ならばステ
ツプ2120で点火時期7.5度(通電時間を11.5
ミリ秒の固定的な値に設定して、ステツプ217
5に進む。スタータ作動時でない場合はステツプ
2125に進む。 固定マツプ進角(θPP)、フイードバツクマツ
プ値(θFM)、及び学習係数Pを求めるためのフ
イードバツク回数(NFB)はそれぞれエンジン回
転数(N)及び吸気マニホールド圧力Pmを2軸
とする固定進角マツプ(θPPマツプ、第5図参
照)、フイードバツクマツプ(θFMマツプ、第6
図参照)フイードバツク回数マツプ(NFBマツ
プ、第7図参照)から求められる。 θPPマツプはMBTを記憶している固定データ
のマツプであり、θFMマツプ、NFBマツプは制御
の進行に従つてフイードバツク等により書換えら
れる可変データのマツプである。θFMマツプは運
転状態区分毎にMBTからの遅角量を記憶するも
のであり、NFBマツプはθFMマツプの各値が過去
のフイードバツクの結果どれ程書換えられたかを
示すものである。 第5図のθPPマツプの横軸はエンジン回転数N
であり、1000回転未満の低回転域では横軸に対応
する欄番号Xに対して、エンジン回転数Nの増分
は小さく全体に比例関係(単一の一次関数型)に
はなつていない。θPPマツプの縦軸は吸気マニホ
ールド圧力Pmであり、縦軸に対応する行番号Y
に対する比例関係(単一の一次関数型)になつて
いる。第6図のθFMマツプ、第7図のNFBマツプ
は、第5図のθPPマツプの高負荷領域に対しての
み定義されているが、定義されている領域につい
てはエンジン回転、吸気マニホールド圧力と欄番
号X、行番号Yの関係はθPPマツプと同じであ
る。 θPPマツプ、θFMマツプ、NFBマツプからθP
P、θFM、NFBの各値を求める場合はX、Yによ
る。 従つて、第21図のステツプ2125では回転
数(N)から欄番号Xへ(5)式に従つて変換され
る。 Xiは欄番号で整数、 Xの小数点部は、マツプの横軸に指定された回
転数の中間の回転数であることを示す。 ステツプ2130では、吸気マニホールド圧力
pmから行番号Yへ(6)式に従つて変換される。 Yiは行番号で整数 Yの小数点部は、マツプの縦軸に指定された吸
気マニホールド圧力の中間の吸気マニホールド圧
力であることを示す。 ステツプ2135では固定マツプ進角θPPを、
ステツプ2125,2130で求めたX、Yにて
固定進角マツプ(θPPマツプ)から読み出し、 (7)式により4点補間計算して求める。 ステツプ2140ではX、Yにて、フイードバ
ツクマツプ(θFMマツプ)からフイードバツクマ
ツプ値θFMを(8)式により4点補間計算する。 ステツプ2145ではX、Yにて、フイードバ
ツク回数マツプ(NFBマツプ)からフイードバツ
ク回数NFBを(9)式により4点補間計算する。 フイードバツク回数マツプの各値は、同じ
(X、Y)番号のθFMマツプの値が過去のどれ程
フイードバツクされているかを表わすものであ
り、フイードバツクマツプ(θFMマツプ)、フイ
ードバツク回数マツプ(NFBマツプ)の各値の書
換え手順は、後述するベースルーチンの項で説明
する。 ステツプ2150では、フイードバツク回数N
FBにて第9図の如き学習係数マツプ(Pマツプ)
より学習係数Pを検索する。学習係数Pは第9図
の学習係数マツプ(Pマツプ)から明らかなよう
に、フイードバツク回数が大きくなるに従つて小
さくなつている。これは、フイードバツクが行な
われるに従つてθFMマツプの各マツプ値はフイー
ドバツク最適値に近づくと考えられ、フイードバ
ツク量を小さくして制御の安定性を高めるためで
ある。 ステツプ2155では、(10)式により点火時期フ
イードバツク制御量としてのフイードバツク角度
θFBマツプを求める。 θFB=θFM+PxθT ……(10) PxθTの項があるのは、後述するように加減速
時のようにノツク評価時期の間のエンジン回転数
及び吸気マニホールド圧力の分布が一定範囲内に
ない場合、フイードバツクマツプ値θFMにフイー
ドバツクしないため、この項によりフイードバツ
クするためである。 点火時期は、MBTより進角しないようにする
ため、ステツプ2160でθFBが負でないことを
調べ、負である場合はステツプ2165で0にす
る。 ステツプ2170では、最終点火時期θxを(11)
式により計算する。 θx=θPP−θFB ……(11) ステツプ2175では、ステツプ2170から
の場合は後述する8ms割込み処理ルーチンで計
算する。コイル通電時間ToNからエンジン回転数
によりコイル通電角度を計算し、最終点火時期θ
xから通電開始角度θoNを求め、コイル#1,
#2について通電用ダウンカウントの開始角度位
置とダウンカウンタに設定する初期値及び点火用
のダウンカウントの開始角度位置とダウンカウン
タに設定する初期値を計算する。 第22図に前記ノツク評価処理ステツプ230
0のフローチヤートを示す。 ステツプ2305では、後述するベースルーチ
ンでノツク評価が開始されてからの点火数のソフ
トウエア上のカウンタであるノツクインターバル
WNOを1だけ増加する。 ステツプ2310,2315では、エンジン回
転数N及び吸気マニホールド圧力Pmがそれぞれ
の比較基準値Ns、Pmsから一定差△N、△Pm以
内に入るような定常状態か否かを判断し、“NO”
ならばステツプ2325で定常フラグfSTを値
“0”にする。 定常状態ならば、ステツプ2320でノツク評
価期間中のエンジン回転数Nに対応する欄番号
X、吸気マニホールド圧力Pmに対応する行番号
Yの平均値を計算するためX、Yの積算値Σx、
Σyに現在のX、Yを加算する。 ステツプ2335では、ギヤ割込み処理で22.5
〜60度、200.5〜240度の間、ノツク検出パルスを
計数させたノツク検出回路65からノツクパルス
計数値Nkplsを取込み、ステツプ2340では
Nkplsの値が比較基準値kpより大きいかを判断
し、“YES”ならばノツクが検出されたとしてス
テツプ2350でフイードバツクフラグfFBを
“1”にする。判断ステツプ2340で“NO”の
場合は、ステツプ2345でノツク評価が開始さ
れてからの点火数が所定の点火数Nmax(例えば
100点火)を経過しているか否かを判断し、経過
している場合はステツプ2350でフイードバツ
ク開始フラグfFB“1”にして、ベース処理ルー
チンにフイードバツクを開始させる。ステツプ2
345の判断が“NO”の場合は何もせずノツク
評価処理を終了する。 第23図に8ミリ秒(ms)割込み処理ルーチ
ンのフローチヤートを示す。ステツプ3100で
アナログ入力ポート67からバツテリ電圧VBを
取込む、ステツプ3200ではバツテリ電圧VB
により第13図に示す通電時間特性によつて、コ
イル通電時間ToNを計算する。次にステツプ33
00で、1分ごとの時間信号を作るためのソフト
ウエア上のカウンタC1Mに1を加算する。 第24図にベース処理のフローチヤートを示
す。ステツプ4100では、初期化処理を行ない
前記θFMマツプ、NFBマツプのクリア、ソフトウ
エア上のカウンタのクリア、パラメター等の初期
値設定を行なう。ステツプ4200で割込み許可
を行なう。ステツプ4300ではプログラム割込
み処理で設定され、フイードバツク処理の開始を
指示する、フイードバツクフラグfFBが“1”で
あるか否かを判断し、“Yes”であればステツプ
4400でフイードバツク処理を行なう。 “NO”の場合、何も行なわずステツプ450
0に進む。 ステツプ4500では、1分のソフトウエア上
のカウンタC1MがK1M(=60秒/8ms=750)
より大きいかどうかを判断し“YES”ならば1
分を経過しているのでステツプ4600の忘却処
理を行なう。 第25図に前記フイードバツク処理4400の
フローチヤートを示す。この処理では、θFMマツ
プのフイードバツクはあるノツク評価期間のデー
タにより生成されたマツプフイードバツクデータ
を直ちにフイードバツクせず、次のノツク評価期
間終了後マツプにフイードバツクして、1ノツク
評価期間遅れて行なう。 何故ならば、フイードバツク角度θFBは、θFB
=θFM+P×θTと表わされ、後述する様にθFM
にも概略P×θTの量がフイードバツクされるの
で、フイードバツク角度θFBはθFMマツプにフイ
ードバツクされない時に比べて約2倍になるから
である。 ステツプ4405では、(12)式、(13)式でノツ
ク評価期間中の運転状態中心として、プログラム
割込み処理の点火時期計算2100で使用する欄
番号X、行番号Yの平均値で求める。 =ΣX/WNO ……(12) =ΣY/WNO ……(13) ΣX:ノツク評価期間中のXの積算値 ΣY:ノツク評価期間中のYの積算値 WNO:ノツクインターバル(ノツク評価期間中
の点火数) θFMマツプ上の座標(、)の点はマツプフ
イードバツクする時のフイードバツク中心として
使用される。 ステツプ4410で、運転状態の中心()
が第6図の如きθFMマツプの定義されているフイ
ードバツク領域内にあるか判断して、“YES”な
らばステツプ4415でフイードバツク量θT計
算を行なう。ステツプ4425で定常フラグfST
が“1”か判断し、“YES”ならばステツプ44
30でマツプフイードバツクフラグfMFBを
“1”にする。“NO”ならばステツプ4435に
進み、マツプフイードバツクフラグfMFBを
“0”にする。従つて、この場合フイードバツク
量θTは計算されるが、マツプフイードバツクを
行なうか否かを示すマツプフイードバツクフラグ
fMFBが“1”でないので、マツプにフイードバ
ツクされない。 ステツプ4410でフイードバツク領域内にな
い場合は、ステツプ4420でθTを“0”に
し、ステツプ4435に進みフラグfMFBを0に
する。 ステツプ4440では、前回のフイードバツク
処理のフラグfMFBの値が移されたマツプフイー
ドバツクフラグ2fMFB2の値が“1”か否かを判
断し、“YES”ならばステツプ4445でマツプ
フイードバツク処理を行なう。この時、マツプフ
イードバツクに使用するデータは前回のフイード
バツク処理で計算されたものである。ステツプ4
440で判断が“NO”の場合、マツプフイード
バツクは行なわずステツプ4450に進む。 ステツプ4450では、今回計算したマツプフ
イードバツクデータを次回のフイードバツク処理
でマツプフイードバツクするパラメーターに設定
する。 2:マツプフイードバツクに使用するフイード
バツク中心のX座標2 :マツプフイードバツクに使用するフイード
バツク中心のY座標 θT2:マツプフイードバツクに使用するフイード
バツク量 fMFM2:マツプフイードバツクフラグ2 ステツプ4455ではノツク評価を開始する処
理を行なう。すなわち、ノツクインターバル
WNO,ΣX,ΣYの“0”クリア、フイードバ
ツクフラグfFBの“0”設定、定常フラグfSTの
“1”設定、定常判定の比較基準値Ns、Pmsに現
在のエンジン回転数N、吸気マニホールド圧力
Pmの設定を行なう。 第26図に前記ステツプ4415のフイードバ
ツク量θT計算処理のフローチヤートを示す。 本実施例では、ノツク評価開始からノツク評価
終了までの点火数であるノツクインターバル
WNOによりフイードバツク量θTを決定してい
る。ノツク評価期間はノツクが検出されるか、打
切り回数Nmaxが経過した時終了する。 第8図にノツクインターバルWNOからフイー
ドバツク量θTを求める関係のグラフを示す。θT
の値が正の場合が遅角側へのフイードバツクであ
り、θTの値が負の場合が進角側へのフイードバ
ツクである。 基本的には、遅角側は直線a2、進角側は直線b2
のグラフで決定される。実際には、直線a2,c,
b2の端点のWNOとθTの値が基本フイードバツク
量θfマツプとして記憶されており、ノツクイン
ターバルWNOによりこのマツプから1次補間計
算してθfを求める。このθfに後述の補正係数
を乗じてθTとしている。 また、大きな角度を遅角しなければならないと
きは第8図のグラフのa2の部分の値が大きい程遅
角側への応答性が早く、また、大きな角度を進角
しなければならないときは、グラフのb2の部分の
値が大きい程進角側への応答性が早い。そのた
め、この実施例では過去に遅角が続いたならば、
遅角特性をa2からa3に変更し過去に進角が続いた
ならば進角特性をb2からb3に変更して制御の応答
性を早めている。また、進角と遅角が交互に続く
フイードバツク目標値に到達したような場合には
遅角、進角のフイードバツク量を小さくした方が
点火時期の安定性が良くなる。従つて本実施例で
は、進角と遅角が交互に続いた場合には遅角特性
をa2からa1に、進角特性をb2からb1にして制御の
安定性を高めている。 これを第26図に示すフイードバツク量θT計
算処理4415のフローチヤートで説明するとス
テツプ4415−1では、ノツクインターバル
WNOによりθfマツプからθfを補間計算を行
ない求める。ステツプ4415−2では、プログ
ラム割込み処理で管理される定常フラグfSTの
“0”又は“1”を判断し、“0”の非定常の場合
はステツプ4415−3,4415−4で遅角特
性パラメーターia、進角特性パラメーターibをと
もに0にし、ステツプ4415−5でフイードバ
ツク量θTに基本フイードバツク量θfをそのま
ま設定する。ステツプ4415−2の判断で、定
常フラグfSTの値が“1”で定常の場合はステツ
プ4415−6の今回のフイードバツク量θfの
値をチエツクする。θf>0で遅角の場合、ステ
ツプ4415−7に進み、前回のフイードバツク
覆歴を示すflの値を判断する。 fl>0のとき 前回は遅角 fl<0のとき 前回は進角 fl=0のとき 前回は進遅角なし fl>0で前回も遅角の場合はステツプ4415
−8の進み、遅角特性パラメーターiaの値を判断
する。 ia=1:遅角特性は第8図のa3 ia=0:遅角特性は第8図のa2 ia=−1:遅角特性は第8図のa1 ia≦0の場合はステツプ2223−9でiaに1
を加算して遅角特性を増強し、ステツプ4415
−12に進む。ia>0の場合は、遅角特性をこれ
以上増強できないのでそのままステツプ4415
−12に進む。 ステツプ4415−7の判断でfl=0の場合
は、そのままステツプ4415−12に進む。 ステツプ4415−7の判断でfl<0の場合
は、つまりは前回進角で今回遅角の場合である
が、この場合はステツプ4415−10で進角特
性係数ibの値を判断し、ib≧0の場合は、ステツ
プ4415−11でibを1減算してステツプ44
15−12に進む。ステツプ4415−12では
(15)式により θT=θf×2ia ……(15) フイードバツク量θTを計算する。その後ステ
ツプ4415−20に進む。ステツプ4415−
6でθf=0の場合はθT=0としてステツプ4
415−20に進む。 ステツプ4415−6でθf<0つまり、今回
のフイードバツク量が進角側である場合はステツ
プ4415−13に進む。ステツプ4415−1
3でfl>0で前回フイードバツクが遅角である場
合はステツプ4415−14に進む。ステツプ4
415−14で遅角特性係数iaがia≧0の場合は
ステツプ4415−15でiaから1だけ減ずる。
そしてステツプ4415−18に進む。 ステツプ4415−14でia<0の場合は、何
もせずステツプ4415−18に進む。 ステツプ4415−13で、fl=0で前回フイ
ードバツクで進遅角量が0の場合は直ちにステツ
プ4415−18に進む。 ステツプ4415−13で、fl<0で前回フイ
ードバツクが進角の場合は、ステツプ4415−
16に進み、進角特性係数ibの値を調べる。 ib=1:遅角特性は第8図のb3 ib=0:遅角特性は第8図のb2 ib=−1:遅角特性は第8図のb1 ib≦0の場合は1加算して、進角フイードバツ
ク量を大きくする。そしてステツプ4415−1
8に進む。ステツプ4415−16でib>0の場
合は、これ以上進角フイードバツク量を大きくで
きない為、そのままステツプ4415−18に進
む。 θT←θf×2ib ……(16) そして、ステツプ4415−20に進む。ステ
ツプ4415−20では、今回計算したフイード
バツク量θTをflに移す。 第27図に前記マツプフイードバツク処理ステ
ツプ4445のフローチヤートを示す。 本実施例では、マツプフイードバツクはノツク
評価期間中の回転数Nに対応する欄番号Xの前回
までの平均値2、吸気マニホールド圧力Pmに
対応する行番号Yの前回までの平均値2を2座
標とするフイードバツク中心(2、2)から
2欄または2行以内のθFMマツプの各要素につい
てフイードバツクを行なう。 ステツプ4445−1〜4445−4でθFMマ
ツプの書換えを行なう領域の欄番号Xの下限値X
L、上限値XH、行番号Yの下限値YL、上限値YH
を(17)式〜(20)式で求める。 XL=(2−1)の整数部又は
2−2(2が整数値のとき)又はXFML (上記の値がθFMマツプのX下
限値XFMLより小さいとき) ……(17) YL=(2−1)の整数部又は
2−2(2が整数値のとき)又はYFML (上記の値がθFMマツプのY下
限値YFMLより小さいとき) ……(18) XH=(2+2)の整数部 又はXFMH(上記の値がθFMマ
ツプのX上限値XFMHより大きいとき)
……(19) YH=(2+2)の整数部 又はYFMH(上記の値がθLMマ
ツプのY上限値YFMHより大きいとき)
……(20) ステツプ4445−5で書換える要素の欄番号
XJにXLを、行番号YJにYLを設定する。ステツ
プ4445−6でフイードバツク中心(2、
2)と(XJ、YJ)点のX方向偏差△X、Y方向
偏差△Yを求める。 但し、△X、△Yは実際の偏差を4倍にして整
数部のみにしたものである。 ステツプ4445−7では、△X、△Yにより
距離Lマツプを検索し距離lを求める。第10
図、第11図に距離マツプ例を示す。第10図の
例は、△X、△Yについて同等の重みで距離lが
増大する。第11図の例2は、△Yが△Xに対し
て2倍の重みで距離が増大する。フイードバツク
量は距離が大きい程小さくなつているので、第1
1図の例2の場合だと△Y方向つまり吸気マニホ
ールド圧力方向にフイードバツク中心から離れる
に従つて急激にフイードバツク量が減少する。 ステツプ4445−8は距離lによりフイード
バツク率マツプ(Kマツプ)からフイードバツク
率kを検索する。距離lとフイードバツク率kの
関係を第12図のkマツプの特性に示す。 ステツプ4445−9で、NFBマツプのフイー
ドバツク回数NFB(XJ、YJ)を検索する。ステ
ツプ4445−10では、第9図のPマツプから
NFB(XJ、YJ)により学習係数Pを検索する。 ステツプ4445−11では、前回のフイード
バツク量θT2の正負を判断してθT2≧0ならば、
ステツプ4445−13で(21)式によりマツプ
値θFM(XJ、YJ)を書換える。 θFM(XJXJ)=最小値{θPP(XJ、Y
J)、θFM(XJ、YJ)+k×P×θT2}
……(21) θT2<0ならば、ステツプ4445−12で
(22)式によりθFM(XJ、YJ)を書換える。 θFM(XJ、YJ)=最大値{0、
θFM(XJ、YJ)+K×P×θT2}
……(22) その後、ステツプ4445−14でθFMマツプ
の書換えマツプ値θFM(XJ、YJ)に対応するフ
イードバツク回数NFBマツプのマツプ値NFB(X
J、XJ)を(23)式に従つて書換える。 NFB(XJ、YJ)=NFB(XJ、YJ)+k
……(23) これによりθFMマツプのマツプ値θFM(XJ、
YJ)がどれ程フイードバツクされたかを記憶す
る。 ステツプ4445−15で書換え要素の位置を
変更するためXJに1加算する。 ステツプ4445−16で、XJとXHの大小関
係を判断し、XJXHならばステツプ4445−
6に進み書換え操作を続ける。XJ>XHならばス
テツプ4445−17でXJにXLを設定し、ステ
ツプ4445−18でYを1だけ加算する。そし
てステツプ4445−19でXJとYHの大小関係
を判断し、YJYHならばステツプ4445−6
に進み書換え操作を続ける。YJ>YHならばマツ
プフイードバツク処理を終了する。 上記した第27図のマツプフイードバツク処理
ステツプ4445において、θFMマツプへのフイ
ードバツクの範囲と分布をフイードバツク中心
(2,2)と書換え要素(XJ、YJ)の欄番
号Xの偏差△Xと行番号Yの偏差△Yから距離l
を求めて行なうのは、次の利点がある。 θFMマツプとθPPマツプと各行、各欄に対応す
る吸気マニホールド圧力、エンジン回転数が計算
処理上の有利さから同一になつている。θPPマツ
プは、この実施例ではMBTが記憶されているが
値が急変する低回転部分では、隣り合う欄のエン
ジン回転数の差を小さくし、精度良くMBTを表
現している。このような運転領域では、フイード
バツク制御値も変動が激しいので、フイードバツ
ク中心からのエンジン回転数の差により、その要
素のフイードバツク量を決定するよりも、欄番号
の偏差によりフイードバツク量を決定する方法が
マツプ構造に調和する。 また、このマツプフイードバツク処理ステツプ
4445においては、フイードバツク中心(
2、2)とθFMマツプの書換えマツプ値θFM
(XJ、YJ)の実際の座標の偏差を4倍して整数
部のみにしたX方向偏差△X、Y方向偏差△Yに
て距離マツプ(Lマツプ)から距離lを検索し、
lにてフイードバツク係数マツプ(Kマツプ)か
らフイードバツク係数kを検索する。従つて1/
4欄番号、行番号毎の偏差について、フイードバ
ツク係数を指示できる。このように微細にフイー
ドバツク量分布を指定できることによりフイード
バツク性能が向上する。 第28図に第24図のベース処理における忘却
処理ステツプ4600のフローチヤートを示す。
本実施例ではノツクイシターバルが小さい時に遅
角し、大きい時に進角するフイードバツク制御を
行なつており、進角側への制御速度は、遅角側へ
の制御速度に比べて遅い。 また、θFMマツプの長時間使用されない運転状
態区分の各マープ値は、現在のフイードバツク目
標値から大きく離れている可能性がある。従つ
て、各マツプ値をそのまま残しておくより忘却さ
せてしまつた方がフイードバツク目標値に早く到
達する可能性がある。そこで、本実施例では遅角
側への制御速度が早いので、θFMマツプの全マツ
プ値を1分毎に所定量だけ減算して忘却効果とし
て作用させている。 ステツプ4605で減算量計算済フラグF1Mに
“1”が立つているか判断し、“0”ならばまだ減
算量の計算が済んでいないのでステツプ4610
で(24)式に従つて減算量θfgtを計算し、ステ
ツプ4615で分単位のソフトウエア上経過時 θfgt=θFGT/(T+1) ……(24) θFGT:減算初期量 T:経過時間 間Tに1を加算する。 ステツプ4620では忘却のために書換えを行
なうθFMマツプのマツプ値の欄番号XkにθFMマ
ツプのX下限値XFMLを設定し、行番号YkにθFM
マツプのY下限値YFMLを設定する。そしてステ
ツプ4625では、減算量計算済のフラグF1Mを
“1”にする。 そして、ステツプ4630ではθFMマツプのマ
ツプ値θFM(Xk、Yk)をθfgtだけ減算し、ステ
ツプ4640でθFM(Xk、Yk)<0のときはス
テツプ4645でθFM(Xk、Yk)を0とする。
ステツプ4650では、Xkを1だけ加算し、ス
テツプ4655ではXkとθFMマツプのX上限値
XFMHとの大小関係を比較し、Xk≦XFMHの場合
はこのままこの忘却処理を終了して、次に忘却処
理が実行されるときにθFMマツプの次の要素に忘
却操作がなされる。 ステツプ4655でXk>XFMHの場合は、ステ
ツプ4660でXkにXFMLを設定し、ステツプ4
665でYkに1だけ加算する。ステツプ467
0でYkをYFMHと大小関係を比較しYk≦YFMHの
場合は、このままこの忘却処理を終了して、次に
忘却処理が実行されるときにθFMマツプの次の要
素に忘却操作がなされる。 ステツプ4670でYk>YFMHの場合には、ス
テツプ4675で1分のソフトウエア上のカウン
タC1Mを経過時間1分に対応する時間K1Mだけ減
算する。また、ステツプ4680で減算量済フラ
グF1Mに“0”を設定する。 従つて、C1Mに再びK1Mだけの値が加算された
とき次の忘却処理が開始される。 以上の実施例においては、マツプ値をフイード
バツク要因とは関係なく所定時間経過するのに判
つて目標値に収束するよう書換え処理つまり忘却
処理するものについて述べたが、勿論エンジン回
転が所定回転経過するに伴つて忘却処理するよう
にしてもよい。その概要は上記実施例とほとんど
同じであり、以下に上記実施例との変更点を中心
に説明する。即ち第23図の8ms割込み処理ル
ーチンにおけるステツプ3300を廃止し、その
代り第20図のプログラム割込み処理に第29図
の如くステツプ2199を挿入する。これによ
り、エンジン180度回転毎にプログラム割込みが
起動されるのでエンジン180度回転毎にC1Mは1
づつ加算され、1/2K1Mエンジン回転毎にこの
忘却処理が実行される。 また以上の実施例では制御要素としての点火時
期をフイードバツク制御するものについて述べた
が、本発明は制御要素としての空燃比をフイード
バツク制御するものにも適用できるものであり、
以下に説明する。ここでは一例としてフイードバ
ツク制御量としては燃料供給量であり、特に電子
制御燃料噴射装置を有するエンジンにおける噴射
時間の時間幅を制御するものについて述べる。フ
イードバツク要因としては排気管中の酸素濃度に
より空燃比を検出する空燃比センサの空燃比信号
である。エンジン運転状態を表わす信号としては
エンジン回転数N(rpm)、吸入空気量Q(g/
s)の信号を用いる。燃焼1回当りの燃料供給量
(つまり1回当りの噴射時間幅に相当)Mは次式
で表わされる。 M=Mm(N、Q)+△M(N、Q)
……(30) Mm(N、Q):NとQとの関係又はN、Qをパ
ラメータとする固定マツプから算出される量。 △M(N、Q):N、Qをパラメータとする書き
換え可能なフイードバツクマツプ値でそのまま
フイードバツク制御量を与えるもの。 △Mマツプについては上記実施例と同様の手法
により一定時間毎に空燃比センサの信号を元にリ
ツチリーンを判別し、そのときの回転数N、空気
量Qに属する運転状態区分のマツプ量△M
(Ni、Qi)を所定値△Mcだけ加減算する。また△
Mマツプは各マツプ値△M(Ni、Qi)を所定時
間又は所定エンジン回転径過毎にS(0<S<
1)倍することによつて各マツプ値を目標値0に
近づくように書換え(忘却)処理される。 従つて自動車用エンジンのように通常使用され
る所定領域の運転状態区分のマツプ値△Mしか更
新されず他の領域のマツプ値が古くなつてフイー
ドバツク制御の最適値からかけ離れた値となつて
かえつて制御応答性を悪くするといつた問題は解
消される。 なお上記実施例ではフイードバツクマツプ値の
書換え(忘却)処理はマツプ値から一定値(θ
fgt)減算したり、マツプ値に所定値(s)だけ
乗算するものを示したが、他にそのときのマツプ
値を指標にして更新値を検索しこの検索した更新
値を新しいマツプ値とするようにしてもよい。 以上述べてきたように本発明ではエンジン燃焼
状態を決定する制御要素がこの制御要素のフイー
ドバツク要因を評価することにより最適となるよ
うフイードバツク制御量を計算し、このフイード
バツク制御量を元にこの制御要素を制御する方法
であつて、かつ前記計算により求められるフイー
ドバツク制御量に応じた値をフイードバツクマツ
プ値としてエンジンの運転状態に対応させて運転
状態区分毎に記憶装置に記憶し、この記憶したフ
イードバツクマツプ値のうちそのときのエンジン
運転状態に対応した運転状態区分のマツプ値に基
づいて前記フイードバツク制御量が算出される制
御方法において、記憶したマツプ値を上記フイー
ドバツク要因とは関係なく所定時間又はエンジン
所定回転経過に伴つて目標値に収束するよう書換
え処理することを特徴としており、特に長時間使
用されていない領域の運転状態区分のマツプ値は
目標値に近づいた値をとるためこのマツプ値から
算出されるフイードバツク制御量によつて制御要
素を最適値に制御するまでに応答時間を短縮向上
できるという優れた効果がある。
第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2
図は第1図に示す制御コンピユータのブロツク回
路図、第3図は本発明の第1図に示す実施例の説
明に供する点火時期−トルク特性図、第4〜13
図はそれぞれ第1図に示す実施例の作動説明に供
するもので、第4図はエンジンクランク角度−固
定位置処理関係図、第5図は固定進角マツプ、第
6図はフイードバツクマツプ、第7図はフイード
バツク回数マツプ、第8図はノツクインターバル
−フイードバツク量特性図、第9図は学習係数マ
ツプ特性図、第10図は距離マツプ例1、第11
図は距離マツプ例2、第12図はフイードバツク
率マツプ特性図、第13図は通電時間マツプ特性
図、第14〜28図はそれぞれ第1図の実施例の
制御プログラムのフローチヤート、第29図は本
発明の他の実施例の制御プログラムの要部のフロ
ーチヤートである。 1……エンジン、2……ノツクセンサ、6……
制御コンピユータ、7……点火コイル。
図は第1図に示す制御コンピユータのブロツク回
路図、第3図は本発明の第1図に示す実施例の説
明に供する点火時期−トルク特性図、第4〜13
図はそれぞれ第1図に示す実施例の作動説明に供
するもので、第4図はエンジンクランク角度−固
定位置処理関係図、第5図は固定進角マツプ、第
6図はフイードバツクマツプ、第7図はフイード
バツク回数マツプ、第8図はノツクインターバル
−フイードバツク量特性図、第9図は学習係数マ
ツプ特性図、第10図は距離マツプ例1、第11
図は距離マツプ例2、第12図はフイードバツク
率マツプ特性図、第13図は通電時間マツプ特性
図、第14〜28図はそれぞれ第1図の実施例の
制御プログラムのフローチヤート、第29図は本
発明の他の実施例の制御プログラムの要部のフロ
ーチヤートである。 1……エンジン、2……ノツクセンサ、6……
制御コンピユータ、7……点火コイル。
Claims (1)
- 1 エンジンの燃焼状態を決定する制御要素がこ
の制御要素のフイードバツク要因を評価すること
により最適となるようフイードバツク制御量を計
算し、このフイードバツク制御量を元にこの制御
要素を制御する方法であつて、かつ前記計算によ
り求められるフイードバツク制御量に応じた値を
フイードバツクマツプ値としてエンジンの運転状
態に対応させて運転状態区分毎に記憶装置に記憶
し、この記憶したフイードバツクマツプ値のうち
そのときのエンジン運転状態に対応した運転状態
区分のマツプ値に基づいて前記フイードバツク制
御量が算出される制御方法において、前記記憶し
たマツプ値を前記フイードバツク要因とは関係な
く所定時間又はエンジン所定回転経過に伴つて目
標値に収束するよう書換え処理することを特徴と
するエンジン制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP957380A JPS56106040A (en) | 1980-01-29 | 1980-01-29 | Engine controlling method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP957380A JPS56106040A (en) | 1980-01-29 | 1980-01-29 | Engine controlling method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56106040A JPS56106040A (en) | 1981-08-24 |
| JPS6212385B2 true JPS6212385B2 (ja) | 1987-03-18 |
Family
ID=11724042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP957380A Granted JPS56106040A (en) | 1980-01-29 | 1980-01-29 | Engine controlling method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56106040A (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58176469A (ja) * | 1982-04-12 | 1983-10-15 | Nippon Soken Inc | 内燃機関の制御装置 |
| JPS59119069A (ja) * | 1982-12-23 | 1984-07-10 | Mazda Motor Corp | エンジンの点火時期制御装置 |
| JPS59196951A (ja) * | 1983-04-22 | 1984-11-08 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関のノツク抑制装置 |
| JPS59196952A (ja) * | 1983-04-22 | 1984-11-08 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関のノツク抑制装置 |
| JPS59196953A (ja) * | 1983-04-22 | 1984-11-08 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関のノツク抑制装置 |
| JPS6065254A (ja) * | 1983-09-20 | 1985-04-15 | Hitachi Ltd | 電子式内燃機関制御装置 |
| JPH0733804B2 (ja) * | 1984-05-12 | 1995-04-12 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
| JPH0617661B2 (ja) * | 1984-08-20 | 1994-03-09 | 富士重工業株式会社 | 自動車用エンジンの学習制御方法 |
| JPS623146A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-09 | Japan Electronic Control Syst Co Ltd | 内燃機関のアイドル回転数の学習制御装置 |
| US7559298B2 (en) | 2006-04-18 | 2009-07-14 | Cleeves Engines Inc. | Internal combustion engine |
| US8881708B2 (en) | 2010-10-08 | 2014-11-11 | Pinnacle Engines, Inc. | Control of combustion mixtures and variability thereof with engine load |
| WO2012048301A1 (en) | 2010-10-08 | 2012-04-12 | Pinnacle Engines, Inc. | Variable compression ratio systems for opposed-piston and other internal combustion engines, and related methods of manufacture and use |
| US9650951B2 (en) | 2010-10-08 | 2017-05-16 | Pinnacle Engines, Inc. | Single piston sleeve valve with optional variable compression ratio capability |
| BR112015000026A2 (pt) | 2012-07-02 | 2017-06-27 | Pinnacle Engines Inc | motor a diesel de relação de compressão variável |
-
1980
- 1980-01-29 JP JP957380A patent/JPS56106040A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56106040A (en) | 1981-08-24 |
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