JPS6231189B2 - - Google Patents
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- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
Description
本発明はエンジンの出力の向上及び燃料消費率
を向上させるべく点火時期を帰還制御する点火時
期制御方法に関するものである。 エンジンの点火時期は、ノツキング，排出ガス
特性の問題等の特別の理由のない限り、エンジン
の出力を最大限に発揮でき、同時に燃料消費率を
最小に抑え得る様に、エンジンの運転状態に合わ
せて回転数や吸気管圧力等で調節を行なつてい
る。 また、一般にマイクロコンピユータでエンジン
の点火時期を制御する場合は、エンジンの回転
数，吸気管圧力，吸入空気量，スロツトル開度等
をデイジタル量で表わし、代数関数に従い算術演
算して求めたり、また回転数と吸気管圧力または
吸入空気量等に対応した最適点火時期を記憶され
たマツプから補間合成して求めたりしている。 しかしながら、これらの従来の方法ではどうし
ても限界があり、ある程度の出力及び燃料消費率
の損失がある。たとえば、個々のエンジンのバラ
ツキ，環境条件の変化，吸気管圧力センサまたは
吸入空気量センサ等のセンサのバラツキ，劣化等
の問題にはこれだけでは対応できなかつた。これ
らの損失をなくして、エンジンの出力を最大限に
発揮させるべく、点火時期を帰還制御する方法が
考え出されており、たとえば、米国特許第
3142967号明細書等により公知である。これによ
ると、目標点火時期近傍の異なる２点の点火時期
で運転し、この２点のうちまず遅れ側の点火時期
で運転したときの回転数Nrと、次に進み側の点
火時期で運転した時の回転数Naを検出し、両回
転数の大小を比較し、Nr＜Naのときは目標点火
時期を更に所定値だけ進め、Nr＜Naのときは所
定値だけ遅らせるように修正することによつて、
エンジンを最大トルクを与える最適点火時期に制
御するようになつている。 しかしながら、出力の変化を回転数によつて判
別する場合、その回転数が種々の要因で変化する
にもかかわらず、この方法では回転数の変化が点
火時期によるものか、外的要因（加速，減速のア
クセル操作等）によるものか判別能力がないた
め、加減速時、登降坂等では、最大トルクを与え
る点火時期とは逆方向に点火時期を修正制御して
しまい、回転数が低下し出力および燃費の悪化を
ひきおこす場合があつた。 またエンジンの運転条件の変化（回転数と吸気
管圧力）に対しては常に修正制御が必要であり、
再び同じ運転条件にもどしたときも最初から帰還
制御をやり直さなければならなかつた。 本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、エ
ンジンの第１動作状態（回転数等）および第２動
作状態（吸気管圧力等）の２状態に基づき目標点
火時期を算出する２次元マツプを構成し、この目
標点火時期近傍でかつ互いに異なる少なくとも２
点の点火時期を選択し、この選択した少なくとも
２点の点火時期にて交互に所定の期間づつエンジ
ンを運転し、これらの各点火時期にて運転したと
きのエンジンの回転数の信号，トルクの信号，ま
たはこれらに関連する運転状態の信号を検出し、
前記少なくとも２点の点火時期で運転した時の前
記運転状態の信号のうちの少なくとも連続して運
転した３点の運転状態の信号を比較することによ
つて、目標点火時期がエンジン出力を最大限に発
揮させる最適点火時期より進み側にあるか、遅れ
側にあるかを判定し、この判定結果に応じて前記
２次元マツプの値を修正することを特徴としてお
り、外的要因によつて回転数，トルク等が変化し
たのか、少なくとも異なる２点での点火時期の変
更によつて回転数，トルク等が変化したのか識別
し、目標点火時期を最適点火時期に修正してエン
ジン出力を最大限発揮させると共に燃料消費率を
最小に抑えるようにすることを目的としている。 また本発明は、点火時期が最適点火時期にある
か否かを判定する期間中に２次元マツプの最も使
用頻度の高い領域の使用頻度が所定の割合以上で
ある場合に、２次元マツプの使用頻度の最も高い
領域またはその近傍を修正することにより、３点
の運転状態の信号を検出中に２次元マツプの使用
領域が広範囲にまたがつて、主となる使用領域を
決めかねる場合での誤つた領域の修正を防止し、
さらに２次元マツプの使用される値が所定の領域
より外れた場合は前記運転状態の信号の検出を中
断し、その外れた領域より新たに検出を開始する
ことにより、過渡状態における誤修正を防止でき
るようにすることを目的としている。 以下本発明になる方法を図に示す実施例により
説明する。第１図は４気筒エンジンに本発明を適
用した制御システムの構成図であり、１は４気筒
４サイクルエンジン、２はエンジンの冷却水の温
度を検出する水温センサである。３はスタータで
あり、３１はスタータスイツチである。５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、上死点位置からエンジン
の１回転を等分した一定角度（本実施例では30度
クランク角度、以下すべて角度単位はクランク回
転角度とする）回転する毎に回転角度信号を発生
する。１０は気化器、８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９から配管１１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を測定す
る。４，７は本システムの点火アクチユエータで
ある。本実施例では、コイルを２個用いたデイス
レスダブルコイル方式を採用しており、４が点火
コイル、７がイグナイタである。 制御コンピユータ６は、回転センサ５で発生さ
れる回転角度信号の時間間隔からエンジン回転数
を求め、又圧力センサ８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
測定し、点火時期を制御する。又、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へ入力され
る。又、点火コイル４の通電時間をバツテリー電
圧に応じて変えるため、バツテリー電圧がバツテ
リー電圧信号として制御コンピユータ６に取込ま
れる。１２は制御コンピユータ５の必要とする電
圧を車両が搭載するバツテリー１３の電圧から生
成する電源である。 第２図は上記制御コンピユータ６を詳細に説明
するためのブロツク図を示す。６０は点火時期を
算出する中央処理ユニツト（CPU）で16ビツト
構成のテキサスインスツルメント（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。７１は最
大トルクを与える最適点火時期の２次元マツプを
記憶しておく不揮発性RAMで、イグニツシヨン
スイツチを切つてもRAMの内容が残るように補
助電源を持つRAMである。 ６１は割込み制御部であり、３レベルの優先順
位をつけてCPU６０に割込みの発生を知らせ
る。本実施例の割込み要因は、エンジンの回転セ
ンサ５の回転角度信号発生による割込み、CPU
６０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”にして起
すプログラム割込み、およびタイマーが8ms経過
するごと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５の回
転角度信号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
信号発生の割込み処理にて、CPU６０がクラン
ク角カウンタ部６３の値を読み出してエンジンの
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、又エンジン回転数を測定で
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５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
がとれる。従つて、クランク角カウンタの値を
CPU６０が読出すことによりエンジン回転角度
位置を30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、エンジン始動用の
スタータ３が作動中であることを示すスタータス
イツチ３１の信号を入力し、またプログラム割込
み信号を割込み制御部６１へ発生するのに使用さ
れる。エンジン冷却水温センサ２，吸気管圧力セ
ンサ８，バツテリ１３よりの各信号はアナログ入
力ポート６５でアナログデイジタル（Ａ／Ｄ）変
換され、DMA制御部６６によりRAM６９に
DMA転送される。したがつて本例では、CPU６
０はＡ／Ｄ変換に直接関与せず、計算上必要とな
つた時点でRAM６９のあらかじめ定められたア
ドレスをアクセスすれば、必要な最新Ａ／Ｄ変換
データを利用できる。なお、このシステムでは
DMA制御部６６を用いて必要に応じ操作パネル
６７を接続することにより、RAM６９へのデー
タの書き込み、ROM７０，RAM６９，不揮発
RAM７１のデータの読み出しが可能となる。ま
たCPU６０の状態（RUN，HOLD）を操作パネ
ル６７から制御できるようになつている。 以下上記各回路部のより詳細な内容を順次説明
していく。クランク角カウンタ部６３の詳細回路
図を第４図に示す。クランク角カウンタ部６３は
エンジンのクランクシヤフトの２回転に１回転す
る通常のデイストリビユータのシヤフトに取り付
けられた回転センサ５の２つのセンサ５０，５１
の信号によりクランクシヤフトの現在位置を12進
数で示すものである。回転センサ５のセンサ５１
のクランク角信号５ｂ（第３図ｂ）はローパスフ
イルタ１０６，１０７及びトランジスタ１０９，
シユミツト入力NAND素子１１１により整形され
Ｄ型フリツプフロツプ１１４（例えばTI社製
SN74LS74）に入力される。フリツプフロツプ１
１４はCPU６０からのクランク角READ命令に
よるデータ転送中にカウンタ１２５の内容がカウ
ントアツプにより変化するのを防ぐためのもの
で、クランク角READ中（信号端子４０１が論理
“０”）はクランク角信号５ｂの取り込みクロツク
４００の供給をAND素子１１３により停止して
いる。フリツプフロツプ１１４のＱ出力は同期式
４bitカウンタ１２５（例えばRCA社製
CD4520B）のCK（クロツク）端子に入力されて
いる。このカウンタ１２５は３進部の２bitカウ
ンタと４進部の２bitカウンタをNANDゲート１
２８，１２４と直列接続したもので全体として
（３×４＝）12進数のカウンタとして動作する。
カウンタ１２５の内容はクランクシヤフトの位置
に対応し、クランク角信号５ｂのトレーリングエ
ツジ毎にカウントアツプされる。CPU６０から
のクランク角READ命令により、カウンタ１２５
の内容がバツフア１２６（例えばTI社製
SN74LS244）を通してデータバス４０４に出力
される。回転センサ５のセンサ５０のTDC信号
５ａ（第３図ａ）はクランクシヤフトの＃１，４
気筒のTDC位置を示す信号であり、クランクシ
ヤフトが＃１，４気筒上死点を通過する毎に、１
パルスを出力している。このTDC信号５ａはク
ランク角信号５ｂと同様に、抵抗１００、コンデ
ンサ１０１、トランジスタ１０３、シユミツト入
力NAND素子１０５により波形整形され、Ｄ型フ
リツプフロツプ１１８（例えばRCA社製
CD4013B）のＤ（データ入力）端子に入力され
る。フリツプフロツプ１１８のCK端子はクラン
ク角信号が入力され、Ｑ出力はＤ型フリツプフロ
ツプ１１９のＤ端子に接続されている。したがつ
てTDC信号５ａが論理“１”に反転後の最初の
クランク角信号のトレーリングエツジでフリツプ
フロツプ１１９，１２０，NAND素子１２１によ
り、１パルス（パルス幅はCK2信号４０７の周波
数で決まる）を発生させカウンタ１２５を
RESET（カウンタの内容＝“0000”）する。すな
わちTDCが“0000”に対応し、クランク角90゜
CAは“0100”に対応する。カウンタ１２５の
RESETは、システムのイニシヤライズ信号であ
るT.RESET信号４０２、及びCPU６０からの
RESET命令４０６からも行なわれる。尚、第４
図〜第１２図までの回路図で〓印のついたものは
TTL論理素子、その他の論理素子はＣ−MOS論
理素子を使用している。これはCPU６０が高速
で動作するため、インタフエースがＣ−MOSで
は時間的に無理がある為である。 次にタイマー部６２について第５図により説明
する。CPU６０から端子４００を介して供給さ
れる周波数3MHzのクロツクCKIはＤ型フリツプ
フロツプ２００，２０１によつて３分周される。
このクロツク（CK2）はさらに4bitカウンタ２０
２に供給され、８分周された後、8bitカウンタ２
０８にクロツクとして供給される。8bitカウンタ
２０７，２０８は16bitリアルタイムタイマーを
構成しており、０〜524280μｓまでの時間をカウ
ントする。このタイマーは端子４０３を通してク
ランク角カウンタ部６３のクランク角パルスのリ
ーデイングエツジにより8bitラツチ２０９，２１
０（例えばRCA社製CD4508B）にそのときの時
間（時刻）がラツチされる。ラツチされた時間は
CPU６０から端子４０８を通して送られるタイ
マーREAD命令によりバツフア２１１，２１２さ
らにデータバス４０４を通じてCPU６０に転送
される。フリツプフロツプ２０４，２０５は端子
４０３の信号のリーデイングエツジで２μｓの幅
のラツチ用ストローブパルスを出力する。３入力
AND２０６は16bitタイマー２０７，２０８のカ
ウントアツプ時とタイムラツチ時が重なるのを防
ぐためのもので、カウンタ２０２のLSB出力が
“０”のときはラツチのタイミングを最大１μｓ
遅らせている。 次に第６図を参考にして割込み制御部６１を説
明する。まず端子４０３よりクランク角信号が入
る度にギア割込フラグ（Ｄ型フリツプフロツプ）
３０２が“１”にsetされ、インバータバツフア
３０６をへて端子４４４を通してCPU６０に割
込み要求信号を出す。この割込みが受けつけられ
ると後述するギア割込処理プログラムにより端子
４４０を通してCPU６０からギア割込フラグは
resetされる。同様にギア割込プログラム中にプ
ログラム割込ポートが“１”にsetされると端子
４４１を通じてプログラム割込みフラグ（Ｄ型フ
リツプフロツプ）３０１がsetされ、CPU６０に
割込み要求を送る。このフラグもCPU６０から
の命令により端子４４２を通じてresetされる。
さらにタイマー部６２の16bitタイマー（２０
７，２０８）から端子４１５を通じて供給された
8.192msのクロツクにより8ms割込みフラグ（Ｄ
型フリツプフロツプ）がsetされ端子４４６によ
りCPU６０に割込み要求が伝えられる。すなわ
ちこの割込みは8.192msごとに生じ、ソフトウエ
アのタイムベースとして使用される。この割込み
もCPU６０からの命令によりresetされる。 次にDMA制御部６６を第７図，第８図，第１
０図に示す。端子４０９，４１０，４１１，４１
２，４１３はCPU６０に対してプログラムの実
行を一時停止させるためのHOLD要求信号（端子
４３７）を作るためのもので第５図のタイマー部
６２からの出力信号が入力される。タイマー部６
２の16bitリアルタイムタイマー２０７，２０８
のビツト２（端子４１３）及びビツト３（端子４
１２）がともに“１”のときANDゲート６０３
の出力は“１”となる。すなわち第８図ｏに示す
ような波形となる。同様に３入力AND６０５の
出力は第８図Ｐに示される通りである。尚、６１
８〜６２２，６４４〜６４６はCMOS入力保護用
の抵抗である。本例に示すDMAは８チヤンネル
をもつており、約1msごとに全てのチヤンネルと
RAM６９間のデータ転送を行なう。８チヤンネ
ルのうち最初の７チヤンネル（第８図ｏでCHO
〜６）はＡ／Ｄ変換されたデータの転送用であり
最後の１チヤンネルCH７は操作パネル６７との
データ転送に用いられる。Ａ／Ｄ変換データの場
合第８図ｏで、最初の96μsecでＡ／Ｄ変換し次
の32μsecでデータ転送する。ANDゲート６０８
が“１”になると、操作パネル６７から、コンピ
ユータへの外部HOLD要求信号がない場合（端子
４２７が“１”）、ANDゲート６０５の出力は
“０”（したがつて６０８の出力が“１”）となる
ため、レジスタ６２４（例えばTI社製74LS175）
のＤ入力が“１”となる。レジスタ６２４のCK
入力にはCPU６０から3MHzのクロツクが端子４
２６を通して供給されている。（第８図ｒ）。レジ
スタ６２４のＤ入力が“１”に変化した直後はレ
ジスタ６２４のＱ出力が“０”であるためAND
ゲート６４２の出力が“０”、NANDゲート６０
１の出力が“１”となり、レジスタ６２４のCK
入力に3MHzクロツクがそのまま加わり、レジス
タ６２４のＤ入力が“１”に変化した次のクロツ
クで“１”がレジスタ６２４にとりこまれＱ出力
は第８図ｑに示すごとく“１”となる。６２４の
Ｑ出力が“１”になると、ANDゲート６４２の
出力が“１”に変化し、トライステート出力の
NANDゲート６４３（例えばTI社製74LS38）の
出力が“０”となり、CPU６０に対し、DMA開
始のためのHOLD要求信号（“０”）を出力する
（第８図ｔ参照）。CPU６０は端子４３１からの
このHOLD要求信号をそのとき実行しているマシ
ンサイクルの終了後、受けつけ端子４２５に
HOLDA信号“１”を出力する第８図ｕ。端子４
３７が“０”でHOLD要求信号が出力されていて
HOLDA（端子４２５）信号が“１”になるまで
はNANDゲート６０１の出力が“０”の為、3M
Hzクロツク（端子４２６）はレジスタ６２５の
CK端子に供給されない。HOLDAが“１”にな
るとレジスタ６２５のCK端子にクロツクが入力
され、“１”がレジスタ６２５に取りこまれ、Ｑ
出力は“１”となる。さらに次のクロツクでレジ
スタ６２６のＱ出力が“１”、その次のクロツク
でレジスタ６２７の出力が“０”となる。レジ
スタ６２７の出力が“０”になるとNANDゲー
ト６４３の出力はハイインピーダンスとなり、
HOLD要求が解除され、DMAサイクルが完了す
る。HOLDA信号が“１”になると、ANDゲート
６３８が“１”となり、トライステート出力
NANDゲート６４１の出力が、HOLD要求信号
（）が“０”、HOLDA信号が“１”期間中
だけ“０”となり第８図ｖに示すようにRAM６
９にメモリー使用選択信号（、４３６）
を出す。さらにレジスタ６２５のＱ出力が
“１”、レジスタ６２６の出力が“１”の時だ
け、ANDゲート６３９が“１”となり、CHO〜
CH６が選択されている間は３入力ANDゲート６
０５の出力は“０”であるから、インバータ６１
２の出力は“１”であり、トライステートNAND
ゲート６４０には第８図ｗに示すようにメモリの
RAM６９へのWRITE信号（、端子４３５）
が出力される。またメモリ使用選択信号
が“０”の間は、NANDゲート６２８の出力、す
なわちメモリーへのREAD信号（DBiN、端子４
３１）は“０”である。HOLDA信号が“１”の
間（DMAサイクル中）は、CPU６０は停止して
おり、、，DBiN、，等の制御ライン、
アドレスバス、データバスのCPU側からのドラ
イブは“ハイインピーダンス”状態にある。した
がつてこの間はDMA制御部６６からRAM６９に
対して直接データ転送を行なう。CH０〜CH６の
Ａ／Ｄ変換データの転送の場合、インバータ６０
６の出力は“１”であり、端子４２０、すなわち
NANDゲート６２９出力には第８図ｖの
と同様な信号が出力され、その信号は第９図の
Ａ／Ｄ変換データレジスタ５１８，５１９、第１
０図のＡ／Ｄ変換アドレスレジスタ５３０，５３
１のストローブ入力に加えられている。つまり
が“０”の期間、Ａ／Ｄ変換されたデー
タはデータバス４０４上に出力され、またCH０
〜６に対応するアドレスがアドレスバス４４０上
に出力される。これらバス上に出力されたデータ
は信号により、RAM６９に書き込まれる。
操作パネル６７からの外部HOLD要求信号（端子
４２７）がある（“１”）場合にはCH０〜CH６の
Ａ／Ｄ変換DMAサイクルは行なわない。すなわ
ち、NANDゲート６０７の出力が“０”となり、
ANDゲート６０３の出力が“１”となつてもレ
ジスタ６２４のＤ入力は“０”の状態のままであ
るため、DMAサイクルは開始されない。次に操
作パネル６７とRAM６９とのデータ転送を行な
うCH７のDMAサイクルを説明する。端子４２８
は操作パネルからのＲ／信号，端子４２９はデ
ータ転送要求信号、端子４３０は連続READ信
号、端子４１４はタイマー部６２から供給される
約128msのクロツク信号が入力される。まず操作
パネル６７からRAM６９へデータ書込み要求が
生じた場合、端子４２８，４２９，４３０は
“０”となる。ANDゲート６０５及び６０３の出
力が“１”（第８図ｏ，ｐ）となりCH７のDMA
サイクルが開始される。レジスタ６１５，６１６
により、端子４２９の“１”から“０”への立ち
下がりで幅1.0msの正極性パルスがANDゲート６
１７の出力に一つ生じる。このパルスはNANDゲ
ート６０９で128μｓの負極性パルスとなり、
NANDゲート６０８、ANDゲート６０４をへて
レジスタ６２４のＤ入力に32μｓの正極性パルス
として入力される。操作パネル６７からRAM６
９へのWRITE要求の場合、、HOLDA、
、、DBiNの各制御ラインは、前記
Ａ／Ｄ変換データのDMAデータ転送とまつたく
同様に駆動される。（第８図ｔ〜ｗ）さらに操作
パネル６７に対し、RAM６９に転送すべきアド
レス、データを格納しているレジスタの内容をそ
れぞれアドレスバス、データバス上に出力させる
信号端子４３４，４３２にが“０”の期
間、第８図ｘに示すように正極性のパルスを出力
する。操作パネル６７からRAM６９、ROM７０
に対するデータ読込み要求があつたときは、端子
４２９，４３０が“０”，４２８が“１”とな
る。この場合のDMAサイクルでは、コンピユー
タ制御ラインのうち信号（端子４３５）はメ
モリ使用選択信号（端子４３６）が
“０”である期間も“１”のままであるかわり
に、ANDゲート６１１の出力は“１”であるた
め、DBiN信号（端子４３１）が“１”である。
その他の制御ラインHOLD、HOLDA、
については、前記Ａ／Ｄ変換データの転送サイク
ル、操作パネル６７からのデータ書込みサイクル
と同様である。連続READ信号（端子４３０）が
“１”のときはNAND６１３の出力は128msのク
ロツクが発生する。これはNANDゲート６１４に
より、128msごとの操作パネル６７からRAN６
９，ROM７０に対するデータ読込み要求と等価
なので、128msに１回、RAM６９，ROM７０か
ら操作パネル６７へDMAデータ転送サイクルが
前記のごとく生じる。尚、操作パネル６７よりの
DMAサイクルは外部HOLD要求信号（端子４２
７）があつても実行される。 次にアナログ入力ポート６５について第９図を
参照しながら説明する。各センサーの入力端子の
すぐ後に接続された抵抗とコンデンサのフイルタ
ー５００〜５０６は、信号ラインに重畳している
雑音成分を除去するためのものである。３つのセ
ンサ入力は８チヤンネルのマルチブレクサ５１４
（例えば、CD4051B）の入力（C0〜C2）にそれ
ぞれ接続され、そのうちの１つの入力がアドレス
入力Ａ，Ｂ，Ｃのレベルにより選択される。すな
わち例えばＡ，Ｂ，Ｃが“０”，“０”，“０”のと
きCO入力が選ばれ、“１”，“０”，“０”のとき
C1入力が選ばれる。マルチブレクサ５１４のア
ドレス入力Ａ，Ｂ，Ｃはレベルコンバータ（例え
ばCD40109B）５１５をへて、タイマー部６２の
リアルタイムタイマー２０７，２０８に接続され
ている。したがつて128μｓごとにCO→C1→C2
→…→C0と選択されるチヤンネルがスイツチさ
れ、１つのチヤンネルは1msに１回選択される。
端子４１２もリアルタイムタイマー２０７，２０
８に接続されており、64μｓのクロツクを発生す
る。すなわちマルチプレクサ５１４のアドレスが
スイツチされると同時に端子４１２は“０”から
“１”に立ち上がる。そのときインバータ５２
０，５２４，NANO５２３、抵抗５２１、コンデ
ンサ５２２により数μｓのＡ／Ｄスタートパルス
が発生し、逐次比較型Ａ／Ｄコンバータ５１７
（例えばBur Brown社製ADC80AG）のCONV，
CMD端子に入力され、Ａ／Ｄ変換が始まる。マ
ルチプレクサ５１４の出力はアドレス入力Ａ，
Ｂ，Ｃの値に応じて選択された１つの入力がその
まま出力されオペアンプ５１６（例えば日本電気
製μPC151A）による電流増幅後、Ａ／Ｄコンバ
ータ５１７のアナログ入力端子に入力される。
Ａ／Ｄコンバータ５１７はCONV，CMD端子に
変換スタート信号が印加された後、約40μｓかけ
て前記アナログ入力を12bitデイジタルデータに
変換し、B0〜B11に出力する。変換されたデイジ
タルデータは前記DMA制御部６６により、変換
スタート信号印加後96μｓ後に始まるDMAデー
タ転送サイクルでRAM６９の選択されたチヤン
ネルに対応するアドレスにB0〜B11の12bitデー
タがバツフア５１８，５１９を通じて書き込まれ
る。 次に通電点火制御部６８を第１１図，第１２図
及び第３図により詳述する。CPU６０はクラン
ク角カウンタ部６３からの情報及びクランク角信
号が入る度に生じる割込み（ギア割込み）によ
り、クランクシヤフトの現在位置を360÷12＝30
（℃Ａ）の精度で認識している。プログラムによ
り計算された最適な通電時期、点火時期をどのよ
うにして実現するかを＃１，４気筒について説明
する。＃２，３気筒についても同様に説明でき
る。まず通電については最適通電角θを次式に示
すように分解する。 θ＝θ１＋θ２ τ＝τ（θ２，Ｎ） (1) θ：通電角 θ１：30℃Ａ単位でCPUの認識できる通電開
始クランク角（０〜11×30℃Ａ）すなわち
回転角センサー５の各ギア位置と対応 θ２：30℃Ａ以下の端数 τ：30℃Ａ以下の端数θ２をそのときの回転数
Ｎに基づき８μｓの単位で時間に換算した
もの。 そして、上式により算出されたギア位置θ１よ
り１つ手前のギア位置（θ１−１）で生じた前記
ギア割込みにおいてCPU６０は第３図ｃの如く
＃１，４コイル通電命令（端子４５３）及び通電
ダウンカウンタ値セツト命令（端子４５０）を出
力する。また端子４５０に印加されたパルスによ
り、そのとき同時にデータバス４０４にCPUか
ら出力されたτの内容が16bit通電ダウンカウン
タ９００，９０１にセツトされる。９００，９０
１はそれぞれ8bitのダウンカウンタ（例えばRCA
社製CD40103B）で直列に接続して16bitダウンカ
ウンタを構成している。この16bitのダウンカウ
ント値は８μｓの精度で０〜0.52428secの値が可
能である。したがつて3rpm程度の回転数までオ
ーバーフローなしに１義的にダウンカウントが可
能である。フリツプフロツプ９０９がセツトされ
ると出力は“０”となりNANDゲート９１０の
出力、すなわちＤ型フリツプフロツプ９１１のＤ
入力は“１”となる。フリツプフロツプ９１１の
CK（クロツク）入力は端子４０３を通してクラ
ンク角信号に接続されているので、＃１，４コイ
ル通電命令及び通電ダウンカウンタ値セツト命令
の出力後、次のクランク角パルスでフリツプフロ
ツプ９１１はセツトされる。第３図ｄはフリツプ
フロツプ９１１のＱ出力の信号波形を示す。フリ
ツプフロツプ９１１がセツトされると出力は
“０”となるのでダウンカウンタ９００，９０１
はダウンカウント可能となり又、４ビツト分周器
９２５のリセツト入力を解除するのでダウンカウ
ンタ９００，９０１のCK入力にダウンカウント
用クロツクが供給され、ダウントが開始される。
分周器９２５（例えばRCA社製CD4520B）はタ
イマー部６２の4bitダウンカウンタ２０２から端
子４５５により２μｓのクロツクの供給を受け、
これを４分周して８μｓのダウンカウントクロツ
クを発生させている。リアルタイムタイマー２０
７，２０８から直接８μｓのクロツクを利用して
いないのは、精度、特にτ＝０，１のときの精度
を確実にするためである。さて16bitダウンカウ
ンタ９００，９０１がダウンカウントを終了する
と、その終了信号が“０”がダウンカウンタ９０
０のCO／ZD端子から出力されインバータ９０
４、ANDゲート９０６、NANDゲート９０７、
NANDゲート９１５をへて、フリツプフロツプ９
０９，９１１をリセツトし（第３図ｄ参照）、さ
らにインバータ９１４をへてダウンカウンタ９０
０，９０１をリセツトするのでCO／ZD端子は再
び“１”にもどる。したがつてANDゲート９０
６の出力、すなわち端子４５６には第３図ｅに示
すようなパルスを出力する。又、フリツプフロツ
プ９１１のＱ出力は“１”となるのでダウンカウ
ンタ９００，９０１のカウントはストツプし、カ
ウントダウンクロツクの供給もストツプする。
尚、ANDゲート９０６のもう一方の入力にはダ
ウンカウントクロツクをインバータ９０５で反転
したものが印加されており、ANDゲート９０６
の出力はダウンカウント終了信号より４μｓ遅れ
で“１”となる。これはカウントダウンクロツク
印加直後、ダウンカウント９００のCO／ZD端子
に生じる可能性のある負極性のパルス（200ns程
度）による誤動作を防止するためのものである。
ANDゲート９０６の出力パルスは端子４５６を
通して第１２図のANDゲート９３３，９３５に
加わる。今第１１図のフリツプフロツプ９０９の
出力はＲ（リセツト）入力が“１”に反転する
まで“１”であり、第１２図のANDゲート９３
３の入力は端子４５７により、フリツプフロツプ
９０９のＱ出力に接続されているのでANDゲー
ト９３３の出力には端子４５６に印加されたパル
スがそのまま生じ、＃１，４コイル（コイルＢ）
制御フリツプフロツプ９３８がセツトされる。フ
リツプフロツプ９３８のＱ出力が“１”に変化す
ると、インバータバツフア９３９の出力は
“０”、したがつてトランジスタ９４２，９４７は
OFF、トランジスタ９５２はONとなり第１イグ
ナイタ８０の入力端子とGND端子８２間に電流
が流れ、＃１，４気筒用のコイルは通電を開始す
る。尚ダイオード９４８，９５３はトランジスタ
保護用であり、抵抗９４０，９４１，９４３〜９
４６，９４９〜９５１，９５４は点火ノイズの減
衰のためのソリツド抵抗である。第１１図の
NANDゲート９０７の一方の入力は分周器９２５
の２μｓのクロツクを供給する端子に接続されて
いる。したがつてANDゲート９０６の出力が
“１”に変化しても、ダウンカウンタ９００，９
０１、フリツプフロツプ９０９，９１１のリセツ
トは２μｓだけ遅れて実施される。これはフリツ
プフロツプ９３８のセツトパルスのパルス幅を確
保するためである。点火角（時期）θBXについ
ても(1)式と同様に分解する。 θBX＝θBX1＋θBX2 τｘ＝τｘ（θBX2，Ｎ） θBX：＃１，４コイル（コイルＢ）の点火角 θBX1：30℃Ａ単位でCPUの認識できる点火ク
ランク角、（０〜11×30℃Ａ） θBX2：30℃Ａ以下の端数 τｘ：30℃Ａ以下の端数θBX2をそのときの回
転数Ｎに基づき８μｓの単位で時間に換
算したもの。 (2)式で算出されたギア位置（θBX1）より１つ
手前のギア位置（θBX1−１）にエンジンのクラ
ンクシヤフトが到達したとき生じる回転センサ５
（センサ５１）のクランク角信号５ｂの立ち上が
りによるギア割込みでCPU６０は点火命令（端
子４５４，第３図ｆを出力し、16bit点火ダウン
カウンタ９０２，９０３にτｘを設定する。クラ
ンクシヤフト位置がθBX1に倒達するとフリツプ
フロツプ９２２がセツトされる。16bitダウンカ
ウンタ９０２，９０３は８μｓのクロツクでダウ
ンカウントを開始し、ダウンカウントが終了する
と同時に第３図ｈに示すような正極性パルスが端
子４５９に生じる。第３図ｇはフリツプフロツプ
を向上させるべく点火時期を帰還制御する点火時
期制御方法に関するものである。 エンジンの点火時期は、ノツキング，排出ガス
特性の問題等の特別の理由のない限り、エンジン
の出力を最大限に発揮でき、同時に燃料消費率を
最小に抑え得る様に、エンジンの運転状態に合わ
せて回転数や吸気管圧力等で調節を行なつてい
る。 また、一般にマイクロコンピユータでエンジン
の点火時期を制御する場合は、エンジンの回転
数，吸気管圧力，吸入空気量，スロツトル開度等
をデイジタル量で表わし、代数関数に従い算術演
算して求めたり、また回転数と吸気管圧力または
吸入空気量等に対応した最適点火時期を記憶され
たマツプから補間合成して求めたりしている。 しかしながら、これらの従来の方法ではどうし
ても限界があり、ある程度の出力及び燃料消費率
の損失がある。たとえば、個々のエンジンのバラ
ツキ，環境条件の変化，吸気管圧力センサまたは
吸入空気量センサ等のセンサのバラツキ，劣化等
の問題にはこれだけでは対応できなかつた。これ
らの損失をなくして、エンジンの出力を最大限に
発揮させるべく、点火時期を帰還制御する方法が
考え出されており、たとえば、米国特許第
3142967号明細書等により公知である。これによ
ると、目標点火時期近傍の異なる２点の点火時期
で運転し、この２点のうちまず遅れ側の点火時期
で運転したときの回転数Nrと、次に進み側の点
火時期で運転した時の回転数Naを検出し、両回
転数の大小を比較し、Nr＜Naのときは目標点火
時期を更に所定値だけ進め、Nr＜Naのときは所
定値だけ遅らせるように修正することによつて、
エンジンを最大トルクを与える最適点火時期に制
御するようになつている。 しかしながら、出力の変化を回転数によつて判
別する場合、その回転数が種々の要因で変化する
にもかかわらず、この方法では回転数の変化が点
火時期によるものか、外的要因（加速，減速のア
クセル操作等）によるものか判別能力がないた
め、加減速時、登降坂等では、最大トルクを与え
る点火時期とは逆方向に点火時期を修正制御して
しまい、回転数が低下し出力および燃費の悪化を
ひきおこす場合があつた。 またエンジンの運転条件の変化（回転数と吸気
管圧力）に対しては常に修正制御が必要であり、
再び同じ運転条件にもどしたときも最初から帰還
制御をやり直さなければならなかつた。 本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、エ
ンジンの第１動作状態（回転数等）および第２動
作状態（吸気管圧力等）の２状態に基づき目標点
火時期を算出する２次元マツプを構成し、この目
標点火時期近傍でかつ互いに異なる少なくとも２
点の点火時期を選択し、この選択した少なくとも
２点の点火時期にて交互に所定の期間づつエンジ
ンを運転し、これらの各点火時期にて運転したと
きのエンジンの回転数の信号，トルクの信号，ま
たはこれらに関連する運転状態の信号を検出し、
前記少なくとも２点の点火時期で運転した時の前
記運転状態の信号のうちの少なくとも連続して運
転した３点の運転状態の信号を比較することによ
つて、目標点火時期がエンジン出力を最大限に発
揮させる最適点火時期より進み側にあるか、遅れ
側にあるかを判定し、この判定結果に応じて前記
２次元マツプの値を修正することを特徴としてお
り、外的要因によつて回転数，トルク等が変化し
たのか、少なくとも異なる２点での点火時期の変
更によつて回転数，トルク等が変化したのか識別
し、目標点火時期を最適点火時期に修正してエン
ジン出力を最大限発揮させると共に燃料消費率を
最小に抑えるようにすることを目的としている。 また本発明は、点火時期が最適点火時期にある
か否かを判定する期間中に２次元マツプの最も使
用頻度の高い領域の使用頻度が所定の割合以上で
ある場合に、２次元マツプの使用頻度の最も高い
領域またはその近傍を修正することにより、３点
の運転状態の信号を検出中に２次元マツプの使用
領域が広範囲にまたがつて、主となる使用領域を
決めかねる場合での誤つた領域の修正を防止し、
さらに２次元マツプの使用される値が所定の領域
より外れた場合は前記運転状態の信号の検出を中
断し、その外れた領域より新たに検出を開始する
ことにより、過渡状態における誤修正を防止でき
るようにすることを目的としている。 以下本発明になる方法を図に示す実施例により
説明する。第１図は４気筒エンジンに本発明を適
用した制御システムの構成図であり、１は４気筒
４サイクルエンジン、２はエンジンの冷却水の温
度を検出する水温センサである。３はスタータで
あり、３１はスタータスイツチである。５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、上死点位置からエンジン
の１回転を等分した一定角度（本実施例では30度
クランク角度、以下すべて角度単位はクランク回
転角度とする）回転する毎に回転角度信号を発生
する。１０は気化器、８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９から配管１１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を測定す
る。４，７は本システムの点火アクチユエータで
ある。本実施例では、コイルを２個用いたデイス
レスダブルコイル方式を採用しており、４が点火
コイル、７がイグナイタである。 制御コンピユータ６は、回転センサ５で発生さ
れる回転角度信号の時間間隔からエンジン回転数
を求め、又圧力センサ８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
測定し、点火時期を制御する。又、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へ入力され
る。又、点火コイル４の通電時間をバツテリー電
圧に応じて変えるため、バツテリー電圧がバツテ
リー電圧信号として制御コンピユータ６に取込ま
れる。１２は制御コンピユータ５の必要とする電
圧を車両が搭載するバツテリー１３の電圧から生
成する電源である。 第２図は上記制御コンピユータ６を詳細に説明
するためのブロツク図を示す。６０は点火時期を
算出する中央処理ユニツト（CPU）で16ビツト
構成のテキサスインスツルメント（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。７１は最
大トルクを与える最適点火時期の２次元マツプを
記憶しておく不揮発性RAMで、イグニツシヨン
スイツチを切つてもRAMの内容が残るように補
助電源を持つRAMである。 ６１は割込み制御部であり、３レベルの優先順
位をつけてCPU６０に割込みの発生を知らせ
る。本実施例の割込み要因は、エンジンの回転セ
ンサ５の回転角度信号発生による割込み、CPU
６０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”にして起
すプログラム割込み、およびタイマーが8ms経過
するごと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５の回
転角度信号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
信号発生の割込み処理にて、CPU６０がクラン
ク角カウンタ部６３の値を読み出してエンジンの
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、又エンジン回転数を測定で
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５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
がとれる。従つて、クランク角カウンタの値を
CPU６０が読出すことによりエンジン回転角度
位置を30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、エンジン始動用の
スタータ３が作動中であることを示すスタータス
イツチ３１の信号を入力し、またプログラム割込
み信号を割込み制御部６１へ発生するのに使用さ
れる。エンジン冷却水温センサ２，吸気管圧力セ
ンサ８，バツテリ１３よりの各信号はアナログ入
力ポート６５でアナログデイジタル（Ａ／Ｄ）変
換され、DMA制御部６６によりRAM６９に
DMA転送される。したがつて本例では、CPU６
０はＡ／Ｄ変換に直接関与せず、計算上必要とな
つた時点でRAM６９のあらかじめ定められたア
ドレスをアクセスすれば、必要な最新Ａ／Ｄ変換
データを利用できる。なお、このシステムでは
DMA制御部６６を用いて必要に応じ操作パネル
６７を接続することにより、RAM６９へのデー
タの書き込み、ROM７０，RAM６９，不揮発
RAM７１のデータの読み出しが可能となる。ま
たCPU６０の状態（RUN，HOLD）を操作パネ
ル６７から制御できるようになつている。 以下上記各回路部のより詳細な内容を順次説明
していく。クランク角カウンタ部６３の詳細回路
図を第４図に示す。クランク角カウンタ部６３は
エンジンのクランクシヤフトの２回転に１回転す
る通常のデイストリビユータのシヤフトに取り付
けられた回転センサ５の２つのセンサ５０，５１
の信号によりクランクシヤフトの現在位置を12進
数で示すものである。回転センサ５のセンサ５１
のクランク角信号５ｂ（第３図ｂ）はローパスフ
イルタ１０６，１０７及びトランジスタ１０９，
シユミツト入力NAND素子１１１により整形され
Ｄ型フリツプフロツプ１１４（例えばTI社製
SN74LS74）に入力される。フリツプフロツプ１
１４はCPU６０からのクランク角READ命令に
よるデータ転送中にカウンタ１２５の内容がカウ
ントアツプにより変化するのを防ぐためのもの
で、クランク角READ中（信号端子４０１が論理
“０”）はクランク角信号５ｂの取り込みクロツク
４００の供給をAND素子１１３により停止して
いる。フリツプフロツプ１１４のＱ出力は同期式
４bitカウンタ１２５（例えばRCA社製
CD4520B）のCK（クロツク）端子に入力されて
いる。このカウンタ１２５は３進部の２bitカウ
ンタと４進部の２bitカウンタをNANDゲート１
２８，１２４と直列接続したもので全体として
（３×４＝）12進数のカウンタとして動作する。
カウンタ１２５の内容はクランクシヤフトの位置
に対応し、クランク角信号５ｂのトレーリングエ
ツジ毎にカウントアツプされる。CPU６０から
のクランク角READ命令により、カウンタ１２５
の内容がバツフア１２６（例えばTI社製
SN74LS244）を通してデータバス４０４に出力
される。回転センサ５のセンサ５０のTDC信号
５ａ（第３図ａ）はクランクシヤフトの＃１，４
気筒のTDC位置を示す信号であり、クランクシ
ヤフトが＃１，４気筒上死点を通過する毎に、１
パルスを出力している。このTDC信号５ａはク
ランク角信号５ｂと同様に、抵抗１００、コンデ
ンサ１０１、トランジスタ１０３、シユミツト入
力NAND素子１０５により波形整形され、Ｄ型フ
リツプフロツプ１１８（例えばRCA社製
CD4013B）のＤ（データ入力）端子に入力され
る。フリツプフロツプ１１８のCK端子はクラン
ク角信号が入力され、Ｑ出力はＤ型フリツプフロ
ツプ１１９のＤ端子に接続されている。したがつ
てTDC信号５ａが論理“１”に反転後の最初の
クランク角信号のトレーリングエツジでフリツプ
フロツプ１１９，１２０，NAND素子１２１によ
り、１パルス（パルス幅はCK2信号４０７の周波
数で決まる）を発生させカウンタ１２５を
RESET（カウンタの内容＝“0000”）する。すな
わちTDCが“0000”に対応し、クランク角90゜
CAは“0100”に対応する。カウンタ１２５の
RESETは、システムのイニシヤライズ信号であ
るT.RESET信号４０２、及びCPU６０からの
RESET命令４０６からも行なわれる。尚、第４
図〜第１２図までの回路図で〓印のついたものは
TTL論理素子、その他の論理素子はＣ−MOS論
理素子を使用している。これはCPU６０が高速
で動作するため、インタフエースがＣ−MOSで
は時間的に無理がある為である。 次にタイマー部６２について第５図により説明
する。CPU６０から端子４００を介して供給さ
れる周波数3MHzのクロツクCKIはＤ型フリツプ
フロツプ２００，２０１によつて３分周される。
このクロツク（CK2）はさらに4bitカウンタ２０
２に供給され、８分周された後、8bitカウンタ２
０８にクロツクとして供給される。8bitカウンタ
２０７，２０８は16bitリアルタイムタイマーを
構成しており、０〜524280μｓまでの時間をカウ
ントする。このタイマーは端子４０３を通してク
ランク角カウンタ部６３のクランク角パルスのリ
ーデイングエツジにより8bitラツチ２０９，２１
０（例えばRCA社製CD4508B）にそのときの時
間（時刻）がラツチされる。ラツチされた時間は
CPU６０から端子４０８を通して送られるタイ
マーREAD命令によりバツフア２１１，２１２さ
らにデータバス４０４を通じてCPU６０に転送
される。フリツプフロツプ２０４，２０５は端子
４０３の信号のリーデイングエツジで２μｓの幅
のラツチ用ストローブパルスを出力する。３入力
AND２０６は16bitタイマー２０７，２０８のカ
ウントアツプ時とタイムラツチ時が重なるのを防
ぐためのもので、カウンタ２０２のLSB出力が
“０”のときはラツチのタイミングを最大１μｓ
遅らせている。 次に第６図を参考にして割込み制御部６１を説
明する。まず端子４０３よりクランク角信号が入
る度にギア割込フラグ（Ｄ型フリツプフロツプ）
３０２が“１”にsetされ、インバータバツフア
３０６をへて端子４４４を通してCPU６０に割
込み要求信号を出す。この割込みが受けつけられ
ると後述するギア割込処理プログラムにより端子
４４０を通してCPU６０からギア割込フラグは
resetされる。同様にギア割込プログラム中にプ
ログラム割込ポートが“１”にsetされると端子
４４１を通じてプログラム割込みフラグ（Ｄ型フ
リツプフロツプ）３０１がsetされ、CPU６０に
割込み要求を送る。このフラグもCPU６０から
の命令により端子４４２を通じてresetされる。
さらにタイマー部６２の16bitタイマー（２０
７，２０８）から端子４１５を通じて供給された
8.192msのクロツクにより8ms割込みフラグ（Ｄ
型フリツプフロツプ）がsetされ端子４４６によ
りCPU６０に割込み要求が伝えられる。すなわ
ちこの割込みは8.192msごとに生じ、ソフトウエ
アのタイムベースとして使用される。この割込み
もCPU６０からの命令によりresetされる。 次にDMA制御部６６を第７図，第８図，第１
０図に示す。端子４０９，４１０，４１１，４１
２，４１３はCPU６０に対してプログラムの実
行を一時停止させるためのHOLD要求信号（端子
４３７）を作るためのもので第５図のタイマー部
６２からの出力信号が入力される。タイマー部６
２の16bitリアルタイムタイマー２０７，２０８
のビツト２（端子４１３）及びビツト３（端子４
１２）がともに“１”のときANDゲート６０３
の出力は“１”となる。すなわち第８図ｏに示す
ような波形となる。同様に３入力AND６０５の
出力は第８図Ｐに示される通りである。尚、６１
８〜６２２，６４４〜６４６はCMOS入力保護用
の抵抗である。本例に示すDMAは８チヤンネル
をもつており、約1msごとに全てのチヤンネルと
RAM６９間のデータ転送を行なう。８チヤンネ
ルのうち最初の７チヤンネル（第８図ｏでCHO
〜６）はＡ／Ｄ変換されたデータの転送用であり
最後の１チヤンネルCH７は操作パネル６７との
データ転送に用いられる。Ａ／Ｄ変換データの場
合第８図ｏで、最初の96μsecでＡ／Ｄ変換し次
の32μsecでデータ転送する。ANDゲート６０８
が“１”になると、操作パネル６７から、コンピ
ユータへの外部HOLD要求信号がない場合（端子
４２７が“１”）、ANDゲート６０５の出力は
“０”（したがつて６０８の出力が“１”）となる
ため、レジスタ６２４（例えばTI社製74LS175）
のＤ入力が“１”となる。レジスタ６２４のCK
入力にはCPU６０から3MHzのクロツクが端子４
２６を通して供給されている。（第８図ｒ）。レジ
スタ６２４のＤ入力が“１”に変化した直後はレ
ジスタ６２４のＱ出力が“０”であるためAND
ゲート６４２の出力が“０”、NANDゲート６０
１の出力が“１”となり、レジスタ６２４のCK
入力に3MHzクロツクがそのまま加わり、レジス
タ６２４のＤ入力が“１”に変化した次のクロツ
クで“１”がレジスタ６２４にとりこまれＱ出力
は第８図ｑに示すごとく“１”となる。６２４の
Ｑ出力が“１”になると、ANDゲート６４２の
出力が“１”に変化し、トライステート出力の
NANDゲート６４３（例えばTI社製74LS38）の
出力が“０”となり、CPU６０に対し、DMA開
始のためのHOLD要求信号（“０”）を出力する
（第８図ｔ参照）。CPU６０は端子４３１からの
このHOLD要求信号をそのとき実行しているマシ
ンサイクルの終了後、受けつけ端子４２５に
HOLDA信号“１”を出力する第８図ｕ。端子４
３７が“０”でHOLD要求信号が出力されていて
HOLDA（端子４２５）信号が“１”になるまで
はNANDゲート６０１の出力が“０”の為、3M
Hzクロツク（端子４２６）はレジスタ６２５の
CK端子に供給されない。HOLDAが“１”にな
るとレジスタ６２５のCK端子にクロツクが入力
され、“１”がレジスタ６２５に取りこまれ、Ｑ
出力は“１”となる。さらに次のクロツクでレジ
スタ６２６のＱ出力が“１”、その次のクロツク
でレジスタ６２７の出力が“０”となる。レジ
スタ６２７の出力が“０”になるとNANDゲー
ト６４３の出力はハイインピーダンスとなり、
HOLD要求が解除され、DMAサイクルが完了す
る。HOLDA信号が“１”になると、ANDゲート
６３８が“１”となり、トライステート出力
NANDゲート６４１の出力が、HOLD要求信号
（）が“０”、HOLDA信号が“１”期間中
だけ“０”となり第８図ｖに示すようにRAM６
９にメモリー使用選択信号（、４３６）
を出す。さらにレジスタ６２５のＱ出力が
“１”、レジスタ６２６の出力が“１”の時だ
け、ANDゲート６３９が“１”となり、CHO〜
CH６が選択されている間は３入力ANDゲート６
０５の出力は“０”であるから、インバータ６１
２の出力は“１”であり、トライステートNAND
ゲート６４０には第８図ｗに示すようにメモリの
RAM６９へのWRITE信号（、端子４３５）
が出力される。またメモリ使用選択信号
が“０”の間は、NANDゲート６２８の出力、す
なわちメモリーへのREAD信号（DBiN、端子４
３１）は“０”である。HOLDA信号が“１”の
間（DMAサイクル中）は、CPU６０は停止して
おり、、，DBiN、，等の制御ライン、
アドレスバス、データバスのCPU側からのドラ
イブは“ハイインピーダンス”状態にある。した
がつてこの間はDMA制御部６６からRAM６９に
対して直接データ転送を行なう。CH０〜CH６の
Ａ／Ｄ変換データの転送の場合、インバータ６０
６の出力は“１”であり、端子４２０、すなわち
NANDゲート６２９出力には第８図ｖの
と同様な信号が出力され、その信号は第９図の
Ａ／Ｄ変換データレジスタ５１８，５１９、第１
０図のＡ／Ｄ変換アドレスレジスタ５３０，５３
１のストローブ入力に加えられている。つまり
が“０”の期間、Ａ／Ｄ変換されたデー
タはデータバス４０４上に出力され、またCH０
〜６に対応するアドレスがアドレスバス４４０上
に出力される。これらバス上に出力されたデータ
は信号により、RAM６９に書き込まれる。
操作パネル６７からの外部HOLD要求信号（端子
４２７）がある（“１”）場合にはCH０〜CH６の
Ａ／Ｄ変換DMAサイクルは行なわない。すなわ
ち、NANDゲート６０７の出力が“０”となり、
ANDゲート６０３の出力が“１”となつてもレ
ジスタ６２４のＤ入力は“０”の状態のままであ
るため、DMAサイクルは開始されない。次に操
作パネル６７とRAM６９とのデータ転送を行な
うCH７のDMAサイクルを説明する。端子４２８
は操作パネルからのＲ／信号，端子４２９はデ
ータ転送要求信号、端子４３０は連続READ信
号、端子４１４はタイマー部６２から供給される
約128msのクロツク信号が入力される。まず操作
パネル６７からRAM６９へデータ書込み要求が
生じた場合、端子４２８，４２９，４３０は
“０”となる。ANDゲート６０５及び６０３の出
力が“１”（第８図ｏ，ｐ）となりCH７のDMA
サイクルが開始される。レジスタ６１５，６１６
により、端子４２９の“１”から“０”への立ち
下がりで幅1.0msの正極性パルスがANDゲート６
１７の出力に一つ生じる。このパルスはNANDゲ
ート６０９で128μｓの負極性パルスとなり、
NANDゲート６０８、ANDゲート６０４をへて
レジスタ６２４のＤ入力に32μｓの正極性パルス
として入力される。操作パネル６７からRAM６
９へのWRITE要求の場合、、HOLDA、
、、DBiNの各制御ラインは、前記
Ａ／Ｄ変換データのDMAデータ転送とまつたく
同様に駆動される。（第８図ｔ〜ｗ）さらに操作
パネル６７に対し、RAM６９に転送すべきアド
レス、データを格納しているレジスタの内容をそ
れぞれアドレスバス、データバス上に出力させる
信号端子４３４，４３２にが“０”の期
間、第８図ｘに示すように正極性のパルスを出力
する。操作パネル６７からRAM６９、ROM７０
に対するデータ読込み要求があつたときは、端子
４２９，４３０が“０”，４２８が“１”とな
る。この場合のDMAサイクルでは、コンピユー
タ制御ラインのうち信号（端子４３５）はメ
モリ使用選択信号（端子４３６）が
“０”である期間も“１”のままであるかわり
に、ANDゲート６１１の出力は“１”であるた
め、DBiN信号（端子４３１）が“１”である。
その他の制御ラインHOLD、HOLDA、
については、前記Ａ／Ｄ変換データの転送サイク
ル、操作パネル６７からのデータ書込みサイクル
と同様である。連続READ信号（端子４３０）が
“１”のときはNAND６１３の出力は128msのク
ロツクが発生する。これはNANDゲート６１４に
より、128msごとの操作パネル６７からRAN６
９，ROM７０に対するデータ読込み要求と等価
なので、128msに１回、RAM６９，ROM７０か
ら操作パネル６７へDMAデータ転送サイクルが
前記のごとく生じる。尚、操作パネル６７よりの
DMAサイクルは外部HOLD要求信号（端子４２
７）があつても実行される。 次にアナログ入力ポート６５について第９図を
参照しながら説明する。各センサーの入力端子の
すぐ後に接続された抵抗とコンデンサのフイルタ
ー５００〜５０６は、信号ラインに重畳している
雑音成分を除去するためのものである。３つのセ
ンサ入力は８チヤンネルのマルチブレクサ５１４
（例えば、CD4051B）の入力（C0〜C2）にそれ
ぞれ接続され、そのうちの１つの入力がアドレス
入力Ａ，Ｂ，Ｃのレベルにより選択される。すな
わち例えばＡ，Ｂ，Ｃが“０”，“０”，“０”のと
きCO入力が選ばれ、“１”，“０”，“０”のとき
C1入力が選ばれる。マルチブレクサ５１４のア
ドレス入力Ａ，Ｂ，Ｃはレベルコンバータ（例え
ばCD40109B）５１５をへて、タイマー部６２の
リアルタイムタイマー２０７，２０８に接続され
ている。したがつて128μｓごとにCO→C1→C2
→…→C0と選択されるチヤンネルがスイツチさ
れ、１つのチヤンネルは1msに１回選択される。
端子４１２もリアルタイムタイマー２０７，２０
８に接続されており、64μｓのクロツクを発生す
る。すなわちマルチプレクサ５１４のアドレスが
スイツチされると同時に端子４１２は“０”から
“１”に立ち上がる。そのときインバータ５２
０，５２４，NANO５２３、抵抗５２１、コンデ
ンサ５２２により数μｓのＡ／Ｄスタートパルス
が発生し、逐次比較型Ａ／Ｄコンバータ５１７
（例えばBur Brown社製ADC80AG）のCONV，
CMD端子に入力され、Ａ／Ｄ変換が始まる。マ
ルチプレクサ５１４の出力はアドレス入力Ａ，
Ｂ，Ｃの値に応じて選択された１つの入力がその
まま出力されオペアンプ５１６（例えば日本電気
製μPC151A）による電流増幅後、Ａ／Ｄコンバ
ータ５１７のアナログ入力端子に入力される。
Ａ／Ｄコンバータ５１７はCONV，CMD端子に
変換スタート信号が印加された後、約40μｓかけ
て前記アナログ入力を12bitデイジタルデータに
変換し、B0〜B11に出力する。変換されたデイジ
タルデータは前記DMA制御部６６により、変換
スタート信号印加後96μｓ後に始まるDMAデー
タ転送サイクルでRAM６９の選択されたチヤン
ネルに対応するアドレスにB0〜B11の12bitデー
タがバツフア５１８，５１９を通じて書き込まれ
る。 次に通電点火制御部６８を第１１図，第１２図
及び第３図により詳述する。CPU６０はクラン
ク角カウンタ部６３からの情報及びクランク角信
号が入る度に生じる割込み（ギア割込み）によ
り、クランクシヤフトの現在位置を360÷12＝30
（℃Ａ）の精度で認識している。プログラムによ
り計算された最適な通電時期、点火時期をどのよ
うにして実現するかを＃１，４気筒について説明
する。＃２，３気筒についても同様に説明でき
る。まず通電については最適通電角θを次式に示
すように分解する。 θ＝θ１＋θ２ τ＝τ（θ２，Ｎ） (1) θ：通電角 θ１：30℃Ａ単位でCPUの認識できる通電開
始クランク角（０〜11×30℃Ａ）すなわち
回転角センサー５の各ギア位置と対応 θ２：30℃Ａ以下の端数 τ：30℃Ａ以下の端数θ２をそのときの回転数
Ｎに基づき８μｓの単位で時間に換算した
もの。 そして、上式により算出されたギア位置θ１よ
り１つ手前のギア位置（θ１−１）で生じた前記
ギア割込みにおいてCPU６０は第３図ｃの如く
＃１，４コイル通電命令（端子４５３）及び通電
ダウンカウンタ値セツト命令（端子４５０）を出
力する。また端子４５０に印加されたパルスによ
り、そのとき同時にデータバス４０４にCPUか
ら出力されたτの内容が16bit通電ダウンカウン
タ９００，９０１にセツトされる。９００，９０
１はそれぞれ8bitのダウンカウンタ（例えばRCA
社製CD40103B）で直列に接続して16bitダウンカ
ウンタを構成している。この16bitのダウンカウ
ント値は８μｓの精度で０〜0.52428secの値が可
能である。したがつて3rpm程度の回転数までオ
ーバーフローなしに１義的にダウンカウントが可
能である。フリツプフロツプ９０９がセツトされ
ると出力は“０”となりNANDゲート９１０の
出力、すなわちＤ型フリツプフロツプ９１１のＤ
入力は“１”となる。フリツプフロツプ９１１の
CK（クロツク）入力は端子４０３を通してクラ
ンク角信号に接続されているので、＃１，４コイ
ル通電命令及び通電ダウンカウンタ値セツト命令
の出力後、次のクランク角パルスでフリツプフロ
ツプ９１１はセツトされる。第３図ｄはフリツプ
フロツプ９１１のＱ出力の信号波形を示す。フリ
ツプフロツプ９１１がセツトされると出力は
“０”となるのでダウンカウンタ９００，９０１
はダウンカウント可能となり又、４ビツト分周器
９２５のリセツト入力を解除するのでダウンカウ
ンタ９００，９０１のCK入力にダウンカウント
用クロツクが供給され、ダウントが開始される。
分周器９２５（例えばRCA社製CD4520B）はタ
イマー部６２の4bitダウンカウンタ２０２から端
子４５５により２μｓのクロツクの供給を受け、
これを４分周して８μｓのダウンカウントクロツ
クを発生させている。リアルタイムタイマー２０
７，２０８から直接８μｓのクロツクを利用して
いないのは、精度、特にτ＝０，１のときの精度
を確実にするためである。さて16bitダウンカウ
ンタ９００，９０１がダウンカウントを終了する
と、その終了信号が“０”がダウンカウンタ９０
０のCO／ZD端子から出力されインバータ９０
４、ANDゲート９０６、NANDゲート９０７、
NANDゲート９１５をへて、フリツプフロツプ９
０９，９１１をリセツトし（第３図ｄ参照）、さ
らにインバータ９１４をへてダウンカウンタ９０
０，９０１をリセツトするのでCO／ZD端子は再
び“１”にもどる。したがつてANDゲート９０
６の出力、すなわち端子４５６には第３図ｅに示
すようなパルスを出力する。又、フリツプフロツ
プ９１１のＱ出力は“１”となるのでダウンカウ
ンタ９００，９０１のカウントはストツプし、カ
ウントダウンクロツクの供給もストツプする。
尚、ANDゲート９０６のもう一方の入力にはダ
ウンカウントクロツクをインバータ９０５で反転
したものが印加されており、ANDゲート９０６
の出力はダウンカウント終了信号より４μｓ遅れ
で“１”となる。これはカウントダウンクロツク
印加直後、ダウンカウント９００のCO／ZD端子
に生じる可能性のある負極性のパルス（200ns程
度）による誤動作を防止するためのものである。
ANDゲート９０６の出力パルスは端子４５６を
通して第１２図のANDゲート９３３，９３５に
加わる。今第１１図のフリツプフロツプ９０９の
出力はＲ（リセツト）入力が“１”に反転する
まで“１”であり、第１２図のANDゲート９３
３の入力は端子４５７により、フリツプフロツプ
９０９のＱ出力に接続されているのでANDゲー
ト９３３の出力には端子４５６に印加されたパル
スがそのまま生じ、＃１，４コイル（コイルＢ）
制御フリツプフロツプ９３８がセツトされる。フ
リツプフロツプ９３８のＱ出力が“１”に変化す
ると、インバータバツフア９３９の出力は
“０”、したがつてトランジスタ９４２，９４７は
OFF、トランジスタ９５２はONとなり第１イグ
ナイタ８０の入力端子とGND端子８２間に電流
が流れ、＃１，４気筒用のコイルは通電を開始す
る。尚ダイオード９４８，９５３はトランジスタ
保護用であり、抵抗９４０，９４１，９４３〜９
４６，９４９〜９５１，９５４は点火ノイズの減
衰のためのソリツド抵抗である。第１１図の
NANDゲート９０７の一方の入力は分周器９２５
の２μｓのクロツクを供給する端子に接続されて
いる。したがつてANDゲート９０６の出力が
“１”に変化しても、ダウンカウンタ９００，９
０１、フリツプフロツプ９０９，９１１のリセツ
トは２μｓだけ遅れて実施される。これはフリツ
プフロツプ９３８のセツトパルスのパルス幅を確
保するためである。点火角（時期）θBXについ
ても(1)式と同様に分解する。 θBX＝θBX1＋θBX2 τｘ＝τｘ（θBX2，Ｎ） θBX：＃１，４コイル（コイルＢ）の点火角 θBX1：30℃Ａ単位でCPUの認識できる点火ク
ランク角、（０〜11×30℃Ａ） θBX2：30℃Ａ以下の端数 τｘ：30℃Ａ以下の端数θBX2をそのときの回
転数Ｎに基づき８μｓの単位で時間に換
算したもの。 (2)式で算出されたギア位置（θBX1）より１つ
手前のギア位置（θBX1−１）にエンジンのクラ
ンクシヤフトが到達したとき生じる回転センサ５
（センサ５１）のクランク角信号５ｂの立ち上が
りによるギア割込みでCPU６０は点火命令（端
子４５４，第３図ｆを出力し、16bit点火ダウン
カウンタ９０２，９０３にτｘを設定する。クラ
ンクシヤフト位置がθBX1に倒達するとフリツプ
フロツプ９２２がセツトされる。16bitダウンカ
ウンタ９０２，９０３は８μｓのクロツクでダウ
ンカウントを開始し、ダウンカウントが終了する
と同時に第３図ｈに示すような正極性パルスが端
子４５９に生じる。第３図ｇはフリツプフロツプ
【表】
【表】
以下、各プログラム処理について順次説明す
る。第１３図にギア割込み処理ルーチンのフロー
チヤートを示す。ギア割込みは最も優先順位の高
い割込みで、最優先に処理される。このギア割込
みの起動は、前記の第６図に示す割込み制御部６
１の端子４４４からのクランク角パルスによつて
行なわれる。したがつてギア割込みは、＃１気
筒，又は４気筒の上死点位置を０度として、30度
クランク角度毎に発生する。起動されるとステツ
プ１１００でギア割込みをリセツト（第６図のフ
リツプフロツプ３０２のリセツト）し、ステツプ
１２００で第４図に示すクランク角カウンタ部６
３のクランク角カウンタ１２５のREAD操作によ
り、CPU６０は現在のクランク位置を読み取
り、エンジンの回転角度位置を知る。ステツプ１
３００の通電点火処理では後述するプログラム割
込みのステツプ２１４０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
を設定して通電点火制御をする。次にステツプ１
４００の固定位置処理では決められた固定のクラ
ンク位置での処理を行う。 第１４図に通電点火処理ステツプ１３００の詳
細なフローチヤートを示す。ステツプ１３０５で
２つの点火コイルのうち、後述のプログラム割込
みのステツプ２１４０で求まるコイルＡの通電開
始用ダウンカウントを開始する角度と、ステツプ
１２００で求めた現在のクランク角度位置とを比
較して、一致したならばステツプ１３１０で第１
１図のコイルＡ通電用のダウンカウンタ９００に
初期値を設定すると同時に、コイルＡ通電命令が
出力される。このダウンカウンタは８μsecのク
ロツク信号でダウンカウントして「０」になつた
ときコイルＡの通電信号を“０”にして通電を開
始させる。ステツプ１３１５ではコイルＡの点火
用ダウンカウントを開始する角度と、ステツプ１
２００で求めた現在のクランク角度位置とを比較
して、一致したならばステツプ１３２０で第１１
図のコイルＡ点火用ダウンカウンタ９０２に初期
値を設定すると同時に、コイルＡ点火命令が出力
される。このダウンカウンタ９０２は８μsecの
クロツク信号でダウンカウントして「０」になつ
た時、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、コイルＡ通電信号を論理“１”に
してコイルＡの通電が停止される。なお、コイル
Ｂについてもステツプ１３２５，１３３０，１３
３５，１３４０で同様に通電点火制御が行われ
る。 次に固定位置処理ステツプ１４００がどの回転
角度位置で行われるかを第１５図に示す。通電点
火処理ステツプ１３００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、固定位置処理ステツプ１４
００は定められた角度位置で処理が行われる。ク
ランク角度０度，180度にて、180度クランク角度
を回転するのに要する回転時間の計測、吸気管圧
力の計測、プログラム割込みの発生を行い、その
他の角度では何もせずに処理を終了する。この処
理を詳細に説明するとステツプ１４１０で回転角
度を判断し、０度，180度の時はステツプ１４１
１に進み180度回転時間の計測を行う。第５図の
タイマー部６２を使用してラツチされているリア
ルタイムタイマー値をステツプ１４１１で取込
み、ステツプ１４１２で前回取込まれた（180度
前）タイマー値Tp1として180度回転時間Tmは
Tm＝Tp2−Tp1…(3)で求められる。ステツプ１
４１３ではTp2の値をTp1に移しておく。ステツ
プ１４１４では吸気脈動対策のために、吸気管圧
力のＡ／Ｄ変換値を取込む。又、ステツプ１４１
５では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。 次に第１６図にプログラム割込み処理ルーチン
を示す。まずステツプ２１００では第６図に示す
割込み制御部６１の端子４４２にリセツト信号を
印加してフリツプフロツプ３０１をリセツトし、
プログラム割込み要求信号端子４４５を“１”に
もどす。次にステツプ２１１１に進み、前記ギア
割込み処理ルーチンでもとめた180度回転時間を
(4)式により回転数Ｎに変換する。 Ｎ（r.p.m）＝107×３／Ｔｍ（μｓ） …(4) ステツプ２１１２では前記ギア割込み処理ルー
チンでクランク角度０度，180度にて取込んだ吸
気管圧力のＡ／Ｄ変換値Vpmを(5)式により吸気
管圧力Pm（mmHg単位） Pm＝A1×Vpm＋A2…(5) A1，A2：変換係数
に変換する。ステツプ２１２０では第１図に示す
スタータスイツチ３１からの信号を調べ、ONな
らばステツプ２１５０で固定進角10度を最終点火
角θｘとしてステツプ２１４０に移り、通電点火
制御部６８への出力値計算を行う。またスタータ
作動時でない時は、ステツプ２１３０に進み、最
終点火時期θｘをもとめ、同様にステツプ２１４
０で通電点火時期制御部６８への出力値計算を行
う。 ここで第１７図に、あるアクセル開度の点火時
期とエンジン回転数の関係を示す。点火時期は上
死点前角度（・BTDC）で表現されており、値が
大きい程進角している。アクセル開度α１はアク
セル全開に近い状態を示し、θM1はアクセル開度
α１におけるエンジン出力を最大限に発揮させる
最適点火時期（MBT）である。この最適点火時
期がトルク，燃料消費率の点で最良である。α２
はアクセル開度の少ない場合のグラフである。 第１８図は第２図の不揮発RAM７１に位置さ
れている２次元マツプ（MBT進角マツプ；
Tmap）で以下の様な構成になつている。横軸は
エンジン回転数Ｎであり、1000r.p.m以下の低回
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、全体に単一の１次
開数型にはなつていない。またTmapの縦軸は吸
気管圧力Pmであり、縦軸に対応する行番号Ｙに
対して比例関係になつている。このTmapは後述
のフイードバツク学習処理で常に書き換えられ、
最大トルクから燃料消費率の最低の点火時期にな
つている。まずステツプ２１３０の点火時期計算
の詳細を第１９図で説明する。ステツプ２１３１
では回転数Ｎから欄番号Ｘへ(6)式に従つて変換す
る。 ここで、NxiはＮを越えない最大のマツプ横軸
に指定された回転数、 XiはNxiに対応する欄番号で整数、Ｘの
小数点部は、マツプ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。 またステツプ２１３２で吸気管圧力Pmから行
番号Ｙへ(7)式に従つて変換される。 ここで、PmYiはPmを越えない最大のマツプ縦
軸に指定された吸気管圧力、 YiはPmYiに対応する行番号で整数、Ｙ
の小数点部はマツプの縦軸に指定された
吸気管圧力の中間の圧力であることを示
す。 ステツプ２１３３ではＸ，Ｙに対応してMBT
進角マツプ（Tmap）よりMBT進角θmapを(8)式
により４点補間して求める。 ステツプ２１３４ではイグナイタ等による点火
信号の遅れをクランク角度に換算し、点火遅延角
（θDLY）とする。関係式は(9)式の通りである。 θDLY＝ｔDLY×180（度CA）／Tm（μｓ） (9) ｔDLY：イグナイタによる点火信号の遅れ時間
（40〜100μｓ） Tm：180度回転時間（μｓ） 次にステツプ２１３５ではMBTフイードバツ
ク制御を行う。まずMBTフイードバツクの制御
を説明する。本実施例は最適点火時期（MBT）
の近傍で運転させた場合、連続して運転された３
点の点火時期（ベース，アドバンス，リタード）
での回転数を比較して、さらに最適点火時期に近
づけるように制御している。ここで３点の点火時
期でベースとは前記ステツプ２１３３で求まる点
火時期で、その点火時期にΔθ（通常２゜〜３
゜）だけ進角させたのがアドバンス、Δθだけ遅
角させたのがリタードである。このようなベー
ス，アドバンス，リタードと進角値をふることを
デイザーと呼ぶ。これら各々３点で、一定点火
（例えば40〜60点火）運転させた時の回転数をＮB
Ａ，ＮAD，ＮRT（クロツクパルス数で表わしたも
の）とする。つまり、ａ／ＮBA，ａ／ＮAD，ａ／
ＮRT（ａは定数）が回転数である。例えば、第２
０図の状態Ｉのように目標点火時期θ０がエンジ
ンのトルクを最大限に発揮させ得る最適点火時期
（MBT）より遅角側に存在する時は、ＮAD＜ＮBA
＜ＮRTの関係が成り立ち進角側に点火時期を制御
する必要がでてくる。また、状態のように
MBTより進角側に存在するときは、ＮRT＜ＮBA
＜ＮADの関係が成り立ち遅角側に制御する必要が
でてくる。一定点火回数ずつのベースの点火時
期、アドバンスの点火時期、リタードの点火時期
の１周期を１フイードバツク周期とする。 第１８図のMBT進角マツプの一部分を第２１
図に示す。例えばある運転状態（2000r.p.m，
400mmHg）の点のフイードバツクエリアを回転
数1750r.p.mから2250r.p.m、吸気管圧力
377.5mmHgから422.5mmHgまでと定める。この
実施例では、１フイードバツク周期中の運転状態
がＡ点から始まつてＢ点で終ると仮定する。この
間に始点であるＡ点を含むフイードバツクエリア
のまわり８つのフイードバツクエリア（回転数
1250r.p.mから2750r.p.m、吸気管圧力
332.5mmHgから467.5mmHg）の範囲で運転状態
の変化があれば、定常と判断する。また、フイー
ドバツクエリアからはずれた運転状態（Ｃ点）が
一度でもあれば非定常と判定し、この場合はＣ点
を中心として８つのフイードバツクエリア（回転
数1750r.p.mから3250r.p.m、吸気管圧力
232.5mmHgから377.5mmHg）を新たに定常範囲
として始め（ベース）から制御をやり直す。１フ
イードバツク周期中、運転状態が定常であれば、
最も多く運転した（最も使用頻度が高い）フイー
ドバツクエリアを算出し、後述のフイードバツク
時にこの８つのエリアの点の点火時期を進角また
は遅角させて修正する。また最も多く運転したフ
イードバツクエリアの使用頻度が１フイードバツ
ク周期中の60％以上存在しなければ修正しない。
回転数と吸気管圧力に対するあるエンジンの軸出
力最大の最適点火時期は第２２図に示すような特
性であり、求まつた代表点Ｅの点火時期のまわり
８点｛例えば第２３図で2000r.p.m、400mmHg
が代表点であるとすると、低圧力，低回転から順
にa1（1500r.p.m，355mmHg）、a2（1500r.p，
ｍ，400mmHg）、a3（1500r.p.m）、a4（2000r.p.
m，355mmHg）、a5（2000r.p.m，445mmHg）、
a6（2500r.p.m，355mmHg）、a7（2500r.p.m，
400mmHg）、a8（2500r.p.m，445mmHg）の各８
点｝は、(10)式により修正して近づける。 このようにしてすみやかに各運転状態の点火時
期を最適値に修正することができる。 また、アイドル域では最適点火時期まで制御す
ると失火が発生することがあり、高負荷域ではノ
ツキングが発生しエンジンに悪影響を与えたりノ
ツキング音が運転者に騒音となつて不快を感じる
ことがあるので、これらの領域ではフイードバツ
ク制御をしないようにしている。 次に第１９図のMBTフイードバツクのステツ
プ２１３５の詳細な説明を第２４図に示す。ステ
ツプ２１４１では第１８図のマツプのどのフイー
ドバツクエリアに対応するかを第２１図で説明し
た様に回転数Ｎに対応する欄番号Ｘと吸気管圧力
Pmに対応する行番号Ｙを算出する。ステツプ２
１４２では後述のメインルーチンのステツプ４２
００で求まる水温が70℃より高温だつたら、ステ
ツプ２１４３へ低温なら２１８０に進む。ステツ
プ２１４３ではステツプ２１４１で求まつたマツ
プのエリアがフイードバツクする範囲であるか否
かを判断する。例えば進角をMBTに合致させる
とアイドル域では失火したりし、高負荷域ではノ
ツクゾーンに入りかえつてエンジンに悪影響を与
えたりする。それを防ぐために、あらかじめ第１
８図のマツプと同じきざみのフイードバツク判断
テーブルを用意して、フイードバツクするエリア
は０、フイードバツクしないエリアは０以外の数
をセツトしておき、０のエリアではフイードバツ
クし、０でないエリアではフイードバツクを中止
するように制御している。 ステツプ２１４３では前述ステツプ２１４１で
求まつたＸ，Ｙのエリアがフイードバツクエリア
かどうか判断し、フイードバツクエリアならばス
テツプ２１４４へ、フイードバツクエリアでない
時はステツプ２１８０にそれぞれ分岐される。 ステツプ２１４４は前述した定常か非定常かを
判断するステツプである。第２１図で説明したよ
うに定常範囲であると判断されたならば、ステツ
プ２１４５からステツプ２１４８はスキツプさ
れ、ステツプ２１４９に移る。非定常と判断され
た場合は、ステツプ２１４５乃至ステツプ２１４
８で初期化される。ステツプ２１４５ではその時
の欄番号Ｘと行番号Ｙの値をおのおのXi，Yiに
移す。次回からはこのXiとYiが中心となつて定
常，非定常の判断をする。ステツプ２１４６では
点火回数を数える。 カウンタn1 を０にセツトし、 ステツプ２１４７ではデイザーフラツグＦDSR
をＦDSR＝−１、デイザー進角θDSRを０゜CA
（θDSR＝０）にセツトし、再びベースの点火時期
より制御を開始する。ステツプ２１４８ではおの
おのベース，アドバンス，リタードでのタイマー
カウント値ＮBA，ＮAD，ＮRTを０にセツトする。
次にステツプ２１４９では、後述するステツプ２
１９０にて１フイードバツク周期中の最も使用頻
度の高い２次元マツプの領域を検出するために、
前記Ｘ，Ｙの使用回数をおのおのカウントする。
カウントするのはXi，Yiを中心としたまわり８
領域｛（Xi−１，Yi−１）、（Xi−１，Yi）、（Xi−
１，Yi＋１）、（Xi，Yi−１）、（Xi，Yi＋１）、
（Xi＋１，Yi−１）、（Xi＋１，Yi）、（Xi＋１，Yi
＋１）｝である。ステツプ２１４２と２１４３で
分岐したステツプ２１８０から２１８２では、前
記ステツプ２１４６から２１４８までと同様、制
御をベースにして初期化する。そしてフイードバ
ツクをせずに、このMBTフイードバツク処理を
終了する。 次にステツプ２１４９以後は第２５図に示す。
ステツプ２１５０では現在、ベース，アドバン
ス，リタードのどの状態にあるかを判断し、おの
おのその状態中のクロツクパルスをカウントす
る。まず、ＦDSR＝−１すなわちベースである時
はステツプ２１５１に、ＦDSR＝０すなわちアド
バンスである時はステツプ２１６１に、ＦDSR＝
１すなわちリタードにある時はステツプ２１７１
に進む。最初にステツプ２１５１からのベースに
ついて説明する。180゜回転時間Tmとベースの
Ｋ点火分タイマーカウント値ＮBAをＮBAに加算す
る。ステツプ２１５２ではデイザー進角を０゜
CA（θDSR＝０）にセツトし、ステツプ２１５３
で指定点火数Ｋになるまでをカウントするカウン
タをカウントアツプする。つまりn1＝n1＋１式を
実行する。これをＫ点火分（例えば40〜60点火）
繰り返す。ステツプ２１５４でn1＝Ｋすなわち、
Ｋ点火分のクロツクパルスをカウントしたなら
ば、ステツプ２１５５でそのカウンタ値を０に戻
し、ステツプ２１５６で次のアドバンスに制御を
移すためにＦDSR＝０（アドバンス）にセツト
し、デイザー進角θDSRをΔθ進角させるために
θDSR＝Δθにセツトする。その他の時はステツ
プ２１５５，２１５６の処理はスキツプする。 ステツプ２１５０でＦDSR＝０のアドバンスの
ときはステツプ２１６１に進む。ステツプ２１６
１ではステツプ２１５１と同様に、180゜回転時
間TmをアドバンスのＫ点火タイマーカウント値
ＮADに加算し再びＮADとする。ステツプ２１６２
ではデイザー進角をΔθ進角させるために、θDS
Ｒ＝△θにセツトする。ステツプ２１６３ではス
テツプ２１５３と同様にn1をカウントアツプし、
ステツプ２１６４ではn1＝ＫすなわちＫ点火分の
クロツクパルスをカウントしたか否かを判別し、
ステツプ２１６５でそのカウンタ値を０に戻す。
ステツプ２１６６では次のリタードの状態に制御
を移すためにＦDSR＝１（リタード）にセツト
し、デイザー進角θDSRをΔθ遅角させるために
θDSR＝−Δθにセツトする。その他の時はステ
ツプ２１６５，２１６６の処理はスキツプする。 ステツプ２１５０でＦDSR＝１のリタードの時
はステツプ２１７１に進む。ステツプ２１７１で
はステツプ２１５１と同様に180゜回転時間Tm
をリタードのＫ点火分タイマーカウント値ＮRTに
加算しＮRTとする。ステツプ２１７２ではデイザ
ー進角をΔθ遅角させるためにθDSR＝−Δθに
セツトする。ステツプ２１７３ではステツプ２１
６３と同様にn1をカウントアツプする。ステツプ
２１７４でn1＝ＫすなわちＫ点火分のクロツクパ
ルスをカウントしたならば、ステツプ２１７５で
はそのカウンタ値を０に戻す。ステツプ２１７６
では次のベース状態に制御を移すために、ＦDSR
＝−１（ベース）にセツトしまたデイザー進角θ
DSRも０にセツトする。その他の時はステツプ２
１７５，２１７６の処理はスキツプする。 ここで第２６図のステツプ２１９０に進み前記
ステツプ２１４９をもとに１フイードバツク周期
（ベース，アドバンス，リタード）中で最も使用
頻度の高い２次元マツプの領域を算出し、その欄
番号をＸM、行番号をＹMとする。ステツプ２１９
１ではこの最も使用頻度の高い領域が１フイード
バツク周期の例えば60％以上存在したか否かを判
定し、存在したならばステツプ２１９２に進む。
60％以下の場合はステツプ２１９８に進み修正は
行わない。例えば第２０図の状態Ｉのように、点
火時期がその時のエンジン状態におけるトルクを
最大限に発揮させ得る最適点火時期より遅角側に
存在するときで、かつエンジン運転状態に変化が
ない場合において、上述の処理のごとく、まずデ
イザー進角θDSR＝０で点火したときは、Ｋ点火
回数あたりの回転数はａ／ＮBA（ただしａは定
数）となり、次にベースよりアドバンス側の点火
時期θDSR＝Δθで点火した時の回転数はａ／ＮA
Ｄとなり、次にリタード側の点火時期θDSR＝−Δ
θで点火した時の回転数はａ／ＮRTとなつて、回
転数を比較するとａ／ＮRT＜ａ／ＮBA＜ａ／ＮAD
つまりＮAD＜ＮBA＜ＮRTとなる。従つてＮAD＜Ｎ
BA＜ＮRTなる関係が成立するときは、これをステ
ツプ２１９２にて判別して、ステツプ２１９３に
進み修正進角Ｔ＝ΔＴ（例えば１゜〜２℃Ａ）と
する。なおＮAD＜ＮBA＜ＮRTが成立しないときは
ステツプ２１９４に進む。また例えば第２０図の
状態のように点火時期がトルクを最大限に発揮
させ得る最適点火時期より進み側にある時は、逆
にａ／ＮAD＜ａ／ＮBA＜ａ／ＮRTつまりＮRT＜Ｎ
BA＜ＮADとなる。従つて、ＮRT＜ＮBA＜ＮADが成
立した時はステツプ２１９４にて判別してステツ
プ２１９５に進み、修正進角Ｔ＝−ΔＴとする。
ＮAD＜ＮBA＜ＮRTおよびＮRT＜ＮBA＜ＮADの関係
が成立しない時はステツプ２１９８に進み修正は
行わない。ＮAD＜ＮBA＜ＮRTまたはＮRT＜ＮBA＜
ＮADなる関係が成り立つた時はステツプ２１９６
に進み、前記ステツプ２１９０で求めた最も使用
頻度の高いマツプの領域のＸM，ＹM進角値を、Ｎ
AD＜ＮBA＜ＮRTの時はΔＴ進角させ、ＮRT＜ＮBA
＜ＮADの時はΔＴ遅角させるように第１８図の
Tmapを書き換える。ステツプ２１９７ではこの
領域のまわり８点（第２３図a1〜a8点）を以下の
様に補正する。 a1の修正量 ΔT1＝0.15×ΔＴ a2 〃 ΔT2＝0.10×ΔＴ a3 〃 ΔT3＝0.05×ΔＴ a4 〃 ΔT4＝0.20×ΔＴ a5 〃 ΔT5＝0.10×ΔＴ a6 〃 ΔT6＝0.40×ΔＴ a7 〃 ΔT7＝0.20×ΔＴ a8 〃 ΔT8＝0.15×ΔＴ 次にステツプ２１９８でおのおのクロツクパル
ス数（ＮBA，ＮAD，ＮRT）を０にする。以上で第
１９図のステツプ２１３５のMBTフイードバツ
ク計算を終了する。そして第１９図のステツプ２
１３６で最終点火時期θｘを（11）式により計算
する。 θｘ＝θmap＋θDLY＋θDSR ……(11) 以上で点火時期の算出は終了し、第１６図のス
テツプ２１４０では後述する8ms割込み処理ルー
チンで計算するコイル通電時間ＴONとエンジン回
転数Ｎにより、コイル通電角度を計算する。また
最終点火時期θｘから通電開始角度θONを求め、
前記コイルＡ，Ｂについて通電開始クランク角度
のダウンカウント値、点火クランク角度のダウン
カウント値を求め、前述のギア割込みルーチンの
ステツプ１３００の通電，点火処理に使用する。
スタータ作動時のステツプも同様の処理である。 以上でプログラム割込み処理を終了する。 第２７図に8ms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で第６図に示す
割込み制御部６１の端子４４３にリセツト信号を
印加しフリツプフロツプ３００をリセツトして、
8ms割込み要求信号端子４４６を“１”にもど
す。ステツプ３１１０ではアナログ入力ポート６
５からバツテリー電圧VBを取り込み、第２９図
に示す通電時間特性によりコイル通電時間ＴONを
計算する。 第２８図はメインルーチン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い、
RAM領域のクリア、各種初期パラメータの入
力、割込みの許可を行う。ステツプ４２００は水
温のＡ／Ｄ変換値を算出する処理である。このス
テツプは割込み処理のない時は常に実行される。 以上詳細に説明したように本発明は、外的要因
によつて回転数，トルク等が変化したのか、少な
くとも異なる２点での点火時期の変更によつて回
転数，トルク等が変化したのか識別でき、目標点
火時期を最適点火時期に修正してエンジン出力を
最大限発揮させると共に燃料消費率を最小に抑え
ることができるという優れた効果がある。さらに
２次元マツプを最も使用頻度の高い領域の使用頻
度が所定の割合以上である場合にこの使用頻度の
最も高い領域またはその近傍を修正しているの
で、２次元マツプの使用領域が広範囲にまたがつ
たとしても精度よく２次元マツプの修正を行うこ
とができるという優れた効果がある。 また本発明は、２次元マツプの使用される値が
所定の領域より外れた場合は回転数，トルク等の
信号の検出を中断し、その外れた領域より新たに
検出を開始しているので、エンジンの過渡状態に
おける誤修正を防止できるという優れた効果があ
る。
る。第１３図にギア割込み処理ルーチンのフロー
チヤートを示す。ギア割込みは最も優先順位の高
い割込みで、最優先に処理される。このギア割込
みの起動は、前記の第６図に示す割込み制御部６
１の端子４４４からのクランク角パルスによつて
行なわれる。したがつてギア割込みは、＃１気
筒，又は４気筒の上死点位置を０度として、30度
クランク角度毎に発生する。起動されるとステツ
プ１１００でギア割込みをリセツト（第６図のフ
リツプフロツプ３０２のリセツト）し、ステツプ
１２００で第４図に示すクランク角カウンタ部６
３のクランク角カウンタ１２５のREAD操作によ
り、CPU６０は現在のクランク位置を読み取
り、エンジンの回転角度位置を知る。ステツプ１
３００の通電点火処理では後述するプログラム割
込みのステツプ２１４０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
を設定して通電点火制御をする。次にステツプ１
４００の固定位置処理では決められた固定のクラ
ンク位置での処理を行う。 第１４図に通電点火処理ステツプ１３００の詳
細なフローチヤートを示す。ステツプ１３０５で
２つの点火コイルのうち、後述のプログラム割込
みのステツプ２１４０で求まるコイルＡの通電開
始用ダウンカウントを開始する角度と、ステツプ
１２００で求めた現在のクランク角度位置とを比
較して、一致したならばステツプ１３１０で第１
１図のコイルＡ通電用のダウンカウンタ９００に
初期値を設定すると同時に、コイルＡ通電命令が
出力される。このダウンカウンタは８μsecのク
ロツク信号でダウンカウントして「０」になつた
ときコイルＡの通電信号を“０”にして通電を開
始させる。ステツプ１３１５ではコイルＡの点火
用ダウンカウントを開始する角度と、ステツプ１
２００で求めた現在のクランク角度位置とを比較
して、一致したならばステツプ１３２０で第１１
図のコイルＡ点火用ダウンカウンタ９０２に初期
値を設定すると同時に、コイルＡ点火命令が出力
される。このダウンカウンタ９０２は８μsecの
クロツク信号でダウンカウントして「０」になつ
た時、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、コイルＡ通電信号を論理“１”に
してコイルＡの通電が停止される。なお、コイル
Ｂについてもステツプ１３２５，１３３０，１３
３５，１３４０で同様に通電点火制御が行われ
る。 次に固定位置処理ステツプ１４００がどの回転
角度位置で行われるかを第１５図に示す。通電点
火処理ステツプ１３００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、固定位置処理ステツプ１４
００は定められた角度位置で処理が行われる。ク
ランク角度０度，180度にて、180度クランク角度
を回転するのに要する回転時間の計測、吸気管圧
力の計測、プログラム割込みの発生を行い、その
他の角度では何もせずに処理を終了する。この処
理を詳細に説明するとステツプ１４１０で回転角
度を判断し、０度，180度の時はステツプ１４１
１に進み180度回転時間の計測を行う。第５図の
タイマー部６２を使用してラツチされているリア
ルタイムタイマー値をステツプ１４１１で取込
み、ステツプ１４１２で前回取込まれた（180度
前）タイマー値Tp1として180度回転時間Tmは
Tm＝Tp2−Tp1…(3)で求められる。ステツプ１
４１３ではTp2の値をTp1に移しておく。ステツ
プ１４１４では吸気脈動対策のために、吸気管圧
力のＡ／Ｄ変換値を取込む。又、ステツプ１４１
５では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。 次に第１６図にプログラム割込み処理ルーチン
を示す。まずステツプ２１００では第６図に示す
割込み制御部６１の端子４４２にリセツト信号を
印加してフリツプフロツプ３０１をリセツトし、
プログラム割込み要求信号端子４４５を“１”に
もどす。次にステツプ２１１１に進み、前記ギア
割込み処理ルーチンでもとめた180度回転時間を
(4)式により回転数Ｎに変換する。 Ｎ（r.p.m）＝107×３／Ｔｍ（μｓ） …(4) ステツプ２１１２では前記ギア割込み処理ルー
チンでクランク角度０度，180度にて取込んだ吸
気管圧力のＡ／Ｄ変換値Vpmを(5)式により吸気
管圧力Pm（mmHg単位） Pm＝A1×Vpm＋A2…(5) A1，A2：変換係数
に変換する。ステツプ２１２０では第１図に示す
スタータスイツチ３１からの信号を調べ、ONな
らばステツプ２１５０で固定進角10度を最終点火
角θｘとしてステツプ２１４０に移り、通電点火
制御部６８への出力値計算を行う。またスタータ
作動時でない時は、ステツプ２１３０に進み、最
終点火時期θｘをもとめ、同様にステツプ２１４
０で通電点火時期制御部６８への出力値計算を行
う。 ここで第１７図に、あるアクセル開度の点火時
期とエンジン回転数の関係を示す。点火時期は上
死点前角度（・BTDC）で表現されており、値が
大きい程進角している。アクセル開度α１はアク
セル全開に近い状態を示し、θM1はアクセル開度
α１におけるエンジン出力を最大限に発揮させる
最適点火時期（MBT）である。この最適点火時
期がトルク，燃料消費率の点で最良である。α２
はアクセル開度の少ない場合のグラフである。 第１８図は第２図の不揮発RAM７１に位置さ
れている２次元マツプ（MBT進角マツプ；
Tmap）で以下の様な構成になつている。横軸は
エンジン回転数Ｎであり、1000r.p.m以下の低回
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、全体に単一の１次
開数型にはなつていない。またTmapの縦軸は吸
気管圧力Pmであり、縦軸に対応する行番号Ｙに
対して比例関係になつている。このTmapは後述
のフイードバツク学習処理で常に書き換えられ、
最大トルクから燃料消費率の最低の点火時期にな
つている。まずステツプ２１３０の点火時期計算
の詳細を第１９図で説明する。ステツプ２１３１
では回転数Ｎから欄番号Ｘへ(6)式に従つて変換す
る。 ここで、NxiはＮを越えない最大のマツプ横軸
に指定された回転数、 XiはNxiに対応する欄番号で整数、Ｘの
小数点部は、マツプ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。 またステツプ２１３２で吸気管圧力Pmから行
番号Ｙへ(7)式に従つて変換される。 ここで、PmYiはPmを越えない最大のマツプ縦
軸に指定された吸気管圧力、 YiはPmYiに対応する行番号で整数、Ｙ
の小数点部はマツプの縦軸に指定された
吸気管圧力の中間の圧力であることを示
す。 ステツプ２１３３ではＸ，Ｙに対応してMBT
進角マツプ（Tmap）よりMBT進角θmapを(8)式
により４点補間して求める。 ステツプ２１３４ではイグナイタ等による点火
信号の遅れをクランク角度に換算し、点火遅延角
（θDLY）とする。関係式は(9)式の通りである。 θDLY＝ｔDLY×180（度CA）／Tm（μｓ） (9) ｔDLY：イグナイタによる点火信号の遅れ時間
（40〜100μｓ） Tm：180度回転時間（μｓ） 次にステツプ２１３５ではMBTフイードバツ
ク制御を行う。まずMBTフイードバツクの制御
を説明する。本実施例は最適点火時期（MBT）
の近傍で運転させた場合、連続して運転された３
点の点火時期（ベース，アドバンス，リタード）
での回転数を比較して、さらに最適点火時期に近
づけるように制御している。ここで３点の点火時
期でベースとは前記ステツプ２１３３で求まる点
火時期で、その点火時期にΔθ（通常２゜〜３
゜）だけ進角させたのがアドバンス、Δθだけ遅
角させたのがリタードである。このようなベー
ス，アドバンス，リタードと進角値をふることを
デイザーと呼ぶ。これら各々３点で、一定点火
（例えば40〜60点火）運転させた時の回転数をＮB
Ａ，ＮAD，ＮRT（クロツクパルス数で表わしたも
の）とする。つまり、ａ／ＮBA，ａ／ＮAD，ａ／
ＮRT（ａは定数）が回転数である。例えば、第２
０図の状態Ｉのように目標点火時期θ０がエンジ
ンのトルクを最大限に発揮させ得る最適点火時期
（MBT）より遅角側に存在する時は、ＮAD＜ＮBA
＜ＮRTの関係が成り立ち進角側に点火時期を制御
する必要がでてくる。また、状態のように
MBTより進角側に存在するときは、ＮRT＜ＮBA
＜ＮADの関係が成り立ち遅角側に制御する必要が
でてくる。一定点火回数ずつのベースの点火時
期、アドバンスの点火時期、リタードの点火時期
の１周期を１フイードバツク周期とする。 第１８図のMBT進角マツプの一部分を第２１
図に示す。例えばある運転状態（2000r.p.m，
400mmHg）の点のフイードバツクエリアを回転
数1750r.p.mから2250r.p.m、吸気管圧力
377.5mmHgから422.5mmHgまでと定める。この
実施例では、１フイードバツク周期中の運転状態
がＡ点から始まつてＢ点で終ると仮定する。この
間に始点であるＡ点を含むフイードバツクエリア
のまわり８つのフイードバツクエリア（回転数
1250r.p.mから2750r.p.m、吸気管圧力
332.5mmHgから467.5mmHg）の範囲で運転状態
の変化があれば、定常と判断する。また、フイー
ドバツクエリアからはずれた運転状態（Ｃ点）が
一度でもあれば非定常と判定し、この場合はＣ点
を中心として８つのフイードバツクエリア（回転
数1750r.p.mから3250r.p.m、吸気管圧力
232.5mmHgから377.5mmHg）を新たに定常範囲
として始め（ベース）から制御をやり直す。１フ
イードバツク周期中、運転状態が定常であれば、
最も多く運転した（最も使用頻度が高い）フイー
ドバツクエリアを算出し、後述のフイードバツク
時にこの８つのエリアの点の点火時期を進角また
は遅角させて修正する。また最も多く運転したフ
イードバツクエリアの使用頻度が１フイードバツ
ク周期中の60％以上存在しなければ修正しない。
回転数と吸気管圧力に対するあるエンジンの軸出
力最大の最適点火時期は第２２図に示すような特
性であり、求まつた代表点Ｅの点火時期のまわり
８点｛例えば第２３図で2000r.p.m、400mmHg
が代表点であるとすると、低圧力，低回転から順
にa1（1500r.p.m，355mmHg）、a2（1500r.p，
ｍ，400mmHg）、a3（1500r.p.m）、a4（2000r.p.
m，355mmHg）、a5（2000r.p.m，445mmHg）、
a6（2500r.p.m，355mmHg）、a7（2500r.p.m，
400mmHg）、a8（2500r.p.m，445mmHg）の各８
点｝は、(10)式により修正して近づける。 このようにしてすみやかに各運転状態の点火時
期を最適値に修正することができる。 また、アイドル域では最適点火時期まで制御す
ると失火が発生することがあり、高負荷域ではノ
ツキングが発生しエンジンに悪影響を与えたりノ
ツキング音が運転者に騒音となつて不快を感じる
ことがあるので、これらの領域ではフイードバツ
ク制御をしないようにしている。 次に第１９図のMBTフイードバツクのステツ
プ２１３５の詳細な説明を第２４図に示す。ステ
ツプ２１４１では第１８図のマツプのどのフイー
ドバツクエリアに対応するかを第２１図で説明し
た様に回転数Ｎに対応する欄番号Ｘと吸気管圧力
Pmに対応する行番号Ｙを算出する。ステツプ２
１４２では後述のメインルーチンのステツプ４２
００で求まる水温が70℃より高温だつたら、ステ
ツプ２１４３へ低温なら２１８０に進む。ステツ
プ２１４３ではステツプ２１４１で求まつたマツ
プのエリアがフイードバツクする範囲であるか否
かを判断する。例えば進角をMBTに合致させる
とアイドル域では失火したりし、高負荷域ではノ
ツクゾーンに入りかえつてエンジンに悪影響を与
えたりする。それを防ぐために、あらかじめ第１
８図のマツプと同じきざみのフイードバツク判断
テーブルを用意して、フイードバツクするエリア
は０、フイードバツクしないエリアは０以外の数
をセツトしておき、０のエリアではフイードバツ
クし、０でないエリアではフイードバツクを中止
するように制御している。 ステツプ２１４３では前述ステツプ２１４１で
求まつたＸ，Ｙのエリアがフイードバツクエリア
かどうか判断し、フイードバツクエリアならばス
テツプ２１４４へ、フイードバツクエリアでない
時はステツプ２１８０にそれぞれ分岐される。 ステツプ２１４４は前述した定常か非定常かを
判断するステツプである。第２１図で説明したよ
うに定常範囲であると判断されたならば、ステツ
プ２１４５からステツプ２１４８はスキツプさ
れ、ステツプ２１４９に移る。非定常と判断され
た場合は、ステツプ２１４５乃至ステツプ２１４
８で初期化される。ステツプ２１４５ではその時
の欄番号Ｘと行番号Ｙの値をおのおのXi，Yiに
移す。次回からはこのXiとYiが中心となつて定
常，非定常の判断をする。ステツプ２１４６では
点火回数を数える。 カウンタn1 を０にセツトし、 ステツプ２１４７ではデイザーフラツグＦDSR
をＦDSR＝−１、デイザー進角θDSRを０゜CA
（θDSR＝０）にセツトし、再びベースの点火時期
より制御を開始する。ステツプ２１４８ではおの
おのベース，アドバンス，リタードでのタイマー
カウント値ＮBA，ＮAD，ＮRTを０にセツトする。
次にステツプ２１４９では、後述するステツプ２
１９０にて１フイードバツク周期中の最も使用頻
度の高い２次元マツプの領域を検出するために、
前記Ｘ，Ｙの使用回数をおのおのカウントする。
カウントするのはXi，Yiを中心としたまわり８
領域｛（Xi−１，Yi−１）、（Xi−１，Yi）、（Xi−
１，Yi＋１）、（Xi，Yi−１）、（Xi，Yi＋１）、
（Xi＋１，Yi−１）、（Xi＋１，Yi）、（Xi＋１，Yi
＋１）｝である。ステツプ２１４２と２１４３で
分岐したステツプ２１８０から２１８２では、前
記ステツプ２１４６から２１４８までと同様、制
御をベースにして初期化する。そしてフイードバ
ツクをせずに、このMBTフイードバツク処理を
終了する。 次にステツプ２１４９以後は第２５図に示す。
ステツプ２１５０では現在、ベース，アドバン
ス，リタードのどの状態にあるかを判断し、おの
おのその状態中のクロツクパルスをカウントす
る。まず、ＦDSR＝−１すなわちベースである時
はステツプ２１５１に、ＦDSR＝０すなわちアド
バンスである時はステツプ２１６１に、ＦDSR＝
１すなわちリタードにある時はステツプ２１７１
に進む。最初にステツプ２１５１からのベースに
ついて説明する。180゜回転時間Tmとベースの
Ｋ点火分タイマーカウント値ＮBAをＮBAに加算す
る。ステツプ２１５２ではデイザー進角を０゜
CA（θDSR＝０）にセツトし、ステツプ２１５３
で指定点火数Ｋになるまでをカウントするカウン
タをカウントアツプする。つまりn1＝n1＋１式を
実行する。これをＫ点火分（例えば40〜60点火）
繰り返す。ステツプ２１５４でn1＝Ｋすなわち、
Ｋ点火分のクロツクパルスをカウントしたなら
ば、ステツプ２１５５でそのカウンタ値を０に戻
し、ステツプ２１５６で次のアドバンスに制御を
移すためにＦDSR＝０（アドバンス）にセツト
し、デイザー進角θDSRをΔθ進角させるために
θDSR＝Δθにセツトする。その他の時はステツ
プ２１５５，２１５６の処理はスキツプする。 ステツプ２１５０でＦDSR＝０のアドバンスの
ときはステツプ２１６１に進む。ステツプ２１６
１ではステツプ２１５１と同様に、180゜回転時
間TmをアドバンスのＫ点火タイマーカウント値
ＮADに加算し再びＮADとする。ステツプ２１６２
ではデイザー進角をΔθ進角させるために、θDS
Ｒ＝△θにセツトする。ステツプ２１６３ではス
テツプ２１５３と同様にn1をカウントアツプし、
ステツプ２１６４ではn1＝ＫすなわちＫ点火分の
クロツクパルスをカウントしたか否かを判別し、
ステツプ２１６５でそのカウンタ値を０に戻す。
ステツプ２１６６では次のリタードの状態に制御
を移すためにＦDSR＝１（リタード）にセツト
し、デイザー進角θDSRをΔθ遅角させるために
θDSR＝−Δθにセツトする。その他の時はステ
ツプ２１６５，２１６６の処理はスキツプする。 ステツプ２１５０でＦDSR＝１のリタードの時
はステツプ２１７１に進む。ステツプ２１７１で
はステツプ２１５１と同様に180゜回転時間Tm
をリタードのＫ点火分タイマーカウント値ＮRTに
加算しＮRTとする。ステツプ２１７２ではデイザ
ー進角をΔθ遅角させるためにθDSR＝−Δθに
セツトする。ステツプ２１７３ではステツプ２１
６３と同様にn1をカウントアツプする。ステツプ
２１７４でn1＝ＫすなわちＫ点火分のクロツクパ
ルスをカウントしたならば、ステツプ２１７５で
はそのカウンタ値を０に戻す。ステツプ２１７６
では次のベース状態に制御を移すために、ＦDSR
＝−１（ベース）にセツトしまたデイザー進角θ
DSRも０にセツトする。その他の時はステツプ２
１７５，２１７６の処理はスキツプする。 ここで第２６図のステツプ２１９０に進み前記
ステツプ２１４９をもとに１フイードバツク周期
（ベース，アドバンス，リタード）中で最も使用
頻度の高い２次元マツプの領域を算出し、その欄
番号をＸM、行番号をＹMとする。ステツプ２１９
１ではこの最も使用頻度の高い領域が１フイード
バツク周期の例えば60％以上存在したか否かを判
定し、存在したならばステツプ２１９２に進む。
60％以下の場合はステツプ２１９８に進み修正は
行わない。例えば第２０図の状態Ｉのように、点
火時期がその時のエンジン状態におけるトルクを
最大限に発揮させ得る最適点火時期より遅角側に
存在するときで、かつエンジン運転状態に変化が
ない場合において、上述の処理のごとく、まずデ
イザー進角θDSR＝０で点火したときは、Ｋ点火
回数あたりの回転数はａ／ＮBA（ただしａは定
数）となり、次にベースよりアドバンス側の点火
時期θDSR＝Δθで点火した時の回転数はａ／ＮA
Ｄとなり、次にリタード側の点火時期θDSR＝−Δ
θで点火した時の回転数はａ／ＮRTとなつて、回
転数を比較するとａ／ＮRT＜ａ／ＮBA＜ａ／ＮAD
つまりＮAD＜ＮBA＜ＮRTとなる。従つてＮAD＜Ｎ
BA＜ＮRTなる関係が成立するときは、これをステ
ツプ２１９２にて判別して、ステツプ２１９３に
進み修正進角Ｔ＝ΔＴ（例えば１゜〜２℃Ａ）と
する。なおＮAD＜ＮBA＜ＮRTが成立しないときは
ステツプ２１９４に進む。また例えば第２０図の
状態のように点火時期がトルクを最大限に発揮
させ得る最適点火時期より進み側にある時は、逆
にａ／ＮAD＜ａ／ＮBA＜ａ／ＮRTつまりＮRT＜Ｎ
BA＜ＮADとなる。従つて、ＮRT＜ＮBA＜ＮADが成
立した時はステツプ２１９４にて判別してステツ
プ２１９５に進み、修正進角Ｔ＝−ΔＴとする。
ＮAD＜ＮBA＜ＮRTおよびＮRT＜ＮBA＜ＮADの関係
が成立しない時はステツプ２１９８に進み修正は
行わない。ＮAD＜ＮBA＜ＮRTまたはＮRT＜ＮBA＜
ＮADなる関係が成り立つた時はステツプ２１９６
に進み、前記ステツプ２１９０で求めた最も使用
頻度の高いマツプの領域のＸM，ＹM進角値を、Ｎ
AD＜ＮBA＜ＮRTの時はΔＴ進角させ、ＮRT＜ＮBA
＜ＮADの時はΔＴ遅角させるように第１８図の
Tmapを書き換える。ステツプ２１９７ではこの
領域のまわり８点（第２３図a1〜a8点）を以下の
様に補正する。 a1の修正量 ΔT1＝0.15×ΔＴ a2 〃 ΔT2＝0.10×ΔＴ a3 〃 ΔT3＝0.05×ΔＴ a4 〃 ΔT4＝0.20×ΔＴ a5 〃 ΔT5＝0.10×ΔＴ a6 〃 ΔT6＝0.40×ΔＴ a7 〃 ΔT7＝0.20×ΔＴ a8 〃 ΔT8＝0.15×ΔＴ 次にステツプ２１９８でおのおのクロツクパル
ス数（ＮBA，ＮAD，ＮRT）を０にする。以上で第
１９図のステツプ２１３５のMBTフイードバツ
ク計算を終了する。そして第１９図のステツプ２
１３６で最終点火時期θｘを（11）式により計算
する。 θｘ＝θmap＋θDLY＋θDSR ……(11) 以上で点火時期の算出は終了し、第１６図のス
テツプ２１４０では後述する8ms割込み処理ルー
チンで計算するコイル通電時間ＴONとエンジン回
転数Ｎにより、コイル通電角度を計算する。また
最終点火時期θｘから通電開始角度θONを求め、
前記コイルＡ，Ｂについて通電開始クランク角度
のダウンカウント値、点火クランク角度のダウン
カウント値を求め、前述のギア割込みルーチンの
ステツプ１３００の通電，点火処理に使用する。
スタータ作動時のステツプも同様の処理である。 以上でプログラム割込み処理を終了する。 第２７図に8ms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で第６図に示す
割込み制御部６１の端子４４３にリセツト信号を
印加しフリツプフロツプ３００をリセツトして、
8ms割込み要求信号端子４４６を“１”にもど
す。ステツプ３１１０ではアナログ入力ポート６
５からバツテリー電圧VBを取り込み、第２９図
に示す通電時間特性によりコイル通電時間ＴONを
計算する。 第２８図はメインルーチン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い、
RAM領域のクリア、各種初期パラメータの入
力、割込みの許可を行う。ステツプ４２００は水
温のＡ／Ｄ変換値を算出する処理である。このス
テツプは割込み処理のない時は常に実行される。 以上詳細に説明したように本発明は、外的要因
によつて回転数，トルク等が変化したのか、少な
くとも異なる２点での点火時期の変更によつて回
転数，トルク等が変化したのか識別でき、目標点
火時期を最適点火時期に修正してエンジン出力を
最大限発揮させると共に燃料消費率を最小に抑え
ることができるという優れた効果がある。さらに
２次元マツプを最も使用頻度の高い領域の使用頻
度が所定の割合以上である場合にこの使用頻度の
最も高い領域またはその近傍を修正しているの
で、２次元マツプの使用領域が広範囲にまたがつ
たとしても精度よく２次元マツプの修正を行うこ
とができるという優れた効果がある。 また本発明は、２次元マツプの使用される値が
所定の領域より外れた場合は回転数，トルク等の
信号の検出を中断し、その外れた領域より新たに
検出を開始しているので、エンジンの過渡状態に
おける誤修正を防止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制御システム
の構成図、第２図は第１図中の制御コンピユータ
の構成図、第３図，第８図は第２図各部の説明の
ための波形図、第４図乃至第７図、第９図乃至第
１２図はそれぞれ第２図各部の電気回路図、第１
３図乃至第１６図、第１９図，第２４図乃至第２
８図は第１図に示す制御コンピユータの演算処理
手順を示すフローチヤート、第１７図，第２０
図，第２２図，第２９図は本発明の作動説明に供
する特性図、第１８図，第２１図，第２３図は本
発明の作動説明に供する２次元マツプ模式図であ
る。 １……エンジン、２……水温センサ、３……ス
タータ、４……点火コイル、５……回転センサ、
６……制御コンピユータ、７……イグナイタ、８
……圧力センサ、６０……中央処理ユニツト、７
１……２次元マツプを構成する不揮発性RAM。
の構成図、第２図は第１図中の制御コンピユータ
の構成図、第３図，第８図は第２図各部の説明の
ための波形図、第４図乃至第７図、第９図乃至第
１２図はそれぞれ第２図各部の電気回路図、第１
３図乃至第１６図、第１９図，第２４図乃至第２
８図は第１図に示す制御コンピユータの演算処理
手順を示すフローチヤート、第１７図，第２０
図，第２２図，第２９図は本発明の作動説明に供
する特性図、第１８図，第２１図，第２３図は本
発明の作動説明に供する２次元マツプ模式図であ
る。 １……エンジン、２……水温センサ、３……ス
タータ、４……点火コイル、５……回転センサ、
６……制御コンピユータ、７……イグナイタ、８
……圧力センサ、６０……中央処理ユニツト、７
１……２次元マツプを構成する不揮発性RAM。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ エンジンの第１動作状態および第２動作状態
の２状態に基づき目標点火時期を算出する２次元
マツプを構成し、この目標点火時期近傍でかつ互
いに異る少くとも２点の点火時期を選択し、この
選択した少くとも２点の点火時期にて交互に所定
の期間ずつエンジンを運転し、これらの各点火時
期にて運転したときのエンジンの回転数の信号、
トルクの信号またはこれらに関連する運転状態の
信号を検出し、前記少くとも２点の点火時期で運
転したときの前記運転状態の信号のうちで少くと
も連続して運転した３点の前記運転状態の信号を
比較することにより前記目標点火時期がエンジン
出力を最大限に発揮させる最適点火時期より進み
側にあるか遅れ側にあるかを判定し、この判定結
果に応じて前記２次元マツプの値を修正すること
を特徴とする点火時期制御方法。 ２ 前記２次元マツプの値の修正は、点火時期が
前記最適点火時期にあるか否かを判定する期間中
に前記２次元マツプの最も使用頻度の高い領域の
使用頻度が所定の割合以上である場合に、前記２
次元マツプの前記使用頻度の最も高い領域または
その近傍を修正することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の点火時期制御方法。 ３ 前記２次元マツプにおける前記使用頻度が最
も高い領域の近傍の修正量は、前記使用頻度が最
も高い領域より少なくてかつ一率でないようにす
ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
点火時期制御方法。 ４ エンジンの第１動作状態および第２動作状態
の２状態に基づき目標点火時期を算出する２次元
マツプを構成し、この目標点火時期近傍でかつ互
いに異る少なくとも２点の点火時期を選択し、こ
の選択した少なくとも２点の点火時期にて交互に
所定の期間ずつエンジンを運転し、これらの各点
火時期にて運転したときのエンジンの回転数の信
号、トルクの信号またはこれらに関連する運転状
態の信号を検出し、前記少なくとも２点の点火時
期で運転したときの前記運転状態の信号のうちで
少なくとも連続して運転した３点の前記運転状態
の信号を比較することにより前記目標点火時期が
エンジン出力を最大限に発揮させる最適点火時期
より進み側にあるか遅れ側にあるかを判定し、点
火時期が前記最適点火時期にあるか否かを判定す
る期間中に前記２次元マツプの最も使用頻度の高
い領域の使用頻度が所定の割合以上である場合
に、前記２次元マツプの前記使用頻度の最も高い
領域またはその近傍を修正し、さらに前記目標点
火時期および少なくとも２点の点火時期に対応す
る前記２次元マツプの値が所定の領域より外れた
場合は前記運転状態の信号の検出を中断しその外
れた領域より新たに検出を開始することを特徴と
する点火時期制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1178580A JPS56110564A (en) | 1980-02-01 | 1980-02-01 | Controlling method of ignition time |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1178580A JPS56110564A (en) | 1980-02-01 | 1980-02-01 | Controlling method of ignition time |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56110564A JPS56110564A (en) | 1981-09-01 |
| JPS6231189B2 true JPS6231189B2 (ja) | 1987-07-07 |
Family
ID=11787588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1178580A Granted JPS56110564A (en) | 1980-02-01 | 1980-02-01 | Controlling method of ignition time |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56110564A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59188057A (ja) * | 1983-04-08 | 1984-10-25 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比及び点火時期制御方法並びに装置 |
-
1980
- 1980-02-01 JP JP1178580A patent/JPS56110564A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56110564A (en) | 1981-09-01 |
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