JP2000104619A - 内燃機関用制御装置 - Google Patents

内燃機関用制御装置

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JP2000104619A
JP2000104619A JP10271554A JP27155498A JP2000104619A JP 2000104619 A JP2000104619 A JP 2000104619A JP 10271554 A JP10271554 A JP 10271554A JP 27155498 A JP27155498 A JP 27155498A JP 2000104619 A JP2000104619 A JP 2000104619A
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combustion engine
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 クランクセンサ異常でクランク信号の発生が
ないときにカム信号の発生間隔の分周による割込を発生
させ、内燃機関に対する各種制御処理を実行すること。 【解決手段】 クランクセンサ10からのクランク信号
が正常に発生されているときには通常の起動タイミング
にて30°CA毎に内燃機関に対する燃料噴射制御処
理、点火時期制御処理、またはその他の制御処理が実行
される。一方、クランクセンサ10の異常(断線等)で
クランク信号が出力されなくなったときにはカム信号の
発生間隔が1/3分周されて生成された疑似起動タイミ
ングに応じて同様に各種制御処理が実行される。これに
より、クランクセンサ10の異常時でクランク信号の入
力がなくてもカム信号の入力がありさえすれば、疑似起
動タイミングにて内燃機関に対して必要な各種制御処理
が実行されることで退避走行が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の回転角
位置を検出し、各気筒における各種制御処理を実行する
内燃機関用制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、内燃機関用制御装置に関連する先
行技術文献としては、特開平7−310582号公報に
て開示されたものが知られている。このものでは、内燃
機関の回転角位置を検出するクランクセンサが異常とな
ったときに、カムセンサからのカム信号の通過走行時間
を所定の周波数で求め、予め記憶されたクランク角度で
割ることにより、クランク信号の最小単位毎のクロック
パルス数を求める。このクロックパルス数からクランク
信号を模擬する技術が示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のもの
をハードウェアで実現するには、クランク角に対する最
小単位クロックパルスを生成するための周波数発振器、
計数器、波形生成回路等が必要となり回路構成が複雑で
高価なものとなる。一方、ソフトウェアで実現するに
は、クランク信号の発生によるHi(高)/Lo(低)
信号を出力するためのタイマセット処理の連続となり、
内燃機関の高回転時に処理遅れが生じ、クランク信号を
忠実に再現することは無理であった。
【0004】そこで、この発明はかかる不具合を解決す
るためになされたもので、クランクセンサの異常でクラ
ンク信号の発生がないときにカム信号からクランク信号
を模擬するのではなく、単にカム信号の発生間隔の分周
による割込を発生させ、内燃機関に対する各種制御処理
を実行することで複雑な処理をしなくても退避走行が可
能な内燃機関用制御装置の提供を課題としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1の内燃機関用制
御装置によれば、クランクセンサからのクランク信号が
正常に発生されているときには起動タイミング生成手段
で生成された通常の起動タイミングにて所定のクランク
角度毎に内燃機関に対する燃料噴射制御処理、点火時期
制御処理、またはその他の制御処理が実行され、異常検
出手段でクランクセンサの異常が検出されると疑似起動
タイミング生成手段でカム信号の発生間隔が分周されて
生成された疑似起動タイミングに応じて同様に各種制御
処理が実行される。これにより、クランクセンサの異常
時でクランク信号の入力がなくてもカム信号の入力があ
りさえすれば、疑似起動タイミングにて内燃機関に対し
て必要な各種制御処理が実行されることで退避走行が可
能となる。
【0006】請求項2の内燃機関用制御装置では、クラ
ンクセンサの異常時でクランク信号の入力がないときに
内燃機関の運転状態が急変されカム信号の発生間隔が大
きく変化してしまうと、カム信号の発生間隔の分周に対
応する所定回数の疑似起動タイミングが生成できないた
め、疑似起動タイミング生成手段によってカム信号の発
生間隔の変化量に基づきその発生間隔に対する所定の重
み付けによる補正が実行される。これにより、クランク
センサの異常時でクランク信号の入力がなくても、より
適切な疑似起動タイミングが生成でき退避走行時におけ
る内燃機関の運転状態を安定させることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。
【0008】図1は本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関用制御装置を示す概略構成図である。
【0009】図1において、1は4サイクルV型8気筒
からなる内燃機関(図示略)のクランク軸、2はクラン
ク軸1に取付けられた回転体である。この回転体2の外
周にはクランク角判定用として10°CA(Crank Angl
e:クランク角)毎、但し欠歯部は20°CAからなる3
5(36−1)個の突起が形成されている。10は回転
体2の外周に形成された各突起に対向し、それら突起に
よるクランク信号(クランク軸1の角度位置)を検出す
る電磁ピックアップからなるクランクセンサである。
【0010】また、11は内燃機関のV型の一方のシリ
ンダブロックにおける4つの気筒群に対応するカム1
軸、12はカム1軸11に取付けられた回転体である。
この回転体12の外周にはカム角判定用として4個の突
起が形成されている(突起間の角度については図1参
照)。20は回転体12の外周に形成された各突起に対
向し、それら突起によるカム1信号(カム1軸11の角
度位置)を検出する電磁ピックアップからなるカム1セ
ンサである。
【0011】そして、21は内燃機関のV型の他方のシ
リンダブロックにおける4つの気筒群に対応するカム2
軸、22はカム2軸21に取付けられた回転体である。
この回転体22の外周にはカム角判定用として4個の突
起が形成されている(突起間の角度については図1参
照)。30は回転体22の外周に形成された各突起に対
向し、それら突起によるカム2信号(カム1軸21の角
度位置)を検出する電磁ピックアップからなるカム2セ
ンサである。
【0012】したがって、図1に示すような回転体1
2,22の突起位置によって、カム1センサ20からの
カム1信号及びカム2センサ30からのカム2信号は回
転体12,22の何れか1つに対応して45°毎に発生
される。ここで、クランク軸1の2回転(720°C
A)に対してカム1軸11及びカム2軸21はそれぞれ
1回転(360°)される。即ち、クランクセンサ10
からのクランク信号の発生間隔は10°CA毎であるの
に対して、カム1センサ20からのカム1信号及びカム
2センサ30からのカム2信号の発生間隔はクランク角
換算で90°CA毎の9倍となる。なお、本実施例の内
燃機関では、クランク信号発生の3回(30°CA)毎
に後述の点火時期制御処理、燃料噴射制御処理等が実行
され、即ち、カム1センサ20からのカム1信号及びカ
ム2センサ30からのカム2信号の発生間隔で後述の点
火時期制御処理、燃料噴射制御処理等が3回ずつ実行さ
れる。
【0013】40はECU(Electronic Control Unit:
電子制御ユニット)であり、クランクセンサ10からの
クランク信号、カム1センサ20からのカム1信号、カ
ム2センサ30からのカム2信号はECU40を構成す
る波形整形回路41介してマイクロコンピュータ50に
入力される。マイクロコンピュータ50ではクランク信
号、カム1信号及びカム2信号の発生タイミングに基づ
き図示しない各種センサからの信号による内燃機関の運
転状態に応じた制御量が演算され、その演算結果に応じ
た駆動信号がECU40を構成する噴射出力ドライバ4
2及び点火出力ドライバ43に出力される。なお、噴射
出力ドライバ42からの信号は内燃機関の各インジェク
タ(図示略)、点火出力ドライバ43からの信号は内燃
機関の各イグナイタ(図示略)にそれぞれ出力される。
【0014】マイクロコンピュータ50は、周知の中央
処理装置としてのCPU51、制御プログラムを格納し
たROM52、各種データを格納するRAM53、B/
U(バックアップ)RAM54、入出力回路55及びそ
れらを接続するバスライン56等からなる論理演算回路
として構成されている。
【0015】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関用制御装置で使用されているECU40の
マイクロコンピュータ50内のCPU51におけるクラ
ンクセンサ10からのクランク信号が正常時の各種制御
の処理手順を示す図2及び図3のフローチャートに基づ
いて説明する。ここで、図3は図2のステップS104
の処理を示すフローチャートである。なお、これら制御
ルーチンのうち図2は10°CA毎、但し欠歯時は20
°CA、図3は30°CA毎でそれぞれCPU51にて
繰返し実行される。なお、以下の説明ではカム1センサ
20からのカム1信号及びカム2センサ30からのカム
2信号はそれぞれ正常に出力されているものとする。
【0016】図2において、ステップS101で気筒判
別処理が実行される。ここでは、後述の点火時期制御、
燃料噴射制御で必要な30°CA時間(T30)、90
°CA時間(T90)、30°CA毎にカウントアップ
され基準気筒タイミングで所定値にセットされるクラン
ク角カウンタCCRNK、クランク信号による30°C
Aタイミング毎の割込時刻ZTNE等が算出される。次
にステップS102に移行して、退避走行モードである
ことを表す退避走行モードフラグXCLIMPが「1」
であるかが判定される。ここで、退避走行モードとは、
クランクセンサ10の異常発生と同時に内燃機関を停止
させることなく、その異常発生の場所から修理工場等ま
での安全な自力走行を可能とする機能をいう。ステップ
S102の判定条件が成立せず、即ち、退避走行モード
フラグXCLIMPが「0」で退避走行モードでないと
きにはステップS103に移行し、30°CAタイミン
グであるかが判定される。ステップS103の判定条件
が成立、即ち、30°CAタイミングであるときにはス
テップS104に移行し、後述の30°CA割込による
ISN30S処理が実行され、本ルーチンを終了する。
ここで、ステップS103の判定条件が成立せず、即
ち、30°CAタイミングでないときには何もすること
なく本ルーチンを終了する。
【0017】一方、ステップS102の判定条件が成
立、即ち、退避走行モードフラグXCLIMPが「1」
で退避走行モードであるときにはステップS105に移
行し、クランクセンサ10の異常判定フラグXOCNT
Fが「0」であるかが判定される。ステップS105の
判定条件が成立、即ち、クランクセンサ10の異常発生
による退避走行モードからクランクセンサ10が正常復
帰したときにはステップS106に移行し、30°CA
タイミングであるかが判定される。ステップS106の
判定条件が成立、即ち、30°CAタイミングであると
きにはステップS107に移行し、退避走行モードフラ
グXCLIMPが「0」にクリアされ通常走行モードに
復帰される。そして、ステップS104に移行し、後述
の30°CA割込によるISN30S処理が実行され、
本ルーチンを終了する。一方、ステップS105の判定
条件が成立せず、即ち、異常判定フラグXOCNTFが
「1」でありクランクセンサ10が異常であるとき、ま
たはステップS106の判定条件が成立せず、即ち、3
0°CAタイミングでないときには何もすることなく本
ルーチンを終了する。
【0018】次に、図2のステップS104における3
0°CA割込によるISN30S処理手順を示す図3の
フローチャートについて説明する。図3のステップS1
11では、後述の30°CA割込による点火時期制御処
理が実行される。次にステップS112に移行して、後
述の30°CA割込による燃料噴射制御処理が実行され
る。次にステップS113に移行して、30°CA割込
による他の制御処理が実行され、本ルーチンを終了す
る。
【0019】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関用制御装置で使用されているECU40の
マイクロコンピュータ50内のCPU51における点火
時期制御の処理手順を示す図4及び図5のフローチャー
トに基づいて説明する。なお、これら制御ルーチンのう
ち図4は各気筒毎の30°CA割込、図5は通電開始割
込でそれぞれCPU51にて繰返し実行される。
【0020】図4において、まず、ステップS201で
TDC(Top Dead Center:上死点)から150°CA前
であるかが判定される。ステップS201の判定条件が
成立、即ち、TDCから150°CA前であるときには
ステップS202に移行し、通電開始までのクランク角
〔°CA〕が算出される。次にステップS203に移行
して、ステップS202で算出されたクランク角〔°C
A〕が現在の機関回転数NEに基づき通電開始時期タイ
マCATのタイマ時間に換算される。次にステップS2
04に移行して、通電開始時期タイマCATがセットさ
れたのち本ルーチンを終了する。
【0021】一方、ステップS201の判定条件が成立
せず、即ち、TDCから150°CA前でないときには
ステップS205に移行し、TDCから120°CA前
または90°CA前または60°CA前であるかが判定
される。ステップS205の判定条件が成立、即ち、T
DCから120°CA前または90°CA前または60
°CA前であるときにはステップS206に移行し、そ
のときの加速状態に応じた通電開始時期タイマCATに
対する加速補正が実行される。次にステップS207に
移行して、ステップS206で加速補正された通電開始
時期タイマCATが再セットされたのち本ルーチンを終
了する。
【0022】一方、ステップS205の判定条件が成立
せず、即ち、TDCから120°CA前または90°C
A前または60°CA前でもないときにはステップS2
08に移行し、TDCから30°CA前または0°CA
前であるかが判定される。ステップS208の判定条件
が成立、即ち、TDCから30°CA前または0°CA
前であるときにはステップS209に移行し、通電中で
あるかが判定される。ステップS209の判定条件が成
立せず、即ち、未だイグナイタから点火コイル(図示
略)への通電中でないときには上述のステップS206
に移行し、同様の処理が実行される。一方、ステップS
209の判定条件が成立、即ち、このときイグナイタか
ら点火コイルへの通電中であるときにはステップS21
0に移行し、後述の点火時期タイマが再セットされ本ル
ーチンを終了する。一方、ステップS208の判定条件
が成立せず、即ち、TDCから30°CA前または0°
CA前でもないときには何もすることなく本ルーチンを
終了する。
【0023】次に、図4でセットされた通電開始時期タ
イマCATがタイムアップすると通電開始割込処理であ
る図5のフローチャートが起動される。図5のステップ
S211では、通電時間分としての点火時期タイマがセ
ットされ、本ルーチンを終了する。
【0024】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関用制御装置で使用されているECU40の
マイクロコンピュータ50内のCPU51における燃料
噴射制御の処理手順を示す図6及び図7のフローチャー
トに基づいて説明する。なお、これら制御ルーチンのう
ち図6は各気筒毎の30°CA割込、図7は噴射開始割
込でそれぞれCPU51にて繰返し実行される。
【0025】図6において、まず、ステップS301で
噴射開始時期演算として各気筒のTDCからどれだけク
ランク角〔°CA〕前で噴射開始するかが求められる。
次にステップS302に移行して、インジェクタからの
燃料噴射量TAUが算出される。次にステップS303
に移行して、噴射開始時期タイマDGINJSDのセッ
トタイミングであるかが判定される。ステップS303
の判定条件が成立、即ち、噴射開始時期タイマDGIN
JSDのセットタイミングであるときにはステップS3
04に移行し、噴射開始時期タイマDGINJSDがセ
ットされ本ルーチンを終了する。一方、ステップS30
3の判定条件が成立せず、即ち、噴射開始時期タイマD
GINJSDのセットタイミングでないときには何もす
ることなく本ルーチンを終了する。
【0026】次に、図6の処理で噴射開始されると噴射
開始割込である図7のフローチャートが起動される。図
7のステップS311では、燃料噴射量TAU分として
の噴射終了時期タイマがセットされ、本ルーチンを終了
する。
【0027】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関用制御装置で使用されているECU40の
マイクロコンピュータ50内のCPU51におけるクラ
ンクセンサ10の異常判定の処理手順を示す図8、図9
及び図10のフローチャートに基づき、図11を参照し
て説明する。ここで、図11はクランク信号とタイマカ
ウンタCCTとの関係を示すタイムチャートである。な
お、これら異常判定ルーチンのうち図8は16ms毎、
図9は8ms毎、図10は10°CA割込でそれぞれC
PU51にて繰返し実行される。
【0028】図8において、ステップS401では、機
関回転数NEが600rpmを越えているかが判定され
る。ステップS401の判定条件が成立、即ち、機関回
転数NEが600rpmを越えエンスト気味でなく安定
状態であるときには、ステップS402に移行し、タイ
マカウンタCCTが8ms以下であるかが判定される。
ステップS402の判定条件が成立、即ち、タイマカウ
ンタCCTが8ms以下と短いときにはステップS40
3に移行し、クランクセンサ10からのクランク信号が
正常に出力されているとして異常判定フラグXOCNT
Fが「0」とされ、本ルーチンを終了する。
【0029】一方、ステップS402の判定条件が成立
せず、即ち、タイマカウンタCCTが8msを越えてい
るときにはステップS404に移行し、更に、タイマカ
ウンタCCTが100ms以上であるかが判定される。
ステップS404の判定条件が成立、即ち、図11にN
Gとして示すように、タイマカウンタCCTが100m
s以上と長くなったときにはステップS405に移行
し、クランクセンサ10に異常(断線等)が発生しクラ
ンク信号が出力されていないとして異常判定フラグXO
CNTFが「1」とされ、本ルーチンを終了する。一
方、ステップS401の判定条件が成立せず、即ち、機
関回転数NEが600rpm以下とエンスト気味である
とき、またはステップS404の判定条件が成立せず、
即ち、タイマカウンタCCTが8msを越えてはいるが
100ms未満であるときには何もすることなく本ルー
チンを終了する。なお、ステップS404における異常
判定時間100msは現在の負荷(機関回転数NE)に
応じて可変してもよい。
【0030】図9のフローチャートにて図8におけるタ
イマカウンタCCTの処理が8ms毎に起動される。図
9のステップS411では、タイマカウンタCCTがカ
ウントアップされ、本ルーチンを終了する。また、図1
0のフローチャートにて図8におけるタイマカウンタC
CTの処理が10°CA割込で起動される。図10のス
テップS421では、図11に示すように、10°CA
毎に出力されるクランク信号によりタイマカウンタCC
Tが「0」にクリアされ、本ルーチンを終了する。
【0031】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関用制御装置で使用されているECU40の
マイクロコンピュータ50内のCPU51におけるクラ
ンクセンサ10の異常時のカム1センサ20からのカム
1信号及びカム2センサ30からのカム2信号を用いた
フェイルセーフの処理手順を示す図12、図13、図1
4及び図15のフローチャートに基づいて説明する。な
お、これらフェイルセーフルーチンのうち図12はカム
1信号割込、図13はカム2信号割込、図14及び図1
5は図12または図13の処理ののちそれぞれCPU5
1にて繰返し実行される。
【0032】カム1センサ20からのカム1信号が入力
されると、図12の割込処理が実行される。ステップS
501では、フラグXCCAVTが「1」とされ、カム
1信号の入力有りとされたのち、ステップS502に移
行し、後述のフェイルセーフ処理としてのICCGF処
理が起動される。
【0033】一方、カム2センサ30からのカム2信号
が入力されると、図13の割込処理が実行される。ステ
ップS511では、フラグXCVTが「1」とされ、カ
ム2信号の入力有りとされたのち、ステップS512に
移行し、後述のフェイルセーフ処理としてのICCGF
処理が起動される。
【0034】次に、フェイルセーフ処理としてのICC
GF処理について図14及び図15のフローチャートに
基づき、図16を参照して説明する。ここで、図16は
クランクセンサ10からのクランク信号異常時における
各種信号等の遷移状態を示すタイミングチャートであ
る。
【0035】図14において、ステップS521では、
フラグXCCAVTが「1」であるかが判定される。ス
テップS521の判定条件が成立、即ち、フラグXCC
AVTが「1」でありカム1センサ20によるカム1信
号が入力されているときにはステップS522に移行
し、そのカム1信号の割込時刻が所定のメモリ領域にD
ASMとして記憶される。一方、ステップS521の判
定条件が成立せず、即ち、フラグXCCAVTが「0」
であるときにはカム2センサ30によるカム2信号が入
力されているとしてステップS523に移行し、カム2
センサ30によるカム2信号の割込時刻が所定のメモリ
領域にDASMとして記憶される。
【0036】ステップS522またはステップS523
の処理ののちステップS524に移行し、カム信号間隔
の時間T90Wが次式(1)にて算出される。ここで、
DASMOは所定のメモリ領域に記憶されている前回の
カム1信号またはカム2信号の割込時刻である。
【0037】
【数1】 T90W=|DASM−DASMO| ・・・(1) 次にステップS525に移行して、今回のカム1信号ま
たはカム2信号の割込時刻DASMがDASMOとされ
更新される。次にステップS526に移行して、図16
に示すカウンタCCGFが「2」、かつカム1センサ2
0によるカム1信号の入力有りでフラグXCCAVTが
「1」となるタイミングであるかが判定される。ステッ
プS526の判定条件が成立しないときにはステップS
527に移行し、カウンタCCGが「1」カウントアッ
プされる(図16参照)。一方、ステップS526の判
定条件が成立するときにはステップS528に移行し、
カウンタCCGが「0」にクリアされる(図16参
照)。このようにして、カム1センサ20からのカム1
信号またはカム2センサ30からのカム2信号により気
筒基準位置を示すカウンタCCGの値が求められる。
【0038】次にステップS529に移行して、フラグ
XCCAVTが「1」であるかが判定される。ステップ
S529の判定条件が成立、即ち、カム1センサ20に
よるカム1信号の入力が有るときにはステップS530
に移行し、カウンタCCGFが「0」にクリアされる
(図16参照)。一方、ステップS529の判定条件が
成立しないときにはステップS530がスキップされ
る。次にステップS531に移行して、フラグXCVT
が「1」であるかが判定される。ステップS531の判
定条件が成立、即ち、カム2センサ30によるカム2信
号の入力が有るときにはステップS532に移行し、カ
ウンタCCGFがカウントアップされる(図16参
照)。一方、ステップS531の判定条件が成立しない
ときにはステップS532がスキップされる。
【0039】次にステップS533に移行して、異常判
定フラグXOCNTFが「1」であるかが判定される。
ステップS533の判定条件が成立、即ち、異常判定フ
ラグXOCNTFが「1」であるときにはステップS5
34に移行し、クランクセンサ10に異常(断線等)が
発生しクランク信号が出力されていないため退避走行モ
ードフラグXCLIMPが「1」にセットされる。一
方、ステップS533の判定条件が成立しないときには
ステップS534がスキップされる。次にステップS5
35に移行して、退避走行モードフラグXCLIMPが
「1」であるかが判定される。ステップS535の判定
条件が成立せず、即ち、退避走行モードフラグXCLI
MPが「0」でありクランクセンサ10からのクランク
信号が正常に出力されているときには、本ルーチンを終
了する。
【0040】一方、ステップS535の判定条件が成
立、即ち、退避走行モードフラグXCLIMPが「1」
でありクランクセンサ10が異常であるときには退避走
行モードを実行するためステップS536に移行し、上
述の点火時期制御や燃料噴射制御で必要な30°CA時
間として上式(1)で算出されたカム信号間隔の時間T
90Wの1/3がクランク信号間隔の時間T30とさ
れ、カム信号間隔の時間T90Wが所定のメモリ領域に
カム信号間隔の時間T90として記憶される。つまり、
クランクセンサ10が異常であるときには、10°CA
毎のクランク信号が発生されなくて30°CAタイミン
グが生成できないため、カム1信号及びカム2信号によ
る90°CA間隔が利用され、その1/3間隔で疑似3
0°CAタイミングが生成されるのである。また、退避
走行モード中では、今回のカム1信号またはカム2信号
の割込時刻DASMが、点火・噴射タイマセット基準と
なる所定のメモリ領域に割込時刻ZTNEとして記憶さ
れる。
【0041】次に、図15のステップS537に移行
し、カウンタCCGが「0」であるかが判定される。ス
テップS537の判定条件が成立、即ち、カウンタCC
Gが「0」であるときには退避走行モード中における気
筒基準位置であるとしてステップS538に移行し、カ
ム1センサ20及びカム2センサ30による気筒判別済
フラグXCVVTJが「1」にセットされる。次にステ
ップS539に移行して、このタイミングに一致するク
ランク角カウンタCCRNKの値として「13」がセッ
トされる(図16参照)。一方、ステップS537の判
定条件が成立せず、即ち、カウンタCCGが「0」でな
いときには退避走行モード中における気筒基準位置でな
いとしてステップS540に移行し、気筒判別済フラグ
XCVVTJが「1」であるかが判定される。ステップ
S540の判定条件が成立せず、即ち、気筒判別済フラ
グXCVVTJが「0」でありカム1センサ20及びカ
ム2センサ30による気筒判別が済んでいないときには
何もすることなく本ルーチンを終了する。なお、本実施
例では、カウンタCCGが「0」であるとき気筒基準位
置としているが、これに限定されるものではなく、カウ
ンタCCGがカウントされるタイミングならどこでもよ
い。
【0042】一方、ステップS540の判定条件が成
立、即ち、気筒判別済フラグXCVVTJが「1」であ
りカム1センサ20及びカム2センサ30による気筒判
別が済んでいるときにはステップS541に移行し、カ
ウンタCC30TJが「2」であるかが判定される。こ
こで、カウンタCC30TJは、図16に示すように、
クランクセンサ10が正常時には「0」であり、退避走
行モードフラグXCLIMPが「1」、かつカム1信号
またはカム2信号が入力されると「2」に初期設定さ
れ、疑似30°CA処理の実行毎にカウントダウンされ
るカウンタである。ステップS541の判定条件が成
立、即ち、退避走行モード中の加速により90°CAの
間に疑似30°CA処理の実行がないときにはステップ
S542に移行し、退避走行モード中における気筒基準
位置に適合させるためクランク角カウンタCCRNKが
「3」カウントアップされる。一方、ステップS541
の判定条件が成立せず、即ち、カウンタCC30TJが
「2」でないときにはステップS543に移行し、カウ
ンタCC30TJが「1」であるかが判定される。ステ
ップS543の判定条件が成立、即ち、退避走行モード
中の加速により90°CAの間に疑似30°CA処理の
実行が1回だけあるときにはステップS544に移行
し、退避走行モード中における気筒基準位置に適合させ
るためクランク角カウンタCCRNKが「2」カウント
アップされる。一方、ステップS543の判定条件が成
立せず、即ち、カウンタCC30TJが「1」でもない
ときにはステップS545に移行し、退避走行モード中
の90°CAの間に疑似30°CA処理の実行が正常時
と同じ2回あるとして退避走行モード中における気筒基
準位置に適合させるためクランク角カウンタCCRNK
が「1」カウントアップされる。
【0043】ステップS539、ステップS542、ス
テップS544またはステップS545の処理ののちス
テップS546に移行し、カウンタCC30TJが
「2」に初期設定される。次にステップS547に移行
して、後述の疑似30°CA割込によるIC30W処理
を要求するタイマセット(タイマ=ZTNE+T90W
/3)が実行される。次にステップS548に移行し
て、図3に示す30°CA割込によるISN30S処理
が実行されたのち本ルーチンを終了する。
【0044】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関用制御装置で使用されているECU40の
マイクロコンピュータ50内のCPU51における疑似
30°CA割込によるIC30Wの処理手順を示す図1
7のフローチャートに基づいて説明する。
【0045】図17において、ステップS601では、
退避走行モードフラグXCLIMPが「1」であるかが
判定される。ステップS601の判定条件が成立せず、
即ち、退避走行モードフラグXCLIMPが「0」であ
りクランクセンサ10が正常であるときにはステップS
602に移行し、カウンタCC30TJが「0」にセッ
トされたのち本ルーチンを終了する。一方、ステップS
601の判定条件が成立、即ち、退避走行モードフラグ
XCLIMPが「1」でありクランクセンサ10が異常
であるときには退避走行モードを実行するためステップ
S603に移行し、クランク角カウンタCCRNKが
「1」カウントアップされる。
【0046】次にステップS604に移行して、割込時
刻ZTNEにカム信号間隔の時間T90Wの1/3が加
算される。次にステップS605に移行して、カウンタ
CC30TJが「2」であるかが判定される。ステップ
S605の判定条件が成立、即ち、カウンタCC30T
Jが「2」であり1回目の疑似30°CA割込が完了し
ているときにはステップS606に移行し、2回目の疑
似30°CA割込によるIC30W処理を要求するタイ
マセット(タイマ=ZTNE+T90W/3)が実行さ
れる。一方、ステップS605の判定条件が成立しない
ときにはステップS607に移行し、カウンタCC30
TJが「1」であるかが判定される。ステップS607
の判定条件が成立せず、即ち、カウンタCC30TJが
「1」でもないときには上述のステップS602に移行
し、同様にカウンタCC30TJが「0」にセットされ
たのち本ルーチンを終了する。
【0047】ステップS606の処理ののち、またはス
テップS607の判定条件が成立、即ち、カウンタCC
30TJが「1」であり2回目の疑似30°CA割込が
完了しているときにはステップS608に移行し、図3
に示す30°CA割込によるISN30S処理が実行さ
れる。次にステップS609に移行して、カウンタCC
30TJが「1」カウントダウンされたのち本ルーチン
を終了する。
【0048】このように、本実施例の内燃機関用制御装
置は、内燃機関のクランク軸1の所定クランク角度とし
て10°CA毎(但し、欠歯時は20°CA)に発生さ
れるクランク信号を検出するクランクセンサ10と、内
燃機関のカム1軸11及びカム2軸21のカム角度に従
って、クランク信号の発生間隔に対して9倍の関係にて
発生されるカム信号を検出するカム1センサ20及びカ
ム2センサ30と、クランク信号に応じた30°CA毎
に内燃機関に対する燃料噴射制御処理、点火時期制御処
理、またはその他の制御処理を実行するための起動タイ
ミングを生成するECU40のマイクロコンピュータ5
0内のCPU51にて達成される起動タイミング生成手
段と、クランクセンサ10の異常を検出するECU40
のマイクロコンピュータ50内のCPU51にて達成さ
れる異常検出手段と、前記異常検出手段でクランクセン
サ10の異常が検出されたときには、カム信号の発生間
隔を分周して起動タイミングに代わる疑似起動タイミン
グを生成するECU40のマイクロコンピュータ50内
のCPU51にて達成される疑似起動タイミング生成手
段と、起動タイミングまたは疑似起動タイミングに応じ
て燃料噴射制御処理、点火時期制御処理またはその他の
制御処理を実行するECU40のマイクロコンピュータ
50内のCPU51にて達成される制御手段とを具備す
るものである。
【0049】したがって、クランクセンサ10からのク
ランク信号が正常に発生されているときには通常の起動
タイミングにて30°CA毎に内燃機関に対する燃料噴
射制御処理、点火時期制御処理、またはその他の制御処
理が実行される。一方、クランクセンサ10の異常(断
線等)でクランク信号が出力されなくなったときにはカ
ム信号の発生間隔が1/3分周されて生成された疑似起
動タイミングに応じて同様に各種制御処理が実行され
る。これにより、クランクセンサ10の異常時でクラン
ク信号の入力がなくてもカム信号の入力がありさえすれ
ば、疑似起動タイミングにて内燃機関に対して必要な各
種制御処理が実行されることで退避走行が可能となる。
【0050】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関用制御装置で使用されているECU40の
マイクロコンピュータ50内のCPU51におけるクラ
ンクセンサ異常時のフェイルセーフ及び疑似30°CA
割込によるIC30Wの処理手順を示す図14、図15
及び図17の変形例を示す図18のフローチャートに基
づいて説明する。なお、本変形例では変更されている処
理手順のみについて説明し、重複する処理手順について
はその説明を省略する。
【0051】本変形例では、図18(a)に示すステッ
プS701が上述の実施例における図14のステップS
524に相当している。図18(a)において、ステッ
プS701では、前回のカム信号間隔時間T90WがT
90WOとして所定のメモリ領域に記憶され、上式
(1)にて今回のカム信号間隔時間T90Wが算出さ
れ、加減速比率DLTA90が次式(2)にて算出され
る。ここで、K0 は車両適合値である。
【0052】
【数2】 DLTA90=(T90W/T90WO)×K0 ・・・(2) このようにして、図18(a)のステップS701で算
出された加減速比率DLTA90に基づき次の90°C
A間隔が予測され、更に、その間隔の1/3分周による
疑似30°CAに重み付けが実施される。また、図18
(b)に示すステップS702〜ステップS705が上
述の実施例における図15のステップS547に相当し
ている。図18(b)において、ステップS702で
は、加減速比率DLTA90が0未満であるかが判定さ
れる。ステップS702の判定条件が成立、即ち、加速
時であるときにはステップS703に移行し、1回目の
疑似30°CA時間TIM1及び2回目の疑似30°C
A時間TIM2が次式(3)にて算出される。ここで、
K1 ,K2 は車両適合値であり、K1 >K2 である。
【0053】
【数3】 TIM1=T90W×DLTA90×K1 TIM2=T90W×DLTA90×K2 ・・・(3) 一方、ステップS702の判定条件が成立せず、即ち、
減速時であるときにはステップS704に移行し、1回
目の疑似30°CA時間TIM1及び2回目の疑似30
°CA時間TIM2が次式(4)にて算出される。ここ
で、K3 ,K4は車両適合値であり、K3 <K4 であ
る。
【0054】
【数4】 TIM1=T90W×DLTA90×K3 TIM2=T90W×DLTA90×K4 ・・・(4) ステップS703またはステップS704の処理ののち
ステップS705に移行し、1回目の疑似30°CA割
込によるIC30W処理を要求するタイマセットが実行
される。このときのタイマとしては割込時刻ZTNE
(=DASM)に1回目の疑似30°CA時間TIM1
が加算されたものとなる。
【0055】また、本変形例では、図18(c)に示す
ステップS706〜ステップS710が上述の実施例に
おける図17のステップS604〜ステップS607に
相当している。図18(c)において、ステップS70
6では、カウンタCC30TJが「2」であるかが判定
される。ステップS706の判定条件が成立、即ち、カ
ウンタCC30TJが「2」であり1回目の疑似30°
CA割込が完了しているときにはステップS707に移
行し、割込時刻ZTNEに1回目の疑似30°CA時間
TIM1が加算され、割込時刻ZTNEをその処理時点
の時刻に合わせる処理が実行される。次にステップS7
08に移行して、2回目の疑似30°CA割込によるI
C30W処理を要求するタイマセットが実行される。こ
のときのタイマとしては割込時刻ZTNEに2回目の疑
似30°CA時間TIM2が加算されたものとなる。
【0056】一方、ステップS706の判定条件が成立
せず、即ち、カウンタCC30TJが「2」でないとき
にはステップS709に移行し、カウンタCC30TJ
が「1」であるかが判定される。ステップS709の判
定条件が成立、即ち、カウンタCC30TJが「1」で
あり2回目の疑似30°CA割込が完了しているときに
はステップS710に移行し、割込時刻ZTNEに2回
目の疑似30°CA時間TIM2が加算され、割込時刻
ZTNEをその処理時点の時刻に合わせる処理が実行さ
れる。一方、ステップS709の判定条件が成立せず、
即ち、カウンタCC30TJが「1」でないときには上
述のステップS602に移行し、同様の処理が実行され
る。
【0057】このように、本変形例の内燃機関用制御装
置は、ECU40のマイクロコンピュータ50内のCP
U51にて達成される疑似起動タイミング生成手段がカ
ム1信号またはカム2信号の発生間隔(クランク角換算
で90°CA)の1/3分周に対応する疑似30°CA
による2回の疑似起動タイミングが生成できないときに
は、所定の重み付けによる補正によって2回の疑似起動
タイミングを生成するものである。つまり、前回の90
°CA間隔によって予測された90°CA間隔が急加速
によって短くなると前回の90°CA間隔によって予測
された1/3分周に対応する疑似30°CAが長過ぎる
こととなり疑似30°CAによる割込処理が1回または
0回となくなってしまうこととなる。一方、前回の90
°CA間隔によって予測された90°CA間隔が減速に
よって長くなると前回の90°CA間隔によって予測さ
れた1/3分周に対応する疑似30°CAが短過ぎるこ
ととなり疑似30°CAによる割込処理が適切なタイミ
ングで実行されないこととなる。これに対処するため、
疑似30°CA割込発生用タイマに対して加減速の程度
に応じた所定の重み付けによる補正が行われる。これに
より、カム信号のみによる疑似30°CA割込が適切な
タイミングで実行され、退避走行モードであっても内燃
機関の運転状態をより安定させることが可能となる。
【0058】ところで、上記実施例では、4サイクルV
型8気筒の内燃機関で2つのカム軸に各カムセンサを有
し2つのカム信号が発生されるものについて述べたが、
本発明を実施する場合には、これに限定されるものでは
なく、内燃機関としては4サイクル直列4気筒等でカム
信号は1つであっても複数であってもよく、要は、カム
信号が内燃機関に対する各種制御処理の起動タイミング
の倍数毎に発生され、かつ気筒判別ができればよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関用制御装置を示す概略構成図である。
【図2】 図2は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関用制御装置で使用されているECUのマイク
ロコンピュータ内のCPUにおけるクランクセンサ正常
時の各種制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図3】 図3は図2の30°CA割込の処理手順を示
すフローチャートである。
【図4】 図4は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関用制御装置で使用されているECUのマイク
ロコンピュータ内のCPUにおける点火時期制御の処理
手順を示すフローチャートである。
【図5】 図5は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関用制御装置で使用されているECUのマイク
ロコンピュータ内のCPUにおける点火時期制御の通電
開始割込の処理手順を示すフローチャートである。
【図6】 図6は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関用制御装置で使用されているECUのマイク
ロコンピュータ内のCPUにおける燃料噴射制御の処理
手順を示すフローチャートである。
【図7】 図7は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関用制御装置で使用されているECUのマイク
ロコンピュータ内のCPUにおける点火時期制御の噴射
開始割込の処理手順を示すフローチャートである。
【図8】 図8は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関用制御装置で使用されているECUのマイク
ロコンピュータ内のCPUにおけるクランクセンサ異常
判定の処理手順を示すフローチャートである。
【図9】 図9は図8のタイマカウンタに対する8ms
毎の処理手順を示すフローチャートである。
【図10】 図10は図8のタイマカウンタに対する1
0°CA割込の処理手順を示すフローチャートである。
【図11】 図11は図8におけるタイマカウンタとク
ランク信号との関係を示すタイムチャートである。
【図12】 図12は本発明の実施の形態の一実施例に
かかる内燃機関用制御装置で使用されているECUのマ
イクロコンピュータ内のCPUにおけるクランクセンサ
異常時のカム1信号割込の処理手順を示すフローチャー
トである。
【図13】 図13は本発明の実施の形態の一実施例に
かかる内燃機関用制御装置で使用されているECUのマ
イクロコンピュータ内のCPUにおけるクランクセンサ
異常時のカム2信号割込の処理手順を示すフローチャー
トである。
【図14】 図14は本発明の実施の形態の一実施例に
かかる内燃機関用制御装置で使用されているECUのマ
イクロコンピュータ内のCPUにおけるクランクセンサ
異常時のフェイルセーフの処理手順を示すフローチャー
トである。
【図15】 図15は図14に続くクランクセンサ異常
時のフェイルセーフの処理手順を示すフローチャートで
ある。
【図16】 図16は本発明の実施の形態の一実施例に
かかる内燃機関用制御装置で用いられているクランクセ
ンサからのクランク信号異常時における各種信号等の遷
移状態を示すタイミングチャートである。
【図17】 図17は本発明の実施の形態の一実施例に
かかる内燃機関用制御装置で使用されているECUのマ
イクロコンピュータ内のCPUにおける疑似30°CA
割込制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図18】 図18は本発明の実施の形態の一実施例に
かかる内燃機関用制御装置で使用されているECUのマ
イクロコンピュータ内のCPUにおけるクランクセンサ
異常時のフェイルセーフ及び疑似30°CA割込制御の
処理手順の変形例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 クランク軸 10 クランクセンサ 11 カム1軸 20 カム1センサ 21 カム2軸 30 カム2センサ 40 ECU(電子制御ユニット) 50 マイクロコンピュータ 51 CPU

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関のクランク軸の所定クランク角
    度毎に発生されるクランク信号を検出するクランクセン
    サと、 前記内燃機関のカム軸のカム角度に従って、前記クラン
    ク信号の発生間隔に対して倍数の関係にて発生されるカ
    ム信号を検出するカムセンサと、 前記クランク信号に応じた所定のクランク角度毎に前記
    内燃機関に対する燃料噴射制御処理、点火時期制御処
    理、またはその他の制御処理を実行するための起動タイ
    ミングを生成する起動タイミング生成手段と、 前記クランクセンサの異常を検出する異常検出手段と、 前記異常検出手段で前記クランクセンサの異常が検出さ
    れたときには、前記カム信号の発生間隔を分周して前記
    起動タイミングに代わる疑似起動タイミングを生成する
    疑似起動タイミング生成手段と、 前記起動タイミングまたは前記疑似起動タイミングに応
    じて燃料噴射制御処理、点火時期制御処理またはその他
    の制御処理を実行する制御手段とを具備することを特徴
    とする内燃機関用制御装置。
  2. 【請求項2】 前記疑似起動タイミング生成手段は、前
    記カム信号の発生間隔の分周に対応する所定回数の前記
    疑似起動タイミングが生成できないときには、所定の重
    み付けによる補正によって前記所定回数の前記疑似起動
    タイミングを生成することを特徴とする請求項1に記載
    の内燃機関用制御装置。
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