JPH01193078A - エンジンの点火時期制御装置 - Google Patents

エンジンの点火時期制御装置

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JPH01193078A
JPH01193078A JP1769888A JP1769888A JPH01193078A JP H01193078 A JPH01193078 A JP H01193078A JP 1769888 A JP1769888 A JP 1769888A JP 1769888 A JP1769888 A JP 1769888A JP H01193078 A JPH01193078 A JP H01193078A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、エンジンに連結された自動変速機の変速時に
エンジンの点火時期を制御する技術に関する。
[従来の技術] 従来、工・ンジンに連結された自動変速機の変速時のシ
ョックをエンジンの出力を制御して低減する技術および
該ショックを低減する技術にともなう弊害を予防する技
術が下記に示すように開示されている。
■自動変速機の変速ショックを低減する技術:自動変速
機の変速時にたとえば点火時期を遅角して、エンジント
ルクを低下することにより、変速にともなうショックの
発生量を低減する(特開昭55−69738号公報参照
)。
■点火時期を遅角してショックを低減する技術の弊害を
防止する技術:例えば変速時の点火時期の遅角制御が想
定以上に繰り返されることによる排気系の過熱を防止す
るものであって、遅角制御の継続時間を所定以下にする
とともに非遅角制御の継続時間を所定以上にする(特願
昭61−314370号参照)。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、従来の技術では、下記に示すように、点
火時期の遅角制御量によっては、排気系の熱的信頼性に
問題を及ぼす場合が考えられる。
すなわち、前者の技術では、システムが想定外の動作を
することにより、遅角制御が長く続いた場合、あるいは
遅角が極端に大きくなった場合に、排気温上昇が発生し
、排気系部品(エキゾーストマニホルド、触媒等)の熱
的信頼性が問題となる。
又、後者の技術であっても、点火時期の遅角量の大小に
よる排気温上昇度合の相違までは考慮していないため、
排気系に及ぼす真の影響は、判明できない。
本発明は、上記課題を解決することにより、エンジンお
よび自動変速機の動作の異常を検出し、エンジンおよび
自動変速機の信頼性を向上することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するための手段として、本発明のエンジ
ンの点火時期の制御装置は、第1図に例示するように、 エンジンMAに連結された自動変速11MBの変速時に
、エンジンMAの点火時期を遅角制御することにより、
変速ショックを低減する変速ショック低減手段MCを備
えたエンジンMAの点火時期制御装置において、 上記変速ショック低減手段MCが行なう点火時期の遅角
制御量を検出する遅角量検出手段MDと、上記遅角制御
量に応じてカウント値を増減するカウント手段MEと、 上記カウント値が所定値を越えたとき、エンジンMAの
点火時期の遅角制御を禁止する遅角制御禁止手段MFと を備えることを特徴とする。
カウント手段MEとは、たとえば遅角制御量が所定制御
値以上であれば所定時間毎に遅角制御量の関数値を加算
し、所定制御値未満であれば所定時間毎に遅角制御量の
関数値を減算するものである。上記所定制御値および遅
角制御量の関数値は、たとえば以下に示す方法によって
決定する。
■ 所定制御値の決定方法:所定の運転状態(エンジン
回転数、負荷等)において、排気系の温度が所定温度に
平衡する遅角制御量(たとえば点火時期の遅角値)を所
定の運転状態における所定制御値とする。
■遅角制御量の関数値の決定方法:遅角制wJ口が所定
制御値との間で所定の偏差を有する場合に、排気系の温
度が限界値に達するまでの時間にもとづいて決定する。
たとえば、限界値に早く達する場合程、大きな値が選択
されるものである。
遅角制御禁止手段MFとは、たとえばカウント手段ME
のカウント値が所定値より大きくなったとき、エンジン
MAの点火時期が所定角度以上に遅角側に制御されない
ようにすることにより、点火時期の遅角による排気系の
過熱を防止するものである。
[作用] 本発明のエンジンの点火時期の制御装置は、変速ショッ
ク低減手段MCによる点火時期の遅角制御量を遅角量検
出手段MDによって検出し、この遅角制御量に応じてカ
ウント手段MEがカウント値を増減する。上記カウント
値が所定値を越えたとき、遅角制御禁止手段MFがエン
ジンMAの点火時期の遅角制御を禁止する。これにより
、たとえばカウント値は、遅角制御量の大小によって増
減し、たとえば遅角制御量の大きい状態はど、連続状態
が短くても、あるいは頻繁に発生する回数が少なくても
所定値に早く達する。すなわち、たとえばカウント値は
排気系の温度を反映し、遅角制御量が大きいほど、早く
遅角制御を禁止する。
[実施例] 次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。本
実施例の構成を示す第2図のように、エンジン1は、シ
リンダ2、ピストン3、シリンダブロック4、シリンダ
ヘッド5により形成される燃焼室6を有している。上記
燃焼室6には点火プラグ7が配設されている。ピストン
3からの押圧力は後述の自動変速R50等各挿装置を介
して、図示しない駆動輪に伝達される。エンジン1の吸
気系は、燃焼室6の吸気バルブ8と、該吸気バルブ8を
介して燃焼室6へ連通する吸気管9と、該吸気管9の上
流に設けられた吸入空気の脈動を吸収するサージタンク
10と、該サージタンク10上流のスロットルバルブ1
1等とから構成されている。
一方、エンジン1の排気系は燃焼室6の排気バルブ16
と、該排気バルブ16を介して燃焼室6へ連通する排気
管17等とから構成されている。
燃料系は、図示しない燃料タンクと燃料ポンプとよりな
る燃料供給源と、図示しない燃料供給管と、吸気管9に
配設された燃料噴射弁18等とにより構成されている。
又、点火系統は、点火に必要な高電圧を出力するイグナ
イタ19、及び図示していないクランク軸に連動して上
記イグナイタ19で発生した高電圧を上記点火プラグ7
に分配供給するディストリビュータ20等より構成され
ている。
更に、エンジン1は検出器として、上記サージタンク1
0に設けられて吸入空気圧力を計測する吸気圧センサ3
1、上記吸気管9内に設けられて吸入空気温度を測定す
る吸気温センサ32、スロットルバルブ11に連動して
該スロットルバルブの開度を検出するスロットルポジシ
ョンセンサ33、シリンダブロック4の冷却系統に設け
られて冷却水温度を検出する水温センサ34、排気管1
7内に設けられて排気中の残存酸素濃度をアナログ信号
として検出する酸素濃度センサ35、アクセルペダル3
6aと連動し、アクセルペダル36aを踏み込んでいな
い状態で「ON」信号を出力するアイドルスイッチ36
を備える。
上記ディストリビュータ20内部には、該ディストリビ
ュータ20のカムシャフトの1/24回転毎に、即ちク
ランク角O0から30°の整数倍毎に回転角信号を出力
する回転数センサを兼ねた回転角センサ38と、上記デ
ィストリビュータ20のカムシャフトの1回転毎に、即
ち図示しないクランク軸の2回転毎に基準信号を1回出
力する気筒判別センサ39とが設けられている。
尚、上記各センサからの信号はエンジンコントローラ4
0に入力されるとともに該エンジンコントローラ40は
上記エンジン1を制御する。又、エンジンコントローラ
40は自動変速機50を制御しているトランスミッショ
ンコントローラ60との間で各種信号の入出力を行って
いる。該トランスミッションコントローラ60はエンジ
ン1等の運転状態に基づいて、自動変速機50のアップ
シフト、ダウンシフト、ロックアツプ等の制御を行って
いる。
エンジンコントローラ40からトランスミッションコン
トローラ60へはスロットル開度及びエンジン回転数の
データ等が送信され、トランスミッションコントローラ
60はこれらのデータ及び自身が検出している車速デー
タ等を用いて適切な変速比を選択し、自動変速機50を
制御している。
トランスミッションコントローラ60からエンジンコン
トローラ40へは変速時の要求遅角聞を表す信号ESA
1.2.3と、実際の変速の実施時を表す実施信号EC
Tlとが送信され、エンジンコントローラ40は、上記
実施信号EC丁1を入力した場合に、要求遅角量信号E
SA1,2゜3にもとづいて点火時期の遅角処理を実施
する。
また、エンジンコントローラ40は、上記要求遅角量信
号ESA1.2.3を入力した場合に、燃料噴射量の増
量処理を実施するように構成されている。
次に、上記エンジンコントローラ40の構成を第3図に
基づいて説明する。
エンジンコントローラ40は、CPU40a。
ROM40b、RAM40c、バックアップRAM40
d及びクロック41等を中心に論理演算回路として構成
され、コモンバス40eを介して入出力ポート40f、
40Q、出力ポート40hに接続されて外部との入出力
を行う。
エンジンコントローラ40は、上述した各センサの検出
信号のバッフy40!、40j、40k。
4Qm、?ルチプレクサ40n、A/D変換器40pを
有、し、これらの検出信号は入出力ポート40fを介し
てCPU40aに入力される。
又、エンジンコントローラ40は、酸素濃度検出信号の
バッファ40q、コンパレータ40r及び気筒判別・回
転角両信号の波形整形回路40Sを備え、これらの信号
、トランスミッションコントローラ60からの信号、ト
ランスミッションコントローラ60への信号およびスロ
ットルポジションセンサ3,3からの信号は入出力ポー
ト40CIを介してCPU40aに又はCPU40aか
ら入出力される。
更に、エンジンコントローラ40は、既述した燃料噴射
弁18、イグナイタ19の駆動回路40t、40uを有
し、CPU40aは出力ポート4ohを介して上記両駆
動回路40t、40uに制御信号を出力する。
上記トランスミッションコントローラ60は、エンジン
コントローラ40と同様なCPU70゜ROM71.R
AM72.出力ポードア3.入出カポードア4.クロッ
ク75等から構成され、各部をコモンバス77が相互に
接続している。
該出力ポードア3は、自動変速機50の電磁弁駆動部8
0.81.82へ接続されている。電磁弁駆動部80.
81は自動変速機50内のブレーキおよびクラッチ等へ
の油圧を調節するソレノイドバルブ85.86を駆動す
る電力を出力し、電磁弁駆動部82は、同じく自動変速
4150内のロックアツプクラッチへの油圧を切り替え
るソレノイドバルブ87を駆動する電力を出力する。
上記入出カポ−ドア4は、ディジタル信号を入力するバ
ッフ190乃至94と、上記エンジンコントローラ40
とからの信号、又はエンジンコントローラ40への信号
を入出力するボートである。
上記入出カポ−ドア4へ接続されているバッフ190以
下のバッファは、自動変速[50内のサンギアの回転数
、出力軸回転数、シフトポジション等の信号をギアの回
転数センサ90aやシフトポジションセンサ94a等か
ら各々入力するバッファである。
これら自動変速機50内の各ギアの動作状態、シフトポ
2ジヨンの状態等は、変速制御のデータとして用いられ
、又エンジンコントローラ40がトランスミッションコ
ントローラ60より受ける変速中であるか否かのデータ
の基礎ともなる。
次に上記エンジンコントローラ40.およびトランスミ
ッションコントローラ60により実行される制御を説明
する。
トランスミッションコントローラ60では、周知の変速
制御および変速時の要求遅角量信号ESA1,2,3、
遅角実行信号ECT1等を出力する処理を行なう。なお
、上記各処理は周知であることから詳細は図示しないが
、上記変速制御は、車速とスロットル開度とにもとづい
て変速段を制御することにより、車両の走行状態を燃費
および動力性能が両立するように、するものである。上
記要求遅角量信号ESAI、2.3の出力制御は、たと
えば以下の手順で行なわれる。■スロットル開度と変速
の種類(たとえばアップシフトとダウンシフトとの別、
回速からのシフトか、変速回転数等)とにもとづいて、
要求遅角量θrIIr:算出する。たとえば、通常は、
スロットル開度が「大」。
変速回転数が「高」程、要求遅角量θrは大きくなる。
■上記■で算出した要求遅角量θr (’ CA)から
下表1にもとづいて、要求遅角量信号ESA1,2.3
の「ハイレベル」、「ローレベル」状態を求める。
表ま たとえば要求遅角量θrが6 (’ CA)と算出され
た場合は、ESAlが「ハイレベルJ、ESA2が[ハ
イレベルJ、ESA3が「ローレベル」であると決定さ
れる。■上記■により決定したESAI、2.3を、実
際にエンジンコントローラ40に出力する。
上記遅角実行信号ECTlの出力制御は、たとえば変速
回転数(たとえば自動変速機50内の所定のギアの回転
数)が変速開始前の回転数から所定回転数変化したとき
「ローレベル」にし、変速終了時の回転数に達する所定
回転数前になったとき、「ハイレベル」にするものであ
る。
上記要求遅角量信号ESAI、2.3および遅角実行信
号ECT1等を入力するエンジンコントローラ40は、
以下に示す制御を実行する。
エンジン1の点火時期の制御を第4図に示す点火時期制
御ルーチンにもとづいて実行する。このルーチンは、所
定時間毎(たとえば4ms毎)に実行されるものであっ
て、まず、トランスミッションコントローラ60から入
力した要求遅角量信号ESA1,2.3の状態にもとづ
き、表1を参照して、要求遅角量θrを算出する(ステ
ップ100)。次いで、算出した要求遅角量θrを点火
時期の演算に用いる要求遅角変数AECT1に代入する
(ステップ110)。次に、基本となる点火時期ACA
L!算出する(ステップ120)。
ACALは吸入空気の圧力PMや内燃機関回転数NEあ
るいは空燃比等から求めた進角値及び/又は遅角値を予
め定められている基本点火時期に加味することにより求
めるものである。上記要求遅角変数AECTIをセット
し、点火時期ACALを算出た後は、次に、遅角実行信
号ECT1が「ハイレベル」か「ローレベル」かを判断
する(ステップ130)。上記ECT1の判断により、
ECTlが「ハイレベル」でおるとされた場合には、算
出した点火時期ACALを変更せずにそのまま次に移行
しくステップ140)、しローレベル」であるとされた
場合には、算出した点火時期ACALからセットした要
求遅角変数AECT1を引いて、(ステップ150) 
、次の処理に移行する。
上記ステップ140又は150にて点火時期をセットし
た債は、次に周知の点火時期制御を実行する。これによ
り、自動変速機50の変速時(ECT1が「ローレベル
」の場合)には、通常時の点火時期ACALより要求遅
角量θrに対応する遅角値AECTだけ余分に遅角制御
が実行される。
次に、上記第4図の点火時期制御ルーチンによる点火時
期制御の異常の判断を第5図に示す遅角制御異常判断ル
ーチンにもとづいて実行する。このルーチンは、所定時
間T(mS)毎(たとえばT=24ms毎)に実行され
るものであって、まず現在の実際の遅角値AECTにも
とづくカウント増減値CGDAECT1を第6図に示す
カウント増減値テーブル等にもとづいて算出する(ステ
ップ200)。このカウント増減値テーブルは、実際の
遅角値AECTに対応したTms当りのカウント値CG
DAECTの増減値CGDAECT1を与えるものであ
って、例えば以下に示す方法によって予め設定されるも
のである。
■あらかじめ試験的に遅角値AECTがθ1(’ CA
)のときに、第7図に示すように、排気系部品の限界上
昇温度Δtに達するまでの時間下1を求める。
■下記1式によってカウントIKIを算出し、このに1
の値を第6図のように遅角値AECT毎の温度上昇時用
のマツプとする。
Kl =KxT/TI・・・(1) K1・・・θ1の場合のカウントl (Kl≧O)K 
・・・制御範囲の上限値 T ・・・第5図の遅角制御異常判断ルーチンの周期 T1・・・実際の計測時間 ■上記■、■と同様に第7図の温度下降時用のマツプを
作る。即ち、遅角値AECTがθO(たとえばrOJ 
°CA)のときに、排気系部品が限界上昇温度6丁下が
るのに要する時間TOを求める。
■下記(2)式によって、減算用のカウント量KOを算
出し、第6図のようにマツプとする。
KO=KXT/TO−(2> KO・・・θ0の場合のカウントit (KO<O)上
記第6図のテーブルによって遅角値AECTに対応する
カウント増減値CGDAECT1を求めた後は、次に前
回までのカウント値CGDAECTに加算して、新たな
今回のカウント値CGDAECTを算出する(ステップ
210)。これにより、遅角値AECTが所定値より大
きければ、第6図(カウント増減値CGDAECT1が
正の場合)、カウント値CGDAECTは増加し、遅角
値AECTがCGDAECTlが負の場合に対応する場
合には、カウント値CGDAECTは減少する。
カウント値CGDAECTを遅角量にもとづいて増減し
た後は、次にこのCGDAECTが排気系の限界上昇温
度に対応する所定値Kに達していないか(CGDAEC
T<K)否かを判断する(ステップ220)。この判断
により、カウント値CGDAECTが所定値Kに達して
いなければ、排気系の温度が限界上昇温度に達していな
いとして、引き続き遅角制御を許可する(ステップ23
0)。
一方、実験等によって予め求めたカウント増減値CGD
AECT1が通常であればカウント値CGDAECTが
O≦CGDAECT<Kとなるような値にセットされて
いるのにもかかわらず、カウント値CGDAECTが所
定値に以上になった場合にはくステップ220>、制御
システムの故障であると判断して、要求遅角変数AEC
T1ををその場でO(’ CA)にして、遅角制御を禁
止する(ステップ240)。上記遅角制御を禁止した後
は、システム異常発生フラグをセットして、ダイアグノ
ーシス等によってユーザにシステムの異常を知らせる処
理を実行する(ステップ250)。これにより、遅角制
御が故障等によって頻繁に実行され、排気系の温度が限
界上昇温度に達したと推定された場合には、遅角制御が
禁止され、しかもこの故障がダイアグノーシスによって
ユーザに知らせられる。
以上に説明した本実施例により、例えば本実施例の動作
状態を経時的に示す第8図のように、通常時および故障
時には以下に示すように各部状態が変化し、故障の判定
が行なわれる。
(I)正常時: ■トランスミッションコントローラ60において変速開
始の判断がなされた時点t1で、たとえば要求遅角量信
号ESA1.2.3が変化し、これにもとづいてエンジ
ンコントローラ40が要求遅角変数AECT1を算出す
る。又、上記ESA1.2.3のいずれかが「ローレベ
ル」になったことを検出して、遅角制御にともなう温度
上昇を防止するための燃料増IFAEcTが実行される
■トランスミッションコントローラ60において、自動
変速150の変速が実際に進行していることが判断され
た時点t2で、遅角実行信号ECT1が「ローレベル」
にされ、実際の点火時期の遅角値AECTが要求遅角変
速AECT1に対応する値になる。
■上記t2から自動変速機50の実際の変速が終了する
時であるとされた時点t3までは、要求遅角量信号ES
A1,2.3の状態にもとづいて実際の遅角値AECT
が変化するとともに、カウント値CGDAECTが要求
遅角変数AECT1にもとづいて増加する。
■時点t3になった時点で、遅角実行信号ECT1が「
ハイレベル」に反転し、トルク低減制御からの復帰が指
令される。
■時点t3から要求遅角量信号ESA1.2゜3が全て
「ハイレベル」になる時点t4までは、図示しないトル
ク低減制御からの復帰制御が実行される。すなわち除々
にトルクの低減量が減少され、これにともなって、カウ
ント(直CGDAEC王の増加量も減少する。
■時点t4で遅角制御が完了した後は、カウント値CG
DAECTが減少を開始し、再び遅角実行信号ECTl
が「ローレベル」になって、遅角制御が行なわれる時点
t5まで、減少を続ける。
なお通常温度に達したことを示すrOJになれば、以後
減少は行なわれない。
■時点で5以後は、遅角制御が実行されることから、カ
ウント値CGDAECTが再び増加を開始する。
(II)故障時:カウント値CGDAECTがたとえば
時点t6に示すように所定値Kに達した場合には、要求
遅角変数AECT1および実際の遅角値AECTがとも
に点線で示すように「0」になる。これにより、点火時
期の遅角が行なわれなくなる。  。
以上本実施例は、変速時のトルク低減制御による点火時
期の遅角制御において、この遅角制御にともなうエンジ
ンの排気系の温度上昇を反映するカウント値CGDAE
CTを算出し、排気系の温度上昇状態を判定している。
これにより、排気系の各部の温度上昇状態を実際にセン
サを取り付けて計測することなく、排気系の温度を上昇
限界温度内に制御でき、排気系の熱的耐久性および信頼
性を向上することができるという極めて優れた効果を奏
する。そのうえ、排気系が実際に上昇限界温度に達する
前に、上昇を止めることができることに加え、制御シス
テムの故障等を表示することができることから、システ
ムの異常をユーザが見過ごしたまま放置することがなく
なり、統合的信頼性および整備性が向上する。
又、以下に示す優れた効果を奏する。
■第9図に示すように、実際の遅角値AECTの大きざ
とカウント値CGDAECTどの関係、すなわちカウン
ト増減値CGDAECT1の値を適切に選択することで
、排気系温度に対応した遅角制御実行範囲を決定するこ
とができる。たとえば、時点t9に示すように、排気系
の温度が上昇限界温度に達するときと、カウント値CG
DAECTの値が所定値Kに達するときとをほぼ同一に
することができる。
■変速が連続して行なわれる多重変速等の複雑な制御の
場合でも、このカウント値CGDAEC王の監視によっ
て、排気系部品の温度の挙動がつかめ、遅角制御の許可
、禁止を正確に行なうことができる。
■カウント増減値CGDAECT1は、遅角値に対応し
て、正負の大小に変化し、実際の排気系の温度を正確に
反映することから、たとえば第10図に示すように、一
定の安全率のもとての制御の許可、禁止を繰り返す制御
を行なう必要がなくなる。すなわち、たとえば遅角制御
の実行時間(時点tloから時点t11まで)が所定時
間以上継続し、排気系の温度が所定温度以上に上昇した
と推定された場合には、所定時間、たとえば禁止時間タ
イマが所定値に達する時点t12まで制御禁止フラグを
立てて遅角制御を禁止するような制御を行なう必要がな
くなる。これにより、遅角制御の実行期間が徒に短縮さ
れることがなくなり、運転感が向上する。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものでなく、発
明の要旨を変更しない範囲で種々な態様の実施が可能で
ある。
[発明の効果] 本発明のエンジンの点火時期の制御装置は、点火時期の
遅角制御量に応じて増減するカウント値にもとづいて遅
角制御の禁止を行なうことにより、排気系の温度を左右
する遅角制御量から排気系の温度を反映するカウント値
を得ている。これにより、カウント値を監視するのみで
排気系の温度を知ることができ、排気系の使用可能温度
範囲の全域を有効に使って、遅角制御を適切に行なうこ
とが可能になる。この結果、耐久性、信頼性および制御
の広範囲性等をそろって向上することができるという極
めて優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本的構成を例示する構成図、第2図
は一実施例の構成図、第3図はその制御装置のブロック
図、第4図は実施例の点火時期制御ルーチンのフローチ
ャート、第5図は同遅角制御異常判断ルーチンのフロー
チャート、第6図は同カウント増減値の特性を示すグラ
フ、第7図ないし第10図は同制御特性を説明するため
のグラフである。 MA・・・エンジン、MB・・・自動変速機、MC・・
・変速ショック低減手段、MD・・・遅角量検出手段、
ME・・・カウント手段、MF・・・遅角制御禁止手段
、1・・・エンジン、19・・・イグナイタ、40・・
・エンジンコントローラ、50・・・自動変速機、60
・・・トランスミッションコントローラ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 エンジンに連結された自動変速機の変速時に、エンジン
    の点火時期を遅角制御することにより、変速ショックを
    低減する変速ショック低減手段を備えたエンジンの点火
    時期制御装置において、上記変速ショック低減手段が行
    なう点火時期の遅角制御量を検出する遅角量検出手段と
    、 上記遅角制御量に応じてカウント値を増減するカウント
    手段と、 上記カウント値が所定値を越えたとき、エンジンの点火
    時期の遅角制御を禁止する遅角制御禁止手段と を備えることを特徴とするエンジンの点火時期制御装置
JP63017698A 1988-01-28 1988-01-28 エンジンの点火時期制御装置 Expired - Lifetime JP2526966B2 (ja)

Priority Applications (1)

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JPS6220676A (ja) * 1985-07-19 1987-01-29 Toyota Motor Corp 内燃機関の出力制御装置

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