JPH0278769A - 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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JPH0278769A
JPH0278769A JP23106688A JP23106688A JPH0278769A JP H0278769 A JPH0278769 A JP H0278769A JP 23106688 A JP23106688 A JP 23106688A JP 23106688 A JP23106688 A JP 23106688A JP H0278769 A JPH0278769 A JP H0278769A
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JP
Japan
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ignition timing
air
fuel ratio
correction signal
engine
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JP23106688A
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English (en)
Inventor
Kunihiro Abe
邦宏 阿部
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Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
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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、空燃比に応じて、常に最適点火時期を得るこ
とのできるエンジンの点火時期制御装置に関する。
[従来の技術と発明が解決しようとする課題]一般に、
エンジンの点火時期は、空燃比によって、その最適点火
時期(MBT)が変化する。空燃比フィードバック制御
による理論空燃比(ストイキオ)制御中の点火時期と、
スロットル全開領域の加速増量補正による空燃比リッチ
状態における点火時期とはおのずと異なり、例えば、特
開昭58−160549号公報には、空燃比の切換えに
際し、切換点に近接する空燃比リッチ側のエンジン負荷
領域で、点火時期を要求点火時餉より遅角させ、空燃比
切換えによる急激なトルク変動を防止する技術が開示さ
れている。
ところで、低速運転などスロットルバルブを全開にして
も吸入空気量が増加しない領域ではスロットル開度のみ
を検出して燃料噴射量を増量補正すると空燃比がオーバ
ーリッチになりエンジンストールを招く可能性がある。
一方、加速時であっても、変速比を選択することにより
ストイキオ制御で充分な加速性能が得られる領域がある
しかし、従来の空燃比制御では、加速時、あるいは、ス
ロットルバルブ全開時に一律に燃料噴射のを増量してい
るため、それに応じて点火時期も遅角側にセットされて
しまい、燃費及び排気エミッションの悪化を招くばかり
でなく、空燃比リッチ状態での走行が多くなりエンジン
の耐久性の低下を沼く問題がある。
さらに、点火時期を学習値として記憶しておぎ、この学
習値を次々と更新して最新の学習値に基づき点火時期制
御を行う場合、ストイキオ制御領域とリッチ制御領域と
で一律に学習を進めると、学習値が分散して収束しない
ため、点火時期制御に不具合が生じるという問題があっ
た。
[発明の目的] 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、運転状態
に応じた空燃比のリッチ領域とストイキオ#A域とで点
火時期を切換えて常に適切な点火時期に制御し、燃費及
び耐久性の向上、排気エミッションの改善を図ることの
できるエンジンの点火時期制御装置を提供することを目
的としている。
[課題を解決するための手段] 本発明によるエンジンの点火時期制御装置は、燃料噴射
間の増量補正を指示する増量補正信号に基づいて、点火
口)明神正信号を出力する点火時期補正信号発生手段と
、上記増量補正信号に基づいて、点火時期の学習値更新
を中止する点火時期学習手段と、上記点火時期学習手段
によって記憶された学習値あるいは上記点火時期補正信
号発生手段から出力される烈火時期補正信号に基づいて
今回の点火時期を設定する点火時期設定手段とが設けら
れているものである。
[作用] 上記構成により、燃料噴射間を増偵補正する増量補正信
すによって空燃比のリッチ制御が行われる場合、上記点
火時期学習手段における点火時期の学習値更新が中止さ
れ、上記点火時期補正信号発生手段から出力される点火
時期補正信号に基づいて今回の点火時期が上記点火時期
設定手段で設定される。一方、リッチ制御でない通常の
空燃比制御の場合は、上記点火時期学習手段によって記
憶された学習値に基づいて今回の点火時期が上記点火時
期設定手段で設定される。
[発明の実施例] 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
図面は本発明の一実施例を示し、第1図は制御装置の機
能ブロック図、第2図はエンジン制御系の概略図、第3
図は制御装置の回路ブロック図、第4図は点火時期制御
手段を示すフローチャートである。
(エンジン制御系の構成) 図中の符号1はエンジン本体で、このエンジン本体1の
燃焼室1aに連通ずる吸気ボート2と排気ボート3に吸
入管4、排気管5が連通され、この吸入管4の上流側に
エアクリーナ6が連通されている。また、上記吸入管4
の中途にスロットルバルブ7が介装され、このスロット
ルバルブ7の下流には負圧センサ7aが臨まされている
。さらに、上記吸入管4の上記吸気ボート2の直上流に
インジェクタ8が臨まされている。また、上記排気管5
の中途に触媒コンバータ9が介装されており、さらに、
この触媒コンバータ9の直上流に02センサ10が臨ま
されている。
また、上記エンジン本体1のクランクシャフト1bにク
ランクロータ11が固設され、このクランクロータ11
の外周にクランク角センサ12が対設され、さらに、上
記スロットルバルブ7にスロットルポジションセンサ1
3が連設され、また、上記吸入管4の上記エアクリーナ
6の直下流側にエアフローメータ14が連通されている
また、上記エンジン本体1に形成された冷却水通路1C
に水温センサ15が臨まされ、さらに、上記エンジン本
体1のシリンダブロックにはノックセンサ16が装着さ
れている。
また、符号17はAT(オートマチックトランスミッシ
ョン)ポジションセンサで、オートマチックトランスミ
ッションに設けられた各シフトバルブの吐出側にそれぞ
れ設けられたオイルプレッシャスイッチで上記各シフト
バルブの吐出側に生じるシフトポイン1〜に対応するラ
イン圧を検出し、各シフトバルブの動作状態に応じた電
圧を出力する。
また、上記燃焼室1aには、点火プラグ18が臨まされ
ており、点火コイル18a、デストリごユータ18bを
介して高電圧が供給され、点火プラグ18の発火部をス
パークさせることによって、圧縮された混合気を召人、
爆発させる。
このエンジン制御系の電源tよバッテリ1つにより供給
され、制御装置20は、上記バッテリ19の電圧を図示
しない定電圧回路により安定化した電圧で動作する。
(制御装置の回路構成) 上記制御装置20は、CPU (中央演算処理装置)2
1とROM22とRAM23と不揮発性R八M23aと
入力インタフ1イス24および出力インタフェイス25
とがパスライン26を介して互いに接続されており、上
記入力インタフェイス24には、上記各センサ7a、 
10.12〜17が接続されていると共に、バッテリ1
9の電圧をモニターする電圧検出回路19aが接続され
ている。さらに、上記出力インタフェイス25に駆動回
路27aを介して上記インジェクタ8が接続され、また
駆動回路27bを介して上記点火コイル18aが接続さ
れている。
上記ROM22には制御プログラムなどの固定データが
記憶されており、また、上記RAM23にはデータ処理
した後の上記各センサ7a、10゜12〜17からの出
力値およびCPU21にて演算処理されたデータが格納
される。また、上記不揮発性RAM23aには、後述す
る点火時期マツプM P IGが格納されており、例え
ばバッテリバックアップなどにより、図示しないキース
イッチOFFの状態においても記憶されたデータが保持
されるようになっている。
上記CPU21では上記ROM22に記憶されている制
御プログラムに従い、上記RAM23及び上記不揮発性
RAM23aに記憶されている各種データに基づき燃料
噴射邑及び点火時期を演算する。
(制御装置の機能構成) 第1図に示すように上記制御装置20には、ノック判定
手段30、エンジン回転数算出手段31、吸入空気量算
出手段32、基本燃料噴射聞輝出手段33、ATポジシ
ョン判別手段34、スロットル開度算出手段35、キッ
クダウン条件判定手段36、増量補正判定手段37、冷
却水温度算出手段38、空燃比補正係数設定手段39、
空燃比フィードバック補正係数設定手段40、電圧補正
係数設定手段41、燃料噴射量設定手段42、インジェ
クタ駆動手段43、点火時期補正信号発生手段44、点
火時期学習手段45、点火時期マツプM P IG、点
火時期設定手段46、点火駆動手段47で構成されてい
る。
上記ノック判定手段30は、ノックセンサ16の出力信
号Nkを基準比較レベルと比較して、この信号成分から
基準比較レベルを超える出力を波形整形して積分する。
そして、その積分値が基準値を超える時、ノック発生と
判定する。
上記エンジン回転数算出手段31、吸入空気口算出手段
32ではクランク角センサ12、エア70−メータ14
の出力信号から、エンジン回転数N1吸入空気IQを算
出する。
上記基本燃料噴射饅算出手段33では、上記エンジン回
転数算出手段31および吸入空気口算出手段32にて算
出したエンジン回転数N1吸入空気mQに基づき基本燃
料噴射mTpを算出する(Tp−KXQ/N、K・・・
定数)。
上記AT(オートマチックトランスミッション)ポジシ
ョン判別手段34では、上記ATポジションセンサ17
の出力電圧からシフトポジションSpを判別する。
上記スロットル開度算出手段35、冷却水温度算出手段
38は、スロットルポジションセンサ13、水濡センサ
15の出力信号からスロットル開度θ、冷却水温度Tw
@算出する。
上記キックダウン条件判定手段36では、上記エンジン
回転数算出手段31で算出したエンジン回転数N、上記
ATポジション判別手段34で算出したシフトポジショ
ンSp、上記スロットル開度算出手段35で算出したス
ロットル開度θからキックダウン条件が満足されている
かどうかを判定する。すなわち、この条件は例えばエン
ジン回転数Nが350Orpm以下で、シフトポジショ
ンSpが2速以上で、且つ、スロットル開度θが全問に
近い状態のときとする。
上記増量補正判定手段37では、上記キックダウン条件
判定手段36の判定結果と負圧センサ7aによって出力
される吸入管圧力Pとから増量補正するかどうかを判定
し、キックダウン条件が満足され、且つ、上記吸入管圧
力Pが大気圧POに対して所定範囲内になるスロットル
全開条件を満足したとき、例えば、空燃比A/F −1
3になるような増量補正係数K WOTを燃料噴射m設
定手段42へ出力すると共に、空燃比フィードバック補
正係数設定手段38に出力し、空燃比フィードバック制
御を中止させる。なお、キックダウン動作中に規定エン
ジン回転数NE  (例えば3500rρm)を越えて
シフトアップされても、アクセルペダルを戻すなどの操
作をしない限り増量補正は持続される。さらに、増量補
正判定手段37からの増1補正信号は、点火時期補正信
号発生手段44および点火時期学習手段45へも出力さ
れる。
上記各種増量分補正係数設定手段39では、上記スロッ
トル開度算出手段35で算出したスロットル開度θ、上
記冷却水温度算出手段38で算出した冷却水温度TVに
よりアイドル後増m補正、冷却水温補正等に係る各種増
量補正信号C0FFを算出する。
上記空燃比フィードバック補正係数設定手段40では、
02センサ10の出力信号電圧を比例積分制御して空燃
比フィードバック補正係数αを設定する。
なお、上記o2センサ10が不活性状態で該02センサ
10からの出力電圧が無い場合、あるいは微小の場合、
あるいは上記増量補正判定手段37から増量補正信号が
入力された場合、上記空燃比フィードバック補正係数設
定手段40は空燃比フィードバック補正係数αをα−1
,0に固定して空燃比フィードバック補正を中止する。
上記電圧補正係数設定手段41では、バッテリ19の端
子電圧に応じてインジェクタ8の無効噴射時間(パルス
幅)を図示しないテーブルから読み取り、この無効噴射
時間を補間する電圧補正係数TSを設定する。
上記燃料噴射m設定手段42では、上記基本燃料噴射量
算出手段33で設定した基本燃料噴射量Tpを上記各種
増1分補正係数設定手段39、空燃比フィードバック補
正係数設定手段40.電圧補正係数設定手段41で設定
した各種増量分補正係数C0FF、空燃比フィードバッ
ク補正係数α、電圧補正係@TSで補正して燃料噴射m
(燃料噴射パルス幅)TIを設定し、また、上記増量補
正判定手段37で増、聞補正と判定された場合には増量
補正信号K HOrにて上記基本燃料噴射量Tpをさら
に補正する(Ti =Tp xαx (COEF+KW
OT )+TS)。そして、この設定された燃料噴射f
f1Tiに相応する駆動パルス信号がインジェクタ駆動
手段43を介してインジェクタ8へ所定のタイミングで
出力される。
上記点火時期補正信号発生手段44では、上記増m補正
判定手段37から増量補正信号が出力された際に、すな
わら、空燃比がリツア制御されるとき、通常のストイキ
オ制御での点火時期をリッチ条件に見合った点火時期に
補正する点火時期補正信号I WOTを点火時期設定手
段46に出力する。
上記点火時期学習手段45では、上記エンジン回転数韓
出手段31にて算出したエンジン回転数N1上記基本燃
料噴!)1価算出手段33にて算出した基本燃料噴射量
Tpを読込む、と共に、ノック判定手段30および増量
補正判定手段37の出力信号を読込み、増m補正判定手
段37から増m補正信号が出力されておらず空燃比がス
トイキオ制御されている状態のとき、上記基本燃料噴射
量TFIとエンジン回転数Nとをパラメータとして第5
図に示す点火時期マツプM P IQのアドレス(マト
リックス)位置を特定し、該当アドレスに格納されてい
る点火時期マツプθIGを、ノック発生の無い場合、所
定mずつ進角側に学習更新し、最適点火時期(MAT)
に更新する。
すなわら、構成部品のバラツキなどによってエンジン毎
に異なるMBTが、個別の学習によって最適に設定でき
、また、エンジン自体の経時劣化に対しても学習により
常に最適な点火時期が保たれる。さらに、燃料のオクタ
ン価によって異なるノック限界に対しても、実際に使用
する燃料でのMBTを学1 することによって、その燃
料でのノック限界まで点火時期を進角することができる
さらに、上記点火時期学習手段45は、上記増帛補正判
定手段37からの増量補正信号が入力される間、強制的
に点火時期学習値θIGの学習による更新を中止すると
共に、上記ノック判定手段30にてノック発生と判定さ
れると所定量、点火時期学習値θIGを遅角側に更新す
る。
上記点火時期設定手段46は、上記点火時期補正信号発
生手段44から点火時期補正信号I HOTが出力され
ていない通常制御の場合には、上記点火時期学習手段4
5にてそのときのエンジン回転数Nと基本燃料噴射IT
pをパラメータとして点火時期マツプM P [Gから
検索された点火時期学習値θIGを点火時期θRIGと
して設定し、また、点火時期補正信号発生手段44から
点火時期マツプq l WOTが出力されている空燃比
リッチ制御時には、上記点火時期補正信号I HOTに
より、点火時期学習手段45にて検索した点火時期学習
値θIGを所定の補正量θにで補正してリッチ状態の空
燃比に対する点火時期θIIIGを設定する。この補正
量θには、・予め基本燃料噴射ff1Tl)とエンジン
回転数とをパラメータとする各運転領域に対して実@な
どによって求めた値をマツプに格納しておき、リッチ状
態の空燃比に対する最適な点火時期が得られるようにな
っている。尚、簡易的には上記補正量θには一定の固定
データとしても良い。
したがって、上記点火時期設定手段46にて通常の空燃
比ストイキオ制御時と空燃比リッチ制御時とのいずれの
場合においても最適な点火時期θ[RGが設定される。
この点火時期θIRGで点火信号を点火駆動手段47を
介して点火コイル18aに出力し、上記点火コイルの一
次側をw!lit、て二次側に発生する高電圧をディス
トリビュータ18bを介して対応気筒の点火プラグ18
に印加してスパークさせ該対応気筒を点火する。
(動 作) 次に、上記制御装置20における点火時期制御手順を第
4図のスローチャートに従って説明する。
まず、ステップ5101でクランク角センサ12、エア
70−メータ14の出力信号を読込みエンジン回転数N
、吸入空気IQを算出すると共に、基本燃料噴131f
fiTI)を上記吸入空気ff1Qとエンジン回転数N
とから算出する(Tp =K −Q/N  K・・・定
数)。
次いで、ステップ5102でエンジン回転数N1シフト
ポジシヨンSp1スロツトル間度0からキックダウン条
件が満足したかどうかが判定され、満足されていればス
テップ5103へ進み、満足されていない場合はステッ
プ5110へ進む。
ステップ5103へ進むとスロットル全開条件を満足し
たかどうか、すなわち、吸入管圧力Pが大気圧POに対
して所定範囲内になったかが判定され、スロットル全開
条件が満足された場合ステップ5104へ進み、また、
満足されていない場合はステップ5110へ進む。
ステップ5104へ進むと、空燃比をリッチ化すべく(
例えば^/F=13)、上記ステップ8101で算出し
た基本燃料噴fiA!lTpを増量補正する増量補正信
号)(WOTを燃料噴射量設定手段42、点火時期補正
信号発生手段44、及び、点火時期学習手段45に出力
すると共に、空燃比フィードバック補正係数設定手段4
0へ出力して空燃比フィードバック補正を中止する。
次いで、ステップ5105へ進み、上記増量補正信号K
 WOTにより、上記点火時期学習手段45では、点火
時期マツプM P IGの学習値の更新を中止し、ステ
ップ3106へ進む。
ステップ3106では上記増量補正信号K HOTによ
り、上記点火時期補正信号発生手段44から点火時期設
定手段46に点火時期補正信号I WOTを出力し、こ
の点火時期補正信号I HOTにより上記点火時期設定
手段46では、上記ステップ5101にて算出したエン
ジン回転数Nおよび基本燃料噴射最Tpをパラメータと
して点火時期マツプMPIGから検索した点火時期学習
値θIGに対して所定の補正最θに′″r−遅角補正を
行いリッチ状態の空燃比に対する点火時期θRIGを設
定して、ステップ5107へ進む。
ステップ5107では、上記ステップ5104で出力さ
れた増分補正信号すなわち増量補正係数K WOTに基
づいて上記ステップ8101で設定した基本燃料噴射f
f1Tpを増量補正し、燃料噴射RTiを設定嗅しくT
i −Tp x (COEF+tlOT ) +TS 
) 、ステップ8108へ進む。
ステップ8108では、上記ステップ5107で増量補
正された燃料噴射ff1T+に相当する噴射パルスを、
所定燃料噴射時期に達したとき、インジェクタ駆動手段
48を介してインジェクタ8へ出力し、燃料を噴射する
次いで燃料噴射後、ステップ5109で、上記ステップ
8106にて遅角補正された点火時期θRIGで点火信
号を点火駆動手段47を介して点火コイル18aに出力
し、上記点火コイル18aの二次側に発生する高電圧を
デストリピユータ18bを介して対応気筒の点火プラグ
18に印加してスパークさせ、圧縮されたi14合気を
着火、爆発させる。
一方、通常のストイキオ制御の場合、ステップ5110
で、点火時期学習手段45により、ステップ5ioiで
算出した基本燃料噴射ff1Tpとエンジン回転数Nと
をパラメータとして点火時期マツプMPrGの該当アド
レスに記憶されている点火時期学習値θIGを検索して
ステップ5111へ進む。
ステップ5111では、上記ステップs110にて検索
された点火時期学習値θIGを点火時期θRIGとして
設定し、ステップ5112へ進む。
ステップ5112では、上記ステップ5101で設定し
た基本燃料噴射量Tpを各種増量分補正係数C0FF、
空燃比フィードバック補正係数α、及び、電圧補正係数
TSで補正して燃料噴射ff1Tiを設定する(Ti 
=Tp xαx C0EF4− T S )。
そして、所定燃料噴射時期に達すると、ステップ511
3で上記燃料噴射ff1Tiに相当する噴射パルスをイ
ンジェクタ駆動手段43を介してインジエクタ8へ出力
し、燃料を噴射する。
次いでステップ5114では、燃、料噴射後、上記ステ
ップ5111で設定した点火時期θRIGで点火信号を
出力し、上述したように圧縮された氾合気を着火、爆発
させる。
その結果、ステップ5115で、爆発の際のエンジンの
シリンダブロックの振動がノックセンサ16で検出され
、その出力信号からノックが発生したかが判定される。
ノックが発生しなかった場合はステップ8116へ進み
、ノックが発生した場合ステップ5117へ進む。
ステップ8116では、上記ステップ5110にて点火
時期マツプM P TGの該当アドレスから検索した点
火時期学習値θIGを所定M(例えば1°)だけ進角補
正し、この補正された点火時期学習値で上記点火時期マ
ツプMPTGの該当アドレスに記憶されている点火時期
学習値θIQを更新する。
一方、ステップ5117ではノックが発生したため、点
火時期学習値θIGを設定蚤遅角させ、上記点火時期マ
ツプM P IGの該当アドレスに記憶されている点火
時期学習値θIGを更新する。
このように、キックダウン条件を満足し、且つ、スロッ
トル全開条件が満足された時のみ燃料噴射■の増量補正
、すなわち空燃比リッチ制御が行われ、このリッチ制御
に対応して点火時期が制御され、それ以外の条件では通
常の空燃比ストイキオ制御に対する点火時期制御となる
ので、排気エミッションが改善され、また、燃費の向上
を図ることができる。
なお、本実施例では、オートマチックトランスミッショ
ンを有するエンジン制御系について説明したが、本発明
はこれに限るものではなく、マニュアルトランスミッシ
ョンを右するエンジン制御系にも適用できることはいう
までもない。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、燃料++!1射最
の増量補正を指示する増量補正信号に基づいて点火時期
補正信号を発生する点火時期補正信号発生手段と、上記
増分補正信号に基づいて点火時期の学習1直更新を中止
する点火時期学習手段と、上記点火時期学習手段によっ
て記憶された学習値あるいは上記点火時期補正信号発生
手段からの点火時期補正信号に基づいて今回の点火時期
を設定する点火時期設定手段とが設けられているため、
トルクの必要な特定された領域での燃料増量補正に対し
ても、また、通常の空燃比の領域に対しても、共に、最
適な点火時期に制御することができ、その結果、燃費お
よびエンジン耐久性の向上、排気エミッションの改善を
図ることができるなど優れた効果が秦される。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を丞し、第1図は制御装置の機
能ブロック図、第2図はエンジン制御系の概略図、第3
図は制御装置の回路ブロック図、第4図は点火時期制御
手順を示寸フローチト一ト、第5図は点火時期マツプの
説明図である。 20・・・制御装置、 44・・・点火時期補正信号発生手段、45・・・点火
時期学習手段、 46・・・点火時期設定手段、 Ti・・・燃料噴側吊、K WOT・・・増量補正信号
、IWO丁・・・点火時期補正信号、θIG・・・学門
舶、θRIG・・・点火時期。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 燃料噴射量の増量補正を指示する増量補正信号に基づい
    て、点火時期補正信号を出力する点火時期補正信号発生
    手段と、 上記増量補正信号に基づいて、点火時期の学習値更新を
    中止する点火時期学習手段と、 上記点火時期学習手段によつて記憶された学習値あるい
    は上記点火時期補正信号発生手段から出力される点火時
    期補正信号に基づいて今回の点火時期を設定する点火時
    期設定手段とが設けられていることを特徴とするエンジ
    ンの点火時期制御装置。
JP23106688A 1988-09-13 1988-09-13 エンジンの点火時期制御装置 Pending JPH0278769A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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