JPH0315636A - 内燃機関の吸入空気量制御装置 - Google Patents

内燃機関の吸入空気量制御装置

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JPH0315636A
JPH0315636A JP14906889A JP14906889A JPH0315636A JP H0315636 A JPH0315636 A JP H0315636A JP 14906889 A JP14906889 A JP 14906889A JP 14906889 A JP14906889 A JP 14906889A JP H0315636 A JPH0315636 A JP H0315636A
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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】 隻処二旦1 [産業上の利用分野] 本発明1上 内燃機関のスロットルパルプ表迂回して流
れる吸入空気量を制御し、内燃機関の始動時における機
関回転数を制御する内燃機関の吸入空気量制御装置に関
する。
[従来の技術] 一般に、内燃機関の始動時における機関回転数を制御す
る吸入空気量制御装置1よ 内燃機関のスロットルバル
ブを迂回するバイパス通路に設けられた制御弁(いわゆ
るl scv:  l dle Speed Cont
rol V alve)の開度を調整することで、スロ
ットルバルブとは独立して内燃機関の吸入空気量を制御
している.このような制御装置であって、しかも内燃機
関の経時変化に対処するためI:.lSCvの開度の学
習制御を実行するものが特開昭58−28570号公報
(エンジンの回転数制御装置)に開示されている。この
制御装置1友 内燃機関の冷却水温等に基づいてISC
Vの開度のフィドパック制御条件が成立したと判断され
たときに、機関回転数を目標回転数幅内に維持させるよ
うl SCVの開度をフィードバック制御し、このフィ
ードバック制御時に+SCVの開度を学習している。そ
して、次に内燃機関を始動するとき、この学習値をもっ
て内燃機関の始動時の+ SCVの見込み開度として吸
入空気量E制御している.[発明が解決しようとする課
題] しかしながら、上記従来の学習制御を用いた制御装置で
{上 内燃機関の始動時におけるl SCVの見込み開
度に、フィードバック制御条件の成立した暖機後におけ
るl SCVの開度学習値を用いているため、本来の内
燃機関の始動時における適切なIscVの見込み開度が
得らず、内燃機関の始動性が悪いという問題が生じてい
た なぜなら、内燃機関の始動時において1よ その油
温が上昇していないため、内燃機関のオイルの粘性が高
く、摩Wt損失が大きいことから、内燃機関にかかる負
荷が大きなものとなり、このときの+ SCVの見込み
開度に、暖機後、即ち内燃機関にかかる負荷?小さいと
きの+ SCVの開度学習値を適用するのは適切ではな
いからである. 一方、内燃機関の始動性を向上するためには吸入空気量
を増大すればよいが、増大しすぎれ1′Lかえって始動
フィーリングが悪化してしまうという問題も生じている
. 本発明の内燃機関の吸入空気量制御装置は上記課題を解
決し、内燃機関の経時変化や機差にかかわらず、内燃機
関の始動性の向上と始動フィーリングの向上とを両立さ
せること目的とする。
4旦■■■逍遁 かかる目的を達成する本発明の構成について以下説明す
る. [課題を解決するための千段] 本発明の内燃機関の吸入空気量制御装置{よ 第1図に
例示するように 内燃機関M1のスロットルバルブM2を迂回するバイパ
ス通路M3に設けられ、 該バイパス通路M3を通過す
る空気量表調整する空気量制御弁M4と、 上記内燃機関M1の始動時に、上記空気量制御弁M4の
開度を、上記内燃機関M1の運転に基づいて予め学習さ
れた見込み開度に駆動制御する弁開度制御手段M5と を備えた内燃機関の吸入空気量制御装置においで、 上記内燃機関M1の始動完了時における機関回転数を検
出する回転数検出手段M6と、上記検出されたy1関回
転数と予め定められた目標回転数との偏差に応じて、上
記見込み開度を増滅して該見込み開度を学習しておく学
習手段M7と を備えることを要旨とする [作用] 上記構成を有する本発明の内燃機関の吸入空気量制御装
置{五 回転数検出手段M6により内燃機関M1の始動
完了時における機関回転数E検出し、得られた機関回転
数と予め定められた目標回転数との偏差に基づいて、学
習手段M7が内燃機関Mトの始動時における空気量制御
弁M4の見込み開度E 1%減してその間度を学習して
おくように働いている。そして、このように学習された
見込み開度1上 次回の内燃機関M1の始動時における
空気量制御弁M4の見込み開度として用いられる,[実
施例] 以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするた
めに、以下本発明の内燃機関の吸入空気量制御装置の好
適な実施例について説明する.第2図{上 本発明の一
実施例である吸入吸気量制御装置を搭載した車両用の内
燃機関1およびその周辺装置を表す概略構成図である, 同図に示すように 内燃機関1の吸気通路10中に11
.  スロットルパルプ12が設けられており、スロッ
トルバルブ12の開度制御によって内燃機関1への吸入
空気量が制御されている.このスロットルバルプ12の
介装された吸気通路10を迂回するようにバイパス通路
14が形成されており、このバイパス通路14に1よ 
アイドルスピードコントロールバルプ(以下、 ISC
Vと呼ぶ)16が介装されている。 lscVT6[L
  バイパス通路14を閉じる方向に付勢され摺動可能
に収納されたブランジャ16aと、そのプランジャ16
aを駆動するソレノイド16bとからなり、プランジャ
16aを移動させてバイパス通路の開口面積を調整する
ことで、スロットルバルブ12を迂回して流れる吸入空
気量を制御するものである.この吸入空気量の制御(上
 ソレノイド16bにデューティ比の制御されたパルス
信号を出力することにより行なわれる.そして、このデ
ューテイ比とバイパス通路14を流れるバイパス空気流
量との関係1社 ほぼリニアな関係に設定されている。
さらに吸気通路10に{社 内燃機III11の各気筒
毎に燃料を噴射する燃料噴射弁20が設けられている。
また、内燃機関1に1上 点火に必要な電圧を出力する
イグナイタ22、内燃機関のクランク24に連動してイ
グナイタ22で発生した交流電圧を各気筒の点火プラグ
26に分配供給するデイストノビュータ28が設けられ
ている. さらに内燃機関1に(よ 吸気通路10に配設されて吸
気温度を検出する吸気温センサ30、シリンダブロック
に配設されて冷却水温度T}IWE検出する水温センサ
32、スロットルバルブ12の開度を検出すると共にス
ロットルバルプ12の全閉状態を検出するアイドルスイ
ッチを内蔵したスロットルポジションセンサ34、ディ
ストリビュータ28のカムシャフトの1/24回転毎に
、すなわちクランク角度O″から30”の整数倍毎に回
転角信号を出力する回転角センサ36、排気通路38に
配設されて排気中の酸素濃度を検出する02センサ40
および吸気通路10の空気取入れ口側に設けられ内燃機
関1の吸入空気量を検出するエアフロメータ42等が備
えられている。
前述した各センサやスイッチ等の検出信号は電子制御回
路60に入力さ札 その電子制御回路601友 1sc
V16、燃料噴射弁20、イグナイタ22等を駆動制御
する. 電子制御回路60【表 第3図に示すように、CPU6
0a% ROM60b,RAM60cおよびパックアッ
プRAM60dを中心に論理演算回路として構成さ札 
コモンパス60ef=介して、 A/D変換器等を備え
た入力部60f、出力回路を備えた出力部60gに接続
されて外部との入出力を行なう. 次に、電子制御回路60により実行される内燃機関1の
始動時での吸入空気量および燃料噴射時間の制御ルーチ
ンを第4図のフローチャートに基づいて説明する.尚、
このルーチンは内燃機関1の始動完了後の任意時に起動
されるものであり、このルーチンに先立ち、内燃機関1
の始動時から始動完了時までの始動状態や始動完了時に
おける回転数N等の検出を、後述する第9図に示す別処
理ルーチンにより行なっている。
内燃機関1の始動完了後、本ルーチンが起動されると、
まず、回転角センサ36より検出した内燃機関1の始動
完了時における回転数Nと、目標回転数nと丘比較する
(ステップ100)。この目標回転数n{よ 水温セン
サ32にて検出された冷却水温度THWから、第5図に
示すようなマップを用いて算出される. ステップ100において始動完了時の回転数Nが目標回
転数nよりも小さいと判断されると、内燃機関1の始動
時におけるlscV16のデューティ比の学習値KGD
ST (.以下、デューティ比学習値KGDSTという
)を1だけ加算し(ステップ110)、次に 内燃機関
1の始動時の燃料噴射時間TAUSTAの学習値KGS
T (以下、燃料噴射学習値KGSTという)を0.0
01だけごく微量に減算し(ステップ120)、本ルチ
ンを一旦終了する。また、始動完了時の回転数Nが目標
回転数nよりも大きく、 しかも、その差が100(r
pm)以上の場合に1,t,デューティ比学習値KGD
STを1だけ減算する(ステップ100,  130,
  140), ステップ130あるいはステップ140の処理後はステ
ップ150の処理に移る。このステップ150以降の処
理It..  内燃櫟開1の始動から始動完了するまで
の回転状態の推移に応じて、燃料噴射学習値KGSTあ
るいは始動後の冷却水温度THWに応じて燃料噴射時間
を増量させる補正係数FASEの学習値KGASEを更
新するものである。
二二で、内燃機関1の始動から始動完了するまでの回転
状態の推移を、第6図に示す。これli横軸に時間を、
縦軸に回転角センサ36から得られる回転数NEをとり
、スタータSTAがオンした後、回転数が変化していく
様子を表したものである。
スタータSTAがオンして出力軸であるクランク軸24
が回転し始め、ウランキング回転数N1を越えたとき(
いわゆる初爆)までの期間etl*、その時点から予め
設定された回転数N2になるまでの期間et2*、更に
始動完了時(いわゆる完爆)までの期間をt3*とする
.回転数N2(友 本実施例では400(rpm)とし
、回転数N2に達した時(この時をモード切換時とよぶ
)を境に、燃料噴射時間は始動時用としての燃料噴射時
間TAUSTAから、非始動時用としての燃料噴射時間
TAUに切り替わる.低 始動完了時の回転数をNとす
る. 次に、この内燃機関1の始動から始動完了するまでの回
転状態の推移を、期間tl*,t2*,t3*の長さに
基づいて、3つのパターンに分類する。この分類された
3つのパターンを第7図に示す.パターンAで(上 初
爆からモード切換時までの期間T2が長くなっている.
このパターンA1社 始動時燃料噴射時間TAUSTA
が長く、燃料がリッチになっている場合に生じる。パタ
ーンBで(友 初爆までの期間T1が長い.この場合1
よ逆に 始動時燃料噴射時間TAUSTAが短く、燃料
がリーンになっている.パターンCではモード切換時か
ら完爆までの期間T3が長くなっている.このパターン
Cl,t,  始動後の冷却水温度THWに応じて燃料
噴射時間を増量させる補正係数「ASEが小さい場合に
生じる. これらのパターンA,  B,  Cに基づいて、第4
図のステップ150からの処理の説明を続ける。
まず、内燃機関1の始動時において検出した期間TI,
T2,T3の合計値と、それらに対応する目標期間tl
,  t2,  t3の合計値とを比較する(ステップ
150),  この期間TI,  T2,  T3の検
出は後述する第9図に示す別ルーチンにより実行さ札 
また、目標期間tl,  t2,  t3F  第8図
に示すマップを用いて、水温センサ32にて得られた冷
却水温度THWに基づいて算出される.ステップ150
にて期間TI,T2,T3の合計値が目標期間tl, 
 t2,  t3の合計値より短い場合にIt.  始
動良好であり、ステップ120にて燃料噴射学習値KG
STを0.001だけごく微量に減算し、本ルーチンを
一旦終了する.逆にt1+t2+t3≦T1+T2+T
3の場合に1上 更に期間TI,T2の合計値と目標期
間tl,t2の合計値とを比較する(ステップ160)
,  このとき、 tl+t2>T1+T2の場合に(
よ 回転状態が第7図のパターンC、即ち、始動後の冷
却水温度THWに応じて燃料噴射時間を増量させる補正
係数FASEが小さ過ぎる場合に相当するとして、その
補正係数FASEの学習値KGASEを1だけ加算する
(ステップ170).更に 燃料噴射学習値KGSTf
=0.1だけ減算する(ステップ180)。このステッ
プ180の処理1社 学習値KGASEの上限ガードと
して作用するもので、始動時燃料噴射時間TAUSTA
と非始動時燃料噴射時間TALJとのつながりを良好に
するためになされている. ステップ160の判断において、 t l+ t 2≦
T1+T2の場合に1.t.更に期間T1と目標期間t
1とを比較し(ステップ190)、 tl>TIの場合
に(よ 第7図のパターンA、即ち、始動時からモード
切換時までの燃料がリッチになっている場合に相当する
として、燃料噴射学習値KGSTを1だけ減算する(ス
テップ2 0 0),  逆に、 tl≦11の場合に
1友 パターンB、即ち、燃料がリーンになっている場
合に相当するとして、燃料噴射学習値KGSTを1だけ
加算する(ステップ2 1 0),  ステップ180
,200,210の処理後(よ 一旦本ルーチンを終了
する.このルーチンによって学習されたデューティ比学
習値K G D S T t友  次回の内燃機関1の
始動時におけるl SCV 1 6の見込み開度に用い
ら札その学習が繰り返されることにより、内燃機関1の
経時変化や機差にかかわらず、始動時のISCVの開度
、ひいては始動完了時の回転数Nは適切値に収束される
.また、燃料噴射学習値KGSTおよび補正係数FAS
Eの学習値KGASEも、次回の内燃機関1の始動時に
おける燃料噴射弁20の燃料噴射時間に用いら札 これ
らの学習が繰り返されることにより、始動時の燃料噴射
時間TAIJSTAと非始動時の燃料噴射時間TAUが
適切値に収束すると共1:.これらのつながりも良好に
なる。
次に、上述した始動完了時における回転数Nと、期間T
I,T2,T3を検出する電子制御回路60の実行する
処理について第9, 10図のフロチャートに基づいて
説明する. 第9図{上 期間11〜T3および始動完了時の回転数
Nの算出ルーチンを示し、このルーチンは内燃機関1の
始動時において所定のタイミングにて繰り返し実行され
る.本ルーチンの処理が開始されると、まずステップ3
00にて、スタータがオンかを判断し(フラグXSTA
:1? )、オフの場合に1.t.フラグXSTABを
Oとし、次にフラグ「1=1かを判断する(ステップ3
10,320).本ルーチンにおけるフラグF1および
後述するフラグF2,F31&  内燃機関1の始動状
態の推移を表すものであって、初期値をOとしているた
め、ステップ320の判断はrNOJ となり、一旦本
ルーチンを抜ける.ステップ300の判断にてスタータ
がオンと判断されると、フラグXSTAB=Oかを判断
する(ステップ330)。
即ち、前回取り込んだスタータの状態がオフであったか
を判断する. rYEsJ、即ち、本ルーチンが起動さ
れて始めてスタータがオンであると判断されると、フラ
グF1を立てる(ステップ340). このフラグ「1により、第10図に示すカウントルーチ
ンのカウント処理は規制されている.このルーチン(上
 所定時間毎の割込にて実行されるもので、フラグF1
=1であって(ステップ500)、しかも回転数N E
 h< N E > Oの場合において(ステップ51
0)、カウンタ値Cを1だけインクリメントしていく(
ステップ520)ものである。フラグF1=Oのときに
{上 カウンタ値Cはゼロクリアされ(ステップ530
)、また、NE=Oの場合に{友 カウンタ値Cはイン
クリメントされない。従って、第9図に示す処理のステ
ップ340にて「1=1とされると、NE>Oの場合に
おいてカウンタ値Cがインクリメントされていく。
第9図の処理に戻る。ステップ340の処理後1上 フ
ラグXSTABを立てる処理を行なう(ステップ350
)。ステップ330においてrNO」と判断された場合
(前回スタータSTAがオンであった場合)、あるいは
ステップ350の処理後1よ 回転数NEがクランキン
グ回転数N1以上であるかと判断し(ステップ360)
、フラグF2に基づいて、回転数NEが初めてクランキ
ング回転数N1以上になったときのカウンタ値Cを期間
T1として算出する(ステップ370〜3 9 0),
即ち、フラグF2=Oのとき1:.初めて回転数NEが
ウランキング回転数Nllu上になったとして、そのと
きのカウンタ値Cを期間T1としている.随 ステップ
360にてNEON 1と判断された場合、あるいは期
間T1を求めフラグ「2を立てた後にIt..  一旦
本ルーチンを抜ける。
ステップ370の判断において、 rYESJ と判断
された場合に(上 回転数NEが予め定められたモード
切換時である回転数N2以上であるかを判断し(ステッ
プ400)、フラグ「3に基づいて、回転数NEが初め
て回転数N2以上になったときのカウンタ値Cから期間
T1差し引いた値を、期間T2として算出する(ステッ
プ410〜430).ステップ400にてNE<N2と
判断された場合、あるいはステップ430の処理後f上
日本ルーチンを抜ける. ステップ410の判断において、 rYESJ と判断
された場合に《表 ステップ440の処理に移る.この
ステップ440の処理I;lll,前回検出された回転
数と今回検出した回転数との差ΔNEと、予め定められ
た値αとを比較判断する処理で、回転数NEが高まり安
定してきて、この差ΔNEがαよりも小さいと判断され
ると(ステップ440)、そのときのカウン゛タ値Cか
らすでに算出された期間TI,T2を差し引いて期間T
3を算出する(ステップ450)。即ち、このときを始
動完了としている。そして、このときの回転数NEを完
爆回転数Nとしくステップ460)、更にフラグFl,
  F2,F3をリセットして(ステップ470)、本
ルーチンを終了する. 阪 本ルーチンにおいて、前回検出された回転数との差
であるΔNEに基づき内燃機閏1の完爆回転数Nを求め
たが、スタータがオン(XSTA=7)してから所定期
間内での最大値を完爆回転数Nとして楳用してもよい。
また、本ルーチンは始動の失敗時においてもTI,T2
,T3を求めているが、この失敗時においては本ルーチ
ン表中止しても良く、まL スロットルポジションセン
サ34に内蔵されたアイドルスイッチがオフ状肱即ちス
ロットルバルブ12が全閉状態にない場合には本ルーチ
ンを行なわないようにしてもよし\以上説明した本実施
例の内燃機関の吸入空気量制御装置{上 内燃機rIA
1の始動完了を検出し、その始動完了時の回転数Nと、
予め冷却水温度THWにより決定される目標回転数nと
の偏差に基づいてI SCV 1 6のデューティ比を
学習し、その学習値KGDSTを用いて、次回の始動時
におけるISCV16の見込み開度を設定している。従
って、内燃機関1の経時変化や機差にかかわらず、始動
直後の回転数Nが適切値に維持される.その結果、始動
性と始動フィーリングが共に向上されるという極めて優
れた効果表奏する. また、内燃機関1の始動から始動完了するまでの回転状
態の推移を, 3つのパターンA,  B,  Cに分
類し、更に、そのパターンに応じて始動時燃料噴射時間
TAUSTAおよび始動後の冷却水温度THWに応じて
燃料噴射時間を増量させる補正係数FASEの学習制御
を行なっているため、層精度の高い始動特性が得られる
。更に 始動良好時に(よ 始動時燃料噴射時間TAU
STAをごく微量に減量するように働いているため、オ
ーバ一リッチによる燃料のかぶりが防止されている。
加えて、拍動時燃料噴射時間TAUSTAを用いて、補
正係数FASEの学習値KGASEの上限ガードを設け
ているため、補正係数FASEを増加しても始動時燃料
噴射時間TAUSTAと非始動時燃料噴射時間TAUと
のつながりは良好となる。
以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこう
した実施例に伺等限定されるものではなく、例え(凰 
燃料噴射時間の制御を行なわず、SCV16による吸入
空気量の制御のみの構成をとってもよく、本発明の要旨
仁逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る
ことは勿論である。
及k夜里 以上詳述したように、本発明の内燃機関の吸入空気量制
御装置によれIL  内燃機関の始動完了を検出し、そ
の始動完了時の回転数と、予め定められた目標回転数と
の偏差に基づいてISCVの開度を学習し、この学習値
を用いて内燃機関の始動時のISCVの見込み開度とし
ているため、内燃機関の経時変化や機差にかかわらず、
始動直後の回転数が適切値に維持される.従って、始動
性と始動フィーリングが共に向上されるという極めて優
れた効果を奏する.また、内燃機関のハード構成におい
て1社 従来となんら変わることなく、簡素な構成にお
いて良好な内燃機関の始動制御が可能となる。更に、学
習制御なのでフィードバック制御に見られるようなハン
チングも生じない。
【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ブロックは 第
2図は本発明の一実施例である吸入空気量制御装置を搭
載した車両用の内燃機関およびその周辺装置を表す概略
構成は 第3図はその実施例の電子制御回路の構成を説
明するためのブロックは 第4図は電子制御回路で実行
される吸入空気量・燃料噴射時間制御ルーチンを示すフ
ローチャート、第5図は冷却水温度と目標回転数との関
係を示すグラフ、第6図は内燃機関の始動から始動完了
までの回転状態を示すグラフ、第7図はその回転状態の
パターンを示すグラフ、第8図は冷却水温度と目標期間
との関係を示すグラフ、第9図は回転状態のパターンを
検出するための各期間の長さと始動完了時の回転数の算
出ルーチンを示すフローチャート、第10図はカウント
ルーチンを示すフローチャートである。 M1・・・内燃機関 M2・・・スロットルバルプM3
・・・バイパス通路 M4・・・空気量制御弁M5・・
・弁開度制御手段 M6・・・回転数検出手段M7・・
・学習手段 1・・・内燃機関 10・・・吸気通路12・・・スロ
ットルパルプ 14・・・バイパス通路16・・・アイ
ドルスピードコントロールバルブ(ISCV)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 内燃機関のスロットルバルブを迂回するバイパス通
    路に設けられ、該バイパス通路を通過する空気量を調整
    する空気量制御弁と、 上記内燃機関の始動時に、上記空気量制御弁の開度を、
    上記内燃機関の運転に基づいて予め学習された見込み開
    度に駆動制御する弁開度制御手段と を備えた内燃機関の吸入空気量制御装置において、 上記内燃機関の始動完了時における機関回転数を検出す
    る回転数検出手段と、 上記検出された機関回転数と予め定められた目標回転数
    との偏差に応じて、上記見込み開度を増減して該見込み
    開度を学習しておく学習手段とを備えることを特徴とす
    る内燃機関の吸入空気量制御装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5690073A (en) * 1995-06-09 1997-11-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel injection control device of a multi-cylinder engine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5690073A (en) * 1995-06-09 1997-11-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel injection control device of a multi-cylinder engine

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