JPS6017243A - 自動車用内燃機関のアイドル回転数制御方法 - Google Patents

自動車用内燃機関のアイドル回転数制御方法

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JPS6017243A
JPS6017243A JP12521883A JP12521883A JPS6017243A JP S6017243 A JPS6017243 A JP S6017243A JP 12521883 A JP12521883 A JP 12521883A JP 12521883 A JP12521883 A JP 12521883A JP S6017243 A JPS6017243 A JP S6017243A
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JP
Japan
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combustion engine
speed
voltage
internal combustion
value
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JP12521883A
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English (en)
Inventor
Seiji Omura
清治 大村
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPS6017243A publication Critical patent/JPS6017243A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D31/00Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
    • F02D31/001Electric control of rotation speed
    • F02D31/002Electric control of rotation speed controlling air supply
    • F02D31/003Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control
    • F02D31/005Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control by controlling a throttle by-pass

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

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】 [技術分野] 本発明は、自動車用内燃機関のアイドル回転数制御方法
に関し、特に、アイドル時にライトを点灯した時などの
電気的負荷の変動詩にアイドル回転数の変動を防止する
アイドル回転数制御方法に関する。
[従来技術] 自動車のアイドル時にライトなど消費電力の大きい電装
品を作動した場合、発電機を含む電源回路に大電流が流
れるため、発電機の負荷が増大しエンジンのアイドル回
転数が低下する。
そこで、アイドル時に大きな電気負荷がかかった場合に
は、これによって低下するバッテリ電圧を検出し、この
バッテリ電圧が所定の下限値まで低下した時に、吸気管
のスロットル弁をバイパスするバイパス通路に設けたア
イドルスピードコントロール弁を開口制御してエンジン
回転数の低下を防止する制御方法が従来提案されている
この種のアイドル回転数制御におけるアイドルスピード
コントロール弁として、部品コストや制御回路の簡素化
から通路を電磁的に開放・閉塞する二値制御弁、例えば
バキュームスイッチング弁(以下vS弁と略す)を利用
する場合、予めバッテリ電圧の上限値と下限値とを設定
し、さらに、アイドル時の上限回転数と下限回転数どを
設定し、検出したバッテリ電圧が下限値以下でかつ内燃
機関回転数が下限回転数以下に落ちた時、VS弁を開放
してエンジンを増速させ、一方、バッテリ電圧が上限値
以上でかつ回転数が上限回転数以上になった時、VS弁
を閉塞してエンジンを減速させるようにしたアイドル回
転数制御を行うことが提案されている。
しかしながら、制御弁として上記のごとく開放・閉塞と
いった二値のスイッチング動作を行う弁が使用される場
合、上限下限の制御用基準電圧が固定的に設定されてい
たため、弁、発電機あるいはバッテリの製品によるバラ
ツキや経時変化により、安定したアイドル回転数制御が
できず、アイドル回転数が上限と下限回転数の間でハン
チングし、車両の振動、燃費等に問題を生じた。
[発明の目的] そこで、本発明は上記の点に着目し、アイドルスピード
コントロール弁としてvS弁等の開放・閉塞の2種類の
状態の間をスイッチング動作をする弁を使用してバッテ
リ電圧の変動に基づく一回転数制御を行っても回転数の
ハンチング現象を起こさず、安定してアイドル時の回転
数を制御し4qる自動車用内燃機関のアイドル回転数制
御方法を提供することを目的とする。
[発明の構成] 本発明の要旨とするところは、 スロットル弁を迂回する吸入空気のバイパス通路に設け
られ、該バイパス通路を開放又は閉塞するスイッチング
弁を備えた内燃機関のアイドル時に、バッテリ電圧が最
大電圧から所定小電圧を減じて設定した上限値以上でか
つ内燃機関回転数が所定上限回転数以上の場合、前記ス
イッチング弁を閉塞し、 一方、バッテリ電圧が最大電圧から上記所定小電圧を越
える値である所定電圧を減じて設定した下限値以下でか
つ内燃機関回転数が所定下限回転数以下の場合、前記ス
イッチング弁を開放する自動車用内燃機関のアイドル回
転数制御方法にJ3いて、 前記スイッチング弁を閉塞する際に、その時のバッテリ
電圧を最大電圧として設定することを特徴とする自動車
用内燃機関のアイドル回転数シリ御方法にある。
次に本発明の基本的構成のフローヂ1r−トを第1図に
示す。ここにおいてPlは上限値に、■つ、として記憶
されている最大電圧から所定小電圧aを減じた値を設定
するステップを表わづ。P2は下限値に、Vmaxから
所定電圧すを減じた値を設定するステップを表わす。こ
こでa>bの関係にある。P3はバッテリ電圧■が下限
値以下でかつ内燃機関回転数NEが下限回転数以下か否
かを判定するステップを表わす。P4はバッテリ電圧V
が上限値以上でかつ内燃機関回転数NEが上限回転数以
上か否かを判定するステップを表わす。P5はスイッチ
ングバルブを開放し、バイパス通路を吸入空気が自由に
流れるようにするステップを表わづ。P6はスイッチン
グバルブを閉塞し、バイパス通路の吸入空気の流れを完
全に停止Jるステップを表わす。P7は■つxk:Vを
設定するステップを表わす。
上述のごとくの構成において、その処理はまずステップ
P1にて予め初期設定により定められているVつ、の値
から所定小電圧aを減じた値を−L限値として設定し、
次いでステップP2にてVfflaにから所定電圧すを
減じた値を下限値として設定する。
次いでステップP3にて、バッテリ電圧■の測定により
予め初期設定で定められている下限値以下でかつ内燃機
関回転数NEが予め定められている下限回転数以下か否
かが判定される。■が下限値以下でかつNEが下限回転
数以下であれば[YESJと判定され、次にステップP
5にてスイッチング弁が開放され、処理を終了する。こ
のとぎ、内燃機関のシリンダへの吸入空気量がその分増
加することになる。
ステップP3にてVが下限値を越える値あるいはNEが
下限回転数を越える値であって、「NO」と判定された
場合には、次いでステップP4が実行され、■が上限値
以上でかつNEが上限回転数以上か否かが判定される。
ここでVが上限値未満あるいはNEが上限回転数未満で
あれば、[NOと判定され、何の処理もなされず終了す
る。
しかしステップP4において■が上限値以上でかつNE
が上限回転数以上であれば、rYEsJと判定されて、
次いでステップP6が実行され、スイッチング弁が閉塞
され、バイパス通路を通しての吸入空気量が完全に遮断
される。次いでステップP7でVっににVが設定されて
処理を終了でる。
[実施例] 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明づる。
第2図は自動車用4す゛イクル火花点火式エンジンの主
要構成図を示し、1は図示しない■アクリーナを先端に
取り付けIC吸気管で、一部に吸入空気量を検出しその
吸気間に応じICアナ【]ググミを出力するポテンショ
メータ式のエアフロメータ3と、吸入空気の温度を検出
し吸気温に応じたアナログ電圧を出力するサーミスタ式
の吸気温センサ4が配設される。吸気管1はサージタン
ク5に接続され、サージタンク5の入口にはスロワ1〜
ル弁6が配設され、このスロットル弁6をバイパスする
ように吸気通路に接続されたバイパス通路7にはこの通
路をスイッチング式に開閉制御Jる電磁式のバキューム
スイッチング弁(VS弁)8が取り付けられる。VSS
e2後述する制御回路20から制御信号を入力しオン(
開放)オフ(閉塞)のスイッチング動作を行い、スロッ
トル弁全開のアイドル時にバイパス通路7を流れる吸気
量を調整してアイドル回転数をエンジン状態や自動車の
電気負荷に応じて制御する。9はスロットル弁の間瓜を
示す信号を出力するスロワ1−ルセンザで、スロットル
弁6の全開時にオンするアイドル接点が内蔵される。1
0は1ノージタンク5から各気筒11の燃焼室13に接
続される吸気マニホールドで、一部に電磁式の燃料噴射
弁12が設けられ、吸入空気と燃料の混合気が吸気弁を
介して燃焼室13に供給される。燃焼室13に吸入され
/j混合気は点火プラグ14の点火により燃焼され、燃
焼後の排気ガスは排気マニホールド15、排気管等を軽
で排出される。16は自動車に搭載されるバッテリで、
図示しない発電機と共に電装品の電源となり、その端子
電圧を検出する線路が制御回路20へ接続される。17
は、イグナイタ19がら供給される点火用のパルス信号
を各気筒11の点火プラグ14へ分配するディストリビ
ユータで、このディストリビュータ17の内部には所定
クラ18が装着されている。制御回路20は内燃機関状
態に応じC燃料噴射量を演算し燃料噴射弁の開弁時間を
シリ罪して噴I)l量を調節づると共に、バッテリ16
や回転数センサ18からの検出信号に応じてVSSe2
制till シ、アイドル時に大きな電気負荷が生じた
ような時にスロットル弁6のバイパス通路を開放して内
燃機関回転数の低下を防止づる機能を有している。
この制御回路20はマイクロコンピュータを中心に構成
されている。第3図のブロック図によりその概略を説明
する。21は燃料噴射量を各種の機関データから演算し
、また、所定のプログラムに丼づきVSSe2スイッチ
ング制011シてアイドル回転数を調整する処理を行う
セントラルブロセッシングユニット(CPU)である。
22はプログラムデータや各種演算に必要な定数、マツ
プデータ等が格納される固定メモリのROM、23はプ
ログラム動作中に一時記憶装置としで使用される読み出
し書き込み可能なRAMで、エンジンのキースイッチを
オフした後も記憶内容が消失しないように常時電源を印
加して不揮発性メ[りとJることもできる。24はアナ
ログ信号を入力づるアナログ入力ボートで、バッテリ1
6、吸気温センサ4、エアフロメータ3及びスロットル
センザ9がここに接続され、これらのセンサ等から送ら
れた各アナログ信号をデジタル信号に変換して順次CP
U21等へ取り込むように、マルチプレクサ、△/D変
換器が内蔵される。25はデジタル信号を入力するデジ
タル入力ボートで、回転数センサ18及びスロットルセ
ンサ9のアイドル接点側が接続される。26は出力ボー
トで、アイドル回転数制御を行う■SSe2燃料噴射弁
12がそれぞれ駆動回路28.29を介して接続され、
イれぞれの制御信号が出力される。上記CPtJ2i等
の各ユニットはデータバス27により相互に接続され、
データや信号の転送が行われる。
第4図はVS弁の制御によりアイドル回転数を制御する
CPU21の第1実施例のフローチャートを示づ。この
図によりアイドル回転数制御の処理ルーチンを説明する
エンジンがアイドル状態にある時、例えば車速が極めて
低い所定値以下でスロットルセンサ9のアイドル接点が
オン(スロットル全開)するアイドル条件が成立した時
のみ処理がこのvs弁弁制御ルーシン入り、ステップ1
01以下を実行づる。
まずステップ101で回転数センサ18により検出され
たエンジン回転数Nのデータとバッテリ電圧Vの検出デ
ータとをCPU21に読み込み、ステップ102で、R
AM23に記憶されていたバッテリ16の最大電圧Vm
−x (学習値)からステップ101で検出され読み込
まれたバッテリ電圧Vが減算され、その値がf (V)
として設定される。VmaKは、始動時又は一旦その値
が破壊さ、れたときは、別の図示しない初期設定ルーチ
ンに−(一定の値、例えば15Vに該当する値が設定さ
れる。
次に、ステップ103に進み、検出された内燃機関回転
数Nが予め設定したアイドル時の下限回転数NL、例え
ば650r、p、m、u下で、カッ、ステップ102で
算出した差電圧f (V)が予め設定した所定電圧■1
、例えば2.5v以上であるか否かを判定する。
この時、第5図のタイミングチャー1〜に示すように、
例えば【1の時点でヘッドライ1−がオンされると、そ
れに伴う大電流により発電機の負荷が増大し内燃機関回
転数Nが低下すると共にバッテリ電圧Vも低下する。そ
して、内燃機関回転数Nが下限回転数NL以下になり、
かつバッテリ電圧Vが下限値VTNIX V1以下にな
った時(例えば第5図(7)t 2時点)、ステップ1
o3ではrYEsJの判定となって、次にステップ10
5を実行し、vS弁8をオンする制御信号を出力ボート
26から出力する。これにより、vs弁8は開放されバ
イパス通路7を吸入空気が流れ、アイドル回転数は増加
していく。
一方、内燃機関回転数Nが下限回転数NLを越えている
か又は差電圧f (V)がv1未満、いいかえるとバッ
テリ電圧Vが下限値VIIIILX Vlを越えている
場合には1.ステップ103がらステップ104に進み
、内燃機関回転数Nが上限回転数NH1例えば750r
、pom、以上で、がっ、ステップ102で算出した差
電圧「 (V)が予め設定した所定小電圧V2、例えば
0.5V以下っまり■が上限値Vゆ一■2以上であるが
否かを判定する。この時、例えば第5図の13時点とな
った時、ステップ104ではrYEsJの判定となって
、ステップ106に進み、この時の最大電圧■7゜。
をバッテリ電圧V(前の最大電圧よりぽぼv2だけ低い
電圧)によって書き換えると共に、ステップ107に進
んでVs弁8をオフにづる制御信号を出カポ−1〜26
から出力してバイパス通路7を閉塞し、吸入空気量を絞
って内燃機関回転数Nを減少させるように制御する。そ
して、さらにステップ108とステップ109を実行し
、バッテリ電圧がステップ106で書き換えた最大電圧
Vつを越えた時にはその越えたバッテリ電圧を最大電圧
として再び書き換える処理が行われる。
上記の処理ルーチンは繰り返し実行され、この間、しば
らくバッテリ電圧、内燃機関回転数は上昇し、同時にス
テップ106が実行され続【ノることによりV−も■と
同一の値で上昇を続ける。
次に時点t4にて■SSe2閉塞の影響でVが極大値と
なり、更に下降をはじめると、ステップ104でrYE
sJと判定され続けていればやはりステップ106の実
行で■ユaxは■に追随して下降してくる。ところが、
同時に内燃機関回転数Nも下降してくるのでNが上限回
転数N8未満となればステップ104で「NO」と判定
され、ステップ10Gが実行されないので、この時点で
VmaXの値はVの値の変化にかかわらず一定となる。
このV6×の値は時点t3以前に設定されていた■□0
×の値V關1よりほぼ72分低い値V1.16x2とな
る。
正確に72分低下しないのは、■がその上限値(Vつ、
−Vz)を下まわる時点とNがその上限回転数NHを下
まわる時点が通常同一でないからである。
その後、VとNとが下降してゆくが、ステップ102で
差電圧[(V)をめるのに使用する最大電圧V は前の
電圧よりほぼVzだけ低い値に設定されている。よって
f (V)≧v1の条件が成立でるだめの下限値は前回
のV□1n1に比べほぼVzだけ低い兎、。2となり、
vSSe2再びオンする基準電圧が低下することになる
ので、直ぐにvSSe2オンづることがなく、ハンチン
グ現象は低下し、又は皆無となる。
」二連した一ノローチャートにおいて、ステップ108
及びステップ109の処理はハンチング現象を防止する
処理では直接関係ないが、ハンチング現象を生じていな
い状態のときに、バッテリ電圧Vが次第に上昇してきた
場合、両スフツブの実行により予めその最大電圧を学習
しておくことができる。
第6図は第2実施例のフローチ11−トを示している。
ここでは、上述の第1実施例と同様にステップ20′1
と202にて、回転数Nとバッテリ電圧Vを読み込み、
学習値として設定されている最大電圧Vrnaxかうそ
のバッテリ電圧Vを減算してf(V)をめた後、ステッ
プ203を実行し、フラグ等の参照によりvSSe2オ
ンか否かを判定覆る。ステップ203でVSSe8オフ
していると判定した時、次にステップ204.205を
実行し、回転数Nが下限回転数NLより小さく、かつ最
大電圧Vntaxとバッテリ電圧Vとの差f (V)を
予め設定した所定電圧V1より大きいか否かを判定覆る
。例えば、ヘッドランプ等を点灯づることにより、バッ
テリ電圧及び内燃機関回転数Nが低下してゆき、共にr
YEsJの判定となつ10時、ステップ208にてvS
Se2オンしてバイパス通路7が開放される。次いでス
テップ211にて■がVynayを越えているか否かが
判定されるが、■はvSSe2オンしていても、しばら
く、下降状態にあるので、rNOJと判定され、ステッ
プ212のV−へXの学習による値の更新は実行しない
この間の状態は第7図の時点t11からt12までに該
当覆る。
次にVとNとは極小値に達し1=後、vSSe2よる吸
入空気量の増加に伴い、上昇を開始する。
この状態の処理は、VSSe8オンしているのでステッ
プ206.207へ進み、回転数Nが上限回転数より大
きいか、さらに最大電圧とバッテリ電圧の差f (V)
が予め設定した所定小電圧■2より小さいか否かを判定
する。ここでV及びNが上限近くまで上昇を続【ノ、ス
テップ206.207にて共にrYESJの判定となっ
lc時、ステップ209を実行してvSSe2オフして
バイパス通路を閉塞し、さらに最大電圧Vmagを今回
のバッテリ電圧Vの値に書き換える。
しかし、vSSe2オフした後も、しばらくバッテリ電
圧Vは上昇する。この間処理はステップ201.202
を経て、次のステップ203のVSSe8メンか否かの
判定では■S弁8がオフとなったのでrNOJと判定さ
れる。次いでステップ204のNがN1未満か否かの判
定を実行するが、Nも更にN1−1以上の値に上昇して
いるのでrNOJと判定され、次にステップ211にで
バッテリ電圧VがV+naにを越える値であるか否かが
判定されるが、直前の本サブルーチンの処理においてV
っXはその時のVの値に設定されており、更にVの値は
上昇を続けているので、「YES」と判定され、次のス
テップ212にてV−ににVの値が設定される。以後V
が上界を続ける限り、VよXの値がVの値に書き換えら
れる。
上述の状態は第7図の時点t13からt14に該当する
。時点t13からVrnaxの値がVの値と同一に設定
され、時点T14にて■が極大になった時点で、Vいい
の値は固定される。つまり、この間の処理によりV、y
、はグラフに示すV183のレベルであったものがV−
x 4のレベルに低下しIにとを示す。
そのためこれ以後、■及びNが低下を続番ノでも、ステ
ップ205において「YES」と判定されるまでには、
前回の下限値Vvr1.n3がVrn1n4に低下して
いるので、■が下限値に下降するまで時間を要し、場合
によっては、そこまで電圧が下降することがなく、第1
実施例と同様にハンチング現象を低下あるいは皆無とす
ることができる。しかも学習によるバッテリ電圧■の極
大値Vmoxを正確に捉えるので、より精密な制御が可
能となる。
[発明の効果] 以」二詳述したごとく、本発明の自動車用内燃機関のア
イドル回転数制御方法によれば、スロワ1ヘル弁を迂回
する吸入空気のバイパス通路に設けられ、該バイパス通
路を開放又は閉塞するスイッチング弁を備えた内燃機関
のアイドル時に、バッテリ電圧が最大電圧から所定小電
圧を減じて設定した」−限値以上でかつ内燃機関回転数
が所定上限回転数以上の場合、前記スイッチング弁を閉
塞し、 一方、バッテリ電圧が最大電圧から上記所定小電圧を越
える値で必る所定電圧を減じて設定()た下限値以下で
かつ内燃機関回転数が所定下限回転数以下の場合、前記
スイッチング弁を開放づる自動車用内燃機関のアイドル
回転数制御方法において、 前記スイッチング弁を閉塞Jる際に、その時のバッテリ
電圧を最大電圧として設定づ−ることにより、次に回転
数とバッテリ電圧とが低下してvS弁がターンオンする
時の基準となる下限の電圧も引き下げられるから、VS
弁がターンオフした後、直ぐにバッテリ電圧が下限の電
圧に達づ−ることがなく、VS弁がオンオフを繰り返す
ハンチング現象を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本構成図、第2図は内燃機門主要部
の概ll!構成図、第3図は制御回路のブロック図、第
4図は第1実施例のVS弁制御のフローチャーミー1第
5図は第1実施例の実行にお()るエンジン回転数とバ
ッテリ電圧との変化を示すタイミングチャート、第6図
は第2実施例のVS弁制御のフローチャート、第7図は
第2実施例の実行におけるエンジン回転数とバッテリ電
圧との変化を示すタイミングチャートを表わす。 6・・・スロワ1〜ル弁 7・・・バイパス通路 8・・・バキュームスイッチング弁 16・・・バッテリ 18・・・回転数センサ 20・・・制御回路 代理人 弁理士 定立 勉 ほか1名

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 スロットル弁を迂回する吸入空気のバイパス通路に設け
    られ、該バイパス通路を開放又は閉塞するスイッチング
    弁を備えた内燃機関のアイドル時に、バッテリ電圧が最
    大電圧から所定小電圧を減じて設定した上限値以上でか
    つ内燃機関回転数が所定上限回転数以上の場合、前記ス
    イッチング弁を閉塞し、 一方、バッテリ電圧が最大電圧から上記所定小電圧を越
    える値である所定電圧を減じて設定した下限値以下でか
    つ内燃機関回転数が所定下限回転数以下の場合、前記ス
    イッチング弁を開放する自動車用内燃機関のアイドル回
    転数制御方法において、 前記スイッチング弁を閉塞する際に、その時のバッテリ
    電圧を最大電圧として設定することを特徴とづ:る自動
    車用内燃機関のアイドル回転数制御方法。
JP12521883A 1983-07-08 1983-07-08 自動車用内燃機関のアイドル回転数制御方法 Pending JPS6017243A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4686537A (en) * 1985-01-09 1987-08-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Primary radiator for circularly polarized wave

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4686537A (en) * 1985-01-09 1987-08-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Primary radiator for circularly polarized wave

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