JPS61244844A - 電子式内燃機関制御装置 - Google Patents

電子式内燃機関制御装置

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JPS61244844A
JPS61244844A JP8833585A JP8833585A JPS61244844A JP S61244844 A JPS61244844 A JP S61244844A JP 8833585 A JP8833585 A JP 8833585A JP 8833585 A JP8833585 A JP 8833585A JP S61244844 A JPS61244844 A JP S61244844A
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igniter
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Katsuya Maeda
前田 克哉
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (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】 [産業上の利用分野] 本発明は、電子式内燃機関制御装置、特に、点火系統の
イグナイタなど断続的に電力を消費する車両用電気負荷
の通電時に燃料噴射量の目標値からの非所望な減少を招
かないようにした電子式内燃機関制御装置に関する。
[従来の技術] 一般に、通電時に開弁し内燃機関へ加圧燃料を噴射する
電磁弁を備え、内燃機関の運転状態に応じて電磁弁の開
弁制御を行なう電子式内燃機関制御装置においては、電
源電圧の変動による電磁弁開弁時間の変動、つまり、電
磁弁の通電時間が一定であっても、電源電圧が高いとき
と低いときでは電磁弁の開弁時間が相違し燃料噴射量が
ばらっく現象を補償するために、第2図に概念的に示す
ように、電源電圧を所定の周期でサンプリング(抽出)
し記憶すると共に、この電圧サンプル値に基づいて電圧
補正時間を求め、この求まった電圧補正時間を、電磁弁
の通電時間に反映させることにより電源電圧変動による
電磁弁開弁時間の変動をなくすようにしている。
[発明が解決しようとする問題点] ところで前記電磁弁は点火系統のイグナイタや方向指示
ランプなど断続的に電力を消費する車両用電気負荷とと
もに同一の駆動電源から電力供給を受けている。このた
め、前記のような車両用電気負荷の通電時と遮断時とで
は電磁弁に供給される電力量が異なり、前記負荷通電中
に電磁弁へ通電が開始される場合には、電磁弁への電力
供給量が少ないことから、電磁弁開弁時間が目標開弁時
間に比べて小さく、したがって燃料噴射量が目標値より
も少なくなるという問題がある。なお、内燃機関の過渡
的変化に応じて燃料量を補正する燃料噴fjJ装置が特
開昭52−81439号公報に示されている。
本発明は、上記の点を解決することを目的とし、特に、
イグナイタ通電中に電磁弁へ通電開始するかどうかを予
測判断し、通電開始すると判断した場合には、イグナイ
タ通電時の電源電圧から電圧補正時間を求めることによ
り、車両用電気負荷の通電、遮断の如何にかかわること
なく、目標燃料噴射量に合致した一定の電磁弁開弁時間
が得られるようにすることを目的とする。
[問題点を解決するための手段] 上記問題点を解決するためになされた本発明の電子式内
燃機関制御装置は、第1図に概念的に示すように、 通電時に開弁し内燃機関M1へ加圧燃料を噴射する電磁
弁M2と、 この電磁弁M2への電力供給路M3を閉成、遮断する電
磁弁駆動回路M4と、 駆動電源M5を前記電磁弁M2と共通にする点火コイル
一次巻線M6への電力供給路M7を閉成、遮断するイグ
ナイタM8を少なくとも含む車両用電気負荷と、 前記内燃機関M1の回転に伴い機関回転基準位置ごとに
基準信号を発生する基準信号発生手段M9と、 前記駆動電源M5の電圧を所定の周期でサンプリングす
る電源電圧抽出部MIOと、前記基準信号発生手段M9
の基準信号に基づく周期で、前記内燃機関M1の運転状
態に応じて前記イグナイタM8の通電開始時刻および通
電時間を設定する第1の設定部M11と、前記基準信号
発生手段M9の基準信号に基づく周期で、前記電源電圧
の大きさを含む内燃機関運転状態に応じて前記電磁弁M
2の少なくとも通電時間を設定する第2の設定部M12
と、前記第1の設定部M11により設定されたイグナイ
タ通電開始時刻から、同じく設定された通電時間だけ前
記イグナイタM8をオン状態に保つための制御信号を出
力する第1の出力部M13と、前記基準信号発生手段M
9の基準信号に基づく固定的な電磁弁通電開始時刻また
は前記第2の設定部M12により設定された電磁弁通電
開始時刻から、前記第2の設定部M12により設定され
た電磁弁通電時間だけ前記Nm弁電力供給路M3を閉成
状態に保つよう前記電磁弁駆動回路M4を動作させる制
御信号を出力する第2の出力部M14とを有する制御装
置本体とを備える電子式内燃機関制御装置において、 前記電源電圧抽出部M10により抽出された電圧サンプ
ル値を、前記イグナイタM8の導通動作を代表する信号
を受けると、所定の第1の記憶場所に記憶させ、一方、
前記イグナイタM8の遮断動作を代表する信号を受ける
と、このときの電圧サンプル値を他の所定の第2の記憶
場所に記憶させる第1の記憶制御部M15、または 前記電源電圧抽出部M10により抽出された電圧サンプ
ル値を、前記イグナイタM8の導通動作を代表する信号
を受けると、補正した上で所定の第3の記憶場所に記憶
させ、一方、前記イグナイタM8の遮断動作を代表する
信号を受けると、このときの電圧サンプル値を補正する
ことなく前記と同一の第3の記憶場所に記憶させる第2
の記憶制御部M11のいずれかを設ける共に、前記第1
の設定部M11により設定された前記イグナイタ通電開
始時刻、通電時間と、固定的なまたは前記第2の設定部
M12において設定された電磁弁通電開始時刻とを基に
、イグナイタ通電中に前記電磁弁M2へ通電開始するか
否かを判定する判定部S1を有し、かつイグナイタ通電
中に電磁弁M2へ通電開始すると判定されると、前記第
1の記憶場所内の電圧サンプル値または前記第3の記憶
場所内の電圧サンプル値の補正値のいずれかを基に電圧
補正時間を求め(32>、この求まった電圧補正時間に
より電磁弁通電時間を設定しくS3)、一方、イグナイ
タ通電中に電磁弁へ通電開始しないと判定されると、前
記第2または第3の記憶場所内の電圧サンプル値を基に
電圧補正時間を求め(S4)、この求まった電圧補正時
間により電磁弁通電時間を設定する(S3)よう前記第
2の設定部M12を構成した ことを特徴とする。
[作用] 前記の構成により、イグナイタなど断続的に電力を消費
する車両用電気負荷の通電時、遮断時にかかわることな
く、同一の機関運転状態に対して電磁弁開弁時間を同一
にすることが可能となり、したがって目標とする燃料噴
射量が得られる。
[実施例] 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第3図は本発明実施例としての内燃機関とその周辺装置
を電子制御回路のブロック図と共に示す概略構成図であ
る。図において、1は4気筒4サイクルのエンジン、2
はピストン、3は点火プラグ、4は排気マニホールド、
5は排気マニホールド4に備えられ排ガス中の残存酸素
濃度を検出する酸素センサ、6はエンジン1の吸入空気
に燃料を噴射する電磁弁(以下、燃料噴射弁とも呼ぶ)
、7は吸気マニホルド、8はエンジン1に送られる吸入
空気の温度を検出する吸気温センサ、9はエンジン冷却
水の水温を検出する水温センサ、10はスロットルバル
ブ、11は吸入空気量を検出するエア70メータ、13
は吸入空気の脈動を吸収するサージタンク、を夫々表わ
している。
モして16aは点火に必要な高電圧を発生する点火コイ
ル、16bは点火コイル16aの一次側電流を制御する
イグナイタ、17は図示していないクランク軸に連動し
上記イグナイタ16bで発生した高電圧を各気筒の点火
プラグ3に分配供給するディストリビュータ、18はデ
ィストリビュータ17内のロータ17aに対向して取り
付けられ、ディストリビュータ17の1回転、即ちクラ
ンク軸2回転に24発のパルス信号を出力する回転数セ
ンサを兼ねたクランク角センサ、19はディストリビュ
ータ17の1回転に2発のパルス信号を出力する気筒判
別センサ、20は電子制御回路、21はキースイッチ、
22はバッテリ、24はスタータモータ、を各々表わし
ている。キースイッチ21は3つのポジション(OFF
、IG。
ST)を持ち、ポジションSTでのみスタータモータ2
4が駆動され、他のポジションではスタータモータ24
は停止する。ポジションIGおよびポジションSTでバ
ッテリ22から電源供給線44を通じて燃料噴射弁61
点火コイル16a、電子制御回路20そしてランプ制御
ユニット41へ電流を供給している。
ランプ制御ユニット41は、方向指示ランプ42を点滅
させる為の回路である。そして運転者が車両走行中の進
路変更等でスイッチ43を操作して、ランプ制御ユニッ
ト41に電流が供給されると、方向指示ランプ42が点
滅する。
又、電子制御回路20は、周知の中央処理ユニット(C
PU)31.読み出し専用メモリ(ROM)32.ラン
ダムアクセスメモリ(RAM)33等を主要部として構
成されており、上記各素子とタイマ36.入力ボート3
8.出力ポート39がバス40によって相互に接続され
ている。
入力ポート38は、アナログ信号を所定のタイミングで
A/D変換して入力するA/D変換回路38aと、パル
ス信号を入力するパルス入力回路38bとを内蔵してい
る。すでに説明したように、酸素センサ5の検出する酸
素濃度、吸気温センサ8の検出する吸入空気温、水温セ
ンサ9の検出するエンジン1の冷却水の水温、エアフロ
メータ11の検出する吸入空気量等の信号がA/D変換
回路38aに入力される。一方クランク角の30℃A毎
の回転角センサ18より生じるパルス信号及びクランク
軸の1回転に1回、第1気筒の上死点において気筒判別
センサ19が出力するよう調整されたパルス信号および
方向指示ランプ42の点滅信号がパルス入力回路38b
に、各々入力される。又、出力ポート39aはCPU3
1の指令を受けて、所定の点火時期でイグナイタ16b
を駆動する駆動信号と、所定のタイミングでエンジン1
の運転状態(負荷)に基づいて、エンジン1の1回転に
1回、定められた時間燃料噴射弁6を駆動する駆動信号
とを出力するよう構成されている。
ここで39Gは燃料噴射弁6を出力ポート39aからの
駆動信号を受けて駆動する駆動回路である。
本発明の第1実施例の制御について、第4図のA/D変
換ルーチンを示すフローチャート及び第5図のτ計算ル
ーチンを示すフローチャートに拠って説明する。
第4図に示すフローチャートは所定の周期例えば4ms
毎の時間間隔で実行されるA/D変換ルーチンである。
ステップ101ではA/D変換回路38aで変換して得
られたデジタル値をCPL、131が読み込み、ステッ
プ102ではステップ101で読み込まれたデジタル値
がいずれのアナログ信号を変換したのか判定し、バッテ
リ電圧以外の信号であればステップ103に移行し各々
の信号に予め割り当てられたRAMの番地に入力される
ステップ102でバッテリ電圧信号をA/D変換したと
判断された場合は、ステップ104へ進み、ステップ1
04ではA/D変換を行なった時にイグナイタ16bが
通電状態にあるかどうかを判定し、イグナイタが遮断状
態であればステップ105に移行し、ステップ105で
はV OFFと名付けられたRAMの番地つまり第2の
記憶場所(以下V OFFと呼ぶ)ヘステップ101で
読み込まれたデジタル値つまり電圧サンプル値をストア
する。又、ステップ104でイグナイタ16bが通電中
であると判断された場合はステップ106へ移行し、ス
テップ106ではVONと名付けられたRAMの番地つ
まり第1の記憶場所(以下VONと呼ぶ)へデジタル値
つまり電圧サンプル値をストアする。このように、A/
D変挽回路38aでデジタル値に変換された値のうちバ
ッテリ電圧に関しては、A/D変換時のイグナイタの通
電、遮断に応じて、異なる記憶場所ヘスドアする。
第5図は各気筒ごとのクランク角150°BTDCに起
動される点火時期計算ルーチンを示す。
ステップ111で点火時期すなわちイグナイタ通電終了
の時期θOFFを計算し、ステップ112ではイグナイ
タ通電開始時期θONを計算する。
第6図に示すフローチャートは各気筒ごとの上死点(T
DC)手前所定クランク角例えば60℃Aで実行される
燃料噴射時間(以下、τと呼ぶ)の計算ルーチンである
。このルーチンは回転角センサ18と気筒判別センサ1
9の信号に基づく、割り込みにより開始される。
ステップ121では有効噴射時間(以下、TPと呼ぶ)
の計算を行なう。TPの計算は次式で求められる。
TP= (QX60)/Q TP:有効噴射時間(msec> q :燃料噴射量(mm3 ) Q :燃料噴射弁流量(CG/min>次のステップ1
22aでは噴射開始時期θINJの計算をする。噴射開
始時期は一般に固定されているが、エンジン運転パラメ
ータにより変化させる場合もある。ステップ122bで
は噴射開始時期θINJが、前記点火時期計算ルーチン
で求められたイグナイタ通電終了時期θ叶「より大きい
か(時間的に前であるか)の判定を行ない、Yesの場
合はステップ122Cへ進み、ステップ122Cでは噴
射開始時期θINJが、前記点火時期計算ルーチンで求
められたイグナイタ通電開始時期θONより小さいかく
時間的に後であるか)の判定を行ない、yesの場合は
イグナイタ通電中に噴射開始すると判断され、ステップ
123へ進む。
ステップ123ではA/D変換ルーチンにおいて得られ
たVONを用い、一方ステップ124では同じ<A/D
変換ルーチンで得られたV OFFを用いて無効噴射時
間(以下、TVと呼ぶ)を予め燃料噴射弁6の特性によ
り求められた第7図に示すようなマツプより求める。そ
して続くステップ125では、ステップ121で求めら
れたTPにステップ123またはステップ124で求め
られたTVを加算してτを算出する。
このように、イグナイタ通電状態を判定し、それぞれの
状態に応じた電磁弁通電時間補正を行なう。
本発明の第2実施例について、第8図のA/D変換ルー
チンを示すフローチャートおよび第9図のτ計算ルーチ
ンを示すフローチャートに拠って説明する。
第8図に示すフローチャートは第4図と同様に4ms毎
の時間間隔で実行されるA/D変換ルーチンである。
ステップ201で第4図のステップ101と同様、デジ
タル値をCPU31に取り込み、ステップ202でバッ
テリ電圧をA/D変換されたと判断された場合にステッ
プ204aへ移行し、ステップ204aではイグナイタ
16bの通電状態を判定し、非通電中であればステップ
204bへ移行し、ステップ204bでは方向指示ラン
プ42の通電状態を判定する。以上の判定結果が全て非
通電中であると判断された場合はステップ205に移行
し、それ以外の場合はステップ206に移行する。ステ
ップ205ではV OFFにデジタル値をストアし、ス
テップ206ではVOHにディジタル値をストアする。
このように、第2実施例ではイグナイタの通電状態の判
別の他に方向指示ランプの点滅についても判定を行ない
、両者の通電状態に応じて、異なる記憶場所への電圧サ
ンプル値記憶を行なう。
第9図に示すフローチャートは、第6図と同様なτ計算
ルーチンである。
ステップ221で第6図のステップ121と同様なTP
計算を行ない、ステップ222aでは噴射開始時期θI
NJの計算をする。ステップ222bでは噴射開始時期
θINJが、イグナイタ通電終了時期θ叶「より大きい
か(時間的に前であるか)の判定を行ない、yesの場
合はステップ222Cへ進み、ステップ222Cでは噴
射開始時期θINJが、イグナイタ通電開始時期θON
より小さいか(時間的に後でおるか)の判定を行ない、
YeSの場合はイグナイタ通電中に噴射開始すると判断
され、ステップ223へ進み、VONからTVを求める
一方、イグナイタの通電中に噴射開始しないと判断され
た場合は、ステップ226へ進み、方向指示ランプ42
が点灯中であるかどうかを判断する。点灯中である場合
は、ステップ223にてVONからTVを求める。一方
、点灯中でない場合は、ステップ224へ進み、V O
FFからTVを求める。
そして、ステップ221で求まったTPと、ステップ2
23またはステップ224のいずれかで求まったTVと
から、ステップ225でτを求める。
このように、イグナイタ通電状態および方向指示ランプ
通電状態を判定し、そのパターンに応じた電磁弁通電時
間補正を行なう。
第3実施例について、第10図のA/D変換ルーチンを
示すフローチャートおよび第11図ので計算ルーチンを
示すフローチャートに拠って説明する。
第10図に示すフローチャートは第4図および第8図と
同様に4mSの周期で実行されるA/D変換ルーチンで
ある。
ステップ301でデジタル値をCPU3’lに取り込み
、次にバッテリ電圧をA/D変換されたとステップ30
2で判断された場合にステップ304へ移行し、ステッ
プ304ではイグナイタ16bの通電状態を判定し、非
通電状態であればステップ305へ移行し、一方、通電
中であれば306へ移行する。ステップ305ではVB
と名付けられたRAMの番地(以下VBと呼ぶ)へステ
ップ301で読み込まれたデジタル値を入力し、一方、
ステップ306ではVBへ前記デジタル値に所定値の0
.2Vのデジタル値を加算して入力する。なお、前記所
定値0.2Vは実験的に電気負荷の断続的な電力消費に
より降下する電圧から予め定められた値であり、この値
は一定値でなくともよく、前記電気負荷の消費電力等に
より可変してもよい。
このように、イグナイタ16bの通電により電源電圧が
降下した場合には、検出電圧値に所定値を加算すること
でイグナイタ16bが非通電の場合の電源電圧に置換し
たデジタル値として記憶する。また使用するRAMの番
地も1ケで済み、記憶されたデジタル値の更新も速くで
きる効果もある。
第11図に示すフローチャートは、第6図および第9図
と同様に実行されるτ計算ルーチンである。
ステップ321でTPの計算を行ない、次に、イグナイ
タ16bの通電中に燃料噴射弁6が開弁されるとステッ
プ322a、322b、322cで判断された場合はス
テップ323に移行し、一方、イグナイタ16bの通電
中に燃料噴射弁6が開弁じないと判断された場合はステ
ップ324へ移行する。ステップ323ではVBから第
10図のステップ306における所定値の0.2Vを減
算した値に基づきTVを求め、一方、ステップ324で
はVBに前記減算を加えることなくTVを求める。
このように、第3実施例によれば、イグナイタ通電中に
電磁弁が開弁開始されると判断すると、イグナイタ通電
時の電源電圧に対応する値から無効噴射時間TVを設定
するため、第1実施例と同様の効果を奏する。
なお、本実施例ではイグナイタ16bの通電にのみ述べ
たが、第2実施例で述べた様に方向指示ランプの判定を
加えてもよいし、また、A/D変換ルーチンにおいて燃
料噴射弁6の通電を判定する処理を加えてもよい。
上述した第1実施例によると、イグナイタ通電中に電磁
弁が開弁開始されないときの燃料量は、例えば第12図
に示すように、#n、#n+iのτ計算タイミングで、
それぞれの直前の#に1#に+4のバッテリ電圧A/D
変換タイミングで得られた電圧サンプル値、つまり、イ
グナイタ非通電時の電圧値に基づいて求められる。一方
、イグナイタ通電中に電磁弁が開弁開始されるときの燃
料量は、例えば第13図に示すように、#m1#m+”
lのτ計算タイミングとも、それぞれ#Ωのバッテリ電
圧A/D変換タイミングで得られた電圧サンプル値、つ
まり、イグナイタ通電時の電圧値に基づいて求められ、
電圧低下分に見合った燃料増量がなされる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、イグナイタなど
断続的に電力を消費する負荷の通電中に電磁弁へ通電開
始する場合に、負荷非通電時の検出電源電圧値を基に電
磁弁通電時間を設定したため、電磁弁開弁時間を目標燃
料量に合致する時間に増大させ、これにより燃料量の非
所望な現象を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の概念図、第2図は従来例を説明するた
めの概念図、第3図は本発明の一実施例の構成図、第4
図、第5図および第6図はそのCPU31による処理の
一例を表わすフローチャート、第7図はバッテリ電圧−
TV特性図、第8図および第9図はCPLI31による
処理の他の例を表わすフローチャート、第10図および
第11図はCPL、131による処理の更に他の例を表
わすフローチャート、第12図および第13図は前記実
施例の動作を説明するためのタイミングチャートである
。 Ml・・・内燃機関 M2・・・電磁弁 M3・・・電磁弁電力供給路 M4・・・電磁弁駆動回路 M5・・・電源 M6・・・点火コイル一次巻線 Ml・・・点火コイル一次巻線電力供給路M8・・・イ
グナイタ M9・・・基準信号発生手段 MIO・・・電源電圧抽出手段 Mll・・・第1の設定部 Ml2・・・第2の設定部 Ml3・・・第1の出力部 Ml4・・・第2の出力部 Ml5・・・第1の記憶制御部 Ml6・・・第2の記憶制御部

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 通電時に開弁し内燃機関へ加圧燃料を噴射する電磁
    弁と、 この電磁弁への電力供給路を閉成、遮断する電磁弁駆動
    回路と、 駆動電源を前記電磁弁と共通にする点火コイル一次巻線
    への電力供給路を閉成、遮断するイグナイタを少なくと
    も含む車両用電気負荷と、 前記内燃機関の回転に伴い機関回転基準位置ごとに基準
    信号を発生する基準信号発生手段と、前記駆動電源の電
    圧を所定の周期でサンプリングする電源電圧抽出部と、
    前記基準信号発生手段の基準信号に基づく周期で、前記
    内燃機関の運転状態に応じて前記イグナイタの通電開始
    時刻および通電時間を設定する第1の設定部と、前記基
    準信号発生手段の基準信号に基づく周期で、前記電源電
    圧の大きさを含む内燃機関運転状態に応じて前記電磁弁
    の少なくとも通電時間を設定する第2の設定部と、前記
    第1の設定部により設定されたイグナイタ通電開始時刻
    から、同じく設定された通電時間だけ前記イグナイタを
    オン状態に保つための制御信号を出力する第1の出力部
    と、前記基準信号発生手段の基準信号に基づく固定的な
    電磁弁通電開始時刻または前記第2の設定部により設定
    された電磁弁通電開始時刻から、前記第2の設定部によ
    り設定された電磁弁通電時間だけ前記電磁弁電力供給路
    を閉成状態に保つよう前記電磁弁駆動回路を動作させる
    制御信号を出力する第2の出力部とを有する制御装置本
    体とを備える電子式内燃機関制御装置において、 前記電源電圧抽出部により抽出された電圧サンプル値を
    、前記イグナイタの導通動作を代表する信号を受けると
    、所定の第1の記憶場所に記憶させ、一方、前記イグナ
    イタの遮断動作を代表する信号を受けると、このときの
    電圧サンプル値を他の所定の第2の記憶場所に記憶させ
    る第1の記憶制御部、または 前記電源電圧抽出部により抽出された電圧サンプル値を
    、前記イグナイタの導通動作を代表する信号を受けると
    、補正した上で所定の第3の記憶場所に記憶させ、一方
    、前記イグナイタの遮断動作を代表する信号を受けると
    、このときの電圧サンプル値を補正することなく前記と
    同一の第3の記憶場所に記憶させる第2の記憶制御部の
    いずれかを設ける共に、 前記第1の設定部により設定された前記イグナイタ通電
    開始時刻、通電時間と、固定的なまたは前記第2の設定
    部において設定された電磁弁通電開始時刻とを基に、イ
    グナイタ通電中に前記電磁弁へ通電開始するか否かを判
    定する判定部を有し、かつイグナイタ通電中に電磁弁へ
    通電開始すると判定されると、前記第1の記憶場所内の
    電圧サンプル値または前記第3の記憶場所内の電圧サン
    プル値の補正値のいずれかを基に電圧補正時間を求め、
    この求まった電圧補正時間により電磁弁通電時間を設定
    し、一方、イグナイタ通電中に電磁弁へ通電開始しない
    と判定されると、前記第2または第3の記憶場所内の電
    圧サンプル値を基に電圧補正時間を求め、この求まった
    電圧補正時間により電磁弁通電時間を設定するよう前記
    第2の設定部を構成した ことを特徴とする電子式内燃機関制御装置。
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