JPS6245958A - エンジンの制御装置 - Google Patents

エンジンの制御装置

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JPS6245958A
JPS6245958A JP18342985A JP18342985A JPS6245958A JP S6245958 A JPS6245958 A JP S6245958A JP 18342985 A JP18342985 A JP 18342985A JP 18342985 A JP18342985 A JP 18342985A JP S6245958 A JPS6245958 A JP S6245958A
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高羽 徹郎
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力武 知嗣
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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) 本発明は学習制御と呼ばれる手法を用いたエンジンの制
御装置に関するものである。
(従来技術) 従来、エンジンの作動状態を適正に保つための制御を運
転状態が変化したときにも応答性良く行なうことができ
るようにするため、エンジンの作動状態に応じた制御量
を運転状態に対応させて記憶、更新し、その記憶値(学
習値)を制御に反映させる学習制御を行なうようにした
もの(よ知られており、例えば特開昭56−23566
 r3公報には、点火時期を学習制御するようにした装
(1ツが示されている。すなわちこの装置は、エンジン
の作動状態としてノッキング発生状態を調べ、これに応
じて求めた点火時期のリタード量(遅角iii )を、
エンジンの運転状態(例えばエンジン回転数と吸気負圧
)を区分した複数の記憶領域を右M−る記憶手段の該当
する記憶領域に記憶させ、このリタード量の記憶値を更
新していくことにj;り学習値とし、この記憶手段に記
憶された学習値に基づいて点火時期を制御するJ、うに
している。
ところで、従来のこの秤装置では、各記憶領域ごとに学
習の機会を多くJ−るIζめ、運転状態の比較的大きな
区分に対応さけて記憶手段の記憶領域を設定していたが
、この場合に運転状態によっては学習値ど適正(ifi
どの間にかく【り大きな誤差が生じる場合があった。つ
;1つ、上記記憶領域の区分をd6る程度大きくしても
、学習値がその領域内の平均的な運転状態で求められた
ものであればその領域内の各種運転状態に充分適合し1
!7るが、領域内の一方(例えば低回転低負荷側)に偏
った運転状態で学習値が求められている場合、使方〈例
えば高回転高イ1荷側)に偏った運転状態ではこの学習
値と適正値との間の誤差が人ぎくなる。
なお、このような誤差を小さくするためには、予め記憶
手段に運転状態を小さく区分した多数の記憶領域を設【
−Jでおくことが考えられる。しかし、11に予め記1
0領域の区分を小さくしてあくだ【Jでは、記憶領域ご
との学習の機会(運転状態が属する奢幾会)が少なり4
するため、各記憶領域において学習値の記憶、修正を充
分に行4Tうことが勤しくイ【る 。
(発明の目的) 本発明はこのJ:うな事情に鑑み、とくに学i!’I 
(IC+が適正でない場合は隣り合う記憶領域の学習値
の差が予測される値J:り大きくなることに着目し、こ
のような場合に適正な学習値を求めることができるJ:
うにし、全運転域にわたって高粘度の学習制御を行なう
ことのできるエンジンの制御装置を提供するものである
(発明の構成) 本発明の構成を第1図に承り機能ブロック図により説明
すると、エンジンの作動状態(外的要因等に影響される
ノッキングの有無あるいは空燃比等の状態)を検出する
作動状態検出手段1ど、エンジンの運転状態(主として
運転操作により定まるエンジン回転数や負荷の状態)を
複数に区分した各記憶領域ごとにエンジンの制御量を記
憶Jる記憶手段2と、上記作動状態検出手段1によって
検出されたエンジンの作動状態に応じ、その時のpI(
転状態に対応した上記記憶手段2の記憶領域に記憶され
ている制御6−4を修正してこの制御量を学習値とする
学習制御手段3どを備え、上記記憶手段2に記憶された
学IL′!飴を用いて制御対象の制御(例えば学習値に
にる制御もしくは学習値を反映さ1士だフィードバック
制御211 )を行なうエンジンの制御装置において、
次のJ:うな比較手段4および記憶領域分割手段5を設
けたことを特徴どする。
すt【わち」−記比較手段4は−に記記憶手段2の隣接
する記憶領域の学習値X、Xncarを比較して両者の
差(l X−Xnearl )を求め、上記記憶領域分
割手段5はこの差が所定値以上のとぎ該当する上記配憶
手段2の記憶領域を細分割して記憶領域を増加するよう
にしている。
つまり、通常は記憶領域とどの学習の機会を多くするJ
:うに運転状態のある程度大きな区分に対応させて記憶
領域を設定するが、隣り合う記憶領域の学習値が著しく
異なるとぎは、学習値が適正な値となっていないので、
該当する記憶領域を細分割することにより学習値の適正
化を図るようにしたものである。
(実施例) 第2図おJ:び第3図は本発明装置の一実施例を示し、
この実施例ではエンジンの作動状態としてノッキングを
検出し、エンジンの制御量として点火時期のリタード量
を制御する場合について示している。第2図はこの実施
例装置の全体構造を示し、この図において、11はエン
ジンのシリンダ、12はシリンダ11内の燃焼室、13
は吸気通路、14は排気通路であり、上記吸気通路13
にはスロットル弁15および燃料噴射弁16等が配設さ
れている。また、上記燃焼室12には点火プラグ17が
臨設され、この点火プラグ17に対してイグニッション
コイル18、ディストリビコータ19およびイグナイタ
20が配設されて周知の点火装置が構成されており、イ
グニッションコイル18はバッテリ(BAT)に接続さ
れている。
また、21は点火時期を制御する制御ユニツ1〜(EC
U)であって、所定クランク角を検出するクランク角セ
ンサ22と、シリンダ11の壁面に取イ1けられてエン
ジンの゛ノッキングににる振iI!I+を検出するノッ
クセンサ23ど、エンジン負荷に相当するスロワ1−ル
弁15下流の吸気負圧を検出する負圧センサ゛24どか
らの各検出信号を受り、イグナイタ20に制御信号を出
力している。
上記制御ニ1ニツ1−21は、第3図に示すように、C
P IJ 25と、プログラム等を記憶するROM26
と、後述する点火時期リタード量の学習値やその他の各
種データを記憶するRAM27とをイ〕するどどちに、
クランク角しンサ22からの信号に対する入力回路28
と、ノックセンサ23おにび負圧センサ゛2/lからの
信号を処理する入力回路29、マルヂブレク1ノ30お
J:びA/D変換器31と、イグナイタ20に制御信号
を出力するためのタイマ32および駆動回路33ど、基
準クロックのカウンタ34とを備えている。35は制御
コニット21内のバスである。
上記RAM27は、複数の記憶領域に点火時期リタード
化の学習値を記憶する記憶手段として、第4図(a)に
図式化して示寸ような基本学習値マツプM1を有すると
ともに、記憶領域分割のための第4図(b)に示すよう
な分割学習値マツプM2を有している。。上記基本学習
値マツプM1は、吸気負圧とエンジン回転数とににる運
転状態を比較的大ぎく区画した複数の学習ゾーンZ1.
Z2・・・Zn・・・ごとの記憶エリアに、点火時期リ
タード量の学習値θΩを記憶し得るようになっている。
また分割学習値マツプM2は、上記学習ゾーンをさらに
複数に細分割(例えば4分割)したゾーンごとに記憶エ
リアを有し、例えば成る学習ゾーンZnについて後述す
る分割処理が行なわれたときに4分割された各学習ゾー
ンZrN〜Zn4の記憶エリアにそれぞれ学習値θρを
記憶し得るJ:うになっている。さらにRAM27には
、図示しないが、基本学習値マツプM2に対応した各学
習ゾーンZ1.Z2・・・Zn・・・ごとに後記の学習
回数CNTを記憶するマツプ、分割された学習ゾーン(
ZI’N〜7n4)ごとに学習回数CNTを記憶するマ
ツプ、および各学習ゾーン(Zl、Z2・・・Zn・・
・)ごとに分割の有無を示す後記分割フラグデータFd
ivを記憶する分割フラグマツプ等が含まれている。
そしてCPtJ25は、後’)fJ’>のフローチレー
トに従った制御を行なうことにより、本発明における学
習制御手段、比較手段および分割手段を構成するととも
に、運転状態に応じた点火時期リタードh1の学習値と
ノック発生状態とに応じて点火時期を制御するようにし
ている。
上記CPU25にJ:る制御を、第5図おJ:び第6図
(a)乃至(d)のフローヂャートによって説明する。
第5図はメイルーヂンを示し、先ずステップR1で後述
すルOk 、 /7sum 、 /in、 Nkn、θ
Qエリア、CNTエリア、 FdiVエリアの各データ
の初期値をOに設定してから、ステップR2でエンジン
回転および吸気負荷に基づいて基本点火時期θbを算出
し、このステップR2の処理を繰返す。
第6図(a)乃至((j)は一連の割込ルーチンを示し
、この割込は一定クランク角(例えばBTD060°)
ごとに行なう。第6図(a)において割込みを開始する
と、先ずステップS1,82で、センサ23,24から
の信号に基づくノックデータ(KN)および吸気負圧デ
ータ(BST)の入力と、割込周期によるエンジン回転
数(r。
m)の算出とを行なう。そして上記吸気t)圧データと
エンジン回転数とで調べた運転状態に応じ、ステップS
3で基本学習値マツプM1の区分による現在の学習ゾー
ンを調べてこれをZ newレジスタに記憶させ、さら
にステップ84〜S6で、現在の学習ゾーンZnewに
対応する分割フラグデータFdivが1であれば、分割
学習値マツプM20区分による現在の学習ゾーンを調べ
て7 newレジスタの記憶内容を改める。
次にステップS7で、現在と前回とで運転状態が同一の
学習ゾーン(Znew = Zold )にあるか否か
を調べ、その判定結果がYESであれば後述するステッ
プ866以下の通常のノック制御に移り、判定結果がN
oであればステップS8に移る。
ステップ$8〜814は学習値を修正するための処理で
あって、運転状態が異なる学習ゾーンに移行したとぎ、
移行前の学習ゾーンZ oldを対象どしてこの対象ゾ
ーン7oldの学習値θpを修正するようにしている。
すなわち、前回までに後述するステップ867.868
で求められている同一学習ゾーンで発生したノック回数
Nknおよびノック発生時のどα火時期リタードの累泪
顧Osumに阜づぎ、」二記ノック回数NknがOでな
ければ平均点火時期リタードfd (OaV(! = 
O5IIIII / l’J kn )を求め(ステッ
プ88.39>、これど旧学習値θμと学習効率1くと
に基づいて新たな学習値0ρをrOQ=IQ   −(
,1−K)−1−に−θ ave   ]   と F
6i  算するくステップ510)。そしてこの新たな
学習値OQをマツプM1J、たはM2の上記対象ゾーン
7oldに相当する記憶エリアにセーブする(ステップ
511)。ざらに学習値更新回数を示すデータCNT1
が所定値に達lノていなりればこれをインクリメンi〜
しくステ・ツブ312,313>、J二記データCN 
T 1を学習回数配憶値のマツプの上記対象ゾーン7o
1dに対応するエリアにセーブ(ステップ14)してか
ら、第6図(b)のステツブ315に移る。なお、ステ
ップS8での判定結qロメNOのときはそのままステッ
プ511)に移る。
第6図(b)におりるステップ815へ・S31は一ト
記対象ゾーン7 oldについて分割条件が成tr。
したどきに記憶領域を分割する処理である。この処理で
は、学習回数が少ない場合や学習値が適正な場合には学
習の機会を多くするため分割を行4【わず、学習が充分
に行なわれても隣接ゾーンとの間で学習値の差が著しく
大きいとぎに分割処理に移行するようにしている。
すなわち、分割条件を調べる処理としては、先ず対象ゾ
ーンZO1dの分割フラグデータ「[IiVが0(未分
割)か1(分割済)かを調べ、未分割であれば学習回数
のデータCNTlが所定値に達したかを調べて(ステッ
プ815〜517)、分割演の場合や学習回数が所定値
より少ない場合は分割処理を行なわずに後述のステップ
832に移る。
未分割で学習回数が所定値に達しているとぎは、隣接ゾ
ーンをザーヂしくステップ818)、隣接ゾーン数Nn
a旧゛をカウンタ値Goの初期値どしてセット(ステッ
プ519)した後、最初の隣接ゾーンから順に、隣接ゾ
ーンZnearの学習回数CNTをマツプから読出して
そのデータCnearが所定値に)ヱしたか否かを調べ
(ステップ821.822)、その判定結果がY ES
であれば対象ゾーンの学習値θpどマツプから読出した
隣接ゾーンZnearの学習値Onearどの差の絶対
値が所定値以上かを調べる(ステップ823,324>
。これらの判定結果がNoの場合は未判定の隣接ゾーン
数(CO−1をCOと置きかえた値)がOとなるまでス
テップ825〜827を経てステップ821〜S24の
判定を繰返し、すべての隣接ゾーンにつぎステップ82
1〜824で判定された条件が不成立の場合はステップ
826での判定結果がYESとなり、この場合、分割処
理を行なわずに後述のステップS32に移る。
対象ゾーンZoldど少なくとも一つの隣接ゾーン7 
nearとの間でステップ821〜S24の判定による
条件が成立した場合は、分割処理を行なう。
この処理は、対象ゾーンZoldに対応する分割フラグ
データFdivを1どして(ステップ828)から、対
象ゾーンZ oldに対応する分割学習値マツプM2の
4ゾ一ン分の記憶エリアのすべてに前記のステップS1
0で求めた学習値θρをセーブしくステップS 29 
>、例えば対象ゾーン701(1が第3図におけるゾー
ンZnであればゾーン7n1〜Zn4の各記憶エリアに
θΩをセーブする。
さらに対象ゾーンZoldに対応する分割フラグマツプ
の記憶エリアに分割フラグデータFdivをセーブする
とともに、対象ゾーンZoldに対応する4ゾーンの学
習回数の記憶値CNTをすべてクリアする(ステップ8
30,331)。そしてこの分割処理が行なわれたとき
も第6図(C)のステップ332に移るが、この場合は
学習回数がクリアされていて後述の統合条件が成立しな
いため実質的には第6図(d)の処理に移ることとなる
第6図(C)におけるステップ832〜S45では所定
の統合条件が成立したかどうかを調べ、ステップ346
〜859では統合条件が成立したどき分割されていた学
習ゾーンを統合づ−る処理を行イ1う。
覆−なわち、統合条イ′1を調べる処JWどじては、先
ず分割フラグデータl”divが1(分割済)であるか
否かを調べ、分割済であれば対象ゾーンに対する統合予
定ゾーンを11−−ヂしくステップ533)、例えば前
記の分割学習値マツプM2ににるゾーン7n+ が対象
ゾーンであればゾーン7n2〜7n4をり一−ヂJ−る
。そして後記Nuni 、 l’)sum 、 Zun
iの各データの初期(i白をそれぞれのレジスフにレツ
1〜する(ステップ834〜836)。それかjう順次
統合予定ゾーンzuniにつき、マツプから学W1回数
CN Tを読出してそのデータCun1が所定値に達し
たか否かを判定しくステップS37゜838)、この判
定結果がYESの場合に対象ゾーンの学習値θQと統合
予定ゾーン7uniの学習値(7uniどの差の絶対値
が所定(iff以下が否かを判定しくステップ839,
540)、この判定結果がYESの場合に上記差の絶対
値の累旧値Dsumを求めつつ(ステップ34.1 )
 、未処理のゾーン数(Nuni−1をNuniと置き
換えた値)がOとなるまでステップ837からの処理を
繰返すための処]!l!(ステップ342〜544)を
行なう。ざらにすべての統合予定ゾーンについて累泪値
Dsu01が求まればこれが所定値以内か否かを調べる
(ステップ545)。
これらのステップ832〜845により、対象ゾーンが
分割済であって統合予定ゾーンがすべて充分に学習され
ており、かつ、上記学習値の差の絶対値および累計値が
比較的小さいとぎに統合処理に移り、この統合条件が成
立しないとぎは統合処理を行なわずに第6図(d)のス
テップS60に移る。統合処理としては、対象ゾーンの
学別値θΩに対して最初の統合予定ゾーンから順に分割
学習値マツプM2から読出した学習値を加算していくこ
とによりその累語値Esumを求め(ステップ846〜
853) 、この累計値から求めた平均値(ESLII
11/4)を統合後の学習値OQと1“る(ステップ5
54)。そして分割前の該当学習ゾーンをサーチしてこ
れを対象ゾーンZoldとし、この対象ゾーン7o1d
に相当する基本学習値マツプM1の記憶エリアに上記学
習値OQをセーブしくステップs55.856)、さら
にこの対象ゾーン7 oldについて学習回数記憶値C
NTをクリアするどどもに分割フラグデータ「diVを
Oとして分割フラグマツプの記憶エリアにセーブする(
ステップ857〜559)。それから第6図(d)のス
テップS60に移る。
第6図(d)のステップ860−874は点火時期を制
御する処理であり、このう15ステツプ860〜865
は、運転状態が別の学習ゾーンに移行したどきに行なわ
れる予備的処理である。この処理においては、現在の学
習ゾーンZ newのデータを7 oldレジスタにセ
ットする(ステップ$60)とともに、現在の学習ゾー
ンZ newに相当するマツプM1またはM2の記憶エ
リアから学習ffffθΩを読出して/lklノジスタ
にセットしくステップ861,362)、さらにマツプ
から読出した学習回数CNTをCNTルジスタにセット
し、かつ後記累唱値esumおよびノックカウンタNk
nをOとする(ステップ863〜565)。
次にステップ866〜874ではノック発生状態に応じ
た点火時期の制御を行なう。すなわち、ノック発生の有
無を調べ(ステップ866)、ノック発生時にはその大
ぎさの関数f (KN)として演算したリタード増量値
Bknだけ点火1r、′I+111のリタード量θkを
大きクシ(ステップ867.368)、さらにノック発
生時のリタード量の累it値0311mを求めるととも
にノックカウンタをインクリメントする(ステップ86
9.870)。また、ノックが発生していないときには
リタード量θkがOでない限り一定の微小値θ1だけリ
タード量θkを小さくする(ステップ871,372>
その後、基本点火時期の進角値Obとリタード量θにと
に基づいて最終点火時期Oを演算しくステップ373)
 、これをタイマーにセット(ステップ874)してか
らメインルーチンに復帰する。
なお、上記基本点火時期の進角値θbは予めROMマツ
プに記憶されており、運転状態に応じてこのマツプから
求められる。
以上のよう′/、′にエンジンの制御装置によると、点
火時期のリタード量が学習値に基づいて制御され、つま
り上記70−ヂヤー1〜に示す制御例では、運転状態が
同−学習ゾーンに保たれているときはノック発生状態に
応じIC通常のフィードバック制御(ステップ366〜
S 7 /1. )を行なうが、運転状態が異なる学習
ゾーンに移った直後のリタード量の初期値どしてマツプ
M1また(よM2に記憶された学習値θρが利用され(
ステップ860〜565)、これにより、運転状態の変
動に対して点火時期が応答性良く制御される。そして学
習値(3Qは逐次修正され、適性化が図られる。
とくに本発明の装置では、基本的には運転ゾーンごとの
学習の機会を多くするため比較的大きな学習ゾーンごど
に学習値が基本学習値マツプM1に記憶されるが、この
ようにして充分に学習を繰返しても対象ゾーンの平均的
な運転状態に応じた適正な学習値が得られない場合に、
これが隣接ゾーンとの比較により判別されて学習ゾーン
が細分される(ステップ816〜532)。そして分割
後はこの細分された学習ゾーンごとに学習が行t【われ
て学習値が分割学習値マツプM2に記憶されることによ
り、学習ゾーン内の運転状態のばらつきに起因した学習
値の誤差が小さくされる。
なお、上記実施例では運転状態が異なる学習ゾーンに移
行したとき点火時期リタードff4の学習値を求める一
方、記憶手段から読出した学習値を同一学習ゾーン内で
のリタード彷の初期値として利用しているが、同一学習
ゾーン内でも学習値を求め、かつ学習値による制御を行
なうようにしてもよい。
また本発明の制御装置は、上記実施例に承りぬ火時期の
制御に限らず、他のエンジンの制御品を学習制御する場
合、例えば02センザ等の出力に応じてもとめられる燃
料噴Djffiの学習値に基づいて空燃比を制御する場
合等にも採用し得るものである。
(発明の効果) 以上のように本発明は、記憶手段の運転状態の区分に対
応した記憶領域ごとにエンジンの作動状態に応じた制御
Biの学習値を記憶させ、この学習値に基づいて制御を
行なう場合に、隣接し合う記憶領域の間で学習値の差が
所定値にり大ぎくなったとぎ、該当する記憶領域を細分
割するようにしているため、記憶領域ごとの学習の繰返
しによる学習値の適正化を図りつつ、記憶領域内での運
転状態のばらつきに起因した誤差を防止し、学習値の精
度を格段に高めることができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第2図は
本発明の一実施例装置の概略図、第3図は制御コニット
のブロック図、第4図(a)。 (b)は学習値を記憶するマツプを模式的に示す説明図
、第5図および第6図(a)〜(d)は制御のフローヂ
ャートである。 1・・・作動状態検出手段、2・・・記憶手段、3・・
・学習制御手段、4・・・比較手段、5・・・記憶領域
分割手段。 特許出願人      マ ツ ダ 株式会社第  1
  図 第  3  図 第  4  図 (a)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.エンジンの作動状態を検出する作動状態検出手段と
    、エンジンの運転状態を複数に区分した各記憶領域ごと
    にエンジンの制御量を記憶する記憶手段と、上記作動状
    態検出手段によって検出されたエンジンの作動状態に応
    じ、その時の運転状態に対応した上記記憶手段の記憶領
    域に記憶されている制御量を修正してこの制御量を学習
    値とする学習制御手段とを備え、上記学習値を用いて制
    御対象を制御するようにしたエンジンの制御装置におい
    て、上記記憶手段の隣り合う記憶領域の制御量の学習値
    を比較する比較手段と、この比較手段により比較された
    学習値の差が所定値以上のときに該当する記憶領域を複
    数に細分割して記憶領域数を増加する記憶領域分割手段
    とを設けたことを特徴とするエンジンの制御装置。
JP18342985A 1985-08-21 1985-08-21 エンジンの制御装置 Expired - Lifetime JPH0627517B2 (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63251805A (ja) * 1987-04-08 1988-10-19 Hitachi Ltd エンジンの状態別適応制御方式
JP2010133280A (ja) * 2008-12-02 2010-06-17 Toyota Motor Corp 内燃機関の点火時期制御装置
JP2010133388A (ja) * 2008-12-08 2010-06-17 Toyota Motor Corp 内燃機関の点火時期制御装置
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