JPS631739A - 電子制御デイ−ゼルエンジンの噴射量制御方法 - Google Patents

電子制御デイ−ゼルエンジンの噴射量制御方法

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JPS631739A
JPS631739A JP14370486A JP14370486A JPS631739A JP S631739 A JPS631739 A JP S631739A JP 14370486 A JP14370486 A JP 14370486A JP 14370486 A JP14370486 A JP 14370486A JP S631739 A JPS631739 A JP S631739A
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • 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】 【産業上の利用分野】
本発明は、電子制御ディーゼルエンジンの噴射邑制御方
法に係り、特に、自動車用の電子制御ディーゼルエンジ
ンに用いるのに好適な、エンジン運転状態に応じて噴O
A日を電子制御するに際して、始動時は、エンジン温度
及びアクセル開度により決定される始動時噴tJ1ff
iを指令するようにした電子制御ディーゼルエンジンの
噴射ff1tlJ御方法の改良に関する。
【従来の技術】
エンジン運転状態に応じて噴射量を電子制御するように
した、いわゆる電子制御ディーゼルエンジンにおいて、
従来、低温始動時は、エンジン冷却水温とアクセル開度
が一定であれば、はぼ−定の始動時噴射量を指令するよ
うにしている。
【発明が解決しようとする問題点】
しかしながら、ディーゼルエンジンは自己着火に依存し
ている。従って、低温始動時に、噴霧のばらつぎ、グロ
ー温度の低下、渦流のばらつき等により、特定の気筒に
失火を生ずると、未燃焼燃料が燃焼室内に多く残存する
ため、次回のその気筒に再び周囲の噴射口が噴射された
とき、グロープラグが著しく冷され、更に着火し難くな
って、数回同一気筒の失火を繰返し、始動性が著しく悪
化するという問題点を有していた。 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、失火が発生した気筒の自己着火性を確保して、低
温始動性を向上することができる電子制御ディーゼルエ
ンジンの噴射口制御方法を提供することを目的とする。 c問題点を解決するための手段】 本発明は、エンジン運転状態に応じて噴rJJ旦を電子
制御するに際して、始動時は、エンジン温度及びアクセ
ル開度により決定される始動時噴射&を指令する電子制
御ディーゼルエンジンの噴射口制御方法において、第1
図にその要旨を示す如く、始動状態を検出する手順と、
始動時には、エンジン回転状態から失火状態を検出する
手順と、失火状態が検出されたときは、次回の当該気筒
の噴射口を減聞する手順とを含むことにより、前記目的
を達成したものである。 又、本発明の実施態様は、前記失火状態を、下死点近傍
の所定クランク角度回転所要時間が、直前の上死点近傍
の所定クランク角度回転所要時間に比べて所定倍率以上
であることから検出するようにしたものである。 又、本発明の他の実1M態様は、前記失火状態を、下死
点における平均エンジン回転数が、直前の平均エンジン
回転数より小であることから検出するようにしたもので
ある。
【作用】
本発明は、エンジン運転状態に応じて噴射口を電子制御
し、始動時は、エンジン温度及びアクセル開度により決
定される始動時噴射量を指令するに際して、始動時に、
エンジン回転状態から失火状態が検出されたときは、次
回の当該気筒の噴射口を減口するようにしている。従っ
て、失火が発生した気筒の燃料分が低減され、該気筒の
自己着火性が確保できる。よって、同一気筒で失火が繰
返されることを防止することができ、低温始動性が向上
する。 又、前記失火状態を、下死点近傍の所定クランク角度回
転所要時間が、直前の上死点近傍の所定クランク角度回
転所要時間に比べて所定倍率以上であることから検出す
るようにした場合には、失火状態を迅速且つ的確に検出
することができる。 又、前記失火状態を、下死点における平均エンジン回転
数が、直前の平均エンジン回転数より小であることから
検出するようにした場合には、失火状態を容易に検出す
ることができる。
【実施例】
以下図面を参照して、本発明に係る噴射量制御方法が採
用された、自動車用の電子制御ディーゼルエンジンの実
施例を詳細に説明する。 本実施例には、第2図に示す如く、エアクリーナ11の
下流に配設された、吸入空気の温度を検出するための吸
気温センサ12が備えられている。 該吸気温センサ12の下流には、排気ガスの熱エネルギ
により回転されるタービン14Aと、該タービン14A
と連動して回転されるコンプレッサ14Bからなるター
ボチャージャ14承備えられている。該ターボチャージ
ャ14のタービン14Aの上流側とコンプレッサ14B
の下流側は、吸気圧の過上昇を防止するためのウェスト
ゲート弁15を介して連通されている。 前記コンプレッサ14B下流側のベンチュリ16には、
アイドル時に吸入空気の流旦を制限するための、運転席
に配設されたアクセルペダル17と連動して非線形に回
動するようにされた主吸気絞り弁18が備えられている
。前記アクセルペダル17の開度(以下、アクセル開度
と称する)Acapは、アクセルセンサ2oによって検
出されている。 前記主吸気絞り弁18と並列に副吸気絞り弁22が備え
られており、該副吸気絞り弁22の開度は、ダイヤフラ
ム装@24によって制御されている。該ダイヤフラム装
置24には、負圧ポンプ(図示省略)で発生した負圧が
、負圧切換弁(以下、VSvと称する)28又は30を
介して供給される。 前記吸気絞り弁18.22の下流側には吸入空気の圧力
を検出するための吸気圧センサ32が備えられている。 ディーゼルエンジン10のシリンダヘッド10Aには、
エンジン燃焼室10Bに先端が臨むようにされた噴射ノ
ズル34、グロープラグ36及び着火センサ38が備え
られている。又、ディーゼルエンジン10のシリンダブ
ロック10Cには、エンジン冷却水温を検出するための
水温センサ40が備えられている。 前記噴射ノズル34には、噴射ポンプ42から燃料が圧
送されて(る。 該噴射ポンプ42には、ディーゼルエンジン10のクラ
ンク軸(図示省略)の回転と運動して回転されるポンプ
駆動軸42Aと、該ポンプ駆動軸42Aに固着された、
燃料を加圧するためのフィードポンプ42B(第2図は
90°展開した状態を示す)と、燃料供給圧を調整する
ための燃圧調整弁42Cと、前記ポンプ駆動軸42Aに
固着されたポンプ駆動プーリ42Dの回転変位からエン
ジンのクランク角基準位置、例えば上死点(TDC)を
検出するための、例えば電磁ピックアップからなるクラ
ンク角センサ44と、前記ポンプ駆動軸42Aに固着さ
れたエンジン回転バルサ(以下NEバルサと称する)4
2Eの回転変位から、エンジン回転角及び欠歯位置を検
出するための、0−ラリング42Hに固定された、例え
ば電磁ピックアップからなるエンジン回転センサ(以下
NEセンサと称する)46と、フェイスカム42Fとプ
ランジャ42Gを往復動させ、又、そのタイミングを変
化させるためのローラリング42Hと、該ローラリング
42Hの回動位置を変化させるためのタイマピストン4
2J(第2図は90’展開した状態を示す)と、該タイ
マピストン42Jの位置を制御することによって噴射時
期を制御するためのタイミング制御弁(以下、TCvと
称する)48と、スピルボート42Kを介してのプラン
ジャ42Gからの燃料逃し時期を変化させることによっ
て燃料噴1)1聞を制御するための電磁スピル弁(以下
、SPvと称する)50と、異常時に燃料をカットする
ための燃料カット弁(以下FCVと称する)52と、燃
料の逆流や後型れを防止するためのデリバリパルプ42
Lと、が備えられ゛ている。 前記NEパルサ42Eは、第3図に詳細に示す如く、外
周のパルス発信用の1a42E1に、気筒数に合わせて
欠歯42E2が設けられた歯車形状とされている。 前記吸気温センサ12、アクセルセンサ20゜吸気圧セ
ンサ32、着火センサ38、水温センサ40、クランク
角センサ44、NEセンサ46、キイスイッチ、エアコ
ンスイッチ、ニュートラルセーフティスイッチ出力、車
速信号等は、電子制御ユニット(以下、ECUと称する
)56に入力されて処理され、該ECLI56の出力に
よって、前記VSV28.30、TCV48.5PV5
0゜FCV52等が制御される。 前記ECLJ56は、第4図に詳細に示す如く、各w1
演算処理を行うための中央処理ユニット(以下、CPU
と称する)56Aと、制御プログラムや各種データ等を
記憶するためのリードオンリーメモリ(以下、ROMと
称する)56Bと、前記CPU56Aにおける演算デー
タ等を一時的に記憶するためのランダムアクセスメモリ
(以下、RAMと称する)56Cと、クロック信号を発
生するクロック56Dと、バッファ56Eを介して入力
される前記水温セ・フサ40出力、バッファ56Fを介
して入力される前記吸気温センサ12出力、バッファ5
6Gを介して入力される前記吸気圧センサ32出力、バ
ッファ561−1を介して入力される前記アクセルセン
サ20出力等を順次取込むためのマルチプレクサ(以下
、MPXと称する)56にと、該MPX56に出力のア
ナログ信号をデジタル信号に変換するためのアナログ−
デジタル変換器(以下、A/D変換器と称する)56L
と、該A/D変換器56L出力をCPU56Aに取込む
ための入出力ボート56Mと、バッファ56Nを介して
入力されるスタータ信号、バッファ56Pを介して空気
調和装置から入力されるエアコン信号、バッファ56Q
を介して自動変速機から入力されるトルコン信号、波形
成形回路56Rを介して入力される前記着火センサ38
出力等をCPU56Aに取込むための入出カポ−1−5
68と、前記着火センサ38出力を波形成形して前記C
PU56Aの入力割込み端子ICAP2に直接取込むた
めの前記波形成形回路56Rと、前記クランク角センサ
44出力を波形成形して前記CPU56Aの同じ入力割
込み端子ICAP2に直接取込むための波形成形回路5
6Tと、前記NEセンサ46出力のエンジン回転(NE
)信号を波形成形してCPU56Aに直接取込むための
波形成形回路56Uと、前記CPtJ56Aの演算結果
に応じて前記5PV50を駆動するための駆動回路56
Vと、前記CPU56Aの演算結果に応じて前記TCV
48を駆動するための駆動回路56Wと、前記CPLJ
56Aの演算結果に応じて前記FCV52を駆動するた
めの駆動回路56Xと、前記各構成機器間を接続してデ
ータや命令の転送を行うためのコモンバス56Yとから
構成されている。 ここで、前記波形成形回路56R出力の着火信号を、C
PU56Aの入力割込み端子[CAP2だけでなく、入
出力ポート56Sにも入力しているのは、同じ入力割込
み端子ICAP2に入力される波形成形回路56T出力
の基準位置信号と識別するためである。 以下実施例の作用を説明する。 本実施例における始動時の噴射量制御は、第5図に示す
ような流れ図に従って実行される。即ち、前記NEセン
サ46から、欠歯位置を除き所定クランク角度、例えば
11.25°CA毎に入力される、第6図に示すような
NE倍信号同期してルーチンが起動され、まずステップ
110で、次式に示す如く、今回起動時刻CAPTと前
回起動時刻BCAPTとの差をNEパルス間隔TNIN
Tに格納すると共に、ステップ112で、次回に備えて
、今回起動時刻CAPTを前回起動時刻BCAPTとす
る。 TN INT4−CAPT−BCAPT   ・・・(
1)次いでステップ114に進み、NEパルス数を計数
しているカウンタCNIRQを第6図に示す如く更新す
る。次いでステップ116に進み、NEパルス数CNI
RQが欠歯位置直後を示す零であるか否かを判定し、零
である場合には、ステップ118で気筒liを計数して
いるカウンタiをO→1→2→3→O(4気筒エンジン
の場合)の順に更新する。 ステップ118終了後、又は前出ステップ116の判定
結果が否である場合には、ステップ120に進み、NE
パルス数CNIRQが所定値、例えば9であるか否かを
判定する。判定結果が正である場合には、ステップ12
2に進み、次式に示す如く、メインルーチンで例えば第
7図に示すような関係を用いてエンジン水温及びエンジ
ン回転数NEから算出された始動時噴射量(スピル角)
とする。 Qsta ′←Qsta −Qsta  (i +1 
>−(2)従って、今回の気箇別始動補正聞Qstai
が始動時噴射量Q staの0.4倍とされた場合には
、最終始動時噴射口qsta′は、始動時噴射mQst
aの0.6倍に減量されることとなる。 ステップ1221了後、ステップ124に進み今回の気
筒別始動補正1iQstaiを零として初期化する。 次いでステップ126に進み、NEパルス数CNIRQ
がTDC近傍の設定値、例えば5であるか否かを判定す
る。判定結果が正である場合には、ステップ128で今
回のNEパルス間iTN[N丁を、失火状態を判定する
ためのTDC近傍NEパルス間隔TN[NTi とする
。 ステップ128終了後、又は前出ステップ126の判定
結果が否である場合には、ステップ130に進み、NE
パルス故CNIRQが下死点(BDC)近傍の設定値、
例えば13であるか否かを判定する。判定結果が正であ
る場合には、ステップ132に進み、例えばスタータ信
号と平均エンジン回転数から始動状態(STA  MO
DE)であるか否かを判定する。判定結果が正である場
合には、ステップ134に進み、今回のNEパルス間隔
TNINT、即ちBDC近傍NEパルス間隔が、直前の
TDC近傍NEパルス間隔TNINTiの設定倍、例え
ば0.9倍以上であるか否かを判定する。判定結果が正
である場合には、失火状態と判定し、ステップ136で
、今回の気筒別始動補正@Qstaiに始動時噴射量Q
 staの設定倍、例えば0.4倍をストアする。 一方、前出ステップ130.132又は134の判定結
果が否である場合には、気筒別始動補正量Qstaiを
零のままとする。 ここで、TDC近傍NEパルス間隔とBDC近傍NEパ
ルス間隔の比から失火状態を判別しているのは、第8図
に示す如く、始動時の#Q時エンジン回転数は通常実線
Aで示す如く推移しているが、失火が生じると同じく破
線Bで示す如くとなり、失火時のBDC近傍のNEパル
ス間隔が失火しないときのNEパルス間隔に比べて急激
に長くなることを利用している。 なお、失火状態の検出方法はこれに限定されず、BDC
における平均エンジン回転数が直前の平均エンジン回転
数より小となることを利用して判定してもよい。ここで
、平均エンジン回転数は、例えば、NEパルス数CNI
RQ−1,5,9,13の45’CA毎に直前の180
°CA所要時間から算出され、通常時は第8図に一点鎖
線Cで示す如くであつさ、失火時には点線りに示す如く
となる。従って、通常時は、BDC1即ち0NIRQ−
13における平均エンジン回転数NE13が、TDC即
ち0NIRQ−5における平均エンジン回転数NE5と
ほぼ同じであるが失火時にはNE13がNE5より大幅
に小さくなる。よって、例えばNE13がNE5より設
定値、例えば50rp@以上低下したことから失火と判
定することができる。 又、NEパルス数CNIRQ−9でI&終始動時噴射伍
Q 5ta−を計算しているのは、噴射aを決定するス
ピル角(スピル時期)は、始動時においてはNEパルス
数0NIRQが4から8までの間であり、NEパルス数
CNIRQ−9で最終始動時噴射1Qsta−を算出す
れば、前気筒の噴射量に干渉することなく、次気筒の噴
射量を余裕を持って設定できるからである。なお、算出
された始動時噴射量の指令は、対象とする気筒の直前の
TDC後30〜60°CAで行うことができる。 本実施例においては、失火状態の判定を、BDC近傍N
Eパルス間隔TN[NTが、直前のTDC近傍NEパル
ス間隔TNINTiの0.9倍以上となったことから検
出するようにしていたが、失火状態の検出方法はこれに
限定されず、例えば0.80から1.00の設定倍率以
上である場合に失火状態と判定することができる。 又、前記実施例においては、失火状態を検出したときに
次回のその気筒(4気筒エンジンならば720°CA後
)の始動時噴射量聞を通常時の0゜6倍に減量するよう
にしていたが、始動時噴射量を減らす方法はこれに限定
されず、例えば始動時噴射fa Q staの0.4〜
0.8倍の値とすることができる。 【発明の効果1 以上説明した通り、本発明によれば、失火が発生した気
筒の燃料母が低減されるので、該気筒の自己着火性を確
保することができる。よって、始動性を向上することが
できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る電子制御ディーゼルエンジンの
噴射量制御方法の要旨を示す流れ図、第2図は、本発明
が採用された自動車用の電子制御ディーゼルエンジンの
実施例の全体構成を示す、−部ブロック線図を含む断面
図、第3図は、前記実施例で用いられているエンジン回
転(NE)パルサの形状を示す平面図、第4図は、同じ
く、電子制御ユニットの構成を示すブロック線図、第5
図は、同じく、最終始動時噴射口量を決定するためのN
Eパルス入力割込みルーチンを示す流れ図、第6図は、
前記実施例におけるNEパルスの例を示す線図、第7図
は、同じく、始動時噴射量を計拝する方法の例を示す線
図、第8図は、同じく、失火の有無による始動時のエン
ジン回転数の変動状態の例を示す線図である。 10・・・ディーゼルエンジン、 42・・・噴射ポンプ、 42E・・・エンジン回転(NE)バルサ、46・・・
エンジン回転(NE)センサ、50・・・電磁スピル弁
(SPV)、 56・・・電子制御ユニット(ECtJ)、TNINT
・・・NEパルス間隔、 Q Sta・・・始動時噴射」、 Qsta i 、 Qsta  (i+1 ) ・・・
気箇別始動補正母、Qsta′・・・最終始動時噴射口
、 TNINTi・・・TDC近傍NEパルス間隔。 代理人   高  矢   論、    松  山  
圭  佑第1図 手続ネ「口正書 昭和61年7月31日 昭和61年特許願第143704号 2、発明の名称 電子1IIIIIIデイーゼルエンジンの噴射母制御方
法3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 名 称  (320)トヨタ自動車株式会社4、代理人
  〒160 住 所  東京都新宿区西新宿−丁目12番11り出限
ビル 一□・1 自    発   ご−1゜ 6、補正の対象 明5I書の特許請求の範囲の欄、明細書の発明の詳細な
説明の潤及び図面。 7、補正の内容 (1)特許請求の範囲を別紙の通り改める。 (2)明細書第4頁第10行から第11行、第5頁第1
0行の「下死点」を「上死点後90’ CAJに改める
。 (3)明細書第4頁第16行、第5頁第15行の「下死
点」を「上死点後90°CA近傍Jに改める。 (4)明細書第15頁第2行から第3行の「下死点(B
DC)Jを「上死点後(ATDC)90’CAJに改め
る。 (5)明細書第15頁第9行、同第19行、第16頁第
4行、第17頁第13行から第14行のrBDcJ を
rATDc90°CA」に改める。 (6)明細書第16頁第8行、同第15行の[BDCJ
をrATDc90°CA近傍」に改める。 (7)図面第8図を別紙の通り改める。 以 ヱ 特許請求の範囲 (1)エンジン運転状態に応じて噴射旦を電子制御する
に際して、始動時は、エンジン温度及びアクセル開度に
より決定される始動時噴射旦を指令する電子制御ディー
ゼルエンジンの噴射楚制御方法において、 始動状態を検出する手順と、 始動時には、エンジン回転状態から失火状態を検出する
手順と、 失火状態が検出されたときは、次回の当該気筒の噴1)
Jfaを減量する手順と、 を含むことを特徴とする電子制御ディーゼルエンジンの
噴射社制御方法。 (2)前記失火状態を、上死点後90’ CA近傍の所
定クランク角度回転所要時間が、直前の上死点近傍の所
定クランク角度回転所要時間に比べて所定倍率以上であ
ることから検出するようにした特許請求の範囲第1項記
載の電子制御ディーゼルエンジンの噴rJJffl 1
IIl制御方法。 (3)前記失火状態を、上死点後90°CA近傍におけ
る平均エンジン回転数が、直前の平均エンジン回転数よ
り小であることから検出するようにした特許請求の範囲
第1項記載の電子制御ディーゼルエンジンの噴!8量制
御方法。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)エンジン運転状態に応じて噴射量を電子制御する
    に際して、始動時は、エンジン温度及びアクセル開度に
    より決定される始動時噴射量を指令する電子制御デイー
    ゼルエンジンの噴射量制御方法において、 始動状態を検出する手順と、 始動時には、エンジン回転状態から失火状態を検出する
    手順と、 失火状態が検出されたときは、次回の当該気筒の噴射量
    を減量する手順と、 を含むことを特徴とする電子制御デイーゼルエンジンの
    噴射量制御方法。
  2. (2)前記失火状態を、下死点近傍の所定クランク角度
    回転所要時間が、直前の上死点近傍の所定クランク角度
    回転所要時間に比べて所定倍率以上であることから検出
    するようにした特許請求の範囲第1項記載の電子制御デ
    イーゼルエンジンの噴射量制御方法。
  3. (3)前記失火状態を、下死点における平均エンジン回
    転数が、直前の平均エンジン回転数より小であることか
    ら検出するようにした特許請求の範囲第1項記載の電子
    制御デイーゼルエンジンの噴射量制御方法。
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