JPS63198745A - エンジンの制御装置 - Google Patents

エンジンの制御装置

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JPS63198745A
JPS63198745A JP3209187A JP3209187A JPS63198745A JP S63198745 A JPS63198745 A JP S63198745A JP 3209187 A JP3209187 A JP 3209187A JP 3209187 A JP3209187 A JP 3209187A JP S63198745 A JPS63198745 A JP S63198745A
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JP
Japan
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valve
throttle valve
main throttle
shutter
opening
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JP3209187A
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English (en)
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Nagahisa Fujita
永久 藤田
Itaru Okuno
奥野 至
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Mazda Motor Corp
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Mazda Motor Corp
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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) 本発明は吸気通路に電気的に制御されるスロットル弁を
備えたエンジンの制御装置に関するらのである。
(従来技術) 従来、例えば特IHI昭56−14834号公報にみら
れるように、吸気通路に設けたスロットル弁を、アクセ
ルペダルの操作量検出信号等を受ける制御部により、ス
テップ[−タ等を介して電気的に制御するようにしたエ
ンジンは知られている。
このように電気的にスロットル弁を制御した場合、要求
に応じたスロットル開度特性が得られる等の利点がある
(発明が解決しようとする問題点) 上記のようにスロットル弁を電気的に制御する場合、ス
ロットル弁の制御系に故障が生じる可能性があり、故障
ににってスロットル弁が制御できなくなると、スロット
ル弁は強1til的に111状態にされるためエンジン
に充分に吸気が導入されなくなる。
そこで本発明は、先ず、電気的に制御されるスロットル
弁(主スロットル弁)の故障に対する安全装置として、
主スロットル弁をバイパスするバイバス通路を設け、こ
のバイパス通路に、アクセル操作部に機械的に連結され
た副スロットル弁と、通常時にバイパス通路を11じて
主スロットル弁の故障時に開作動するシャッター弁とを
設けることにより、主スロットル弁の故障時にバイパス
通路からエンジンに吸気を供給して走行性を確保するこ
とを基本的目的とでる。
ただしこのような安全装置を設けた場合、主スロットル
弁が正常に作動しているにもかかわらず安全装置の異常
によって不必要に上記シャッター弁が聞くと、主スロッ
トル弁を通る吸気に加えてバイパス通路からも吸気が供
給されることにより、吸気量が運転状態に応じた要求f
ftよりも過剰となるという問題が生じる。
そこで、さらに本発明は、このような問題をも解消し、
安全装置の異常時にも吸気縁を適正に調整覆ることので
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) 本発明は、吸気通路に設けられて電気的にil、lJ御
される主スロットル弁と、この主スロットル弁をバイパ
スするバイパス通路に設けられてアクセル操作部に機械
的に連結された副スロットル弁と、上記バイパス通路に
設けられて通常時にバイパス通路を閏じ、主スロットル
弁の制御系の故障時に開作動するシャッター弁と、通常
時に」二記シ17ツター弁が開状態となる異常を検出す
るシャッター弁異常検出1段と、この検出手段によって
シャッター弁の異常が検出されたときに主スロツ[・ル
弁の開度を小さくする方向に補1する補11−1段とを
設けたものである。
この構成により、主スロットル弁の制御系の故障時には
バイパス通路を通して5i’lス[1ツl〜ル弁の開度
に応じた量の吸気がエンジンに供給され、また、主スロ
ットル弁が正常に作動している状態にあるにもかかわら
ず上記シャッター弁の異常により不必要にバイパス通路
からも吸気が供給されるときは、それに見合うように上
記主スロットル弁を通る吸気量が制限されることとなる
(実施例) 第1図は本発明の一実施例を示し、この図において、エ
ンジン1のシリンダ内のピストン2の上方には燃焼室3
が形成され、この燃焼v3に吸気ボー1〜4および排気
ボート5が開口し、これら吸気ボート4 J5よび排気
ボー1−5は、吸気弁6および仙気弁7によってそれぞ
れ所定のタイミングで開閉されるようになっている。そ
して、上記吸気ボート4および初見ボート5は吸気通路
8および排気通路9にそれぞれ連通している。
上記吸気通路8には、吸気量を調整する主スロットル弁
10が設【プられるとともに、吸気ボート4の近傍に燃
料噴射弁11が装備されている。上記主スロットル弁1
0は、マイクロコンピュータ等を用いたυ制御コニット
12により、ステップモータ13を介して電気的に制御
されている。
また、上配主スロットル弁10の制御系が故障したとき
の安全装置として、故障時にステップモー913への通
電を停止する機構と31通電時に主スロットル弁10を
仝閉位茜にイ」勢するリターンスプリング(図示せず)
が設けられるとともに、主スロットル弁10をバイパス
してその上流側と下流側の吸気通路8を連通ずるバイパ
ス通路14が形成され、このバイパス通路14に、アク
セルペダル15にケーブル16舌を介して接続された副
スロットル弁17と、アクチュエータ19により駆動さ
れてバイパス通路14を開閉するシャッター弁18とが
設けられている。上記アクチュエータ19は、図に示す
実施例ではダイヤフラム装置により形成され、このアク
チュエータ19の室19aに負圧が導入されているとき
はシャッター弁18を11じ、大気が導入されたとぎは
スプリング19bの作用でシャッター弁18を聞くよう
になっている。上記アクチュエータ19の室19aには
、負圧側電磁弁20および大気側電磁弁21が配設され
た通路22を介し、主スロットル弁10下流の吸気通路
8内の負圧と人気とが’M IR的に導入されるように
なっている1、そして、上記各電磁弁20.21が制御
ユニット12によって制御されることにより、上記アク
チユエータ19によるシャッター弁18の聞開衿動が制
御されている。
上記制御ユニット12には、アクセルペダル15の操f
lffiを検出するアクセルセンサ23からの信号と、
アクセルペダル15の全開状態を検出するアクビルスイ
ッチ24からの信号と、主スロットル弁10の開度を検
出する主スロットル開度センサ25からの信号と、シャ
ッター弁18の全(11状態を検出するシャッター弁ス
イツヂ26からの信号とが入力されている。さらに当実
施例では、車両の駆動輪(図示Vず)がスリップしてい
るときに主スロットル弁10の開度を変更してエンジン
出力を調整するトラクションコントロールを行なうよう
に、図外のトラクションコントロールユニットから、ト
ラクションコントロール状態かどうかを示すトラクショ
ンコントロールイネーブル信号27、およびトラクショ
ンコントロール用目標スロットル開度28も、上記!l
l1tlllユニット12に入力される。
第2図は上記制御ユニット12に含まれる手段を機能ブ
ロック図で示しており、制御ユニット12には、主スロ
ットル弁10に対する制御系と、主スロットル弁10の
故障時の安全装置に対゛する制御系と、安全装置のシャ
ッター弁18の異常に対する制御系とが含まれている。
主スロットル弁”10に対する制御系としては、アクセ
ルセンサ゛23からの信号に応じて基本スロットル開度
(主スロットル弁10の基本的な目標1m度)を演算す
る基本スロットル間度演静手段31と、トラクシ」ンコ
ントロールイネーブル信号27に応じて上記枯木スロッ
トル開度もしくはl・ラクションコントロール用目標ス
ロットル開度を選定する開度選定手段32と、これらの
手段を経て得られる最終目標スロットル開度と主スロッ
トル開度センサ25によって検出される実jn1度どの
比較に基づいて主スロットル弁10の制御値を決めるス
ロットル弁制御手段33と、上記制御値に応じてステッ
プセータ13を駆動するステップモータ駆動手段34と
を備えている。安全装置に対する制御系としては、主ス
ロットル弁10の最終目標開度と実開度との差等に基づ
いて主スロットル弁III tel系の攻陣を判定する
主スロットル系故障判定1段35と、この判定に応じて
シャッター弁18を作動さぼるべきかどうかを判定する
シャッター弁作動判定手段36と、その判定信号を受け
るシャッター弁駆動1段37とを備え、これらにより、
主スロットル弁制御系の故障時にシャッター弁18を開
作動さVるようにしている。
また、シャッター弁異常に対する制御系としては、主ス
ロットル系故障判定に基づく情報とアクセルスイッチ2
4およびシャッター弁スイッチ26からの信号等に基づ
いて、通常時にシャッター弁18が聞く異常を検出する
シャッター弁異常検出手段38と、そのシャッター弁異
常の検出時に、主スロットル弁10の開度を小さくする
ように、補正型を演算して最終目標スロットル開度を補
正する補正手段39とを備えている。
第3図乃至第13図は上記制御ユニット12による制御
の貝体例をフローチャートで示したものであり、第3図
はメインルーチン、第4図乃至第12図は上記メインル
ーチンに含まれる各リブルーチン、第13図は割込みル
ーチンである。
第3図のメインルーチンでは、スタートすると、まず初
期化のサブルーチンRAを行なう。それから、各種A/
D変換のためのサブルーチンR[3゜基本スロットル間
度粋出のためのりブルーヂンRC1シャッター弁異常検
出のための勺ブルーチンRD、上記補正手段39として
の主スロットル開度補正量演算のためのサブルーチンR
E、目標スロツ1−ル開度算出のためのサブルーグーン
RF、最終目標スロットル開度算出のための4ノブルー
ヂンRG、シャッター弁作動判定のためのザブルーチン
Rl−1およびシャッター弁駆動のためのザブルーチン
RIを順次実行し、これらの処理を繰返す。
初期化のサブルーチンRAにおいては第4図のように、
制御ユニット12の各ポートの入出力の設定(ステップ
5A1)、各レジスタの初期値の設定〈ステップ5A2
)、後述の割込みルーチンを行なわせる割込み用タイマ
の設定(ステップSA3 )を順次行なう。
A/D変換のための1ノブルーチンRBにおいては第5
図のように、まずステップS[う1でチャンネルC+−
+の値をOとする。それから、ステップS82でCHボ
ートの入力値のA/、D変換を行なうとともにステップ
SB3でチャンネルCHを1ずつ加算し、ステップSB
4で、チャンネルCHが1のときはアクセルペダル操作
1flACPを、チャンネルCIが2のときは主スロッ
トル1lS1度センサ25の出力に基づく実スロットル
開度T HRを、チャンネルCHが3のときはトラクシ
ョンコントロール用目標スロットル開度TTHを、それ
ぞれA/D変換した値でストアする。そしてステップS
B5でチャンネルOHが3になったことが判定されるま
でステップSB2からステップSB5までの処理を繰返
し、チ17ンネルCHが3になればリターンして次のサ
ブルーチンに移る。
基本スロットル間度斡出のためのサブルーチンRCにお
いては第6図のように、ステップS01でアクセルペダ
ル操作IAcPを読込み、ステップSC2で基本スロッ
トル開度THOBを算出する。この場合、予め、例えば
図示のようなアクセル操作11AcPに応じた基本スロ
ットル開度「ト1OBの特性が制御ユニツ1−12内に
記憶され、これに基づき、そのときのアクセル操作子に
対応する基本スロットル開度T HOBが演算される。
シャッター弁異常検出のためのりブルーチンRDにおい
ては第7図のように、ステップS[)1でアクセルスイ
ッチ24がOFF (アクセルペダル15が全14状態
でない)か否かを調べ、その判定結果がYESのときは
ステップSD2で後記最終目標スロットル開度T HO
FがOか否かを調べる。
この場合、後述のように主スロットル系の故障時には最
終目標スロットル開度THOFがOとされるので、アク
セルペダル15が全開でなくて最終目標スロットル開度
THOFもOT−ないときくステップSD1.SD2の
判定結果がともにYESのとき)は、主スロットル弁1
0が正常に作動しており、シャッター弁18は開じてい
るべきである。よってこの条件のときにシャッター弁ス
イッヂ26がONか否かの判定(ステップ5D3)によ
ってシャッター弁が正常か異常かを調べる。そしてステ
ップSD3での判定結果がNoとなる異常時にはシャッ
ター弁異常ノラッグFFを1(ステップ5D4)、判定
結果がYESとなる正常時には上記フラッグFFをO(
ステップSD5 )としてから、リターンして次のサブ
ルーチンに移る。
ステップSD1.SD2の判定結果がNOのときはその
ままリターンする。
主スロットル開度補正串演算のためのサブルーチンRE
においては第8図のように、ステップSE1で上記シャ
ッター弁異常フラッグFFが1か否かを調べ、その判定
結果がYESのときくシャッター弁異常時)には、ステ
ップSE2でアクセルペダル操作聞へCPおよび基本ス
ロットル開度T HOBを読込み、ステップSE3で、
基本スロットルIJTI lfT HOBに応じた主ス
ロットルIi1度補正ffi T l−I Ce i!
出する。この場合、1記補正量THCは、図示のように
基本スロットル開度LHOBが大きくなるほど大きな値
とする。また、ステップSE1での判定結果がNoのと
き(正常時)には、ステップSE4で上記補正量THC
を0とする。
目標スロットル開度陣出のためのサブルーチンRFにお
いては第9図のように、ステップSF+で1ヘラクシヨ
ンコントロ一ルイネーブル信号27を読込み、ステップ
SF?で上記信号27に応じて]・ラクションコントロ
ール中か否かを調べる。
そして、トラクションコントロール中でなければ、ステ
ップSF3で上記基本スロットル開度THOBを[1椋
スロットル聞度THOJとし、トラクション」ンi〜ロ
ール中であれば、ステップSF4でトラクションコント
ロール用の開度T T i−1を目標スOツトル開度T
 I−10Jとする。
最終目標ス[1ツトル聞磨9出のためのサブルーチンR
Gにおいては第10図のように、ステップSG1でシャ
ッター弁異゛常フラッグ1−にが1か否かを調べ、その
判定結果がYESのとき(シ17ツター弁異常時)には
、ステップSG2で主スロットル聞度補正ffi T 
l−I Cを入力し、ステップSG3で、上記目標スロ
ットル開度T l−10Jから補正用T I l (:
:を減nした値をI[1終ト1標ス臼ットル聞度Tト1
0]:として算出する。また、を記ステップSG1での
判定結果がNoのときく正常時)には、ステップSG4
で、補正しない目標スロットル間度THOJ+最終目標
スロットル開度THOFとする。
シャッター弁作動判定のためのサブルーチン1(Hにお
いては第11図のように、ステップ5t−h。
5112で最終目標スロットル1用度T)IOFおよび
実スロットル開度Tl−IRを入力し、ステップSト1
3で、最終目標スロットル開度T I−10F tfi
Oでないかどうかを調べる。、最終目標スロットル開度
THOFがOでなければ、最終目標スロツ1−ル開度T
 HOFと実スロットル開度T I−I Rとの差の絶
対値ΔT l−1を求め(ステップ5H4)、この値Δ
「1」が政障判定基準となる設定値より大ぎいか否かを
調べる(ステップ3l−15)ことにより、主スロッl
〜ル弁制御系の放障の有無を判定する。そして、この判
定結果がNOのときはシャッター弁コントロールフラッ
グSVFをOとしくステップ5Hs)、YESのときは
、上記フラッグS V Fを1とするくステップ5)1
7)とともに、ステップモータ13への通電を停止して
リターンスプリングにより主スロットル弁10を全開と
し、かつ最終目標スロットル開度THOFをOとする(
ステップSL1g)。なお、ステップSH3での判定結
果がNOのときはそのままり夕〜ンする。
シャッター弁駆動のためのザブルーチンR1にJ3いて
は第12図のように、ステップSatでシャッター弁ス
イッヂ26からの信号を入力し、ステップ812で上記
信号に応じてシャッター弁18が閑じているか開いてい
るかを調べる。そして、シャッター弁18がmじている
場合には、シャッター弁コン1〜ロールフラッグSVF
がOであればそのままリターンするが、上記フラッグS
VFが1(主スロットル系の故障哨)となれば、シャッ
ター#18のアクチュエータ19に対する通路の大気側
電磁弁21を聞いて負圧側電磁弁20をIfじることに
より、シャッター弁18を開作動する(ステップ313
〜515)。また、シャッター弁18が開いている場合
には、上記フラッグSFが1であればそのままリターン
するが、上記7ラツグSVFがOとなれば、上記大気側
電磁弁21を閉じて負圧側電磁弁20を聞くことにより
、シャッター弁1日を開作動する(ステップSle〜5
Ia)。
また、第13図に示す割込みルーチンIRは、主スロッ
トル5を駆1IIIJのためのものであって、1mS 
fQに起動される。このルーチンにおいては、ステップ
S+ 、82で最終目標スロットル開度T +−101
=および実スロットル開度THRをそれぞれ入力し、ス
テップS3で上記実スロットル開度T HRをステップ
モータ13のステップに相当する値T HRMに変換す
る。そして、ステップS4 、 S5での上記値T I
−I RMと最終目標スロツ1〜ル開度T I−10F
との比較に括づき、上記値T I−I RMが最終(]
標スロットル聞開度 I−10Fと等しけばそのままリ
ターンし、最終目標スロットルl1fl IJI T 
HOJJ、り大きければ主スロットル弁10を開方向に
1ステップf動じ(ステップS6)、小さ【Jれば主ス
ロットル弁10を開方向に1ステップ作動づる(ステッ
プ87)。
以上のような制御¥i胃によると、主スロットル弁10
の制御系が正常に作動し、かつ、安全vt四のシャッタ
ー弁18に対する制御系6■−常な状態にあるとぎは、
上記の目標スロットル開度算出のためのサブルーチンR
Fで求められた開度が忠終目標スロットル聞磨とされ1
割込みルーチンによる処理により、主スロットル弁10
の開度が上記最終目標スロットル開度となるように制御
される。
この場合に、シャッター弁【ま閉状態とされる。従って
、上記主スロットル弁10を通して所要量の吸気がエン
ジンに供給される。
また、主スロットル弁10のIt、II IJI系の攻
障時には、シャッター弁作動判定のためのサブルーチン
RHおJ、びシャッター弁駆動のためのサブルーチンR
fにJ、る処1!I!により、主スロットル弁10は1
11じられた状態で、バイパス通路14のシャッター弁
18が聞かれる1、従って、アクセルペダル15に機械
的に連結された副スロットル弁17をhするバイパス通
路14を通して、少なくとも走行性を確保するに必・用
イ【程度の吸気がエンジンに供給される。
一方、主スロットル弁10が正常に作動しているにもか
かわらず上記シャッター弁18が開状態となるシャッタ
ー弁異常時には、主スロットル開度補+E吊演惇のため
のりブJレーチンREお、上びl羨終目標スロットル開
度算出のためのサブルーチンRGによる処理により、主
スロットル弁10の1r?I度が小さくなる方向に補正
され、これによって吸気量の過度の増加が防止される。
この作用を第14図によって説明り゛ると、アクセルペ
ダル操作量に対し、正常時の本来的な主スロットル弁の
IM11m特性による場合の主スロットル弁10を通る
吸気aHよ第14図(a)に実線で示すようになり、シ
ャッター弁18が聞いたときのm1スロットル弁17を
通る吸気量は例えば第14図(b)のようになる。そし
て、シャッター弁異常時に上記のような補正を行なわな
ければ、主。
DJの両スロットル弁10.17を通る組成気量が第1
4図(C)に二点wA線で示すように過度に増大する。
これに対し、上記補正を行なえば、副スロットル弁17
を通る吸気量に見合う程度に主スロットル弁10を通る
吸気量が減少し、組成上吊は第14図(C)に実線で示
すように適1qに調整されることとなる。
なお、副スロットル弁17の開度特性(副ス[lットル
弁17とアクセルペダル15との連動関係)およびシャ
ッター弁異常時の主スロットル開度の補正の仕方等につ
いては−F記実施例に限定されず、例えば第15図(a
)(b)に示すように、アクセルペダル操作績が所定M
ACPo以ヒで副スロットル弁17が全開するようにし
ておく一方、シャツタープ↑異常時に主スロットル開度
tま上記所定アクセルペダル操作量△CPoまで全開と
して、それ以上で次第に聞かれるようにしてもよい1.
このほかにも本発明の装dの具体的構造は、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で設計変更して差支えない。
(発明の効果) 以上のように本発明は、主スロットル弁をバイパスする
バイパス通路に、副スロットル弁と、主スロットル弁制
御系の故障時に開くシャッター弁とを設けているため、
主スロットル弁a、1ull系の故障時には、バイパス
通路を通しての吸気供給により走行性が確保される1、
その上とくに、通常時にシャッター弁が聞くシtyツタ
ー梵異常時には、主スロットル弁の開度を小ざくするよ
うに補正しているため、上記シャッター弁異常時にも、
吸気量が過度に14加することが防止されて、エンジン
の運転性を良好に保つことができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す装置全体の概略図、第2
図は制御ユニツ1−に含まれる各手段を示す機能ブロッ
ク図、第3図乃至第13図は制御のフローブヤート、第
14図(a)〜(C)は吸気量調整作用を示す説明図、
第15図<a>(b)はhシ1スロットル弁の開度特性
およびシャッター弁異常時の主スロットル開度の補正の
仕方についての別の実施例を示す説明図である。 1・・・エンジン、8・・・吸気通路、10・・・主ス
ロットル弁、12・・・制御コニット、14・・・バイ
パス通路、17・・・副スロットル弁、18・・・シャ
ッター弁、38・・・シャッター弁異常検出手段、39
・・・補正手段。 特許出願人      マ ツ ダ 株式会ネ1代 理
 人      弁1111i′   小谷 悦司同 
       弁理士  長1) 1同       
 梵埋士  板谷 1虫大第  3  図      
   第  4  図第  7  図        
       第  8  図第  9  図 第10図 第14図 (a) 7クセIt/位イTi ;7;  15  ル(1 (a”)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、吸気通路に設けられて電気的に制御される主スロッ
    トル弁と、この主スロットル弁をバイパスするバイパス
    通路に設けられてアクセル操作部に機械的に連結された
    副スロットル弁と、上記バイパス通路に設けられて通常
    時にバイパス通路を閉じ、主スロットル弁の制御系の故
    障時に開作動するシャッター弁と、通常時に上記シャッ
    ター弁が開状態となる異常を検出するシャッター弁異常
    検出手段と、この検出手段によつてシャッター弁の異常
    が検出されたときに主スロットル弁の開度を小さくする
    方向に補正する補正手段とを設けたことを特徴とするエ
    ンジンの制御装置。
JP3209187A 1987-02-13 1987-02-13 エンジンの制御装置 Pending JPS63198745A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6490834A (en) * 1987-09-16 1989-04-07 Bosch Gmbh Robert Method and device for warning trouble of automobile

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6490834A (en) * 1987-09-16 1989-04-07 Bosch Gmbh Robert Method and device for warning trouble of automobile

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