JPH0711268B2 - 内燃機関の点火時期制御装置 - Google Patents
内燃機関の点火時期制御装置Info
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- JPH0711268B2 JPH0711268B2 JP60207755A JP20775585A JPH0711268B2 JP H0711268 B2 JPH0711268 B2 JP H0711268B2 JP 60207755 A JP60207755 A JP 60207755A JP 20775585 A JP20775585 A JP 20775585A JP H0711268 B2 JPH0711268 B2 JP H0711268B2
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- ignition timing
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- timing control
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の点火時期制御装置に関し、特に燃焼
圧力ピーククランク位置(以下θpmaxと称す)と点火時
期の関係が不安定な軽負荷運転時においても正確な点火
時期制御、即ち、フラットな軸トルクに至る直前の点火
時期制御(以下MBT進角制御と称す)を可能にした点火
時期制御装置に関する。
圧力ピーククランク位置(以下θpmaxと称す)と点火時
期の関係が不安定な軽負荷運転時においても正確な点火
時期制御、即ち、フラットな軸トルクに至る直前の点火
時期制御(以下MBT進角制御と称す)を可能にした点火
時期制御装置に関する。
シリング内圧のピーククランク位置、即ちθpmaxを機関
軸の回転角基準位置信号を用いて検知し、点火位置を最
適位置ならしめるように調整する装置(特公昭49−2920
9)や、θpmaxを運転状態に応じて所定値となる様点火
時期を調整する装置(特公昭56−21913)は既に提案さ
れている。
軸の回転角基準位置信号を用いて検知し、点火位置を最
適位置ならしめるように調整する装置(特公昭49−2920
9)や、θpmaxを運転状態に応じて所定値となる様点火
時期を調整する装置(特公昭56−21913)は既に提案さ
れている。
しかしながら、これらには軽負荷運転時でのθpmaxと点
火時期の制御については開示していない。即ち、軽負荷
運転時(例えば吸気管負圧が−450mm Hgより小さい軽負
荷)におけるθpmaxでは燃焼が不安定となり、θpmaxの
サイクル間バラツキ量が増大してしまう傾向にある。こ
のためθpmaxと点火時期の関係が不安定となり、従来技
術では最適なMBT進角制御を行うことが困難である。
火時期の制御については開示していない。即ち、軽負荷
運転時(例えば吸気管負圧が−450mm Hgより小さい軽負
荷)におけるθpmaxでは燃焼が不安定となり、θpmaxの
サイクル間バラツキ量が増大してしまう傾向にある。こ
のためθpmaxと点火時期の関係が不安定となり、従来技
術では最適なMBT進角制御を行うことが困難である。
本発明は軽負荷運転時においても最適なMBT進角制御を
行い得る点火時期制御装置を提供することにあり、本発
明では、軽負荷運転時において、点火時期がMBT進角よ
り遅れるにつれてθpmaxバラツキ量が増大傾向にあるこ
とに着目し、エンジン負荷が所定値以下(例えば、吸気
管負圧が−450mm Hgより軽負荷)の時にはθpmaxの所定
回転数間の変化量を減少させるために点火時期を所定量
進角させることにより、軽負荷時におけるMBT進角制御
を可能とする点火時期制御装置を提供することにある。
行い得る点火時期制御装置を提供することにあり、本発
明では、軽負荷運転時において、点火時期がMBT進角よ
り遅れるにつれてθpmaxバラツキ量が増大傾向にあるこ
とに着目し、エンジン負荷が所定値以下(例えば、吸気
管負圧が−450mm Hgより軽負荷)の時にはθpmaxの所定
回転数間の変化量を減少させるために点火時期を所定量
進角させることにより、軽負荷時におけるMBT進角制御
を可能とする点火時期制御装置を提供することにある。
この目的を達成するための本発明の原理を示すブロック
図を第1図に示す。第1図において、本発明は、内燃機
関の少なくとも1つの燃焼室に取り付けられる燃焼圧力
検出手段2と、内燃機関1のクランク角度を検出するた
めにディストリビュータもしくはクランク軸に取り付け
られるクランク角度検出手段3と、クランク角度検出手
段3により検出されるクランク角度信号に基づいて決定
される内燃機関回転数に対応した目標クランク位置を演
算する目標クランク位置演算手段4と、燃焼圧力検出手
段2で検出される燃焼圧力がピークとなるクランク角度
である燃焼ピーククランク位置を決定し燃焼ピーククラ
ンク位置を目標クランク位置演算手段4で演算される目
標クランク位置とするために点火時期を制御する点火時
期制御手段5と、軽負荷時においてクランク角度検出手
段により検出されるクランク角度が所定の範囲にあると
きの燃焼ピーククランク位置の所定回転数間の変動量が
所定のしきい値以上である場合には点火時期制御手段に
よる点火時期の制御に代えて点火時期を進角制御する進
角手段6を具備する。
図を第1図に示す。第1図において、本発明は、内燃機
関の少なくとも1つの燃焼室に取り付けられる燃焼圧力
検出手段2と、内燃機関1のクランク角度を検出するた
めにディストリビュータもしくはクランク軸に取り付け
られるクランク角度検出手段3と、クランク角度検出手
段3により検出されるクランク角度信号に基づいて決定
される内燃機関回転数に対応した目標クランク位置を演
算する目標クランク位置演算手段4と、燃焼圧力検出手
段2で検出される燃焼圧力がピークとなるクランク角度
である燃焼ピーククランク位置を決定し燃焼ピーククラ
ンク位置を目標クランク位置演算手段4で演算される目
標クランク位置とするために点火時期を制御する点火時
期制御手段5と、軽負荷時においてクランク角度検出手
段により検出されるクランク角度が所定の範囲にあると
きの燃焼ピーククランク位置の所定回転数間の変動量が
所定のしきい値以上である場合には点火時期制御手段に
よる点火時期の制御に代えて点火時期を進角制御する進
角手段6を具備する。
第2図は本発明の系統図である。第2図において、1は
内燃機関、7は内燃機関1の少なくとも1つの燃焼室に
取り付けた燃焼圧力センサ、8はディストリビュータ、
9は目標クランク位置や点火時期調整量の演算を行う電
子制御装置、10はイグナイタ、11は燃料噴射弁である。
燃焼圧力センサ7はシリンダ内の燃焼圧力を検出し、ま
た、ディストリビュータもしくはクランク軸と連動し、
720゜CA毎に発生するパルス状の基準信号と所定角度毎
(例えば1゜CA毎)に発生するパルス状の角度信号とか
らなるクランク角信号がディストリビュータ8もしくは
クランク軸に設けられたクランク角度検出センサ3から
発生され、前記クランク角信号を基にエンジン回転数を
求め、エンジン回転数に応じて目標クランク位置が電子
制御装置9にて演算される。また電子制御装置9は前記
クランク角度に応じて所定クランク角度範囲(例えば圧
縮上死点前後180゜CA)におけるθpmaxおよびθpmaxの
サイクル間バラツキ量(Δθpmax)を演算し、Δθpmax
の大きさ又はθpmaxと前記目標クランク位置の偏差に応
じて点火時期の調整量を演算する。このようにして得ら
れた電子制御装置9の演算結果に基づいてイグナイタ10
は点火時期に応じて火花を飛ばす。
内燃機関、7は内燃機関1の少なくとも1つの燃焼室に
取り付けた燃焼圧力センサ、8はディストリビュータ、
9は目標クランク位置や点火時期調整量の演算を行う電
子制御装置、10はイグナイタ、11は燃料噴射弁である。
燃焼圧力センサ7はシリンダ内の燃焼圧力を検出し、ま
た、ディストリビュータもしくはクランク軸と連動し、
720゜CA毎に発生するパルス状の基準信号と所定角度毎
(例えば1゜CA毎)に発生するパルス状の角度信号とか
らなるクランク角信号がディストリビュータ8もしくは
クランク軸に設けられたクランク角度検出センサ3から
発生され、前記クランク角信号を基にエンジン回転数を
求め、エンジン回転数に応じて目標クランク位置が電子
制御装置9にて演算される。また電子制御装置9は前記
クランク角度に応じて所定クランク角度範囲(例えば圧
縮上死点前後180゜CA)におけるθpmaxおよびθpmaxの
サイクル間バラツキ量(Δθpmax)を演算し、Δθpmax
の大きさ又はθpmaxと前記目標クランク位置の偏差に応
じて点火時期の調整量を演算する。このようにして得ら
れた電子制御装置9の演算結果に基づいてイグナイタ10
は点火時期に応じて火花を飛ばす。
第3図は第2図に示す電子制御装置の詳細ブロック図で
ある。第3図において電子制御装置9はバスBUSにより
相互接続されたA/D変換器9a、入力インターフェイス9
b、ROM,RAM等も含めた中央処理装置(CPU)9cおよび出
力インターフェイス9dにより構成される。燃焼室に取り
付けられた燃焼圧力センサ7からのアナログ信号はA/D
変換器9aにおいてデジタル値に変換されCPU9cに送出さ
れる。また、ディストリビュータ又はクランク軸に連動
して発生されたパルス状の基準信号8aおよび角度信号8b
は入力インターフェイス9bに送出されCPU9cにて所定の
演算処理が行われる。CPU9cの演算結果は出力インター
フェイス9dを介してイグナイタ10に送出され点火時期が
制御される。
ある。第3図において電子制御装置9はバスBUSにより
相互接続されたA/D変換器9a、入力インターフェイス9
b、ROM,RAM等も含めた中央処理装置(CPU)9cおよび出
力インターフェイス9dにより構成される。燃焼室に取り
付けられた燃焼圧力センサ7からのアナログ信号はA/D
変換器9aにおいてデジタル値に変換されCPU9cに送出さ
れる。また、ディストリビュータ又はクランク軸に連動
して発生されたパルス状の基準信号8aおよび角度信号8b
は入力インターフェイス9bに送出されCPU9cにて所定の
演算処理が行われる。CPU9cの演算結果は出力インター
フェイス9dを介してイグナイタ10に送出され点火時期が
制御される。
第4図および第5図は本発明に係る内燃機関の点火時期
制御装置の制御フローチャートを示す。尚、本実施例で
は1つの気筒の処理を示すが、複数気筒の燃焼圧力デー
タにより実行する場合は、各気筒毎に同様の処理を実行
することにより可能である。
制御装置の制御フローチャートを示す。尚、本実施例で
は1つの気筒の処理を示すが、複数気筒の燃焼圧力デー
タにより実行する場合は、各気筒毎に同様の処理を実行
することにより可能である。
第4図は、クランク角センサの角度信号毎(たとえば1
゜CA)毎に実行される処理を示す。ステップ41,42,43に
おいて基準信号(720゜CA毎)の状態をチェックし、
Nであれば、クランク角カウンタ(CL)をリセットす
る。FFの時は、CL+1を実行する。以上により、エン
ジンのクランク角度位置がわかる。例えば、基準信号を
圧力検出気筒の圧縮上死点前180゜CA位置で発生するよ
うにした場合、CL=0の時圧縮上死点前180゜CA、CL=1
80の時圧縮上死点、CL=360の時圧縮上死点後180゜CAと
なる。ステップ44において前記CLの値より、0≦CL≦36
0の時だけ、以下のステップ45〜48の処理を実行する。
ステップ45〜48においてA/D変換により、燃焼圧力値
(P)を1゜CA毎に検出しピーク位置を検出する。CL=
0の時に、あらかじめRAMにリセットされているpmax値
と検出圧力値(P)を比較し、P>Pmaxの時には、Pmax
←P,θpmax←CLを実行する。以上の処理をCLが0〜360
の間実行する事により1サイクル中の圧力ピーククラン
ク位置(θpmax)が得られる。ここで、ピーククランク
位置が、圧縮上死点後18゜CAである時のθpmaxの値は、
180+18=198となる。
゜CA)毎に実行される処理を示す。ステップ41,42,43に
おいて基準信号(720゜CA毎)の状態をチェックし、
Nであれば、クランク角カウンタ(CL)をリセットす
る。FFの時は、CL+1を実行する。以上により、エン
ジンのクランク角度位置がわかる。例えば、基準信号を
圧力検出気筒の圧縮上死点前180゜CA位置で発生するよ
うにした場合、CL=0の時圧縮上死点前180゜CA、CL=1
80の時圧縮上死点、CL=360の時圧縮上死点後180゜CAと
なる。ステップ44において前記CLの値より、0≦CL≦36
0の時だけ、以下のステップ45〜48の処理を実行する。
ステップ45〜48においてA/D変換により、燃焼圧力値
(P)を1゜CA毎に検出しピーク位置を検出する。CL=
0の時に、あらかじめRAMにリセットされているpmax値
と検出圧力値(P)を比較し、P>Pmaxの時には、Pmax
←P,θpmax←CLを実行する。以上の処理をCLが0〜360
の間実行する事により1サイクル中の圧力ピーククラン
ク位置(θpmax)が得られる。ここで、ピーククランク
位置が、圧縮上死点後18゜CAである時のθpmaxの値は、
180+18=198となる。
第5図には、720゜CA毎(1サイクル毎)に実行される
処理を示す。なお、第5図の処理は、第4図で示したCL
=360の時点で実行されるのが望ましい。ステップ501に
おいて本実施例では、5サイクル分のθpmax値の平均及
び、サイクル間バラツキ量を求める様にしたが、特に5
サイクルに限定するものではない。前記5サイクルを検
知するためのカウンタ(C5CYCL)をカウントアップす
る。なお、C5CYCLは、5サイクル毎の処理実行後リセッ
トされる。ステップ502においてΣθpmax←Σθpmax+
θpmaxを実行する。Σθpmaxは、5サイクル毎にリセッ
トされる。すなわち、5サイクル分のθpmax積算用RAM
を用いる。ステップ503〜509において5サイクル中のθ
pmaxの最小値(MIN)と最大値(MAX)を検出する。
処理を示す。なお、第5図の処理は、第4図で示したCL
=360の時点で実行されるのが望ましい。ステップ501に
おいて本実施例では、5サイクル分のθpmax値の平均及
び、サイクル間バラツキ量を求める様にしたが、特に5
サイクルに限定するものではない。前記5サイクルを検
知するためのカウンタ(C5CYCL)をカウントアップす
る。なお、C5CYCLは、5サイクル毎の処理実行後リセッ
トされる。ステップ502においてΣθpmax←Σθpmax+
θpmaxを実行する。Σθpmaxは、5サイクル毎にリセッ
トされる。すなわち、5サイクル分のθpmax積算用RAM
を用いる。ステップ503〜509において5サイクル中のθ
pmaxの最小値(MIN)と最大値(MAX)を検出する。
ステップ510においてC5CYCL=5すなわち、5サイクル
分のθpmaxがサンプルされた時だけ、以下ステップ511
〜517の処理を実行する。ステップ511において5サイク
ル間のθpmax平均値(θAV)を算出する。ステップ512
においてエンジン負荷をチェックする。たとえば、吸気
管負圧(Pm)が−450mm Hgより軽負荷の時はステップ51
3へ進み、NOであればステップ514へ進む。ステップ513
において5サイクル間のθpmaxのバラツキ量(MAX−MI
N)と設定値k(たとえば5゜CA)を比較し、(MAX−MI
N)>kの時は、ステップ515へ進み、点火時期を進み側
に調整する。また、(MAX−MIN)≦kの時は、ステップ
514へ進む。ステップ514〜516において、θAVとあらか
じめエンジン状態に応じてRMに記憶された目標値を
(たとえばエンジン回転数をパラメータとして算出され
る。)比較し、θAV≧目標値、すなわち圧力ピーククラ
ンク位置が目標クランク位置より遅れ側にある時は、点
火時期を進み側に調整し、θAV<目標値の時は点火時期
を遅れ側に調整する。ステップ517においてC5CYCL,Σθ
pmax,PmaxなどのRAM値をリセットし、処理を終了する。
分のθpmaxがサンプルされた時だけ、以下ステップ511
〜517の処理を実行する。ステップ511において5サイク
ル間のθpmax平均値(θAV)を算出する。ステップ512
においてエンジン負荷をチェックする。たとえば、吸気
管負圧(Pm)が−450mm Hgより軽負荷の時はステップ51
3へ進み、NOであればステップ514へ進む。ステップ513
において5サイクル間のθpmaxのバラツキ量(MAX−MI
N)と設定値k(たとえば5゜CA)を比較し、(MAX−MI
N)>kの時は、ステップ515へ進み、点火時期を進み側
に調整する。また、(MAX−MIN)≦kの時は、ステップ
514へ進む。ステップ514〜516において、θAVとあらか
じめエンジン状態に応じてRMに記憶された目標値を
(たとえばエンジン回転数をパラメータとして算出され
る。)比較し、θAV≧目標値、すなわち圧力ピーククラ
ンク位置が目標クランク位置より遅れ側にある時は、点
火時期を進み側に調整し、θAV<目標値の時は点火時期
を遅れ側に調整する。ステップ517においてC5CYCL,Σθ
pmax,PmaxなどのRAM値をリセットし、処理を終了する。
以上第4図,第5図に示した制御を行うことにより、燃
焼が不安定となる軽負荷域においても、良好なMBT進角
制御が実現できる。
焼が不安定となる軽負荷域においても、良好なMBT進角
制御が実現できる。
第6図,第7図により、本発明の効果を従来と対比しつ
つ説明する。
つ説明する。
第6図は、圧縮上死点前後180度のクランク角度範囲に
おけるシリンダ内圧力(燃焼圧力)を示し、Aはモータ
リング、B及びB′は軽負荷運転時の圧力を示す。B及
びB′は、同一運転条件で連続して計測した圧力波形の
うち、比較的良好な燃焼した時の波形(B)と比較的悪
い燃焼時の波形(B′)を示す。図から明らかなよう
に、BとB′ではシリンダ内圧力は、大きく異なる。
おけるシリンダ内圧力(燃焼圧力)を示し、Aはモータ
リング、B及びB′は軽負荷運転時の圧力を示す。B及
びB′は、同一運転条件で連続して計測した圧力波形の
うち、比較的良好な燃焼した時の波形(B)と比較的悪
い燃焼時の波形(B′)を示す。図から明らかなよう
に、BとB′ではシリンダ内圧力は、大きく異なる。
第7図は、MBT進角前後の点火時期におけるθpmaxの関
係を、(a)吸気管負圧=−480mm Hgと(b)−360mm
Hgについて示す。(b)の−360mm Hgでは、θpmaxのサ
イクル間バラツキ量は±2程度と小さく、かつ、点火時
期に対するθpmax平均値の相関が強い。また、(a)の
−480mm Hgにおいては、MBT進角より進み側では(b)
と同様であるが、MBT進角より遅れ側ではθpmaxのサイ
クル間バラツキ量が増大し、θpmax平均値は変化しな
い。また、図示しないが、より軽負荷側では、θpmax平
均値は、MBT進角から遅れ側ほど、上死点側に移行する
場合もある。以上の事より、従来技術によれば軽負荷に
おける点火時期とθpmaxの相関がなくなるため正確なMB
T進角制御が不可能となる。
係を、(a)吸気管負圧=−480mm Hgと(b)−360mm
Hgについて示す。(b)の−360mm Hgでは、θpmaxのサ
イクル間バラツキ量は±2程度と小さく、かつ、点火時
期に対するθpmax平均値の相関が強い。また、(a)の
−480mm Hgにおいては、MBT進角より進み側では(b)
と同様であるが、MBT進角より遅れ側ではθpmaxのサイ
クル間バラツキ量が増大し、θpmax平均値は変化しな
い。また、図示しないが、より軽負荷側では、θpmax平
均値は、MBT進角から遅れ側ほど、上死点側に移行する
場合もある。以上の事より、従来技術によれば軽負荷に
おける点火時期とθpmaxの相関がなくなるため正確なMB
T進角制御が不可能となる。
また、本発明では、第7図(a)に示すような、点火時
期とθpmaxのサイクル間バラツキ量の関係に着目して、
なされるものである。
期とθpmaxのサイクル間バラツキ量の関係に着目して、
なされるものである。
本発明によれば、軽負荷運転時においても燃焼圧力ピー
ククランク位置と点火時期の関係が安定し正確な点火時
期制御が可能となり機関の効率よい運転が可能となる。
ククランク位置と点火時期の関係が安定し正確な点火時
期制御が可能となり機関の効率よい運転が可能となる。
第1図は本発明の原理を示すブロック図、 第2図は本発明の系統図、 第3図は第2図の電子制御装置の詳細ブロック図、 第4図は本発明の一実施例制御フローチャート、 第5図は本発明の他の実施例制御フローチャート、およ
び 第6,7図は本発明の効果を説明するグラフである。 (符号の説明) 1……内燃機関、 2……燃焼圧力検出手段、 3……クランク角度検出手段、 4……目標値演算手段、 5……点火時期調整量演算手段、 6……点火手段、 7……燃焼圧力センサ、 8……ディストリビュータ、 9……電子制御装置、 10……イグナイタ、 11……燃料噴射弁。
び 第6,7図は本発明の効果を説明するグラフである。 (符号の説明) 1……内燃機関、 2……燃焼圧力検出手段、 3……クランク角度検出手段、 4……目標値演算手段、 5……点火時期調整量演算手段、 6……点火手段、 7……燃焼圧力センサ、 8……ディストリビュータ、 9……電子制御装置、 10……イグナイタ、 11……燃料噴射弁。
Claims (1)
- 【請求項1】内燃機関の少なくとも1つの燃焼室に取り
付けられる燃焼圧力検出手段と、 内燃機関のクランク角度を検出するためにディストリビ
ュータもしくはクランク軸に取り付けられるクランク角
度検出手段と、 該クランク角度検出手段により検出されるクランク角度
信号に基づいて決定される内燃機関回転数に対応した目
標クランク位置を演算する目標クランク位置演算手段
と、 該燃焼圧力検出手段で検出される燃焼圧力がピークとな
るクランク角度である燃焼ピーククランク位置を決定
し、燃焼ピーククランク位置を該目標クランク位置演算
手段で演算される目標クランク位置とするために点火時
期を制御する点火時期制御手段と、を具備する内燃機関
の点火時期制御装置において、 軽負荷時において、該クランク角度検出手段により検出
されるクランク角度が所定の範囲にあるときの燃焼ピー
ククランク位置の所定回転数間の変動量が所定のしきい
値以上である場合には前記点火時期制御手段による点火
時期の制御に代えて点火時期を進角制御する進角手段を
さらに具備する内燃機関の点火時期制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60207755A JPH0711268B2 (ja) | 1985-09-21 | 1985-09-21 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60207755A JPH0711268B2 (ja) | 1985-09-21 | 1985-09-21 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6270661A JPS6270661A (ja) | 1987-04-01 |
| JPH0711268B2 true JPH0711268B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=16545006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60207755A Expired - Fee Related JPH0711268B2 (ja) | 1985-09-21 | 1985-09-21 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0711268B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5954766U (ja) * | 1982-10-04 | 1984-04-10 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
| JPS5954765U (ja) * | 1982-10-04 | 1984-04-10 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の点火時期制御装置 |
| JPS59201973A (ja) * | 1983-04-28 | 1984-11-15 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の点火時期制御装置 |
| JPS6116269A (ja) * | 1984-06-30 | 1986-01-24 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の点火時期制御装置 |
-
1985
- 1985-09-21 JP JP60207755A patent/JPH0711268B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6270661A (ja) | 1987-04-01 |
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