JPS5847159A - 多気筒内燃機関の点火時期制御方法 - Google Patents

多気筒内燃機関の点火時期制御方法

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JPS5847159A
JPS5847159A JP56144435A JP14443581A JPS5847159A JP S5847159 A JPS5847159 A JP S5847159A JP 56144435 A JP56144435 A JP 56144435A JP 14443581 A JP14443581 A JP 14443581A JP S5847159 A JPS5847159 A JP S5847159A
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ignition time
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高須 康仁
Toshiharu Iwata
岩田 俊晴
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    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/1455Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means by using a second control of the closed loop type
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Electrical Control Of Ignition Timing (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】 零発、明社内燃機関において燃料消費率を向上させるべ
く*IImK点災時゛期の最適柵絢を行う方法に関する
゛。  ゛ 内燃41INの点火時期状、一般に、出力を最大限に発
揮しかつ燃料消費率を最小とする平均的な値をエンsF
:/E転数と@気圧力(又は9!気流置)で定める。そ
して−関が多気筒のものでは、その平均的な共通の点火
時期を各気筒KN用するのが瞥過である。Cかしながら
、Ill待時バラツキ、経時変化IIIIIIcよ、う
て最大出力を与える点火時期は気筒毎に変化し前記し九
平均的な点火時期がその気筒にとつて常Kfi適と社隈
らず出力損失を招く原因となる。          
    3本発@紘かかる従来技術の欠点に鑑み、各I
IC11に最適の点火時期を与えるととKよつて常に出
力効率の最大を確保し、特にアク七μ操作等の点火時期
以外の要因の影響を受けることなく最適点火時期への点
火時期制御を可能にすることを1的とする。
以下図面によって説明すれば第1回状点火時期とエンジ
ン回転数(トμり)と1.の一般的な関係を示すもので
あシ、アク七μ操作量一定でエンジン回転数を最大8°
maxと、す轡最適点火時期#optを絢閲で変動があ
る゛のが、普通である。従うて、簡単のため最少の多気
一機関である2気筒機関について考えれば、第2図の如
く、夫々の気筒#142の点火時期を変化させ九場合に
、エンジン回転数は破線の如く等高線状rl・r′m、
rs・・・の如くi化する。それ故、エンジンの回転数
の山のを形成する夫々の気筒の点火時期の組合せ0・0
1)t、#・optがあ)、逆I/cMえばこの最適点
火時期の組合せで各気筒を駆動すれば最大の回転数が得
られるのである。
本発明では以下述べる手法によってエンジン最大回転数
を提供する各気筒の点火時期の組合せを検索するもので
ある。まず、この手法の原理を説明す五ば、第2図にお
いて、*19IC筒の点火時期を01Kまた#2気筒の
点火時期を01とし、この点火時期の組合せ(点L)で
運転してエンジンの回転数としてNIが得られ九とする
。(尚、ζζで#1@#llとは後の説明の便宜上、吸
入空気量(又は吸気圧力)及びエンジンの回転数によっ
て所まる基本進角0.に対・する補正量と考えられたい
。即ち、11112図における原点は点火時期進角でい
えば0てはなく0.であり、これに#収は#1を加え丸
ものが実際の進角値となる。)次に上記点りとは多少点
火時期を変えた点H(例えば1111気筒の点火時期を
Δ01だけ僅かに増し、一方#2気筒の点火時期01は
そのtまとする)での点火時期の組合せ(#1+Δ01
・#l)で運転しそのときの回転数をN1とする。
更に別の点S(例えば#2の気筒の点火時期をΔ−麿だ
け僧かに増し、一方#lの気筒の点火時期は#1とする
)での組合せ(a jj ffi+Δ#1)で運転し得
、られる回転数をN1とする。そして、再び最初の点乙
の組合せで運転して得られる回転数をIn’とする。つ
ま62gIC筒の″場合の点火時期の組合せを表とすれ
ば次のように&る。
表 次にこの最初の3つ(即ち気筒歓Klを加え丸もの)の
初期点火時期の組合せにおける各気筒の平均値iを求め
ると共k、点火時期のみの影響で回転数が最少となる点
火時期の組合せ(第2図の例では回転数NMとなるL)
を捜す、るこの場合、同じ点火時期の組合せLを時間を
おいて2回所史の期間運転し、2回の回転数N1゜N息
′の差が点火時期変化以外の原因1例えばアタ七μlI
&作等によゐ回転数変化とみなし、そOI@アクセA/
操作によ〉回転数は前記2つの回転数O閏を時間に比例
して直線的に変化し丸ものとする。
そして、舗火時期の組合せH,8におけるアタ七   
、tvlkf’1等による回転数を直纏補閤によ〕求め
、計測した回転数N L II sとの偏差を求めて、
この偏差から点火時期のみの影響で回転数が最小となる
点火時期の組合せムを求めてにる。
次に、この平均値0と最少回転数H1における点火時期
の組合せLとを結ぶ直線上において、−に関しLと反対
側(換言すれば回転数の増大する方向)KM九な点R1
を設定する。そして、この点R*QJ火時期の組合せ(
#*’、#s’)を計算し。
この組合せで運転を行い回転数N4を得、I!に点Hの
点火時期の組合せで運転を行ない回転数HCを得て、仁
の回転数N4を最少回転機軸」と入れ換えると共に、N
諺とli Nの差から点8.R51Cおけるアクセμ操
作等による回転数を直線補i1によ〕求め、このl1l
iII値と実測値との偏差からN1・Ns及びN4の3
つの回転数のうち点火時期のみの影響で最小回転数(図
ではNm)となる点Hを求める0次に3つの点火時期の
組合せの平均値−′を求め、この平均IIl″と最少回
転数となる点Hとを結んだ直線において最少回転数とな
る点火時期の組合せHの反対備、(即ち回転数の増大す
る方向)に新たな点R■を設定する。
以下これを繰返してゆけば、Rs−a−R雪→Rs −
R4−IIRI→R・mRv −mRaの様に点火時期
の組合せを回転数の増大方向に向は次々と修正してゆく
ことで回転数の山■を極めることができる・ 第3図には基本の画点H,S、LK対し新たな点火時期
の組合せ#new (即ちR)の求め方が図示される。
この場合平均値はペクトμ表示で−H+S+L a =        −・・−−−・−−−−11)
となる、まえ、回転数が最小となる点火時期の輯合せ6
m1n(即ちL)と置きかえるべき新たな点を#new
とすれば。
#new = # −a (#min −# ) −−
−−−−−=−切a:定数 となる。
尚1以上紘説明の便宜上2気IIK−)vhて説明した
がこれ以上の気筒数のエンジンであうても同様の原In
よって回転数を最大とするよう各気筒の点火時期の修正
制御を行うことができる・第4回状点火詩期の組合せの
移シ変わシと回転数の変動を4気筒機関について示した
ものである。
@)において、先づ■〜■の各点火時期の組合せ、およ
び■と同じ点火時期の組合せ■゛で機関を所定期間ずつ
運転し、■と■′の回転数N * a N鳳’を結ぶ直
線からの各点火時期の組合せ■・■・■・■の距離(回
転数差ΔN)を求め、このΔNが最も小さく、なる点火
時期の組合せ(図ではΔNmの■)を新丸な点火時期の
組合せ■’Ell正する。
次に、4切において■・■・■、■′・■″O各点火時
期の組合せ、および■と同じ点火時期の組合せ■゛で機
関を運転し、上述同様にΔNが最も小さくなる組合せ■
を■″に鰻正し、そして切K > hて、■、■″、■
′・■′・■′および■と同じ点火時期の組合せ■′で
運転を行ない、ΔNが最も小さくなる組合せ■′を■″
に修正する。この操作を繰シ返すととによシ、点火時期
の組合せを愈適点火時期の組合せに正確に修正して行く
ことができる。なお、d)紘ΔNの直線補間による求め
方を示してシシ、to’−t ΔN=閥−(li o’−−(11/ −N・月−−−
3)to’−t・ によシ求められる。
次に、本発明の方法を実現する装置について説明すれば
第5図において、1’ Oは内燃機関の本体で、この場
合は$1.12.13.14の4個の気筒を有している
。吸気マエホμド12から各気筒への吸入空気が導入さ
れ、フロy)μ弁14は°この吸入空気の流量コントロ
ー〃を行う、エアフローメータ16がスロットμ弁14
の上流に設けられて吸入空気量の計測を行う。尚、ニブ
フローメータ16によって吸入空気流量の測定を行う代
J)K吸気管内の圧力を計測してもよい、18は回転数
センサであシ、エンジンの回転数に応じた信号を発生す
る0回転数セン号とし′てはエンジンの成るクフンク角
毎のパルス信号を発生する周知σクランク角センナを使
月することができる。
20紘点火装・置であ如、イグナイタと、デイストリビ
ーータと、イグエfv−ン・コイμと、を構、成要素と
するものであシ、線22を介して各気筒O点火栓電極に
接続している。
点火制御回路26は点火装置20の作動信号を形成する
ものであ〕、後述の方法を実行すべくプログラムされた
コンビーータとしての機能を持っている。吸入空気゛量
セン?16・及び回転数センヤ五8は夫々線30及び3
2を介して制御回路26・に接続しているI#I制御回
路26は吸入空気量及び回転数の組合せで定まる点火時
期の演算を行い。
この演、算結果に応じた点火時期信号を線34を介して
点火装置に出力する。
第6図は点火制御回路26のプロツクダイヤグラムを示
すものでToOて、入力ボート42は吸入空気量センナ
16及び回転数センf18からや信号を受けとる。A/
Dコンバータ40は吸入空気量セン+16(又は吸気圧
力センサ)からのアナログ信号をデジタμ信号に変換す
る。出力ポート46は点火装置20への信号ゲートの役
割を行う。
入力ポート42及び出力II!−) 46は、コンピー
−It:)構tl要素でIb40PU48@ROM5G
RAM52にパス54を介して接続し、クローク発生1
15gからのクロ゛!り信号に同期して信号のヤシとシ
を行う。
制御回路26蝶、前述した本1発明原珊による各気筒の
最適点火時期を得るべくプログラムされているが、この
大体のところを第”7図によJ72*簡の場合で説明す
れば、最初の計算ステップS1では点火時期は蛸、Hの
如く夫々#*、#嘗に設定される。この状態で運転する
ことkよシ(ハ)の如くエンジン回転数社変化し、(ホ
)の如く点火パルスが出る。このIIIステップS1の
終ル近くの所定点火パルス閲OfO〜0fendでり費
!クパρスをに)の如く取り込みその個数を計数し、辷
れを第1ステtプS1でのエンジン回転数11とする。
g2回目のステップSmでは第1fi−は−1+八〇、
第2気筒は01そのままとし、同様に所定点火回数運転
し、0fo−Ofend間のクリックパ、J%/、X数
としての回転@!i黛を測定する。同様183のステッ
プSlでの回転数Nmを測定する。また第4のステップ
S4で第1のステップと同じ点火時期の組合せで運転し
1回転数N Nを測定する。仁のように測定された回転
数の平均をとIN諺とN?とを結ぶ直線からの距離をも
とに最小回転数となる点火時期0h#諺を求め、この反
対側に新点火時期θ、I、 l 11を第3因の計算に
よりてとシ、同様に所定点火運転し回転数N4をクロシ
クパルス数として計算する(第5のステップS&)、そ
して、第6のステップ(図示しない)として第2のステ
ップS2と同じ点火時期の組合せで運転し、回転数N 
m’を計測し、前述同様にステップS ass sea
 mの点火時期の組合せのうち点火時期のみの要因によ
シ回転数が最小となる点火時期の組合せを求め、この反
対側に新点火時期の組合せをと夛、以下これを繰返すの
である。
以上本発明における点火時期制御を実行する丸めのプロ
グラムの大まかなところを説明したので第8図の70−
チャートによって詳#llK説明する。
まず、内燃機関が起動すると、プログツムはステップ1
00よ〕この点火時期演算の割込み処11μmチンを実
行する0次いでステップ101では吸入空気量センサ1
6(又は吸気圧センサ)、回転数センt18で検出した
吸入空気量(又は吸気圧〕と回転数よ少基零点火時期O
1の算出を行う、具体的には、メモ9KFi吸入空気、
量と回転数との組合せに対する基本点火時期マツピング
がしてあシ、実測される吸入空気量と回転数とより基本
点火時期の演算が行われbのである。ステップ102で
は回転数および吸気負圧の変化状線からエンジンが定常
か否かの判定を行う、エンジンが定常でないときはN0
9C分岐しステ*flO3に行く。
103ではステップカウンタをl;0、点火回数カウン
タを0f=O,クロッ・クパβスカウンタをnT2=Q
、後述するフラグをにE丁=Oと夫凌クリアする6次に
ステップ104で酸スタート点火時期を夫々第1.2.
3.−−M誉目Q気筒に対して、 Kセットする。ここに01.#鵞−・−8Mは第2図に
つき説明したように点火時期の修正量で吸入空気量(又
は吸気圧)と回転数とに応じて記憶されてお)、これに
ステW7”101で計算される基本点火時期を加えたも
のが点火時期と計算されるのである。ステップ105で
メインμmチンに復帰す、る。
ステップ102で定常と判定されればYli:Sfc分
岐し上記の如く設定された点火時期■1.■!、−■、
の組合せで運転が行われ、第2図の最初の点L(即ち第
7図でいえは第1ステツプSs)で0回転数測定が行わ
れる。先ず、ステップ106では気筒数毎にクリアされ
るカウンタJの値を点火1回毎E1つ加算し、ステップ
107でJの値が気筒数Mに達したか否かを判別する。
JO値が舖に達していなければステップ108でJ=I
Kクリアし、達していなければステップ109に移行す
る。このステシブ109では気筒毎に点火時期■1を基
本進角0.と点火時期の修正量θ1とを加算することに
よ)求める。ステップ110では点火回数カウンタat
が点火1(HiK 1つ加算されることを示す。ll’
lのステ、4プでは点火回数Ofが第7図−の0fen
d であるか否かの判定をする。最初紘当然NOK分岐
し、1−17で点火回数Ofが第7図−のCfoよル大
きいか否かの判定をする。NOであれに、回転数の測定
期間に入ってh’&いことを示すので、11Gでフィシ
μmチンKt[帰する。117で、点火回数OfがりQ
vクパfiIスの計測を始めるべき点火回数Ofoに達
していると認識すればTESK分紋し、118VcTh
iてクロツクパルスのカクシF開始をし要談、フィシμ
mチンに119で復帰する。ステf7’lllで点火回
数atが0fend−達したと判定し九も112で、こ
のときのりEft’クパ〃スOカウント値npをメ篭す
に格納する。このカウント値はメチツブS1てのエンレ
フ回転数謔凰を表わすのである。そして11Bで、点火
回数カウンタを0f=0.り騨シクパμスカtンタをn
p=OKクリヤし、ステ會プカウンタを1つ加算し次の
点火時期設定を行−1第2図の点Hでの運転を行い第7
図でいえば第2のステップ5nj(入る。
先ず114では1≦Mか否かの判定が行われる。
このときi=1であるからygsに分岐し、115にお
いて各気筒の点火時期修正量は、 と設定される。(第2.7図では第2のステップにおい
て―#1気筒の点火時期をΔ#1厘=Δ−だけ動かし%
#2*llはそのまま即ちΔ#参mzQで説明している
が、Δ−■はOでなくても良−6)゛ステップ116で
メインルーチンに復帰する。再び10QOXfvpプか
ら割込みに入ると、I11ステ!デと同様106.10
7・109.110曹111−117・118.119
の手順でこの虞2ステ嘗1S麿におけるエンレフ回転数
Hmがクー9クパyス数として測定され、結果は112
のステップでメ毫替中に格納される。その後、113の
ステシブで、点火回数カウンタ(3f、りaツクパ〜ス
カウンタnpのクリヤ、及びステップカウンタ1の1つ
加−算が行われ第3ステツプに入浸。
まず114では2気筒の場合も依然τESとして判定さ
れ、115で点火時期修正量をと設定する。その後11
6でメインルーチンに復帰後、looで再びこのプログ
ラムに割込み、前と同様106以降の処理を行い、この
第3ステ9プSsにおけるエンジン回転数N1の計測を
りpパスのカウント値npの形で行い、112でン°モ
リに格納する。
次f)1140子テツプで1噸≦MO判定が行゛われる
。2気筒の場合に社ζζで始めてNOに分岐し、ステッ
プ12Gで7フグKEY=0か否かを判定する。この場
合Km丁=Oであるため、Xテ9”f129に進み、K
EY=IK設定し良後1次のステラデー30″t’回転
数が比較される各魔界時期の組合せのうち最初の組゛合
せと同じ修正jl(この場合、ステップ104における
−1.−・−1であシ、2気筒の場合M;2)をセット
シてメインルーチンに復帰する。
次に1、再びステップ120に達すると、KEY=1で
あるためNOに分岐し、121でfcRiYま0に設定
した後、122のステップで第4図にて説明し九番点火
時−の組合せにおける回、転数変化ΔNを第13)式よ
シ算出する。ステップj23で扛回転数変化ΔNのうち
最小となるステ、IIデi=minを求める。
次に124のステップで平均点火時期0の算出を@ 1
1)式。
、、、、、H−!−、19+、L   、、、、。
によって行う、この式はペクトμ表示であるから、第*
*)、 15)、 f+)の各式における気筒成分毎に
計算する。セして125のステップで紘この平均点火時
期を基に第2式 %式%) によって回転数を増大させる新規な点火時期#new・
の算出を行う、この式もペクトμ表示であるから、第1
4)、 り、 (6)式の各成分毎に新点火時期の計算
を行う0次にステ!1126ではこの新点火時期#ne
wを最少回転数変化を構成する点火時期の組合せ#m:
Ln (即ち第(4)式における# 1@# s * 
=・”w)と置き換える。そして、127のステ9デで
成分毎に点火時期修正量のセットを行い0!、θ曹* 
+−ea、tls、ステップ128でフィシμmチンに
戻る。
かように新点火時期の組合せが設定されると、次の割込
みにて87図の第5のステップが第8図の106・10
7.109.110.111,117.11−5のμ−
チンによル寮行され、回転数N4の計測が行われる。そ
の後、ステップ111より分岐し、114120129
をへて1aoKて112のステップと同じ修正量をセッ
トシて運転を行な−、回転数1′の計測が行われ、そし
て、前述し丸ように回転数変化ΔNの最小の点火時期の
組合せが回転数増大方向の組合せに入れかえられる。以
後同様な処理が繰返され回転数の山が正1[K極められ
る。
以上述べたように本発明は1点火時期の各気筒毎の組合
せを複数設定し、この組合せからエンジン回転数が増加
方向となるように所定の演算を行うて点火時期の組合せ
の修正を行−1各運転状−においてエンvy@転数を最
大とする気筒毎の点火時期の組合せを得るものであ)、
特に、少なくとも一つの点火時期の組合せKおける運転
を2E行ない、仁の2回の運転KJ)ffる回′転数等
6R転状態信号の差から′各点火時期の組合せKかける
運転状611号を補正するようにしているので、アタ七
μ操作等の外的“要因の影響を受けることなく最− 適点火時期への制御が可能と′&夛、常に出′力効率の
最大を確保する仁とができるという優れ大効果がある。
【図面の簡単な説明】
!Ii1図は点火時期とエンジン回転数との関係を示す
特性図、 112図は2gIC筒の場合における点火時期組合せK
it′するエンレフ回転数変化を゛示す等高線図、11
3図は気筒数に1を加えた。A火時期組合せからエンジ
ン回転数を増加させる新点火時期の決定1114図t&
J、 (b)、 b>は点火時期の1組合せの変化を示
す図、第4図d)は回転数を算出する方法を示す図。 第5図は本発明に係る内燃機関の構成図、第61i1は
第4図中の制御回路の構成図、第7図は本発明における
演算処理の民意□を示すタイミング図、 第8回状本発明における点火時期演算処理手順を示すフ
ローチャートである。 10−・エンジン本体、* 5−91人空[1−にン号
。 18−エンジン回転数センt o 2 G 一点火装置
。 26−・制御回路・ 代理人弁理士 関部 論 第1図 第2図 一1処1軒11角 第3図 #犠胃と丸昨翔 第5図 =  A   !      号 !

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 Q)目標点火時期の近傍で気筒毎に所定の値を持つた点
    火時期の組合せを複数選択し、・この選択した点火時期
    の各組合せにて次々に所定期間運転を行い、これらの各
    運転中にエンジン回転数等の運転状態信号を検出し、上
    4記各点火時期の組合せにおける検出信号を比較するこ
    とにより最適の運転秩頗から最′4離れキ運転状態とな
    る1M紀点火時期の組合せを求め、この点火時期の組合
    せを新丸な点火時期の組合せに変更して、最lIO運転
    状−が得られる方向に前記点火時期の組合せを修正する
    点火時期制御方法であって、前記複数の点火時期の1合
    せによる運転のうち少なくとも一つの点火時期の組合せ
    における運転を2回行ない、この2回の運転における前
    記運転状線信号の差を求め、この差から他の点火時期の
    組合せにおける前記運転状aWI号を補正することを特
    徴とする多気筒内燃機関の点火時期制御方法。 (2)前記−2Bの運転は、前記選択された複数の点火
    時期の組合せにおける運転のうち最初と最後に行なうこ
    とを特徴とする特許請求の範囲flcxlli記載の点
    火時期制御方法。
JP56144435A 1981-08-01 1981-09-11 多気筒内燃機関の点火時期制御方法 Granted JPS5847159A (ja)

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