JPH11141446A - エンジンの制御装置 - Google Patents

エンジンの制御装置

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JPH11141446A
JPH11141446A JP9316327A JP31632797A JPH11141446A JP H11141446 A JPH11141446 A JP H11141446A JP 9316327 A JP9316327 A JP 9316327A JP 31632797 A JP31632797 A JP 31632797A JP H11141446 A JPH11141446 A JP H11141446A
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engine
ignition timing
control
idle
target
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JP9316327A
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Katsuhiko Toyoda
克彦 豊田
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Suzuki Motor Corp
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Suzuki Motor Corp
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    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/024Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0255Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus to accelerate the warming-up of the exhaust gas treating apparatus at engine start
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • 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
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/1502Digital data processing using one central computing unit
    • F02P5/1506Digital data processing using one central computing unit with particular means during starting
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明の目的は、エンジンを冷機で始動し
た際の燃焼室の壁面温度が低い状態における排気有害成
分の発生を低減し得て、排気有害成分を早期に除去する
ことにある。 【構成】 このため、この発明は、スロットル弁を迂回
するバイパス通路にアイドル制御弁を設け、エンジンを
始動した際のアイドル運転時にエンジン回転数が冷却水
温度に応じて設定された目標エンジン回転数になるよう
アイドル制御弁を制御するエンジンの制御装置におい
て、前記エンジンの始動から設定時間が経過するまでは
点火時期が通常の目標点火時期になるよう制御するとと
もに前記設定時間が経過した場合には前記通常の目標点
火時期を遅角側目標点火時期に緩やかに移行させて点火
時期が遅角側目標点火時期になるよう制御する制御手段
を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はエンジンの制御装
置に係り、特に、エンジンを冷機で始動した際の燃焼室
の壁面温度が低い状態における排気有害成分の発生を低
減し得て、排気有害成分を早期に除去し得るエンジンの
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両等に搭載されるエンジンには、冷機
始動後のエンジン回転数を早期に安定させるために、エ
ンジンを始動した際のアイドル運転時に、吸気通路に設
けたスロットル弁を迂回して供給されるアイドル空気流
量を調整し、エンジン回転数が目標エンジン回転数にな
るよう制御する制御装置を備えたものがある。
【0003】このエンジンの制御装置は、エンジンの吸
気通路にスロットル弁を設け、このスロットル弁を迂回
して吸気通路を連通するバイパス通路を設け、このバイ
パス通路のバイパス空気流量を調整するアイドル制御弁
を設け、エンジンを始動した際のアイドル運転時に、図
4に実線で示す如く、エンジン回転数NEが冷却水温度
に応じて設定された目標エンジン回転数NEsetにな
るようアイドル制御弁を制御する。
【0004】また、エンジンには、排気中の有害成分を
浄化する触媒コンバータを排気通路に設けている。触媒
コンバータは、触媒の温度が活性化温度に達すると、排
気有害成分の浄化機能が有効に機能する。
【0005】そこで、従来のエンジンの制御装置には、
エンジンの冷機始動時に、触媒の温度を活性化温度に早
期に上昇させて排気有害成分の浄化を促進するために、
点火時期が通常の目標点火時期よりも遅角側に設定され
た遅角側目標点火時期になるよう制御するものがある。
【0006】このようなエンジンの制御装置としては、
特開平9−105374号公報、特開平8−86236
号公報、特開平8−232645号公報、特公平6−8
6854号公報、特許第2504020号公報に開示さ
れるものがある。
【0007】特開平9−105374号公報に開示され
るものは、始動時及び始動直後の冷機時に燃料噴射量を
増量補正し、また、同時に冷却水温度が所定値以下且つ
アイドル運転中である場合に点火時期を遅角補正し、触
媒の早期活性化を図るものである。
【0008】特開平8−86236号公報に開示される
ものは、内燃機関の始動後に、直ちに点火時期を大幅に
遅角させてこの遅角させた状態を一定時間保持し、この
一定時間が経過した場合に通常の点火時期に戻すもので
ある。
【0009】特開平8−232645号公報に開示され
るものは、エンジンの冷間始動時には点火時期を上死点
後の遅角側に設定して排気ガス温度を高め、触媒コンバ
ータの触媒を早期に活性化温度に到達させるものであ
る。
【0010】特公平6−86854号公報に開示される
ものは、内燃機関の始動時に機関温度の低下状態に応じ
て点火時期を遅角し、時間の経過又は機関回転数の累積
値に応じて点火時期を除々に進角するものにおいて、前
記点火時期を除々に進角する割合が内燃機関の負荷およ
び/もしくは機関回転速度の増大に応じて大きくなるよ
うにしたものである。
【0011】特許第2504020号公報に開示される
ものは、内燃機関の吸気通路にスロットル弁をバイパス
するバイパス通路を設け、このバイパス通路に設けたバ
イパスバルブの開度を内燃機関のアイドル運転時にフィ
ードバック制御するものにおいて、前記内燃機関の始動
時に、始動から完爆状態を検出するまでは前記バイパス
バルブのフィードバック制御を禁止してバイパスバルブ
の開度を所定開度に維持し、前記完爆状態の検出から所
定時間が経過するまでは前記バイパスバルブの開度を前
記所定開度よりも小さい開度オープンループ制御するも
のである。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記公報に
開示されるように、従来のエンジンの制御装置にあって
は、エンジンの冷機始動時に、触媒の温度を活性化温度
に早期に上昇させて排気有害成分の浄化効率を促進する
ために、点火時期が通常の目標点火時期よりも遅角側に
設定された遅角側目標点火時期になるよう制御してい
る。
【0013】ところが、エンジンの始動直後に直ちに点
火時期を遅角側点火時期に遅角させた場合には、図3に
示す如く、触媒の温度を上昇させ得る一方で、始動直後
の燃焼室壁の壁面温度が低い状態であることから燃焼が
悪化し、逆に点火時期を遅角させる前よりも排気有害成
分値の悪化を招く不都合がある。
【0014】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述の不都合を除去するために、エンジンの吸気通路にス
ロットル弁を設け、このスロットル弁を迂回して前記吸
気通路を連通するバイパス通路を設け、このバイパス通
路のバイパス空気流量を調整するアイドル制御弁を設
け、前記エンジンを始動した際のアイドル運転時にエン
ジン回転数が冷却水温度に応じて設定された目標エンジ
ン回転数になるようアイドル制御弁を制御するエンジン
の制御装置において、前記エンジンの始動から設定時間
が経過するまでは点火時期が通常の目標点火時期になる
よう制御するとともに前記設定時間が経過した場合には
前記通常の目標点火時期を遅角側目標点火時期に緩やか
に移行させて点火時期が遅角側目標点火時期になるよう
制御する制御手段を設けたことを特徴とし、前記制御手
段は、前記エンジンの始動から所定時間が経過するまで
はエンジン回転数が前記目標アイドル回転数よりも高い
側に設定した高側目標アイドル回転数になるよう前記ア
イドル制御弁を制御する制御手段であることを特徴とす
る。
【0015】
【発明の実施の形態】この発明のエンジンの制御装置
は、制御手段によって、エンジンの始動から設定時間が
経過するまでは点火時期が通常の目標点火時期になるよ
う制御するとともに前記設定時間が経過した場合には前
記通常の目標点火時期を遅角側目標点火時期に緩やかに
移行させて点火時期が遅角側目標点火時期になるよう制
御することにより、点火時期を遅角側点火時期に遅角さ
せた場合のように、始動直後の排気有害成分値の悪化を
招くことなく、触媒の温度を早期に上昇させことができ
る。
【0016】また、この発明のエンジンの制御装置は、
制御手段によって、エンジンの始動から所定時間が経過
するまではエンジン回転数が目標アイドル回転数よりも
高い側に設定した高側目標アイドル回転数になるようア
イドル制御弁を制御することにより、燃焼性を改善して
触媒温度の上昇を促進させ、前記エンジンの始動から設
定時間が経過するまでは点火時期が通常の目標点火時期
になるよう制御して遅角させないことと合わせることに
よって、さらに始動直後の排気有害成分値の悪化を招く
ことなく、触媒の温度をより早期に上昇させことができ
る。
【0017】
【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を説明
する。図1〜図6は、この発明の実施例を示すものであ
る。図6において、2はエンジンである。このエンジン
2は、吸気系としてエアクリーナ4と吸気管6とスロッ
トルボディ8とサージタンク10と吸気マニホルド12
とを設け、吸気通路14を設けている。エアクリーナ4
には、吸気温センサ16を設けている。吸気管6には、
吸気量センサ18を設けている。スロットルボディ8に
は、スロットル弁20を設け、スロットルセンサ22を
設けている。
【0018】また、エンジン2は、排気系として排気マ
ニホルド24と排気管26と触媒コンバータ28と後部
排気管30とを設け、排気通路32を設けている。排気
マニホルド24には、第1のO2 センサ34を設けてい
る。触媒コンバータ28には、触媒36を設け、触媒3
0下流側に第2のO2 センサ38を設けている。
【0019】このエンジン2は、燃料噴射弁40を設け
ている。燃料噴射弁40は、燃料供給通路42により燃
料タンク44に連通されている。燃料タンク44には、
レベルセンサ46とタンク内圧センサ48と燃料ポンプ
50とを設けている。燃料タンク44の燃料は、燃料ポ
ンプ50により燃料供給通路42に圧送され、燃料フィ
ルタ52により塵埃を除去されて燃料噴射弁40に供給
される。
【0020】前記燃料供給通路42には、燃料の圧力を
調整する燃料圧力調整弁54を設けている。燃料圧力調
整弁54は、吸気通路14に連通する導圧通路56から
導入される吸気圧により燃料圧力を所定値に調整し、余
剰の燃料を燃料戻り通路58により燃料タンク44に戻
す。
【0021】前記エンジン2には、2つの蒸発燃料装置
60・62を設けている。第1の蒸発燃料装置60は、
キャニスタ64を設け、キャニスタ64と燃料タンク4
4とを連通するエバポ通路66を設け、エバポ通路66
にタンク内圧調整弁68を設けている。
【0022】また、第1の蒸発燃料装置60は、キャニ
スタ64とスロットル弁20下流側の吸気通路14とを
連通するパージ通路70を設け、パージ通路70にパー
ジ制御弁72を設け、キャニスタ64と大気とを連通す
る大気通路74を設けている。
【0023】前記第2の蒸発燃料装置62は、キャニス
タ76を設け、キャニスタ76と燃料タンク44とを連
通するエバポ通路78を設け、エバポ通路78にタンク
内圧調整弁80を設けている。タンク内圧調整弁80に
は、吸気通路14に連通する圧力通路82に圧力制御弁
84と吸気圧力センサ86とを設けている。
【0024】また、第2の蒸発燃料装置62は、キャニ
スタ76と前記第1の蒸発燃料装置60のパージ通路7
0とを連通するパージ通路88を設け、パージ通路88
にパージ制御弁90を設け、パージ制御弁90よりもキ
ャニスタ76側のパージ通路88とスロットル弁20上
流側の吸気通路14とを連通するエバポ診断通路92を
設け、エバポ診断通路92にエバポ診断弁94を設けて
いる。
【0025】さらに、第2の蒸発燃料装置62は、キャ
ニスタ76と大気とを連通する大気通路96を設け、大
気通路96に大気開閉弁98を設けている。
【0026】前記エンジン2は、排気通路32と吸気通
路14とを連通するEGR通路100を設け、EGR通
路100にEGR制御弁102を設けている。なお、符
号104はブローバイガス通路、符号106はPCVバ
ルブ、符号108は点火コイル、符号110は点火プラ
グ、符号112は水温センサである。
【0027】このエンジン2は、図5に示す如く、スロ
ットル弁20を迂回して吸気通路14を連通するバイパ
ス通路114を設け、バイパス通路114にバイパス空
気流量を調整するアイドル制御弁116を設けている。
バイパス通路116には、アイドル制御弁116を迂回
するアイドル調整通路118を設け、アイドル調整ネジ
120を設けている。なお、符号122は、ファースト
アイドル機構である。
【0028】前記吸気温センサ16と吸気量センサ18
とスロットルセンサ22と第1のO2 センサ34と第2
のO2 センサ38と燃料噴射弁40とレベルセンサ46
とタンク内圧センサ48と燃料ポンプ50とパージ制御
弁72と圧力制御弁84と吸気圧力センサ86とパージ
制御弁90とエバポ診断弁94と大気開閉弁98とEG
R制御弁102と点火コイル108と水温センサで11
2とアイドル制御弁116とは、制御装置124の制御
手段126に接続されている。
【0029】制御手段126には、車速センサ128と
クランク角センサ130とレンジ位置スイッチ132と
空調装置134とパワーステアリング圧力スイッチ13
6とダイアグノーシススイッチ端子138とテストスイ
ッチ端子140とスタータスイッチ142とレンジスイ
ッチ144とイグニションスイッチ146とメインヒュ
ーズ148とバッテリ150とを接続して設けている。
【0030】制御装置124は、制御手段126によっ
て、エンジン2を始動した際のアイドル運転時に、図4
に実線で示す如く、エンジン回転数NEが冷却水温度に
応じて設定された目標エンジン回転数NEsetになる
ようアイドル制御弁116を制御する。
【0031】このエンジン2の制御装置124は、制御
手段126によって、エンジン2の始動から設定時間t
1が経過するまでは点火時期θが通常の目標点火時期θ
setになるよう制御するとともに、前記設定時間t1
が経過した場合には通常の目標点火時期θsetを遅角
側目標点火時期θretに緩やかに移行させて点火時期
θが遅角側目標点火時期θretになるよう制御する。
【0032】また、このエンジン2の制御装置124
は、制御手段126によって、エンジン2の始動から所
定時間t3が経過するまではエンジン回転数NEが目標
アイドル回転数NEsetよりも高い側に設定した高側
目標アイドル回転数NEhiになるようアイドル制御弁
116を制御する。
【0033】次に、作用を説明する。
【0034】制御装置124は、図1に示す如く、制御
手段126のプログラムがスタートすると(ステップ2
00)、スタータスイッチ146によりエンジン2の始
動が開始されて完爆したか否かを判断する(ステップ2
02)。
【0035】この判断(ステップ202)がNOの場合
は、この判断(ステップ202)を繰り返す。この判断
(ステップ202)がYESの場合は、アイドル運転か
否かを判断する(ステップ204)。
【0036】この判断(ステップ204)がNOの場合
は、この判断(ステップ204)を繰り返す。この判断
(ステップ204)がYESの場合は、点火時期θが通
常の目標点火時期θsetになるよう制御し(ステップ
206)、エンジン2を始動してからの時間tが設定時
間t1を経過したか否かを判断する(ステップ20
8)。
【0037】この判断(ステップ208)がNOの場合
は、通常の目標点火時期θsetによる制御(ステップ
206)にリターンする。この判断(ステップ208)
がYESの場合は、点火時期θを通常の目標点火時期θ
setから遅角させた遅角側目標点火時期θretに緩
やかに移行させて、点火時期θが遅角側目標点火時期θ
retになるよう制御する(ステップ210)。
【0038】この制御(ステップ210)の実施中に、
エンジン2を始動してからの時間tが特定時間t2を経
過したか否かを判断する(ステップ212)。この判断
(ステップ212)がNOの場合は、遅角側目標点火時
期θretによる制御(ステップ210)にリターンす
る。この判断(ステップ212)がYESの場合は、点
火時期θを通常の点火時期θsetに戻し(ステップ2
14)、プログラムを終了する(ステップ216)。
【0039】このように、このエンジン2の制御装置1
24は、制御手段126によって、エンジン2の始動か
ら設定時間t1が経過するまでは点火時期θが通常の目
標点火時期θsetになるよう制御するとともに、設定
時間t1が経過した場合には通常の目標点火時期θse
tを遅角側目標点火時期θretに緩やかに移行させ
て、点火時期θがこの遅角側目標点火時期θretにな
るよう制御する。
【0040】これにより、このエンジン2の制御装置1
24は、図3に示す如く、始動直後に点火時期θを遅角
側点火時期θretに直ちに遅角させる従来の制御装置
のように、始動直後の排気有害成分値の悪化を招くこと
なく、触媒コンバータ28の触媒36の温度を早期に上
昇させことができる。
【0041】このため、このエンジン2の制御装置12
4は、エンジン2を冷機で始動した際の燃焼室の壁面温
度が低い状態における燃焼の悪化を改善し、排気有害成
分の発生を低減し得て、排気有害成分を早期に除去する
ことができる。
【0042】また、このエンジン2の制御装置124
は、前記点火時期θの制御に併せて、エンジン回転数N
Eを以下のように制御する。
【0043】制御装置124は、図2に示す如く、制御
手段126のプログラムがスタートすると(ステップ3
00)、スタータスイッチ146によりエンジン2の始
動が開始されて完爆したか否かを判断する(ステップ3
02)。
【0044】この判断(ステップ302)がNOの場合
は、この判断(ステップ302)を繰り返す。この判断
(ステップ302)がYESの場合は、通常の目標アイ
ドル回転数NEsetよりも高い側に設定した高側目標
アイドル回転数NEhiに設定し、エンジン回転数NE
がこの高側目標アイドル回転数NEhiになるようアイ
ドル制御弁116を制御する(ステップ304)。
【0045】この制御(ステップ304)の実施中に、
エンジン2を始動してからの時間tが所定時間t3を経
過したか否かを判断する(ステップ306)。この判断
(ステップ306)がNOの場合は、高側目標アイドル
回転数NEhiによるアイドル制御弁116の制御(ス
テップ304)にリターンする。
【0046】この判断(ステップ304)がYESの場
合は、高側目標アイドル回転数NEhiから通常の目標
アイドル回転数NEsetに緩やかに移行させて、エン
ジン回転数NEが通常の目標アイドル回転数NEset
になるようアイドル制御弁116を制御し(ステップ3
08)、プログラムを終了する(ステップ310)。
【0047】このように、このエンジン2の制御装置1
24は、制御手段126によって、エンジン2の始動か
ら所定時間t3が経過するまではエンジン回転数NEが
目標アイドル回転数NTsetよりも高い側に設定した
高側目標アイドル回転数NEhiになるようアイドル制
御弁116を制御する。
【0048】これにより、このエンジン2の制御装置1
24は、図3に示す如く、エンジン回転数NEを上昇さ
せることにより始動時に燃焼性を改善し、排気通路32
中のHC・COの酸化を促進することができ、また、触
媒30への酸素の供給を促進させ、さらに、触媒30の
温度の上昇を促進させることができ、排気有害成分を低
減させることができる。
【0049】また、このエンジンの制御装置124は、
前記エンジン2の始動から設定時間t1が経過するまで
は点火時期θが通常の目標点火時期θsetになるよう
制御して遅角させないことと合わせて、エンジン2の始
動から所定時間t3が経過するまではエンジン回転数N
Eが目標アイドル回転数NTsetよりも高い側に設定
した高側目標アイドル回転数NEhiになるようアイド
ル制御弁116を制御することにより、さらに始動直後
の排気有害成分値の悪化を招くことなく、触媒36の温
度をより早期に上昇させことができる。
【0050】このため、このエンジン2の制御装置12
4は、エンジン2を冷機で始動した排気有害成分の発生
をさらに低減し得て、排気有害成分をより早期に除去す
ることができる。
【0051】
【発明の効果】このように、この発明のエンジンの制御
装置は、エンジンの始動から設定時間が経過するまでは
点火時期が通常の目標点火時期になるよう制御し、前記
設定時間が経過した場合には遅角側目標点火時期に緩や
かに移行させて点火時期が遅角側目標点火時期になるよ
う制御することにより、点火時期を遅角側点火時期に遅
角させた場合のように、始動直後の排気有害成分値の悪
化を招くことなく、触媒の温度を早期に上昇させことが
できる。
【0052】このため、この明のエンジンの制御装置
は、エンジンを冷機で始動した際の燃焼室の壁面温度が
低い状態における排気有害成分の発生を低減し得て、排
気有害成分を早期に除去することができる。
【0053】また、この発明のエンジンの制御装置は、
制御手段によって、エンジンの始動から所定時間が経過
するまではエンジン回転数が目標アイドル回転数よりも
高い側に設定した高側目標アイドル回転数になるようア
イドル制御弁を制御することにより、排気通路中のHC
・COの酸化を促進することができ、また、触媒への酸
素の供給を促進させ、さらに、触媒の温度の上昇を促進
させることができ、排気有害成分を低減させることがで
きる。
【0054】さらに、この発明のエンジンの制御装置
は、前記エンジンの始動から設定時間が経過するまでは
点火時期が通常の目標点火時期になるよう制御して遅角
させないことと合わせて、エンジンの始動から所定時間
が経過するまではエンジン回転数が目標アイドル回転数
よりも高い側に設定した高側目標アイドル回転数になる
ようアイドル制御弁を制御することにより、さらに始動
直後の排気有害成分値の悪化を招くことなく、触媒の温
度をより早期に上昇させことができる。
【0055】このため、この発明のエンジンの制御装置
は、エンジンを冷機で始動した排気有害成分の発生をさ
らに低減し得て、排気有害成分をより早期に除去するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示す点火時期制御のフロー
チャートである。
【図2】アイドル制御のフローチャートである。
【図3】エンジン始動時におけるエンジン回転数と点火
時期と触媒温度と排気有害成分値との関係を示すタイミ
ングチャートである。
【図4】水温に対する目標アイドル回転数を示す図であ
る。
【図5】アイドル制御弁を示す図である。
【図6】エンジンの制御装置の概略構成図である。
【符号の説明】
2 エンジン 14 吸気通路 20 スロットル弁 32 排気通路 114 バイパス通路 116 アイドル制御弁 124 制御装置 126 制御手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンの吸気通路にスロットル弁を設
    け、このスロットル弁を迂回して前記吸気通路を連通す
    るバイパス通路を設け、このバイパス通路のバスパス空
    気流量を調整するアイドル制御弁を設け、前記エンジン
    を始動した際のアイドル運転時にエンジン回転数が冷却
    水温度に応じて設定された目標エンジン回転数になるよ
    うアイドル制御弁を制御するエンジンの制御装置におい
    て、前記エンジンの始動から設定時間が経過するまでは
    点火時期が通常の目標点火時期になるよう制御するとと
    もに前記設定時間が経過した場合には前記通常の目標点
    火時期を遅角側目標点火時期に緩やかに移行させて点火
    時期が遅角側目標点火時期になるよう制御する制御手段
    を設けたことを特徴とするエンジンの制御装置。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は、前記エンジンの始動か
    ら所定時間が経過するまではエンジン回転数が前記目標
    アイドル回転数よりも高い側に設定した高側目標アイド
    ル回転数になるよう前記アイドル制御弁を制御する制御
    手段であることを特徴とする請求項1に記載のエンジン
    の制御装置。
JP9316327A 1997-10-31 1997-10-31 エンジンの制御装置 Pending JPH11141446A (ja)

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