JPH04209941A - エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents

エンジンの空燃比制御装置

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JPH04209941A
JPH04209941A JP34009090A JP34009090A JPH04209941A JP H04209941 A JPH04209941 A JP H04209941A JP 34009090 A JP34009090 A JP 34009090A JP 34009090 A JP34009090 A JP 34009090A JP H04209941 A JPH04209941 A JP H04209941A
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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】 本願発明は、エンジンの空燃比制御装置に関し、さらに
詳しくは、エンジンの空燃比を検出し、特定の学習領域
において検出された空燃比と目標空燃比との偏差に基づ
いて学習値を演算して目標空燃比となるように学習制御
するようにしたエンジンの空燃比制御装置に関するもの
である。
(従来の技術) 一般に、エンジンの空燃比を検出し、インジェクタのば
らつきやエアフロメータの経時変化などによる空燃比の
ずれを補償して、目標空燃比になるように学習制御する
技術は、エンジンの空燃比制御方法として従来から良く
知られている(例えば、特公昭63−1453号公報参
照)。
上記の如き空燃比制御は、エンジン回転数が安定した状
態にある運転領域(例えば、アイドル運転領域)におい
て求められた学習値に基づいて行なわれるのが一般的で
あり、エンジン回転数が変化する運転領域では、前記学
習値を反映させることにより空燃比制御が行なわれるこ
ととなっている。そして、上記公知例にも開示されてい
るように、学習領域(例えば、アイドル運転領域)以外
の運転領域(即ち、非学習領域)における学習反映率を
吸入空気量に応して変化させる(即ち、吸入空気量が増
えると学習反映率を低減させる)ことにより対処するこ
ととされている。
(発明が解決しようとする課題) ところが、上記の如き空燃比制御の場合、次のような不
具合がある。
即ち、吸入空気量に応じて学習反映率を変えるようにし
ているため、加速時あるいは減速時(例えば、アイドル
スイッチのOFF→ON時あるいは0N−OFF時)の
ような境界領域で学習反映勾配を変えることができない
ところから、加速時(即ち、学習領域から非学習領域へ
移行する場合)において学習値を零にリセットするリセ
ット速度と、減速時(即ち、非学習領域から学習領域へ
移行する場合)において学習値を前回の学習値に復帰さ
せるセット速度とが同じとならざるを得ない。
すると、急激な吸入空気量増加が生ずる加速過渡期にお
いては、学習反映率が急激に小さくなってしまい、空燃
比が目標空燃比からずれる現象が生じてしまうおそれが
でる。そこで、加速時における学習値の反映勾配をゆる
ゆかにしようとすると、吸入空気量増加に伴う学習反映
率が多くなるように設定してやる必要が生ずるか、その
場合、アイドル領域とその他の領域とで差が大きなエア
フロメータ特性時において、非学習領域において学習値
の誤反映をしてしまうおそれがある。
一方、減速時(即ち、非学習領域から学習領域 ゛へ移
行する場合)においては、学習反映勾配をゆるゆかにし
てやる必要はなく、直ちに前回学習値に復帰させてやれ
ばよい。
本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、エンジ
ン運転状態が、学習領域から非学習領域へ移行する場合
と、非学習領域から学習領域へ移行する場合とで、学習
反映勾配を変えることにより、学習領域から非学習領域
へ移行する場合における空燃比のずれを防止するととも
に、非学習領域から学習領域へ移行する場合における空
燃比制御の応答性を確保することを目的とするものであ
る。
(課題を解決するための手段) 本願発明では、上記課題を解決するための手段として、
エンジンの空燃比を検出し、特定の学習領域において検
出された空燃比と目標空燃比との偏差に基づいて学習値
を演算して目標空燃比になるように学習制御する空燃比
学習制御手段を備えたエンジンの空燃比制御装置におい
て、前記学習領域から非学習領域に移行した時に学習領
域で演算された学習値を所定の勾配特性に基づいて零に
リセットするリセット速度を、前記非学習領域から学習
領域に移行した時に零にリセットされた学習値を所定の
勾配特性に基づいて前回演算された学習値に復帰させる
セット速度より遅くする制御手段を付設している。
(作 用) 本願発明では、上記手段によって次のような作用が得ら
れる。
即ち、エンジン運転状態が学習領域から非学習領域に移
行した時に、学習領域で演算された学習値を所定の勾配
特性に基づいて零にリセットするリセット速度が、非学
習領域から学習領域に移行′ した時に零にリセットさ
れた学習値を所定の勾配特性に基づいて前回演算された
学習値に復帰させるセット速度より遅くなるように制御
することにより、学習領域から非学習領域へ移行する場
合における空燃比のずれ発生が防止されるとともに、非
学習領域から学習領域へ移行する場合における空燃比制
御の応答性が確保されることとなる。
(発明の効果) 本願発明によれば、エンジンの空燃比を検出し、特定の
学習領域において検出された空燃比と目標空燃比との偏
差に基づいて学習値を演算して目標空燃比になるように
学習制御する空燃比学習制御手段を備えたエンジンの空
燃比制御装置において、前記学習領域から非学習領域に
移行した時に学習領域で演算された学習値を所定の勾配
特性に基づいて零にリセットするリセット速度を、前記
非学習領域から学習領域に移行した時に零にリセットさ
れた学習値を所定の勾配特性に基づいて前回演算された
学習値に復帰させるセット速度より遅くする制御手段を
付設して、学習領域から非学習領域へ移行する場合にお
ける空燃比のずれ発生を防止するとともに、非学習領域
かり学習領域へ移行する場合における空燃比制御の応答
性を確保し得るようにしたので、例えば、加速時あるシ
)(よ減速時のような運転過渡期におけるエンジンの運
転状態が安定することとなるという優れた効果がある。
(実施例) 以下、添付の図面を参照して本願発明の好適な実施例を
説明する。
第1図において、エンジンlは、自動車に搭載される公
知の4サイクル火花点火式エンジンで、燃焼用空気をエ
アクリーナ(図示省略)、吸気管2、スロットル弁3を
経て吸入する。
また、燃料は、図示しない燃料系から各気筒に対応して
設けられた電磁式燃料噴射弁4を介して供給されること
となっている。燃焼後の排ガスは、排気マニホルド5、
排気管6、触媒コンバータ7を経て大気中に放出される
こととなっている。
前記吸気管2のスロットル弁3上流側には、吸入空気量
Qaを検出する熱線式エアフロメータ8が付設され、ま
1こ、吸気管2にはアイドルスイッチ9か付設されてい
る。前記エアフロメータ8はアナログ電圧信号を出力す
る。
さらに、前記排気マニホルド5には、排カス中の酸素濃
度がら空燃比を検出し、空燃比が目標空燃比より小さい
(即ち、リッチ)と高レベル、目標空燃比より大きい(
即ち、リーン)と低レベルの電圧を出力する02センサ
ー10が付設されている。
エンジンlの点火栓12に所定間隔で電流を供給するデ
ィストリビュータ13には、エンジンlのクランク軸の
回転速度を検出するクランク角センサー11が付設され
ており、該クランク角センサー11は、回転速度に応じ
た周波数のパルス信号を出力する。符号14はイグニッ
ションコイルである。
上記各センサー8〜11からの検出信号は制御ユニット
15に人力され、該制御ユニット15は、前記各検出信
号に基づいて燃料噴射量を演算する回路で、電磁式燃料
噴射弁4の開弁時間を調整する如く作用する。
ついて、第2図により前記制御ユニット15について説
明する。
前記制御ユニット15は、燃料噴射量を演算するマイク
ロプロセッサ(以下、CPUという)16と、クランク
角センサー11からの信号によりエンジン回転数Neを
カウントする回転数カウンタ17と、デジタル入力ポー
ト18と、アナログ入力ポート19と、プログラム動作
中−時使用される一時記憶ユニット(以下、RAMとい
う)20と、プログラムや各種の定数等を記憶しておく
読み出し専用メモリ(以下、ROMという)21と、燃
料噴射時間制御用のカウンタ22と、電磁式燃料噴射弁
4を駆動する電力増幅器23と、前記CPU16への信
号授受を行うコモンバス24とを備えている。
前記デジタル入力ポート18は、0.センサー10の出
力を所定比較レベルと比較する比較器の出力信号やアイ
ドルスイッチ9からのON −OFF信号をCPU16
に伝達する。
前記アナログ入力ポートI9は、アナログマルチプレク
サとA−D変換器からなっており、エアフロメータ8か
らの信号をA−D変換してCPU16に読み込ませる機
能を有する。
前記RAM20には、電源回路25を介して電源が供給
されることとなっているが、該電源回路25はバッテリ
26に対して直接接続され、常時電源が印加されるよう
になっている。一方、符号27で示す電源回路は、前記
RAM20以外の部分に電源を供給するものであり、キ
ースイッチ28を介してバッテリ26に接続されている
そして、上記CPU16は、エンジンlの空燃比をO,
センサー10で検出し、特定の学習領域(本実施例の場
合、アイドル領域)において検出された空燃比と目標空
燃比との偏差に基づいて学習値を演算して目標空燃比に
なるように学習制御する空燃比学習制御手段と、前記学
習領域から非学習領域(本実施例の場合、加速領域)に
移行した時に学習領域で演算された学習値を所定の勾配
特性に基づいて零にリセットするリセット速度を、前記
非学習領域から学習領域に移行しf二時に零にリセット
された学習値を所定の勾配特性に基づいて前回演算され
f二学習値に復帰させるセット速度より遅くする制御手
段とを兼ねることとなっている。
以下、第3図に示すフローチャートを参照して、上記C
PU I 6の機能を詳述する。
キースイッチ28およびスタータスイッチ(図示省略)
がONLでエンジンlが始動されると、ステップS、に
おいて、エアフロメータ8からの吸入空気量Qa、クラ
ンク角センサー11からのエンジン回転数N es O
2センサー10の出力等の各種信号の読み込みが実行さ
れる。
次に、ステップS、において、CPUl6により、基本
噴射パルス(即ち、エンジン回転1回転に見合った燃料
噴射パルス)Tpが次式に基づいて演算される。
Tp=(Qa/Ne)XK  (但し、Kは定数)つい
で、ステップS3において、CPU16により各種補正
値の演算が行なわれる。即ち、吸気温補正Ca、始動後
増量補正Cs、暖機増量補正C−、フィードバック補正
Cf、無効噴射補正Tv、アイドル領域における学習値
c+(IDLE)等の最終噴射パルスTiの演算に必要
な補正値の演算がなされ、これらの補正値はRAM20
に一時的に格納される。
しかる後、CPU16による制御はステップSに進み、
アイドルスイッチ9がON状態であるか否かの判定がな
され、アイドルスイッチ9がOFFとなっている場合(
即ち、学習値領域から非学習値領域への移行がなされて
いる場合)には、CPU16による制御はステップS5
に進み、CI(IDLE)≧0か否かの判定がなされる
。ここで、CI(IDLE)≧0と判定された場合(即
ち、アイドル領域での学習値CI(IDLE)が増量補
正となっている場合)には、CPU16の制御はステッ
プS6に進み、その時の最終学習反映量C1(i)が次
式により演算される。
CI(i)= CI(i −1)−CI(DI)ここで
、CI(i−1)は前回の最終学習反映量、CI(DI
)はアイドルスイッチ9のON→OFF時(即ち、学習
領域から非学習領域への移行時)における学習反映減衰
値であり、該学習反映減衰値C1(Dl)は、予しめの
設定されてROM21にメモリされていて、その都度読
み出される。
上記演算が終わると、CPU16による制御はステップ
S7に進み、上記演算結果CI(i)が零より大である
か否かの判定がなされ、CI(i)> Oの場合には、
CPU16による制御はステップSIlに進み、上記演
算結果CI(i)、基本噴射パルスTpおよび前記ステ
ップS、において演算された各種補正値に基づいて、燃
料噴射の最終噴射パルスTiが次式により演算される。
Ti=TpX Ca(1,0+Cs+ C’w+ Cf
+ CI(i))+Tv かくして得られた最終噴射パルスTiに基づいて電磁式
燃料噴射弁4から所定量の燃料が噴射される。
上記最終噴射パルスTiの演算が終了すると、CPU1
6による制御はステップS1にリターンし、上記と同様
な制御が繰り返される。その過程においてステップS7
における判定がNOとなると、ステップS、において最
終学習反映量CI(i)は零にリセットされることとな
り、C1(i)=Oに基づいてステップS8における最
終噴射パルスT1の演算が行なわれる。
つまり、学習領域から非学習領域への移行時においては
、アイドル学習値CI(IDLE)が正の値の場合には
、学習反映減衰値CI(Di)に応じた減衰率α1(即
ち、リセット速度)で学習値が零にリセットされること
となるのである。
一方、ステップS5においてCI(IDLE)< 0と
判定された場合(即ち、アイドル領域での学習値C1(
IDLE)が減量補正となっている場合)には、CPU
16による制御はステップS +oに進み、その時の最
終学習反映量CI(i)が次式により演算される。
CI(i)= CI(i −1)+CI(C2)ここで
、CI(C2)はアイドルスイッチ9の0N−OF’F
時(即ち、学習領域から非学習領域への移行時)におけ
る学習反映減衰値であり、該学習反映減衰値CI(C2
)は、予じめ設定されてROM21にメモリされていて
、その都度読み出される。
なお、本実施例では、CI(DI)< C1(D2)と
されている。
上記演算か終わると、CPU16による制御はステップ
S 11に進み、上記演算結果CI(i)が零より小で
あるか否かの判定がなされ、CI(i)< 0の場合に
は、CPUl6による制御はステップS8に進み、上記
演算結果CI(i)、基本噴射パルスTpおよび前記ス
テップS3において演算された各種補正値に基づいて、
燃料噴射の最終噴射パルスTiが演算される。
かくして得られた最終噴射パルスTiに基づいて電磁式
燃料噴射弁4から所定量の燃料が噴射される。
上記最終噴射パルスTiの演算が終了すると、CPUl
6による制御はステップS、にリターンし、上記と同様
な制御が繰り返される。その過程においてステップS 
11における判定がNoとなると、ステップS9におい
て最終学習反映量C1(i)は零にリセットされること
となり、CI(i)−〇に基づいてステップS8におけ
る最終噴射パルスT1の演算が行なわれる。
つまり、学習領域から非学習領域への移行時においては
、アイドル学習値C1(IDLE)が負の値の場合には
、学習反映減衰値CI(D2)に応じた減衰率α2(即
ち、リセット速度)で学習値が零にリセットされること
となるのである。
本実施例においては、アイドル学習値CI(IDLE)
が正の値である場合における減衰率α1を、アイドル学
習値C1(IDLE)が負の値である場合における減衰
率α、より小さくなるようにしているが、これは次の理
由による。
即ち、アイドル学習値CI(IDLE)が正の値である
場合には、空燃比がリーンになる方向での減衰であるた
め、急激な学習反映減衰により空燃比がリーンになり過
ぎてしまうのを防止するためである。なお、アイドル学
習値c I(IDLE)が負の値である場合には、空燃
比がリッチになる方向での減衰であるため、大きな学習
反映減衰が行なわれても空燃比がリーンになることはな
く問題とならない。
さて、ステップS4においてアイドルスイッチ9かON
に切り換わっていると判定された場合(即ち、非学習値
領域から学習値領域への移行がなされている場合)には
、CPU16による制御はステップS I2に進み、C
I(IDLE)≧0か否かの判定がなされる。ここで、
CI(IDLE)≧0と判定された場合(即ち、アイド
ル学習値c 1(IDLE)が増量補正となっている場
合)には、CPU16による制御はステップS□3に進
み、その時の最終学習反映量CI(i)が次式により演
算される。
CI(i)−min(CI(IDLE)、CI(i −
1)+ CI(D3))ここで、CI(D3)はアイド
ルスイッチ9の0FF−ON時(即ち、非学習領域から
学習領域への移行時)における学習反映増加値であり、
該学習反映増加値CI(D3)は、予じめの設定値とし
てROM21にメモリされていて、その都度読み出され
る。
即ち、本実施例の場合、このときの最終学習反映量CI
(i)は、アイドル学習値CI(IDLE)と、前回の
最終学習反映量CI(i −])と前記学習反映増加量
CI(D3)との和とのうち小さい方に決定されるので
ある。上記の如くして決定された最終学習反映量CI(
i)に基づいて、ステップS6において最終噴射パルス
Tiが演算される。
つまり、非学習領域から学習領域への移行時においては
、アイドル学習値CI(IDLE)が正の値の場合には
、アイドル学習値CI(IDLE)と、前回の最終学習
反映量CI(i−1)と学習反映増加量CI(D3)と
の和とのうち小さい方に直ちに復帰せしめられることと
なるのである。
一方、ステップS12においてCI(IDLE)< 0
と判定された場合(即ち、アイドル学習値c+(IDL
E)が減量補正となっている場合)には、CPU16に
よる制御はステップS 14に進み、その時の最終学習
反映量CI(i)が次式により演算される。
C1(i)= max(CI(IDLE)、CI(i 
−1)  CI(D4))ここで、CI(D4)はアイ
ドルスイッチ9の0FF−ON時(即ち、非学習領域か
ら学習領域への移行時)における学習反映増加値であり
、該学習反映増加値CI(D4)は、予しめの設定値と
してROLi21にメモリされていて、その都度読み出
される。なお、本実施例では、CI(D4)< CI(
D3)とされている。
即ち、本実施例の場合、このときの最終学習反映量CI
(i)は、アイドル学習値CI(IDLE)と、前回の
最終学習反映量CI(i−1)と前記学習反映増加量c
](D4)との和とのうち大きい方に決定されるのであ
る。上記の如くして決定された最終学習反映ICI(i
)に基づいて、ステップS8において最終噴射パルスT
iが演算される。
つまり、非学習領域から学習領域への移行時においては
、アイドル学習値CI(IDLE)が正の値の場合には
、アイドル学習値CI(IDLE)と、前回の最終学習
反映ICI(i−1)と学習反映増加量CI(D3)と
の和とのうち小さい方に、直ちに復帰せしめられること
となるのである。
一方、ステップS+2においてCI(IDLE)< 0
と判定された場合(即ち、アイドル学習値CI(IDL
E)が減量補正となっている場合)には、CPU16に
よる制御はステップS 14に進み、その時の最終学習
反映量cl(i)か次式により演算される。
CI(i)−maxfC](IDLE)、CI(i −
])  CI(D4)fここで、CI(D4)はアイド
ルスイッチ9の0FF−ON時(即ち、非学習領域から
学習領域・\の移行時)における学習反映増加値であり
、該学習反映増加値CI(D4)は、予じめの設定値と
してROM21にメモリされていて、その都度読み出さ
れる。なお、本実施例では、C1(D4)< CI(D
3)とされている。
即ち、本実施例の場合、このときの最終学習反映ICI
(i)は、アイドル学習値CJ (l DLE)と、前
回の最終学習反映量cl(i−1)と前記学習反映増加
量CI(D4)との和とのうち大きい方に決定されるの
である。上記の如くして決定された最終学習反映量C1
(i)に基づいて、ステップS8において最終噴射パル
スTiが演算される。
つまり、非学習領域から学習領域への移行時においては
、アイドル学習値CI(IDLE)が負の値の場合には
、アイドル学習値CI(IDLE)と、前回の最終学習
反映量CI(i −1)と学習反映増加量CI(D4)
との和とのうち大きい方に直ちに復帰せしめられること
となるのである。
本実施例においては、アイドル学習値CI(IDLE)
が正の値である場合における学習反映増加量CI(D3
)が、アイドル学習値CI(IDLE)が負の値である
場合における学習反映増加量C1(D4)より大きくな
るようにしているが、これは次の理由による。
即ち、アイドル学習値CI(IOLE)が負の値である
場合には、空燃比がリーンになる方向での制御となるた
め、復帰されるべき最終学習反映量CI(i)に対応す
る空燃比がリーンになり過ぎてしまうのを防止するため
である。なお、アイドル学習値CI(IDLE)が正の
値である場合には、空燃比がリッチになる方向での制御
となるため、復帰されるべき最終学習反映量CI(i)
に対応する空燃比がり−ンになることはなく問題となら
ない。
上記実施例においては、CI(D4) > C1(D2
)とされている。
つまり、本実施例の場合、学習領域から非学習領域に移
行した時に学習領域で演算された学習値を零にリセット
するリセット速度が、前記非学習領域から学習領域に移
行した時に前回演算された学習値に復帰させるセット速
度より遅くされているのである。
上記実施例では、アイドルスイッチ9のON→OFF時
と、OFF→ON時とで減衰勾配および復帰勾配を変え
ているのに加えて、アイドルスイッチ9のON→OFF
時と、OFF→ON時とにおけるアイドル学習値C1(
IDLE)の正・負により減衰勾配および復帰勾配を変
えるようにしているが、アイドルスイッチ9のON→O
FF時と、0FF−ON時とでのみ減衰勾配および復帰
勾配を変えるようにしてもよい。
また、上記実施例では、学習領域をアイドル運転領域と
しているが、他の領域を学習領域とする場合もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本願発明の詳細な説明するための装置の全体構
成図、第2図は第1図図示の装置における制御回路のブ
ロック図、第3図は第2図図示のマイクロプロセッサの
機能を説明するにめのフローチャートである。 l・・・・・エンジン 4・・・・・燃料噴射弁 8・・・・・エアフロメータ 9・・・・・アイドルスイッチ 10・・・・02センサー 11・・・・クランク角センサー 15・・・・制御ユニット

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、エンジンの空燃比を検出し、特定の学習領域におい
    て検出された空燃比と目標空燃比との偏差に基づいて学
    習値を演算して目標空燃比になるように学習制御する空
    燃比学習制御手段を備えたエンジンの空燃比制御装置で
    あって、前記学習領域から非学習領域に移行した時に学
    習領域で演算された学習値を所定の勾配特性に基づいて
    零にリセットするリセット速度を、前記非学習領域から
    学習領域に移行した時に零にリセットされた学習値を所
    定の勾配特性に基づいて前回演算された学習値に復帰さ
    せるセット速度より遅くする制御手段が付設されている
    ことを特徴とするエンジンの空燃比制御装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7360515B2 (en) 2003-03-06 2008-04-22 Denso Corporation Control apparatus for an internal combustion engine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7360515B2 (en) 2003-03-06 2008-04-22 Denso Corporation Control apparatus for an internal combustion engine

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