JPS6336042A - 空燃比制御方法 - Google Patents

空燃比制御方法

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JPS6336042A
JPS6336042A JP9056687A JP9056687A JPS6336042A JP S6336042 A JPS6336042 A JP S6336042A JP 9056687 A JP9056687 A JP 9056687A JP 9056687 A JP9056687 A JP 9056687A JP S6336042 A JPS6336042 A JP S6336042A
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fuel
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Akio Kobayashi
昭雄 小林
Takehiro Kikuchi
菊地 武博
Toshio Kondo
利雄 近藤
Shigehiko Tajima
薫彦 田島
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NipponDenso Co Ltd
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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〕 本発明はエンジンの排気ガス成分によって空燃比を検出
し、この検出信号によってエンジンに供給する混合気の
空燃比を所定空燃比に帰還制御する空燃比制御方法に関
する。 〔従来の技術〕 従来の空燃比制御方法は、空燃比センサの出力による単
なる積分制御であった。 〔発明が解決しようとする問題点〕 このためエンジンの運転の過渡時において、基本空燃比
の変動が前記積分制御の補正速度より速いと補正が追い
着かない。また空燃比センサが不活性な場合においては
、空燃比の帰還制御ができない等、充分な空燃比制御が
できず排気ガスの悪化がもたらされていた。 そこで、本発明は、空燃比センサによる閉ループ制御時
には閉ループ制御の応答遅れを補償して空燃比の制御精
度及び応答性を向上させることができると共に、空燃比
センサの不活性などによる閉ループ制御時にも空燃比の
制御精度を向上させ、従って種々の運転状態において排
気浄化及び運転性を良好にでき、しかも読み書き可能な
不揮発性メモリ内への第3の値(いわゆる学習値)の書
換記憶処理を簡便な方法によってシステムの負担を増や
さずとも十分効果的に行うことができ、さらに、車載バ
ッテリーの端子外れや電気的ノイズ等によって前記不揮
発性メモリ内の学習値が異常な値になったままで制御が
行われるのを防止し、空燃比の制御精度及びシステムの
信頼性を向上することを目的とするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 そのため、本発明は、エンジンに与える混合気の空燃比
を制御する方法であって、読み書き可能な不揮発性メモ
リ内の第1の番地にモニター値を記憶すると共に、複数
の第3の値をエンジン運転状態に対応させて前記不揮発
性メモリ内の第2の番地に記憶しておき、前記メモリ内
のモニター値が誤った値であるか否かを判別し、誤った
値であるときは、前記メモリ内の第1の番地に前記設定
値をモニター値として書換記憶すると共に、前記メモリ
内の第2の番地に所定の初期値を複数の第3の値として
書換記憶するステップと、エンジンの運転状態に応じて
エンジンに与える基本燃料量を示す第1の値を決定する
ステップと、エンジンの排気ガス成分により空燃比を検
出する空燃比センサの信号を積分処理して、前記第1の
値を補正するための第2の値を決定するステップと、前
記第1の値の修正不要を示す所定基準値と前記第2の値
との偏差に応じて、エンジン運転状態に対応して前記不
揮発性メモリ内の第2の番地に記憶された前記第3の値
を修正するステップと、エンジンに与えるべき要求燃料
量を示す第4の値を決定するにあたり、前記空燃比セン
サによる閉ループ制御が実行されているときは前記第2
.3の値によって前記第1の値を補正することによって
前記第4の値を決定し、一方、閉ループ制御のときは少
なくとも前記第3の値によって前記第1の値を補正する
ことによって前記第4の値を決定するステップとを含み
1、少な(とも前記第4の値を用いてエンジンに与える
燃料量を調整し空燃比を制御することを特徴とする。 〔実施例〕 以下本発明を図に示す一実施例につき説明する。 第1図は第1実施例を示すもので、エンジン1は自動車
に積載される公知の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2、吸気管3、スロットル弁
4を経て吸入する。また燃料(以下余白) は図ボしなめ)科糸から各気局に対ふ6]−で設けられ
た電缶式灼材ト鑓射升5を介して共相さ几る。燃焼後の
排気ガatd併スマニ小−〜ドロ、排気管7、三元融媒
コンバータ8等をA4で大気に放出される。 孜fiW 31crt工ンジンIVCe人される奴気旨
を検出し、I&気titに応じたアナログ1圧?出力す
るボテンシ冒メータ式奴気健tンサ11及びエンジン1
に吸入される9気のは度を慎めし、吸気1通に応じ之ア
ナログ蒐圧(アナログ検出1d号)を出力するブーミス
タ<吸気、ハtンプ12がd直さnてhる。−仝た、エ
ンジン1vCViQAJyK必を模出し、冷島水雁IC
応じtアナログ4圧(アナログ検出信号)を出力するサ
ーミスpiCIKAtンサ13がd1イされており、さ
らに排気マニホーyドロにri排気ガス中の醒ぶ一度が
ら空燃比分検出し、空燃比が埋−g!4比より小さ^(
リッチ)と1ボμト一度(藺しベ/I/)、理論空燃比
より大きめ(リーン)と0・1ボyF程度(低しベルフ
の4圧を出力する孕6比七ンサ14が設置1されてhる
。回転迷ば(d)をンサ15は、エンジンlのクランク
−の回khii度を恢出し、同伝達度QC応じ九周波叔
のパルス1ぎ号を出力する。このL!l!I砿速度(数
)センサ15としては聞え(げ点火装置這の点火コイy
を用いればよく、儂火コイ〜の一矢側4F−からの点火
バ〃ス1d号を回私這直悟号とすnばよい。制御回路2
0d1各ヒンサ11〜15の検l0IO3信号に基いて
つ材噴封謔を演殊する回路で、ぼ占式燃料I質射弁5の
1jf15P時間を1(ilI−することVこより燃料
噴射量とA舒する。 第2図により1しJ−四路20 Kついて説明する。 100は趨l噴射鑓を演鉢するマイクロ10セツサ(C
20)である。101なIf!1紘畝カワンタで回転1
度(叙)センサ15からのイぎ号よりエンジンL!!1
転叙をカウントする回転畝カワンタである。 またこのL!l!I鉱献カツンタIt)Idエンジン7
回転同dLで刷り込み、aIIQltl m 102 
VCb’dり込6指合イぎ号と送る。きりり込み制一部
102はこの信号を受けると、コモンバス1s OkA
じてマイクロ10セツサ100に刷り込み信号を出力す
る。103はデシタル入力ポートで’!燃、ttンサ1
4の15号や図示しないスタータの作動をオンオフする
スタータスイツナ16からのスタータ1ご号等のデジタ
ル15号全マイクロアロ七ツサ100に伝達する。 104はアナログマμチルクサとA  DfH器から成
るアナログ入力ボートでa気層センサl 1゜吸気?i
七ンサ12、冷幻水1!13からの各信号をA−Dff
i8%して1@仄マイクay”口tツサ100に撹み込
ませる機Hにを待つ。こnら各ユニット101・102
.103.104の出力情報αコモンバス150eJし
てマイクロ10tツサ100K:伝、7される。105
は電源回路で決述するR A M 107に電源を供償
する。17はバッチ!J、1gはキースイッチであるか
に源回路105ぼキースイッチ18を趨さず直髪、バッ
チ!J −17K慣絖δれて−る。よって麦述するRA
M I O7ぼキースィッチ18iC関IIK時喝諌が
印加されている。1閣も遍ぶ回路であるがキースイッチ
18を通してバッテリー17に僧吠されている。醒ぶ凹
路lυ6は1*込するRAM107以外の部分Ki凍を
LIJ−令する@  107/i’faグラム妨作中一
時愛用さnる一#記憶ユニツ) (RAM)であるが前
述の憬にキースイッチ18に関係なく常時1誠が印加さ
れキースイツf18”polPIPFci、て機関の4
松と停止しても記憶円谷が泊夫しな込f4成となりてb
て不渾兄注メモリをなす。故述する礪2の抽正誓に3も
このRAM 107に記憶されている。108は10グ
ラムや各個のだ叙尋tml憶してh<aみ出し4用メ七
り (Rol)である。109はレジスタをよむ燃料i
I薩射梼間硝・曲用なウンタでダウンカウンタより・d
ジ、マイクロ7″UWツサ(C20)100で演鉢され
たIIL4a式燃料咳射升5の期升時間つまりg科噴射
菫を衣すデシタル信号を呆商の一一式S料噴射升5の開
弁時間を与えるパルス時間1−のパルス信号に父決する
。110は域6式燃(ト・シ射升5を駆動する一力層4
邸である。111はタイマーでd過時間と測定しOFσ
100に伝線する。 L!ll!J帖畝カウンタ101ぼ回転畝tンサ15の
出力によりエンジン1回転に10エンジン回騙ば全測定
し、その測定の約1時に割り込み馴砒部102に刷り込
み指令信号を共冶する。割り込み刊@部102ばその1
3号から剖り込み1理号を元止し、マイクロ10tツサ
100にシ料頃射−のα橡を行なう飼り込み処34!ル
ーチンを実行させる。 、X3図はマイクロτロセツ′9″100の碗略フμm
ナヤートを示すものでこの70−f−ヤートニ基づきマ
イクロ10tツサ100の機能を説明すると共Ki波全
本の作動をも説明する。キースイツナ1srtto:v
こスタータスイッチ16がOWしてエンジンが始動され
ると槙1スデツτ1000のスタートVこてメインμm
テンの(1処理が一始されAテップ1001にて初期化
の/8劇が央竹され、ステラ7”1002におAてアナ
ログ人力ボート104艶らの、冷却水1、枚気畠に応じ
たデジタル値1に、zみ込む。ステラ7”1t103で
aその紹宋より?je述する補正kK1を漬4し、結果
をRAM107に埼!杓する。ステラτ1004でtよ
デジタル入力ボートより仝パ比tンサ14のfJ号を人
力し、タイマー111 VCよる経過時間の1叔として
侵述する梱止j#に2をJWfCLこの補正−Jkに2
つまり槓分処81t*wをRAM107に@梢する0、
X4図dこの偵分処理清堵としての補正kK2を増成す
るつまり償分する処理ステラ7”1004の詳細なフロ
ーチャートである。箇ずステップ400では全燃比検出
器が活性状態となってhるかどうか、または冷却水(A
等から全燃比の帰邂制−ができるか古かを判定し、帰還
制御できなり時つまりオーブンルー1の時ぽステップ4
06に運み補正7 K 2をK ff1=lとし、ステ
ップ405に進む。紺世制−できる場合lゴステップ4
01Vcaむ。Aテラ1401では経過時間が講1立時
th1△を工迩ざたかすjだし、過ざてhなければに2
の補正をぜずにこの処理ステラ7”1004を糾rする
。時間が△tlだけ軸通しているとステップ402に進
み全燃比がリッチであって仝燃叱センサ14の出力がリ
ッチでめるr2レベtvri号であればAテツτ403
に」み以前のブイクルで求めたに2をΔに2だけ匝少さ
せ、A−ツ1405に進み、この新しい補正I4 K 
2をRAM 107に格納する。ステラ1402rζお
めて全燃比がリーンであってg!4比センサ14の出力
がリーンを示す低レベル15号であればステラτ4 Q
 4 w’c遇みxz?tΔに2だけ増加さぜステップ
4o5iC110む。この僚にして補正菫に2t−増減
させる。−X3図のAテラ11005では補正線に3を
壇減演嬉し、結果をRAM107に俗情する。瀉5図ぽ
この梱正纏に3を頂4ち埋り格納するつまり1□α丁ば
処理するステラ11005の詳細な70−チ−−トであ
る。ステラ1501では経過時間が単位時間△tz過ざ
たか測定しへt2経過していないと8α記j、J処理ス
テツア1005を長了し、軸通しているとステラ150
2に辿みに2の1直を刊ボする。K 2::1ならば列
もせずこの込理ステツ11005を科rする。なお補i
EmK3d岐人吸気1dQと、エンジン回転数Nとによ
ってメロ図の−なマツr金形敗している。吸スを擢Qに
ついてm金目、エンジン回転数Nについてn督目VC和
当するマツ1上の袖f畦に3でに雲と衣わしている0本
央万ガでaこのRAM107内のマツプVI↓ンシンI
8J鉱叙N vCついてぽ200r・p・mひきに、ま
之孜人空気fLrQについてはアイドルからフルスロッ
トルまでに32分割している。λテツア502で[2<
1のときはステップ503に進みKInをΔに3だけ該
少しステップ505でその紹米をflAM107に@植
する。ステップ502でにz > 1のときにステラ1
504に進み以Hσのブイク〃で求め之匍正讐に謬を△
xaだけ壇〃uしステy;rsosに進み、この処理ス
テップ1005を終了する。メインμmテンでのステッ
プ1005が、碍rするとステラ7’1002へもどる
。 なおステy1toolのUJJ4B化の処理は仄のこと
をも実行する。すなわち車間のj!L恢や6理の時にバ
ッテリをζずすことがある。このためRAM107に格
納された抽正電に3がこわれて無意味な穐になることが
ある。よってバッテリがはずれた2)為どうかを検出す
るために通゛吊HA猛107の特定り督瑞に、大めらn
たパターンの定数に入れておく。1uグラムが■妨し友
時にこの定数の値がこわ九てηるη1台かつJv−りた
譲であるか台かを刊B+、IL、a!″)た埴であるな
らバッテリーがぼずさ7したものとして、7ijl i
h i K ”のすべての匝を1iCインシヤライズし
、前記法めらnたパターンの定数を8設定する。次回の
起動待にパターン足載がこわれていなかり友らに3のイ
ニシャライズは行わない。 通、iTは1002〜1005のメインルーチンのも理
を制御アログラムにたってくり返し夾行する。 割り込み制帽102からの燃料ゼ射瞥演鼻の割り込み信
号が人力されると、マイクロブ1Jffiツサ100r
iメインルーテンの煕鹿中で釣っても直ちにその処理を
中〜iしステツブ1010の1リリ込み処理〜−六ンに
、移る。ステツブ1011でに回転畝力ヴンタ101か
らのエンジン回= n Nを衣わ丁1g号を取り込み、
次にステツブ1012にてアナログ人カポ−1−104
から奴人窒気、r($C気濾)Qを表わすf5号を収り
込み、久にステツブ1013では回転畝Uと吸気縦Qを
メインルーチンの演4迅理vCおける1旧iに3の記瞳
迅埋のためのパラメータとして肥用するためにRAM1
07に格梢する。0cVこステラ7’l 014にてエ
ンジン凹kffNと代入マス−Qから次まる基本酌な燃
料・帽討濾(つまり−1式燃料4射升5の噴射時間幅t
)をgtaする。814式ばt=F xl (IP :
 5fa) テhる。次ニステツflQ15ではメイン
ルーチンで求めた燃料貧射用の各1
【の補正量をRAM
107から絖み出しg!燃比を法定する@射Jit(噴
射時間幅)の補正酊疼を行う。噴射時間−Tの計4式は
T=tXKIXK2XK3である。久にステラ1101
6にて惰正1tJLL7を燃紘膚射菫のデータをカワシ
タ10!lctツトする。ズにステラ71017に進み
メインル−チンVCメガmする。メインルーチンVこt
11!帰する嶺は劃り込み処理で中断したときの処理ス
テツブに戻る。 マイクロアα【ツサ100の、At尚の機態ば以上のd
りである。 以上の株にして;Xj20輛正1に3(:に肯)1;奴
人使気菫とエンジン回転dに応じて之〈さん準備されて
^るのでエンジンの運砿状辿に対応した、41Eな禰正
膚と即時に181!川すゐことができる0増段時を富む
全通歓未件に対して、応答の早め制御ができる。さらに
第2の補正kK3は運転状態に対応して1正されてゆく
ので、エンジンPセンサの経時変化?劣化に対して目励
的Vζ疹正できる。 なお上。ピ実施圀の吃のにおhてエンジンを一定粂汗で
迷伝し仕けると補正−に3正全体のうちの同一のxmば
uh 、り 1t IEさn、K”に対しに胃::−p
n                        
nに冑二)等KKπ近くの値との差が大になQ遇き。 るh)合があるので<mυ周囲も同時に学習し修正する
ことも町I4にである。この菊今に上記夾4制)メイン
ルーチンの=+fycaの−a a 処理ステツブ10
05にS?I、Qて、禎分処理清鑵としての油止〆に2
かに2〉】のとき8g5図に、ンける^テラ104d K    Kn+3Δk n + K!l±1= Km±1+2△kn n:i:I   n±1 に0±2=に0±2+△kn n±1   fi±り (ff+±1:Km:th:l+△knn±2   n
fl KIn+2=Kmi:2+△kn n土2  n±2 となる処理を裏付するようプログラム−する。すなわち
、中心になるに■の、、11を3とすると、1つだけと
なりに対しては2.2つとなりに対してαlだけ同方同
に蹟正するようにしである。K2くlのときはステラ1
503において上ml同佳くして*a迅埋し、RAM1
07にそれぞれ梧(Hする。 また上−央MI例に2いては一正庭にs =K mはR
AM107内Vこ1jilliζ吾き込まれたjm K
補正M K 2の正負に応じて所定の惰正貴Δに3(*
いば3△kn+ 2△kn・△kn)を加減譚すること
により求め次ものであったが、■正四に2に定数α看し
く、fエンジン、伏XJI VC応じて変化する瞭αn
?乗淫1−てこのに3を求めることも口Tt+mで、b
る。 f九上記実施圀Vこおいては補正オに3をRAM107
に公約して俗剖するためのパラメータとして吸入空気に
とエンジン四払畝とを用い、祇6図に示すようVC所だ
聞崗母に分割1−でマツτを形成したが、このものでα
に3の叙つまりYj:メモリー畝が多くなり、コストア
クアや4g @e1性の吐ドの心とがあるため、処7メ
に不〒第2央踊列では補正量に3の区別けμエンジンの
加速、減速、定常と3つ樹間にし、それぞt”L K 
m 、 Kln 、 K m Iニーし、l     
  2       s パラメータぽ吸入空気ff1Qだけとしてもよい。加速
、減速の刊だは吸入空気輩ま之は回転数の増減、br 
(f;に分値)で刊だする。またμぽaml基本燃料供
耐1lIit = y cAの大小で判定するか、ま之
はスロットμの全閉位1検出スイツナ(よりL!  8
1)のONまたζ0FFL、てから一定時間、丙えば5
砂を判定直としても良い。なお譲7図Vま加速、は速、
定gの3憾の判定lζよる補正オに3の立体マツ1を示
すグラフでめる。 また土Vピ谷央8ガでは補正コに3をRA M 107
iCO嗣して樋帽するためのエンジンパラメータとして
、孜人窒気にを開用したが曲に丙えi′f奴八負へスロ
ットyff開lを用いてもよめことは勿−である。 まt上記実施汐りにおいては、補正−に3を演課し1t
ば処理するステ賃11005において単位時開△t2鉱
選厄にに3を屓譚し沓き替え(格納)するように処、」
シているがエンジンの単位回転ΔN毎VCKSの演銖曹
き苔えも理を行なうようにしてもよいことは勿論であり
、この場合単位回転ΔNはエンジン定常時は30回転ぐ
らい加減速等の過渡時は20回転ぐらいが制御応答性、
制御精度の点で良好である。 また上記実施例では空燃比の制御を電子制御燃料噴射に
おける噴射量の補正量を修正することで行ったものを示
したが、気化器における燃料供給給量或いは気化器をバ
イパスする空気量、更にはエンジン排気系に供給する2
次空気の量の補正量を修正することで空燃比の制御を行
なうものについても勿論適用できる。 (発明の効果) 以上述べたように本発明では、空燃比センサの出力を積
分処理して、エンジンに与える基本燃料量を示す第1の
値を補正する第2の値を求め、この第2の値と、前記第
1の値の修正不要を示す所定基準値との偏差に応じて、
エンジン運転状態に対応させて不揮発性メモリ内に記憶
した複数の第3の値(いわゆる学習値)の少なくとも1
つを、前記偏差を減少させる方向に修正するようにし、
空燃比センサによる閉ループ制御時には、前記第2.3
の値によって前記第1の値を補正することによって要求
燃料量を決定し、一方、開ループ制御時には少なくとも
前記第3の値によって前記第1の値を補正することによ
って要求燃料量を決定している。 それによって、閉ループ制御時には閉ループ制御の応答
遅れを学習値により効果的に補償して空燃比の制御精度
及び応答性を向上させることができると共に、空燃比セ
ンサの不活性などによる開ループ制<1n時にも空燃比
の制御精度を向上させ、従って種々の運転状態において
排気浄化及び運転性を良好にできる。 しかも、前記不揮発性メモリ内への学習値の書換処理は
、前記第2の値と前記所定基準値との偏差に応して行う
のみでよ<、簡便な方向によってシステムの負担を増や
さずとも十分な効果を期待できる。 さらに、前記不揮発性メモリ内の第1の番地にモニター
値を記憶すると共に、複数の第3の値を第2の番地に記
憶しておき、前記メモリ内のモニターが誤った値である
か否かを判別し、誤った値であるときは、前記メモリ内
の第1の番地に前記設定値をモニター値として書換記憶
すると共に、前記メモリ内の第2の番地に所定の初期値
を複数の第3の値として書換記憶している。 それによって車載バッテリーの端子外れや電気的ノイズ
等によって前記不連発性メモリ内の学習値が異常な値に
なったままで制御が行われるのを防止し、前述の効果と
相俟って空燃比の制御精度及びシステムの信頼性を一層
向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例を示す全体構成図、第2図
は第1図に示す制御回路のブロンク図、第3図は第2図
に示すマイクロプロセンサの概略のフローチャート、第
4図は第3図に示すステップ1004の詳細なフローチ
ャート、第5図は第3図に示すステップ1005の詳細
なフローチャーI・、第6図は第1実施例の作動を説明
するために用いる補正量K :lのマツプ、第7図は本
発明の第2実施例の作動を説明するために用いる補正R
Kyの立体マツプを示すグラフである。 1・・・エンジン、11・・・空気量センサ、14・・
・空燃比センサ、15・・・回転速度センサ、20・・
・制御回路、100・・・マイクロプロセッサ(CPU
)。 107・・・不揮発性メモリをなす一時記憶ユニット(
RA、 M )。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 エンジンに与える混合気の空燃比を制御する方法であっ
    て、 読み書き可能な不揮発性メモリ内の第1の番地にモニタ
    ー値を記憶すると共に、複数の第3の値をエンジン運転
    状態に対応させて前記不揮発性メモリ内の第2の番地に
    記憶しておき、前記メモリ内のモニター値が誤った値で
    あるか否かを判別し、誤った値であるときは、前記メモ
    リ内の第1の番地に前記設定値をモニター値として書換
    記憶すると共に、前記メモリ内の第2の番地に所定の初
    期値を複数の第3の値として書換記憶するステップと、 エンジンの運転状態に応じてエンジンに与える基本燃料
    量を示す第1の値を決定するステップと、エンジンの排
    気ガス成分により空燃比を検出する空燃比センサの信号
    を積分処理して、前記第1の値を補正するための第2の
    値を決定するステップと、 前記第1の値の修正不要を示す所定基準値と前記第2の
    値との偏差に応じて、エンジン運転状態に対応して前記
    不揮発性メモリ内の第2の番地に記憶された前記第3の
    値を修正するステップと、エンジンに与えるべき要求燃
    料量を示す第4の値を決定するにあたり、前記空燃比セ
    ンサによる閉ループ制御が実行されているときは前記第
    2、3の値によって前記第1の値を補正することによっ
    て前記第4の値を決定し、一方、閉ループ制御のときは
    少なくとも前記第3の値によって前記第1の値を補正す
    ることによって前記第4の値を決定するステップとを含
    み、 少なくとも前記第4の値を用いてエンジンに与える燃料
    量を調整し空燃比を制御することを特徴とする空燃比制
    御方法。
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