JPH0354333A - 内燃機関の空燃比制御装置 - Google Patents

内燃機関の空燃比制御装置

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JPH0354333A
JPH0354333A JP18807489A JP18807489A JPH0354333A JP H0354333 A JPH0354333 A JP H0354333A JP 18807489 A JP18807489 A JP 18807489A JP 18807489 A JP18807489 A JP 18807489A JP H0354333 A JPH0354333 A JP H0354333A
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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It..  噴射燃料を微粒化するために燃料噴
射弁の噴射口付近に吸気を導くエアアシスト通路を備え
た内燃機関の空燃比制御装置に関する。
[従来の技術] 燃料噴射弁を用いて内燃機関に燃料を噴射供給する装置
で1上 燃料噴射弁の開弁時間を制御することより内燃
機関への燃料供給M(燃料噴射量)を制御しているため
、燃料噴射弁からの時間当りの燃料噴射量を常に一定に
しておく必要がある。
そこで従来で{よ プレッシャレギュレー夕を用いて、
燃料噴射弁からの燃料噴射圧力が吸気管圧力(即ち燃料
噴射弁の噴射口周囲の圧力)に対して所定値だけ高くな
るように調圧している。
一方近年で{よ 燃料噴射弁として、燃料の噴射口付近
に吸気の一部を導くエアアシスト通路を備えた、所謂エ
アアシストインジェクタが開発さ札実用化されつつある
エアアシストインジエクタ(よ 吸気の一部を燃料噴射
弁の噴射口近傍に送り込むことにより、吸気流速により
噴射燃料の微粒化を促進することを目的として開発され
たものであるが、このようなエアアシストインジエクタ
で(よ 燃料噴射弁の噴射日付近に吸気が送り込まれる
ため、その噴射口周囲の圧力が吸気管圧力より高くなり
、上記のように燃料噴射圧力を吸気管圧力に対して所定
値だけ高くなるように調圧するだけで(よ 燃料噴射弁
からの時間当りの燃料噴射量を一定に制御することはで
きないといった問題があった つまり、エアアシストインジエクタの噴射口周囲の圧力
(上 エアアシスト通路を介して送り込まれる吸気の圧
力と吸気管圧力とにより決定されその値は吸気管圧力よ
り高くなるため、上記のように吸気管圧力に応じて燃料
噴射圧力を調圧するだけではエアアシストインジエクタ
からの燃料噴射量が要求燃料量より少なくなって、内燃
機関に供給される燃料混合気の空燃比が希薄(リーン)
になってしまうのである。
そこでこうした問題を解決するため、例えば実開昭58
−173767号公報に記載の如く、燃料噴射圧力を、
エアアシスト通路内の吸気圧力と内燃機関の吸気管圧力
との差圧を表す圧力(具体的にはこれら各圧力の合成圧
力)を基準に調圧するとか、或は特願昭63−4677
8号に記載の如く、エアアシス.ト通路内の吸気圧力と
内燃機関の吸気管圧力との差圧1二応じてエアアシスト
インジェクタの開弁時間を補正するといったことが考え
られている。つまり、このようにエアアシストインジェ
クタの燃料噴射圧力或は開弁時間を補正することにより
、エアアシストインジェクタからの燃料噴射量を内燃機
関の運転状態に応じた所望の量に制御できるようにして
いるのである。
[発明が解決しようとする課題] ところが、エアアシスト通路{よ 内燃機関の吸気管に
比べて非常に細く、しかも燃料噴射弁の噴射口付近で開
口されているため、噴射燃料に含まれる粘性成分(所説
 燃料のガム分)や、吸気管に還流される内燃機関のシ
リンダから漏れ出たブローバイガス、或は水蒸気の氷結
等により、エアアシスト通路が詰まることがある。そし
てこのようにエアアシスト通路が詰まった場合にも、上
記のようにエアアシストインジェクタの燃料噴射圧力或
は開弁時間を補正していると、今度(よ エアアシスト
インジェクタからの燃料噴射量が要求燃料量に対して多
くなり過ぎ、内燃機関に供給される燃料混合気の空燃比
が過J(リッチ)になってしまうといった問題があつら そこで本発明1直 上記のようにエアアシストインジェ
クタを用いて内燃機関に燃料を噴射供給寸る装置におい
て、エアアシスト通路が詰まった場合にもエアアシスト
インジェクタからの燃料噴射量を良好に制御して、空燃
比を常に目標空燃比に制御できるようにすることを目的
としてなされた[課題を解決するための手段] 即ち上記目的を達するためになされた本発明{よ第1図
に例示する如く、 燃料噴射弁M1からの燃料噴射圧力を内燃機関M2の吸
気管圧力より所定値だけ大きい値に調圧する調圧手段M
3と、 燃料噴射弁M1の燃料噴射口近傍に吸気を導き、噴射燃
料を微粒化させるエアアシスト通路M4と、内燃機関M
2の運転状態に応じて燃料噴射弁M1の開弁時間を算出
する開弁時間算出手段M5と、内燃機関M2に供給され
た燃料混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段M6と
、 該空燃比検出手段M6の検出結果に基づき、空燃比が目
標空燃比となるよう、燃料噴射弁M1の開弁時間を補正
する空燃比補正手段M7と、上記エアアシスト通路M4
を介して導入される吸気の圧力と吸気管圧力との差圧を
表すパラメータに基づき、燃料噴射弁M1の開弁時間又
は燃料噴射圧力を補正する噴射燃料補正手段M8と、を
備えた内燃機関の空燃比制御装置において、内燃機関M
2の低負荷運転領域及び高負荷運転領域の各運転領域毎
(:,上記空燃比補正手段M7において燃料噴射弁M1
の開弁時間を補正するために算出される空燃比補正値の
基準値からのずれを表す学習値舎算出する学習値算出手
段M9と、該学習値算出手段M9にて算出された各運転
領域毎の学習値の偏差が所定値以上であるとき、上記噴
射燃料補正手段M8による開弁時間又は燃料噴射圧力の
補正値を、内燃機関M2の高負荷運転領域に対応した所
定の値に変更する補正値変更手段MIO と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置を
要旨としている。
[作用コ 以上のように構成された本発明の空燃比制御装置におい
て(よ まず開弁時間算出手段M5が、内燃機関M2の
運転状態に応じて燃料噴射弁M1の開弁時間を算出し、
空燃比補正手段M7が、その算出結果を空燃比が目標空
燃比となるように補正する。一方燃料噴射弁M1からの
燃料噴射圧力]戴調圧手段M3によって吸気管圧力に対
して所定値だけ高い値に調圧されると共{ミ その燃料
噴射口に1よ エアアシスト通路M4を介して、噴射燃
料を微粒化させるための吸気が導入される。
このようなエアアシスト通路M4を備えた装置で{九 
開弁時間算出手段M5及び空燃比補正手段M7のみによ
って算出される開弁時間により燃料噴射弁M1を開弁制
御していると、エアアシスト通路M4内の吸気圧力と吸
気管圧力との差圧によって、燃料噴射弁M1からの燃料
噴射量が変動し、空燃比を安定して目標空燃比に制御で
きなくなる。
しかし本発明で(よ 噴射燃料補正手段M8が、燃料噴
射弁M1の開弁時間又は燃料噴射圧力を、エアアシスト
通路M4内の吸気圧力と吸気管圧力との差圧を表すパラ
メータに基づき補正するので、エアアシスト通路M4内
の吸気圧力と吸気管圧力との差圧によって生ずる燃料噴
射弁M1からの燃料噴射量の変動を補償し、空燃比を安
定して目標空燃比に制御することが可能となる. また次に本発明で(表 学習値算出手段M9が、内燃機
関M2の低負荷運転領域及び高負荷運転領域の各運転領
域毎1ミ 空燃比補正手段M7において開弁時間を補正
するために算出される空燃比補正値の基準値からのずれ
を表す学習値を算出し、この各運転領域毎の学習値の偏
差が所定値以上である場合に{社 補正値変更手段MI
Oが、噴射燃料補正手段M8による燃料噴射弁M1の開
弁時間又は燃料噴射圧力の補正値を、内燃機関M2の高
負荷運転領域に対応した所定の値に変更する.つまり、
既述したように 燃料噴射弁M1の開弁時間又は燃料噴
射圧力をエアアシスト通路M4内の吸気圧力と吸気管圧
力との差圧に応じて補正している場合に、エアアシスト
通路M4が詰まると、空燃比を良好に制御することがで
きなくなるが、その制御誤差{上 吸気管圧力とエアア
シスト通路M4内の吸気圧力との偏差が大きくなる内燃
機関M2の低負荷運転域程大きくなるため、本発明で(
よ 内燃機関M2の低負荷運転時と高負荷運転時の空燃
比学習値の偏差が所定値以上となるとエアアシスト通路
M4が詰まったとして、噴射燃料補正手段M8の補正値
を内燃機関M2の高負荷運転領域に対応した所定の値に
変更するのである。
尚噴射燃料補正手段M8の補正値を内燃機関M2の高負
荷運転領域に対応した値に変更するの1社内燃機関M2
の高負荷運転域で{戴 吸気管圧力とエアアシスト通路
M4の吸気圧力との偏差が小さく、従って補正値も小さ
くなるためである。即ち、本発明で(;lll,エアア
シスト通路M4が詰まった場合の、燃料噴射弁M1の開
弁時間又は燃料噴射圧力の補正値として、内燃機関高負
荷運転時の小さい値を設定することにより、開弁時間又
は燃料噴射圧力を補正し過ぎて、空燃比がオーバーリッ
チ二なるのを防止するのである。
[実施例] 以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。
まず第2図は本発明が適用された内燃機関2及びその周
辺装置を表す概略構成図である。
図に示す如く内燃機関2の吸気管4に{よ 内燃機関に
吸入される空気量(吸気量)を調整するスロットルバル
ブ6,吸気量を検出するエアフロメータ8,吸気温を検
出する吸気温センサ10,スロットルバルブ6の開度(
スロットル開度)を検出するスロットル開度センサ12
,及び吸気の脈動乞抑制するサージタンク14が備えら
札 排気管16に(上 排気中の酸素濃度から内燃機関
2に供給された燃料混合気の空燃比を検出する空燃比セ
ンサ18が備えられている。
また吸気管4に1友 外部からの開弁信号を受けて内燃
機関2に燃料を噴射供給する燃料噴射弁20が設けられ
ている。燃料噴射弁20に{上 燃料タンク22から燃
料ポンブ24を介して圧送さヘブレッシャレギュレータ
26により圧力がサージタンク14内の吸気管圧力より
所定値だけ高くなるように調圧された燃料が供給されて
いる。また燃料噴射弁20の燃料噴射口20a周囲に{
よ 吸気の吹出口20bが形成さね エアアシスト通路
28を介してスロットルバルブ6より上流側から吸気の
一部が導入される。
このため燃料噴射弁20の開弁時に{上 噴射口20a
から吸気管圧力より所定値だけ高い燃料圧力で燃料が噴
射されると共{ミ その噴射燃料(よエアアシスト通路
28を介して吹出口20bから吹き出される吸気によっ
て微粒化されて、内燃機関2に供給されることとなる。
また次に吸気管4のスロットルバルブ6近傍に(よ ス
ロットルバルブ6の開弁時に生ずる負圧によってキャニ
スタ30に蓄積された燃料タンク22内の蒸発燃料を吸
入するための燃料通路32、及び、同じく負圧によって
内燃機関2の圧縮或は爆発行程時にピストンリング2a
の間隙よりクランクケース2bへ漏れ出たブローバイガ
ス(図に矢印で示す)を吸入するためのブローバイガス
通路34が接続されている。このため、燃料タンク22
からの蒸発燃料及び内燃機関2から漏れ出たブローバイ
ガス{上 外部に排出されることなく、内燃機関2で全
て消費されることとなる。
一方当該内燃機関2に{よ その運転状態を検出するセ
ンサとして、上述のエアフロメータ8,吸気温センサ1
0,スロットル開度センサ12,及び空燃比センサ18
の他に、冷却水温を検出する水温センサ36,内燃機関
2の各気筒に設けられた点火プラグ38に点火信号を分
配するディストノビュータ40の回転に同期して内燃機
関2の所定の回転角度(例えば30’CA)毎に内燃機
関2の回転数を検出するためのパルス信号を発生する回
転数センサ42,及び,同じくディストリビュータ40
の回転に同期して内燃機関202回転に1回の割でパル
ス信号を発生する気筒判別センサ44が備えられており
、これら各センサからの検出信号を電子制御回路50に
出力するようにされている。
電子制御回路50i飄 上記各センサからの検出信号に
基づき燃料噴射弁20の開弁時間を算出して、燃料噴射
弁20を駆動制御するためのもので、C P IJ 5
 0 a, R O M 5 0 b, R A M 
5 0 c,バックアップR A M 5 0 d, 
 入力ポート5 0 e,  出力ボート50f,  
及びこれら各部を結ぶバスライン50g等からなる周知
の論理演算回路として構成されている。尚入力ポート5
0eに1上 上記各センサからの検出信号を入力するた
めの信号線が接続さ札 出力ボート50fに(社 制御
対象となる燃料噴射弁20及び制御系の異常を運転者に
報知するための異常表示灯52が接続されている。
次に上記電子制御回路50で実行される燃料噴射制御を
、第3図乃至第7図に示すフローチャトに沿って説明す
る。
まず第3図(よ 内燃機関2の始動後、上記電子制御回
路50で繰り返し実行さ札 内燃機関2の運転状態に応
じて燃料噴射弁20の開弁時間を燃料噴射量τとして算
出する燃料噴射量算出処理を表すフローチャートである
図に示す如くこの燃料噴射量算出処理が開始されると、
まずステップ100にて、後述の処理で使用されるフラ
グやカウンタを初期化する初期化の処理を実行する。そ
して続くステップ105で{表 上記各センサからの検
出信号により得られる内燃機関2の回転速度Nや吸気,
90等の各種検出データを読み込み、ステップ1101
二移行し、ステップ105にて読み込んだ内燃機関2の
回転速度N及び吸気量oに基づき、予め設定されたマッ
プまたは演算式を用いて内燃機関2の負荷(Q/N)に
苅応した基本燃料噴射量(時間)τpを算出する。
次にステップ115で(友 ステップ105にて読み込
んだ吸気温THA、スロットル開度θ、冷却水温THW
等からの検出信号に基づき、現在内燃機関2が定常運転
されており、空燃比センサ18からの検出信号に基づき
空燃比を目標空燃比に制御する空燃比のフィードバック
制御条件が成立しているか否かを判断する。
即ち、吸気im T目Aが低い場合、スロットル開度θ
の急増して内燃y1関2が加速運転されている場合、或
は冷却水温THWが低い場合等に1よ 周知の吸気温補
五 出力増量補止 或は暖気増量補正等によって、基本
燃料噴射量τpを補正し、内燃機関の運転性を向上する
必要があるので、このステップ115で1,t.内燃機
関2の運転状態がこれら燃料の補正制御実行条件を満足
しているか否かを判断することによって実行される。
そして上記ステップ115にて空燃比のフィードバック
制御条件が成立していると判断されると、続くステップ
120に移行して、後述の第4図に示す空燃比補正係数
算出処理で算出された空燃比のフィードバック制御のた
めの空燃比補正係数FAFt読み込み、続くステップ]
25に移行して、空燃比のフィードバック制御の実行を
表す空燃比制御実行フラグXAFをセットする。
方上記ステップ115にて、空燃比のフィードバック条
件が成立していないと判断されると、ステップ130に
移行して空燃比補正係数FAFに基準値1をセットし、
続くステップ135に移行して、空燃比制御実行フラグ
XAFをリセットする。
ステップ125又はステップ135にて空燃比制御実行
フラグXAFがセット又はリセットされると、続くステ
ップ140に移行し、今度{よ 後述の汚れ学習値算出
処理(第5図に示す)にて,内燃機関2の始動後エアフ
ロメータ8の汚れによる空燃比の制御誤差を表す汚れ学
習値FGAFMが所定回更新されたときにセットされる
,fチれ学習実行フラグXAFMがセットされているか
否かを判断する。
そしてこの汚れ学習実行フラグXAFMがセットされて
いる場合に{よ 続くステップ145にて、汚れ学習値
算出処理にて算出さ札 バックアップRAM50dに格
納されている汚れ学習値FGAFMと、ステップ105
にて読み込んだ吸気量Qとに基づき、次式 F A F M:Kl・F G A F M/Q(但し
.K1: 定数) を用いて、エアフロメータ8の汚れに対する空燃比の補
正係数(エアフロメータ汚れ補正係数)FAFMを算出
した後、ステップ150に移行し、汚れ学習実行フラグ
XAFMがリセット状態であれ(−L そのままステッ
プ150に移行する。
尚ステップ145で1飄 汚れ学習値FGAFMの誤学
習等により補正係数FAFMが大きくなり過ぎることの
ないよう、補正係数FAFMの上限値Kxを設定し、上
式で算出されたエアフロメータ;ちれ補正係数FAFM
が上限値Kxを越えるとエアフロメータ;ちれ補正係数
FA FMとしてこの上限値K×の値を設定するよう1
二されている。
次にステップ150で{よ 後述の第7図に示すエアア
シスト補正係数算出処理を実行して、エアアシスト通路
28を介して流入する吸気の圧力に起因した空燃比の制
御誤差を補正するためのエアアシスト補正係数FHAC
を算出する。つまり燃料噴射弁20からの燃料噴剖圧力
は、プレッシャレギュレータ26によりサージタンク1
4内の吸気管圧力に対して所定値だけ高くなるように調
圧されており、エアアシスト通路28を介して燃料噴射
弁20の噴射口20aに吸気が導入されると、その周囲
の圧力が吸気管圧力とは対応しなくなり、燃料噴射弁2
0からの時間当りの燃料噴射量を所望の値に制御できな
くなるので、このばらつきを補正するための補正値をエ
アアシスト補正孫数F日ACとして算出するのである。
このよう{ミ 空燃比補正係数「A「,エアフロメータ
汚れ補正係数F A F M,  エアアシスト補正係
数Fl−IAcが設定されると、次にステップ155に
移行し、今度(上 ステップ105にて読み込んだ吸気
温T H A,  スロットル開度θ,冷却水温THW
等に基づき、空燃比のフィードバック制御非実行時の基
本燃料噴射量rpに対する各種補正係数F×を算出し、
ステップ160に移行する.するとステップ160で(
よ ステップ+10にて求めた基本燃料噴射量rpを上
記設定された各種補正係数に基づき、次式 τ=τp− FAF− FAFM− F日AC・「Xを
用いて補正することで、燃料噴射弁20を実際二制御す
るための燃料噴射量(開弁時間)τを算出し、再度ステ
ップ]05に移行する。
次に第4図{よ 空燃比補正係数FAFを算出するため
、上記燃料噴射量算出処理に刻するタイマ割込処理とし
て電子制御回路50で所定時間毎に実行される空燃比補
正係数算出処理を表すフローチャートである。
図に示す如くこの空燃比補正係数算出処理が開始される
と、まずステップ210を実行し、上記燃料噴射量算出
処理実行時にセット・リセットされる空燃比制御実行フ
ラグXAFがセットされているか否か,即ち現在空燃比
のフィードバック制御条件が成立しているが否かを判断
する。そして空燃比制御実行フラグXAFがリセット状
態で空燃比のフィードバック制御条件が成立していない
と判断されると、そのまま本ルーチンの処理を終了する
一方空燃比制御実行フラグXAFがセット状態で、ステ
ップ210にて空燃比のフィードバック制御条件が成立
している旨判断されると、ステップ215に移行し、空
燃比センサ18がらの検出信号に基づき現在内燃機関2
に供給されている燃料混合気の空燃比が目標空燃比(理
論空燃比)に対してリッチか否かを判断する。そしてこ
のステップ215にて空燃比がリッチである旨判断され
ると、次ステップ220にてフラグXFLuリセットし
、続くステップ225にてフラグXFRがノセット状態
であるか否かを判断する。
このフラグXFRは以降の処理で空燃比がりーン域にあ
る時リセットされるもので、フラグX「目がリセット状
態にある場合に{上 上記ステップ225にて、現在空
燃比がリーンからリッチに切り替わった直後であると判
断して、ステップ230に移行する.するとステップ2
30で{よ 現在の空燃比補正係数FAFから予め設定
されているスキップ定数RSを減算して空燃比補正係数
「AFの値を更新し、次ステップ235にてフラグXF
Rをセットした後、本ルーチンの処理を一旦終了する。
砥 スキップ定数RSLt,  周知のように 空燃比
がリーンからリッチ、或はリッチがらリーンに切り替わ
ったとき、空燃比補正係数FAFをスキップ的に変化さ
せて、空燃比をリーン{lik  或はリッチ側に速や
かに移行させるためのものである。
次にステップ225にてフラグXFRがリセット状態に
ないと判断された場合、即ち空燃比がリーンからリッチ
に切り替わった直後でない場合に{よ ステップ240
に移行する。そしてステップ240で1よ 現在の空燃
比補正係数FAFから予め設定された積分定数K1を減
算して空燃比補正係数FAFO値を更新し、一旦本ルー
チンの処理を終了する。
尚、積分定数K l ft,  周知のよう{ニ スキ
ップ定数RSによって空燃比補正係数FAFをスキップ
的に変化させた後、空燃比補正係数FAFを徐々に変化
させて空燃比をリーン側或はリッチ側に制御し過ぎない
ようにするためのもので、スキップ定数RSに対して小
さい値が設定されている。
次にステップ215にて空燃比がリッチ域にないと判断
された場合、即ち空燃比がリーン域にある場合に(よ 
ステップ245に移行して、フラグXFReリセットし
、続くステップ250にて、フラグXFLがリセット状
態にあるか否かによって、現在空燃比がリッチからリー
ンに切り替わった直後であるか否かを判断する。そして
フラグ×FLがリセット状態であり、ステップ250に
て現在空燃比がリッチからリーンに切り替わった直後で
あると判断されると、次ステップ255に移行して、現
在の空燃比補正係数FAFにスキップ定数RSを加算し
て空燃比補正係数FAFを更新し、その後ステップ26
0にてフラグXFLEセットした後、当該処理を一旦終
了する。
またフラグXFLがリセット状態でなく、ステップ25
0にて、現在空燃比がリッチからリーン二切り替わった
直後でないと判断されると、ステップ265に移行し、
現在の空燃比補正係数「AFに積分定数K1を加算して
空燃比補正係数「A「を更新し、当該処理を一旦終了す
る。
次に第5図{上 上記空燃比補正係数算出処理で算出さ
れる空燃比補正係数FAFに基づき、前述のステップ1
451二でエアフロメータ汚れ補正イ系数FAFMを算
出するのに使用する汚れ学習値FGAFMを求めるため
の汚れ学習値算出処理を表すフローチャートである。尚
この汚れ学習値算出処理も、上記空燃比補正係数算出処
理と同様1:,燃料噴射量算出処理に対するタイマ割込
処理として電子制御回路50で所定時間毎に実行される
図に示す如く汚れ学習値算出処理が開始されると、まず
ステップ310を実行し、空燃比制御実行フラグXAF
に基づき、現在空燃比のフィードバック制御が実行され
ているか否かを判断する。
そして空燃比制御実行フラグXAFがリセット状態で、
現在空燃比のフィードバック制御が実行されていなけれ
(′L 当該処理をそのまま一旦終了し、そうでなけれ
(ヱ 即ち空燃比制御実行フラグ×AFがセットされて
おり、現在空燃比のフィードバック制御が実行されてい
る場合に1よ 続くステップ315に移行して、スロッ
トル開度OがO(スロットルバルブ6が全開)で、内燃
擁関2がアイドル運転状態にあるか否かを判断する。
このステップ315にて、内燃機関2がアイドル運転状
態にはないと判断されると、そのまま当該処理を一旦終
了し、そうでなけれ{L 次ステツプ320に移行する
。ステップ320で1よ 空燃比補正係数算出処理で空
燃比補正係数FAFがスキップ定数RSにより更新され
たか否かを判断する。そして空燃比補正係数FAFがス
キップ定数RSにより更新された場合に1よ 次ステッ
プ325に移行し、スキップ定数RSによる更新前の空
燃比補正係数FAFを汚れ学習値算出用の補正係数FA
Foとして読み込み、ステップ330に移行し、逆に空
燃比補正係数FAFがスキップ定数RSにより更新され
ていなけれ+i  そのまま当該処理を一旦終了する。
次にステップ330で法 上記ステップ325で今回読
み込んだ補正係数FAFoと、前回読み込んだ補正係数
F A F o (n−1)とに基づき補正係数FAF
○の平均値FAFAVoを算出する。そして続くステッ
プ335ではこの算出された平均値FAFAVが予め設
定された上限値KU(例えば1.02)E越えたか否か
を判断し、上限値を越えているような場合にはステップ
340に移行する。
ステップ340でIj  現在バックアップRAMSo
dに格納されている汚れ学習値FGAFMを読み込み、
その値に予め設定された所定値α0を加算して汚れ学習
値FGAFMを更新する。そして、続くステップ345
に移行して、この更新した汚れ学習値FGAFMをバッ
クアップRAM50d内に格納し、ステップ350に移
行する。
一方ステップ335で平均値FAFAVoが上限値以下
である旨判断されると、今度はステップ355を実行し
、平均値FAFAV○が予め設定された下限値KD(例
えば0.98)を下回ったか否かを判断する。そしてこ
のステップ355にて、平均値FAFAV○が下限値を
下回っていないと判断された場合,即ち平均値FAFA
Voが上下限値で決定される空燃比補正値の基準値1近
傍の値である場合に(よ ステップ350に移行する。
またステップ355にて、平均値FAFAVoが下限値
を下回ったと判断された場合に(社 ステップ360に
移行して、現在バックアップRAM30dに格納されて
いる汚れ学習値FGAFMを読み込み、その値から予め
設定された所定値βQを減算して汚れ学習値FGAFM
を更新する。そして、続くステップ365に移行して、
この更新した汚れ学習値FGAFMをバックアップRA
M50d内に格納し、ステップ350に移行する.次に
ステップ350で(友 カウンタCoの値をインクリメ
ントし、続くステップ370にて、二〇カウンタCoの
値が所定値KCを越えたか否かによって制御開始後、ス
テップ335〜ステップ365の処理により所定回以上
汚れ学習値FGAFMの更新がなされたか否かを判断す
る.そしてステップ370にて、カウンタCoの値が所
定値KCを越えており、内燃機関2の始動後汚れ学習値
FGAFMの更新が所定回以一ヒ(即ち,充分)なされ
ていると判断された場合に(よ 続くステップ375{
二移行して汚れ学習実行フラグXAFMをセットした後
、当該処理を一旦終了し、そうでなければそのまま当該
処理を一旦終了する。
ここで、この;ちれ学習値算出処理{よ エアフロメー
タ8の汚れにより吸気量Qを正確に検出できなくなった
場合に生ずる空燃比の制御誤差を汚れ学習値FGAFM
として算出するための処理で、前述のステップ145に
て汚れ学習値FGAFMと吸気iQとに基づき算出され
るエアフロメータ汚れ補正係数FAFMを用いて、基本
燃料噴射量τpを補正することにより、エアフロメータ
8が汚れて吸気量Qを正確に検出できなくなった場合に
も燃料噴射量τを実際の吸気量Qに対応した値に補正す
ることが可能となる。
尚この汚れ学習値算出処理(よ ステップ315の処理
により、内燃機関2のアイドル運転時にのみ汚れ学習値
FGAFMの更新処理を実行するようにしているが、こ
れは内燃機関2のアイドル運転時に(よ 吸気量Qが少
なく、エアフロメータ8の汚れに伴う空燃比の制御誤差
が大きくなるからである。
次に第6図(よ 上記空燃比補正係数算出処理で算出さ
れる空燃比補正係数FAFに基づき、内燃機関2の高負
荷運転領域及び低負荷運転領域の各運転領域毎の空燃比
の基準値からのずれ(即ち,空燃比の制御誤差)を表す
学習値FGHACa及びFGHACbを算出するエアア
シスト学習値算出処理を表すフローチャートである。
尚このエアアシスト学習値算出処理{上 前述の学習値
算出手段M9に相当するもので、その算出結果(よ ス
テップ150(処理の詳細は後述する)にてエアアシス
ト補正係数「口ACf算出する際に使用される。またこ
のエアアシスト学習値算出処理も、前述の汚れ学習値算
出処理や空燃比補正係数算出処理と同様に、燃料噴射量
算出処理に対するタイマ割込処理として電子制御回路5
0で所定時間毎に実行される. 図1二示す如くエアアシスト学習値算出処理が開始され
ると,まずステップ410を実行し、空燃比制御実行フ
ラグXAFに基づき現在空燃比のフィードバック制御が
実行されているか否かを判断する。モして空燃比制御実
行フラグXAFがリセット状態で、現在空燃比のフィー
ドバック制御が実行されていなければ当該処理をそのま
ま一旦終了し、そうでなけれ(′L 続〈ステップ41
5に移行して、内燃機関2の負荷(Q/N)が所定値A
以上であるか否かによって、内燃磯関2が高負荷運転さ
れているか或は低負荷運転されているかを判断する。
次にステップ415にて、負荷(Q/N)が所定値A以
上で、内燃機関2が高負荷運転されていると判断される
と、ステップ420に移行して、空燃比補正係数算出処
理にて空燃比補正係数FA「がスキップ定数RSにより
更新されたか否か色判断し、空燃比補正係数FAFがス
キップ定数RSにより更新されていなければそのまま当
該処理を終了し、そうでなければステップ425に移行
して、スキップ定数RSによる更新前の空燃比補正係数
FAFを高負荷運転時の学習値算出用の補正係数FAF
aとして読み込む。
そして、前述の汚れ学習算出処理におけるステップ33
0〜ステップ375と同様に実行されるステップ430
〜ステップ475の処理により、ステップ425にて読
み込んだ補正係数FAFaに基づき、内燃機関2の高負
荷運転時の空燃比の制御誤差を表す学習値(高負荷学習
値)FGHACaを更新し、その更新動作が所定回以上
実行されたときに高負荷学習実行フラグXHACaをセ
ットするといった手順で、高負荷学習値FGHACaの
算出処理を実行する。
一方ステップ415にて、負荷(Q/N)が所定値Aよ
り小さく、内燃機関2が低負荷運転されていると判断さ
れると、ステップ520に移行して、空燃比補正係数算
出処理にて空燃比補正係数FAFがスキップ定数RSに
より更新されたか否かを判断し、空燃比補正係数FAF
がスキップ定数RSにより更新されていなければそのま
ま当該処理を終了し、そうでなければステップ525に
移行して、スキップ定数RSによる更新前の空燃比補正
係数FAFを低負荷運転時の学習値算出用の補正係数F
AF bとして読み込む.そして、上記ステップ430
〜ステップ475の処理と同様に実行されるステップ5
30〜ステップ575の処理により、ステップ525に
て読み込んだ補正係数FAFbに基づき、内燃機関2の
低負荷運転時の空燃比の制御誤差を表す学習値(低負荷
学習値)FGHACbを更新し、その更新動作が所定回
以上実行されたときに低負荷学習実行フラグXHACb
をセットするといった手順で、低負荷学習値FGHAC
bの算出処理を実行する。
このようにエアアシスト学習値算出処理で(,t,内燃
機関2の高負荷運転領域及び低負荷運転領域の各運転領
域毎1:,空燃比の制御誤差を表す高負荷学習値FGI
−IACa及び低負荷学習値FGHAcbが算出される
次に第7図]よ 前述のステップ150にて実行される
エアアシスト補正係数FHACの算出処理を表すフロー
チャートである。
図に示すようにエアアシスト補正係数算出処理で(よ 
まずステップ610〜ステップ6. 3 0の処理によ
り、高負荷学習実行フラグX日A C a,  低負荷
学習実行フラグX l−I A C b,  汚れ学習
実行フラグXAFMが共にセットされており、制御開始
後、各学習値の更新が所定回以上なされているか否かを
判断する。
次にこれらステップ610〜ステップ630にて、高負
荷学習実行フラグX H A C a,  低負荷学習
実行フラグXHACb.汚れ学習実行フラグ×AFMの
何れかがリセット状態であると判断されると、ステップ
640に移行して、後述の処理でエアアシスト通路28
の詰まりが判定されたときにセットされる詰まり判定フ
ラグXHACoがセットされているか否かを判断する。
そしてこの詰まり判定フラグXHACoがリセット状態
であり、エアアシスト通路28の詰まりが判定されてい
なけれlf,  ステップ650に移行して、第8図に
示す如きマップを用いて内燃機関2の負荷(Q/N)に
基づきエアアシスト補正係数FHACを算出し、続くス
テップ660にて詰まり判定フラグXHACoをリセッ
トし、続くステップ670にて異常表示灯52へのエア
アシスト通路28の故障表示を停止した後、処理を終了
する。
尚、ステップ650にて、第8図のマップを用いて、内
燃機関2の負荷(Q/N)に基づきエアアシスト補正係
数F}−IACを算出するの{飄 エアアシスト通路2
8の吸気圧力と吸気管圧力との差圧は内燃機関2の負荷
(Q/N)に応じて変化するためである.即ち、ステッ
プ650は前述の噴射燃料補正手段M8に相当し、吸気
管圧力とエアアシスト通路28を介して導入される吸気
圧力との差圧を表すパラメータとして内燃機関2の負荷
(Q/N)を用いることにより、この差圧によって生ず
る空燃比の制御誤差を補正するためのエアアシスト補正
係数「日ACを算出している。
次にステップ610〜ステップ630の処理により,高
負荷学習実行フラグ×日A C a,  低負荷学習実
行フラグX H A C b,  汚れ学習実行フラグ
XAFMが全てセットされていると判断された場合に1
表 ステップ680に移行して、エアフロメータ汚れ補
正係数FAFMに上限値K×が設定されているか否かを
判断する。
そしてエアフロメータ汚れ補正係数FAFMに上限値K
xが設定されている場合に{よ ステップ690に移行
し、エアアシスト学習値算出処理にて算出された高負荷
学習値FGHACaと低負荷学習値FG}−IAcbと
の偏差が所定値D以上となっているか否かを判断し、こ
の偏差が所定値D以上となっている場合に(よ エアア
シスト通路28が詰まっており、燃料噴射弁20の噴射
口20aには吸気が良好に導入されていないと判断して
、続くステップ700に移行し、エアアシスト補正係数
FHACとして、上記第8図に示す内燃機関2の高負荷
運転に対応した最小値Eを設定する、前述の補正値変更
手段M10としての処理を実行する。そして続くステッ
プ710で(よ エアアシスト通路の詰まりを表す詰ま
り判定フラグXHACoをセットし、次ステップ720
にて、エアアシスト通路が詰まっている旨を異常表示灯
52に表示した後、処理を終了する。尚、このステップ
700〜ステップ720の処理{上 上記ステップ64
0にて、詰まり判定フラグ×口ACoがセットされてい
ると判断されたときにも実行される。
二二で、ステップ680及びステップ690の処理によ
り、エアフロメータ汚れ補正係数FAFMに上限値Kx
が設定されているとき、高負荷学習値FG日ACaと低
負荷学習値FGHACbとの偏差が所定値D以上となっ
ている場合に エアアシスト通路28が詰まっていると
判断するの{飄エアアシスト通路28の詰まりによって
生ずる空燃比の制御誤差(よ エアフロメータ汚れ補正
係数FAFMによってある程度補償されるためである。
即ち、エアアシスト通路28が詰まった場合の空燃比の
目標空燃比からのずれ量(即ち,空燃比の制御誤差)(
ヨ  第8図のマップから明かな如〈、エアアシスト補
正係数FHACが大きい値に設定される内燃機関2の低
負荷運転領域程大きくなるが、こうした内燃機関2の低
負荷運転領域の制御誤差{よ 内燃機関2のアイドル運
転時に算出される汚れ学習値FGAFMに反映さ札 エ
アアシスト通路28の詰まりの度合が小さい場合に(よ
 エアアシスト通路28の詰まりによって生ずる空燃比
の制御誤差(よ エアフロメータ汚れ補正係数FAFM
によって補償される。このため、本実施例で{よ エア
フロメータ汚れ補正係数FAFMが上限に達している状
態,即ちエアフロメータ汚れ補正係数によりエアアシス
ト通路28の詰まりによって生ずる空燃比の制御誤差を
補償できない運転領域で、高負荷学習値「G日ACaと
低負荷学習値FGHACbとの偏差に基づき、エアアシ
スト通路28の詰まりを判定するようにしている.また
高負荷学習値F GHACaと低負荷学習値FGHAC
bとの偏差に基づきエアアシスト通路28の詰まりを判
定するの(↓ 第8図のマップから明かな如く、エアア
シスト補正係数FHACは内燃機関2の負荷(Q/N)
が高い程小さい値に設定されため、エアアシスト通路2
8の詰まりによって生ずる空燃比の制御誤差{よ 内燃
機関2の負荷(Q/N)が高い程小さくなって、エアア
シスト通路28が詰まると、高負荷学習値「G口ACa
と低負荷学習値FGHACbとの偏差が大きくなるから
である。
次にステップ680にてエアフロメータ汚れ補正係数F
AFMに上限値K×が設定されていないと判断された場
合1こ(上 ステップ730に移行し、高負荷学習値F
GHACaと低負荷学習値FG口ACbとの偏差が所定
値「(但し,F(D)以上であるか否かを判断する。そ
してこの偏差が所定値「以上であれ{ヱ エアアシスト
通路28が詰まっている可能性があるので、続くステッ
プ740に移行して、詰まり判定フラグX日AC○がセ
ットされているか否かを判断し、詰まり判定フラグXH
ACoがセットされていればステップ700に移行し、
詰まり判定フラグ×臼ACoがセットされていなければ
上述のステップ650に移行する。またステップ730
にて高負荷学習値FG日ACaと低負荷学習値FGHA
Cbとの偏差が所定値「未満であると判断された場合に
(上 そのままステップ650に移行する。
尚、エアフロメータ汚れ補正係数FAFMに上限値Kx
が設定されていない場合に、直接ステップ740に移行
して詰まり判定フラグXHACoがセットされているか
否かの判断を行わず、ステップ730にて高負荷学習値
FGHACaと低負荷学習値FGHACbとの偏差が所
定値E以上となっている場合にのみ、ステップ740を
実行するの{上 一旦エアアシスト通路28の詰まりが
判定された後に、詰まりが解消されることがあるためで
ある。
即ち、例えばエアアシスト通路28が水蒸気の氷結によ
って詰まった場合徴 その後温度上昇等二よって詰まり
が解消することがあるので、一旦エアアシスト通路28
の詰まりが判定されても、ステップ680,ステップ7
30の処理により、エアフロメータ汚れ補正係数FAF
Mに上限値KXが設定されておらず、 しかも高負荷学
習値「G口A.Caと低負荷学習値FGHACbとの偏
差が所定値F未満であれ{ヱ エアアシスト通路28は
詰まってないとして、ステップ650以降の通常の処理
に復帰できるようにしているのである。
U上説明したように 本実施例で(上 エアアシスト通
路28により燃料噴射弁20の噴射口20a付近の圧力
が吸気管圧力と対応しなくなり、ブレッシャレギュレー
タ26によって燃料噴射弁20からの時間当りの燃料噴
射量を所望の値に制御できなくなったとしても、これに
よって生ずる空燃比の制御誤差を、第8図のマップを用
いて設定されるエアアシスト補正係数「口ACにより良
好に補償することができる。また本実施例で{よ 内燃
機関2の高負荷運転時の空燃比学習値(高負荷学習値)
FGHACaと低負荷運転時の空燃比学習値(低負荷学
習値)FG日ACbとの偏差に基づき、エアアシスト通
路28が詰まっているが否かを判断し、エアアシスト通
路28が詰まっていると判断すると、エアアシスト補正
係数「口ACを内燃機関2の高負荷運転に刻応した最小
値に変更するようにしているため、エアアシスト通路2
8の詰まりによって生ずる空燃比の制御誤差も良好に解
消することができる。従って本実施例によれ]ヱ 空燃
比を常に所望の空燃比に制御することが可能となる。
ここで上記実施.例で(よ 内燃機関2の負荷(Q/N
)に基づき設定されるエアアシスト補正係数F日ACを
用いて燃料噴射弁20の開弁時間を補正することにより
、エアアシスト通路28を介して導入される吸気によっ
て生ずる空燃比の制御誤差を補正するように構成された
装置を例にとり本発明を説明したが、吸気管圧力とエア
アシスト通路28内の吸気圧力との差圧を検出し、その
差圧二応じて燃料噴射弁の開弁時r81  或は燃料噴
射弁からの燃料噴射圧力を補正するように構成された従
来技術で例示した装置であっても本発明を適用して、エ
アアシスト通路の詰まりによって生ずる空燃比の制御誤
差を解消できる。
また上記実施例で{友 エアフロメータ8の汚れ二伴う
空燃比の制御誤差を解消するためにエアフロメータ汚れ
補正係数FAFMを算出するように構成された装置に本
発明を適用し、この補正係数FAFMに上限値Kxが設
定されているときにエアアシスト通路28の詰まりを判
定するように構成したが、エアフロメータを使用しない
内燃機関の制御装置や、エアフロメー夕を使用してもエ
アフロメータ汚れ補正係数FAFMを算出しない制御装
置で{上 高負荷学習値と低負荷運転学習値とを用いて
エアアシスト通路の詰まり表常時判定するようにすれば
よい。
[発明の効果] 以上詳述したように、本発明の空燃比制御装置によれ]
L 内燃機関の低負荷運転時と高負荷運転時の空燃比学
習値の偏差からエアアシスト通路の詰まりを判定して、
エアアシスト通路内の吸気圧力と吸気管圧力との差圧に
よって生ずる空燃比の制御誤差を補正するための補正値
を、内燃機関の高負荷運転領域に対応した小さい値に変
更するようにされている。このためエアアシスト通路を
介して燃料噴射弁の噴射口付近に導入される吸気によっ
て生ずる空燃比の制御誤差を補正できるだけでなく、こ
の補正によってエアアシスト通路が詰まった場合に生ず
る空燃比の制御誤差を補正することもでき、空燃比を常
に目標空燃比に制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を表すブロックは 第2図は実施
例の内燃機関及びその周辺装置を表す概略構成は 第3
図は電子制御回路で実行される燃料噴射量算出処理を表
すフローチャート、第4図は同じく空燃比補正係数算出
処理を表すフローチャート、第5図は同じく汚れ学習値
算出処理を表すフローチャート、第6図は同じくエアア
シスト学習値算出処理を表すフローチャート、第7図は
燃料噴射量算出処理のステップ150にて実行されるエ
アアシスト補正係数算出処理を表すフローチャート、第
8図はエアアシスト補正係数処理1二で内燃機関の負荷
(Q/N)に基づきエアアシスト補正係数FHACを算
出するのに使用されるマップを表す線は である。 1.20・・・燃料噴射弁  M2,2・・・内燃機関
3・・調圧手段(26・・・プレッシャレギュレータ)
4,28・・・エアアシスト通路 5・・開弁時間算出手段 6・・・空燃比検出手段(18・・空燃比センサ)7・
・空燃比補正手段 M8・・・噴射燃料補正手段M9・
・・学習値算出手段 MIO・・・補正値更新手段 50・・・電子制御回路

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 燃料噴射弁からの燃料噴射圧力を内燃機関の吸気管圧力
    より所定値だけ大きい値に調圧する調圧手段と、 燃料噴射弁の燃料噴射口近傍に吸気を導き、噴射燃料を
    微粒化させるエアアシスト通路と、内燃機関の運転状態
    に応じて燃料噴射弁の開弁時間を算出する開弁時間算出
    手段と、 内燃機関に供給された燃料混合気の空燃比を検出する空
    燃比検出手段と、 該空燃比検出手段の検出結果に基づき、空燃比が目標空
    燃比となるよう、燃料噴射弁の開弁時間を補正する空燃
    比補正手段と、 上記エアアシスト通路を介して導入される吸気の圧力と
    吸気管圧力との差圧を表すパラメータに基づき、燃料噴
    射弁の開弁時間又は燃料噴射圧力を補正する噴射燃料補
    正手段と、 を備えた内燃機関の空燃比制御装置において、内燃機関
    の低負荷運転領域及び高負荷運転領域の各運転領域毎に
    、上記空燃比補正手段において燃料噴射弁の開弁時間を
    補正するために算出される空燃比補正値の基準値からの
    ずれを表す学習値を算出する学習値算出手段と、 該学習値算出手段にて算出された各運転領域毎の学習値
    の偏差が所定値以上であるとき、上記噴射燃料補正手段
    による開弁時間又は燃料噴射圧力の補正値を、内燃機関
    の高負荷運転領域に対応した所定の値に変更する補正値
    変更手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。
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