JPS62135625A - 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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JPS62135625A
JPS62135625A JP27653285A JP27653285A JPS62135625A JP S62135625 A JPS62135625 A JP S62135625A JP 27653285 A JP27653285 A JP 27653285A JP 27653285 A JP27653285 A JP 27653285A JP S62135625 A JPS62135625 A JP S62135625A
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JP
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fuel
internal combustion
combustion engine
air
amount
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JP27653285A
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Katsuya Maeda
前田 克哉
Masakazu Ninomiya
正和 二宮
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (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】 発明の目的 [産業上の利用分野1 本発明は内燃機関の空燃比制御装置に関して、詳しくは
外気温度が高い場合の内燃機関の胎動時の燃料供給量を
制御して、内燃機関を最適な空燃比で始動させることが
できる内燃機関の空燃比制御装置に関する。
[従来技術] 従来より、車両用の内燃Ijl関においては、燃1’1
タンク内より大気中へ放出される燃料蒸発ガスを減少す
るシステムとして燃料蒸発ガス排出抑止装置が種々提案
されている。
上記燃料蒸発ガス排出抑止装置の代表的なも、のとして
、活性炭を有するキャニスタ(貯留槽)を用いるものが
ある。内燃機関停止時の特に高温時に発生しやすい塩1
1蒸光ガスを、活性炭を充填したキPニスタに導いて吸
着させ、内燃機関が所定の運転状態となった際にこの吸
着した燃料蒸発ガスを吸気系へ導いて内燃機関本体で燃
焼させるようにしている。(例えば特開昭60−845
8@公報) しかしながら、上記キャニスタを用いるとlも複雑にな
りコスト高になる為に、排気ff1550CC以下の軽
自動車等においては、キャニスタをなくして連結路を介
して直接燃料蒸発ガスを吸気系へ導くよう構成している
一方、上記の如く燃料蒸発ガスを直接吸気系へ導くよう
構成した内燃機関においても、例えば電子制御回路より
なる燃料供給量制御装置を搭載し、内燃機関を最適な条
件下で作動するよう該内燃機関へ供給する燃料量を制御
している。内燃機関の始!1J1時においてもそれは同
じであり、冷却水温、吸気温、または霜斤補正噴剣時間
により供給する燃料槽を決定し、内燃機関を良好な空燃
比でQi動するようにしている。
[発明が解決しようとする問題点1 しかしながら、上記キャニスタをなくして直接燃料蒸発
ガスを吸気系へ導くよう構成した内燃機関は、大気中へ
放出される燃料蒸発ガスを減少するには−F分な成果が
揚がっているものの、該内燃機関に搭載した燃料供給量
制御装置は以下に記述する問題点を有しており、未だに
充分なものではなかった。
というのは、外気温度が高い場合、燃料蒸発ガスが燃料
タンク内で多量に発生し吸気系に充満する為、始動時に
内燃機関の空燃比が濃くなり過ぎ、始動性が著しく悪化
するというような問題点があった。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、内燃機関
の燃料タンクと吸気系とを連結する連結路を介して、燃
お1タンク内に発生した燃料蒸発ガスを直接吸気系に導
くよう構成した内燃機関に搭載され、胎動時の内燃機関
の空燃比を最適に制御することができ、始動i生の向上
を図ることのできるトつれた内燃機関の空燃比制御装置
を提供することを[1的としている。
発明の構成 U問題点を解決するための手段] かかる目的を達成すべく、本発明は問題点を解決するた
めの手段として次の構成をとった。
即ら、本発明は第1図の構成図に例示するごとく、 内燃機関M]の燃料タンクM2因に発生した燃料蒸発ガ
スを内燃機関M1の吸気系M3に導く吸気系導入手段M
4を備えた内燃機関の空燃比制御装置において、 上記燃料蒸発ガスの発生量を、検出するガス発生量検出
手段M5と、 上記検出した発生量に応じた燃料供給量の減少補正量を
設定する補正量設定手段M6と、上記補正量設定手段M
6にて設定された減少補正量に基づき胎動[1hの瘤;
和H)(給量を減少補正する補正手段M7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。
ここで、吸気系導入手段M4とは、内燃機関〜11の燃
料タンクM2と吸気系M3とを連結するもので、例えば
連結路を設けるようにする。そして、吸気系導入手段M
4の吸気系M3との連結点は吸気系M3ならどこでもよ
く、例えばエアクリーナ、吸気管、あるいは吸気マニホ
ールドに連結するよう構成する。
次に、ガス発生量検出手段M5とは、燃料タンクM2の
燃料の蒸発量、即ら吸気系M3への放出用を検出するも
のであって、燃料の蒸発量を検出するものであれば何で
もよく、例えば燃料蒸発ガス発生量と燃料の温度との相
関が高いことに鑑み、内燃機関M1の冷MJ水温、吸入
空気温、あるいは燃料温等から蒸発量を検出するよう構
成してもよく、おるいは燃料タンクM2の圧力を検出す
るよう構成してもよい。更には、吸気系導入手段M4内
の燃料蒸発ガスの発生量を、例えば光検出素子を用いて
直接計測するよう構成してもよい。
次に、補正m設定手段M6とは、上記ガス発生量検出手
段M5で検出した発生量に応じて燃料供給量の減少補正
量を設定するものであり、補正手段M7とは、冷却水温
、吸気温、または電圧補正噴射時間等により定まる始動
時の燃料供給量を、上記補正@設定手段M6にて設定さ
れた減少補正量に基づき減少補正するものである。上記
補正量設定手段M6及び補正手段M7は、例えばマイク
ロコンピュータを内蔵した論理演算回路として構成され
、予めROM等に記憶されたそのff1l!II!(演
算)手順に従って制御を行なうものである。
なお始動後は、その減少補正量を所定時間だけ継続する
ようにしてもよく、おるいはその減少補正量を一定の時
間変化率で減衰していくようにしてもよい。
[作用] 本発明の作用について説明すると、吸気系導入手段M4
が、内燃機関M1の燃料タンクM2内で発生した燃料蒸
発ガスを、吸気系M3に導き、ガス発生量検出手段〜1
5が、上記燃料蒸発ガスの発生量を検出するようになし
ている。そして補正m設定手段M6が、上記ガス発生量
検出手段M 5で検出した発生量に応じた燃料供給■の
減少補正量を設定し、補正手段M7にその減少補正量の
信号を送る。補正手段M7は上記減少補正量の信号に基
づき胎動時の燃料供給量を減少補正するようなし、上記
吸気系M3に導かれた燃料蒸発ガスか内燃機関M1の空
燃比を濃くする分にみ必う量を打ら消すようになしてい
る。
[実施例] 次に本発明の第1実施例の構成を第2図〜第6図(ロ)
によって説明する。
第2図は本実施例の内燃機関とその周辺装置を電子制御
回路のブロック図と共に示す設略構成図である。図にお
いて、1は4気筒4リ−イクルの内燃機関(以下エンジ
ンと呼ぶ)、2はビス1ヘン、3は点火プラグ、4は排
気マニホールド、5は排気マニホールド4に備えられ、
排ガス中の残存酸素濃度を検出する酸素センサ、6はエ
ンジン1の吸入空気に燃料を噴射する電磁式燃料噴射弁
(以下、燃料噴射弁と呼ぶ)、7は吸気マニホールド、
81はエンジン1に送られる吸入空気の温度を検出する
吸気温センサ、9はエンジン冷却水の水温を□ 検出する水温センサ、10はエンジン1の吸入空気量を
調節するスロットルバルブ、11は吸入空気の脈動を吸
収するザージタンク、12は吸入空気量を検出するエア
フロメータ、13は外からの+気をろ過し、清浄な空気
をエンジン1に供給するエアクリーナ、を夫々表わして
いる。
:又、16は燃料タンク、17は燃料を燃料パイプ1B
を介して燃料噴射弁6へ送出する燃料ポンプ、19は燃
料タンク16内で発生した燃料蒸発ガスをエアクリーナ
ー3へ導くエバポパイプ、20:はエバポパイプ19が
一方向だりにしか流れないようにした逆止弁である。
1そして21は点火に必要な高電圧を出力するイタ1ナ
イタ、22は図示していないクランク軸に連動し上記イ
グナイタ21で発生した高電圧を各気洲の点火プラグ3
に分配供給するディストリビュータ、23はディス1〜
リビユータ22内のロータ22aに対向して取り付けら
れ、ディストリビュータ22の1回転、即らクランク軸
2回転に24発のパルス信号を出力する回転数センサを
兼ねた回転角センサ、24はディストリビュー夕22の
1回転に2発のパルス信号を出力する気筒判別センサ゛
、25は電子制御回路、26はキースイッチ、27はバ
ッテリ、28はスタータモータ、を各々表わしている。
キースイッチ26は3つのポジション(OFF、IG、
5−r)を持ら、ポジションSTでスタータモータ2B
が駆動され、ポジションIGではスタータモータ28は
停止してエンジン1が定常運転されるよう構成されてい
る。
又、電子制御回路25は、周知の中央処理ユニット(C
PU)31.読み出し専用メー〔す(ROM>32.ラ
ンダムアクセスメモリ(R△\11)33等を主要部と
して構成されてJ>す、上記各素子とタイマ36.入カ
ポ−1へ38.出カポ−1〜39がパス40によって相
互に接続されている。入力ボート38は、アナログ信号
を△/D変換して入カするアナログ入力回路38aと、
パルス信号を入力するパルス入力回路38bとを内蔵し
ている。
上記アナログ入力回路38aは、酸素センサ5の検出す
る酸素濃度、吸気温レンサ8の検出する吸入空気温、水
温センサ9の検出するエンジン1の冷却水の水温、エア
フロメータ12の検出する吸入空気量、バッテリ27よ
りの電源電圧等の信号がアナログ入力回路38aに入力
される。一方クランク角の30°CA毎の回転角センサ
23より生じるパルス信号及びクランク軸の1回転に1
回、第1気筒の上死点において気筒判別センサ24が出
力するよう調整されたパルス信号がパルス入力回路38
bに、各々入力される。又、出力ボート39はCPU3
1の指令を受けて、所定の点火時期でイグナイタ21を
駆動する駆動信号と、所定のタイミングでエンジン1の
運転状態(負荷)に基づいて、エンジン1の1回転に1
回、定められた時間燃料噴射弁6を駆動する駆動信号と
を出力するよう構成されている。ここで39Ciま燃料
噴射時間τがセットされるカウンタである。尚、タイマ
36は自走型の実時間タイマであって、CPU31は随
時、タイマ36をアクセスして、制御上の経過時間を知
ることができる。
次に、以上の(14成を有するエンジン1とその周辺装
置における本発明の第1実施例の制御について、第3図
のエンジン1の基本的なl+lJ御ルーチル−チンフロ
ーチャート、第4図の胎動時燃料噴銅量演算ルーチンを
示すフローチャート、及び第5図の始動時補正係数FS
TA演算ルーチンを示ずフローチャー1〜に拠って説明
する。
第3図のフローチャートに示す本実施例のエンジンの基
本的な制御ルーチンはキースイッチ26h<OFF以外
のポジションにされた時起動されて、まずステップ10
0でCPU3’lの内部レジスタをクリアするなどの初
期化の処理を行なう。続くステップ110はエンジン1
の運転状態を読み込むルーチンで必って、例えばその回
転数や吸入空気量、吸入空気温、冷却水温、排ガスの状
態、電源電圧等を読み込む処理が行なわれる。続くステ
ップ120ではエンジン1か始動中であるか否かの判断
をその回転数等によって行ない、エンジン1の回転数か
例えば600ppm以下であるなど胎動中て必ると判断
されれば処理はステップ]30へ移行する。ステップ1
30はエンジン1の始動時の燃料噴射量を演算するルー
チンであって、本発明のポイン1〜なので、後に第4図
に随り詳述する。ステップ130の処理の終了後、処理
はステップ110へ戻る。一方、ステップ120の判断
がrNOJ 、即らエンジン1がすでに始動を完了して
いる時には、ステップ140以下、ステップ150の処
理を行ない、その後ステップ]10へ戻るような処理が
実行される。ステップ140てはステップ110で読み
込んだ運転状態に基づいて、燃料噴射量(燃料噴射時間
τ)を求める処理か実行され、続くステップ150ては
同様にステップ110で読み込んだエンジン1の運転状
態に基づいて点火時期など、その他の演那刊御か行なわ
れる。エンジン1への燃わ1噴則は、CP t、J 3
1により出力ボート39内のカウンタ39Gに燃料噴射
時間τをゼッ1−することによって制御され、CPU3
1より燃料噴射開始を指令されてカウントダウンが始ま
り、セットされた燃料噴射時間だけ燃料噴射弁6が開弁
されて燃料#1射が行なわれるよう構成されている。こ
うした燃料ll#射吊の演専制御や点火時期の演算制御
等はよく知られているので説明は省略する。
次に第4図のフローチャートに示す、上記第3図のステ
ップ130の処理である始動時燃″A″31噴射閲演算
ルーチンについて詳しく説明する。
処理が開始されると、まずステップ200で、冷却水温
TI−IWに基づいて始動時基本燃料噴射時間TST△
を算出する。叩ら、始!11時基本燃A′)(噴射時間
T S T△は予め始動性が良好となる様に冷却水温T
 HWをパラメータとして求めている。続くステップ2
10では、吸入空気温THAに基づいて上記始動時基本
燃料噴射時間TS丁Aを補正する吸入空気温補正係数F
THAを算出する。この吸入空気温補正係数FTH△は
温度による空気密度の変化を補正するものである。続く
ステップ220では、バッテリ27の電源電圧V B 
+: wづき燃わ1噴躬弁6の無効噴射時間TVを算出
する。
無効噴射時間TVは出カポ−1へ39から駆動信号を受
(プてから燃料噴射弁6か開弁するまでの時間で、電源
電圧VBをパラメータとして燃料噴射弁6の特[生より
求められる。続くステップ230では、燃料タンク16
内で発生する燃料蒸発ガスに起因する始動時補正係数F
STAを、冷却水温TトIW及び吸入空気温T HAに
基づいて演算するルーチンを実行する。詳しくは後に第
5図に随り説明する。続くステップ240では、始動時
実燃料噴射時間TAUを次式、 TAU=TSTAXFTHAXFSTA+TV・・・(
1) より搾出する。続いて本演算ルーチンをrNEXT」へ
移り、本処理を終了する。
次に第5図のフローチャートに示す、上記第4図のステ
ップ230の処理である始動時補正係数FSTA演算ル
ーチンについて詳しく説明する。
処理が開始されると、まずステップ300でエンジン1
が回転を開始してから16回転以下で必るか否かの判断
を行なう。ステップ300て「YESJ 、即ら16回
転以下の場合、処理は続くステップ310に移行する。
ステップ310ては吸入空気温TH△に基づいて第1補
正係数FAを算出する。第1補正係数FAは、第6図(
イ)の吸入空気温THAと第1補正係数FAとの関係を
表わすグラフを用いて、算出するようにしている。
続くステップ320では冷却水’tHT l−I Wに
基づいて第2補正°係数FWを算出する。第2補正係数
FWは、第6図(ロ)の冷却水温T HWと第2補正係
数FWとの関係を表わすグラフを用いて、算出するよう
にしている。続くステップ330では、上記ステップ3
10で算出した第1補正係数FAと上記ステップ320
で算出した第2補正係数FWとより始動口4補正係数F
 S T Aを次式、FSTA=FA士FW     
  ・・・(2〉にて算出する。
一方、ステップ300でrNOJ 、即ら上述の補正を
加えても16回転の間に胎動状態がら汲(〕られない場
合は、始動時補正係数FSTAの補正が不要でおると判
断し、処理はステップ340に移る。ステップ340で
は、始動時補正係vlFsTAを1.0に設定している
。これは燃料蒸発ガスに起因する始動時補正を無くして
いる。続いて、本演算ルーチンはrNEXTJへ移り、
本処理を終える。
以上、本発明の第1実施例の構成を詳しく説明してぎた
が、本実施例は燃料タンク16内の燃料蒸発ガス発生伍
とエンジン1の冷却水温THW及び吸入空気温THAと
の相関関係に着目して、冷却水温T HW及び吸入空気
温THAより吸入空気温補正係数FTH△を算出し、胎
動時の燃料噴射量を制御するよう構成してあり、始動時
の内燃機関の空燃比を最適に制御することができ、始動
性の向上をはかることができる。
次に本発明の第2実施例を説明する。本実施例はエンジ
ンとその周辺装置の(な或は第1実施例と同じもので、
第3図の電子制御回路で実行されるエンジンの基本的な
制御ルーチンにおいて異なる点がある。第7図は本実施
例のエンジンの基本的な制御ルーチンを示ずフローチャ
ートで、処理が開始されるとステップ400の初期化の
処理が行なわれる。ステップ400,410,420,
430.440.450は第1実施例の第3図のステッ
プ100,110,120,130,140゜150と
それぞれ同じもので説明は省略する。尚、ステップ43
0の胎動時燃ll噴CJ[演算ルーチンは第1実施例と
同じbので必るので、本実施例においても第1実施例と
同様に、第4図の始動時燃料噴射■演綿ルーチン及び第
5図のF S T A演算ルーヂンが実行されるもので
ある。ステップ420でrNOj 、叩らエンジンが始
動中で無いと判断された場合、処理はステップ425に
移行し、ステップ425では、上記ステップ430で算
出した始動時補正係数FSTAを減綿するルーチンを実
行する。尚、このFSTA減算ルーチンは後に第8図に
より詳しく説明する。続くステップ440では、第1実
施例と同様、燃料噴射量(燃料噴射時間τ)を求める処
理が実行されるが、本実施例においては、例えは回転数
や吸入空気量等より求めた燃料噴射時間に、更に上記ス
テップ425て減算した始動時補正係数FSTAに基づ
く補正を加えるようなされている。続いて、ステップ4
50を処理し、再びステップ410に移る。次に第8図
のフローチャー1・に示す、上記第7図のステップ42
5の処理であるFSTA減算ルーチンを説明する。処理
が開始されると、ステップ500を実行する。ステップ
500では、始動時補正係数FSTAの平行根をとり、
新しい始動時補正係数FSTAとしてセラ1〜し、本減
緯ルーチンをrNEXTJへ扱けて本処理を終了する。
即ち、第7図のステップ425の処理を実行する毎に、
上記ステップ430で締出された始動時補正係数FST
Aを次第に1.0に戻すように構成されている。
以上、本発明の第2実施例を詳しく説明してきたが、第
1実施例と同様に、胎動時の内燃機関の空燃比を最適に
IJ制御することかでき、始動性の向上をはかることが
できる。更には、胎動後も、始動時補正係数FSTAを
減衰した値に基づく燃お1噴射量の補正を行なうよう構
成しているので、燃料蒸発ガスに起因する補正を始動後
も行なうことができ、胎動直後のエンジンス1〜−ルを
防止することができる。
尚、上記第1実施例及び第2実施例にcI3いては、吸
入空気温THAと冷却水温TI−IWの補正項を個々に
求め加算するように構成されていたが、この訓練の仕方
は特に限定するものではなく、要求特性に応じていかな
るようにしてもよく、例えば二次元マツプを用いるよう
にしてもよい。
又、上記第1実施例及び第2実施例は、FS丁A演算ル
ーチンにおけるエンジン回転開始からの経過状態の判断
を16回転以下としているが、勿論、他の値に設定して
も良く、又始動時からの経過時間で設定するようにして
も良い。
又、上記第1実施例及び第2実施例は燃料蒸発ガス発生
量とエンジンの冷却水温TI−IW及び吸入空気温T 
l−I Aとの相関関係に着目してなされたが、燃料蒸
発ガス発生量と燃料タンク内の燃料温との相関に注Ik
l Lで燃料温を直接検出し、燃料温をパラメータとす
る始動時補正係数を算出し、それにより始動時の燃料供
給量を制御するようにしてもJミい。
以上、本発明の実施例を詳しく説明してぎたが、本弁明
は上記実施例に何等限定されるものではなく、本発明の
要旨を逸肌しない範囲においては種々なる態様で実施し
えることは勿論である。
発明の効果 以上詳述したように本発明の内燃機関の空燃比1111
1311装置は、内燃機関の燃料タンク内に発生した燃
料蒸発ガスを内燃機関の吸気系に導く吸気系導入手段を
(ii4えた内燃機関の空燃比制御装置において、上記
燃料蒸発ガスの発生量を検出するガス発生爪検出手段と
、上記検出した発生量に応じた燃わ1供給量の減少補正
量を設定する補正量設定手段と、上記補正量設定手段に
て設定された減少補正量に阜づき始動時の燃お目Jt給
伍を減少補正する補正手段と、を(liiiえるよう(
111成することににす、始動時の内燃機関の空燃比を
最適に制1311することかてさ、胎動性の向上をはか
ることかできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本的構成図、 第2図ないし第6図(ロ)は本発明の第1実施例を示し
、第2図は第1実施例の内′燃畏関とその周辺装置を電
子制御回路のブロック図と共に承り概略構成図、第3図
は同じく電子制御回路にて実行されるエンジンの基本的
な制御+ルーチンを示すフローチャーi〜、第4図は同
じく電子制御回路にて実行される始動時燃料噴射■演算
ルーチンを示すフローチャート、第5図は同じく電子制
御回路にて実行される始動時補正係数FSTA演譚ルー
チンを示すフローチャート、第6図(イ)は同じく吸入
空気温T HAと第1補正係数FAとの関係を表わすグ
ラフ、第6図(ロ)は同じく冷却水湿THWと第2補正
係数FWとの関係を表わすグラフ、 第7図及び第8図は本発明の第2実施例を示し、第7図
は第2実施例の電子制御回路にて実行されるエンジンの
基本的な制御ルーチンを示すフローチャー1〜、第8図
は同じく電子111j御回路にて実行される始動時補正
係数FST△の演算ルーチンを示すフローチャー1〜7
パあわ。 M 1・・・内燃機関 M2・・・燃料タンク M3・・・吸気系 M4・・・吸気系導入手段 M5・・・ガス発生量検出手段 M6・・・補正量設定手段 M7・・・補正手段 1・・・内燃機関(エンジン) 6・・・燃料噴射弁 8・・・吸気温センサ 9・・・水温センサ 13・・・エアクリーナ 16・・・燃料タンク 19・・・エバポパイプ 25・・・電子制御回路゛ 26・・・キースイッチ 27・・・バッテリ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 内燃機関の燃料タンク内に発生した燃料蒸発ガスを
    内燃機関の吸気系に導く吸気系導入手段を備えた内燃機
    関の空燃比制御装置において、上記燃料蒸発ガスの発生
    量を検出するガス発生量検出手段と、 上記検出した発生量に応じた燃料供給量の減少補正量を
    設定する補正量設定手段と、 上記補正量設定手段にて設定された減少補正量に基づき
    始動時の燃料供給量を減少補正する補正手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の空燃比制御装置。 2 上記ガス発生量検出手段が、燃料蒸発ガスの発生量
    と機関温度及び外気温度との予め測定した関係を用いて
    、機関温度及び外気温度から燃料蒸発ガスの発生量の程
    度を検出する特許請求の範囲第1項記載の内燃機関の空
    燃比制御装置。 3 上記機関温度が、内燃機関の冷却水温にて検出され
    る特許請求の範囲第2項記載の内燃機関の空燃比制御装
    置。 4 上記外気温度が、内燃機関の吸入空気温にて検出さ
    れる特許請求の範囲第2項記載の内燃機関の空燃比制御
    装置。
JP27653285A 1985-12-09 1985-12-09 内燃機関の空燃比制御装置 Pending JPS62135625A (ja)

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JP (1) JPS62135625A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0476239A (ja) * 1990-07-17 1992-03-11 Mitsubishi Electric Corp 燃料噴射システム
US5237979A (en) * 1991-09-02 1993-08-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Evaporative fuel control apparatus of internal combustion engine

Citations (1)

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JPS611640B2 (ja) * 1976-06-29 1986-01-18 Daiwa Spinning Co Ltd

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