JPS6341631A - 内燃機関の燃料カツト制御装置 - Google Patents

内燃機関の燃料カツト制御装置

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JPS6341631A
JPS6341631A JP18569786A JP18569786A JPS6341631A JP S6341631 A JPS6341631 A JP S6341631A JP 18569786 A JP18569786 A JP 18569786A JP 18569786 A JP18569786 A JP 18569786A JP S6341631 A JPS6341631 A JP S6341631A
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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、自動車等内燃機関の燃料供給装置、特に燃料
遅れ補正量が所定値以下となったときは燃料供給を力/
トする装置に関する。
(従来の技術) −gに、フユエルカソトを行う主目的は燃費の向上と不
要排気ガスの低減とにあり、これらを効率よく達成しつ
つエンジンの運転性をもセ氏することが必要である。
従来のこの種の内燃機関の燃料供給制御装置としては、
例えば特公昭54−25973号公報に記載の装置があ
る。この装置では、エンジン回転数に応じて機関が所定
の減速運転に移行すると燃料の供給を停止して(フユエ
ルカソトを行い)、エンジンを車両の走行慣性力により
負の1〜ルクで運転し、未燃焼ガスの発生および燃料節
減を図っている。
一方、機関の加減速時における空燃比の目標空燃比から
のずれは、はとんどが吸気系の吸気マニホルドや吸気ボ
ートに付着した付着燃料および浮M燃料の量的変化に起
因するものであり、この付着、浮遊燃料量は機関の運転
状態に応して大きく変化する。また、付着、浮遊燃料量
は運転状態の変化に対して、ある遅れをもって変化し、
この遅れの時定数も一定ではない。さらに、付着、浮遊
燃料量の変化は、運転状態の変化だけではなく、その時
点における量と平衡状態(定常状態)における量との差
の大きさによっても異なる。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来の燃料供給制御装置にあ
っては、スロットルバルブが全閉となり所定の遅れ時間
後始めてフユエルカノトが開始されるという構成となっ
ていたため、スロットルバルブが全開になる前に燃料の
噴射を停止(すなわち、フユエルカソ1〜)をしたいよ
うな場合でも現実にはフユエルカソトを行うことができ
ないという不具合がある。
例えば、スロットルバルブが全開の時から急速に減速運
転になった場合にはスロットルバルブが全開になる前に
全開時の壁流量が既に多量に存在していることがある。
ところが、このようなときでも燃料は噴射され続けてい
るので、空燃比が過渡にリンチ化してエンジン失火等の
運転性の低下や燃費の悪化を招くことがある。このよう
に、特にS P i  (Single Po1nt 
Injection)方式のエンジンのフユエルカソト
方法としては上述したように減速時にスロットルバルブ
が全閉となり所定の遅れ時間を経て一律にフユエルカソ
トを開始させる現行波4+3 (すなわち、従来の装置
)では運転性および燃費の面で問題がある。
このような理由から、壁流量等のいわゆる過渡補正量K
ATHO3(このKATHO5については後に詳述する
)の影響に着目しながら所定の減速時には適切にフユエ
ルカソトを開始できる装置の実現が望まれるが、現状で
は壁流等の燃料遅れ補正量を考慮に容れてフユエルカソ
トを行う装置は実現されていない。
(発明の目的) そこで本発明は、所定の減速時には減速情報のみならず
そのときの過渡補正量KATHO3の量と基本供給量と
に基づいてフユエルカソトを開始することにより、フユ
エルカソト開始時期をより適切なものとしてエンジン失
火や燃費の悪化を防止し、運転性や燃費を向上させるご
とを目的としている。
(問題点を解決するための手段) 本発明による空燃比制御装置は上記目的達成のため、そ
の基本概念図を第1図に示すように、エンジンの運転状
態を検出する運転状態検出手段aと、エンジンの運転状
態に基づいて燃料の基本供給量を演算する基本値演算手
段すと、エンジンの運転状態に基づいて吸気系への燃料
付着、浮遊燃料等の影響によるシリンダ流入燃料の遅れ
を予測し、燃料の基本供給量を補正する遅れ補正量を演
算する遅れ量演算手段Cと、燃料の基本供給量を前記遅
れ補正量により補正して補正供給量を求める補正量演算
手段dと、前記補正供給量が所定値以下のとき燃料のカ
ットを指令するカット指令手段eと、補正供給量に対応
する供給信号を出力するとともに、燃料のカットが指令
されると該供給信号の出力を停止するカット制御手段f
と、カット制御手段fからの供給信号に基づいて燃料を
供給する燃料供給手段gと、を備えている。
(作用) 本発明では、所定の減速時の減速情報とエンジンの運転
状態に基づく基本供給量と過渡補正IKATHO3の演
算値とにより、フユエルカノト開始時期が適切に決定さ
れる。したがって、壁流量の影響を加味したより適切な
フユエルカソト開始が行われ、エンジン失火や燃費の悪
化が防止される。
(実施例) 以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第2〜11図は本発明の一実施例を示す図であり、本発
明をSPi方式のエンジンに適用した例である。まず、
構成を説明する。第2図において、■はエンジンであり
、吸入空気はエアクリーナ2からスロワI・ルチャンハ
3を経て、ヒータ制御信号Sllにより0N10 F 
FするPTCヒータ4で加熱された後、インテークマニ
ホールド5の各ブランチより各気筒に供給され、燃料は
噴射信号STiに基づきスロットル弁6の上流側に設け
られた単一のインジェクタ(燃料供給手段)7により噴
射される。各気筒には点火プラグ10が装着されており
、点火プラグ10にはディストリビュータ11を介して
点火コイル12からの高圧パルスPULSEが供給され
る。これらの点火プラグ10、ディストリビュータ11
および点火コイル12は混合気に点火する点火手段13
を構成しており、点火手段13は点火信号5IGNに基
づいて高圧パルスPULSEを発生し放電させる。そし
て、気筒内の混合気は高圧パルスPULSEの放電によ
って着火、爆発し、排気となって排気管14を通して触
媒コンバータ15で排気中の有害成分(Co、)(C,
Nox)を三元触媒により清浄化されてマフラ16から
排出されここで、吸入空気の流れはアクセルペダルに連
動スるスロットルセンハ3内のスロットル弁6により制
御され、アイドリング時にはスロットル弁6はほとんど
閉じている。アイドリング時の空気の流れはバイパス通
路20を通り、開度信号SIS。に基づいて■SCバル
ブ(Idle 5peed ControlValve
 :アイドル制御弁)21により適宜必要な空気が確保
される。
また、各気筒の吸気ポート近傍にはスワールコントロー
ル弁22が配設されており、スワールコントロール弁2
2はロッド23を介してサーボダイヤフラム24に連結
される。サーボダイヤフラム24には電磁弁25から所
定の制御負圧が導かれており、電磁弁25はデユーティ
値DSCVを有するスワール制御信号5scvに基づい
てインテークマニホールド5から供給される負圧を大気
に漏らす(リークする)ことによってサーボダイヤフラ
ム24に導入する制御負圧を連続的に変える。サーボダ
イヤフラム24は制御負圧に応動し、ロッド23を介し
てスワールコントロール弁22の開度を調整する。上記
スワールコントロール弁22、ロッド23、サーボダイ
ヤフラム24および電磁弁25は全体としてスワール操
作手段26を構成する。
スロットル弁6の開度αはスロットルセンサ30により
検出され、冷却水の温度Twは水温センサ31により検
出される。また、エンジンのクランク角Caはディスト
リビュータ11に内蔵されたクランク角センサ(回転数
検出手段)32により検出され、クランク角Caを表す
パルスを計数することによりエンジン回転数Nを知るこ
とができる。排気管14には酸素センサ33が取り付け
られており、酸素センサ33は空燃比検出回路34に接
Utされる。
空燃比検出回路34は酸素センサ33にポンプ電流Ip
を供給し、このポンプ電流1pの値から排気中の酸素濃
度がリッチからリーンまで広範囲に亘っで検出される。
酸素センサ33および空燃比検出回路34は空燃比検出
手段35を構成する。変速機の操作位置ば位置センサ3
6により検出され、車両の速度S VSPは車速センサ
37により検出される。また、エアコンの作動はエアコ
ンスイッチ38により検出され、パワステの作動はパワ
ステ検出スイッチ39により検出される。
上記各センサ30.31.32.34.36.37.3
8.39からの信号はコントロールユニット50に入力
されており、コントロールユニット50はこれらのセン
サ情報に基づいてエンジンの燃焼制御(点火時期制御、
燃料噴射制御等)を行う。すなわち、コントロールユニ
ット50は基本値演算手段、遅れ係数演算手段、補正量
演算手段、カット指令手段およびカット制御手段として
の機能を有し、CP U51、ROM52、RAM53
およびI10ボート54により構成される。CPL15
1はROM52に書き込まれているプログラムに従って
I10ボート54より必要とする外部データを取り込ん
だり、またRAM53との間でデータの授受を行ったり
しながらエンジンの燃焼制御に必要な処理値を演算し、
必要に応じて処理したデータをI10ボート54へ出力
する。
I10ポート54には上記各センサ30.31.32.
34.36.37.38.39からの信号が入力される
とともに、110ボート54からは前記各信号S18、
S IGN、5ISC% 5scv −Soが出力され
る。ROM52はCP 151における演算プログラム
を格納しており、RAM53は演算に使用するデータを
マツプ等の形で記憶している。なお、RAM53の一部
は不揮発性メモリからなり、エンジン1停止後もその記
憶内容を保持する。
次に、作用を説明するが、最初に空気流量の算出システ
ムについて説明する。
本実施例では空気流量の検出に際して従来のようなエア
フローメータ等を設けておらず、スロットル開度αおよ
びエンジン回転数Nをパラメータとしてインジェクタ7
の部分を通過する空気IQ4.。j(以下、インジェク
タ部空気量という)を算出するという方式(以下、単に
αLNシステムという)を1采っている。
このようなα−Nシステムによってインジェクタ部通過
空気’A Q A、。1算出しているのは、次のような
理由による。
すなわら、上記従来のセンサによると、(イ)吸気脈動
によるセンサ出力の変動が大きく、これは燃料の噴射量
の変動を引き起こし、トルク変動を生しさせる、 (ロ)センサの応答性の面で過渡時に検出誤差が大きく
なる、 (ハ)上記センサはコストが比較的高い、という面があ
るためで、本実施例ではかかる観点から低コストで応答
性、検出精度に優れたα−Nシステムを採用している。
また、特にSPi方式のエンジンにあっては、かかるα
=Nシステムを採用することで、空燃比の制御精度が格
段と高められる。
以下に、本システムによるインジェクタ部通過空気量Q
1.イ4算出を説明する。
第3図はシリンダ空気量QAc、、の算出プログラムを
示すフローチャートである。まず、P、で前回のQ A
c y Lをオールド値Qacyt’としてメモリに格
納する。ここで、Q A CY lはシリンダ部を通過
する吸入空気量であり、従来の装置(例えば、EGi方
弐の機関)での吸入空気量Qaに相当するもので、後述
する第8図に示すプログラムによってインジェクタ部に
おける空気ffl Q A +。を演算するときの基礎
データとなる。次いで、P2で必要なデータ、すなわち
スロットル開度α、ISCバルブ2Iへの開度信号5I
SCのデユーティ (以下、■SCデユーティという)
Ds、エンジン回転数Nを読み込む。P3ではスロット
ル開度αに基づいてスロットル弁6が装着されている部
分における流路面積(以下、スロットル弁流路面積とい
う)Aαを算出する。これは、例えば第4図に示すテー
ブルマツプから該当するAαの値をルックアンプして求
める。P、では同様にISCデユーティDISCに基づ
き第5図のテーブルマツプからバイパス路面積ABを算
出し、P5で次式■に従って総流路面積Aを求める。
A=Aα→−A、 ・・・・・・■ 次いで、P bで定常空気量ctlIを算出する。この
算出は、まず総流路面積へをエンジン回転数Nで除して
八/Nを求め、このA/Nとエンジン回転数Nをパラメ
ータとする第6図に示すようなテ−ブルマノプから該当
する定常空気NQI+の値をルックアップして行う。次
いで、P、でAとNとをパラメータとして第7図に示す
テーブルマツプからインテークマニホールド5の容積を
考處した遅れ係数に2をルックアップし、P6で次式■
に従ってシリンダ空気量QAcy1を算出してルーチン
を終了する。
QAcyt−ciAcy、 ’ X (I  K 2 
)→−Q、XK2・・・・・・■ 但し、QAcyl’:PIで格納した値このようにして
求めたシリンダ空気量Q A c y Lは本実施例の
ようなSPi方式でなく、例えば吸気ボート近傍に燃料
を噴射するEGi方式の機関にはそのまま適用すること
ができる。しかし、本実施例はSPi方式であるから、
インジェクタ部空気ffi Q A +。、を求める必
要があり、この算出を第8図に示すプログラムで行って
いる。同プロゲラ1、では、まず、P、で次式■に従っ
て吸気管内空気変化量へCMを求める。この八CMはシ
リンダ空気量QAcV、に対して過渡時にスロソトルチ
ャンハ3内の空気を圧力変化させるための空気量を意味
している。
ΔCM = KMX (QAcyt  Qncyt ’
 ) / N・・・・・・■ 0式において、KMはインテークマニホールド5の容積
に応じて決定される定数であり、エンジン1の機種等に
応じて最適値が選定される。次いで、P1□で次式■に
従ってインジェクタ空気量Qヶ、□を算出する。
Q At、、−QACII++ΔCM ・・・・・・■
このようにして求めたQA、ゎ、はスロットル弁開度α
を情報パラメータの一つとしていることから応答性が極
めて高(、また実験データに基づくテーブルマツプによ
って算出しているので、実際の値と正確に相関し検出精
度が高い(分解能が高い)。さらに、既設のセンサ情報
を利用し、マイクロコンピュータによるソフトの対応の
みでよいから低コストなものとなる。特に、SPi方式
のようにスロソトルチャンハ3の上流側で燃料を噴射す
るタイプに適用して極めて好都合である。
次に、本論の作用を説明する。
第9図は燃料カット制御のプログラムを示すフローチャ
ートである。本プログラムは所定時間毎に一度実行され
る。ます、P21でエンジンの運転状態に基づいて過渡
補正量K A T HOSを演算する。ここに、この過
渡補正量K A T HOSは吸気系への燃料イ」着、
浮遊燃料等の影響によるシリンダ流入燃料の遅れに相当
する遅れ補正量である。
なお、過渡補正量K A T IT OSの算出につい
ては後述する第10図に示すプログラムで詳述する。
次いで、P2□でインジェクタ部を通過する吸入空気量
に相当するインジェクタ空気m Q A 、。4を演算
する。このインジェクタ空気量Q At n =のp出
については上述した第3〜8図で既に説明している。
次いで、P23で次式■に従って目標燃空比1” F 
BYAを演算する。
・・・・・・■ ずなわち、目標燃空比TFBYAは空気過剰率λの逆数
であり、そのときの空気量に対する燃料の割合を示す。
したがって、インジェクタ空気量QA、□4に目標空燃
比を乗じたパラメータ(Q A + h =XTFBY
A)は空燃比の変化の影響を受けない正確なエンジン負
荷を表している。なお、第■弐に従って目標空燃比を求
めるのに際して、現在の空燃比は空燃比センサによって
検出した前回の値でも今回新たに検出したものでもよい
P24では次式〇に従って基本噴射量’rpを演算する
Tp=QAtnJXTFBYAXK  −・・・−・■
但し、K:インジェクタ特性に基づく流量定数 次いで、P2Sで基本噴射量Tpと過渡補正量KA T
 HOSとを足した値が所定値aより小さいか(Tp+
KATHO3≦aか)否かを判別する。
Tp+KATHO3>aのときは壁流量が比較的少なく
フユエルカソトを開始できる状況にないと判断し、P2
bで次式■に従って最終噴射量1゛iを演算して、今回
の処理を終了する。
T i −(Tp +KATHO3) X L A M B D A + T s ・−・−■
但し、LAMBDA :空燃比フィードバック補正係数 TS:電圧補正針 ここで、上記空燃比フィードハック補正係数LAMBD
Aおよび電圧補正分子sは基本燃料噴射量を補正する各
補正係数であるが本発明と関係が薄いので詳しい説明は
省略する。なお、最終噴射量TiはI10ポート54の
出力レジスタに所定のデユーティ値を有する電圧パルス
幅としてストアされ、所定クランク角度でこのTiに対
応する噴射信号STiをインジェクタフに出力する。
一方、pzsてTp+KATHO3≦aのときは壁流量
が多量に存在しており空燃比がかなりリッチになってい
ると判断し、P2□で失火防止および燃費向上のため直
ちにフユエルカソトを行う。すなわち、最終噴射量Ti
を電圧補正分子sのみとして(Ti=TS)実質的な燃
料噴射は行わない。
特に、(T p + K’ATT(OS)の値がマイナ
スのときは燃料を回収する必要があることを意味してい
るが、従来例ではこのようなときも燃料を噴射し統げて
おり、過渡の空燃比のリンチ化からエンジン失火等の不
具合が発生していたことば上述の従来例で指摘した通り
である。
このように、本実施例では所定の運転条件下の減速状態
でかつ基本噴射量Tpと過渡補正量KAT I−1OS
とを足した値が所定値以下のときは、スロソトルハルブ
が全閉となっていなくてもぐあるいは、全開になって所
定時間が経過していなくても)フユエルカソトを開始す
る。したがって、例えば全開から2N連してインテーク
マニホールド5等に相当多量の壁流分が存在し、空燃比
のリンチ化過剰からエンジン失火が発生しそうな場合に
も従来例のように全閉後所定時間経過する迄俟つごとな
(直ちにフユエルカソトが開始できる。その結果、エン
ジンの失火を防止して運転性や燃費を向上させることが
できる。
第10図は過渡補正量KATHO3を演算するプログラ
ムを示すフローチャートであり、このKATHO3は第
9図で述べたP26の第0式中の燃料の遅れ部(KAT
I(O3xKBTI、RC)に相当する補正係数の一つ
である。まず、P31で平衡付着量M F H(M F
 H=func (T w、 CLeyt、  N))
を演算する。この平衡付着量MFHはTW、QAcyl
およびNを関数とする付着燃料の壁流分の量を示すもの
で、第11図にスロットル開度との関係で表すとスロッ
トル開度が全開に近づくに従って急激にその値が増加す
る傾向を示す。次いで、P32で分量割合KMF (K
MF=func (Tw、QAcyl、  N) lを
演算する。この分量割合KMFは上述のM F Hと同
様にTw、 QAcy、およびNを関数として演算され
るもので、付着量1′1の壁流分の蒸発速度に相当する
P33では次式■に従ってイ1]着速度VMFを演算し
く但し、スタートSWが0のときはVMF=0)、P3
4で次式〇に従って今回の付着IMFを演算する。
VMF−(MFH−MF)  XKMF   ・・・・
・・■但し、MF:前回の付着量 M F = M F −、、+ V M F  ・・・
・・・■但し、MF−、:前回の付着量 VMF :第0式で算出した値 次いで、P35で次式■に従って補正率GHFを演算し
、P36で次式〇に従って過渡補正量KAT1−1 O
Sを演算して今回の処理を終了する。
G HF = CIT F QへCY L x G l
−I F F B Y A・・・・・・[相] 但し、GHFQACYL:減速補正率 GHFFBYA:空燃比補正率 K A T HOS = V M F x G I(F
  ・・−・・・■但し、VMF:P:+sで得られた
植 このように、本実施例では平衡何着iMFHおよび分量
割合KMFをエンジンの運転状態や機関水温に基づいて
適切に算出し、このMFHおよびKMFにより過渡補正
量KATHO3(すなわち、(=J着、浮遊燃料量に相
当する)を適切に演算している。このように、適切な過
渡補正量K A ’T H0Sを求めることは単に基本
噴射量’rpの補正量として最終噴射量Tiの精度を向
上させるだ番ノではなく、フユエルカソトの開始時期を
より適切なものとするために欠かすことができない。
(効果) 本発明によれば、所定の減速時には過渡補正量K A 
T HOSの量と基本供給量とに基づいてフユエルカソ
トを開始するので、フユエルカソトの開始時期をより適
切なものにすることができ、エンジン失火を防止して運
転性や燃費を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本概念図、第2〜11図は本発明の
一実施例を示す図であり、第2図はその全体構成図、第
3図はそのシリンダ空気量区Q□ytの算出プログラム
を示すフローチャート、第4図はそのスロットル弁流路
面積Aαのテーブルマツプ、第5図はそのバイパス路面
積A、のテーブルマツプ、第6図は総流路面積へをエン
ジン回転数Nで除したA/Nとエンジン回転数Nとをパ
ラメ−タとする定常空気量Q4のテーブルマツプ、第7
図はその遅れ係数に2のテーブルマツプ、第8図はその
インジェクタ空気Wk Q n r −、tの算出プロ
グラムを示すフローチャート、第9図はその燃料カット
制御のプログラムを示すフローチャート、第10図はそ
の過渡補正量K A T HOSを演算するプログラム
を示すフローチャート、第11図はその平衡イ」着iM
FHをスロソ1〜ル開度との関係で示す図である。 1・・・・・・エンジン、 7・・・・・・インジェクタ(燃料供給手段)、50・
・・・・・コンl−ロールユニット(M 本(a mW
−手段、遅れ係数演算手段、補正量演算手 段、カフ)指令手段、カッ;・制御手 段)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 a)エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と
    、 b)エンジンの運転状態に基づいて燃料の基本供給量を
    演算する基本量演算手段と、 c)エンジンの運転状態に基づいて吸気系への燃料付着
    、浮遊燃料等の影響によるシリンダ流入燃料の遅れを予
    測し、燃料の基本供給量を補正する遅れ補正量を演算す
    る遅れ量演算手段と、d)燃料の基本供給量を前記遅れ
    補正量により補正して補正供給量を求める補正量演算手
    段と、e)前記補正供給量が所定値以下のとき燃料のカ
    ットを指令するカット指令手段と、 f)補正供給量に対応する供給信号を出力するとともに
    、燃料のカットが指令されると該供給信号の出力を停止
    するカット制御手段と、 g)カット制御手段からの供給信号に基づいて燃料を供
    給する燃料供給手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料カット制御装
    置。
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JPS5911736A (ja) * 1982-07-12 1984-01-21 関西電力株式会社 送電制御装置
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JPS5911736A (ja) * 1982-07-12 1984-01-21 関西電力株式会社 送電制御装置
JPS6093151A (ja) * 1983-10-27 1985-05-24 Mazda Motor Corp エンジンの減速時燃料制御装置

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