JPH02136527A - エンジンの燃料制御装置 - Google Patents

エンジンの燃料制御装置

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JPH02136527A
JPH02136527A JP29048188A JP29048188A JPH02136527A JP H02136527 A JPH02136527 A JP H02136527A JP 29048188 A JP29048188 A JP 29048188A JP 29048188 A JP29048188 A JP 29048188A JP H02136527 A JPH02136527 A JP H02136527A
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JP
Japan
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correction value
engine
fuel
value
transient state
Prior art date
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Application number
JP29048188A
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English (en)
Inventor
Shinichi Wakutani
新一 涌谷
Shoji Imai
祥二 今井
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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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、エンジンにおける動作状態が急速に変化する
ことになる各種の過渡状態の夫々において、吸気通路内
壁面に燃料が付着することに起因する燃料輸送遅れを補
償すべく、燃料供給量についての補正を行うようにされ
たエンジンの燃料制御装置に関する。
(従来の技術) 例えば、自動車用のエンジンにおいては、一般に、基本
となる燃料供給量が吸入空気量に基づいて定められ、そ
の燃料供給量にエンジンの運転状態に応じた補正が加え
られて最終燃料供給量が設定される。最終燃料供給量の
設定にあたって行われる補正の主なるものとしては、始
動性を向上させるための始動増量補正、エンジン温度が
低いときにそれを上昇させるための暖機増量補正、吸入
空気の密度の変化による空燃比の変動を補正するための
吸気温補正、吸入空気量が極めて大であるとき出力を増
大させるための高負荷増量補正、混合気の空燃比を目標
値、例えば、理論空燃比とされる値に近づけるための空
燃比補正、エンジンが加速状態にされたとき、燃料が吸
気通路内壁面に付着した後燃焼室に導かれることに起因
する燃料輸送遅れを補償して、加速性を向上させるため
の加速増量補正がある。それに加えて、例えば、電子制
御式とされた第1及び第2の燃料噴射弁が吸気通路にお
ける異なる位置に配され、縦軸にスロットル弁の開度T
h及び横軸にエンジン回転数Nがとられてあられされた
第7図において、スロットル弁の開度の値とエンジン回
転数の値がPで示される領域にあるとき、第1の燃料噴
射弁のみによる燃料供給が行われ、スロットル弁の開度
の値及びエンジン回転数の値がP十Sで示される領域に
あるとき、燃料供給量が第1及び第2の燃料噴射弁の夫
々に所定の比率をもって分配されて燃料供給が行われる
ようにされたエンジンにあっては、燃料供給が第1の燃
料噴射弁のみによって行われる運転状態から第1及び第
2の燃料噴射弁の両者によって行われる運転状態に切り
換わったとき、第2の燃料噴射弁から噴射された燃料が
吸気通路に付着した後燃焼室に導かれることに起因する
燃料輸送遅れを補償するための切換え補正が行われる場
合がある。
そして、上述の如くの種々の補正が行われるにあたって
は、電子制御部により各補正についての補正値が夫々設
定され、それらの加算もしくは乗算等が行われ才総計補
正値が設定され、その総計補正値が用いられて燃料供給
量の補正がなされる。
(発明が解決しようとする課題) 上述した如(の燃料供給量に対して複数種の補正が行わ
れるようにされたエンジンにおいては、その運転状態如
何によっては、燃料供給量に対する複数種の補正が同時
に行われることになるが、各補正についての補正値は夫
々独立して設定されるので、複数種の補正が同時に行わ
れる場合には、総計補正値が過大もしくは過少となるこ
とがある。
特に、エンジンにおける動作状態が急速に変化する加速
状態等の過渡状態においては、例えば、吸気通路内壁面
に燃料が付着することに起因する燃料輸送遅れを補償す
るための加速増量補正と切換え補正とが同時に行われる
場合があり、斯かる場合には、最終燃料噴射量が過大と
なって、混合気の空燃比が所望の値よりリッチ側に大き
く変化してしまうという問題が生じる。
このような問題を解消するための一つの方策として、例
えば、特開昭58−28538号公報及び特開昭58−
28552号公報にも示される如く、最終燃料噴射量に
ついての上限値を、エンジンの運転状態に応じて設定す
るようにされたエンジンの燃料制御装置が提案されてい
る。
しかしながら、エンジンの運転状態は多様に変化するの
で、最終燃料噴射量についての上限値をエンジンの運転
状態の変化に追従して適正に設定するには、電子制御部
における制御プログラムの複雑化及びそれに伴う構成の
複雑化をまねく盾があり、さらに、エンジンが加速状態
等の過渡状態にあるときには、最終燃料噴射量について
の上限値を、そのときのエンジンの運転状態に適合した
ものに設定することが難しい。
また、上述の如くに、エンジンが加速状態等の過渡状態
にあるとき、例えば、加速増量補正と切換え補正とが同
時に行われる場合には、それらの補正についての補正値
を、各補正が単独で行われる場合に比して小なる値に変
更することにより、総計補正値が過大となることを防止
することが考えられるが、複数種の補正が同時に行われ
る毎にそれらの補正についての補正値が変更されるよう
にされた場合には、上述と同様に電子制御部における制
御プログラムの複雑化及びそれに伴う構成の複雑化をま
ねき、空燃比制御機構が高価なものとなってしまうとい
う問題がある。
斯かる点に鑑み、本発明は、エンジンにおける動作状態
が象、速に変化することになる各種の過渡状態において
、燃料が吸気通路内壁面に付着することに起因する燃料
輸送遅れを補償すべく行われる燃料供給量についての複
数の補正が、それらについての各補正値が夫々独立して
設定されて行われ、エンジンの過渡状態に応じた最終燃
料供給量が求められるようになされ、しかも、それら各
種の補正が同時に行われるときにおいても、制御プログ
ラムの複雑化及びそれに伴う構成の複雑化を伴うことな
く最終燃料供給量が過大あるいは過小となる事態が回避
されて、最終燃料供給量をエンジンの運転状態に応じた
適正なものとすることができるようにされたエンジンの
燃料制御装置を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段) 上述の目的を達成すべく、本発明に係るエンジンの燃料
制御装置は、第1図にその基本構成が示される如く、エ
ンジンにおける動作状態が急速に変化する過渡状態を検
出する過渡状態検出手段と、過渡状態検出手段により第
1の過渡状態が検出されたとき燃料供給量についての第
1の補正値を設定する第1の補正値設定手段と、過渡状
態検出手段により第1の過渡状態とは異なる第2の過渡
状態が検出されたとき燃料供給量についての第2の補正
値を設定する第2の補正値設定手段と、選択補正値を設
定する補正値選択設定手段と、補正値選択設定手段によ
り設定された選択補正値により燃料供給量を補正し、補
正された燃料供給量をもっての燃料供給動作をエンジン
に備えられる燃料供給手段に行わせる制御手段とを備え
て構成され、補正値選択設定手段が、過渡状態検出手段
により第1の過渡状態のみが検出されたとき、第1の補
正値設定手段により設定された第1の補正値を、また、
過渡状態検出手段により第2の過渡状態のみが検出され
たとき、第2の補正値設定手段により設定された第2の
補正値を、さらに、過渡状態検出手段により第1及び第
2の過渡状態が同時に検出されたとき、第1の補正値設
定手段により設定された第1の補正値及び第2の補正値
設定手段により設定された第2の補正値のうちの絶対値
が大なる方を、夫々、選択補正値として設定するものと
される。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第2図は、本発明に係るエンジンの燃料制御装置の一例
を、それが適用されたエンジンとともに示す。
第2図においてシリンダヘッド11及びシリンダブロッ
ク12を有するエンジン本体10にはピストン14が配
されるとともに、吸気弁16及び排気弁18を介して吸
気通路20及び排気通路22が接続されており、また、
ピストン14の上方に燃焼室24が形成され、燃焼室2
4には点火プラグ26が臨設されている。吸気通路20
には、その上流側から、順次、吸入空気を浄化するエア
フィルタ28.吸入空気量を検出するエアフローメータ
29.アクセルペダルに連動して吸気通路20を開閉す
るスロットル弁30、及び、このスロットル弁30の開
度を検出するスロットル開度センサ34が設けられると
ともに、吸気1Jtl路2゜におけるスロットル弁30
より下流側部分には、燃料供給系から圧送された燃料を
吸気ボート部及び吸気通路20内に向けて噴射する第1
及び第2の燃料噴射弁31及び32が設けられている。
また、エンジン本体10には、クランクシャフト39に
関連して配され、エンジン回転数を検出する回転数セン
サ36と、エンジンの冷却水温を検出する水温センサ3
8とが設けられている。
斯かる構成に加えてコントロールユニッ1−100が備
えられている。コントロールユニット100には、回転
数センサ36から得られるエンジン回転数に応じた検出
信号Sn、 スロットル開度センサ34から得られるス
ロットル弁30の開度に応じた検出信号SL、水温セン
サ38から得られるエンジンの冷却水温に応じた検出信
号Sw、 エアフローメータ29から得られる吸入空気
量に応した検出信号Sa、吸気系に配された吸気温セン
サ35から得られる吸入空気の温度に応じた検出信号S
f、及び、排気系に配された02センサ37から得られ
る排気ガスの酸素濃度に応じた検出信号SO等が供給さ
れる。コントロールユニット100は、これらの各種の
検出信号に基づいて燃料噴射の制御を行う。
コントロールユニット100による燃料噴射の制御にお
いては、検出信号Stがあられすスロットル開度の値と
検出信号Snがあられすエンジン回転数の値とが、上述
の第7図において示される如くの特性図上においてPで
示される領域(P領域)にあるときには、第1及び第2
の燃料噴射弁31及び32のうちの第1の燃料噴射弁3
1に噴射パルス信号PJ、が供給されて、第1の燃料噴
射弁31のみによる燃料供給が行われる第1の燃料噴射
態様がとられ、スロットル開度の値とエンジン回転数の
値とがP十Sで示される領域(P+S領域)にあるとき
には、第1及び第2の燃料噴射弁31及び32の夫々に
噴射パルス信号PJ。
及び噴射パルス信号PJ2が供給されて、第1及び第2
の燃料噴射弁31及び32の両者による燃料供給が行わ
れる第2の燃料噴射態様がとられる。
斯かる燃料噴射の制御が行われるにあたっては、まず、
コントロールユニット100により、検出信号Saがあ
られす吸入空気量の値Qと検出信号Snがあられすエン
ジン回転数の値Neとに基づいて、基本燃料噴射パルス
幅Tpが、式:Tp−に−Q/Ne(但し、kは定数)
により設定される。次に、基本燃料噴射パルス幅Tpを
エンジンの運転状態に応じたものに補正すべく、加速増
量補正値Ca、切換え補正値Cc及び他の補正値の合計
とされる合計補正値Getが設定される。
加速増量補正値Caは、検出信号Stがあられすスロッ
トル開度の値の変化率に基づいてエンジンが加速状態に
あることが検知される場合には、基本補正値をCacと
し、補正係数をHとすれば、弐:Ca=Cac−Hによ
り設定され、エンジンが加速状態にないことが検知され
る場合には、零に設定される。その場合、基本補正値C
acは、燃料の気化量は温度が高い程増大することが勘
案されて、第3図に示される如く、検出信号Swがあら
れすエンジンの冷却水温TwO値が高くなるに従って小
なる値をとるように設定され、また、補正係数Hは、噴
射された燃料が吸気通路20に一旦付着した後燃焼室2
4に導かれることに起因する燃料輸送遅れは、エンジン
回転数Nが高い程、従って、吸入空気の流速が大である
程小なるものとなることが勘案されて、第4図に示され
る如く、検出信号Snがあられすエンジン回転数Nの値
が大となるに従って小なる値をとるように設定される。
斯かることから、加速増量補正値Caは、エンジンの冷
却水温Twが高い程、また、エンジン回転数Nが高い程
、小なる値に設定される。
切換え補正値Ccは、検出信号St及びSnがあられす
スロットル開度の値及びエンジン回転数の値が、P領域
からP+S領域に変化したことが検知されたとき、その
初期値が、第5図に示される如く、そのときのエンジン
回転数Nが高い値をとる程小なる値に設定される。この
ように切換え補正値Ccが設定されるのは、スロットル
開度の値及びエンジン回転数の値がP ’pH域からP
+S領域に変化したときには、コントロールユニッ+−
100により、燃料噴射態様が、第1の燃料噴射弁31
のみによる燃料供給が行われる第1の燃料噴射態様から
、第1の燃料噴射弁31に加えて第2の燃料噴射弁32
からも燃料噴射が行われる第2の燃料噴射態様に切換え
られるが、第2の燃料噴射弁32による燃料噴射が開始
された直後においては、吸気通路20における第1の燃
料噴射弁31が配された部分より上流側の部分には燃料
が付着していないので、第2の燃料噴射弁32から噴射
された燃料は、−旦吸気通路20における第1の燃料噴
射弁31が配された部分より上流側の部分に付着した後
燃焼室24に導かれることになって、上述の加速時と同
様に燃料の輸送遅れが生じ、−時的に混合気の空燃比が
目標値からリーン側に変化してしまう虞があるからであ
る。また、切換え補正値Ccがエンジン回転数Nに応じ
た値に設定されるのは、燃料の輸送遅れは、エンジン回
転数Nが高い程、従って、吸入空気の流速が大である程
小となるからである。このようにして設定される切換え
補正値Ccは、その後、所定の時間長毎に、初期値から
所定の値が減じられて、その値が零以下となった以後に
おいては零に設定される。
なお、上述の場合とは逆に、スロットル開度の値及びエ
ンジン回転数の値が、P+S領域からP領域に変化した
ときには、切換え補正値Ccは、エンジン回転数Nに応
じて負の値に設定される。
上述の如くにして加速増量補正値Ca及び切換え補正値
Ccが設定されるもとで、スロットル開度の値及びエン
ジン回転数の値がP領域にあるとき、アクセルペダルが
急激に踏み込まれてエンジンが加速状態に移行せしめら
れ、スロットル開度の値及びエンジン回転数の値が、例
えば、第7図において破線矢印Uで示される如くに、P
 61域からP 十S iJf域に変化せしめられた場
合には、加速増量補正値Ca及び切換え補正値Cc (
>O)が共に設定されることになるが、斯かる場合には
、設定された加速増量補正値Caと切換え補正値CCと
が比較されてそれらのうちの小である方が零に設定され
る。従って、基本燃料噴射パルス幅Tpの補正が行われ
るに際し、加速増量補正値Caと切換え補正値Ccとが
共に設定される場合には、それらのう、ちの大である方
のみが用いられることになる。
また、加速増量補正値Ca及び切換え補正値CC以外の
他の補正値としては、始動増量補正値吸気温補正値、暖
機増量補正値、高負荷増量補正値等があり、それらが所
定の態様で夫々設定されて、合計補正値Getが求めら
れる。
このようにして、補正値Ca、Cc及びCeLが夫々設
定された後においては、設定された各補正値Ca、Cc
及びCetが用いられて、最終燃料噴射パルス幅Tiが
、式:Ti=Tp・ (1+Ca十CC+CeL)によ
り設定される。そして、スロットル開度の値及びエンジ
ン回転数の値がP領域にある場合には、最終燃料噴射パ
ルス幅Tiを有する噴射パルス信号PJ、のみが形成さ
れて、それが エンジンの回転に同期した所定のタイミ
ングをもって第1の燃料噴射弁31に供給され、スロッ
トル開度の値及びエンジン回転数の値がP+S領域にあ
る場合には、例えば、最終燃料噴射パルス幅Tiの17
2とされたパルス幅Ti/2を有する噴射パルス信号P
J、及び噴射パルス信号PJ2が夫々形成され、それら
がエンジンの回転に同期した所定のタイミングをもって
夫々第1及び第2の燃料噴射弁31及び32に供給され
て、吸気通路20に最終燃料噴射パルス幅Tiに応じた
量の燃料が噴射される。
斯かる最終燃料噴射パルス幅Tiは、加速増量補正値C
aと切換え補正値Ccとが共に設定されるとき、それら
のうちの大である方のみが用いられて設定されることに
なるので、混合気の空燃比が目標値よりリンチ側に大き
く変化することが回避される。また、加速増量補正値C
aと切換え補正値Ccとのうちの大である方が用いられ
て行われる基本燃料噴射パルス幅Tpについての補正は
、エンジンが加速状態にあるときに必要とされる補正、
及び、エンジンが燃料供給態様が切換えられろ過渡状態
にあるときに必要とされる補正の両者に、実質的に相当
するものとなる。
上述の如くの制御を行うコントロールユニット100は
、例えば、マイクロコンピュータが用いられて構成され
るが、斯かる場合におけるマイクロコンピュータが実行
する燃料噴射の制御に際してのプログラムの一例を、第
6図のフローチャートを参照して説明する。
このプログラムは、スタート後、プロセス101におい
て検出信号Sa、Sf、Sn、St及びSw等を取り込
み、続くプロセス102において、検出信号Saがあら
れす吸入空気ff1Qと検出信号Snがあられすエンジ
ン回転’f81.N eとに基づいて、基本燃料噴射パ
ルス幅Tpを、式:Tp=に−Q/ N eにより設定
してデイシジョン103に進む。
デイシジョン103においては、検出信号Stがあられ
すスロットル開度の値の変化率に基づいて、エンジンが
加速状態にあるか否かを判断し、エンジンが加速状態に
あると判断された場合には、プロセス104において、
基本補正値Cacに補正係数Hを乗じることにより加速
増量補正値Caを設定してデイシジョン106に進み、
また、プロセス103において、エンジンが加速状態に
ないと判断された場合には、プロセス105において、
加速増量補正値Caを零に設定してデイシジョン106
に進む。
アイソジョン106においては、スロットル開度の値及
びエンジン回転数の値が、P領域からP+ S 9M域
にもしくはその逆に変化したか否か、即ち、燃料噴射態
様が切換え中であるか否かを判断し、燃料噴射態様が切
換中であると判断された場合には、プロセス107にお
いて、エンジン回転数Nに応じた切換え補正値Ccを設
定してプロセス109に進み、また、デイシジョン10
6において、燃料噴射態様が切換中でないと判断された
場合には、プロセス108において、切換え補正値Cc
を零に設定してデイシジョン109に進む。
デイシジョン109においては、加速増量補正値Caが
雪であるか否かを判断し、加速増量補正値Caが零でな
いと判断された場合には、デイシジョン110において
、切換え補正値Ccが零以下であるか否かを判断する。
そして、デイシジョン110において、切換え補正値C
cが零以下でないと判断された場合には、デイシジョン
111に進み、加速増量補正値Caが切換え補正値Cc
以上であるか否かを判断し、加速増量補正値Caが切換
え補正値Cc以上であると判断された場合には、プロセ
ス112において切換え補正値Ccを零に設定してプロ
セス114に進み、一方、デイシジョン111において
加速増量補正値Caが切換え補正値Ccより小であると
判断された場合には、プロセス113において加速増量
補正値Caを零に設定してプロセス114に進む。また
、デイシジョン109において加速増量補正値Caが零
であると判断された場合、及び、デイシジョン110に
おいて切換え補正値Ccが零より大であると判断された
場合にも、プロセス114に進む。
プロセス114においては、始動増量補正値。
暖機増量補正値、吸気温補正値、高負荷増量補正値等の
加速増量補正値Ca及び切換え補正値Cc基以外補正値
を設定して、それらの合計補正値Cetを求め、続くプ
ロセス116において、最終燃料噴射パルス幅Tiを、
式:Ti=TP・(I+Ca+Cc+Ce t)により
算出してデイシジョン117に進む。デイシジョン11
7においては、燃料噴射時期であるか否かを判断し、燃
料噴射時期でないと判断された場合には、そのまま元に
戻り、燃料噴射時期であると判断された場合には、デイ
シジョン118において、スロットル開度の値及びエン
ジン回転数の値がP領域にあるか否かを判断し、P %
H域にあると判断された場合には、プロセス119にお
いて、最終燃料噴射パルス幅Tiを有する噴射パルス信
号PJ、を形成してそれを第1の燃料噴射弁31に送出
することにより、第1の燃料噴射態様をもっての燃料供
給を行って元に戻り、デイシジョン118において、ス
ロットル開度の値及びエンジン回転数の値がP領域にな
いと判断された場合には、最終燃料噴射パルス幅Tiの
172とされたパルス幅Ti/2を有する噴射パルス信
号PJ、及び噴射パルス信号PJ2を夫々第1及び第2
の燃料噴射弁31及び32に送出することにより、第2
の燃料噴射態様をもっての燃料供給を行って元に戻る。
なお、上述の例においては、加速増量補正及び切換え補
正の2つの過渡補正が同時に行われる場合について説明
されているが、本発明に係るエンジンの燃料制御装置は
、それに限られることなく、加速増量補正及び切換え補
正以外の複数の過渡補正が同時に行われる場合にも、同
様に適用することができる。
(発明の効果) 以上の説明から明らかな如く、本発明に係るエンジンの
燃料制御装置によれば、エンジンの動作状態が象、速に
変化する各種の過渡状態において、燃料が吸気通路内壁
面に付着することに起因する燃料輸送遅れを補償すべく
行われる燃料供給量についての複数の補正がエンジンの
過渡状態に応じたものとされて、適正な最終燃料供給量
を求めることができ、さらに、それら複数の補正が同時
に行われて各補正についての補正値が同時に設定された
場合には、それら補正値のうちの大である方のみが用い
られて燃料供給量についての補正が行われることにより
、制御プログラムの複雑化及びそれに伴う構成の複雑化
を伴うことなく、最終燃料供給量が過大あるいは過小と
なる事態が回避され、しかも、斯かる補正は、各過渡状
態において必要とされる補正の夫々に実質的に相当する
ものとなるので、最終燃料供給量をエンジンの過渡状態
に応じた適正なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1同は本発明に係るエンジンの燃料制御装置を特許請
求の範囲に対応して示す基本構成図、第2図は本発明に
係るエンジンの燃料制御装置の一例を示す概略構成図、
第3図〜第5図は第2図に示される例の動作説明に供さ
れる特性図、第6図は第2図に示されるコントロールユ
ニットにマイクロコンビニーりが用いられた場合におけ
る、斯かるマイクロコンピュータが実行するプログラム
の一例を示すフローチャート、第7図は燃料噴射弁が2
個備えられるエンジンの動作説明に供される特性図であ
る。 図中、10はエンジン本体、20は吸気通路、31は第
1の燃料噴射弁、32は第2の燃料噴射弁、34はスロ
ットル開度センサ、36は回転数センサ、100はコン
トロールユニットである。 第2図 31:第1の燃料噴射弁 32:第2の燃料噴射会 34:スロットル開度センサ 36二回転数センサ 第3図 第4図 第5因 第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 エンジンにおける動作状態が急速に変化する過渡状態を
    検出する過渡状態検出手段と、 該過渡状態検出手段により第1の過渡状態が検出された
    とき燃料供給量についての第1の補正値を設定する第1
    の補正値設定手段と、 上記過渡状態検出手段により上記第1の過渡状態とは異
    なる第2の過渡状態が検出されたとき燃料供給量につい
    ての第2の補正値を設定する第2の補正値設定手段と、 上記過渡状態検出手段により上記第1の過渡状態のみが
    検出されたとき、上記第1の補正値設定手段により設定
    された第1の補正値を、また、上記過渡状態検出手段に
    より上記第2の過渡状態のみが検出されたとき、上記第
    2の補正値設定手段により設定された第2の補正値を、
    さらに、上記過渡状態検出手段により上記第1及び第2
    の過渡状態が同時に検出されたとき、上記第1の補正値
    設定手段により設定された第1の補正値及び上記第2の
    補正値設定手段により設定された第2の補正値のうちの
    絶対値が大なる方を、夫々、選択補正値として設定する
    補正値選択設定手段と、該補正値選択設定手段により設
    定された選択補正値により燃料供給量を補正し、補正さ
    れた燃料供給量をもっての燃料供給動作を上記エンジン
    に備えられる燃料供給手段に行わせる制御手段と、を具
    備して構成されるエンジンの燃料制御装置。
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JP2008157219A (ja) * 2006-11-29 2008-07-10 Kawasaki Heavy Ind Ltd 内燃機関
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