JPS5844249A - アイドル回転数制御装置 - Google Patents

アイドル回転数制御装置

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JPS5844249A
JPS5844249A JP56141018A JP14101881A JPS5844249A JP S5844249 A JPS5844249 A JP S5844249A JP 56141018 A JP56141018 A JP 56141018A JP 14101881 A JP14101881 A JP 14101881A JP S5844249 A JPS5844249 A JP S5844249A
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fuel ratio
acceleration
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Toshio Manaka
敏雄 間中
Takeshi Atago
阿田子 武士
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D31/00Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
    • F02D31/001Electric control of rotation speed
    • F02D31/002Electric control of rotation speed controlling air supply
    • F02D31/003Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control
    • F02D31/004Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control by controlling a throttle stop
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/263Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the program execution being modifiable by physical parameters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (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】 本発萌は電子式エンジン制御装置に係り、特に空吹かし
、加速、減速の別より各場合の空燃比とアイドル回転数
を制御する空燃比制御方法に関する。
一般に、エンジンのキャブレターは、ガソリンと空気の
混合気をつくる装置であり、この混合気の状態の良否は
、エンジンの性能および燃料の消費量また、排気ガスの
質に大きな影響を与えるものである。ガソリンと空気の
混合は、混合室の中間に直、径を小さく絞ったベンチュ
リを設け、その中心にエンジンが標準回転しているとき
主にガソリンを吹き出させるメインノズルが設けられて
おシ、エンジンの吸入行程においてシリンダ内のピスト
ンの下降によりシリ゛ンダ内の空気が薄くなシ空気がエ
アクリーナ、キャプレタ、インテークマ二声/?、 ト
fi通グてシリンダ内に流れ込む際、空気ユリを通ると
き空気速度が増し、この附近の圧力が低下してメインノ
ズルよりガソリンが吸い上げられ、吸い上げられたガソ
リンは速い空気の流れに吹き散らされて霧化することに
より行なわれる。
すなわち、容積流に比例した圧力がベンチュリに生じる
來め、空気密度が一定な状態で流5速を増加していくと
、流速に比例した圧力がべ/チュリに生じ、その圧力差
に比例したメインノズルより燃料が噴射される。じたが
って、燃料の量と空気の量が一定の形で混合気として供
給されるこ゛とになる。この混合気の吸い込み量を加減
するものが円板形のパルプであ°るスロットルバルブで
アリ、スロットルバルブは、運転席のアクセルレータ・
ペダルとリンクによって連結し、エンジンの回転を調節
するようになっている。
このようなキャプレタにおいて、従来は、エンジンのア
イドル回転数制御に暖機時間を短縮するために、高い目
標回転数と低い目標回転数の2種類を有し、空吹かしあ
るいは、暖機走行が行なわれた。轡合、回転数制御ゲイ
ンで高い目標回転数から低い目標回転数へアイドル回転
数を下げていった。しかしながら、そのゲインでは回転
数の下がり方が遅く、走行直後、しばらく高回転がつづ
くという欠点を有している。
また、空吹かしと加速の区別をしていなかった、fcめ
1.アイドル中に空吹かしを行なうと加速増量・を行な
ってしまいアクセルを踏むたびにCOが多く発生すると
いう欠点を有していた。
本発明の目的は、空吹かし、加速、減速の判別を確実に
行ない、それらに応じた空燃比とアイドール回転数を制
御することのセきる空燃比制御方法゛を提供する9とに
あ“る。
本発明は、空吹かしと加速とを車速センサからの信号に
よって区別し、空吹かし時の加速補正によるCOの多量
発生を防止し、暖機走行後のアイドル回転数を制御しよ
うというちのである。
以下、実施例について説明する。
第1図には、本発明の一実施例を示す電子式エンジン制
御装置の構成が示されている。
すなわち、エンジン1に設けられた吸気管2には気化器
3が設けられている。この気化器3には、メイン用ソレ
ノイド7.8が設けられ、このメイン用ソレノイド7.
8よシ補助燃料及び補助空気が気化器3に供給される。
また、この気化器3には、スロー用ソレノイド10と加
速ソレノイド11が設けられている。さらに、気化器3
に設けられている図示しないスロットパルプには、スロ
ットパルプが全閉となっているか否かを検出するための
スロットルスイッチ12及びスロットルバルブの開度を
検出する開度センサ13が設けられている。
また、この気化器3の上部にはエアクリーナ4が設けら
れており、とのエアクリーナ4より空気が気化器3に供
給される。このエアクリーナ4には、吸入される空気の
温度を検出するための吸気温センサ18が設けられてい
る。
また、吸気管2には、吸気管2内の圧力を検出するため
の圧力センサ14が設けられている。さらにまた、エン
ジン1には、排気管5が設けられておシ、排気管5には
、排気ガスによって空燃比を検出するための02七ンサ
17が設けられている。また、エンジン1には、エンジ
ンのクランク角を検出するためのクランク角センサ16
とエンジンを冷却するための水の温度を検出するための
水温センサ15と、エンジンの回転を検出する回転セン
サ19と、車の速度を検出する車速セ/す20が設けら
れている。
前記各センサの出力は、すべてマイクロコンピュータを
内蔵した制御装置6に取り込まれ、制御装置6において
は、前記各センサからの入力信号に応じて気化器3に設
けられている補助燃料を供給するメイン用ソレノイド7
、補助空気を供給するメイン用ソレノイド8、スロー用
ソレノイド10、加速ツレ、ノイド11といったアクチ
ュエータを駆動して′エンジンを制御するよう構成され
ている。なお、前記メイン用ソレノイドッと前記メイン
用ソレノイド8とはイ/ノ(−夕9によって互に反転し
た動作をする様に構成されている。
第2図には、第1図に示した制御装置6のブロック線図
が示されている。
制御装置6は、演算処理を行なうマイクロ・プロセッシ
ング・ユニット(以下MPUと略称する)30、制御プ
ログラムおよび固定データを格納する記憶素子(以下R
OMと略称する)32、読出しおよび 換可能な記憶素
子(以下RAMと略称する)31、および入出力インタ
フェースを持つコントロール部33とで基本的に構成さ
れておシ、前記PU30. H,0M32.RAM31
およびコントロール部33はアドレスバス、テークと(
スおよびコントロールラインを通して相互に接続されて
いる。
そして、該制御装置6に入力される信号は、アナログ、
デジタルおよび、パルスに分けられる。
アナログ入力は、吸気温セ/す18、水温センサ15、
開度センサ13.0□センサ17、圧力セ/サエ4等の
信号である。こ九ら信号はマルチプレクサ(以下MPX
と略称する)34に与えられる。該MPX34はアナロ
グ−デジタル変換器(以下ADコンバータ)35に与え
られる信号を選択する機能を有しておシ、前記MPU3
0の指令により該コントロール部33からの信号によっ
て選択される。その結果、該ADコンバータ35が起動
されデジタル量に変換される。この結果が前記コントロ
ール部33に読みこまれる。
これに対して、デジタル入力には、前記スロットルバル
ブが全閉であることを検知するスロットルスイッチ12
からの出力信号と、スタータ36からの出力信号とがあ
シ、これらの信号は、前記コントロール部33を介して
読みこまれる。
又、パルス入力としては、クランク角七ンサ16からの
出力信号があり、この出力信号には所望のクランク角(
例えば180’)に1回出力されるパルス信号と所望の
回転角(例えば1″)に。
1回出力されるパルス信号とがある。これら2種の信号
を前記コントロール部33ではエンジン回転数のデジタ
ル量として取込む。 − 次に制御装置6から出力される信号は、前述の入力情報
に基づいてMPU30がR,0M32に格納されている
制御プログラムに従つ−て計算したブータラコントロー
ル部33に与えることによって前記のメイン用ソレノイ
ド8,9、スロー用ソレノイド10.加速ソレノイド(
加速ポンプ)11などを駆動する。
第3図には、エアを一定にした場合のメインソレノイド
・オンデユーテイに対する空燃比特性と、燃料を一定に
鴫た場合のスローソレノイド・オンデユーテイに対する
空燃比特性、とが示されている。
すなわち、メインソレノイド・オンデユーテイに対して
も、スローソレノイド・オンデユーテイに対しても、共
に直線的に変化する。メイン領域では燃料制御なのでオ
ンデユーテイの増加により空燃比は小さくなり、スロー
領域では反対にエアブリード制御のために、オンデユー
テイの増加により空燃比は大きくなる。
このような理論空燃比は譬共に運転条件を一定にしたと
きの特性であり、これを各運転条件、すなわち、吸気負
圧と、エンジン回転数と、メインソレノイドのオンデユ
ーテイとの関係において求めると、第4図に示す如きマ
ツプとなる。この制御マツプは、記憶素子ROM32に
記憶されている。
これによりエンジン回転数と吸気負圧から理論空燃比の
混合気を供給するオンデユーテイが決定される。
この理論空燃比に対して、アイドル回転時に、アクセル
レータ・ペタルが踏まれた場合の目標回転数と、アクセ
ルレータ・ベタルが踏れない場合の目標回転数とは、そ
れぞれ異ったものでおる。
すなわち、アイドル回転時アクセルレータ・ペタルが踏
まれていないときは暖機運転であると判断し、目標回転
数は高くなる。これに対し、アイドル回転時にアクセル
レータベタルが踏まれると〜それを検出し、空吹かしと
見て目標回転数は低く設定される。この検出を第5図に
示すスロットル、1アクチユエータの詳細図によって説
明する。すなわち、気化器3のベンチュリの下流側には
、スロットル弁40が設けられており、このスロットル
弁40には、スロットル弁40と連動して動く、スロッ
トル弁開閉レノ<4iと、スロットル弁軸42を中心に
回動するスロットル弁もどしレバ43が設けられている
。このスロットル弁もどしレバ43(7)一端にはリタ
ーンスプリング44が設けられており、このリターンス
プリング44によってスロットル弁もどしレバ43を一
方向に付勢されている。また、スロットル弁開閉レバ4
1の先端には、ストロークシャフト45が接しており、
このストロークシャフト45け、モータ48にかみ合う
減速歯車46に螺合されている。この減速歯車46にア
イドル検出スイッチ47が近接するように設けられてお
り、減速歯車46がアイドル検出スイッチ47に接する
ことによってアイドル時であることを検出している。ま
た、ストロークシャフト45のスロットル弁開閉レバ接
触側と反対側に位、スプリング49によって一方向に付
勢されている。このモータ48と、°スプリング49と
、アイドル検出スイッチ4′7と、ストロークシャフト
45と、減速歯車46とによってスロットルアクチュエ
ータ21が構成されている。
こめスロットル弁40Fi、  リターンスプリング4
4によって矢印Aの方向に常時付勢されておシ、アクセ
ルレータ・ペタルを踏まない限り、スロットル弁開閉レ
バ41によってストロークシャフト45を押圧しアイド
ル検出スイッチ47はアイドル時であることを検出して
いる。いま、アクセルレータ・ベタルを踏むと、スロッ
トル弁開閉レバ41は回動し、スプリング49によって
ストロークシャフト45は矢印Bの方向に付勢され、ア
イドル検出スイッチ47と減速歯車46とは離れアイド
ル時でないことを検出する。これによってストロークシ
ャフト45の位置によって決まる目標回転数位置がモー
タ48によって決まることになる。これらの制御はすべ
て制御装置6によって行われる。
このスロットルアクチュエータ21に印加される電圧は
、第6図に示す如きパルス電圧である。
Aが正転パルスを示し、′Bが逆転パルス、を示したも
のである。なお、エンジン回転数は第7図に示す如くパ
ルス数の増加に対し直線的に上昇し、減少に対しては、
直線的に下降する。すなわち、第7図Aは、正転パルス
の場合であり、Bが逆転パルスの場合である。
また、スロットルアクチュエータ21のストローク速度
は一定パルス幅のパルス発生周期により変え、速くスト
ロークさせる場合は、パルス発生周期を短くして、密な
パルスを出方する。このパルス発生周期と回転数偏差の
関係が第8図に示されている。すなわち、第8図Aが正
転パルス、第8図Bが逆転パルスでアル。
第9図に、本発明の実施例を示すエンジン冷却水温TW
に対する2つ□の目標アイドル回転数特性が示されてい
る。
図において%Nl。tQは一度もアクセルが踏まれず放
置暖機が行なわれる場合の目標値、Nme□は空吹かし
、°または暖機走行後の目標値を示す。第11図は本発
明の説明図で、時間t。で空吹かしをし、tlでアクセ
ルをもどした;ときの回転数の変化が示されている。こ
の場合、まず、1oにおけるN5sLOとNmet+を
記憶し、アクセルが踏まれる前は% Ns*t。で回転
数を行なうことを示すフラグを立て、tlにおいてd 
(N−、to−N−、tt )相当の印加パルス数を計
算し、第9図に示した周期とは別の短い周期で計算され
た数だけ逆転パルスを出力する。ただし、そのパルスの
出力が完了しないうちにN5etlを下まわった場合、
ただちに中断  ”し、第8図のパルス周期で回転数制
御を行なう。
従来方法では、ハンチ7グの生じないパルス周期で回転
数を下げるため回転数の下降速度が非常に遅かった。
次にエンジン冷却水温の各運転状態に応じた燃料増量係
数が第11図に示されそおり、第4図で決定されるオン
デユーテイマツプ値DMAPにそれらの係数を乗じた値
が、スローソレノイド、メインソレノイドに出力される
また、アイドル状態で空吹かししたときのスローメイン
デユーティ変化が第14図に示されている。従来は加速
補正の増量が行われ、第12図に示す如くCOが空吹か
しのたびに多く発生してしまう。しかし、第13図に示
す如く、本実施例によれば、車速OKm/hでのアクセ
ル操作が行われ加速補正は行なわれないため、COが多
く発生しない。
次に、第15図、第16図に示される本発明の実施例を
示すフローチャートについて説明する。
このプログラムは一定周期で起動し、lQmseO毎に
走る。
まず、ステップ100において、エンジン回転数と吸気
負圧を測定し、ステップ101において記憶されている
マツプからマツプデユーティD M A Pを始める。
このD M A pを求めるとステップ102において
エンジン冷却水温TWを測定N mateとN5etl
と、KA、Km 、Kcを求める。
これらを求めるとステップ103において吸気負圧の微
分値Qc/dt を求める。次にステップ104におい
て加速補正中のフラグが「1」か否かを判定する。この
ステップ104において1月でないと判定するとステッ
プ105において、減速補正中のフラグが1であるか否
かを判定し、「1」であればステップ106において減
速補正時間たったか否かを判定する。このステップ10
6において、減速補正時間たったと判定するとステップ
107において減速中のフラグをリセットする。また、
ス′テップ106において減速補止時間がたっていない
と判定するとステップ108において Vc dt  〉α であるか否かを判定し、成立するときはステップ107
に、成立しないときはステップ109に移る。ステップ
109においては、アイドル検出スイッチがONである
か否かを判定し、ONでないときはステップ107に、
ONのときはステップ110に移る。また、ステップ1
04において、加速補正中のフラグが′1”であると判
定するとステップ111において、加速補正時間たった
か否か判定し、たっていると判定するとステップ112
において加速中のフラグをリセットする。
また、ステップ111において加速補正時間たっていな
いと判定するとステップ113において V c −□≧β dt が成り立つか否か判定し、成立すると判定するとステッ
プ112に移り、成立しないと判定するとステップ11
4において、アイドル検出スイッチがオフかどうか判定
する。このステップ114においてアイドル検出スイッ
チがオフしていると判定するとステップ118に移シ、
オフしていないと判定するとステップ112に移る。
また、ステップ105において減速補正中のフラグが1
#でないと判定するとステップ115において、 Vc 〉α dt が成立するか否かを判定し、成立すると判定するとステ
ップ116においてアイドル検出スイッチがオフか否か
判定する。このステップ116においてアイドル検出ス
イッチがオフであると判定するとステップ117におい
て、 車速V o > OKm / h であるか否かを判定し、オフでないと判定するとステッ
プ121において D o u t””K m X DM A Pの計算を
行なう。また、ステップ117において車速が「0」で
ないと判定するとステップ118において加速補正時間
をセットし、 D tsu L=KA XDMAP の計算を行なって加速中のフラグをセットする。
ま之、ステップ117において車速が「0」であればス
テップ121に移シ、ステップ123に移る。
一方、ステップ115において Vc m〉α 6重 が成立しないと判定するとステップ119において、  V c −□〉β dt が成立するか否かを判定し、成立するとステップ120
においてアイドル検出スイッチがオンか否かを判定し、
成立しないと判定するとステップ121に移る。また、
ステップ1201cおいて、オンであると判定するとス
テップ122において、車速Vpが「0」より大きいか
否かを判定し、オンでないと判定するとステップ121
に移る。このステップ122において車速がOK+n/
llより大きいときは、ステップ110において、減速
時間をセットし、D out=Kc XDMAPの計算
をし〜減速中のフラグをセットし、ステップ123と移
る。
ステップ123においては、Do、をスローツレメイド
及びメインソレノイドに出力する。
このステップ123において各ソレノイドにD o u
 tが出力されるとステップ124において、アイドル
検出スイッチがオンか否か判定し、オンであればステッ
プ125において車速Vpが「0」か否か判定し、オン
でなければ、ステップ127においてN、。tQ @ 
N set !格納フラグが「1」か否か判定する。ス
テップ125において車速Vpが「0」であれば、ステ
ップ126においてΔN=N −N 、、 to (N
−t+ 3を計算し、ステップ133において、第8図
のパルス発生周期特性図からパルス周期を求める。
また、ステップ127においてフラグが「1」であると
判定するとステップ131に移り、「1」でないと判定
するとステップ128において、N s*Lo 、 N
 HotlをR,AMに格納し、ステップ129におい
て格納フラグに「1」をセットする。次に、ステップ1
30においてアイドル検出スイッチがオフになる直前N
5etO*N*。tlかを示すフラグを格納し、ステッ
プ131においてスロットルアクチュエータを停止して
、プログラムを終了する。
また、ステップ133において、パルス周期を求めると
ステップ134において見込みパルス完了フラグが「1
」か否かを判定する。このステップ134において「1
」と判定するとステップ144に、「1」でないと判定
するとステップ135において、見込みパルス発生中の
フラグが「1」か否か判定する。このステップ135に
おいて「1」と判定するとステップ136においてエー
ンジン回転数Nが、N、。tlより小さいか否かを判定
し、小さいとき6はステップ138に、小さくないと判
定するとステップ137において、見込パルス出力完了
か否かを判定する。このステップ137において出力完
了であると判定するとステップ138において見込みパ
ルス完了フラグをセットし、ステップ132においてス
ロットルアクチュエータを停止する。また、ステップ1
37において出力完了していないと判定するとステップ
142に移る。
一方、ステップ135において見込みパルス発生中のフ
ラグが「1」でないと判定するとステップ139におい
て以前N 5stOで制御していたかを判定し、制御し
ていたと判定するとステップ140において以前の(N
 5eto  N get + )から見込みパルス数
を求め、ステップ141において見込パルス発生中のフ
ラグをセットする。このステップ141においてフラグ
をセットするとステップ142において、短いパルス周
期をセットし、ステップ143において逆転パルスを出
力する。
また、ステップ139において、制御していないと判定
するとステップ144においてN〉N 、 −t o 
(N set l )が成り立つか否かを判定し、成立
すると判定するとステップ145において、第8図のパ
ルス発生周期のパルス周期をセットし逆転パルスを出力
する。また、ステップ144において成立しないと判定
するとステップ146において、第8図のパルス発生周
期のパルス周期セットし、正転パルスを出力する。
以上説明したように、本発明によれば、空吹かし、加速
、減速の判別を確実に行ない、それらに応じた空燃比と
アイドル回転数を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る電子式エンジン制御装置の全体構
成図、第2図は第1図図示制御装置のブロック図、第3
図はスロー、メインソレノイドの空燃比特性、第4図は
スロー、メインのオンデユーテイマツプ、第5図はスロ
ットルアクチュエータの構造図、第6図はスロットルア
クチュエータの駆動パルス、第7図はスロットルアクチ
ュエータの特性図、第8図は回転数偏差に対するパルス
発生周期、第9図は水温に応じた目標アイドル回転数、
第10図は本発明の実施例を示す図、第11図は水温に
応じた各種燃料増量係数、第12図、第13図、第14
図は本実施例の効果を説明するための図、第15図、第
16図は本実施例のフローチャートである。 第 1  閉 嬉 3 図 ス〇−ンレノ41:°オンテ1−デイプノ’$  4 
 図 拓  S 口 第6図 ぐ\ 第7図 !$91!1 第 10  図 結  /I   肥 端 14  図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、内燃機関の吸気管の途中に設けら゛れ°吸入空気量
    を調整するスpットル弁の軸に固定されたスロットル弁
    開閉レバと係合するストロークシャフトをモータでスト
    ロークさせることによってスロットル開輩を調整するス
    ロットルアクチュエータ上、自動車の速度を検出する車
    速センサと、前記スロットルアクチュエータの内部に前
    記スロットル弁開閉レバが前記ストロークシャフトを押
    したときにオンするアイドル検出スイッチとを備え、ア
    クセルベタルを踏まないときはエンジン回転数を第1の
    目標回転数に、アクセルペタルを踏んだときは第2の目
    標回転数になるように空燃比を制御する空燃比制御方法
    において、エンジン始−後上記アイドル検出スイッチが
    1度もオンしないときは上記第1の目標回転数に、上記
    アイドル検出スイッチがオンしかつ上記車速センサによ
    って車速が零でアクセルを踏み込んだ場合は、アクセル
    踏み込んでいる間アイドル時の第1の目標回転数を保持
    するためのスロットル開度を保持しアクセルを戻したと
    きは第1目標回転数から急速に第1目標回転数に変更す
    るように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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EP0074113A2 (en) 1983-03-16
EP0074113A3 (en) 1984-03-28
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