JPS5848750A - 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Info
- Publication number
- JPS5848750A JPS5848750A JP14572681A JP14572681A JPS5848750A JP S5848750 A JPS5848750 A JP S5848750A JP 14572681 A JP14572681 A JP 14572681A JP 14572681 A JP14572681 A JP 14572681A JP S5848750 A JPS5848750 A JP S5848750A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- fuel ratio
- operational amplifier
- output
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1477—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation circuit or part of it,(e.g. comparator, PI regulator, output)
- F02D41/1479—Using a comparator with variable reference
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、内燃機関の空燃比制御装置に係シ、特に、三
元触媒を用すて排気ガス浄化対策が施された自動車等の
車両用内燃機関、に用いるに好適な内燃機関の空燃比制
御装置の改良に関する。
元触媒を用すて排気ガス浄化対策が施された自動車等の
車両用内燃機関、に用いるに好適な内燃機関の空燃比制
御装置の改良に関する。
内燃sn、特に、厳しい排気ガス浄化対策が要求される
自動車等の車両用内燃機関においては、3!r年、精密
な空燃比制御を行なうことが必要となってお夛、たとえ
ば、触媒流入ガス中の残存l!1!木111m!’から
空燃比を感知する9燃此センサと、工/ジンへ混合気1
供給する混合気供給部と、空燃比センサの出力から混合
気の空燃比が理論空燃比よ)鎖いか薄いかを判定し、こ
の判定に基づいて混合気供給srs還制御する制#部と
、を含み、排気ガス中わ酸素濃度を理論空燃比の混合気
を燃焼させた場合の残存酸素濃度と勢しくするようにし
た空燃比制御装置が実用化されている。
自動車等の車両用内燃機関においては、3!r年、精密
な空燃比制御を行なうことが必要となってお夛、たとえ
ば、触媒流入ガス中の残存l!1!木111m!’から
空燃比を感知する9燃此センサと、工/ジンへ混合気1
供給する混合気供給部と、空燃比センサの出力から混合
気の空燃比が理論空燃比よ)鎖いか薄いかを判定し、こ
の判定に基づいて混合気供給srs還制御する制#部と
、を含み、排気ガス中わ酸素濃度を理論空燃比の混合気
を燃焼させた場合の残存酸素濃度と勢しくするようにし
た空燃比制御装置が実用化されている。
こOS*未O装fにおいて、混合気の空燃比が理論空燃
比よシ綱いか薄いかを判定する場合の基準値は同定され
ていた。すなわち、空燃比センサは大気とMIIHN入
ガス中の残存#素濃度の比にょp起電力を発住する一種
の電池であ夛、第1因の夾ll!aで示される如く、混
合気を理論g!空燃比燃焼させ良と龜の触媒流入ガス中
の残存酸素濃度の比によ)起電力が急変し、過績混合気
(リッチ)儒で起電力が高く、希薄混合気(リーフ)負
では起電力が低く&るlWF性を有している。そこで、
庚定の値を基準電圧Vs (たとえば0.45−V)に
設定し、空燃比センサの出力が基準電圧Vlよシ高いか
低いかにより混合気の空燃比が理論空燃比よりeいか薄
いかを判定するよづKしている。
比よシ綱いか薄いかを判定する場合の基準値は同定され
ていた。すなわち、空燃比センサは大気とMIIHN入
ガス中の残存#素濃度の比にょp起電力を発住する一種
の電池であ夛、第1因の夾ll!aで示される如く、混
合気を理論g!空燃比燃焼させ良と龜の触媒流入ガス中
の残存酸素濃度の比によ)起電力が急変し、過績混合気
(リッチ)儒で起電力が高く、希薄混合気(リーフ)負
では起電力が低く&るlWF性を有している。そこで、
庚定の値を基準電圧Vs (たとえば0.45−V)に
設定し、空燃比センサの出力が基準電圧Vlよシ高いか
低いかにより混合気の空燃比が理論空燃比よりeいか薄
いかを判定するよづKしている。
ところが、空燃比センサO特性のばらつきや経時変化等
により、空燃比センサO出力が、伊IJえは第1図の破
線すで示されるようKfR化した場合においても、空燃
比を判定する基準電圧■−が固定されたままであると、
空燃比が理論空燃比域(ウィンドウ)Wよルずれること
kな〕、排気ガス浄化性能が低下することになる。
により、空燃比センサO出力が、伊IJえは第1図の破
線すで示されるようKfR化した場合においても、空燃
比を判定する基準電圧■−が固定されたままであると、
空燃比が理論空燃比域(ウィンドウ)Wよルずれること
kな〕、排気ガス浄化性能が低下することになる。
本発明は、前記課題に鑑み成されたもので、その目的は
、排気ガス浄化性能の低下を防止することができる内燃
機関の空燃比制御装置t−提供することにある。
、排気ガス浄化性能の低下を防止することができる内燃
機関の空燃比制御装置t−提供することにある。
前記目的を達成するために本発明は、混合気の空燃比が
理論空燃比よreいか淡いかを判定する基準値t、理論
9燃比近傍における空燃比セ/lの出力特性に基づいて
可変することを特徴とする・以下、図面に基づい、て本
発明の好適なsmIFIi管説−する。
理論空燃比よreいか淡いかを判定する基準値t、理論
9燃比近傍における空燃比セ/lの出力特性に基づいて
可変することを特徴とする・以下、図面に基づい、て本
発明の好適なsmIFIi管説−する。
継意EK社、本発明の好適な爽施例としての空燃比ll
1llIll装置o概略構成図が示されている・第21
1において、2は混合気をエンジン4へ供給するためO
f1合気供給部であ夛、たとえに、エアークV−す、エ
アーフローメータ、サージタンク、インジェクタ勢から
構成されている。エンジン4へ供給される混合気はエン
ジン4の燃焼ilにおいてffi飾する。燃焼によって
形成された排気ガスは排気管6【介して大気へ放出され
る。排気管6には触*(三元触媒)ガス中の残存酸素1
11度から9燃比會感知する空燃比センサ8が設けられ
ている。9燃比センサ8は検出信号管制御部10へ供給
する。制御部10Fi、空燃比セ/す8の検出信号から
混合気の空燃比が理論空燃比よシ濃い(リッチ)か薄い
(リーフ)かを判定し、その判定に基づいて混合気供給
部2を帰ji(フィードバック)制御す!丸めの制御信
号を混合気供給部へ供給する。そして、混合気供給部の
インジェクタは、空燃比が理論空燃比よ)も凝い場合は
燃料噴射量が少なくなるように制御され、空燃比が薄い
場合は燃料噴射量が多くなるように制御される。このよ
うK、混合気供給部2からエンジン4へ供給される混合
気は、空燃比センサ8の出力に基づいて制御される。
1llIll装置o概略構成図が示されている・第21
1において、2は混合気をエンジン4へ供給するためO
f1合気供給部であ夛、たとえに、エアークV−す、エ
アーフローメータ、サージタンク、インジェクタ勢から
構成されている。エンジン4へ供給される混合気はエン
ジン4の燃焼ilにおいてffi飾する。燃焼によって
形成された排気ガスは排気管6【介して大気へ放出され
る。排気管6には触*(三元触媒)ガス中の残存酸素1
11度から9燃比會感知する空燃比センサ8が設けられ
ている。9燃比センサ8は検出信号管制御部10へ供給
する。制御部10Fi、空燃比セ/す8の検出信号から
混合気の空燃比が理論空燃比よシ濃い(リッチ)か薄い
(リーフ)かを判定し、その判定に基づいて混合気供給
部2を帰ji(フィードバック)制御す!丸めの制御信
号を混合気供給部へ供給する。そして、混合気供給部の
インジェクタは、空燃比が理論空燃比よ)も凝い場合は
燃料噴射量が少なくなるように制御され、空燃比が薄い
場合は燃料噴射量が多くなるように制御される。このよ
うK、混合気供給部2からエンジン4へ供給される混合
気は、空燃比センサ8の出力に基づいて制御される。
ところて、本発明は、空燃比の濃淡を判定する基準値t
9燃比竜ンサ8の出力特性(抵抗値)の便化に応じて可
愛することを特徴としている。そこで、本奥施例におけ
る制御部10には、空燃比センサ80抵抗tII#定す
る抵抗測定回路と、その測定回路の測定結果によシ基準
値を可愛する設定回路が設けられている。すなわち、本
実1&例における制御部1顧は、第3図に示される如く
、比較電圧判定回路2G、積分回路22.空燃比制#回
路24に加えて空燃比センを抵抗測定回路26、比較電
圧測定回路28から構成されている。
9燃比竜ンサ8の出力特性(抵抗値)の便化に応じて可
愛することを特徴としている。そこで、本奥施例におけ
る制御部10には、空燃比センサ80抵抗tII#定す
る抵抗測定回路と、その測定回路の測定結果によシ基準
値を可愛する設定回路が設けられている。すなわち、本
実1&例における制御部1顧は、第3図に示される如く
、比較電圧判定回路2G、積分回路22.空燃比制#回
路24に加えて空燃比センを抵抗測定回路26、比較電
圧測定回路28から構成されている。
又、第4図には、比較電圧判定回路20、空燃比センナ
抵抗測定回路26、比較電圧設定回路28の具体的回路
構成が示されている。第4図において、オペアンプ0P
Ia比較電圧判定回路とじて用いられるものであシ、空
燃比センサ8へ一定電#lを流すとともk、空燃比セy
tllO出力電圧と、抵抗R1と抵抗12によって定ま
る基準電圧Vlとを比較し比較値に応じた信号を積分回
路22に供給する。
抵抗測定回路26、比較電圧設定回路28の具体的回路
構成が示されている。第4図において、オペアンプ0P
Ia比較電圧判定回路とじて用いられるものであシ、空
燃比センサ8へ一定電#lを流すとともk、空燃比セy
tllO出力電圧と、抵抗R1と抵抗12によって定ま
る基準電圧Vlとを比較し比較値に応じた信号を積分回
路22に供給する。
オペアンプOPIの出力は、空燃比センサ8の出力電圧
が基準電圧■1よ〕も高いそきkはハイレベルとei、
空燃比センサ8の出力電圧が基準電圧Vsよ〉も低い場
合線ローレベルとなる。
が基準電圧■1よ〕も高いそきkはハイレベルとei、
空燃比センサ8の出力電圧が基準電圧Vsよ〉も低い場
合線ローレベルとなる。
アナーグスイッチ8W1、ダイオードDI、D2、オペ
アンプOP2、抵抗R3,R4,R5゜コンデンtc1
は、空燃比センサ抵抗測定回路26及び比較電圧設定回
路28を構成するために設けられている。アナ謬グスイ
ッチSWIはオペアンプOPIの出力がハイレベルのと
き閉じ、空燃比セン+80出力管オペアンプOP2に供
給する。
アンプOP2、抵抗R3,R4,R5゜コンデンtc1
は、空燃比センサ抵抗測定回路26及び比較電圧設定回
路28を構成するために設けられている。アナ謬グスイ
ッチSWIはオペアンプOPIの出力がハイレベルのと
き閉じ、空燃比セン+80出力管オペアンプOP2に供
給する。
オペアンプOP2の出力はダイオードD 2 、抵抗R
a1l介して抵抗R1と抵抗R20豪続点へ供給される
。
a1l介して抵抗R1と抵抗R20豪続点へ供給される
。
積分回路2!はオペアンプOPIの出力信号t積分し空
燃比制御回路24へ供給する。そして、空燃比制御回路
24から蝶、混合気供給部2t−制御するために、第5
図の(C)に示されるような信号が出力される0例えば
、排気ガスOtI!燃此の状部が、第5図の(a)に示
される如く変化した場合、空燃比センナ8からFi第5
g!Jの山ンに示されるような信号が出力される。すな
わち、9燃比が理論9燃比よシも濃い場合は、空燃比セ
ンサ8の出力は基準値Vat越え、空燃比が理論空燃比
よ)4薄い場合は、空燃比センサ8の出力は基準−値V
sよシ低くなって出力される。そこで、空燃比tS論空
空燃近傍に制御するために1空燃比制御回路24からは
、第5図の(e)に示される如く、混合気が理論空燃比
よりも濃いときはg!空燃比薄くする良め0111J御
信号(波形Aで示されている信号)が出力され、空燃比
が理論空燃比よシ薄い場合は空燃比tSくする九めの制
御信号(波形Bで示されている信号)が出力される。
燃比制御回路24へ供給する。そして、空燃比制御回路
24から蝶、混合気供給部2t−制御するために、第5
図の(C)に示されるような信号が出力される0例えば
、排気ガスOtI!燃此の状部が、第5図の(a)に示
される如く変化した場合、空燃比センナ8からFi第5
g!Jの山ンに示されるような信号が出力される。すな
わち、9燃比が理論9燃比よシも濃い場合は、空燃比セ
ンサ8の出力は基準値Vat越え、空燃比が理論空燃比
よ)4薄い場合は、空燃比センサ8の出力は基準−値V
sよシ低くなって出力される。そこで、空燃比tS論空
空燃近傍に制御するために1空燃比制御回路24からは
、第5図の(e)に示される如く、混合気が理論空燃比
よりも濃いときはg!空燃比薄くする良め0111J御
信号(波形Aで示されている信号)が出力され、空燃比
が理論空燃比よシ薄い場合は空燃比tSくする九めの制
御信号(波形Bで示されている信号)が出力される。
ところで、空燃比センサ8の出力特性の変化を検出する
九めに1本実施Nにおいては、オペアンプ0PIKより
て空燃比センサ8に一定電l5tt−流すようkしてい
る。すなわち、経時変化等によって9Ia比七ンサ8の
出力特性が変化することは、空燃比センナ8の抵抗値が
変化していること罠なる。そこで、本実1例においては
、この抵抗値の変化を検出する走めに!2!燃此センt
8に一定電流tRtようKしている。すなわち、空燃比
センサ8の抵抗値が変化すれば、抵抗値の変化に応じた
電流がアナログスイッチ8W1を介してオペアンプOP
2に供給される。そのため、オペアンプ0P20出力か
らは、第6図に示される知く、空燃此噌ンナJlO1抵
抗値の変化に応じた電圧が出力される。この電圧Fi#
に抗R1とR2によりて設定されている基準電圧VmK
加算され、オペアンプOP 10g準電圧となる。すな
わち、空燃比のS淡を判定する基準値を空燃比センサの
抵抗値に応じて変化させることができる。
九めに1本実施Nにおいては、オペアンプ0PIKより
て空燃比センサ8に一定電l5tt−流すようkしてい
る。すなわち、経時変化等によって9Ia比七ンサ8の
出力特性が変化することは、空燃比センナ8の抵抗値が
変化していること罠なる。そこで、本実1例においては
、この抵抗値の変化を検出する走めに!2!燃此センt
8に一定電流tRtようKしている。すなわち、空燃比
センサ8の抵抗値が変化すれば、抵抗値の変化に応じた
電流がアナログスイッチ8W1を介してオペアンプOP
2に供給される。そのため、オペアンプ0P20出力か
らは、第6図に示される知く、空燃此噌ンナJlO1抵
抗値の変化に応じた電圧が出力される。この電圧Fi#
に抗R1とR2によりて設定されている基準電圧VmK
加算され、オペアンプOP 10g準電圧となる。すな
わち、空燃比のS淡を判定する基準値を空燃比センサの
抵抗値に応じて変化させることができる。
このように本実m鉤において蝶、空燃比O―淡【判定す
る基準値を空燃比センサ80抵抗値の変化Kt、じて可
変することができるので、空燃比゛センサの特性のばら
つきや経時変化によって空燃比セン?8の出力が、例え
ば第1図の破線6で示されるように変化しても、基準電
圧V#を基準電圧vsIK可変できる。
る基準値を空燃比センサ80抵抗値の変化Kt、じて可
変することができるので、空燃比゛センサの特性のばら
つきや経時変化によって空燃比セン?8の出力が、例え
ば第1図の破線6で示されるように変化しても、基準電
圧V#を基準電圧vsIK可変できる。
そのため、空燃比の濃淡の判定を理#Bg!燃比域(ウ
ィンドウ)W内で空燃比の濃淡の判定を行なうことがで
きる。
ィンドウ)W内で空燃比の濃淡の判定を行なうことがで
きる。
次に、第7図に示されているフローチャートに基づいて
装置の作用を説明する。まず、ステップ100において
制御部10は!2燃比七ンサ8の出力を入力し、ステッ
プ102において空燃比セ/18の抵抗値O測定を行な
う0次k、スリップ104において空燃比センサ8の抵
抗値の側足に基づいた比較電圧の設定を行なう。この比
較電圧の設定は前述したようにオペアンプOP2の値に
よりて設定される0次に、ステップ106においてg!
燃比セン?8の出力が設定電圧よシも大きいか否かの判
定が行なわれる。ステップ106においてYESと判定
され−とステップ108に移シ、空燃比をり−y al
l kCするためのフィートノくツクO制御が行なわれ
る。一方、ステップ106においてNOと判定されると
空燃比をリッチ@にするためのフィードバックの制御が
行なわれる。
装置の作用を説明する。まず、ステップ100において
制御部10は!2燃比七ンサ8の出力を入力し、ステッ
プ102において空燃比セ/18の抵抗値O測定を行な
う0次k、スリップ104において空燃比センサ8の抵
抗値の側足に基づいた比較電圧の設定を行なう。この比
較電圧の設定は前述したようにオペアンプOP2の値に
よりて設定される0次に、ステップ106においてg!
燃比セン?8の出力が設定電圧よシも大きいか否かの判
定が行なわれる。ステップ106においてYESと判定
され−とステップ108に移シ、空燃比をり−y al
l kCするためのフィートノくツクO制御が行なわれ
る。一方、ステップ106においてNOと判定されると
空燃比をリッチ@にするためのフィードバックの制御が
行なわれる。
以上説明したよう忙、本発明によれば、空燃比センナ0
41性のばらつき中経時変化により空燃比センサO出力
が変化しても、空燃比0III淡を判定する基準値を、
理論空燃比近傍における空燃比センナの出力特性の変化
に応じて可肇することができるOで、混合気の空燃比が
理論空燃比よりずれることt防止できるとともに#気ガ
ス浄化性能の低下を防止できるという優れた効果がある
。
41性のばらつき中経時変化により空燃比センサO出力
が変化しても、空燃比0III淡を判定する基準値を、
理論空燃比近傍における空燃比センナの出力特性の変化
に応じて可肇することができるOで、混合気の空燃比が
理論空燃比よりずれることt防止できるとともに#気ガ
ス浄化性能の低下を防止できるという優れた効果がある
。
飯 図面O簡単な鮫剪
鮪1mは、空燃比センナの特性管説肩するため041性
図、第2図は、本発明に係る空燃比制御装置O概略構成
図、第8図は、第4図に示されている制御部の構成を説
明するためのブロック図、第4511は、第3111に
示されている制御部の具体的回路構成を含む構成図、第
5図の(&)は排気ガス中の9#!A此O状態を示す線
図、第5図の(ロ)は空燃地竜νすO出力電圧【示す波
形図、第5図0 (C)は9燃比制御回路の出力信号の
波形図、11g6図は、空燃比センチの抵抗値と比較電
圧設定回路の出力との関係1示す111図、館7図紘、
本発明に係る装置の作用′fr説明するためのフローチ
ャートである。
図、第2図は、本発明に係る空燃比制御装置O概略構成
図、第8図は、第4図に示されている制御部の構成を説
明するためのブロック図、第4511は、第3111に
示されている制御部の具体的回路構成を含む構成図、第
5図の(&)は排気ガス中の9#!A此O状態を示す線
図、第5図の(ロ)は空燃地竜νすO出力電圧【示す波
形図、第5図0 (C)は9燃比制御回路の出力信号の
波形図、11g6図は、空燃比センチの抵抗値と比較電
圧設定回路の出力との関係1示す111図、館7図紘、
本発明に係る装置の作用′fr説明するためのフローチ
ャートである。
2・・11@混合気供給部、 4・・・・エンジン。
8・・・・空燃比センサ、 10・・・・制御部。
200・・比較電圧判定回路、22−・拳−積分回路。
26・・・・空燃比セ/す抵抗測定回路。
24番1・空燃比制揖回路。
28・・・・比較電圧判定回路。
代理人 鵜 沼 辰 之
(ほか2名)
第1図
室jA過剰*(力
第2図
り
第5図
第6し1
第7図
Claims (1)
- (1)触媒流入ガス中の残存酸素1111&から9燃比
を感知する空燃比センサと、工/ジ/へ混合気を供給す
る混合気供給部と、空燃比センサの出力から混合気の空
燃比が理論空燃比よシ濃いか薄いかt判定しこの判定に
基づいて混合気供給部を帰還制御する制御部と、を含み
、制御部は、理餉空燃比近傍におけゐ空燃比センサの出
力特性の変化に基づいて空燃比の濃淡を判定する基準値
を可肇することを特徴とする内S機関の空燃比制御装置
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14572681A JPS5848750A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14572681A JPS5848750A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5848750A true JPS5848750A (ja) | 1983-03-22 |
Family
ID=15391708
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14572681A Pending JPS5848750A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5848750A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0184020A2 (en) * | 1984-11-30 | 1986-06-11 | Nippondenso Co., Ltd. | Apparatus for discriminating operativeness/inoperativeness of an air-fuel ratio sensor |
EP0258543A2 (de) * | 1986-08-23 | 1988-03-09 | VDO Adolf Schindling AG | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Erkennung der Betriebsbereitschaft einer Sauerstoffmesssonde |
-
1981
- 1981-09-16 JP JP14572681A patent/JPS5848750A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0184020A2 (en) * | 1984-11-30 | 1986-06-11 | Nippondenso Co., Ltd. | Apparatus for discriminating operativeness/inoperativeness of an air-fuel ratio sensor |
EP0258543A2 (de) * | 1986-08-23 | 1988-03-09 | VDO Adolf Schindling AG | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Erkennung der Betriebsbereitschaft einer Sauerstoffmesssonde |
EP0258543A3 (de) * | 1986-08-23 | 1989-01-25 | VDO Adolf Schindling AG | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Erkennung der Betriebsbereitschaft einer Sauerstoffmesssonde |
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