JPS6285160A - 車載内燃エンジンの吸気2次空気供給装置 - Google Patents

車載内燃エンジンの吸気2次空気供給装置

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JPS6285160A
JPS6285160A JP28415885A JP28415885A JPS6285160A JP S6285160 A JPS6285160 A JP S6285160A JP 28415885 A JP28415885 A JP 28415885A JP 28415885 A JP28415885 A JP 28415885A JP S6285160 A JPS6285160 A JP S6285160A
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JP
Japan
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engine
secondary air
air supply
intake
acceleration
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JP28415885A
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Inventor
Yoshitaka Hibino
日比野 義貴
Takeshi Fukuzawa
福沢 毅
Hiromitsu Sato
浩光 佐藤
Masahiko Asakura
正彦 朝倉
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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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】 反生立1 本発明は車載内燃エンジンの吸気2次空気iJj給装置
に関する。
1且且庸 内燃1ンジンの排気ガス浄化、燃費改善等を目的として
排気ガス中の酸素濃度を検出し、この検出結果に応じて
エンジンノ\の供給混合気の空燃比をフィードバック制
13′Ilする空燃比flin+御装置が知られている
。この空燃比制!1l装置として気化器絞り弁下流に連
通する吸気2次空気供給通路を設けてその2次空気串を
制御211するフィードバック制御用吸気2次空気供給
装置がある(例えば、特公昭55−3533号)。
ところで、内燃エンジンには通常、加速時の混合気の一
時的な希薄を積極的に防止し、更に濃混合気にして出力
混合比としエンジンの回転の立ち上がりや負荷の増加を
円滑にするために加速ポンプが備えられている。加速ポ
ンプは絞り弁に連動して気化器ベンチュリ部のポンプノ
ズルから燃料を加圧された状態で吐出するよつになって
いる。
かかる加速ポンプを備えた内燃エンジンの吸気2次空気
供給装置においては、加速時に加速ポンプからの燃料吐
出によって供給混合気の空燃比がリッチ化されてもその
リッチ化が排気ガス中の酸素濃度変化として酸素濃度セ
ンリによって検出されるまでに時間遅れがある。この結
宋、吸気2次空気供給による空燃比制御に遅れが生ずる
ので加速開始直後に排気ガス中の有害成分、特にC○(
−酸化炭素)、HCく炭化水素)が増加するという問題
点かあ一つだ。
l匪夏且I そこで1本発明の目的は加速開始直後の排気有害成分の
増加を防止することかで・きる吸気2次空気供給装置を
提供づることである。
本発明の吸気2次空気供給装置は、エンジン加速時にエ
ンジン温度が第1所定値より高いとき又はエンジン温度
が第1所定値以下で第2所定値より高くかつ屯速か第3
所定値より大のときは加速の程度を表わすエンジン運転
パラメータに応じて2次空気を制御することを特徴とし
ている。
Ll二」 以下、本発明の実施例庖図面を参照しつ′つ説明する。
第1図に示した本発明の一実施例たる車載内燃エンジ゛
、/の吸気2次空気供給装置においては、吸入空気が大
気吸入口1からエアクリーナ2、気化器3、そして吸気
マニホールド4を介してエンジン5に供給される。気化
器3には絞り弁6が設けられ、絞り弁6の上流にはベン
チュリ7が形成されている。また図示しないが、ベンチ
コリア壁面には加速ポンプのポンプノズルが形成されて
いる。
吸気マニホールド4とエアクリーナ2の空気吐出口近傍
とは吸気2次空気供給通路8によって連通されている。
吸気2次空気供給通路8には電磁開閉弁9が設けられて
いる。電磁開閉弁9はそのソレノイド9aへの通電によ
り開弁するようになっている。
一方、10は吸気マニホールド4に設けられ吸気マニホ
ールド4内の絶対圧に応じたレベルの出力を発生する絶
対圧センサ、11はエンジン5のクランクシャフト(図
示せず)の回転に応じてパルスを発生するクランク角セ
ンサ、12はエンジン5の冷却水温に応じたレベルの出
力を発生する冷却水温センサ、14はエンジン5の排気
マニホールド15に設けられ排気ガス中のPIi素1度
に応じた出力を発生する酸素温度センサである。酸素温
度センサ14の配設常置より下流の刊気マニホールド1
5には排気ガス中の有害成分の低減を「進させるために
触媒コンバータ33が設けられている。電磁開閉弁9、
絶対圧センリ10、クランク角センサ11、水温センサ
12及び酸素温度センサ14は制御回路20に接続され
ている。υ1i11回路20には更にΦ両の速度に応じ
たレベルの出力を発生する車速センサ16が接続されて
いる。
制御回路20は第2図に示すように絶対圧センサ10、
水温センサ12、酸素濃度センリ14及び車速センサ1
6の各出力レベルを変換するレベル変換回路21ど、レ
ベル変換回路21を軽た各センサ出力の1つを選択的に
出力するマルチプレクサ22と、このマルチプレクサ2
2から出力される信号をディジタル信号に変換−yるA
/D変換器23と、クランク角セン+jilの出力信号
を波形整形する波形整形回路24と、波形整形回路24
からパルスとして出力されるTDC信号の発生間隔を計
測するカウンタ25と、電磁開閉弁9を開弁駆動する駆
動回路28と、プログラムに従ってディジタル演Qを行
なうcpu <中央演魚回路)2つと、各種の処理プロ
グラム及びデータが予め書き込まれたR OM 30と
、RAM31とからなっている。マルチプレクサ22、
△2./D変換器23、カウンタ25、駆動回路28、
CPIJ29、ROM30及びRAM31は入出力バス
32によって互いに接続されている。
かかる構成においては、A/D変換器23から吸気マニ
ホールド4内の絶対圧、冷却水温、排気ガス中の酸素濃
度及び車速の情報が択一的に、またカウンタ25からエ
ンジン回転数を表わす情報がCPU29に入出力バス3
2を介して各々供給される。CPU29は1デユ一テイ
周明TSOL(例えば、100m5ec)毎に内部割込
信号を発生するようにされており、この割込信号に応じ
て後述の如く吸気2次空気供給をデユーティ制御するた
めの動作を行なう。またその内部割込信号とは別に所定
周期毎、又はエンジン回転数に同期して加速時2次空気
供給ルーチンを実行して2次空気を供給すべき加速時を
検出しそのときの2次空気供給時間TASHを設定する
次に、かかる本発明による吸気2次空気供給装置の動作
を第3図及び第5図に示したCPU29の動作フロー図
に従−)で説明する。
加速時2次空気供給ルーチンでは、第3図に示ずように
、先ず、加速時2次空気供給判別用の7ラグFASHが
1°′に等しいか否かが判別される(ステップ41)。
FA S H=Oの場合にはエンジン5の始動時に初期
設定されたこと、又は前回までのこの加速時2次空気供
給ルーチンの実行によって加速状態でないと判別された
ことを表わすのでエンジン5が加速状態であるか否かの
判別が行なわれる。すなわち、吸気マニホールド4内の
絶対圧PEAの単40時間当りの変化値△l’BAが8
0 mmHgより大であるか否かが判別される(ステッ
プ42)。ΔPEA≦80 mm11gならば、加速状
態でないので2次空気供給時間TAs+qが0seCに
等しくされ(ステップ43)、フラグFASHが0″に
等しくされる(ステップ44)。ΔPs A > 3 
Qmmllgならば、加速状態テアリ、絶対圧PeAが
660 mmHgより大であるか否かの判別、及び変化
値ΔPEAが300 mm11gより大であるか否かの
判別が行なわれる(ステップ45.46)。
PB A > 66 QmmHg、又はΔPBA > 
300mml(gならば、絞り弁6の全開時であるので
2次空気の供給は必要ないとされてステップ43.44
が実行される。PBA≦660 mm11gでかつΔP
BA≦300 mmHgならば、冷却水温TWが75℃
より大であるか否かが判別される(ステップ47)。T
W〉75℃のときには、エンジン5の暖機完了後である
ので加速時2次空気供給を行なうために2次空気供給時
間TAS+−1が設定される(ステップ48)。ROM
30には変化値ΔPBAから定まる第6図に示すような
特性の2次空気供給時間TASI−1がデータマツプと
して予め書き込まれているのでCPU29はそのときの
変化値ΔPBAに対応する2次空気供給時間TA s 
)4を検索する。
2次空気供給時間T A S +−1が設定されると、
CPU29の内部タイムカウンタ△(図丞せず)に時間
TASHがセットされてタイムカウンタへのダウン計数
が開始され(ステップ4つ)、フラグFA S Hが゛
′1パに等しくされる(ステップ50)。
一方、Tw≦75℃のときには、冷却水fiA T w
が20℃より大であるか否かが判別される〈ステップ5
1)。TW≦20℃ならば、エンジン始動直後の低温時
であるのでリーン化を防止するためにステップ43.4
4が実行され、Tw>20℃ならば、車速■が17km
/hより小であるか否かが判別される(ステップ52)
、V<171v/hならば、ステップ43.44が実行
され、■≧17km/hならば、冷W水温丁Wが75℃
以下でb2次空気を供給するためにステップ48.49
が実行される。
ステップ41において、FAS日=1の場合には加速時
2次空気供給が行なわれているので吸気マニホールド4
内の絶対圧PBAの単位時間当りの変化値△PBAが−
50mmt(gより小であるか否かが判別される(ステ
ップ53)。ΔPB A < −50mm11gならば
、加速状態から減速状態に変化したので直ちにステップ
43.44が実行されて加速時2次空気供給が停止され
る。ΔP[3A≧−50mmt1gならば、タイムカウ
ンタへの訓数firjが” o ”に達したか否かが判
別される(ステップ54)。
タイムラ1クンタΔの計数値がO′°に達した場合には
2次空気供給をすべき加速状態であると判別してから時
間TAsHが経過したのでステップ43.44が実行さ
れ、タイムカウンタAのお数値がパ○″に達していない
場合には加速時の2次空気供給が継続される。
また第4図に示すように、先ず、割込信号発生毎に電磁
開閉弁9を閉弁させるべく駆動回路28に対して開弁駆
動停止指令が発生される(ステップ61)。これはCP
U29の演fs動作中の電磁開閉弁9の誤動作を防止す
るlこめである。次に、電磁開閉弁9の閉弁時間TAF
が1デユ一テイ周期TSOLに等しくされ(ステップ6
2)、そして電磁開閉弁9の開弁時間TOUTを算出す
るために第5図に示したA/Fルーチンが実行される(
ステップ63)。
A/Fルーチンでは先ず、加速時2次空気供給判別用の
フラグFAS)4がit 1 nに等しいか否かが判別
される(ステップ631)。FA s H= 1ならば
、加速時2次空気供給を行なうために開弁時間TOU丁
が所定値T+  (例えば、3Qmsec)に等しくさ
れろ(ステップ632)。FA s H=0ならば、中
両の運転状態(エンジンの運転状態を含む)が空燃比フ
ィードバック(F/’B)制御条件を充足しているか否
かが判別される(ステップ633)。この判別は吸気マ
ニホールド内絶対圧、冷却水温。車速及びエンジン回転
数から決定され、例えば、低重速時及び低冷部水温時に
は空燃比フィードバック制御条件が充足されていないと
される。ここで、空燃比フィードバック制御条件を充足
しないと判別されたならば、空燃比フィードバック制御
を停止すべく開弁時間Toutが110 Nとされる(
ステップ634)。一方、空燃比フィードバック制御条
件を充足したと判別されたならば、1デユ一テイ周期T
s OLに対する2次空気供給、すなわち電磁開閉弁9
の開弁の基準デユーティ比〈基準開弁時間)DBASE
が設定される(ステップ635)。ROM30には第7
図に示すように吸気マニホールド内絶対圧PeAとエン
ジン回転数Neとから定まる基準デユーティ比DBAS
EがDa A S Eデータマツプとじて予め書き込ま
れているので、CPU29は絶対圧PBAとエンジン回
転数Neとを読み込み、読み込んだ各値に対応する基準
デユーティ比D8ASEをDBASEデータマツプから
検索する。次に、CPU29の内部タイマカウンタB(
図示せず)の31教時間が所定時間へt1だけ経過した
か否かが判別される(ステップ636)。所定時間Δt
1は吸気2次空気を供給してからその結束が排気ガス中
の酸素濃度の変化として酸素濃度センサ14によって検
出されるまでの応答遅れ時間に相当する。このタイムカ
ウンタBがリセットされて計数を開始した時点から所定
時間Δt1が経過したならば、タイムカウンタBがリセ
ットされかつ初期値からδ」数が開始されろくステップ
637)。
すなわち、ステップ637の実行によりタイムカウンタ
Bが初期値より51教を開始した後、所定時間Δ1.が
経過したか否かの判別がステップ636において行なわ
れているのである。こうしてタイムカウンタBによる所
定時間Δt1の計数が開始されると、理論空燃比よりリ
ーンなる目標′?空燃比設定が行なわれる(ステップ6
38)。この目標空燃比の設定のためにROM30には
DBASεデータマツプと同様に吸気マニホールド内絶
対圧PBAとエンジン回転数Neとから定まる目標空燃
比に対応した基準レベルLrefが△/Fデータマツプ
としてDBASEデータマツプとは別に予め層き込まれ
ている。よって、CPU29は絶対圧PsAとエンジン
回転数Neとに応じた基準レベルしrefをA/Fデー
タマツプから検索する。次いで、酸素濃度の情報から酸
素濃度セン4ノ14の出力レベルLO2がステップ63
8において定められた基準レベルLrefより大である
か否かが判別される〈ステップ639)。すなわち、エ
ンジン5への供給混合気の空燃比が目標空燃比よりリー
ンであるか否かが判別されるのである。
L○2>Lrefhらば、空燃比が目標空燃比よりリー
ンであるの゛C減篇値I Lが算出される(ステップ6
310)。減Ω値I[は定数に+、エンジン回転数Ne
及び絶対圧P(うAをnいに乗t’X(K+  ・Ne
 ・PsA)することによりlqられ、1ンジン5の吸
入空気量に依存するようになっている。
減算値■しの田川後、このA/Fルーチンの実行によっ
て既に算出されている補正値1OUTがRAM31の記
憶位置a1から読み出され、読み出された補正値10L
JTから減算値ILが差し引かれてその算出値が新たな
補正値fourとされかつRAM31の記憶位置a1に
書き込まれる(ステップ6311)。一方、ステップ6
39においてLO2≦1 rerならば、空燃比が目標
空燃比よりリッチであるので加算値IRが算出される(
ステップ6312)。加算値IRは定数に2  (≠に
1)、エンジン回転数Ne及び絶対圧PEAを互いに乗
算(K2 ・Ne−PeA)することにより得られ、エ
ンジン5の吸入空気量に依存するようになっている。加
算値IRの算出後、A/Fルーチンの実行によって既に
算出されている補正値■OUTがRAM31の記憶位置
a1から読み出され、読み出された補正値l0UTに加
算値IRが加算されその算出値が新たな補正値10UT
とされかつRAM31の記憶位置atに書き込まれる(
ステップ6313)。こうして補正値[01JTがステ
ップ6311又は6313において算出されると、その
補正値l0LJTとステップ635において設定された
基準デユーティ比DBASεとが加算されてその加算結
果が開弁時間TOLJTとされる(ステップ6314)
なお、タイムカウンタAがステップ637においてリセ
ットされて初期値からの計数が開始された後、所定時間
Δtlが経過していないとステップ636において判別
されたならば、直ちにステップ6314が実行され、こ
の場合、前回までのA/Fルーチンの実行によって得ら
れた補正値Iou丁が読み出される。
A/Fルーチンの実行が終了すると、1デユ一テイ周期
Ts OLから開弁時間TOIJTを差し引くことによ
り閉弁時間TAFが求められる(ステップ64)。次に
、その閉弁時間TAFに応じた値がCPU29の内部タ
イムカウンタC(図示せず)にセットされ、タイムカウ
ンタCのダウン計数が開始される(ステップ65)。そ
してタイムカウンタCの計数値が110 +Tに達した
か否かが判別され(ステップ66)、タイムカウンタC
の計数値がO′′に達したならば、駆動回路28に対し
て開弁駆動指令が発生される(ステップ67)。
この開弁駆動指令に応じて駆動回路28が電磁開閉弁9
を開弁駆動し、この間弁駆動状態は次にステップ61が
実行されるまで継続される。ステップ66においてタイ
ムカウンタCの計数値が0°′に達しないならば、ステ
ップ66が繰り返し実行される。
よって、かかる本発明による吸気2次空気供給装置にお
いては、割込信号INTの発生に応じて直ちに電磁開閉
弁9が閉弁されてエンジン5への吸気2次空気の供給が
停止され、1デユ一テイ周期TSOLにおける電磁開閉
弁9の閉弁時間TA1・が算出され割込信号の発生時点
から開弁時間TAFが経過すると、電磁開閉弁9が開弁
されてエンジン5へ吸気2次空気が吸気2次空気供給通
路8を介して供給される。この動作が繰り返されるt々
に吸気2次空気がデユーティ制御されるのである。この
ように吸気2次空気をデユーティ制御することによりエ
ンジン5への供給混合気の空燃比は設定された目標空燃
比に制御されるのである。
また、かかる本発明による吸気2次空気供給装置におい
ては、エンジン5が加速状態であることが絶対圧PBA
及びその単位時間当りの変化値ΔP8Aから判別され、
そのときTw>75℃、又は75℃≧TW>20℃で■
≧17klll/hならば、変化値ΔPI34に応じた
時間TAs+だけ電11開閉弁9が1デユ一テイ周期T
SOL毎に時間T+たけ開弁されて吸気2次空気が吸気
2次空気供給通路8を介してエンジン5に供給される。
なお、上記した本発明の実施例においては、第8図に示
すように加速時2次空気供給時間TASH内では電磁開
閉#9のデユーティ比は一定にされているが、これに限
らず、第9図に示すように加速@2次空気供給時間TA
SH内においてデユーティ比を0%から徐々に100%
まで上界し、100%から徐々に0%に減少するように
制御しても良い。この場合、加速ポンプ作動開始時に吸
気マニホールド内壁面に燃料が付着し、その後、付着し
た燃料が徐々にエンジンに供給されるのでデユーティ比
の増減により加速時2次空気量を燃料増減に一致させる
ことができ、空燃比制御精度の向上を図ることができる
また、上記した本発明の実施例においては、エンジン加
速に応じて値が変化するエンジン運転パラメータとして
吸気マニホールド内の絶対圧が用いられているが、これ
に限らず、例えば絞り弁開度、車速又はエンジン回転数
等を用いることも可能である。
更に、上記した本発明の実施例においては、吸気2次空
気供給通路8に流量調整弁として電11開閉弁9が設(
プられているが、これに限らず、負圧等に応じて作動す
る圧力応動型開閉弁、又は開度を自由に制御可能な調整
弁を設けることもでき、デユーティ制御の代りに調整弁
の開度を連続的に変化させ、lli¥fiifTAs 
H内において所定の開度を得るように制御しても良い。
1豆夏ヱ1 ノズ上の如く、本発明の吸気2次空気供給装置において
は、エンジン加速時にエンジン温度が第1所定値より高
いときには加速の程度を表わすエンジン運転パラメータ
に応じて2次空気を制御するので加速時に加速ポンプか
らの燃料吐出によって供給混合気の空燃比がリッチ化さ
れても加速開始直後には2次空気が直ちに供給されて空
燃比のオーバリッチが回避される。よって、エンジン加
速開始直後のGO,HC等の排気有害成分の増加を防止
することができる。
またエンジン加速時にエンジン温度が第2所定値以下の
ときには2次空気の供給を停止することにより低温加速
時の運転性の向上を図ることができる。更にエンジン加
速時にエンジン温度が第1所定値以下で第2所定値より
高くかつ車速か第3所定値以上のときにはエンジン温度
が第1所定値より高いときと同様に2次空気を供給する
ことにより低温加速時の運転性の向上を図ることができ
ると共にエンジン加速開始直後のGo、HC等の排気有
害成分の増加を防止することができるのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す概略図、第2図は第1図
の装置中の制御回路の具体的構成を示すブロック図、第
3図ないし第5図はCPUの動作を示すフロー図、第6
図は加速時2次空気供給時間の設定特性を示す図、第7
図はROM1.:書ぎ込まれたデータマツプを示す図、
第8図及び第9図は加速時2次空気供給時間内における
デユーティ比の制御方法を示す図である。 主要部分の符号の説明 2・・・・・・エアクリーナ 3・・・・・・気化器 4・・・・・・吸気マニホールド 6・・・・・・絞り弁 7・・・・・・ベンチュリ 8・・・・・・吸気2次空気供給通路 9・・・・・・電磁開開弁 10・・・・・・絶対圧センサ 11・・・・・・クランク角センサ 12・・・・・・冷却水温センサ 14・・・・・・酸素濃度センサ 15・・・・・・排気マニホールド 33・・・・・・触媒コンバータ 出願人   本田技研工業株式会社 代理人   弁理士  藤村元彦 第1図 第4図 第6図 第7図 r、p、m、

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)車載内燃エンジンの気化器絞り弁下流の吸気通路
    に連通する吸気2次空気供給通路と、該吸気2次空気供
    給通路に設けられた流量調整弁と、エンジンの加速に応
    じて値が変化するエンジン運転パラメータを検出する検
    出手段と、該検出手段の検出レベルからエンジンが加速
    状態にあるか否かを判別しエンジン加速時にエンジン温
    度が第1所定値より高いとき又はエンジン温度が前記第
    1所定値以下で第2所定値より高く車速が第3所定値よ
    り大のときには前記検出手段の検出レベルに応じて前記
    流量調整弁を制御する制御手段とを含むことを特徴とす
    る吸気2次空気供給装置。
  2. (2)前記制御手段は加速状態と判別したとき前記検出
    手段の検出レベルの単位時間当りの変化値に応じた時間
    内において2次空気を徐々に増加し、その後、徐々に減
    少させるように前記流量調整弁を制御することを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の吸気2次空気供給装置
  3. (3)前記制御手段は加速状態と判別したとき前記検出
    手段の検出レベルの単位時間当りの変化値に応じた時間
    内において一定のデューティ比にて前記流量調整弁を開
    弁させることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    吸気2次空気供給装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5040505A (en) * 1989-12-08 1991-08-20 Suzuki Motor Corporation Intaking rate control device of internal combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5040505A (en) * 1989-12-08 1991-08-20 Suzuki Motor Corporation Intaking rate control device of internal combustion engine

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