JPS6285161A - 機関の排気ガス再循環制御装置 - Google Patents
機関の排気ガス再循環制御装置Info
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- JPS6285161A JPS6285161A JP60226527A JP22652785A JPS6285161A JP S6285161 A JPS6285161 A JP S6285161A JP 60226527 A JP60226527 A JP 60226527A JP 22652785 A JP22652785 A JP 22652785A JP S6285161 A JPS6285161 A JP S6285161A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- oxygen sensor
- intake
- pipe
- engine
- Prior art date
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- Pending
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- 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
- F02D41/1439—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
- F02D41/144—Sensor in intake manifold
-
- 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
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
- F02D41/0065—Specific aspects of external EGR control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02D41/1439—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine 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)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (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】
〔産業上の利用分野〕
乙の発明は内燃機関の排気ガス再循環制御装置に関し、
特に再循環ガスが混入された上記機関の吸入空気中の酸
素濃度を検知する酸素センサを備え、該酸素センサの出
力信号により上記再循環ガスの混入率を正確にフィード
バック制御する機関の排気ガス再循環制御装置の改良に
関するものである。
特に再循環ガスが混入された上記機関の吸入空気中の酸
素濃度を検知する酸素センサを備え、該酸素センサの出
力信号により上記再循環ガスの混入率を正確にフィード
バック制御する機関の排気ガス再循環制御装置の改良に
関するものである。
内燃機関の排気ガス中の有害成分である窒素酸化物を減
少させるために排気ガスの一部を機関の吸気側に導入す
るいわゆる排気ガスの再循環が行われることは衆知の通
りである。そして上記再循環される排気ガス流量は上記
窒素酸化物の減少率以外に上記機関の性能、燃費等に影
響を与丸るので上記排気ガス流量は上記期間の運転状態
に応じて精度よく制御されることが望まれる。ところが
上記排気ガス流量を制御する排気ガス再循環制押弁は長
時間使用すると上記排気ガス中に含まれているカーボン
等が多量付着し、上記制御弁の開閉度に対応した初期の
上記排気ガス流量が変化し精度よい制御が出来なくなる
。そこで上記再循環排気ガスが混入された機関の吸入空
気中の酸素濃度を検知する酸素センサを設け、上記酸素
濃度が上記排気ガスの混入率に比例することを利用し、
上記酸素センサの出力信号によリーヒ記再循環されろ排
気ガス量をフィードバック制御する試みが特開昭６０−
１３８２６３号公報、特開昭６０−１３８２６４号公報
等でなされている。
少させるために排気ガスの一部を機関の吸気側に導入す
るいわゆる排気ガスの再循環が行われることは衆知の通
りである。そして上記再循環される排気ガス流量は上記
窒素酸化物の減少率以外に上記機関の性能、燃費等に影
響を与丸るので上記排気ガス流量は上記期間の運転状態
に応じて精度よく制御されることが望まれる。ところが
上記排気ガス流量を制御する排気ガス再循環制押弁は長
時間使用すると上記排気ガス中に含まれているカーボン
等が多量付着し、上記制御弁の開閉度に対応した初期の
上記排気ガス流量が変化し精度よい制御が出来なくなる
。そこで上記再循環排気ガスが混入された機関の吸入空
気中の酸素濃度を検知する酸素センサを設け、上記酸素
濃度が上記排気ガスの混入率に比例することを利用し、
上記酸素センサの出力信号によリーヒ記再循環されろ排
気ガス量をフィードバック制御する試みが特開昭６０−
１３８２６３号公報、特開昭６０−１３８２６４号公報
等でなされている。
上記吸入空気中の酸素濃度を検知する地素センサとして
、特開昭和６０−１０８７４６号公報あるいは特開昭６
０−１２８３５２号公報等で提案されている酸素イオン
伝導性の固体電解質で構成され、基準ガスとして大気が
導入される空気室を備えた酸素ポンプ式の酸素センサが
利用できる。ところが上記排気ガスが混入さセた吸入空
気が流通する機関の吸気管内の圧力は上記機関の運転状
態に応じ激しく変化する。このように圧力が変化する吸
気管内の酸素濃度を上記空気室を備えた酸素センサで検
知する場合、上記吸気管内と上記空気室内の圧力差によ
る検出誤差が生じるという問題点がある。この発明はこ
のような問題点を解消するためになされたもので、圧力
変化の激しい吸気管内を流通する排気ガスが混入された
吸入空気中の酸素濃度を精度よく検出して、高精度に排
気ガス還流量を制御することができるように構成した機
関の排気ガス再循環制御装置を提供ずろものである。
、特開昭和６０−１０８７４６号公報あるいは特開昭６
０−１２８３５２号公報等で提案されている酸素イオン
伝導性の固体電解質で構成され、基準ガスとして大気が
導入される空気室を備えた酸素ポンプ式の酸素センサが
利用できる。ところが上記排気ガスが混入さセた吸入空
気が流通する機関の吸気管内の圧力は上記機関の運転状
態に応じ激しく変化する。このように圧力が変化する吸
気管内の酸素濃度を上記空気室を備えた酸素センサで検
知する場合、上記吸気管内と上記空気室内の圧力差によ
る検出誤差が生じるという問題点がある。この発明はこ
のような問題点を解消するためになされたもので、圧力
変化の激しい吸気管内を流通する排気ガスが混入された
吸入空気中の酸素濃度を精度よく検出して、高精度に排
気ガス還流量を制御することができるように構成した機
関の排気ガス再循環制御装置を提供ずろものである。
この発明に係わる排気ガス再循環制御装置は上記酸素ポ
ンプ式酸素センサの基準ガスが導入されろ空気室に、上
記吸気管内において、上記酸素センサ取付部の圧力と略
同一圧力で、かつ、排気ガスが混入されていない部分の
吸入空気を導入するように構成したものである。
ンプ式酸素センサの基準ガスが導入されろ空気室に、上
記吸気管内において、上記酸素センサ取付部の圧力と略
同一圧力で、かつ、排気ガスが混入されていない部分の
吸入空気を導入するように構成したものである。
この発明における酸素ポンプ式酸素センサの基準ガスが
導入される空気室は酸素センサが取り付けられる吸気管
部分の圧力と略同一圧力の排気ガスが混入していない吸
入空気が導入されることにより、酸素センサの取付部の
吸気管圧力と空気室との間の圧力差変動をなくし、圧力
差変動による酸素センサの検出誤差をなくすることによ
り、高精度な排気ガス環流量の制御を可能にする。以下
、この発明の一実施例について説明する。第１図はこの
発明の一実施例を示す構成図であり、図中、（１）は機
関、（２）は該機関（１）の吸気管、（３）はスロット
ル弁、（４）は上記吸気管（２）内を流れる上記機関（
１）の吸入空気中の酸素濃度を検知する酸度センサであ
り、例丸ば特開昭６０−１２８３５２等で提案されてい
る固体電解質酸素ポンプ式の酸素濃度検出器で構成され
、基準ガスが導入されろ空気室（５）を有している。（
６）は上記吸気管（２）内に燃料を供給する燃料噴射弁
。（７）は上記機関（１）の排気管、（８）は電磁力に
より開閉制御される排気ガス再循環制御弁であり、上記
排気管（７）と上記吸気管（２）を連通ずるパイプ（９
ａ）および（９ｂ）の間に配設され、上記吸気管（７）
から上記吸気管（２）に再循環される排気ガス量が所望
量となるように制御される。（１０１＋よ上記機関（１
）の回転数検出器、（１１）は上記吸気管（２）内の圧
力を検知する圧力検出器、（ゆは上記回転数検出器叫、
圧力検出器（１１）および酸素センサ（４）のそれぞれ
の出力信号を入力し、これらの入力情報に対応して上記
排気ガス再循環制御弁（８）を駆動し上記再循環される
排気ガス量を所望値に制御する電子制御装置である。
導入される空気室は酸素センサが取り付けられる吸気管
部分の圧力と略同一圧力の排気ガスが混入していない吸
入空気が導入されることにより、酸素センサの取付部の
吸気管圧力と空気室との間の圧力差変動をなくし、圧力
差変動による酸素センサの検出誤差をなくすることによ
り、高精度な排気ガス環流量の制御を可能にする。以下
、この発明の一実施例について説明する。第１図はこの
発明の一実施例を示す構成図であり、図中、（１）は機
関、（２）は該機関（１）の吸気管、（３）はスロット
ル弁、（４）は上記吸気管（２）内を流れる上記機関（
１）の吸入空気中の酸素濃度を検知する酸度センサであ
り、例丸ば特開昭６０−１２８３５２等で提案されてい
る固体電解質酸素ポンプ式の酸素濃度検出器で構成され
、基準ガスが導入されろ空気室（５）を有している。（
６）は上記吸気管（２）内に燃料を供給する燃料噴射弁
。（７）は上記機関（１）の排気管、（８）は電磁力に
より開閉制御される排気ガス再循環制御弁であり、上記
排気管（７）と上記吸気管（２）を連通ずるパイプ（９
ａ）および（９ｂ）の間に配設され、上記吸気管（７）
から上記吸気管（２）に再循環される排気ガス量が所望
量となるように制御される。（１０１＋よ上記機関（１
）の回転数検出器、（１１）は上記吸気管（２）内の圧
力を検知する圧力検出器、（ゆは上記回転数検出器叫、
圧力検出器（１１）および酸素センサ（４）のそれぞれ
の出力信号を入力し、これらの入力情報に対応して上記
排気ガス再循環制御弁（８）を駆動し上記再循環される
排気ガス量を所望値に制御する電子制御装置である。
（１３）は上記再循環される排気ガスの導入しコ、（１
４）は上記酸素センサ（４）の基準ガスを導入する導管
であり、上記スロットル弁（３）の下流の酸素センツ（
４）の取付部の吸気管圧力と略同一圧力で、かつ、上記
排気ガスの導入口（１３）の上流側の排気ガスが混入し
ていない部分から吸入空気を上記酸素センサ（４）の空
気室（５）に導入するように構成されている。以上のよ
うに構成されたこの発明の実施例装置の動作について説
明する。機関（１）が始動されると該機関（１）に吸入
される吸入空気は大気中から図示しないエアクリーナを
通り、スロットル弁（３）から吸気管（２）を通り上記
機関（１）に導入される。他方、再循環される排気ガス
は排気管（７）からパイプ（９ａ）を通り、排気ガス再
循環制御弁（８）で流量が調整されパイプ（９ｂ）を通
り導入口（＋３）から上記吸気管（２）内に導入される
。上記吸入空気中に混入される排気ガスの混入割合は特
開昭６０−１３８２６３等で示されているように、酸素
センサ（４）によりその酸素濃度から検知される。
４）は上記酸素センサ（４）の基準ガスを導入する導管
であり、上記スロットル弁（３）の下流の酸素センツ（
４）の取付部の吸気管圧力と略同一圧力で、かつ、上記
排気ガスの導入口（１３）の上流側の排気ガスが混入し
ていない部分から吸入空気を上記酸素センサ（４）の空
気室（５）に導入するように構成されている。以上のよ
うに構成されたこの発明の実施例装置の動作について説
明する。機関（１）が始動されると該機関（１）に吸入
される吸入空気は大気中から図示しないエアクリーナを
通り、スロットル弁（３）から吸気管（２）を通り上記
機関（１）に導入される。他方、再循環される排気ガス
は排気管（７）からパイプ（９ａ）を通り、排気ガス再
循環制御弁（８）で流量が調整されパイプ（９ｂ）を通
り導入口（＋３）から上記吸気管（２）内に導入される
。上記吸入空気中に混入される排気ガスの混入割合は特
開昭６０−１３８２６３等で示されているように、酸素
センサ（４）によりその酸素濃度から検知される。
乙の酸素センサ（４）からの出力信号は電子制御装置（
Ｌ２）に入力される。そして回転数検出器００）、圧力
検出器（Ｉｌｌの出力信号を入力して得られた上記機関
（１）の各運転状態に対応して、予め設定された排気ガ
ス還流率を読み出し、この設定値と酸素センサ出力との
比較結果に基づいて、上記電子制御装置１ｄ（１２）は
上記排気ガス再循環制御弁（８）の開閉度を駆動洞部し
、再循環される排気ガス量を調整して、上記酸素センサ
（４）の出力信号が所望の上記設定値となるように制御
する。ここで上記酸素センサ（４）の基準ガスとして酸
素センサの取付部の吸気管圧と同圧で、上記排気ガスが
混入していない上記吸気管（２）内の吸入空気が導入さ
れているので、上記酸素センサ（４）の空気室（５）と
上記排気ガスが混入している吸気管（２）内の圧力差は
実質的になくなり、この圧力差による上記酸素センづ（
４）の検出誤差はなくなり、精度よい排気ガス再循環率
の制御が可能となった。
Ｌ２）に入力される。そして回転数検出器００）、圧力
検出器（Ｉｌｌの出力信号を入力して得られた上記機関
（１）の各運転状態に対応して、予め設定された排気ガ
ス還流率を読み出し、この設定値と酸素センサ出力との
比較結果に基づいて、上記電子制御装置１ｄ（１２）は
上記排気ガス再循環制御弁（８）の開閉度を駆動洞部し
、再循環される排気ガス量を調整して、上記酸素センサ
（４）の出力信号が所望の上記設定値となるように制御
する。ここで上記酸素センサ（４）の基準ガスとして酸
素センサの取付部の吸気管圧と同圧で、上記排気ガスが
混入していない上記吸気管（２）内の吸入空気が導入さ
れているので、上記酸素センサ（４）の空気室（５）と
上記排気ガスが混入している吸気管（２）内の圧力差は
実質的になくなり、この圧力差による上記酸素センづ（
４）の検出誤差はなくなり、精度よい排気ガス再循環率
の制御が可能となった。
又、上記実施例では酸素センサ（４）の空気室（５）の
基準ガスは導管（１→により導入されろものを示したが
、第２図に示すように吸気管（２）内に第１の吸気路（
ＩＧ＋と第２の吸気路（＋？）を構成し、上記第１の吸
気路（１Ｇ）内を流通する吸入空気中には排気ガスを混
入しないようにし、上記第２の吸気路位）には排気ガス
を導入する導入１コ（１３）を配設して、該第２の吸気
路（７）内を流通する吸入空気と上記導入口（１３）か
ら導入される排気ガスを混入するように構成し、上記第
１の吸気路（ＩＧ）と第２の吸気路（１７）の隔壁（Ｉ
８）に酸素センサ（４）を配設して、該酸素センサ（４
）の空気室（５）を上記第１の吸気路ＯＱに連通し、上
記酸素センサ（４）によφ上記第２の吸気路（Ｉ７）内
の酸素濃度を検知するように構成してもよい。また、上
記第１および第２の吸気路（ＩＬ （＋７１にそれぞれ
互いに連動するスロットル弁（＋９１．ｍを設けて構成
してもよく、あるいはその上流の共通の通路部分に単一
のスロワ１−ル弁を設けてもよい。
基準ガスは導管（１→により導入されろものを示したが
、第２図に示すように吸気管（２）内に第１の吸気路（
ＩＧ＋と第２の吸気路（＋？）を構成し、上記第１の吸
気路（１Ｇ）内を流通する吸入空気中には排気ガスを混
入しないようにし、上記第２の吸気路位）には排気ガス
を導入する導入１コ（１３）を配設して、該第２の吸気
路（７）内を流通する吸入空気と上記導入口（１３）か
ら導入される排気ガスを混入するように構成し、上記第
１の吸気路（ＩＧ）と第２の吸気路（１７）の隔壁（Ｉ
８）に酸素センサ（４）を配設して、該酸素センサ（４
）の空気室（５）を上記第１の吸気路ＯＱに連通し、上
記酸素センサ（４）によφ上記第２の吸気路（Ｉ７）内
の酸素濃度を検知するように構成してもよい。また、上
記第１および第２の吸気路（ＩＬ （＋７１にそれぞれ
互いに連動するスロットル弁（＋９１．ｍを設けて構成
してもよく、あるいはその上流の共通の通路部分に単一
のスロワ１−ル弁を設けてもよい。
以上のように、この発明は機関の排気ガスが混入された
吸気管内の吸入空気中の酸素濃度を検知する酸素センサ
の基準ガスとして、吸気管において酸素センサ取付部の
圧力と略同圧で吸気管内の排気ガスが混入されていない
部分の吸入空気が導入されるように構成したので、」二
記吸気管内の圧力変化による上記酸素センサの検知誤差
をなくすることができ、精度の高い排気ガス再循環制御
装置を得ることができる。
吸気管内の吸入空気中の酸素濃度を検知する酸素センサ
の基準ガスとして、吸気管において酸素センサ取付部の
圧力と略同圧で吸気管内の排気ガスが混入されていない
部分の吸入空気が導入されるように構成したので、」二
記吸気管内の圧力変化による上記酸素センサの検知誤差
をなくすることができ、精度の高い排気ガス再循環制御
装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図はこ
の発明の他の実施例を示す吸気管の構成図である。 図中、（１）は機関、（２）は吸気管、（４）ζよ酸素
センサ、（７）は排気管、（８）は排気ガス再循環制御
弁である。 尚、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
の発明の他の実施例を示す吸気管の構成図である。 図中、（１）は機関、（２）は吸気管、（４）ζよ酸素
センサ、（７）は排気管、（８）は排気ガス再循環制御
弁である。 尚、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 機関の排気ガスが混入された吸気管内の吸入空気中の酸
素濃度を検知する酸素センサを備えた排気ガス再循環制
御装置において、上記酸素センサの基準ガスとして、上
記吸気管において上記酸素センサの取付部の圧力と略同
一圧力で、かつ排気ガスが混入されていない部分の吸入
空気が導入されるように構成したことを特徴とする機関
の排気ガス再循環制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60226527A JPS6285161A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 機関の排気ガス再循環制御装置 |
| DE19863634163 DE3634163A1 (de) | 1985-10-09 | 1986-10-07 | Abgas-rezirkulationssystem fuer eine brennkraftmaschine |
| US06/916,146 US4705009A (en) | 1985-10-09 | 1986-10-07 | Exhaust gas recirculation control system for an engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60226527A JPS6285161A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 機関の排気ガス再循環制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6285161A true JPS6285161A (ja) | 1987-04-18 |
Family
ID=16846526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60226527A Pending JPS6285161A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 機関の排気ガス再循環制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4705009A (ja) |
| JP (1) | JPS6285161A (ja) |
| DE (1) | DE3634163A1 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4790286A (en) * | 1986-05-31 | 1988-12-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | EGR control device for internal combustion engine |
| US4942860A (en) * | 1987-02-06 | 1990-07-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Engine control system |
| US4836174A (en) * | 1987-02-06 | 1989-06-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Engine control system |
| KR920004491B1 (ko) * | 1987-05-21 | 1992-06-05 | 미쓰비시전기 주식회사 | 기관제어장치 |
| JP2600807B2 (ja) * | 1988-06-11 | 1997-04-16 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| US5273019A (en) * | 1990-11-26 | 1993-12-28 | General Motors Corporation | Apparatus with dynamic prediction of EGR in the intake manifold |
| JPH0518324A (ja) * | 1991-07-12 | 1993-01-26 | Mitsubishi Electric Corp | 機関の排気ガス再循環制御装置 |
| US5188086A (en) * | 1992-04-06 | 1993-02-23 | Bundy Corporation | Exhaust gas recirculation coupler and differential venturi |
| US20070044472A1 (en) * | 2005-09-01 | 2007-03-01 | Guoqing Zhang | Oxygen sensor for an internal combustion engine |
| DE102008046596A1 (de) * | 2008-07-18 | 2010-01-21 | Mahle International Gmbh | Frischluftanlage |
| JP2011021595A (ja) * | 2009-06-15 | 2011-02-03 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 内燃機関の吸気システム |
| DE102011003095A1 (de) * | 2011-01-25 | 2012-07-26 | Ford Global Technologies, Llc | Verfahren zur Ermittlung der SauerstoffkonzentrationO2 in einer Gasströmung und Sauerstoffsensor zur Durchführung des Verfahrens |
| WO2013130744A1 (en) * | 2012-02-28 | 2013-09-06 | Wayne State University | Using ion current signal for engine performance and emissions measuring techniques and methods for doing the same |
| WO2014052738A1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Wayne State University | Ion current use for combustion resonance detection, reduction and engine control |
| US9163575B2 (en) | 2013-03-22 | 2015-10-20 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for an oxygen sensor |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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