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JPH0328576B2 - - Google Patents
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JPH0328576B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0328576B2
JPH0328576B2 JP59213066A JP21306684A JPH0328576B2 JP H0328576 B2 JPH0328576 B2 JP H0328576B2 JP 59213066 A JP59213066 A JP 59213066A JP 21306684 A JP21306684 A JP 21306684A JP H0328576 B2 JPH0328576 B2 JP H0328576B2
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JP
Japan
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sensor
air
fuel ratio
internal combustion
combustion engine
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JP59213066A
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Kyoshi Yagi
Minoru Takahashi
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Denso Ten Ltd
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Denso Ten Ltd
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    • 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
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1486Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor with correction for particular operating conditions
    • 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
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/08Introducing corrections for particular operating conditions for idling

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  • 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)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は排気ガスの酸素濃度を検出するO2
ンサの検出結果に基づいて空燃比フイードバツク
制御を行ない、実際の空燃比を理論空燃比に近づ
ける内燃機関の制御装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention performs air-fuel ratio feedback control based on the detection result of an O 2 sensor that detects the oxygen concentration of exhaust gas, and controls internal combustion to bring the actual air-fuel ratio closer to the stoichiometric air-fuel ratio. This relates to engine control devices.

従来の技術 内燃機関の排気ガスに含まれる酸素の濃度をジ
ルコニアO2センサ等のO2センサで検出し、その
検出結果に基づいて空燃比A/Fがリーン状態で
あるかリツチ状態であるかを判断し、判断結果に
基づいて空燃比フイードバツク制御を行なうこと
は従来より提案されている。
Conventional technology The concentration of oxygen contained in the exhaust gas of an internal combustion engine is detected by an O 2 sensor such as a zirconia O 2 sensor, and based on the detection result, it is determined whether the air-fuel ratio A/F is in a lean state or a rich state. It has been proposed in the past to determine the air-fuel ratio and perform air-fuel ratio feedback control based on the determination result.

第3図は空燃比A/Fの状態と空燃比補正係数
FAFとの関係を示す線図であり、空燃比補正係
数FAFは空燃比A/Fがリツチ状態になると、
一定量スキツプした後、所定の傾きで減少し、ま
た空燃比A/Fがリーン状態状態になると、一定
量スキツプした後、所定の傾きで増加するもので
ある。尚、空燃比補正係数FAFを一定量スキツ
プさせるようにしたのは、O2センサの応答遅れ
の影響をなくすためである。ところで、燃料噴射
量TAUは基本噴射量TPと空燃比補正係数FAF
とを乗算することにより決定されるものであり、
空燃比補正係数FAFは空燃比A/Fがリツチ状
態の時は減少し、リーン状態の時は増加するもの
であるから、基本噴射量TPと空燃比補正係数
FAFとを乗算することにより決定した量の燃料
を噴射することにより、実際の空燃比と理論空燃
比とを近づけることができる。
Figure 3 shows the state of the air-fuel ratio A/F and the air-fuel ratio correction coefficient.
It is a diagram showing the relationship with FAF, and when the air-fuel ratio A/F becomes rich, the air-fuel ratio correction coefficient FAF becomes
After skipping a certain amount, it decreases at a predetermined slope, and when the air-fuel ratio A/F becomes lean, it increases at a predetermined slope after skipping a certain amount. Note that the reason why the air-fuel ratio correction coefficient FAF is skipped by a certain amount is to eliminate the influence of the response delay of the O 2 sensor. By the way, the fuel injection amount TAU is the basic injection amount TP and the air-fuel ratio correction coefficient FAF.
It is determined by multiplying
Since the air-fuel ratio correction coefficient FAF decreases when the air-fuel ratio A/F is in a rich state and increases when it is in a lean state, the basic injection amount TP and the air-fuel ratio correction coefficient
By injecting the amount of fuel determined by multiplying by FAF, it is possible to bring the actual air-fuel ratio closer to the stoichiometric air-fuel ratio.

このような空燃比フイードバツク制御を行なう
ことにより、エミツシヨンや燃費を良好に保つこ
とができるが、次のような欠点があつた。即ち、
排気ガスの温度が低く、O2センサが活性化して
いない場合に於いては、空燃比A/Fがリーン状
態であるのかリツチ状態であるのかの判定が誤つ
たものとなることがあり、この誤つた判定結果に
基づいて空燃比フイードバツク制御を行なつたの
では、リツチ状態の時に燃料噴射量TAUを増加
させてしまうことがある。
By performing such air-fuel ratio feedback control, it is possible to maintain good emissions and fuel efficiency, but it has the following drawbacks. That is,
If the exhaust gas temperature is low and the O 2 sensor is not activated, it may be incorrect to determine whether the air-fuel ratio A/F is lean or rich. If air-fuel ratio feedback control is performed based on an erroneous determination result, the fuel injection amount TAU may increase in a rich state.

このような欠点を改善するため、第4図に示す
ように、空燃比A/Fがリツチ状態であるかリー
ン状態であるかを判断するためのレベルb(通常
0.45V程度)の他にレベルbより僅かに高いリー
ンモニタレベルレベルc(通常0.55V程度)を設
け、O2センサの出力信号aが所定時間以上連続
してリーンモニタレベルc以下である場合はO2
センサが活性化していないと判断して空燃比フイ
ードバツク制御を禁止することが提案されてい
る。このように、O2センサが不活性状態の時、
空燃比フイードバツク制御を禁止することによ
り、リツチ状態の時に燃料噴射量TAUが増加し
たりすることはなくなるが、上述した従来例に於
いても次のような欠点があつた。即ち、走行時に
比較して排気ガスの温度が低くなるアイドル時に
於いてはO2センサは不活性状態になりやすいも
のであるから、例えば走行状態からアイドル状態
になつた場合、排気ガスの温度低下に伴ない、
O2センサ出力レベルが徐々に低下してゆき、リ
ーンモニタレベルを最後に横切つてから所定時間
経過したときO2センサが不活性状態であると判
定されるが、その直前ではO2センサは非常に不
安定な状態となつているため空燃比フイードバツ
ク制御が非常に不安定となり、アイドル安定性や
排気ガスに悪影響を与える欠点があつた。そのた
め、アイドル状態になると直ちにフイードバツク
制御を中断することが考えられるが、そうすると
O2センサがしばらくの間は活性化しているにも
かかわらずフイードバツク制御が中断されること
になり、排気ガスの浄化性の点で問題がある。
In order to improve this drawback, as shown in Fig. 4, level b (normal
In addition to the lean monitor level level c (usually about 0.55V), which is slightly higher than level b (about 0.45V), if the output signal a of the O 2 sensor is continuously below the lean monitor level c for a predetermined period of time or more, O2
It has been proposed to inhibit air-fuel ratio feedback control by determining that the sensor is not activated. In this way, when the O 2 sensor is inactive,
By prohibiting air-fuel ratio feedback control, the fuel injection amount TAU will not increase in the rich state, but the above-mentioned conventional example also has the following drawbacks. In other words, the O 2 sensor tends to become inactive during idling, when the exhaust gas temperature is lower than when driving. Accordingly,
The O 2 sensor output level gradually decreases, and when a predetermined period of time has elapsed since it last crossed the lean monitor level, the O 2 sensor is determined to be inactive, but just before that, the O 2 sensor is Due to this extremely unstable condition, the air-fuel ratio feedback control became extremely unstable, which had the disadvantage of adversely affecting idle stability and exhaust gas. Therefore, it is conceivable to interrupt feedback control immediately when the device becomes idle, but if
Feedback control is interrupted even though the O 2 sensor is activated for a while, which poses a problem in terms of exhaust gas purification.

発明が解決しようとする問題点 本発明は前述の如き問題点を解決したものであ
り、その目的は、アイドル時においてO2センサ
が十分活性状態にあるときはフイードバツク制御
を継続し、O2センサの不活性の兆しをより早く
検知してフイードバツク制御を停止することでア
イドル時に起りやすい空燃比フイードバツク制御
に伴うアイドル安定性、排気ガス等の劣化を防止
することにある。
Problems to be Solved by the Invention The present invention solves the above-mentioned problems, and its purpose is to continue feedback control when the O 2 sensor is in a sufficiently active state during idling, so that the O 2 sensor By detecting signs of inactivity earlier and stopping feedback control, the purpose is to prevent deterioration of idle stability, exhaust gas, etc. due to air-fuel ratio feedback control that tends to occur during idle.

問題点を解決するための手段 本発明は前述の如き問題点を解決するため、内
燃機関の排気ガス中の酸素濃度に対応した信号を
出力するO2センサと、該O2センサの出力信号に
基づいて空燃比フイードバツク制御を行なう制御
手段と、前記O2センサの出力信号が所定時間以
上連続してリーンモニタレベル以下の場合、前記
制御手段による空燃比フイードバツク制御を禁止
する禁止手段とを備えた内燃機関の制御装置に於
いて、前記内燃機関がアイドル状態であるか否か
を判断する判断手段と、該判断手段で前記内燃機
関がアイドル状態であると判断された場合前記リ
ーンモニタレベルを所定レベルまで徐々に上昇さ
せるリーンモニタレベル切換手段とを設けたもの
である。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an O 2 sensor that outputs a signal corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas of an internal combustion engine, and an O 2 sensor that outputs a signal corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas of an internal combustion engine. and a prohibition means for prohibiting the air-fuel ratio feedback control by the control means when the output signal of the O 2 sensor is continuously below the lean monitor level for a predetermined period of time or more. A control device for an internal combustion engine includes a determining means for determining whether or not the internal combustion engine is in an idle state, and a predetermined lean monitor level when the determining means determines that the internal combustion engine is in an idle state. The system is equipped with a lean monitor level switching means for gradually raising the level to the lean monitor level.

作 用 排気ガスの温度が低く、O2センサが不活性状
態になりやすいアイドル状態の時は、リーンモニ
タレベル切換手段でリーンモニタレベルを所定値
まで徐々に上昇させ、O2センサがまだ活性状態
である時に空燃比フイードバツク制御を禁止する
ものであるから、従来アイドル時に起りやすかつ
た、アイドル安定性、排気ガス等の劣化を防止で
きる。
Function When the exhaust gas temperature is low and the O 2 sensor is likely to be inactive, the lean monitor level is gradually raised to a predetermined value using the lean monitor level switching means, and the O 2 sensor is still active. Since the air-fuel ratio feedback control is prohibited when the engine is idle, it is possible to prevent deterioration of idle stability, exhaust gas, etc., which conventionally tends to occur during idle.

実施例 第1図は本発明の実施例のブロツク線図であ
り、1は内燃機関、2はエアクリーナ、3はエア
フローメータ、4はスロツトルチヤンバ、5はイ
ンテークマニホールド、6はインジエクタ、7は
スロツトル弁、8はマイクロプロセツサ、9は入
力部、10は出力部、11はメモリ、12は冷却
水の温度を検出する水温センサ、13はO2セン
サ、14はAD変換器、16は内燃機関1がアイ
ドル状態の時その出力信号bを“1”とするアイ
ドルスイツチである。また、第2図はマイクロプ
ロセツサ8の処理内容を示すフローチヤートであ
り、以下同図を参照して第1図の動作を説明す
る。
Embodiment FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, in which 1 is an internal combustion engine, 2 is an air cleaner, 3 is an air flow meter, 4 is a throttle chamber, 5 is an intake manifold, 6 is an injector, and 7 is a Throttle valve, 8 is a microprocessor, 9 is an input section, 10 is an output section, 11 is a memory, 12 is a water temperature sensor that detects the temperature of cooling water, 13 is an O 2 sensor, 14 is an AD converter, 16 is an internal combustion This is an idle switch that sets its output signal b to "1" when the engine 1 is in an idle state. Further, FIG. 2 is a flowchart showing the processing contents of the microprocessor 8, and the operation of FIG. 1 will be explained below with reference to the same figure.

マイクロプロセツサ8はその処理の流れの中で
一定時間毎に第2図のフローチヤートに示す処理
を行なつており、ステツプS1ではアイドルスイ
ツチ16からの信号bに基づいて内燃機関1がア
イドル状態であるか否かを判断する。ステツプ
S1の判断結果がNOの場合は、マイクロプロセツ
サ8はO2センサ13が活性化しているか否かを
判定するためのリーンモニタレベルLをL1
(0.55V程度)とし(ステツプS2)、次いで内部に
ソフト的に設けられているカウンタAのカウント
値CNTAを0とし(ステツプS3)、次いでステツ
プS9の処理に移る。尚、カウンタAは他のルー
チンにより一定時間毎にインクリメントされるも
のである。
The microprocessor 8 performs the processing shown in the flowchart of FIG. 2 at regular intervals during the processing flow, and in step S1, the internal combustion engine 1 is placed in an idle state based on the signal b from the idle switch 16. Determine whether or not. step
If the determination result of S1 is NO, the microprocessor 8 sets the lean monitor level L to L1 to determine whether the O 2 sensor 13 is activated.
(approximately 0.55V) (step S2), then the count value CNTA of counter A provided internally by software is set to 0 (step S3), and then the process moves to step S9. Note that the counter A is incremented at regular intervals by another routine.

また、ステツプS1の判断結果がYESの場合は、
マイクロプロセツサ8はカウンタAのカウント値
CNTAが予め定められている設定値TA以上とな
つたか否かを判断する(ステツプS4)。カウンタ
Aは前述したように他のルーチンにより一定時間
毎にインクリメントされるものであるから、その
カウント値CNTAはステツプS3或いはステツプ
S8でカウント値CNTAを0にしてからの時間に
対応するものとなり、また前記設定値TAは例え
ば100msecに対応する値に設定されているもので
ある。ステツプS4の判断結果がYESの場合は、
マイクロプロセツサ8は現在のリーンモニタレベ
ルLに所定値ΔL(例えば0.02Vとする)を加算し
た値を新たなリーンモニタレベルLとし(ステツ
プS5)、次いでステツプS5で求めた新たなリーン
モニタレベルLが所定値L2(例えば0.7Vとする)
以上であるか否かを判断する(ステツプS6)。ス
テツプS6の判断結果がYESの場合は、マイクロ
プロセツサ8はステツプS5で求めたリーンモニ
タレベルLを前記所定値L2に置換え(ステツプ
S7)、次いでカウンタAのカウント値CNTAを0
とし(ステツプS8)、またステツプS6の判断結果
がNOの場合はステツプS7の処理を行なわずに直
接ステツプS8の処理を行なう。
Also, if the judgment result in step S1 is YES,
Microprocessor 8 reads the count value of counter A.
It is determined whether CNTA has exceeded a predetermined set value TA (step S4). As mentioned above, counter A is incremented at regular intervals by another routine, so its count value CNTA is incremented at step S3 or step S3.
This corresponds to the time since the count value CNTA was set to 0 in S8, and the set value TA is set to a value corresponding to, for example, 100 msec. If the judgment result in step S4 is YES,
The microprocessor 8 sets the value obtained by adding a predetermined value ΔL (for example, 0.02V) to the current lean monitor level L as a new lean monitor level L (step S5), and then sets it as the new lean monitor level obtained in step S5. L is a predetermined value L2 (for example, 0.7V)
It is determined whether or not the above is satisfied (step S6). If the determination result in step S6 is YES, the microprocessor 8 replaces the lean monitor level L obtained in step S5 with the predetermined value L2 (step
S7), then set the count value CNTA of counter A to 0.
(step S8), and if the determination result in step S6 is NO, the process in step S8 is directly performed without performing the process in step S7.

即ち、ステツプS4〜ステツプS8では内燃機関
がアイドル状態の時は所定時間毎(カウンタAの
カウント値CNTAがTAになる毎)にリーンモニ
タレベルLをΔLずつ増加させる処理を、リーン
モニタレベルLがL2になるまで繰返し行なうも
のである。
That is, in steps S4 to S8, when the internal combustion engine is in an idle state, the lean monitor level L is increased by ΔL every predetermined time period (every time the count value CNTA of the counter A reaches TA). This is repeated until reaching L2.

また、ステツプS8の処理が終了すると、マイ
クロプロセツサ8はO2センサ13よりAD変換器
14を介して加えられる信号aのレベルとステツ
プS2、S5或いはS7で求めたリーンモニタレベル
Lとを比較する(ステツプS9)。そして、ステツ
プS9でa≧Lであると判断した場合、即ちO2
ンサ13の出力電圧がリーンモニタレベルL以上
あると判断した場合は、マイクロプロセツサ8は
内部にソフト的に設けられているカウンタBのカ
ウント値CNTBを0とし(ステツプS10)、次い
で空燃比フイードバツク制御を許可し(ステツプ
S11)、この後他の制御ステツプに移る。尚、カ
ウンタBは前述したカウンタAと同様に他のルー
チンにより一定時間毎にインクリメントされるも
のであり、そのカウント値CNTBはステツプS10
でカウント値CNTBを0にしてからの時間に対
応するものとなる。
Furthermore, when the process of step S8 is completed, the microprocessor 8 compares the level of the signal a applied from the O 2 sensor 13 via the AD converter 14 with the lean monitor level L obtained in step S2, S5 or S7. (Step S9). If it is determined in step S9 that a≧L, that is, if it is determined that the output voltage of the O 2 sensor 13 is equal to or higher than the lean monitor level L, the microprocessor 8 is The count value CNTB of counter B is set to 0 (step S10), and then air-fuel ratio feedback control is permitted (step S10).
S11), and then moves on to other control steps. Note that counter B is incremented at regular intervals by another routine like the counter A described above, and its count value CNTB is determined in step S10.
This corresponds to the time since the count value CNTB was set to 0.

また、ステツプS9の判断結果がNOの場合は、
マイクロプロセツサ8はカウンタBのカウント値
CNTBが所定値TB(例えば8secに対応する値)
以上であるか否かを判断し(ステツプS12)、判
断結果がNOの場合はステツプS11の処理を行な
い、判断結果がYESの場合は空燃比フイードバ
ツク制御を禁止し(ステツプS13)、その後他の
制御ステツプに移る。
Also, if the judgment result in step S9 is NO,
Microprocessor 8 reads the count value of counter B.
CNTB is a predetermined value TB (for example, a value corresponding to 8 seconds)
If the judgment result is NO, the process of step S11 is carried out. If the judgment result is YES, the air-fuel ratio feedback control is prohibited (step S13), and then other Move to control step.

即ち、ステツプS9〜S13では、O2センサ13の
出力信号aのレベルが所定時間以上連続してリー
ンモニタレベルL以下となつた場合(ステツプ
S9、S12)、空燃比フイードバツク制御を禁止す
る(ステツプS13)ものである。
That is, in steps S9 to S13, if the level of the output signal a of the O 2 sensor 13 remains below the lean monitor level L for a predetermined period of time or more (steps
S9, S12), and prohibits air-fuel ratio feedback control (step S13).

尚、上述した実施例に於いては所定時間毎にリ
ーンモニタレベルLを徐々に上昇させるようにし
たが、内燃機関が所定角度回転する毎リーンモニ
タレベルLを徐々に上昇させるようにしても良い
ことは勿論である。
In the above-described embodiment, the lean monitor level L is gradually increased at predetermined intervals, but the lean monitor level L may be gradually increased each time the internal combustion engine rotates by a predetermined angle. Of course.

発明の効果 以上説明したように本発明は、O2センサが不
活性になり易いアイドル状態の時はリーンモニタ
レベルを所定値まで徐々に上昇させ、O2センサ
がまだ活性状態である時に空燃比フイードバツク
制御を禁止するものであるから、従来アイドル時
に起りやすかつた、アイドル安定性、排気ガス等
の劣化を防止できる利点がある。
Effects of the Invention As explained above, the present invention gradually increases the lean monitor level to a predetermined value when the O 2 sensor is in an idling state where it is likely to become inactive, and increases the air-fuel ratio when the O 2 sensor is still active. Since feedback control is prohibited, there is an advantage that deterioration of idle stability, exhaust gas, etc., which conventionally tends to occur during idle, can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の実施例のブロツク線図、第2
図はマイクロプロセツサ8の処理内容を示すフロ
ーチヤート、第3図は空燃比A/Fの状態と空燃
比補正係数FAFとの関係を示す線図、第4図は
従来例の動作を説明する線図である。 1は内燃機関、2はエアクリーナ、3はエアフ
ローメータ、4はスロツトルチヤンバ、5はイン
テークマニホールド、6はインジエクタ、7はス
ロツトル弁、8はマイクロプロセツサ、9は入力
部、10は出力部、11はメモリ、12は水温セ
ンサ、13はO2センサ、14はAD変換器、16
はアイドルスイツチである。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a flowchart showing the processing contents of the microprocessor 8, Figure 3 is a diagram showing the relationship between the state of the air-fuel ratio A/F and the air-fuel ratio correction coefficient FAF, and Figure 4 explains the operation of the conventional example. It is a line diagram. 1 is an internal combustion engine, 2 is an air cleaner, 3 is an air flow meter, 4 is a throttle chamber, 5 is an intake manifold, 6 is an injector, 7 is a throttle valve, 8 is a microprocessor, 9 is an input section, 10 is an output section , 11 is memory, 12 is water temperature sensor, 13 is O 2 sensor, 14 is AD converter, 16
is an idle switch.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 内燃機関の排気ガス中の酸素濃度に対応した
信号を出力するO2センサと、該O2センサの出力
信号に基づいて空燃比フイードバツク制御を行な
う制御手段と、前記O2センサの出力信号が所定
時間以上連続してリーンモニタレベル以下の場
合、前記制御手段による空燃比フイードバツク制
御を禁止する禁止手段とを備えた内燃機関の制御
装置に於いて、前記内燃機関がアイドル状態であ
るか否かを判断する判断手段と、該判断手段で前
記内燃機関がアイドル状態であると判断された場
合前記リーンモニタレベルを所定レベルまで徐々
に上昇させるリーンモニタレベル切換手段とを備
えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
1. An O 2 sensor that outputs a signal corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas of the internal combustion engine, a control means that performs air-fuel ratio feedback control based on the output signal of the O 2 sensor, and an O 2 sensor that outputs the output signal of the O 2 sensor. In the control device for an internal combustion engine, the control device for an internal combustion engine includes a prohibition means for prohibiting the air-fuel ratio feedback control by the control means when the air-fuel ratio feedback control is below the lean monitor level continuously for a predetermined period or more, the internal combustion engine is in an idle state or not. and a lean monitor level switching means that gradually increases the lean monitor level to a predetermined level when the internal combustion engine is determined to be in an idle state by the determining means. Internal combustion engine control device.
JP21306684A 1984-10-11 1984-10-11 Control unit for internal-combustion engine Granted JPS6193249A (en)

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