DE69104885T2

DE69104885T2 - Brennkraftmaschine mit Verbrennung eines mageren Gemisches.

Info

Publication number: DE69104885T2
Application number: DE69104885T
Authority: DE
Inventors: Takao Fukuma; Toshio Takaoka; Keisuke Tsukamoto; Kiyoshi Yagi; Hirofumi Yamasaki
Original assignee: Denso Ten Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Ten Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 1990-02-15
Filing date: 1991-02-14
Publication date: 1995-03-30
Anticipated expiration: 2011-02-15
Also published as: EP0451462A1; EP0451462B1; DE69104885D1

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit Verbrennung eines armen bzw. mageren Gemisches und bezieht sich insbesondere auf eine Steuerung eines Luft-Treibstoff-Verhältnisses und eines Zündzeitpunkts bei einer Brennkraftmaschine mit Verbrennung eines mageren Gemisches.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Das Dokument JP-A 60-237 141 (Japanische Patentzusammenfassung) offenbart eine Zündzeitpunktsteuerung für Brennkraftmaschinen, bei der in Übereinstimmung mit dem Öffnungsgrad der Drosselklappe zwischen zwei verschiedenen Luft-Treibstoff-Verhältnis-Steuerungsverarbeitungen umgeschaltet wird und diese ausgeführt werden. Zum Verhindern der Reduzierung der Fahrfähigkeit und der Erzeugung von Klopfen in der Brennkraftmaschine wird der Zündzeitpunkt zudem auch dem Winkel voreilend korrigiert, entsprechend der Ausführung einer ersten Luft-Treibstoff-Verhältnis-Steuerung, oder dem Winkel nacheilend korrigiert, entsprechend der Ausführung einer zweiten Luft-Treibstoff-Verhältnis-Steuerung, abhängig davon, ob der Öffnungsgrad der Drosselklappe kleiner als ein vorbestimmter mittlerer Öffnungsgrad ist.
Die Veröffentlichung 865 078 (XXI Fisita, Belgrad, 2. - 6- Juni 1986, Titel: Entwicklung eines neuen elektronischen Gemischbildungssystems) offenbart ähnlich ein neues elektronisches Luft-Treibstoff-Gemisch- und Zündungs-Steuersystem, bei dem das mittels eines in der Abgasleitung der Brennkraftmaschine angeordneten Lambda-Sensors erfaßte Luft-Treibstoff-Verhältnis auf das stöchiometrische Luft- Treibstoff-Verhältnis gesteuert wird. Außer der Lambda=1 Steuerung kann eine weitere Steuerung für eine Aufwärmphase (Anpassung an den kalten Motor), eine Beschleunigungs-Anreicherung, eine Vollast-Anreicherung oder eine Leerlauf- Geschwindigkeits-Reduktion ausgeführt werden. Zu diesem Zweck werden eine Vielzahl von Tabellen verwendet, die zum Durchführen der adaptiven Lambda-Steuerung Steuervariablen entsprechend den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine enthalten, wobei zwischen den verschiedenen Tabellen umgeschaltet wird. Zudem werden gleichzeitig eine Zünd-Schließwinkel-Steuerung und eine Zünd-Winkel-Steuerung durchgeführt. In einer einzelnen Tabelle sind, entsprechend dem Öffnungsgrad einer Drossslklappe, grundlegende Werte zum Bestimmen des Zündzeitpunkts gespeichert. Eine Korrektur dieser grundlegenden Werte wird durch einen Korrekturausdruck durchgeführt, der auf gewissen speziellen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine beruht.
Weiterhin hat eine bekannte Brennkraftmaschine mit Verbrennung eines mageren Gemisches einen Betriebsbereich, beispielsweise einen Niedriglastzustand, in dem der Brennkraftmaschine ein mageres brennbares Gemisch zugeführt wird, um den Wirkungsgrad des Treibstoffverbrauchs zu erhöhen. Bei dieser Brennkraftmaschine mit Verbrennung eines mageren Gemisches wird zuerst eine grundlegende Treibstoff- Einspritzungsmenge berechnet, die eine Treibstoffmenge ist, die zum Schaffen eines theoretischen Luft-Treibstoff-Verhältnisses bei einer Kombination einer Motordrehzahl und eines Motorlastparameters wie beispielsweise dem Ansaugdruck benötigt wird, und dann wird die grundlegende Treibstoff-Einspritzungsmenge mit einem Mager-Korrekturfaktor mit einem Wert kleiner als 1.0 multipliziert, um das magere Luft-Treibstoff-Gemisch zu erhalten. Eine Mager-Korrekturfaktor-Tabelle ist vorgesehen, die aus Werten des Mager- Korrekturfaktors mit Bezug auf Kombinationen einer Motordrehzahl und eines Ansaugdrucks besteht. Wenn der Motor aufgrund eines Niederdrückens des Fahrpedals aus dem Mager- Bereich in einen Leistungsbereich übergeht, wird eine Treibstoff-Anreicherungskorrektur durchgeführt, um ein gewünschtes Motordrehmoment zu erhalten.
Die dem Stand der Technik gemäße Brennkraftmaschine mit Verbrennung eines mageren Gemisches hat einen derartigen Nachteil, daß ein Schock erzeugt wird, wenn der Motor den Mager-Bereich verläßt und in den Leistungs-Bereich eintritt. In dem Mager-Bereich wird das magere Luft-Treibstoff-Gemisch durch Multiplizieren der dem theoretischen Luft-Treibstoff-Verhältnis entsprechenden grundlegenden Treibstoff-Einspritzmenge mit dem Mager-Korrekturfaktor mit einem Wert kleiner als 1.0 erhalten. Der Mager-Korrekturfaktor wird unter Verwendung eines Tabellen-Interpolationsverfahrens aus dem Ansaugdruck und der Motordrehzahl berechnet. Der Wert des Ansaugdrucks wird anfänglich in Übereinstimmung mit dem Ansteigen des Grads des Niederdrückens des Fahrpedals erhöht, um ein gewünschtes Ansteigen des Motordrehmoments zu erhalten. Sobald der Öffnungsgrad der Drosselklappe einen vorbestimmten Wert erreicht, bleibt der Wert des Ansaugdrucks jedoch im wesentlichen unverändert, und deshalb kann ein gewünschter Anstieg des Drehmoments nicht erhalten werden. Wenn das Fahrpedal weiter niedergedrückt wird, erreicht der Motor aus dem Zustand mit geringem Drehmoment den Leistungsbereich, in dem eine Treibstoff-Anreicherungskorrektur durchgeführt wird, um das Motordrehmoment abrupt zu vergrößern, was das Erzeugen eines Schocks bewirkt.
Um diesen Nachteil zu beseitigen, wurde ein System vorgeschlagen, bei dem eine zweite Mager-Korrekturfaktor-Tabelle geschaffen ist, wobei ein Mager-Korrekturfaktor aus einer Kombination des Werts eines Öffnungsgrads der Drosselklappe und der Motordrehzahl berechnet wird. Bei dem Öffnungsgrad der Drosselklappe, bei dem der Ansaugdruck unverändert bleibt, wird diese zweite Tabelle für den auf der Drosselklappenöffnung beruhenden Mager-Korrekturfaktor verwendet, und als Ergebnis kann das Motordrehmoment selbst dann vergrößert werden, wenn der Ansaugdruck unverändert bleibt, und deshalb wird das Auftreten eines Drehmomentschocks verhindert, wenn der Motor in den Leistungsbereich eintritt.
Trotzdem hat das Schaffen der zweiten Mager-Korrekturfaktor-Tabelle einen derartigen Nachteil, daß der Zündzeitpunkt weit von einem optimalen Zündzeitpunkt entfernt ist, wenn der Zündzeitpunkt auf der Grundlage der auf dem Ansaugdruck beruhenden Zündzeitpunkt-Tabelle berechnet wird. Wenn die Drosselklappenöffnungs-Tabelle zum Berechnen des Mager-Korrekturfaktors verwendet wird, kann das Luft-Treibstoff-Verhälnis selbst dann, wenn der Ansaugdruck unverändert bleibt, mit dem Vergrößern der Drosselklappenöffnung verändert werden, aber die auf dem Ansaugdruck beruhende Berechnung des Zündzeitpunkts bewirkt, daß der Zündzeitpunkt im wesentlichen unverändert bleibt. Wie allgemein bekannt ist, bewirkt eine Änderung des Luft-Treibstoff-Verhältnisses durch die Verwendung der Drosselklappenöffnungs- Tabelle zum Berechnen des Mager-Korrekturfaktors eine Änderung des gewünschten Zündzeitpunkts, aber die Verwendung der Ansaugdruck-Tabelle zum Berechnen des Zünzeitpunkts läßt diesen unverändert. Als ein Ergebnis hat das Schaffen einer auf dem Drosselklappenöffnungsgrad beruhenden zweiten Mager-Korrekturfaktor-Tabelle, gemäß dem Stand der Technik, einen derartigen Nachteil, daß ein gewünschter Zündzeitpunkt nicht erhalten werden kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brennkraftmaschine mit Verbrennung eines mageren Gemisches zu schaffen, bei der ein gewunschter Zündzeitpunkt erhaltbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Brennkraftmaschine mit Verbrennung eines mageren Gemisches gelöst, mit
einem Motorkörper,
einer Ansaugleitung zum Einführen von Ansaugluft in den Motorkörper,
einer Drosselklappe in der Ansaugleitung zum Steuern der in den Motorkörper einzuführenden Luftmenge,
einer Treibstoffzufuhreinrichtung zum Zuführen einer Treibstoffmenge in die Ansaugleitung zum Erzeugen eines mageren Luft-Treibstoff-Gemisches,
einer Zündeinrichtung zum Bewirken einer Zündung des brennbaren Gemisches in dem Motorkörper;
einer Auspuffleitung zum Beseitigen des resultierenden Abgases aus dem Motorkörper,
einer Einrichtung zum Berechnen einer zugeführten grundlegenden Treibstoffmenge, die einem stöchiometrischen Luft- Treibstoff-Verhältnis des brennbaren Gemisches entspricht;
einer ersten Korrekturtabelleneinrichtung mit auf verschiedenen Werten eines Ansaugdrucks beruhenden Werten zum Korrigieren der grundlegenden Treibstoffmenge, um ein mageres Luft-Treibstoff-Gemisch zu erhalten;
einer zweiten Korrekturtabelleneinrichtung mit auf verschiedenen Werten eines Öffnungsgrads der Drosselklappe beruhenden Werten zum Korrigieren der grundlegenden Treibstoffmenge, um ein mageres Luft-Treibstoff-Gemisch zu erhalten;
einer Einrichtung zum Erfassen des Ansaugdrucks;
einer Einrichtung zum Erfassen des Öffnungsgrads der Drosselklappe;
einer Einrichtung zum Umschalten zwischen der ersten und der zweiten Tabelleneinrichtung in einer derartigen Weise, daß die erste Tabelle ausgewählt ist, wenn die Drosselklappenöffnung klein ist, und die zweite Tabelle ausgewählt ist, wenn die Drosselklappenöffnung groß ist;
einer Einrichtung zum Korrigieren der grundlegenden Treibstoffmenge, beruhend auf dem erfaßten Ansaugdruck, um ein mageres Luft-Treibstoff-Gemisch zu erhalten, wenn die erste Tabelle ausgewählt ist;
einer Einrichtung zum Korrigieren der grundlegenden Treibstoffmenge, beruhend auf dem erfaßten Ansaugdruck, um ein mageres Luft-Treibstoff-Gemisch zu erhalten, wenn die zweite Tabelle ausgewählt ist;
einer Einrichtung zum Betreiben der Treibstoff-Zufuhreinrichtung, sodaß dem Motorkörper die korrigierte Treibstoffmenge zugeführt wird;
einer ersten Zündzeitpunkt-Tabelleneinrichtung mit auf verschiedenen Ansaugdruck-Werten beruhenden Zündzeitpunkt-Werten;
einer zweiten Zündzeitpunkt-Tabelleneinrichtung mit auf verschiedenen Werten des Öffnungsgrads der Drosselklappe beruhenden Zündzeitpunkt-Werten;
einer Einrichtung zum Berechnen der korrigierten grundlegenden Treibstoffmenge auf der Grundlage des erfaßten Ansaugdrucks der ersten Zündzeitpunkt-Tabelleneinrichtung, wenn die erste Korrekturtabelle ausgewählt ist,
einer Einrichtung zum Berechnen der korrigierten grundlegenden Treibstoffmenge auf der Grundlage der Drosselklappenöffnung der zweiten Zündzeitpunkt-Tabelleneinrichtung, wenn die zweite Korrekturtabelle ausgewählt ist, und
einer Einrichtung zum Betreiben der Zündeinrichtung, sodaß der berechnete Zündzeitpunkt erhalten wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit Verbrennung eines mageren Gemisches;
Fig. 2 eine auf die Motordrehzahl und den Öffnungsgrad einer Drosselklappe bezogen Tabelle, die darstellt, wie ein Luft-Treibstoff-Verhältnis bestimmt wird;
Fig. 3(a) bis (c) Änderungen des Ansaugdrucks, des Luft- Treibstoff-Verhältnisses sowie des Motordrehmoments mit bezug auf den Öffnungsgrad der Drosselklappe;
Fig. 4 eine Beziehung zwischen einem Luft-Treibstoff-Verhältnis und einem Zündzeitpunkt-Verzögerungswert, um MBT zu erhalten; und
Fig. 5 bis 8 Flußdiagramme, die darstellen, wie die Steuerschaltung in Fig. 1 zum Steuern des Motors betrieben wird.

Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels

Die vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitende Zeichnung beschrieben. Figur 1 zeigt eine elektronisch gesteuerte Brennkraftmaschine eines Treibstoffeinspritzungstyps, bei der Bezugszeichen 10 einen Zylinderblock, 12 einen Zylinderkopf, 13 eine Zylinderbohrung, 14 einen Kolben, 16 ein Ansaugventil, 18 ein Auslaßventil, 20 eine Einlaßleitung, 22 eine Auspuffleitung und 23 eine Zündkerze bezeichnet. Die Einlaßleitung 20 ist mit einem Ansaugkrümmer 24 und einem Druckausgleichsbehälter 26 verbunden, der zum Steuern der Ansaugluftmenge mit einer Drosselklappe 28 verbunden ist. Ein Treibstoffeinspritzer 30 ist zum Einführen einer Treibstoffmenge in den Ansaugkrümmer 24 mit dem Ansaugkrümmer 24 verbunden. Ein Wirbel-Steuerventil (SCV) 32 ist in der Einlaßleitung 20 angeordnet, um die Einlaßleitung 20 in einer für den Fachmann bekannten Weise teilweise zu schließen oder zu öffnen. Wenn das SCV 32 geschlossen ist, wird eine Wirbelbewegung des Luft- Treibstoff-Gemisches erzeugt, wenn dieses in die Zylinderbohrung 13 eingeführt wird, was es erlaubt, das Luft-Treibstoff-Gemisch zu verbrennen, wenn es sehr mager ist. Wenn das SCV 32 geöffnet ist, wird eine relativ geradlinige Strömung des Luft-Treibstoff-Gemisches erhalten, die zur Verbrennung eines von einem super-mageren verschiedenen Luft-Treibstoff-Gemisches angepaßt ist.
Das SCV 32 ist mit einem Vakuumtyp-Stellglied 34 verbunden, das ein mit dem SCV 32 mittels eines Verbindungselements 36, wie beispielsweise einem Stab, verbundenes Diaphragma 35 hat. Ein Vakuum-Schaltventil (VSV) 38, wie beispielsweise ein elektromagnetisches Ventil mit drei Anschlüssen ist vorgesehen und wird zwischen einer ersten Position, in der das Diaphragma 35 zu einer Vakuum-Ansaugöffnung 40 in dem Druckausgleichsbehälter 26 hin geöffnet ist, sodaß der Vakuumdruck in dem Druckausgleichsbehälter 26 eine Verschiebung des Diaphragmas 35 bewirkt und das SCV 32 geschlossen wird, um eine Wirbelbewegung zu erhalten, die ein stabiles Verbrennen des super-mageren Luft-Treibstoff-Gemisches erlaubt, und einer zweiten Position geschaltet, in der das Diaphragma 35 über einen Luftfilter 42 zu einem atmosphärischen Druck hin geöffnet ist, sodaß der atmosphärische Druck eine Rückkehr des Diaphragmas 34 in die Originalposition bewirkt und das SCV 32 geöffnet wird, um eine geradlinige Strömung des für die gewünschte Ausgangsleistung des Motors erforderlichen Luft-Treibstoff-Verhältnisses zu erhalten.
Bezugszeichen 46 bezeichnet einen Verteiler, der mit einer von einer Zündeinrichtung 50 betriebenen Zündspule 48 verbunden ist. Der Verteiler 46 wird, wie allgemein bekannt ist, wahlweise mit den Zündkerzen 23 der jeweiligen Zylinder verbunden.
Die Auspuffleitung 22 ist mit einem Auspuffkrümmer 52 verbunden, der mit einem Auspuffrohr 54 und einer katalytischen Wandlervorrichtung bzw. einem Katalysator 56 verbunden ist.
Ein Aktivkohle-Kanister 58 wird zum vorübergehenden Speichern von gasförmigem Treibstoff aus einem Treibstofftank und zum Wieder-Einführen des selben in den Motor verwendet. Ein Entleer-Steuerventil 60 ist an dem Zylinderblock 10 angebracht und spricht auf eine Temperatur des Motor-Kühlwassers an, um den in dem Kanister 58 gespeicherten Treibstoff an einer oberstromig der in Leerlaufposition befindlichen Drosselklappe 28 angeordneten Entleer-Öffnung 62 in die Einlaßleitung 20, 24 und 26 einzuführen.
Eine elektronische Steuereinheit 64 ist als ein auf verschiedene Signale von Sensoren ansprechender Mikrocomputer aufgebaut, und steuert die Treibstoffeinspritzer 30 zum Steuern des Luft-Treibstoff-Verhältnisses, die Zündeinrichtung 50 zum Steuern des Zündzeitpunkts, das Vakuum-Schaltventil (VSV) 38 zum Steuern der Position des Wirbel-Steuerventils (SCV) 32 sowie weitere Motor-Betriebseinheiten, die nicht erklärt sind, da sie nicht mit der vorliegenden Erfindung in Verbindung stehen. Ein Ansaugdrucksensor 70 ist zum Erfassen des absoluten Drucks PM in dem Druckausgleichsbehälter 26 als eine Anzeige für die Motorlast mit dem Druckausgleichsbehälter 26 verbunden. Ein Kurbelwinkelsensor 72 ist zum Erhalten von Impulssignalen nach jeweils 30 Grad und 720 Grad eines Kurbelwellenwinkels (CA) des Motors mit dem Verteiler 46 verbunden. Das 30 Grad CA Signal wird, wie allgemein bekannt ist, zum Berechnen der Motordrehzahl NE verwendet, und das 720 Grad CA Signal wird als Bezugssignal für einen kompletten Zyklus des Motors verwendet. Ein Drosselklappensensor 74 ist zum Erfassen eines Öffnungsgrads TA der Drosselklappe 28 mit der Drosselklappe 28 verbunden und ist mit einem VL Schalter versehen, der entsprechend einem vorbestimmten Grad y der Drosselklappe 28 ein- oder ausgeschaltet wird, oberhalb dessen das Luft-Treibstoff-Verhältnis auf ein Leistungs-Luft-Treibstoff-Verhältnis gesteuert wird, das bei diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise gleich 13.5 ist. Ein Luft- Treibstoff-Verhältnis-Sensor zum Erfassen eines mageren Gemisches bzw. ein Magertyp-Luft-Treibstoff-Verhältnis-Sensor 75 (nachfolgend auch als Mager-Sensor bezeichnet) ist zum Erfassen des Luft-Treibstoff-Verhältnisses des in den Motor eingeführten brennbaren Gemisches an dem Auspuffkrümmer 52 angeordnet. Ein Motor-Kühlwasser-Temperatursensor 78 ist mit dem Zylinderblock 10 verbunden und in Kontakt mit dem Motor-Kühlwasser, um die Temperatur THW zu erfassen, und ein Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor 80 erfaßt die Fahrzeuggeschwindigkeit SPD. Ein Anlasser 82 und eine allgemein bekannte Leerlaufgeschwindigkeits-Steuereinrichtung 84 (nachfolgend als ISC Steuereinrichtung bezeichnet) sind mit der Steuereinheit 64 verbunden.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer Tabelle, die anzeigt, wie das Luft-Treibstoff-Verhältnis und das Wirbel- Steuerventil 32 mit Bezug auf Kombinationen der Werte der Motordrehzahl NE und des Drosselklappenöffnungsgrads TA gesteuert werden. Ein mageres Luft-Treibstoff-Gemisch wird in dem Bereich erhalten, in dem der Drosselklappenöffnungsgrad TA kleiner als der vorbestimmte Wert y ist, was einem Punkt entspricht, an dem der VL Schalter des Drosselklappensensors 74 zwischen der Einschalt- und der Ausschaltstellung umgeschaltet wird. Der Mager-Bereich ist in zwei Bereiche unterteilt; einen Super-Mager-Bereich und einen Mittel-Mager-Bereich. Der Super-Mager-Bereich wird bei einer Motordrehzahl NE erhalten, die kleiner als der vorbestimmte Wert NE&sub0; ist, bei der das Luft-Treibstoff-Verhältnis beispielsweise zwischen 20 und 21 liegt, wenn eine Luft-Treibstoff-Verhältnis-Rückkopplung durchgeführt wird (FB = 1), und beispielsweise zwischen 18 und 19 liegt, wenn die Luft-Treibstoff-Verhältnis-Rückkopplung nicht durchgeführt wird (FB = 0). In dem Super-Mager-Zustand ist das SCV (Wirbel-Steuerventil) 32 geschlossen, um die Wirbelbewegung des Luft-Treibstoff-Gemisches in der Zylinderbohrung 13 zu erhalten. Der Mittel-Mager-Bereich wird bei einer Motordrehzahl NE erhalten, die größer als der vorbestimmte Wert NE&sub0; ist, bei der das Luft-Treibstoff-Verhältnis beispielsweise zwischen 16 und 18 liegt. Die Regelung des Luft- Treibstoff-Verhältnisses wird in diesem Mittel-Mager-Bereich nicht durchgeführt und das SCV 32 ist geöffnet, um den Ansaugwirkungsgrad zu erhöhen.
Ein Leistungs-Luft-Treibstoff-Verhältnis-Bereich wird erhalten, wenn der Drosselklappenöffnungsgrad TA größer als der vorbestimmte Wert y ist. In diesem Leistungs-Luft- Treibstoff-Verhältnis-Bereich wird das Luft-Treibstoff-Verhältnis auf einen Wert von beispielsweise 13.5 gesteuert, der kleiner als der theoretische Luft-Treibstoff-Verhältniswert ist, und das SCV 32 ist geöffnet.
Bei einer Brennkraftmaschine mit Verbrennung eines mageren Gemisches wird die Treibstoff-Einspritzmenge aus einer grundlegenden Treibstoffmenge zum Erhalten eines stöchiometrischen Luft-Treibstoff-Verhältnisses berechnet, wobei die grundlegende Menge mit einem Mager-Korrekturfaktor mit einem Wert kleiner als 1.0 multipliziert wird, sodaß ein mageres Luft-Treibstoff-Gemisch mit einem Luft-Treibstoff-Verhältnis erhalten wird, das höher als das stöchiometrische Luft-Treibstoff-Verhältnis ist. Wie allgemein bekannt ist, ist eine Tabelle KAF der Werte des Mager-Korrekturfaktors mit Bezug auf Kombinationen von Werten der Motordrehzahl NE und Motorlastparametern, wie beispielsweise dem absoluten Ansaugdruck PM, vorgesehen, und eine Tabellen-Interpolationsberechnung wird durchgeführt, um einen Wert des Mager-Korrekturfaktors zu erhalten, der einer erfaßten Kombination von Werten der Motordrehzahl NE und des Ansaugdrucks PM entspricht.
Die auf dem Ansaugdruck PM beruhende Berechnung des Mager- Korrekturfaktors wird verwendet, um eine exakte Steuerung eines gewünschten Luft-Treibstoff-Verhältnisses bei einem Niedriglastzustand bei einem kleinen Drosselklappenöffnungsgrad TA durchzuführen, bei dem eine super-magere Verbrennung eines so hohen Luft-Treibstoff-Verhältnisses von beispielsweise 21.0 durchgeführt wird. Jedoch hat die Berechnung des Mager-Korrekturfaktors einen derartigen Nachteil, daß eine gleichmäßige Steuerung des Motordrehmoments nicht erreicht werden kann, wenn das Fahrpedal niedergedrückt ist. Figur 3(a) zeigt eine Beziehung zwischen dem Öffnungsgrad TA der Drosselklappe 28 und dem Wert des Ansaugdrucks PM. Wie durch einen Kurvenabschnitt L1 dargestellt, wird eine lineare und steile Beziehung in einem Bereich erhalten, in dem der Öffnungsgrad TA der Drosselklappe 28 kleiner als ein vorbestimmter Wert x ist, so daß ein, in Fig. 3(b) durch M1 dargestelltes, gewünschtes mageres Luft-Treibstoff-Verhältnis erhalten werden kann. Wo der Öffnungsgrad TA der Drosselklappe 28 größer als der vorbestimmte Wert x ist, bleibt der Wert des Ansaugdrucks PM jedoch unverändert, wie in Fig. 3(a) durch eine Linie L2 dargestellt, die dem atmosphärischen Luftdruck entspricht, und als ein Ergebnis bleibt das Luft-Treibstoff-Verhältnis in dem Mager-Bereich im wesentlichen unverändert, wie durch eine Linie M2 dargestellt. Wenn die Drosselklappe 28 bis zu einem Grad y geöffnet wird, tritt der Motor in den Leistungsbereich ein, in dem eine Beschleunigungs-Treibstoffanreicherungs-Korrektur durchgeführt wird, um ein Luft- Treibstoff-Verhältnis zu erhalten, das kleiner als das theoretische Luft-Treibstoff-Verhältnis ist, wie in Fig. 3(b) durch eine Linie M3 dargestellt. Eine Drehmoment- Charakteristik der dem Stand der Technik gemäßen Brennkraftmaschine mit Verbrennung eines mageren Gemisches ist in Fig. 3(c) durch eine durchgezogene Linie dargestellt, wobei das Motor-Drehmoment so niedrig gehalten wird, wie durch eine Linie N1 dargestellt ist, wenn der Öffnungsgrad der Drosselklappe 28 niedriger als y ist, und das Motor- Drehmoment, wie durch eine Linie N2 dargestellt, abrupt vergrößert wird, wenn diese Öffnung y erhalten wird, was bewirkt, daß der Fahrer eine Unbequemlichkeit erfährt.
Im Hinblick auf diesen Nachteil ist erfindungsgemäß eine andere Mager-Korrekturfaktor-Tabelle KAFTA vorgesehen, die Werte des Mager-Korrekturfaktors mit Bezug auf Kombinationen von Werten der Motordrehzahl NE und dem Öffnungsgrad TA der Drosselklappe 28 hat. Die Korrekturfaktor-Tabelle KAFTA ist in einem Bereich, in dem der Öffnungsgrad der Drosselklappe 28 größer als der vorbestimmte Wert x ist, sodaß das Luft-Treibstoff-Verhältnis in Übereinstimmung mit dem Ansteigen des Öffnungsgrads TA der Drosselklappe 28 verringert wird, wie in Fig. 3(b) durch eine gepunktete Linie O dargestellt ist. Als ein Ergebnis wird eine Drehmoment-Anstiegscharakteristik wie durch eine Linie P in Fig. 3(c) dargestellt erhalten, die gleichmäßig mit der Linie N2 verbunden ist, wenn der Motor den Leistungsanreicherungs-Bereich erreicht, wodurch das Auftreten eines Beschleunigungsstoßes verhindert wird.
Mit Bezug auf die Steuerung des Zündzeitpunkts bei dem Stand der Technik, ist eine auf dem Motor-Ansaugdruck PM und der Motordrehzahl NE beruhende Zündzeitpunkt-Wertetabelle ABSE geschaffen, die in dem gesamten Mager- Verbrennungsbereich verwendet wird. Bei der vorliegenden Erfindung wird das Luft-Treibstof-Verhältnis jedoch durch die Mager-Korrekturfaktor-Tabelle KAFTA gesteuert, die auf der Drosselklappenöffnung TA in dem Bereich beruht, in dem der Öffnungsgrad TA der Drosselklappe 28 größer als x ist. Figur 4 zeigt eine Beziehung zwischen dem Luft-Treibstoff- Verhältnis und dem Zündzeitpunkt, zu dem ein maximaler Verbrennungsdruck MBT erhalten werden kann, zu dem der Zündzeitpunkt gesteuert werden sollte. Wie leicht zu erkennen ist, ist der Wert des MBT umso größer, das heißt, der Zündzeitpunkt kann weiter vorverlegt werden, je größer das Luft-Treibstoff-Verhältnis ist, das heißt je magerer das Luft-Treibstoff-Gemisch ist. In Figur 4 ist die Linie D1 ein Luft-Treibstoff-Verhältnis, das erhalten wird, wenn die PM Tabelle verwendet wird, und Linie D2 ist ein Luft-Treibstoff-Verhältnis, das erhalten wird, wenn die TA Tabelle verwendet wird. Um den MBT zu erhalten, ist somit eine Steuerung des Zündzeitpunkts um einen Wert δ notwendig. Deshalb wird erfindungsgemäß eine auf der Drosselklappenöffnung TA beruhende weitere Tabelle ATA des Zündzeitpunkts vorgesehen, die in dem Bereich verwendet wird, in dem die auf der Drosselklappe 28 beruhende Mager-Korrekturfaktor- Tabelle KAFTA verwendet wird.
Nun wird der Betrieb der elektronischen Steuereinheit 64 zum Betreiben der Treibstoffeinspritzer 30, der Zündeinrichtung 50 und des Drei-Wege-Schaltventils 38 mit Bezug auf die Flußdiagramme beschrieben. Fig. 5 zeigt ein Treibstoffeinspritzungs-Programm, das zu jedem Zeitpunkt einer Ausführung einer Treibstoffeinspritzung durch die entsprechenden Treibstoffeinspritzer 30 ausgeführt wird. Dieser Zeitpunkt wird nach jeweils 180 Grad des Kurbelwinkels für einen Vier-Zylinder-Motor erhalten, und kann durch Erfassen des Zählerstands eines Zählers erhalten werden, der nach jeder Eingabe eines 30 Grad Kurbelwinkel-Signals des Kurbelwinkelsensors 72 inkrementiert wird und nach jeder Eingabe eines 720 Grad Kurbelwinkel-Signals von dem Sensor 72 gelöscht wird, wie allgemein bekannt ist. Bei Schritt 100 wird eine Berechnung einer grundlegenden Treibstoffeinspritzmenge TP durchgeführt, die einer zum Erhalten eines theoretischen Luft-Treibstoff-Verhältnisses bei dem Ansaugdruck PM und der Motordrehzahl NE zu diesem Punkt benötigten Treibstoffmenge entspricht. Eine Tabelle der Werte der grundlegenden Treibstoffeinspritzmenge TP mit Bezug auf Kombinationen von Werten des Ansaugdrucks PM und der Motordrehzahl NE ist vorgesehen, und eine allgemein bekannte Tabellen-Interpolationsberechnung wird durchgeführt, um einen Wert einer grundlegenden Treibstoffeinspritzmenge TP zu erhalten, die den erfaßten Werten von PM und NE entspricht.
Bei Schritt 102 wird eine Treibstoffeinspritzmenge TAU gemäß folgender Formel berechnet:
TAU = TPxKAFMxFAF(1+α)β+γ,
wobei KAFM ein Luft-Treibstoff-Verhältnis-Korrekturfaktor und FAF ein Rückkopplungs-Korrekturfaktor ist, und α, β und γ allgemein bekannte Korrekturfaktoren oder Korrekturbeträge angeben, die zum Korrigieren der Treibstoffeinspritzmenge verwendet werden, die hier nicht erklärt werden, da sie nicht in engem Bezug zur vorliegenden Erfindung stehen.
Bei Schritt 104 wird ein dem Treibstoffeinspritzer 30 eines bestimmten Zylinders zuzuführendes Treibstoffeinspritzungssignal erzeugt, sodaß eine Treibstoffeinspritzung des bei Schritt 102 berechneten Betrags TAU durchgeführt wird.
Fig. 6 stellt ein Flußdiagramm eines Programms zum Berechnen des Rückkopplungs-Korrekturfaktors FAF dar, der bei Schritt 102 in Fig. 5 verwendet wird. Dieses Programm wird in vorbestimmten Intervallen von beispielsweise 4 Millisekunden ausgeführt. Bei Schritt 110 wird bestimmt, ob ein Rückkopplungs-Zustandsmerker bzw. Rückkopplungs-Flag FB gesetzt ist. Dieser Flag FB ist gesetzt (1), wenn die Luft- Treibstoff-Verhältnis-Regelung durchgeführt wird und rückgesetzt (0), wenn die Luft-Treibstoff-Verhältnis-Regelung nicht durchgeführt wird. Wenn das Ergebnis FB=0 erhalten wird (die Luft-Treibstoff-Verhältnis-Regelung wird nicht durchgeführt), geht das Programm zu Schritt 112 über, und FAF wird ein Wert von 1.0 zugewiesen.
Wenn das Ergebnis FB=1 ist (die Luft-Treibstoff-Verhältnis- Regelung wird durchgeführt), geht das Programm zu Schritt 114 über und ein elektrischer Strom I in dem Mager-Sensor 75 wird eingegeben. Bei dem folgenden Schritt 116 wird eine Berechnung durchgeführt, um den erfaßten elektrischen Wert I in einen korrigierten Wert IR zu wandeln, der dem Luft- Treibstoff-Verhältnis des in den Motor eingeführten brennbaren Gemisches entspricht. Eine Tabelle von IR Werten mit Bezug auf die I Werte ist in dem Speicher gespeichert, und eine Tabellen-Interpolationsberechnung wird ausgeführt, um einen dem erfaßten elektrischen Strom I entsprechenden Wert IR zu erhalten. Bei Schritt 118 wird ein Bezugswert IR' als ein Luft-Treibstoff-Sollverhältnis aus dem Luft-Treibstoff- Verhältnis-Korrekturfaktor KAFM berechnet. Wie später beschrieben wird, hat KAFM einen Wert, der höher ist als das zum Erhalten eines mageren Luft-Treibstoff-Gemisches erforderliche theoretische Luft-Treibstoff-Verhältnis. Bei Schritt 120 wird bestimmt, ob IR' als das Luft-Treibstoff- Sollverhältnis größer als das tatsächliche Luft-Treibstoff- Verhältnis IR ist. Wenn IR' größer als IR ist, das heißt, das Luft-Treibstoff-Verhältnis sollte derart gesteuert sein, daß das Luft-Treibstoff-Verhältnis vergrößert wird, geht das Programm zu Schritt 122 über, bei dem die erste Bestimmung von lR'> IR bei Schritt 120 erhalten wird, das heißt, eine Sprung-Steuerung ("skip-control") wird ausgeführt. Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei diesem Schritt JA ist, geht das Programm zu Schritt 124 über, bei dem der Rückkopplungs-Korrekturfaktor FAF um einen Wert LS dekrementiert wird, das heißt, eine Mager-Sprung-Korrektur. Wenn als Ergebnis bei Schritt 122 NEIN erhalten wird, das heißt, die Bestimmung von IR'> IR ist nicht die erste bei dem Schritt 120, geht das Programm zu Schritt 126 über und der Rückkopplungs-Korrekturfaktor FAF wird um ls (< LS) dekrementiert, das heißt eine Integrationskorrektur wiwrd durchgeführt.
Wenn bei Schritt 120 bestimmt wird, daß IR' nicht größer als IR ist, das heißt, das Luft-Treibstoff-Verhältnis sollte vermindert werden, geht das Programm zu einem Schritt 128 über, wo bestimmt wird, ob die erste Bestimmung von IR'< IR bei Schritt 120 erhalten wurde, das heißt, eine Sprung-Steuerung wird durchgeführt. Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei diesem Schritt JA ist, geht das Programm zu Schritt 130 über, bei dem der Rückkopplungs-Korrekturfaktor FAF um einen Wert RS inkrementiert wird; das heißt, es erfolgt eine Anreicherungs-Sprung-Korrektur. Wenn bei Schritt 122 NEIN als Ergebnis erhalten wird, das heißt, die Bestimmung von IR'> IR ist nicht die erste bei Schritt 128, geht das Programm zu Schritt 132 über, bei dem der Rückkopplungs-Korrekturfaktor FAF um rs (< RS) inkrementiert wird; das heißt, es erfolgt eine Integrationskorrektur. Als ein Ergebnis des vorstehenden Regelungsvorgangs wird das Luft- Treibstoff-Verhältnis auf das Luft-Treibstoff-Sollverhältnis geregelt.
Fig. 7 zeigt ein Programm zum Steuern des Wirbel-Steuerventils (SCV) 32 und des Luft-Treibstoff-Verhältnis-Korrekturfaktors KAFM. Dieses Programm wird in vorbestimmten Intervallen von beispielsweise 4 Millisekunden ausgeführt. Bei Schritt 140 wird bestimmt, ob der VL Schalter in dem Drosselklappensensor 74 eingeschaltet ist, das heißt, ob der Öffnungsgrad TA der Drosselklappe 28, wie in Fig. 2 dargestellt, größer als der vorbestimmte Öffnungsgrad y ist. Wenn der VL Schalter eingeschaltet ist, das heißt, der Motor ist in einem Leistungsbereich, in dem die Drosselklappenöffnung TA größer als y ist, geht das Programm zu Schritt 142 über und der Rückkopplungs-Flag FB wird gelöscht (0), sodaß die Luft-Treibstoff-Verhältnis-Regelung beendet wird, wie bei Schritt 112 in Fig. 6 realisiert. Beim folgenden Schritt 144 wird ein Signal an das Drei- Wege-Ventil 38 ausgegeben, und es wird in einer Position angeordnet, in der der atmosphärische Druck auf das Diaphragma 35 des Stellglieds 34 einwirkt, sodaß das SCV 32 geöffnet wird, was eine geradlinige Luftströmung in die Zylinderbohrung 13 bewirkt, die an die Leistungsbetriebsart des Motors angepaßt ist. Beim folgenden Schritt 166 wird ein Wert von 1.2 als Luft-Treibstoff-Verhältnis-Korrekturfaktor KAFM eingestellt, sodaß ein fettes Luft-Treibstoff-Gemisch mit einem Luft-Treibstoff-Verhältnis von beispielsweise 13.5 erhalten wird, wie in Fig. 2 gezeigt.
Wenn bei Schritt 140 bestimmt wird, daß der VL Schalter ausgeschaltet ist, das heißt, der Öffnungsgrad TA der Drosselklappe 28 ist kleiner als der vorbestimmte Öffnungsgrad y, geht das Programm zu Schritt 170, bei dem eine Tabellen- Interpolationsberechnung des auf dem Ansaugdruck beruhenden Mager-Korrekturfaktors KAF durchgeführt wird. Diese Tabelle wird zum Erhalten des mageren Luft-Treibstoff-Gemisches im Mager-Verbrennungsbereich verwendet, in dem der Wert des Ansaugdrucks PM sich linear ändern kann, wie durch die Linie L1 in Fig. 3(a) dargestellt, wenn das Fahrpedal niedergedrückt ist, was einem Öffnungsgrad TA der Drosselklappe 28 entspricht, der kleiner als x ist. Diese Tabelle besteht aus Werten von KAF mit Bezug auf Kombinationen der Werte der Motordrehzahl NE und des Ansaugdrucks PM. Diese KAF Tabelle ist beispielsweise wie folgt aufgebaut. NE (U/min) 600 800 1000 1200 PM (mmHg)
Bei Schritt 170 wird eine Tabellen-Interpolationsberechnung durchgeführt, um einen Wert KAF zu erhalten, der einer Kombination erfaßter Werte des Ansaugdrucks PM und der Motordrehzahl NE entspricht.
Bei Schritt 172 wird eine Tabellen-Interpolationsberechnung des auf der Drosselklappenöffnung beruhenden Mager-Korrekturfaktors KAFTA durchgeführt. Diese Tabelle wird zum Erhalten des mageren Luft-Treibstoff-Gemisches in dem Mager- Verbennungsbereich verwendet, in dem der Wert des Ansaugdrucks PM ohne Berücksichtigung des Betrags der Betätigung des Fahrpedals unverändert erhalten bleibt, wie in Fig. 3(a) durch Linie L2 dargestellt, was dem Öffnungsgrad TA der Drosselklappe 28 zwischen x und y entspricht. Diese Tabelle besteht aus Werten von KAFTA mit Bezug auf Kombinationen der Werte der Motordrehzahl NE und der Drosselklappenöffnung TA. Diese KAFTA Tabelle ist beispielsweise wie folgt aufgebaut. NE (U/min) 600 800 1000 1200 TA (Grad)
Es ist zu beachten, daß die Werte der Mager-Werte des Korrekturfaktors in der Tabelle FAFTA derart bestimmt sind, daß im Bereich, in dem die Drosselklappenöffnung TA kleiner als der vorbestimmte Wert x ist, die FAFTA Werte kleiner als die entsprechenden Werte des Korrekturfaktors in der Tabelle FAF sind, was es erlaubt, daß in der Tabelle FAF in diesem Bereich höhere Luft-Treibstoff-Verhältnis-Korrekturkoeffizienten auswählbar sind (Ergebnis JA bei Schritt 182), und derart, daß im Bereich, in dem die Drosselklappenöffnung TA größer als der vorbestimmte Wert x ist, der FAFTA Wert größer als die entsprechenden Werte des Korrekturfaktors in der Tabelle FAF sind, was es erlaubt, die Tabelle FAFTA in diesem Bereich auszuwählen (Ergebnis NEIN bei Schritt 182).
Bei Schritt 172 wird eine Tabellen-Interpolationsberechnung durchgeführt, um einen KAFTA Wert zu erhalten, der einer Kombination eines erfaßten Werts der Drosselklappenöffnung TA und der Motordrehzahl NE entspricht.
Bei Schritt 174 wird bestimmt, ob die Motordrehzahl NE kleiner als der vorbestimmte Wert NE&sub0; ist, und bei Schritt 176 wird bestimmt, ob die Kühlwasser-Temperatur THW höher als ein vorbestimmter Wert THW&sub0; ist. Wenn die Motordrehzahl NE< NE&sub0; ist und die Kühlwassertemperatur THW> THW&sub0; ist, das heißt, der Motor ist in einem Rückkopplungszustand, geht das Programm zu Schritt 178 und der Luft-Treibstoff-Verhältnis-Regelungsflag FB wird gesetzt (1), sodaß die Luft- Treibstoff-Verhältnis-Regelung durchgeführt wird (Schritt 110 in Figur 6). Beim folgenden Schritt 180 wird ein Signal an das Drei-Wege-Schaltventil 38 übertragen und es nimmt eine Position ein, in der die Vakuum-Ansaugöffnung 40 mit dem Diaphragma 35 des Stellglieds 35 verbunden ist, sodaß das Wirbel-Steuerventil (SCV) 32 geschlossen ist, um eine Wirbelbewegung der in die Zylinderbohrung 13 eingeführten Luft zu erhalten, um eine stabile Verbrennung eines super- mageren Luft-Treibstoff-Gemisches zu erhalten.
Bei Schritt 182 wird bestimmt, ob der Wert des auf dem Ansaugdruck beruhenden Mager-Korrekturfaktors KAF größer als der auf der Drosselklappenöffnung beruhende Mager-Korrekturfaktors KAFTA ist. Wenn bestimmt wird, daß KAF> KAFTA ist, was auftritt, wenn der Öffnungsgrad TA der Drosselklappe 28 kleiner als x in Fig. 3 ist, geht das Programm zu Schritt 184, wo KAFM mit dem Wert von KAF belegt wird. Im folgenden Schritt 186 wird ein Flag XK zurückgesetzt (0), was anzeigt, daß die auf dem Ansaugdruck beruhende Tabelle KAF zum Berechnen des Luft-Treibstoff-Verhältnis-Korrekturfaktors KAFM ausgewählt ist.
Wenn bestimmt wird, daß KAF≤KAFTA ist, was auftritt, wenn der Öffnungsgrad TA der Drosselklappe 28 größer als x in Fig. 3 ist, geht das Programm zu Schritt 190, bei dem KAFM mit dem Wert von KAFTA belegt wird. Im folgenden Schritt 192 wird ein Flag XK gesetzt (1), was anzeigt, daß die auf der Drosselklappenöffnung beruhende Tabelle KAFTA zum Berechnen des Luft-Treibstoff-Verhältnis-Korrekturfaktors KAFM ausgewählt ist, um ein super-mageres Luft-Treibstoff- Gemisch zu erhalten.
Diese Schritte 182 bis 192 dienen zum Verwenden derjenigen der Tabellen KAF und KAFTA, die einen höheren Wert hat. Anders ausgedrückt, wenn nämlich der Öffnungsgrad TA der Drosselklappe 28 kleiner als x ist, wird die Tabelle KAF zum Steuern des Luft-Teibstoff-Verhältnisses ausgewählt, das wie durch die Linien M1 und M2 in Fig. 3(b) angezeigt verändert wird, und wenn der Öffnungsgrad TA der Drosselklappe 28 größer als x ist wird die Tabelle FAFTA zum Berechnen des Luft-Treibstoff-Verhältnis-Korrekturfaktors KAFM ausgewählt, um ein wie durch die Linie 0 in Fig. 3(b) dargestelltes mageres Luft-Treibstoff-Gemisch zu erhalten, das weniger mager ist als das, das erhalten wird, wenn die Tabelle KAF ausgewählt ist.
Wenn bei Schritt 174 bestimmt wird, daß NE≥NE&sub0; ist, oder bei Schritt 176, daß THW≤THW&sub0; ist, das heißt, der Motor ist in einem nicht rückgekoppelten Zustand, geht das Programm zu Schritt 194, wo der Wert KAF um einen Wert α erhöht wird, der zum Erhalten eines weniger mageren Luft-Treibstoff-Gemisches im Bereich der Motordrehzahl NE≥NE&sub0; oder im Bereich NE< NE&sub0; verwendet wird, während die Rückkopplung nicht durchgeführt wird (FB=0), wie in Fig. 2 gezeigt. Bei Schritt 196 wird ein Regelungs-Flag FB gelöscht, und bei Schritt 198 wird ein Signal an das Drei-Weg-Schaltventil 38 abgegeben, damit das Ventil 38 eine Position einnimmt, in der der atmosphärische Druck auf das Diaphragma 35 wirkt, um das SCV 32 zu öffnen, und das Programm geht dann zu Schritt 184.
Figur 8 zeigt ein Programm zum Steuern eines Zündzeitpunkts. Dieses Programm wird jedesmal ausgeführt, wenn der Zündeinrichtung 50 ein Zündsignal zugeführt wird, und tritt bei einem Vier-Zylinder-Motor nach jeweils 180 Grad des Kurbelwinkels auf. Bei Schritt 210 wird bestimmt, ob der Flag XK gesetzt ist (1). Wenn bestimmt ist, daß der Flag XK=0 ist, das heißt, die Ansaugdruck-Tabelle KAF ist zum Berechnen des Luft-Treibsztoff-Verhältnis-Korrekturfaktors ausgewählt (Schritt 184), geht das Programm zu Schritt 212, wo aus einer aus Werten von Zündzeitpunkten mit Bezug auf Kombinationen von Werten des Ansaugdrucks PM und der Motordrehzahl NE beruhenden Tabelle ABASE ein Zündzeitpunkt SA berechnet wird. Wie bekannt ist, ist der Zeitpunkt SA ein Wert des Kurbelwinkels, der von dem oberen Totpunkt aus während eines Arbeitshubs des Motors gemessen wird, der einen maximalen Verbrennungsdruck bei einer Kombination eines Werts des Ansaugdrucks PM und eines Werts der Motordrehzahl NE erzeugen kann, wenn das Luft-Treibstoff-Verhältnis mittels einer auf dem Ansaugdruck beruhenden Tabelle KAF gesteuert wird. Bei Schritt 212 wird eine Tabellen-Interpolationsberechnung durchgeführt, um einen Wert von SA zu erhalten, der einer erfaßten Kombination der Werte des Ansaugdrucks PM und der Motordrehzahl NE entspricht.
Bei Schritt 214 werden der Zündeinrichtung 50 in einer dem Fachmann auf diesem Gebiet gut bekannten Weise Signale zugeführt, sodaß zu dem bei Schritt 212 berechneten Zeitpunkt SA eine Zündung stattfindet.
Wenn bestimmt ist, daß der Flag XK=1 ist, das heißt, die auf der Drosselklappenöffnung beruhende Tabelle KAFTA ist ausgewählt (Schritt 190 in Fig. 7), geht das Programm zu Schritt 216, wo eine Berechnung des grundlegenden Zündzeitpunkts aus einer auf der Drosselklappenöffnung beruhenden Tabelle ATA durchgeführt wird, die aus Werten der Zündzeitpunkte mit Bezug auf Kombinationen des Öffnungsgrads TA der Drosselklappe 28 und der Motordrehzahl NE besteht. Diese Zündzeitpunkte sind Werte des Kurbelwinkels, die ein maximales Drehmoment bei den entsprechenden Kombinationen der Drosselklappenöffnung TA und der Motordrehzahl NE erzeugen, wenn das Luft-Treibstoff-Verhältnis mittels der auf der Drosselklappenöffnung beruhenden Tabelle KAFTA gesteuert wird. Die Tabelle ATA ist beispielsweise wie folgt aufgebaut. NE (U/min) 1200 1600 2000 TA (Grad)
Wie der Tabelle leicht zu entnehmen ist, wird ein mehr voreilender Zündzeitpunkt erhalten, wenn die Motordrehzahl NE erhöht wird. In Anbetracht des Anstiegs des Öffnungsgrads TA der Drosselklappe 28 wird das Voreilen des Zündzeitpunkts verzögert. Es ist klar, daß bei Schritt 216 eine Tabellen-Interpolationsberechnung durchgeführt wird, um einen Wert des Zündzeitpunkts SA zu erhalten, der einer erfaßten Kombination der Drosselklappenöfnung TA und der Motordrehzahl NE entspricht.
Bei Schritt 218 wird ein Höhen-Korrekturbetrag des Zündzeitpunkts ATAPA berechnet. Wenn der Motor in großer Höhe betrieben wird, wo der atmosphärische Druck niedrig ist, tritt Klopfen kaum auf, verglichen mit einem Betrieb bei geringer Höhe, wo der atmosphärische Druck 760 mmHg beträgt. Anders ausgedrückt, beim Betrieb in großer Höhe ist es ohne Auftreten von Klopfen möglich, einen sehr viel weiter voreilenden Zündzeitpunkt zu verwenden, um den maximalen Verbrennungsdruck zu erhalten. Die Höhen-Korrektur ist eine voreilende Korrektur, die zu dem grundlegenden Wert des Zündzeitpunkts ATA addiert wird, wenn der Motor in großer Höhe in Betrieb ist.
Die ATAPA Tabelle ist beispeilsweise wie folgt aufgebaut. NE (U/min) 1200 1600 2000 PM (mmHg)
Wie klar ist, erfolgt ein Anstieg des Höhen-Korrekturwerts wenn der Ansaugdruck PM abfällt, das heißt, wenn der atmosphärische Druck abfällt. Wenn der Motor in niedriger Höhe in Betrieb ist, ist der atmosphärische Druck höher als 730 mmHg, und deshalb wird der Höhen-Korrekturfaktor ATAPA zu Null gemacht, da Klopfen auftreten wird, wenn eine Korrektur des Zündzeitpunkts in der voreilenden Richtung erfolgt, selbst wenn diese nur klein ist.
Bei Schritt 220 wird ATAPA zu ATA addiert, um schließlich den Zündzeitpunkt SA zu erhalten.

Claims

1. Brennkraftmaschine mit Verbrennung eines mageren Gemisches, mit

einem Motorkörper (10),

einer Ansaugleitung (20, 24, 26) zum Einführen von Ansaugluft in den Motorkörper (10),

einer Drosselklappe (28) in der Ansaugleitung (20, 24, 26) zum Steuern der in den Motorkörper (10) einzuführenden Luftmenge,

einer Treibstoffzufuhreinrichtung (30) zum Zuführen einer Treibstoffmenge in die Ansaugleitung (20, 24, 26) zum Erzeugen eines mageren Luft-Treibstoff-Gemisches,

einer Zündeinrichtung (23, 46, 48, 50) zum Bewirken einer Zündung des brennbaren Gemisches in dem Motorkörper (10);

einer Abgasleitung (22, 52, 54) zum Beseitigen des resultierenden Abgases aus dem Motorkörper (10),

einer Einrichtung (64) zum Berechnen einer zugeführten grundlegenden Treibstoffmenge, die einem stöchiometrischen Luft-Treibstoff-Verhältnis des brennbaren Gemisches entspricht;

einer ersten Korrekturtabelleneinrichtung mit auf verschiedenen Werten eines Ansaugdrucks (PM) beruhenden Werten zum Korrigieren der grundlegenden Treibstoffmenge, um ein mageres Luft-Treibstoff-Gemisch zu erhalten;

einer zweiten Korrekturtabelleneinrichtung mit auf verschiedenen Werten eines Öffnungsgrads (TA) der Drosselklappe (28) beruhenden Werten zum Korrigieren der grundlegenden Treibstoffmenge, um ein mageres Luft-Treibstoff-Gemisch zu erhalten;

einer Einrichtung (70) zum Erfassen des Ansaugdrucks (PM);

einer Einrichtung (74) zum Erfassen des Öffnungsgrads (TA) der Drosselklappe (28);

einer Einrichtung (64) zum Umschalten zwischen der ersten und der zweiten Tabelleneinrichtung in einer derartigen Weise, daß die erste Tabelle ausgewählt ist, wenn die Drosselklappenöffnung klein ist, und die zweite Tabelle ausgewählt ist, wenn die Drosselklappenöffnung groß ist;

einer Einrichtung (64) zum Korrigieren der grundlegenden Treibstoffmenge, beruhend auf dem erfaßten Ansaugdruck (PM), um ein mageres Luft-Treibstoff-Gemisch zu erhalten, wenn die erste Tabelle ausgewählt ist;

einer Einrichtung (64) zum Korrigieren der grundlegenden Treibstoffmenge, beruhend auf dem erfaßten Ansaugdruck (PM), um ein mageres Luft-Treibstoff-Gemisch zu erhalten, wenn die zweite Tabelle ausgewählt ist;

einer Einrichtung (64) zum Betreiben der Treibstoff- Zufuhreinrichtung (30), sodaß dem Motorkörper (10) die korrigierte Treibstoffmenge zugeführt wird;

einer ersten Zündzeitpunkt-Tabelleneinrichtung mit auf verschiedenen Ansaugdruck-Werten beruhenden Zündzeitpunkt-Werten;

einer zweiten Zündzeitpunkt-Tabelleneinrichtung mit auf verschiedenen Werten des Öffnungsgrad (TA) der Drosselklappe (28) beruhenden Zündzeitpunkt-Werten;

einer Einrichtung (64) zum Berechnen der korrigierten grundlegenden Treibstoffmenge auf der Grundlage des erfaßten Ansaugdrucks (PM) der ersten Zündzeitpunkt-Tabelleneinrichtung, wenn die erste Korrekturtabelle ausgewählt ist,

einer Einrichtung (64) zum Berechnen der korrigierten grundlegenden Treibstoffmenge auf der Grundlage der Drosselklappenöffnung der zweiten Zündzeitpunkt- Tabelleneinrichtung, wenn die zweite Korrekturtabelle ausgewählt ist, und

einer Einrichtung (64) zum Betreiben der Zündeinrichtung (23, 46, 48, 50), sodaß der berechnete Zündzeitpunkt erhalten wird.

2. Brennkraftmaschine mit Verbrennung eines mageren Gemisches nach Anspruch 1, wobei die Schalteinrichtung (64) eine Einrichtung zum Vergleichen des aus der ersten Tabelle berechneten Korrekturbetrags und des aus der zweiten Tabelle berechneten Korrekturbetrags, sowie eine Einrichtung zum Auswählen eines größeren Betrags aus diesen Werten aufweist.

3. Brennkraftmaschine mit Verbrennung eines mageren Gemisches nach Anspruch 1, die ferner enthält:

eine Einrichtung (64) zum Berechnen einer Treibstoff-Sollmenge zum Erhalten eines mageren Luft-Treibstoff-Gemisches auf der Grundlage des erfaßten Öffnungsgrads (TA) der Drosselklappe (28), wenn der Motor in einem Betriebsbereich ist, in dem die Drosselklappe (28) geöffnet ist,

eine Einrichtung (64) zum Betreiben der Treibstoffzufuhreinrichtung (30), sodaß dem Motorkörper (10) die berechnete Treibstoffmenge zugeführt wird, und

eine Einrichtung (64) zum zum Berechnen eines Zündzeitpunkts auf der Grundlage des erfaßten Öffnungsgrads (TA) der Drosselklappe (28), wenn die Treibstoff-Sollmenge auf der Grundlage der Drosselklappenöffnung (TA) berechnet wird.

4. Brennkraftmaschine mit Verbrennung eines mageren Gemisches nach Anspruch 3, die ferner eine Einrichtung (64) zum Korrigieren des berechneten Zündzeitpunkts in Übereinstimmung mit der Höhe aufweist.

5. Brennkraftmaschine mit Verbrennung eines mageren Gemisches nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die ferner enthält:

eine in der Ansaugleitung (20, 24, 26) angeordnete Ventileinrichtung (32), die zwischen einem eine Wirbelbewegung des in den Motor eingeführten brennbaren Gemisches schaffenden geschlossenen Zustand und einem eine geradlinige Strömung des brennbaren Gemisches schaffenden geöffneten Zustand bewegbar ist,

eine Stellgliedeinrichtung (34, 35, 36) zum wahlweisen Bewegen der Ventileinrichtung (32) zwischen der geschlossenen Position und der geöffneten Position,

eine Einrichtung (64) zum Bestimmen eines Motor-Betriebszustands, in dem das magere Luft-Treibstoff-Gemisch erhalten werden sollte,

eine Einrichtung (64) zum Umschalten zwischen der ersten und zweiten Tabelleneinrichtung in einer derartigen Weise, daß, wenn das magere Luft-Treibstoff-Gemisch erforderlich ist, die erste Tabelle ausgewählt ist, wenn Drösselklappenöffnung (TA) klein ist, und die zweite Tabelle ausgewählt ist, wenn die Drosselklappenöffnung (TA) groß ist,

eine Einrichtung (64) zum Korrigieren der grundlegenden Treibstoffmenge, von der erfaßten Drosselklappenöffnung (TA), um ein mageres Luft-Treibstoff-Gemisch zu erhalten, wenn die zweite Tabelle ausgewählt ist,

eine Einrichtung (64) zum Berechnen der korrigierten grundlegenden Treibstoffmenge auf der Grundlage der ersten Zündzeitpunkttabelleneinrichtung, wenn die erste Korrekturtabelle ausgewählt ist,

eine Einrichtung (64) zum Berechnen der korrigierten grundlegenden Treibstoffmenge auf der Grundlage der zweiten Zündzeitpunkttabelleneinrichtung, wenn die zweite Korrekturtabelle ausgewählt ist, und

eine Einrichtung (64) zum Betreiben der Stellgliedeinrichtung (34, 35, 36), sodaß das Wirbel-Steuerventil (32) geschlossen ist, wenn das magere brennbare Gemisch erhalten wird.

6. Brennkraftmaschine mit Verbrennung eines mageren Gemisches nach Anspruch 5, die ferner eine Einrichtung (64) zum Erfassen eines Zustands, in dem der Öffnungsgrad (TA) der Drosselklappe (28) größer als ein Wert ist, bei dem die Verwendung der zweiten Korrekturtabelle anstatt der ersten Korrekturtabelle beginnt, sowie eine Einrichtung (64) zum Korrigieren der grundlegenden Treibstoffmenge enthält, sodaß ein angereichertes Luft-Treibstoff-Gemisch erhalten wird.