DE69104873T2

DE69104873T2 - Brennkraftmaschine mit Verbrennung eines mageren Gemisches.

Info

Publication number: DE69104873T2
Application number: DE69104873T
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: 1991-02-15
Publication date: 1995-03-30
Anticipated expiration: 2011-02-16
Also published as: US5067465A; DE69104873D1; EP0446646B1; EP0446646A1

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 die Steuerung der Temperatur eines bei einem derartigen Motor zur Erfassung des Luft-Treibstoff-Verhältnisses darin verwendeten Mager-Sensors.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Dokument EP-A-0 164 558 offenbart eine Steuereinrichtung zum Steuern eines Luft-Treibstoff-Verhältnisses und eines Zündzeitpunkts einer Brennkraftmaschine, bei der das Luft- Treibstoff-Verhältnis in der magersten Weise oder der magereren Weise abhängig von der Position bzw. Stellung der Drosselklappe, die mit entsprechenden Grenzwerten verglichen wird, bestimmt wird. Der entsprechende Zündzeitpunkt wird ebenfalls in Relation zu dem Luft-Treibstoff-Verhältnis bestimmt. Ein Mager-Sensor zum Durchführen einer Lambda-Regelung und ein Computer werden zum Berechnen einer Treibstoff-Einspritzmenge berechnet, die eine Funktion des erfaßten Ansaugdrucks ist. Diese grundlegende Treibstoff- Einspritzmenge wird danach mittels eines Korrekturwertes korrigiert, der aus dem erfaßten Ansaugdruck und / oder der Drosselklappen-Position berechnet wird, so daß ein fetteres aber immer noch mageres Luft-Treibstoff-Verhältnis erreicht wird.
Ferner offenbart das Dokument JP-A-01 147 138 (Zusammenfassung) eine Heizvorrichtungs-Steuereinrichtung für einen Luft-Treibstoff-Verhältnis-Sensor zum Steuern der Temperatur desselben, so daß diese konstant ist. Die Steuerung erfolgt auf der Grundlage eines aus verschiedenen Signalen der Betriebszustände der Brennkraftmaschine erfassenden Sensoren bestimmten Luft-Treibstoff-Sollverhältnisses. Eine Luft-Treibstoff-Verhältnis-Steuereinrichtung findet auf der Grundlage der Motordrehzahl und -last, der Ansaugluft-Temperatur und dem Luft-Treibstoff-Sollverhältnis eine Bezugsspannung und einen Korrekturfaktor und stellt eine Heizvorrichtungs-Bedarfsspannung ein. Die Heizleistung wird dann als Funktion der Drosselklappen-Position verändert, wodurch die Heizleistung vermindert wird, wenn das Luft-Treibstoff-Verhältnis fetter wird.
Das Dokument JP-A-63 246 437 (Zusammenfassung) offenbart eine ähnliche Luft-Treibstoff-Verhältnis-Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine, bei der zum Verhindern einer Änderung der Eigenschaften und eines Elementdefekts die Temperatur des Erfassungselements vermindert wird, wenn das Luft-Treibstoff-Verhältnis entsprechend den erfaßten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine derart verändert wird, daß es fetter wird.
Im allgemeinen 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 einer 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 und besteht aus Werten des Mager-Korrekturfaktors mit Bezug auf Kombinationen der Motordrehzahl und des Ansaugdrucks. 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.
Um ein gewünschtes Luft-Treibstoff-Verhältnis zu erhalten, ist ein Mager-Sensor im Auspuffrohr des Motors vorgesehen. Dieser Mager-Sensor umfaßt einen festen Elektrolytkörper, wie beispielsweise Zirkonerde, mit gegenüberliegenden Oberflächen, auf denen Elektroden ausgebildet sind, und einer auf einer der Elektroden ausgebildeten und in Kontakt mit dem zu erfassenden Abgas befindlichen Diffusionsgeschwindigkeits-Steuerschicht. Eine Spannungs-Steuere inrichtung ist zum Erhalten einer vorbestimmten Spannung über den Elektroden vorgesehen, um einen pumpenden elektrischen Strom zu erhalten, um unter einer Diffusionsbedingung einen Sauerstoffionenfluß von dem zu erfassenden Abgas über die Geschwindigkeits-Steuerschicht zu erhalten; dieser pumpende elektrische Strom ist proportional zu dem Luft-Treibstoff- Verhältnis.
Der Mager-Sensor ist zum Erhalten einer vorbestimmten Temperatur des Körpers herkömmlicherweise mit einer Heizvorrichtung versehen, um eine gewünschte Ausgangscharakteristik zu schaffen. Wenn der Heizvorrichtung ein konstanter elektrischer Strom zugeführt wird, wird sich die Temperatur in Übereinstimmung mit der Temperatur des Abgases ändern, die sich in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl und dem Motordrehmoment verändert. Um diese Änderung der Temperatur des Abgases zu kompensieren, wurde daher ein System vorgeschlagen, bei dem ein der Heizvorrichtung zugeführter elektrischer Strom in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl und einem Motordrehmoment-Parameter, wie beispielsweise dem Ansaugdruck, gesteuert wird, um eine vorbestimmte konstante Temperatur zu erhalten. Um dieses zu erreichen, wird mit Bezug auf Kombinationen der Motordrehzahl und des Ansaugdrucks als einem Motorlast-Parameter eine Tabelle von Werten des der Heizvorrichtung zugeführten elektrischen Stroms geschaffen. Eine Tabellen-Interpolationsberechnung wird ausgeführt, um in Übereinstimmung mit einer erfaßten Kombination der Motordrehzahl und des Ansaugdrucks einen Wert des der Heizvorrichtung zugeführten bzw. zuzuführenden elektrischen Stromes zu erhalten. Vergleiche ungeprüfte japanische Offenlegungsschrift Nr. 60-235046.
Nichtsdestoweniger ist die erhaltene Temperatur der Heizvorrichtung manchmal von dem aus der Motordrehzahl und dem Motordrehmoment berechneten Wert unterschiedlich. Anstatt einer auf einem Ansaugdruck und einer Motordrehzahl beruhenden Tabelle eines mageren Luft-Treibstoff-Verhältnisses wird, wenn der Motorzustand durch ein Öffnen der Drosselklappe verändert wird, eine zweite Tabelle eines mageren Luft-Treibstoff-Verhältnisses verwendet, um ein weniger mageres Luft-Treibstoff-Gemisch zu erhalten, um somit eine gewünschte Vergrößerung des Drehmoments zu erhalten. Als ein Ergebnis der Verwendung eines weniger mageren Luft- Treibstoff-Gemisches wird die Temperatur des Abgases höher als die, die erhalten wird, wenn das magere Luft-Treibstoff-Gemisch verwendet wird, und demzufolge wird die Temperatur des Sensorelements manchmal übermäßig erhöht, wenn der Heizstrom aus der grundlegenden, auf dem Ansaugdruck beruhenden Tabelle berechnet wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Überhitzung des Sensorelements zu verhindern, wenn eine auf der Drosselklappenöffnung beruhende Mager-Tabelle verwendet wird, um ein mageres Luft-Treibstoff-Gemisch zu erhalten, und um eine übermäßige Verminderung der Temperatur des Sensorelements zu verhindern, wenn der Motor in unterschiedlichen Höhen betrieben wird.
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 Abgasleitung zum Beseitigen des resultierenden Abgases aus dem Motorkörper,
einer Einrichtung zum Erfassen eines Ansaugdrucks in der Ansaugleitung des Motors,
einer Einrichtung, um auf der Grundlage des erfaßten Ansaugdrucks eine dem Motor zuzuführende grundlegende Treibstoffmenge zu berechnen,
einer Einrichtung zum Erfassen eines Öffnungsgrads der Drosselklappe,
einer Einrichtung zum Korrigieren der grundlegenden Treibstoffmenge, die zum Erhalten eines mageren Luft-Treibstoff- Gemisches benötigt wird, auf der Grundlage des erfaßten Öffnungsgrads der Drosselklappe,
einer Einrichtung zum Betreiben der Treibstoffzufuhreinrichtung, sodaß dem Motorkörper die korrigierte Treibstoffmenge zugeführt wird,
einer in dem Auspuffsystem zum Erfassen eines Luft-Treibstoff-Verhältnisses angeordneten Sensor-Einrichtung, wobei die Sensor-Einrichtung einen Fühler, der in Kontakt mit dem Abgas ist, und eine Heizvorrichtung hat, um eine Aktivierungstemperatur des Fühlers zu erhalten,
einer Rückkopplungseinrichtung zum Durchführen einer Regelung des Luft-Treibstoff-Verhältnisses, wenn notwendig, sodaß das erfaßte Luft-Treibstoff-Verhältnis dem gewünschten Luft-Treibstoff-Verhältnis entspricht,
einer Einrichtung zum Steuern der elektrischen Leistung in der Heizvorrichtung auf der Grundlage des erfaßten Ansaugdrucks,
einer Einrichtung zum Verringern einer elektrischen Leistung der Heizvorrichtung von der in Übereinstimmung mit dem Ansaugdruck auf der Grundlage des Öffnungsgrads der Drosselklappe erhaltenen, um somit eine Überhitzung des Sensorelements zu verhindern,
einer Einrichtung zum Erfassen eines atmosphärischen Drucks, der einer Höhe entspricht, in der der Motor betrieben wird, und
einer Einrichtung zum Vergleichen des erfaßten atmosphärischen Drucks mit einem vorbestimmten Wert und zum Verbieten der weiteren Verringerung der Heizleistung, wenn der atmosphärische Druck gleich oder niedriger als der vorbestimmte Wert ist.
Die Vorteile der Erfindung werden mit Bezug auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung für den Fachmann auf dem Sachgebiet klar und offensichtlich. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit Verbrennung eines mageren Gemisches;
Fig. 2 eine Tabelle der Motordrehzahl und Drosselklappenöffnung und die Weise, wie das Luft-Treibstoff-Verhältnis bestimmt wird;
Fig. 3(a) bis (c) Veränderungen des Ansaugdrucks und des Luft-Treibstoff-Verhältnisses beziehungsweise des Motordrehmoments mit Bezug auf einen Öffnungsgrad der Drosselklappe;
Fig. 4 bis 12 Flußdiagramme, die darstellen, wie die Steuerschaltung aus Fig. 1 funktioniert, um den Motor zu steuern;
Fig. 13(a) und (b) wie die Heizleistung beziehungsweise die Fühlertemperatur sich in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl und dem Ansaugdruck ändern;
Fig. 14(a) und (b) wie die Heizleistung und die Fühlertemperatur sich in Übereinstimmung mit der Drosselklappenöffnung ändern;
Fig. 15(a) bis (d) Zeitablaufdiagramme, die darstellen, wie Zustandsmerker bzw. Flags durch die Ausführung des in Fig. 11 gezeigten Unterprogramms gesteuert werden; und
Fig. 16 (a) und (b) Zeitablaufdiagramme, die darstellen, wie ein Betriebssignal zum Betreiben der Heizvorrichtung in dem Mager-Sensor durch die Ausführung des in Fig. 12 dargestellten Unterprogramms erhalten wird.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Nachstehend ist die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung näher 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 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 und dient zur Verbrennung eines von einem Supermageren Gemisches verschiedenen Luft-Treibstoff-Gemisches.
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 elektromagnetisches Ventil mit drei Anschlüssen ist als ein Vakuum-Schaltventil (VSV) 38 vorgesehen. Das VSV 38 wird zwischen einer ersten Position, in der das Diaphragma 35 zu einem Vakuum-Ansaugöffnung 40 in dem Druckausgleichsbehälter 26 hin geöffnet ist, sodaß der Vakuumdruck in dem Druckausgleichsbehälter 26 eine Verschiebung des Diaphragmas 35 und ein Schließen des SCV 32 bewirkt, um somit 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 Luftfilters 42 zu einem atmosphärischen Druck PA hin geöffnet ist, sodaß der atmosphärische Druck PA eine Rückkehr des Diaphragmas 35 in die Originalposition und ein Öffnen des SCV 32 bewirkt, um eine geradlinige Strömung zu erhalten, um somit das erforderliche Luft-Treibstoff-Verhältnis für die gewünschte Ausgangsleistung des Motors zu erhalten.
Bezugszeichen 46 bezeichnet einen Verteiler, der mit einer von einer Zündvorrichtung 50 betriebenen Zündspule 48 verbunden ist. Der Verteiler 46 ist, wie allgemein bekannt, 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 Treibstoffs 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 die Treibstoffeinspritzer 30 steuernden Sensoren ansprechender Mikrocomputer aufgebaut, um somit das Luft-Treibstoff-Verhältnis, die Zündvorrichtung 50 zum Steuern des Zündzeitpunkts, das Vakuum-Schaltventil (VSV) 38 zum Steuern der Position des Wirbel-Steuerventils (SCV) 32 und weitere Motor-Betriebseinheiten zu steuern, 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, 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. Der Drosselklappensensor 74 ist mit einem VL Schalter versehen, der bei 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 ist 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.
Der Mager-Sensor 75 ist, wie allgemein bekannt ist, mit einer Heizvorrichtung 75A versehen, die neben einem Erfassungselement 751 angeordnet ist, das aus einem festen Elektrolytmaterial wie beispielsweise Zirkonerde hergestellt ist. Die Heizvorrichtung 75A ist zum wahlweisen Versorgen der Heizvorrichtung 75A mit Energie bzw. zum Anregen und Aberregen an einer Seite elektrisch mit einer Spannungsquelle B&spplus; und an der anderen Seite mit einem Transistor 75B verbunden, um eine gewünschte Temperatur des Erfassungselements 751 zu erhalten.
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 dem Drosselklappenöffnungsgrad 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 ein- oder ausgeschaltet 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-Regelung durchgeführt wird (FB = 1), und beispielsweise zwischen 18 und 19 liegt, wenn die Luft-Treibstoff-Verhältnis-Regelung nicht durchgeführt wird (FB = 0). In dem Super-Mager-Zustand ist das SCV (Wirbel-Steuerventil) 32 geschlossen, um dadurch 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 die vorbestimmte Motordrehzahl 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, geschaffen, und eine Tabellen-Interpolationsberechnung wird durchgeführt, um einen Wert des Mager-Korrekturfaktors zu erhalten, der erfaßten Kombinationen 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 und einem kleinen Drosselklappenöffnungsgrad TA durchzuführen, bei dem eine super-magere Verbrennung eines so hohen Luft-Treibstoff-Verhältnisses von beispielsweise 21.0 durchgeführt wird. Jedoch leidet die Berechnung des Mager-Korrekturfaktors unter einem 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 wenn die Motordrehzahl NE auf einem vorbestimmten konstanten Wert gehalten wird. 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. In dem Bereich, in dem der Öffnungsgrad TA der Drosselklappe 28 größer als der vorbestimmte Wert x ist, bleibt der Wert des Ansaugdrucks PM unverändert, wie in Fig. 3(a) durch eine Linie L2 dargestellt, die dem atmosphärischen Luftdruck PA entspricht. 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, bei dem der VL Schalter eingeschaltet wird, erreicht der Motor den Leistungsbereich, 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 TA der Drosselklappe 28 niedriger als VL ist, und das Motor-Drehmoment wie durch eine Linie N2 dargestellt abrupt vergrößert wird, wenn diese Öffnung VL erhalten wird, was bewirkt, daß der Fahrer eine Unbequemlichkeit erfährt.
Im Hinblick auf diesen Nachteil ist erfindungsgemäß eine andere Mager-Korrekturfaktor-Tabelle vorgesehen, die Werte des Mager-Korrekturfaktors mit Bezug auf Kombinationen von Werten der Motordrehzahl NE und dem Öffnungsgrad TA der Drosselklappe 28 hat, wobei die Tabelle KAFTA in einem Bereich ist, in dem der Öffnungsgrad TA der Drosselklappe 28 größer als der vorbestimmte Wert y ist, sodaß das Luft- Treibstoff-Verhältnis im Bereich des Öffnungsgrads TA der Drosselklappe 28, der größer als y ist, in Übereinstimmung mit der Vergrößerung 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 Erfahren einer Unbequemlichkeit verhindert wird.
Nun wird der Betrieb der elektronischen Steuereinheit 64 zum Betreiben der Treibstoffeinspritzer 30 und des Drei- Weg-Schaltventils 38 mit Bezug auf die Flußdiagramme beschrieben.
Fig. 4 zeigt ein Treibstoffabschaltzustand-Bestimmungsprogramm, das in vorbestimmten Intervallen ausgeführt wird. Bei Schritt 80 wird bestimmt, ob der Leerlaufschalter des Drosselklappen-Positionssensors 74 eingeschaltet wurde, das heißt, ob die Drosselklappe 28 in der Leerlauf-Position ist. Wenn bestimmt ist, daß der Leerlaufschalter ausgeschaltet ist, geht das Programm zu Schritt 82 über, bei dem der Treibstoffabschaltungs-Flag FCUT gelöscht wird (0).
Wenn bestimmt ist, daß der Leerlaufschalter eingeschaltet wurde, geht das Programm zu Schritt 84 über und es wird bestimmt, ob der Treibstoffabschaltungs-Flag FCUT gesetzt ist (1). Wenn FCUT=0 ist, das heißt, ein Treibstoffabschaltungsvorgang wird während der Zeit, in der dieses Programm ausgeführt wird, in dem vorhergehenden Programm nicht durchgeführt, geht das Programm zu Schritt 86 über, bei dem bestimmt wird, ob die Motordrehzahl NE größer als ein vorbestimmter Wert wie beispielsweise 1500 U/min ist. Wenn NE > 1500 U/min ist, heißt das, daß der Motor, ausgehend von einem Zustand, in dem die Motordrehzahl NE höher als 1500 U/min ist, verzögert bzw. abgebremst wird. Das Programm geht dann zu Schritt 88 über, bei dem der Treibstoffabschaltungs-Flag FCUT gesetzt wird (1), und deshalb wird, wie später beschrieben, ein Treibstoffabschaltungsvorgang ausgeführt. Wenn die Motordrehzahl NE nicht größer als 1500 U/min ist, geht das Programm von Schritt 86 zu Schritt 82 über und der Flag FCUT bleibt gelöscht.
Wenn bestimmt ist, daß FCUT = 1 ist, geht das Programm zu Schritt 90 über, bei dem bestimmt wird, ob die Motordrehzahl NE größer als 1200 U/min ist. Wenn die Motordrehzahl NE im Treibstoffabschaltungszustand größer als 1200 U/min ist, geht das Programm zu Schritt 88 über, um den Flag FCUT im gesetzten Zustand zu halten. Wenn die Motordrehzahl NE niedriger als 1200 U/min wird, geht das Programm zu Schritt 82 über, um den Flag FCUT zu löschen und den Treibstoffabschaltungsvorgang zu beenden.
Fig. 5 zeigt ein Treibstoffeinspritzungs-Programm, das zum Zeitpunkt jeder Treibstoffeinspritzung durch die entsprechenden Treibstoffeinspritzer 30 ausgeführt wird. Dieser Zeitpunkt wird nach jeweils 180 Grad CA für einen Vierzylinder-Motor erhalten, und kann durch den Zählerstand eines Zählers erfaßt werden, der nach jeder Eingabe eines 30 Grad CA Signals des Kurbelwinkelsensors 72 inkrementiert wird und nach jeder Eingabe eines 720 Grad CA Signals von dem Sensor 72 gelöscht wird, wie allgemein bekannt ist. Bei Schritt 95 wird bestimmt, ob der Treibstoffabschaltungs- Flag FCUT = 1 ist. Wenn FCUT = 1 ist, geht das Programm zum Durchführen des Treibstoffabschaltvorgangs zu Schritt 96 über, bei dem TAU mit Null geladen wird. Wenn FCUT = 0 ist, geht das Programm zu Schritt 100 über und es 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 in diesem Stadium 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 geschaffen, 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 aber 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, und somit eine Treibstoffeinspritzung des bei Schritt 102 berechneten Betrags TAU durchgeführt.
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-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 FB=0 ist (die Luft-Treibstoff-Verhältnis-Regelung wird nicht durchgeführt), geht das Programm zu Schritt 112 über, bei dem FAF ein Wert von 1.0 zugewiesen wird.
Wenn FB=1 ist (die Luft-Treibstoff-Verhältnis-Regelung wird durchgeführt), geht das Programm zu Schritt 114 über, bei dem ein elektrischer Strom I in dem Mager-Sensor 75 eingegeben wird. Bei dem folgenden Schritt 116 wird eine Berechnung durchgeführt, um den erfaßten elektrischen Strom 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 Wert IR zu erhalten, der dem erfaßten elektrischen Strom T entspricht. Bei Schritt 118 wird ein Bezugswert IR' als ein Luft-Treibstoff-Sollverhältnis aus dem Luft-Treibstoff-Verhältnis-Korrekturfaktor KAFM berechnet. Wie später beschrieben, wird KAFM zum Erhalten eines mageren Luft-Treibstoff-Gemisches ein Wert kleiner als 1.0 zugewiesen, wenn die Regelung des Luft-Treibstoff-Verhältnisses durchgeführt wird. 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 IR'> IR bei Schritt 120 erhalten wird, das heißt, eine Sprung-Steuerung ("skip-control") wird ausgeführt. Wenn das Ergebnis der Bestimmung JA ist, geht das Programm zu Schritt 124 über, bei dem der Rückkopplungs- Korrekturfaktor FAF um einen Wert LS dekrementiert wird, was eine Verarmungs-Sprung-Korrektur bewirkt. Wenn als Ergebnis bei Schritt 122 NEIN erhalten wird, geht das Programm zu Schritt 126 über, bei dem der Rückkopplungs-Korrekturfaktor FAF um ls (< LS) dekrementiert wird; dies wird als Integrationskorrektur bezeichnet.
Wenn bei Schritt 120 bestimmt wird, daß IR' nicht größer als IR ist, das heißt, das Luft-Treibstoff-Verhältnis sollte derart gesteuert werden, daß es vermindert wird, geht das Programm zu einem Schritt 128 über, und es wird bestimmt, ob die erste Bestimmung von IR'< IR bei Schritt 120 erhalten wurde, das heißt, eine Sprung-Steuerung sollte durchgeführt werden. Wenn das Ergebnis der Bestimmung JA ist, geht das Programm zu Schritt 130 über, bei dem der Rückkopplungs-Korrekturfaktor FAF um einen Wert RS inkrementiert wird; dies ist eine Anreicherungs-Sprung-Korrektur. Wenn bei Schritt 128 NEIN als Ergebnis erhalten wird, das heißt, die Bestimmung von IR'> IR ist nicht die erste bei Schritt 120, geht das Programm zu Schritt 132 über, bei dem der Rückkopplungs-Korrekturfaktor FAF um rs (< RS) inkrementiert wird; dies ist 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, sodaß es sich in einer Position befindet, in der der atmosphärische Druck PA auf das Diaphragma 35 des Stellglieds 34 einwirkt, und somit ist das SCV 32 geöffnet und eine geradlinige Luftströmung in die Zylinderbohrung 13 wird erhalten und es ist für die Leistungsbetriebsart des Motors angepaßt. Beim folgenden Schritt 166 wird ein Wert, beispielsweise 1.2, als Luft- Treibstoff-Verhältnis-Korrekturfaktor KAFM eingestellt, wodurch ein fettes Luft-Treibstoff-Gemisch mit einem Luft- Treibstoff-Verhältnis von beispielsweise 13.5 erhalten wird, wie in Fig. 2 gezeigt.
Bei Schritt 140 wird bestimmt, ob der VL Schalter ausgeschaltet ist, das heißt, ob der Öffnungsgrad TA der Drosselklappe 28 kleiner als der vorbestimmte Öffnungsgrad y ist. Wenn der VL Schalter ausgeschaltet ist, das heißt, wenn der Öffnungsgrad TA der Drosselklappe 28 kleiner als der vorbestimmte Öffnungsgrad y ist, 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-Verbrennungs-Bereich verwendet, in dem sich der Wert des Ansaugdrucks PM linear ändern kann, wie durch die Linie L1 in Fig. 3(a) dargestellt, wenn das Fahrpedal niedergedrückt ist, wobei dieser Bereich dem Bereich entspricht, in dem der Öffnungsgrad TA der Drosselklappe 28 kleiner als x ist. Diese Tabelle besteht aus Werten von KAF mit Bezug auf Kombinationen der Werte der Motordrehzahl NE und des Ansaugdrucks PM, und diese KAF Tabelle ist beispielsweise wie folgt aufgebaut.
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- Verbrennungsbereich verwendet, in dem der Wert des Ansaugdrucks PM ohne Berücksichtigung des Betrags der Betätigung des Fahrpedals unverändert ist, wie in Fig. 3(a) durch Linie L2 dargestellt, und der dem Bereich des Öffnungsgrads 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, und diese KAFTA Tabelle ist beispielsweise wie folgt aufgebaut. 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. Wenn die Motordrehzahl NE < NE&sub0; ist, das heißt, ein Rückkopplungszustand wird erhalten, geht das Programm zu Schritt 177 und es wird bestimmt, ob ein die Rückkopplung verbietender Flag XL gesetzt ist. Wie nachstehend vollständig beschrieben wird, ist dieser Flag gesetzt, wenn ein Zustand mit hoher Motordrehzahl länger als eine vorbestimmte Zeit besteht, und wird nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit nach dem Beenden des Zustands mit hoher Motordrehzahl gelöscht. Wenn bestimmt wird, daß XL = 0 ist, geht das Programm zu Schritt 178, bei dem der Luft-Treibstoff-Verhältnis-Rückkopplungs-Flag FB gesetzt wird, so daß die Luft-Treibstoff- Verhältnis-Regelung durchgeführt wird (Schritt 110 in Fig. 6). Bei dem folgenden Schritt 180 wird ein Signal an das Drei-Weg-Schaltventil 38 abgegeben, damit dieses eine Position einnimmt, in der der Vakuum-Ansaugöffnung 40 mit dem Diaphragma 35 des Stellglieds 34 verbunden ist, so daß das Wirbel-Steuerventil (SCV) 32 geschlossen ist, um somit eine Wirbelbewegung der in die Zylinderbohrung 13 eingeführten Luft zu erhalten, um dadurch 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 und KAFM wird mit dem Wert von KAF belegt. Im folgenden Schritt 186 wird ein Flag XK zurückgesetzt (0), der 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 und KAFM wird mit dem Wert von KAFTA belegt. Im folgenden Schritt 192 wird ein Flag XK gesetzt (1), der 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 werden benötigt, um die Tabelle KAF oder KAFTA, welche einen höheren Wert erhält, auszuwählen. 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. 3b 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 O 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, das heißt, der Motor ist in einem nicht rückgekoppelten Zustand, oder wenn bei Schritt 177 bestimmt wird, daß XL=1 ist, das heißt, die Regelung ist verboten, geht das Programm zu Schritt 194 und der Wert KAF wird um einen Wert α erhöht, der zum Erhalten eines weniger mageren Luft-Treibstoff-Gemisches im Motordrehzahlbereich NE≥NE&sub0; verwendet wird, und die Regelung wird beendet (FB=0), wie in Fig. 2 gezeigt. Bei Schritt 196 wird der 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 PA auf das Diaphragma 35 wirkt, um das SCV 32 zu öffnen, und das Programm geht dann zu Schritt 184.
Die vorliegende Erfindung ist ferner mit einem Heizsystem zum Steuern eines elektrischen Stromes in der Heizvorrichtung 75A des Mager-Sensors 75 versehen, um eine gewünschte Temperatur dessen Fühlers zu erhalten. Dies wird zum Erhalten einer gewünschten konstanten Beziehung zwischen dem Ausgangspegel des Sensors 75 und dem Luft-Treibstoff-Verhältnis des Luft-Treibstoff-Gemisches verwendet, um dadurch eine gewünschte Steuerung des Luft-Treibstoff-Verhältnisses zu erreichen. Bei diesem Heizsystem ist der elektrische Strom in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl NE und dem Ansaugdruck PM als dem Motorlastparameter im wesentlichen auf eine derartige Weise tabellengesteuert, daß beim Vergrößern der Motordrehzahl NE und / oder der Motorlast die elektrische Heizleistung um so geringer wird, und daß beim Verringern der Motordrehzahl NE und / oder der Motorlast die Heizleistung um so größer wird. Eine derartige Steuerung der Heizleistung wird zum Kompensieren des Effektes der Abgastemperatur verwendet, die mit dem Ansteigen der Motordrehzahl NE oder des Motordrehmoments ansteigt, oder zum Verhindern einer Überhitzung des Elements verwendet, die eine Schädigung des Elements zur Folge hätte.
Nichtsdestoweniger bewirken mehrere Faktoren eine Änderung der Temperatur des Fühlers des Mager-Sensors 75 von der durch die Tabelle vorgegebenen, und erfindungsgemäß ist eine Einrichtung zum Steuern der Heizleistung geschaffen, um dadurch diese Faktoren zu kompensieren und eine gewünschte Fühlertemperatur zu erhalten und somit eine Schädigung des Fühlers zu verhindern.
Fig. 8 zeigt ein Programm zum Steuern eines elektrischen Stroms in der Heizvorrichtung 75A des Mager-Sensors 75. Dieses Programm wird in vorbestimmten Intervallen von beispielsweise 2 Millisekunden ausgeführt. Bei Schritt 200 wird eine Tabellen-Interpolationsberechnung durchgeführt, um einen grundlegenden elektrischen Strom Pmapb zu erhalten, die im wesentlichen einen gewünschten elektrischen Strom der Heizvorrichtung 75A erhält, um dadurch eine gewünschte Temperatur des Fühlers bei einem gewissen durch die Motordrehzahl NE und Lastwerte bestimmten Motorzustand zu erhalten. Eine Tabelle von Werten des grundlegenden elektrischen Stroms ist mit Bezug auf Kombinationen der Werte der Motordrehzahl NE und des Ansaugdrucks PM geschaffen. Diese Tabelle von Werten von Pmapb (Watt) ist beispielsweise wie in der folgenden Tabelle gezeigt aufgebaut.
Fig. 13(a) zeigt schematisch, wie die elektrische Leistung der Heizvorrichtung 75A in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl NE und dem Ansaugdruck PM tabellengesteuert ist. Es ist klar, daß, je größer die Motordrehzahl NE oder der Ansaugdruck PM ist, die elektrische Heizleistung um so kleiner ist. Fig. 13(b) zeigt schematisch, wie sich die Temperatur des Sensorelements durch das Abgas in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl NE und dem Ansaugdruck PM verändert. Es ist klar, daß, je größer die Motordrehzahl NE oder der Ansaugdruck PM ist, die Temperatur des Sensorelements um so höher ist. Die Tabelle in Fig. 13(a) kann verwendet werden, um Änderungen der Temperaturcharakteristik des Sensorelements aufgrund des Abgases zu kompensieren, um einen gewünschten Bereich der tatsächlichen Temperatur zu erhalten.
Eine allgemein bekannte Tabellen-Interpolationsberechnung wird bei Schritt 200 in Fig. 8 durchgeführt, um einen Wert Pmapb zu erhalten, der einer Kombination erfaßter Werte der Motordrehzahl NE und des Ansaugdrucks PM entspricht.
In Figur 8 zeigt ein Schritt 202 ein Verfahren zum Erhalten eines Korrekturwerts PmapTA an. Dieser Korrekturwert wird zum Verringern der elektrischen Heizleistung verwendet, wenn die Tabelle KAFTA zum Steuern des Luft-Treibstoff-Verhältnisses ausgewählt ist (Schritt 190 in Fig. 7). Wenn die Tabelle KAFTA ausgewählt ist, wird ein weniger mageres Luft-Treibstoff-Gemisch erhalten, als das, das erhalten wird, wenn die herkömmliche Tabelle KAF verwendet wird (Schritt 184 in Fig. 7), und dieses weniger magere Luft- Treibstoff-Gemisch bewirkt ein Vergrößern der Temperatur des Abgases auf einen Wert, der größer als der gewünschte Grenzwert ist. Eine Linie L1 in Fig. 14(a) zeigt eine Beziehung zwischen dem Öffnungsgrad TA der Drosselklappe 28 und der Heizleistung, die durch die grundlegende Tabelle Pmapb in Fig. 13(a) gesteuert ist. Eine Linie M1 zeigt eine Beziehung zwischen TA und der Temperatur des Sensorelements. Es ist klar, daß die Temperatur des Elements zum oberen Grenzwert hin anzusteigen beginnt, wenn der Öffnungsgrad TA der Drosselklappe 28 den Wert x in Fig. 3 übersteigt, bei dem die Mager-Korrekturwert-Tabelle von KAF zu KAFTA umgeschaltet wird (Schritt 182 in Fig. 7). Eine Linie N1 zeigt, wie sich der Wert des Korrekturbetrags PmapTA entsprechend dem Öffnungsgrad TA ändert, der, wie später beschrieben wird, von Pmapb subtrahiert wird, um eine Charakteristik des Verringerns der Heizleistung Pmap zu erhalten, wie letztlich berechnet, und somit bleibt die Sensortemperatur im wesentlichen unverändert, wie durch eine Linie N2 in Fig. 14(b) dargestellt.
Fig. 9 zeigt die Details des Schritts 202 in Fig. 8 zum Berechnen des Korrekturbetrags PmapTA. Bei Schritt 2020 wird bestimmt, ob der Flag XK gesetzt ist. Dieser Flag ist gesetzt (1), wenn die Tabelle KAFTA zum Berechnen des Mager- Faktors verwendet wird (Schritt 192 in Fig. 7), und ist rückgesetzt (0), wenn die Tabelle KAF ausgewählt ist (Schritt 186 in Fig. 7). Wenn bestimmt ist, daß XK=0 ist, das heißt, die herkömmliche NE-PM Tabelle KAF ist ausgewählt, geht das Programm zu Schritt 2022 und PmapTA wird Null zugewiesen, sodaß die Drosselklappen-Tabellen-Korrektur des grundlegenden Heizstroms aufgehoben wird, da die Tabelle zur Berechnung des Mager-Korrekturfaktors nicht die Tabelle KAFTA sondern die Ansaugdruck-Tabelle KAF ist.
Wenn bestimmt ist, daß XK=1 ist, das heißt, die Tabelle KAFTA ist zum Berechnen des Mager-Faktors ausgewählt, geht das Programm zu Schritt 2024, wo eine Tabellen-Interpolation durchgeführt wird, um einen Wert des Heizstrom-Korrekturbetrags PmapTA zu erhalten, der einer Kombination erfaßter Werte der Motordrehzahl NE und dem Öffnungsgrad TA der Drosselklappe 28 entspricht. Wie später beschrieben wird, wird der Wert PmapTA von dem grundlegenden Wert des grundlegenden Heizstroms Pmapb subtrahiert, um den elektrischen Strom in der Heizvorrichtung 75A des Mager-Sensors 75 zu reduzieren. Die Tabelle des Heizleistungs- (Watt) Korrekturbetrags PmapTA ist beispielsweise wie folgt aufgebaut, wenn die Mager-Faktor-Tabelle KAFTA ausgewählt ist. TA (Grad)
Bei Schritt 2024 wird eine Tabellen-Interpolationsberechnung durchgeführt, um einen Wert des Heizleistungs-Korrekturbetrags PmapTA zu erhalten, der einer Kombination der erfaßten Werte der Motordrehzahl NE und der Drosselklappenöffnung TA entspricht.
Beim folgenden Schritt 2026 wird bestimmt, ob der atmosphärische Druck PA größer als ein vorbestimmter Wert wie beispielsweise 651 mmHg ist, wodurch bestimmt wird, ob das Kraftfahrzeug sich in größer Höhe bewegt. Wenn PA> 651 mmHg ist, das heißt, das Kraftfahrzeug wird nicht im Hochland bzw. Gebirge betrieben, geht das Programm zu Schritt 2028 und der berechnete Wert PmapTA wird zur Korrektur der Heizleistung verwendet. Wenn bestimmt ist, daß PA≤651 mmHg ist, das heißt, der Motor wird in großer Höhe betrieben, geht das Programm zu Schritt 2029 und der Wert Null wird in PmapTA eingeschrieben, um die Heizstrom-Korrektur selbst dann zu verhindern, wenn die Mager-Korrekturtabelle FAFTTA verwendet wird. Wenn der Motor in einer großen Höhe betrieben wird, in der der atmosphärische Druck PA niedrig ist, ist die Temperatur des Abgases niedriger als wenn der Motor in geringer Höhe betrieben wird. Wenn daher die Korrektur PmapTA auf die Heizleistung angewendet wird, kann die Temperatur des Sensorelements übermäßig verringert werden, was bewirkt, daß die Empfindlichkeit des Mager-Sensors 75 verringert wird, und demzufolge wird eine präzise Steuerung des Luft-Treibstoff-Verhältnisses nicht erhaltbar. Dies ist nämlich der Grund, warum die Korrektur des elektrischen Heizstroms verhindert wird, wenn der atmosphärische Druck PA niedrig ist.
Mit Bezug auf Fig. 8 wird bei Schritt 204 eine Berechnung des Heizleistungs-Korrekturbetrags KL durchgeführt. Dieser Korrekturbetrag KL wird zum Vermindern der elektrischen Heizleistung verwendet, wenn der Motor sich für eine lange Zeit in einem Zustand mit hoher Drehzahl befindet. Wenn dieser Zustand erreicht ist, wird die Regelung des Luft- Treibstoff-Verhältnisses verhindert, indem der Flag XL auf 1 gesetzt wird, wie in Schritt 177 in Fig. 7 dargestellt.
Fig. 10 zeigt ein Programm zum Steuern des Flags XL, das in Intervallen von 1 Sekunde ausgeführt wird. Bei Schritt 300 wird ein Zähler CL inkrementiert, und bei Schritt 302 wird bestimmt, ob die Motordrehzahl NE größer als ein vorbestimmter Wert wie beispielsweise NE&sub0; in Fig. 2 ist. Wenn bestimmt ist, daß NE > NE&sub0; ist, geht das Programm zu Schritt 304, bei dem ein Flag XO gesetzt wird (1). Bei Schritt 306 wird bestimmt, ob der Zählerstand CL größer als 40 ist, das heißt, die Rotationsgeschwindigkeit (Drehzahl) NE des Motors, die größer als NE&sub0; ist, ist länger als 40 Sekunden beibehalten. Wenn das Ergebnis dieser Bestimmung JA ist, geht das Programm zu Schritt 308 und der die Rückkopplung verhindernde Flag XL wird gesetzt, und somit wird die Luft-Treibstoff-Verhältnis-Regelung für eine vorbestimmte Zeit nachdem die Motordrehzahl NE niedriger als NE&sub0; wurde verhindert (Ergebnis JA bei Schritt 177).
Wenn bestimmt ist, daß die Motordrehzahl NE kleiner als NE&sub0; ist, geht das Programm zu Schritt 310 und es wird bestimmt, ob ein Flag XO=1 ist, das heißt, ob die Motordrehzahl NE beim Ausführen des Programms zum vorhergehenden Zeitpunkt größer als NE&sub0; war. Wenn das Ergebnis der Bestimmung bei Schritt 310 JA ist, geht das Programm zu Schritt 312 und ein Flag XO wird gelöscht (0), und bei Schritt 314 wird der Zähler CL gelöscht (0).
Zum folgenden Zeitpunkt geht das Programm von Schritt 310 aus zu Schritt 316, wo bestimmt wird, ob CL> 180 ist, das heißt, ob die Motordrehzahl NE länger als 180 Sekunden niedriger als NE&sub0; ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung JA ist, geht das Programm zu Schritt 318 und der Flag XL wird gelöscht (0), und somit kann die Regelung fortgeführt werden (Ergebnis NEIN bei Schritt 177 in Fig. 7).
Fig. 15(a) bis 15(c) sind Zeitablaufdiagramme, die den Betrieb des Programms in Fig. 10 darstellen. Zu einem Zeitpunkt t&sub0; wird die Motordrehzahl NE größer als NE&sub0; (Ergebnis JA bei Schritt 302) und der Flag XO wird gesetzt. Bei einem Zeitpunkt t&sub1; sind dann 40 Sekunden vergangen und der die Rückkopplung verhindernde Flag XL wird gesetzt, und bei einem Zeitpunkt t&sub3; wird die Motordrehzahl NE kleiner als NE&sub0; und der Flag XO wird gelöscht (Schritt 312). Trotzdem wird die Regelung nicht zugelassen, da XL=1 ist (JA bei Schritt 177). Zu einem Zeitpunkt t&sub4; sind 180 Sekunden vergangen und der Flag XL wird gelöscht (Schritt 318).
Fig. 11 zeigt Schritt 204 gemäß Fig. 8 im Detail. Bei Schritt 2040 wird bestimmt, ob der Flag XL=1 ist, das heißt, die Luft-Treibstoff-Verhältnis-Regelung ist verhindert. Wenn bestimmt ist, daß XL=0 ist, das heißt, die Luft- Treibstoff-Verhältnis-Regelung ist nicht verhindert, geht das Programm zu Schritt 2041 und KL wird gelöscht, und somit wird eine Heizleistungs-Korrektur durch KL nicht durchgeführt.
Wenn bestimmt ist, daß XL=1 ist, das heißt, die Regelung ist verhindert, geht das Programm zu Schritt 2042 wo bestimmt wird, ob der Treibstoff-Abschaltungsflag FCUT=0 ist. Wenn bestimmt ist, daß FCUT=1 ist, das heißt, der Treibstoff-Abschaltvorgang wird durchgeführt (Schritt 96 in Fig. 5), geht das Programm zu Schritt 2041, und somit wird eine Heizleistungs-Korrektur durch KL nicht durchgeführt. Die Ausführung der Treibstoffabschaltung kann die Abgastemperatur verringern und daher ist es, selbst wenn XL=1 ist, das heißt, wenn die Motordrehzahl NE länger als eine vorbestimmte Zeit (40 Sekunden) größer als NE&sub0; ist, nicht notwendig, die Heizleistung zu verringern. Zum Erhalten einer Bestimmung des Treibstoff-Abschaltzustands ist es alternativ möglich, ein Verhältnis einer gesamten Periode des Treibstoff-Abschaltvorgangs während der letzten 60 Sekunden zu berechnen, und den Flag FCUT zu setzen (1), wenn das Treibstoffabschaltungsperiodenverhältnis für 60 Sekunden größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Wenn bestimmt ist, daß FCUT=0 ist, das heißt, ein Treibstoff-Abschaltvorgang wird nicht durchgeführt, geht das Programm zu Schritt 2043 und es wird bestimmt, ob der Flag XO=1 ist. Wenn XO=1 ist, das heißt, die Motordrehzahl NE ist fortwährend größer als NE&sub0;, geht das Programm direkt zu Schritt 2044 und ein Heizleistungs-Korrekturbetrag KL für die grundlegende Heizleistung Pmap wird berechnet. Dieser Korrekturbetrag KL wird zum Verringern der Heizleistung verwendet, wenn ein hoher Drehzahlzustand des Motors fortdauert, um ein Überhitzen des Sensorelements des Mager-Sensors 75 zu verhindern.
Wenn bei Schritt 2043 bestimmt wird, das XO=0 ist, das heißt, während die Regelung verhindert wurde (XL=1 bei Schritt 2040), fiel die Motordrehzahl in einen Bereich ab, der niedriger als NE&sub0; ist, geht das Programm zu Schritt 2045, und es wird bestimmt, ob CL> 128 ist, das heißt, ob 128 Sekunden nach dem Abfallen der Motordrehzahl NE unter NE&sub0; vergangen sind. Wenn das Ergebnis NEIN ist, geht das Programm zu Schritt 2044 um die Ausführung des Heizleistungs-Korrekturvorgangs durch KL fortzuführen. Wenn bei Schritt 2045 bestimmt ist, daß CL> 128 ist, das heißt 128 Sekunden sind vergangen, geht das Programm zu Schritt 2041, um den Heizleistungs-Korrekturvorgang durch KL aufzuheben.
Fig. 15(d) zeigt, wie die Heizleistungs-Korrektur KL gesteuert ist. Nachdem 40 Sekunden von einem Zeitpunkt t&sub0; an vergangen sind, zu dem die Motordrehzahl NE den Schwellwert NE&sub0; übersteigt, beginnt die Korrektur der Heizleistung durch KL. Nachdem 128 Sekunden von einem Zeitpunkt t&sub3; an vergangen sind, zu dem die Motordrehzahl NE den Schwellwert NE&sub0; unterschreitet, wird die Korrektur der Heizleistung durch KL gestoppt, und nachdem 180 Sekunden von dem Zeitpunkt t&sub3; an vergangen sind, wird die Regelung durch das Rücksetzen des Flags XL wieder aufgenommen. Das bedeutet, daß die der Heizvorrichtung 75A des Mager-Sensors 75 zugeführte elektrische Leistung vor der Wiederaufnahme der Regelung des Luft-Treibstoff-Verhältnisses erhöht wird, und als ein Ergebnis wird ein übermäßiger Abfall der Temperatur des Sensorelements vor dem Beginn der Regelung des Luft- Treibstoff-Verhältnisses verhindert, wodurch eine präzise Steuerung des Luft-Treibstoff-Verhältnisses erreicht wird.
Mit Bezug auf Fig. 8 stellen die Schritte im allgemeinen das Berechnen anderer Korrekturgrößen Pmapf dar, die zur Steuerung der Heizleistung angewendet werden, wobei diese Korrekturgrößen den vergrößernden Korrekturbetrag während eines Kaltstartzustands Pcold, einen Korrekturbetrag aufgrund eines Kühlens eines Übertragungselements Prh, einen Korrekturbetrag zum Verhindern einer Überhitzung des Sensors POTP und andere enthalten.
Bei Schritt 208 wird eine endgültige der Heizvorrichtung 75A des Mager-Sensors 75 zuzuführende elektrische Leistung Pmap gemäß der folgenden Gleichung berechnet:
Pmap = Pmapb + Pmapf - PmapTA - KL
Bei Schritt 209 wird zum Erhalten einer bei Schritt 208 berechneten elektrischen Leistung Pmap ein Betriebsdauerverhältnis DUTY aus Pmap berechnet, sodaß ein Impulssignal an die Heizvorrichtung 75A angelegt wird. Bei Schritt 210 wird ein Betriebssignal zum Betreiben der Heizvorrichtung 75A ausgebildet.
Fig. 12 zeigt die Einzelheiten des Schritts 210. Wie bereits beschrieben, wird das Programm in Intervallen von 2 Millisekunden ausgeführt. Bei Schritt 2100 wird ein Zähler inkrementiert, und bei Schritt 2101 wird bestimmt, ob t> T ist, das heißt, ob eine vorbestimmte feste Zeit T (=128 Millisekunden) vergangen ist, die einem Zyklus des Betriebssignals entspricht. Wenn bestimmt ist, daß t> T ist, geht das Programm zu Schritt 2102 und der Zähler t wird gelöscht. Wenn bei Schritt 2101 bestimmt ist, daß t< T ist, geht das Programm zu Schritt 2103, bei dem bestimmt wird, ob t> DUTY ist, wobei DUTY in Schritt 209 in FIg. 8 berechnet wurde. Wenn bestimmt ist, daß t< DUTY ist, geht das Programm zu Schritt 2104, ein Signal wird an den Transistor 75B in Fig. 1 abgegeben, der somit eingeschaltet wird, um die Heizvorrichtung 75A anzuregen bzw. mit Energie zu versorgen. Wenn bestimmt ist, daß t> DUTY ist, geht das Programm zu Schritt 2105 und ein Signal wird an den Transistor 75B in Fig. 1 abgegeben, der somit ausgeschaltet wird, um die Heizvorrichtung 75A abzuerregen bzw. nicht mehr mit Energie zu versorgen.
Fig. 16(a) zeigt, wie der Wert des Zählers t verändert wird. Der Zähler t wird in Intervallen von 128 Millisekunden gelöscht (Schritt 2102 in Fig. 12), was einem Zyklus des Impulssignals zum Betreiben der Heizvorrichtung 75A entspricht. Wie in Fig. 16(b) gezeigt, wird die Heizvorrichtung 75A für einen DUTY entsprechenden Zeitabschnitt mit Energie versorgt (Schritt 2104), und somit wird ein die Heizvorrichtung betreibendes Impulssignal mit einem Betriebsdauerverhältnis erhalten, welches der in Schritt 209 in Fig. 8 berechneten elektrischen Heizleistung Pmap entspricht. Als ein Ergebnis wird eine gewünschte Temperatur des Fühlers des Mager-Sensors 75 erhalten und eine thermische Beschädigung des Fühlers verhindert.

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

einer Einrichtung (70) zum Erfassen eines Ansaugdrucks (PM) in der Ansaugleitung (20, 24, 26) des Motors,

einer Einrichtung (64), um auf der Grundlage des erfaßten Ansaugdrucks (PM) eine dem Motor zuzuführende grundlegende Treibstoffmenge zu berechnen,

einer Einrichtung (74) zum Erfassen eines Öffnungsgrads (TA) der Drosselklappe (28),

einer Einrichtung (64) zum Korrigieren der grundlegenden Treibstoffmenge, die zum Erhalten eines mageren Luft-Treibstoff-Gemisches benötigt wird, auf der Grundlage des erfaßten Öffnungsgrads (TA) der Drosselklappe (28),

einer Einrichtung (64) zum Betreiben der Treibstoffzufuhreinrichtung (30), sodaß dem Motorkörper (10) die korrigierte Treibstoffmenge zugeführt wird,

einer in dem Auspuffsystem zum Erfassen eines Luft-Treibstoff-Verhältnisses angeordneten Sensor-Einrichtung (75, 75A), wobei die Sensor-Einrichtung (75, 75A) einen Fühler, der in Kontakt mit dem Auspuffgas ist, und eine Heizvorrichtung (75A) hat, um eine Aktivierungstemperatur des Fühlers zu erhalten,

einer Rückkopplungseinrichtung (64) zum Durchführen einer Regelung des Luft-Treibstoff-Verhältnisses, wenn notwendig, sodaß das erfaßte Luft-Treibstoff-Verhältnis dem gewünschten Luft-Treibstoff-Verhältnis entspricht,

einer Einrichtung (64) zum Steuern der elektrischen Leistung in der Heizvorrichtung (75A) auf der Grundlage des erfaßten Ansaugdrucks (PM),

einer Einrichtung (64) zum Verringern einer elektrischen Leistung der Heizvorrichtung (75A) von der in Übereinstimmung mit dem Ansaugdruck (PM) auf der Grundlage des Öffnungsgrads (TA) der Drosselklappe (28) erhaltenen, um somit eine Überhitzung des Sensorelements zu verhindern,

einer Einrichtung zum Erfassen eines atmosphärischen Drucks (PA), der einer Höhe entspricht, in der der Motor betrieben wird, und

einer Einrichtung (64) zum Vergleichen des erfaßten atmosphärischen Drucks (PA) mit einem vorbestimmten Wert und zum Verbieten der weiteren Verringerung der Heizleistung, wenn der atmosphärische Druck (PA) gleich oder niedriger als der vorbestimmte Wert ist (Fig. 9, Schritte 2026 bis 2029).

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

eine erste Einrichtung (64), um die grundlegende Treibstoffmenge, die benötigt wird, um ein mageres Luft-Treibstoff-Gemisch zu erhalten, auf der Grundlage des erfaßten Ansaugdrucks (PM) zu korrigieren

eine zweite Einrichtung (64), die anstatt der ersten korrigierenden Einrichtung (64) verwendet wird, um die grundlegende Treibstoffmenge, die benötigt wird, um ein mageres Luft-Treibstoff-Gemisch zu erhalten, auf der Grundlage des erfaßten Öffnungsgrads (TA) der Drosselklappe (28) zu korrigieren, wenn der Öffnungsgrads (TA) der Drosselklappe (28) größer als ein vorbestimmter Wert ist, und

eine Einrichtung (64) zum Reduzieren eines elektrischen Stroms in der Heizvorrichtung (75A) von dem entsprechend dem Ansaugdruck (PM) auf der Grundlage des Öffnungsgrads (TA) der Drosselklappe (28) erhaltenen, wenn die Korrektur auf das magere Luft-Treibstoff-Gemisch hin von der zweiten Korrektureinrichtung (64) durchgeführt wird, um dadurch eine Überhitzung des Sensorelements zu verhindern.

3. Brennkraftmaschine mit Verbrennung eines mageren Gemisches nach Anspruch 1 oder 2, die ferner enthält: eine Einrichtung (72) zum Erfassen einer Motordrehzahl (NE),

eine weitere Rückkopplungseinrichtung (64) zum Durchführen einer Regelung des Luft-Treibstoff-Verhältnisses wenn die Motordrehzahl (NE) niedriger als ein vorbestimmter Wert ist, sodaß das erfaßte Luft-Treibstoff-Verhältnis dem gewünschten Luft-Treibstoff-Verhältnis entspricht,

eine Einrichtung (64, 72) zum Erfassen eines Zustands, in dem die Motordrehzahl (NE) höher als ein vorbestimmter Wert ist, und

eine Einrichtung (64) zum weiteren Reduzieren des elektrischen Stromes, wenn die Motordrehzahl (NE) länger als eine vorbestimmte Zeit höher als der vorbestimmte Wert ist.

4. Brennkraftmaschine mit Verbrennung eines mageren Gemisches nach Anspruch 3, die ferner eine Einrichtung (64) zum Zulassen einer Steuerung zur weiteren Heizleistungsreduzierung enthält, die zuerst aufzuheben ist, bevor die Regelung wieder einsetzt, wenn die Motordrehzahl (NE) niedriger als der vorbestimmte Wert ist.

5. Brennkraftmaschine mit Verbrennung eines mageren Gemisches nach Anspruch 3, die ferner eine Einrichtung zum Erfassen eines Treibstoff-Abschaltungszustands des Motors sowie eine Einrichtung zum Verhindern der weiteren Verringerung der Heizleistung enthält, wenn der Treibstoff-Abschaltungsvorgang durchgeführt wird.