CN103097719B - 识别内燃发动机中的炽热头引火塞的更换的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于识别内燃发动机中的炽热头引火塞的更换的方法，其中在一个行驶循环期间确定炽热头引火塞（21‑24）的至少一个电参数（I），其与所述炽热头引火塞（21‑24）的相同电参数（I）的所保存的值进行比较，所述值在前一行驶循环中已确定。在确保在此不依赖于内燃发动机的环境条件而精确地确定炽热头引火塞的更换的方法中，在行驶循环中确定所有安装在内燃发动机中的炽热头引火塞的相同电参数（I），其中所述炽热头引火塞（21‑24）的所述电参数（I）彼此表现为确定的模式，将所述炽热头引火塞（21‑24）的电参数（I）的模式与在前一行驶循环中求得的模式进行比较，其中在所述行驶循环的模式与前一行驶循环的模式具有偏差的情况下，识别出炽热头引火塞（21‑24）的更换。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于识别内燃发动机中的炽热头引火塞的更换的方法与一种用于实施所述方法的装置，在所述方法中在一个行驶循环期间确定炽热头引火塞的至少一个电参数，所述至少一个电参数与所述炽热头引火塞的相同电参数的所保存的值进行比较，所述值在前一行驶循环中已确定。
背景技术
从DE 10 2008 007 398 A1中已知用于识别内燃发动机中的炽热头引火塞的更换的方法和装置，其中在一个行驶循环开始时测量至少一个炽热头引火塞的至少一个电特征参量，确定所述特征参量的当前值并且将其与所述炽热头引火塞的相同电特征参量的至少一个所存储的值进行比较，所存储的值在至少一个先前的行驶循环开始时已确定，并且其中如果当前值与所保存的值的偏差超过一个可预给定的阈值，则识别出引火塞更换。电流变化曲线、电阻变化曲线和/或电功率变化曲线或者各个定义的值用于这种引火塞个体的分析处理，其方式是，比较来自当前的和先前的行驶循环的变化曲线和/或值。因为引火塞个体的电流变化曲线、电阻变化曲线和电功率变化曲线显著取决于环境条件，所以难以总是精确地分析处理它们，因为在不同的行驶循环中不总一定能够相同地调节环境条件。
每个炽热头引火塞的各个电流、电阻和电功率的变化曲线和/或值取决于引火塞的寿命、环境条件(发动机运行条件)和所施加的电压。对于相同类型的炽热头引火塞，存在差异。
发明内容
因此，本发明所基于的任务是，说明用于识别内燃发动机中的炽热头引火塞的更换的方法和装置，其能够不依赖于环境条件地实现炽热头引火塞的更换的精确识别。
根据本发明以如下方式解决所述任务：在行驶循环中确定所有安装在内燃发动机中的炽热头引火塞中的相同电参数，其中炽热头引火塞的所述电参数彼此表现为确定的模式，并且将所述炽热头引火塞的电参数的所述模式与在前一行驶循环中求得的模式进行比较，其中在所述行驶循环的模式与所述前一行驶循环的模式具有偏差的情况下，识别出炽热头引火塞的更换。这意味着，如果一个炽热头引火塞在满负荷的情况下与另一个炽热头引火塞相比具有更高的电流值和/或功率值，则所述炽热头引火塞在空载运行中也必须具有比所述另一个炽热头引火塞更高的电流值和/或功率值。分析处理电参数中的所述连续性，用于识别炽热头引火塞的更换。其优点是，在炽热头引火塞的更换的识别的稳健性方面实现明显改善。
有利的是，通过在不同的炽热头引火塞上测量的电参数的大小规则确定炽热头引火塞的模式。通过考虑在每个运行状态下保持的相应的大小关系，可以特别简单地识别出具体哪个炽热头引火塞已更换。
在一个构型中，在几乎相同的时刻测量所有炽热头引火塞的至少一个电参数。由此确保：所有炽热头引火塞处的测量在相同的内燃发动机运行状态中进行。
在一个扩展方案中，超过若干行驶循环地存储炽热头引火塞的电参数的模式，并且由所述模式与所存储的模式的不连续性识别出引火塞更换。由此，当前的偏差与历史可比较，因此可以隐没炽热头引火塞的自然老化过程。
在一个变型方案中，所述电参数是炽热头引火塞的电流和/或电阻和/或功率。因此，使用最不相同的引火塞个体参数来构成安装在内燃发动机中的炽热头引火塞的模式。
在一个变型方案中，所述电阻是冷电阻、热电阻和/或电阻变化。所述值的变化一方面提供引火塞更换的可靠标志。同时，所述值相对容易地可测量并且通常已经在炽热头引火塞控制中被检测。
在一个扩展方案中，本发明涉及一种用于识别内燃发动机中的炽热头引火塞的更换的装置，其具有测量单元以及存储单元，所述测量单元用于测量炽热头引火塞的至少一个电参数，所述存储单元用于存储炽热头引火塞的所述至少一个电参数。在不依赖于环境条件地提供炽热头引火塞的更换的确定的精确结果的装置中，所述测量单元测量所有安装在内燃发动机中的炽热头引火塞的至少一个电参数，并且所述存储单元存储所有炽热头引火塞的所述至少一个电参数的所测量的值，并且与所述测量单元和所述存储单元连接的模式检测单元确定由所有炽热头引火塞的所述至少一个电参数构成的模式并且将所述模式与由炽热头引火塞的所述至少一个参数的所保存的值产生的模式进行比较，并且在所测量的值的模式与所存储的值的模式具有偏差的情况下识别出炽热头引火塞的更换。在此，模式的分析处理具有以下优点：如果一个炽热头引火塞例如在空载运行中与另一个炽热头引火塞相比具有更小的电流消耗和功率消耗，则在满负荷下与所述另一个炽热头引火塞相比也具有更小的电流消耗和功率消耗，而与实际量值无关。因此，通过炽热头引火塞的电流消耗和功率消耗的模式的相互比较，可以比仅仅比较每个引火塞自身时更稳健地检测所述更换。因为存在具有相同几何尺寸的不同引火塞类型，所以可以立即识别出具有不正确施加的电压的错误安装的炽热头引火塞。不正确施加的电压导致错误的引火塞温度，其后果是，如果炽热头引火塞过热，则其受损，这可能导致发动机损坏。如果炽热头引火塞过冷，则这对发动机的燃烧特性具有负面影响。通过所述模式的分析处理，可靠地防止这种破坏性的影响。此外，服务职员不必主动将引火塞更换通知执行炽热头引火塞控制的发动机控制设备和/或加热时间控制设备。基于引火塞个体的参数的由老化决定的变化的软件算法能够对炽热头引火塞更换正确地进行反应并且不导致误操作。
附图说明
本发明允许很多实施方式。根据在附图中表示的图详细解释这些实施方式中的一个。附图示出：
图1：机动车中的加热系统的原理示图。
具体实施方式
冷的内燃发动机、尤其是柴油发动机在环境温度<40℃时需要起动辅助装置来点火在内燃发动机中引入的燃料/空气混合物。由炽热头引火塞、加热时间控制设备和加热软件组成的加热系统用作起动辅助装置，所述加热软件存储在发动机控制设备或加热时间控制设备中。此外，加热系统也用于车辆排放的改善。加热系统的其他应用领域存在于燃烧器排气系统中、停车采暖装置中、燃料的预热装置或冷却水的预热装置中。
图1示出一种这样的加热系统，其中存在多个炽热头引火塞21-24，其中每个炽热头引火塞21-24分别伸到内燃发动机的未进一步表示的燃烧室的气缸中。所述炽热头引火塞21-24被相同地构造并且表示一般的低压炽热头引火塞。在图1中，为简单起见，炽热头引火塞21-24表示为等效电阻，所述炽热头引火塞引到内燃发动机的地3。
炽热头引火塞21-24与一个加热时间控制设备4连接，所述加热时间控制设备对于每个炽热头引火塞21-24具有一个功率半导体51-54。所述加热时间控制设备4包括用于处理输入信号和输出信号的微控制器4a。替代地，取代微控制器4a，也可以使用ASIC。此外，一个车载电网电压6与加热时间控制设备4连接，所述车载电网电压通过功率半导体51-54向炽热头引火塞21-24供给需要的有效电压。所述加热时间控制设备4引到发动机控制设备7，所述发动机控制设备又与未进一步表示的内燃发动机连接。所述发动机控制设备7与所述加热时间控制设备4具有一个接口。所述接口不仅可以由单线连接而且可以由双线连接10、11(图1)组成。通过所述接口，在发动机控制设备7和加热时间控制设备4之间交换数据，其中通过所述接口不仅进行加热时间控制设备4的控制而且进行诊断通信。所述加热时间控制设备4通过所述功率半导体51-54向炽热头引火塞21-24发送脉冲宽度调制的输出信号，所述脉冲宽度调制的输出信号在相应的炽热头引火塞21-24处调整所需要的炽热头引火塞控制电压。加热时间控制设备4在此包括一个测量单元12、一个存储单元13以及一个模式识别单元14。
现在为了识别内燃发动机中的炽热头引火塞21-24的更换，加热时间控制设备4、尤其是微控制器4a发出一个信号，借助所述信号例如在空载运行的运行状态中在所有炽热头引火塞21-24处通过包含在微控制器4a中的测量单元12测量电流。这在机动车的一个行驶循环开始时进行。所有炽热头引火塞21-24的由所述测量单元12测量的电流值保存在存储单元13中。在随后的行驶循环中，同样在行驶循环开始时发出另一信号，从而所述测量单元12又测量炽热头引火塞21-24的电流值。这次可以在满负荷的情况下进行。机动车的环境条件在这类测量中不再起作用。随后通过所述模式识别单元14将所有炽热头引火塞21-24的在第一行驶循环中记录的电流值的、保存在存储单元13中的值与炽热头引火塞21-24的、由所述测量单元12在第二行驶循环中提供的所有电流值进行比较。
在此，所述电流值以其彼此的大小关系示出一个确定的模式，所述模式在空载运行中与在满负荷下类似地获得。如果没有更换过炽热头引火塞，则炽热头引火塞21-24的各个电流值的大小规则不仅等于所存储的值而且等于在第二循环中重新测量的值。然而，如果炽热头引火塞21-24彼此的大小关系不同，则考虑：已经更换了炽热头引火塞。
这根据以下示例详细说明。例如在第一个行驶循环期间在引火塞电压U＝5V时在炽热头引火塞21-24(总共4个炽热头引火塞)处已测量引火塞电流In，其中n＝1至4。在此，所保存的值是：
I1＝3.2A；I2＝3.1A；I3＝3.2A；I4＝3.5A。
在由测量单元12已实施的第二测量中，已施加引火塞电压U＝7V。在此，已测量以下引火塞电流：
I1＝3.7A；I2＝3.5A；I3＝3.7A；I4＝4.0A。
由此，根据各个所测量的值的大小，得出以下模式：
I2<I1＝I3<I4。
因为不仅在电压为5V的情况下而且在电压为7V的情况下产生炽热头引火塞21-24的引火塞电流的相同模式，所以能够可靠地考虑：没有更换过炽热头引火塞21-24。
然而，如果现在在电压为6V的情况下测量到以下：
I1＝3.5A；I2＝3.4A；I3＝3.5A；I4＝3.3A，
则得出以下模式：
I4<I2<I1＝I3。
由此可以看出，所述模式与先前解释的模式相比已经改变。因为仅仅引火塞24的引火塞电流改变了其值，所以可以由此推断：炽热头引火塞24已更换。
通过在确定的发动机条件(例如喷射量、转速和类似的发动机条件)下进行所保存的值的比较，不必注意所述环境条件或者可以允许较大的容差范围。通过模式形成，可以进一步表达发动机条件的极限值和阈值，用于检测引火塞的更换。
Claims (7)
1.一种用于识别内燃发动机中的炽热头引火塞的更换的方法，其中，在一个行驶循环内确定所述炽热头引火塞(21-24)的至少一个电参数(I)，将所述至少一个电参数与所述炽热头引火塞(21-24)的相同电参数(I)的所保存的值进行比较，所述值在前一行驶循环中已确定，其特征在于，在所述行驶循环中确定所有安装在所述内燃发动机中的炽热头引火塞(21-24)中的相同电参数(I)，其中，所述炽热头引火塞(21-24)的电参数(I)彼此表现为确定的模式，并且将所述模式与所述炽热头引火塞(21-24)的电参数(I)的在前一行驶循环中求得的模式进行比较，其中，在所述行驶循环的模式与所述前一行驶循环的模式具有偏差的情况下，识别出炽热头引火塞(21-24)的更换。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过在不同的炽热头引火塞(21-24)处测量的电参数(I)的大小规则来确定所述炽热头引火塞(21-24)的模式。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在几乎相同的时刻测量所有炽热头引火塞(21-24)的至少一个电参数(I)。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，超过若干行驶循环地存储所述炽热头引火塞(21-24)的所述电参数(I)的所述模式，以及由所述模式与所存储的模式的不连续性识别出引火塞更换。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述电参数是所述炽热头引火塞的电流和/或电阻和/或功率。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述电阻包括冷电阻、热电阻和/或电阻变化。
7.一种用于识别内燃发动机中的炽热头引火塞的更换的装置，其具有测量单元(12)和存储单元(13)，所述测量单元用于测量炽热头引火塞(21-24)的至少一个电参数(I)，所述存储单元用于存储炽热头引火塞(21-24)的至少一个所测量的电参数(I)，其特征在于，所述测量单元(12)测量所有安装在所述内燃发动机中的炽热头引火塞(21-24)的所述至少一个电参数(I)，并且所述存储单元(13)存储所有炽热头引火塞(21-24)的所述至少一个电参数(I)的所测量的值，以及与所述测量单元(12)和所述存储单元(13)连接的模式检测单元(14)将由所有炽热头引火塞(21-24)的所述至少一个电参数(I)的彼此关系构成的模式与由所述炽热头引火塞(21-24)的所述至少一个电参数(I)的所保存的值产生的模式进行比较，并且在所测量的值的模式与所存储的值的模式具有偏差的情况下，识别出炽热头引火塞(21-24)的更换。
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