DE102007000220B4 - Speisungssteuerungsgerät und Verfahren für eine Glühkerze während der Zeitdauer von Vorglüh- bis Nachglühschritten - Google Patents

Speisungssteuerungsgerät und Verfahren für eine Glühkerze während der Zeitdauer von Vorglüh- bis Nachglühschritten Download PDF

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Abstract

Steuerungsgerät zur Steuerung der Zufuhr elektrischer Energie zu einer Glühkerze (2) und einem Anlasser (3) zum Starten einer Dieselbrennkraftmaschine (1), mit:
einer Maschinenzustandserfassungsvorrichtung (5, 8, 21, 32, 43) zur Erfassung einer Betriebsbedingung der Dieselbrennkraftmaschine bei Starten der Dieselbrennkraftmaschine,
einer Verzögerungszeit-Berechnungsschaltung, die eine Verzögerungszeit als eine Funktion der erfassten Betriebsbedingung der Dieselbrennkraftmaschine berechnet, wobei die Verzögerungszeit ein Intervall ist, um das der Start der Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze nach dem Start der Zufuhr der elektrischen Energie zu dem Anlasser zu verzögern ist, um eine Zeitdifferenz zwischen einem ersten Zeitpunkt, zu dem eine erste momentane Größe elektrischer Energie, die durch den Anlasser verbraucht wird, ein Maximum erreicht, und einem zweiten Zeitpunkt zu bilden, zu dem eine zweite momentane Größe der elektrischen Energie, die durch die Glühkerze verbraucht wird, ein Maximum erreicht, und
einer Steuerungsschaltung (6), die eine Steuerung derart durchführt, dass die Zufuhr der elektrischen Energie zu...

Description

  • Querverweis zu verwandter Anmeldung
  • Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf und umfasst durch Bezugnahme darauf die japanische Patentanmeldung Nr. 2006-110813 , die am 13. April 2006 eingereicht worden ist und die Veröffentlichungsnummer JP 2007-285153 A hat.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät und ein Verfahren zur Steuerung einer Glühkerze und genauer ein Gerät und ein Verfahren zur Steuerung elektrischer Leistung, die der Glühkerze zugeführt wird, um die Aktivierung und das Laufen einer Dieselbrennkraftmaschine eines Autos in einem stabilen Zustand zu gewährleisten, wann immer ein Bediener des Autos den Schlüsselschalter einschaltet.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Eine Dieselbrennkraftmaschine unterscheidet sich wesentlich von einer Brennkraftmaschine mit Funkenzündung (Ottomotor) dahingehend, dass die Dieselbrennkraftmaschine keine Funkenvorrichtung wie eine Zündkerze aufweist, die in dem Ottomotor vorgesehen ist. In der Dieselbrennkraftmaschine wird Kraftstoff gezündet und ein Kolben des Maschinenzylinders wird angetrieben, wenn Kraftstoff und heiße komprimierte Luft in dem Maschinenzylinder gemischt werden. Damit diese Zündung effektiv auftritt, muss die Brennkraftmaschine auf eine Temperatur auf oder über einer minimalen Zündtemperatur für ein Gemisch von Kraftstoff und heißer komprimierter Luft gebracht werden. Ein Verfahren zur Verbesserung der Zuverlässigkeit des Startens der Dieselbrennkraftmaschine insbesondere in einer kalten Jahreszeit ist der Einbau einer Glühkerze in jeden Zylinder und der Betrieb der Glühkerze zum Erhitzen des Gemisches von Kraftstoff und heißer komprimierter Luft in dem Zylinderkopf, wodurch das Starten der Dieselbrennkraftmaschine gewährleistet wird.
  • Eine Glühkerze verwendet allgemein eine Widerstandsheizung. Diese Glühkerze ist an einem Maschinenblock der Dieselbrennkraftmaschine derart angebracht, dass eine Spitze der Widerstandsheizung in der Verbrennungskammer oder dem Zylinder positioniert ist. Das Gemisch aus Kraftstoff und heißer komprimierter Luft (das nachstehend als "Kraftstoff-Luft-Gemisch" abgekürzt ist) weist eine Betriebstemperatur von oder oberhalb davon auf, bei der die Dieselbrennkraftmaschine eine Zündung erzielen kann und effizient laufen kann. Wenn das Kraftstoff-Luft-Gemisch in die Verbrennungskammer eingespritzt wird, nachdem die Temperatur der Widerstandsheizung der Glühkerze auf eine Betriebstemperatur angehoben worden ist, kann die Temperatur des Kraftstoff-Luft-Gemisches dessen Betriebstemperatur erreichen. In dieser Situation, in der die Temperatur des Kraftstoff-Luft-Gemisches sich auf oder oberhalb der Betriebstemperatur befindet, wird ein Anlasser gesteuert, um ein gleichförmiges Starten der Dieselbrennkraftmaschine zu erleichtern und um die Maschinendrehzahl der Dieselbrennkraftmaschine auf einen stabilen Wert (Wert für einen stabilen Zustand zu bringen). Das heißt, dass die Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches in einer frühen Stufe des Dieselbrennkraftmaschinenstartens nicht erfolgreich sein kann, in der die Dieselbrennkraftmaschine so kalt wie das Kraftstoff-Luft-Gemisch ist, da die Kompressionswärme nicht ausreichend ist.
  • Als ein Gerät zur Steuerung der Speisung der Glühkerze ist ein Glühkerzenspeisungssteuerungsgerät bekannt. Idealerweise sollte die Temperatur der Glühkerze schnell auf die Zündtemperatur des Kraftstoff-Luft-Gemisches vor der anfänglichen Aktivierung der Dieselbrennkraftmaschine angehoben werden. Die ausreichend erwärmte Glühkerze dient zum Erhitzen des Kraftstoff-Luft-Gemisches um die Glühkerzen herum auf die Zündtemperatur.
  • Der vorstehend beschriebene Schritt wird allgemein als Vorglühen oder Vorglühschritt bezeichnet. In dem folgenden Schritt wird eine hohe elektrische Leistung der Glühkerze zugeführt. Wenn der Anlasserschalter eingeschaltet wird, um das Starten der Dieselbrennkraftmaschine am Ende des folgenden Schritts zu erleichtern, kann die Dieselbrennkraftmaschine für einen gleichförmigen und kontinuierlichen Lauf gestartet werden.
  • Nachdem die Temperatur der Glühkerze die Betriebstemperatur erreicht hat, wird eine kleinere elektrische Leistung als die in dem Vorglühschritt aus einer Batterie zu der Glühkerze zugeführt, um ein Abfallen der Temperatur der Glühkerze zu vermeiden. Dieser Schritt wird als Nachglühen oder Nachglühschritt bezeichnet. In diesem Nachglühschritt ist es möglich, das Auftreten des Abfallens der Temperatur in der Verbrennungskammer der Dieselbrennkraftmaschine und das Auftreten eines Dieselklopfens zu vermeiden und das Auftreten von Geräuschen (Störungen) und weißem Rauch, dem Ausstoß einer HC-Zusammensetzung und dergleichen zu unterdrücken, da das Kraftstoff-Luft-Gemisch vollständig verbrannt wird.
  • In dem Nachglühschritt wird eine elektrische Leistungszufuhr zu der Glühkerze unter einer Pulsbreitenmodulationssteuerung (PWM-Steuerung) durchgeführt. Eine an die Glühkerze angelegte Spannung kann schrittweise zwischen einem hohen Pegel und einem niedrigen Pegel in einem zyklischen Betrieb mit einer kurzen Periodenzeit geändert werden. Ein Tastverhältnis ist hier definiert als das Verhältnis eines Zeitintervalls, wenn eine an die Glühkerze angelegte Spannung sich auf einem hohen Pegel befindet, gegenüber einem weiteren Zeitintervall, wenn die Spannung sich auf dem niedrigen Pegel befindet. Daher ist eine an die Glühkerze unter einem 100 PWM-Betrieb angelegte Spannung eine zeitinvariante Konstante. Einer der Vorteile der PWM-Steuerung besteht darin, dass die der Glühkerze zugeführte elektrische Leistung leicht entsprechend dem Tastverhältnis justiert werden kann.
  • Ein herkömmliches Dieselbrennkraftmaschinensteuersystem mit einem Glühkerzensteuerungsgerät ist eingerichtet worden, die elektrische Leistungszufuhr beim Einschalten des Schlüsselschalters derart zu steuern, dass elektrische Leistung der Glühkerze und dem Glühkerzensteuerungsgerät zugeführt wird. Das Glühkerzensteuerungsgerät steuert elektrische Leistungszufuhr aus einer an einem Fahrzeug angebrachten Batterie zu der Glühkerze vor dem Starten der Maschine, um die Glühkerze zu erhitzen. Dies führt zu einem Anstieg der Temperatur in der Verbrennungskammer der Dieselbrennkraftmaschine bis auf die effiziente Betriebstemperatur so schnell wie möglich. Gleichzeitig steuert das Glühkerzensteuerungsgerät die elektrische Leistungszufuhr zur Betätigung der elektromagnetischen Antriebsbetätigungsglieder (Antriebsaktuatoren) einer Einspritzpumpe zur Steuerung der Justierung der Menge und des Zeitverlaufs der Kraftstoffeinspritzung und zum Steuern des Startens der Brennkraftmaschine derart, dass die sich nicht in Betrieb befindliche Brennkraftmaschine durch Zufuhr elektrischer Leistung zu dem Anlasser entsprechend den Ergebnissen einer Überwachung der Maschinenbedingungen (Maschinenzustände) angeworfen bzw. angekurbelt wird.
  • Üblicherweise wird der Glühkerze und dem Anlasser unmittelbar nach dem Starten des Fließens von elektrischem Strom durch diese ein hoher Einschaltstrom zugeführt. Gelegentlich kann ein hoher Einschaltstrom durch die Glühkerze in der Größenordnung von einigen Zehnfachen des elektrischen Stroms im stabilen Zustand durchgeleitet werden.
  • In letzter Zeit wurden Glühkerzen der Bauart mit niedriger Nennspannung weitverbreitet angewendet, um die Startzuverlässigkeit und die Anstiegsrate der Glühkerzentemperatur selbst in der Situation zu verbessern, in der eine angelegte Spannung aufgrund der niedrigen Kapazität einer Batterie niedrig ist, die an einem modernen, mit viel Elektronik ausgerüsteten Fahrzeug angebracht ist. Jedoch ist der sehr hohe Einschaltstrom, der den Glühkerzen der Bauart mit niedriger Nennspannung zugeführt wird, aufgrund des niedrigen Anfangswiderstandswerts davon unvermeidbar.
  • Bei der Betätigung der Brennkraftmaschine wird, wenn Generatoren, die durch das Rotationsdrehmoment von der Brennkraftmaschine angetrieben werden, keine elektrische Leistung ausgeben können, Betätigungsgliedern zum Starten der Brennkraftmaschine wie Glühkerzen, Anlasser und Injektoren (Einspritzvorrichtungen) für die Kraftstoffeinspritzung elektrische Leistung bzw. elektrische Energie lediglich aus der Batterie zugeführt.
  • Die Batterie weist im Allgemeinen keine redundante Kapazität auf.
  • Daher wird in sehr kaltem Wetter der elektrische Innenwiderstand der Batterie erhöht. Dieses Phänomen führt zu einer Verringerung der Ausgangsspannung der Batterie und zu einem Versagen beim Starten der Dieselbrennkraftmaschine, da den Glühkerzen und dem Anlasser keine ausreichende elektrische Leistung aus der Batterie zugeführt werden kann, um effizient zu arbeiten.
  • Selbst wenn die Ausgangsspannung der Batterie auf einem normalen Pegel gehalten wird, kann ein Zusammenfallen des Startzeitpunkts (Startzeitverlaufs) von sowohl Vorheizen der Glühkerze als auch der Anlasserzündung zu einer Beschleunigung des Verbrauchs der Batterie aufgrund des hohen Ausmaßes des durch sowohl die Glühkerze als auch dem Anlasser fließenden Einschaltstroms führen. Der Anlasser kann das Starten der Brennkraftmaschine durch Abgabe eines ausreichend großen Drehmoments erleichtern. Jedoch kann in diesem Fall das Starten der Dieselbrennkraftmaschine gelegentlich versagen, da keine ausreichende elektrische Leistung zum Erhitzen der Glühkerze und zum Antrieb des Anlassers erhalten wird.
  • Eines der Verfahren zur Überwindung der vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten besteht darin, die Batteriegröße zu erhöhen, um die Batteriekapazität zu verbessern. Es ist schwierig, dieses Verfahren zu verwenden, da es keinen Raum zur Unterbringung einer größeren Batterie in dem Maschinenraum für das moderne komplizierte Maschinensystem gibt.
  • Dementsprechend ist es erforderlich, die elektrische Leistungszufuhr (elektrische Energieversorgung) zu der Glühkerze, dem Anlasser und den Betätigungsgliedern zum Starten der Dieselbrennkraftmaschine zu justieren, damit alle diese Elemente gut arbeiten.
  • Ein Verfahren zur Verringerung der Last auf die Batterie ist in der japanischen Offenlegungsschrift JP 2003-65195 A dem US-Patent Nr. 6,722,334 A und der deutschen Offenlegungsschrift Nr. DE 10138997 A1 offenbart. Dieses Verfahren ist derart ausgelegt, dass die Betätigung des Anlassers über den Beginn des Vorheizens derart verzögert wird, dass die Vorheizspitzenlast vor der Anlasserspitzenlast auftritt.
  • Ein Dieselmaschinensteuerungssystem zur Verringerung der Last auf die Batterie ist in der japanischen Offenlegungsschrift JP 9-032606 A und der britischen Erstveröffentlichung Nr. GB 2,303,470 A offenbart. In diesem Dieselbrennkraftmaschinensteuerungssystem wird bis zu einem Speisungsstoppzeitpunkt nach Einschalten der Glühkerze keine elektrische Leistung aus der Batterie den Kraftstoffeinspritzbetätigungsgliedern zugeführt. Der Speisungsstoppzeitpunkt wird auf der Grundlage der Kühlwassertemperatur der Dieselbrennkraftmaschine berechnet. Falls der Anlasserschalter innerhalb der Speisungsstoppzeit eingeschaltet wird, startet die Steuerungseinrichtung dieses Dieselmaschinensteuerungssystems die Zufuhr elektrischer Energie zu dem Kraftstoffeinspritzbetätigungsglied aus der Batterie.
  • Ein weiteres Verfahren zur Verringerung der Last auf der Batterie ist in dem US-Patent US 6,637,392 B2 und der koreanischen Patentveröffentlichung Nr. KR 2002-0022359 offenbart. In diesem Verfahren wird die elektrische Energiezufuhr zu der Glühkerze auf der Grundlage von eingespritztem Kraftstoff, der Maschinendrehzahl und der Kühlwassertemperatur gesteuert, um einen unnötigen elektrischen Energieverbrauch der Batterie selbst nach dem erfolgreichen Start der Brennkraftmaschine zu vermeiden.
  • Ein Bediener des Fahrzeugs schaltet üblicherweise den Schalter ein, um den Start der Brennkraftmaschine zu versuchen. Somit berücksichtigt er oder sie den Zustand der Batterie, die elektrische Energie der Glühkerze zuführt, nicht.
  • Wenn daher die Glühkerzensteuerungseinrichtung beispielsweise ausgelegt ist, eine Betätigung des Anlassers wie vorstehend beschrieben zu verzögern, fällt der Versuch zum Starten der Brennkraftmaschine durch den Bediener nicht mit dem Zeitpunkt der Betätigung des Anlassers zusammen. In diesem Fall schaltet der Bediener des Fahrzeugs oft den Anlasserschalter aus und schaltet ihn unmittelbar darauf erneut ein, da er fälschlicherweise meint, dass ein Maschinenproblem aufgetreten ist. Dies führt zu einem unnötigen elektrischen Energieverbrauch der Batterie.
  • In dem Fall, dass eine Glühkerze der Bauart mit niedriger Nennspannung verwendet wird und die Startzeitpunkte zum Vorheizen der Glühkerze, der Anlasserzündung und der Injektoren für die Kraftstoffeinspritzung zusammenfallen, oder in einem weiteren Fall, in dem ein durch die Glühkerze fließender übermäßiger Einschaltstrom nicht ausreichend nach Auftreten der Vorheizspitzenlast unterdrückt wird, ist es unmöglich, die Dieselbrennkraftmaschine zu starten, da zusätzlich zu einem dem Anlasser zugeführten hohen Einschaltstrom ein weiterer hoher Strom zum Starten der Betätigungsglieder zum Starten der Dieselbrennkraftmaschine erforderlich ist. In dieser Situation kann jedoch ein weiterer hoher Strom nicht von der Batterie erhalten werden.
  • Im Übrigen verbleibt, wenn elektrische Energie der Glühkerze während des Vorglühschritts lediglich während des Startens der Brennkraftmaschine zugeführt wird, die umgebende Temperatur der Glühkerze, wie die Temperatur des Maschinenblocks und einer Hauptkörpermetallpassung nach dem Start der Brennkraftmaschine auf einem niedrigen Pegel. Dann fällt die Temperatur der Glühkerze ab, da die Temperatur der Glühkerze durch diese. Elemente absorbiert wird. In diesem Zustand steht, selbst falls der Schlüsselschalter in eine Startposition zum Starten des Ankurbelns (Anwerfens) gebracht wird, die Maschine unter Druck, um gleichförmig zu starten, da die Temperatur des Kraftstoff-Luft-Gemisches die Betriebstemperatur nicht erreicht, oder es kann ein Dieselklopfen und eine unvollständige Verbrennung auftreten.
  • Die Druckschrift EP 1 447 560 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung der Speisung einer Glühkerze. Dabei wird mittels einer Heizung die Glühkerze aufgewärmt, und erst nach Erreichen einer bestimmten Temperatur wird dem Anlasser Energie zugeführt.
  • Die Druckschrift US 6,164,258 A offenbart eine Startsteuerungseinrichtung für eine Dieselbrennkraftmaschine, wobei diese Startsteuerungseinrichtung eingerichtet ist, den Glühkerzen einen Strom zu zuführen, bis dieser auf eine gewünschte Betriebstemperatur aufgewärmt worden sind. Erst danach wird ein Maschinenanlasser gespeist, um den Maschinenbetrieb zu beginnen, das heißt, nachdem die Glühkerzen die gewünschte Temperatur erreicht haben.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen Umstände gemacht, und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, ein Glühkerzensteuerungsgerät sowie ein Vefahren zur Steuerung der Zufuhr elektrischer Energie zu sowohl einer Glühkerze als auch einem Anlasser aus einer Energiequelle bereitzustellen, wobei der Anlasser das Starten der Brennkraftmaschine durch Verwendung der Glühkerze unterstützt.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Steuerungsgerät gemäß Patentanspruch 1 und ein Verfahren gemäß Patentanspruch 14 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
  • Entsprechend dem Glühkerzensteuerungsgerät und dem Glühkerzensteuerungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Energieverbrauch der Energiequelle, beispielsweise der Batterie, aufgrund des Verzögerungssteuerungsverfahrens zu unterdrücken, indem der Zeitverlauf (Zeitpunkt) zum Starten der elektrischen Energiezufuhr zu der Glühkerze nicht mit dem Zeitpunkt übereinstimmt, wenn der Fahrer eines Fahrzeugs den Schlüsselschalter einschaltet, um ein Zusammenfallen der vorstehend beschriebenen zwei Zeitpunkte (Zeitverläufe) zu verhindern. Somit ist es möglich, stabil ausreichend elektrische Energie der Glühkerze und dem Anlasser zuzuführen, und die Maschine zuverlässig zu starten. Daher kann der Fahrer eines Fahrzeugs den Schlüsselschalter einschalten, wann immer er möchte.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Es zeigen:
  • 1 ein Blockschaltbild, das ein mit einer Dieselbrennkraftmaschine verbundenes Glühkerzensteuerungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
  • 2A einige Beziehungen als eine Funktion der Kühlwassertemperatur der Maschine zwischen der Vorglühzeit und der Batteriespannung,
  • 2B eine Beziehung zwischen der Nachglühzeit und der Kühlwassertemperatur,
  • 2C einige Beziehungen als eine Funktion der Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine zwischen der Zeitdauer und der Batteriespannung,
  • 3 ein Flussdiagramm eines Programms, das durch das Glühkerzenspeisungssteuerungsgerät gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auszuführen ist,
  • 4 ein Flussdiagramm eines Programms zur Verarbeitung der Zeitdauersteuerung zur Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze, das eine Beurteilung auf der Grundlage einer verstrichenen Zeit aufweist, und das durch das Glühkerzenspeisungssteuerungsgerät gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auszuführen ist,
  • 5 eine Beziehung zwischen einem Zeitverlauf (Zeitdiagramm) eines Programms der Verarbeitung der Zeitdauersteuerung zur Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze und einem Anlasserstrom,
  • 6 ein Flussdiagramm eines Programms zur Verarbeitung der Zeitdauersteuerung zur Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze, das eine Beurteilung auf der Grundlage eines Anlasserstroms aufweist, und das durch das Glühkerzenspeisungssteuerungsgerät gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auszuführen ist,
  • 7 einen Zeitverlauf (ein Zeitdiagramm) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einem Fall, in dem ein Anlasserschalter unmittelbar nach Einschalten eines Schlüsselschalters eingeschaltet wird,
  • 8 einen Zeitverlauf gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einem Fall, in dem ein Einschalten eines Anlasserschalters durch eine berechnete Zeitdauer von dem Einschalten eines Schlüsselschalters verzögert wird,
  • 9 ein Vergleichsbeispiel, in dem die Zündung der Dieselbrennkraftmaschine fehlschlägt,
  • 10 ein Flussdiagramm eines Programms zur Verarbeitung der Zeitdauersteuerung zur Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze mit einer Beurteilungseinrichtung zur Beurteilung, ob die Zeitdauer notwendig ist oder nicht, und einer Beurteilung auf der Grundlage einer verstrichenen Zeit, das durch das Glühkerzenspeisungssteuerungsgerät gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auszuführen ist,
  • 11 einen Zeitverlauf (Zeitdiagramm) gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in dem Fall, in dem das Einschalten eines Anlasserschalters in eine Einschaltposition um eine berechnete Zeitdauer von dem Einschalten des Schlüsselschalters verzögert wird,
  • 12 einen Zeitverlauf gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einem Fall, in dem das Einschalten des Anlasserschalters auf eine Einschaltposition durch eine kürzere Zeit als eine berechnete Zeitdauer vom Einschalten des Schlüsselschalters verzögert wird,
  • 13 einen Zeitverlauf gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einem Fall, in dem das Einschalten des Anlasserschalters um ein vom Einschalten des Schlüsselschalters um eine vorbestimmte Zeit verzögert wird, während der elektrische Energie der Glühkerze zugeführt wird,
  • 14 einen schematischen Ausdruck der Pulsbreitenmodulationssteuerung (PWM-Steuerung) in einem Fall, in dem die Quellenspannung konstant ist,
  • 15 einen schematischen Ausdruck der Pulsbreitenmodulationssteuerung (PWM-Steuerung) in einem Fall, in dem die Quellenspannung im Verlauf der Zeit variiert,
  • 16 ein Blockschaltbild, das einen Aufbau einer elektronischen Steuerungseinheit (ECU) ausführlicher als das gemäß 1 gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht,
  • 17 ein Blockschaltbild eines Glühkerzenspeisungssteuerungsprogramms gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und
  • 18 ein Blockschaltbild eines Glühkerzenspeisungssteuerungsprogramms gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
  • Verschiedene Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • Unter Bezug auf 1 bis 9 und 16 bis 17 ist ein erstes Ausführungsbeispiel für ein Glühkerzenspeisungsgerät nachstehend beschrieben.
  • 1 und 16 zeigen ein Glühkerzenspeisungssteuerungsgerät 1000 gemäß der vorliegenden Erfindung und eine Dieselbrennkraftmaschine 1 (die nachstehend der Einfachheit halber als "Maschine" abgekürzt ist). Das Glühkerzenspeisungssteuerungsgerät ist mit der Maschine 1 verbunden. Das Glühkerzenspeisungssteuerungsgerät 1000 gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Glühkerzensteuerungseinrichtung 20 zur Steuerung einer an die Glühkerze unter Verwendung eines Pulsbreitenmodulationsverfahrens (PWM-Verfahrens) angelegten Spannung, eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) 6, einen Wechselstromgenerator 41, eine Batterie 4, eine Energiequellenspannungserfassungseinrichtung 43 zur Erfassung einer von der Energiequelle abgegebenen Spannung, eine Glühkerzenstromerfassungseinrichtung 21 zur Erfassung eines der Glühkerze zugeführten Stroms, eine Anlasserstromerfassungseinrichtung 32 zur Unterscheidung von dem Anlasser zugeführten Strom, und eine Maschinenwassertemperatureinrichtung 5 zur Erfassung einer Temperatur des Kühlwassers der Brennkraftmaschine 1 auf. Die Energiequellenspannungserfassungseinrichtung 43 ist beispielsweise ein Voltmeter. Die Energiequellenerfassungseinrichtung 43 ist elektrisch mit der ECU 6 verbunden und elektrische Signale einschließlich Informationen, die dadurch erfasst werden, werden zu der ECU 6 ausgegeben. Die Energiequellenspannungserfassungseinrichtung 43 ist eine Komponente von Komponenten einer Energiequellenspannungserfassungsvorrichtung. Die Glühkerzenstromerfassungseinrichtung 21 und die Anlasserstromerfassungseinrichtung 32 sind beispielsweise Strommesseinrichtungen. Die Maschinenwassertemperaturerfassungseinrichtung 5 ist beispielsweise ein Wassertemperaturmessgerät. Die Glühstromerfassungseinrichtung 21, die Anlasserstromerfassungseinrichtung 32 und die Maschinenwassertemperaturerfassungseinrichtung 5 sind jeweils Komponenten einer Glühstromerfassungsvorrichtung, einer Anlasserstromerfassungsvorrichtung und einer Maschinenwassertemperaturerfassungsvorrichtung. Weiterhin bilden die Glühstromerfassungseinrichtung 21, die Anlasserstromerfassungseinrichtung 32 und die Maschinenwassertemperaturerfassungseinrichtung 5 einen Teil einer Maschinenzustandserfassungsvorrichtung aus Komponenten einer Maschinenzustandserfassungsvorrichtung.
  • Die Dieselbrennkraftmaschine 1 weist innerhalb von (nicht gezeigten) Zylindern der Dieselbrennkraftmaschine 1 Verbrennungskammern 10 auf. Ein Gemisch von Kraftstoff und komprimierter heißer Luft, d. h. ein Kraftstoff-Luft-Gemisch wird innerhalb der Verbrennungskammern 10(a), 10(b), 10(c), 10(d), ... gezündet. In den jeweiligen Zylindern sind jeweils Glühkerzen 2(a), 2(b), ... angebracht. Die Glühkerze 2 erstreckt sich teilweise in die Verbrennungskammer des Zylinderkopfs der Dieselbrennkraftmaschine 1 hinein. Die Glühkerze 2 wird als Heizung verwendet, um die Temperatur des Kraftstoff-Luft-Gemisches auf eine Betriebstemperatur zu bringen und eine Kraftstoffzündung innerhalb der Verbrennungskammer zu gewährleisten. Der Druck des Kraftstoff-Luft-Gemisches wird komprimiert oder reguliert durch eine (nicht gezeigte) Druckregulationseinrichtung, die für ein (nicht gezeigtes) Common-Rail-Gerät vorgesehen ist, und das Kraftstoff-Luft-Gemisch wird zu der Verbrennungskammer 10 über einen (nicht gezeigten) Injektor (Einspritzvorrichtung) eingespritzt. Die Glühkerzen 2 weisen mitunter eine niedrige Nennspannung auf, was ein schnelles Erhitzen bei einer niedrigen Batteriespannung während des Anwerfens der Dieselmaschine 1 ermöglicht. Diese Bauart der Glühkerzen weist einen niedrigen Anfangswiderstand auf, was zu einem hohen Einschaltstrom durch die Glühkerze unmittelbar nach Beginn der Speisung der Glühkerze 2 führt.
  • Ein Anlasser 3 ist mit der Maschine 1 verbunden und wird zum Anwerfen der Maschine 1 während des Startens der Maschine 1 verwendet.
  • Die Batterie 4 und der Wechselstromgenerator 41 sind nicht nur mit der Glühkerze 2 und dem Anlasser 3, sondern ebenfalls mit dem Common-Rail-Gerät und dem Injektor verbunden. Die Batterie 4 ist mit dem Anlasser 3 über einen Schlüsselschalter 12 und einem Anlasserschalter (Starterschalter) 31 verbunden.
  • Im allgemeinen agiert die Batterie 4 als Energiequelle zur Zufuhr elektrischer Energie zu diesen Ausrüstungen, d. h., den Glühkerzen 2, dem Anlasser 3, dem Common-Rail-Gerät, dem Injektor usw., ungeachtet davon, ob die Maschine 1 gestartet wird oder nicht.
  • Der Wechselstromgenerator 41 dient als weitere Energiequelle zur Zufuhr elektrischer Energie zu den Ausrüstungen, nachdem die Brennkraftmaschine 1 gestartet ist. Der Wechselstromgenerator 41 weist einen Anker 41a, einen Regler 41b und einen magnetischen Solenoid (Elektromagnet) 41c auf. Der Anker 41a des Wechselstromgenerators 41 ist mit einer Leistungswelle der Brennkraftmaschine 1 verriegelt bzw. verzahnt. Eine elektromotorische Kraft wird erzeugt, wenn der Anker 41a durch das Drehmoment von der Leistungswelle der Maschine 1 gedreht wird. Die elektromotorische Kraft wird verwendet, die Gesamtausgangsspannung der Batterie 4 und des Wechselstromgenerators 41 derart durch eine Weise als konstant zu justieren, wenn die Batterie eine gewisse Größe elektrischer Ladung zu dem magnetischen Solenoid 41c zuführt und umgekehrt.
  • Die Maschinenzustandserfassungsvorrichtung ist durch eine Maschinenzustandserfassungseinrichtung 8 vorgesehen. Die Maschinenzustandserfassungseinrichtung 8 ist zumindest aus entweder der Energiequellenerfassungseinrichtung 43, der Glühstromerfassungseinrichtung 21, der Anlasserstromerfassungseinrichtung 32 und/oder der Maschinenwassertemperaturerfassungseinrichtung 5 aufgebaut. Die Maschinenzustandserfassungsvorrichtung erhält Informationen bezüglich einer Umgebung der Maschine 1, eines Laufzustands wie einer Drehzahl und eines Kraftstoff-Luft-Verhältnisses der Maschine 1 sowie anderer mechanischer und physikalischer Größen, die sich auf die Maschine 1 beziehen.
  • Die Energiequellenspannungserfassungsvorrichtung, die aus der Energiequellenspannungserfassungseinrichtung 43 aufgebaut ist, misst eine Batteriespannung +B der Batterie 4 und/oder des Wechselstromgenerators 41. Die durch die Glühkerzenerfassungseinrichtung 21 gebildete Glühstromerfassungseinrichtung misst einen durch die Glühkerze 2 fließenden Strom Ig. Die durch die Anlasserstromerfassungseinrichtung 32 gebildete Anlasserstromerfassungsvorrichtung misst einen durch den Anlasser 4 fließenden Strom Is. Die durch die Maschinenwassertemperaturerfassungseinrichtung 5 gebildete Maschinenwassertemperaturerfassungsvorrichtung misst eine Kühlwassertemperatur der Maschine 1.
  • Wie es in 16 bis 17 gezeigt ist, weist die ECU 6 zumindest eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU) 602, einen Speicher 64, einen Maschinenzustandserfassungsprozessor 606, eine Glühkerzensteuerungsschnittstelle 608, ein Glühkerzenspeisungssteuerungsprogramm 610, einen Energiezufuhrprozessor 612 und einen Zeitzähler 614 auf. Ein Startprogramm 616, das ausgeführt wird, wenn der Anlasserschalter eingeschaltet wird, und das Glühkerzenspeisungssteuerungsprogramm 610 sind in dem Speicher 604 gespeichert. Die ECU 6 und das Glühkerzenspeisungssteuerungsprogramm 610 bilden eine Berechnungsschaltung und eine Steuerungsschaltung.
  • Der Maschinenzustandserfassungsprozessor 606 empfängt ein Schlüsselschaltersignal aus dem Schlüsselschalter 12, das angibt, dass der Schlüsselschalter 12 eingeschaltet worden ist, ein Anlassersignal aus dem Anlasser 4, das angibt, dass der Anlasser 4 betätigt worden ist, und andere elektrische Signale, die Informationen bezüglich der Energiequellenspannung +B, des Glühstroms Ig, des Anlasserstroms Is, der Kühlwassertemperatur Tw usw. enthalten. Diese elektrischen Signale werden in digitale Signale umgewandelt, die durch die CPU 602 verarbeitet werden können. Einige Teile der digitalen Signale werden als Eingangsparameter des Glühkerzenspeisungssteuerungsprogramms 610 erkannt, das in dem Speicher 604 gespeichert ist. Unter den Informationssignalen bezüglich der Zustände der Maschine 1 ist der Maschinenzustandserfassungsprozessor 606 der ECU 6 derart eingestellt, dass dieser automatisch das aus dem Anlasser ausgegebene Anlassersignal empfängt, wenn der Anlasserschalter eingeschaltet wird.
  • Das Glühkerzenspeisungssteuerungsprogramm 610 weist zumindest ein Speisungsverzögerungsprogramm 610a zum Stoppen der Zufuhr der elektrischen Energie zu der Glühkerze 2 für eine berechnete Zeitdauer, ein Speisungsbetriebsprogramm 610b zur Steuerung der elektrischen Energiezufuhr zu der Glühkerze 2, den Anlasser 3 und andere elektrische Vorrichtungen auf. Weiterhin weist das Glühkerzenspeisungssteuerungsprogramm 610 ein Batteriespannungsdiagnoseprogramm 610c auf. Das Batteriespannungsdiagnoseprogramm 610c wird zur Beurteilung verwendet, ob eine durch die Energiequellenspannungserfassungseinrichtung 43 gemessene Batteriespannung +B normal ist oder nicht.
  • Das Speisungsverzögerungsprogramm 610a berechnet die Zeitdauer, während der keine elektrische Energie der Glühkerze 2 nach Betätigung des Anlassers 3 zugeführt wird, und steuert die Glühkerzensteuerungseinrichtung 20 über die Glühkerzensteuerungseinrichtungsschnittstelle 608 derart, dass keine elektrische Energie der Glühkerze 2 nach Betätigung des Anlassers 3 zugeführt wird. Die Zeitdauer wird auf der Grundlage eines durch die Maschinenzustandserfassungsvorrichtung erfassten Maschinenzustands berechnet, nachdem der Maschinenzustandserfassungsprozessor 606 der ECU 6 erkannt hat, dass der Anlasser 3 betätigt wird.
  • Eine Speisungsverzögerungseinheit 62 weist zumindest den Maschinenzustandserfassungsprozessor 606, eine CPU 602, einen Speicher 604, das Speisungsverzögerungsprogramm 610a und die Glühkerzensteuerungseinrichtungsschnittstelle 608 auf.
  • Die Glühkerzensteuerungseinrichtung 20 justiert die an die Glühkerze 2 angelegte Spannung in Reaktion auf ein aus der ECU 6 ausgegebenes Steuerungssignal. Die Glühkerzensteuerungseinrichtung 20 ist aufgebaut, eine PWM-Steuerung unter Verwendung eines PWM-Prozessors 202 zu betreiben. In einer Modifikation ist die Glühkerzensteuerungseinrichtung 20 in der ECU 6 angeordnet, das heißt, dass die ECU 6 weiterhin die Glühkerzensteuerungseinrichtung 20 aufweist.
  • Eine Speisungsverzögerungsbetriebsvorrichtung ist zumindest aus der Speisungsverzögerungseinheit 62 und der Glühkerzensteuerungseinrichtung 20 aufgebaut.
  • Ein Speisungsverzögerungsbetriebsprogramm 610b benötigt Eingangsdaten, die Informationen aufweisen, die in dem von zumindest der Maschinenzustandserfassungsvorrichtung zu der Glühkerzensteuerungseinrichtungsschnittstelle 608 ausgegebenen elektrischen Signal enthalten sind. Die an die Glühkerze 2 angelegte Spannung aus der Batterie 4 und/oder dem Wechselstromgenerator 41 wird durch den Energiezufuhrprozessor 612 entsprechend den durch Ausführung des Speisungsverzögerungsprogramms 610b erhaltenen Ergebnissen justiert.
  • Eine Speisungssteuerungseinheit 64 ist zumindest aus dem Maschinenzustandserfassungsprozessor 606, der CPU 602, dem Speicher 604, dem Speisungsverzögerungsbetriebsprogramm 610b und dem Energiezufuhrprozessor 612 aufgebaut.
  • Der Betrieb und die Vorteile des Glühkerzenspeisungssteuerungsgeräts 1000 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind nachstehend beschrieben.
  • Das Glühkerzenspeisungsgerät 1000 wird betätigt, wenn der Schlüsselschalter 12 eingeschaltet wird und der Maschinenzustandserfassungsvorrichtung, der ECU 6 und der Glühkerzensteuerungseinrichtung 20 elektrische Energie aus der Batterie 4 zugeführt wird.
  • Der Zeitzähler 614 der ECU 6 wird auf einen anfänglichen Wert zurückgesetzt, wenn das Schlüsselschaltersignal oder das Anlassersignal zugeführt werden, und startet das Zählen des Verlaufs der Zeit von dem Zeitpunkt an, wenn der Schlüsselschalter eingeschaltet wird.
  • Nach Betätigung des Glühkerzenspeisungsgeräts 1000 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel empfängt die ECU 6 Messergebnisse aus der Maschinenwassertemperaturerfassungseinrichtung 5 und der Energiequellenspannungserfassungseinrichtung 43 zur Berechnung einer Verzögerungszeit td, einer Vorglühzeit tp und einer Nachglühzeit ta durch Ausführung des Speisungsverzögerungsprogramms.
  • Die Verzögerungszeit td ist als ein Zeitintervall zwischen einem Zeitpunkt, zu dem der Anlasserschalter 31 eingeschaltet wird, und einem weiteren Zeitpunkt definiert, wenn elektrische Energie eingestellt wird, um der Glühkerze 2 zugeführt zu werden.
  • Die Vorglühzeit tp ist als ein Zeitintervall zwischen einem Zeitpunkt, zu dem der Anlasserschalter eingeschaltet wird, und einem weiteren Zeitpunkt definiert, wenn elektrische Energie derart eingestellt wird, dass sie der Glühkerze 2 zum Erwärmen der Glühkerze 2 zugeführt wird. Es ist vorzuziehen, dass die Glühkerzentemperatur schnell auf die Solltemperatur während der Vorglühzeit angehoben wird. Die ausreichend erwärmte Glühkerze 2 kann die Temperatur des Kraftstoff-Luft-Gemisches auf die Betriebstemperatur bringen, so dass die Glühkerze 2 automatisch die Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches gewährleistet.
  • Die Nachglühzeit ta ist als ein Zeitintervall zwischen einem Zeitpunkt, zu dem die Maschine 1 gestartet wird, und einem weiteren Zeitpunkt definiert, wenn die elektrische Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 beendet wird. Die Rotation der Maschine 1 kann durch diese elektrische Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 während der Nachglühzeit stabilisiert werden.
  • Die Verzögerungszeit td, die Vorglühzeit tp und die Nachglühzeit ta hängen sowohl von der Maschinenwassertemperatur Tw als auch von der Batteriespannung +B jeweils ab. Diese Abhängigkeiten sind in 2A bis 2C gezeigt.
  • In einem Zustand mit extrem niedriger Temperatur sind sowohl die Maschinenwassertemperatur Tw als auch die elektromotorische Kraft +B der Batterie 4 verringert. In der Situation, in der es schwer ist, die Maschine 1 zu starten, wie es in 2A gezeigt, ist die Vorglühzeit tp relativ lang eingestellt. Gleichermaßen sind, wie es in 2B und 2C gezeigt ist, sowohl die Nachglühzeit Ta als auch die Verzögerungszeit td relativ lang eingestellt.
  • In der Situation, in der die Maschine 1 kurz nach Stoppen der Maschine 1 erneut gestartet wird, da die Maschinenwassertemperatur Tw auf einem hohen Pegel gehalten wird, sind, wie es in 2A, 2B und 2C gezeigt ist, die Vorglühzeit tp, die Nachglühzeit ta und die Verzögerungszeit td alle kurz eingestellt.
  • Der Anlasser 3 wird durch den Fahrer des Fahrzeugs bedient. Falls der Anlasserschalter 31 durch den Fahrer eingeschaltet wird, wird der Anlasser 3 betätigt, und falls der Anlasserschalter 31 durch den Fahrer ausgeschaltet wird, wird der Anlasser 3 gestoppt. Das heißt, es gibt nichts, um die Betätigungsbedienung des Anlassers 3 durch den Fahrer zu begrenzen. Der Fahrer des Fahrzeugs kann den Anlasserschalter 31 öffnen und schließen, wann immer es notwendig ist.
  • Nach Betätigung des Anlassers 3 wird keine elektrische Energie der Glühkerze 2 zugeführt, bis die von dem Zeitzähler 614 gezählte Zeit um die Verzögerungszeit td verstrichen ist. Das heißt, dass die Batterie 4 lediglich dem Anlasser 3 zum Anlassen der Maschine 1 elektrische Energie zuführt.
  • Die Speisung der Glühkerze 2 wird durch die Speisungsverzögerungsbetriebsvorrichtung gesteuert und wird um die Verzögerungszeit td verzögert.
  • In diesem Fall bewirkt die während des Anlassens durch den Anlasser 3 erzeugte Kompressionswärme, dass die Temperatur der Glühkerze 2 ansteigt, selbst wenn die Maschine vor dem Anlassen kalt ist. Dann kann der Einschaltstrom durch die Glühkerze 2 verringert werden, da der Innenwiderstand mit der Temperatur ansteigt.
  • Nach Verstreichen der Verzögerungszeit td wird der Vorglühschritt ausgeführt, in dem elektrische Energie der Glühkerze 2 zur leichteren Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches zugeführt wird, bevor die Maschine 1 gestartet wird, d. h., vor Verstreichen der Vorglühzeit.
  • Nach Starten der Maschine 1 oder nach Verstreichen der Vorglühzeit tp wird der Nachglühschritt ausgeführt, in dem Energie der Glühkerze 2 für eine stabilere Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches während der Nachglühzeit ta zugeführt wird.
  • Während des Vorglühschritts, d. h., in dem Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt, wenn die Verzögerungszeit td verstrichen ist, und einem weiteren Zeitpunkt, wenn die Maschine 1 gestartet wird, wird die an die Glühkerze 2 angelegte Spannung entweder auf einen Wert in dem vollständig geladenen Zustand der Batterie 4 oder einem höheren effektiven Wert der Batterie 4 durch die Glühkerzensteuerungseinrichtung 20 eingestellt und wird unter einer Pulsbreitenmodulationssteuerung (PWM-Steuerung) gesteuert.
  • Nachstehend ist eine PWM-Speisung beschrieben. In der PWM-Speisung wird eine angelegte Spannung schnell mit einer beliebigen Schaltfrequenz ein- und ausgeschaltet. Einer der Vorteile der PWM-Speisung besteht darin, dass eine höhere Spannung als die Standardspannung einer Batterie angelegt werden kann, da die gelieferte Durchschnittsleistung proportional zu der Schaltfrequenz ist. Wie es in 14 und 15 gezeigt ist, ist die effektive Spannung Veff in der PWM-Speisung unter Verwendung einer Batteriegleichspannung Vb wie folgt definiert: ein Zeitbruchteil it ist "ein" t_ein/(t_ein + t_aus), Veff = Vb Quadratwurzel aus t_ein/(t_ein + t_aus). Die angelegte Spannung ist unter der PWM-Speisungssteuerung mit 100% zeitunabhängig konstant.
  • Während des Nachglühschritts, d. h., in dem Zeitintervall zwischen einem Zeitpunkt, zu dem die Vorglühzeit tp verstrichen ist, und einem weiteren Zeitpunkt, zu dem eine zusätzliche Nachglühzeit ta zu der Vorglühzeit verstrichen ist, läuft der Wechselstromgenerator 41 zur Erzeugung von zusätzlicher elektrischer Energie. Obwohl die Spannung des Wechselstromgenerators 41 zeitlich variiert, wird die Spannung des Wechselstromgenerators 41 zu der gleichförmigen effektiven Spannung unter der PWM-Steuerung gleichgerichtet, die in der Glühkerzensteuerungseinrichtung 20 ausgeführt wird. Somit wird der Glühkerze 2 unter der PWM-Steuerung elektrische Energie zugeführt.
  • Unter Bezugnahme auf die 3, 16 und 17, in denen ein Flussdiagramm der Glühkerzenspeisungssteuerungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist, ist nachstehend eine Abfolge von Schritten beschrieben.
  • Das Glühkerzenspeisungsgerät gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird betätigt, wenn der Schlüsselschalter 12 eingeschaltet wird und die ECU 6 ein elektrisches Signal aus dem Schlüsselschalter 12 empfängt.
  • In Schritt 100 wird der Zeitzähler 614 der ECU 6 zurückgesetzt. Das Zählen einer Zeit t wird von dem Zeitpunkt an gestartet, zu dem der Schlüsselschalter 12 eingeschaltet wird. Die durch den Zeitzäher 614 gemessene Zeit t wird in den nachfolgenden Schritten als ein Beurteilungskriterium verwendet, ob elektrische Energie der Glühkerze 2 zugeführt wird oder nicht.
  • Unmittelbar nach Betätigung des Glühkerzenspeisungssteuerungsgeräts 1000 wird der Zeitzähler 614 unter der Steuerung zurückgesetzt, die durch das in dem Speicher 604 gespeicherte und durch die ECU 6 ausgeführte Startprogramm 610c bestimmt wird.
  • In Schritt 101 werden die Vorglühzeit tp, die Nachglühzeit ta und die Verzögerungszeit td auf der Grundlage von sowohl der Maschinenwassertemperatur Tw als auch der Energieversorgungsspannung +B entsprechend den in 2 veranschaulichten Beziehungen geschätzt. In diesem Schritt ist die Energieversorgungsspannung +B nichts anderes als die Batteriespannung, da die Brennkraftmaschine 1 nicht betätigt wird.
  • Alle diese Zeiten, d. h. die Vorglühzeit tp, die Nachglühzeit ta und die Verzögerungszeit td, werden durch die ECU 6 mit der Durchführung des Speisungsverzögerungsprogramms 610a auf der Grundlage der in dem Maschinenzustandserfassungsprozessor 606 der ECU 6 aus der Glühstromerfassungseinrichtung 21, der Anlasserstromerfassungseinrichtung 32 und der Maschinenwassertemperaturerfassungseinrichtung 5 eingegebenen Signale geschätzt.
  • In Schritt 102 wird die Glühkerzensteuerungseinrichtung 20 zur Justierung einer Bedingung betätigt, unter der elektrische Energie der Glühkerze 2 zugeführt wird. Die Glühkerzensteuerungseinrichtung 20 wird bereit zur Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2.
  • Falls der Anlasser 4 durch den Fahrzeugfahrer während der Ausführung der Glühkerzenspeisungssteuerungsvorrichtung gestartet wird, wird das aus dem Anlasser 4 ausgegebene Anlassersignal von der ECU 6 empfangen.
  • In Schritt 103 wird beurteilt, ob das Anlassersignal aus dem Anlasser 4 ausgegeben wird oder nicht. Dieses Anlassersignal kann lediglich einmal ausgegeben werden, wenn der Anlasserschalter 31 eingeschaltet wird. Daher ist in diesem Fall in Schritt 103 die Beurteilung JA und schreitet die Prozedur zu einem Speisungsverzögerungssteuerungsprozess fort, der nachstehend ausführlicher beschrieben ist. Der Speisungsverzögerungssteuerungsprozess wird funktionell lediglich durch die Speisungsverzögerungseinheit 62 der ECU 6, der Speisungsteuerungseinheit 64 und der Glühkerzensteuerungseinrichtung 20 unter Verwendung des Speisungsverzögerungsprogramms 610a und des Speisungssteuerungsprogramms 610b ausgeführt.
  • In dem Speisungsverzögerungssteuerungsprozess wird das Starten der Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 für die berechnete Verzögerungszeit td verzögert. Wenn dieser Speisungsverzögerungssteuerungsprozess abgeschlossen ist, geht die Prozedur zu Schritt 104 über.
  • In Schritt 104 wird auf der Grundlage der von der Energiequellenspannungserfassungseinrichtung 43 gemessenen Spannung der Batterie 4 und/oder des Wechselstromgenerators 41 beurteilt, ob die Batteriespannung +B normal oder anormal ist. Diese Beurteilung wird funktionell hauptsächlich durch die Speisungsverzögerungseinheit 62 der ECU 6 und der Glühkerzensteuerungseinrichtung 20 unter Verwendung des Batteriespannungsdiagnoseprogramms 610c ausgeführt.
  • Die Nennspannung der Batterie 4 reicht von 12 bis 13 Volt. Falls die gemessene Spannung der durch den Wechselstromgenerator 41 erzeugten Energie 14,5 Volt nach Starten der Maschine 1 überschreitet, kann davon ausgegangen werden, dass innerhalb des Wechselstromgenerators 41 eine Überentladung aufgetreten ist, da irgendein Problem wie beispielsweise ein Ausfall des Reglers 41b verursacht worden ist.
  • In diesem Fall ist es notwendig, unmittelbar die Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 zu stoppen, da die Glühkerze 2 beschädigt werden könnte.
  • In Schritt 104 wird beurteilt, ob die Energiequellenspannung +B kleiner als 14,5 Volt ist. Falls die Beurteilung in Schritt 104 NEIN ist, geht die Prozedur zu Schritt 105 über, in dem die Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 gestoppt wird.
  • Der Stoppprozess der Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 wird funktionell hauptsächlich durch die ECU 6 und die Glühkerzensteuerungseinrichtung 20 ausgeführt. Die ECU 6 gibt einen Befehl zum Stoppen der elektrischen Energie zu der Glühkerze 2 zu der Glühkerzensteuerungseinrichtung 20 über die Glühkerzensteuerungseinrichtungsschnittstelle (I/F) 608 aus.
  • Falls die Beurteilung in Schritt 104 JA ist, geht die Routine zu Schritt 106 über, in dem weiter beurteilt wird, ob der Schlüsselschalter 12 eingeschaltet ist oder nicht. Diese Beurteilung wird funktionell durch die ECU 6 auf der Grundlage von Informationen ausgeführt, die von dem Maschinenzustandserfassungsprozessor 606 erhalten werden.
  • In Schritt 106 wird beurteilt, ob der Schlüsselschalter 12 eingeschaltet ist oder nicht. Falls der Schlüsselschalter 12 ausgeschaltet ist, d. h., wenn der Fahrzeugfahrer das Maschinenstarten stoppt, ist die Beurteilung NEIN. Daher geht die Prozedur zu Schritt 105 über, in dem die der Glühkerze 2 zugeführte elektrische Energie ausgeschaltet wird. Der Stoppprozess für die Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 wird funktionell hauptsächlich durch die ECU 6 und die Glühkerzensteuerungseinrichtung 20 ausgeführt.
  • In Schritt 106 ist die Beurteilung JA, falls der Schlüsselschalter 12 eingeschaltet ist. In diesem Fall geht die Prozedur zu Schritt 107 über, in dem in Abhängigkeit von den Zuständen der Maschine 1 beurteilt wird, ob es eine Notwendigkeit zur Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 gibt oder nicht.
  • In Schritt 107 wird beurteilt, ob die Maschinenkühlwassertemperatur Tw niedriger als 40°C ist. Die Kühlwassertemperatur ist eine Darstellung von einem der Zustände der Maschine 1. In dem Fall, dass es warm ist oder die Maschinentemperatur auf gleich oder über 40°C angehoben ist, ist die Beurteilung in Schritt 107 NEIN. Es gibt keine Notwendigkeit, elektrische Energie der Glühkerze 2 zuzuführen. Danach geht die Prozedur zu Schritt 105 über, in dem die Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 gestoppt wird. Diese Beurteilung wird funktionell durch die ECU 6 auf der Grundlage der von dem Maschinenzustandserfassungsprozessor 606 erhaltenen Informationen ausgeführt. Die ECU 6 gibt Befehlssignale zur Steuerung der Glühkerzensteuerungseinrichtung 20 aus, um die Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 zu stoppen.
  • In dem Fall, in dem die Kühlwassertemperatur Tw niedriger als 40°C ist, ist die Beurteilung JA. Daher gibt es keine Notwendigkeit zur Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 und geht die Prozedur zu Schritt 108 über. Diese Beurteilung wird funktionell hauptsächlich durch die ECU 6 und das Speisungssteuerungsprogramm 610b ausgeführt.
  • In Schritt 108 wird beurteilt, ob die durch den Zeitzähler 614 der ECU 6 gezählte verstrichene Zeit t kürzer als die Summe der Vorglühzeit tp und der Nachglühzeit ta ist. In dem Fall, in dem die verstrichene Zeit t kürzer als die Summe der Vorglühzeit tp und der Nachglühzeit ta ist, ist die Beurteilung in Schritt 108 NEIN, d. h., es gibt keine Notwendigkeit zur Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2. Danach geht die Prozedur zu Schritt 105 über, in dem die Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 gestoppt wird.
  • In Schritt 108 ist, falls die verstrichene Zeit t länger als die Summe der Vorglühzeit tp und der Nachglühzeit ta ist, die Beurteilung in Schritt 108 JA, d. h., es gibt eine Notwendigkeit zur Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2. Daher geht die Prozedur zu Schritt 109 über.
  • In Schritt 109 wird beurteilt, ob die verstrichene Zeit t kürzer als die Vorglühzeit tp ist. Die Beurteilung in Schritt 108 wird zur Auswahl des Speisungsverfahrens zur Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 verwendet.
  • In Schritt 109 ist, falls die verstrichene Zeit t sich innerhalb der Vorglühzeit tp befindet, die Beurteilung JA, so dass die Prozedur zu Schritt 110 übergeht.
  • In Schritt 110 wird elektrische Energie der Glühkerze 2 aus der Batterie 4 unter der PWM-Speisungssteuerung mit 100% oder unter der PWM-Speisungssteuerung zugeführt, in der die angelegte Spannung auf einen höheren Wert als der Standardwert der Batterie 4 eingestellt ist. Ein Befehlssignal für die PWM-Speisungssteuerung wird aus der ECU 6 zu der Glühkerzensteuerungseinrichtung 20 über die Glühkerzensteuerungseinrichtungsschnittstelle 608 zugeführt.
  • In Schritt 110 ist, falls die seit Betätigung des Anlassers 3 verstrichene Zeit länger als die Verzögerungszeit td ist, ein hoher Einschaltstrom durch den Anlasser 3 bereits ausreichend verringert und wird ein durch den Anlasser 3 fließender Strom auf einen nicht so großen, konstanten Wert gehalten. Daher ist es möglich, elektrische Energie der Glühkerze 2 aus der Batterie 4 unter der PWM-Speisungssteuerung oder unter der PWM-Speisungssteuerung, in der die angelegte Spannung auf einen höheren Wert als der Standardwert der Batterie 4 eingestellt ist, stabil zuzuführen.
  • In Schritt 112 geht, nachdem der Zeitzähler 614 die verstrichene Zeit gezählt hat, die Prozedur zu Schritt 103 über.
  • Bei der zweiten Ankunft an Schritt 103 wird erneut beurteilt, ob das Anlassersignal aus dem Anlasser 3 ausgegeben wird oder nicht. In diesem Fall ist die Beurteilung NEIN, da das Anlassersignal bereits ausgegeben wurde, als der Anlasserschalter 31 eingeschaltet wurde. Danach geht die Prozedur zu Schritt 104 über.
  • Die Schritte 104 bis 112 werden wiederholt ausgeführt, bis die Maschine 1 effektiv zu laufen beginnt, d. h., bis die verstrichene Zeit t dazu kommt, die Vorglühzeit tp zu überschreiten.
  • Wie es vorstehend beschrieben worden ist, umfasst die Prozedur von Schritt 104 bis zu Schritt 112 eine Beurteilung sowohl davon, ob es möglich ist oder nicht, elektrische Energie der Glühkerze 2 zuzuführen, und davon, ob es eine Notwendigkeit gibt oder nicht, elektrische Energie der Glühkerze 2 zuzuführen. In Schritt 109 wird erneut beurteilt, ob die verstrichene Zeit t kürzer als die Vorglühzeit tp ist oder nicht. Falls die verstrichene Zeit t größer als tp ist, ist die Beurteilung NEIN und geht die Prozedur zu Schritt 111 über.
  • In Schritt 111, in dem die Maschine 1 gestartet wird, wird eine Schleifenroutine, die aus dem Schritt 111, dem Schritt 112, dem Schritt 103, dem Schritt 104, dem Schritt 106, dem Schritt 107, dem Schritt 108, dem Schritt 109 und dem Schritt 111 zusammengesetzt ist, wiederholt ausgeführt, bis die berechnete Nachglühzeit ta überschritten wird. Während dieser Nachglühzeit ta wird elektrische Energie der Glühkerze 2 zugeführt, um das Laufen der Maschine 1 zu stabilisieren. Der Prozess wird funktionell hauptsächlich durch die ECU 6 und das Speisungssteuerungsprogramm 610b innerhalb der Nachglühzeit ta ausgeführt.
  • In der Nachglühspeisung wird die an die Glühkerze 2 angelegte effektive Spannung von der Spannung transformiert, die aus dem Wechselstromgenerator 41 unter der durch die Glühkerzensteuerungseinrichtung 20 betriebenen PWM-Steuerung ausgegeben wird. Genauer moduliert die Glühkerzensteuerungseinrichtung 20 die von dem Wechselstromgenerator 41 eingegebene elektrische Energie und gibt die elektrische Energie zu der Glühkerze 2 aus. Dieser Prozess wird funktionell durch die Glühkerzensteuerungseinheit 54 ausgeführt.
  • Am Ende der Nachglühzeit ta wird die Beurteilung in Schritt 108 NEIN. Es ist nicht notwendig, elektrische Energie der Glühkerze 2 zuzuführen. Danach geht die Prozedur zu Schritt 105 über, in dem die Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 gestoppt wird.
  • Während der Schlüsselschalter 12 eingeschaltet wird, jedoch der Anlasserschalter 31 nicht eingeschaltet wird, führt die Glühkerzenspeisungsprozedur wiederholt die Schritte 103 bis 112 aus, d. h., elektrische Energie wird lediglich der Glühkerze 2 zugeführt.
  • Danach wird der Anlasserschalter 31 eingeschaltet und die Beurteilung in Schritt 130 wird JA. Die Prozedur geht zu dem Speisungsverzögerungssteuerungsprozess über, der nachstehend ausführlicher beschrieben ist.
  • Unter der Speisungsverzögerungssteuerung wird die elektrische Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 um die berechnete Verzögerungszeit td verzögert. Dieser Prozess wird funktionell durch die ECU 6, der Glühkerzensteuerungseinrichtung 20, dem Speisungsverzögerungsprogramm 610a und dem Speisungssteuerungsprogramm 610b ausgeführt. Dann geht die Prozedur zu Schritt 104 zurück, woraufhin die vorstehend beschriebene Glühkerzenspeisungsprozedur ausgeführt wird.
  • Daher ist es in dem Fall, in dem der Anlasserschalter 31 nach Einschalten des Schlüsselschalters 12 eingeschaltet wird, möglich, ein zuverlässiges Verfahren zum Starten der Maschine 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bereitzustellen.
  • Nachstehend ist unter Bezugnahme auf 4 bis 6 der Glühkerzenspeisungsverzögerungssteuerungsprozess ausführlich beschrieben.
  • In 4 ist ein Flussdiagramm des Glühkerzenspeisungssteuerungsprozesses gezeigt. Falls die ECU 6 ein Anlassersignal aus dem Anlasser 3 empfängt, wird der Zeitzähler 614 der ECU 6 zurückgesetzt und beginnt die von der Betätigung des Anlassers 4 an verstrichene Zeit zu zählen.
  • In Schritt 201 wird beurteilt, ob die verstrichene Zeit kürzer als die Verzögerungszeit td ist oder nicht. Falls die Beurteilung in Schritt 201 JA ist, gibt es eine Notwendigkeit zur Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2.
  • Wie es in 5 gezeigt ist, wird während der Verzögerungszeit td nach Starten des Anlassers 3 der Anlasserstrom Is durch den Anlasser 3 groß, insbesondere der Einschaltstrom Is(max).
  • Daher ist es erforderlich, die Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 bis zu dem Ende der Verzögerungszeit td, d. h., bis zu dem Zeitpunkt zu verzögern, zu dem der Anlasserstrom Is ausreichend unterdrückt ist.
  • Falls die Beurteilung in Schritt 201 JA ist, geht die Prozedur zu Schritt 202 über, in dem die Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 verboten wird. In Schritt 203 wird die von dem Zeitzähler 614 gezählte Zeit zurückgesetzt, und geht die Prozedur zu Schritt 201 zurück.
  • Bis die verstrichene Zeit t die Verzögerungszeit td überschritten hat, ist es verboten, elektrische Energie der Glühkerze 2 zuzuführen, weshalb keine elektrische Energie der Glühkerze 2 zugeführt wird, während die Prozedur der Schritte 201 bis 203 wiederholt durchgeführt wird.
  • Wie es in 5 gezeigt ist, verringert sich, wenn die Verzögerungszeit td verstrichen ist, der Anlasserstrom Is auf einen stabilen Zustandswert Is(min). In diesem Fall kann die elektrische Last auf der Batterie 4 unterdrückt bzw. verringert werden. Daher ist es möglich, die Glühkerze 2 mit ausreichend elektrischer Energie bzw. elektrischer Leistung zu betätigen.
  • Wenn der Speisungsverzögerungssteuerungsprozess abgeschlossen ist, geht die Prozedur zu Schritt 104 zurück. Danach beginnt die Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2. Dieser Prozess wird funktionell durch die ECU 6, die Glühkerzensteuerungseinrichtung 20, das Speisungsverzögerungsprogramm 610a und das Speisungssteuerungsprogramm 610b ausgeführt. Dann zählt der Zeitzähler 614 die verstrichene Zeit.
  • Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird auf der Grundlage des Vergleichs zwischen der verstrichenen Zeit t und der Verzögerungszeit td beurteilt, ob es eine Notwendigkeit zur Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 gibt oder nicht.
  • Wie es in 6 gezeigt ist, ist es möglich, diese Beurteilung auf der Grundlage eines durch die Anlasserstromerfassungseinrichtung 32 gemessenen Anlasserstroms Is durchzuführen. In diesem Fall ist es, während der gemessene Anlasserstrom nicht kleiner als der vorbestimmte Strom Isc ist, verboten, die elektrische Energie der Glühkerze 2 zuzuführen. Dieser Prozess wird funktionell durch die ECU 6, die Glühkerzensteuerungseinrichtung 20, das Speisungsverzögerungsprogramm 610a und das Speisungssteuerungsprogramm 610b durchgeführt. In diesem Fall wird die Beurteilung, ob es eine Notwendigkeit zur Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 gibt oder nicht, auf der Grundlage von Informationen ausgeübt, die durch die Maschinenzustandserfassungseinrichtung 8 und nicht durch den Zähler 614 erhalten werden. Obwohl die ECU 6 den Anlasserstrom Is gemäß der vorstehenden Darstellung überwacht, ist es möglich, dass die ECU 6 auf der Grundlage von anderen Informationen als dem Anlasserstrom Is, beispielsweise der Maschinenwassertemperatur beurteilt, ob es eine Notwendigkeit zur Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 gibt oder nicht.
  • Weiterhin ist es möglich, die ECU 6 derart aufzubauen, dass die in dem Speicher 604 gespeicherten Informationen konstant aktualisiert werden und dass die aktualisierten Informationen zur Beurteilung verwendet werden, ob es eine Notwendigkeit zur Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 gibt oder nicht.
  • 7 zeigt Zeitverläufe des Speisungssteuerungsverfahrens gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in dem Fall, in dem der Anlasserschalter 31 kurz nach Einschalten des Schlüsselschalters 12 eingeschaltet wird. In 7 sind der Schaltzeitverlauf des Schlüsselschalters 12 und des Anlasserschalters 31, der Ausgangszeitverlauf des Anlassersignals, an die Glühkerze 2 und den Anlasser 31 angelegte Spannungen, die Glühkerzentemperatur in der Zeit Tg, die Maschinendrehzahl in der Zeit Ne und der Gesamtstrom gezeigt.
  • In dem Fall, in dem der Anlasserschalter 31 kurz nach Einschalten des Schlüsselschalters 12 eingeschaltet wird, wird das unmittelbar aus dem Anlasser 31 ausgegebene Anlassersignal von der ECU 6 empfangen und beginnt der Zeitzähler 614 der ECU 6 die verstrichene Zeit t zu zählen. Die verstrichene Zeit wird durch den Zeitzähler 614 gezählt.
  • Gleichzeitig damit wird der Anlasser 31 betätigt. Während der Aktivierung des Anlassers wird der Anlasserstrom auf einen stabilen Wert (Wert im stabilen Zustand) Is(min) nach einer einzelnen Spitze unterdrückt, die unmittelbar nach Einschalten des Anlasserschalters 31 erhalten wird.
  • Da das Kraftstoff-Luft-Gemisch in der Verbrennungskammer 10 der Maschine 1 durch das Anlassen (Ankurbeln) komprimiert und erhitzt wird, hat sich die Temperatur der Glühkerze 2 bereits angehoben, bevor elektrische Energie zugeführt wird.
  • In der Situation, in der die Temperatur der Glühkerze 2 nicht niedrig ist, ist ein Innenwiderstand der Glühkerze 2 erhöht. Daher wird, wenn die Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 gestartet wird, der Einschaltstrom durch die Glühkerze 2 verringert bzw. unterdrückt.
  • Nach Verstreichen der Verzögerungszeit td wird zusätzlich zu dem Anlasser 3 auch der Glühkerze 2 elektrische Energie zugeführt. Der Gesamtstrom, der die Summe des Stroms durch sowohl die Glühkerze 2 als auch dem Anlasser 3 ist, ist gegenüber der Gesamtsumme des Anlasserstroms im stabilen Zustand und des Einschaltglühkerzenstroms auf die Gesamtsumme des Anlasserstroms im stabilen Zustand und des Glühkerzenstroms im stabilen Zustand während der Verzögerungszeit td verringert.
  • Die Glühkerzentemperatur wird schnell angehoben, da die gesamte Ausgangsspannung aus der Batterie 4 an die Glühkerze 2 bis zum Ende der Verzögerungszeit td angelegt wird. Die warme bzw. heiße Glühkerze kann die Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches gewährleisten und kann eine anfängliche Explosion des Kraftstoff-Luft-Gemisches ermöglichen. Danach wird die Maschinendrehzahl Ne der Maschine 1 schnell erhöht.
  • Nachdem die Maschinendrehzahl Ne einen ausreichend hohen Wert erreicht hat, wird der Anlasser 3 gestoppt und wird elektrische Energie lediglich der Glühkerze 2 unter der PWM-Speisungssteuerung bis zum Ende der Nachglühzeit ta zugeführt, um die Maschinendrehzahl zu stabilisieren.
  • 8 zeigt Zeitverläufe des Speisungssteuerungsverfahrens gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in dem Fall, in dem der Anlasserschalter 31 einige Zeit nach Einschalten des Schlüsselschalters 12 eingeschaltet wird. In diesem Fall wird die elektrische Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 gestoppt, wenn der Anlasserschalter 31 eingeschaltet wird. Die Batterie 4 führt elektrische Energie lediglich dem Anlasser 3 mit einem hohen Einschaltstrom Is(max) zu. Somit kann die Last auf die Batterie 4 unterdrückt bzw. verringert werden.
  • Danach wird der Prozess im wesentlichen in derselben Weise ausgeführt, wie es in dem Fall ist, in dem der Anlasserschalter 31 kurz nach Einschalten des Schlüsselschalters 12 eingeschaltet wird. Wenn die Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 erneut gestartet wird, hat sich der Anlasserstrom auf den Wert im stabilen Zustand Is(min) verringert. Daher ist es möglich, elektrische Energie zu der Glühkerze 2 mit Stabilität zuzuführen und wird die Glühkerzentemperatur schnell angehoben.
  • In 9 ist ein Vergleichsbeispiel gezeigt. In diesem Vergleichsbeispiel wird die Zufuhr elektrischer Energie sowohl zu der Glühkerze 2 als auch zu dem Anlasser 3 gestartet, nachdem der Fahrzeugfahrer den Schlüsselschalter 12 einschaltet.
  • Selbst obwohl die Batterie sich in dem annähernd vollständig geladenen Zustand befindet, führt die elektrische Energiezufuhr gleichzeitig zu sowohl der Glühkerze 2 als auch dem Anlasser 3 zu einem schnellen Verbrauch der Batterie 4, da sowohl der Einschaltglühkerzenstrom als auch der Einschaltanlasserstrom sehr groß werden. In dieser Situation ist es unmöglich, ausreichend elektrische Energie der Glühkerze 2 und dem Anlasser 3 zuzuführen. Es kann auftreten, dass die Glühkerzentemperatur nicht auf die Betriebstemperatur angehoben wird und dass die Anlasserdrehzahl nicht den erforderlichen Wert erreicht hat. Als Ergebnis versagt die Aktivierung der Maschine 1.
  • Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Verbrauch der Energiequelle, beispielsweise der Batterie 4, durch das Speisungsverzögerungssteuerungsverfahren zu unterdrücken, indem der Zeitpunkt (Zeitverlauf) zum Starten der Zufuhr der elektrischen Energie zu der Glühkerze 2 zeitlich von dem Zeitpunkt, zu dem der Fahrer eines Fahrzeugs den Schlüsselschalter einschaltet, zeitlich verschoben wird, um das Zusammentreffen der vorstehend beschriebenen zwei Zeitpunkte (Zeitverläufe) zu verhindern. Somit ist es möglich, ausreichend elektrische Energie stabil der Glühkerze 2 und dem Anlasser 3 zuzuführen und die Maschine 1 zu starten. Daher kann der Fahrer des Fahrzeugs den Schlüsselschalter 12 jederzeit einschalten.
  • Weiterhin werden einige Parameter der Speisung der Glühkerze 2 wie die Vorglühzeit tp, die Nachglühzeit ta und die Verzögerungszeit td auf der Grundlage der von der Maschinenzustandserfassungsvorrichtung erfassten Maschinenzustände berechnet. Somit kann die Last auf der Batterie 4 unterdrückt werden, da die elektrische Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 entsprechend der berechneten geeigneten Speisungsbedingung der Glühkerze 2 gesteuert wird.
  • Weiterhin wird der Anlasserstrom durch den Anlasser 3 schnell nach der Spitze verringert, die unmittelbar nach Betätigen des Anlassers 3 erhalten wird. Als Ergebnis ist am Ende der Verzögerungszeit td der Anlasserstrom der Strom im stabilen Zustand, der nicht so groß ist.
  • Daher wird nach der Verzögerungszeit td, die durch das Speisungssteuerungsgerät gemäß diesem Ausführungsbeispiel optimiert wird, die Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 gestartet, um ein Zusammentreffen der zwei Spitzen des Anlasserstroms und des Glühkerzenstroms zu verhindern. Somit ist es möglich, ausreichend elektrische Energie der Glühkerze 2 und dem Anlasser 3 stabil zuzuführen und die Maschine 1 zuverlässig zu starten, da eine Überlast der Batterie 4 vermieden werden kann.
  • Weiterhin wird gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Glühkerzenverzögerungssteuerung durchgeführt, bis der Anlasserstrom Is auf einen vorbestimmten Wert und darunter verringert ist. Das heißt, dass es möglich ist, die Speisung der Glühkerze 2 auf der Grundlage des Anlasserstroms Is zu optimieren. In diesem Fall wird keine elektrische Energie zugeführt, bis der Anlasserstrom Is sich auf einen vorbestimmten Wert verringert hat. Wenn der sich von dem Einschaltanlasserstrom Is(max) verringernde Anlasserstrom Is einen vorbestimmten Wert erreicht, wird die Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 gestartet, um den Zeitverlust zum Aufheizen der Glühkerze 2 aufgrund der Verzögerung der Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 zu minimieren. Daher ist es möglich, stabil ausreichend elektrische Energie sowohl der Glühkerze 2 als auch dem Anlasser 3 zuzuführen und die Maschine 1 zuverlässig zu starten.
  • Weiterhin kann gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Temperatur der Glühkerze 2 schnell angehoben werden und kann die Maschine 1 schnell betätigt werden, falls die Glühkerze der Bauart mit niedriger Nennspannung als die Glühkerze 2 verwendet wird. Selbst obwohl ein großer Einschaltstrom durch die Glühkerze der Bauart mit niedriger Nennspannung fließt, steuert das Glühkerzenspeisungssteuerungsgerät die elektrische Energiezufuhr derart, dass der Zeitpunkt zum Starten der Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 nicht mit dem Zeitpunkt zum Starten der Zufuhr elektrischer Energie zu dem Anlasser 3 zusammenfällt. Da eine Überlast der Batterie 4 vermieden werden kann, ist es daher möglich, ausreichend elektrische Energie der Glühkerze 2 der Bauart mit niedriger Nennspannung zuzuführen und die Vorteile der Glühkerze 2 der Bauart mit niedriger Nennspannung zu nutzen.
  • Weiterhin ist gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wenn die Maschine 1 gestartet wird, die Energieversorgung bzw. Energiequelle zur Zufuhr elektrischer Energie die an dem Fahrzeug angebrachte Batterie 4, und danach ist die Energiequelle der Wechselstromgenerator 41, in der elektrische Energie durch den mit der Leistungswelle der Maschine 1 verbundenen Generator 41a erzeugt wird. Während der Vorglühzeit tp führt die Glühkerzenspeisungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Betrieb der PWM-Speisungssteuerung mit 100 oder die erste PWM-Speisungssteuerung durch, unter der eine Spannung abgegeben wird, die höher als die Standardspannung einer Energiequelle ist. Die Vorglühzeit tp ist als ein Zeitintervall zwischen einem Zeitpunkt, zu dem ein Anlasserschalter eingeschaltet wird, und einem weiteren Zeitpunkt definiert, wenn die Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 zum Heizen der Glühkerze 2 eingestellt bzw. gesetzt wird. Während der Nachglühzeit ta führt die Glühkerzenspeisungsvorrichtung einen Betrieb der zweiten PWM-Speisungssteuerung durch, durch die die effektive Spannung aus der aus dem Wechselstromgenerator 41 abgegebenen elektrischen Energie erhalten wird. Die Nachglühzeit ta ist als ein Zeitintervall zwischen einem Zeitpunkt, zu dem die Maschine 1 gestartet wird, und einem weiteren Zeitpunkt definiert, zu dem die elektrische Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 beendet wird.
  • Bei der Betätigung der Maschine, wenn Generatoren keine elektrische Energie bzw. elektrische Leistung abgeben können, ist die Energiequelle lediglich die Batterie 4, die allgemein keine redundante Kapazität aufweist. Das Glühkerzenspeisungssteuerungsverfahren steuert die elektrische Energiezufuhr zu der Glühkerze 2, so dass ein Zusammentreffen von zwei Spitzen des Anlasserstroms und des Glühkerzenstroms verhindert wird. Somit kann eine Überlast der Batterie 4 vermieden werden.
  • Da während der Vorglühzeit tp das Glühkerzenspeisungssteuerungsverfahren den Betrieb der PWM-Speisungssteuerung mit 100% oder die erste PWM-Speisungssteuerung durchführt, unter der eine Spannung ausgegeben wird, die höher als die Standardspannung einer Energiequelle ist, ist es daher möglich, die Glühkerze 2 schnell aufzuheizen und die Maschine 1 gleichförmig zu betätigen.
  • Weiterhin kann nach Starten der Maschine 1 die durch den Wechselstromgenerator 41 erzeugte elektrische Energie nicht nur zur Zufuhr von Energie zu der Glühkerze 2, anderen Betätigungsgliedern wie Einspritzvorrichtungen zur Kraftstoffeinspritzung, sondern ebenfalls zum Laden der Batterie 4 verwendet werden. Insbesondere führt während dieser Nachglühzeit ta die Glühkerzenspeisungsvorrichtung einen Betrieb der zweiten PWM-Speisungssteuerung durch, durch die die effektive Spannung aus der aus dem Wechselstromgenerator 41 abgegebenen elektrischen Energie erhalten wird.
  • Da die Glühkerzentemperatur auf einen Pegel gehalten wird, dessen Absinken verhindert wird, ist es daher möglich, die Maschinendrehzahl zu stabilisieren.
  • Weiterhin weist gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das Glühkerzenspeisungssteuerungsgerät die Maschinenzustandserfassungsvorrichtung auf. Wenn die ECU 6 ein anormales elektrisches Signal aus der Maschinenzustandserfassungsvorrichtung erfasst, ist es möglich, die Zufuhr von elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 zu stoppen.
  • Beispielsweise überwacht die ECU 6 die Wechselstromgeneratorspannung. Wenn die ECU 6 einen anormalen Wert der Wechselstromgeneratorspannung erfasst, stoppt die ECU 6 die Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2. Somit ist es möglich, die Glühkerze 2 zu schützen.
  • Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verschiebt, wenn der Fahrer des Fahrzeugs den Schlüsselschalter 12 ohne Berücksichtigung eines Vorheizens der Maschine durch die Glühkerze 2 einschaltet, das Speisungsverzögerungssteuerungsverfahren den Zeitpunkt (Zeitverlauf) zum Starten der Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 gegenüber dem Zeitpunkt (Zeitverlauf) zum Starten der Zufuhr elektrischer Energie zu dem Anlasser 3, um ein Zusammentreffen der vorstehend beschriebenen zwei Zeitpunkte zu vermeiden. Daher wird die der Glühkerze 2 zugeführte elektrische Energie nicht durch das Vorhandensein des Anlassers beeinträchtigt, der einen hohen Einschaltstrom aufweist. Weiterhin kann die Dieselbrennkraftmaschine schnell betätigt werden. Selbst in einem sehr kalten Klima wird die elektrische Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 auf der Grundlage der Zustände der Maschine 1 optimiert. Daher ist es möglich, die Last auf die Batterie 4 einzuschränken und die Lebensdauer der Glühkerze 2 zu verbessern.
  • Selbst wenn der Fahrer des Fahrzeugs den Anlasserschalter 31 ohne Berücksichtigung der elektrischen Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 einschaltet, ist es daher möglich, die Maschine 1 zu betätigen, da ausreichend elektrische Energie der Glühkerze 2 zugeführt wird.
  • Zweites Ausführungsbeispiel
  • Nachstehend ist unter Bezugnahme auf 1, 10 bis 13, 16 und 18 ein zweites Ausführungsbeispiel für ein Glühkerzenspeisungsgerät beschrieben. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind identische und ähnliche Komponenten in den Strukturen und/oder Funktionen wie gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Einfachheit halber mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
  • In einem Fall, in dem ein Zeitpunkt, zu dem der Anlasserschalter 31 nicht eingeschaltet wird, für einige Zeit seit Einschalten des Schlüsselschalters 12 verzögert wird, kann es passieren, dass die Temperatur der Glühkerze 2 ausreichend angehoben worden ist und sich der durch die Glühkerze 2 fließende Glühkerzenstrom verringert hat.
  • In dieser Situation ist es nicht notwendig, die elektrische Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 vor Betätigung des Anlassers 3 zu verbieten.
  • Das Glühkerzenspeisungssteuerungsgerät gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist mit der Dieselbrennkraftmaschine (die nachstehend einfach als Maschine bezeichnet ist) verbunden.
  • Wie es in den 1 und 16 gezeigt ist, weist das Glühkerzenspeisungsgerät 1000 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Glühkerzensteuerungseinrichtung 20 zur Steuerung einer an einer Glühkerze angelegten Spannung unter Verwendung eines Pulsbreitenmodulationsverfahrens (PWM-Verfahrens), eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) 6, einen Wechselstromgenerator 41, eine Batterie 4, eine Energiequellenspannungserfassungseinrichtung 43 zur Erfassung der von der Energiequelle abgegebenen Spannung, eine Glühstromerfassungseinrichtung 21 zur Erfassung eines der Glühkerze zugeführten Stroms, eine Anlasserstromerfassungseinrichtung 32 zur Erfassung des dem Anlasser zugeführten Stroms und eine Maschinenwassertemperaturerfassungseinrichtung 5 zur Erfassung einer Temperatur des Kühlwassers der Maschine 1 auf. Die ECU 6 weist einen Speicher 604 auf, und in dem Speicher 604 ist ein Glühkerzenspeisungssteuerungsprogramm 610 gespeichert.
  • Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist das Glühkerzenspeisungssteuerungsprogramm 610 zumindest ein Speisungsverzögerungsprogramm 610a zum Stoppen der Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 für eine berechnete Zeitdauer, ein Speisungssteuerungsprogramm (Speisungsbetriebsprogramm) 610b zur Steuerung der elektrischen Energiezufuhr zu der Glühkerze 2, ein Batteriespannungsdiagnoseprogramm 610c zur Überwachung der Batteriespannung, des Anlassers 3 und anderer elektrischer Geräte bzw. Einrichtungen und ein Speisungsvernachlässigungsprogramm 610d auf, wie es in 18 gezeigt ist.
  • Das Speisungsvernachlässigungsprogramm 610d steuert den elektrischen Energiezufuhrprozessor 612 zur Zufuhr elektrischer Energie aus der Batterie 4 und/oder dem Wechselstromgenerator 41 in Abhängigkeit von Informationen, die durch die Maschinenzustandserfassungsvorrichtung erhalten werden.
  • Eine Glühkerzenspeisungsvernachlässigungsvorrichtung besteht zumindest aus dem Maschinenzustandserfassungsprozessor 606, der CPU 602, dem Speicher 604, dem Speisungsvernachlässigungsprogramm 610d und dem Energiezufuhrprozessor 612.
  • Der Betrieb und die Vorteile des Glühkerzenspeisungssteuerungsgeräts 1000 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind nachstehend beschrieben.
  • Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird in Abhängigkeit von einem Zeitpunkt, zu dem der Anlasser 3 betätigt wird, beurteilt, ob es eine Notwendigkeit zur Durchführung des Speisungsverzögerungssteuerungsprozesses gibt oder nicht. Falls die Beurteilung NEIN ist, wird die Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 unmittelbar gestartet. Die Beurteilung, ob es eine Notwendigkeit zur Durchführung des Speisungsverzögerungssteuerungsprozesses gibt oder nicht, wird funktionell durch die Glühkerzenspeisungsvernachlässigungsvorrichtung ausgeführt, die hauptsächlich die ECU 6 und das Speisungsvernachlässigungsprogramm 610d aufweist.
  • Unter Bezugnahme auf 10, in der ein Flussdiagramm der Speisungsverzögerungssteuerungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht ist, ist eine Schrittabfolge nachstehend beschrieben.
  • In Schritt 300 ist für den Fall, in dem der Anlasserschalter 31 nicht eingeschaltet wird, wenn die seit Einschalten des Schlüsselschalters 12 verstrichene Zeit t über die Verzögerungszeit td hinausgeht, die Beurteilung NEIN. Dann geht die Prozedur zu Schritt 301 über.
  • In Schritt 305 wird die verstrichene Zeit auf den anfänglichen Wert zurückgesetzt und wird der Speisungsverzögerungssteuerungsprozess gestoppt. Danach geht die Prozedur zu dem Glühkerzenspeisungssteuerungsprozess über. Der Glühkerzenspeisungssteuerungsprozess wird funktionell hauptsächlich durch die ECU 6, die Glühkerzensteuerungseinrichtung 20 und das Speisungssteuerungsprogramm 610b ausgeführt.
  • In Schritt 300 ist in dem Fall, in dem der Anlasserschalter 31 nicht eingeschaltet wird, wenn die seit Einschalten des Schlüsselschalters 12 verstrichene Zeit t sich innerhalb der Verzögerungszeit td befindet, die Beurteilung JA. Die Prozedur geht zu Schritt 301 über.
  • In Schritt 301 wird die verstrichene Zeit t gezählt und wird die Durchführung des Speisungsverzögerungssteuerungsprozesses gestartet. Der Speisungsverzögerungssteuerungsprozess wird funktionell durch die Glühkerzenspeisungsvernachlässigungsvorrichtung ausgeführt, die hauptsächlich die ECU 6, die Glühkerzensteuerungseinrichtung 20 und das Speisungsverzögerungsprogramm 610a aufweist.
  • In Schritt 302 wird beurteilt, ob die verstrichene Zeit t sich innerhalb der Verzögerungszeit td befindet oder nicht. Falls die Beurteilung JA ist, geht die Prozedur zu Schritt 303 über, in dem die elektrische Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 gestoppt wird. Nach Abschluss von Schritt 303 geht die Prozedur zu Schritt 304 über.
  • In Schritt 304 wird die verstrichene Zeit t durch den Zeitzähler 614 gezählt.
  • Die Prozedur wiederholt die Schritte 302 bis 304, bis die Beurteilung in Schritt 302 ein NEIN wird. Dann geht die Prozedur zu dem Glühkerzenspeisungssteuerungsprozess über.
  • 11 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm des Speisungssteuerungsverfahrens gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dies ist der Fall, zu dem der Zeitpunkt, zu dem der Anlasserschalter 31 eingeschaltet wird, später als die Verzögerungszeit td seit Einschalten des Schlüsselschalters 12 liegt.
  • Wenn die verstrichene Zeit t länger als die Verzögerungszeit td ist, wurde der durch die Glühkerze 2 fließende Glühkerzenstrom Ig auf den stabilen Wert (Wert im stabilen Zustand) Is(min) verringert.
  • Falls die elektrische Energie dem Anlasser 3 ohne Verbieten der elektrischen Energiezufuhr zu dem Anlasser 3 in diesem Fall zugeführt wird, kann ein ausreichender Anlasserstrom dem Anlasser 3 aus der Batterie zugeführt werden.
  • 12 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm des Speisungssteuerungsverfahrens gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in dem Fall, in dem ein Zeitpunkt, zu dem der Anlasserschalter 31 eingeschaltet wird, sich innerhalb der Verzögerungszeit td nach Einschalten des Schlüsselschalters 12 befindet.
  • In diesem Fall wird ähnlich wie gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der Glühkerzenspeisungsverzögerungsprozess ausgeführt. Da ein Zeitpunkt, zu dem der Glühkerzenstrom Ig einen Spitzenwert Ig(max) erreicht, nicht mit einem weiteren Zeitpunkt zusammenfällt, zu dem der Anlasserstrom Is einen Spitzenwert Is(max) erreicht, ist es möglich, stabil ausreichend elektrische Energie sowohl der Glühkerze 2 als auch dem Anlasser 3 zuzuführen und die Maschine 1 zuverlässig zu starten.
  • 13 zeigt ein Zeitverlaufsdiagramm des Speisungssteuerungsverfahrens gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in dem Fall, in dem ein Zeitpunkt, zu dem der Anlasserschalter 31 eingeschaltet wird, später als die Verzögerungszeit td nach Einschalten des Schlüsselschalters 12 liegt.
  • In diesem Fall wurde die Glühkerzentemperatur bereits angehoben und hat sich der durch die Glühkerze 2 fließende Glühkerzenstrom Ig von dem hohen Einschaltstrom Ig(max) verringert, wenn die elektrische Energiezufuhr zu dem Anlasser 3 gestartet wird. Somit ist es möglich, das Kraftstoff-Luft-Gemisch schnell zu zünden und die Maschine 1 gleichförmig zu betätigen.
  • Falls die Zufuhr elektrischer Energie zu dem Anlasser 3 innerhalb der Verzögerungszeit td nach Einschalten des Schlüsselschalters 12 gestartet wird, wie in dem Fall gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, ist es notwendig, die elektrische Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 bis zum Ende der Verzögerungszeit td zu verbieten, da elektrische Energie dem Anlasser 3 zugeführt wird, wie es in 6 gezeigt ist.
  • Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird in Abhängigkeit von dem Zeitpunkt, zu dem der Schlüsselschalter 12 eingeschaltet wird, beurteilt, ob es eine Notwendigkeit zur Durchführung des Speisungsverzögerungssteuerungsprozesses gibt oder nicht. Gemäß einer Modifikation des Glühkerzenspeisungssteuerungsgeräts gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird das Starten der elektrischen Energiezufuhr verzögert, bis der durch die Glühkerze 2 fließende Glühkerzenstrom einen Wert unterhalb eines vorbestimmten Werts Igc annimmt.
  • Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Verbrauch der Energiequelle, beispielsweise der Batterie 4, durch das Speisungsverzögerungssteuerungsverfahren zu unterdrücken, indem der Zeitpunkt zum Starten der Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 nicht mit dem Zeitpunkt übereinstimmt, zu dem der Fahrer eines Fahrzeugs den Schlüsselschalter einschaltet, um ein Zusammentreffen der vorstehend beschriebenen zwei Zeitpunkte zu vermeiden. Somit ist es möglich, stabil ausreichend elektrische Energie sowohl der Glühkerze 2 als auch dem Anlasser 3 zuzuführen und die Maschine 1 zuverlässig zu starten. Daher kann der Fahrzeugfahrer den Schlüsselschalter 12 jederzeit einschalten.
  • Weiterhin werden einige Parameter bezüglich der Speisung der Glühkerze 2 wie die Vorglühzeit tp, die Nachglühzeit ta und die Verzögerungszeit td auf der Grundlage der Maschinenzustände berechnet, die durch die Maschinenzustandserfassungsvorrichtung erfasst werden. Somit kann die Last auf die Batterie 4 unterdrückt werden, da die elektrische Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 entsprechend der berechneten geeigneten Bedingung bezüglich der Speisung der Glühkerze 2 gesteuert wird.
  • Weiterhin verringert sich der Anlasserstrom durch den Anlasser 3 schnell nach der Spitze, die unmittelbar nach Betätigen des Anlassers 3 erhalten wird. Als Ergebnis kommt am Ende der Verzögerungszeit td der Anlasserstrom in den stabilen Zustand, der nicht so groß ist.
  • Daher wird nach der Verzögerungszeit td, die durch das Speisungssteuerungsgerät gemäß diesem Ausführungsbeispiel optimiert wird, die elektrische Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 gestartet, um ein Zusammentreffen der zwei Spitzen des Anlasserstroms und des Glühkerzenstroms zu vermeiden. Somit ist es, da eine Überlast der Batterie 4 vermieden werden kann, möglich, stabil ausreichend elektrische Energie der Glühkerze 2 und dem Anlasser 3 zuzuführen und zuverlässig die Maschine 1 zu starten.
  • Weiterhin wird gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Glühkerzenverzögerungssteuerung durchgeführt, bis der Anlasserstrom Is sich bis auf einen vorbestimmten Wert und darunter verringert hat. Das heißt, es ist möglich, die Speisung der Glühkerze 2 auf der Grundlage des Anlasserstroms Is zu optimieren. In diesem Fall wird keine elektrische Energie zugeführt, bis der Anlasserstrom Is sich auf einen vorbestimmten Wert verringert hat. Nachdem der sich von dem Einschaltanlasserstrom Is(max) verringernde Anlasserstrom Is einen vorbestimmten Wert erreicht hat, wird die elektrische Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 gestartet, um den Zeitverlust zum Erhitzen der Glühkerze 2 aufgrund der Verzögerung in der Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 zu minimieren. Daher ist es möglich, stabil ausreichend elektrische Energie der Glühkerze 2 und dem Anlasser 3 zuzuführen und die Maschine 1 zuverlässig zu starten.
  • Weiterhin kann gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, falls die Glühkerze der Bauart niedriger Nennspannung als die Glühkerze 2 verwendet wird, die Temperatur der Glühkerze 2 schnell angehoben werden und kann die Maschine 1 schnell betätigt werden. Selbst obwohl ein hoher Einschaltstrom durch die Glühkerze der Bauart mit niedriger Nennspannung fließt, steuert das Glühkerzenspeisungssteuerungsgerät die elektrische Energiezufuhr derart, dass der Zeitpunkt zum Starten der Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 nicht mit dem Zeitpunkt zum Starten der Zufuhr elektrischer Energie zu dem Anlasser 3 zusammenfällt. Da eine Überlast der Batterie vermieden werden kann, ist es daher möglich, ausreichend elektrische Energie der Glühkerze 2 der Bauart mit niedriger Nennspannung zuzuführen und den Vorteil zu nutzen, dass die Glühkerze 2 eine Bauart mit niedriger Nennspannung ist.
  • Weiterhin ist gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Energiequelle für die elektrische Energiezufuhr die an dem Fahrzeug angebrachte Batterie 4, wenn die Brennkraftmaschine 1 gestartet wird, und danach ist die Energiequelle der Wechselstromgenerator 41, in der elektrische Energie durch den Generator 41a erzeugt wird, die mit der Leistungswelle der Maschine 1 verbunden ist. Während der Vorglühzeit tp führt die Glühkerzenspeisungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Betrieb der PWM-Speisungssteuerung mit 100% bzw. der ersten PWM-Speisungssteuerung durch, unter der eine Spannung ausgegeben wird, die höher als die Standardspannung einer Energiequelle ist. Die Vorglühzeit tp ist als ein Zeitintervall zwischen einem Zeitpunkt, zu dem der Anlasserschalter eingeschaltet wird, und einem weiteren Zeitpunkt definiert, zu dem die Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 zum Heizen der Glühkerze 2 eingestellt bzw. gesetzt wird. Während der Nachglühzeit ta führt die Glühkerzenspeisungsvorrichtung den Betrieb der zweiten PWM-Speisungssteuerung durch, durch die die effektive Spannung aus der von dem Wechselstromgenerator 41 abgegebenen elektrischen Energie bzw. elektrische Leistung erhalten wird. Die Nachglühzeit ta ist als ein Zeitintervall zwischen einem Zeitpunkt, zu dem die Maschine 1 gestartet wird, und einem weiteren Zeitpunkt definiert, zu dem die elektrische Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 beendet wird.
  • Bei der Betätigung der Maschine ist, wenn Generatoren keine elektrische Energie abgeben können, die Energiequelle lediglich die Batterie 4, die im Allgemeinen keine redundante Kapazität aufweist. Das Glühkerzenspeisungssteuerungsverfahren steuert die elektrische Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 derart, dass ein Zusammenfallen der zwei Spitzen des Anlasserstroms und des Glühkerzenstroms verhindert wird. Somit kann eine Überlast der Batterie 4 verhindert werden.
  • Da während der Vorglühzeit tp das Glühkerzenspeisungssteuerungsverfahren den Betrieb der PWM-Speisungssteuerung mit 100% oder das erste PWM-Speisungssteuerungsverfahren durchführt, unter der eine höhere Spannung als die Standardspannung einer Energiequelle ausgegeben wird, ist es daher möglich, die Glühkerze 2 schnell zu erhitzen und die Maschine 1 gleichförmig zu starten.
  • Weiterhin kann nach Starten der Maschine 1 die von dem Wechselstromgenerator 41 erzeugte elektrische Energie nicht nur zur Zufuhr von Energie zu der Glühkerze 2 und anderen Betätigungsgliedern wie Einspritzvorrichtungen für die Kraftstoffeinspritzung sondern ebenfalls zum Laden der Batterie 4 verwendet werden. Insbesondere führt während der Nachglühzeit ta die Glühkerzenspeisungsvorrichtung den Betrieb der zweiten PWM-Speisungssteuerung durch, durch die die effektive Spannung aus der von dem Wechselstromgenerator 41 abgegebenen elektrischen Energie erhalten wird.
  • Da die Glühkerzentemperatur auf einen Pegel gehalten werden kann, bei dem ein Abfallen verhindert wird, ist es daher möglich, die Maschinendrehzahl zu stabilisieren.
  • Weiterhin weist gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das Glühkerzenspeisungssteuerungsgerät die Maschinenzustandserfassungsvorrichtung auf. Wenn die ECU 6 ein anormales elektrisches Signal aus der Maschinenzustandserfassungseinrichtung erfasst, ist es möglich, die elektrische Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 zu stoppen.
  • Beispielsweise überwacht die ECU 6 die Wechselstromgeneratorspannung. Wenn die ECU 6 einen anormalen Wert der Wechselstromgeneratorspannung erfasst, stoppt die ECU 6 die Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2. Somit ist es möglich, die Glühkerze 2 zu schützen.
  • Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verschiebt, wenn der Fahrer des Fahrzeugs den Schlüsselschalter 12 ohne Berücksichtigung des Vorheizen der Maschine die Glühkerze 2 einschaltet, das Speisungsverzögerungssteuerungsverfahren den Zeitpunkt zum Starten der Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 gegenüber dem Zeitpunkt, um ein Zusammenfallen der vorstehend beschriebenen zwei Zeitpunkte zu vermeiden. Daher wird die der Glühkerze 2 zugeführte elektrische Energie nicht durch das Vorhandensein des Anlassers beeinträchtigt, der einen hohen Einschaltstrom aufweist. Weiterhin kann die Dieselmaschine schnell betätigt werden.
  • Selbst in sehr kaltem Wetter wird die elektrische Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 auf der Grundlage der Zustände der Maschine 1 optimiert. Daher ist es möglich, die Last auf der Batterie 4 zu unterdrücken bzw. zu verringern und die Lebensdauer der Glühkerze 2 zu verbessern.
  • Daher ist es selbst dann, wenn der Fahrer den Anlasserschalter 31 ohne Berücksichtigung der Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 einschaltet, möglich, die Maschine 1 zu betätigen, da ausreichend elektrische Energie der Glühkerze 2 zugeführt wird.
  • Weiterhin führt das Glühkerzenspeisungsgerät in dem Fall, in dem elektrische Energie der Glühkerze 2 vor Zufuhr elektrischer Energie zu dem Anlasser zugeführt wird, oder in dem Fall, in dem der Anlasserschalter kurz nach Starten der elektrischen Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 eingeschaltet wird, oder in dem Fall, in dem der Glühkerzenstrom Ig sich nicht ausreichend verringert hat, eine derartige Steuerung durch, dass die elektrische Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 gestoppt wird.
  • In diesem Fall wird der Glühkerzenspeisungsverzögerungsprozess anstelle der Durchführung der elektrischen Energiezufuhr ausgeführt. Da der Zeitpunkt, zu dem der Glühkerzenstrom Ig einen Spitzenwert Ig(max) erreicht, zeitlich gegenüber einem weiteren Zeitpunkt verschoben ist, zu dem der Anlasserstrom Is einen Spitzenwert Is(max) erreicht, ist es möglich, ausreichend elektrische Energie der Glühkerze 2 und dem Anlasser 3 zuzuführen und die Maschine 1 zuverlässig zu starten.
  • In dem Fall, in dem die Glühkerzentemperatur bereits angehoben worden ist und der durch die Glühkerze 2 fließende Glühkerzenstrom Ig sich verringert hat, wird der Glühkerzenspeisungsverzögerungsprozess nach dem Start der elektrischen Energiezufuhr zu dem Anlasser durchgeführt und wird die Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 erneut gestartet, nachdem der Glühkerzenspeisungsprozess abgeschlossen ist. Daher wird die Last auf die Batterie 4 verbessert.
  • Somit wird, wenn die elektrische Energiezufuhr zu dem Anlasser 3 gestartet wird, der Glühkerzenspeisungsvernachlässigungsprozess ausgeführt, um zu beurteilen, ob es eine Notwendigkeit zur Ausführung des Glühkerzenspeisungsverzögerungsprozesses gibt oder nicht. Falls die Beurteilung JA ist, geht die Prozedur zu dem Glühkerzenspeisungsverzögerungsprozess über.
  • Da der elektrische Energieverlust bzw. Leistungsverlust bei der Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 minimiert wird und es möglich ist, ein Zusammentreffen der zwei Spitzen des Anlasserstroms und des Glühkerzenstroms zu vermeiden, ist es daher möglich, ausreichend elektrische Energie der Glühkerze 2 und dem Anlasser 3 mit Stabilität zuzuführen und die Maschine 1 mit Zuverlässigkeit zu starten.
  • Weiterhin steuert gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der Glühkerzenspeisungsvernachlässigungsprozess die elektrische Zufuhr zu der Glühkerze 2 derart, dass, falls die seit einem Zeitpunkt, zu dem der Schlüsselschalter 12 eingeschaltet wird, verstrichene Zeit t kürzer als eine vorbestimmte Zeit ist, der Glühkerzenspeisungsverzögerungsprozess ausgeführt wird.
  • Nach Einschalten des Schlüsselschalters 12 wird, falls ein Zeitpunkt, zu dem die Zufuhr elektrischer Energie zu dem Anlasser 3 startet, später als ein weiterer Zeitpunkt ist, zu dem die elektrische Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 gestartet ist, der Glühkerzenspeisungsverzögerungsprozess zum Stoppen der elektrischen Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 ausgeführt, um zu bewirken, dass die Spitze des Anlasserstroms vorbeigeht. Nach Abschluss des Glühkerzenspeisungsverzögerungsprozesses wird die Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 erneut gestartet.
  • Demgegenüber hat nach Einschalten des Schlüsselschalters 12, falls die verstrichene Zeit, während der elektrische Energie der Glühkerze 2 zugeführt wird, größer als eine vorbestimmte Zeit ohne Aktivierung des Anlassers 3 wird, der durch die Glühkerze 2 fließende Glühkerzenstrom den Wert im stabilen Zustand angenommen. Daher ist es nicht notwendig, die elektrische Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 zu stoppen.
  • Daher ist es möglich, effizient die elektrische Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 in einer Weise zu steuern, in der lediglich dann, falls ein Zeitpunkt, zu dem die Zufuhr elektrischer Energie zu dem Anlasser 3 gestartet wird, später als ein weiterer Zeitpunkt ist, zu dem die Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 gestartet wird, der Glühkerzenspeisungsverzögerungsprozess zum Stoppen der elektrischen Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 durchgeführt wird.
  • Weiterhin steuert gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Glühkerzenspeisungsvernachlässigungsvorrichtung die Ausführung des Glühkerzenspeisungsverzögerungsprozesses lediglich dann, falls der durch die Glühkerze 2 fließende Glühkerzenstrom gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist.
  • Während der durch die Glühkerze 2 fließende Glühkerzenstrom gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, wird, falls die elektrische Energiezufuhr gestartet wird, der Glühkerzenspeisungsverzögerungsprozess ausgeführt und wird die elektrische Energie der Glühkerze 2 zugeführt.
  • Demgegenüber kann, während der durch die Glühkerze 2 fließende Glühkerzenstrom kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, die elektrische Energiezufuhr ohne Ausführung des Glühkerzenspeisungsverzögerungsprozesses gestartet werden.
  • Daher ist es möglich, effizient die elektrische Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 in einer Weise zu steuern, in der lediglich dann, falls der durch die Glühkerze 2 fließende Glühkerzenstrom gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, der Glühkerzenspeisungsverzögerungsprozess ausgeführt wird und die elektrische Energie der Glühkerze 2 zugeführt wird.
  • Obwohl die ECU 6 den Anlasserstrom Is gemäß der vorstehenden Darstellung überwacht, ist es möglich, dass die ECU 6 auf der Grundlage von anderen Informationen als des Anlasserstroms Is, beispielsweise der Maschinenwassertemperatur beurteilt, ob es eine Notwendigkeit zur Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 gibt oder nicht.
  • Weiterhin ist es möglich, die ECU 6 derart aufzubauen, dass die in dem Speicher 604 gespeicherten Informationen konstant aktualisiert werden und die aktualisierten Informationen zur Beurteilung verwendet werden, ob es eine Notwendigkeit zur Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 gibt oder nicht.
  • Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verschiebt das Speisungsverzögerungssteuerungsverfahren, wenn der Fahrer den Schlüsselschalter 12 ohne Berücksichtigung des Vorheizens der Maschine durch die Glühkerze 2 einschaltet, den Zeitpunkt zum Starten der Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 gegenüber dem Zeitpunkt zum Starten der Zufuhr elektrischer Energie zu dem Anlasser 3, um ein Zusammentreffen der vorstehend beschriebenen zwei Zeitpunkte zu vermeiden. Daher wird die der Glühkerze 2 zugeführte elektrische Energie nicht durch das Vorhandensein des Anlassers beeinträchtigt, der einen hohen Einschaltstrom aufweist. Weiterhin kann die Dieselmaschine schnell betätigt werden. Selbst in einem sehr kalten Klima wird die elektrische Energiezufuhr zu der Glühkerze 2 auf der Grundlage der Zustände der Maschine 1 optimiert. Daher ist es möglich, die Last auf der Batterie 4 zu verringern bzw. zu unterdrücken und die Lebensdauer der Glühkerze 2 zu verbessern.
  • Weiterhin kann gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Temperatur der Glühkerze 2 schnell angehoben werden und wird die Maschine 1 schnell betätigt, falls die Glühkerze der Bauart mit niedriger Nennspannung als die Glühkerze 2 verwendet wird. Selbst obwohl ein hoher Einschaltstrom durch die Glühkerze der Bauart mit niedriger Nennspannung fließt, steuert das Glühkerzenspeisungssteuerungsgerät die elektrische Energiezufuhr derart, dass der Zeitpunkt zum Starten der Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze 2 zeitlich gegenüber dem Zeitpunkt zum Starten der Zufuhr elektrischer Energie zu dem Anlasser 3 verschoben wird. Da eine Überlast der Batterie 4 vermieden werden kann, ist es daher möglich, ausreichend elektrische Energie der Glühkerze 2 der Bauart mit niedriger Nennspannung zuzuführen und den Vorteil zu nutzen, dass die Glühkerze 2 von der Bauart mit niedriger Nennspannung ist.
  • Es wird ein Steuerungsgerät zur Steuerung der Zufuhr elektrischer Energie sowohl zu einer Glühkerze als auch einem Anlasser aus einer Energiequelle angegeben, wobei der Anlasser den Start der Maschine durch Verwenden der Glühkerze unterstützt. Das Steuerungsgerät weist einen Anlasserschalter, einen Anlasser, eine Erfassungsvorrichtung, die einen Zustand der Maschine erfasst, und eine Berechnungsschaltung auf, die eine Vorglühzeit, eine Nachglühzeit und eine Verzögerungszeit berechnet. Diese Zeiten hängen sowohl von dem von der Erfassungsvorrichtung erfassten Zustand der Maschine als auch von einem Zeitpunkt ab, zu dem der Anlasserschalter in eine Energie-Ein-Position eingeschaltet wird. Die Steuerungsschaltung steuert die Zufuhr der elektrischen Energie zu sowohl der Glühkerze als auch dem Anlasser auf der Grundlage der Verzögerungszeit, der Vorglühzeit und der Nachglühzeit.

Claims (14)

  1. Steuerungsgerät zur Steuerung der Zufuhr elektrischer Energie zu einer Glühkerze (2) und einem Anlasser (3) zum Starten einer Dieselbrennkraftmaschine (1), mit: einer Maschinenzustandserfassungsvorrichtung (5, 8, 21, 32, 43) zur Erfassung einer Betriebsbedingung der Dieselbrennkraftmaschine bei Starten der Dieselbrennkraftmaschine, einer Verzögerungszeit-Berechnungsschaltung, die eine Verzögerungszeit als eine Funktion der erfassten Betriebsbedingung der Dieselbrennkraftmaschine berechnet, wobei die Verzögerungszeit ein Intervall ist, um das der Start der Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze nach dem Start der Zufuhr der elektrischen Energie zu dem Anlasser zu verzögern ist, um eine Zeitdifferenz zwischen einem ersten Zeitpunkt, zu dem eine erste momentane Größe elektrischer Energie, die durch den Anlasser verbraucht wird, ein Maximum erreicht, und einem zweiten Zeitpunkt zu bilden, zu dem eine zweite momentane Größe der elektrischen Energie, die durch die Glühkerze verbraucht wird, ein Maximum erreicht, und einer Steuerungsschaltung (6), die eine Steuerung derart durchführt, dass die Zufuhr der elektrischen Energie zu der Glühkerze nach Verstreichen der Verzögerungszeit seit dem Start der Zufuhr der elektrischen Energie zu dem Anlasser startet, so dass die elektrische Energie auf den Anlasser und die Glühkerze derart verteilt wird, dass das Arbeiten des Anlassers und der Glühkerze im Hinblick auf eine Fehlfunktion aufgrund einer Verknappung der elektrischen Energie gewährleistet wird.
  2. Steuerungsgerät nach Anspruch 1, wobei die Steuerungsschaltung (6) den Start der Zufuhr der elektrischen Energie zu der Glühkerze derart steuert, dass die Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze gestartet wird, wenn ein durch den Anlasser fließender Anlasserstrom sich auf einen vorbestimmten Stromwert verringert hat.
  3. Steuerungsgerät nach Anspruch 2, wobei die Steuerungsschaltung (6) beurteilt, ob es eine Notwendigkeit zur Verzögerung des Starts der Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze um die Verzögerungszeit gibt oder nicht.
  4. Steuerungsgerät nach Anspruch 3, wobei die Steuerungsschaltung (6) den Start der Zufuhr der elektrischen Energie zu der Glühkerze um die Verzögerungszeit verzögert, wenn bestimmt wird, dass es eine Notwendigkeit für die Verzögerung gibt.
  5. Steuerungsgerät nach Anspruch 3, weiterhin mit einem Schlüsselschalter (12), der zur Aktivierung des Steuerungsgeräts (1000) selbst verwendet wird, wobei die Steuerungsschaltung (6) beurteilt, ob eine von einem Zeitpunkt, zu dem der Schlüsselschalter eingeschaltet wird, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem die Zufuhr elektrischer Energie zu dem Anlasser gestartet wird, verstrichene Zeit kürzer als ein vorbestimmtes Zeitintervall ist oder nicht.
  6. Steuerungsgerät nach Anspruch 5, wobei die Steuerungsschaltung (6) den Start der Zufuhr der elektrischen Energie derart steuert, dass, wenn bestimmt wird, dass die verstrichene Zeit kürzer als die vorbestimmte Zeitdauer ist, der Start der Zufuhr der elektrischen Energie um die Verzögerungszeit verzögert wird.
  7. Steuerungsgerät nach Anspruch 3, wobei die Steuerungsschaltung (6) weiterhin beurteilt, ob ein durch die Glühkerze fließender Glühkerzenstrom größer als ein vorbestimmter Stromwert ist.
  8. Steuerungsgerät nach Anspruch 7, wobei die Steuerungsschaltung (6) die Zufuhr elektrischer Energie derart steuert, dass, wenn beurteilt wird, dass der Glühkerzenstrom größer als der vorbestimmte Stromwert ist, der Start der Zufuhr der elektrischen Energie um die Verzögerungszeit verzögert wird.
  9. Steuerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Glühkerze von der Bauart mit niedriger Nennspannung ist.
  10. Steuerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei, bevor die Dieselbrennkraftmaschine (1) gestartet wird, als Energiequelle eine Batterie (4) dient, und nach Starten der Dieselbrennkraftmaschine als Energiequelle ein Wechselstromgenerator (41) dient, der ein von der Dieselbrennkraftmaschine erzeugtes Rotationsdrehmoment umwandelt.
  11. Steuerungsgerät nach Anspruch 10, wobei die Steuerungsschaltung (6) die Zufuhr elektrischer Energie aus der Batterie unter einer Pulsbreitenmodulationssteuerung (PWM-Steuerung) während eines Zeitintervalls von einem Zeitpunkt, zu dem die Dieselbrennkraftmaschine gezündet wird, und einem weiteren Zeitpunkt steuert, zu dem die Dieselbrennkraftmaschine das Laufen startet.
  12. Steuerungsgerät nach Anspruch 11, wobei die Steuerungsschaltung die Zufuhr elektrischer Energie aus dem Wechselstromgenerator (41) unter einer Pulsbreitenmodulationssteuerung (PWM-Steuerung) nach Starten des Laufs der Dieselbrennkraftmaschine steuert.
  13. Steuerungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Steuerungsschaltung (6) beurteilt, ob eine Ausgangsspannung der Energiequelle sich innerhalb eines vorbestimmten anormalen Bereichs befindet, der vorab der Ausgangsspannung zugewiesen worden ist, und die Zufuhr der elektrischen Energie zu der Glühkerze stoppt, wenn bestimmt wird, dass die Ausgangsspannung der Energiequelle innerhalb des vorbestimmten anormalen Bereichs fällt.
  14. Verfahren zur Steuerung der Zufuhr elektrischer Energie zu einem Anlasser (3) und einer Glühkerze (2) zum Starten einer Dieselbrennkraftmaschine (1), mit den Schritten: Erfassen einer Betriebsbedingung der Dieselbrennkraftmaschine bei Starten der Dieselbrennkraftmaschine, Berechnen einer Verzögerungszeit als eine Funktion der erfassten Betriebsbedingung der Dieselbrennkraftmaschine, wobei die Verzögerungszeit ein Intervall ist, um das der Start der Zufuhr elektrischer Energie zu der Glühkerze nach dem Start der Zufuhr der elektrischen Energie zu dem Anlasser zu verzögern ist, um eine Zeitdifferenz zwischen einem ersten Zeitpunkt, zu dem eine erste momentane Größe elektrischer Energie, die durch den Anlasser verbraucht wird, ein Maximum erreicht, und einem zweiten Zeitpunkt zu bilden, zu dem eine zweite momentane Größe der elektrischen Energie, die durch die Glühkerze verbraucht wird, ein Maximum erreicht, und Steuern des Starts der Zufuhr der elektrischen Energie zu der Glühkerze nach Verstreichen der Verzögerungszeit seit dem Start der Zufuhr der elektrischen Energie zu dem Anlasser, so dass die elektrische Energie auf den Anlasser und die Glühkerze derart verteilt wird, dass das Arbeiten des Anlassers und der Glühkerze im Hinblick auf eine Fehlfunktion aufgrund einer Verknappung der elektrischen Energie gewährleistet wird.
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