DE102008040971B4 - Method and device for regulating the temperature of glow plugs in an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Regeln der Temperatur von Glühstiftkerzen in einer Brennkraftmaschine, bei dem in einem Referenzbetrieb der Maschine ein mathematischer Zusammenhang zwischen gemessenen Temperaturen und gemessenen Widerständen wenigstens einer Glühkerze gebildet wird, wobei der Referenzbetrieb durch einen Stillstand und/oder einen Leerlauf und/oder einem Schubbetrieb der Brennkraftmaschine gebildet wird, wobei sich die Widerstände aus einer tatsächlich anliegenden Spannung und einem tatsächlichem Stromfluss an dieser Glühkerze ergeben, und dieser mathematische Zusammenhang über die gesamte Lebensdauer der Kerze dynamisch angepasst und im gesamten Betrieb der Brennkraftmaschine herangezogen wird, um eine Basisansteuerung der Glühkerze zu korrigieren, bei dem zum Korrigieren der Basisansteuerung ein tatsächlicher Widerstand der wenigstens einen Glühstiftkerze bestimmt wird, unter Vorgabe dieses Widerstands eine tatsächliche Temperatur der Glühkerze aus dem mathematischen Zusammenhang ermittelt wird, und diese Ist-Temperatur mit einer Soll-Temperatur verglichen wird, um eine Energiebeaufschlagung der Glühkerze so zu verändern, dass die Soll-Temperatur erreicht wird.Method for regulating the temperature of sheathed-element glow plugs in an internal combustion engine, in which a mathematical relationship between measured temperatures and measured resistances of at least one glow plug is formed in a reference mode of the machine Internal combustion engine is formed, the resistances result from an actually applied voltage and an actual flow of current at this glow plug, and this mathematical relationship is dynamically adapted over the entire life of the plug and used throughout the operation of the internal combustion engine to correct a basic control of the glow plug , in which an actual resistance of the at least one sheathed-element glow plug is determined to correct the basic control, an actual temperature of the glow plug is determined from the mathematical relationship by specifying this resistance is elt, and this actual temperature is compared with a target temperature in order to change the application of energy to the glow plug so that the target temperature is reached.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Brennkraftmaschinen und insbesondere die Steuerung bzw. Regelung der Temperatur von Glühstiftkerzen in einer solchen Maschine.The present invention relates to the field of internal combustion engines, and more particularly to the control of the temperature of glow plugs in such a machine.

Diese Temperaturen werden üblicherweise über Kennlinien und Kennfelder eingestellt. Als Eingangsparameter werden Motordrehzahl, Kühlwassertemperatur, Motordrehmoment bzw. Einspritzmenge, Luftdruck und Lufttemperatur verwendet. Es handelt sich dabei um eine klassische Steuerung, die mit hohem Aufwand an jeden Motor angepasst werden muss. Diese Steuerung kann nicht selbständig auf Systemänderungen und Toleranzen reagieren.These temperatures are usually set via characteristic curves and maps. The engine speed, cooling water temperature, engine torque or injection quantity, air pressure and air temperature are used as input parameters. It is a classic control that has to be adapted to each engine with great effort. This controller can not independently respond to system changes and tolerances.

Die Patentschrift EP 1 852 604 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben von Glühkerzen, bei dem aus Erfahrungswerten, die auf einem Motorprüfstand gewonnen werden können, ein Modell für das Verhalten eines bestimmten Glühkerzentyps in einem bestimmten Dieselmotor gebildet und dieses in Form von Kennlinien und/oder Kennfeldern im Glühkerzensteuergerät gespeichert wird. Nach den gespeicherten Kennlinien und Kennfeldern werden die Glühkerzen so angesteuert, dass sie zu bestimmten Zeiten mit einer bestimmten effektiven Spannung versorgt werden, mit welcher man die Zieltemperatur erreicht oder ihr hinreichend nahe kommt. Zu den Kennwerten und Randbedingungen, die im Glühkerzensteuergerät gespeichert sein können und von denen eine oder mehrere berücksichtigt werden können, gehören der Motortyp, der Glühkerzentyp, der elektrische Widerstand der Glühkerzen bei einer Referenztemperatur, die Abhängigkeit des elektrischen Widerstandes der Glühkerze von der Temperatur, die Wärmekapazität der Glühkerzen, das Abkühlverhalten der Glühkerzen in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors, von der Kühlmitteltemperatur und vom Vorzeichen einer Drehzahländerung des Motors, ferner die Wärmezufuhr aus Verbrennungen unter einem oder mehreren ausgewählten Lastzuständen des Motors.The patent EP 1 852 604 describes a method for operating glow plugs, in which empirical values that can be obtained on an engine test bench are used to formulate a model for the behavior of a specific type of glow plug in a specific diesel engine and store this in the form of characteristic curves and / or characteristic diagrams in the glow plug control unit. After the stored characteristics and maps, the glow plugs are controlled so that they are supplied at certain times with a certain effective voltage, with which one reaches the target temperature or comes close enough. Among the characteristics and constraints that may be stored in the glow plug controller and one or more of which may be considered include the type of engine, the glow plug type, the electrical resistance of the glow plugs at a reference temperature, the dependence of the electrical resistance of the glow plug on the temperature The heat capacity of the glow plugs, the cooling behavior of the glow plugs in dependence on the speed of the engine, the coolant temperature and the sign of a speed change of the engine, and the heat supply from burns under one or more selected load conditions of the engine.

Die Patentschrift EP 0 315 934 offenbart ein Verfahren zur Temperaturregelung von Glühkerzen bei Dieselmotoren. Bei diesem Verfahren wird die Tatsache genützt, dass sich der ohmsche Widerstand einer Glühkerze mit der Temperatur ändert. Der Stromfluss zur Glühkerze wird bei dem Verfahren durch Impulsbreitenmodulation periodisch ein- und ausgeschaltet. Während der Abschaltpausen wird eine den ohmschen Widerstand der Glühkerze repräsentierende physikalische Größe ermittelt. Nachdem das Messergebnis einen vorgegebenen Sollwert überschritten hat, wird ein Regelungsvorgang eingeleitet, der die Temperatur der Glühkerze so einstellt, dass eine vorgegebene Betriebstemperatur eingehalten wird. Es wird zudem eine Schaltungsanordnung in Form einer Messbrücke zur Durchführung des Verfahrens vorgestellt.The patent EP 0 315 934 discloses a method for controlling the temperature of glow plugs in diesel engines. This method utilizes the fact that the ohmic resistance of a glow plug changes with temperature. The flow of current to the glow plug is periodically switched on and off in the process by pulse width modulation. During the shutdown breaks, a physical quantity representing the ohmic resistance of the glow plug is determined. After the measurement result has exceeded a predetermined setpoint, a control process is initiated, which adjusts the temperature of the glow plug so that a predetermined operating temperature is maintained. In addition, a circuit arrangement in the form of a measuring bridge for carrying out the method is presented.

Die Veröffentlichung einer ETG-Fachtagung des VDE vom 26.–28. September 2001 beschreibt, dass sich durch die Dimensionierung einer Glühkerze hin zu höheren Strömen mit gleichzeitig reduzierter thermischer Kapazität deren Glühkopf sehr schnell erhitzt. Um ein Durchbrennen zu vermeiden, wird der Temperaturverlauf durch Messen des Stromverlaufs ermittelt und eine Leistungsminderung mittels Puls-Weiten-Modulation im geschlossenen Regelkreis durchgeführt.The publication of an ETG symposium of the VDE from 26.-28. September 2001 describes that the glow head heats up very quickly due to the dimensioning of a glow plug towards higher currents with simultaneously reduced thermal capacity. In order to avoid burning through, the temperature profile is determined by measuring the current profile and a power reduction is performed by means of pulse-width modulation in a closed loop.

Aus der DE 10 2006 060 632 A1 ist bereits ein Verfahren zur Regelung der Temperatur aufgrund des Widerstands der Glühkerze bekannt, bei dem ein Alterungsmodel verwendet wird. Aus der DE 10348391 63 ist eine Regelung einer Glühkerze bekannt, bei dem ein physikalisches Model der Kerze verwendet wird. Das Model ist in hinreichend stationären Phasen ausreichend genau.From the DE 10 2006 060 632 A1 For example, a method for controlling the temperature due to the resistance of the glow plug using an aging model is already known. From the DE 10348391 63 For example, a control of a glow plug using a physical model of the candle is known. The model is sufficiently accurate in sufficiently stationary phases.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Regeln der Temperatur von Glühstiftkerzen in einer Brennkraftmaschine liegen in seiner automatischen Anpassungsfähigkeit und verbesserten Applikationsgüte bei sich ändernden Betriebsbedingungen der Maschine, sowie in seiner Zuverlässigkeit und seinem einfachen Ablauf, der zudem besonders kostengünstig implementierbar ist.The advantages of the method according to the invention for regulating the temperature of glow plugs in an internal combustion engine lie in its automatic adaptability and improved quality of application with changing operating conditions of the machine, as well as its reliability and its simple operation, which is also particularly cost-implementable.

Diese Vorteile werden durch ein Verfahren erzielt, bei dem in einem Referenzbetrieb der Maschine ein mathematischer Zusammenhang zwischen gemessenen Temperaturen und gemessenen Widerständen wenigstens einer Glühkerze gebildet wird, wobei sich die Widerstände aus einer tatsächlich anliegenden Spannung und einem tatsächlichem Stromfluss an dieser Glühkerze ergeben, und dieser mathematische Zusammenhang über die gesamte Lebensdauer der Kerze dynamisch angepasst und im gesamten Betrieb der Brennkraftmaschine herangezogen wird, um eine Basisansteuerung der Glühkerze zu korrigieren.These advantages are achieved by a method in which a mathematical relationship between measured temperatures and measured resistances of at least one glow plug is formed in a reference mode of the machine, the resistances resulting from an actually applied voltage and an actual current flow at this glow plug, and this mathematical relationship over the lifetime of the candle dynamically adjusted and used in the entire operation of the internal combustion engine to correct a basic control of the glow plug.

Die vorliegende Erfindung geht dabei davon aus, dass es mit Hilfe des Kerzenwiderstandes möglich ist, die Glühkerzentemperatur ohne Temperaturmessung der Glühkerze im Motor zu bestimmen. Darauf basierend besteht ein wesentlicher Punkt der Erfindung darin, dass der Widerstand der Glühkerze als Führungsgröße einer Temperaturregelung dient. Der mathematische Zusammenhang zwischen dem Widerstand einer Glühkerze und ihrer Temperatur wird dynamisch an den jeweils optimalen Arbeitspunkt des Motors angepasst. Da somit zu jedem Zeitpunkt die tatsächliche Ist-Temperatur einer Kerze bekannt ist, kann diese zur Korrektur einer Basisansteuerung genutzt werden.The present invention is based on the assumption that with the aid of the plug resistance it is possible to determine the glow plug temperature without measuring the temperature of the glow plug in the engine. Based thereon, an essential point of the invention is that the resistance of the glow plug serves as a reference variable of a temperature control. The mathematical relationship between the resistance of a glow plug and its temperature is dynamically adjusted to the optimum operating point of the glow plug Motors adapted. Since the actual actual temperature of a candle is thus known at any time, it can be used to correct a basic control.

Die Messung einer Spannung und eines Stroms zur Ermittlung eines aktuellen Kerzenwiderstands ist dabei nicht auf ein bestimmtes Zeitraster eingeschränkt. Dadurch vereinfacht sich die Glühkerzenapplikation erheblich. Zudem steht der tatsächliche Widerstand der Kerzen jederzeit zur Verfügung.The measurement of a voltage and a current to determine a current candle resistance is not limited to a specific time grid. This considerably simplifies the glow plug application. In addition, the actual resistance of the candles is available at any time.

Der mathematische Zusammenhang zwischen Widerstand und Temperatur, sozusagen das mathematische Modell einer Kerze, lässt dabei eine weitaus genauere Steuerung der Kerzen als im Stand der Technik zu.The mathematical relationship between resistance and temperature, so to speak the mathematical model of a candle, allows a much more precise control of the candles than in the prior art.

Dies zeigt sich insbesondere im automatischen Ausgleich von Toleranzen der Glühkerzen und des Motors, womit die angeforderte Glühtemperatur exakt erreicht wird. So können insbesondere Fertigungsstreuungen der Glühkerzen und Motorstreuungen zylinderselektiv reduziert werden. Aber auch Toleranzen des Kabelbaums und unterschiedliche Motorbetriebsarten können ausgeglichen werden. Da die Kerzentemperatur immer bekannt ist, kann die Glühsteuerung (GCU, Glow Control Unit) eine konstante Soll-Temperatur selbständig halten. In der Folge können erlaubte Glühtemperaturen auch bei unvorhergesehenen Ereignissen ohne Applikationsänderung wie z. B. durch Umschalten der Motorbetriebsarten eingehalten werden. Damit ist die Glühtemperatur an den optimalen Arbeitspunkt des Motors anpassbar.This is particularly evident in the automatic compensation of tolerances of the glow plugs and the engine, whereby the requested annealing temperature is reached exactly. In particular, manufacturing variations of the glow plugs and engine scattering can be reduced in a cylinder-selective manner. But also tolerances of the wiring harness and different engine operating modes can be compensated. Since the candle temperature is always known, the glow control (GCU, Glow Control Unit) can keep a constant target temperature independently. As a result, allowed annealing temperatures even in unforeseen events without application change such. B. be maintained by switching the engine operating modes. Thus, the annealing temperature is adaptable to the optimum operating point of the engine.

Außerdem ist ein Schutz vor Überhitzung und eine einfache Kerzendiagnose über den Kerzenwiderstand möglich. Da die verfahrensgemäß ermittelte Temperatur der Glühkerzen zudem unabhängig von Kühleinflüssen ist, sind keine Messkerzen erforderlich.In addition, protection against overheating and simple candle diagnosis via the candle resistance is possible. In addition, since the temperature of the glow plugs determined according to the method is independent of the effects of cooling, no measuring candles are required.

Insgesamt ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren damit eine gleichsam hochdynamische wie hochadaptive, vollautomatische und besonders genaue Glühkerzenapplikation realisierbar.Overall, it is thus possible with the method according to the invention to realize a highly dynamic as well as highly adaptive, fully automatic and particularly accurate glow plug application.

Bevorzugte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.Preferred developments of the method are specified in the subclaims.

Danach ist in einer vorteilhaften Ausprägung des Verfahrens vorgesehen, dass zum Korrigieren der Basisansteuerung ein tatsächlicher Widerstand der wenigstens einen Glühstiftkerze bestimmt wird, unter Vorgabe dieses Widerstands eine tatsächliche Temperatur der Glühkerze aus dem mathematischen Zusammenhang ermittelt wird, und diese Ist-Temperatur mit einer Soll-Temperatur verglichen wird, um eine Energiebeaufschlagung der Glühkerze so zu verändern, dass die Soll-Temperatur erreicht wird. Das erfindungsgemäße Verfahren kann damit einer schon vorhandenen Basisansteuerung ohne weiteres überlagert, d. h. auch nachgerüstet werden, und diese Basisansteuerung mit den genannten Vorteilen ausstatten.According to an advantageous embodiment of the method, an actual resistance of the at least one glow plug is determined in order to correct the base drive, an actual temperature of the glow plug is determined from the mathematical relationship while specifying this resistance, and this actual temperature is determined with a setpoint temperature. Temperature is compared to change an energization of the glow plug so that the target temperature is reached. The method according to the invention can thus readily be superimposed on an already existing base drive, ie. H. be retrofitted, and equip this base drive with the advantages mentioned.

Bevorzugt ergibt sich der mathematische Zusammenhang als interpolierende Funktion zwischen wenigstens zwei Temperatur- und Widerstandsmesspaaren der wenigstens einen Glühstiftkerze. Bei Interpolation mehrerer dieser Wertepaare wird dabei ein Polynom erzeugt, während bei Messung von nur zwei Wertepaaren – und damit im einfachsten Fall – eine Gerade entsteht. Natürlich ist es auch denkbar, von nur einem Wertepaar auszugehen, durch das eine vorgegebene Gerade gelegt wird. Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik an sich bekannten Kennlinienfeldern bildet das Polynom oder diese Gerade jedenfalls eine einfach und schnell auswertbare Basisfunktion, welche die individuelle Glühkerze durch Angabe ihres speziellen Widerstands- und Temperaturverhaltens modelliert.The mathematical relationship preferably results as an interpolating function between at least two temperature and resistance measuring pairs of the at least one glow plug. When interpolating several of these pairs of values, a polynomial is generated, while when measuring only two value pairs - and thus in the simplest case - a straight line is created. Of course, it is also conceivable to start from just one pair of values, through which a given straight line is laid. In contrast to the characteristic fields known per se from the prior art, the polynomial or this straight line in any case forms an easily and quickly evaluable basic function which models the individual glow plug by specifying its specific resistance and temperature behavior.

Besonders bevorzugt werden Temperaturen und Widerstände der wenigstens einen Glühstiftkerze bei vorbestimmten, unterschiedlichen Ansteuerspannungen gemessen bzw. bestimmt, insbesondere bei 3, 5, 7 oder 11 Volt Referenzspannung. Damit lässt sich der mathematische Zusammenhang bzw. die Funktion zwischen Widerstand und Temperatur einer Glühkerze entweder auf eine bestimmte Arbeitsspannung hin messen oder auch über einen Arbeitsbereich hinweg mitteln, was eine optimale Ansteuerung der Glühkerzen im Arbeitspunkt des Motors zulässt.Particularly preferably, temperatures and resistances of the at least one glow plug are measured or determined at predetermined, different drive voltages, in particular at 3, 5, 7 or 11 V reference voltage. Thus, the mathematical relationship or the function between the resistance and temperature of a glow plug can either be measured to a certain working voltage or averaging over a working range, which allows optimal control of the glow plugs at the operating point of the engine.

Besonders bevorzugt werden die Temperaturen und Widerstände der wenigstens einen Glühstiftkerze bei Stillstand und/oder bei Leerlauf und/oder im Schubbetrieb der Brennkraftmaschine gemessen. In diesen Referenzbetrieben ist eine besonders aussagekräftige Messung möglich, das sie sich durch stabile thermische Verhältnisse auszeichnen. Außerdem treten sie auch oft genug auf, um eine zeitnahe Aktualisierung des mathematischen Zusammenhangs bzw. der Funktion vorzunehmen. Damit ist eine genaue und gleichzeitig schnelle Anpassung einer zunächst ermittelten Basisfunktion über die Laufzeit des Motors hinweg möglich. Auch dadurch wird eine optimale Ansteuerung der Glühkerzen im Arbeitspunkt des Motors möglich.Particularly preferably, the temperatures and resistances of the at least one glow plug are measured at standstill and / or at idle and / or in overrun operation of the internal combustion engine. In these reference plants, a particularly meaningful measurement is possible, which is characterized by stable thermal conditions. In addition, they also occur often enough to make a timely update of the mathematical relationship or function. This makes possible an exact and at the same time rapid adaptation of an initially determined basic function over the running time of the engine. This also makes optimal control of the glow plugs in the operating point of the engine possible.

Die vorstehenden Vorteile werden auch durch eine Vorrichtung zum Regeln der Temperatur von Glühstiftkerzen in einer Brennkraftmaschine erzielt, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist.The above advantages are also achieved by a device for controlling the temperature of glow plugs in an internal combustion engine, which is designed for carrying out the method according to the invention.

Ein wesentlicher Punkt der Vorrichtung besteht dabei darin, dass diese einfach realisierbar ist und insbesondere an bereits bestehenden Basissteuerungen nachrüstbar ist.An essential point of the device is that it is easy to implement and in particular can be retrofitted to existing base controls.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei deren modularer Aufbau vorgesehen, mit einer Vorsteuerungseinheit, Regelungseinheit, Diagnoseeinheit, Korrektureinheit und Temperaturvorgabeeinheit. Dieser Aufbau ist konstruktiv besonders einfach realisierbar und zudem wartungsfreundlich.In a preferred embodiment, the modular structure thereof is provided, with a pilot control unit, control unit, diagnostic unit, correction unit and temperature specification unit. This structure is structurally particularly easy to implement and also easy to maintain.

Grundsätzlich kann diese Vorrichtung in allen Systemen eingesetzt werden, die Glühkerzen für einen Zündvorgang vorsehen, z. B. in jeglicher Art von Brennern. Bevorzugt soll die Vorrichtung aber zur Regelung der Temperatur von Glühstiftkerzen in der Brennkraftmaschine und/oder in dem Abgassystem eines Kraftfahrzeugs und/oder zur Konditionierung von Flüssigkeiten in einem Kraftfahrzeug Verwendung finden, in letzterem Fall z. B. bei Kraftstoffvorwärmung für Bio-Diesel oder bei Kühlwassererwärmung für eine Innenraumheizung.Basically, this device can be used in all systems that provide glow plugs for an ignition, z. B. in any kind of burners. Preferably, however, the device should be used to control the temperature of glow plugs in the internal combustion engine and / or in the exhaust system of a motor vehicle and / or for the conditioning of liquids in a motor vehicle use, in the latter case z. As in fuel preheating for bio-diesel or cooling water heating for an interior heating.

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Vorrichtung zur Ansteuerung von Glühstiftkerzen in einer Brennkraftmaschine, in der das erfindungsgemäße Verfahren verwirklicht ist.The present invention will be explained below with reference to an embodiment. The single FIGURE shows a device for controlling glow plugs in an internal combustion engine, in which the inventive method is realized.

Die Vorrichtung ist dabei als Regelkreis 10 ausgeführt, bei dem über eine Temperaturvorgabeeinheit 11 eine Soll-Glühtemperatur Tsoll vorgegeben und einer Vorsteuerungseinheit 12 zugeführt wird. In dieser ist ein Basiskennfeld KF (Kennfeld) hinterlegt, das einen Zusammenhang zwischen dieser Soll-Temperatur Tsoll und einer Ansteuerspannung UKF (Spannung U aus KennFeld) einer Glühkerze GLP (GLowPlug) abhängig von einer gemessenen Motordrehzahl n und einer Einspritzmenge q angibt. Eine Diagnoseeinheit 13 ermittelt durch Strom- und Spannungsmessung an der Glühkerze GLP deren realen Widerstand RMess (Gemessener Widerstand R GLowPlug). Über mathematische Funktionen MF (Mathematische Funktionen) in einer Modellierungseinheit 14 wird daraus die tatsächliche Temperatur Tist der Glühkerze GLP ermittelt und mit Tsoll verglichen. Aus der Temperaturabweichung Tdiff berechnet eine Regelungseinheit 15 eine Korrekturspannung Udiff, die zur Ansteuerspannung UKF vorzeichenrichtig addiert wird. Auf diese Art und Weise kann die Soll-Temperatur Tsoll der Glühkerze GLP zu jedem Zeitpunkt exakt an den optimalen Arbeitspunkt des Motors eingestellt werden.The device is here as a control loop 10 executed, in which via a temperature setting unit 11 a target annealing temperature Tsoll given and a pilot control unit 12 is supplied. In this a basic map KF (map) is stored, which indicates a relationship between this target temperature Tsoll and a control voltage UKF (voltage U from KennFeld) a glow plug GLP (GLowPlug) depending on a measured engine speed n and an injection q. A diagnostic unit 13 determined by current and voltage measurement on the glow plug GLP their real resistance RMess (Measured resistance R GLowPlug). About Mathematical Functions MF (Mathematical Functions) in a Modeling Unit 14 From this, the actual temperature Tact of the glow plug GLP is determined and compared with Tset. From the temperature deviation Tdiff calculates a control unit 15 a correction voltage Udiff, which is added to the drive voltage UKF with the correct sign. In this way, the target temperature Tsoll of the glow plug GLP can be set exactly at each time to the optimum operating point of the engine.

Die mathematischen Funktionen MF bilden dabei ein Glühkerzentemperaturmodell ab, das eine schnelle und wirklichkeitsnahe Ermittlung der Ist-Temperatur Tist ermöglicht. Die im Referenzpunkt bestimmten Modellparameter werden von der Diagnoseeinheit 13 direkt an die Modellierungseinheit 14 übertragen. Dort werden die Funktionen aus einer oder mehrerer Messungen des Widerstands RMess und der zugehörigen Temperatur Tsoll gewonnen, die z. B. bei Stillstand des Motors, im Leerlauf oder im Schubbetrieb durchgeführt wurden. In das Modell gehen damit sowohl Korrekturen für die Umschaltung der Motorbetriebsarten, unterschiedliche Kühlwirkung auf die Glühkerze GLP und systembedingte Widerstandsänderungen im Ansteuerpfad, wie z. B. im Kabelbaum, Stecker und Toleranzen ein. Eventuell verbleibende Kabeleinflüsse, wie sie z. B. durch die Entfernung der Messabgriffe von der Glühkerze GLP entstehen, können durch eine Korrektureinheit 16 ausgeglichen werden, die einen festen Widerstandswert zur Kalibrierurg des Messwiderstands RMess vorsieht.The mathematical functions MF form a glow plug temperature model which enables a fast and realistic determination of the actual temperature Tact. The model parameters determined at the reference point are taken from the diagnostic unit 13 directly to the modeling unit 14 transfer. There, the functions are obtained from one or more measurements of the resistance RMess and the associated temperature Tsoll, the z. B. at standstill of the engine, were carried out at idle or in overrun. In the model thus go both corrections for the switching of the engine operating modes, different cooling effect on the glow plug GLP and system-related resistance changes in Ansteuerpfad such. B. in the wiring harness, connectors and tolerances. Any remaining cable influences, as z. B. caused by the removal of the Meßabgriffe of the glow plug GLP, can by a correction unit 16 be compensated, which provides a fixed resistance to the calibration of the measuring resistor RMess.

Damit die Regelung auch in nichtlinearen Bereichen der Glühkerze GLP verwendet werden kann, sind auch Korrekturen des gemessenen Widerstandes RMess möglich. Die Korrekturen werden ebenfalls über mathematische Funktionen berechnet. Mit der Bestimmung des Glühkerzenwiderstands RMess kann eine Temperaturklassifizierung jeder Glühkerze GLP durchgeführt werden und die fertigungsbedingte Temperaturdifferenz der Glühkerzen GLP und der Zylinder selbst zylinderselektiv ausgeglichen werden.So that the control can also be used in non-linear regions of the glow plug GLP, corrections of the measured resistance RMess are also possible. The corrections are also calculated using mathematical functions. With the determination of the glow plug resistance RMess, a temperature classification of each glow plug GLP can be carried out and the production-related temperature difference of the glow plugs GLP and of the cylinders themselves can be compensated cylinder-selectively.

Durch Bereitstellung eines einfachen und wirkungsvollen Glühkerzenmodells steht damit ein Regelkreis zur Ansteuerung der Glühstiftkerzen zur Verfügung, der sich durch eine hohe Anpassungsfähigkeit und Genauigkeit sowie schnelle Reaktionsfähigkeit auszeichnet.By providing a simple and effective glow plug model, a control circuit for controlling the glow plugs is available, which is characterized by high adaptability and accuracy as well as rapid response capability.

Claims (6)

Verfahren zum Regeln der Temperatur von Glühstiftkerzen in einer Brennkraftmaschine, bei dem in einem Referenzbetrieb der Maschine ein mathematischer Zusammenhang zwischen gemessenen Temperaturen und gemessenen Widerständen wenigstens einer Glühkerze gebildet wird, wobei der Referenzbetrieb durch einen Stillstand und/oder einen Leerlauf und/oder einem Schubbetrieb der Brennkraftmaschine gebildet wird, wobei sich die Widerstände aus einer tatsächlich anliegenden Spannung und einem tatsächlichem Stromfluss an dieser Glühkerze ergeben, und dieser mathematische Zusammenhang über die gesamte Lebensdauer der Kerze dynamisch angepasst und im gesamten Betrieb der Brennkraftmaschine herangezogen wird, um eine Basisansteuerung der Glühkerze zu korrigieren, bei dem zum Korrigieren der Basisansteuerung ein tatsächlicher Widerstand der wenigstens einen Glühstiftkerze bestimmt wird, unter Vorgabe dieses Widerstands eine tatsächliche Temperatur der Glühkerze aus dem mathematischen Zusammenhang ermittelt wird, und diese Ist-Temperatur mit einer Soll-Temperatur verglichen wird, um eine Energiebeaufschlagung der Glühkerze so zu verändern, dass die Soll-Temperatur erreicht wird.A method for controlling the temperature of glow plugs in an internal combustion engine, wherein in a reference mode of the machine, a mathematical relationship between measured temperatures and measured resistances of at least one glow plug is formed, wherein the reference operation by a standstill and / or idle and / or a coasting operation of Internal combustion engine is formed, wherein the resistances result from an actual applied voltage and an actual current flow at this glow plug, and this mathematical relationship dynamically adjusted over the entire life of the candle and used in the entire operation of the internal combustion engine to correct a base drive of the glow plug in which, for correcting the base drive, an actual resistance of the at least one glow plug is determined, given this resistance, an actual temperature of the glow plug from the mathematical Zusamm determined is, and this actual temperature is compared with a target temperature to change an energization of the glow plug so that the target temperature is reached. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem sich der mathematische Zusammenhang als interpolierende Funktion zwischen wenigstens zwei Temperatur- und Widerstandsmesspaaren der wenigstens einen Glühstiftkerze ergibt.Method according to Claim 1, in which the mathematical relationship results as an interpolating function between at least two temperature and resistance measuring pairs of the at least one glow plug. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem Temperaturen und Widerstände der wenigstens einen Glühstiftkerze bei vorbestimmten, unterschiedlichen Ansteuerspannungen gemessen bzw. bestimmt werden.Method according to one of the preceding claims, in which temperatures and resistances of the at least one glow plug are measured or determined at predetermined, different drive voltages. Vorrichtung (10) zum Regeln der Temperatur von Glühstiftkerzen in einer Brennkraftmaschine, die zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.Contraption ( 10 ) for controlling the temperature of glow plugs in an internal combustion engine, which is designed for carrying out the method according to any one of the preceding claims. Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, mit einer modular gebildeten Temperaturvorgabeeinheit (11), Vorsteuerungseinheit (12), Diagnoseeinheit (13), Modellierungseinheit (14), Regelungseinheit (15) und Korrektureinheit (16).Contraption ( 10 ) according to claim 4, comprising a modular temperature setting unit ( 11 ), Feedforward control unit ( 12 ), Diagnostic unit ( 13 ), Modeling unit ( 14 ), Regulation unit ( 15 ) and correction unit ( 16 ). Verwendung (10) der Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5 zur Regelung der Temperatur von Glühstiftkerzen in der Brennkraftmaschine und/oder in dem Abgassystem eines Kraftfahrzeugs und/oder zur Konditionierung von Flüssigkeiten in einem Kraftfahrzeug.Use ( 10 ) of the device according to claim 4 or 5 for controlling the temperature of glow plugs in the internal combustion engine and / or in the exhaust system of a motor vehicle and / or for the conditioning of liquids in a motor vehicle.
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