DE102009055760A1 - Method for operating e.g. glow plug for combustion chamber in diesel engine, involves adjusting electrical input power of heating element depending on temperature value of combustion gas supplied to combustion chamber - Google Patents

Method for operating e.g. glow plug for combustion chamber in diesel engine, involves adjusting electrical input power of heating element depending on temperature value of combustion gas supplied to combustion chamber Download PDF

Info

Publication number
DE102009055760A1
DE102009055760A1 DE200910055760 DE102009055760A DE102009055760A1 DE 102009055760 A1 DE102009055760 A1 DE 102009055760A1 DE 200910055760 DE200910055760 DE 200910055760 DE 102009055760 A DE102009055760 A DE 102009055760A DE 102009055760 A1 DE102009055760 A1 DE 102009055760A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
combustion chamber
temperature value
combustion gas
heating element
combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200910055760
Other languages
German (de)
Inventor
Simon Dipl.-Ing. Binder
Yuriy Dipl.-Ing. Bogachik
Christian Dipl.-Inform. Dengler
Stefan Dreymüller
Johan Dipl.-Ing. Eldh
Matthias Dipl.-Ing. Fick
Alfred Dipl.-Ing. Frommelt
Thomas Dipl.-Ing. Liebscher
Werner Mayer
Rüdiger Dipl.-Ing. Pfaff
Horst Dipl.-Ing. Prilop
Otto Dipl.-Ing. Schmid (Fh)
Josef Dr. Steuer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE200910055760 priority Critical patent/DE102009055760A1/en
Publication of DE102009055760A1 publication Critical patent/DE102009055760A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P19/00—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition
    • F02P19/02—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs
    • F02P19/021—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs characterised by power delivery controls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/025—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining temperatures inside the cylinder, e.g. combustion temperatures
    • F02D35/026—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining temperatures inside the cylinder, e.g. combustion temperatures using an estimation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/023—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

The method involves adjusting input power of a heating element depending on a temperature value. The electrical input power of the heating element is adjusted during end of compression of combustion gas depending on the temperature value of the combustion gas supplied to a combustion chamber. The temperature value of the combustion gas is determined by pressure sequence in the combustion chamber during end of compression of the combustion gas.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Betreiben eines Heizelements nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to methods for operating a heating element according to the preamble of patent claim 1.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 10 2006 021 285 A1 bekannt. Bei diesem Verfahren zum Betreiben von Glühkerzen in einem Dieselmotor ermittelt ein Motorsteuergerät des Dieselmotors eine Größe, welche ein Maß für eine Temperatur ist, die am Glühelement auftreten soll. Diese Größe wird als Zielvorgabe an ein Glühkerzensteuergerät übermittelt, welches diese Zielvorgabe mit einem im Glühkerzensteuergerät gespeicherten Algorithmus und unter Berücksichtigung von im Glühkerzensteuergerät gespeicherten Kennwerten umsetzt.Such a method is known from DE 10 2006 021 285 A1 known. In this method of operating glow plugs in a diesel engine, an engine control unit of the diesel engine determines a magnitude that is a measure of a temperature that is desired to occur at the glow element. This variable is transmitted as a target value to a glow plug control device, which converts this target specification with an algorithm stored in the glow plug control device and taking account of characteristic values stored in the glow plug control device.

Dieses bekannte Verfahren weist den Nachteil auf, dass ein großer Berechnungsaufwand nötig ist, was eine Reaktionszeit verlängert und die Steuergeräte zur Durchführung des Verfahrens in ihren Kosten ansteigen lässt.This known method has the disadvantage that a large amount of computation is necessary, which prolongs a reaction time and allows the control devices to carry out the method increase in their costs.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Heizelements bereitzustellen, mittels welchem auf unaufwändige Weise eine Verbrauchseinsparung einer korrespondierenden Verbrennungskraftmaschine möglich ist.It is therefore an object of the present invention to provide a method for operating a heating element, by means of which a consumption of a corresponding internal combustion engine in a costly manner is possible.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Heizelements mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a method for operating a heating element having the features of patent claim 1.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Heizelements, insbesondere einer Glühkerze, für einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Dieselmotors, bei welchem eine Leistungsaufnahme des Heizelements in Abhängigkeit von einem Temperaturwert eingestellt wird, zeichnet sich dadurch aus, dass die elektrische Leistungsaufnahme des Heizelements, insbesondere der Glühkerze, in Abhängigkeit eines Temperaturwerts eines dem Brennraum zugeführten Verbrennungsgases bei dessen Kompressionsende eingestellt wird. Eine solche Regelung beziehungsweise Steuerung der elektrischen Leistungsaufnahme des Heizelements geht einher mit der Regelung beziehungsweise der Steuerung der Temperatur des Heizelements.An inventive method for operating a heating element, in particular a glow plug, for a combustion chamber of an internal combustion engine, in particular a diesel engine, in which a power consumption of the heating element is adjusted depending on a temperature value, characterized in that the electrical power consumption of the heating element, in particular Glow plug, depending on a temperature value of a combustion gas supplied to the combustion chamber is set at the compression end. Such regulation or control of the electrical power consumption of the heating element is associated with the regulation or the control of the temperature of the heating element.

Durch die Einstellung der elektrischen Leistungsaufnahme und damit der Temperatur des Heizelements in Abhängigkeit von dem Temperaturwert des Verbrennungsgases ist es möglich, die elektrische Leistungsaufnahme des Heizelements auf ein erforderliches Maß zu begrenzen. Dies bedeutet also, dass das Heizelement nicht ständig mit der vollen elektrischen Leistungsaufnahme betrieben werden muss, sondern dass die elektrische Leistungsaufnahme auf ein Minimum reduziert werden kann. Dies ermöglicht eine Einsparung von Kraftstoff und damit eine Einsparung von CO2-Emissionen der Verbrennungskraftmaschine sowie eine Erhöhung einer Lebensdauer des Heizelements.By adjusting the electrical power consumption and thus the temperature of the heating element in dependence on the temperature value of the combustion gas, it is possible to limit the electrical power consumption of the heating element to a required level. This means that the heating element does not have to be constantly operated with the full electrical power consumption, but that the electrical power consumption can be reduced to a minimum. This allows a saving of fuel and thus a saving of CO 2 emissions of the internal combustion engine and an increase in the life of the heating element.

Durch eine Ermittlung der Temperatur des Verbrennungsgases bei dessen Kompressionsende kann die elektrische Leistungsaufnahme des Heizelements auf das Maß eingestellt werden, das nötig ist, um ein gutes Durchbrennen des Verbrennungsgases, also eines Gemisches aus Luft und Brennstoff, zu gewährleisten, was insbesondere bei einem Kaltstart der Verbrennungskraftmaschine insofern äußerst vorteilbehaftet ist, als bereits bei kalten Temperaturen der Verbrennungskraftmaschine ein ruhiger Lauf derselbigen realisierbar ist.By determining the temperature of the combustion gas at its compression end, the electrical power consumption of the heating element can be set to the extent necessary to ensure good burning of the combustion gas, ie a mixture of air and fuel, which is particularly at a cold start of Internal combustion engine is extremely advantageous insofar as even at cold temperatures of the internal combustion engine quiet running derselbigen is feasible.

Hierzu kann vorzugsweise ein Druckverlauf im Brennraum herangezogen werden, wobei dieser Druckverlauf beispielsweise aus einem vorgegeben Kennfeld oder dergleichen ausgelesen oder während einer Verdichtung des Verbrennungsgases durch eine entsprechende Erfassungseinheit, beispielsweise einen Drucksensor, erfasst wird.For this purpose, preferably a pressure curve in the combustion chamber can be used, this pressure profile being read out, for example, from a predetermined characteristic map or the like or being detected during a compression of the combustion gas by a corresponding detection unit, for example a pressure sensor.

Aus der Formel:

Figure 00020001
lässt sich bei Kenntnis einer Gesamtmasse m im Brennraum die Temperatur des Verbrennungsgases vor Einspritzbeginn, also bei Kompressionsende, berechnen. T stellt dabei den besagten Temperaturwert dar, p ist der Brennraumdruck, V ist das Volumen des Verbrennungsgases im Brennraum und R die Gaskonstante.From the formula:
Figure 00020001
With knowledge of a total mass m in the combustion chamber, the temperature of the combustion gas can be calculated before the start of injection, ie at the end of the compression. T represents the said temperature value, p is the combustion chamber pressure, V is the volume of the combustion gas in the combustion chamber and R is the gas constant.

Neben dem Druckverlauf im Brennraum kann auch ein vorgegebener oder gemessener oder anderweitig ermittelter Druckwert im Brennraum bei Kompressionsende des Verbrennungsgases herangezogen werden zur Ermittlung des Temperaturwerts des Verbrennungsgases bei dessen Kompressionsende.In addition to the pressure profile in the combustion chamber, a predetermined or measured or otherwise determined pressure value in the combustion chamber at the compression end of the combustion gas can be used to determine the temperature value of the combustion gas at its compression end.

Ist der Temperaturwert des Verbrennungsgases, der also aus vorgegebenen und/oder gemessenen Daten ermittelt werden kann, hoch genug, also überschreitet er beispielsweise einen vorgegeben Grenzwert, so kann auf eine Aktivierung, also auf eine Glühung des Heizelements verzichtet werden. Ebenso kann in Abhängigkeit von der ermittelten Temperatur die elektrische Leistungsaufnahme auf ein Minimum reduziert werden, wenn sichergestellt ist, dass sich das Gemisch selbständig entzündet.If the temperature value of the combustion gas, which can therefore be determined from predetermined and / or measured data, is high enough, that is, if it exceeds a predetermined limit value, for example, activation, ie, annealing, of the heating element can be dispensed with. Likewise, depending on the determined temperature, the electrical power consumption can be reduced to a minimum, if it is ensured that the mixture ignites spontaneously.

Ebenso kann vorgesehen sein, dass der Temperaturwert aus der Formel: T = TUT × εn-1 ermittelt beziehungsweise abgeschätzt wird. In diesem Falle bezeichnet TZyl den Temperaturwert des Verbrennungsgases bei Kompressionsende, TUT bezeichnet die Temperatur des Verbrennungsgases bei Kompressionsbeginn, also im unteren Totpunkt eines zu dem Brennraum korrespondierenden Kolbens. ε bezeichnet das Verdichtungsverhältnis der Verbrennungskraftmaschine, während n den Polytropenexponenten darstellt. Auch durch den Einsatz dieses Zusammenhangs können die beschriebene elektrische Leistungsaufnahme des Heizelements und damit der Kraftstoffverbrauch und die CO2-Emissionen der Verbrennungskraftmaschine reduziert werden.Likewise it can be provided that the temperature value from the formula: T = T UT × ε n-1 is determined or estimated. In this case, T Zyl denotes the temperature value of the combustion gas at the end of the compression, T UT denotes the temperature of the combustion gas at the beginning of the compression, that is, at the bottom dead center of a piston corresponding to the combustion chamber. ε denotes the compression ratio of the internal combustion engine, while n represents the polytropic exponent. Even by using this relationship, the described electrical power consumption of the heating element and thus the fuel consumption and the CO 2 emissions of the internal combustion engine can be reduced.

Beispielhafte Eingangsgrößen für das beschriebene Verfahren sind ein Lufttemperaturwert in einem zu der Verbrennungskraftmaschine korrespondierenden Saugrohr, ein Kühlmitteltemperaturwert, eine eingeschlossene Gasmasse in dem Brennraum, ein Kurbelwinkel beziehungsweise eine Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine und/oder die bereits genannten Parameter.Exemplary input variables for the method described are an air temperature value in an intake manifold corresponding to the internal combustion engine, a coolant temperature value, an enclosed gas mass in the combustion chamber, a crank angle or a rotational speed of the internal combustion engine and / or the parameters already mentioned.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist anwendbar auf Glühkerzen, insbesondere auf Stahl-Glühkerzen, wie sie bei Dieselmotoren eingesetzt werden.The method according to the invention is applicable to glow plugs, in particular to steel glow plugs, as used in diesel engines.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist also ebenso eine Verlängerung der Lebensdauer des Heizelements ermöglicht, was mit einer höheren Zuverlässigkeit und mit geringeren Garantie- und Kulanz-Kosten einhergeht. Gleichzeitig ist ein sicheres Durchbrennen des Verbrennungsgases beziehungsweise des Gemisches im Brennraum gewährleistet, insbesondere bei niedrigen Umgebungstemperaturen beziehungsweise bei einem Kaltstart der Verbrennungskraftmaschine, woraus ein ruhiger und komfortabler Lauf der Verbrennungskraftmaschine resultiert.By the method according to the invention, therefore, an extension of the life of the heating element is also possible, which is associated with a higher reliability and lower warranty and goodwill costs. At the same time a safe burning of the combustion gas or of the mixture is ensured in the combustion chamber, especially at low ambient temperatures or at a cold start of the internal combustion engine, resulting in a quiet and comfortable running of the internal combustion engine results.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102006021285 A1 [0002] DE 102006021285 A1 [0002]

Claims (4)

Verfahren zum Betreiben eines Heizelements, insbesondere einer Glühkerze, für einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Dieselmotors, bei welchem eine Leistungsaufnahme des Heizelements in Abhängigkeit von einem Temperaturwert eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leistungsaufnahme des Heizelements in Abhängigkeit von einem Temperaturwerts eines dem Brennraum zugeführten Verbrennungsgases bei dessen Kompressionsende eingestellt wird.Method for operating a heating element, in particular a glow plug, for a combustion chamber of an internal combustion engine, in particular a diesel engine, in which a power consumption of the heating element is set as a function of a temperature value, characterized in that the electrical power consumption of the heating element in dependence on a temperature value of the Combustion chamber supplied combustion gas is set at the compression end. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturwert des Verbrennungsgases bei dessen Kompressionsende zumindest durch einen Druckverlauf im Brennraum ermittelt wird.A method according to claim 1, characterized in that the temperature value of the combustion gas is determined at its compression end at least by a pressure curve in the combustion chamber. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturwert des Verbrennungsgases bei dessen Kompressionsende zumindest in Abhängigkeit von einem weiteren Temperaturwert des Verbrennungsgases bei des Kompressionsbeginn ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature value of the combustion gas is determined at the end of its compression at least in dependence on a further temperature value of the combustion gas at the beginning of the compression. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturwert des Verbrennungsgases bei dessen Kompressionsende durch die Formel T = TUT × εn-1 ermittelt wird, mit: T = Temperaturwert des Verbrennungsgases bei dessen Kompressionende in Grad Celsius [°C], TUT = Temperatur des Verbrennungsgases bei dessen Kompressionsbeginn in Grad Celsius [°C], ε = Verdichtungsverhältnis der Verbrennungskraftmaschine [–] und n = Polytropenexponent [–].A method according to claim 3, characterized in that the temperature value of the combustion gas is determined at the compression end by the formula T = T UT × ε n-1 , with: T = temperature value of the combustion gas at its compression end in degrees Celsius [° C], T UT = temperature of the combustion gas at its start of compression in degrees Celsius [° C], ε = compression ratio of the internal combustion engine [-] and n = polytropic exponent [-].
DE200910055760 2009-11-25 2009-11-25 Method for operating e.g. glow plug for combustion chamber in diesel engine, involves adjusting electrical input power of heating element depending on temperature value of combustion gas supplied to combustion chamber Withdrawn DE102009055760A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910055760 DE102009055760A1 (en) 2009-11-25 2009-11-25 Method for operating e.g. glow plug for combustion chamber in diesel engine, involves adjusting electrical input power of heating element depending on temperature value of combustion gas supplied to combustion chamber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910055760 DE102009055760A1 (en) 2009-11-25 2009-11-25 Method for operating e.g. glow plug for combustion chamber in diesel engine, involves adjusting electrical input power of heating element depending on temperature value of combustion gas supplied to combustion chamber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009055760A1 true DE102009055760A1 (en) 2011-05-26

Family

ID=43902153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200910055760 Withdrawn DE102009055760A1 (en) 2009-11-25 2009-11-25 Method for operating e.g. glow plug for combustion chamber in diesel engine, involves adjusting electrical input power of heating element depending on temperature value of combustion gas supplied to combustion chamber

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009055760A1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006021285A1 (en) 2006-05-05 2007-11-08 Beru Ag Method of operating glow plugs in diesel engines

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006021285A1 (en) 2006-05-05 2007-11-08 Beru Ag Method of operating glow plugs in diesel engines

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014201947B3 (en) Method and device for determining a charge air mass flow
DE112017002792T5 (en) Torque estimation in engine control
DE102007027483A1 (en) Method for determining a quality characteristic of a diesel fuel
DE102008002261A1 (en) Method and device for determining one or more combustion starts in a cylinder of an internal combustion engine from a provided cylinder pressure curve
DE102008004221A1 (en) Determining an occurring during the operation of an internal combustion engine NOx and soot emission
DE102015221809A1 (en) Method and apparatus for diagnosing a variable displacement of a compression ratio in a reciprocating internal combustion engine
DE68914196T2 (en) Device for injecting liquefied gas into a diesel internal combustion engine.
DE102012113131A1 (en) Apparatus and method for controlling exhaust gas recirculation
DE102005021528B3 (en) Process and device to estimate the ratio between the volume of fuel burnt in combustion engine and the fuel put in cylinder uses signals from sensors in cylinder and crank shaft to calculate cylinder pressures used for estimation
DE102012020137A1 (en) Method for operating a reciprocating internal combustion engine
DE102014207272A1 (en) Method for operating an internal combustion engine, control unit for an internal combustion engine and internal combustion engine
DE102009042974A1 (en) An engine that uses a glow plug resistor to estimate a combustion temperature
DE102012221245A1 (en) Method and device for detecting pre-ignition in an internal combustion engine
WO2008043787A1 (en) Method for determining a glow plug temperature
DE102009055760A1 (en) Method for operating e.g. glow plug for combustion chamber in diesel engine, involves adjusting electrical input power of heating element depending on temperature value of combustion gas supplied to combustion chamber
DE102010033591A1 (en) Method for cold starting of e.g. diesel engine that is utilized for commercial vehicle, involves discharging ambient air with compressed pressure air from air reservoir into cylinder, and dosing pressure air depending on parameter of air
DE102011087199A1 (en) Method for operating an internal combustion engine
WO2019174911A1 (en) Method for operating an internal combustion engine, control device for an internal combustion engine, and internal combustion engine having a control device of said type
DE102013003457A1 (en) Gas engine and operating procedures
DE102016206491A1 (en) A method and apparatus for operating an internal combustion engine with a VCR controller and for verifying a function of a VCR controller
DE102009021793B4 (en) Method for determining nitrogen oxide emissions in the combustion chamber of a diesel engine
DE102016225031A1 (en) Method for operating an internal combustion engine and internal combustion engine
DE102014207268A1 (en) Method for operating an internal combustion engine and internal combustion engine
DE102012001605A1 (en) Adjusting device for motor vehicle combustion engine, has sensor unit to sense parameter for determining dead center position of piston inside cylinder, where calculation unit compares sensed parameter with predetermined parameter
DE102012107905A1 (en) Process for the regeneration of a soot particle filter

Legal Events

Date Code Title Description
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination