DE102013211789A1 - Glow plug for annealing temperature control - Google Patents

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DE102013211789A1
DE102013211789A1 DE102013211789.2A DE102013211789A DE102013211789A1 DE 102013211789 A1 DE102013211789 A1 DE 102013211789A1 DE 102013211789 A DE102013211789 A DE 102013211789A DE 102013211789 A1 DE102013211789 A1 DE 102013211789A1
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Albrecht Geissinger
Andreas Reissner
Bruno Ceron Nicolat
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q7/00—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
    • F23Q7/001—Glowing plugs for internal-combustion engines

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Glühstiftkerze (10) in einer Brennkraftmaschine (64) eines Kraftfahrzeuges, umfassend ein elektrisches Widerstandselement (16) mit einem definierten Widerstands-Temperaturkoeffizienten, ausgebildet als Einstoffwendel (44) Mittels einer an dem elektrischen Widerstandselements (16) anliegenden, sich dynamisch ändernden Ansteuerspannung wird dieses aufgeheizt und/oder auf einer vorgegebenen Temperatur gehalten.The invention relates to a glow plug (10) in an internal combustion engine (64) of a motor vehicle, comprising an electrical resistance element (16) with a defined resistance-temperature coefficient, designed as a single-material coil (44) by means of a, dynamically changing control voltage, this is heated up and / or kept at a predetermined temperature.

Description

Stand der TechnikState of the art

Glühstiftkerzen, auch als Glühkerzen bezeichnet, bzw. basierend auf der englischen Bezeichnung „glow plug“ mit GLP abgekürzt, welche in Verbrennungsmotoren zur Zündung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches eingesetzt werden, werden im kalten Zustand vorgeglüht, bevor ihre Temperatur ausreichend hoch ist, dass sie für die Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches ausreicht. Ferner kann es nach dem Start zur Verringerung von Emissionen oder dergleichen erforderlich sein, die Glühstiftkerzen zumindest noch einige Zeit weiter zu betreiben, um eine Anhebung der Temperatur im Inneren des Brennraumes zu erreichen. Die Steuerung übernimmt dabei ein elektrisches Glühzeitsteuergerät (abgekürzt GCU, „glow control unit“) in Verbindung mit einem Motorsteuergerät, wobei eine kurze Aufheizzeit und ein kontrolliertes Nachglühen der Glühstiftkerze angestrebt werden.Glow plugs, also referred to as glow plugs, or abbreviated based on the English term "glow plug" with GLP, which are used in internal combustion engines to ignite a fuel-air mixture are preheated in the cold state before their temperature is sufficiently high that it is sufficient for the ignition of the fuel-air mixture. Further, after starting to reduce emissions or the like, it may be necessary to continue to operate the glow plugs for at least some time to increase the temperature inside the combustion chamber. The control takes over an electrical Glühzeitsteuergerät (abbreviated GCU, "glow control unit") in conjunction with an engine control unit, with a short heating time and a controlled afterglow of the glow plug are sought.

Eine Glühstiftkerze weist dazu eine elektrische Widerstandsheizung in Form eines Glühdrahtes auf, welche die kalte Glühstiftkerze in einer kurzen Zeitspanne von 1 bis 2 Sekunden mit Spannung derart beaufschlägt, dass an der Spitze der Glühstiftkerze eine Temperatur von teilweise über 1000°C erreicht. Unterschieden werden sogenannte 11 Volt Glühstiftkerzen, welche mit Batterie- bzw. Bordspannung +betrieben werden und Schnellstartglühstiftkerzen, auch als Niederspannungsglühstiftkerzen oder basierend auf dem Englischen als „high speed glow plug“ (HS GLP) bezeichnet. Diese werden für eine begrenzte Zeitdauer zum Aufheizen mit einer Heizspannung von 7 bis 12 Volt während der Vorglühphase betrieben. Nach Abschluss der sogenannten „Push-Phase“ wird die Spannung auf eine Nominalspannung reduziert, welche deutlich unterhalb der eingesetzten Heizspannung liegt, beispielsweise in einem Bereich von 4 bis 7 Volt. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit die Temperatur bei verschiedenen Motorzuständen einzustellen bzw. zu applizieren. Die Beharrungstemperatur von Glühstiftkerzen, d.h. die Betriebstemperatur, liegt bei etwa 980°C.A glow plug has to an electrical resistance heating in the form of a filament, which acts on the cold glow plug in a short period of 1 to 2 seconds with voltage such that reaches a temperature of more than 1000 ° C at the top of the glow plug. Differences are so-called 11 volt glow plugs, which are operated with battery or board voltage + and Schnellstartglühstiftkerzen, also known as low-voltage glow plugs or based on the English as "high speed glow plug" (HS GLP). These are operated for a limited period of time for heating at a heating voltage of 7 to 12 volts during the preheat phase. After completion of the so-called "push phase", the voltage is reduced to a nominal voltage, which is well below the heating voltage used, for example in a range of 4 to 7 volts. This gives the possibility to adjust or apply the temperature at different engine conditions. The steady state temperature of glow plugs, i. the operating temperature is about 980 ° C.

Die elektrische Widerstandsheizung umfasst im Allgemeinen eine brennraumseitige Heizwendel und eine mit einem Ende der Heizwendel verschweißte Regelwendel, welche in der Glühstiftkerze von einem beispielsweise metallischen Glührohr bzw. einem Schutzrohr als äußere Hülle koaxial umgeben sind. Der in den Brennraum hineinragende Abschnitt des Glührohres ist üblicherweise mit einem elektrischen isolierenden Füllpulver gefüllt, beispielsweise Magnesiumoxid, in das die Widerstandsheizung eingebettet ist. Der elektrische Anschluss erfolgt im Allgemeinen über einen Anschlussbolzen, der mit der Regelwendel und der Heizwendel elektrisch leitend verbunden ist. Ein anderes Ende der Heizwendel ist mit dem Glührohr elektrisch kontaktiert, über das die Stromrückführung nach Masse erfolgt. An den Anschlussbolzen kann beispielsweise ein Anschlussstecker aufgeschraubt werden. The electric resistance heater generally comprises a combustion chamber-side heating coil and a control coil welded to one end of the heating coil, which are surrounded coaxially in the glow plug by a metallic glow tube or a protective tube as an outer shell. The projecting into the combustion chamber portion of the glow tube is usually filled with an electrically insulating filling powder, such as magnesium oxide, in which the resistance heating is embedded. The electrical connection is generally made via a connection pin, which is electrically connected to the control coil and the heating coil. Another end of the heating coil is electrically contacted with the glow tube, via which the current return to ground occurs. For example, a connection plug can be screwed onto the connecting bolt.

Demnach liegen in Glühstiftkerzen eine Kombination von Heiz- und Regelwendel zu einem gemeinsamen Widerstandswert vor, wobei die Heizwendel den vorderen Teil des Glührohres bildet, die Heizzone. Der hintere Teil, nämlich die Regelwendel, besitzt die Eigenschaft, dass mit zunehmender Temperatur der Widerstand steigt, d.h. die Regelwendel besitzt einen hohen positiven Temperaturkoeffizienten (PTC „Positive Temperature Coefficient“ Charakteristik). Bei zunehmendem Widerstandwert kommt es zu einem Abregeln von Strom und es stellt sich eine definierte Endtemperatur ein. Heiz- und Regelwendel sind elektrisch in Reihe geschaltet, wobei beide Wendeln positive aber verschieden hohe Temperatur-Widerstandkoeffizienten haben. Die Heizwendel, typischerweise aus einer Eisen-Chrom-Aluminium-Legierung, besitzt bei Raumtemperatur einen hohen elektrischen Widerstand, der nahezu konstant über den Betriebstemperaturbereich bleibt. Die Regelwendel wird üblicherweise aus Reinstnickel oder einer Cobalt-Eisen-Legierung oder einer Cobalt-Eisen-Nickel-Legierung hergestellt, wobei der elektrische Widerstand bei Raumtemperatur sehr niedrig ist und sehr steil mit ansteigender Temperatur ansteigt.Accordingly, in glow plugs are a combination of heating and control coil to a common resistance value, wherein the heating coil forms the front part of the glow tube, the heating zone. The rear part, namely the control coil, has the property that with increasing temperature the resistance increases, i. the control coil has a high positive temperature coefficient (PTC "Positive Temperature Coefficient" characteristic). As the resistance value increases, current is reduced and a defined final temperature is established. Heating and control coil are electrically connected in series, both coils have positive but different high temperature-resistance coefficients. The heating coil, typically of an iron-chromium-aluminum alloy, has a high electrical resistance at room temperature that remains nearly constant over the operating temperature range. The control coil is usually made of pure nickel or a cobalt-iron alloy or a cobalt-iron-nickel alloy, wherein the electrical resistance at room temperature is very low and increases very steeply with increasing temperature.

Ferner entsteht bei der Ansteuerung der Glühstiftkerze mit einer überhöhten Heizspannung ein Temperaturüberschwinger, so dass nach der Push-Phase ein instationärer Temperaturverlauf vorliegt bis dieser in einen stationären übergeht.Furthermore, when the glow plug is driven with an excessive heating voltage, a temperature overshoot occurs, so that after the push phase there is a transient temperature curve until it changes into a stationary one.

Aus DE 10 2008 040 971 A1 ist ein Verfahren zum Regeln der Temperatur von Glühstiftkerzen in einer Brennkraftmaschine bekannt, bei welchem für jede einzelne Glühstiftkerze ein mathematischer Zusammenhang zwischen gemessenen Temperaturen und gemessenen Widerständen in einem Referenzbetrieb der Brennkraftmaschine aufgenommen wird. Dieser mathematische Zusammenhang wird über die Lebensdauer der Glühstiftkerze dynamisch angepasst. Das Verhalten der Glühstiftkerze wird bei einem Referenzbetrieb an Luft gemessen oder von teuren und speziellen Temperaturmesskerzen aufgezeichnet. Allerdings unterscheidet sich eine Ist-Temperatur der Glühstiftkerze während des Betriebs in einem Motorraum durch den Einfluss von zahlreichen Randbedingungen, beispielsweise Last, Drehzahl, Außentemperatur, Dieselpartikelregenration usw.Out DE 10 2008 040 971 A1 a method for controlling the temperature of glow plugs in an internal combustion engine is known in which a mathematical relationship between measured temperatures and measured resistances is recorded in a reference operation of the internal combustion engine for each individual glow plug. This mathematical relationship is dynamically adjusted over the life of the glow plug. The behavior of the glow plug is measured in a reference mode in air or recorded by expensive and special temperature measuring candles. However, during operation in an engine compartment, an actual temperature of the glow plug differs by the influence of numerous boundary conditions, such as load, speed, outside temperature, diesel particulate regeneration, etc.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß wird eine Glühstiftkerze für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges vorgeschlagen, umfassend ein elektrisches Widerstandselement mit einem definierten Widerstands-Temperaturkoeffizienten und als Einstoffwendel ausgebildet. Ferner ist vorgesehen, dass das elektrische Widerstandselement mittels einer sich dynamisch ändernden Ansteuerspannung aufgeheizt und/oder auf einer vorgegebenen Temperatur gehalten wird. Die Ansteuerspannung wird in Abhängigkeit eines gemessenen temperaturabhängigen Widerstands verändert. Das elektrische Widerstandselement weist einen definierten, positiven Widerstands-Temperaturkoeffizienten auf.According to the invention, a glow plug for an internal combustion engine of a motor vehicle proposed, comprising an electrical resistance element with a defined resistance temperature coefficient and formed as a single-material coil. It is further provided that the electrical resistance element is heated by means of a dynamically changing drive voltage and / or maintained at a predetermined temperature. The drive voltage is changed depending on a measured temperature-dependent resistance. The electrical resistance element has a defined, positive resistance temperature coefficient.

Die erfindungsgemäße Glühstiftkerze zeigt in einem Betriebstemperaturbereich von 20°C bis 1200°C vorzugsweise ein lineares Verhalten des definierten Widerstands-Temperaturkoeffizienten.The inventive glow plug shows in an operating temperature range of 20 ° C to 1200 ° C preferably a linear behavior of the defined resistance temperature coefficient.

Die erfindungsgemäße Glühstiftkerze basiert auf der Erfassung des elektrischen Widerstands einer Glühstiftkerze, welcher in einem Betriebstemperaturbereich von 20°C bis 1200°C eine definierte Temperaturabhängigkeit zeigt. Die Glühstiftkerze umfasst ein elektrisches Widerstandselement, ausgebildet als eine Wendel, auch als Einstoffwendel bezeichnet, die die Eigenschaften einer Heizwendel und einer Regelwendel in einer einzigen Wendel vereinigt. Eine für die Einstoffwendel wichtige Materialeigenschaft ist der spezifische elektrische Widerstand und dessen Abhängigkeit von der Temperatur. The glow plug according to the invention is based on the detection of the electrical resistance of a glow plug, which shows a defined temperature dependence in an operating temperature range of 20 ° C to 1200 ° C. The glow plug comprises an electrical resistance element formed as a helix, also referred to as Einstoffwendel, which combines the properties of a heating coil and a control coil in a single helix. A material property important for the single-material coil is the specific electrical resistance and its dependence on the temperature.

Geeignete Materialien, welche hinsichtlich des spezifischen elektrischen Widerstands geeignete Temperaturabhängigkeiten zeigen, sind Legierungen, umfassend unter anderem Bestandteile aus einer Materialgruppe (a): Niob, Molybdän, Tantal, Wolfram und deren Legierungen und aus einer Materialgruppe (b): Chrom, Nickel, Titan und deren Legierungen. Suitable materials which show suitable temperature dependencies in terms of electrical resistivity are alloys comprising inter alia components from a material group (a): niobium, molybdenum, tantalum, tungsten and their alloys and from a material group (b): chromium, nickel, titanium and their alloys.

Die Einstoffwendel zeichnet sich erfindungsgemäß durch einen spezifischen elektrischen Widerstand ρ aus, welcher in einer Ausführungsform, basierend auf die Materialgruppe (a), bei einer Temperatur von 20°C beispielsweise 0,1 ± 0,06 mΩ mm beträgt, und der mit steigender Temperatur ansteigt, wobei bei 1000°C der spezifische elektrische Widerstand ρa beispielsweise 0,5 ± 0,2 mΩ mm beträgt. According to the invention, the single-material coil is distinguished by a specific electrical resistance ρ, which in one embodiment, based on the material group (a), at a temperature of 20 ° C., for example, 0.1 ± 0.06 mΩ mm, and with increasing temperature increases, wherein at 1000 ° C, the specific electrical resistance ρ a, for example, 0.5 ± 0.2 mΩ mm.

Alternativ kann der spezifische elektrische Widerstand ρb, basierend auf die Materialgruppe (b), bei einer Temperatur von 20°C beispielsweise 1 ± 0,1 mΩ mm betragen und bei einer Temperatur von 1000°C ist der spezifische elektrische Widerstand des Wendelmaterials beispielsweise auf 1,25 ± 0,1 mΩ mm angestiegen.Alternatively, the specific electrical resistance ρ b , based on the material group (b), at a temperature of 20 ° C, for example, 1 ± 0.1 mΩ mm and at a temperature of 1000 ° C, the electrical resistivity of the helical material, for example 1.25 ± 0.1 mΩ mm increased.

Ein Beispiel sind Molybdän-Titan-zirkon Legierungen. Ein weiteres Beispiel sind Nickel-Chrom-Eisen Legierungen mit 19 bis 60 Gew.-% Nickel, 14 bis 25 Gew.-% Chrom, 24 bis 58 Gew.-% Eisen und 1 bis 2,4 Gew.-% Aluminium. Ein weiteres Beispiel umfasst Molybdän oder Wolfram mit bis zu 3 Gew.-% Lanthanoxid (La2O3), bis zu 3 Gew.-% Thoriumdioxid (ThO2), bis zu 3 Gew.-% Cerdioxid (CeO2), bis zu 2 Gew.-% Yttriumoxid (Y2O3), bis zu 30 Gew.-% Rhenium und bis zu 50 Gew.-% Kupfer (Cu).One example is molybdenum-titanium-zirconium alloys. Another example is nickel-chromium-iron alloys with 19 to 60 wt .-% nickel, 14 to 25 wt .-% chromium, 24 to 58 wt .-% iron and 1 to 2.4 wt .-% aluminum. Another example includes molybdenum or tungsten with up to 3 weight percent lanthanum oxide (La 2 O 3 ), up to 3 weight percent thoria (ThO 2 ), up to 3 weight percent ceria (CeO 2 ), bis to 2% by weight of yttria (Y 2 O 3 ), up to 30% by weight of rhenium and up to 50% by weight of copper (Cu).

Eine Erfassung der Temperatur der Glühstiftkerze im eingebauten Zustand in einem Motorraum während des Betriebes über den elektrischen Widerstand des Glühdrahtes ist erst dann möglich, wenn der Glühdraht aus einem einzelnen Material ist, welches einen ausreichend hohen Temperaturgang über den gesamten Betriebstemperaturbereich, insbesondere einem Bereich von 20°C bis 1200°C, zeigt. So wird ein möglichst steiler Anstieg des elektrischen Widerstands erreicht, welcher vorzugsweise ein lineares Verhalten zeigt. Ferner ist es erforderlich, dass die Einstoffwendel sich im vorderen Teil der Glühstiftkerze befindet, da diese nur etwa 5 mm in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine hineinragt.A detection of the temperature of the glow plug in the installed state in an engine compartment during operation via the electrical resistance of the filament is only possible if the filament is made of a single material, which has a sufficiently high temperature response over the entire operating temperature range, in particular a range of 20 ° C to 1200 ° C, shows. Thus, the steepest possible increase in the electrical resistance is achieved, which preferably shows a linear behavior. Furthermore, it is necessary that the Einstoffwendel is located in the front part of the glow plug, since this protrudes only about 5 mm into a combustion chamber of an internal combustion engine.

Ferner wird ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Glühstiftkerze vorgeschlagen. Das erfindungsgemäße Verfahren basiert auf der Erfassung des elektrischen Widerstandes mit einer ausreichend hohen Genauigkeit, welches beispielsweise durch ein vorhandenes Glühzeitsteuergerät mit einem geeigneten Messwiderstand mittels Strommessung mit einer Genauigkeit von ±0,02 Ω realisiert werden kann. Furthermore, a method for operating a glow plug according to the invention is proposed. The inventive method is based on the detection of the electrical resistance with a sufficiently high accuracy, which can be realized for example by an existing glow time control device with a suitable measuring resistor by means of current measurement with an accuracy of ± 0.02 Ω.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Temperaturregelung einer Glühstiftkerze basiert auf einem definierten Zusammenhang zwischen Temperatur und elektrischem Widerstand, welcher bei Einstoffwendeln ermittelt werden kann. Ermittelt wird eine Widerstandsdifferenz aus einem gemessenen Widerstand (R) und einem Eingangswiderstand (R0). Aus der ermittelten Widerstandsdifferenz (R – R0) und dem bekannten Widerstands-Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstands des Materials der Einstoffwendel (dR/dT) und einer Temperatur T0 bei dem Eingangswiderstand (R0) kann nun eine Temperatur (Tber) gemäß Tber = (R – R0)/(dR/dT) + T0 (1) ermittelt werden, welche eine Ist-Temperatur darstellt.The inventive method for controlling the temperature of a glow plug is based on a defined relationship between temperature and electrical resistance, which can be determined in Einstoffwendeln. A resistance difference is determined from a measured resistance (R) and an input resistance (R 0 ). From the determined resistance difference (R - R 0 ) and the known resistance temperature coefficient of the electrical resistance of the material of Einstoffwendel (dR / dT) and a temperature T 0 at the input resistance (R 0 ) can now be a temperature (T ber ) according to T ber = (R - R 0 ) / (dR / dT) + T 0 (1) be determined, which represents an actual temperature.

Erfindungsgemäß wird die Ansteuerung des elektrischen Widerstandselements, ausgebildet als Einstoffwendel, in Zusammenhang mit einem Glühzeitsteuergerät bzw. einem Motorsteuergerät softwaremäßig realisiert. Durch die Vorgehensweise kann mittels einer sogenannten Einlernphase das Glühzeitsteuergerät an die jeweiligen Glühstiftkerzen angepasst werden. Insbesondere wird eine Anfangstemperatur (T1) der jeweiligen Glühstiftkerzen bei einem bestimmten Spannungsniveau (U1) bestimmt, welche einem Anfangswiderstand (R1) entspricht. Nachfolgend wird die Spannung auf ein Spannungsniveau (U2) erhöht und die eingestellte Temperatur (T2) abgelesen, wobei ein Widerstand (R2) ermittelt wird. So kann der Widerstands-Temperaturkoeffizient der jeweiligen eingesetzten Glühstiftkerze bestimmt werden. In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Grenzwert der Temperatur bzw. eine Soll-Temperatur in der Software des Glühzeitsteuergerätes bzw. in einem übergeordneten Steuergerät hinterlegt, welcher ein Überhitzen der Glühstiftkerze im Motorraum verhindert.According to the invention, the activation of the electrical resistance element, designed as a single-material coil, is implemented in software in conjunction with a glow-time control device or an engine control device. Through the procedure, the glow time control device can be adapted to the respective glow plugs by means of a so-called teach-in phase. In particular, a Start temperature (T 1 ) of the respective glow plugs at a certain voltage level (U 1 ) determined, which corresponds to an initial resistance (R 1 ). Subsequently, the voltage is increased to a voltage level (U 2 ) and read the set temperature (T 2 ), wherein a resistance (R 2 ) is determined. Thus, the resistance temperature coefficient of the particular glow plug used can be determined. In a development of the method according to the invention, a limit value of the temperature or a desired temperature is stored in the software of the glow time control device or in a higher-level control device which prevents overheating of the glow plug in the engine compartment.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Lösung stellt eine Heizvorrichtung zur Regelung oder Steuerung der Temperatur in einer Brennkraftmaschine bereit, welche das Heizelement vor einer Überhitzung bzw. einem Abschmelzen zuverlässig schützt, da die Bestimmung der Ansteuerspannung über den gemessenen elektrischen Widerstand mit hoher Exaktheit erfolgt. Insbesondere kann auf eine Regelwendel verzichtet werden, wodurch die Herstellung des Heizelements deutlich kostengünstiger und vereinfacht wird. Somit kann sowohl die geforderte Glühfunktion erfüllt werden, wie eine schnelle Aufheizgeschwindigkeit als auch das Beibehalten einer einmal erreichten stationären Temperatur.The solution according to the invention provides a heating device for regulating or controlling the temperature in an internal combustion engine, which reliably protects the heating element from overheating or melting, since the determination of the driving voltage via the measured electrical resistance is performed with high accuracy. In particular, can be dispensed with a control coil, whereby the production of the heating element is significantly cheaper and easier. Thus, both the required annealing function can be met, as a fast heating rate and maintaining a stationary temperature once reached.

Vorteilhaft steigt der gemessene elektrische Widerstand mit der Temperatur der Einstoffwendel an, wobei eine Regelung mittels der Ansteuerspannung in Abhängigkeit des ansteigenden gemessenen Widerstands erfolgt. Demnach ergänzt sich das PTC-Verhalten des aus einem uniformen Material gefertigten Heizelements mit einer dynamisch veränderten Ansteuerspannung zur Regelung oder Steuerung einer Glühstiftkerze.Advantageously, the measured electrical resistance increases with the temperature of the single-material coil, wherein a control takes place by means of the drive voltage as a function of the rising measured resistance. Accordingly, the PTC behavior of the heating element made of a uniform material complements with a dynamically changed drive voltage for controlling or controlling a glow plug.

Die konstante Überwachung des elektrischen Widerstands des Heizelements bzw. der Einstoffwendel ermöglicht eine Regelung der Glühtemperatur, welche durch Anpassung der Ansteuerspannung an unterschiedliche Motorzustände angepasst werden. Demnach ist es nicht notwendig zur exakten Bestimmung der Temperatur im Motorraum permanent Werte bezüglich der Verbrennungseigenschaften des Verbrennungsmotors zu berücksichtigen, beispielsweise die Drehzahl des Verbrennungsmotors, die Menge des in den Verbrennungsmotor injizierten Kraftstoffs, die Abgasrückführung, die Zuluft-Temperatur, die Abgastemperatur sowie der Regenerationsstatus des Dieselpartikelfilters. The constant monitoring of the electrical resistance of the heating element or the Einstoffwendel allows control of the annealing temperature, which are adjusted by adjusting the drive voltage to different engine conditions. Accordingly, it is not necessary to take permanent account of the engine combustion characteristics, such as the engine speed, the amount of fuel injected into the engine, exhaust gas recirculation, supply air temperature, exhaust gas temperature, and regeneration status for accurately determining the temperature in the engine compartment of the diesel particulate filter.

Vorteilhaft wird die Robustheit der Glühstiftkerze erhöht, wobei aber auch durch die konstante Überwachung des elektrischen Widerstands eine Möglichkeit bereitsteht, die Alterung einer Glühstiftkerze zu erfassen und gegebenenfalls ein Fehlverhalten rechtzeitig zu erkennen.Advantageously, the robustness of the glow plug is increased, but also by the constant monitoring of the electrical resistance is an opportunity to detect the aging of a glow plug and, if necessary, to detect a malfunction in a timely manner.

Vorteilhafterweise wird die Temperatur in Abhängigkeit von einem gemessenen elektrischen Widerstand ermittelt. Der gemessene elektrische Widerstand bildet dabei einen zuverlässigen Ausgangswert für die Berechnung der Temperatur und bietet eine zuverlässige Grundlage für die Regelung bzw. Steuerung der Temperatur der Glühstiftkerze. Aufgrund dieser Vorgehensweise entfallen Applikationen mit Einsatz eines Thermoelements als Messkerze, wodurch Materialkosten und Prozesskosten reduziert werden.Advantageously, the temperature is determined as a function of a measured electrical resistance. The measured electrical resistance forms a reliable output value for the calculation of the temperature and provides a reliable basis for the regulation or control of the temperature of the glow plug. This approach eliminates the need for applications using a thermocouple as a metering plug, reducing material costs and process costs.

Ein geregeltes Glühsystem bietet allgemein einen erhöhten Schutz der Glühstiftkerze, wobei die Lebensdauer erhöht wird und die Effizienz der Verbrennung im Verbrennungsraum gefördert wird. A controlled annealing system generally provides increased protection of the glow plug, increasing service life and promoting combustion efficiency in the combustion chamber.

Darüber hinaus kann durch eine konstante Temperatur eine stabilere Verbrennung im Brennraum einer Kraftbrennmaschine erreicht werden, wobei verbesserte Abgaswerte und ein geringerer Bedarf einer Abgasnachbehandlung erzielt werden.In addition, more stable combustion in the combustion chamber of a combustion engine can be achieved by a constant temperature, wherein improved exhaust gas values and a lower need for exhaust aftertreatment can be achieved.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Vorteile und Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des Verfahrens werden durch die Zeichnungen veranschaulicht und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Further advantages and embodiments of the device and the method according to the invention are illustrated by the drawings and explained in more detail in the following description.

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Querschnittsdarstellung einer Glühstiftkerze gemäß dem Stand der Technik; 1 a schematic cross-sectional view of a glow plug according to the prior art;

2 ein Detail einer schematische Querschnittsdarstellung einer Glühstiftkerze gemäß der Erfindung; 2 a detail of a schematic cross-sectional view of a glow plug according to the invention;

3 ein spezifischer elektrischer Widerstand-Temperatur-Diagramm für Materialien eines Heizelements; 3 a specific electrical resistance-temperature diagram for materials of a heating element;

4 eine Prinzipdarstellung der Anordnung einer Glühstiftkerze in einem Verbrennungsmotor; 4 a schematic diagram of the arrangement of a glow plug in an internal combustion engine;

Gemäß dem Stand der Technik geht aus der Darstellung 1 eine Querschnittsansicht einer Glühstiftkerze 10 hervor. According to the prior art goes from the presentation 1 a cross-sectional view of a glow plug 10 out.

Die in 1 dargestellte Glühstiftkerze 10 umfasst unter anderem ein im Wesentlichen hohlzylindrisches Glührohr 12, das mit einem Gehäuse 14 verbunden ist. In dem Glührohr 12 befindet sich ein elektrisches Widerstandselement 16, das eine Regelwendel 18 und eine nachgeschaltete, mit der Regelwendel 18 im Allgemeinen verschweißte Heizwendel 20 umfasst. Das im Wesentlichen spiralförmig ausgebildete Widerstandselement 16 ist koaxial zum Glührohr 12 angeordnet und vorzugsweise vollständig in einem Füllpulver 22 zur mechanischen Stabilisierung sowie zur elektrischen Isolierung eingebettet. Das Füllpulver 22 kann beispielsweise Magnesiumoxid (MgO) sein. Die Regelwendel 18 und die Heizwendel 20 sind über eine Kontaktstelle 24 elektrisch leitend miteinander verbunden, wobei sie in Reihe geschaltet sind. Ein unteres Ende der Heizwendel (nicht bezeichnet) ist mittels einer Kontaktstelle 26 mit einem Glührohrendabschnitt 28 elektrisch verbunden. Ein ebenfalls nicht bezeichnetes Ende der Regelwendel 18 ist mittels einer weiteren Kontaktstelle 30 elektrisch leitend mit einem im Wesentlichen zylindrischen Anschlussbolzen 32 elektrisch leitend verbunden. Der Anschlussbolzen 32 ist aus einem elektrisch leitfähigen metallischen Material gefertigt. Die Kontaktstellen 24, 26, 30 können als Schweißpunkte ausgebildet sein. Auf den Anschlussbolzen 32 ist ein kappenförmiger Rundstecker 34 aufgeschraubt, welcher ebenfalls aus einem gut leitenden elektrischen Material hergestellt ist. Mittels des Rundsteckers 34 wird eine elektrische Verbindung der Glühstiftkerze 10 zu einer Stromverteilung eines nicht dargestellten elektrischen Versorgungssystems eines Kraftfahrzeuges geschaffen, die beispielsweise mit dem Pluspol einer Batterie und/oder eines Generators verschaltet ist. Die Rückführung zur Masse erfolgt über die Kontaktstelle 26, das Glührohr 12, das damit leitend verbundene Gehäuse 14 und den – in einem nicht dargestellten Motorblock – eingeschraubten Gehäusegewindeabschnitt 36. Zur elektrischen Isolation gegen das Gehäuse 14 dient unter anderem eine unterhalb des Rundsteckers 34 angeordnete scheibenförmige Isolationsscheibe 38 sowie eine anschließend positionierte, kegelstumpfförmige Gehäusedichtung 40. Eine weitere, scheibenförmige Glührohrabdichtung 42 ist im Bereich des Glührohrs 12 vorgesehen. Die Gehäusedichtung 40 und die Glührohrabdichtung 42 sind aus einem elektrisch isolierenden, temperaturbeständigem Material gefertigt, wobei neben der elektrischen Isolationsfunktion auch eine koaxiale Befestigung des Anschlussbolzens 32 bzw. der Regel- und Heizwendel 18, 20 innerhalb des Glührohrs 12 und des Gehäuses 14 sicher gestellt ist.In the 1 shown glow plug 10 includes, inter alia, a substantially hollow cylindrical glow tube 12 that with a housing 14 connected is. In the glow tube 12 there is an electrical resistance element 16 , the one control coil 18 and a downstream, with the control coil 18 generally welded heating coil 20 includes. The essentially spiral-shaped resistance element 16 is coaxial with the glow tube 12 arranged and preferably completely in a filling powder 22 embedded for mechanical stabilization and electrical insulation. The filling powder 22 may be, for example, magnesium oxide (MgO). The rule coil 18 and the heating coil 20 are via a contact point 24 electrically connected to each other, wherein they are connected in series. A lower end of the heating coil (not designated) is by means of a contact point 26 with a glow tube end section 28 electrically connected. An also not designated end of the control coil 18 is by means of another contact point 30 electrically conductive with a substantially cylindrical connecting bolt 32 electrically connected. The connecting bolt 32 is made of an electrically conductive metallic material. The contact points 24 . 26 . 30 can be designed as welds. On the connecting bolt 32 is a cap-shaped round plug 34 screwed, which is also made of a highly conductive electrical material. By means of the round plug 34 becomes an electrical connection of the glow plug 10 created to a power distribution of an electrical supply system of a motor vehicle, not shown, which is connected, for example, with the positive pole of a battery and / or a generator. The return to the mass takes place via the contact point 26 , the glow tube 12 , the so-called conductive housing 14 and the - in a non-illustrated engine block - screwed housing threaded portion 36 , For electrical insulation against the housing 14 Among other things, one serves below the round plug 34 arranged disc-shaped insulating disc 38 and a subsequently positioned, frusto-conical housing seal 40 , Another disc-shaped glow tube seal 42 is in the area of the glow tube 12 intended. The housing seal 40 and the glow tube seal 42 are made of an electrically insulating, temperature-resistant material, wherein in addition to the electrical insulation function, a coaxial attachment of the connecting bolt 32 or the control and heating coil 18 . 20 inside the glow tube 12 and the housing 14 is ensured.

Ausführungsvariantenvariants

In 2 ist eine Detailansicht einer Ausführungsform der Glühstiftkerze 10 gemäß der Erfindung dargestellt.In 2 is a detail view of an embodiment of the glow plug 10 represented according to the invention.

In 2 ist eine Spitze der Glühstiftkerze 10 dargestellt, welche in einen nicht weiter dargestellten Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine ragt. Die Glühstiftkerze 10 umfasst ebenfalls das Glührohr 12, welches im Wesentlichen koaxial einen Glühdraht umfasst, welcher gemäß der erfindungsgemäßen Ausführungsform als Einstoffwendel 44 ausgebildet ist. Die Einstoffwendel 44 vereinigt Eigenschaften der Heizwendel 20 und der Regelwendel 18 der 1 und wird auch als Heizelement bezeichnet. Ferner ist die Einstoffwendel 44 in dem Glührohr 12 in dem elektrisch isolierenden Füllpulver 22 eingebettet. In 2 ist auch mit 42 die Heizkörperabdichtung dargestellt. Die Einstoffwendel 44 umfasst einen Glühdraht, welcher aus einem uniformen Material gefertigt ist und Funktionen der Heizwendel 20 erfüllt. Das verwendete uniforme Material der Einstoffwendel 44 besitzt einen Widerstand mit PTC-Verhalten.In 2 is a tip of the glow plug 10 shown, which projects into a combustion chamber, not shown, of an internal combustion engine. The glow plug 10 also includes the glow tube 12 which substantially coaxially comprises a filament, which according to the embodiment of the invention as a single-material filament 44 is trained. The single-material coil 44 combines properties of the heating coil 20 and the rule coil 18 of the 1 and is also referred to as a heating element. Furthermore, the Einstoffwendel 44 in the glow tube 12 in the electrically insulating filling powder 22 embedded. In 2 is also with 42 the radiator seal shown. The single-material coil 44 includes a filament made of a uniform material and functions of the heating coil 20 Fulfills. The used uniform material of Einstoffwendel 44 has a resistor with PTC behavior.

In 3 ist ein spezifischer elektrischer Widerstand(ρ)-Temperatur(T)-Diagramm von für die Einstoffwendel 44 geeigneten uniformen Materialen dargestellt. 3 zeigt Verläufe des spezifischen elektrischen Widerstands (ρ in mΩ mm) mit ansteigender Temperatur (T in °C), wobei mit 46 einen Bereich eines Verlaufs des spezifischen elektrischen Widerstands ρ mit ansteigender Temperatur einer Materialgruppe (a) und mit 48 einen Bereich eines Verlaufs des spezifischen Widerstands ρ mit ansteigender Temperatur einer Materialgruppe (b) gekennzeichnet ist. Dabei ist ersichtlich, dass die spezifischen elektrischen Widerstände der Materialgruppen (a) und (b) mit ansteigender Temperatur ansteigen, wobei die spezifischen elektrischen Widerstandswerte in einem Wertebereich liegen, begrenzt jeweils durch eine obere Linie 50, 52 und eine untere Linie 56, 58. Ferner ist aus 3 ein Temperaturbereich 60 ersichtlich, in welchem die erfindungsgemäße Glühstiftkerze 10 eingesetzt wird. Die Grenzen des Temperaturbereichs 60 sind derart gewählt, dass einerseits eine ausreichende Glühtemperatur erreicht werden kann und andererseits eine Überhitzung der Glühstiftkerze 10 vermieden wird. Die Materialgruppen (a) und (b) unterscheiden sich durch die absoluten Werte des spezifischen elektrischen Widerstands (ρ) und deren Temperaturgang, bzw. den Verlauf des spezifischen elektrischen Widerstands mit ansteigender Temperatur. Die Materialgruppe (a), welches ein uniformes Material für die Einstoffwendel 44 umfasst, zeichnet sich beispielsweise durch einen geringeren spezifischen elektrischen Widerstand bei einer Temperatur von 0°C im Vergleich zur Materialgruppe (b) aus, wobei der Temperaturanstieg und damit der Temperaturkoeffizient höher ist. Geeignete Materialien für eine Einstoffwendel 44 umfassen in der Materialgruppe (a): Niob, Molybdän, Tantal und Wolfram und deren Legierungen und in der Materialgruppe (b): Chrom, Nickel und Titan und deren Legierungen.In 3 is a specific electrical resistance (ρ) temperature (T) diagram of the single-material coil 44 suitable uniform materials shown. 3 shows curves of the specific electrical resistance (ρ in mΩ mm) with increasing temperature (T in ° C), with 46 a range of a curve of the specific electrical resistance ρ with increasing temperature of a material group (a) and with 48 a region of a profile of the specific resistance ρ is characterized by an increasing temperature of a material group (b). It can be seen that the electrical resistivities of the material groups (a) and (b) increase with increasing temperature, wherein the specific electrical resistance values are in a range of values, limited in each case by an upper line 50 . 52 and a bottom line 56 . 58 , Furthermore, it is off 3 a temperature range 60 can be seen, in which the glow plug according to the invention 10 is used. The limits of the temperature range 60 are chosen such that on the one hand a sufficient annealing temperature can be achieved and on the other hand overheating of the glow plug 10 is avoided. The material groups (a) and (b) differ by the absolute values of the specific electrical resistance (ρ) and their temperature response, or the course of the specific electrical resistance with increasing temperature. The material group (a), which is a uniform material for Einstoffwendel 44 includes, for example, characterized by a lower electrical resistivity at a temperature of 0 ° C compared to the material group (b), wherein the temperature rise and thus the temperature coefficient is higher. Suitable materials for a single-material coil 44 in the material group (a) include: niobium, molybdenum, tantalum and tungsten and their alloys and in the material group (b): chromium, nickel and titanium and their alloys.

In 4 ist allgemein ein Glühsystem 1 dargestellt. Die Glühstiftkerze 10 ragt dabei in einen Brennraum 62 einer Brennkraftmaschine 64, beispielsweise ein Dieselmotor. Die Glühstiftkerze 10 ist einerseits mit einem Glühzeitsteuergerät 66 verbunden und führt andererseits an eine Bordnetzspannung 68, die die Glühstiftkerze 10 mit einer Spannung ansteuert. Das Glühzeitsteuergerät 66 ist mit einem Motorsteuergerät 70 verbunden, welches wiederum zu der Brennkraftmaschine 64 führt.In 4 is generally an annealing system 1 shown. The glow plug 10 protrudes into a combustion chamber 62 an internal combustion engine 64 For example, a diesel engine. The glow plug 10 is on the one hand with a glow time control unit 66 connected and leads on the other hand to a Board supply voltage 68 holding the glow plug 10 with a voltage controls. The glow time control unit 66 is with an engine control unit 70 connected, which in turn to the internal combustion engine 64 leads.

Zur Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches wird die Glühstiftkerze 10 in einer Push-Phase, die 1 bis 2 Sekunden dauert, durch das Anlegen einer Spannung, bzw. einer Überspannung vorgeheizt. In dem vorhandenen, in 4 nicht dargestellten, elektrischen Widerstandselement 16 der Glühstiftkerze 10 wird die elektrische Energie in Wärme umgewandelt, so dass die Temperatur an der Spitze der Glühstiftkerze 10 steil ansteigt. Das Kraftstoff-Luft-Gemisch wird an der heißen Spitze der Glühstiftkerze 10 vorbeigeleitet und erwärmt sich dabei. Verbunden mit der Ansauglufterwärmung während des Verdichtertaktes der Brennkraftmaschine 64 wird die Zündtemperatur des Kraftstoff-Luft-Gemischs erreicht. To ignite the fuel-air mixture is the glow plug 10 in a push phase that lasts 1 to 2 seconds, preheated by the application of a voltage, or an overvoltage. In the existing, in 4 not shown, electrical resistance element 16 the glow plug 10 The electrical energy is converted into heat, so the temperature at the top of the glow plug 10 rises steeply. The fuel-air mixture is at the hot tip of the glow plug 10 Passed by and warms up. Associated with the intake air heating during the compressor cycle of the internal combustion engine 64 the ignition temperature of the fuel-air mixture is reached.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008040971 A1 [0006] DE 102008040971 A1 [0006]

Claims (13)

Glühstiftkerze (10) in einer Brennkraftmaschine (64) eines Kraftfahrzeuges, umfassend ein elektrisches Widerstandselement (16) mit einem definierten Widerstands-Temperaturkoeffizienten, ausgebildet als Einstoffwendel (44), dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Widerstandselement (16) mittels einer sich dynamisch ändernden Ansteuerspannung aufgeheizt und/oder auf einer vorgegebenen Temperatur gehalten wird.Glow plug ( 10 ) in an internal combustion engine ( 64 ) of a motor vehicle, comprising an electrical resistance element ( 16 ) with a defined resistance temperature coefficient, designed as a single-material coil ( 44 ), characterized in that the electrical resistance element ( 16 ) is heated by means of a dynamically changing drive voltage and / or maintained at a predetermined temperature. Glühstiftkerze (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Widerstandselement (16), ausgebildet als Einstoffwendel (44) einen positiven definierten Widerstands-Temperaturkoeffizienten aufweist. Glow plug ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the electrical resistance element ( 16 ), designed as a single-material coil ( 44 ) has a positive defined resistance temperature coefficient. Glühstiftkerze (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der positive definierte Widerstands-Temperaturkoeffizient in einem Temperaturbereich von 20°C bis 1200°C ein lineares Verhalten zeigt.Glow plug ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the positive defined resistance temperature coefficient in a temperature range of 20 ° C to 1200 ° C shows a linear behavior. Glühstiftkerze (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Widerstandselement (16) bei einer Temperatur T von 20°C einen spezifischen elektrischen Widerstand ρa von 0,1 ± 0,07 mΩ mm und bei einer Temperatur T von 1000°C einen spezifischen elektrischen Widerstand ρa von 0,5 ± 0,2 mΩ mm aufweist.Glow plug ( 10 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the electrical resistance element ( 16 ) at a temperature T of 20 ° C a specific electrical resistance ρ a of 0.1 ± 0.07 mΩ mm and at a temperature T of 1000 ° C, a resistivity ρ a of 0.5 ± 0.2 mΩ mm having. Glühstiftkerze (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Widerstandselement (16) aus einem Material gefertigt ist, ausgewählt aus einer Materialgruppe (a), umfassend Molybdän, Niob, Tantal, Wolfram und deren Legierungen, oder einer Materialgruppe (b), umfassend Chrom, Nickel und Titan und deren Legierungen.Glow plug ( 10 ) according to claim 4, characterized in that the electrical resistance element ( 16 ) is made of a material selected from a material group (a) comprising molybdenum, niobium, tantalum, tungsten and their alloys, or a material group (b) comprising chromium, nickel and titanium and their alloys. Glühstiftkerze (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Widerstandselement (16) aus einem Material gefertigt ist, welches eine Molybdän-Titan-Zirkon Legierung umfasst.Glow plug ( 10 ) according to claim 4, characterized in that the electrical resistance element ( 16 ) is made of a material comprising a molybdenum-titanium-zirconium alloy. Glühstiftkerze (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Widerstandelement (16) aus einem Material gefertigt ist, welches Molybdän oder Wolfram und bis zu 3 Gew.-% Lanthandioxid oder bis zu 3 Gew.-% Thoriumdioxid oder bis zu 3 Gew.-% Cerdioxid oder bis zu 2 Gew.-% Yttriumoxid oder bis zu 30 Gew.-% Rhenium oder bis zu 50 Gew.-% Kupfer oder einer Kombination von mehreren dieser Zusatzelemente enthält.Glow plug ( 10 ) according to claim 4, characterized in that the electrical resistance element ( 16 ) is made of a material which molybdenum or tungsten and up to 3 wt .-% lanthanum or up to 3 wt .-% thorium or up to 3 wt .-% ceria or up to 2 wt .-% yttria or up to 30 wt .-% rhenium or up to 50 wt .-% copper or a combination of several of these additional elements. Glühstiftkerze (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das spezifische Widerstandselement (16) bei einer Temperatur T von 20°C einen spezifischen elektrischen Widerstand ρb von 1 ± 0,1 mΩ mm und bei einer Temperatur T von 1000°C einen spezifischen elektrischen Widerstand ρb von 1,25 ± 0,1 mΩ mm aufweist.Glow plug ( 10 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the resistivity element ( 16 ) has a specific electrical resistance ρ b of 1 ± 0.1 mΩ mm at a temperature T of 20 ° C and a specific electrical resistance ρ b of 1.25 ± 0.1 mΩ mm at a temperature T of 1000 ° C. Glühstiftkerze (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Widerstandselement (16) aus einem Material gefertigt ist, umfassend eine Nickel-Chrom-Eisen-Legierung mit einem Nickelanteil von 15 bis 60 Gew.-% und/oder einem Chromanteil von 12 bis 27 Gew.-% und/oder einem Eisenanteil von 24 bis 58 Gew.-% und/oder einem Aluminiumanteil von 0,1 bis 10 Gew.-%.Glow plug ( 10 ) according to claim 8, characterized in that the electrical resistance element ( 16 ) is made of a material comprising a nickel-chromium-iron alloy having a nickel content of 15 to 60 wt .-% and / or a chromium content of 12 to 27 wt .-% and / or an iron content of 24 to 58 wt .-% and / or an aluminum content of 0.1 to 10 wt .-%. Verfahren zum Betreiben einer Glühstiftkerze (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 in einer Brennkraftmaschine (64) eines Kraftfahrzeuges, wobei an einem elektrischen Widerstandselement (16), mit einem definierten Widerstands-Temperaturkoeffizienten als Einstoffwendel (44) ausgebildet, eine sich dynamisch ändernde Ansteuerspannung in Abhängigkeit eines gemessenen temperaturabhängigen Widerstands anliegt, wobei das elektrische Widerstandselement (16) aufgeheizt und/oder auf einer vorgegebenen Temperatur gehalten wird.Method for operating a glow plug ( 10 ) according to one of claims 1 to 9 in an internal combustion engine ( 64 ) of a motor vehicle, wherein on an electrical resistance element ( 16 ), with a defined resistance temperature coefficient as a single-material coil ( 44 ), a dynamically changing drive voltage in response to a measured temperature-dependent resistance is applied, wherein the electrical resistance element ( 16 ) is heated and / or kept at a predetermined temperature. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass aus einer Anfangstemperatur und einem gemessenen elektrischen Widerstand des elektrischen Widerstandselements (16) und einem Anfangswiderstand eine Widerstandsdifferenz ermittelt wird, welche auf den Widerstands-Temperaturkoeffizienten bezogen wird, um eine Ist-Temperatur des elektrischen Widerstandselements (16) zu berechnen.A method according to claim 10, characterized in that from an initial temperature and a measured electrical resistance of the electrical resistance element ( 16 ) and an initial resistance a resistance difference is determined, which is related to the resistance temperature coefficient to an actual temperature of the electrical resistance element ( 16 ) to calculate. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Temperatur mit einer Soll-Temperatur verglichen wird, wobei bei Überschreiten der Soll-Temperatur die Ansteuerspannung reduziert wird und bei Unterschreiten der Soll-Temperatur die Ansteuerspannung an das elektrische Widerstandselement (16) erhöht wird. A method according to claim 11, characterized in that the actual temperature is compared with a setpoint temperature, wherein when the setpoint temperature is exceeded, the drive voltage is reduced and falls below the setpoint temperature, the drive voltage to the electrical resistance element ( 16 ) is increased. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Charakterisierung der Glühstiftkerze (10) relevante Parameter vor Beginn des Verfahrens eingelesen werden.Method according to one of claims 1 to 12, characterized in that for characterizing the glow plug ( 10 ) relevant parameters are read in before the start of the procedure.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017076657A1 (en) 2015-11-05 2017-05-11 Robert Bosch Gmbh Heating insert for use in a glow tube of an electrically heatable sheathed-element glow plug
EP3260779A1 (en) * 2016-06-22 2017-12-27 NGK Spark Plug Co., Ltd. Glow plug
DE102016216963A1 (en) 2016-09-07 2018-03-08 Robert Bosch Gmbh Glow tube for a glow plug and method of manufacture

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008040971A1 (en) 2008-08-04 2010-02-18 Robert Bosch Gmbh Pencil-type glow plug temperature controlling method for e.g. internal combustion engine of motor vehicle, involves deriving mathematical relation during entire operation of engine to adjust base-actuation of plug

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59231321A (en) * 1983-06-13 1984-12-26 Ngk Spark Plug Co Ltd Self-control type glow plug
JPS63266172A (en) * 1987-04-22 1988-11-02 Mitsubishi Electric Corp Glow plug control device for diesel engine
DE4029185C2 (en) * 1990-09-14 1997-11-06 Vacuumschmelze Gmbh Glow plug
DE648978T1 (en) * 1993-10-04 1996-06-27 Isuzu Ceramics Res Inst Ceramic glow plug.
JPH07167433A (en) * 1993-12-13 1995-07-04 Isuzu Ceramics Kenkyusho:Kk Self current-control type glow plug
JPH07293417A (en) * 1994-04-22 1995-11-07 Isuzu Ceramics Kenkyusho:Kk Self temperature control type glow plug
DE10014526B4 (en) * 2000-03-23 2006-07-27 NGK Spark Plug Co., Ltd., Nagoya Self-regulating quick heating rod glow plug
JP2002098333A (en) * 2000-09-26 2002-04-05 Ngk Spark Plug Co Ltd Glow plug
US6878903B2 (en) * 2003-04-16 2005-04-12 Fleming Circle Associates, Llc Glow plug
DE102005029839A1 (en) * 2005-06-27 2007-01-04 Robert Bosch Gmbh glow plug
JP2008157485A (en) * 2006-12-21 2008-07-10 Denso Corp Glow plug
US20090184101A1 (en) * 2007-12-17 2009-07-23 John Hoffman Sheathed glow plug
WO2011162074A1 (en) * 2010-06-22 2011-12-29 日本特殊陶業株式会社 Glowplug, production method thereof and heating device
JP5819651B2 (en) * 2010-07-21 2015-11-24 日本特殊陶業株式会社 Glow plug

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008040971A1 (en) 2008-08-04 2010-02-18 Robert Bosch Gmbh Pencil-type glow plug temperature controlling method for e.g. internal combustion engine of motor vehicle, involves deriving mathematical relation during entire operation of engine to adjust base-actuation of plug

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017076657A1 (en) 2015-11-05 2017-05-11 Robert Bosch Gmbh Heating insert for use in a glow tube of an electrically heatable sheathed-element glow plug
DE102015221689A1 (en) 2015-11-05 2017-05-11 Robert Bosch Gmbh Heating insert for use in a glow tube of an electrically heated glow plug
EP3260779A1 (en) * 2016-06-22 2017-12-27 NGK Spark Plug Co., Ltd. Glow plug
DE102016216963A1 (en) 2016-09-07 2018-03-08 Robert Bosch Gmbh Glow tube for a glow plug and method of manufacture

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