EP0315034A2 - Method and device for regulating the temperature of a glow plug - Google Patents

Method and device for regulating the temperature of a glow plug Download PDF

Info

Publication number
EP0315034A2
EP0315034A2 EP88117800A EP88117800A EP0315034A2 EP 0315034 A2 EP0315034 A2 EP 0315034A2 EP 88117800 A EP88117800 A EP 88117800A EP 88117800 A EP88117800 A EP 88117800A EP 0315034 A2 EP0315034 A2 EP 0315034A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
temperature
controller
variable
controllers
control
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.)
Granted
Application number
EP88117800A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0315034A3 (en
EP0315034B1 (en
Inventor
Hans-Peter Dr. Dipl.-Phys. Bauer
Wolf Wessel
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP0315034A2 publication Critical patent/EP0315034A2/en
Publication of EP0315034A3 publication Critical patent/EP0315034A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0315034B1 publication Critical patent/EP0315034B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P19/00Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition
    • F02P19/02Incandescent 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
    • F02P19/025Incandescent 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 with means for determining glow plug temperature or glow plug resistance
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23QIGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q7/00Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
    • F23Q7/001Glowing plugs for internal-combustion engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413Controller structures or design
    • F02D2041/1418Several control loops, either as alternatives or simultaneous
    • F02D2041/1419Several control loops, either as alternatives or simultaneous the control loops being cascaded, i.e. being placed in series or nested

Abstract

A method for regulating the temperature of in particular glow plugs (1) of a self-igniting internal-combustion engine is proposed, which is characterised in that the temperature of the filament (2) of the glow plug (1) is used as inherent, first controlled quantity (A), a maximum value (Twmax) being predetermined for the filament temperature. Additionally, a device for implementing the method is proposed, which has two controllers (R1, R2), a first controlled system designed as a first-order delay section and a second controlled system designed as a second-order delay section. <IMAGE>

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Regelung der Temperatur insbesondere von Glühkerzen nach der Gattung des Hauptanspruchs sowie von einer Vorrichtung nach der Gattung des Anspruchs 10.The invention is based on a method for regulating the temperature, in particular of glow plugs, and on a device according to the category of claim 10.

Bei bekannten Verfahren und Vorrichtungen dieser Art werden Glühkerzen verwendet, die sowohl einen Heizwen­del als auch einen Regelwendel haben. Nachteil dieser Verfahren und Vorrichtungen ist es, daß der Start einer selbstzündenden Brennkraftmaschine dadurch verzögert wird, daß die zum Start erforderliche Temperatur der Glühkerze nicht schnell genug erreicht wird.In known methods and devices of this type, glow plugs are used which have both a heating coil and a control coil. The disadvantage of these methods and devices is that the start of a self-igniting internal combustion engine is delayed in that the temperature of the glow plug required for starting is not reached quickly enough.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung mit den im Hauptanspruch bzw. Anspruch 10 genannten Merkmalen haben demgegenüber den Vorteil, daß die Glüh­kerzen sehr schnell auf hohe Temperaturen gebracht wer­den, ohne deren Heizelement unzulässig zu erwärmen und damit zu zerstören. Das Verfahren ist dadurch besonders sicher, daß die Temperatur der Heizwendel als eigene Regelgröße herangezogen wird, wobei zum Schutz der Wen­del vor thermischer Überlastung ein Maximalwert der Wendeltemperatur vorgegeben wird.The method and the device according to the invention with the features mentioned in the main claim and claim 10 have the advantage that the glow plugs are brought to high temperatures very quickly without heating their heating element and thus destroying them. The method is particularly reliable in that the temperature of the heating coil is used as a separate control variable, a maximum value of the coil temperature being specified to protect the coil from thermal overload.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird zusätzlich die Oberflächentemperatur der Glühkerze bei der Rege­lung berücksichtigt, so daß sich eine Überlagerung zweier Regelungen ergibt, nämlich die Regelung der Wendeltemperatur und die der Oberflächentemperatur.In a preferred embodiment, the surface temperature of the glow plug is also taken into account in the control, so that there is a superimposition of two controls, namely the control of the coil temperature and that of the surface temperature.

Besonders bevorzugt wird eine Ausführungsform, bei welcher der Motorbetriebszustand für die Regelung der Glühkerzentemperatur nach dem Start, also während des Motor-Selbstlaufs, als Störgröße aufgeschaltet wird. Dadurch ist es möglich, das Verfahren und die Vorrich­tung gemäß der Erfindung auch beim Nach- und Zwischen­glühen einzusetzen.An embodiment is particularly preferred in which the engine operating state is applied as a disturbance variable for regulating the glow plug temperature after starting, that is to say during engine self-running. This makes it possible to use the method and the device according to the invention also in the after-glow and intermediate glow.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Verbesserungen des im Hauptanspruchs angegebenen Verfahrens sowie der Vorrichtung gemäß An­spruch 10 möglich. Besonders vorteilhaft ist es, daß das Verfahren davon unabhängig ist, ob die Wendeltempe­ratur und die Oberflächentemperatur direkt ermittelt oder aus Modellbetrachtungen gewonnen wird.The measures listed in the subclaims permit advantageous improvements to the method specified in the main claim and to the device according to claim 10. It is particularly advantageous that the method is independent of whether the coil temperature and the surface temperature are determined directly or obtained from model considerations.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, daß bei dem Verfahren bzw. der Vorrichtung gemäß der Erfin­dung die Verwendung von Glühkerzen möglich ist, die keinen Regelwendel aufweisen, und deren Heizwendel beispielsweise als Metalldraht-Wendel ausgelegt ist, dessen Betriebsspannung mit 5 V weit unter der üblichen Versorgungs- bzw. Bordnetzspannung von 12 V liegt. Dadurch kann eine besonders schnelle Aufheizung der Glühkerze auch unter ungünstigen Bedingungen, beispiels­weise bei Kälte und schwacher Bordnetzspannung, erwirkt werden. Aufgrund des Verfahrens bzw. der Vorrichtung ist dabei eine thermische Überlastung des Heizwendels ausgeschlossen.It has proven to be particularly advantageous that in the method or the device according to the invention the use of glow plugs is possible which have no control coil and whose heating coil is designed, for example, as a metal wire coil, the operating voltage of which is 5 V far below that usual supply or vehicle electrical system voltage of 12 V. As a result, the glow plug can be heated up particularly quickly even under unfavorable conditions, for example in the cold and weak electrical system voltage. Due to the method or the device, thermal overload of the heating coil is excluded.

Zeichnungdrawing

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

  • Figur 1 eine skizzenhafte Darstellung eines Ausschnitts einer Glühkerze mit einer regeltechnischen Darstellung des Temperaturverhaltens:
  • Figur 2 ein erstes Regelverfahren zur Regelung der Glühwendel- und der Oberflächentemperatur einer Glüh­kerze;
  • Figur 3 ein zweites Regelverfahren zur Regelung der Glühwendel- und der Oberflächentemperatur einer Glüh­kerze;
  • Figur 4 ein drittes Regelverfahren zur Regelung der Glühwendel- und der Oberflächentemperatur einer Glühkerze;
  • Figur 5 eine Darstellung einer Möglichkeit der Auf­schaltung einer dem Motorbetriebszustand entsprechen­den Störgröße und
  • Figur 6 eine Darstellung einer weiteren Möglichkeit der Aufschaltung einer dem Motorbetriebszustand entsprechen­den Störgröße.
The invention is explained in more detail below with reference to the figures. Show it:
  • FIG. 1 shows a sketch of a section of a glow plug with a technical representation of the temperature behavior:
  • Figure 2 shows a first control method for controlling the filament and the surface temperature of a glow plug;
  • Figure 3 shows a second control method for controlling the filament and the surface temperature of a glow plug;
  • Figure 4 shows a third control method for controlling the filament and the surface temperature of a glow plug;
  • FIG. 5 shows a possibility of applying a disturbance variable corresponding to the engine operating state and
  • FIG. 6 shows a further possibility of applying a disturbance variable corresponding to the engine operating state.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Das Verfahren und die Vorrichtung der genannten Art eignen sich zur Regelung der Temperatur elektrisch ge­heizter Elemente. Sie sollen hier am Beispiel der Rege­lung der Temperatur einer Glühkerze einer selbstzünden­den Brennkraftmaschine beschrieben werden.The method and the device of the type mentioned are suitable for regulating the temperature of electrically heated elements. They are to be described here using the example of regulating the temperature of a glow plug in a self-igniting internal combustion engine.

In Figur 1 ist ein Teil einer Glühkerze 1 im Schnitt schematisiert dargestellt. Es sind der als Heizelement dienende Glühwendel 2, die aus Isolationsmaterial 3, z.B. aus Keramik bestehende Füllung der Glühkerze so­wie deren Mantel 4 wiedergegeben. In dem Glühwendel 2 wird die eingespeiste elektrische Energie in Wärme umgesetzt. Von der Oberfläche der Glühwendel fließt die Wärme durch das Isolationsmaterial 3 zur Innenseite des als Glührohr ausgelegten Mantels 4 und von dort nach außen zur Oberfläche der Glühkerze, wo sich dann durch das Gleichgewicht zwischen von innen zugeführter Wärme und nach außen abgestrahlter Wärme die Oberflächen­temperatur der Glühkerze ergibt.In Figure 1, part of a glow plug 1 is shown schematically in section. It is the filament 2 serving as a heating element that is made of insulation material 3, e.g. Ceramic filling of the glow plug and its jacket 4 reproduced. The electrical energy fed in is converted into heat in the incandescent filament 2. From the surface of the filament, the heat flows through the insulation material 3 to the inside of the jacket 4, which is designed as a glow tube, and from there to the surface of the glow plug, where the surface temperature of the glow plug then changes due to the balance between heat supplied from the inside and radiated heat to the outside results.

Regelungstechnisch läßt sich die Glühkerze dynamisch durch die Hintereinanderschaltung von Verzögerungs­strecken vereinfacht darstellen: Der Glühwendel 2 mit dem Kern, das Isolationsmaterial 3 zwischen Glühwendel und Mantel 4 sowie der Mantel stellen dabei Verzöge­rungsstrecken erster Ordnung dar. In Figur 1 sind die Verzögerungsstrecken, die den Wärmetransport durch das Isolationsmaterial und den Mantel darstellen, zusammen­gefaßt zu einem Verzögerungsglied zweiter Ordnung, so daß sich zwei Blocks ergeben. Die Ausgangsgröße A des ersten Blocks stellt die Glühwendeltemperatur dar, die Ausgangsgröße B des zweiten Blocks die Oberflächen­temperatur der Glühkerze.In terms of control technology, the glow plug can be dynamically simplified by the series connection of delay lines: the filament 2 with the core, the insulation material 3 between the incandescent filament and the jacket 4 and the jacket represent first-order delay lines. In FIG. 1, the delay lines, which represent the heat transport through the insulation material and the jacket, are combined to form a second-order delay element, so that two Blocks result. The output variable A of the first block represents the filament temperature, the output variable B of the second block the surface temperature of the glow plug.

Um eine lineare Behandlung der Regelvorgänge zu errei­chen, wird die Heizleistung als Eingangsgröße definiert und nicht die an die Glühkerze gelegte Bordnetzspannung, der eingespeiste Strom oder ein bei der Ansteuerung der Glühkerze gewähltes Tastverhältnis.In order to achieve a linear treatment of the control processes, the heating power is defined as the input variable and not the vehicle electrical system voltage applied to the glow plug, the current fed in or a duty cycle selected when the glow plug was activated.

Für das Verfahren und die Vorrichtung spielt es keine Rolle, ob die Wendel- oder Oberflächentemperatur gemes­sen oder aus Modellbetrachtungen gewonnen werden. Als Heizwendel kann also ein temperaturabhängiges Material gewählt werden, so daß die als Regelgröße A definierte Wendeltemperatur direkt über die Ermittlung des Wendel­widerstands gewonnen werden kann. Die als Regelgröße B definierte Oberflächentemperatur der Glühkerze kann ebenfalls direkt über an der Oberfläche des Mantels vor­gesehene Temperaturfühler gemessen werden. Beide Größen können jedoch anhand von Modellen oder durch Rechen­programme ermittelt werden, so daß für den Heizwendel auch temperaturunabhängige Materialien verwendet werden können und auf die Temperaturfühler zur Ermittlung der Oberflächentemperatur verzichtet werden kann.It does not matter for the method and the device whether the coil or surface temperature is measured or obtained from model considerations. A temperature-dependent material can therefore be selected as the heating coil, so that the coil temperature defined as controlled variable A can be obtained directly by determining the coil resistance. The surface temperature of the glow plug defined as control variable B can also be measured directly via temperature sensors provided on the surface of the jacket. However, both variables can be determined using models or using computer programs, so that temperature-independent materials can also be used for the heating coil and the temperature sensors for determining the surface temperature can be dispensed with.

Figur 2 zeigt ein erstes Regelverfahren, bei dem die gewünschten Regeleigenschaften durch Vorgabe der Wendel­temperatur als Sollwert Tsoll erreicht werden. Es sind zwei Regler R1 und R2 vorhanden, von denen der erste Regler R1 übergeordnet die Oberflächentemperatur B auf den Sollwert Tsoll regelt. Der zweite Regler R2 kann P-, I- und/oder D-Anteile aufweisen oder digital ausge­legt sein, also eine Regelung nach Algorithmen durch­führen. Er wird für die Regelung der Wendeltemperatur A eingesetzt.Figure 2 shows a first control method in which the desired control characteristics by specifying the coil temperature as a target value T to be achieved. There are two regulators R1 and R2 are present, of which the first regulator R1 superior to the surface temperature B to the setpoint T set governs. The second controller R2 can have P, I and / or D components or can be designed digitally, that is to say perform a control according to algorithms. It is used to control the filament temperature A.

Der dem Regler R2 vorgegebene Sollwert wird durch eine Minimalwert-Auswahl in einer Minimalwert-Auswahlschal­tung 5 ermittelt, wobei zwischen der fest vorgegebenen Maximaltemperatur TWmax der Wendeltemperatur und der Stellgröße des Reglers R1 der kleinere Wert ausgewählt wird.The setpoint given to controller R2 is determined by a minimum value selection in a minimum value selection circuit 5, the smaller value being selected between the fixed maximum temperature T Wmax of the coil temperature and the manipulated variable of controller R1.

Die Funktion dieser Regelung wird im folgenden erläutert:
Beim Einschalten der Glühkerze während der Startphase wird der Regler R1 wegen der kalten Oberfläche der Glüh­kerze ein schnelles Aufheizen erzwingen wollen und eine größtmögliche Stellgröße erzeugen. Gibt diese Stellgröße einen größeren Wert als die maximal zulässige Wendel­temperatur vor, so erhält der Regler R2 wegen der Mini­malwert-Auswahl dennoch nur den Sollwert TWmax, welcher der maximalen Wendeltemperatur entspricht. Der Regler R2 regelt also in diesem Fall die maximale Wendeltempe­ratur ein und sorgt somit für eine möglichst schnelle Aufheizung der Glühkerze, ohne daß eine thermische Über­lastung des Heizwendels möglich ist.
The function of this control is explained below:
When the glow plug is switched on during the start-up phase, controller R1 will want to force rapid heating up due to the cold surface of the glow plug and generate the largest possible manipulated variable. If this manipulated variable specifies a larger value than the maximum permissible coil temperature, controller R2 will only receive the setpoint T Wmax , which corresponds to the maximum coil temperature , due to the minimum value selection. In this case, the regulator R2 regulates the maximum filament temperature and thus ensures that the glow plug heats up as quickly as possible without thermal overloading of the heating filament being possible.

Nach Erreichen der Sollwerttemperatur Tsoll, also im Stationärbetrieb, wird der erste Regler R1 die Stellgröße an seinem Ausgang reduzieren und auf einen Wert unter­halb der maximal zulässigen Wendeltemperatur einstel­len, um die gewünschte Oberflächentemperatur der Glüh­kerze einzuregeln.After the setpoint temperature T setpoint has been reached , i.e. in stationary operation, the first controller R1 will reduce the manipulated variable at its output and set it to a value below the maximum permissible coil temperature in order to regulate the desired surface temperature of the glow plug.

Bei einer zweiten Ausführungsform gemäß Figur 3 sind ebenfalls zwei Regler R1 und R2 vorgesehen. Sie sind jedoch gleichberechtigt. Jeder der Regler versucht den ihm zugeordneten Sollwert einzuregeln, der erste Regler R1 die Oberflächentemperatur B, der zweite Regler R2 die Glühwendeltemperatur A. Die Stellgrößen beider Reg­ler werden additiv überlagert. Der Stellgrößenausgang der Regler R1, R2 ist auf einen definierten oberen Ma­ximalanschlag begrenzt. Der Sollwert des ersten Reglers R1 wird durch Vorgabe der gewünschten Oberflächentempe­ratur Tsoll erreicht, wobei die aktuelle Oberflächen­temperatur vom Sollwert abgezogen wird. Ähnlich wird der Sollwert des zweiten Reglers R2 durch die aktuelle Wendeltemperatur eingestellt, von der die maximale Wen­deltemperatur TWmax abgezogen wird.In a second embodiment according to FIG. 3, two controllers R1 and R2 are also provided. However, they have equal rights. Each of the controllers tries to adjust the setpoint assigned to it, the first controller R1 the surface temperature B, the second controller R2 the filament temperature A. The manipulated variables of both controllers are additively superimposed. The manipulated variable output of controllers R1, R2 is limited to a defined upper maximum stop. The setpoint of the first controller R1 is reached by specifying the desired surface temperature Tset , the current surface temperature being subtracted from the setpoint. Similarly, the setpoint of the second controller R2 is set by the current coil temperature, from which the maximum coil temperature T Wmax is subtracted.

Bei einer kalten Glühkerze während des Starts geht die Stellgröße des ersten Reglers R1 an den oberen Maximal­anschlag. Die Stellgröße des zweiten Reglers R2 nimmt dann einen solchen Wert an, daß die maximale Wendel­temperatur TWmax nicht überschritten wird.If the glow plug is cold during start-up, the manipulated variable of the first controller R1 goes to the upper maximum stop. The manipulated variable of the second controller R2 then assumes such a value that the maximum coil temperature T Wmax is not exceeded.

Im Stationär-Regelfall, bei dem die Wendeltemperatur unterhalb der maximalen Wendeltemperatur liegt, erreicht die Stellgröße des zweiten Reglers R2 ihren oberen de­finierten Maximalanschlag, von dem der erste Regler R1 einen solchen Wert abziehen kann, daß die gewünschte Oberflächentemperatur B erreicht wird.In stationary control cases, in which the coil temperature is below the maximum coil temperature, the manipulated variable of the second controller R2 reaches its upper defined maximum stop, from which the first controller R1 can subtract such a value that the desired surface temperature B is reached.

Eine dritte Ausführungsform ist in Figur 4 dargestellt. Sie entspricht insofern der zweiten Ausführungsform gemäß Figur 3, als auch hier zwei gleichberechtigte Regler R1 und R2 vorgesehen sind. Die Sollwerte der Regler werden wie bei dem anhand von Figur 3 beschrie­benen Regelverfahren vorgegeben. Die Regelgrößen der beiden Regler werden hier jedoch einer Minimalwert-Aus­wahl unterworfen, bei der die kleinere der Stellgrößen zur Regelung der Wendeltemperatur A sowie der Oberflä­chentemperatur B ausgewählt wird.A third embodiment is shown in FIG. 4. It corresponds to the second embodiment according to FIG. 3, in that two equal controllers R1 and R2 are also provided here. The setpoints of the controllers are specified as in the control method described with reference to FIG. 3. The controlled variables of however, both controllers are subjected to a minimum value selection in which the smaller of the manipulated variables for controlling the coil temperature A and the surface temperature B is selected.

Bei einer kalten Kerze während der Startphase wird bei der Minimalwert-Auswahl die Stellgröße des zweiten Reglers R2 ausgewählt, der ein Überschreiten der zuläs­sigen Höchsttemperatur des Wendels verhindert. Im Sta­tionärfall wird bei der Minimalwert-Auswahl die Stell­größe des ersten Reglers R1 bevorzugt, der für die gewünschte Oberflächentemperatur eine Wendeltemperatur unterhalb der maximalen Höchsttemperatur TWmax ein­regelt. Es zeigt sich also, daß aufgrund der Minimal­wert-Auswahl die Vorgabe von definierten oberen Maximal­anschlägen für die Stellgrößen der Regler nicht erfor­derlich ist.If the candle is cold during the start phase, the manipulated variable of the second controller R2 is selected when the minimum value is selected, which prevents the maximum permissible temperature of the filament from being exceeded. In stationary cases, the manipulated variable of the first controller R1, which regulates a coil temperature below the maximum maximum temperature T Wmax for the desired surface temperature, is preferred. It can be seen, therefore, that due to the minimum value selection, it is not necessary to specify defined upper maximum stops for the manipulated variables of the controllers.

Für die Praxis wird eine der drei beschriebenen Ausfüh­rungsformen ausgewählt, je nachdem, welche Regeldynamik bzw. welches Störverhalten gewünscht wird.In practice, one of the three described embodiments is selected, depending on which control dynamics or which interference behavior is desired.

Bei allen drei Verfahren ist zur Linearisierung des Temperatur-Regelvorgangs den die Glühkerzen repräsen­tierenden Regelsrecken in den Figuren 2 bis 6 ein An­steuerblock P/E vorgeschaltet, der die quadratischen Auswirkungen von Spannung bzw. Strom berücksichtigt. Aus der linearen Stellgröße "Leistung" P wird die "elek­trische Ansteuergröße" E gewonnen. Wird die Glühkerze z.B. mit einer Pulslänge t und einer Periodendauer Tp getaktet angesteuert und ändert sich die Bordnetz­spannung, so wird entsprechend dem Zusammenhang p ∼ U² die Pulslänge t bzw. das Tastverhältnis t/Tp ∼ 1/U² geändert, um eine konstante Heizleistung zu erzie­len. Diese Änderung erfolgt rechnerisch oder mit Hilfe einer Schaltung in dem Ansteuerblock P/E.In all three methods, the control sections representing the glow plugs in FIGS. 2 to 6 are preceded by a control block P / E, which takes into account the quadratic effects of voltage or current, in order to linearize the temperature control process. The "electrical control variable" E is obtained from the linear manipulated variable "power" P. If, for example, the glow plug is triggered with a pulse length t and a period T p and the vehicle electrical system voltage changes, then the pulse length t or the pulse duty factor t / T p ∼ 1 / U² is changed according to the relationship p ∼ U² by a constant heating power to achieve. This change takes place arithmetically or with the aid of a circuit in the control block P / E.

Die in den Figuren 2 bis 4 beschriebenen Ausführungs­formen erlauben nur für den Startfall, in dem der Motor nicht selbständig läuft, eine Regelung der Kerzentempe­ratur.The embodiments described in FIGS. 2 to 4 allow the candle temperature to be controlled only for the starting case in which the engine is not running independently.

Wenn auch bei Selbstlauf der Brennkraftmaschine eine vorgegebene Temperatur der Glühkerze eingeregelt werden soll, so ist zu berücksichtigen, daß der Kerze in Abhän­gigkeit vom Motor-Betriebszustand zusätzliche Wärme ent­zogen oder zugeführt wird: Bei niedriger Kraftstoff-Ein­spritzmenge wird Wärme entzogen, bei hoher Einspritzmen­ge bzw. bei hohen Drehzahlen wird Wärme zugeführt.If a predetermined temperature of the glow plug is to be adjusted even when the internal combustion engine is running, then it must be taken into account that additional heat is withdrawn or supplied depending on the engine operating state: when the fuel injection quantity is low, heat is withdrawn, when the injection quantity is high or heat is added at high speeds.

Der Betriebszustand der Brennkraftmaschine kann bei al­len Regelverfahren dadurch berücksichtigt werden, daß aus bekannten Motordaten, z.B. aus der Einspritzmenge bzw. der Drehzahl ein dem Betriebszustand entsprechen­des elektrisches Signal und an geeigneter Stelle als Störgröße S eingegeben wird.The operating state of the internal combustion engine can be taken into account in all control methods by using known engine data, e.g. an electrical signal corresponding to the operating state and at a suitable point is entered as disturbance variable S from the injection quantity or the speed.

In den Figuren 5 und 6 sind zwei Möglichkeiten der Auf­schaltung der Störgröße S wiedergegeben. Diese beiden Möglichkeiten sind für alle drei Ausführungsformen der Regelung möglich.FIGS. 5 and 6 show two possibilities for applying the disturbance variable S. These two possibilities are possible for all three embodiments of the regulation.

In Figur 5 wird die Störgröße S am Ausgang des zweiten Blocks aufgeschaltet und in Figur 6 als zusätzlicher Sollwert dem ersten Block eingegeben.In FIG. 5, the disturbance variable S is applied at the output of the second block and in FIG. 6 is entered as an additional setpoint for the first block.

Claims (14)

1. Verfahren zur Regelung der Temperatur insbesondere von Glühkerzen einer selbstzündenden Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Glühwen­del (2) der Glühkerze (1) als eigene, erste Regelgröße (A) verwendet wird, wobei ein Maximalwert (TWmax) für die Wendeltemperatur vorgegeben wird.1. A method for controlling the temperature in particular of glow plugs of a self-igniting internal combustion engine, characterized in that the temperature of the filament (2) of the glow plug (1) is used as a separate, first control variable (A), with a maximum value (T Wmax ) for the Coil temperature is specified. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die Oberflächentemperatur als zweite Regelgröße (B) verwendet wird, wobei die Regelung der ersten Regelgröße (A) und die der zweiten Regelgröße (B) zusammenwirken.2. The method according to claim 1, characterized in that the surface temperature is additionally used as the second controlled variable (B), the control of the first controlled variable (A) and that of the second controlled variable (B) interacting. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der ersten Regelgröße (A) und die der zweiten Regelgröße (B) überlagert werden.3. The method according to claim 2, characterized in that the control of the first controlled variable (A) and the second controlled variable (B) are superimposed. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster, übergeordneter Regler (R1) und ein zweiter, untergeordneter Regler (R2) verwendet werden, daß die Stellgröße (Tsoll) des ersten Reglers (R1) mit einem vorgegebenen Maximalwert (TWmax) der Regelgröße (A) verglichen, eine Minimalwert-Auswahl durchgeführt und der Minimalwert dem zweiten Regler (R2) eingegeben wird.4. The method according to claim 3, characterized in that a first, higher-level regulator (R1) and a second secondary controller (R2) are used, that the manipulated variable (T soll) of the first controller (R1) having a predetermined maximum value (T Wmax ) of the controlled variable (A), a minimum value selection is carried out and the minimum value is entered into the second controller (R2). 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gleichberechtigte Regler (R1, R2) verwendet werden, deren Stellgrößen additiv überlagert werden, wobei den Stellgrößen beider Regler ein definierter, oberer Maximalwert vorgegeben ist.5. The method according to claim 3, characterized in that two equal controllers (R1, R2) are used, the manipulated variables are additively superimposed, the manipulated variables of both controllers having a defined, upper maximum value. 6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gleichberechtigte Regler (R1, R2) verwendet die Stellgrößen der Regler verglichen und einer Mini­malwert-Auswahl unterzogen werden, wobei der kleinere Wert für die Regelung der Wendeltemperatur und der Ober­flächentemperatur verwendet wird.6. The method according to claim 3, characterized in that two equal controllers (R1, R2) uses the manipulated variables of the controller compared and subjected to a minimum value selection, the smaller value being used for regulating the coil temperature and the surface temperature. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorbetriebszustand als Stör­größe (S) eingegeben wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the engine operating state is entered as a disturbance variable (S). 8. Verfahren nach Anspruch 7, daß die Störgröße (S) am Ausgang des zweiten Reglers (R2) eingegeben wird.8. The method according to claim 7, that the disturbance variable (S) is entered at the output of the second controller (R2). 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Störgröße (S) als zusätzlicher Sollwert dem ersten Regler (R1) eingegeben wird.9. The method according to claim 7, characterized in that the disturbance variable (S) is input as an additional setpoint to the first controller (R1). 10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch zwei Regler (R1, R2), eine erste, als Verzögerungsglied er­ster Ordnung ausgebildete Regelstrecke und eine zweite, als Verzögerungsglied zweiter Ordnung ausgebildete Re­gelstrecke.10. The device for performing the method according to one of claims 1 to 9, characterized by two controllers (R1, R2), a first, designed as a delay element of the first order controlled system and a second, designed as a second order delay element. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen, den Regelstrecken vorgeschalteten Ansteuerblock (P/E) zur Linearisierung des Regelvorgangs.11. The device according to claim 10, characterized by a control block (P / E) connected upstream of the controlled systems for linearizing the control process. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeich­net durch eine zwischen dem ersten Regler (R1) und dem zweiten Regler (R2) angeordnete Minimalwert-Auswahl­schaltung (5) zum Vergleich der Stellgröße des ersten Reglers mit einem vorgegebenen Maximalwert (TWmax) der Wendeltemperatur.12. The apparatus of claim 10 or 11, characterized by a between the first controller (R1) and the second controller (R2) arranged minimum value selection circuit (5) for comparing the manipulated variable of the first controller with a predetermined maximum value (T Wmax ) of the coil temperature . 13. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeich­net durch eine Minimalwert-Auswahlschaltung (5), der die Stellgrößen der beiden Regler (R1, R2) eingebbar sind.13. The apparatus of claim 10 or 11, characterized by a minimum value selection circuit (5), the manipulated variables of the two controllers (R1, R2) can be entered. 14. Verwendung einer Glühkerze bei einem selbstzünden­den Motor, deren einzige Wendel ausschließlich als Heizelement ausgelegt ist, dessen Betriebsspannung nie­driger ist als die vorhandene Versorgungsspannung, bei einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und/­oder bei einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13.14. Use of a glow plug in a self-igniting engine, the single coil of which is designed exclusively as a heating element, the operating voltage of which is lower than the existing supply voltage, in a method according to one of claims 1 to 9 and / or in a device according to one of claims 10 to 13.
EP19880117800 1987-11-06 1988-10-26 Method and device for regulating the temperature of a glow plug Expired - Lifetime EP0315034B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3737745 1987-11-06
DE19873737745 DE3737745A1 (en) 1987-11-06 1987-11-06 METHOD AND DEVICE FOR REGULATING THE TEMPERATURE, IN PARTICULAR OF GLOW PLUGS

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0315034A2 true EP0315034A2 (en) 1989-05-10
EP0315034A3 EP0315034A3 (en) 1989-09-20
EP0315034B1 EP0315034B1 (en) 1991-09-04

Family

ID=6339963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19880117800 Expired - Lifetime EP0315034B1 (en) 1987-11-06 1988-10-26 Method and device for regulating the temperature of a glow plug

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0315034B1 (en)
JP (1) JP2796318B2 (en)
DE (2) DE3737745A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013060594A1 (en) * 2011-10-28 2013-05-02 Robert Bosch Gmbh Method and device for determining a surface temperature of a sheathed-element glow plug in an internal combustion engine
EP2479422A3 (en) * 2011-01-12 2015-03-11 Bosch Corporation Glow plug tip temperature estimating method and glow plug drive control device

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19708430A1 (en) * 1996-05-21 1997-11-27 Stribel Gmbh Method and device for controlling the glow process of a glow plug of a diesel engine
DE102006010194B4 (en) * 2005-09-09 2011-06-09 Beru Ag Method and device for operating the glow plugs of a self-igniting internal combustion engine
DE102006060632A1 (en) * 2006-12-21 2008-06-26 Robert Bosch Gmbh Method for regulating the temperature of a glow plug of an internal combustion engine
DE102009047650B4 (en) * 2009-11-12 2022-10-06 Robert Bosch Gmbh Method and device for determining the temperature of a glow plug in an internal combustion engine
DE102010011044B4 (en) 2010-03-11 2012-12-27 Borgwarner Beru Systems Gmbh Method for controlling a glow plug

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2822760A1 (en) * 1977-05-24 1978-12-14 Isuzu Motors Ltd DEVICE FOR ASSISTING THE STARTING OF AN ENGINE
DE2743788A1 (en) * 1977-09-29 1979-04-12 Volkswagenwerk Ag Glow plug control for Diesel engine - has sensors for engine temp. which switch glow plugs ON when engine is cold
EP0035407A2 (en) * 1980-03-03 1981-09-09 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Glow plug control system for a Diesel engine
WO1982002745A1 (en) * 1981-01-30 1982-08-19 Andreasson Jan Yngve Nils An ignition system
EP0069533A2 (en) * 1981-06-30 1983-01-12 Isuzu Motors Limited Glow plug quick heating control device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS578360A (en) * 1980-06-19 1982-01-16 Diesel Kiki Co Ltd Glow plug preheating controller
YU115584A (en) * 1984-07-02 1987-06-30 Iskra Sozd Elektro Indus Circuit for automatic controlled glowing device
DE3433367A1 (en) * 1984-09-12 1986-03-20 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart DEVICE FOR CONTROLLING THE ENERGY SUPPLY TO A HOT PLACE
JPS6287670A (en) * 1985-10-11 1987-04-22 Nippon Denso Co Ltd Control device for glow plug

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2822760A1 (en) * 1977-05-24 1978-12-14 Isuzu Motors Ltd DEVICE FOR ASSISTING THE STARTING OF AN ENGINE
DE2743788A1 (en) * 1977-09-29 1979-04-12 Volkswagenwerk Ag Glow plug control for Diesel engine - has sensors for engine temp. which switch glow plugs ON when engine is cold
EP0035407A2 (en) * 1980-03-03 1981-09-09 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Glow plug control system for a Diesel engine
WO1982002745A1 (en) * 1981-01-30 1982-08-19 Andreasson Jan Yngve Nils An ignition system
EP0069533A2 (en) * 1981-06-30 1983-01-12 Isuzu Motors Limited Glow plug quick heating control device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2479422A3 (en) * 2011-01-12 2015-03-11 Bosch Corporation Glow plug tip temperature estimating method and glow plug drive control device
US9255564B2 (en) 2011-01-12 2016-02-09 Bosch Corporation Glow plug tip temperature estimating method and glow plug drive control device
WO2013060594A1 (en) * 2011-10-28 2013-05-02 Robert Bosch Gmbh Method and device for determining a surface temperature of a sheathed-element glow plug in an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
EP0315034A3 (en) 1989-09-20
JPH01151778A (en) 1989-06-14
DE3737745A1 (en) 1989-05-18
EP0315034B1 (en) 1991-09-04
DE3864662D1 (en) 1991-10-10
JP2796318B2 (en) 1998-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1125477B1 (en) Method and ballast for operating a lamp fitted with a fluorescent tube
DE3023350C2 (en)
DE2528914A1 (en) ELECTRICALLY OPERATED EMISSION MONITORING SYSTEM, IN PARTICULAR FOR MOTOR VEHICLES
DE2822760C2 (en) Starter switching device for diesel internal combustion engines
WO2008110143A1 (en) Method and device for glowplug ignition control
EP1936183A2 (en) Method for regulating the temperature of a glow plug of a combustion engine
EP3824366B1 (en) Method for the closed-loop control of a gas mixture using a gas sensor, a combustion-gas sensor and a gas-mixture sensor
EP0315034B1 (en) Method and device for regulating the temperature of a glow plug
DE2513923C2 (en) Device for regulating the cross-sectional area in the Czochralski method
DE4106308C2 (en) Method and device for temperature control for an exhaust gas probe
DE102019101191A1 (en) Method for controlling a gas mixture using a gas sensor and a gas mixture sensor
DE2509344C3 (en) Method and arrangement for the automatic control of a boiler-turbine unit
DE2513924A1 (en) AUTOMATIC CONTROL DEVICE FOR CRYSTAL PRODUCTION
DE4141224A1 (en) Heating load control method for surface heating element e.g. for heated automobile seat - using full heating load for initial heating-up and reduced load for temp. maintenance
EP3790180B1 (en) Device and method for inductive heating of metal material
DE102011004514A1 (en) Method and control unit for setting a temperature of a glow plug
EP0492084B1 (en) Device for the heating of the admission air in the combustion engine by means of a flame starting system
WO2020148434A1 (en) Method for controlling a gas mixture using a gas mixture sensor
EP0202401B1 (en) Heating device
DE102017115946A1 (en) Method for controlling the temperature of a glow plug
DE3610500A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR REGULATING THE CURRENT IN AN INDUCTIVE LOAD
CH668741A5 (en) Precise welding process for plastics - by heating work using resistance element up supplying heat in pulses according to set curve
DE2318758A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR MONITORING ENERGY CONSUMER SYSTEMS
DE10141600A1 (en) Method and device for controlling an internal combustion engine of a vehicle
EP0809021B1 (en) Glow plug preheating control method and device for diesel engine

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): DE FR GB IT

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): DE FR GB IT

17P Request for examination filed

Effective date: 19900216

17Q First examination report despatched

Effective date: 19900517

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR GB IT

ET Fr: translation filed
REF Corresponds to:

Ref document number: 3864662

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19911010

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)
ITF It: translation for a ep patent filed

Owner name: STUDIO JAUMANN

RAP4 Party data changed (patent owner data changed or rights of a patent transferred)

Owner name: ROBERT BOSCH GMBH

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: IF02

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20071026

Year of fee payment: 20

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20071022

Year of fee payment: 20

Ref country code: FR

Payment date: 20071019

Year of fee payment: 20

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20071219

Year of fee payment: 20

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: PE20

Expiry date: 20081025

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF EXPIRATION OF PROTECTION

Effective date: 20081025