EP0395901A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Temperatur einer Glühkerze - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Temperatur einer Glühkerze Download PDF

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EP0395901A1
EP0395901A1 EP19900106445 EP90106445A EP0395901A1 EP 0395901 A1 EP0395901 A1 EP 0395901A1 EP 19900106445 EP19900106445 EP 19900106445 EP 90106445 A EP90106445 A EP 90106445A EP 0395901 A1 EP0395901 A1 EP 0395901A1
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EP
European Patent Office
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value
power
temperature
speed
glow plug
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Ceased
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EP19900106445
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English (en)
French (fr)
Inventor
Josef Dipl.-Ing. Steiner
Friedbert Michel
Wolf Ing. Grad. Wessel
Wilhelm Dr. Polach
Brigitte Dipl.-Ing. Roth
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P19/00—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition
    • F02P19/02—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs
    • F02P19/021—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs characterised by power delivery controls
    • F02P19/022—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs characterised by power delivery controls using intermittent current supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P19/00—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition
    • F02P19/02—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs
    • F02P19/026—Glow plug actuation during engine operation

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for controlling the temperature of a glow plug as it is used to support the ignition process in the starting phase and the warm-up phase on self-igniting internal combustion engines.
  • a method and a device for controlling the temperature of a glow plug are known from DE 35 02 966 A1 (US 4,658,772).
  • the temperature of the glow plug is controlled as a function of the value of at least one operating parameter of an internal combustion engine, with the values considered being used to calculate the target power at which the glow plug is to assume a temperature in a predetermined range.
  • the specified range is between 900 ° C and 1050 ° C.
  • the supplied fuel mass, the injection duration, the start of injection, but also the speed or various temperatures are taken into account as operating parameters.
  • the cited document leaves open how the dependency of the power to be supplied to the glow plug on the values of the considered operating parameters should be.
  • the invention has for its object to provide a method for controlling the temperature of a glow plug, with which the temperature of the candle can be kept very reliably in a predetermined range.
  • the invention is also based on the object of specifying a device for executing such a method.
  • the method according to the invention is characterized in that the target power is calculated on the basis of a basic power value.
  • the basic power value was determined for a reference operating point at which all the operating parameters taken into account each assumed a reference value. Parts of the change in performance are added to the basic output value. These are calculated by first determining the value of the difference between the current value of each operating parameter taken into account and the associated reference value. Then the difference value is multiplied by a constant.
  • adding the power change components and the basic power value it is taken into account whether the change components should lead to an increase or decrease in performance with an associated positive difference value. This is taken into account by appropriately choosing the sign when adding or appropriately choosing the sign of the associated constants.
  • the method has the advantage that hardly any changes around the basic power value are required around this point.
  • the basic power value was determined so that the glow plug just reached the desired temperature at the reference operating point.
  • the reference operating point is preferably set for operating conditions for which a support of the ignition by the glow plug is particularly important in order to achieve smooth engine running with as little smoke development as possible. If the internal combustion engine to which the method is applied runs close to the reference operating point, only minor changes are made compared to the basic power value, as a result of which the desired glow plug temperature is still kept very precisely even if the calculated power change is the change which is actually required to exactly maintain the does not exactly meet the desired temperature.
  • a speed-independent but also a speed-dependent power change component is calculated for at least one of the operating parameters taken into account.
  • the value of the difference in the current speed is determined from a reference speed and the operating parameter difference value, the speed difference value and a constant are multiplied with one another.
  • the speed-dependent power change components become comparable in value to the speed-independent power change components.
  • the speed-dependent correction has a particularly strong effect with regard to the influence of the injection quantity. Only a negligible speed Pending correction, on the other hand, is necessary to eliminate the influence of the start of spraying.
  • the device according to the invention has a driver stage and various means for the above-mentioned calculation processes. These means are preferably combined in a control unit which has a microprocessor. This outputs a target power value, on the basis of which the driver stage controls the glow plug in such a way that the target power is supplied to it.
  • control device 10 shows a control device 10, a driver stage 11 and a glow plug 12 represented as a resistor.
  • Values of operating variables are supplied to the control device 10, in the example case values of the speed N, the engine temperature (actually coolant temperature) TW, the air temperature TL, the start of injection SB and the fuel mass QK. From these current values and stored predetermined values, the control unit 10 determines a target power P_S to the driver stage 11. This uses this target power and the battery voltage UB to calculate such a pulse duty factor for driving the glow plug 12 that it just has the desired target Power P_S is supplied.
  • the device according to FIG. 1 carries out a method as will be explained below with reference to FIG. 2.
  • the method has seven steps s1-s7, of which steps s1-s6 are carried out in control unit 10 and step s7 is carried out in driver stage 11.
  • values of a basic service, of reference variables and of constants are first set to predetermined values.
  • the glow plug must be supplied with a very specific power so that it has exactly the desired temperature, e.g. B. assumes 1000 ° C.
  • the value of this power is referred to below as the basic power value P_G.
  • step s2 the values of operating parameters are measured, the values of the rotational speed N, the coolant temperature TW, the intake air temperature TL, the start of injection SB and the fuel mass QK being important in the example.
  • a step s4 power change components are calculated, that is to say, for each operating parameter taken into account, the power is calculated which has to be supplied in addition or less in order to compensate for the effect in the power balance of the glow plug which is caused by the fact that the respective value of an operating parameter removed from the reference value.
  • step s5 speed-dependent power change components are calculated for the operating parameters taken into account. Such a calculation does not apply to the speed itself, since here the basic power change component, as calculated in step s4, is the speed-dependent power change component.
  • the calculated target power P_S is, as stated above, given to the driver stage 11.
  • This last step is a conventional step.
  • the reference operating point when the reference operating point is changed by changing the reference values of the operating parameters considered, the basic performance changes the value required to achieve the desired temperature at this reference operating point.
  • the reference operating point can be chosen arbitrarily. It is advantageous to determine it by means of operating parameters that take into account values that result in problematic engine running, that is to say they tend to run out of round and develop smoke. These are especially low temperatures and low speeds. Since the power is precisely determined for the reference operating point, which is required in order to achieve the glow plug temperature at which the engine runs optimally without the glow plug's service life suffering, it is ensured that optimum conditions are achieved when this operating point is reached again in practical operation can be set. This also applies to operating points that are close to this critical reference operating point.
  • the probability increases that the target power is no longer calculated in such a way that it actually corresponds to the power required for optimum glow plug temperature.
  • the basic power value has been set for relatively low speeds and temperatures, there is not much room left for even lower speeds and temperatures. Accordingly, only minor errors can occur. Larger errors and higher speeds can occur, but these are not too critical, since the running behavior of the engine becomes less critical at higher temperatures and higher speeds.
  • the power to be supplied ultimately depends on the desired temperature of the glow plug.
  • a glow plug temperature of approximately 1000 ° C. is advantageous for many internal combustion engines.
  • glow plug temperatures e.g. B. 900 ° C or 1100 ° C possible. Basically, you will endeavor to choose the temperature as high as possible. However, the lifespan decreases with increasing temperature, which is why a compromise must be made.
  • the direction of the correction can also be determined by choosing different signs during the addition, or by subtracting the current value of an operating parameter from the reference value instead of the other way around.

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Steuern der Temperatur einer Glühkerze wird auf einen Bezugs-Betriebspunkt Bezug genommen. Für diesen wird ein Grundleistungswert bestimmt, der dem Wert derjenigen Leistung entspricht, die der Glühkerze zuzuführen ist, damit diese gerade eine gewünschte Temperatur erreicht. Weicht ein tatsächlicher Betriebspunkt vom Bezugs-Betriebspunkt ab, wird für ausgewählte Betriebsparameter jeweils der Wert der Differenz des aktuellen Wertes zum zugehörigen Bezugswert bestimmt, wie er im Bezugs-Betriebspunkt vorlag. Mit Hilfe dieser Differenz wird ein Leistungsänderungsanteil für jeden berücksichtigten Betriebsparameter durch Multiplizieren des zugehörigen Differenzwertes mit einer zugehörigen Konstanten berechnet. Mit den berechneten Leistungsänderungsanteilen wird der Grundleistungswert modifiziert. Vorzugsweise erfolgt eine Zusatzkorrektur unter Berücksichtigung der Abweichung der tatsächlichen Drehzahl von der Drehzahl im Bezugs-Betriebspunkt. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß dann, wenn eine Brennkraftmaschine im praktischen Betrieb den Bezugs-Betriebspunkt erreicht, die Glühkerzentemperatur mit großer Genauigkeit auf den gewünschten Wert eingestellt wird. Bei Abweichungen vom Bezugs-Betriebspunkt treten nur geringe Fehler gegenüber der gewünschten Temperatur und der tatsächlich erreichten Temperatur auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern der Temperatur einer Glühkerze, wie sie verwendet wird, um an selbstzündenden Brennkraftmaschinen den Zündvor­gang in der Startphase und der Warmlaufphase zu unterstützen.
    • Stand der Technik
  • Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern der Temperatur einer Glühkerze sind aus DE 35 02 966 A1 (US 4.658.772) be­kannt. Die Temperatur der Glühkerze wird abhängig vom Wert mindestens eines Betriebsparameters einer Brennkraftmaschine gesteuert, wobei mit den berücksichtigten Werten diejenige Soll-Leistung berechnet wird, bei der die Glühkerze eine Tem­peratur in einem vorgegebenen Bereich einnehmen soll. Der vor­gegebene Bereich liegt zwischen 900 °C und 1050 °C. Als Be­triebsparameter werden insbesondere die zugeführte Kraftstoff­masse, die Einspritzdauer, der Spritzbeginn, aber auch die Drehzahl oder verschiedene Temperaturen berücksichtigt. In der genannten Schrift ist offengelassen, wie die Abhängigkeit der der Glühkerze zuzuführenden Leistung von den Werten berück­sichtigter Betriebsparameter beschaffen sein soll.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Steuern der Temperatur einer Glühkerze anzugeben, mit dem die Temperatur der Kerze sehr zuverlässig in einem vorgegebenen Bereich gehalten werden kann. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ausführen eines solchen Verfahrens anzugeben.
    • Vorteile der Erfindung
  • Die Erfindung ist für das Verfahren durch die Merkmale von Anspruch 1 und für die Vorrichtung durch die Merkmale von An­spruch 6 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 - 5.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß die Soll-Leistung ausgehend von einem Grundleistungswert be­rechnet wird. Der Grundleistungswert wurde für einen Bezugs-­Betriebspunkt bestimmt, bei dem alle berücksichtigten Betriebs­parameter jeweils einen Bezugswert einnahmen. Zum Grundlei­stungswert werden Leistungsänderungsanteile addiert. Diese werden dadurch berechnet, daß zunächst der Wert der Differenz des aktuellen Wertes jedes berücksichtigten Betriebsparameters zum zugehörigen Bezugswert bestimmt wird. Dann wird der Dif­ferenzwert mit einer Konstanten multipliziert. Beim Addieren der Leistungsänderungsanteile und des Grundleistungswertes wird berücksichtigt, ob die Änderungsanteile bei zugehörigem positivem Differenzwert zu einer Leistungserhöhung oder einer Leistungserniedrigung führen sollen. Dieses Berücksichtigen erfolgt durch entsprechende Wahl des Vorzeichens bei der Addi­tion oder entsprechende Wahl des Vorzeichens der zugehörigen Konstanten.
  • Durch das Beziehen auf einen Bezugs-Betriebspunkt hat das Verfahren den Vorteil, daß um diesen Punkt herum kaum Ände­rungen um den Grundleistungswert herum erforderlich sind. Der Grundleistungswert wurde jedoch so bestimmt, daß im Bezugs-­Betriebspunkt die Glühkerze gerade die gewünschte Temperatur erreichte. Der Bezugs-Betriebspunkt wird vorzugsweise für Be­triebsbedingungen festgelegt, für die ein Unterstützen der Zündung durch die Glühkerze besonders wichtig ist, um ruhigen Motorlauf mit möglichst geringer Rauchentwicklung zu erzielen. Läuft die Brennkraftmaschine, an der das Verfahren angewandt wird, nahe dem Bezugs-Betriebspunkt, werden nur geringe Ände­rungen gegenüber dem Grundleistungswert vorgenommen, wodurch die gewünschte Glühkerzentemperatur auch dann noch recht genau gehalten wird, wenn die berechnete Leistungsänderung die eigentlich erforderliche Änderung zum genauen Halten der ge­wünschten Temperatur nicht genau trifft. Je weiter die Werte von Betriebsparametern in einem aktuellen Betriebspunkt von den Werten im Bezugs-Betriebspunkt entfernt liegen, desto größer werden mit großer Wahrscheinlichkeit die Abweichungen zwischen der berechneten Leistungsänderung der eigentlich er­forderlichen Leistungsänderung zum Aufrechterhalten der ge­wünschten Temperatur. Diese mit Entfernung vom Bezugs-Betriebs­punkt zunehmenden Fehler sind aber in aller Regel zunehmend unkritisch.
  • Von besonderem Vorteil ist es, wenn für mindestens einen der berücksichtigten Betriebsparameter nicht nur ein drehzahlun­abhängiger, sondern auch ein drehzahlabhängiger Leistungsän­derungsanteil berechnet wird. Hierzu wird der Wert der Diffe­renz der aktuellen Drehzahl von einer Bezugsdrehzahl bestimmt und der Betriebsparameter-Differenzwert, der Drehzahl-Diffe­renzwert und eine Konstante werden miteinander multipliziert. Bei größeren Abweichungen der aktuellen Drehzahl von der Be­zugsdrehzahl werden die drehzahlabhängigen Leistungsänderungs­anteile ihrem Wert nach vergleichbar mit den drehzahlunabhän­gigen Leistungsänderungsanteilen. Besonders stark wirkt sich die drehzahlabhängige Korrektur in bezug auf den Einfluß der Einspritzmenge aus. Nur eine vernachlässigbare drehzahlab­ hängige Korrektur ist dagegen zum Beheben des Einflusses des Spritzbeginns erforderlich.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Treiberstufe und verschiedene Mittel für die oben genannten Berechnungsvorgänge auf. Diese Mittel sind vorzugsweise in einem Steuergerät zu­sammengefaßt, das einen Mikroprozessor aufweist. Dieser gibt einen Soll-Leistungswert aus, aufgrund dessen die Treiber­stufe die Glühkerze so ansteuert, daß dieser die Soll-Lei­stung zugeführt wird.
    • Zeichnung
    • Fig. 1 Blockschaltbild zum Erläutern einer Vorrichtung zum Steuern der Temperatur einer Glühkerze; und
    • Fig. 2 Flußdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum Steuern der Temperatur einer Glühkerze.
    Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • Das Blockschaltbild gemäß Fig. 1 zeigt ein Steuergerät 10, eine Treiberstufe 11 und eine als Widerstand dargestellte Glühkerze 12. Dem Steuergerät 10 werden Werte von Betriebs­größen zugeführt, im Beispielsfall Werte der Drehzahl N, der Motortemperatur (eigentlich Kühlmitteltemperatur) TW, der Lufttemperatur TL, des Spritzbeginns SB und der Kraftstoff­masse QK. Aus diesen aktuellen Werten und gespeicherten vor­gegebenen Werten bestimmt das Steuergerät 10 eine Soll-Lei­stung P_S an die Treiberstufe 11. Diese berechnet mit Hilfe dieser Soll-Leistung und der Batteriespannung UB ein solches Tastverhältnis zum Ansteuern der Glühkerze 12, daß dieser gerade die gewünschte Soll-Leistung P_S zugeführt wird.
  • Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 führt ein Verfahren aus, wie es im folgenden anhand von Fig. 2 erläutert wird. Das Verfahren verfügt über sieben Schritte s1 - s7, von denen die Schritte s1 - s6 im Steuergerät 10 durchgeführt werden und Schritt s7 in der Treiberstufe 11 ausgeführt wird.
  • Nach dem Starten des Verfahrens gemäß Fig. 2 werden zunächst Werte einer Grundleistung, von Bezugsgrößen und von Konstan­ten auf vorgegebene Werte gesetzt. Die Bezugsgrößen und ihre zugehörigen Bezugswerte sind im Beispielsfall für einen 2,5 l-­Dieselmotor die folgenden:
    N_B: 750 U/min = Wert für die Bezugsdrehzahl
    TW_B: - 5°C = Wert für die Bezugs-Kühlwassertemperatur
    TL_B: - 16 °C = Wert für die Bezugs-Ansauglufttemperatur
    SB_B: - 6°KW = Wert für den Bezugs-Spritzbeginn (Kurbelwinkel vor dem oberen Totpunkt)
    QK_B: 4 mg = Wert für die Bezugs-Kraftstoffeinspritzmasse
  • Wird eine Brennkraftmaschine genau mit diesen Bezugswerten betrieben, muß der Glühkerze eine ganz bestimmte Leistung zu­geführt werden, damit sie genau die gewünschte Temperatur, z. B. 1000°C annimmt. Der Wert dieser Leistung wird im fol­genden als Grundleistungswert P_G bezeichnet.
  • Die Konstanten, die im Beispielsfall in Schritt s1 gesetzt werden:
    K_N: 2,7 x 10⁻³ V/min = Konstante zur Korrektur des Drehzahl­einflusses
    K_TW: 7,3 x 10⁻³ V/°C = Konstante zur Korrektur des Kühlwas­ser-Temperatureinflusses
    K_TW_N: - 14,2 x 10⁻⁶ V/°C min = Konstante zur Korrektur des drehzahlabhängigen Kühlwasser-Tempe­ratureinflusses
    K_TL: - 11,9 x 10⁻³ V/°C = Konstante zur Korrektur des Ansaug­luft-Temperatureinflusses
    K_TL_N: - 19,1 x 10⁻⁶ V/°C min = Konstante zur Korrektur des drehzahlabhängigen Ansaugluft-­Temperatureinflusses
    K_SB: 0,15 V/°KW = Konstante zur Korrektur des Spritzbeginn­einflusses
    K_SB_N: 0 = Konstante zur Korrektur des drehzahlabhängigen Spritzbeginneinflusses
    K_QK: - 32,1 x 10⁻³ V/mg = Konstante zur Korrektur des Kraft­stoffeinspritzmassen-Einflusses
    K_QK_N: - 126,4 x 10⁻⁶ V/mg min = Konstante zur Korrektur des drehzahlabhängigen Kraftstoffein­spritzmassen-Einflusses
  • Im Schritt s2 werden die Werte von Betriebsparametern gemes­sen, wobei es im Beispielsfall auf die Werte der Drehzahl N, der Kühlmitteltemperatur TW, der Ansauglufttemperatur TL, des Spritzbeginns SB und der Kraftstoffmasse QK ankommt. In einem Schritt s3 wird der Wert der jeweiligen Differenz des aktuel­len Wertes jedes berücksichtigten Betriebsparameters zum zu­gehörigen Bezugswert gebildet, also:
    N_D = N - N_B
    TW_D = TW - TW_B
    TL_D = TL - TL_B
    SB_D = SB - SB_B und
    QK_D = QK - QK_B.
  • In einem Schritt s4 werden Leistungsänderungsanteile berech­net, d. h. für jeden berücksichtigten Betriebsparameter wird diejenige Leistung berechnet, die zusätzlich oder weniger zugeführt werden muß, um denjenigen Effekt in der Leistungs­bilanz der Glühkerze auszugleichen, der dadurch hervorgerufen wird, daß sich der jeweilige Wert eines Betriebsparameters vom Bezugswert entfernt hat. Die Berechnung wird beispiels­haft für die Drehzahl aufgeführt; für die anderen Betriebs­parameter gilt die Berechnung entsprechend:
    P_D_N = K_N x N_D.
  • In einem Schritt s5 werden drehzahlabhängige Leistungsände­rungsanteile für die berücksichtigten Betriebsparameter be­rechnet. Für die Drehzahl selbst entfällt eine derartige Be­rechnung, da hier bereits der Grund-Leistungsänderungsanteil, wie in Schritt s4 berechnet, der drehzahlabhängige Leistungs­änderungsanteil ist. Die Formel für die Berechnung wird nun für den drehzahlabhängigen Kühlwassertemperatureinfluß ange­geben, gilt aber für alle anderen berücksichtigten Betriebs­parameter entsprechend:
    P_D_TW_N = K_TW_N x TW_D x N_D
  • Im Schritt s6 schließlich wird die Soll-Leistung P_S aus der Grundleistung P_G und der Summe der Leistungsänderungsanteile P_D berechnet, wobei diese Leistungsänderungsanteile sowohl drehzahlunabhängige wie auch drehzahlabhängige sind, also alle in den Schritten s4 und s5 berechnete Anteile:
    P_S = P_G + Σ P_D
  • Die berechnete Soll-Leistung P_S wird, wie oben angegeben, an die Treiberstufe 11 gegeben. Diese führt den Schritt s7 aus, gemäß dem das Tastverhältnis für die Ansteuerung der Glühkerze unter Berücksichtigung der Batteriespannung UB und der Soll-Leistung P_S berechnet wird. Dieser letzte Schritt ist ein herkömmlicher Schritt.
  • Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß sich dann, wenn der Bezugs-Betriebspunkt durch Ändern der Bezugswerte der berück­sichtigten Betriebsparameter geändert wird, der Grundleistungs­ wert ändert, der zum Erzielen der gewünschten Temperatur in diesem Bezugs-Betriebspunkt erforderlich ist. Der Bezugs-Be­triebspunkt kann beliebig gewählt werden. Von Vorteil ist es, ihn durch solche Werte berücksichtigter Betriebsparameter festzulegen, die problematischen Motorlauf zur Folge haben, also die Neigung zu unrundem Lauf und Rauchentwicklung begün­stigen. Es sind dies insbesondere tiefe Temperaturen und nie­dere Drehzahlen. Da für den Bezugs-Betriebspunkt die Leistung genau bestimmt wird, die erforderlich ist, um diejenige Glüh­kerzentemperatur zu erzielen, bei der der Motor optimal läuft, ohne daß die Lebensdauer der Glühkerze leidet, ist gewährlei­stet, daß beim Wiedererreichen dieses Betriebspunktes im prak­tischen Betrieb optimale Verhältnisse eingestellt werden. Dies gilt auch für Betriebspunkte, die dicht bei diesem kritischen Bezugs-Betriebspunkt liegen. Wird vom Bezugs-Betriebspunkt weiter abgewichen, steigt die Wahrscheinlichkeit, daß die Soll-Leistung nicht mehr so berechnet wird, daß sie tatsäch­lich der erforderlichen Leistung für optimale Glühkerzentem­peratur entspricht. Wenn jedoch der Grundleistungswert für verhältnismäßig niedrige Drehzahlen und Temperaturen festge­legt worden ist, ist zu noch geringeren Drehzahlen und Tempe­raturen nicht mehr viel Raum. Entsprechend können nur geringe Fehler auftreten. Zu größeren Drehzahlen und höheren Tempera­turen hin können zwar größere Fehler entstehen, jedoch sind diese nicht allzu kritisch, da bei höheren Temperaturen und größeren Drehzahlen das Laufverhalten des Motors unkritischer wird.
  • Die zuzuführende Leistung hängt letztendlich von der gewünsch­ten Temperatur der Glühkerze ab. Wie oben angegeben, ist für viele Brennkraftmaschinen eine Glühkerzentemperatur von etwa 1000°C von Vorteil. Es sind jedoch auch Glühkerzentemperatu­ren von z. B. 900 °C oder 1100 °C möglich. Grundsätzlich wird man bemüht sein, die Temperatur möglichst hoch zu wählen. Je­doch nimmt mit zunehmender Temperatur die Lebensdauer ab, weswegen ein Kompromiß zu schließen ist.
  • Aus den Vorzeichen der oben angegebenen Konstanten ist erkenn­bar, daß ein Erhöhen der Drehzahl zu einem Erhöhen der Soll-­Leistung führt, daß dagegen das Erhöhen der Kühlwassertempe­ratur oder der Ansauglufttemperatur ein Erniedrigen zur Folge hat. Statt durch die Vorzeichen der Konstanten kann die Rich­tung der Korrektur auch dadurch bestimmt werden, daß bei der Addition unterschiedliche Vorzeichen gewählt werden, oder daß der aktuelle Wert eines Betriebsparameters vom Bezugswert ab­gezogen wird statt umgekehrt.

Claims (6)

1. Verfahren zum Steuern der Temperatur einer Glühkerze, ab­hängig vom Wert mindestens eines Betriebsparameters einer Brennkraftmaschine, wobei mit den Werten berücksichtigter Be­triebsparameter diejenige Soll-Leistung berechnet wird, bei der die Glühkerze eine Temperatur in einem vorgegebenen Be­reich einnehmen soll, mit folgendem Schritt:
- Anlegen elektrischer Spannung an die Glühkerze in solcher Weise, daß dieser die berechnete Soll-Leistung zugeführt wird,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- Bestimmen des Wertes der Differenz des aktuellen Wertes jedes berücksichtigten Betriebsparameters zu einem zugehö­rigen Bezugswert,
- Berechnen eines Leistungsänderungsanteils für jeden berück­sichtigten Betriebsparameter durch Verknüpfen des zugehöri­gen Differenzwertes mit einer zugehörigen Konstanten,
- Modifizieren eines Grundleistungswertes mit allen Leistungs­änderungsanteilen, wodurch die Soll-Leistung gebildet wird, wobei der Grundleistungswert für einen Bezugs-Betriebspunkt bestimmt wurde, in dem alle berücksichtigten Betriebspara­meter jeweils ihren Bezugswert einnahmen und die Glühkerze eine gewünschte Temperatur erreichte.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, daß das Modifzieren des Grundleistungswertes dadurch erfolgt, daß der Grundleistungswert und alle Leistungsände­rungsanteile addiert werden, wobei diejenigen Leistungsände­rungsanteile, die bei positivem zugehörigem Differenzwert zu einer Leistungserhöhung führen sollen, positiv in die Addition eingehen, dagegen diejenigen Leistungsänderungsanteile, die bei positivem zugehörigem Differenzwert zu einer Leistungs­erniedrigung führen sollen, negativ in die Addition einge­hen.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Drehzahl als be­rücksichtigter Betriebsparameter verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß für mindestens einen der berück­sichtigten Betriebsparameter, der nicht die Drehzahl ist, der zugehörige Leistungsänderungsanteil durch einen drehzahlab­hängigen Leistungsänderungsanteil korrigiert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­net, daß jeder drehzahlabhängige Leistungsänderungsanteil für einen zugehörigen Betriebsparameter dadurch bestimmt wird, daß
- der Wert der Differenz der aktuellen Drehzahl zu einer Be­zugsdrehzahl bestimmt wird, und
- der Betriebsparameter-Differenzwert, der Drehzahl-Differenz­wert und eine Konstante miteinander verknüpft werden.
6. Vorrichtung zum Steuern der Temperatur einer Glühkerze abhängig vom Wert mindestens eines Betriebsparameters einer Brennkraftmaschine, wobei mit den Werten berücksichtigter Betriebsparameter diejenige Soll-Leistung berechnet wird, bei der die Glühkerze eine Temperatur in einem vorgegebenen Bereich einnehmen soll, mit
- einer Treiberstufe (11), in die der jeweils aktuelle Wert für die Soll-Leistung eingegeben wird, zum Anlegen elektri­scher Spannung an die Glühkerze (12) in solcher Weise, daß dieser die Soll-Leistung zugeführt wird,
gekennzeichnet durch
- ein Mittel (10) zum Bestimmen des Wertes der Differenz des aktuellen Wertes jedes berücksichtigten Betriebsparameters zu einem zugehörigen Bezugswert,
- ein Mittel (10) zum Berechnen eines Leistungsänderungs­anteils für jeden berücksichtigten Betriebsparameter durch Verknüpfen des zugehörigen Differenzwertes mit einer zuge­hörigen Konstanten, und
- ein Mittel (10) zum Modifizieren eines Grundleistungswertes mit allen Leistungsänderungsanteilen.
EP19900106445 1989-05-02 1990-04-04 Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Temperatur einer Glühkerze Ceased EP0395901A1 (de)

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