EP1966475A1 - Glühstromsteuereinrichtung - Google Patents

Glühstromsteuereinrichtung

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Publication number
EP1966475A1
EP1966475A1 EP06807639A EP06807639A EP1966475A1 EP 1966475 A1 EP1966475 A1 EP 1966475A1 EP 06807639 A EP06807639 A EP 06807639A EP 06807639 A EP06807639 A EP 06807639A EP 1966475 A1 EP1966475 A1 EP 1966475A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
driver
vehicle
power demand
information
environmental
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06807639A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rainer Moritz
Christoph Kern
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 EP1966475A1 publication Critical patent/EP1966475A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • F02P19/026—Glow plug actuation during engine operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/10—Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1412—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a predictive controller
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/70—Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle exterior
    • F02D2200/701—Information about vehicle position, e.g. from navigation system or GPS signal

Definitions

  • the invention relates to a glow current control device for a vehicle for controlling the glow current of a glow plug, which is arranged in a chamber of an internal combustion engine. Specifically, the invention relates to a Glühstrom horr adopted for passenger cars or commercial vehicles.
  • a glow plug for internal combustion engines is known in which the time required to reach the start temperature heating is reduced.
  • the resistance of a control coil is reduced, which has a shortening of the heating time result, to reduce the burden of the glow plug in the heated state by clocking the voltage is lowered.
  • the heating time of the known glow plugs to their maximum temperature is in most cases more than two seconds.
  • the known from DE 197 52 099 Cl glow plug is used for a starting auxiliary system of an internal combustion engine, wherein especially in diesel engines, a preheating of the sucked, required for combustion air takes place, so that starting the internal combustion engine is possible. After starting the engine, the glow plug continues to operate for a period of time to improve engine run-up and to reduce emissions of pollutants and combustion noise during warm-up.
  • Such Nachglühphase can be, for example, up to three minutes.
  • the glow current control device with the features of claim 1 has the advantage that even during operation of the internal combustion engine, the period of an unfavorable combustion caused by low engine temperatures can be shortened or completely prevented. Specially, there is the advantage that due to the improved combustion reduces undesirable exhaust gas residues, the smoothness of the Engine and the torque is increased in terms of short-term performance requirements.
  • the power requirement predetermining means activates the glow current for the glow plug a certain heating time interval before the expected power demand, the heating time interval being determined by a glow time needed to heat the glow plug to an operating temperature of the glow plug.
  • Heating time interval may be, for example, two seconds.
  • Predictor then activates the glow current two seconds before the beginning of the expected power demand.
  • an additional guard interval may also be provided in the heating time interval to account for a possibly earlier occurrence of the power request.
  • the glow current is either switched on or off to drive the glow plug.
  • the activation of the glow current of the glow plug is then to be understood as at least indirect instruction for switching on the glow current.
  • other activation processes are conceivable under the activation of the glow current, which lead to a rapid heating of the glow plug.
  • a distance of the detection range from the vehicle or an extension of the Detection range with respect to the heating time interval may be selected such that the vehicle reaches it at the current speed within the heating time interval, for example within two seconds.
  • an average speed of the vehicle can also be used as a basis for simplifying a certain distance of the detection area or a specific extent of the detection area.
  • several average speeds, especially for urban, overland or highway driving, may be used to define various modes of operation.
  • a distance sensor which serves for detecting an object located in the detection area and outputs the detected distance as distance environmental information to the environmental detection device.
  • the distance sensor may be based on a radar, a light-based lidar, video information, or the like. In this case, a simplified detection is possible, indicating whether an object, in particular a preceding vehicle, is in the detection area or not.
  • a travel route determination device which has a gradient to be expected in the detection range
  • the route course determination device may, for example, in the context of a navigation system as the slope information available from the in the detection area in the direction of travel Determine slope information. Furthermore, the route course determination device can also calculate the expected gradient from altitude information relating to the coverage area. In this case, a comparison with slope information for the current position of the vehicle is possible to determine expected slope changes.
  • a driver and / or vehicle detection device which serves for detecting an internal information related to the driver or the vehicle and for outputting the interior information to the power requirement predetermining device.
  • the power demand predetermining means may then determine the expected power request based on the detected environmental information and the acquired interior information.
  • Environmental detection device for processing related to the environment of the vehicle information, the driver and / or vehicle detection device relates to current and stored engine and vehicle data and driver information and other information related to the interior of the vehicle.
  • the internal information can be used to supplement the environmental information in order to better determine the expected environmental conditions and thus the expected performance requirement.
  • the distance environmental information may relate to the current lane of the vehicle and the respective adjacent left and right lanes. In combination with a detected steering movement of the driver can then be determined whether an acceleration of the vehicle is expected or not.
  • the interior information can also be used to refine the environmental information serve expectations about the performance requirement. For example, the environmental information may indicate an upcoming slope.
  • a brake pedal sensor which detects a release of the brake and possibly occurring when releasing the brake acceleration of the brake pedal and outputs the detected acceleration of the brake pedal as brake pedal acceleration inside information to the driver and / or vehicle detection device, the timing of the due due due to the slope expected power requirement then be determined more accurately.
  • a driver's level of activity may be determined by a driver monitoring device to classify the driver as currently active, for example, or as currently passive. This may possibly be concluded in combination with stored vehicle data in an active driver on a rather short time and a passive driver on a rather long time until the start of the power request.
  • Pre-determination means can therefore use the degree of activity for further refinement of the power requirement determined on the basis of the environmental information.
  • FIG. 1 is a simplified block diagram of a Glühstrom Kunststoff Anlagen according to an embodiment of the invention.
  • Description of the embodiment 1 shows a block diagram of a preferred embodiment of a glow current control device 1.
  • the glow current control device 1 can be partially or completely integrated into a glow time control device 2.
  • the Glühstrom Kunststoff dealt 1 and the Glühzeit tenuology 2 are used to drive glow plugs 3, 4, 5, 6, in particular, the Glühzeitablauf is controlled.
  • the Glühzeit tenuology 2 can have additional functions and in particular the glow plugs 3, 4, 5, 6 drive in the context of a start phase and a Nachglühphase.
  • the glow plugs 3, 4, 5, 6 protrude in pre and vortex chamber engines in the chamber of the internal combustion engine and in direct injection engines in a combustion chamber of the engine.
  • the glow current control device 1 has an environmental detection device 7 and a driver and / or vehicle detection device 8.
  • Environmental sensing device 7 is connected to one or more environmental sensors 9.
  • the environmental sensors 9 may be based on a radar, lidar or video system. Specifically, the environmental sensors 9 may have one or more
  • the environmental sensors may include 9 sensors for detecting the road properties, in particular temperature and rain sensors.
  • a travel route determination device 10 is provided, which is based on a model of the regional and national vehicle travel paths suitable for the vehicle. Specifically, the route determining device may access a navigation system. The model for the course of the route can for example determine that the course of the journey leads to an incline.
  • a detection range which may be predetermined separately for each of the environmental sensors 9, is selected so that the environmental information transmitted by the respective environmental sensor 9 to the environmental sensing device 7 reflects a part of the environment that is within one of the glow plugs 3, 4, 5, 6 certain heating time interval with respect to an expected power requirement is relevant.
  • Heating time interval may be, for example, two seconds.
  • the route determining device 10 may determine the slope to which the route route will lead the vehicle at the current speed in two seconds. This slope then outputs the route determining device 10 to the environmental detecting device 7 as environmental information.
  • the environmental sensors 9 and the travel route determining means 10 can acquire a variety of information.
  • the intrinsic position of the vehicle in the lane, the lane curvature, the distance of objects, the relative speed of objects, the type of objects detected, and the like can be detected.
  • traffic signs can also be detected, for example by a video sensor.
  • the permissible maximum speed indicated by a traffic sign may be detected and output as environmental information to the environmental sensing device 7.
  • the environmental detection device 7 acquires the environmental information and gives it to a Power demand prediction device 11 off.
  • the power demand prediction means 11 determines, for example, from the distance to a preceding vehicle and a sudden increase in the maximum permissible speed, that a power demand is to be expected.
  • the driver and / or vehicle detection device 8 receives brake pedal acceleration interior information from a brake pedal sensor 12, accelerator pedal acceleration interior information from an accelerator pedal sensor 13, and current and stored engine and vehicle data from an engine and vehicle data facility 14.
  • the accelerator pedal sensor 13 detects acceleration of the accelerator pedal when the accelerator pedal is depressed.
  • the engine and vehicle data device 14 can access a variety of information via a bus system provided in the vehicle.
  • the instantaneous engine temperature may be present directly as the engine temperature data.
  • an eye movement detection device 15 for detecting an eye movement of the driver of the vehicle and a steering angle sensor 16 for detecting the current steering angle are provided which output information about the detected eye movement or the steering angle to a driver monitoring device 17.
  • the driver monitoring device 17 also accesses the Information of the brake pedal sensor 12 and the
  • Accelerator pedal sensor 13 to determine a current level of activity of the driver. For example, can be concluded from operations of the brake and / or accelerator pedal and increased eye movement and (corrective) steering movements on an increased level of activity of the driver, as it occurs at the beginning of an overtaking.
  • the driver monitoring device 17 outputs the determined interior information, in particular the activity degree interior information and the steering wheel movement interior information to the driver and / or vehicle detection device 8.
  • the driver and / or vehicle detection device 8 acquires the interior information related to the driver and the vehicle and outputs them together to the power demand prediction device 11.
  • the power demand prediction means 11 determines based on that of the
  • Environmental collection device 7 obtained environmental information as well as that of the driver and / or
  • Vehicle detection device 8 detected inside information the expected power requirement to the internal combustion engine.
  • the power demand prediction means 11 determines a high expected power demand to the internal combustion engine when the expected slope determined by the travel course determination means 10 exceeds a certain threshold. Accordingly, the power requirement
  • Prediction means a high expected power requirement when the interior information obtained from the driver and / or vehicle detection device 8 indicate an expected overtaking event.
  • the beginning of the expected power requirement to the internal combustion engine can also be determined more accurately by combining the environmental information and the interior information.
  • Vehicle detection device on the basis of a received from the engine and vehicle data device engine state internal information, whether at least one cylinder of the internal combustion engine is cooled or not.
  • the reason for the cooling of one or more cylinders, which are associated with the Gluh.kerzen 3, 4, 5, 6, may be in a longer overrun operation or in a cut-off used for fuel economy of a portion of the cylinder.
  • the driver and / or vehicle detection device 8 transmits to the power demand predetermining device 11 which cylinders of the internal combustion engine are in a cooled state. Unless the
  • Power request predetermining device 11 expects a power demand to the internal combustion engine above a certain threshold, this actuates at least one switch of a switching device 18 in order to achieve heating of one or more of the Gluh.kerzen 3, 4, 5, 6.
  • the actuation of the switching device 18 takes place some time before the expected beginning of the power requirement.
  • the switching device 18 acts on the corresponding Gluhmannkerzen 3, 4, 5, 6 with a Gluhkerzenposition provided by a power supply 19, so that a Gluhstrom is caused by one or more of the Gluhnchkerzen 3, 4, 5, 6.
  • the Gluhnchkerzen 3, 4, 5, 6 then with high probability already at the required annealing temperature, so that the combustion in the internal combustion engine is improved.
  • a predictive control of the glow plugs 3, 4, 5, 6 is achieved, in which the power consumption and the exhaust gas values are improved, in particular the opacity of the exhaust gases is improved and pollutants and soot particles are reduced.
  • Embodiment limited.
  • one or more functions of the devices mentioned in the claims can be realized by a computing unit, a processor or the like.

Landscapes

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  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

Eine Glühstromsteuereinrichtung (1) dient zur Steuerung des Glühstroms einer in einer Kammer einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs angeordneten Glühstiftkerze (3, 4, 5, 6). Dabei ist eine Umwelterfassungseinrichtung (7) sowie eine Fahrer- und/oder Fahrzeugerfassungseinrichtung (8) vorgesehen, die eine momentane Umgebung des Fahrzeugs betreffende Umweltinformationen sowie den Fahrer oder das Fahrzeug betreffende Inneninformationen erfassen und diese an eine Leistungsanf orderung-Vorherbestimmungseinrichtung (11) ausgeben. Die Leistungsanforderung-Vorherbestimmungseinrichtung (11) bestimmt eine zu erwartende Leistungsanforderung an die Brennkraftmaschine, so dass bei einem abgekühlten Motor eine vorausgehende Aufheizung der Glühstiftkerze (3, 4, 5, 6) möglich ist. Dadurch kann die Verbrennung in der Brennkraftmaschine verbessert und insbesondere der Ausstoß von unerwünschten Abgasen verringert werden .

Description

Beschreibung
Titel Glühstromsteuereinrichtung
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Glühstromsteuereinrichtung für ein Fahrzeug zur Steuerung des Glühstroms einer Glühstiftkerze, die in einer Kammer einer Brennkraftmaschine angeordnet ist. Speziell betrifft die Erfindung eine Glühstromsteuereinrichtung für Personenkraftwagen oder Nutzkraftwagen .
Aus der DE 197 52 099 Cl ist eine Glühstiftkerze für Brennkraftmaschinen bekannt, bei der die bis zum Erreichen der Starttemperatur benötigte Aufheizzeit verringert ist. Bei der bekannten Glühstiftkerze ist der Widerstand einer Regelwendel verkleinert, was eine Verkürzung der Aufheizzeit zur Folge hat, wobei zur Reduzierung der Belastung der Glühstiftkerze im aufgeheizten Zustand durch Takten die Spannung heruntergesetzt wird. Die Aufheizzeit der bekannten Glühstiftkerzen auf ihre Maximaltemperatur beträgt dabei in den meisten Fällen mehr als zwei Sekunden.
Die aus der DE 197 52 099 Cl bekannte Glühstiftkerze wird für eine Starthilfsanlage einer Brennkraftmaschine eingesetzt, wobei speziell bei Dieselmotoren eine Vorwärmung der angesaugten, zur Verbrennung benötigten Luft erfolgt, so dass ein Starten der Brennkraftmaschine möglich ist. Nach dem Start des Motors wird die Glühkerze für einen gewissen Zeitraum weiter betrieben, um den Hochlauf des Motors zu verbessern und um die Emission von Schadstoffen sowie das Verbrennungsgeräusch während des Warmlaufens zu verringern. Eine solche Nachglühphase kann beispielsweise bis zu drei Minuten betragen.
Außerdem ist es denkbar, dass nach dem Auskühlen des Motors, zum Beispiel nach einem längeren Schubbetrieb bei einer Bergabfahrt, die Glühstiftkerze für einen gewissen Zeitraum entsprechend der genannten Nachglühphase wieder betrieben wird, um die Verbrennung des Kraftstoffs zu verbessern. Allerdings werden bei der aus der DE 197 52 099 Cl bekannten Glühstiftkerze wiederum etwa zwei Sekunden benötigt, um diese auf die erforderliche Temperatur von beispielsweise 850° C aufzuheizen. Während dieser Aufheizzeit von etwa zwei Sekunden kommt es daher noch zu einer relativ schlechten Verbrennung, die unter anderem einen erhöhten Ausstoß von Schadstoffen und Partikeln zur Folge hat. Dieser Ausstoß belastet die Umwelt oder führt zu einer schnelleren Zusetzung von Abgasreinigungs- oder -filteranlagen.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Glühstromsteuereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass auch während des Betriebs der Brennkraftmaschine der Zeitraum einer durch niedrige Motortemperaturen bedingten ungünstigen Verbrennung verkürzt oder ganz verhindert werden kann. Speziell ergibt sich der Vorteil, dass auf Grund der verbesserten Verbrennung unerwünschte Abgasrückstände verringert, die Laufruhe des Motors verbessert und das Drehmoment im Hinblick auf kurzfristige Leistungsanforderungen vergrößert ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Glühstromsteuereinrichtung möglich.
Vorteilhaft ist, dass die Leistungsanforderung- Vorherbestimmungseinrichtung den Glühstrom für die Glühstiftkerze ein bestimmtes Erwärmungszeitintervall vor der erwarteten Leistungsanforderung aktiviert, wobei das Erwärmungszeitintervall durch eine zum Erwärmen der Glühstiftkerze auf eine Betriebstemperatur der Glühstiftkerze benötigte Glühzeit bestimmt ist. Dieses
Erwärmungszeitintervall kann beispielsweise zwei Sekunden betragen. Die Leistungsanforderung-
Vorherbestimmungseinrichtung aktiviert den Glühstrom dann zwei Sekunden vor dem Beginn der erwarteten Leistungsanforderung. Gegebenenfalls kann auch ein zusätzliches Sicherheitsintervall im Erwärmungszeitintervall vorgesehen werden, um einen möglicherweise etwas früheren Eintritt der Leistungsanforderung zu berücksichtigen. In der Regel wird zum Ansteuern der Glühstiftkerze der Glühstrom entweder ein- oder ausgeschaltet. Die Aktivierung des Glühstroms der Glühstiftkerze ist dann als zumindest mittelbare Anweisung zum Einschalten des Glühstroms zu verstehen. In Abhängigkeit des Glühstromsteuergeräts und der verwendeten Glühstiftkerze sind unter der Aktivierung des Glühstroms allerdings auch andere Ansteuervorgänge denkbar, die zu einer raschen Erwärmung der Glühstiftkerze führen.
Ferner ist es vorteilhaft, dass eine Entfernung des Erfassungsbereichs vom Fahrzeug oder eine Ausdehnung des Erfassungsbereichs in Bezug auf das Erwarmungszeitintervall vorgegeben ist. Beispielsweise kann der Erfassungsbereich so gewählt sein, dass das Fahrzeug diesen mit der momentanen Geschwindigkeit innerhalb des Erwarmungszeitintervalls, beispielsweise innerhalb von zwei Sekunden, erreicht. Hierbei kann auch eine durchschnittliche Geschwindigkeit des Fahrzeugs zugrunde gelegt werden, um zur Vereinfachung eine bestimmte Entfernung des Erfassungsbereichs oder eine bestimmte Ausdehnung des Erfassungsbereichs vorzugeben. Ferner können auch mehrere Durchschnittsgeschwindigkeiten, insbesondere für innerstadtische, Uberland- oder Autobahnfahrten, zugrunde gelegt werden, um verschiedene Betriebsmodi zu definieren.
In vorteilhafter Weise ist ein Abstandssensor vorgesehen, der zum Erfassen eines sich im Erfassungsbereich befindlichen Objekts dient und den erfassten Abstand als Abstands- Umweltinformation an die Umwelterfassungseinrichtung ausgibt. Der Abstandssensor kann auf einem Radar, einem lichtbasierten Lidar, auf Videoinformationen oder dergleichen beruhen. Dabei ist auch eine vereinfachte Erfassung möglich, die angibt, ob sich ein Objekt, insbesondere ein vorausfahrendes Fahrzeug, im Erfassungsbereich befindet oder nicht.
In vorteilhafter Weise ist eine Fahrstreckenverlauf- Bestimmungseinrichtung vorgesehen, die eine im Erfassungsbereich zu erwartende Steigung des
Fahrstreckenverlaufs bestimmt und die bestimmte Steigung als Steigungs-Umweltinformation an die
Umwelterfassungseinrichtung ausgibt. Die Fahrstreckenverlauf- Bestimmungseinrichtung kann die Steigungsinformation beispielsweise im Rahmen eines Navigationssystems als aus den im Erfassungsbereich in Fahrtrichtung verfugbaren Steigungsinformationen ermitteln. Ferner kann die Fahrstreckenverlauf-Bestimmungseinrichtung die zu erwartende Steigung auch aus Höheninformationen berechnen, die sich auf den Erfassungsbereich beziehen. Dabei ist auch ein Vergleich mit Steigungsinformationen für die momentane Position des Fahrzeugs möglich, um zu erwartende Steigungsänderungen zu bestimmen .
In vorteilhafter Weise ist eine Fahrer- und/oder Fahrzeugerfassungseinrichtung vorgesehen, die zum Erfassen einer auf den Fahrer oder das Fahrzeug bezogenen Inneninformation und zum Ausgeben der Inneninformation an die Leistungsanforderung-Vorherbestimmungseinrichtung dient. Die Leistungsanforderung-Vorherbestimmungseinrichtung kann die zu erwartende Leistungsanforderung dann auf Grundlage der erfassten Umweltinformation und der erfassten Inneninformation bestimmen. Während die
Umwelterfassungseinrichtung zur Verarbeitung von auf die Umwelt des Fahrzeugs bezogenen Informationen dient, betrifft die Fahrer- und/oder Fahrzeugerfassungseinrichtung aktuelle und gespeicherte Motor- und Fahrzeugdaten sowie den Fahrer betreffende Informationen und weitere Informationen, die sich auf das Innere des Fahrzeugs beziehen. Durch die Inneninformation können die Umweltinformationen ergänzt werden, um die zu erwartenden Umweltbedingungen und damit die zu erwartende Leistungsanforderung besser bestimmen zu können. Beispielsweise kann die Abstands-Umweltinformation die aktuelle Fahrspur des Fahrzeugs und die jeweils benachbarte linke und rechte Fahrspur betreffen. In Kombination mit einer erfassten Lenkbewegung des Fahrers kann dann bestimmt werden, ob eine Beschleunigung des Fahrzeugs zu erwarten ist oder nicht. Ferner kann die Inneninformation auch zur Verfeinerung der durch die Umweltinformation gewonnenen Erwartung über die Leistungsanforderung dienen. Beispielsweise kann die Umweltinformation eine kommende Steigung anzeigen. Durch einen Bremspedalsensor, der ein Lösen der Bremse und gegebenenfalls eine beim Lösen der Bremse auftretende Beschleunigung des Bremspedals erfasst und die erfasste Beschleunigung des Bremspedals als Bremspedalbeschleunigung-Inneninformation an die Fahrer- und/oder Fahrzeugerfassungseinrichtung ausgibt, kann der zeitliche Eintritt der auf Grund der Steigung zu erwartenden Leistungsanforderung dann genauer bestimmt werden.
Ferner kann durch eine Fahrerüberwachungseinrichtung ein Aktivitätsgrad des Fahrers bestimmt werden, um den Fahrer beispielsweise als derzeit aktiv oder als derzeit passiv einzustufen. Daraus kann gegebenenfalls in Kombination mit gespeicherten Fahrzeugdaten bei einem aktiven Fahrer auf eine eher kurze Zeit und bei einem passiven Fahrer auf eine eher lange Zeit bis zum Beginn der Leistungsanforderung geschlossen werden. Die Leistungsanforderung-
Vorherbestimmungseinrichtung kann den Aktivitätsgrad deshalb zur weiteren Verfeinerung der auf Grund der Umweltinformation bestimmten Leistungsanforderung verwenden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Glühstromsteuereinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Glühstromsteuereinrichtung 1. Die Glühstromsteuereinrichtung 1 kann teilweise oder vollständig in ein Glühzeitsteuergerät 2 integriert sein. Die Glühstromsteuereinrichtung 1 und das Glühzeitsteuergerät 2 dienen zum Ansteuern von Glühstiftkerzen 3, 4, 5, 6, wobei speziell der Glühzeitablauf gesteuert wird. Das Glühzeitsteuergerät 2 kann dabei zusätzliche Funktionen aufweisen und insbesondere die Glühstiftkerzen 3, 4, 5, 6 im Rahmen einer Startphase und einer Nachglühphase ansteuern. Die Glühstiftkerzen 3, 4, 5, 6 ragen bei Vor- und Wirbelkammermotoren in die Kammer der Brennkraftmaschine und bei Motoren mit Direkteinspritzung in eine Brennkammer des Motors .
Die Glühstromsteuereinrichtung 1 weist eine Umwelterfassungseinrichtung 7 und eine Fahrer- und/oder Fahrzeugerfassungseinrichtung 8 auf. Die
Umwelterfassungseinrichtung 7 ist mit einem oder mehreren Umweltsensoren 9 verbunden. Die Umweltsensoren 9 können auf einem Radar-, Lidar- oder Videosystem beruhen. Speziell können die Umweltsensoren 9 einen oder mehrere
Abstandssensoren umfassen. Außerdem können die Umweltsensoren 9 Sensoren zum Erfassen der Fahrbahneigenschaften, insbesondere Temperatur- und Regensensoren, umfassen. Ferner ist eine Fahrstreckenverlauf-Bestimmungseinrichtung 10 vorgesehen, die auf einem Modell der für das Fahrzeug geeigneten regionalen und überregionalen Fahrverläufe beruht. Speziell kann die Fahrstreckenverlauf-Bestimmungseinrichtung auf ein Navigationssystem zugreifen. Das Modell für den Fahrstreckenverlauf kann beispielsweise bestimmen, dass der Fahrverlauf zu einer Steigung führt. Ein Erfassungsbereich, der für jeden der Umweltsensoren 9 getrennt vorgegeben sein kann, ist so gewählt, dass die von dem jeweiligen Umweltsensor 9 an die Umwelterfassungseinrichtung 7 übermittelten Umweltinformationen einen Teil der Umwelt abbilden, der innerhalb eines für die Glühstiftkerzen 3, 4, 5, 6 bestimmten Erwärmungszeitintervalls im Hinblick auf eine zu erwartende Leistungsanforderung relevant ist. Das
Erwärmungszeitintervall kann beispielsweise zwei Sekunden betragen .
Beispielsweise kann die Fahrstreckenverlauf- Bestimmungseinrichtung 10 die Steigung bestimmen, zu der der Fahrstreckenverlauf das Fahrzeug mit der momentanen Geschwindigkeit in zwei Sekunden führt. Diese Steigung gibt die Fahrstreckenverlauf-Bestimmungseinrichtung 10 dann an die Umwelterfassungseinrichtung 7 als Umweltinformation aus.
Die Umweltsensoren 9 und die Fahrstreckenverlauf- Bestimmungseinrichtung 10 können eine Vielzahl von Informationen erfassen. Beispielsweise kann die Eigenposition des Fahrzeugs in der Fahrbahn, die Fahrbahnkrümmung, der Abstand von Objekten, die relative Geschwindigkeit von Objekten, die Art der erfassten Objekte und dergleichen erfasst werden. Ferner können auch Verkehrszeichen, beispielsweise durch einen Videosensor, erfasst werden. Insbesondere kann die zulässige Höchstgeschwindigkeit, die von einem Verkehrszeichen angezeigt wird, erfasst werden und als Umweltinformation an die Umwelterfassungseinrichtung 7 ausgegeben werden.
Die Umwelterfassungseinrichtung 7 erfasst die Umweltinformationen und gibt diese an eine Leistungsanforderung-Vorherbestimmungseinrichtung 11 aus. Die Leistungsanforderung-Vorherbestimmungseinrichtung 11 ermittelt beispielsweise aus dem Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug und einem sprunghaften Anstieg der zulässigen Höchstgeschwindigkeit, dass eine Leistungsanforderung zu erwarten ist.
Die Fahrer- und/oder Fahrzeugerfassungseinrichtung 8 erhält Bremspedalbeschleunigungs-Inneninformationen von einem Bremspedalsensor 12, Gaspedalbeschleunigungsinneninformationen von einem Gaspedalsensor 13, sowie aktuelle und gespeicherte Motor- und Fahrzeugdaten von einer Motor- und Fahrzeugdateneinrichtung 14. Der Bremspedalsensor
12 ermittelt dabei ein Lösen der Bremse sowie die beim Lösen der Bremse auftretende Beschleunigung des Bremspedals. Entsprechend ermittelt der Gaspedalsensor 13 eine beim Betätigen des Gaspedals erfolgende Beschleunigung des Gaspedals. Die Motor- und Fahrzeugdateneinrichtung 14 kann über ein in dem Fahrzeug vorgesehenes Bussystem auf eine Vielzahl von Informationen zugreifen. Beispielsweise kann die momentane Motortemperatur direkt als Motortemperaturdatum vorliegen. Alternativ kann aus einer von dem Gaspedalsensor
13 erfassten längeren Nicht-Betätigung des Gaspedals von der Fahrer- und/oder Fahrzeugerfassungseinrichtung 8 eine Motorabkühlung bestimmt werden.
Ferner sind eine Augenbewegungserfassungseinrichtung 15 zur Erfassung einer Augenbewegung des Fahrers des Fahrzeugs und ein Lenkwinkelsensor 16 zur Erfassung des momentanen Lenkwinkels vorgesehen, die Informationen über die erfasste Augenbewegung beziehungsweise den Lenkwinkel an eine Fahrerüberwachungseinrichtung 17 ausgeben. Die Fahrerüberwachungseinrichtung 17 greift außerdem auf die Informationen des Bremspedalsensors 12 und des
Gaspedalsensors 13 zu, um einen momentanen Aktivitatsgrad des Fahrers zu bestimmen. Beispielsweise kann aus Betätigungen des Brems- und/oder Gaspedals sowie einer erhöhten Augenbewegung und (korrigierenden) Lenkbewegungen auf einen erhöhten Aktivitatsgrad des Fahrers geschlossen werden, wie er zu Beginn eines Uberholvorgangs auftritt. Die Fahreruberwachungseinrichtung 17 gibt die bestimmten Inneninformationen, insbesondere die Aktivitatsgrad- Inneninformation und die Lenkradbewegung-Inneninformation an die Fahrer- und/oder Fahrzeugerfassungseinrichtung 8 aus.
Die Fahrer- und/oder Fahrzeugerfassungseinrichtung 8 erfasst die auf den Fahrer und das Fahrzeug bezogenen Inneninformationen und gibt diese zusammen an die Leistungsanforderung-Vorherbestimmungseinrichtung 11 aus.
Die Leistungsanforderung-Vorherbestimmungseinrichtung 11 bestimmt auf Grundlage der von der
Umwelterfassungseinrichtung 7 erhaltenen Umweltinformationen sowie der von der Fahrer- und/oder
Fahrzeugerfassungseinrichtung 8 erfassten Inneninformationen die zu erwartende Leistungsanforderung an die Brennkraftmaschine. Beispielsweise bestimmt die Leistungsanforderung-Vorherbestimmungseinrichtung 11 eine hohe zu erwartende Leistungsanforderung an die Brennkraftmaschine, wenn die von der Fahrstreckenverlauf- Bestimmungseinrichtung 10 bestimmte zu erwartende Steigung einen gewissen Schwellwert überschreitet. Entsprechend bestimmt die Leistungsanforderung-
Vorherbestimmungseinrichtung eine hohe zu erwartende Leistungsanforderung, wenn die von der Fahrer- und/oder Fahrzeugerfassungseinrichtung 8 erhaltenen Inneninformationen auf einen zu erwartenden Uberholvorgang hinweisen. Der Beginn der zu erwartenden Leistungsanforderung an die Brennkraftmaschine kann außerdem durch Kombination der Umweltinformationen und der Inneninformationen genauer bestimmt werden.
Ferner bestimmt die Fahrer- und/oder
Fahrzeugerfassungseinrichtung auf Grundlage einer von der Motor- und Fahrzeugdateneinrichtung erhaltenen Motorzustandsinneninformation, ob zumindest ein Zylinder der Brennkraftmaschine abgekühlt ist oder nicht. Der Grund für die Abkühlung eines oder mehrerer Zylinder, die den Gluhstiftkerzen 3, 4, 5, 6 zugeordnet sind, kann in einem längeren Schubbetrieb oder in einer zur Kraftstoffeinsparung eingesetzten Abschaltung eines Teils der Zylinder liegen. Die Fahrer- und/oder Fahrzeugerfassungseinrichtung 8 übermittelt der Leistungsanforderung-Vorherbestimmungseinrichtung 11, welche Zylinder der Brennkraftmaschine sich in einem abgekühlten Zustand befinden. Sofern die
Leistungsanforderung-Vorherbestimmungseinrichtung 11 eine Leistungsanforderung an die Brennkraftmaschine oberhalb eines gewissen Schwellwerts erwartet, betätigt diese zumindest einen Schalter einer Schalteinrichtung 18, um eine Aufheizung einer oder mehrerer der Gluhstiftkerzen 3, 4, 5, 6 zu erreichen. Die Betätigung der Schalteinrichtung 18 erfolgt dabei einige Zeit vor dem erwarteten Beginn der Leistungsanforderung. Die Schalteinrichtung 18 beaufschlagt die entsprechenden Gluhstiftkerzen 3, 4, 5, 6 mit einer von einer Spannungsversorgung 19 bereitgestellten Gluhkerzenspannung, so dass ein Gluhstrom durch eine oder mehrere der Gluhstiftkerzen 3, 4, 5, 6 verursacht wird. Beim tatsachlichen Eintritt der Leistungsanforderung sind die Gluhstiftkerzen 3, 4, 5, 6 dann mit hoher Wahrscheinlichkeit bereits auf der benötigten Glühtemperatur, so dass die Verbrennung in der Brennkraftmaschine verbessert ist. Somit wird eine prädiktive Ansteuerung der Glühstiftkerzen 3, 4, 5, 6 erreicht, bei der die Leistung, der Verbrauch und die Abgaswerte verbessert sind, wobei insbesondere die Opazität der Abgase verbessert sowie Schadstoffe und Rußpartikel reduziert sind.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene
Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere können eine oder mehrere Funktionen der in den Ansprüchen genannten Einrichtungen durch eine Recheneinheit, einen Prozessor oder dergleichen verwirklicht werden.

Claims

Ansprüche
1. Glühstromsteuereinrichtung (1) für ein Fahrzeug zur Steuerung des Glühstroms zumindest einer in einer Kammer einer Brennkraftmaschine des Fahrzeugs angeordneten Glühstiftkerze (3, 4, 5, 6) mit einer Umwelterfassungseinrichtung (7) und einer mit der Umwelterfassungseinrichtung (7) verbundenen
Leistungsanforderung-Vorherbestimmungseinrichtung (11), wobei die Umwelterfassungseinrichtung (7) ausgestaltet ist zum Erfassen zumindest einer auf zumindest einen Erfassungsbereich der momentanen Umgebung des Fahrzeugs bezogenen Umweltinformation und zum Ausgeben der erfassten Umweltinformation an die Leistungsanforderung- Vorherbestimmungseinrichtung (11) und wobei die Leistungsanforderung-Vorherbestimmungseinrichtung ( 11 ) ausgestaltet ist zum Bestimmen einer zu erwartenden Leistungsanforderung an die Brennkraftmaschine auf Grundlage zumindest der erfassten Umweltinformation und zum Aktivieren eines Glühstroms durch die Glühstiftkerze (3, 4, 5, 6) vor der erwarteten Leistungsanforderung.
2. Glühstromsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsanforderung-Vorherbestimmungseinrichtung (11) den Glühstrom durch die Glühstiftkerze (3, 4, 5, 6) ein bestimmtes Erwärmungszeitintervall vor der erwarteten Leistungsanforderung aktiviert, wobei das Erwärmungszeitintervall durch eine zum Erwärmen der Glühstiftkerze (3, 4, 5, 6) auf eine Betriebstemperatur der Glühstiftkerze (3, 4, 5, 6) benötigte Glühzeit bestimmt ist.
3. Glühstromsteuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entfernung des Erfassungsbereichs vom Fahrzeug und/oder eine Ausdehnung des Erfassungsbereichs in Bezug auf das Erwärmungszeitintervall vorgegeben sind.
4. Glühstromsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstandssensor (9) vorgesehen ist, der in der Lage ist, einen Abstand zu einem Objekt zu erfassen, sofern sich das Objekt im Erfassungsbereich befindet, und den erfassten Abstand als Abstands-Umweltinformation an die Umwelterfassungseinrichtung (7) auszugeben.
5. Glühstromsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fahrstreckenverlauf-Bestimmungseinrichtung (10) vorgesehen ist, die in der Lage ist, eine im Erfassungsbereich zu erwartende Steigung des
Fahrstreckenverlaufs zu bestimmen und die bestimmte Steigung als Steigung-Umweltinformation an die Umwelterfassungseinrichtung (7) auszugeben.
6. Glühstromsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fahrer- und/oder Fahrzeugerfassungseinrichtung (8) vorgesehen ist, die ausgestaltet ist zum Erfassen zumindest einer auf den Fahrer und/oder das Fahrzeug bezogenen Inneninformation und zum Ausgeben der Inneninformation an die Leistungsanforderung-Vorherbestimmungseinrichtung (11), wobei die Leistungsanforderung-Vorherbestimmungseinrichtung (11), die zu erwartende Leistungsanforderung an die Brennkraftmaschine auf Grundlage der erfassten Umweltinformation und der erfassten Inneninformation bestimmt .
7. Glühstromsteuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bremspedalsensor (12) vorgesehen ist, der in der Lage ist, eine beim Lösen einer Bremse auftretende Beschleunigung eines Bremspedals zu erfassen und die erfasste Beschleunigung des Bremspedals als Bremspedalbeschleunigung- Inneninformation an die Fahrer- und/oder Fahrzeugerfassungseinrichtung (8) auszugeben.
8. Glühstromsteuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fahrerüberwachungseinrichtung (17) vorgesehen ist, die in der Lage ist, einen Aktivitätsgrad für einen Fahrer des Fahrzeugs zu bestimmen, und wobei die Fahrerüberwachungseinrichtung (17) den bestimmten Aktivitätsgrad als Aktivitätsgrad-Inneninformation an die Fahrer- und/oder Fahrzeugerfassungseinrichtung ausgibt.
9. Glühstromsteuereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrerüberwachungseinrichtung (17) den Aktivitätsgrad in Abhängigkeit von zumindest einer durch eine Augenbewegungserfassungseinrichtung (15) erfassten Augenbewegung des Fahrers bestimmt.
10. Glühstromsteuereinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrerüberwachungseinrichtung (17) auf Grundlage von einem von einem Lenkwinkelsensor (16) erfassten Lenkwinkel eine Lenkradbewegung bestimmt und die bestimmte Lenkradbewegung als Lenkradbewegung-Inneninformation an die Fahrer- und/oder Fahrzeugerfassungseinrichtung (8) ausgibt.
11. Glühstromsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrer- und/oder Fahrzeugerfassungseinrichtung (8) in der Lage ist, auf Grundlage einer von einer Motor- und Fahrzeugdateneinrichtung (14) erhaltenen Motorzustandsinneninformation zumindest mittelbar eine Abkühlung zumindest eines der Glühstiftkerze (3, 4, 5, 6) zugeordneten Zylinders der Brennkraftmaschine zu bestimmen, und dass die Leistungsanforderung-Vorherbestimmungseinrichtung (11) nur dann den Glühstrom durch die Glühstiftkerze (3, 4, 5, 6) vor der erwarteten Leistungsanforderung aktiviert, wenn die Fahrer- und/oder Fahrzeugerfassungseinrichtung (8) den Zylinder als abgekühlt bestimmt hat.
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