WO2009097920A1 - Verfahren und vorrichtung zum ermitteln der temperatur von glühstiftkerzen in einem brennkraftmotor - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum ermitteln der temperatur von glühstiftkerzen in einem brennkraftmotor Download PDF

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WO2009097920A1
WO2009097920A1 PCT/EP2008/065521 EP2008065521W WO2009097920A1 WO 2009097920 A1 WO2009097920 A1 WO 2009097920A1 EP 2008065521 W EP2008065521 W EP 2008065521W WO 2009097920 A1 WO2009097920 A1 WO 2009097920A1
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resistance
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Inventor
Rainer Moritz
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Robert Bosch Gmbh
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    • 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
    • F02P19/025—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 with means for determining glow plug temperature or glow plug resistance

Definitions

  • the present invention relates to a method for determining the temperature of glow plugs in an internal combustion engine according to claim 1, the use of this method according to claim 6 and a corresponding device according to claim 7.
  • a temperature control of glow plugs in an internal combustion engine can take into account manufacturing deviations and / or aging phenomena of the candles. These are compensated by a resistance-based adaptation of annealing parameters.
  • An incandescent application measures the temperature of each individual glow plug and adjusts the once used annealing parameters to each individual candle. In this case, a conventional assignment of the drive voltage for a specific engine state such as speed, load, cooling water temperature, etc. is made.
  • the temperature control itself requires a realistic and therefore complex or expensive candle model. The implementation of such a model in a corresponding application requires considerable memory and high computing capacity.
  • German patent DE 103 48 391 discloses such a mathematical model with which the overheating of a glow plug is to be avoided, and the candle is still brought in a very short time to a desired temperature.
  • the model takes into account the current thermal situation of the glow plug and determines depending on one or several previous annealing operations and the intervening pauses, which energization is necessary and allowed to bring the candle as soon as possible to the target temperature, without risking overheating.
  • This object is achieved on the one hand by a method for determining the temperature of glow plugs in an internal combustion engine, with an initialization step in which a cold resistance and a cold temperature of at least one glow plug are determined, and with at least one subsequent operating step, in which an operating resistance of the glow plug (n ) and a respective operating temperature of the glow plug (s) from the non-linear relationship
  • T TO + (R / R0-1) / ⁇
  • T is the operating temperature
  • TO the cold temperature R the operational resistance and RO the cold resistance
  • ⁇ K is derived taking into account a linear relationship between the operating temperature and the operating resistance from the non-linear relationship.
  • the cold temperature of the at least one glow plug using a cooling water temperature, a
  • Circuit board temperature and / or air temperature is estimated. This eliminates the need for a typically technically complicated and expensive sensor that directly senses the candle temperature at the time of cold resistance measurement.
  • a term is included in the non-linear relationship which determines the influence of the distance between the heat source and the glow tip of the at least one
  • Glow plug is taken into account at their operating temperature.
  • the above equation is thus supplemented by a term that models the heat flow from a glow plug hotspot, eg from the filament behind the tip of a candle, to the cylinder head. This makes the model even more accurate.
  • a cylinder head temperature is used to determine the term that is included in the nonlinear relationship. Since the glow plug is connected by the typical screw thread with the cylinder head, the temperature gradient between Cylinder head and candle tip are particularly easy to determine. An elaborate measurement of the hotspot is thus superfluous.
  • T f (T0, RO, R, ⁇ ⁇ )
  • T f - ( ⁇ / A) * (T - T z ).
  • ⁇ denotes a heat transfer coefficient of the glow plug and A is a cross-sectional area of the glow plug, and T z is a cylinder head temperature.
  • T f - ( ⁇ / A) * T + ( ⁇ / A) * T z
  • T ((A / ⁇ ) * f + Tz) / ((A / ⁇ ) + 1).
  • the modeling of the glow plugs can be simplified when it is concluded from the calculation of the operating temperature of a glow plug on the operating temperature of all glow plugs. This saves both Memory as well as computing power and makes the process particularly fast and cost-effective.
  • Glow plugs are used in an internal combustion engine.
  • a device for determining the temperature of glow plugs in an internal combustion engine comprising a measuring unit, which is designed to measure the resistance of at least one glow plug, and a calculation unit, which is used to determine a cold resistance and a cold temperature of the glow plug (n ), and for calculating a respective operating temperature of the glow plug (s) from the non-linear relationship
  • T T 0 + (R / Ro - D / ⁇ ⁇
  • T is the operating temperature
  • T 0 is the cold temperature
  • R is the operating resistance and Ro a cold resistance
  • ⁇ ⁇ is derived taking into account a linear relationship between the operating temperature and the operating resistance of the non-linear relationship.
  • An essential point of the invention is that the underlying candle model requires only low resources in terms of storage space and computing power.
  • less than 8 kB RAM and less than 20 MHz clock frequency in an 8-bit computer is needed.
  • a conventional elaborate candle model including control requires more than 16 kB of RAM and from 20 MHz clock frequency upwards in a 16/32-bit computer.
  • the simple structure of the model allows a particularly simple and cost-effective implementation in software, firmware or hardware. At the same time, the model is responsive and realistic, so it's very reliable.
  • the calculation unit is designed to include a term in the non-linear relationship that takes into account the influence of the distance between the heat source and the glow tip of the at least one glow plug on the operating temperature. This allows a heat flow between a hotspot of the candle and the cylinder head, which makes the determination of a temperature of the candle tip very accurate.
  • the measuring unit and the calculation unit are designed uniformly with a glow plug control. Integrating the above units into the controller eliminates the need for additional functional components, saving space and cost.
  • the thermal characteristics include a cooling water temperature, a circuit board temperature, an air temperature, and / or a cylinder head temperature.
  • Figure 1 is a diagram with time-dependent applied voltages for determining a glow plug resistor according to the
  • Figure 2 is a block diagram of engine, engine control and
  • FIG. 1 shows a diagram with time-dependent applied voltages U for determining a glow plug resistor R according to the measurement strategy of the method according to the invention.
  • the cold resistance of each individual plug GP1 ... GPn (shown in FIG. 2) is determined.
  • the measuring temperature TO of the cold resistance RO is estimated, either from a
  • GCU glow Plug Unit
  • T is the operating temperature
  • TO the cold temperature R the operational resistance and RO the cold resistance
  • ⁇ K is derived taking into account a linear relationship between the operating temperature and the operating resistance from the non-linear relationship.
  • a heat flow between the cylinder head and the tip of the candle can be obtained by subtracting the term ( ⁇ / A) * (T - T z ) in the form
  • the term indicates the temperature gradient between the cylinder head and the tip of the candle.
  • ⁇ denotes a heat transfer coefficient and A a cross-sectional area of the glow plug, and T z a cylinder head temperature.
  • the method according to the invention thus permits a simple, rapid and reliable determination of the glow plug temperature on which the compensation of a manufacturing deviation or aging phenomena of the candle (s) is based.
  • the GCU cartridge control unit has a measuring unit MU (Measuring Unit) and a calculation unit CU (Calculation Unit), which are designed uniformly with the GCU controller.
  • the measuring unit is connected to detect the cylinder head temperature T z as an estimated cold start temperature TO with the motor controller EDC, to which in turn this temperature T z via a sensor S (sensor) is applied.
  • the glow plug control is on the other hand with glow plugs GPl ... GPn connected to their resistance detection R and temperature control T.
  • the temperature model described is implemented in the calculation unit CU in which the initialization and operating parameters TO, RO and R supplied by or via the measuring unit MU are processed.
  • the measurement unit MU and the calculation unit CU require neither additional sensors nor further space in the engine compartment of a vehicle, and yet allow easy, fast and reliable determination of the glow plug temperature, based on which manufacturing deviations and / or aging phenomena of the candles can be compensated.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln der Temperatur von Glühstiftkerzen (GP1... GPn) in einem Brennkraftmotor (M), mit einem Initialisierungsschritt, bei dem ein Kaltwiderstand und eine Kalttemperatur wenigstens einer Glühkerze (GP1... GPn) bestimmt werden, und mit wenigstens einem nachfolgenden Betriebsschritt, bei dem ein Betriebswiderstand der Glühkerze (n) (GP1... GPn) bestimmt und eine jeweilige Betriebstemperatur der Glühkerze (n) (GP1... GPn) aus dem nicht-linearen Zusammenhang T = T0 + (R/R0 - 1) /ακ berechnet wird, wobei T die Betriebstemperatur, T0 die Kalttemperatur, R den Betriebswiderstand und R0 den Kaltwiderstand bezeichnet, und der Wert ακ unter Berücksichtigung eines linearen Zusammenhangs zwischen der Betriebstemperatur und dem Betriebswiderstand aus dem nicht-linearen Zusammenhang abgeleitet wird.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln der Temperatur von Glühstiftkerzen in einem Brennkraftmotor
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln der Temperatur von Glühstiftkerzen in einem Brennkraftmotor nach Anspruch 1, die Verwendung dieses Verfahrens nach Anspruch 6 sowie eine entsprechende Vorrichtung nach Anspruch 7.
Eine Temperatursteuerung von Glühstiftkerzen in einem Brennkraftmotor kann Fertigungsabweichungen und/oder Alterungserscheinungen der Kerzen berücksichtigen. Diese werden dabei über eine widerstandsbasierte Anpassung von Glühparametern kompensiert. Eine Glühanwendung misst dafür die Temperatur jeder einzelnen Glühkerze und passt die einmal verwendeten Glühparameter auf jede individuelle Kerze an. Dabei wird eine konventionelle Zuordnung der Ansteuerspannung für einen spezifischen Motorzustand wie zB Drehzahl, Last, Kühlwassertemperatur usw vorgenommen. Die Temperaturregelung selbst setzt allerdings ein realitätsnahes und daher komplexes bzw aufwändiges Kerzenmodell voraus. Die Umsetzung eines solchen Modells in eine entsprechende Anwendung erfordert erheblichen Speicherbedarf und hohe Rechenkapazität.
Die deutsche Patentschrift DE 103 48 391 offenbart ein solches mathematisches Modell, mit dem die Überhitzung einer Glühstiftkerze vermieden werden soll, und die Kerze dennoch in kürzester Zeit auf eine Solltemperatur gebracht wird. Das Modell berücksichtigt dazu die aktuelle thermische Situation der Glühkerze und bestimmt in Abhängigkeit eines oder mehrerer vorangegangener Glühvorgänge und der dazwischenliegenden Pausenzeiten, welche Bestromung notwendig und erlaubt ist, um die Kerze schnellstmöglich auf die Solltemperatur zu bringen, ohne eine Überhitzung zu riskieren.
Offenbarung der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, das die einfache, schnelle und zuverlässige Ermittlung der Temperatur von Glühstiftkerzen in einem Brennkraftmotor ermöglicht, und das zudem leicht umsetzbar und kostengünstig ist. Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine entsprechende Vorrichtung anzugeben.
Diese Aufgabe wird einerseits durch ein Verfahren zum Ermitteln der Temperatur von Glühstiftkerzen in einem Brennkraftmotor gelöst, mit einem Initialisierungsschritt, bei dem ein Kaltwiderstand und eine Kalttemperatur wenigstens einer Glühkerze bestimmt werden, und mit wenigstens einem nachfolgenden Betriebsschritt, bei dem ein Betriebswiderstand der Glühkerze (n) bestimmt und eine jeweilige Betriebstemperatur der Glühkerze (n) aus dem nicht-linearen Zusammenhang
T = TO + (R/R0 - 1) /ακ
berechnet wird, wobei T die Betriebstemperatur, TO die Kalttemperatur, R den Betriebswiderstand und RO den Kaltwiderstand bezeichnet, und der Wert αK unter Berücksichtigung eines linearen Zusammenhangs zwischen der Betriebstemperatur und dem Betriebswiderstand aus dem nichtlinearen Zusammenhang abgeleitet wird.
Ein wesentlicher Punkt der Erfindung besteht dabei zunächst darin, dass ihr ein einfaches lineares Kerzenmodell T/R=konstant zugrunde liegt. Dieses einfache Modell wird erst durch Messung des Kaltwiderstandes bei Glühbeginn in ein hochwertiges nicht-lineares Kerzenmodell gewandelt. Die geometrische Erklärung liegt in der Parallelverschiebung des linearen Modells. Widerstandmessungen zu späteren Zeitpunkten erlauben eine Ableitung von (XK- Das Verfahren ist damit einfach aufgebaut und dennoch realitätsnah, somit schnell und gleichzeitig besonders zuverlässig.
Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 6 angegeben.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist dabei vorgesehen, dass die Kalttemperatur der wenigstens einen Glühstiftkerze unter Heranziehen einer Kühlwassertemperatur, einer
Leiterplattentemperatur und/oder einer Lufttemperatur geschätzt wird. Dadurch wird ein üblicherweise technisch komplizierter und teurer Messfühler überflüssig, der direkt die Kerzentemperatur zum Zeitpunkt Kaltwiderstandsmessung erfasst.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, einen Term in den nicht-linearen Zusammenhang einzurechnen, der den Einfluss des Abstands zwischen Heizquelle und Glühspitze der wenigstens einen
Glühstiftkerze auf deren Betriebstemperatur berücksichtigt. Die vorstehende Gleichung wird damit um einen Term ergänzt, der den Wärmefluss von einem Hotspot der Glühkerze, zB von der Glühwendel hinter der Spitze einer Kerze, in Richtung Zylinderkopf modelliert. Dadurch wird das Modell noch genauer .
Bevorzugt wird zum Bestimmen des Terms, der in den nichtlinearen Zusammenhang eingerechnet wird, eine Zylinderkopftemperatur herangezogen. Da die Glühstiftkerze durch das typische Schraubgewinde mit dem Zylinderkopf verbunden ist, kann das Temperaturgefälle zwischen Zylinderkopf und Kerzenspitze besonders einfach bestimmt werden. Eine aufwändige Messung des Hotspots wird damit überflüssig.
Wird die Glühkerzentemperatur der vorstehenden Gleichung
T = TO + (R/RO - 1) /ακ
zum Beispiel als Funktion f gemäß
T = f(T0, RO, R, ακ)
ausgedrückt, so kann der Term folgendermaßen gebildet werden und in die Gleichung eingehen:
T = f - (λ/A) * (T - Tz) .
Dabei bezeichnet λ einen Wärmeübergangskoeffizienten der Glühkerze und A eine Querschnittsfläche der Glühkerze, sowie Tz eine Zylinderkopftemperatur . Der Term gibt damit das
Temperaturgefälle zwischen Zylinderkopf und Kerzenspitze an.
Die letztgenannte Gleichung kann entsprechend nach der Temperatur T der Kerzenspitze aufgelöst werden:
T = f - (λ/A) * T + (λ/A) * Tz
T (I + (λ/A) ) = f + (λ/A) * Tz
T = (f + (λ/A) * Tz) / (1 + (λ/A)) und
T = ( (A/λ) * f + Tz) / ( (A/λ) + 1) .
Die Modellierung der Glühstiftkerzen lässt sich dadurch vereinfachen, wenn aus der Berechnung der Betriebstemperatur einer Glühstiftkerze auf die Betriebstemperatur aller Glühkerzen geschlossen wird. Dies erspart sowohl Speicherplatz wie auch Rechenleistung und macht in der Folge das Verfahren besonders schnell und kostengünstig.
Bevorzugt soll das erfindungsgemäße Verfahren zur Temperaturregelung und/oder Alterungskompensation von
Glühstiftkerzen in einem Brennkraftmotor verwendet werden.
Die vorstehende Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung zum Ermitteln der Temperatur von Glühstiftkerzen in einem Brennkraftmotor gelöst, umfassend eine Messeinheit, die zum Messen des Widerstands wenigstens einer Glühstiftkerze ausgebildet ist, und eine Berechnungseinheit, die zum Bestimmen eines Kaltwiderstands und einer Kalttemperatur der Glühkerze (n) ausgebildet ist, und die zum Berechnen einer jeweiligen Betriebstemperatur der Glühkerze (n) aus dem nichtlinearen Zusammenhang
T = T0 + (R/Ro - D /ακ
ausgebildet ist, wobei T die Betriebstemperatur, T0 die Kalttemperatur, R der Betriebswiderstand und Ro einen Kaltwiderstand bezeichnet, und der Wert ακ unter Berücksichtigung eines linearen Zusammenhangs zwischen der Betriebstemperatur und dem Betriebswiderstand aus dem nicht- linearen Zusammenhang abgeleitet wird.
Ein wesentlicher Punkt der Erfindung besteht dabei darin, dass das zugrunde liegende Kerzenmodell lediglich geringe Ressourcen bezüglich Speicherplatz und Rechenleistung erfordert. Für eine erfindungsgemäße Glühanwendung werden zB weniger als 8 kB RAM und weniger als 20 MHz Taktfrequenz bei einem 8-Bit-Rechner benötigt. Dagegen erfordert ein konventionelles aufwändiges Kerzenmodell inklusive Regelung mehr als 16 kB RAM und ab 20 MHz Taktfrequenz aufwärts bei einem 16/32-Bit-Rechner . Die einfache Struktur des Modells lässt eine besonders einfache und kostengünstige Implementierung in Software, Firmware oder Hardware zu. Gleichzeitig ist das Modell ist reaktionsschnell und realitätsnah, damit also sehr zuverlässig.
Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 8 bis 11 angegeben.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass die Berechnungseinheit zum Einrechnen eines Terms in den nicht-linearen Zusammenhang ausgebildet ist, der den Einfluss des Abstands zwischen Heizquelle und Glühspitze der wenigstens einen Glühstiftkerze auf deren Betriebstemperatur berücksichtigt. Damit lässt sich ein Wärmefluss zwischen einem Hotspot der Kerze und dem Zylinderkopf abbilden, was die Ermittlung einer Temperatur der Kerzenspitze besonders genau macht.
Aus konstruktiver Sicht ist es besonders bevorzugt, wenn die Messeinheit und die Berechnungseinheit einheitlich mit einer Glühstiftkerzensteuerung ausgeführt sind. Die Integration der vorstehenden Einheiten in die Steuerung macht zusätzliche Funktionskomponenten überflüssig und spart damit Platz und Kosten .
Zusätzliche Messfühler werden dadurch überflüssig, wenn die Messeinheit zum Anfordern thermischer Kenngrößen mit einer Motorsteuerung verbunden ist. An letzterer Steuerung liegen üblicherweise schon eine Reihe von Kenngrößen an, die zB für die Einspritzsteuerung über ein Common-Rail erforderlich sind.
Vorzugsweise umfassen die thermischen Kenngrößen eine Kühlwassertemperatur, eine Leiterplattentemperatur, eine Lufttemperatur und/oder eine Zylinderkopftemperatur . Damit lässt sich, wie vorstehend bereits erwähnt, die Kaltstarttemperatur vor Glühbeginn annähern, ohne dass ein gesonderter und entsprechend teurer Messfühler an der Kerze selbst erforderlich wäre. Das erfindungsgemäße Verfahren wird im Folgenden anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Gleiche oder gleichwirkende Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Es zeigen:
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 ein Diagramm mit zeitabhängig angelegten Spannungen zum Ermitteln eines Glühkerzenwiderstands gemäß der
Messstrategie des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
Figur 2 ein Blockschaltbild von Motor, Motorsteuerung und
Glühstiftkerzensteuerung, in dem das erfindungsgemäße Verfahren implementiert ist.
Ausführungsformen der Erfindung
Die Figur 1 zeigt ein Diagramm mit zeitabhängig angelegten Spannungen U zum Ermitteln eines Glühkerzenwiderstands R gemäß der Messstrategie des erfindungsgemäßen Verfahrens. Zur Messung des Kerzenwiderstands R besitzt die gezeigte Regelung einen Initialisierungszustand zur Zeit t=0 und einen nachfolgenden Betriebszustand mit Messperioden MPO ... MPn in Zeitabständen dt.
Bei Initialisierung wird in dieser Ausführungsform der Kaltwiderstand jeder einzelnen Kerze GPl ... GPn (gezeigt in Figur 2) bestimmt. Um einen zusätzlichen Messfühler einzusparen, wird die Messtemperatur TO des Kaltwiderstands RO geschätzt, und zwar entweder aus einer
Kühlwassertemperatur, der Temperatur auf der Leiterplatte in einer Glühkerzensteuereinheit GCU (Glow Plug Unit; gezeigt in Figur 2) oder einer Temperatur am Lufteinlass eines Motors.
Im Betriebszustand wird die Temperatur der Glühkerzen dann entsprechend dem nicht-linearen Zusammenhang T = T O + ( R/RO - l ) /ακ = f ( T O , RO , R, ακ)
berechnet, wobei T die Betriebstemperatur, TO die Kalttemperatur, R den Betriebswiderstand und RO den Kaltwiderstand bezeichnet, und der Wert αK unter Berücksichtigung eines linearen Zusammenhangs zwischen der Betriebstemperatur und dem Betriebswiderstand aus dem nichtlinearen Zusammenhang abgeleitet wird.
Ein Wärmefluss zwischen Zylinderkopf und Kerzenspitze kann durch Subtraktion des Terms (λ/A) * (T - Tz) in der Form
T = f - (λ/A) * (T - Tz)
berücksichtigt werden. Der Term gibt das Temperaturgefälle zwischen Zylinderkopf und Kerzenspitze an. Dabei bezeichnet λ einen Wärmeübergangskoeffizienten und A eine Querschnittsfläche der Glühkerze, sowie Tz eine Zylinderkopftemperatur .
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt damit eine einfache, schnelle und zuverlässige Ermittlung der Glühkerzentemperatur zu, die der Kompensation einer Fertigungsabweichung oder von Alterungserscheinungen der Kerze (n) zugrundegelegt wird.
Die Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild von Motor M, Motorsteuerung EDC (Electronic Data Control) und Glühstiftkerzensteuerung GCU, in dem das erfindungsgemäße Verfahren implementiert ist. Die Kerzensteuerung GCU weist dafür eine Messeinheit MU (Messuring Unit) und eine Berechnungseinheit CU (Calculation Unit) auf, die einheitlich mit der Steuerung GCU ausgeführt sind. Die Messeinheit ist zum Erfassen der Zylinderkopftemperatur Tz als geschätzte Kaltstarttemperatur TO mit der Motorsteuerung EDC verbunden, an der wiederum diese Temperatur Tz über einen Messfühler S (Sensor) anliegt. Die Glühkerzensteuerung ist andererseits mit Glühstiftkerzen GPl ... GPn zu deren Widerstandserkennung R und Temperaturregelung T verbunden.
Das beschriebene Temperaturmodell ist in der Berechnungseinheit CU realisiert, in der die von der oder über die Messeinheit MU gelieferten Initialisierung- und Betriebskenngrößen TO, RO und R verarbeitet werden. Die Messeinheit MU und die Berechnungseinheit CU erfordern weder zusätzliche Messfühler noch weiteren Platz im Motorraum eines Fahrzeugs, und erlauben dennoch die einfache, schnelle und zuverlässige Ermittlung der Glühkerzentemperatur, auf deren Basis Fertigungsabweichungen und/oder Alterungserscheinungen der Kerzen kompensiert werden können.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Ermitteln der Temperatur von Glühstiftkerzen (GPl ... GPn) in einem Brennkraftmotor (M) , mit einem Initialisierungsschritt, bei dem ein
Kaltwiderstand und eine Kalttemperatur wenigstens einer Glühkerze (GPl ... GPn) bestimmt werden, und mit wenigstens einem nachfolgenden Betriebsschritt, bei dem ein Betriebswiderstand der Glühkerze (n) (GPl ... GPn) bestimmt und eine jeweilige Betriebstemperatur der Glühkerze (n) (GPl ... GPn) aus dem nicht-linearen Zusammenhang
T = T0 + (R/Ro - D /ακ
berechnet wird, wobei T die Betriebstemperatur, T0 die Kalttemperatur, R den Betriebswiderstand und Ro den Kaltwiderstand bezeichnet, und der Wert ακ unter Berücksichtigung eines linearen Zusammenhangs zwischen der Betriebstemperatur und dem Betriebswiderstand aus dem nicht-linearen Zusammenhang abgeleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Kalttemperatur der wenigstens einen Glühstiftkerze (GPl ... GPn) unter Heranziehen einer Kühlwassertemperatur, einer Leiterplattentemperatur und/oder einer Lufttemperatur geschätzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein Term in den nicht-linearen Zusammenhang eingerechnet wird, der den Einfluss des Abstands zwischen Heizquelle und Glühspitze der wenigstens einen Glühstiftkerze (GPl ... GPn) auf deren Betriebstemperatur berücksichtigt .
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem zum Bestimmen des Terms, der in den nicht-linearen Zusammenhang eingerechnet wird, eine Zylinderkopftemperatur herangezogen wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem aus der Berechnung der Betriebstemperatur einer Glühstiftkerze auf die Betriebstemperatur aller Glühkerzen (GPl ... GPn) geschlossen wird.
6. Verwendung eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche zur Temperaturregelung und/oder Alterungskompensation von Glühstiftkerzen (GPl ... GPn) in einem Brennkraftmotor (M) .
7. Vorrichtung zum Ermitteln der Temperatur von Glühstiftkerzen (GPl ... GPn) in einem Brennkraftmotor (M) , umfassend: eine Messeinheit (MU) , die zum Messen des Widerstands wenigstens einer Glühstiftkerze (GPl ... GPn) ausgebildet ist, und eine Berechnungseinheit (CU) , die zum Bestimmen eines Kaltwiderstands und einer Kalttemperatur der Glühkerze (n) ausgebildet ist, und die zum Berechnen einer jeweiligen Betriebstemperatur der Glühkerze (n) aus dem nichtlinearen Zusammenhang
T = T0 + (R/Ro - D /ακ
ausgebildet ist, wobei T die Betriebstemperatur, T0 die Kalttemperatur, R der Betriebswiderstand und Ro einen Kaltwiderstand bezeichnet, und der Wert ακ unter Berücksichtigung eines linearen Zusammenhangs zwischen der Betriebstemperatur und dem Betriebswiderstand aus dem nicht-linearen Zusammenhang abgeleitet wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Berechnungseinheit (CU) zum Einrechnen eines Terms in den nicht-linearen Zusammenhang ausgebildet ist, der den
Einfluss des Abstands zwischen Heizquelle und Glühspitze der wenigstens einen Glühstiftkerze (GPl ... GPn) auf deren Betriebstemperatur berücksichtigt .
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, bei der die Messeinheit (MU) und die Berechnungseinheit (CU) einheitlich mit einer Glühstiftkerzensteuerung (GCU) ausgeführt sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Messeinheit (MU) zum Anfordern thermischer Kenngrößen mit einer
Motorsteuerung (EDC) verbunden ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die thermischen Kenngrößen eine Kühlwassertemperatur, eine Leiterplattentemperatur, eine Lufttemperatur und/oder eine Zylinderkopftemperatur umfassen.
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