DE3738055A1 - Method for controlling the temperature of glow plugs in diesel engines and circuit arrangement for carrying out the method - Google Patents

Method for controlling the temperature of glow plugs in diesel engines and circuit arrangement for carrying out the method

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Abstract

A method for controlling the temperature of glow plugs in diesel engines is proposed. The flow of current to the flow plug (1) is switched periodically on and off in this method by pulse width modulation. During the switch-off pauses, the thermal voltage occurring at the glow plug (1) between contact electrode (4) and housing terminal (5) is determined as a measure of the instantaneous temperature of the glow plug (1). After the determined thermal voltage has exceeded a predetermined set value, a control process is initiated which keeps the determined thermal voltage as near to this set value as possible. Additionally, a circuit arrangement for carrying out the method is described. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperaturregelung von Glühkerzen bei Dieselmotoren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for temperature control of Glow plugs in diesel engines according to the preamble of the claim 1.

Es ist allgemein bekannt, daß Dieselmotoren zum Kaltstarten einer Vorheizung der Verbrennungsräume durch Glühkerzen bedür­ fen. Diese Glühkerzen sollen nach dem Betätigen des Zündschlüs­ sels und dem damit verbundenen Anschließen der Glühkerzen an die Batterie möglichst schnell die Verbrennungsräume auf eine genügend hohe Temperatur, z.B. 800 bis 900°C, aufheizen. Damit wird eine schnelle Startbereitschaft des Dieselmotors gewähr­ leistet. Bei längerem Betrieb dürfen diese Glühkerzen aber nicht wegen Überhitzung durchbrennen.It is well known that cold start diesel engines preheating of the combustion chambers by glow plugs is required fen. These glow plugs are supposed to work after the ignition key is pressed sels and the associated connection of the glow plugs the battery as quickly as possible to the combustion chambers sufficiently high temperature, e.g. 800 to 900 ° C, heat up. In order to the diesel engine will be ready to start quickly accomplishes. However, these glow plugs may be used for longer periods do not burn out due to overheating.

Es sind selbstregelnde Glühkerzen mit Kaltleitercharakteristik bekannt, die zwar den Vorteil haben, daß sie auch bei längerem Betrieb nicht zerstört werden. Diese selbstregelnden Glühkerzen heizen sich jedoch für ein schnelles Starten zu langsam auf.They are self-regulating glow plugs with PTC characteristics known, which have the advantage that they can also with longer Operation will not be destroyed. These self-regulating glow plugs however, heat up too slowly for a quick start.

Eine schnelle Startbereitschaft des Dieselmotors kann bei Ver­ wendung von Glühkerzen mit besonders niederohmigem Kaltwider­ stand erreicht werden. Diese Schnellstart-Glühkerzen erreichen zwar schnell die gewünschte Temperatur, müssen aber nach dem Erreichen dieser Temperatur zurückgeregelt werden, um ein Durch­ brennen zu vermeiden.A quick readiness to start the diesel engine can with Ver use of glow plugs with particularly low-resistance cold resistance status can be achieved. Reach these quick start glow plugs quickly the desired temperature, but after the Reaching this temperature can be regulated back to a through to avoid burning.

Dieses Zurückregeln kann entweder durch zeitweises Zuschalten eines Vorwiderstandes zur Glühkerze oder durch Impulsbreitenmo­ dulation, wie dies z.B. in der DE-OS 36 08 602 beschrieben ist, geschehen. Als Maß für die Temperatur wird bei diesen bekannten Verfahren der durch die Glühkerze fließende Strom herangezogen, der mit zunehmender Temperatur und damit auch zunehmendem Wi­ derstand der Glühkerze abnimmt. Bei gegebener Spannung kann durch eine Strommessung, z.B. mit Hilfe eines Shunt-Widerstan­ des, auf die Temperatur im Brennraum rückgeschlossen werden. Bei der Strommessung und der daraus ermittelten Temperatur des Brennraumes treten jedoch Schwierigkeiten auf, vor allem dann, wenn die Glühkerzen des Dieselmotors parallel betrieben werden. Der Innenwiderstand solcher Glühkerzen bewegt sich nämlich in der Größenordnung von wenigen hundert mOhm. Ein Parallelschal­ ten dieser Glühkerzen führt dann zu einem noch geringeren Ge­ samtwiderstand. Es machen sich dann insbesondere die Leitungs­ widerstände der Zuleitungen störend bemerkbar. Wenn eine Glüh­ kerze durchgebrannt ist, würde sich auch das Meßergebnis hin­ sichtlich der Temperatur verfälschen. Ein zuverlässiges Ermit­ teln der Temperatur des Brennraumes ist somit mit einer Strom­ messung nicht möglich.This adjustment can either be done by switching on temporarily a series resistor to the glow plug or by pulse width mo dulation like this e.g. is described in DE-OS 36 08 602, happen. As a measure of the temperature is known in these  Method of current flowing through the glow plug, the with increasing temperature and thus also increasing Wi the level of the glow plug decreases. With a given voltage by a current measurement, e.g. with the help of a shunt resistor of the temperature in the combustion chamber. When measuring the current and the temperature determined from it Combustion chamber, however, difficulties arise, especially when if the glow plugs of the diesel engine are operated in parallel. The internal resistance of such glow plugs moves in on the order of a few hundred mOhm. A parallel scarf th of these glow plugs then leads to an even lower Ge total resistance. Then especially the management resistance of the leads is noticeably noticeable. If a glow If the candle is burned out, the measurement result would also decrease visibly falsify the temperature. A reliable hermit The temperature of the combustion chamber is thus with a current measurement not possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur zu­ verlässigen Temperaturregelung von Glühkerzen bei Dieselmotoren zu entwickeln, wobei die Vorheizphase möglichst kurz sein soll.The invention has for its object a method for reliable temperature control of glow plugs in diesel engines to develop, the preheating phase should be as short as possible.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des An­ spruchs 1 gelöst.This task is characterized by the characteristics of the contractor spell 1 solved.

Eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist Gegenstand des Anspruchs 6.A circuit arrangement for performing the invention Procedure is the subject of claim 6.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are the subject of Subclaims.

Unser erfindungsgemäßes Verfahren beruht auf der Erkenntnis, daß an Glühkerzen bei Erwärmung eine Thermospannung zu messen ist. Diese Thermospannung ist abhängig von der jeweiligen Temperatur der Glühkerze. Die charakteristische Temperaturabhängigkeit der an einer Glühkerze auftretenden Thermospannung ist meßbar und z. B. in einem Spannungs-Temperatur-Diagramm auftragbar. Wird ein solches Spannungs-Temperatur-Diagramm für eine Glühkerze ermit­ telt, so kann für jede auftretende Thermospannung auf die ent­ sprechende Glühkerzentemperatur rückgeschlossen werden. Die cha­ rakteristische Temperaturabhängigkeit kann somit für jede Glüh­ kerze als bekannt vorausgesetzt und als Maß für die Regelung der Glühkerze herangezogen werden. Erfindungsgemäß wird die Glüh­ kerze beim Kaltstarten mit impulsbreitenmodulierten Signalen an­ gesteuert. Zunächst sind die Abschaltpausen im Vergleich zu den Einschaltzeiten, d.h. zu der Zeit, zu der Strom durch die Glüh­ kerze fließt, kurz gewählt. Damit ist gewährleistet, daß die Glühkerze genügend schnell eine hohe Temperatur erreicht. Wäh­ rend der Abschaltpausen, d.h. bei Unterbrechung des Stromflus­ ses zur Glühkerze, wird die Ist-Thermospannung mindestens ei­ ner Glühkerze ermittelt. Diese Ist-Thermospannung ist ein Maß für die augenblickliche Temperatur der Glühkerze. Diese Ist- Thermospannung wird mit einer Spannung verglichen, die der Soll- Thermospannung einer vorgegebenen optimalen Betriebstemperatur des Dieselmotors entspricht. Nachdem die Ist-Thermospannung die Soll-Thermospannung erreicht hat, werden die Abschaltpausen und Einschaltzeiten abhängig von der sich ergebenden Spannungsdiffe­ renz von einer Regelungseinrichtung so variiert, daß die Diffe­ renz aus Soll-Termospannung und Ist-Termospannung minimiert wird. Dies kann dadurch erfolgen, daß der Mittelwert des Absolutbetra­ ges der sich ergebenden Spannungsdifferenz minimiert wird.Our method according to the invention is based on the knowledge that A thermal voltage is to be measured on glow plugs when heated. This thermal voltage depends on the respective temperature the glow plug. The characteristic temperature dependence of the thermal voltage occurring on a glow plug is measurable and e.g. B. can be applied in a voltage-temperature diagram. Becomes a  mitit such voltage-temperature diagram for a glow plug telt, so for each occurring thermal voltage on the ent speaking glow plug temperature. The cha characteristic temperature dependence can thus be found for every glow candle provided as known and as a measure of the regulation the glow plug can be used. According to the invention, the glow candle when starting cold with pulse width modulated signals controlled. First of all, the switch-off pauses are compared to the On times, i.e. at the time the current through the glow candle flows, briefly chosen. This ensures that the Glow plug reaches high temperature quickly enough. Wuh during the switch-off pauses, i.e. if the current flow is interrupted ses to the glow plug, the actual thermal voltage is at least one ner glow plug determined. This actual thermal voltage is a measure for the current temperature of the glow plug. This is- Thermal voltage is compared with a voltage that the target Thermal voltage of a given optimal operating temperature of the diesel engine. After the actual thermal voltage Has reached the target thermal voltage, the switch-off pauses and Switch-on times depend on the resulting voltage difference limit of a control device varies so that the differences limit of the target thermal voltage and the actual thermal voltage is minimized. This can be done by taking the mean of the absolute betra is minimized due to the resulting voltage difference.

Der Vorteil unseres erfindungsgemäßen Verfahrens liegt vor allem darin, daß die bei einer bestimmten Temperatur an der Glühkerze auftretende Thermospannung allein von den unterschied­ lichen Materialien des Gehäuses und des Heizkörpers der Glühker­ ze abhängig ist. Die zwischen Gehäuse und Heizkörper auftreten­ de Thermospannung ist damit unabhängig gegenüber den Leitungswi­ derständen der Zuleitungen zur Glühkerze sowie alterungsunabhän­ gig. Auch gegenüber einer Exemplarstreuung bei der Herstellung der Glühkerzen ist unser Verfahren unkritisch.The advantage of our method according to the invention is present all in that the at a certain temperature on the Glow plug occurring thermal voltage alone from the difference materials of the housing and the radiator of the glow plug ze is dependent. Which occur between the housing and the radiator de Thermal voltage is therefore independent of the cable wi conditions of the supply lines to the glow plug as well as independent of aging gig. Also compared to a spread of specimens during production the glow plug is not critical to our process.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von vier Figuren näher erläutert. Es zeigen: The invention is illustrated below with the aid of four figures explained. Show it:  

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Temperaturregelung einer Glüh­ kerze, Fig. 1 is a block diagram for controlling the temperature of a glow plug,

Fig. 2 eine Schaltungsanordnung nach Fig. 1 mit Mikroprozessor, Fig. 2 shows a circuit arrangement of FIG. 1 with a microprocessor,

Fig. 3 ein Impulsdiagramm zur Ansteuerung der Glühkerze nach Fig. 1 bzw. Fig. 2, und Fig. 3 is a timing diagram for controlling the glow plug according to Fig. 1 and Fig. 2, and

Fig. 4 ein Blockschaltbild zur Temperaturregelung mehrerer parallel geschalteter Glühkerzen. Fig. 4 is a block diagram for temperature control of several glow plugs connected in parallel.

In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zur Temperaturregelung einer einzigen Glühkerze 1 gezeigt. Dieser Glühkerze 1 ist eine Schalteinrichtung 2 in Reihe geschaltet. Die Reihenschaltung aus Glühkerze 1 und Schalteinrichtung 2 ist an die Klemmen einer Spannungsquelle 3 angeschlossen. Die Klem­ men 4, 5 der Glühkerze 1, d.h. die Kontaktelektrode 4 und der Gehäuseanschluß 5 der Glühkerze 1, sind jeweils mit einer Ein­ gangsklemme 7, 8 eines Verstärkers 6 verbunden, dessen Ausgang an eine Regelungseinrichtung 10 angeschlossen ist. Der Ausgang der Regelungseinrichtung 10 ist zur Steuerung der Schalteinrich­ tung 2 vorgesehen. Die Regelungseinrichtung 10 enthält Mittel, die Schalteinrichtung 2 gezielt ein- und auszuschalten. Das An­ steuern dieser Schalteinrichtung 2 erfolgt durch ein impuls­ breitenmoduliertes Signal, dessen Verlauf von der Thermospannung der Glühkerze 1 abhängig ist.In Fig. 1 is a block diagram of a circuit arrangement is shown for temperature control of a single glow plug 1. This glow plug 1 is a switching device 2 connected in series. The series connection of glow plug 1 and switching device 2 is connected to the terminals of a voltage source 3 . The terminals 4 , 5 of the glow plug 1 , ie the contact electrode 4 and the housing connection 5 of the glow plug 1 , are each connected to an input terminal 7 , 8 of an amplifier 6 , the output of which is connected to a control device 10 . The output of the control device 10 is provided for controlling the switching device 2 . The control device 10 contains means for specifically switching the switching device 2 on and off. The control of this switching device 2 is carried out by a pulse-width-modulated signal, the course of which is dependent on the thermal voltage of the glow plug 1 .

In Fig. 2 ist eine mögliche Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 im einzelnen dargestellt. Zur Ansteuerung der Schalteinrichtung 2, die hier durch einen Feldeffekttransistor realisiert ist, ist zweckmäßigerweise ein Mikroprozessor 20 vorgesehen. U B bezeich­ net die Batteriespannung, die z.B. 12 V betragen kann, und U G bezeichnet eine Hilfsspannung, die größer als die Batteriespan­ nung U B ist. Der positive Pol der Batteriespannung U B ist mit dem Drainanschluß des Feldeffekttransistors 2 verbunden, dessen Sourceanschluß an die Kontaktelektrode 4 der Glühkerze 1 ange­ schlossen ist. Der Gehäuseanschluß 5 der Glühkerze 1 liegt auf Massepotential. Die Kontaktelektrode 4 der Glühkerze 1 ist zu­ sätzlich über einen Widerstand 14 mit dem negativen Eingang einer Spannungsvergleichsschaltung 18 verbunden. Dieser negati­ ve Eingang ist außerdem über eine Zenerdiode 25 mit Masse ver­ bunden. Der positive Eingang der Spannungsvergleichsschaltung 18 ist über einen Widerstand 13 an Masse und über die Serien­ schaltung der Widerstände 11 und 12 an den positiven Pol der Batteriespannung U B geschaltet. Parallel zur Serienschaltung der Widerstände 12 und 13 liegt die Zenerdiode 17. Der Ausgang des Differenzverstärker 18 ist mit einem Eingangsport 21 des Mikroprozessors 20 verbunden, dessen Ausgangsport 22 über einen Widerstand 16 an die Basisklemme eines in Emitterschaltung ge­ schalteten Transistors 19 angeschlossen ist. Der Kollektoran­ schluß dieses Transistors 19 ist zum einen über einen Wider­ stand 15 an die Hilfsspannung U G und zum anderen an den Gate­ anschluß des Feldeffekttransistors 2 angeschlossen.A possible circuit arrangement according to FIG. 1 is shown in detail in FIG. 2. A microprocessor 20 is expediently provided to control the switching device 2 , which is implemented here by a field effect transistor. U B denotes the battery voltage, which can be, for example, 12 V, and U G denotes an auxiliary voltage that is greater than the battery voltage U B. The positive pole of the battery voltage U B is connected to the drain connection of the field effect transistor 2 , the source connection of which is connected to the contact electrode 4 of the glow plug 1 . The housing connection 5 of the glow plug 1 is at ground potential. The contact electrode 4 of the glow plug 1 is additionally connected via a resistor 14 to the negative input of a voltage comparison circuit 18 . This negative input is also connected to ground via a Zener diode 25 . The positive input of the voltage comparison circuit 18 is connected via a resistor 13 to ground and via the series circuit of the resistors 11 and 12 to the positive pole of the battery voltage U B. The Zener diode 17 is connected in parallel with the series connection of the resistors 12 and 13 . The output of the differential amplifier 18 is connected to an input port 21 of the microprocessor 20 , whose output port 22 is connected via a resistor 16 to the base terminal of a transistor 19 connected in an emitter circuit. The collector circuit of this transistor 19 is on the one hand via an opposing 15 to the auxiliary voltage U G and on the other to the gate connection of the field effect transistor 2 connected.

Erscheint am Ausgangsport 22 logisch 0, so liegt die Spannung U G über den Widerstand 15 am Gateanschluß des Feldeffekttransi­ stors der Schalteinrichtung 2 an, der damit leitet. Mit den zwei Widerständen 12 und 13 wird durch die Spannungsteilung eine Re­ ferenzspannung U Soll erzeugt, die dem positiven Eingang des Dif­ ferenzverstärkers 18 zugeführt wird. Diese Referenzspannung U soll entspricht einer vorgegebenen Soll-Thermospannung, die bei vorgegebener optimaler Betriebstemperatur des Dieselmotors auftritt. Am negativen Eingang des Differenzverstärkers 18 liegt über den Widerstand 14 die an der Glühkerze 1 auftretende Span­ nung U a an, die aber im stromleitenden Zustand durch die Zener­ diode 25 auf einen für die Spannungsvergleichsschaltung 18 un­ schädlichen Wert begrenzt ist. Im nichtleitenden Zustand des Feldeffekttransistors der Schalteinrichtung 2 ist dagegen U a die an der Glühkerze 1 anliegende Thermospannung. Wenn die Span­ nung U a am negativen Eingang des Komparators 18 größer als die Spannung U Soll am positiven Eingang des Komparators 18 ist, ist der Ausgang des Komparators 18 auf 0 geschaltet, anderenfalls auf 1. Dieses digitale Signal U 2 wird dem Mikroprozessor 20 am Eingangsport 21 zugeführt.Appears at the output port 22 logically 0, the voltage U G is across the resistor 15 at the gate terminal of the field effect transistor of the switching device 2 , which conducts it. With the two resistors 12 and 13 a Re reference voltage U Soll is generated by the voltage division, which is fed to the positive input of the Dif ferential amplifier 18 . This reference voltage U soll corresponds to a predetermined target thermal voltage that occurs at a predetermined optimal operating temperature of the diesel engine. At the negative input of the differential amplifier 18 is via the resistor 14, the voltage occurring at the glow plug 1 U a , but which is limited in the current-carrying state by the Zener diode 25 to a value which is not detrimental to the voltage comparison circuit 18 . In contrast , in the non-conductive state of the field effect transistor of the switching device 2 , U a is the thermal voltage applied to the glow plug 1 . If the voltage U a at the negative input of the comparator 18 is greater than the voltage U Soll at the positive input of the comparator 18 , the output of the comparator 18 is switched to 0, otherwise to 1. This digital signal U 2 is the microprocessor 20 on Input port 21 fed.

Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung stellt sich wie folgt dar: Am Ausgangsport 22 des Mikroprozessors 20 erscheint perio­ disch ein impulsbreitenmoduliertes Signal U 1, wie es z.B. in Fig. 3 oben zu sehen ist. Während der Periodendauer T von z.B. 100 msec befindet sich das Signal am Ausgangsport 22 lediglich für die Zeitdauer t, z.B. 1 msec, auf logisch 1, d.h., daß nur während dieser Zeit t der Feldeffekttransistor der Schaltein­ richtung 2 nicht leitet. Der durch die Glühkerze 1 fließende Effektivstrom I Eff beträgt bei diesem Beispiel des Tastverhält­ nisses ca. 99% des maximal möglichen Stromes. Damit ist ein schnelles Aufheizen der Glühkerze 1 gewährleistet. Während der Abschaltpausen des Feldeffekttransistors der Schalteinrichtung 2 gelangt die Thermospannung der Glühkerze 1 an den Eingang des Komparators 18. Die Bewertung der Thermospannung erfolgt z.B. immer nur am Ende der Zeit t. Übersteigt die Thermospannung die festgelegte Referenzspannung U Soll, so wird der Ausgang des Kom­ parators 18 auf logisch 0 (vgl. u 2 in Fig. 3) bleiben. In Fig. 3 ist dieser Zeitpunkt mit t 1 markiert. Der Mikroprozessor 20 ist so programmiert, daß er mindestens für eine Periode T das Si­ gnal logisch 0 nicht mehr auf den Ausgangsport 22 ausgibt, so­ bald am Ausgang des Komparators 18 logisch 0 erscheint. Damit un­ terbleibt das Einschalten des Feldeffekttransistors der Schalt­ einrichtung 2 und die Thermospannung liegt ständig am negativen Eingang des Komparators 18 an. Durch die nun auftretende Abküh­ lung der Glühkerze 1 wird auch die Thermospannung wieder klei­ ner. Zum Zeitpunkt t 2 ist sie wieder unter die Referenzspannung U Soll abgesunken. Bei der nächsten Periode T wird der Feldeffekt­ transistor der Schalteinrichtung 2 wieder mindestens für eine Periode lang eingeschaltet. Auf diese Weise ergibt sich das ge­ wünschte Regelverhalten, wobei die Abweichungen um den festge­ legten Sollwert um so kleiner sind, je kürzer die Periodendauer T gewählt ist.The circuit arrangement works as follows: A pulse-width-modulated signal U 1 appears periodically at the output port 22 of the microprocessor 20 , as can be seen, for example, in FIG. 3 above. During the period T of, for example, is 100 msec, the signal at the output port 22, only for the time period t, for example 1 msec, at logic 1, that is, only during the time t, the field effect transistor of the switching input device 2 does not conduct. The effective current I Eff flowing through the glow plug 1 in this example of the duty cycle is approximately 99% of the maximum possible current. This ensures that the glow plug 1 heats up quickly. During the switch-off pauses of the field effect transistor of the switching device 2 , the thermal voltage of the glow plug 1 reaches the input of the comparator 18 . The thermal voltage is always evaluated, for example, only at the end of time t . If the thermal voltage exceeds the specified reference voltage U Soll , the output of the comparator 18 will remain at logic 0 (cf. u 2 in FIG. 3). This time is marked with t 1 in FIG. 3. The microprocessor 20 is programmed so that at least for a period T the signal logic 0 no longer outputs to the output port 22 as soon as logic 0 appears at the output of the comparator 18 . So that the field effect transistor of the switching device 2 is not switched on and the thermal voltage is constantly present at the negative input of the comparator 18 . Due to the now occurring cooling of the glow plug 1 , the thermal voltage is again smaller. At time t 2 , it has dropped below the reference voltage U Soll again. In the next period T , the field effect transistor of the switching device 2 is switched on again for at least one period. In this way, the desired control behavior is obtained, the deviations from the specified target value being smaller the shorter the period T is selected.

Mit dieser erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist damit z.B. eine einfache Zweipunktregelung der Temperatur von Glühkerzen bei Dieselmotoren möglich. Es kann auch ein Regelalgorithmus vorgesehen werden, der in Abhängigkeit von der ermittelten Ther­ mospannung die Ausschaltpausen und Einschaltzeiten des impuls­ breitenmodulierten Signales kontinuierlich ändert, so daß die Temperatur in etwa konstant bleibt. Da bezüglich der Tempera­ turkonstanz keine allzu großen Anforderungen gestellt werden, ist das Regelverfahren unkritisch.With this circuit arrangement according to the invention, e.g. a simple two-point control of the temperature of glow plugs possible with diesel engines. It can also be a control algorithm are provided, which depending on the determined Ther voltage, the switch-off breaks and switch-on times of the pulse width-modulated signals continuously changes, so that the  Temperature remains approximately constant. Because of the tempera constant constancy are not made too great demands, the control procedure is not critical.

Bei negativ auftretender Thermospannung sind die Eingänge am Komparator 18 vertauscht anzuschließen. Der Komparator 18 muß dabei im Vergleich zur Darstellung in Fig. 2 auch negative Spannungen verarbeiten können.In the event of negative thermal voltage, the inputs on the comparator 18 are to be connected interchanged. The comparator 18 must also be able to process negative voltages compared to the illustration in FIG. 2.

Da in der Praxis immer mehrere Glühkerzen vorhanden sind, je nach Zylinderzahl des Motors, und die einzelnen Stromkreise Streuungen aufweisen, ist es zweckmäßig, jede Glühkerze indivi­ duell zu regeln. Das Prinzip der dann nötigen Schaltungsanord­ nung ist im Blockschaltbild nach Fig. 4 zu sehen. Dieses Block­ schaltbild unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten Anordnung dadurch, daß jetzt ein Analogschalter 30 vorgesehen ist, der die einzelnen Glühkerzen 1 a, 1 b abwechselnd an den Ver­ stärkereingang schaltet. Die Regelungseinrichtung 10 ist jetzt dazu vorgesehen, jeden Schalter 2 a, 2 b, der in Reihe zur jewei­ ligen Glühkerze 1 a, 1 b geschaltet ist, anzusteuern.Since there are always several glow plugs in practice, depending on the number of cylinders in the engine, and the individual circuits have scattering, it is advisable to regulate each glow plug individually. The principle of the circuit arrangement then required can be seen in the block diagram of FIG. 4. This block circuit diagram differs from the arrangement shown in Fig. 1 in that now an analog switch 30 is provided, which switches the individual glow plugs 1 a , 1 b alternately to the United amplifier input. The control device 10 is now provided to control each switch 2 a , 2 b , which is connected in series with the respective glow plug 1 a , 1 b .

Die Ansteuerung der Glühkerzen kann sowohl synchron als auch phasenversetzt erfolgen. Die Schalteinrichtung 2 kann wie im Zusammenhang mit Fig. 2 bereits dargelegt, ein Feldeffekttran­ sistor sein. Dieser Feldeffekttransistor sollte im eingeschal­ teten Zustand einen möglichst geringen Innenwiderstand aufwei­ sen. Falls man eine Kurzschlußfestigkeit verlangt, müssen Tran­ sistoren mit entsprechendem Selbstschutz eingesetzt werden. Als Schalteinrichtung kann man aber auch ein oder mehrere Re­ lais vorsehen.The glow plugs can be controlled both synchronously and out of phase. The switching device 2 can, as already explained in connection with FIG. 2, be a field effect transistor. This field effect transistor should have the lowest possible internal resistance when switched on. If short-circuit strength is required, transistors with appropriate self-protection must be used. However, one or more relays can also be provided as the switching device.

Es ist von Vorteil, wenn die Soll-Thermospannung abhängig von der Umgebungstemperatur oder sonstigen äußeren Einflüssen ein­ gestellt werden kann. Dies ist z.B. mit einem Kühlwassersensor möglich, dessen gemessene Temperatur als Korrekturgröße der vor­ gestellten Regelung herangezogen wird.It is advantageous if the target thermal voltage depends on the ambient temperature or other external influences can be put. This is e.g. with a cooling water sensor possible, the measured temperature as a correction variable of the previous provided regulation is used.

Claims (11)

1. Verfahren zur Temperaturregelung von Glühkerzen bei Dieselmo­ oren mit Mitteln zum Unterbrechen des Stromflusses zu minde­ stens einer Glühkerze und mit folgenden Merkmalen:
  • a) beim Starten des Dieselmotors wird der Stromfluß periodisch ein- und ausgeschaltet;
  • gekennzeichnet durch die weiteren Merkmale:
  • b) während der Abschaltpausen wird die Ist-Thermospannung min­ destens einer Glühkerze ermittelt;
  • c) diese Ist-Thermospannung wird mit einer Spannung verglichen, die der Soll-Thermospannung einer vorgegebenen Temperatur des Dieselmotors entspricht; und
  • d) nachdem die Ist-Thermospannung die Soll-Thermospannung er­ reicht hat, werden die Abschaltpausen abhängig von der sich ergebenden Differenz der Thermospannungen so variiert, daß die Differenz aus Soll-Thermospannung und Ist-Thermospannung minimiert wird.
1. Method for regulating the temperature of glow plugs in diesel engines with means for interrupting the current flow of at least one glow plug and with the following features:
  • a) when starting the diesel engine, the current flow is periodically switched on and off;
  • characterized by the other features:
  • b) during the switch-off pauses, the actual thermal voltage is determined by at least one glow plug;
  • c) this actual thermal voltage is compared with a voltage that corresponds to the target thermal voltage of a predetermined temperature of the diesel engine; and
  • d) after the actual thermal voltage has reached the target thermal voltage, the switch-off pauses are varied depending on the resulting difference in thermal voltages so that the difference between the target thermal voltage and the actual thermal voltage is minimized.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Thermospannung jeder Glühkerze des Dieselmotors ermittelt wird.2. The method according to claim 1, characterized records that the thermal voltage of each glow plug of the Diesel engine is determined. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Regelalgorithmus eine Zweipunktregelung vorgesehen ist.3. The method according to claim 1 or 2, characterized ge indicates that a control algorithm Two-point control is provided. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühkerzen synchron ein- und ausgeschaltet werden.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the glow plugs synchronously can be switched on and off. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühkerzen phasenver­ setzt ein- und ausgeschaltet werden.5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the glow plugs phase-ver sets to be turned on and off. 6. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach ei­ nem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Merkmale:
  • a) mindestens eine Glühkerze (1), die über eine Schalteinrich­ tung (2) mit einer Spannungsquelle (3) verbunden ist;
  • b) die Schalteinrichtung (2) ist durch impulsbreitenmodulierte Signale ansteuerbar;
  • c) Mittel zum Erfassen der Ist-Thermospannung mindestens einer Glühkerze (1);
  • d) eine Referenzspannungsquelle, deren Ausgangsspannung einer vorgegebenen Soll-Thermospannung entspricht;
  • e) eine Spannungsvergleichsschaltung (18), deren Eingangsklem­ men zum Anschluß der Ist-Thermospannung und der Referenzspan­ nung vorgesehen sind;
  • f) eine Regelungseinrichtung (10), deren Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme der Spannungsvergleichsschaltung (18) verbun­ den ist; und
  • g) die Regelungseinrichtung (10) stellt, abhängig vom Ausgangssignal der Spannungsvergleichsschaltung (18) das Tastverhältnis des impulsbreitenmodulierten Signales zum Ansteuern der Schalteinrichtung (2) ein.
6. Circuit arrangement for carrying out the method according to one of claims 1 to 5, characterized by the features:
  • a) at least one glow plug ( 1 ) which is connected via a switching device ( 2 ) to a voltage source ( 3 );
  • b) the switching device ( 2 ) can be controlled by pulse width modulated signals;
  • c) means for detecting the actual thermal voltage of at least one glow plug ( 1 );
  • d) a reference voltage source, the output voltage of which corresponds to a predetermined target thermal voltage;
  • e) a voltage comparison circuit ( 18 ), the input terminals for the connection of the actual thermal voltage and the reference voltage are provided;
  • f) a control device ( 10 ) whose input terminal is connected to the output terminal of the voltage comparison circuit ( 18 ); and
  • g) the control device ( 10 ), depending on the output signal of the voltage comparison circuit ( 18 ), sets the pulse duty factor of the pulse-width-modulated signal to control the switching device ( 2 ).
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mehrere Glühkerzen (1) vorge­ sehen sind, daß als Schalteinrichtung (2) ein einziger Schalter vorgesehen ist, und daß dieser Schalter zwischen der Parallel­ schaltung der Glühkerzen (1) und der Spannungsquelle (3) ge­ schaltet ist.7. Circuit arrangement according to claim 6, characterized in that several glow plugs ( 1 ) are easily seen that a single switch is provided as the switching device ( 2 ), and that this switch between the parallel connection of the glow plugs ( 1 ) and the voltage source ( 3 ) is switched. 8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mehrere Glühkerzen (1) vorgese­ hen sind, daß die Schalteinrichtung (2) aus mehreren Schaltern besteht, daß jeder Glühkerze (1) einer dieser Schalter in Reihe geschaltet ist, und daß jede dieser Reihenschaltungen bestehend aus Glühkerze (1) und Schalter an die Klemmen der Spannungs­ quelle (3) geschaltet ist.8. Circuit arrangement according to claim 6, characterized in that a plurality of glow plugs ( 1 ) are hen vorgese that the switching device ( 2 ) consists of several switches, that each glow plug ( 1 ) one of these switches is connected in series, and that each of these Series connections consisting of a glow plug ( 1 ) and switches are connected to the terminals of the voltage source ( 3 ). 9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß als Schaltein­ richtung (2) mindestens ein Relais vorgesehen ist.9. Circuit arrangement according to one of claims 6 to 8, characterized in that at least one relay is provided as the switching device ( 2 ). 10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Schalt­ einrichtung (2) mindestens ein Feldeffekttransistor vorgesehen ist.10. Circuit arrangement according to one of claims 6 to 8, characterized in that at least one field effect transistor is provided as the switching device ( 2 ). 11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Rege­ lungseinrichtung (10) ein Mikroprozessor (20) vorgesehen ist.11. Circuit arrangement according to one of claims 6 to 10, characterized in that a microprocessor ( 20 ) is provided as a control device ( 10 ).
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4313188A1 (en) * 1993-04-22 1994-10-27 Robert Seuffer Gmbh & Co Device for controlling the supply of energy to a glow plug of an internal combustion engine, in particular a diesel engine
DE19708430A1 (en) * 1996-05-21 1997-11-27 Stribel Gmbh Method and device for controlling the glow process of a glow plug of a diesel engine
DE19810000A1 (en) * 1998-03-09 1999-09-16 Eberspaecher J Gmbh & Co Glow element with electrical heating wire to ignite fuel-air mixture
WO2007033825A1 (en) * 2005-09-21 2007-03-29 Beru Aktiengesellschaft Method for controlling a group of glow plugs for a diesel engine
EP1787022A1 (en) * 2004-07-19 2007-05-23 Cosylab, D.O.O. Method for determining and regulating the glow plug temperature
DE19718750B4 (en) * 1996-05-10 2008-12-24 Volkswagen Ag Method and device for measuring the temperature of glow plugs of a self-igniting internal combustion engine
US7705542B2 (en) 2005-10-07 2010-04-27 Black & Decker Inc. Flashlight
US8022336B2 (en) 2008-05-21 2011-09-20 GM Global Technology Operations LLC Method and an apparatus for controlling glow plugs in a diesel engine, particularly for motor-vehicles
US8656898B2 (en) 2010-03-11 2014-02-25 Borgwarner Beru Systems Gmbh Method for controlling a glow plug

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4313188A1 (en) * 1993-04-22 1994-10-27 Robert Seuffer Gmbh & Co Device for controlling the supply of energy to a glow plug of an internal combustion engine, in particular a diesel engine
DE19718750B4 (en) * 1996-05-10 2008-12-24 Volkswagen Ag Method and device for measuring the temperature of glow plugs of a self-igniting internal combustion engine
DE19708430A1 (en) * 1996-05-21 1997-11-27 Stribel Gmbh Method and device for controlling the glow process of a glow plug of a diesel engine
DE19810000A1 (en) * 1998-03-09 1999-09-16 Eberspaecher J Gmbh & Co Glow element with electrical heating wire to ignite fuel-air mixture
EP1787022A1 (en) * 2004-07-19 2007-05-23 Cosylab, D.O.O. Method for determining and regulating the glow plug temperature
WO2007033825A1 (en) * 2005-09-21 2007-03-29 Beru Aktiengesellschaft Method for controlling a group of glow plugs for a diesel engine
US7957885B2 (en) 2005-09-21 2011-06-07 Kernwein Markus Method for operating a group of glow plugs in a diesel engine
US7705542B2 (en) 2005-10-07 2010-04-27 Black & Decker Inc. Flashlight
US8148917B2 (en) 2005-10-07 2012-04-03 Black & Decker Inc. Flashlight
US8022336B2 (en) 2008-05-21 2011-09-20 GM Global Technology Operations LLC Method and an apparatus for controlling glow plugs in a diesel engine, particularly for motor-vehicles
US8656898B2 (en) 2010-03-11 2014-02-25 Borgwarner Beru Systems Gmbh Method for controlling a glow plug

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