DE102009061079B4

DE102009061079B4 - Method for determining the heating characteristic of a glow plug

Info

Publication number: DE102009061079B4
Application number: DE102009061079.0A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Kernwein Markus
Original assignee: BorgWarner Ludwigsburg GmbH
Current assignee: BorgWarner Ludwigsburg GmbH
Priority date: 2009-05-05
Filing date: 2009-05-05
Publication date: 2016-09-29
Anticipated expiration: 2029-05-06

Abstract

Verfahren zum Ermitteln der Heizcharakteristik einer Glühkerze, wobei an die Glühkerze pulsbreitenmodulierte Spannungspulse angelegt werden, wobei während eines Spannungspulses mehrmals eine elektrische Größe gemessen und durch Auswertung der Differenz von aufeinander folgenden Messergebnissen dieser Größe die Heizcharakteristik der Glühkerze ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auswertung die Differenz durch eine mit dem Energieeintrag während eines Spannungspulses korrelierte Größe dividiert wird.A method for determining the heating characteristics of a glow plug, wherein the glow plug pulse width modulated voltage pulses are applied, wherein during a voltage pulse several times measured an electrical variable and by evaluating the difference of successive measurement results of this size, the heating characteristic of the glow plug is determined, characterized in that in the Evaluation the difference is divided by a correlated with the energy input during a voltage pulse magnitude.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln der Heizcharakteristik einer Glühkerze mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Ein solches Verfahren ist aus der DE 10 2008 007 391 A1 bekannt.The invention relates to a method for determining the heating characteristic of a glow plug having the features specified in the preamble of claim 1. Such a method is from the DE 10 2008 007 391 A1 known.

Für Dieselmotoren ist derzeit eine Vielzahl unterschiedlicher Glühkerzentypen bekannt, die sich jeweils in ihrer Heizcharakteristik unterscheiden. Die derzeit gebräuchlichen Glühkerzentypen lassen sich grob in keramische Glühkerzen und metallische Glühkerzen unterteilen. Allerdings bestehen nicht nur zwischen keramischen Glühkerzen und metallische Glühkerzen erheblich Unterschiede, sondern beispielsweise auch zwischen keramischen Glühkerzen unterschiedlicher Hersteller und sogar zwischen verschiedenen Typen, d. h. Modellen, keramischer Glühkerzen desselben Herstellers.For diesel engines, a variety of different glow plug types is currently known, each differing in their heating characteristics. The currently used glow plug types can be roughly divided into ceramic glow plugs and metallic glow plugs. However, not only are there significant differences between ceramic glow plugs and metallic glow plugs, but also, for example, between ceramic glow plugs of different manufacturers and even between different types, ie. H. Models, ceramic glow plugs from the same manufacturer.

Für eine effiziente Glühkerzensteuerung bzw. -regelung muss die Heizcharakteristik der verwendeten Glühkerze jedoch bekannt sein. Es ist deshalb wünschenswert, den Typ einer verwendeten Glühkerze automatisch bestimmen zu können, um eine optimal auf die Heizcharakteristik der verwendeten Glühkerze abgestimmten Glühkerzenbetrieb realisieren zu können.However, for efficient glow plug control, the heating characteristics of the glow plug used must be known. It is therefore desirable to be able to automatically determine the type of glow plug used in order to be able to realize a glow plug operation optimally matched to the heating characteristics of the glow plug used.

Aus der DE 10 2006 010 194 A1 ist ein Verfahren zum Erkennen des Glühkerzentyps bekannt, bei dem elektrische Größen, beispielsweise der Widerstand, der Gradient des Widerstands oder die Induktivität, gemessen und durch Vergleich mit gespeicherten Parametersätzen, die jeweils einen bestimmten Glühkerzentyp repräsentieren, der Typ der verwendeten Glühkerze bestimmt werden kann.From the DE 10 2006 010 194 A1 For example, a method of detecting the type of glow plug is known, in which electrical quantities, for example the resistance, the gradient of the resistance or the inductance, measured and determined by comparison with stored parameter sets, each representing a specific type of glow plug, the type of glow plug used.

Mit dem bekannten Verfahren lassen sich zwar metallische und keramische Glühkerzen von einander unterscheiden. Zur Unterscheidung zwischen keramischen Glühkerzen unterschiedlichen Typs, also unterschiedlicher Modelle desselben oder unterschiedlicher Hersteller, ist das bekannte Verfahren jedoch nicht geeignet.Although it is possible with the known method to distinguish metallic and ceramic glow plugs from one another. However, to distinguish between ceramic glow plugs of different types, ie different models of the same or different manufacturers, the known method is not suitable.

Aus der DE 10 2008 007 398 A1 ist ein Verfahren zum Erkennen des Wechsels von Glühkerzen bekannt, bei dem zu Beginn eines Fahrtzyklus eine elektrische Kenngröße der Glühkerze gemessen und mit einem gespeicherten Wert verglichen wird, der bei einem vorangegangenen Fahrzyklus ermittelt wurde.From the DE 10 2008 007 398 A1 a method for detecting the change of glow plugs is known in which at the beginning of a driving cycle, an electrical characteristic of the glow plug is measured and compared with a stored value, which was determined at a previous driving cycle.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Weg aufzuzeigen, wie die Heizcharakteristik einer Glühkerze präziser bestimmt werden kann, so dass auch keramische Glühkerzen unterschiedlichen Typs voneinander unterschieden werden können.Object of the present invention is therefore to show a way how the heating characteristics of a glow plug can be determined more precisely, so that ceramic glow plugs of different types can be distinguished from each other.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved by a method having the features specified in claim 1. Advantageous developments of the inventions are the subject of dependent claims.

Indem während eines Spannungspulses mehrmals, bevorzugt am Anfang und am Ende des Spannungspulses, eine elektrische Größe, beispielsweise der Widerstand, gemessen wird, kann mittels der Differenz von aufeinanderfolgenden Messergebnissen dieser Größe die Heizcharakteristik einer Glühkerze wesentlich präziser bestimmt werden als dies beispielsweise durch eine einfache Gradientenbildung während der Aufheizphase der Glühkerze, wie dies beispielsweise aus der DE 10 2006 010 194 A1 bekannt ist, möglich wäre. Bei einer einfachen Gradientenbildung wird nämlich davon ausgegangen, dass der Temperaturanstieg einer Glühkerze stetig erfolgt und dementsprechend der Gradient einer temperaturabhängigen elektrischen Größe die Heizcharakteristik einer Glühkerze wiedergibt.By several times, preferably at the beginning and end of the voltage pulse during a voltage pulse, an electrical variable, for example, the resistance is measured, the heating characteristic of a glow plug can be determined much more precise than this example by a simple gradient by means of the difference of successive measurement results of this size during the heating phase of the glow plug, as for example from the DE 10 2006 010 194 A1 is known, would be possible. In fact, in the case of a simple gradient formation, it is assumed that the temperature increase of a glow plug is continuous and accordingly the gradient of a temperature-dependent electrical variable reflects the heating characteristic of a glow plug.

Überraschenderweise lassen sich wesentlich präzisere Ergebnisse erzielen, wenn man diese plausibel erscheinende Annahme aufgibt. Tatsächlich können Glühkerzen zwischen den einzelnen Spannungspulsen merklich abkühlen. Indem eine elektrische Größe mehrmals, insbesondere jeweils am Anfang und am Ende eines Spannungspulses, gemessen und die Differenz zwischen zwei aufeinander folgenden Messergebnissen dieser Größe gebildet wird, lässt sich eine wesentlich präzisere Aussage machen und der Kerzentyp deshalb auch dann bestimmen, wenn zwischen den Kerzentypen nur kleinere Unterschieden bestehen.Surprisingly, much more precise results can be achieved by giving up this seemingly plausible assumption. In fact, glow plugs can cool noticeably between the individual voltage pulses. By measuring an electrical quantity several times, in particular at the beginning and at the end of a voltage pulse, and forming the difference between two successive measurement results of this size, a much more precise statement can be made and the type of candle can therefore be determined even if only between the candle types minor differences exist.

Ein Messergebnis kann dabei aus mehreren einzelnen Messungen, beispielsweise 2 bis 5, in schneller Folge bestimmt werden, welche über eine Filterfunktion wie z. B. Mittelwertbildung, zusammengefasst werden. Der zeitliche Abstand zwischen der ersten und der letzen Messung einer solchen Folge sollte bevorzugt nicht mehr als 1/10, besonders bevorzugt nicht mehr als 1/50 der Pulsdauer bzw. des zeitlichen Abstandes der zusammengefassten Messergebnisse betragen. Durch dieses Vorgehen kann der Einfluss zufälliger Störungen vermindert und somit die Genauigkeit der Auswertung erhöht werden.A measurement result can be determined from several individual measurements, for example 2 to 5, in rapid succession, which via a filter function such. B. averaging, are summarized. The time interval between the first and the last measurement of such a sequence should preferably not be more than 1/10, particularly preferably not more than 1/50 of the pulse duration or the time interval of the combined measurement results. This procedure can reduce the influence of random noise and thus increase the accuracy of the evaluation.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die auszuwertende Differenz jeweils zwischen einem für den Anfang eines Spannungspulses und einem für das Ende des Spannungspulses ermittelten Messergebnis berechnet werden. Auf diese Weise kann das Aufheizverhalten einer Glühkerze präzise ermittelt und der Kerzentyp festgestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Differenz zwischen einem für das Ende eines Spannungspulses und einem für den Anfang eines darauf folgenden Spannungspulses ermittelten Messergebnis berechnet werden. Auf diese Weise kann das Abkühlverhalten einer Glühkerze, welches für den Typ einer Glühkerze und damit auch für das Aufheizverhalten ebenfalls charakteristisch ist, zuverlässig bestimmt werden.In the method according to the invention, the difference to be evaluated in each case between one for the beginning of a voltage pulse and one for the end of the Voltage pulse determined measurement result can be calculated. In this way, the heating behavior of a glow plug can be determined precisely and the type of candle can be determined. Alternatively or additionally, it is also possible to calculate the difference between a measurement result determined for the end of a voltage pulse and a voltage result determined for the beginning of a subsequent voltage pulse. In this way, the cooling behavior of a glow plug, which is also characteristic of the type of glow plug and thus also for the heating behavior, can be reliably determined.

Prinzipiell kann die Heizcharakteristik einer Glühkerze durch Auswertung eines einzigen Differenzwertes ermittelt werden. Bevorzugt werden jedoch mehrere Differenzwerte ermittelt und ausgewertet. Beispielsweise kann für mehrere Pulse jeweils die Differenz zwischen einem für den Anfang eines Spannungspulses und einem für das Ende des Spannungspulses ermittelten Messergebnis berechnet und ein arithmetisches Mittel aus diesen Differenzwerten gebildet und ausgewertet werden. Auf diese Weise lässt sich die Präzision der Auswertung verbessern.In principle, the heating characteristic of a glow plug can be determined by evaluating a single difference value. Preferably, however, a plurality of difference values are determined and evaluated. For example, the difference between a measurement result determined for the beginning of a voltage pulse and a voltage pulse determined at the end of the voltage pulse can be calculated for a plurality of pulses, and an arithmetic mean can be formed from these difference values and evaluated. In this way, the precision of the evaluation can be improved.

Erfindungsgemäß wird bei der Auswertung die Differenz durch eine mit dem Energieeintrag während eines Spannungspulses korrelierte Größe dividiert. Auf diese Weise wird die Differenz also durch eine Größe dividiert, die mit dem Energieeintrag zwischen den für die beiden Messergebnisse maßgeblichen Zeitpunkten korreliert. Die mit dem Energieeintrag korrelierte Größe kann beispielsweise die Pulsdauer, die Stromstärke oder die Bordnetzspannung sein. Möglich ist es insbesondere auch als mit dem Energieeintrag korrelierte Größe Funktionen, insbesondere Produkte, der vorgenannten Größen zu verwenden. Insbesondere kann die mit dem Energieeintrag korrelierte Größe auch der Energieeintrag selbst sein. Je stärker die mit dem Energieeintrag während des Spannungspulses korrelierte Größe mit dem Energieeintrag korreliert, desto größer wird die durch die Division erzielte Erhöhung der Genauigkeit der Auswertung.According to the invention, in the evaluation, the difference is divided by a quantity correlated with the energy input during a voltage pulse. In this way, the difference is thus divided by a quantity which correlates with the energy input between the relevant for the two measurement results times. The size correlated with the energy input can be, for example, the pulse duration, the current intensity or the vehicle electrical system voltage. It is also possible, in particular, to use functions correlated with the energy input, in particular products, of the aforementioned sizes. In particular, the size correlated with the energy input can also be the energy input itself. The greater the correlation between the magnitude correlated with the energy input during the voltage pulse and the energy input, the greater the increase in the accuracy of the evaluation achieved by the division.

Bevorzugt ist die bei einem erfindungsgemäßen Verfahren gemessene Größe der elektrische Widerstand der Glühkerze. Prinzipiell kann aber auch eine andere temperaturabhängige elektrische Größe an einer Glühkerze gemessen werden, beispielsweise die Induktivität, Kapazität oder eine Resonanzfrequenz.The variable measured in a method according to the invention is preferably the electrical resistance of the glow plug. In principle, however, it is also possible to measure another temperature-dependent electrical variable at a glow plug, for example the inductance, capacitance or a resonance frequency.

Bevorzugt wird mit einem erfindungsgemäßen Verfahren die Heizcharakteristik einer Glühkerze ermittelt, indem der Typ der Glühkerze festgestellt wird. Im Allgemeinen kann davon ausgegangen werden, dass sich die Heizcharakteristika verschiedener Glühkerzen desselben Typs allenfalls unwesentlich unterscheiden. Prinzipiell kann durch das erfindungsgemäße Verfahren aber auch ein eventueller Alterungseinfluss auf die Heizcharakteristik einer Glühkerze bestimmt werden, so dass sogar zwischen neuen und alten Glühkerzen desselben Typs unterschieden werden kann.Preferably, with a method according to the invention, the heating characteristic of a glow plug is determined by determining the type of glow plug. In general, it can be assumed that the heating characteristics of different glow plugs of the same type differ at best negligibly. In principle, however, a possible aging influence on the heating characteristic of a glow plug can also be determined by the method according to the invention, so that it is even possible to distinguish between new and old glow plugs of the same type.

Eine Glühkerzentyperkennung kann insbesondere auch in einer dem normalen Glühzyklus vorgeschalteten Glühkerzentyperkennungsphase erfolgen. Die Genauigkeit der Auswertung mittels des hier beschriebenen Verfahrens lässt sich durch eine solche Phase nochmals erhöhen, indem die Phase derart gewählt wird, dass der wechselseitige Einfluss der Glühkerzenbestromung verringert wird. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, dass die Glühkerzen mit einer festen Pulsdauer betrieben werden und die Pulsdauer derart gewählt wird, dass während eines Pulses einer Glühkerze keine anderen Glühkerzen ein- bzw. ausgeschaltet werden.In particular, a glow plug type identification can also take place in a glow plug type identification phase which is connected upstream of the normal annealing cycle. The accuracy of the evaluation by the method described here can be further increased by such a phase by the phase is chosen such that the mutual influence of the Glühkerzenbestromung is reduced. This can be z. B. be achieved in that the glow plugs are operated with a fixed pulse duration and the pulse duration is chosen such that no other glow plugs on or off during a pulse of a glow plug.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Steuergerät für Glühkerzen, das einen Speicher aufweist, in dem ein Programm gespeichert ist, das im Betrieb ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche ausführt. Der Speicher eines solchen Steuergeräts enthält bevorzugt Parameterbereiche, welche für bestimmte Glühkerzentypen jeweils typisch sind. Durch Vergleich eines durch ein erfindungsgemäßes Verfahren ermittelten Parameters mit den gespeicherten Parameterbereichen, kann eine Glühkerze somit eindeutig einem Glühkerzentyp zugeordnet und danach mit einem für den betreffenden Kerzentyp optimalen Aufheizprogramm angesteuert werden.The present invention further relates to a control device for glow plugs, which has a memory in which a program is stored, which executes a method according to any one of the preceding claims in operation. The memory of such a controller preferably includes parameter ranges which are typical for particular types of glow plugs. By comparing a parameter determined by a method according to the invention with the stored parameter ranges, a glow plug can thus be unambiguously assigned to a glow plug type and then driven with an optimum heating program for the particular type of candle.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:Further details and advantages of the invention will be explained with reference to an embodiment with reference to the accompanying drawings. Show it:

1: den Widerstandsverlauf zweier keramischer Glühkerzen unterschiedlichen Typs bei einer Ausgangstemperatur von 25°C; und 1 : the resistance curve of two ceramic glow plugs of different types at a starting temperature of 25 ° C; and

2: den Verlauf eines durch ein erfindungsgemäßes Verfahren gebildeten Parameters während der Aufheizphase für keramische Glühkerzen unterschiedlichen Typs. 2 : the course of a parameter formed by a method according to the invention during the heating phase for ceramic glow plugs of different types.

In 1 ist beispielhaft der elektrische Widerstand R in mΩ über der Zeit t in Millisekunden für zwei keramische Glühkerzen des Typs A und B während drei Spannungspulsen von 12 V angegeben. Die Glühkerze des Typs A ist eine von Bosch unter der Modelbezeichnung GLP5 vertriebene Kerze, die Glühkerze des Typs B eine von Beru unter der Modellbezeichnung CGP vertriebene Kerze.In 1 By way of example, the electrical resistance R in mΩ over the time t in milliseconds for two ceramic glow plugs type A and B during three voltage pulses of 12 V is given. The type A glow plug is a candle marketed by Bosch under the model designation GLP5, the type B glow plug is a candle sold by Beru under the model name CGP.

In 1 ist zu erkennen, dass sich bei den Glühkerzen der beiden Typen A, B sowohl die absoluten Werte des Widerstands als auch die Zunahmen des Widerstands während eines Spannungspulses unterscheiden. Bei genauer Betrachtung ist zudem erkennbar, dass der Widerstandswert am Anfang eines Pulses geringfügig kleiner als der Widerstandswert am Ende des vorhergehenden Pulses ist.In 1 It can be seen that with the glow plugs of the two types A, B both the absolute values of the resistance and the increases of the resistance during a voltage pulse differ. On closer inspection, it can also be seen that the resistance value at the beginning of a pulse is slightly smaller than the resistance value at the end of the preceding pulse.

Um eine gegebene Glühkerze einem bestimmten Glühkerzentyp zuordnen zu können, wird am Anfang und am Ende mindestens eines Spannungspulses, eine elektrische Größe, beispielsweise der Widerstand R, gemessen und die Differenz von aufeinander folgenden Messergebnissen dieser Größe gebildet. Im einfachsten Fall wird die elektrische Größe während eines Spannungspulses genau zweimal gemessen. Die Messerwerte der einzelnen Messungen sind dann die Messergebnisse, deren Differenz gebildet wird. Eine erhöhte Genauigkeit lässt sich erzielen, indem am Anfang eines Spannungspulses mehrere, beispielsweise 2 oder 3, Messungen kurz hintereinander durchgeführt werden und aus den so gewonnenen Messwerten ein Messergebnis für den Anfang des Spannungspulses gebildet wird, beispielsweise durch Zusammenfassen der einzelnen Messwerte über eine Filterfunktion wie z. B. Mittelwertbildung. In entsprechender Weise können am Ende eines Spannungspulses mehrere Messungen kurz hintereinander durchgeführt werden und aus den so gewonnenen Messwerten ein Messergebnis für das Ende des Spannungspulses gebildet werden In order to be able to assign a given glow plug to a given glow plug type, at the beginning and at the end of at least one voltage pulse, an electrical variable, for example the resistance R, is measured and the difference of successive measurement results of this size is formed. In the simplest case, the electrical quantity is measured exactly twice during a voltage pulse. The knife values of the individual measurements are then the measurement results whose difference is formed. An increased accuracy can be achieved by several, for example 2 or 3, measurements being carried out shortly after one another at the beginning of a voltage pulse and a measurement result for the beginning of the voltage pulse being formed from the measured values thus obtained, for example by combining the individual measured values via a filter function such as z. B. averaging. In a corresponding manner, several measurements can be carried out shortly after one another at the end of a voltage pulse and a measurement result for the end of the voltage pulse can be formed from the measured values thus obtained

In 1 ist die Differenz des elektrischen Widerstands am Anfang und am Ende eines Spannungspulses als ΔR eingezeichnet. Zur Auswertung der Differenz wird diese durch den während des Pulses erfolgten Energieeintrag dividiert. Der Energieeintrag während eines Pulses ist das Produkt aus Pulsdauer, Stromstärke und Spannung. Für Zwecke der Auswertung kann der Energieeintrag aber beispielsweise auch durch das Produkt aus Pulsdauer und Stromstärke angenähert werden, indem die Spannung als näherungsweise konstant angenommen wird.In 1 is the difference of the electrical resistance at the beginning and at the end of a voltage pulse marked as ΔR. To evaluate the difference, this is divided by the energy input made during the pulse. The energy input during a pulse is the product of pulse duration, current and voltage. However, for purposes of evaluation, the energy input can also be approximated, for example, by the product of pulse duration and current intensity, by assuming the voltage as approximately constant.

Der Energieeintrag zwischen zwei Messungen kann beispielsweise kontinuierlich durch einen Integrator oder aber durch Summierung einzelner Zeitabschnitte erfolgen. Vorteilhaft ist es insbesondere, die Energie aus einer linearen Interpolation der Spannungs- und Strommesswerte zu den Messzeitpunkten zu berechnen.The energy input between two measurements can, for example, be carried out continuously by an integrator or else by summation of individual time segments. In particular, it is advantageous to calculate the energy from a linear interpolation of the voltage and current measured values at the measuring times.

2 zeigt für verschiedene Glühkerzen der Typen A und B den zeitlichen Verlauf des Werts des so gebildeten Quotienten aus der Widerstandsänderung ΔR während eines Pulses und dem während des Pulses erfolgten Energieeintrag E. Die Werte der einzelnen Glühkerzen bilden ersichtlich zwei deutlich unterschiedliche Gruppen. Eine erste Gruppe von Werten, die bei Glühkerzen des Typs A ermittelt wurden, liegt im Bereich von 1,5 und 2,5, eine zweite Gruppe von Werten, die an Glühkerzen des Typs B ermittelt wurden, zwischen etwa 5 und 7,5. Die Werte von Glühkerzen des Typs A und B unterscheiden sich also um etwa einen Faktor 3, was wesentlich mehr als die Streuung der Werte einzelnen Glühkerzen desselben Typs ist. 2 zeigt also, dass die beschriebenen Quotienten als Parameter für die Glühkerzentypen A bzw. B charakteristisch sind und folglich verwendet werden können, um eine Glühkerze einem bestimmten Typ zu zuordnen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es also, den Typ einer Glühkerze zuverlässig zu erkennen. 2 shows for various glow plugs of the types A and B the time course of the value of the thus formed quotient of the resistance change .DELTA.R during a pulse and during the pulse energy input E. The values of the individual glow plugs form clearly two distinct groups. A first group of values found on type A glow plugs is in the range of 1.5 and 2.5, a second group of values found on type B glow plugs is between about 5 and 7.5. The values of glow plugs of type A and B thus differ by about a factor of 3, which is significantly more than the dispersion of the values of individual glow plugs of the same type. 2 shows that the quotients described are characteristic of the glow plug types A and B, respectively, and thus can be used to assign a glow plug to a particular type. The method according to the invention thus makes it possible to reliably detect the type of glow plug.

Überraschender Weise ist der zeitliche Verlauf der Werte im Rahmen der Messgenauigkeit nahezu konstant. Da sich die Glühkerzen mit fortschreitender Zeit durch Strompulse aufheizen, bedeutet der näherungsweise konstante Verlauf, dass der Wert des Quotienten näherungsweise temperaturunabhängig ist. Dies ist ein wichtiger Vorteil, da folglich bei der Anwendung des Verfahrens die Anfangstemperatur keine Rolle spielt. Das Verfahren kann somit bei einer kalten Glühkerze, die je nach Witterungsbedingungen eine Temperatur zwischen –30°C und +40°C haben kann, ebenso wie bei einer warmen Glühkerze, die wegen eines vorgehenden Motorbetriebs eine Temperatur von einigen hundert Grad haben kann, eingesetzt werden.Surprisingly, the time course of the values within the scope of the measurement accuracy is almost constant. Since the glow plugs heat up as the time progresses due to current pulses, the approximately constant course means that the value of the quotient is approximately temperature-independent. This is an important advantage since, in the application of the method, the initial temperature does not matter. The method can thus be used in a cold glow plug, which may have a temperature between -30 ° C and + 40 ° C depending on the weather conditions, as well as a warm glow plug, which may have a temperature of several hundred degrees due to a previous engine operation become.

Prinzipiell kann der Typ einer gegebenen Glühkerze bereits an einem einzigen Wert, der für einen einzigen Strompuls bestimmt wurde, ermittelt werden. Die Zuverlässigkeit der Zuordnung lässt sich aber verbessern, wenn die Auswertung auf mehrere Werte gestützt wird. Beispielsweise kann eine Funktion berechnet werden, die von den Differenzen zwischen benachbarten Werten einer Serie von Messergebnissen einer jeweils am Anfang und am Ende eines Spannungspulses gemessenen Größe abhängt. Insbesondere kann das arithmetische Mittel einer Folge von Parameter berechnet werden, die durch Auswertung der Differenz zwischen aufeinander folgenden Messergebnissen einer elektrischen Größe, berechnet wurden.In principle, the type of a given glow plug can already be determined on a single value, which was determined for a single current pulse. However, the reliability of the assignment can be improved if the evaluation is based on several values. For example, a function may be calculated that depends on the differences between adjacent values of a series of measurement results of a variable measured at the beginning and end of a voltage pulse, respectively. In particular, the arithmetic mean of a sequence of parameters calculated by evaluating the difference between successive measurement results of an electrical quantity can be calculated.

Aus messtechnischen Gründen sind in 2 für die ersten beiden Strompulse keine Werte dargestellt. Bereits ab dem dritten Strompuls lässt sich zwischen den Werten von Glühkerzen des Typs A und des Typs B ein deutlicher Unterschied erkennen, wobei der Wert der Quotienten nährungsweise konstant ist. Wie bereits erwähnt, bedeutet dies, dass sich mit dem beschriebenen Verfahren Glühkerzen unabhängig von ihrer Anfangstemperatur einem bestimmten Typ zuordnen lassen. Durch eine solche Zuordnung lässt sich die Heizcharakteristik einer Glühkerze zuverlässig ermitteln. Beispielsweise können in einem Speicher eines Steuergeräts Heizcharakteristika aller gängigen Glühkerzentypen gespeichert sein. In dem eine Glühkerze einem bestimmten Zugtyp zugeordnet wird, kann das Steuergerät eine Glühkerze schon nach kürzester Zeit in einer optimal auf das Aufheizverhalten abgestimmten Weise ansteuern.For metrological reasons are in 2 no values are shown for the first two current pulses. Already from the third current pulse, a clear difference can be seen between the values of glow plugs of type A and type B, the value of the quotients being almost constant. As already mentioned, this means that, with the described method, glow plugs can be assigned to a specific type, regardless of their initial temperature. By such an assignment, the heating characteristics of a glow plug can be reliably determined. For example, heating characteristics of all common glow plug types can be stored in a memory of a control unit. In that a glow plug is assigned to a certain type of train, the controller can control a glow plug after a very short time in an optimally matched to the heating behavior.

Vorteilhaft kann mit dem beschriebenen Verfahren durch Auswertung der Differenz von aufeinander folgenden Messergebnissen einer elektrischen Größe ein Parameter ermittelt werden, der für den Typ einer Glühkerze charakteristisch ist und insbesondere auch die Unterscheidung zwischen keramischen Glühkerzen unterschiedlichen Typs ermöglicht. Durch Vergleich des zu ermittelnden Parameters mit vorgegebenen Parameterbereichen kann deshalb der Glühkerzentyp einer gegebenen Glühkerze ermittelt werden.Advantageously, the method described can be determined by evaluating the difference between successive measurement results of an electrical variable, a parameter that is characteristic of the type of glow plug and in particular also allows the distinction between ceramic glow plugs of different types. By comparing the parameter to be determined with predetermined parameter ranges, therefore, the glow plug type of a given glow plug can be determined.

Die Dauer der Strompulse ist für das erfindungsgemäße Verfahren an sich unbedeutend. Insbesondere ist der erfindungsgemäß bestimmte Parameter, welcher für die Bestimmung des Kerzentyps verwendet wird, von der Pulsdauer weitestgehend unabhängig, so dass die Pulsdauer während der Ermittlung des Kerzentyps geändert werden kann. Typischerweise beträgt die Pulsdauer zwischen 5 ms und 120 ms.The duration of the current pulses is insignificant for the inventive method per se. In particular, the parameter determined according to the invention, which is used for the determination of the candle type, is largely independent of the pulse duration, so that the pulse duration can be changed during the determination of the candle type. Typically, the pulse duration is between 5 ms and 120 ms.

Das beschriebene Verfahren kann mit einem Steuergerät für Glühkerzen durchgeführt werden, das einen Speicher aufweist, in dem ein Programm gespeichert ist, das im Betrieb ein solches Verfahren ausführt. Ein solches Steuergerät kann hinsichtlich seiner Hardware-Komponenten wie herkömmliche Steuergeräte ausgeführt sein und sich lediglich durch seinen Speicherinhalt auszeichnen. Neben einer Software, die das vorstehend beschriebene Verfahren zur Erkennung eines Glühkerzentyps durchführt, enthält der Speicher bevorzugt verschiedene Parameterbereiche, mit denen ein durch das erfindungsgemäße Verfahren ermittelter Parameter verglichen wird. Die einzelnen Parameterbereiche sind jeweils für bestimmte Glühkerzentypen charakteristisch, so dass durch Vergleich mit den Parameterbereichen eine Glühkerze eindeutig einem bestimmten Typ zugeordnet werden kann.The described method can be carried out with a glow plug controller having a memory in which a program is stored which executes such a method in operation. Such a control device can be designed in terms of its hardware components as conventional control devices and are characterized only by its memory content. In addition to software which carries out the above-described method for detecting a glow plug type, the memory preferably contains different parameter ranges with which a parameter determined by the method according to the invention is compared. The individual parameter ranges are each characteristic of certain glow plug types, so that a glow plug can be unambiguously assigned to a specific type by comparison with the parameter ranges.

In dem Speicher des Glühsteuergeräts können zusätzlich verschiedene Aufheizroutinen oder Steuergrößen, beispielsweise ein Sollwert für die Effektivspannung nach Erreichen einer optimalen Betriebstemperatur, gespeichert sein. Auf diese Weise kann eine Glühkerze nach Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens stets mit einem die Heizcharakteristik des betreffenden Glühkerzentyps optimalen Programm angesteuert werden. Bevorzugt sind in dem Speicher ferner auch eine Steuerungsroutine oder Steuerungsgrößen abgespeichert, die zum Einsatz kommen, wenn die für eine Glühkerze ermittelten Parameter keine Zuordnung zu einem bekannten Typ ermöglichen. Dieser Fall kann beispielsweise eintreten, wenn Glühkerzentypen auf dem Markt kommen, die bei der Herstellung bzw. Programmierung des Steuergeräts noch nicht bekannt waren.In addition, various heating routines or control variables, for example a desired value for the effective voltage after reaching an optimum operating temperature, can be stored in the memory of the Glühsteuergeräts. In this way, after carrying out the method according to the invention, a glow plug can always be activated with an optimum program for the heating characteristic of the respective type of glow plug. Furthermore, a control routine or control variables which are used when the parameters determined for a glow plug do not permit assignment to a known type are also preferably stored in the memory. This case can occur, for example, when glow plug types come on the market, which were not yet known in the manufacture or programming of the controller.

Claims

A method for determining the heating characteristics of a glow plug, wherein the glow plug pulse width modulated voltage pulses are applied, wherein during a voltage pulse several times measured an electrical variable and by evaluating the difference of successive measurement results of this size, the heating characteristic of the glow plug is determined, characterized in that in the Evaluation the difference is divided by a correlated with the energy input during a voltage pulse magnitude.

A method according to claim 1, characterized in that the electrical quantity at the beginning and at the end of a voltage pulse is measured in order to determine two successive measurement results of the electrical quantity.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the correlated with the energy input size is the pulse duration.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the correlated with the energy input size is the current.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the correlated with the energy input quantity is the vehicle electrical system voltage.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measurement results are determined in each case by a plurality of measurements.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that, in the case of a plurality of voltage pulses, two measurement results of the electrical variable are determined in each case, a plurality of difference values between successive measurement results are formed and evaluated.

A method according to claim 7, characterized in that an average of a plurality of difference values is evaluated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the evaluation, the difference or a variable calculated therefrom with stored parameter values, each representing a particular Glühkerzentyp with a known heating characteristic compared, and thus the Glühkerzentyp and the heating characteristics of the glow plug are determined.

Control unit for glow plugs, characterized in that the control unit has a memory in which a program is stored, the Operating a method according to one of the preceding claims performs.