用于确定内燃机中的预热塞的表面温度的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:10166895 阅读:158 留言:0更新日期:2014-07-02 01:53
本发明专利技术涉及一种用于确定内燃机中的预热塞的表面温度的方法,其中使用物理参数(RKerze,PKerze)以求出表面温度(TKerze)。为了能够在减少计算和/或开发费用的情况下精确地确定表面温度,仅仅使用预热塞(2)的至少两个物理参数(RKerze,PKerze)来确定预热塞(2)的表面温度(TKerze)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种用于确定内燃机中的预热塞的表面温度的方法,其中使用物理参数(RKerze,PKerze)以求出表面温度(TKerze)。为了能够在减少计算和/或开发费用的情况下精确地确定表面温度,仅仅使用预热塞(2)的至少两个物理参数(RKerze,PKerze)来确定预热塞(2)的表面温度(TKerze)。【专利说明】用于确定内燃机中的预热塞的表面温度的方法和装置现有技术本专利技术涉及一种用于确定内燃机中的预热塞(炽热点火塞)的表面温度的方法,其中使用物理参数以求出表面温度,以及一种用于实施该方法的装置。在内燃机中用于点燃燃料空气混合物的预热塞(炽热点火塞)具有加热器,其将冷的预热塞预热到一个温度,该温度高到足以点燃燃料空气混合物。但是从加热器出发,在整个预热塞上的温度的分布是非常不均匀的,因此在位于预热塞内部中的加热器的温度和在预热塞的表面温度之间产生温度差。由于预热塞凸入内燃机的燃烧室中,因此预热塞的表面总是被燃料空气混合物冷却,该空气混合物在内燃机的动态运行期间从预热塞旁流过,因此预热塞的表面从不具有在预热塞内部中的加热器的温度。如果应该对预热塞的温度进行调节,那么这依据预热塞内部中的加热器的电阻来进行,以此获得温度的实际调节值。在此,该电阻越大,作为引导电流的金属丝构造成的加热器的温度就越高。由于出现的温度差,预热塞温度的调节品质不够高,因为这不是基于在预热塞表面上实际出现的温度的调节。由DE102009047650A1已知一种用于确定内燃机中的预热塞的温度的方法,其中,在加热器外部某个地点处的预热塞温度和在预热塞的加热器处的温度之间的温度差依据内燃机的运行参数来确定。这种方法在计算上是非常密集的并且要求高的开发费用。本专利技术的公开 本专利技术的目的是提出一种用于确定内燃机中的预热塞的表面温度的方法和装置,由此可以在减少计算和/或开发费用下求得精确的表面温度。按照本专利技术,该目的如此地实现,即,仅仅使用预热塞的至少两个物理参数来确定预热塞的表面温度。这具有优点,即可以放弃由于使用部分地仅为估计的内燃机运行参数造成的不具体的结论(断言)。由此得到功能的简化的应用和稳定的性能。在使用仅仅涉及预热塞的物理参数的情况下减小了在确定预热塞的表面温度中的研发费用。因此不仅在预热塞的非稳定运行中而且在预热塞的稳定运行中都能够精确地确定预热塞的表面温度。可以在不使用附加的用作表面温度的测量元件的并且布置在预热塞处的热电偶的条件下实施应用。有利地,为了确定在预热塞处的预热塞的表面温度在其运行期间测量至少两个物理参数中的至少一个物理参数。由于预热塞的当前的运行状态通过其当前的物理参数达到求出表面温度,因此改善了如此求出的表面温度的精度。在一个实施方案中,预热塞的两个物理参数中的至少一个物理参数由在预热塞处在其运行期间测量的至少另一个物理参数计算出来。由此随时保证该计算的物理参数与预热塞的当前的运行状态直接地相关联,由此获得从预热塞的实际的运行参数中导出的精确的表面温度。此外,至少一个计算的物理参数被储存在综合特性曲线族,其中,该至少一个物理参数从综合特性曲线族读出以用于计算预热塞的表面温度。表面温度的这种间接的确定允许一次性地确定综合特性曲线族以用于相应地使用的预热塞,其中,该综合特性曲线族可以在预热塞运行中随时用于确定表面温度。在一个扩展方案中,作为至少两个物理参数,使用预热塞的电阻和/或被预热塞消耗(吸收)的功率和/或预热塞的有效电流和/或预热塞的电压。通过选择这些物理参数中的两个,可以简单并且可靠地确定预热塞的表面温度。在一个变型方案中,预热塞的电阻和/或被预热塞吸收的功率由预热塞测量的电流和测量的电压计算出。因此只需要在预热塞处测量两个物理参量,由此可以确定出预热塞的另外的物理参数。这显著地减少测量费用。在另一个实施方式中,求出的表面温度用修正系数修正,该修正系数尤其取决于内燃机的至少一个运行参数。表面温度的修正考虑了在内燃机运行期间预热塞被冷却的情况。由表面温度与布置在预热塞内部中的加热器的温度之间不再存在线性关系所造成的差异通过该修正系数补偿。有利地,作为运行参数使用内燃机的转速和/或喷射量和/或空气量(空气质量)和/或该空气量的进气压力(增压压力)。考虑内燃机的这些运行参数可以实现对表面温度的精确的修正,因为这些运行参数反映了内燃机中的预热塞的实际的环境条件。由于这些运行参数也被探测用于评价内燃机的其它的状况,因此为了获得测量数据不需要附加的硬件方面的费用。在一个扩展方案中,求出的预热塞的表面温度作为实际温度被用于预热塞的温度调节。该温度调节尤其在预热塞的非稳定运行中是有利的。由于这种高精度求出的表面温度,调节品质得到改善。本专利技术的一种扩展方案涉及一种用于确定内燃机中的预热塞的表面温度的装置,其中考虑用于求得表面温度的物理参数。为了在减少的计算和/或设计研发费用下获得精确的表面温度,设有机构,这些机构仅仅使用预热塞的至少两个物理参数以用于确定预热塞的表面温度。这具有优点,即可以以特别简单的但尽管如此仍然精确的方式确定表面温度。在内燃机的工作方式交替变化的条件下并且因此在预热塞的改变着的特性下,借助于在机动车中存在的装置简单地确定出表面温度。有利的是一种控制器,其与凸入内燃机燃烧室中的预热塞连接,其中,控制器确定至少两个物理参数。这样由控制器非常精确地求出的表面温度可以被评价以用于预热塞的温度控制或温度调节。本专利技术可以具有大量的实施方式。其中一个实施方式借助于附图中示出的图示进行详细描述。图中所示: 图1:预热塞在内燃机中的布置的原理视图, 图2:用于确定预热塞的表面温度的示意流程图 冷的内燃机,尤其是柴油机,在低于40°C的环境温度下需要起动辅助装置,用于点燃引入到柴油机中的燃料空气混合物。作为起动辅助装置使用预热系统,其由预热塞,预热时间控制器和储存在发动机控制器中的预热软件组成。图1显示了一种这样的预热系统I。预热塞2在此凸入柴油机4的燃烧室3中。预热塞2 —方面与预热时间控制器5连接和另一方面通到(车载)电网电压6上,其以例如11伏的额定电压控制预热塞2。预热时间控制器5与发动机控制器7连接,发动机控制器又通到柴油机4上。为了点燃燃料空气混合物,预热塞2在一个持续I至2秒的推进阶段(Push-Phase)中通过施加过电压被预加热。由此输入预热塞2的电能通过预热塞2的一个没有进一步示出的加热器转变成热量。在此,预热塞2的顶尖处的温度陡然升高。加热器的加热功率经由电子式的预热时间控制器5与相应的柴油机4的要求相匹配。燃料空气混合物被引导经过预热塞2的热顶尖并且由此变热。同时预热塞2的顶尖冷却下来。与在柴油机4的压缩冲程期间吸入空气的加热相关联地,达到温度燃料空气混合物的着火温度。为了适用于在柴油机4中进行的燃烧过程,需要知道预热塞2的精确的表面温度Tltoz-表面温度Tltoze的确定应该借助于图2中的流程图来描述。在框块101中测量在预热塞2处的电流和电压。由该电流和电压在框块102中计算出预热塞2的电阻Rltoze和通过预热塞瞬时消耗的功率Ptoze。该计算的值即预热塞2的电阻Rltoze和通过预热塞2瞬时消耗的功率Pltoze在框块103中被储存在一个综合特性曲线族中本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于确定内燃机中的预热塞的表面温度的方法,其中使用物理参数(RKerze,PKerze)以求出表面温度(TKerze),其特征在于,为了能够在减少计算和/或开发费用的情况下精确地确定表面温度,仅仅使用预热塞(2)的至少两个物理参数(RKerze,PKerze)来确定预热塞(2)的表面温度(TKerze)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:P卡佩尔曼
申请(专利权)人:罗伯特·博世有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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