[发明专利]用于操作柴油发动机中一组电热塞的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分定义的所述特征的方法。这类方法可从题为“The electronically controlled glow system for dieselengines”论文中获知，该论文发表于DE-Z MTZ MotortechnischeZeitschrift 61，(2000)10，pp.668-675。

背景技术

图1示出用于执行所述已知方法的电热塞控制单元1的框图。该控制单元包括带有一个集成数模转换器的微处理器2、用于接通和断开相同数量的电热塞4的多个MOSFET功率半导体器件3、用于同发动机控制单元6建立连接的电接口5以及用于微处理器2和接口5的内部电压源7。内部电压源7通过所述车辆的“端子15”与所述车辆用电池相连接。

微处理器2控制功率半导体器件3，读取它们的状态信息并通过电接口5与发动机控制单元6通信。在发动机控制单元6与微处理器2之间通信所需的信号由电接口5约束。电压源7为微处理器2和电接口5提供稳定的电压。

电热塞应该至少要在所述发动机已经达到其工作温度时保持恒定的温度(标称温度或稳态温度)，一般在1000℃范围以内。为了维持所述稳态温度，现代的电热塞不要求所述车辆的电子系统提供满电压，而是一般5伏到6伏的电压。为此，功率半导体器件3由微处理器2通过脉冲宽度调制方法进行控制，从而，由所述车辆系统所提供的通过所述车辆的“端子30”供应给功率半导体器件3的电压被调制使得所需的电压以时间平均值供应给所述电热塞。所述板上系统的电压的任何偏差都能够通过改变脉冲宽度调制期间的脉冲导通时间进行校正。

发动机气缸内的电热塞根据发动机转速、发动机负荷以及发动机扭矩冷却至不同的程度。为了使所述发动机处于工作温度时仍然保持所述电热塞的温度不变，根据变化的情况调整施加给所述电热塞的电功率。这是根据从发动机控制单元6接收到的信号、通过在提高或降低以时间平均值施加给电热塞4的电压目标值来完成的，对所有的电热塞都是如此。

当一组电热塞是由一个或同样的直流电源供电并以同样的脉冲宽度控制时，所述电热塞仍然不会加热到期望的温度并加热到同样的温度；而是，所述不同电热塞所到达的温度将会不同。过度加热的电热塞使用寿命缩短。未达到预先指定的目标温度的电热塞导致所述发动机的点火性能的恶化。不期望的使用寿命缩减可以通过将所述电热塞的控制设置到一个低的平均目标温度来避免。然而，这就有一个缺点，即通常应该在较高温度工作的电热塞将会工作在较低温度作为防范措施，以致它们的部分功效仍没有使用。另外，还有另一个缺点，从发动机点火性能方面而言，所述电热塞达到的温度的任何偏差都是不期望的。

发明内容

现在，本发明的目的是给出如何改进柴油发动机的点火性能以及柴油发动机中使用的电热塞的使用寿命。

本发明通过一种具有如权利要求1定义的特征的方法实现该目的。该目的的进一步的基于同样的发明构思的解决方案是权利要求10和17的主旨。本发明有利的更进一步的拓展是所述从属权利要求的主旨。

根据权利要求1所定义的本发明，柴油发动机中的一组电热塞---最好除了产品容限以外彼此无差别并经由各自供电线与一个直流电源相连-通过脉冲宽度调制程序控制以使所述电热塞至少以时间平均值在同样的温度工作。为此，所述电热塞的电阻，不包括到所述电热塞加热元件的供电线的电阻，在所述发动机工作期间是确定的。利用这样获得的值计算所述电热塞将要工作的相对脉冲宽度。

所述电热塞可以统一控制并且将所有的一起当成一组来控制。这非常有用，尤其是如果能为引向所述加热元件的供电线的电阻定义一个平均值的时候，各个供电线的电阻偏离该平均值的数量如此之小，以致仍可简单地使用所述供电线的电阻平均值实现对所述加热元件的电阻的真实值的充分逼近，该充分逼近能使所述加热元件的加热得到精确的控制。

也可以统一控制一个发动机的电热塞子组。但最好是对所述电热塞分别单独进行控制，因为这样，所述不同供电线的电阻的影响以及在所述控制单元中不同直流路径的电阻的影响可以在所述控制单元中分别考虑。