[发明专利]增强的电热塞控制

说明书

技术领域

本发明涉及柴油发动机的电热塞。

背景技术

柴油发动机利用压缩点火和电加热型电热塞来协助起动，尤其是在寒冷天气条件下。通常，在预定时间内将电压施加到电热塞，从而通过提供接近燃料喷射器喷雾羽的过热点协助压缩起动。为了减少将电热塞加热到有利于燃烧以启动发动机的温度的等待时间，开始时可以在固定时间内施加固定较高电压以达到目标温度，然后降低到固定较低电压以维持该温度。

发明内容

本发明人在此已认识到即使在短时间内施加较高的电压，通常11伏，也会降低电热塞的寿命。这尤其是在金属电热塞，而不是陶瓷电热塞的情况下。寒冷气候条件下以及具有较差质量柴油燃料的地区钟进一步降低电热塞寿命，因为所述两条件均需较高电热塞(GP)温度，从而产生较高电压和较长的发热时间，这导致了较短的电热塞寿命。本发明人在此已通过响应于与电热塞老化相关的一个或多个后工况来指示电热塞退化，以及响应于该指示控制被施加至电热塞的电压，以延长电热塞寿命来解决这些问题。

在本发明的一个方面，后工况包括下面中的一个或多个：先前发动机起动的数量，或在先前发动机起动期间电热塞的操作电压或温度条件，或者在先前发动机起动期间以该电热塞的操作电压或温度条件操作的持续时间。

在本发明的另一方面，所施加的电压包括第二相电压和高于所述第二相电压的第一相电压。在另一方面，控制第一相电压，其与发动机起动时间关联的参数相关，从而延长电热塞的寿命，同时将发动机起动时间维持在可接受水平。该参数选自下面中的一个或多个：第二相电压期间所预期的电热塞温度，或第二相电压；或发动机温度。在另一方面，指示起动发动机的时间也与这些参数相关。

当单独或结合附图参照以下具体实施方式时，本发明的上述优点和其它优点以及特征将是显而易见的。应当理解，提供以上概述以便以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一些概念。这并不意味着确定要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围仅由随附在具体实施例之后的权利要求确定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

当单独或关于附图参照具体实施方式时，通过阅读实施例的示例，将会更充分地理解本文中所描述的优势，其中：

图1示出部分发动机视图；

图2示出针对所施加的两种不同电压的电热塞温度曲线图的示例性图示；

图3A—图3B示出根据本公开的电热塞加热曲线的示例性图示；

图4A—图4C示出基于不同发动机参数的示例性查找表；

图5是图示说明基于发动机操作参数用于测定第一相电压的第一示例性方法的流程图；

图6是图示说明基于目标起动时间用于计算第一相电压的第二示例性方法的流程图；

图7是图示说明示例性电热塞寿命计算器的流程图。

具体实施方式

本发明涉及使用电加热型电热塞来起动压缩点火柴油发动机，从而协助起动的方法。为了提高电热塞的耐久性而延长其使用寿命，所述方法包括基于与发动机起动时间有关联的发动机参数来调节第一相电压，以及还将其耦接到较低的第二相电压，以在发动机汽缸内实现所需的温度。图1示出具有电热塞的柴油发动机的示例性汽缸用于参考。然后，为了表明该方法，图2和3A—图3B示出降低的电压和被看做基准曲线的增加的电压(例如11V)的示例性热曲线。图4A—图4C提供了示例性查找表，该图进一步表明控制器可如何访问所存储的信息，从而在发动机起动期间调节电压，而图5和图6提供了说明该方法的示例性流程图。由于电热塞根据其使用具有有限的生命周期，所以图7示出用于监测该使用以及做出调整以延长电热塞的使用寿命的示例性方法。因此，基于一个或多个发动机参数，所描述的方法可用于获益以便延长电热塞的使用寿命。

参考图1，示出内燃发动机10的燃烧室或汽缸的示例性实施例。通过包括控制器12的控制系统和通过来自车辆操作员130经由输入装置132的输入，可至少部分地控制发动机10。在该示例中，输入装置132包括加速器踏板和用于产生比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的汽缸(即燃烧室)30可包括其中定位了活塞138的燃烧室壁136。活塞138可被耦接至曲轴140，使得活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴140可经变速器系统耦接至客车的至少一个驱动轮。此外，起动机马达可经由飞轮耦接至曲轴140，从而实现发动机10的起动操作。