(57)【要約】【課題】加熱装置、とりわけ車両加熱装置のグロー着火機構の制御方法を改善し、グロー着火機構の負荷を軽減しかつこれを最適化することである。【解決手段】加熱装置（１２）、とりわけ車両加熱装置のグロー着火機構（１４）の制御方法において、ａ）搭載電圧に基づいて、基本予白熱持続時間の間、基本予白熱デューティ比を以てグロー着火機構に印加すべき目標予白熱電圧（Ｕs）を形成し、ｂ）目標予白熱電圧（Ｕs）に達しない場合、目標予白熱電圧（Ｕs）とグロー着火機構（１４）に印加される実際予白熱電圧（Ｕ1，Ｕ2）との偏差（ΔＵ1、ΔＵ2）を求め、ｃ）前記ステップｂ）で求められた偏差（ΔＵ1、ΔＵ2）に基づいて、基本予白熱持続時間を基準にして補正された予白熱持続時間、および／または基本予白熱デューティ比を基準にして高められて補正された予白熱デューティ比を求める。【選択図】図１
2004170063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱装置（１２）、とりわけ車両加熱装置のグロー着火機構（１４）の制御方法において、
ａ）搭載電圧に基づいて、基本予白熱持続時間の間、基本予白熱デューティ比を以てグロー着火機構に印加すべき目標予白熱電圧（Ｕs）を形成し、
ｂ）目標予白熱電圧（Ｕs）に達しない場合、目標予白熱電圧（Ｕs）とグロー着火機構（１４）に印加される実際予白熱電圧（Ｕ1，Ｕ2）との偏差（ΔＵ1、ΔＵ2）を求め、
ｃ）前記ステップｂ）で求められた偏差（ΔＵ1、ΔＵ2）に基づいて、基本予白熱持続時間を基準にして補正された予白熱持続時間、および／または基本予白熱デューティ比を基準にして高められて補正された予白熱デューティ比を求める、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
基本予白熱持続時間および／または基本予白熱デューティ比はすくなくとも１つの動作パラメータに基づいて設定する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
少なくとの１つの動作パラメータは周囲温度を表わす、請求項２記載の方法。
【請求項４】
ステップｂ）で求められた偏差が所定の限界値を上回る場合、予白熱電圧のグロー着火機構への印加を中断する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
ステップｃ）で補正された予白熱持続時間を、ステップｂ）で求められた偏差（ΔＵ1、ΔＵ2）と補正項の基本予白熱持続時間への加算とに基づく、補正項（Δｔ1、Δｔ2）の計算によって求め、および／またはステップｃ）で補正された基本予白熱デューティ比を、ステップｂ）で求められた偏差（ΔＵ1、ΔＵ2）と補正項の基本予白熱デューティ比への加算とに基づく、補正項の計算によって求める、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱装置、とりわけ車両加熱装置のグロー着火機構の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＥ３２４８４１２Ａ１から、車両加熱装置のグロープラグの駆動方法が公知である。この駆動方法では、グロープラグの予白熱持続時間が車両バッテリーにより準備された電圧に依存して調整される。電圧が高ければ高いほど、グロープラグは短時間だけ予白熱される。また電圧が低ければ低いほど予白熱時間は長くなる。これにより、車両バッテリーから提供される電圧に依存しないで、着火過程の実行に必要なグロープラグ温度に達することができる。
【０００３】
ＤＥ１９９３６７２９Ｃ１から、車両加熱装置の始動フェーズでグロープラグを予白熱するために、このグロープラグを一定のクロッキングしない電圧によって励起し、できるだけ迅速に所望の動作温度にもたらすことが公知である。グロープラグに連続通電する時間は搭載源原電圧に依存する。使用される搭載電源電圧が高ければ高いほど、連続通電の時間は短くなり、従って予白熱のために使用される時間も短くなる。
【０００４】
ＤＥ４４４６１１３Ａ１は、グロープラグの制御方法を開示する。ここではグロープラグを所定の温度にもたらすためにこれを所定のデューティ比で制御する。すなわち使用される電圧はデューティ比に相応してパルス化されてグロープラグに印加される。このデューティ比は存在する供給電圧に依存して選択され、供給電圧が低下するとデューティ比は１００％の値まで増大する。
【特許文献１】ＤＥ３２４８４１２Ａ１
【特許文献２】ＤＥ１９９３６７２９Ｃ１
【特許文献３】ＤＥ４４４６１１３Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、加熱装置、とりわけ車両加熱装置のグロー着火機構の制御方法を改善し、グロー着火機構の負荷を軽減しかつこれを最適化することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、加熱装置、とりわけ車両加熱装置のグロー着火機構の制御方法において、
ａ）搭載電圧に基づいて、基本予白熱持続時間の間、基本予白熱デューティ比を以てグロー着火機構に印加すべき目標予白熱電圧を形成し、
ｂ）目標予白熱電圧に達しない場合、目標予白熱電圧とグロー着火機構に印加される実際予白熱電圧との偏差を求め、
ｃ）前記ステップｂ）で求められた偏差に基づいて、基本予白熱持続時間を基準にして補正された予白熱持続時間、および／または基本予白熱デューティ比を基準にして高められて補正された予白熱デューティ比を求めることにより解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の方法の主要点は、グロー着火機構に印加される電圧を予白熱フェーズで所定のグロー着火機構に対して最適の目標値に調整することである。このような目標値のために基本予白熱持続時間と基本予白熱デューティ比とが使用され、グロー着火機構を所定のように予白熱する。予白熱電圧の目標値と、基本予白熱持続時間ないし基本予白熱デューティ比との間には、この値により予白熱フェーズをできるだけ短くすべきである、しかしグロー着火機能の励起は過負荷、とりわけ過熱が発生しないようにすべきであるという緊密な関係がある。
【０００８】
しかし例えば車両では多数の負荷が電気的エネルギーを使用して、目標予白熱電圧に達することができないほど搭載電源電圧を低下させ、そのため相応に低減された実際予白熱電圧がグロー着火機構に印加されるという事実のため、余白熱電圧の目標値と実際値との間の既存の偏差に基づいて補正手段を講じる。これにより予白熱フェーズの終了時に所望の温度に達するため、低下した余白熱電圧並びに低下した予白熱電力を相応に補償するのである。
【０００９】
車両加熱装置ないしグロー着火機構の予白熱の際に外部条件、例えば周囲温度を考慮するために、基本予白熱持続時間または／および基本予白熱デューティ比を動作パラメータが周囲温度を表わす少なくとも１つの動作パラメータに基づいて設定する。これにより例えば外部温度が非常に低い場合には周囲温度が高い場合よりも長い基本予白熱持続時間または高い基本予白熱デューティ比を設定することができる。加熱装置の領域自体に存在する温度を考慮することもできる。これにより加熱装置が短時間だけ停止状態となった後に再動作すべき場合であって、温度が比較的高い場合には、相応に低下した予白熱電力による相応に短い予白熱フェーズを選択することができる。
【００１０】
さらに本発明によれば、ステップｂ）で検出された偏差が所定の限界値を上回ると、予白熱電圧のグロープラグへの印加が中断される。所定の電圧レベルに達することができない場合に本発明より実行すべき補正手段は例えば次のようにして行うことができる。すなわちステップｃ）で補正された予白熱持続時間を、ステップｂ）で求められた偏差と、補正項の基本予白熱持続時間への加算に基づく補正項の計算によって求めるか、またはステップｃ）で補正された基本予白熱デューティ比を、ステップｂ）で求められた偏差と補正項の基本予白熱デューティ比への加算に基づく補正項の計算によって求めるのである。
【実施例】
【００１１】
図１には、例えばパーキングヒータまたは車両の補助ヒータとして使用することのできる加熱システムが概略的に示されている。この加熱システム１０は一般的に１２により示された加熱装置１２を有する。この加熱システム１０では気化された、または噴霧された燃料を有する燃料空気が混合され、燃焼される。この燃焼を開始するために燃焼領域にはグロープラグ１４が設けられている。このグロープラグは、加熱装置１２の他の制御すべきシステム領域と同様に制御装置１６により制御される。制御装置１６は励起電圧をグロープラグ１４に印加するために、搭載電圧網１８から給電される。搭載電圧網１８から取り出される搭載電圧に基づいて、グロープラグ１４の励起により加熱装置１２ないしその中で燃焼がスタートすべき場合、電圧Ｕがディーティ比Ｖによりグロープラグ１４に印加される。ここで余白熱フェーズでは、グロープラグ１４をできるだけ迅速に所望の温度にもたらすべきであり、ここでは高められた予白熱電圧が印加される。この高められた予白熱電圧はこの予白熱フェーズの終了時に、後で説明するように低下される。
【００１２】
時点ｔ０で予白熱をスタートさせる命令が出力されると、搭載電圧に基づいて制御装置１６は予白熱電圧を形成し、この予白熱電圧はグロープラグ１４に印加される。ここでは予白熱電圧目標値として値Ｕsが選択される。この値Ｕsはそれぞれのグロープラグ１４の固有の構造的構成に適合されており、このグロープラグが少なくとも通常動作では過負荷されないことを保証する。このために予白熱電圧目標値Ｕsを約１０Ｖの領域に設定することが公知である。この目標値Ｕsとの関連で基本予白熱持続時間も設定される。この基本予白熱持続時間の間は、目標値Ｕsの予白熱電圧がグロープラグに印加される。図２にはこの基本予白熱持続時間が時点ｔ０とｔgとの間の時間インターバルにより表わされている。同様に目標値Ｕsとの関連で、基本予白熱デューティ比が選択される。これにより余白熱電圧Ｕは値Ｕsと基本予白熱デューティ比を以て基本予白熱持続時間の間、グロープラグ１４に印加される。基本予白熱持続時間の経過後、グロープラグ１４に印加される電圧は低下された着火値Ｕzまで低減することができる。
【００１３】
現代の自動車には多数の電気的負荷が存在するから、とりわけ外部温度が低い場合には、搭載電圧網１８から得られる搭載電圧が十分でなく、予白熱フェーズのための目標値Ｕsの電圧を得ることができないことがある。このような状態の時に予白熱命令が形成されると、制御装置１６は十分に高い電圧をグロープラグ１４に印加しようと試みるが、しかし実際に印加される実際予白熱電圧は目標値Ｕsよりも低い。例えば実際に達成された予白熱電圧は値Ｕ1であり、この値は差ΔＵ1だけ目標値Ｕsよりも低い。このような予白熱電圧Ｕ1において、変化しない通常の制御パラメータによりグロープラグ１４を予白熱すると、これが十分に予加熱されないという危険性が生じる。従って予白熱電圧の目標値Ｕsに達することができない場合には、本発明によりパラメータの少なくとも１つ、すなわち基本予白熱持続時間および基本予白熱デューティ比が補正される。
【００１４】
図３は、特性曲線Ｋを有する特性マップを示す。ここでそれぞれの電圧差値ΔＵに時間補正項Δｔが割り当てられている。前記の場合で、実際に印加された予白熱電圧Ｕ1が差ΔＵ1だけ目標電圧Ｕsより低ければ、図３に示された特性マップから相応の補正項Δｔ1が取り出され、基本予白熱持続時間に加算される。これにより図２から分るように、予白熱の終了が時点ｔ1となり、この時点で電圧が着火電圧値Ｕ2に低下される。
【００１５】
実際にグロープラグ１４に印加される電圧と目標値Ｕsとの差が大きくなればなるほど、実行される時間補正は大きくなる。相応のことをもちろん、すでに述べたデューティ比の場合にも行うことができる。デューティ比は実際電圧と目標電圧との差が大きくなると、オンサイクルが上昇ないし延長される方向に調整される。
【００１６】
しかし予白熱持続時間ないし予白熱デューティ比の補正は、補正係数が検出された電圧偏差と乗算される補正項を計算することによっても行うことができる。この補正係数は、電圧偏差当たりでどれだけ予白熱持続時間を延長すべきかを指示する。このようにして得られた補正項は基本予白熱持続時間に加算される。相応のことがもちろんデューティ比に対しても当てはまる。
【００１７】
基本予白熱持続時間および基本予白熱デューティ比を種々異なるパラメータ、例えば周囲温度または加熱装置１２の領域の温度に依存して選択できるのと同じように、この種の補正係数を外部の周囲温度に依存して選択することができる。補正係数は図３には実質的に特性曲線Ｋの勾配により表わされる。これにより周囲温度が高い場合、または加熱装置１２の領域の温度が高い場合には、比較的低い温度が存在している場合よりも小さな補正が目標電圧を下回る際に実行される。
【００１８】
本発明の別の実施形態によれば、目標電圧を実際に印加される予白熱電圧との差が所定の限界値を上回るとき、すなわち実際電圧が所定の電圧限界値を上回らない場合、グロープラグ１４の励起を完全に中止し、場合により相応のエラー警報を形成する。なぜなら加熱装置１２を正常に着火することができないからである。
【００１９】
いずれの場合でも、種々の基本パラメータ、補正項および補正係数の選択により、不利な条件下、すなわち予白熱フェーズの開始時に周囲温度が非常に低かったり、グロープラグ１４が非常に冷えたりしている場合でも、グロー着火フェーズに対して設定された時間内で最終的に所要の温度に到達できることが保証されなければならない。また一方では、目標電圧に予白熱フェーズで達することができない場合に行われる補正は、グロープラグの過負荷が阻止されるように行わなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の加熱システムの概略図である。
【００２１】
【図２】図１のシステムのグロー着火機構に印加される予白熱電圧を時間に依存して示す線図である。
【００２２】
【図３】電圧偏差と補正項との関係を形成する２次元特性マップを示す。
【符号の説明】
【００２３】
１０  加熱システム
１２  加熱装置
１４  グロープラグ
１６  制御装置
１８  搭載電圧網
【図１】
2004170063.tif 000003
【図２】
2004170063.tif 000004
【図３】
2004170063.tif 000005