DE3402992A1

DE3402992A1 - Regelung einer brennkraftmaschine mittels einer heissen stelle

Info

Publication number: DE3402992A1
Application number: DE19843402992
Authority: DE
Inventors: Max Prof. Küsnacht Berchtold; Konstantin Dipl.-Ing. Halandri Athen Boulouchos
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-01-28
Filing date: 1984-01-28
Publication date: 1985-08-01
Also published as: JPS60159373A; GB2153433B; GB8501832D0; GB2153433A; JPH0574715B2

Description

19.1.198U Sr/Hm

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1

Regelung einer Brennkraftmaschine mittels
einer heißen Stelle

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Regelung nach der Gattung des Hauptanspruchs. In der DS-OS 2U 02 586 ist eine Brennkraftmaschine offenbart, die mit Hilfe einer heißen Stelle betrieben wird. In dieser Schrift ist es als besonder-s Torteilhaft ausgeführt, wenn die der heißen
Stelle von außen zugeführte Energie über eine Regeleinrichtung dem Energiebedarf der heißen Stelle angepaßt
wird. Damit die Entflammung des Gemisches in einem bestimmten Zeitpunkt stattfindet, müssen der tatsächliche Temperaturverlauf der heißen Stelle und die für die
Entflammung des Gemisches notwendige Temperatur berücksichtigt werden.·Diese beiden Temperaturverläufe unterliegen stochastischen Streuungen, die vor allem aufgrund der Turbulenzen des Gemisches entstehen. Aus
diesem Grund ist es nicht möglich, den Entflammungszeitpunkt des Gemisches im voraus genau zu bestimmen,

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sondern es ist nur möglich, für diesen Entflammungszeitpunkt eine gewisse Zeitspanne anzugeben.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Regelung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat die Aufgabe, die im voraus angebbare Zeitspanne, in der die Entflammung des Gemisches stattfindet, möglichst klein zu machen. Dies wird in besonders vorteilhafter Weise dadurch erreicht, daß im gewünschten Zeitpunkt der Entflammung des Gemisches die der heißen Stelle zugeführte Wärmemenge sprunghaft erhöht wird. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Regelung möglich.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt die Figur 1 der Zeichnung zwei Diagramme zur Darstellung der Streubreite des Entflammungszeitpunkts, wobei es sich bei der Figur 1a um eine schnelle Konstanttemperaturregelung handelt, bei der Figur 1b jedoch um eine Temperaturregelung durch einen Strompuls, die Figur 2a zeigt beispielhaft die Schaltung einer Konstanttemperaturregelung, die Figur 2b die Schaltung einer Temperaturregelung durch einen Strompuls, die Figuren 3a bis 3e zeigen Vorrichtungen, die als heiße Stelle z.B. in den Schaltungen der Figuren 2a und 2b verwendet werden können.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die Figur 1a zeigt ein Diagramm zur Darstellung der Streubreite des Sntflammungszeitpunkts bei einer schnellen Konstanttemperaturregelung. Mit der Bezugsziffer ist der Temperaturverlauf bezeichnet, der zur Entflammung des Gemisches notwendig ist, also der Entflammungstemperaturverlauf. Die Bezugsziffer 11 bezeichnet den Bereich des Entflammungstemperaturverlaufs, sie stellt daher die Streubreite der Entflammungstemperatur dar. Mit der Bezugsziffer 13 ist der tatsächliche Temperaturverlauf der heißen Stelle bezeichnet, während das Bezugszeichen 1h an der Stelle der Streubreite der Temperatur der heißen Stelle steht. Zuletzt bezeichnet das Bezugszeichen 16 die Streubreite des Entflammungszeitpunktes des Gemisches. Da in dem Diagramm der Figur 1a Temperaturverläufe abgetragen sind, ist auf der Ordinate dieses Diagramms die Temperatur T aufgetragen, während die Abszisse den Kurbelwellenwinkel $ zum Inhalt hat. Anstelle des Kurbelwellenwinkels J könnte auf der Abszisse auch die Zeit t aufgetragen sein. Der obere Totpunkt des Kolbens ist in dem Diagramm mit den Buchstaben OTP bezeichnet, während die Grenzen der Streubreite 16 des Entflammungszeitpunktes des Gemisches die Bezeichnungen «?1 1 und -f 1 2 tragen.

Im Diagramm der Figur 1a wird der Temperaturverlauf 13 der heißen Stelle mit Hilfe einer schnellest! Konstanttemperaturregelung bei einer geringen Streubreite 1U auf einer bestimmten Temperatur gehalten. Der Schnittbereich der Streubreite lh der tatsächlichen Temperatur der heißen Stelle mit der Streubreite 11 der notwendigen Entflammungstemperatur ergibt die Streubreite λβ des Entlfammungszeitpunkts.

-JK-

In der Figur Tb ist ein Diagramm zur Darstellung der Streubreite des Entflammungszeitpunkts bei einer Temperaturregelung durch einen Strompuls dargestellt. Die Bezeichnungen der Figur 1b entsprechen dabei den Bezeichnungen der Figur 1a. Abweichend von der Bezeichnungsweise der Figur 1a sind die Grenzen der Streubreite 16 des Entflammungszeitpunkts des Gemisches mit -P21 und »P22 bezeichnet .

Im Diagramm der Figur 1b wird die Temperatur der heißen Stelle mit Hilfe eines Strompulses geregelt. Dadurch ergibt sich der Temperaturverlauf 13 der heißen Stelle mit der zugehörigen Streubreite 1U. Gekennzeichnet ist dieser Temperaturverlauf durch einen sprunghaften Anstieg der Temperatur der heißen Stelle im Bereich der Entflammung des Gemisches. Der Schnittbereich der Streubreite 1U der tatsächlichen Temperatur der heißen Stelle und der Streubreite 11 der notwendigen Temperatur zur Entflammung des Gemisches ergibt die Streubreite 16 des Entflammungszeitpunkts des Gemisches.

Vergleicht man die Diagramme der Figur 1a und der Figur 1b miteinander, so ist klar ersichtlich, daß die Streubreite 16 der Figur 1a wesentlich größer ist als die Streubreite 16 der Figur 1b. Der Bereich JP1 1 - *f 12 ist also wesentlich größer als der Bereich /21- S 22. Durch den sprunghaften Anstieg der tatsächlichen Temperatur der heißen Stelle wird also in besonders vor-" teilhafter Weise erreicht, daß die Streuung des Entflammungszeitpunktes des Gemisches wesentlich kleiner wird.

Die Figur 2a zeigt eine Schaltung zur Konstanttemperaturregelung. Mit dem Bezugs zeichen 20 ist dabei allgemein eine heiße Stelle, im speziellen Fall eine Zündquelle bezeichnet. Für die Anwendung der Regelung im Zusammenhang mit einer Brennkraftmaschine ist es besonders vorteilhaft, wenn die Zündquelle 20 zur Anpassung an die sich schnell ändernden Bedingungen im Brennraum eine möglichst kleine Zeitkonstante besitzt. Ein Meßwiderstand trägt die Bezugsziffer 21, während mit allgemein ein Treiber bezeichnet ist. Mit der Bezugsziffer 25 ist eine Istwertbildung, mit 2β eine Verstärkung, mit 27 eine Sollwertbildung und mit der Bezugsziffer 28 ein Vergleich bezeichnet. Der Treiber 22, der Meßwiderstand 21 und die Zündquelle 20 bilden eine Serienschaltung. Die Spannung am Meßwiderstand wird der Istwertbildung 25 zugeführt. Das von der Istwertbildung 25 gebildete Signal wird von der Verstärkung 26 verstärkt und dann dem einen Eingang des Vergleichs 28 zugeleitet. An den anderen Eingang des Vergleichs ist die Sollwertbildung 27 angeschlossen. Mit dem Ausgangssignal des Vergleichs 28 wird der Treiber 22 angesteuert .

Bei der Zündquelle 20 kann es sich z.B. um eine Vorrichtung handeln, die abhängig vom durchfließenden Strom Wärme an die Umgebung abgibt. Der durch die Zündquelle 20 fließende Strom durchfließt ebenfalls den Meßwiderstand 21 und erzeugt dort einen bestimmten Spannungsabfall. Die Istwertbildung 25 mißt diesen Spannungsabfall und erzeugt daraus ein entsprechendes Ausgangssignal. Dieses Ausgangssignal stellt also eine Größe bezüglich der tatsächlichen Temperatur der Zündquelle 20 dar. Die Sollwertbildung 27 besteht im einfachsten Fall aus einem einstellbaren Widerstand.

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Der Wert dieses Widerstandes kann z.B. von Hand eingestellt werden, oder mit Hilfe eines nicht dargestellten Sollwertgebers in Ahbängigkeit von der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine, dem Kraftstoff-Luft-Verhältnis, usw. auf bestimmte Werte gesteuert werden, Der Vergleich 28 vergleicht das von der Istwertbildung und von der Verstärkung 26 gebildete Signal mit dem von der Sollwertbildung 27 erzeugten Signal. Abhängig von diesem Vergleich wird dann vom Vergleich 28 der Treiber 22 angesteuert.

Insgesamt, ist es mit der in der Figur 2a dargestellten Schaltung möglich, die Temperatur einer heißen Stelle auf einen bestimmten Wert zu regeln, also eine schnelle Konstanttemperaturregelung durchzuführen.

Die Figur 2b zeigt eine Schaltung zur Temperaturregelung mit Hilfe eines Strompulses. Die Bezeichnungen der Figur 2b entsprechen den Bezeichnungen der Figur 2a. Es ist jedoch einerseits in der Figur 2b der Meßwiderstand 21 nicht mehr vorhanden, und andererseits ist in der Figur 2b zusätzlich eine Stromquelle mit dem Bezugszeichen 30 und eine Steuerung mit dem Bezugs zeichen 31 bezeichnet.

Die Zündquelle 20 und der Treiber 22 bilden eine Reihenschaltung. Parallel zur Zündquelle 20 liegt die Stromquelle 30. Die Spannung der Zündquelle 20 wird der Istwertbildung 25 zugeführt. Das Ausgangssignal der Istwertbildung 25 wird von der Verstärkung 26 verstärkt und dann dem Vergleich 28 zugeleitet. An den zweiten Eingang des Vergleichs 28 ist die Sollwertbildung 27 angeschlossen. Das Ausgangssignal des Vergleichs 28 ist zur Steuerung 31 geführt. Von dieser Steuerung 31

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wird dann der Treiber 22 angesteuert. Der Steuerung 31 sind des weiteren noch den Betriebszustand der Brennkraftmaschine charakterisierende Betriebskenngrößen zugeführt.

Bei gesperrtem Treiber 22 fließt ein von der Stromquelle 30 hervorgerufener, konstanter Strom durch die Zündquelle 20. Die Temperatur der Zündquelle 20 ist dabei abhängig von dem sie durchfließenden Strom. Gleichzeitig ändert sich der Widerstands-wert der Zündquelle. 20 in Abhängigkeit von der Temperatur. Somit ergeben sich an der Zündquelle 20 temperaturabhängige Spannungsabfälle. Diese werden der Istwertbildung zugeführt, von der Verstärkung 26 verstärkt und vom Vergleich 28 mit dem von der Sollwertbildung 27 gebildeten Sollwert verglichen. Das Ausgangssignal des Vergleichs 28 ist ein Maß für die Abweichung der Isttemperatur der Zündquelle 20 vom Sollwert. Dieses Signal, sowie die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine charakterisierenden Betriebskenngrößen verarbeitet die Steuerung 31 zu einem Strompuls. Für die Dauer dieses Strompulses wird dann der Treiber von seinem normalerweise gesperrten Zustand in den leitenden Zustand gebracht.

Im Normalzustand ist der Treiber 22 gesperrt, und es fließt ein konstanter, von der Stromquelle 30 erzeugter Strom durch die Zündquelle 20. Dies bewirkt einen Temperaturverlauf, wie er in der Figur 1b links von der Grenze J21 dargestellt ist. Der sprunghafte Anstieg der tatsächlichen Temperatur der heißen Stelle zwischen den Grenzen J21 und J 22 wird dadurch bewirkt, daß ein zusätzlicher Strom über die Zündquelle 20 und den durchgeschalteten Treiber 22 fließt.

Den Zeitpunkt des Durchschaltens , sowie die Durchschaltdauer des Treibers 22 wird von der Steuerung 31 aus den ihr zugeführt en Eingangsgrößen berechnet. Bei diesen Eingangsgrößen handelt es sich zum einen, wie schon ausgeführt, um das Ergebnis des Vergleichs von Soll- und Istwert, sowie andererseits um Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine, wie z.B. die Drehzahl der Brennkraftmaschine, die Stellung des Fahrpedals, das Kraftstoff-Luftverhältnis , die Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine, ein Signal bezüglich des oberen Totpunkts der Brennkraftmaschine, usw.

Gegebenenfalls kann es sich bei dem von der Steuerung erzeugten, und für den sprunghaften Anstieg der Temperatur der heißen Stelle notwendigen Strompuls auch um einen hochfrequenten Stromimpuls handeln, also um mehrere, schnell aufeinanderfolgende, kurze Strompulse, Nach dem sprunghaften Anstieg der tatsächlichen Temperatur der heißen Stelle, also in der Figur 1b im Bereich rechts von der Grenze .f 22 , ist der Treiber 22 wieder gesperrt, und es fließt ein konstanter, von der Stromquelle 30 erzeugter Strom durch die Zündquelle 20. Dadurch sinkt die Temperatur der heißen Stelle wieder auf den Ausgangswert vor dem sprunghaften Anstieg ab. Dieses Absinken kann auch in einer vorgebbaren Art und Weise vorgenommen werden.

Besonders vorteilhaft ist es, die Konstanttemperaturregelung der Figur 2a und die Temperaturregelung durch einen Strompuls der Figur 2b zu überlagern..Dies geschieht dadurch, daß in der Figur 2b die Steuerung 31 nicht nur zur Erzeugung des sprunghaften Anstiegs

der Temperatur der heißen Stelle einen Strompuls erzeugt, sondern daß diese Steuerung ebenfalls Strompulse zur Konstanttemperaturregelung an den Treiber abgibt.

Vor allem bei einer Kombination von Konstanttemperaturregelung und Temperaturregelung durch einen Strompuls ist es besonders vorteilhaft, der Steuerung 31 als Eingangsgröße ein von der Zündquelle 20 kommendes Signal zuzuführen. In diesem Falle wird kurz vor Einleitung des eigentlichen Strompulses mit Hilfe des Stromes durch und/oder der Spannung an der Zundq.uei.le 20 die der Zündquelle zugeführte Wärmemenge gemessen. Dieser - Meßwert liefert eine Information über die aktuelle Strömungsgeschwindigkeit des Gemisches im Bereich der Zündquelle 20 im Brennraum. Diese Information kann dann zusammen mit anderen den Betriebszustand der Brennkraftmaschine charakterisierenden Größen dazu verwendet werden, den nachfolgenden Strompuls bzw. Stromimpuls zu beeinflussen .

Der Unterschied zwischen der Schaltung der Figur 2a und der Schaltung der Figur 2b besteht hauptsächlich in der Steuerung 31. Mit Hilfe dieser Steuerung 31 wird von der analogen Ansteuerung des Treibers 22 in der Figur 2a übergegangen zu einer getakteten Ansteuerung des Treibers 22 in der Figur 2b. Die Stromquelle 30 der Figur 2b ist prinzipiell nicht notwendig, jedoch wird es durch ihre Einführung in besonders vorteilhafter Weise möglich, die Strompulsdauern zu verkürzen, und damit die Steilheit des Anstiegs der Temperatur der heißen Stelle zu erhöhen.

Ebenfalls ist die Verstärkung 26 nicht zwingend notwendig. Mit ihrer Hilfe ist es jedoch möglich, das Signal der Istwerfbildung 25 an das Signal der Sollwertbildung 27 anzupassen. Ebenfalls ist mit Hilfe der Verstärkung 26 gegebenenfalls eine galvanische Abkopplung des Vergleichs 28 von der nachfolgenden Steuerung 31 möglich.

Die Reihenfolge der Serienschaltung von Zündquelle 20, Treiber 22 und gegebenenfalls Meßwiderstand 21 kann nach verschiedenen, dem Fachmann bekannten Gesichtspunkten bestimmt werden. Sie hat keinen Einfluß auf den grundlegenden Gedanken der Erfindung.

Auch ist es möglich, Teile der in den Figuren 2a und 2b vorgeschlagenen Schaltungen mit Hilfe von entsprechend programmierten Mikrorechnern zu realisieren. Vor allem die Steuerung 31 ist in besonders vorteilhafter Weise mittels eines Mikroprozessors ausführbar.

Zusammengefaßt ist es mit Hilfe der in den Figuren 2a und 2b dargestellten Schaltungen möglich, den Entflammungszeitpunkt des Gemisches im Verbrennungsraum einer Brennkraftmaschine zu regeln. Dabei ist die Streubreite des Entflammungszeitpunktes bei Verwendung der Schaltung der Figur 2b wesentlich kleiner als bei der Schaltung der Figur 2a. Dies wird dadurch erreicht, daß gemäß dem grundlegenden Gedanken der Erfindung die tatsächliche Temperatur der heißen Stelle im Zeitpunkt der gewünschten Entflammung des Gemisches sprunghaft erhöht wird.

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In den Figuren 3a "bis 3e sind an sich bekannte Zündvorrichtungen 32' bzw. 32" abgebildet, wie sie in den beiden Schaltungen gemäß der Figuren 2a und 2b als heiße Stelle bzw. als Zündquelle 20 beispielsweise Verwendung finden könnnen. In den Figuren 3a bis 3c ist eine erste derartige Zündvorrichtung 32' dargestellt, die im wesentlichen der in der US-PS 2 039 529 beschriebenen Zündvorrichtung entspricht und einen elektrisch beheizbaren Glühdraht 33' aufweist, der an der äußeren, elektrisch isolierten Oberfläche eines Trägerkörpers 3*+' angebracht ist. Der Trägerkörper 3^' ist bevorzugt stabförmig ausgebildet und besteht aus einem zunderfreien, hochtemperaturfesten, metallischen Werkstoff, z.B. aus einer Nickellegierung oder einem hoch warmfesten Stahl. Am Umfang dieses Trägerkörpers 3^' ist ein Gewinde 35' aufgebracht, das von einer dünnen keramischen Isolationsschicht 3β' überzogen ist. Prinzipiell kommen für die Isolationsschicht 36' keramische Werkstoffe auf Oxid-, Karbid-, Nitrid- oder Borid-Basis und ähnliches in Frage; besonders vorteilhaft ist die Herstellung der keramischen Isolationsschicht 36' aus einer Mischung von Zirkondioxid und Siliziumdioxid. Diese Isolationsschicht 36' wird in bevorzugter Weise mittels des Plasmaspritzverfahrens auf das Gewinde 35' des Tragkörpers 3^' aufgetragen, kann aber auch mittels anderer Verfahren (physikalisch-chemische Verfahren) auf das Gewinde 35' aufgebracht werden. Möglich ist es aber auch, diese keramische Isolationsschicht 36' auf den Trägerkörper 3^' aufzugießen und anschließend ein Gewinde 35' darin einzuschneiden.

In den wendelförmig verlaufenden Rillen des Gewindes 35' wird der elektrisch beheizbare Draht 33' geführt und gehalten. Bei der Verwendung von Werkstoffen für den elektrisch beheizbaren Glühdraht 33' ist es besonders vorteilhaft, solche Werkstoffe zu benutzen, die eine eindeutige starke Korrelation ihres elektrischen Widerstandes mit der Temperatur aufweisen; Beispiele solcher Werkstoffe sind Platin und Platinlegierungen, Rhodium, Palladium und ihre Legierungen, sowie sämtliche Nickellegierungen und manche keramischen Werkstoffe.

Durch die Variation der Steigung und der Tiefe des
Gewindes 35', der Länge und des Durchmessers des Trägerkörpers 3h', der Dicke und des Materials der Isolationsschicht 36' und der Art wie der Glühdraht 33' an den Flanken 37' des Gewindes 35' anliegt, kann die Zündvorrichtung 32' an die Erfordernisse verschiedener Brennkraftmaschinen angepaßt werden. Beispiele solcher verschiedener Kombinationen von Gewinden 35' und Glühdrähten 33' sind aus den Figuren 3c und 3d zu ersehen: Die Figur 3c zeigt den relativ großen Profilquerschnitt eines Ge~ windes 35', das mit einer Isolierschicht 36' überzogen ist und einen Glühdraht 33' enthält; der Glühdraht
33' hat dabei einen relativ großen Durchmesser und
liegt hur wenig an den elektrisch isolierten Flanken 37' des Gewindes 35' an. Die Figur 3d zeigt demgegenüber einen relativ kleinen Profilquerschnitt eines
Gewindes 35", das ebenfalls mit einer Isolierschicht 3Ö" übersogen ist und einen Glühdraht 33" enthält;
der Glühdraht 33" hat dabei aber einen relativ kleinen Durchmesser und liegt gut an den elektrisch isolierten Flanken 37" des Gewindes 35" an.

In der Figur 3e ist eine Zündvorrichtung 32" mit einer noch, anderen Halterung eines Glühdrahtes 33"' dargestellt, und zwar ist der Glühdraht 33"' auf einem Trägerkörper 3^·"' aufgewickelt, der einen sternförmigen Querschnitt hat; dieser Trägerkörper 3^"' ist bevorzugt mit einem (nicht dargestellten) Gewinde gemäß der Figuren 3c oder 3d oder ähnlich ausgestattet.

Der sonstige Aufbau der vorstehend beschriebenen Zündvorrichtungen 32' und 32" entspricht im Prinzip der in der US-PS 2 039 525 beschriebenen Zündvorrichtung. Für die vorliegende Anwendung hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn 1.) der Querschnitt des Glühdrahtes 33 möglichst klein ist und demzufolge der Glühdraht 33 sich schnell den im Brennraum der Brennkraftmaschine herrschenden Verhältnissen anzupassen vermag und 2.) der Durchmesser des Trägerkörpers 3^ groß ist und der Trägerkörper 3^ aufgrund seiner Wärmekonvektion eine relativ niedrigere Zündtemperatur ermöglicht; bei einer praktischen Ausführungsform könnte der Durchmesser eines aus Platin bestehenden Glühdrahtes 33 etwa 0,2 mm betragen und der Trägerkörper 3^ einen Durchmesser von größer als 2 mm, bevorzugt von 3 bis 7 mm haben.

Insgesamt ist es mit Hilfe der beschriebenen Regelung und z.B. mit der beschriebenen Zündvorrichtung 32 möglich, die zyklische Reproduzierbarkeit des Entflammungszeitpunktes des Gemisches, und damit den gesamten Verbrennungsablauf zu verbessern. Ebenfalls wird die Zündgrenze des mageren oder abgasenthaltenden Gemisches in allen Drehzahl- und Lastbereichen wesentlich erhöht. Auch wird bei kleinen Lasten und/oder bei mageren bzw. abgasenthaltenden Gemischen die Snergieumsetzung, und damit der thermische

Wirkungsgrad erhöht. Bei den "beiden in der Figur 2a und 2b vorgeschlagenen Schaltungen kann auf sämtliche Einrichtungen, die bisher zur Erzeugung einer Hochspannung notwendig waren, verzichtet werden. Ebenfalls ist eine Anreicherung des Gemisches in der Kaltstart- und Warmlaufphase nicht notwendig, da mit Hilfe der beschriebenen Schaltungen es möglich ist, das Gemisch auch in dieser Phase zuverlässig zu entzünden.

Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß es in besonders vorteilhafter Weise möglich ist, z.B. mit Hilfe von Ionensonden ein Signal bezüglich der Entflammung des Gemisches zu erzeugen und bei der Regelung der Brennkraftmaschine mitzuverwenden. Dadurch entsteht eine Regelschleife, in der der jeweils nächste Entflammungszeitpunkt unter anderem abhängig ist von dem oder den jeweils letzten Entflammungsvorgängen. Auf diese Weise ist eine nahezu optimale Anpassung des Entflammungszeitpunktes an den Betriebszustand der Brennkraftmaschine möglich.

Claims

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Ansprüche

( 1 ·) Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine mittels einer heißen Stelle im Brennraum der Brennkraftmaschine mit Gebern und Sensoren für den Betriebszustand der Brennkraftmaschine charakterisierende Betriebskenngrößen, mit einer Einrichtung zur Beeinflussung der der heißen Stelle zugeführten Wärmemenge, sowie mit einer Vorrichtung zur Steuerung der die heiße Stelle beeinflussenden Einrichtung in Abhängigkeit "vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß im Zeitpunkt der gewünschten Entflammung des Gemisches die der heißen Stelle zugeführte Wärmemenge gemäß einer Anstiegsfunktion erhöht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstiegsfunktion eine möglichst große Steigung besitzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der Anstiegsfunktion die Temperatur der heißen Stelle von einem ersten Wert auf einen zweiten Wert erhöht wird.

h. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Erhöhung der der heißen Stelle zugeführten Wärmemenge gemäß der Anstiegsfunktion die Temperatur der heißen Stelle gesteuert oder geregelt wird.

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5. Verfahren nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der heißen Stelle auf einen konstanten Wert geregelt wird.

6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis

5 , dadurch gekennzeichnet, daß nach der Erhöhung der der heißen Stelle zugefiihrten Wärmemenge gemäß der Anstiegs funkt.ion die Temperatur der heißen Stelle gemäß einer Atfallfunktion abgesenkt wird.

7. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5s dadurch gekennzeichnet, daß nach der Erhöhung der der heißen Stelle zugeführten Wärmemenge gemäß der Anstiegsfunktion die Temperatur der heißen Stelle auf einen konstanten Wert geregelt wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer Sollwertbildung (27) für den Sollwert der Temperatur einer Zündquelle (20), sowie mit einem Treiber (22) zur Beeinflussung des Stromes durch die Zündquelle (20), dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung (31) in Abhängigkeit vom Sollwert und wenigstens einer weiteren den Betriebszustand der Brennkraftmaschine charakterisierenden Größe den Treiber (22) ansteuert.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer Istwertbildung (25) für den Istwert der Temperatur einer Zündquelle (20), mit einer Sollwertbildung (27) für den Sollwert der Temperatur der Zündquelle (20), mit einem Vergleich (28) von Istwert und Sollwert, sowie mit einem Treiber (22) zur Beeinflussung des Stromes durch die Zündquelle (20), dadurch gekennzeichnet, daß eine

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Steuerung (31) in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis von Sollwert und Istwert und wenigstens einer weiteren den Betriebszustand der Brennkraftmaschine charakterisierenden Größe den Treiber (22) ansteuert.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den weiteren den Betriebszustand der Brennkraftmaschine charakterisierenden Größen um Signale bezüglich bestimmter Winkelstellungen der Brennkraftmaschine, der Drehzahl der Brennkraftmaschine, der Stellung des Fahrpedals, um Meßwerte bezüglich der aktuellen Strömungsgeschwindigkeit im Brennraum, usw. handelt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit im Brennraum kurz vor Einleitung des Strompulses gemessen wird.

12. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe einer Ionensonde ein Signal bezüglich der Entflammung des Gemisches erzeugt und bei der Regelung der Brennkraftmaschine verwendet wird.

13. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündquelle (20) eine Stromquelle '3O) parallel geschaltet ist.

lh. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe einer Verstärkung (26) der Sollwert an den Istwert angepaßt wird.

15· Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche "bis 1U, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zündq.uelle (20) verwendet wird, bei der auf einen Trägerkörper, der einen großen Durchmesser besitzt und von einer Iso lationsschicht überzogen ist, ein Glühdraht aufgebracht ist, der einen kleinen Durchmesser aufweist.