火花塞驅(qū)動控制方法和火花塞驅(qū)動控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明能夠提高火花塞的發(fā)熱溫度控制的精度，并提高控制動作的可靠性。電子控制單元(101)根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機的負(fù)載狀況來確定施加于火花塞(50-1～50-n)的標(biāo)準(zhǔn)施加電壓，另一方面，將根據(jù)所安裝的火花塞(50-1～50-n)的溫度分類而預(yù)先確定的修正系數(shù)以能夠讀出的方式存儲為修正系數(shù)圖表，將從修正系數(shù)圖表中讀出的修正系數(shù)(K)乘以標(biāo)準(zhǔn)施加電壓，并且將該乘法計算結(jié)果的電壓作為驅(qū)動電壓利用通電電路(102)向火花塞(50-1～50-n)施加來進行驅(qū)動控制，從而即可不受發(fā)熱溫度特性的偏差的影響，穩(wěn)定且可靠地實現(xiàn)發(fā)熱溫度控制。
【專利說明】火花塞驅(qū)動控制方法和火花塞驅(qū)動控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及一種用于柴油機的起動輔助的火花塞(glow plug)驅(qū)動控制方法，特別涉及一種提高了溫度控制的穩(wěn)定性、可靠性等的火花塞驅(qū)動控制方法和火花塞驅(qū)動控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在采用了柴油機的車輛中，為了進行上述起動輔助而使用了火花塞，其溫度控制的穩(wěn)定性、可靠性對燃燒的優(yōu)劣，換言之對發(fā)動機動作的優(yōu)劣會產(chǎn)生較大的影響，如何能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的通電控制非常重要。
[0003]因此，對于上述火花塞的通電控制，根據(jù)各種觀點提出并實際采用了各種控制方法(例如，參見專利文獻1、專利文獻2等)。
[0004]因此，實際的火花塞的溫度特性(發(fā)熱特性)，即施加某一電壓時的發(fā)熱溫度即使在所謂的制造批次相同時，各個火花塞之間也大多存在偏差，而制造批次不同時則更為嚴(yán)重。
[0005]另一方面，作為車輛的火花塞的通電控制，一般來說經(jīng)常采用如下方法:例如以標(biāo)準(zhǔn)的火花塞的通電特性為基準(zhǔn)，預(yù)先確定與各種發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機負(fù)載狀況對應(yīng)的適當(dāng)?shù)尿?qū)動電壓，并將其存儲在進行車輛的動作控制的電子控制單元等內(nèi)，在車輛實際運轉(zhuǎn)時隨時讀出，并且以該讀出的電壓來驅(qū)動火花塞。
[0006]但是，如上所述，當(dāng)安裝在車輛上的火花塞的溫度特性出現(xiàn)較大偏差時等，在相對于以上述方式施加的電壓的火花塞實際溫度和目標(biāo)溫度之間會產(chǎn)生差異，有可能存在難以確保適當(dāng)?shù)娜紵隣顟B(tài)的問題。
[0007]專利文獻1:特開2009-168319號公報
[0008]專利文獻2:國際公開W02010 / 001888號小冊子

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]鑒于上述實際狀況，本發(fā)明提供一種火花塞驅(qū)動控制方法和火花塞驅(qū)動控制裝置，其能夠?qū)崿F(xiàn)提高火花塞發(fā)熱溫度控制的精度，并能夠提高控制動作的穩(wěn)定性和可靠性。
[0010]按照本發(fā)明的第一種方式，提供了一種控制火花塞的通電的火花塞驅(qū)動控制方法，其中，利用根據(jù)所述火花塞的溫度特性而預(yù)先確定的修正系數(shù)來修正根據(jù)發(fā)動機的動作狀況而確定的火花塞的施加電壓，并向所述火花塞施加該修正后的電壓以進行驅(qū)動控制。
[0011]此外，按照本發(fā)明第二種方式，提供一種火花塞驅(qū)動控制裝置，其包括:
[0012]電子控制單元，執(zhí)行火花塞的驅(qū)動控制；以及
[0013]通電電路，根據(jù)由所述電子控制單元執(zhí)行的火花塞的驅(qū)動控制，向所述火花塞通電，其中
[0014]所述電子控制單元根據(jù)發(fā)動機的動作狀況來確定施加于所述火花塞的標(biāo)準(zhǔn)施加電壓，
[0015]通過根據(jù)所安裝的火花塞的溫度分類而預(yù)先確定的修正系數(shù)來修正所述標(biāo)準(zhǔn)施加電壓，并且向所述火花塞施加該修正后的電壓以進行驅(qū)動控制。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，可實現(xiàn)如下效果:能夠提供一種火花塞驅(qū)動控制裝置，該火花塞驅(qū)動控制裝置與以往相比，能夠更精確地進行補償火花塞溫度特性偏差的通電驅(qū)動，并且能夠更穩(wěn)定、可靠地得到所希望的發(fā)熱溫度，從而進一步提高控制動作的穩(wěn)定性和可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是結(jié)構(gòu)圖，其表示采用本發(fā)明實施方式的火花塞驅(qū)動控制方法的火花塞驅(qū)動控制裝置的結(jié)構(gòu)例。
[0018]圖2是子程序流程圖，其表示在構(gòu)成圖1所示的火花塞驅(qū)動控制裝置的電子控制單元中執(zhí)行的本發(fā)明實施方式的火花塞驅(qū)動控制處理步驟。
[0019]圖3是示意圖，其示意性地表示在圖1所示火花塞驅(qū)動控制裝置中使用的火花塞發(fā)熱溫度偏差的正態(tài)分布的一個例子。
[0020]圖4是示意圖，其示意性地表示在構(gòu)成圖1所示火花塞驅(qū)動控制裝置的電子控制單元中所存儲的修正系數(shù)圖表的一個例子。
[0021]附圖標(biāo)記說明
[0022]50~1~50-n…火花塞
[0023]10L...電子控制單元
[0024]102…通電電路。`【具體實施方式】
[0025]下面，參照圖1至圖4對本發(fā)明的實施方式進行說明。
[0026]另外，以下說明的構(gòu)件、配置等并不限定本發(fā)明，可以在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進行各種改變。
[0027]首先，參照圖1，對采用本發(fā)明實施方式的火花塞驅(qū)動控制方法的火花塞驅(qū)動控制裝置的結(jié)構(gòu)例進行說明。
[0028]本發(fā)明實施方式的火花塞驅(qū)動裝置大致分為電子控制單元(圖1中記載為“ECU”)101和通電電路(圖1中記載為“DRV”)102。
[0029]電子控制單元101例如以具有公知的、眾所周知的結(jié)構(gòu)的微機(未圖示出)為中心，具有RAM和ROM等存儲元件(未圖示出)，并且具有用于與外部電路進行信號收發(fā)的輸入輸出接口電路(未圖示出)等，該電子控制單元101執(zhí)行車輛的發(fā)動機控制和燃料噴射控制等，同時執(zhí)行下文所述的火花塞驅(qū)動控制處理。
[0030]通電電路102具有用于根據(jù)由電子控制單元101執(zhí)行的火花塞驅(qū)動控制處理而向多個火花塞50-1~50-n通電的公知的、眾所周知的結(jié)構(gòu)。
[0031]火花塞50-1~50_n與未圖不出的發(fā)動機的缸數(shù)對應(yīng)地設(shè)置,設(shè)置在內(nèi)部的發(fā)熱體(未圖示出)的一端與通電電路102的輸出級連接，該發(fā)熱體的另一端接地(車體地線)。
[0032]接著，對本發(fā)明實施方式的火花塞驅(qū)動控制方法的概況進行說明。
[0033]首先，對以往以來所進行的火花塞50-1~50-n的基本驅(qū)動控制進行說明。[0034]在火花塞50-1~50-n驅(qū)動時所施加的電壓基本上是根據(jù)發(fā)動機的動作狀況而確定為適當(dāng)?shù)闹怠?br> [0035]此處，發(fā)動機的動作狀況是表示發(fā)動機處于何種狀態(tài)的概念，其包含發(fā)動機起動iu和發(fā)動機起動后兩者。
[0036]首先，在發(fā)動機起動前，向火花塞50-1~50-n施加的電壓使用預(yù)定的規(guī)定值，該預(yù)定的規(guī)定值作為與車種或發(fā)動機種類等相對應(yīng)的起動模式。
[0037]另一方面，在發(fā)動機起動后，根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne和發(fā)動機的負(fù)載狀況，將適當(dāng)?shù)闹荡_定為施加電壓。即，發(fā)動機的負(fù)載狀況和發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne的各種組合與驅(qū)動具有標(biāo)準(zhǔn)溫度特性(發(fā)熱特性)的火花塞時所應(yīng)施加的電壓(以下，為了便于說明稱為“標(biāo)準(zhǔn)施加電壓”)之間的關(guān)系，基于實驗或模擬結(jié)果以圖表的形式求出，并預(yù)先存儲在電子控制單元101的適當(dāng)存儲區(qū)域內(nèi)。并且，將火花塞50-1~50-n驅(qū)動時的發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne和發(fā)動機的負(fù)載狀況作為參數(shù)，從上述圖表中讀出適當(dāng)?shù)氖┘与妷海⑾蚧鸹ㄈ?0-1~50-n施加被讀出的施加電壓的方法是以往火花塞的驅(qū)動方法。
[0038]與此不同，本發(fā)明實施方式的火花塞驅(qū)動控制方法鑒于如下情況而進行的，即:在如上所述的以往驅(qū)動控制方法中，以火花塞的標(biāo)準(zhǔn)品為基準(zhǔn)所確定的標(biāo)準(zhǔn)施加電壓不一定是適于能夠得到所希望溫度的電壓值。
[0039]即，考慮了火花塞的溫度特性在大量生產(chǎn)時不能避免產(chǎn)生某種程度的偏差。
[0040]因此，在本發(fā)明的實施方式中，當(dāng)確定安裝在某一車輛上的火花塞時，首先，對確定使用的全部火花塞實際測量溫度特性，并根據(jù)所獲得的溫度特性的不同進行分類，針對每一種分類確定修正系數(shù)，該修正系數(shù)用于修正以火花塞的標(biāo)準(zhǔn)品為基準(zhǔn)而確定的標(biāo)準(zhǔn)施加電壓，并且將火花塞的每種分類的修正系數(shù)存儲在電子控制單元101內(nèi)。
·[0041]另一方面，在具體確定每臺車輛中使用的火花塞的階段，將表示該火花塞屬于上述哪一種分類的特定編碼輸入到電子控制單元101，并且能夠在電子控制單元101內(nèi)識別被連接的火花塞50-1~50-n屬于哪一種分類。
[0042]并且，當(dāng)驅(qū)動火花塞50-1~50-n時，從電子控制單元101的存儲區(qū)域讀出與火花塞50-1~50-n的分類相對應(yīng)的修正系數(shù)，利用上述讀出的修正系數(shù)來修正標(biāo)準(zhǔn)施加電壓，并且利用該被修正的施加電壓(修正施加電壓)來驅(qū)動火花塞50-1~50-n。
[0043]下面，進一步對修正系數(shù)的確定步驟進行具體說明。
[0044]首先，圖3中示出了示意性地表示火花塞發(fā)熱溫度偏差的正態(tài)分布的一個例子的示意圖，以下，參照同一附圖進行說明。另外，在圖3中，縱軸是火花塞的個數(shù)。
[0045]如圖3所示，針對作為使用對象的多個火花塞，利用實際測量獲得分別在規(guī)定條件下施加了電壓時的發(fā)熱溫度，并按照規(guī)定的溫度分類基準(zhǔn)對它們進行分類區(qū)分。
[0046]此處，規(guī)定的溫度分類基準(zhǔn)是指用于將實際測量了發(fā)熱溫度的上述火花塞分類為幾個溫度范圍的基準(zhǔn)。
[0047]在上述圖3的例子中，例如以作為中央值的1200°C為中心分類為1200°C ± α的范圍、在1200?-β以上且低于1200°C-α的范圍、以及超過1200°C + α且在1200?+β以下的范圍三類，為了便于說明，將溫度在1200°C-β以上且低于1200°C-α的范圍稱為第一分類(圖3中記載為“Α”)，將溫度在1200°C 土 α的范圍稱為第二分類(圖3中記載為“B”)，并且將溫度超過1200°C + α且在1200°C +β以下的范圍稱為第三分類(圖3中記載為“C”)。
[0048]另外，需要考慮各個車輛的具體各條件和所使用的火花塞特性等具體條件來分別確定α、β的大小。
[0049]此外，雖然上述分類例子為Α、B、C三類，但是并不限于上述三類，可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定分類的數(shù)量。
[0050]并且，在以上述方式進行區(qū)分的情況下，在識別各個數(shù)據(jù)時，優(yōu)選的是，在對各個數(shù)據(jù)所屬的分類進行區(qū)別的上述Α、B、C的英文字母后，從I開始以升序賦予用于區(qū)分各個數(shù)據(jù)的整數(shù)以區(qū)別各個數(shù)據(jù)。
[0051]具體地說，例如是八01、八02、801、802...。
[0052]在此，為了便于說明，將上述AO1、Α02、BO1、Β02…稱為“組代碼”。另外，在以下的說明中，將省略了用于識別各個數(shù)據(jù)的上述整數(shù)(01、02、...)的附圖標(biāo)記A、B、C也稱為“組代碼”。
[0053]接著,確定每個分類的修正系數(shù)。
[0054]在圖3的例子中，針對第一分類(圖3中記載為“A”)和第三分類(圖3中記載為“C”)求出修正系數(shù)。即，在各分類中相對于溫度中央值，基于實驗或模擬結(jié)果求出用于形成所希望的溫度的電壓值修正值。
[0055]另一方面，由于對于第二分類(圖3中記載為“B”)而言，在該例子的情況下為所希望的溫度范圍，故修正系數(shù)為“ I ”。
[0056]以上述方式求出的每種分類的修正系數(shù)，例如如圖4所示形成修正系數(shù)圖表，該圖表表示使組代碼與對應(yīng)于組代碼的修正系數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，并將所述修正系數(shù)存儲在電子控制單元101內(nèi)。另外，在圖4中，Ka是指具有組代碼A的火花塞的修正系數(shù)，Kb是指具有組代碼B的火花塞的修正系數(shù)，Kc是指具有組代碼C的火花塞的修正系數(shù)。另外，圖3所示的例子的情形，Kb=I。
[0057]下面，參照圖2所示的子程序流程圖說明由電子控制單元101執(zhí)行的本發(fā)明實施方式的火花塞驅(qū)動控制處理的步驟。
[0058]首先，本發(fā)明實施方式的火花塞驅(qū)動控制處理大體分為:在使火花塞驅(qū)動控制裝置初始起動時或更換火花塞50-1~50-1后最初進行驅(qū)動時，僅執(zhí)行一次的處理(以下，為了便于說明稱為“初始處理”)；以及在驅(qū)動火花塞50-1~50-1時隨時執(zhí)行的處理(以下，為了便于說明稱為“反復(fù)處理”)，在圖2(A)中示出了表示初始處理步驟的子程序流程圖，在圖2(B)中示出了表示反復(fù)處理步驟的子程序流程圖。
[0059]首先，參照圖2(A)所示的子程序流程圖，對初始處理進行說明。
[0060]如果由電子控制單元101開始處理，則最初讀出被預(yù)先存儲在電子控制單元101的適當(dāng)存儲區(qū)域中的火花塞50-1~50-n的組(Gr)代碼(參見圖2(A)的步驟S102)。
[0061]接著，從采用上述說明的方式預(yù)先存儲在電子控制單元101內(nèi)的修正系數(shù)圖表(參見圖4)中讀出對應(yīng)于被讀出的組代碼的修正系數(shù)，并用于計算下文所述的修正施加電壓，故將其存儲在計算處理用的適當(dāng)存儲區(qū)域中(參見圖2(A)的步驟S104)。
[0062]由于只要不更換火花塞50-1~50-n,修正系數(shù)就可以使用僅被讀出一次的修正系數(shù)，故該圖2(A)所示的一系列處理如上所述只要在裝置最初動作開始時執(zhí)行一次即可。
[0063]接著，參照圖2(B)對反復(fù)處理的步驟進行說明。[0064]如果由電子控制單元101開始處理，則最初確定標(biāo)準(zhǔn)施加電壓(參見圖2(B)的步驟S202)。如上所述，根據(jù)發(fā)動機的動作狀況，將標(biāo)準(zhǔn)施加電壓確定為適當(dāng)?shù)闹?。即，一方面，在發(fā)動機起動前使用預(yù)定的規(guī)定值，另一方面，在發(fā)動機起動后，利用預(yù)先存儲在電子控制單元101的適當(dāng)存儲區(qū)域內(nèi)的圖表或規(guī)定的計算式來確定當(dāng)執(zhí)行上述步驟時與發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne和發(fā)動機負(fù)載狀況相對應(yīng)的適當(dāng)?shù)闹怠?br> [0065]另外，由于發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機的負(fù)載狀況是在電子控制單元101中通過與以往同樣方式執(zhí)行的發(fā)動機控制處理中所獲得的數(shù)據(jù)，所以只要繼續(xù)使用上述數(shù)據(jù)即可，而不需要為了進行該一系列的處理而另外通過計算等求出。
[0066]接著，基于上述修正系數(shù)和上述的標(biāo)準(zhǔn)施加電壓，計算實際向火花塞50-1?50-n施加的修正施加電壓Vcorr (參見圖2 (B)的步驟S204)。
[0067]S卩，修正施加電壓Vcorr由Vcorr=KXVdrv求出。在此,K是修正系數(shù),如上述圖4中表不一個例子那樣，如果火花塞50-1?50-n屬于第一分類，則該值是Ka。
[0068]如上所述，在施加了修正施加電壓之后，一系列的處理結(jié)束并返回到未圖示出的主程序，雖然與以往同樣對火花塞50-1?50-n進行通電控制，但此時，通過以上述方式計算出的修正施加電壓進行通電控制。
[0069]另外，將修正系數(shù)向電子控制單元I輸入和存儲的方法可以采用如下方法:例如，在火花塞上預(yù)先刻印表示修正系數(shù)的條形碼，當(dāng)組裝在車輛內(nèi)時，利用與電子控制單元I連接的讀碼器等讀取該條形碼，并將其輸入并存儲至電子控制單元I。
[0070]此外，雖然在上述本發(fā)明的實施方式中，說明了通過電子控制單元101執(zhí)行修正系數(shù)的存儲、讀出以及通電控制等控制的方式，但是例如也可以將通電電路102作為微機或具有RAM、ROM等存儲元件的結(jié)構(gòu)，由通電電路102進行修正系數(shù)的存儲、讀出，并執(zhí)行通電控制等控制。
[0071]工業(yè)實用性
[0072]本發(fā)明適用于需要進一步提高驅(qū)動火花塞時發(fā)熱溫度的穩(wěn)定性和可靠性的車輛的火花塞驅(qū)動控制裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種控制火花塞的通電的火花塞驅(qū)動控制方法，其特征在于，利用根據(jù)所述火花塞的溫度特性而預(yù)先確定的修正系數(shù)來修正根據(jù)發(fā)動機的動作狀況而確定的火花塞的施加電壓，并向所述火花塞施加該修正后的電壓來進行驅(qū)動控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火花塞驅(qū)動控制方法，其特征在于， 根據(jù)火花塞的溫度特性確定的修正系數(shù)是如下系數(shù): 針對所使用的火花塞，在規(guī)定的通電條件下測量溫度并將該測量結(jié)果分類為多個溫度范圍，按照每種所述分類對屬于該分類的火花塞的中央產(chǎn)品，獲得為了得到安裝在車輛后進行驅(qū)動時被作為目標(biāo)的目標(biāo)溫度所必需的施加電壓，并作為實際施加電壓，分別計算所述每種分類的實際施加電壓與標(biāo)準(zhǔn)施加電壓的比并作為修正系數(shù)，并且與所使用的火花塞所屬的所述分類相對應(yīng)，其中，所述標(biāo)準(zhǔn)施加電壓是以所述使用的火花塞整體的中央產(chǎn)品為基準(zhǔn)所確定的驅(qū)動時施加于火花塞上的施加電壓。
3.一種火花塞驅(qū)動控制裝置，其包括: 電子控制單元，執(zhí)行火花塞的驅(qū)動控制；以及 通電電路，根據(jù)由所述電子控制單元執(zhí)行的火花塞驅(qū)動控制，向所述火花塞通電，其特征在于， 所述電子控制單元根據(jù)發(fā)動機的動作狀況來確定向所述火花塞施加的標(biāo)準(zhǔn)施加電壓，另一方面，利用根據(jù)所安裝的火花塞的溫度分類而預(yù)先確定的修正系數(shù)來修正所述標(biāo)準(zhǔn)施加電壓，并且向所述火花塞施加該修正后的電壓以進行驅(qū)動控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的火花塞驅(qū)動控制裝置，其特征在于， 電子控制單元被預(yù)先輸入與所安裝的火花塞所屬的溫度分類相對應(yīng)的組代碼，并且被預(yù)先存儲有確定了所述組代碼和修正系數(shù)的對應(yīng)關(guān)系的修正系數(shù)圖表，當(dāng)被輸入了所述組代碼時，利用所述修正系數(shù)圖表來確定與該被輸入的組代碼相對應(yīng)的修正系數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的火花塞驅(qū)動控制裝置，其特征在于， 火花塞的溫度分類是針對所使用的火花塞在規(guī)定的通電條件下測量溫度并將該測量結(jié)果分類為多個溫度范圍， 組代碼是為了識別所述分類而分別確定的，對各火花塞賦予與其所屬的分類相對應(yīng)的所述組代碼， 每種所述溫度分類的修正系數(shù)是按照每種所述分類針對屬于該分類的火花塞的中央產(chǎn)品，獲得為了得到安裝在車輛后進行驅(qū)動時被作為目標(biāo)的目標(biāo)溫度所必需的施加電壓，并作為實際施加電壓， 分別計算所述每種分類的實際施加電壓與標(biāo)準(zhǔn)施加電壓的比并作為修正系數(shù)，其中，所述標(biāo)準(zhǔn)施加電壓是以所述使用的火花塞整體的中央產(chǎn)品為基準(zhǔn)而確定的驅(qū)動時施加于火花塞的施加電壓， 修正系數(shù)圖表以能夠從所述組代碼中讀出對應(yīng)的所述計算出的修正系數(shù)的方式構(gòu)成。
【文檔編號】F02P19/02GK103717881SQ201280024271
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月19日
【發(fā)明者】中村友洋, 田中豐, 藤城善人 申請人:博世株式會社