點火系統(tǒng)和用于運行點火系統(tǒng)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于運行用于內(nèi)燃機的點火系統(tǒng)的方法。此外，本發(fā)明涉及一種相應(yīng)的點火系統(tǒng)。本發(fā)明尤其涉及避免這樣的點火系統(tǒng)的不穩(wěn)定的運行狀態(tài)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中公開了點火系統(tǒng)，用于給內(nèi)燃機的燃燒室中的可燃的混合物進行外源點火。向燃燒室內(nèi)部的火花隙加載這樣的電壓，從而進行火花放電，所述火花放電點燃所述混合物。對現(xiàn)代的點火系統(tǒng)的主要要求間接地從必要的減少排放及減少燃料中產(chǎn)生。從相應(yīng)的用馬達驅(qū)動的解決方案、如高增壓和稀薄混合氣運行/分層運行(Schichtbetrieb)(射束控制的直接噴射)中，結(jié)合提高的廢氣再循環(huán)率(AGR)派生出對所述點火系統(tǒng)及其火花(能量)的要求。在提高溫度要求的情況下有必要提高點火電壓需求及能量需求。對于常規(guī)的感應(yīng)式點火系統(tǒng)來說，必須將全部對于燃燒來說必要的能量中間儲存在點火線圈中。對于在點火火花能量方面的較高的要求來說，得出了點火線圈的較大的結(jié)構(gòu)形式。這與減小現(xiàn)今的馬達方案的結(jié)構(gòu)空間比例(“小型化”)相沖突。本申請人的一份申請建議了一種點火系統(tǒng)，其中所述點火系統(tǒng)的兩個主要功能通過不同的標準組件來承擔(dān)。高壓發(fā)生器(“初級電壓產(chǎn)生器”)產(chǎn)生用于火花隙上的高壓擊穿的高壓。隨后通過旁路(例如包括升壓斬波器)來將用于點燃混合物的能量輸出給火花。所述升壓斬波器在此能夠?qū)崿F(xiàn)在很大范圍內(nèi)能夠控制的能量及火花特征。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的任務(wù)是，確保升壓斬波器在點火系統(tǒng)中的使用，以防止不可預(yù)見的運行狀態(tài)。
[0004]前面所提到的任務(wù)按照本發(fā)明通過一種用于運行用于內(nèi)燃機的、包括升壓斬波器的點火系統(tǒng)得到解決。本發(fā)明在此建議，在使用所述升壓斬波器之前或者過程中識別火花中斷并且在對此作出的響應(yīng)中改變所述升壓斬波器的工作方式。換句話說要檢查，是否發(fā)生了火花中斷，并且在發(fā)生了火花中斷的情況下改變所述升壓斬波器上的電壓產(chǎn)生情況。因為由于火花中斷所述升壓斬波器的輸出電壓而增大，所以對于理想的構(gòu)件來說并且在沒有保護線路的情況下所述升壓斬波器的輸出電壓會增大，直至所述升壓斬波器的自毀。通過適當(dāng)?shù)馗淖兯錾龎簲夭ㄆ鞯墓ぷ鞣绞健⒗缜袛嗷蛘邷p少所述升壓斬波器的輸出電壓的產(chǎn)生，來避免上面所描述的情況。
[0005]從屬權(quán)利要求展示了本發(fā)明的優(yōu)選的改進方案。
[0006]進一步優(yōu)選地，所述升壓斬波器的工作方式的改變包括所述升壓斬波器的電壓產(chǎn)生的切斷。換句話說，在識別出火花中斷時切斷通過所述升壓斬波器引起的電壓產(chǎn)生，由此顯著地降低構(gòu)件負荷。
[0007]進一步優(yōu)選地，在-相對于正常的點火過程/燃燒過程-提早的時刻進行火花中斷。換句話說，可以將“火花中斷”理解為所述點火火花的提早的不可預(yù)見的中斷，該火花中斷在一個比有規(guī)律地進行的點火過程更早的時刻進行。正常的點火過程的特征在于，所述點火引起有傳導(dǎo)能力的火花并且所述火花引起混合物燃燒?？梢酝ㄟ^時間、通過曲軸轉(zhuǎn)角或者其他合適的參數(shù)來識別所述火花中斷的時刻。
[0008]在一種改進方案中，所述方法可以額外地包括測量所述火花隙的環(huán)路或者說網(wǎng)絡(luò)(Masche)中的火花電流這個步驟。換句話說，測量一種電流，該電流允許就點火火花的可能的中斷進行推斷。在對未超過火花電流的閾值這種情況所作的響應(yīng)中識別出所述火花中斷。在此，可以將預(yù)定義的電流值作為參考值加以保存并且加以調(diào)用，用于將所述測量值與所述參考值進行比較。所述電流測量可以相對精確地并且成本低廉地在借助于本來就包含在點火系統(tǒng)中的硬件的情況下來實施，從而可以成本特別低廉地實現(xiàn)本發(fā)明。作為替代方案，可以通過電壓測量來推斷出所述火花電流的大小。通過所述升壓斬波器的運行來輸出所定義的功率。由此，電流和電壓彼此間處于固定的關(guān)系中。
[0009]進一步優(yōu)選地，通過分流器來測量所述火花電流，所述分流器處于具有所述點火系統(tǒng)的火花隙的環(huán)路中。在此所述分流器也可以用于確定用于所述升壓斬波器的運行方式的控制參量(例如其頻率)。借助于所述分流器進行的測量將電流測量化為電壓測量，從而也可以將用于確定火花中斷的參考值作為電壓值加以保存并且作為比較的基礎(chǔ)。在點火系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)的電氣線路或者模擬的開關(guān)電路或者微型控制器或者ASIC可以形成一種成本低廉的、用于以足夠的精度來確定電壓的可行方案。這能夠成本低廉地實現(xiàn)本發(fā)明。
[0010]按照一種有利的實施例，對火花中斷的識別包括以下步驟:在第一步驟中測量點火火花的電流和/或表示出所述點火火花的電流的特征的電壓。在另一個步驟中確定，是否滿足了未超出條件，方法是:檢查所述電流是否未超出閾值。作為替代方案或者補充方案來確定，是否滿足了超出條件，方法是:檢查表示出點火火花的電流的特征的電壓是否超過閾值。此外要確定，是否滿足了最低時間條件，方法是:檢查所述電流是否在預(yù)先確定的最小時間內(nèi)未超過所述閾值，或者表示出點火火花的電流的特征的電壓是否在預(yù)先確定的最小時間內(nèi)超過所述閾值。
[0011]根據(jù)所述有利的實施例，所述升壓斬波器的工作方式的改變包括下述步驟:在滿足所述最低時間條件和所述未超出條件和/或超出條件時，減少或者切斷所述升壓斬波器的電壓產(chǎn)生。
[0012]利用內(nèi)燃機用的點火系統(tǒng)來實施按本發(fā)明的方法，所述點火系統(tǒng)包括升壓斬波器。所述點火系統(tǒng)包括用于識別火花中斷的器件以及用于在對所識別出的火花中斷作出的響應(yīng)中改變所述升壓斬波器的工作方式的器件。換句話說，用于外源點火的內(nèi)燃機的點火系統(tǒng)被設(shè)計用于:在被包含在所述點火系統(tǒng)中的升壓斬波器的工作方式方面通過如上面作為首次提到的發(fā)明方面已經(jīng)描述的那樣的、按本發(fā)明的方法的使用來對所述升壓斬波器進行調(diào)整。
[0013]優(yōu)選地，所述升壓斬波器的工作方式的改變可以包括:切斷所述升壓斬波器或者至少降低其功率，由此減少或者中斷所述升壓斬波器內(nèi)部的電壓產(chǎn)生并且所述升壓斬波器占據(jù)穩(wěn)定的狀態(tài)。
[0014]優(yōu)選地，所述點火系統(tǒng)被設(shè)計用于:將所述火花中斷的時刻識別為相對于在正常進行的點火過程之后的火花中斷的時刻而提早的時刻。換句話說，所述點火系統(tǒng)能夠通過時間、通過曲軸轉(zhuǎn)角相對于所述點火時刻或者諸如此類的參數(shù)來確定所述火花中斷的時亥IJ，并且將其如下地與參考值進行比較，在考慮當(dāng)前的火花中斷的時刻的情況下所述升壓斬波器的持續(xù)運行是否對安全至關(guān)重要(sicherhei tskritisch)。在“所述火花中斷的時刻可能對所述升壓斬波器的安全運行產(chǎn)生不好的影響”的情況下，所述點火系統(tǒng)產(chǎn)生控制信號，借助于所述控制信號將所述升壓斬波器轉(zhuǎn)移到安全的狀態(tài)中并且將其切斷。
[0015]進一步優(yōu)選地，所述點火系統(tǒng)也包括用于測量火花電流或者相應(yīng)的電壓的器件，通過所述器件可以識別出所述點火火花的中斷。這例如可以包括在具有所述火花隙的環(huán)路中的分流器。作為補充方案或者替代方案，可以將在點火系統(tǒng)中本來就經(jīng)常出現(xiàn)的電氣線路或者模擬的開關(guān)電路或者微型控制器或者ASIC用于成本低廉地以足夠的精度確定電壓。這能夠成本低廉地實現(xiàn)本發(fā)明。所述特征、特征組合、應(yīng)用情況(Szenarien)以及與此相關(guān)聯(lián)的優(yōu)點對于所述點火系統(tǒng)來說根據(jù)按本發(fā)明的方法來得出，從而為避免重復(fù)而參照上面的解釋。
【附圖說明】
[0016]下面參照附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細描述。在附圖中:
圖1是按本發(fā)明的點火系統(tǒng)的一種實施例的線路圖；
圖2是在圖1中示出的線路的電流-時間圖以及所屬的開關(guān)順序的圖示；
圖3是用于結(jié)合點火火花的中斷來對點火系統(tǒng)內(nèi)部的電參量進行說明的時間圖；并且圖4是對按本發(fā)明的方法的一種實施例的步驟進行說明的步驟圖。
【具體實施方式】
[0017]圖1示出了點火系統(tǒng)I的線路，該點火系統(tǒng)包括作為高壓發(fā)生器的升壓變壓器2，可以由