点火系统和用于运行用于内燃机的点火系统的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于运行用于内燃机的点火系统的方法。本发明尤其涉及在这种点火系统中对避免磨损进行的改进，其中在所述点火系统中能控制火花持续时间。
【背景技术】
[0002]众所周知，用于内燃机的点火系统以高压发生器为基础，借助于该高压发生器将来自于车辆电池的能量转换为较高的电压，所述来自于车辆电池的能量被施加到火花隙上，以便点燃内燃机中的可点燃的混合物。在这时流过升压变压器的电流突然中断，据此存储在升压变压器的磁场中的能量以火花的方式放电。如果所存储的能量放电，则点火火花就熄灭。此外在现有技术中公开了一些点火系统，在这些点火系统中围绕第二电压发生器(“次级电压发生器”)补充了第一电压发生器(“初级电压发生器”)，借助于该第一电压发生器向现有的点火火花供给电能，并且由此能够与所存储的能量量值无关地维持所述点火火花。这种系统例如从现有技术中已知。由于高压发生器的放电特性尤其在火花击穿开始时就流动有如此高的电流，从而使得火花隙的电极腐蚀。借助于次级电压发生器而延长的火花持续时间在此加强了腐蚀。
【发明内容】
[0003]本发明的任务是，消除现有技术的前面所提到的缺点。
[0004]前面所提到的任务按照本发明通过一种用于运行用于内燃机的点火系统的方法来解决，所述点火系统包括第一电压发生器(“初级电压发生器”)以及用于维持借助于所述初级电压发生器产生的火花的旁路。在此，所述旁路尤其可以包括升压斩波器或者设计为升压斩波器。由所述初级电压发生器(例如“升压变压器”)产生的火花经由所述旁路以合适的方式通过取自车载电网的能量得到支持。按照本发明，确定使用所述点火系统的内燃机的转速。这例如可以实现数字控制信号的读取(例如通过信号线路或者总线系统)或者借助内燃机的曲轴转角在一段时间内的变化实现对转速的计算。通过这种方式能够确定内燃机的转速变化。在对变化了的转速作出的响应中改变所述旁路的工作方式。通过这种方式能够根据内燃机的当前的运行状态来控制下述能量，所述旁路向所述火花供给该能量。因为根据本发明根据相应的运行状态来实现对通过所述旁路提供的点火火花能量进行计量，所以可以减小点火系统的电极上的火花侵蚀。此外，减小了在升压斩波器内的热量损失的产生。要提到的另一优点是所述点火系统的稳健性以及耐久性。此外，可以在选择构件时设定较小的要求，其中也可以使用较小的构件(“小型化”)。最后，也可以降低电磁控制水平，这改善了电磁兼容性(EMV)。
[0005]从属权利要求展示了本发明的优选的改进方案。
[0006]优选地，所述工作方式的改变包括通过所述旁路改变电压产生的时间间隔。换言之，根据转速变化来调整下述时间间隔，在该时间间隔内向点火火花提供能量。特别地，减小所述时间间隔的长度可以降低电极上的火花侵蚀。
[0007]例如，所述时间间隔的改变可以包括变更(Verschieben)曲轴转角范围内的时间间隔并且作为替代方案或者附加方案可以包括延长或者缩短所述时间间隔。通过变更曲轴转角范围内的时间间隔可以改变下述时刻，在该时刻所述旁路支持通过初级电压发生器产生的点火火花。因为点火时刻通常随着转速的增大而在时间上提前，由此可以借助于所述旁路来实现对点火火花的无缝支持。由此可以有效地防止火花中断。也可以根据所述转速来进行所述时间间隔的延长或缩短。所述转速越大，所述点火火花的持续时间就可以选择得越短。例如可以在低于预定义的阈值的转速范围内设置用于点火火花的第一持续时间，而在高于所述阈值时设置更短的第二持续时间。通过这种方式，可以与运行状态有关地减小腐蚀。
[0008]优选地，可以对所述转速进行分类，并且将类别与预定义的参考值进行比较。换言之，可以预定义转速范围并且将当前确定的转速分配给相应的范围。这能够实现降低测评时的开销并且降低用于不同参考值的存储需求。
[0009]转速信号例如可以通过测评马达控制器的信号来获得。马达控制器确定内燃机本来的当前转速，从而可以根据本发明在没有附加开销的情况下使用该信号。可以通过分开的信号线路或者通过(例如数字的)总线将所述信号传输给所述点火系统。替代地或者附加地，可以通过测评所述点火系统内的、在一段时间内的曲轴转角来执行所述转速信号。特别地，为此可以使用所述点火系统的电气操控机构或模拟的开关电路、微控制器或者ASIC(在样机中)还有场可编程门阵列(FPGA)。通过这种方式，使得所述点火系统与外部的转速信号的提供无关并且可以采用合适的解决方案或合适的开销来确定当前的转速。由此一方面可以使用既有的硬件资源，另一方面可以降低通讯开销。
[0010]进一步降低开销通过在改变旁路的工作方式时使用所存储的参考值来得到。为此可以将转速变化分配给相应的参考值，由该参考值得出对于旁路的工作方式的改变的量度。例如可以对所述转速进行分类并且对于不同的转速类别准备好相应的存储的参考值。通过这种方式，使得在将当前的转速分配给所述旁路的确定的工作方式时的复杂的数学运算成为多余。一方面由此减小了硬件开销(计算功率)，另一方面能够实现尽可能快地提供用于所述旁路的新的工作方式的结果。
[0011]用于改变所述旁路的工作方式的示例包括:只要所述转速达到1500转每分钟(U/min)和4500U/min之间的范围，就将火花持续时间改变到2 ms和4 ms之间的范围上。优选地，如果所述转速达到高于约2000U/min至3000U/min的范围，则得出约3 ms的数值用于所述火花持续时间。替代地或附加地，只要所述转速达到3500U/min和5500U/min之间的范围，就可以将火花持续时间改变到I ms至3 ms上。优选地，只要所述转速达到4000U/min和5000U/min之间的范围，就可以将所述火花持续时间确定为约2 ms。替代地或附加地，只要所述转速达到4500U/min和6500 U/min之间的范围，就可以将所述火花持续时间减小到0.5 ms至2 ms。特别地，只要所述转速达到5500U/min和6500 U/min之间的范围，就可以将所述火花持续时间确定为约I ms。替代地，可以在O和2500 U/min之间的转速范围内使用3 ms的火花持续时间，在2500和4000 U/min之间的转速内使用2 ms的火花持续时间，并且在高于4000U/min时使用I ms的火花持续时间。上面所提到的转速分类和用于火花持续时间的类别例如可以作为参考值存储在存储器内并且(例如根据其他运行特征参量)用于确定当前的火花持续时间。相应地，可以针对前面提到的转速范围预定义并且存储点火时刻的改变。这能够实现简单且稳健地对所述转速进行测评并且在对新的转速范围作出的响应中迅速改变所述火花持续时间。
[0012]根据一种有利的设计方案，所述旁路的工作方式的改变作为第一步骤包括通过所述旁路根据所确定的转速来确定所述电压产生的时间间隔。通过这种方式还根据所确定的转速来确定升压斩波器的运行持续时间。最后在这种预先确定的时间间隔内运行所述旁路，由此控制所述点火火花的持续时间，即所谓的火花-或火花燃烧时间。
[0013]十分有利的是，通过下述方式来进行所述电压产生的时间间隔的确定:将所确定的转速合适地归入到保存在所述存储器中的转速间隔内，其中分别为所述转速间隔分配了所述电压产生的预先确定的时间间隔进而分配了所述升压斩波器的预先确定的运行持续时间。于是将所述时间间隔确定到被分配给合适的转速间隔的时间间隔上。
[0014]用于内燃机的点火系统一其中在该点火系统中可以使用根据本发明的方法一包括:旁路，该旁路用于受控制地维持借助于初级电压发生器产生的火花;和用于确定内燃机的转速的器件。通过这种方式也可以由所述点火系统确定转速变化。附加地，所述点火系统包括用于在对所确定的转速