点火系统和用于运行点火系统的方法
【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。此外，本发明涉及一种相应的点火系统。本发明尤其涉及避免这样的点火系统的不稳定的运行状态。
【背景技术】
[0002]在现有技术中公开了点火系统，用于给内燃机的燃烧室中的可燃的混合物进行外源点火。向燃烧室内部的火花隙加载这样的电压，从而进行火花放电，所述火花放电点燃所述混合物。对现代的点火系统的主要要求间接地从必要的减少排放及减少燃料中产生。从相应的用马达驱动的解决方案、如高增压和稀薄混合气运行/分层运行(Schichtbetrieb)(射束控制的直接喷射)中，结合提高的废气再循环率(AGR)派生出对所述点火系统及其火花(能量)的要求。在提高温度要求的情况下有必要提高点火电压需求及能量需求。对于常规的感应式点火系统来说，必须将全部对于燃烧来说必要的能量中间储存在点火线圈中。对于在点火火花能量方面的较高的要求来说，得出了点火线圈的较大的结构形式。这与减小现今的马达方案的结构空间比例(“小型化”)相冲突。本申请人的一份申请建议了一种点火系统，其中所述点火系统的两个主要功能通过不同的标准组件来承担。高压发生器(“初级电压产生器”)产生用于火花隙上的高压击穿的高压。随后通过旁路(例如包括升压斩波器)来将用于点燃混合物的能量输出给火花。所述升压斩波器在此能够实现在很大范围内能够控制的能量及火花特征。
【发明内容】
[0003]本发明的任务是，确保升压斩波器在点火系统中的使用，以防止不可预见的运行状态。
[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、包括升压斩波器的点火系统得到解决。本发明在此建议，在使用所述升压斩波器之前或者过程中识别火花中断并且在对此作出的响应中改变所述升压斩波器的工作方式。换句话说要检查，是否发生了火花中断，并且在发生了火花中断的情况下改变所述升压斩波器上的电压产生情况。因为由于火花中断所述升压斩波器的输出电压而增大，所以对于理想的构件来说并且在没有保护线路的情况下所述升压斩波器的输出电压会增大，直至所述升压斩波器的自毁。通过适当地改变所述升压斩波器的工作方式、例如切断或者减少所述升压斩波器的输出电压的产生，来避免上面所描述的情况。
[0005]从属权利要求展示了本发明的优选的改进方案。
[0006]进一步优选地，所述升压斩波器的工作方式的改变包括所述升压斩波器的电压产生的切断。换句话说，在识别出火花中断时切断通过所述升压斩波器引起的电压产生，由此显著地降低构件负荷。
[0007]进一步优选地，在-相对于正常的点火过程/燃烧过程-提早的时刻进行火花中断。换句话说，可以将“火花中断”理解为所述点火火花的提早的不可预见的中断，该火花中断在一个比有规律地进行的点火过程更早的时刻进行。正常的点火过程的特征在于，所述点火引起有传导能力的火花并且所述火花引起混合物燃烧。可以通过时间、通过曲轴转角或者其他合适的参数来识别所述火花中断的时刻。
[0008]在一种改进方案中，所述方法可以额外地包括测量所述火花隙的环路或者说网络(Masche)中的火花电流这个步骤。换句话说，测量一种电流，该电流允许就点火火花的可能的中断进行推断。在对未超过火花电流的阈值这种情况所作的响应中识别出所述火花中断。在此，可以将预定义的电流值作为参考值加以保存并且加以调用，用于将所述测量值与所述参考值进行比较。所述电流测量可以相对精确地并且成本低廉地在借助于本来就包含在点火系统中的硬件的情况下来实施，从而可以成本特别低廉地实现本发明。作为替代方案，可以通过电压测量来推断出所述火花电流的大小。通过所述升压斩波器的运行来输出所定义的功率。由此，电流和电压彼此间处于固定的关系中。
[0009]进一步优选地，通过分流器来测量所述火花电流，所述分流器处于具有所述点火系统的火花隙的环路中。在此所述分流器也可以用于确定用于所述升压斩波器的运行方式的控制参量(例如其频率)。借助于所述分流器进行的测量将电流测量化为电压测量，从而也可以将用于确定火花中断的参考值作为电压值加以保存并且作为比较的基础。在点火系统中经常出现的电气线路或者模拟的开关电路或者微型控制器或者ASIC可以形成一种成本低廉的、用于以足够的精度来确定电压的可行方案。这能够成本低廉地实现本发明。
[0010]按照一种有利的实施例，对火花中断的识别包括以下步骤:在第一步骤中测量点火火花的电流和/或表示出所述点火火花的电流的特征的电压。在另一个步骤中确定，是否满足了未超出条件，方法是:检查所述电流是否未超出阈值。作为替代方案或者补充方案来确定，是否满足了超出条件，方法是:检查表示出点火火花的电流的特征的电压是否超过阈值。此外要确定，是否满足了最低时间条件，方法是:检查所述电流是否在预先确定的最小时间内未超过所述阈值，或者表示出点火火花的电流的特征的电压是否在预先确定的最小时间内超过所述阈值。
[0011]根据所述有利的实施例，所述升压斩波器的工作方式的改变包括下述步骤:在满足所述最低时间条件和所述未超出条件和/或超出条件时，减少或者切断所述升压斩波器的电压产生。
[0012]利用内燃机用的点火系统来实施按本发明的方法，所述点火系统包括升压斩波器。所述点火系统包括用于识别火花中断的器件以及用于在对所识别出的火花中断作出的响应中改变所述升压斩波器的工作方式的器件。换句话说，用于外源点火的内燃机的点火系统被设计用于:在被包含在所述点火系统中的升压斩波器的工作方式方面通过如上面作为首次提到的发明方面已经描述的那样的、按本发明的方法的使用来对所述升压斩波器进行调整。
[0013]优选地，所述升压斩波器的工作方式的改变可以包括:切断所述升压斩波器或者至少降低其功率，由此减少或者中断所述升压斩波器内部的电压产生并且所述升压斩波器占据稳定的状态。
[0014]优选地，所述点火系统被设计用于:将所述火花中断的时刻识别为相对于在正常进行的点火过程之后的火花中断的时刻而提早的时刻。换句话说，所述点火系统能够通过时间、通过曲轴转角相对于所述点火时刻或者诸如此类的参数来确定所述火花中断的时亥IJ，并且将其如下地与参考值进行比较，在考虑当前的火花中断的时刻的情况下所述升压斩波器的持续运行是否对安全至关重要(sicherhei tskritisch)。在“所述火花中断的时刻可能对所述升压斩波器的安全运行产生不好的影响”的情况下，所述点火系统产生控制信号，借助于所述控制信号将所述升压斩波器转移到安全的状态中并且将其切断。
[0015]进一步优选地，所述点火系统也包括用于测量火花电流或者相应的电压的器件，通过所述器件可以识别出所述点火火花的中断。这例如可以包括在具有所述火花隙的环路中的分流器。作为补充方案或者替代方案，可以将在点火系统中本来就经常出现的电气线路或者模拟的开关电路或者微型控制器或者ASIC用于成本低廉地以足够的精度确定电压。这能够成本低廉地实现本发明。所述特征、特征组合、应用情况(Szenarien)以及与此相关联的优点对于所述点火系统来说根据按本发明的方法来得出，从而为避免重复而参照上面的解释。
【附图说明】
[0016]下面参照附图对本发明的实施例进行详细描述。在附图中:
图1是按本发明的点火系统的一种实施例的线路图；
图2是在图1中示出的线路的电流-时间图以及所属的开关顺序的图示；
图3是用于结合点火火花的中断来对点火系统内部的电参量进行说明的时间图；并且图4是对按本发明的方法的一种实施例的步骤进行说明的步骤图。
【具体实施方式】
[0017]图1示出了点火系统I的线路，该点火系统包括作为高压发生器的升压变压器2，可以由