点火系统和用于运行点火系统的方法转让专利

申请号 : CN201480062603.2

文献号 : CN105705777B

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发明人 : T.斯科罗内克T.帕夫拉克W.辛茨

申请人 : 罗伯特·博世有限公司

摘要 :

建议了一种点火系统以及一种用于运行内燃机用的点火系统的方法,所述点火系统包括初级电压发生器和用于产生点火火花的升压斩波器。按照本发明,在确定用于所述点火火花的电压需求之后,相对于所述初级电压发生器的切断时刻来改变所述升压斩波器的接通时刻。

权利要求 :

1.用于在内燃机用的点火系统(1)中调整用于借助于初级电压发生器(2)有待产生的点火火花的高压供应的方法,其中,所述点火系统包括所述初级电压发生器(2)和升压斩波器(7),其特征在于:-确定(100)用于待产生的点火火花放电的电压需求,并且在对此作出的响应中,-相对于所述初级电压发生器(2)的切断时刻(ta)来改变(300)所述升压斩波器(7)的接通时刻,使得所述升压斩波器(7)的接通时刻在所述初级电压发生器(2)的切断时刻之前,其中,所述接通时刻的改变(300)在对降低了的电压需求所作的响应中引起在较迟的时刻接通所述升压斩波器(7),并且/或者在对提高了的电压需求所作的响应中引起较早地接通所述升压斩波器(7)。

2.根据权利要求1所述的方法,其中对所述电压需求的确定(100)包括以下步骤:-测量在火花隙上加载的输出电压或者相应的测量电压;并且/或者-从电子控制器(40)处接收信号。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中对所述电压需求的确定(100)包括:将所测量的电气的特征参量或者由电子控制器(40)所接收的信号与所分配的参考值进行比较(200)。

4.根据权利要求3所述的方法,进一步包括以下步骤:-对所述比较(200)的结果进行分类(200),并且-根据被分配给类别的参数来改变(300)所述升压斩波器(7)的接通时刻。

5.根据权利要求1或2所述的方法,其中,

-相对于设有所述点火系统(1)的内燃机的曲轴转角或者相对于所述初级电压发生器(2)的切断时刻(ta)来改变(300)所述接通时刻(te)。

6.根据权利要求5所述的方法,其中,

-对所述电压需求的确定(100)在第一点火过程中进行,并且-在紧随其后的第二点火过程中改变(300)所述接通时刻。

7.根据权利要求1或2所述的方法,其中对所述电压需求的确定(100)包括以下步骤:-确定内燃机的预先确定的运行状态,其中为所述预先确定的运行状态分配预先确定的电压需求或者预先确定的接通时刻;或者-测量在火花隙上加载的输出电压或者相一致的电压,其中在预先确定的时间间隔内所测量的输出电压的最大值相当于所述电压需求。

8.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述升压斩波器(7)的接通时刻的改变(300)包括以下步骤:-将用于所述点火火花的电压供应与所确定的电压需求进行比较(200);

-确定,是否满足了超出条件,其方法是:检查所述电压供应是否至少以预先确定的电压差为幅度超过所述电压需求;

-如果满足了所述超出条件,则将所述接通时刻(te)改变(300)为相对于所述初级电压发生器(2)的切断时刻(ta)推迟的时刻,或者如果所述超出条件没有得到满足,则将所述接通时刻(te)改变(300)为相对于所述初级电压发生器(2)的切断时刻(ta)提早的时刻。

9.根据权利要求1或2所述的方法,其中通过以下步骤来确定所述电压供应:-测量在火花隙上加载的输出电压或者相一致的电压;

-对所测量的输出电压的梯度进行测评;并且

-由所述输出电压和/或所述输出电压的梯度来推导出所述电压供应。

10.根据权利要求1或2所述的方法,其中通过以下步骤来确定所述电压供应:-确定所述点火系统的影响量;

-由所述影响量来推导出所述电压供应。

11.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述接通时刻(te)的改变(300)在能够预先给定的阶段中进行。

12.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述升压斩波器(7)的接通时刻(te)通过下述时刻来确定,在该时刻接通和同步地连接所述升压斩波器(7)的开关(27)。

13.根据权利要求2所述的方法,其中所述电子控制器(40)是马达控制器。

14.根据权利要求3所述的方法,其中所测量的电气的特征参量是在火花隙上加载的输出电压或者相应的测量电压。

15.根据权利要求9所述的方法,其中在点火的时刻对所测量的输出电压的梯度进行测评。

16.根据权利要求10所述的方法,其中所述点火系统的影响量是所述初级电压发生器的初级绕组的温度和流过所述初级绕组的初级电流。

17.点火系统,该点火系统被设计用于执行根据权利要求1至16中任一项所述方法的所有步骤。

说明书 :

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,所述点火系统包括第一电压发生器(“初级电压发生器”)和高压斩波器。此外,本发明涉及一种相应的点火系统。本发明 尤 其 涉 及对 用于 借 助升 压 斩 波器 来 产 生点 火 火 花的 高 压 供 应(Hochspannungsangebote)的调整。

背景技术

[0002] 点火系统用在现有技术中,以便点燃外源点火的内燃机的燃烧室中的可点燃的混合物。为此,向火花隙加载电能或者电压,在对此作出的响应中所形成的点火火花点燃燃烧室中的可燃烧的混合物。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。这与对现今的马达方案(“小型化”)的较小结构空间的要求相冲突。在本申请人的早期的申请中,点火系统的两个主要功能通过不同的标准组件来承担。高压发生器产生对于火花塞上的高压击穿来说所需要的高压。例如形式为升压斩波器的旁路提供用于维持点火火花的能量,用于使混合物点火持续。通过这种方式,尽管所述点火系统的结构形式得到减小也可以在火花电流曲线优化的情况下提供较高的火花能量。
[0003] 现代的以及将来的、用马达驱动的燃烧方法从显著提高的点火电压中获益。特别地,高增压的马达方案依赖于对提高了的点火电压供应的提供。但是,通过当前的点火系统,给点火电压供应的设计设置了窄小的界限,因为同一初级电压发生器用于提供对于点火来说必需的高压并且也用于储存为继续维持点火过程所需要的能量。如果所需要的点火电压曲线仅仅通过传统的初级电压发生器来提供,那么对于这些初级电压发生器来说此外产生一种结构形式,该结构形式与机组的缩小(“小型化”)的趋势相对抗。

发明内容

[0004] 因此,本发明的任务是,解决前面所提到的目标冲突。
[0005] 前面所提到的需求按照本发明通过一种点火系统以及一种用于运行点火系统的方法来得到满足。这二者的突出之处在于,通过例如形式为点火变压器的第一电压发生器(“初级电压发生器”)来提供用于提供点火火花电压的主要贡献,所述主要贡献根据火花塞上的高压需求通过升压斩波器来叠加。按照本发明,所述升压斩波器可以在点火之前(在切断所述初级电压发生器的过程中)就已经产生电压,该电压与所述初级电压发生器的输出电压相叠加。按本发明的、用于运行点火系统的方法特别适合于用汽油来运行的内燃机,因为例如可以对火花塞上的、由于运行引起的沉积物作出反应,所述沉积物形成电分路并且由此降低了由所述点火系统提供的电压供应。此外,可以特别合适地应用在高增压的燃烧方法(涡轮增压)中,因为较高的增压压力使较高的点火电压成为必需。所述点火系统包括初级电压发生器和升压斩波器,其中所述升压斩波器首先被设计用于维持借助于所述初级电压发生器来产生的火花。除此以外,通过所述升压斩波器可以将车载电网能量带至合适的电压水平上并且将其输送给火花隙。这种电压由此在所述点火变压器的电压形成的过程中叠加,并且由此在火花隙上开始火花击穿。按本发明的方法的突出之处在于:确定用于借助于升压斩波器并且借助于初级电压发生器待产生的点火火花的电压需求。换句话说,可以根据当前的运行状态来改变用于产生点火火花的电压供应。在对此作出的响应中,改变所述升压斩波器的接通时刻,以便按需求来对所述电压供应进行计量。通过这种方式,可以用较小的初级电压发生器在点火时刻依然足够地提供电能。例如仅仅一方面由所述初级电压发生器的运行状态的变化并且另一方面由所述升压斩波器的运行状态的变化,就可以按照本发明对在所述火花隙上提供的能量进行调整。这具有以下优点:两个前面所提到的组件的电气构件可以比较小且绝缘开销可以比较小,这能够实现成本更为低廉的生产。
[0006] 由此尤其可以减小所述点火变压器的结构空间。
[0007] 通过所述升压斩波器的运行,由此产生更高的电压供应的优点,通过所述更高的电压供应来支持所述初级电压发生器(例如点火变压器)。通过这种方式,可以一方面以相同的电压供应来将所述初级电压发生器自身的尺寸设计得更小,或者另一方面以相同的尺寸设计来参与所述点火系统的更高的电压供应。除此以外,通过按本发明的升压斩波器运行的使用,由于所述升压斩波器的更高的内阻提高了所述点火系统的分路强度。
[0008] 从属权利要求展示了本发明的优选的改进方案。
[0009] 优选地,对于电压需求的确定包括对在火花隙上加载的输出电压或者相应的测量电压的测量。这例如可以通过分流器来实现。所述电压确定例如可以借助于所述点火系统的内部的电子线路、模拟的电气开关电路、场可编程门阵列(FPGA)或者ASIC来实现。通过这种方式,需要较小的或者不需要额外的硬件开销来实现按本发明的方法。
[0010] 进一步优选地,对所述电压需求的确定包括:将在火花隙上加载的输出电压的、或者相应的测量电压的或者由电子控制器所接收的信号的所测量的电气的特征参量与所分配的参考值进行比较。换句话说,要么可以确定实际存在的电参量,要么可以假设所预料的、用于所确定的运行状态的特征参量,而没有重新确定所述特征参量本身。后一种方法经常也被称为所述特征参量的“参数化”。所述参考值例如可以从存储器件中得知。该参考值例如表征阈值,在超过所述阈值时应该降低所述点火电压,并且在低于所述阈值时应该提高所述点火电压。例如可以在第一点火周期中确定电压需求,并且在紧随其后的、尤其是直接彼此先后相随的点火周期中对所述升压斩波器的接通时刻进行更改。例如可以将形式为点火电压需求的阈值作为电气的特征参量加以保存并且将其与所确定的特征参量进行比较。作为所述电子控制器,例如可以使用马达控制器或者点火控制器,其测评电子装置确定并且提供用于对所述内燃机的运行进行控制的信号。测量值或者控制信号与各个参考值或者阈值的比较是简单的数学运算,所述数学运算可以在线路技术上成本低廉地并且节省位置空间地得到实现。
[0011] 进一步优选地,所述方法包括对所述电气的特征参量进行分类的步骤,方法是:例如在所述点火系统的存储器件的内部为预定义的特征参量间隔分配用于所述电气的特征参量的测量值。在此,所述点火系统可以被设计用于为相应的特征参量类别分配合适的、用于所述升压斩波器的接通时刻。所述接通时刻例如可以在所述点火系统的存储器件的内部被分配给相应的特征参量类别,并且在对分类处理作出的响应中在确定所述升压斩波器的接通时刻时加以运用。这种运算也是一种不太麻烦的并且在线路技术上能够容易地并且快速地实现的、用于实现本发明的可行方案。
[0012] 进一步优选地,在所述点火系统的电子线路、模拟的开关电路、微型控制器、场可编程门阵列(FPGA)和/或ASIC的内部来确定所述特征参量。前面所提到的电子的结构元件有时布置在每个用于对点火过程进行控制的点火系统的区域中。因此,可以通过这种方式在没有额外的硬件开销的情况下实现本发明。
[0013] 进一步优选地,在对用于成功点火的、降低了的电压需求所作的响应中改变接通时刻。如果相对于所述初级电压发生器的切断的时刻来推迟所述升压斩波器的接通时刻,则在所述初级电压发生器的切断时刻降低所述升压斩波器的输出电压,这引起所述火花隙上的相应的电参量的减小。在相反的情况中,在对提高了的电压需求作出的响应中,相对于所述初级电压发生器的切断的时刻在时间上提前地接通所述升压斩波器这一操作引起所述升压斩波器的输出电压的升高。通过这种方式,可以以合适的方式对所提供的点火电压供应进行调整。
[0014] 有利的是,通过确定内燃机的预先确定的运行状态这种方式来确定所述电压需求,其中,为所述预先确定的运行状态分配了预先确定的接通时刻或者作为替代方案分配了预先确定的电压需求。第一种替代方案具有以下优点:直接从所述运行状态中推导出所述接通时刻,并且由此降低了所述点火系统内部的开销,因为在外部的控制器、例如马达控制器中设置了控制机构(Steuerung)。第二种替代方案具有以下优点:借助于调整机构(Regelung)来调节所述接通时刻并且就这样能够更加优化地调节所述电压需求,其中,这种调整机构被设置在所述点火系统的内部的电子组合件中。
[0015] 用来实施按本发明的方法的点火系统包括升压斩波器,该升压斩波器用来提高用于借助于初级电压发生器待产生的高压的高压供应。所述点火系统的突出之处在于用来确定用于借助于所述点火系统待产生的电压供应的电压需求的器件。换句话说,所述器件可以确定所述点火系统或者内燃机的运行状态变化,在对所述运行状态变化作出的响应中可以向火花塞供给改变了的电压供应,以便可靠地产生火花击穿。按本发明的点火系统额外地包括用于在对所确定的电压需求变化作出的响应中改变所述升压斩波器的接通时刻的器件。这些器件被设计用于根据所述电压需求例如相对于所述内燃机的曲轴转角或者所述初级电压发生器的切断时刻来调整所述升压斩波器的接通时刻,以便向火花隙输送符合需求的、用来产生火花击穿的高压。所述特征、特征组合和从中产生的优点基本上相应于结合首次提到的发明方面所解释的特征、特征组合和优点,从而为避免重复而参照上面的解释。
[0016] 优选地,所述点火系统包括分流器,借助于该分流器所述点火系统被设计用于实施电压测量,以便确定电压需求。可以在第一点火周期中进行所述测量并且可以关于一个紧随其后的点火周期来改变所述接通时刻。所述分流器上面的电压测量例如可以通过所述点火系统的电子线路、模拟的开关电路、微型控制器、FPGA和/或ASIC来实现。考虑将电压用作待确定的电气的特征参量。因为当前的点火系统单个地或者以组合的方式在每个燃烧室上或者在每个火花塞上包括前面所提到的组件,所以可以以最小的额外的硬件开销或者完全在没有额外的硬件开销的情况下实现按本发明的点火系统。
[0017] 优选地,所述点火系统额外地具有存储器件,借助于所述存储器件所述点火系统被设计用于对当前的、用于产生点火火花的电压需求进行分类。换句话说,可以将在当前的运行状态中所测量的电压需求与所述存储器件内部的电压需求类别进行比较。此外,所述存储器件可以准备好预定义的、用于所述升压斩波器的接通时刻,所述预定义的接通时刻已经证实为适合于相应的电压需求类别。通过这种方式可以容易地并且在线路技术上成本低廉地实现按本发明的点火系统。

附图说明

[0018] 下面参照附图对本发明的实施例进行详细描述。在附图中:
[0019] 图1是按本发明的点火系统的一种实施例的线路图;
[0020] 图2是关于电气的特征参量的时间图,如其在图1中示出的点火系统运行时可能出现的那样;
[0021] 图3a、3b是关于电气的特征参量的时间图,如其在图1中示出的点火系统按本发明运行时可能出现的那样;
[0022] 图3c、3d是关于电气的特征参量的时间图,如其在图1中示出的点火系统运行时可能出现的那样;并且
[0023] 图4是流程图,该流程图说明了按本发明的方法的一种实施例的步骤。

具体实施方式

[0024] 图1示出了点火系统1的线路,该点火系统包括作为高压发生器的升压变压器2,可以由电源5通过第一开关30来向所述升压变压器的初级侧3供给电能。由初级线圈8和次级线圈9构成的升压变压器2也可以被称为第一电压发生器或者初级电压发生器。在所述线路的输入端上,换句话说也就是在用于连接电源5的接头上,设置了保险丝26。除此以外,为了使输入电压稳定而设置了与所述线路的输入端并联或者说与所述电源5并联的电容17。通过所述初级线圈8与所述次级线圈9的感应耦合来向所述升压变压器2的次级侧4供给电能,并且该次级侧具有从现有技术中已知的、用于进行接通火花抑制的二极管23,其中作为替代方案该二极管可以被所述二极管21所取代。在具有次级线圈9和二极管23的环路或者说网络(Masche)中,火花隙6电气接地14,点火电流i2应该通过所述火花隙将可燃的混合气点燃。升压斩波器7被设置在所述电源5与所述升压变压器2的次级侧4之间,并且具有电感15、开关27、电容10和二极管16。在所述升压斩波器7中,设置了形式为具有初级侧15_1和次级侧15_2的变压器的电感15。所述电感15在此用作蓄能器,以便维持电流。所述变压器的初级侧15_1的和次级侧15_2的两个第一接头分别与所述电源5或保险丝26相连接。在此,所述初级侧15_1的第二接头通过所述开关27电气接地14。所述变压器的次级侧15_2的第二接头在没有开关的情况下直接与所述二极管16相连接,所述二极管又通过节点与所述电容10的接头相连接。所述电容10的这个接头与所述次级线圈9相连接,并且所述电容10的另一个接头电气接地14。所述升压斩波器的输出功率通过所述二极管16上的节点来馈入到所述点火系统中并且供所述火花隙6所用。
[0025] 所述二极管16朝所述电容10的方向可传导地定向。根据传输比例,通过所述处于初级侧15_1的分支中的开关27引起的开关过程也在所述次级侧15_2上起作用。但是因为电流和电压按照换算比例(Übersetzungsverhältnis)在所述变压器的其中一侧上比在其另一侧上更高或者更低,所以对于开关过程来说可以找到更为有利的、用于所述开关27的尺寸设计。例如可以实现更小的开关电压,由此可以更为容易并且成本更为低廉地进行所述开关27的尺寸设计。所述开关27通过操控机构24来控制,所述操控机构通过驱动器25与所述开关27相连接。在所述电容10与所述次级线圈9之间设置了作为电流测量器件或者电压测量器件的分流器19,该分流器的测量信号被输送给所述开关27。通过这种方式,所述开关27被设立用于对流经所述次级线圈9的电流强度i2的所定义的范围作出反应。为了保护所述电容10,以沿着闭锁方向与所述电容10并联的方式连接了齐纳二极管21。此外,所述操控机构24收到了控制信号SHSS。通过该控制信号,可以接通和切断通过所述升压斩波器7将能量馈入到所述次级侧中的过程。在此,通过升压斩波器分别(bzw.)被引入到火花隙中的、例如关于频率和/或脉冲-暂停-比例的电参量的效率也可以通过合适的控制信号SHSS来控制。
此外,按照本发明,通过所述控制信号SHSS可以在所述点火火花隙的能量需求变化时变更接通时刻。此外,勾画出了开关信号32,借助于该开关信号可以通过所述驱动器25来操控所述开关27。在所述开关27闭合时,通过所述电源5来向所述电感15供给电流,该电流在所述开关27闭合时直接流入电气接地14中。在所述开关27断开时,所述电流通过所述电感15经由所述二极管16被传导到所述电容器10上。在对所述电容器10中的电流作出的响应中出现的电压与在所述升压变压器2的次级线圈9上减小的电压相加,由此所述火花隙6处的电弧得到支持。但是,在这种情况下,所述电容器10放电,从而通过闭合开关27可以将能量带到所述电感15的磁场中,以便在所述开关27重新断开时又将这种能量装载到所述电容器10上。
可识别出:对在初级侧3中设置的开关30的操控31被保持得明显地比通过用于开关27的开关信号32进行的操控情况短。可选地,可以并联连接所述升压斩波器7的次级侧线圈9的、通过用虚线示出的高压二极管33来象征性地表示的非线性的二极。这个高压二极管33在次级侧跨接所述高压发生器2,由此在没有通过所述高压发生器2的次级线圈9来导送的情况下将通过所述高压斩波器7提供的能量通过另一个节点来直接导送给所述火花隙6。由此在所述次级线圈9上没有产生损失并且提高了效率。
[0026] 在图1中在所述火花隙6与另一个节点之间绘入了输出端子,在该输出端子上能够测量所述点火系统的输出电压或者在火花隙上加载的输出电压。在所述输出端子处加载的输出电压相当于所述点火系统的电压供应。
[0027] 通过在信息技术方面连接马达控制器(MSG)40这种方式,可以按照本发明来确定用于产生点火火花的电压需求,所述马达控制器收到用于对内燃机的工作点进行调节的第一信号S40并且将相一致的第二信号S40’输出给微型控制器42。该微型控制器42进一步被连接到存储器41上,从该存储器中可以读出形式为用于电压供应的类别的极限值的参考值,所述电压供应则用于当前或者将来所需要的、用来产生点火火花的电压。所述微型控制器42为了影响所述升压斩波器7的接通时刻而被设立用于向所述操控机构24供给按照需求来改动的或者在时间上变更了的控制信号SHSS,在对该控制信号作出的响应中所述驱动器25向所述开关27提供改变了的或者变更了的开关信号32。例如,可以在对收到改变了的开关信号32这种情况作出的响应中提早地或者推迟地接通所述升压斩波器7,使得在所述开关
30的切断时刻所述电容10上的电压更低或者更高,从而可以更加可靠地或者更加抗磨地实施所述点火火花的产生。
[0028] 图2示出了用于点火线圈电流iZS的时间图a)、用于所属的升压斩波器电流iHSS的时间图b)、用于所述火花隙6上的输出侧的电压的时间图c)、用于在未使用(501)和使用(502)按本发明的升压斩波器7的情况下在图1中示出的点火系统的次级线圈电流i2的时间图d)、用于所述开关30的开关信号31的时间图e)以及用于所述开关27的开关信号32的时间图f)。详细来讲:图表a)示出了初级线圈电流iZS的较短且陡峭的上升,所述初级线圈电流出现在开关30处于传导状态中(“ON”,参见图表3e)的时间期间。随着所述开关30的切断,所述初级线圈电流iZS也下降到0 A。图表b)此外说明了按本发明的升压斩波器7的、通过对开关27的脉冲状的操控而产生的电流消耗。在实际中,作为开关频率,处于几十kHz范围内的时钟频率已经经受考验,用于一方面实现相应的电压并且另一方面实现可接受的效率。作为可能的范围极限,示范性地列举10000 Hz的、处于10 kHz与100 kHz的范围内的多个整数倍。为了在既存的点火火花的过程中调节被输出给所述火花隙的功率,在此建议对所述信号32的脉冲-暂停-比例进行尤其无级的调节,用于产生相应的输出信号。图表c)示出了在按本发明运行时在所述火花隙6上出现的电压的曲线34。图表d)示出了所述次级线圈电流i2的曲线。一旦所述初级线圈电流iZS由于所述开关30的断开而变为0 A并且由此在所述升压变压器中所储存的磁能以火花隙6上面的电弧的形式放电,就出现次级线圈电流i2,该次级线圈电流在没有升压斩波器(501)的情况下很快下降到0。与此相比,通过对所述开关27的脉冲状的操控(参见图表f,开关信号32),通过所述火花隙6驱送着基本上恒定的次级线圈电流i(2 502),其中所述次级电流i2取决于所述火花隙6上的点火电压并且在这里为了简便起见以恒定的点火电压为出发点。只有在通过断开开关27而中断所述升压斩波器7之后,所述次级线圈电流i2现在才也下降到0 A。从图表d)中能够看出,下降沿通过所述升压斩波器7的使用而被推迟。下述全部持续时间,在该全部持续时间期间使用升压斩波器,被标识为tHSS,并且下述持续时间,在该持续时间期间在初级侧将能量提供到所述升压变压器2中,被标识为ti。可以可变地选择tHSS相对于ti的开始时刻。此外也可以在按本发明的升压斩波器7中进一步对由电源提供的电压进行处理之前通过(未示出的)额外的DC-DC-转换器来提高该电压。应当指出的是,具体的设计取决于许多线路固有的以及外部的边界条件。没有将有关的本领域技术人员推到不合理的、亲自进行对于其目的和应该由其考虑的边界条件来说合适的尺寸设计的问题的前面。
[0029] 图3a至3d示出了电参量的时间图,如其在图1中所示出的点火系统运行时可能出现的那样,其中在输出侧没有使用火花隙6,而是使用阻抗-电容负载。由此没有产生火花击穿。对于紧接着的信号曲线来说,尤其所述输出电压的最大值-所述高压供应-具有决定性的作用。
[0030] 图3a示出了电参量的时间图,如其在图1中所示出的点火系统运行时可能出现的那样。在所示出的时间图中,同时设置所述初级电压发生器的切断时刻ta和所述升压斩波器的接通时刻te。换言之,在流经所述初级电压发生器的初级侧的电流被中断时接通所述升压斩波器。产生了按本发明的点火系统的输出电压Ua2,在没有所述升压斩波器的情况下运行时的输出电压Ua1与所述输出电压Ua2相对照。最大电压Ua2大致相当于Ua1。
[0031] 图3b示出了电参量的时间图,如其在图1中所示出的点火系统运行时可能出现的那样。图3b示出了在流经初级电压发生器的初级侧的电流的切断时刻ta之后输出电压Ua2的、在图3a中示出的信号曲线的时间上的截取部分。
[0032] 图3c示出了电参量的时间图,如其在图1中所示出的点火系统运行时可能出现的那样。相对于图3a和3b,在图3c中所述升压斩波器4的接通时刻te相对于流经所述初级电压发生器的初级侧的电流的切断时刻ta在时间上提前。相应地,在所述切断时刻ta之前,所述输出电压Ua2就已经在时刻1.0 ms至1.5 ms之间增大,从而在所述切断时刻ta所述输出电压Ua2就已经相对于在没有升压斩波器运行的情况下的输出电压Ua1的曲线升高。换句话说,在切断时刻ta,增大了的输出电压就已经可供使用。这一点如与图3a的比较可以看出的那样也适用于所述输出电压Ua2的进一步的时间曲线。
[0033] 图3d示出了电参量的时间图,如其在图1中所示出的点火系统运行时可能出现的那样。在此图3d示出了在图3c中示出的时间范围的截取部分。从这张图示中还变得更加清楚的是,所述升压斩波器的提前的接通时刻te如何对在所述初级电压发生器的初级侧的电流的切断时刻ta时的电压供应产生影响。通过这种运行方式,由此提高了所述点火系统的高压供应。
[0034] 图4示出了对按本发明的方法的一种实施例的步骤进行说明的流程图。在此,在步骤100中确定用于由点火系统借助于升压斩波器和初级电压发生器有待产生的点火火花的电压需求。在该步骤的过程中,在第一点火周期’期间实施对点火系统的电气的运行参量的测量,并且在步骤200中将所确定的数值与所保存的参考值进行比较。关于例如可以作为被分配给所述测量值的运行参量类别来加以保存的参考值,读出所属的运转参数并且在步骤300中关于第二点火周期’来相应地改变所述升压斩波器的接通时刻。例如,所述接通时刻可以比以前早或者晚,并且相对于所述内燃机的曲轴转角或者相对于所述初级电压发生器的切断时刻来定义。通过改变了的接通时刻来将通过所述升压斩波器调整的高压提供给所述火花隙,使得相应地处于所述火花隙的点火电压需求之上的电压供应保证了所述火花隙处的可靠的火花放电。
[0035] 在步骤100中可以确定所述点火系统的电压需求,方法是:确定所述内燃机的当前的运行状态,其中,为预先确定的运行状态分配了预先确定的接通时刻或者预先确定的电压需求。所述运行状态例如通过所述内燃机的一个或者多个运转参数例如:混合气形成的方式、当前的燃烧方法、增压状态、转矩、功率、转速、废气再循环方案或者废气再循环参数来定义。作为替代方案,可以在步骤100中通过对在火花隙上加载的输出电压或者相一致的电压的测量来确定所述电压需求,其中,在预先确定的时间间隔里测量的输出电压的最大值相应于所述电压需求。所述预先确定的时间间隔尤其是在所述点火火花的击穿之前的时间间隔。与所述输出电压相一致的电压例如可以在所述升压变压器2的初级侧3上或者在所述分流器19处进行测量。
[0036] 在步骤200中,将可确定的、用于点火火花的电压供应与所确定的电压需求进行比较。在此确定,是否满足了超出条件(Überschreitungsbedingung),方法是:检查所述电压供应的量是否至少以预先确定的电压差为幅度超过所述电压需求的量。在步骤200中在将所确定的电压供应与所确定的电压需求进行比较时确定,是否满足了超出条件,方法是:检查所确定的电压供应是否至少以预先确定的电压差为幅度超过所确定的电压需求。所述预先确定的电压差例如处于在2 kV与10 kV之间的范围内、尤其大约为5 kV。
[0037] 如果满足了所述超出条件,那就在步骤300中将所述接通时刻te改为相对于所述初级电压发生器2的切断时刻ta推迟的时刻。而如果所述超出条件没有得到满足,则在步骤300中将所述接通时刻te改为相对于所述初级电压发生器2的切断时刻ta提早的时刻,以便可靠地产生火花放电。
[0038] 于是在步骤300中,根据所确定的电压需求并且/或者根据所确定的电压供应来将所述升压斩波器7的接通时刻改为相对于所述初级电压发生器2的切断时刻ta提早的或者推迟的时刻。在具有较高的电压需求的运行状态中,将所述接通时刻te改为相对于所述初级电压发生器2的切断时刻ta提早的时刻。
[0039] 在此在预先确定的阶段(Stufe)中实施所述接通时刻te的改变。所述升压斩波器7的接通时刻相应地通过下述时刻来确定,在该时刻开始同步地连接(schalten)所述升压斩波器7的开关27。
[0040] 通过对在火花隙上加载的输出电压或者相应的相一致的电压的测量可以确定所述电压供应。在此,在时间曲线的范围内看,尤其是在点火的时刻可以对所测量的输出电压的梯度进行测评。可以从所测量的输出电压和/或所述输出电压的梯度中定量地推导出所述电压供应。在时间曲线的范围内对所测量的输出电压的梯度进行测评时,例如可以检查,所测量的输出电压的梯度的量是否低于预先确定的最小值。
[0041] 作为替代方案,可以通过确定点火系统的合适的影响量来确定所述电压供应,例如方法是:确定所述初级电压发生器的初级绕组的温度和/或流过所述初级绕组的初级电流。可以借助于所述影响量例如通过模型、查阅表(Lookup-Table)或者通过公式或者算法来确定所述电压供应。可以直接通过例如初级绕组上的温度传感器来测量所述初级绕组的温度或者间接地、例如由内燃机的冷却水温度确定所述初级绕组的温度。
[0042] 可以设置一种计算机程序,该计算机程序被设计用于:执行按本发明的方法的所有所描述的步骤。在此,所述计算机程序被保存在存储介质上。作为所述计算机程序的替代方案,按本发明的方法可以由在所述点火系统中所设置的ASIC或者微型控制器来控制,所述ASIC或者微型控制器被设计用于执行按本发明的方法的所有所描述的步骤。
[0043] 即使借助于结合附图所解释的实施例对按本发明的方面和有利的实施方式进行了详细描述,但是对于本领域的技术人员来说可以实现所描述的实施例的特征的改动和组合,而不脱离本发明的范围,其中本发明的保护范围通过随附的权利要求来定义。