EP3069014B1 - Method for operating an ignition system - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zündsystem für eine Brennkraftmaschine sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Zündsystems. Dabei soll insbesondere eine Zündfunkenentladung an einer Funkenstrecke zu einem ungeeigneten Zeitpunkt unterdrückt werden. Im Stand der Technik sind Zündsysteme für fremdzündende Verbrennungsmotoren bekannt, bei welchen beispielsweise ein Stromfluss durch die Primärseite eines induktiven Systems unterbrochen wird, der sekundärseitig einen Funken über eine eigens dafür vorgesehene Funkenstrecke im Brennraum des Verbrennungsmotors veranlasst. Sofern zum Zündzeitpunkt zündfähiges Gemisch vom Funken durchschlagen wird, verbrennt das Gemisch und treibt den Motor dabei an. Aufgrund unterschiedlicher Umstände kann es jedoch dazu kommen, dass der Zündfunke vorzeitig erlischt oder gar nicht erst zu Stande kommt. Dabei kann Restenergie in den Kapazitäten des Zündsystems, welche auch beispielsweise parasitäre Kapazitäten der Sekundärwicklung oder parasitäre Kapazitäten anderer diskreter Bauelemente, wie EFU-Dioden (Einschaltfunkenunterdrückung), sein können, verbleiben. Somit liegt über der Funkenstrecke weiterhin eine Spannung an. Diese kann dazu führen, dass zu einem späteren, ungeeigneten Zeitpunkt eine unerwünschte Entladung und damit Zündfunkenbildung im Brennraum erfolgt, da beispielsweise zu diesem Zeitpunkt ein geringerer Gemischdruck und/oder eine geringere Turbulenz des Gemischs im Brennraum vorherrschen. Führt der durch Restladung erzeugte Funke zu einer Verbrennung, können schwerwiegende Schäden im Aggregat die Folge sein.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zündfunkenentladung an einer Funkenstrecke zu einem ungeeigneten Zeitpunkt zu unterdrücken bzw. zu verhindern, wobei Energie gespart und die Belastung für die Komponenten des Zündsystems verringert werden.It is therefore an object of the present invention to suppress or prevent an ignition spark discharge at a spark gap at an unsuitable point in time, with energy being saved and the load on the components of the ignition system being reduced.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach einem der unabhängigen Ansprüche 1-3 gelöst.The aforementioned object is achieved according to the invention by a method according to one of the independent claims 1-3.
Das Verfahren umfasst ein Erzeugen einer leitfähigen Strecke durch einen Zündfunken an der Funkenstrecke zu einem Zeitpunkt, der vor dem fiktiven ungeeigneten Zeitpunkt liegt. Zumindest dann, wenn eine Zündfunkenentladung zu einem ungeeigneten Zeitpunkt zu unterdrücken ist, wird daher durch das rechtzeitige Erzeugen eines Zündfunkens die verbliebene Ladung abgebaut, indem eine leitfähige Strecke im Brennraum an der Funkenstrecke erzeugt wird. Der Zeitpunkt wird dabei so gewählt, dass eine Beschädigung des Verbrennungsmotors nicht erfolgen kann.The method comprises generating a conductive path by means of an ignition spark at the spark path at a point in time that is before the fictitious unsuitable point in time. At least when an ignition spark discharge is to be suppressed at an unsuitable point in time, the timely generation of an ignition spark will reduce the remaining charge by creating a conductive path in the combustion chamber at the spark gap. The point in time is chosen in such a way that the internal combustion engine cannot be damaged.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The subclaims show preferred developments of the invention.
Bevorzugt wird der Zeitpunkt für die Erzeugung der leitfähigen Strecke so gewählt, dass in einem die Funkenstrecke umspülenden Gemisch eine vergleichsweise geringe Turbulenz herrscht. Auf diese Weise wird verhindert, dass durch Fluidbewegungen im Brennraum auch die kontrollierte Entladungszündung zur Unterdrückung der Zündfunkenentladung nicht erfolgreich ist.The point in time for generating the conductive path is preferably selected such that there is comparatively little turbulence in a mixture around the spark path. This prevents the controlled discharge ignition for suppressing the ignition spark discharge from being unsuccessful due to fluid movements in the combustion chamber.
Weiter bevorzugt liegt der Zeitpunkt für die Erzeugung der leitfähigen Strecke in einem Arbeitstakt, in welchem ein Arbeiten und/oder ein Ausstoßen von Fluid aus einem die Funkenstrecke enthaltenden Brennraum erfolgt. Da die Arbeitstakte Arbeiten und Ausstoßen vor den Arbeitstakten Ansaugen und Verdichten (also hinsichtlich eines unkontrollierten Zündens des Gemisches die wesentlich kritischeren Arbeitstakte) erfolgen, kann so eine das Aggregat gegebenenfalls schädigende unkontrollierte Zündung vermieden werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Zeitpunkt für die Erzeugung der leitfähigen Strecke so gewählt werden, dass die Entladungszündung zu einem geeigneten Zeitpunkt in den Arbeitstakten "Ansaugen" und "Verdichten" liegt, wenn die in einem oder mehreren elektrischen Energiespeichern des Zündsystems gespeicherte Restenergie unter einem vorbestimmten Schwellwert liegt. Die Entladungszündung darf also nur eine Restenergiemenge aufweisen, welche zur Entflammung des Kraftstoffgemischs im Brennraum nicht ausreicht. Auf diese Weise kann durch ein zusätzliches Zünden eine spätere unkontrollierte Zündung verhindert und die Brennkraftmaschine hierdurch geschützt werden.More preferably, the point in time for generating the conductive path is in a work cycle in which work and / or fluid is ejected from a combustion chamber containing the spark path. Since the working cycles of working and ejecting take place before the working cycles of suction and compression (i.e. the more critical working cycles with regard to uncontrolled ignition of the mixture), an uncontrolled ignition which may damage the unit can be avoided. Alternatively or additionally, the point in time for generating the conductive path can be selected so that the discharge ignition occurs at a suitable point in time in the "suction" and "compression" work cycles when the energy stored in one or more electrical energy stores of the ignition system Residual energy is below a predetermined threshold. The discharge ignition must therefore only have a residual amount of energy which is not sufficient to ignite the fuel mixture in the combustion chamber. In this way, subsequent uncontrolled ignition can be prevented by additional ignition and the internal combustion engine can be protected as a result.
Weiter bevorzugt wird die zu unterdrückende Zündfunkenentladung durch einen Funkenabriss bedingt. Mit anderen Worten führt zunächst eine Zündung zur Gefahr einer zu unterdrückenden Zündfunkenentladung. Anschließend wird erfindungsgemäß zum geeigneten Zeitpunkt die leitfähige Strecke zur Entladung des Zündsystems hergestellt. Auf diese Weise ist eine sichere Vermeidung von Zündfunkenentladungen zu ungeeigneten Zeitpunkten sichergestellt.The ignition spark discharge to be suppressed is more preferably caused by a spark break. In other words, ignition initially leads to the risk of an ignition spark discharge that is to be suppressed. According to the invention, the conductive path for discharging the ignition system is then produced at a suitable time. In this way, reliable avoidance of ignition spark discharges at unsuitable times is ensured.
Die erfindungsgemäßen Verfahren umfassen jeweils ein Erkennen eines Funkenabrisses und/oder ein Erkennen einer Fehlzündung. Im Ansprechen darauf wird eine leitfähige Strecke durch den Zündfunken an der Zündfunkenstrecke erzeugt. Zur Realisierung dieser Verfahrensschritte können die Zündfunkenspannungen oder -ströme ausgewertet werden. Die Messung von Zündfunkenströmen kann beispielsweise auf der Sekundärseite des Zündsystems und durch eine elektronische Auswertung erfolgen, welche insbesondere einer jeweiligen Zündfunkenstrecke (Zündkerze) zugeordnet ist. Auf diese Weise wird bei ausbleibendem Funkenabriss eine standardmäßige Entladungszündung zu einem geeigneten Zeitpunkt erübrigt, wodurch Energie gespart und die Belastung für die Komponenten des Zündsystems verringert werden.The methods according to the invention each include a detection of a spark break and / or a detection of a misfire. In response to this, a conductive path is created by the ignition spark at the ignition spark gap. The spark voltages or currents can be evaluated to implement these process steps. The measurement of ignition spark currents can take place, for example, on the secondary side of the ignition system and by means of an electronic evaluation which is assigned in particular to a respective ignition spark gap (spark plug). In this way, if the spark does not break, standard discharge ignition at a suitable point in time is unnecessary, which saves energy and reduces the load on the components of the ignition system.
Sehr vorteilhaft ist, wenn zeitlich vor dem Erzeugen der leitfähigen Strecke ermittelt wird, ob Restenergie in einer elektrischen Kapazität des Zündsystems vorhanden ist, da auf diese Weise erkannt werden kann, ob eine unerwünschte Zündfunkenentladung droht.It is very advantageous if it is determined before the creation of the conductive path whether there is residual energy in an electrical capacitance of the ignition system is present, since in this way it can be recognized whether an undesired spark discharge is imminent.
Darüber hinaus wird erfindungsgemäß zeitlich vor dem Erzeugen der leitfähigen Strecke geprüft, ob kein zündfähiges Gemisch in einem Brennraum einer Brennkraftmaschine vorliegt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die definierte Entladung der Restenergie, die nach einen Funkenabriss in den Kapazität verblieben ist, nicht zu einer Zündung im Brennraum der Brennkraftmaschine führt. Zur Entladung der Restenergie wird also lediglich eine elektrisch leitfähige Funkenstrecke erzeugt in einer nicht zündfähigen Umgebung.In addition, according to the invention, before the conductive path is generated, a check is carried out to determine whether there is no ignitable mixture in a combustion chamber of an internal combustion engine. In this way it is ensured that the defined discharge of the residual energy that has remained in the capacitance after a spark break does not lead to ignition in the combustion chamber of the internal combustion engine. To discharge the residual energy, only an electrically conductive spark gap is generated in a non-ignitable environment.
Vorteilhaft ist, wenn das Erzeugen eines Zündfunkens gemäß einer ersten Alternative intern im Zündsystem, beispielsweise in einem internen Steuergerät oder in internen Elektronikbausteinen, ausgelöst wird, da auf diese Weise das Zündsystem autark erkennt, ob eine definierte Entladung notwendig ist und somit der Kommunikationsaufwand mit einem externe Steuergerät reduziert werden kann. Auch vorteilhaft ist, wenn das Erzeugen eines Zündfunkens gemäß einer zweiten Alternative auch durch ein externes Steuergerät, beispielsweise Motorsteuergerät, ausgelöst wird, da auf diese Weise der Aufwand innerhalb des Zündsystems reduziert werden kann und in Abhängigkeit der im Steuergerät erfassten Betriebszustände der Brennraumbedingungen die definierte Entladung gesteuert werden kann.It is advantageous if the generation of an ignition spark according to a first alternative is triggered internally in the ignition system, for example in an internal control unit or in internal electronic components, since in this way the ignition system detects independently whether a defined discharge is necessary and thus the communication effort with a external control device can be reduced. It is also advantageous if, according to a second alternative, the generation of an ignition spark is also triggered by an external control device, for example an engine control device, since this can reduce the effort within the ignition system and, depending on the operating states of the combustion chamber conditions recorded in the control device, the defined discharge can be controlled.
Das Zündsystem für eine Brennkraftmaschine, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird, umfasst eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode einer Funkenstrecke, an der ein Zündfunke erzeugt wird und der zur Entzündung brennfähigen Gemisches in einem Brennraum der Brennkraftmaschine dient. Weiter umfasst das Zündsystem einen Spannungserzeuger zur Erzeugung eines Zündfunkens. Der Spannungserzeuger kann beispielsweise induktiv ausgestaltet sein, mittels welchem beim Abschalten eines primärseitigen Stroms eine sekundärseitige Zündspannung erzeugt wird. Grundsätzlich kann der erste Spannungserzeuger auch durch weitere Spannungserzeuger bei der Zündung oder der Aufrechterhaltung eines bestehenden Zündfunkens unterstützt werden. Zusätzlich umfasst das Zündsystem eine Steuereinheit bzw. Regeleinheit zur Steuerung des Spannungserzeugers. Durch die Steuereinheit wird beispielsweise ein Zündzeitpunkt bzw. eine Erzeugung eines Zündfunkens an einem geeigneten Zeitpunkt (siehe oben) gesteuert und veranlasst. Die Ansteuerung zum Löschfunken kann intern vom Zündsystem oder extern durch das Steuergerät (Parametrierung des Zündungskennfeldes) realisiert werden, wobei hier auch eine Ansteuerung in Abhängigkeit von weiteren Betriebsparametern möglich ist (z.B. Löschfunke nur dann, wenn A) Volllast oder B) Hochlast-AGR).The ignition system for an internal combustion engine, with which the method according to the invention is carried out, comprises a first electrode and a second electrode of a spark gap, at which an ignition spark is generated and which is used to ignite a combustible mixture in a combustion chamber of the internal combustion engine. The ignition system further comprises a voltage generator for generating an ignition spark. The voltage generator can be configured inductively, for example, by means of which a secondary-side ignition voltage is generated when a primary-side current is switched off. In principle, the first voltage generator can also be supported by further voltage generators during the ignition or the maintenance of an existing ignition spark. In addition, the ignition system comprises a control unit or regulating unit for controlling the voltage generator. By way of example, the control unit determines an ignition point or a generation of an ignition spark at a suitable one Time (see above) controlled and initiated. The activation of the extinguishing spark can be implemented internally by the ignition system or externally by the control unit (parameterization of the ignition map), whereby activation depending on other operating parameters is also possible (e.g. extinguishing spark only if A) full load or B) high load EGR) .
Bevorzugt umfasst das Zündsystem einen Spannungssensor, welcher eingerichtet ist, nach einem regelmäßigen Zündzeitpunkt zur Gemischentzündung eine im Zündsystem verbliebene elektrische Spannung zu detektieren und im Ansprechen auf ein Überschreiten eines vordefinierten Schwellenwertes der Spannung das Erzeugen der leitfähigen Strecke durch den Zündfunken an der Funkenstrecke zu veranlassen. Mit anderen Worten wird Sensorik verwendet, um ein Erfordernis für ein erfindungsgemäßes Entladen des Zündsystems zu erkennen und zu veranlassen. Auf diese Weise erübrigt sich eine standardmäßige Entladung des Zündsystems beispielsweise nach einem vordefinierten Zeitfenster, welches sich an einen jeden regelmäßigen Zündzeitpunkt anschließt.The ignition system preferably comprises a voltage sensor, which is set up to detect an electrical voltage remaining in the ignition system after a regular ignition point for mixture ignition and, in response to a predefined threshold value of the voltage being exceeded, to cause the conductive path to be generated by the ignition spark at the spark gap. In other words, sensors are used to identify and initiate a requirement for discharging the ignition system according to the invention. In this way, there is no need for a standard discharge of the ignition system, for example after a predefined time window which follows each regular ignition time.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird eine Zündung als erfolgreich angesehen, wenn es zum Funkenüberschlag kommt und sich die elektrisch gespeicherte Energie auf einen Wert unterhalb eines vordefinierten Schwellenwertes abbaut.In the context of the present invention, ignition is regarded as successful if a sparkover occurs and the electrically stored energy is reduced to a value below a predefined threshold value.
Bei einer nicht erfolgreichen Zündung ist zwischen zwei Fällen zu unterscheiden. Im ersten Fall führt der Funke nicht zur Gemischentflammung, was als Fehlzündung zu bezeichnen ist. Die verbliebene Restenergie im Zündsystem kann im weiteren Verlauf zu Fehlfunktionen führen. In einem zweiten Fall führt der Funke zwar zur Gemischentflammung, was nicht einer klassischen Fehlzündung entspricht und als Funkenabriss zu bezeichnen ist, da der Funke vorzeitig abreißt, wodurch elektrische Restenergie im Zündsystem verbleibt. Eine im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht erfolgreiche Zündung ist daher dann der Fall, wenn die verbliebene elektrische Restenergie im Zündsystem einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet.In the event of an unsuccessful ignition, a distinction must be made between two cases. In the first case, the spark does not cause the mixture to ignite, which is known as a misfire. The remaining energy in the ignition system can lead to malfunctions in the further course. In a second case, the spark does lead to a mixture ignition, which does not correspond to a classic misfire and can be described as a spark break-off, since the spark breaks off prematurely, which means that residual electrical energy remains in the ignition system. Ignition that is unsuccessful in the context of the present invention is therefore the case when the remaining electrical energy in the ignition system exceeds a predefined threshold value.
Ein Zündsystem, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird, umfasst eine (diskrete oder parasitäre) Kapazität, welche im Falle einer nicht erfolgreichen Zündung bei zu hohem Restenergiegehalt durch Funkenabriss eine Spannung speichert, welche wiederum durch einen Zündfunken an der Funkenstrecke zu einem geeigneten Zeitpunkt zumindest anteilig entladen wird. Die Kapazität kann beispielsweise in einer sekundärseitigen Masche des Zündsystems gemeinsam mit der Funkenstrecke enthalten sein, um Energie zu speichern, welche zur Aufrechterhaltung des Zündfunkens nach dem Zünden verwendet wird. Da diese Kapazität im Falle einer nicht erfolgreichen Zündung Energie bereithält, welche zu einem ungeeigneten Zündzeitpunkt eine problematische unkontrollierte und unerwünschte Zündung im Brennraum veranlassen könnte, kann erfindungsgemäß Abhilfe geschaffen werden.An ignition system with which the method according to the invention is carried out comprises a (discrete or parasitic) capacitance which, in the event of an unsuccessful ignition with excessively high residual energy content due to spark breakdown, stores a voltage, which in turn is generated by an ignition spark at the spark gap at least at a suitable time is proportionally discharged. The capacitance can for example be contained in a secondary-side mesh of the ignition system together with the spark gap in order to store energy which is used to maintain the ignition spark after ignition. Since this capacity holds energy ready in the event of an unsuccessful ignition, which could cause problematic, uncontrolled and undesired ignition in the combustion chamber at an unsuitable ignition time, a remedy can be provided according to the invention.
Weiter bevorzugt erfolgt das Erzeugen der leitfähigen Strecke durch den Zündfunken, mit anderen Worten also die Entladungszündung, an der Funkenstrecke durch denselben Spannungserzeuger, welcher die zu unterdrückende Zündfunkenentladung vorbereitet hat. Mit anderen Worten ist lediglich eine zusätzliche Ansteuerung des Spannungserzeugers erforderlich, um die vorstehende Erfindung in einem bekannten Zündsystem zu implementieren. Es erübrigt sich daher ein zusätzlicher Hardwareaufwand.More preferably, the conductive path is generated by the ignition spark, in other words the discharge ignition, at the spark gap by the same voltage generator that prepared the ignition spark discharge to be suppressed. In other words, only an additional control of the voltage generator is required in order to implement the above invention in a known ignition system. There is therefore no need for additional hardware.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:
Figur 1- ein schematisches Schaltbild eines Teils eines Zündsystems;
Figur 2- ein schematisches Schaltbild eines Teils eines alternativen Zündsystems;
Figur 3- ein Druck-Kurbelwellenwinkel-Diagramm veranschaulichend prinzipielle Druckverhältnisse während unterschiedlicher Arbeitstakte einer Brennkraftmaschine; und
Figur 4- ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
- Figure 1
- a schematic diagram of part of an ignition system;
- Figure 2
- a schematic diagram of part of an alternative ignition system;
- Figure 3
- a pressure / crankshaft angle diagram illustrating basic pressure conditions during different work cycles of an internal combustion engine; and
- Figure 4
- a flow chart illustrating steps of an exemplary embodiment of a method according to the invention.
Im Schritt 100 wird ein Zündversuch eines Gemisches im Brennraum unternommen. Der Zündversuch kann misslingen, was einer Fehlzündung, einem kritischen Funkenstromabriss oder einer verbleibenden, zu hohen kapazitiv gespeicherten Restenergie entspricht. Dies wird im Schritt 200 durch Ermittlung und Auswertung einer sekundärseitigen Spannung und/oder eines sekundärseitigen Stromes erkannt. Im Fall der Auswertung des sekundärseitigen Stroms wird geprüft, ob dieser einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet. Wenn dieser Schwellwert überschritten ist, wird geprüft, ob ein geeigneter Zeitpunkt zum Abbau der Restenergie vorliegt, indem ermittelt wird, ob kein zündfähiges Gemisch in einem Brennraum einer Brennkraftmaschine vorliegt. Wenn kein zündfähiges Gemisch im Brennraum vorhanden ist, erfolgt in Schritt 300 eine zweite Zündung, also zu einem geeigneten Zeitpunkt, der vorzugsweise in den Arbeitstakten III, IV (siehe
Es ist ein Kerngedanke der vorliegenden Erfindung, dass nach dem Verbrennungsvorgang in einem unkritischen Zustand ein Entladungsfunke an den Kerzenelektroden im Brennraum erzeugt wird, wie dies beispielsweise durch das entsprechende Bestromen und ein Abschalten der Primärspule der Zündspule erfolgen kann. Durch den hierbei entstehenden Entladungsfunken entsteht eine leitfähige Strecke, über welche sich die verbleibende Energie der Kapazitäten der Sekundärseite des Zündsystems entladen kann. Dieser Vorgang wird vorzugsweise bei geringer Turbulenz im Brennraum durchgeführt. Durch die geringe Turbulenz reißt der Funke bei einem unkritisch geringen Spannungswert bzw. Stromwert ab. Somit wird die gespeicherte Energie nahezu vollständig im Funken umgesetzt. Die dem geringen Wert des Funkenstroms entsprechende Restenergie liegt unterhalb der notwendigen Energie für eine unkontrollierte Zündung. Das erfindungsgemäße Verfahren kann wahlweise bei jeder Zündung, nach einem detektierten Funkenabriss oder bei einer detektierten Fehlzündung (z.B. durch Ausbleiben einer Hauptzündung im Bereich des oberen Totpunktes bzw. eines Funkenabrisses) ausgelöst werden.
Das Erzeugen eines Zündfunkens im Schritt 300 kann gemäß einer ersten Alternative intern im Zündsystem, beispielsweise in einem internen Steuergerät oder in internen Elektronikbausteinen, ausgelöst werden. Gemäß einer zweiten Alternative kann das Erzeugen eines Zündfunkens auch durch ein externes Steuergerät, beispielsweise Motorsteuergerät, ausgelöst werden.
Bei den Ausführungsbeispielen nach
Anstatt des sekundärseitigen Stroms kann auch eine sekundärseitige Spannung erfasst werden, die vorzugsweise erst nach einer vorbestimmten zeitlichen Verzögerung nach einem Startzeitpunkt des Verfahrens ermittelt wird, um einen stationären Zustand im Zündsystem zu haben. Die zeitliche Verzögerung ist beispielsweise drehzahlabhängig und/oder abhängig von einem Kurbelwellenwinkel. Ein Funkenabriss und/oder eine Fehlzündung wird daran erkannt, dass die erfasste sekundärseitige Spannung einen vorbestimmten zweiten Schwellenwert überschreitet. Wenn dies der Fall ist, ist die Überschreitungsbedingung erfüllt.
Daraufhin wird ermittelt, ob eine Zündungsbedingung erfüllt ist, indem geprüft wird, ob kein zündfähiges Gemisch in einem Brennraum einer Brennkraftmaschine vorliegt. Wenn die Überschreitungsbedingung und die Zündungsbedingung erfüllt sind, wird im Schritt 300 eine leitfähige Strecke durch einen Zündfunken erzeugt.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst das Zündsystem zusätzlich einen Hochsetzsteller zur Aufrechterhaltung eines Zündfunkens. Ein solches Zündsystem mit einem Hochsetzsteller ist beispielsweise in der
The generation of an ignition spark in
In the embodiments according to
Instead of the secondary-side current, a secondary-side voltage can also be detected, which is preferably determined only after a predetermined time delay after a start time of the method in order to have a steady state in the ignition system. The time delay is, for example, a function of the speed and / or a function of a crankshaft angle. A spark separation and / or a misfire is recognized when the detected secondary-side voltage exceeds a predetermined second threshold value. If this is the case, the exceeding condition is fulfilled.
It is then determined whether an ignition condition is met by checking whether there is no ignitable mixture in a combustion chamber of an internal combustion engine. If the exceedance condition and the ignition condition are met, a conductive path is created in
In a further exemplary embodiment, the ignition system additionally includes a step-up converter for maintaining an ignition spark. Such an ignition system with a step-up converter is for example in the
Der Hochsetzsteller umfasst wie in der in der
Erfindungsgemäß wird auch bei dem weiteren Ausführungsbeispiel erkannt, dass Restenergie in einer elektrischen Kapazität C des Zündsystems vorhanden ist. Daraufhin wird zu einem geeigneten Zeitpunkt ein Zündfunken erzeugt. Die elektrische Kapazität C kann ein Kondensator des Hochsetzstellers oder eine parasitäre Kapazität im Zündsystem sein.According to the invention, it is also recognized in the further exemplary embodiment that residual energy is present in an electrical capacitance C of the ignition system. An ignition spark is then generated at a suitable time. The electrical capacitance C can be a capacitor of the step-up converter or a parasitic capacitance in the ignition system.
Bei dem Ausführungsbeispiel mit dem Hochsetzsteller umfasst der Schritt 200 die folgenden Schritte: Zunächst wird ermittelt, ob der Hochsetzsteller des Zündsystems ausgeschaltet ist. Wenn dies der Fall ist, wird eine Ausgangsspannung des Hochsetzstellers gemessen, insbesondere nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit nach dem Abschalten des Hochsetzstellers, um einen stationären Zustand im Zündsystem zu haben. Anschließend wird ermittelt, ob die gemessene Ausgangsspannung einen vorbestimmten zweiten Schwellenwert überschreitet. Wenn der zweite Schwellenwert überschritten wird, kann man auf eine nicht erfolgreiche Zündung schließen, da zu viel Restenergie auf der Kapazität des Hochsetzstellers gespeichert ist und somit eine unbeabsichtigte Zündung zu einem ungeeigneten Zeitpunkt droht. Daraufhin wird geprüft, ob ein geeigneter Zeitpunkt zum Abbau der Restenergie vorliegt, indem ermittelt wird, ob kein zündfähiges Gemisch in einem Brennraum einer Brennkraftmaschine vorliegt. Wenn kein zündfähiges Gemisch im Brennraum vorhanden ist, liegt ein geeigneter Zeitpunkt vor und es wird eine Zündung gemäß dem Schritt 300 veranlasst.In the exemplary embodiment with the step-up converter,
Alternativ kann bei dem weiteren Ausführungsbeispiel die nicht erfolgreiche Zündung durch das Messen eines Zündfunkenstroms festgestellt werden. In diesem Fall umfasst der Schritt 200 die folgenden Schritte: Zunächst wird der Zündfunkenstrom gemessen. Daraufhin wird ermittelt, ob der gemessene Zündfunkenstrom einen vorbestimmten dritten Schwellenwert unterschreitet. Wenn der dritte Schwellenwert unterschritten wird, kann auf eine nicht erfolgreiche Zündung geschlossen werden. Durch den weiteren Betrieb des Hochsetzstellers nach der nicht erfolgreichen Zündung steigt die Spannung über der Ausgangskapazität des Hochsetzstellers weiter an, was die Gefahr einer ungewollten Funkenentladung erhöht. Deshalb wird ermittelt, ob die nicht erfolgreiche Zündung bei eingeschaltetem oder ausgeschaltetem Hochsetzsteller erfolgt. Wenn der Hochsetzsteller eingeschaltet ist, wird zusätzlich ermittelt, ob eine Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt der erstmaligen Unterschreitung des zweiten Schwellenwertes und einem bekannten Ende des Betriebs des Hochsetzstellers einen vorbestimmten vierten Schwellenwert überschreitet. Wenn der vierte Schwellenwert überschritten ist, ist zu viel Restenergie in der Kapazität des Hochsetzstellers gespeichert, so dass eine unbeabsichtigte Zündung droht. Daraufhin wird geprüft, ob ein geeigneter Zeitpunkt zum Abbau der Restenergie vorliegt, indem ermittelt wird, ob kein zündfähiges Gemisch in einem Brennraum der Brennkraftmaschine vorhanden ist. Wenn kein zündfähiges Gemisch im Brennraum vorliegt und die vorstehenden Bedingungen erfüllt sind, wird die Zündung gemäß dem Schritt 300 veranlasst.Alternatively, in the further exemplary embodiment, the unsuccessful ignition can be determined by measuring an ignition spark current. In this case,
Auch wenn die erfindungsgemäßen Aspekte und vorteilhaften Ausführungsformen anhand der in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungsfiguren erläuterten Ausführungsbeispiele im Detail beschrieben worden sind, sind für den Fachmann Modifikationen und Kombinationen von Merkmalen der dargestellten Ausführungsbeispiele möglich, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, deren Schutzbereich durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.Even if the inventive aspects and advantageous embodiments have been described in detail with reference to the embodiments explained in connection with the accompanying drawing figures, modifications and combinations of features of the embodiments shown are possible for the person skilled in the art without departing from the scope of the present invention, the scope of which is covered by the appended claims are defined.
Claims (3)
- Method for operating an ignition system for an internal combustion engine, comprising a voltage generator and a spark gap (F) for generating an ignition spark, characterized by the steps of:- identifying (200) a spark break and/or a misfire by the steps of- ascertaining a secondary-side current or a secondary-side voltage,- ascertaining whether an overshooting condition is satisfied, wherein the overshooting condition is satisfied when a change in the secondary-side current overshoots a predetermined first threshold value, or when the secondary-side voltage overshoots a predetermined second threshold value,- ascertaining whether an ignition condition is satisfied by way of ascertaining whether there is no ignitable mixture in a combustion space of an internal combustion engine, wherein the ignition condition is satisfied when there is no ignitable mixture in the combustion chamber of the internal combustion engine,- in response to this generating (300) a conductive path by an ignition spark at the spark gap (F) in a suitable working cycle of the internal combustion engine when the overshooting condition and the ignition condition are satisfied, wherein the suitable working cycle is a working cycle (I, II, III, IV),- in which working (III) and/or expulsion (IV) of liquid from a combustion chamber which contains the spark gap (F) take/takes place, and/or- in which intake (I) and/or compression (II) take/takes place and in which the residual energy which is stored in one or more electrical energy stores of the ignition system lies below a predetermined threshold value.
- Method for operating an ignition system for an internal combustion engine, comprising a voltage generator and a spark gap (F) for generating an ignition spark, wherein the ignition system additionally has a step-up converter for maintaining an ignition spark, which step-up converter comprises an electrical capacitor (C) for temporarily storing ignition energy, characterized by the steps of:- identifying (200) a spark break and/or a misfire by the steps of- ascertaining whether a state condition is satisfied by way of ascertaining whether the step-up converter of the ignition system is switched off,- measuring an output voltage of the step-up converter when the step-up converter is switched off,- ascertaining whether an overshooting condition is satisfied, wherein the overshooting condition is satisfied when the measured output voltage overshoots a predetermined second threshold value,- ascertaining whether an ignition condition is satisfied by way of ascertaining whether there is no ignitable mixture in a combustion space of an internal combustion engine,- in response to this generating (300) a conductive path by an ignition spark at the spark gap (F) in a suitable working cycle of the internal combustion engine when the state condition, the overshooting condition and the ignition condition are satisfied, wherein the suitable working cycle is a working cycle (I, II, III, IV)- in which working (III) and/or expulsion (IV) of fluid from a combustion chamber which contains the spark gap (F) take/takes place, and/or- in which intake (I) and/or compression (II) take/takes place and in which the residual energy which is stored in one or more electrical energy stores of the ignition system lies below a predetermined threshold value.
- Method for operating an ignition system for an internal combustion engine, comprising a voltage generator and a spark gap (F) for generating an ignition spark, wherein the ignition system additionally has a step-up converter for maintaining an ignition spark, which step-up converter comprises an electrical capacitor (C) for temporarily storing ignition energy, characterized by the steps of:- identifying (200) a spark break and/or a misfire by the steps of- ascertaining whether a state condition is satisfied by way of ascertaining whether the step-up converter of the ignition system is switched on,- measuring an ignition spark current,- ascertaining whether an undershooting condition is satisfied, wherein the undershooting condition is satisfied when the measured ignition spark current undershoots a predetermined third threshold value,- when the step-up converter is switched on, ascertaining whether an overshooting condition is satisfied, wherein the overshooting condition is satisfied when a time difference between the time of first undershooting of the third threshold value and an end of operation of the step-up converter overshoots a predetermined fourth threshold value,- ascertaining whether an ignition condition is satisfied by way of ascertaining whether there is no ignitable mixture in a combustion space of an internal combustion engine,- in response to this generating (300) a conductive path by an ignition spark at the spark gap (F) in a suitable working cycle of the internal combustion engine when the undershooting condition, the state condition, the overshooting condition and the ignition condition are satisfied, wherein the suitable working cycle is a working cycle (I, II, III, IV)- in which working (III) and/or expulsion (IV) of fluid from a combustion chamber which contains the spark gap (F) take/takes place, and/or- in which intake (I) and/or compression (II) take/takes place and in which the residual energy which is stored in one or more electrical energy stores of the ignition system lies below a predetermined threshold value.
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