驱动火花隙尤其是火花塞的方法技术

一种用于驱动内燃机中的火花塞（1）的方法，其中火花塞（1）分配有第一点火线圈（42）和第二点火线圈（43）。经起动信号（24）触发，通过提供直流电，为第一点火线圈（42）的初级绕组（6）充电，以及延时D后，其中0≤D，为第二点火线圈（43）的初级绕组（7）充电，其中，当每一个初级绕组（6、7）充电时，各自的次级绕组（4、5）被阻断；测量提供至初级绕组（6、7）的初级电流；时期T后，第一点火线圈（42）的初级绕组（6）放电，延时D后第二点火线圈（43）的初级绕组（7）放电；测量流过火花塞（1）的次级电流；之后，当次级电流低于阈值时，第一和第二点火线圈（42）和（43）的初级绕组（6、7）开始交替充电；当初级电流达到上阈值时，初级绕组（6、7）交替放电；重复上述步骤直到火花塞（1）的两个电极（1a）和（1b）之间的放电持续时间达到预定值Z。

【技术实现步骤摘要】
驱动火花隙尤其是火花塞的方法
本专利技术涉及用于驱动内燃机中的火花隙尤其是火花塞的方法。
技术介绍
EP2325476A1公开了用于内燃机中的火花塞的控制单元，所述单元使得增加点火火花的持续时间成为可能。为此目的，其为火花塞分配了两个点火线圈，且以某种方式操作该点火线圈使其随时间偏移(由控制装置控制)。该方法始于来自发动机控制单元的火花塞点火的起动信号，于是两个初级绕组连接至车辆电池或车辆的发电机并被充电。只要存在来自发动机控制单元的起动信号，这就会发生。当信号消失时，通过断开设置在初级绕组的电路中的半导体开关便可使这两个初级绕组放电。结果是，每一个次级绕组中都感应出高压，引起火花塞的两个电极之间放电。随后断开两个半导体开关并交替闭合以便两个点火线圈的其中之一总是存储磁能而另一个将存储的能量传送至火花塞。如果初级电流超过预定极限值，则可通过断开旁路以使点火线圈不能达到磁饱和来限制初级电流。继续断开并闭合旁路以使存储在点火线圈中的能量保持恒定。每当次级电流的安培数低于预定最小值时，就切换半导体开关。在每一个循环中根据遇到的最大初级电流重新确定最小值。在初级绕组充电时阻挡次级电流，而在初级绕组放电时允许次级电流通过的二极管设置在每一个次级绕组的电路中。为了保护二极管以防过载，如果超过了点火过程的特定电压电平，则监控并中断次级电流随时间变化的梯度，其为次级电压的幅值的量度。该现有技术的缺点是尽管花了相当大的力气进行控制，但是很难在火花塞处产生使放电过程持续预定时间的稳定状态。
技术实现思路
本专利技术的目的是以低成本在之前介绍中所提类型的点火系统中的火花隙处，尤其是火花塞处，产生稳定状态以产生持续至预定时期的放电过程。通过具有本专利技术公开的特性的方法来实现该目的。根据本专利技术的用于驱动内燃机中的火花隙的方法，其中为火花隙分配了第一点火线圈和第二点火线圈，其每一个均具有彼此感应耦合的初级绕组和次级绕组，该方法包括以下步骤：(a)经起动信号触发，第一点火线圈的初级绕组充电，并且延时D，其中0≤D，通过供应直流电第二点火线圈的初级绕组被充电，其中，当每一个初级绕组充电时，各自的次级绕组被阻断。根据所需点火点(点火定时)来给出起动信号。(b)优选持续测量初级绕组中的总初级电流。(c)起动信号后经过T时期后(该时期末尾标记着点火时间点)，第一点火线圈的初级绕组突然放电，第二点火线圈的初级绕组延时D后突然放电。因此，在各个次级绕组中感应到次级电流，并且引起火花隙的两个电极之间的放电。(d)优选持续测量流经火花隙的总次级电流。(e)之后，每当总次级电流低于上阈值时，第一点火线圈的初级绕组的充电以及第二点火线圈的初级绕组的充电交替进行。(f)然后，每当总次级电流达到下阈值或每当总初级电流达到上阈值时，初级绕组突然放电。(g)重复步骤(e)和(f)，直到火花隙两个电极之间的放电过程的持续时间达到预定值Z。(h)然后，两个初级绕组与供应的直流电保持分离，直到产生另一个起动信号，且上述步骤顺序从步骤(a)重新开始。特别是，火花塞为可能的火花隙。然而，还可使用其它点火装置来代替火花塞，利用这些点火装置可在内燃机内产生点火火花，例如电极，其以电绝缘的方式通过发动机的汽缸盖插入，并与汽缸壁配合作为接地电极以形成火花隙。下面将基于火花塞来描述本专利技术。本描述因此也适用于其它火花隙。触发根据本专利技术的步骤顺序的起动信号确定火花塞的点火点，可由例如对内燃机凸轮轴的位置做出响应的发动机控制装置或传感器来发出该起动信号。经起动信号触发，通过供应直流电对第一点火线圈的初级绕组充电。因此，在此过程期间，各个次级绕组中没有次级电流，当对各个初级绕组充电时，优选通过设置在次级绕组的电路中的二极管来阻断次级绕组。设置在次级绕组电路中的半导体开关可代替二极管用于阻断所述次级绕组，且可由初级电流控制，以使得只要有初级电流流动，半导体开关便执行阻断功能。在根据本专利技术的方法开始时，与第一点火线圈的初级绕组相比，第二点火线圈的初级绕组延时充电，延时为D，其中0≤D。第一点火线圈的第一充电过程和第二点火线圈的第一充电过程之间的重叠越多，通过增加流过两个初级绕组的电流得出的的总初级电流就越强。延时优选为D≠0，也就是说两个第一充电过程不完全重叠，只是部分重叠。虽然在根据本专利技术的方法开始时发生的两个第一充电过程不再重叠，然而延时不应选择为太大，而是该重叠应增大总初级电流的第一脉冲的强度。根据本专利技术，测量了供应至初级绕组的总初级电流。可在来自直流电源的线路分支到两个初级绕组之前的某一点上很方便地在该线路中进行测量。如果内燃机驱动车辆(作为优选)，具体地，驱动车辆电池或直流电机(例如车辆的发电机)，则可能是直流电源。例如测量其安培数，如此在来自直流电源的线路中设置电阻，且在所述电阻处测量了由直流电引起的电压降。初级绕组被充电，其中来自直流电源正极的电流流过用于测量初级电流强度的装置，从第一初级绕组流动至直流电源的接地极，且从第二初级绕组流动至直流电源的接地极。电流的方向“从直流电源的正极至接地极”应以标准技术语言理解：电子在相反方向上流动。在点火线圈达到饱和之前要中断第一点火线圈的初级绕组以及第二点火线圈的初级绕组的充电过程。应与饱和状态保持相当大的一段距离。因此，建议最迟当初级绕组中已达到饱和安培数的95％时中断充电过程。在该方法的特别有利的实施例中，当初级绕组中的安培数仍然大致呈直线上升时中断充电过程。然而，通过对初级绕组充电，由于火花塞两个电极之间的点火线圈的后续放电而足够产生火花，且足够保持放电，从而点火的能量在任何情况下必须存储一段时期。半导体开关优选设置在从每一个初级绕组至接地极的线路中，且由控制装置控制。初级绕组充电时，各个半导体开关闭合。流过初级绕组的初级电流(自感应作用使所述电流的增加变慢)导致存储在点火线圈的磁路中的能量增加，且当通过断开半导体开关中断初级电流时，该能量被释放，从而终止充电过程。由于初级绕组中电流的突然变化，各个次级绕组中感应了较高的次级电压，该次级电压形成次级电流，使得火花塞两个电极之间(具体地在中心电极和与其相距一段距离的接地电极之间)发生所需的放电。如果T是初级绕组的第一充电过程的持续时间，则两个充电过程之间随着时间变化的偏移D应为0≤D<T。优选地D大约为T的一半。根据本专利技术的控制单元基于安培数使两个点火线圈以随时间偏移的方式放电。结果是，两个次级绕组中的次级电流相应地出现时变偏移。要选择时变偏移以便不同次级绕组中产生的两个次级电流不仅在两个初级绕组接收到起动信号之后第一次放电时重叠，而且与接着的放电过程也重叠，因此使得分别供应至火花隙或火花塞的总次级电流中无间隙。“总次级电流”应理解为通过叠加次级电流形成的流入两个单个次级绕组的次级电流的总和。总次级电流不应低于下阈值，下阈值被选择为如此之高的值以使得如果总次级电流达到下阈值，火花塞电极之间的放电燃烧仍然不熄灭。因此，在已经充电的初级绕组的点火线圈的初级侧的充电至放电的切换最迟应在达到总次级电流的下阈值时执行，因此总次级电流再次突然增大。因此可监控总次级电流，且需要测量总次级电流。通过在将第一点火线圈的次级绕组和第二点火线圈的次级绕组两者连接至接地极的线路中提供安培计，尤其是电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于驱动内燃机中的火花隙(1、25)尤其是火花塞的方法，其中所述火花隙(1、25)分配有第一点火线圈(42)和第二点火线圈(43)，每一点火线圈均具有彼此感应耦合的初级绕组(6、7)和次级绕组(4、5)，所述方法的特征在于以下步骤：(a)由起动信号(24)触发，所述第一点火线圈(42)的初级绕组(6)充电，并且延时D，其中0≤D，通过提供直流电所述第二点火线圈(43)的初级绕组(7)充电，其中，当每一个初级绕组(6、7)充电时，各自的次级绕组(4、5)被阻断；(b)测量提供至所述初级绕组(6、7)的总初级电流（28）；(c)时期T后，所述第一点火线圈(42)的初级绕组(6)突然放电，延时D后，所述第二点火线圈(43)的初级绕组(7)突然放电，因此在各个次级绕组(4、5)中感应出次级电流(29、30)，此导致所述火花隙(1、25)的两个电极(1a、1b；25a、25b)之间的放电；(d)测量流过所述火花隙(1、25)的总次级电流(31)；(e)之后，每当总次级电流(31)的强度低于上阈值(35)时，所述第一点火线圈(42)的初级绕组(6)和所述第二点火线圈(43)的初级绕组(7)开始交替充电；(f)然后，每当所述总次级电流(31)的强度低于下阈值(36)或每当总初级电流(28)的强度增至上阈值(34)时，所述初级绕组(6、7)突然放电；(g)重复步骤(e)和(f)直到所述火花隙(1、25)的两个电极(1a、1b；25a、25b)之间的放电过程的持续时间达到预定值Z；(h)之后，两个初级绕组(6、7)保持与提供的直流电分离直到出现另一个起动信号(24)且上述步骤顺序重新从步骤(a)开始。...

【技术特征摘要】
2012.03.14 DE 102012102168.6;2012.07.10 DE 1020121.一种用于驱动内燃机中的火花隙(1、25)的方法，其中所述火花隙(1、25)分配有第一点火线圈(42)和第二点火线圈(43)，每一点火线圈均具有彼此感应耦合的初级绕组(6、7)和次级绕组(4、5)，所述方法的特征在于以下步骤：(a)由起动信号(24)触发，所述第一点火线圈(42)的初级绕组(6)充电，并且延时D，其中0≤D，通过提供直流电所述第二点火线圈(43)的初级绕组(7)充电，其中，当每一个初级绕组(6、7)充电时，各自的次级绕组(4、5)被阻断；(b)测量提供至所述初级绕组(6、7)的总初级电流(28)；(c)时期T后，所述第一点火线圈(42)的初级绕组(6)突然放电，延时D后，所述第二点火线圈(43)的初级绕组(7)突然放电，因此在各个次级绕组(4、5)中感应出次级电流(29、30)，此导致所述火花隙(1、25)的两个电极(1a、1b；25a、25b)之间的放电；(d)测量流过所述火花隙(1、25)的总次级电流(31)；(e)之后，每当总次级电流(31)的强度低于总次级电流(31)的强度的上阈值(35)时，所述第一点火线圈(42)的初级绕组(6)和所述第二点火线圈(43)的初级绕组(7)开始交替充电；(f)然后，每当所述总次级电流(31)的强度低于下阈值(36)或每当总初级电流(28)的强度增至总初级电流(28)的强度的上阈值(34)时，所述初级绕组(6、7)突然放电；(g)重复步骤(e)和(f)直到所述火花隙(1、25)的两个电极(1a、1b；25a、25b)之间的放电过程的持续时间达到预定值Z；(h)之后，两个初级绕组(6、7)保持与提供的直流电分离直到出现另一个起动信号(24)且上述步骤顺序重新从步骤(a)开始。2.一种用于驱动内燃机中的火花隙(1、25)的方法，其中所述火花隙(1、25)分配有第一点火线圈(42)和第二点火线圈(43)，每一点火线圈均具有彼此感应耦合的初级绕组(6、7)和次级绕组(4、5)，所述方法的特征在于以下步骤：(a)由起动信号(24)触发，所述第一点火线圈(42)的初级绕组(6)充电，并且延时D，其中0≤D，通过提供直流电所述第二点火线圈(43)的初级绕组(7)充电，其中，当每一个初级绕组(6、7)充电时，各自的次级绕组(4、5)被阻断；(b)测量提供至所述初级绕组(6、7)的总初级电流(28)；(c)时期T后，所述第一点火线圈(42)的初级绕组(6)突然放电，延时D后，所述第二点火线圈(43)的初级绕组(7)突然放电，因此在各个次级绕组(4、5)中感应出次级电流(29、30)，此导致所述火花隙(1、25)的两个电极(1a、1b；25a、25b)之间的放电；(d)测量流过所述点火线圈(42、43)的次级电流(29、30)；(e)之后，每当流过所述第一点火线圈(42)或所述第二点火线圈(43)的次级电流(29、30)的强度低于阈值(40、41)时，所述第一点火线圈(42)的初级绕组(6)和所述第二点火线圈(43)的初级绕组(7)开始交替充电；(f)每当流过所述第一点火线圈(42)的初级绕组(6)的初级电流(26)的强度增至该初级电流(26)的强度的上阈值(38)和/或每当流过所述第二点火线圈(43)的次级绕组(5)的次级电流(30)的强度低于该次级电流(30)的强度的上阈值(45)时，所述第一点火线圈(42)的初级绕组(6)突然放电，以及每当流过所述第二点火线圈(43)的初级绕组(7)的初级电流(27)的强度增至该初级电流(27)的强度的上阈值(39)和/或每当流过所述第一点火线圈(42)的次级绕组(4)的次级电流(29)的强度低于该次级电流(29)的强度的上阈值(44)时，所述第二点火线圈(43)的初级绕组(7)-其与所述第一点火线圈(42)的初级绕组(6)交替-突然放电；(g)重复步骤(e)和(f)直到火花隙(1、25)的两个电极(1a、1b；25a、25b)之间的放电过程的持续时间达到预定值Z；(h)之后，两个初级绕组(6、7)保持与提供的直流电分离直到出现另一个起动信号(24)且上述步骤顺序重新从步骤(a)开始。3.一种用于驱动内燃机中的火花隙(1、25)的方法，其中所述火花隙(1、25)分配有第一点火线圈(42)和第二点火线圈(43)，每一点火线圈均具有彼此感应耦合的初级绕组(6、7)和次级绕组(4、5)，所述方法的特征在于以下步骤：(a)由起动信号(24)触发，所述第一点火线圈(42)的初级绕组(6)充电，并且延时D，其中0≤D，通过提供直流电所述第二点火线圈(43)的初级绕组(7)充电，其中，当每一个初级绕组(6、7)充电时，各自的次级绕组(4、5)被阻断；(b)测量提供至所述初级绕组(6、7)的总初级电流；(c)时间T后，所述第一点火线圈(42)的初级绕组(6)突然放电，延时D后所述第二点火线圈(43)的初级绕组(7)突然放电，因此在各个次级绕组(4、5)中感应出次级电流(29、30)，从而使所述火花隙(1、25)的两个电极(1a、1b；25a、25b)之间放电；(d)测量流过所述火花隙(1、25)的总次级电流(31)；(e)之后，每当流过所述第一点火线圈(42)或所述第二点火线圈(43)的次级电流(29、30)的强度低于阈值(40、41)时，所述第一点火线圈(42)的初级绕组(6)和所述第二点火线圈(43)的初级绕组(7)开始交替充电；(f)然后，每当总次级电流(31)的强度低于下阈值(36)或每当总初级电流(28)的强度增至总初级电流(28)的强度的上阈值(34)时，初级绕组(6、7)突然放电；(g)重复步骤(e)和(f)直到所述火花隙(1、25)的两个电极(1a、1b；25a、25b)之间的放电过程的持续时间达到预定值Z；(h)之后，两个初级绕组(6、7)保持与提供的直流电分离直到出现另一个起动信号(24)且上述步骤顺序重新从步骤(a)开始。4.一种用于驱动内燃机中的火花隙(1、25)的方法，其中所述火花隙(1、25)分配有第一点火线圈(42)和第二点火线圈(43)，每一点火线圈均具有彼此感应耦合的初级绕组(6、7)和次级绕组(4、5)，所述方法的特征在于以下步骤：(a)由起动信号(24)触发，所述第一点火线圈(42)的初级绕组(6)充电，并且延时D，其中0≤D，通过提供直流电所述第二点火线圈(43)的初级绕组(7)充电，其中，当每一个初级绕组(6、7)充电时，各自的次级绕组(4、5)被阻断；(b)测量提供至所述初级绕组(6、7)的总初级电流(28)；(c)时期T后，所述第一点火线圈(42)的初级绕组(6)突然放电，延时D后所述第二点火线圈(43)的初级绕组(7)突然放电，因此在所述各个次级绕组(4、5)中感应出次级电流(29、30)，其导致所述火花隙(1、25)的两个电极(1a、1b；25a、25b)之间的放电；(d)测量流过所述点火线圈(42、43)的次级电流(29、30)；(e)之后，每当流过所述第一点火线圈(42)或所述第二点火线圈(43)的次级电流(29、30)的强度低于阈值(40、41)时，所述第一点火线圈(42)的初级绕组(6)和所述第二点火线圈(43)的初级绕组(7)开始交替充电；(f)然后，每当总次级电流(31)的强度低于下阈值(36)或每当总初级电流(28)的强度增至总初级电流(28)的强度的上阈值(34)时，所述初级绕组(6、7)突然放电；(g)重复步骤(e)和(f)直到所述火花隙(1、25)的两个电极(1a、1b；25a、25b)之间的放电过程的持续时间达到预定值Z；(h)之后，两个初级绕组(6、7)保持与提供的直流电分离直到出现另一个起动信号(24)且上述步骤顺序重新从步骤(a)开始。5.一种用于驱动内燃机中的火花隙(1、25)的方法，其中所述火花隙(1、25)分配有第一点火线圈(42)和第二点火线圈(43)，每一点火线圈均具有彼此感应耦合的初级绕组(6、7)和次级绕组(4、5)，所述方法的特征在于以下步骤：(a)由起动信号(24)触发，所述第一点火线圈(42)的初级绕组(6)充电，并且延时D，其中0≤D，通过提供直流电所述第二点火线圈(43)的初级绕组(7)充电，其中，当每一个初级绕组(6、7)充电时，各自的次级绕组(4、5)被阻断；(b)测量提供至所述初级绕组(6、7)的总初级电流(28)；(c)时期T后，所述第一点火线圈(42)的初级绕组(6)突然放电，延时D后第所述二点火线圈(43)的初级绕组(7)突然放电，因此在所述各个次级绕组(4、5)中感应出次级电流(29、30)，其导致所述火花隙(1、25)的两个电极(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮刚华，D·基恩佐勒，
申请(专利权)人：博格华纳贝鲁系统有限公司，
类型：发明
国别省市：