Zündsystem mit einer Zündspule

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zündsystem mit einer Zündspule, die primärseitig von einer Hochfrequenzquelle (HF-Quelle) gespeist wird, wobei die von der HF-Quelle abgegebene Spannung pulsweitenmoduliert ist und/oder eine Einrichtung zum Erfassen des sekundärseitigen Stromes (Istwert) vorgesehen ist.

[0002] In der EP 0 547 258 A1 wird der Spitzenwert des im Zündkerzen- oder Sekundärstromkreis zum Zündzeitpunkt oder kurz danach fließenden Stromes mittels einer Regelung der Schließdauer mit einem Sollwert verglichen. Ist der Spitzenwert infolge irgendeiner Ursache - Übersetzungsverhältnis oder Qualität der zündspule, Kerzen- oder Kabelzustand, usw. - höher oder niedriger als der vorgegebene Sollwert, so wird die Schließdauer des Primärstromkreises entsprechend verkürzt oder verlängert.

[0003] Moderne Zündsysteme begnügen sich nicht mehr damit, einen Zündfunken abzugeben, sondern wollen den Verlauf des Zündfunkens für jeden einzelnen Zündfunken gestalten, um eine optimierte Verbrennung zu erzielen. Es ist bereits bekannt, als primärseitige Versorgung für eine Zündspule eine Hochfrequenzquelle zu verwenden und die von der Hochfrequenz abgegebene Spannung pulsweiten zu modulieren.

[0004] Aus den Schriften JP 55060664 A, JP 53090531 A sowie JP 01008357 A sind darüber hinaus Zündregeleinrichtungen bekannt, bei denen das primärseitige Einspeisesignal in Abhängigkeit von sekundärseitigen Meßsignalen geregelt wird. So wird in der JP 55060664 A dann primärseitig eine Regelung vorgenommen, wenn der sekundärseitige Strom kleiner als ein vorab definierter Schwellwert ist. In der JP 5309031 A wird als Regelgröße die sekundärseitige Stromstärke und die Brenndauer herangezogen. In der JP 01008357 A ist ein Pulsweitenregelkreis vorgesehen, um die primärseitigen Schaltvorgänge auf der Basis eines sekundärseitigen abgegriffenen Ausgangssignals zu regeln.

[0005] Erfindungsgemäß soll nun die Möglichkeit gegeben sein, den Verlauf des Zündfunkens frei vorgebbar zu gestalten.

[0006] Dies wird erfindungsgemäß durch ein Zündsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Man kann in einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zündsystems einen Sollwert-Verlauf für den Zündstrom während eines Zündfunkens vorgeben. Die Regeleinrichtung erfaßt während des Zündfunkens den lstwert des Stromes und beeinflußt dann über die Pulsweitenmodulation den abgegebenen Strom derart, daß der Sollwertverlauf in der Stromamplitude im Wesentlichen eingehalten wird.

[0007] Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, daß die Spannungsregelung derart ausgelegt ist, daß sie die sekundärseitige Zündspannung auf einen Maximalwert begrenzt. Mit einer solchen Regelung ist es insbesondere möglich, eine Spannungsbegrenzung der sekundärseitigen Zündspannung zu erzielen.

[0008] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert.

[0009] Die Fig. 1 bis 4 zeigen jeweils verschiedene Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Zündsystems. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Zündsystem ist die Zündkerze mit 1 und die Zündspule mit 2 bezeichnet. Diese Zündspule weist einen Sekundärkreis 2b und einen Primärkreis 2a auf. Der Primärkreis wird von einer Hochfrequenzquelle 3 gespeist, die eine pulsweitenmodulierte Spannung, typischerweise im Bereich von 50 bis 100 kH auf der Leitung 4 abgibt. Auf der Leitung 5 kann ein Stromsollwert-Verlauf frei vorgegeben werden, wie er beispielsweise in Fig. 5 im zweiten Diagramm gezeigt ist (I_soll). Die auf der Leitung 4 abgegebene primärseitige Spannung (dargestellt ohne Zündung des Zündfunkens) ist pulsweitenmoduliert und in Fig. 5 als U_PRIMAR dargestellt. Die sich ergebende, sekundärseitige Hochspannung U_HS ist im vierten Diagramm der Fig. 5 dargestellt. Der sekundärseitige Strom I_HS ergibt sich aus dem letzten Diagramm der Fig. 5.

[0010] Erfindungsgemäß ist nun gemäß Fig. 1 auf der Sekundärseite 2b der Zündspule 2 eine Einrichtung 6 zur Erfassung des sekundärseitigen Stromes vorgesehen (beispielsweise realisiert als Meß-Shunt). Über die Leitung 7 wird dann der sekundärseitige Istwert des Stromes an die Regeleinrichtung 8 übertragen, die auf der Leitung 9 ein Steuersignal an die HF-Quelle abgibt. Dieses Steuersignal 9 gibt im Wesentlichen die Pulsweite an, mit der dann die HF-Quelle bei einer vorgegebenen, vorzugsweise einstellbaren Frequenz auf Leitung 4 die tatsächliche Primärspannung an die Zündspule 2 abgibt.

[0011] Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist anstelle der Stromregelung der Fig. 1 eine Spannungsbegrenzungsregelung vorgesehen. Dazu gibt es eine Einrichtung 11 zur Erfassung der sekundärseitigen Spannung. Es handelt sich bei dieser Einrichtung 11 im einfachsten Fall um einen Anbindungsknoten für die Leitung 7'. Dieses Signal gelangt in eine Regeleinrichtung 10, die einen Vergleich mit einem Spannungsmaximalwert vorgibt. Wenn dieser überschritten wird, gibt es auf Leitung 12 ein Signal an die Regeleinrichtung 8, was zu einer Reduzierung der Pulsweite und damit zu einer Reduzierung der sekundärseitigen Spannung führt.

[0012] Wie die Fig. 3 zeigt, kann die Stromregelung der Fig. 1 mit der Spannungsbegrenzungsregelung der Fig. 2 auch kombiniert werden, wobei für die Stromregelung ein erster Regler 8 und für die Spannungsbegrenzungsregelung ein zweiter Regler 8' vorgesehen ist.

[0013] Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist noch zusätzlich über ein logisches Rundgatter 13 ein Triggereingang 14 vorgesehen, der den Beginn und das Ende eines Zündfunkens festlegt. Das Triggersignal T ist in Fig. 5 als oberste Darstellung gezeigt.

Ansprüche

1. Zündsystem mit einer Zündspule (2), die primärseitig von einer Hochfrequenzquelle (HF-Quelle3) gespeist wird, wobei die von der HF-Quelle (3) abgegebene Spannung pulsweitenmoduliert ist und eine Einrichtung (6) zum Erfassen des sekundärseitigen Strom-Istwerts vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regeleinrichtung (8) vorgesehen ist, die die Pulsweite in Abhängigkeit vom erfassten Istwert des Stromes auf der Sekundärseite (2b) der Zündspule (2) und von einem vorgegebenen Sollwert-Verlauf der Stromamplitude während eines Zündfunkens regelt.

2. Zündsystem mit einer Zündspule (2), die primärseitig von einer Hochfrequenzquelle (HF-Quelle, 3) gespeist wird, wobei die von der HF-Quelle (3) abgegebene Spannung pulsweitenmoduliert ist und eine Einrichtung (11) zum Erfassen des sekundärseitigen Zündspannung-Istwerts vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regeleinrichtung (10) vorgesehen ist, die die Pulsweite in Abhängigkeit vom erfassten Istwert der sekundärseitigen Spannung und von einem vorgebbaren Spannungssollwert regelt.

3. Zündsystem nach Anspruch 1 und Anspruch 2.

4. Zündsystem nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsregelung derart ausgelegt ist, daß sie die sekundärseitige Zündspannung auf einen Maximalwert begrenzt.

5. Zündsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der HF-Quelle (3) auf die Resonanzfrequenz des Zündkreises abgestimmt ist.

Claims

1. Ignition system with an ignition coil (2) that is supplied on the primary side by a high frequency source (HF-source, 3), wherein the voltage output by the HF-source (3) is pulse width modulated and there is provided a means (6) for picking up the actual value of the secondary side current, characterised in that a regulating means (8) is provided that regulates the pulse width dependent upon the measured actual value of the current on the secondary side (2b) of the ignition coil (2) and upon a pre-selected reference value development of the current amplitude during an ignition spark.

2. Ignition system with an ignition coil (2) that is supplied on the primary side by a high frequency source (HF-source, 3), wherein the voltage output by the HF-source (3) is pulse width modulated and wherein there is provided a means (11) for picking up the actual value of the secondary side ignition voltage, characterised in that a regulating means (10) is provided, that regulates the pulse width dependent upon the measured actual value of the secondary side voltage and upon a pre-selectable reference voltage value.

3. Ignition system according to claim 1 and claim 2.

4. Ignition system according to claim 2 or claim 3 characterised in that the voltage regulation is such that it limits the secondary side ignition voltage to a maximum value.

5. Ignition system according to one of claims 1 to 4 characterised in that the frequency of the HF- source (3) is matched to the resonance frequency of the ignition circuit.

Revendications

1. Système d'allumage avec une bobine d'allumage (2), qui est alimentée du côté primaire par une source à haute fréquence (source HF, 3), dans lequel la tension fournie par la source HF (3) est modulée en largeur d'impulsion, et un dispositif (6) destiné à enregistrer la valeur réelle du courant du côté secondaire est prévu, caractérisé en ce qu'un dispositif de réglage (8) est prévu, qui règle la largeur d'impulsion en fonction de la valeur réelle du courant enregistrée sur le côté secondaire (2b) de la bobine d'allumage (2) et d'une courbe prédéfinie de la valeur de consigne de l'amplitude du courant pendant une étincelle d'allumage.

2. Système d'allumage avec une bobine d'allumage (2), qui est alimentée du côté primaire par une source à haute fréquence (source HF, 3), dans lequel la tension fournie par la source HF (3) est modulée en largeur d'impulsion, et un dispositif (11) destiné à enregistrer la valeur réelle de la tension d'allumage du côté secondaire est prévu, caractérisé en ce qu'un dispositif de réglage (10), qui règle la largeur d'impulsion en fonction de la valeur réelle enregistrée de la tension du côté secondaire et d'une valeur de consigne prédéfinissable de la tension.

3. Système d'allumage selon la revendication 1 et la revendication 2.

4. Système d'allumage selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que le réglage de la tension est conçu de telle sorte qu'il limite à une valeur maximale la tension d'allumage du côté secondaire.

5. Système d'allumage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la fréquence de la source HF (3) est ajustée à la fréquence de résonance du circuit d'allumage.

Zeichnung