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Die
Erfindung betrifft eine Glühstiftkerzeneinheit
mit einem Eingang zum Anschluss der Glühstiftkerzeneinheit an eine
Steuerleitung, über
die eine Glühstiftkerze
der Glühstiftkerzeneinheit
ansteuerbar ist.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein System zum Betreiben einer Mehrzahl
von Glühstiftkerzen,
mit einem zentralen Glühzeitsteuergerät und mit
mindestens zwei jeweils eine Glühstiftkerze
aufweisenden Glühstiftkerzeneinheiten.
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Darüber hinaus
betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Betreiben einer Mehrzahl
von Glühstiftkerzeneinheiten,
wobei jede Glühstiftkerzeneinheit
jeweils eine Glühstiftkerze
aufweist, und wobei ein zentrales Glühzeitsteuergerät zur Steuerung der
Glühstiftkerzeneinheiten
vorgesehen ist.
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Herkömmliche
Glühstiftkerzeneinheiten
und entsprechende Systeme erfordern je Glühstiftkerze mindestens eine
elektrische Leitung zur Energieversorgung der entsprechenden Glühstiftkerze,
so dass insbesondere bei Anwendungen mit einer Vielzahl von Glühstiftkerzen
ein erheblicher Verkabelungsaufwand zur Verbindung eines zentralen
Glühzeitsteuergeräts mit den
verschiedenen Glühstiftkerzen
besteht.
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Ein
weiterer Nachteil herkömmlicher
Vorrichtungen besteht darin, dass das zentrale Glühzeitsteuergerät eine große Anzahl
an Steckerpins und dementsprechend komplexe und teure Steckverbinder
benötigt,
um mit jeder einzelnen Glühstiftkerze bzw.
Glühstiftkerzeneinheit
verbunden werden zu können.
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Demgemäß ist es
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Glühstiftkerzeneinheit der eingangs genannten
Art sowie ein entsprechendes System und ein Betriebsverfahren dahingehend
zu verbessern, dass ein geringerer Verkabelungsaufwand erforderlich
ist, ohne dass eine Funktionalität
gegenüber
herkömmlichen
Systemen reduziert wird.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Glühstiftkerzeneinheit
der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
die Glühstiftkerzeneinheit einen
Ausgang aufweist, über
den mindestens eine weitere Glühstiftkerzeneinheit
mit der Steuerleitung verbindbar ist.
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Vorteile der
Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Ausbildung
der Glühstiftkerzeneinheit
mit einem Eingang und einem Ausgang ermöglicht im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen
eine Hintereinanderschaltung mehrerer Glühstiftkerzeneinheiten und damit
einen geringeren Verkabelungsaufwand als beispielsweise in sternförmiger Topologie
um ein zentrales Glühzeitsteuergerät angeordnete
Glühstiftkerzeneinheiten.
Dadurch sinkt die Anzahl der Steckerpins an dem Glühzeitsteuergerät.
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Als
eine weitere Lösung
der Aufgabe der vorliegenden Erfindung sind jeweils ein System gemäß Patentanspruch
9 und ein Verfahren gemäß Patentanspruch
12 angegeben.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung
ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die
in den Ansprüchen
und in der Beschreibung erwähnten Merkmale
jeweils einzeln für
sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
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Zeichnung
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In
der Zeichnung zeigt:
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1 ein
Blockschaltbild einer Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Systems,
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2 ein
Blockschaltbild einer Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Glühstiftkerzeneinheit,
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3a eine
erste Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Positionsauswerteeinheit,
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3b eine
zweite Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Positionsauswerteeinheit,
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4 eine
weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, und
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5 ein
Flussdiagramm einer ersten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt
ein vereinfachtes Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Systems 100,
das ein zentrales Glühzeitsteuergerät 110 sowie
mehrere Glühstiftkerzeneinheiten 120a, 120b aufweist.
Das System 100 wird beispielsweise in Kraftfahrzeugen mit
selbstzündenden Brennkraftmaschinen
verwendet, um durch in den einzelnen Glühstiftkerzeneinheiten 120a, 120b vorgesehene
und in 1 nicht näher
abgebildete Glühstiftkerzen
die Brennräume
verschiedener Zylinder der Brennkraftmaschine vorzuwärmen.
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Erfindungsgemäß ist nur
die erste von mehreren Glühstiftkerzeneinheiten 120a, 120b direkt
mit dem zentralen Glühzeitsteuergerät 110 verbunden. Weitere
Glühstiftkerzeneinheiten 120b,
.. sind, wie aus 1 ersichtlich, in Serie geschaltet
zu der ersten Glühstiftkerzeneinheit 120a.
Auf diese Weise wird bei dem erfindungsgemäßen System 100 der
Verkabelungsaufwand im Bereich des zentralen Glühzeitsteuergeräts 110 vermindert.
Ferner wird bei dem zentralen Glühzeitsteuergerät 110 nur
ein einziger Steckerpin zum Anschluss einer Vielzahl erfindungsgemäßer Glühstiftkerzeneinheiten 120a, 120b,
.. benötigt.
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Da
die einzelnen, benachbarten Zylindern einer Brennkraftmaschine zugeordneten
Glühstiftkerzeneinheiten 120a, 120b aufgrund
der Konstruktion der Brennkraftmaschine üblicherweise dicht nebeneinander
angeordnet sind, sind die ohmschen Leitungsverluste in den weiteren
Abschnitten 110b, 110c der Steuerleitung 110a,
die für
sich genommen jeweils deutlich kürzer
sind als eine Verbindungsleitung zwischen dem zentralen Glühzeitsteuergerät 110 und
einer Glühstiftkerzeneinheit
herkömmlicher Bauart,
geringer als bei Leitungsverbindungen herkömmlicher Systeme.
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2 zeigt
ein Blockschaltbild einer Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Glühstiftkerzeneinheit 120.
Denselben Aufbau weisen beispielsweise auch die in 1 abgebildeten
Glühstiftkerzeneinheiten 120a, 120b auf.
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Wie
aus 2 ersichtlich, weist die Glühstiftkerzeneinheit 120 einen
Eingang 10 und einen Ausgang 20 auf. Über den
Eingang 10 ist die Glühstiftkerzeneinheit 120 beispielsweise
direkt mit der von dem zentralen Glühzeitsteuergerät 110 ausgehenden Steuerleitung 110a verbindbar,
während
der Ausgang 20 der Glühstiftkerzeneinheit 120 mit
einem Eingang 10 einer weiteren Glühstiftkerzeneinheit 120 verbunden
ist, beispielsweise über
einen weiteren Abschnitt 110b (1) der Steuerleitung 110a, 110b, 110c.
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Durch
ein elektrisches Verbinden des Eingangs 10 mit dem Ausgang 20 innerhalb
der ersten Glühstiftkerzeneinheit 120a kann
die mit dem Eingang 10 der ersten Glühstiftkerzeneinheit 120a (1)
verbundene Steuerleitung 110a durch die erste Glühstiftkerzeneinheit 120a durchgeschleift und
somit nachfolgenden Glühstiftkerzeneinheiten 120b,
.. zur Verfügung
gestellt werden. Das Verbinden des Eingangs 10 mit dem
Ausgang 20 kann beispielsweise durch entsprechende Schalter
(nicht gezeigt), die vorzugsweise als niederohmige Halbleiterschalter
ausgebildet sind, erfolgen. Die weiteren Glühstiftkerzeneinheiten 120b,
.. können
in derselben Weise bestimmen, ob die Steuerleitung 110b, 110c,
.. an eine jeweilig nachfolgende Glühstiftkerzeneinheit durchgeschleift
wird, wodurch jeweils eine entsprechende Weiterleitung von Ansteuersignalen, die
beispielsweise von dem zentralen Glühzeitsteuergerät 110 ausgehen,
ermöglicht
wird.
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Zur
Koordination von lokalen Steuervorgängen wie beispielsweise der
Verbindung eines Eingangs 10 mit einem Ausgang 20 sowie
zur Durchführung
von Diagnoseabläufen
und dergleichen weist die erfindungsgemäße Glühstiftkerzeneinheit 120 (2)
eine lokale Steuereinheit 40 auf, die vorzugsweise als
Mikrocontroller oder als anwendungsspezifische integrierte Schaltung,
ASIC, ausgebildet ist.
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Die
lokale Steuereinheit 40 dient ferner zur Auswertung von
Ansteuersignalen, die von dem zentralen Glühzeitsteuergerät 110 über die
Steuerleitung 110a, 110b, 110c an die
Glühstiftkerzeneinheiten 120a, 120b,
.. ausgegeben werden.
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Zum
Empfang derartiger Ansteuersignale weist die Glühstiftkerzeneinheit 120 eine
nicht gezeigte Kommunikationseinheit auf, die beispielsweise einen
Spannungspegel zwischen der Steuerleitung 110a, 110b, 110c und
einem Bezugspotential wie z.B. dem Massepotential auswertet, mit
dem entsprechende Adresssignale und Ansteuersignale von der zentralen
Glühzeitsteuereinheit 110 codiert
werden. In derselben Weise, d.h. z.B. durch eine Massetastung, kann
auch die Kommunikationseinheit der Glühstiftkerzeneinheit 120 Signale
erzeugen und über
die Steuerleitung 110a, 110b, 110c übertragen.
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Damit
die erfindungsgemäße Glühstiftkerzeneinheit 120 ihre
Adresscodierung kennt, ist es notwendig, dass sie ihre Position
innerhalb einer Serienschaltung mehrerer Glühstiftkerzeneinheiten 120a, 120b,
.. (1) erkennen kann. Hierzu ist sie mit einer Positionsauswerteeinheit
ausgestattet, die in dem Blockschaltbild gemäß 2 mit dem
Bezugszeichen 30 bezeichnet ist.
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Die
Positionsauswerteeinheit 30 weist mindestens ein resistives
und/oder induktives Bauelement auf, das während des Vorgangs der Positionsbestimmung
zwischen den Eingang 10 und den Ausgang 20 schaltbar
ist. Hierdurch ergibt sich zwischen dem Eingang 10 der
ersten Glühstiftkerzeneinheit 120a und
dem Ausgang der letzten Glühstiftkerzeneinheit,
der während
der Positionsbestimmung vorzugsweise mit dem Massepotential verbunden
ist, eine Spannungsteileranordnung, die aus der Serienschaltung
der resistiven bzw. induktiven Elemente der jeweiligen Glühstiftkerzeneinheiten 120 besteht.
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Bei
der Verwendung eines Ohmwiderstands als resistives Element ergibt
sich demnach ein einfacher ohmscher Spannungsteiler, und bei der
Ausbildung aller Ohmwiderstände
mit demselben Widerstandswert kann durch eine Ermittlung der Spannung zwischen
dem Eingang 10 bzw. dem Ausgang 20 und dem Massepotential
auf einfache Weise durch Anwendung der Spannungsteilerregel auf
die Position der jeweiligen Glühstiftkerzeneinheit 120 innerhalb der
Serienschaltung geschlossen werden.
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3a zeigt
beispielhaft eine Positionsauswerteeinheit 30, die einen
Ohmwiderstand R aufweist, der mittels der Schalter 15a, 15b zwischen
den Eingang 10 und den Ausgang 20 der Glühstiftkerzeneinheit 120 (2)
schaltbar ist. Bei der gezeigten Ausführungsform sind ferner Mittel
V zur Spannungsmessung vorgesehen, die eine Potentialdifferenz zwischen
dem in 3a linken Anschluss des Ohmwiderstands
R und einem Massepotential (nicht gezeigt) messen. Nach Abschluss
der Positionserkennung werden die Schalter 15a, 15b geöffnet und
nehmen den in 3a abgebildeten Zustand ein.
Die Schalter 15a, 15b können vorteilhaft als Halbleiterschalter,
insbesondere als Feldeffekttransistoren ausgebildet sein.
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Bei
einer ganz besonders vorteilhaften weiteren Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung kann anstelle des Ohmwiderstands R und der Schalter 15a, 15b auch
nur ein einziger Halbleiterschalter (nicht gezeigt) in der Positionsauswerteeinheit 30 vorgesehen
sein. In diesem Fall ist der Halbleiterschalter vorzugsweise als
Feldeffekttransistor ausgebildet und ermöglicht durch entsprechende
Ansteuerung z.B. an seiner Gate-Elektrode die Nachbildung des bei
dem Ausführungsbeispiel
nach 3a extra vorgesehenen Ohmwiderstands R durch seinen
eigenen Drain-Source-Widerstand, der sich zwischen seiner Drain-Elektrode und seiner
Source-Elektrode einstellt. D.h., in diesem Fall realisiert der
Feldeffekttransistor gleichzeitig die Funktionalität der Schalter 15a, 15b (3a)
zur Verbindung des Eingangs 10 mit dem Ausgang 20 und
die Funktionalität
des für die
Positionserkennung erforderlichen Serienwiderstands. Die Spannungsmessung
kann analog zu dem in 3a abgebildeten Ausführungsbeispiel
erfolgen.
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Eine
weitere alternative Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Positionsauswerteeinheit 30,
die ein induktives Element L wie z.B. eine Spule vorgebbarer Induktivität aufweist,
ist in 3b abgebildet. Analog zu der
vorstehenden Beschreibung ergibt sich hierbei ein induktiver Spannungsteiler
innerhalb der Serienschaltung der Glühstiftkerzeneinheiten 120a, 120b,
.. (1).
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Bei
einer Beaufschlagung der Steuerleitung 110a durch das zentrale
Glühzeitsteuergerät 110 mit einem
sprungförmigen
Ansteuersignal kann aus der Anstiegszeit der jeweils über einer
Spule L abfallenden Spannung auf die Position der entsprechenden Glühstiftkerzeneinheit 120 geschlossen
werden, da je nach Position der Glühstiftkerzeneinheit 120 aufgrund
der Serienschaltung der Spulen eine andere, die Anstiegszeit beeinflussende,
resultierende Induktivität
wirksam ist. Die Spannung über
der Spule L kann lokal wiederum mit den bereits beschriebenen Mitteln
V zur Spannungsmessung erfolgen, während eine entsprechende Überwachung
der Anstiegszeit vorzugsweise durch die lokale Steuereinheit 40 erfolgt.
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Bei
einer weiteren ganz besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Positionsauswerteeinheit 30 ist
anstelle des induktiven Elements L ein kapazitives Element vorgesehen,
das eine Positionsbestimmung analog zu der vorstehend beschriebenen
Verfahrensweise ermöglicht
und noch einfacher und kostengünstiger
zu realisieren ist als das induktive Element L.
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Nach
einer erfolgreichen Positionsbestimmung verfügt jede Glühstiftkerzeneinheit 120a, 120b, .. über die
entsprechende Information und speichert diese vorzugsweise in einem
nichtflüchtigen
Speicher wie beispielsweise einem in die lokale Steuereinheit 40 integrierten
EEPROM-Speicher ab. Die Steuerung der Schalter 15a, 15b (3a)
erfolgt vorzugsweise ebenfalls durch die lokale Steuereinheit 40.
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4 zeigt
eine erste Ausführungsform
eines ebenfalls in der Glühstiftkerzeneinheit 120 enthaltenen
Moduls 50, das eine Glühstiftkerze 51 aufweist.
Wie aus 4 ersichtlich, ist ein Masseanschluss 51b der
Glühstiftkerze 51 fest
mit dem Massepotential verbunden, und ein Betriebsspannungsanschluss 51a der
Glühstiftkerze 51 ist über den
Schalter 16 mit dem Eingang 10 verbindbar. Beispielsweise
wird der Betriebsspannungsanschluss 51a der Glühstiftkerze 51 immer
dann über
den Schalter 16 mit dem Eingang 10 verbunden,
wenn eine Ansteuerung der Glühstiftkerze 51 erfolgen
soll. In diesem Fall wird die Glühstiftkerze 51 über den Eingang 10 und
die entsprechenden Steuerleitungen 110a, 110b,
.. von dem zentralen Glühzeitsteuergerät 110 mit
elektrischer Energie versorgt. D.h., in diesem Fall muss das zentrale
Glühzeitsteuergerät 110 anstelle
der sonst über
die Steuerleitungen 110a, 110b, .. ausgetauschten
Ansteuersignale auch eine hinreichend große elektrische Leistung bereitstellen,
um eine ausreichende Energieversorgung der Glühstiftkerze 51 sicherzustellen.
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Ggf.
in einer Serienschaltung vor der betrachteten Glühstiftkerzeneinheit liegende
Glühstiftkerzeneinheiten
müssen
in diesem Fall entsprechend ihre Module 50 so konfigurieren,
dass ihr jeweiliger Schalter 16 direkt den Eingang 10 mit
dem Ausgang 20 verbindet, damit die elektrische Energie an
die anzusteuernde Glühstiftkerze 51 weitergeleitet wird.
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D.h.,
bei einer Glühstiftkerzeneinheit,
deren Glühstiftkerze 51 momentan
nicht angesteuert werden soll, verbindet der Schalter 16 den
Eingang 10 mit dem Ausgang 20.
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Eine
Diagnose des Betriebs der Glühstiftkerze 51 ist
durch die in 4 abgebildeten Mittel V zur Spannungsmessung
möglich.
Die Mittel V können hierzu,
beispielsweise unter Steuerung durch die lokale Steuereinheit 40,
einen sich an der Glühstiftkerze 51 einstellenden
Spannungsverlauf aufnehmen und bei einer Abweichung von typischen
Spannungswerten bzw. Spannungsverläufen kann ggf. eine Diagnosemeldung
von der betreffenden Glühstiftkerzeneinheit 120 an
das zentrale Glühzeitsteuergerät 110 gesendet
werden.
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Hierdurch
ist beispielsweise eine Kurzschlusserkennung realisierbar, die während einer
Ansteuerung der Glühstiftkerze 51 bei
Unterschreiten einer an der Glühstiftkerze 51 anliegenden
Spannung auf einen Kurzschluss im Bereich der Glühstiftkerze 51 schließt. Eine
Alterung der Glühstiftkerze 51 ist
durch eine Veränderung
des sich bei der Ansteuerung der Glühstiftkerze 51 einstellenden
Spannungsverlaufs ebenso feststellbar.
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Bei
den in 4 abgebildeten Mitteln V zur Spannungsmessung
kann es sich um dieselbe Vorrichtung handeln, die auch in 3a abgebildet
ist. In diesem Fall kann die Messvorrichtung V z.B. direkt fest
mit dem Eingang 10 verbunden sein und entweder zur Positionserkennung
aktiviert werden oder zu Diagnosezwecken bei einem Betrieb der Glühstiftkerze 51 (4).
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Besonders
vorteilhaft können
die Mittel V zur Spannungsmessung auch direkt in der lokalen Steuereinheit 40 integriert
sein, beispielsweise in Form mindestens eines A/D (analog/digital)-Wandler-Kanals
einer als Mikrocontroller ausgebildeten lokalen Steuereinheit 40.
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Die
Steuerung einer der Glühstiftkerze 51 zugeführten elektrischen
Leistung kann einerseits durch die Wahl der von dem zentralen Glühzeitsteuergerät 110 an
die Steuerleitung 110a, 110b, .. angelegten Spannung
erfolgen, oder andererseits lokal in einer Glühstiftkerzeneinheit 120,
z.B. durch die lokale Steuereinheit 40, koordiniert werden.
Bei einer lokalen Steuerung kann die lokale Steuereinheit 40 den Schalter 16 beispielsweise
gemäß einem
vorgebbaren Muster öffnen
und schließen,
um damit eine pulsweitenmodulierte Ansteuerung der Glühstiftkerze 51 zu
ermöglichen.
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Anstelle
der in 4 abgebildeten Konfiguration des Moduls 50 ist
es auch möglich,
zur Ansteuerung einer Glühstiftkerze 51 in
allen Glühstiftkerzeneinheiten 120 den
Eingang 10 (2) mit dem Ausgang 20 zu
verbinden, und den Betriebsspannungsanschluss 51a der entsprechenden
Glühstiftkerze 51 durch
einen in dem Modul 50 vorgesehenen Schalter (nicht gezeigt)
wahlweise mit dem Eingang 10 bzw. dem Ausgang 20 zu
verbinden oder davon zu trennen. Hierbei ist besonders vorteilhaft
eine parallele Ansteuerung der Glühstiftkerzen 51 mehrerer
Glühstiftkerzeneinheiten 120 gleichzeitig
möglich,
weil allen Glühstiftkerzeneinheiten 120 bzw.
Modulen 50 über
den jeweiligen Eingang 10 elektrische Energie zugeführt ist.
In diesem Fall ist sicherzustellen, dass das zentrale Glühzeitsteuergerät 110 (1)
eine hinreichend große
elektrische Leistung über
die Steuerleitung 110a, 110b, 110c, ..
bereitstellen kann, und dass lokal in den Glühstiftkerzeneinheiten 120 zur Verbindung
des Eingangs 10 mit dem jeweiligen Ausgang 20 vorgesehene
Schalter für
die auftretenden Ströme
ausgelegt sind.
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Besonders
vorteilhaft weist die erfindungsgemäße Glühstiftkerzeneinheit 120 bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform eine Energieversorgungseinheit
(nicht gezeigt) auf, die der Glühstiftkerzeneinheit 120 über die
Steuerleitung 110a, 110b, 110c zugeführte elektrische
Energie speichert und/oder den Komponenten der Glühstiftkerzeneinheit 120,
insbesondere der lokalen Steuereinheit 40, bereitstellt.
Die Energieversorgungseinheit kann hierzu in an sich bekannter Weise
beispielsweise mit einem Spannungswandler, Schutzdioden oder auch mit
einem lokalen Ladungsspeicher ausgestattet sein.
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Eine
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist nachfolgend anhand des in 5 abgebildeten
Flussdiagramms beschrieben.
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In
Schritt 200 legt das zentrale Glühzeitsteuergerät 110 (1)
zunächst
eine vorgebbare Spannung an die Steuerleitung 110a, und
die jeweiligen Schalter 15a, 15b der Positionsauswerteeinheiten 30 der
verschiedenen Glühstiftkerzeneinheiten 120a, 120b,
.. sind geschlossen, so dass eine Positionsauswertung erfolgen kann.
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Anschließend wird
in Schritt 210 die ermittelte Position jeder Glühstiftkerzeneinheit 120a, 120b,
.. lokal z.B. in einem nichtflüchtigen
Speicher der lokalen Steuereinheit 40 abgelegt. Ggf. können Statusrückmeldungen
der einzelnen Glühstiftkerzeneinheiten 120 an
das zentrale Glühzeitsteuergerät 110 erfolgen,
bei denen jeweils vorteilhaft eine entsprechende Positionsinformation
der einzelnen Glühstiftkerzeneinheit 120 mit übertragen
wird.
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In
Schritt 220 erfolgt eine Ansteuerung einer bestimmten Glühstiftkerzeneinheit 120b.
Die Ansteuerung kann beispielsweise derart erfolgen, dass das zentrale
Glühzeitsteuergerät 110 über die
Steuerleitungen 110a, 110b, .. zunächst die
Adresse bzw. Position der anzusteuernden Glühstiftkerzeneinheit 120b ausgibt,
ggf. zusammen mit Ansteuerparametern wie z.B. einer Ansteuerdauer
oder einem Leistungsprofil oder dergleichen.
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Die
Kommunikationseinheit der entsprechenden Glühstiftkerzeneinheit 120b leitet
nach einem erfolgreicher Adress- bzw. Positionsvergleich die über die
Steuerleitung 110a, 110b, .. empfangenen Informationen
an die lokale Steuereinheit 40 der Glühstiftkerzeneinheit 120b weiter,
und anschließend wird
die Glühstiftkerze 51 der
Glühstiftkerzeneinheit 120b entsprechend
angesteuert.
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Ein
besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Systems 100 besteht
darin, dass alle Glühstiftkerzeneinheiten 120 gleich
ausgebildet sein können und
sich über
die beschriebene Positionserkennung gleichsam selbst initialisieren,
so dass bei einem Einbau der Glühstiftkerzeneinheiten 120 eine
besondere Reihenfolge oder dergleichen nicht beachtet werden muss.
Darüber
hinaus kann auch die absolute Zahl der an einem zentralen Glühzeitsteuergerät 110 angeschlossenen
Glühstiftkerzeneinheiten 120 auf
einfache Weise ermittelt werden.
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Ferner
ist durch die erfindungsgemäße Serienschaltung
eine besonders einfache und wenig aufwendige Verkabelung mit im Vergleich
zu herkömmlichen
Systemen reduzierten Leitungsverlusten möglich. Ganz besonders vorteilhaft
kann der erste Abschnitt 110a der Steuerleitung als Leitung
mit einem besonders großen
Querschnitt ausgeführt
werden, da sich eine Reduzierung der Leitungsverluste in diesem
Abschnitt 110a aufgrund der Serienschaltung auf alle Ansteuervorgänge auswirkt.
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Als
weiterer Vorteil muss bei dem erfindungsgemäßen System 100 nur
ein einziger Steckerpin an dem zentralen Glühzeitsteuergerät 110 vorgesehen werden,
der zum Anschluss der Steuerleitung 110a dient.
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Durch
die in die jeweilige Glühstiftkerzeneinheit 120 integrierte
Messvorrichtung V (3a, 4) ist ferner
eine Diagnosefähigkeit
jeder einzelnen Glühstiftkerze 51 gegeben.
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Zur
Kommunikation der Komponenten 110, 120 über die
Steuerleitung 110a, 110b, 110c, .. kann ein
herkömmliches,
zur Ein-Draht-Übertragung
geeignetes Protokoll verwendet werden. Vorteilhaft kann auch eine
störfeste
und selbstsynchronisierende Manchestercodierung verwendet werden,
um zu übertragende
Daten zu codieren.
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Es
ist ferner möglich,
zur Energieübertragung über die
Steuerleitung 110a, 110b, 110c, .., d.h. insbesondere
auch zur Versorgung der Glühstiftkerzen 51,
einen Tiefpass-Frequenzbereich
zu verwenden, und Ansteuersignale in einem Bandpass-Frequenzbereich
zu übertragen,
so dass die Ansteuersignale durch entsprechende Filter in an sich
bekannter Weise z.B. von einem zur Energieübertragung vorgesehenen Gleichsignal
getrennt werden können.
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Generell
sind sowohl für
eine Betriebsspannung von 11 Volt ausgelegte Glühstiftkerzen als auch Niedervolt-Glühstiftkerzen
mit der erfindungsgemäßen Glühstiftkerzeneinheit 120 bzw.
dem System 100 einsetzbar.
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Um
eine zuverlässige
Kommunikation zwischen dem zentralen Glühzeitsteuergerät 110 und den
Glühstiftkerzeneinheiten 120a, 120b,
.. sicherzustellen, kann als Standardzustand vorgesehen sein, dass
in jeder Glühstiftkerzeneinheit 120 der
Eingang 10 mit dem Ausgang 20, z.B. über einen
entsprechenden Schalter, verbunden ist, und dass die jeweilige Kommunikationseinheit
aktiviert ist, um ggf. auftretende Ansteuersignale auswerten zu
können.