DE102008038512A1 - Method for operating ignition system for remotely startable internal combustion engine of motor vehicle, involves transmitting control signal to ignition control unit from engine control unit during ignition time interval - Google Patents

Method for operating ignition system for remotely startable internal combustion engine of motor vehicle, involves transmitting control signal to ignition control unit from engine control unit during ignition time interval Download PDF

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Abstract

The method involves transmitting a control signal (Sk1) to an ignition control unit from an engine control unit (26) during an ignition time interval. The ignition control unit controls a primary current (i-prim) by controlling an electrical switch (18) depending on the control signal. Another control signal (Sk2) is transmitted to the ignition control unit from the engine control unit during a time interval lagging from the ignition time interval. The electrical switch is controlled depending on the latter control signal during the ignition time interval.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Zündsystems für einen fremdzündbaren Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs, wobei von einem Motorsteuergerät ein erstes Steuersignal während eines Zündungszeitintervalls an eine Zündsteuereinheit übermittelt wird, welche während des Zündungszeitintervalls einen über eine Primärspule eines Zündtransformators fließenden Primärstrom durch ein Ansteuern eines mit der Primärspule gekoppelten elektrischen Schalters in Abhängigkeit des ersten Steuersignals steuert und somit wenigstens einen Zündfunken mittels einer mit einer Sekundärspule des Zündtransformators gekoppelten Zündkerze erzeugt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf ein Zündsystem zum Durchführen des Verfahrens.The The present invention relates to a method for operating a Ignition system for a spark ignition Internal combustion engine of a vehicle, wherein an engine control unit a first control signal during an ignition time interval is transmitted to an ignition control unit, which during the ignition time interval one over a primary coil of an ignition transformer flowing Primary current by driving one with the primary coil coupled electrical switch in dependence of first control signal controls and thus at least one spark by means of a with a secondary coil of the ignition transformer coupled spark plug generated. The present invention further relates to an ignition system for performing of the procedure.

Ein derartiges Verfahren sowie ein derartiges Zündsystem sind bereits aus dem Stand der Technik als bekannt zu entnehmen. Ein Blockdiagramm eines aus dem Stand der Technik bekannten Zündsystems ist in schematischer Darstellung in 1 wiedergegeben. Das bekannte Zündsystem ist in einen fremdzündbaren Verbrennungsmotor (nicht dargestellt) eines Kraftfahrzeugs eingebaut. Das Zündsystem umfasst einen Zündtransformator 10 mit einer Primärspule 12 sowie einer Sekundärspule 14, wobei an die Primärspule 12 eine Bordnetzspannung V einer Fahrzeugbatterie angelegt ist. Die Primärspule 12 kann dazu beispielsweise über das Zündungsplus (Klemme 15) mit der Fahrzeugbatterie gekoppelt sein. Das Zündsystem umfasst weiterhin eine Zündsteuereinheit 16, mittels welcher über einen zugeordneten elektrischen Schalter 18 ein Primärstrom iprim durch die Primärspule 12 des Zündtransformators 10 steuerbar ist. Die Zündsteuereinheit 16 ist mit einer Stromerfassungseinrichtung 20 gekoppelt, mittels welcher der Primärstrom iprim durch die Primärspule 12 und ein Sekundärstrom isek durch die Sekundärspule 14 abgegriffen und an die Zündsteuereinheit 16 übermittelt werden. Die Sekundärspule 14 schließlich ist ihrerseits über eine Diode 21 mit einer Zündkerze 22 zum Erzeugen von Zündfunken 24 gekoppelt. Die elektrischen Widerstände R1, R2 der Stromerfassungseinrichtung 20 sowie die Zündkerze 22 sind mit einem Bezugspotential VBEZ, beispielsweise der Masse des Kraftfahrzeugs, verbunden. Die Zündsteuereinheit 16 ist zum Empfangen eines Steuersignals S mit einem Motorsteuergerät 26 des Kraftfahrzeugs gekoppelt. Dabei ist die Zündsteuereinheit 16 dazu ausgebildet, den elektrischen Schalter 18 in Abhängigkeit des Steuersignals S anzusteuern und somit den Zündfunken 24 zu erzeugen. Dabei ist das Steuersignal S ein Spannungssignal.Such a method and such an ignition system are already known as known from the prior art. A block diagram of an ignition system known from the prior art is shown schematically in FIG 1 played. The known ignition system is installed in a spark ignition internal combustion engine (not shown) of a motor vehicle. The ignition system includes an ignition transformer 10 with a primary coil 12 and a secondary coil 14 , wherein the primary coil 12 an on-board voltage V of a vehicle battery is applied. The primary coil 12 can do this, for example, via the ignition plus (terminal 15 ) be coupled to the vehicle battery. The ignition system further includes an ignition control unit 16 , by means of which via an associated electrical switch 18 a primary current i prime through the primary coil 12 of the ignition transformer 10 is controllable. The ignition control unit 16 is with a current detection device 20 coupled, by means of which the primary current i prim through the primary coil 12 and a secondary current i sec through the secondary coil 14 tapped and to the ignition control unit 16 be transmitted. The secondary coil 14 Finally, in turn, is via a diode 21 with a spark plug 22 for generating sparks 24 coupled. The electrical resistors R 1 , R 2 of the current detection device 20 as well as the spark plug 22 are connected to a reference potential V BEZ , for example, the mass of the motor vehicle. The ignition control unit 16 is for receiving a control signal S with an engine control unit 26 coupled the motor vehicle. Here is the ignition control unit 16 designed to be the electrical switch 18 in response to the control signal S and thus the ignition spark 24 to create. In this case, the control signal S is a voltage signal.

Ein aus der nicht vorveröffentlichten DE 10 2007 0343 390 bekanntes Verfahren zum Betreiben des in 1 gezeigten Zündsystems wird anhand von 2 näher erläutert werden. 2 zeigt dazu ein schematisches Diagramm des zeitlichen Verlaufs des Steuersignals S, des Primärstroms iprim sowie des Sekundärstroms isek beim Betreiben des Zündsystems. Das Steuersignal S wird dabei an die Zündsteuereinheit 16 während eines Zündungszeitintervalls übermittelt. Das Steuersignal S weist einen ersten Spannungspuls S1 auf, welcher eine erste Zeitdauer t1 aufweist. Das Steuersignal S weist ferner einen nach einer Pausenzeitdauer t2 nach dem ersten Spannungspuls S1 folgenden zweiten Spannungspuls 82 mit einer zweiten Zeitdauer t3 auf. Dabei wird der erste Spannungspuls S1 von der Zündsteuereinheit 16 als Ladedauer der Primärspule 12 interpretiert. Mit anderen Worten steuert die Steuereinheit 16 den elektrischen Schalter 18 während der ersten Zeitdauer t1 an, so dass der elektrische Schalter 18 geschlossen bzw. leitend ist. Somit fließt aufgrund der anliegenden Batteriespannung V über die Primärspule 12 Primärstrom iprim. Dieser bewirkt, dass in der Primärspule 12 des Zündtransformators 10 ein Magnetfeld aufgebaut wird, wobei durch die während des Aufbaus des Magnetfelds erzeugte Magnetfeldänderung in der Primärspule 12 eine Spannung induziert wird, die der anliegenden Batteriespannung V entgegenwirkt. Während der ersten Zeitdauer t1 steigt somit der Primärstrom iprim bis zu einem bestimmten Maximalwert IP1. Durch die an der Primärspule 12 anliegende Gegeninduktionsspannung wird in der Sekundärspule 14 eine Spannung erzeugt, die entsprechend einem Übersetzungsverhältnis des Zündtransformators 10 verstärkt wird. Da die erzeugte Spannung noch keinen Zündfunken auslöst, ist der die Sekundärspule 14 aufweisende Stromkreis aufgrund der Luftstrecke der Zündkerze 22 elektrisch nicht geschlossen, so dass kein Strom über die Sekundärspule 14 fließt. Wird der elektrische Schalter 18 von Seiten der Zündsteuereinheit 16 geöffnet bzw. nicht mehr angesteuert, so wird der Primärstrom iprim durch die Primärspule 12 unterbrochen. Das in der Primärspule 12 gespeicherte Magnetfeld bricht dabei zusammen, wobei durch die große Magnetfeldänderung in sehr kurzer Zeit eine hohe Spannung induziert wird. Diese Induktionsspannung wird an der Sekundärspule 14 gemäß dem Übersetzungsverhältnis des Zündtransformators 10 entsprechend erhöht. Diese Spannung ionisiert eine Gaswolke zwischen den Elektroden 23a, 23b der Zündkerze 22, wodurch ein Zündfunke 24 erzeugt wird und der die Sekundärspule 14 aufweisende Stromkreis geschlossen wird. Nun fließt der Sekundärstrom isek.One from the not pre-published DE 10 2007 0343 390 Known method for operating the in 1 shown ignition system is based on 2 be explained in more detail. 2 shows a schematic diagram of the time course of the control signal S, the primary current i prim and the secondary current i sec when operating the ignition system. The control signal S is sent to the ignition control unit 16 transmitted during an ignition time interval. The control signal S has a first voltage pulse S1, which has a first time duration t 1 . The control signal S further has a second voltage pulse following a pause time duration t 2 following the first voltage pulse S1 82 with a second time period t 3 . In this case, the first voltage pulse S1 from the ignition control unit 16 as the charging time of the primary coil 12 interpreted. In other words, the control unit controls 16 the electrical switch 18 during the first time period t 1 , so that the electrical switch 18 closed or conductive. Thus flows due to the applied battery voltage V via the primary coil 12 Primary current i prim . This causes in the primary coil 12 of the ignition transformer 10 a magnetic field is built up, wherein by the magnetic field change generated in the primary coil during the construction of the magnetic field 12 a voltage is induced which counteracts the applied battery voltage V. During the first time period t 1 , the primary current i prim thus rises up to a certain maximum value IP 1 . By the at the primary coil 12 applied mutual induction voltage is in the secondary coil 14 generates a voltage corresponding to a transmission ratio of the ignition transformer 10 is reinforced. Since the voltage generated triggers no spark, which is the secondary coil 14 having circuit due to the air gap of the spark plug 22 not electrically closed, so no current through the secondary coil 14 flows. Will the electric switch 18 from the side of the ignition control unit 16 open or no longer activated, the primary current i prim through the primary coil 12 interrupted. That in the primary coil 12 Stored magnetic field collapses, which is induced by the large magnetic field change in a very short time, a high voltage. This induction voltage is applied to the secondary coil 14 according to the gear ratio of the ignition transformer 10 increased accordingly. This voltage ionizes a gas cloud between the electrodes 23a . 23b the spark plug 22 , causing a spark 24 is generated and the secondary coil 14 closing circuit is closed. Now the secondary current i sec flows .

Unterschreitet der Sekundärstrom isek einen vorbestimmten Minimalwert ISn, so wird der elektrische Schalter 18 von Seiten der Zündsteuereinheit 16 erneut angesteuert und geschlossen und anschließend wird eine Mehrzahl von Zündfunken 24 auf die oben näher erläuterte Weise erzeugt. Bei diesem aus der DE 10 2007 0343 390 bekannten Verfahren kann mittels des Steuersignals S nur eine begrenzte Anzahl von Parametern im Hinblick auf das Ansteuern des elektrischen Schalters 18 bzw. im Hinblick auf das Erzeugen der Mehrzahl von Zündfunken 24 der Zündsteuereinheit 16 übermittelt werden. So wird bei diesem bekannten Verfahren die Pausenzeitdauer t2 herangezogen, um entweder einen Maximalwert IPn oder eine Sekundärstromschwelle ISn der folgenden Zündfunken einzustellen. Der jeweils andere Wert ist fest eingestellt. Ferner definiert die zweite Zeitdauer t3 des zweiten Spannungspulses S2 das Ende des Zündvorgangs, woraus sich implizit auch die Anzahl der folgenden Zündfunken 24 bzw. der Sekundärstrompulse isek ergibt.If the secondary current i sec falls below a predetermined minimum value IS n , then the electrical switch becomes 18 from the side of the ignition control unit 16 again activated and closed and then a plurality of sparks 24 generated in the manner explained in more detail above. In this from the DE 10 2007 0343 390 known method can by means of the control signal S only a limited number of parameters with regard to the driving of the electrical switch 18 or in view of generating the plurality of sparks 24 the ignition control unit 16 be transmitted. Thus, in this known method, the pause period t 2 is used to set either a maximum value IP n or a secondary current threshold IS n of the following sparks. The other value is fixed. Furthermore, the second time duration t 3 of the second voltage pulse S2 defines the end of the ignition process, implicitly also the number of following ignition sparks 24 or secondary current pulses i sec .

Es wäre wünschenswert, gäbe es die Möglichkeit, mehrere Parameter von Seiten des Motorsteuergeräts 26 an die Zündsteuereinheit 16 mit Hilfe des Steuersignals S zu übertragen, was ein zuverlässigeres Entzünden eines Kraftstoffgemisches im Hinblick auf ein sicheres Entzündungsverhalten des Verbrennungsmotors über einen größeren Applikationsbereich ermöglichen würde.It would be desirable to have the option of having multiple parameters from the engine control unit 26 to the ignition control unit 16 to transmit with the aid of the control signal S, which would allow a more reliable ignition of a fuel mixture with regard to a safe ignition behavior of the internal combustion engine over a wider range of applications.

Die Aufgabe der folgenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Betreiben eines Zündsystems für einen fremdzündbaren Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs sowie ein Zündsystem zu schaffen, bei denen Maßnahmen getroffen sind, die eine Übertragung von möglichst vielen Parametern zwischen einem Motorsteuergerät und einer Zündsteuereinheit im Hinblick auf ein sicheres Entzündungsverhalten des Verbrennungsmotors über einen großen Applikationsbereich gewährleisten.The Object of the following invention is to provide a method for Operating an ignition system for a spark ignitable Internal combustion engine of a vehicle and an ignition system where measures are taken that require a transfer of as many parameters as possible between an engine control unit and an ignition control unit with regard to a safe Ignition behavior of the internal combustion engine over ensure a large application area.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, welches die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist, sowie durch ein Zündsystem, welches die Merkmale nach Patentanspruch 15 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Ausführungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.These The object is achieved by a method, which has the features of claim 1, as well as by an ignition system having the features of claim 15, solved. Advantageous versions with appropriate and non-trivial further education The invention are specified in the subclaims.

Dabei sind vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Zündsystems anzusehen.there are advantageous embodiments of the invention Method as advantageous embodiments of the invention To look at the ignition system.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Zündsystems für einen fremdzündbaren Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs wird von einem Motorsteuergerät ein erstes Steuersignal während eines Zündungszeitintervalls an eine Zündsteuereinheit übermittelt, welche während des Zündungszeitintervalls einen über eine Primärspule eines Zündtransformators fließenden Primärstrom durch ein Ansteuern eines mit der Primärspule gekoppelten elektrischen Schalters in Abhängigkeit des ersten Steuersignals steuert und somit wenigstens einen Zündfunken mittels einer mit einer Sekundärspule des Zündtransformators gekoppelten Zündkerze erzeugt. Ein wesentlicher Gedanke bei dem Verfahren besteht darin, dass von dem Motorsteuergerät ein zweites Steuersignal während eines von dem Zündungszeitintervall zeitversetzten Zeitintervalls an die Zündsteuereinheit übermittelt wird, und der elektrische Schalter während des nachfolgenden Zündungszeitintervalls in Abhängigkeit des zweiten Steuersignals angesteuert wird. Dabei kann es sich um das vorhergehende oder ein anderes vorhergegangenes zweites Steuersignal handeln.at a method according to the invention for operating an ignition system for a spark ignitable Internal combustion engine of a vehicle is powered by an engine control unit a first control signal during an ignition time interval transmitted to an ignition control unit, which during the ignition time interval one over a primary coil of an ignition transformer flowing Primary current by driving one with the primary coil coupled electrical switch in dependence of first control signal controls and thus at least one spark by means of a with a secondary coil of the ignition transformer coupled spark plug generated. An essential thought in the method is that of the engine control unit a second control signal during one of the ignition time interval time-offset time interval transmitted to the ignition control unit is, and the electrical switch during the subsequent Ignition time interval as a function of the second Control signal is driven. This may be the previous one or another previous second control signal.

Mit anderen Worten wird der erfindungsgemäße Effekt dadurch erzielt, dass nicht nur das Zündungszeitintervall beziehungsweise das Zeitintervall des Zündungsvorgangs, sondern auch Zeitintervalle zwischen den Zündereignissen für die Übertragung des Steuersignals ausgenutzt werden. Im Vergleich zum Stand der Technik können somit mehrere Parameter im Hinblick auf die Steuerung des Zündvorgangs an die Zündsteuereinheit übermittelt werden, so dass ein zuverlässiges Entzünden eines Kraftstoffgemisches und somit ein sicheres Entzündungsverhalten des Verbrennungsmotors über einen größeren Applikationsbereich ermöglicht wird. Da überdies Zündleitungen, über welche Signale von dem Motorsteuergerät an die Zündsteuereinheit übertragen werden, großen EMV-Störungen (elektromagnetische Verträglichkeit) ausgesetzt sind, wird durch die bezüglich des Zündungszeitintervalls zeitversetzte Übertragung des Steuersignals eine hinreichende Absicherung der übertragenen Parameter beziehungsweise eine niedrige Fehlerrate erzielt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Möglichkeit bereitgestellt, die Zündfunken, insbesondere deren Strompegel sowie Zeitdauer bzw. Energieinhalt, sowie deren Anzahl beliebig zu gestalten, wodurch neuartige Verbrennungsmotoren zukünftig zur Entwicklung gebracht werden können. Durch die Verbesserung des Entzündungsverhaltens wird gleichzeitig ein entsprechender Verbrauchsvorteil sowie eine Verbesserung des Emissionsverhaltens, insbesondere der NOx-Rohemissionen, des Verbrennungsmotors erzielt.In other words, the effect according to the invention is achieved in that not only the ignition time interval or the time interval of the ignition process, but also time intervals between the ignition events for the transmission of the control signal are utilized. Compared to the prior art, several parameters can thus be transmitted to the ignition control unit with regard to the control of the ignition process, so that a reliable ignition of a fuel mixture and thus a reliable ignition behavior of the internal combustion engine over a larger application range is made possible. Moreover, since ignition lines, via which signals are transmitted from the engine control unit to the ignition control unit, are exposed to major EMC disturbances (electromagnetic compatibility), a sufficient protection of the transmitted parameters or a low error rate is achieved by the time-offset transmission of the control signal with respect to the ignition time interval. By means of the method according to the invention, it is possible to design the ignition sparks, in particular their current level and time duration or energy content, as well as their number as desired, whereby novel internal combustion engines can be developed in the future. By improving the ignition behavior, a corresponding consumption advantage as well as an improvement of the emission behavior, in particular of the NO x raw emissions, of the internal combustion engine are achieved at the same time.

Insbesondere ist vorgesehen, dass das erste und/oder das zweite Steuersignal in Abhängigkeit einer Winkelstellung einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors übertragen werden. Bevorzugt erfolgt die Übertragung des zweiten Steuersignals nicht anschließend nach der Übertragung des ersten Steuersignals, sondern nach einem vorgebbaren Pausenzeitintervall beziehungsweise nach einer vorgebbaren Änderung der Winkelstellung der Kurbelwelle. Alternativ kann die Übertragung des zweiten Steuersignals einschließlich der Parameter unmittelbar anschließend nach dem Übertragen des ersten Steuersignals erfolgen, so dass ein quasikontinuierliches Steuersignal aus dem ersten und dem zweiten Steuersignal gebildet wird.In particular, it is provided that the first and / or the second control signal are transmitted as a function of an angular position of a crankshaft of the internal combustion engine. Preferably, the transmission of the second control signal is not carried out subsequently to the transmission of the first control signal, but after a predeterminable pause time interval or after a predetermined change in the angular position of the crankshaft. Alternatively, the transmission of the second control signal including the para meter immediately after the transmission of the first control signal, so that a quasi-continuous control signal from the first and the second control signal is formed.

Bei dem ersten und zweiten Steuersignal handelt es sich vorzugsweise um ein Spannungssignal. Hierzu kann dem Motorsteuergerät eine Gleichspannungsquelle zur Verfügung gestellt werden, wobei die Steuersignale durch ein Tasten der Gleichspannung erzeugt werden können.at the first and second control signals are preferably around a voltage signal. For this purpose, the engine control unit a DC power source is provided, wherein the control signals generated by a key of the DC voltage can be.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das erste Steuersignal einen eine erste Zeitdauer aufweisenden ersten Impuls und einen nach einer Pausenzeitdauer nach dem ersten Impuls folgenden zweiten Impuls mit einer zweiten Zeitdauer aufweist. Vorzugsweise wird nach einem vorgebbaren Auslösezeitintervall des ersten Impulses der elektrische Schalter angesteuert und der Primärstrom erzeugt. Somit wird nach dem vorgebbaren Auslösezeitintervall des ersten Impulses des ersten Steuersignals ein Magnetfeld in der Primärspule des Zündtransformators aufgebaut. Bevorzugt wird nach der ersten Zeitdauer beziehungsweise nach dem ersten Impuls während der Pausenzeitdauer der elektrische Schalter geöffnet und ein Zündfunke mittels der Zündkerze erzeugt. Durch das Ansteuern des elektrischen Schalters beziehungsweise durch das Erzeugen des Primärstroms erst nach dem vorgebbaren Auslösezeitintervall des ersten Impulses wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass kein Störimpuls bedingt durch eine EMV-Störung den Zündvorgang einleiten kann. Der vorgebbare Auslösezeitintervall weist zudem insbesondere eine Zeitdauer auf, welche viel größer als eine Zeitdauer eines möglichen Störimpulses eingestellt wird. Durch dieses Auslösezeitintervall des ersten Impulses wird ferner zwischen dem ersten und dem zweiten Steuersignal unterschieden.According to one Embodiment is provided that the first control signal a first duration having a first pulse and a after a pause period after the first pulse following second Having pulse with a second time duration. Preferably, after a predeterminable triggering time interval of the first pulse the electric switch is controlled and the primary current generated. Thus, after the predetermined triggering time interval the first pulse of the first control signal, a magnetic field in the Primary coil of the ignition transformer constructed. It is preferred after the first time period or after first pulse during the pause period of the electric Switch open and a spark by means of Spark plug generated. By driving the electric Switch or by generating the primary current only after the predefinable triggering time interval of the first Pulse is achieved in an advantageous manner that no glitch due to an EMC fault the ignition process can initiate. The predefinable trip time interval points In addition, in particular, a period of time which is much greater than a period of a possible glitch set becomes. By this tripping time interval of the first pulse is further distinguished between the first and the second control signal.

Vorzugsweise wird während der zweiten Zeitdauer beziehungsweise während des zweiten Impulses des ersten Steuersignals der elektrische Schalter mehrmals geschlossen und eine Mehrzahl von Zündfunken erzeugt. Mit anderen Worten wird während der zweiten Zeitdauer ein Multizündvorgang eingeleitet, welcher bereits durch die zwischen dem ersten und dem zweiten Impuls des ersten Steuersignals auftretende Pausenzeitdauer angekündigt wird. Insbesondere liegt die Pausenzeitdauer in einem Wertebereich zwischen 8 und 12 μs und beträgt bevorzugt 10 μs. Die zweite Zeitdauer beziehungsweise die Zeitdauer des zweiten Impulses liegt vorzugsweise in einem Wertebereich zwischen 0 und 10 ms.Preferably is during the second period or during the second pulse of the first control signal of the electrical switch closed several times and generates a plurality of sparks. In other words, during the second period of time Multizündvorgang initiated, which already by the between the first and second pulses of the first control signal occurring pause period is announced. Especially the pause period is in a value range between 8 and 12 μs and is preferably 10 μs. The second time period or the duration of the second pulse is preferably in a value range between 0 and 10 ms.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass wenigstens ein Parameter des wenigstens einen Zündfunkens in Abhängigkeit des zweiten Steuersignals eingestellt wird. Bevorzugt kann eine Anzahl von Zündfunken, welche während des Zündungszeitintervalls mittels der Zündkerze durch ein beaufschlagen des Zündtransformators mit Strom erzeugt werden, in Abhängigkeit des zweiten Steuersignals bestimmt werden. Dabei hat es sich weiterhin als vorteilhaft gezeigt, dass ein Schwellwert des Primärstroms und/oder eine Ansteuerdauer des elektrischen Schalters und/oder ein Schwellwert eines über die Sekundärspule fließenden Sekundärstroms in Abhängigkeit des zweiten Steuersignals bestimmt wird. Somit kann die Anzahl von Zündfunken sowie deren Strompegel beziehungsweise Energieinhalte beliebig eingestellt werden, so dass ein sicheres Entzündungsverhalten des Verbrennungsmotors über einen großen Applikationsbereich ermöglicht wird. Insbesondere wird die Anzahl von Zündfunken, welche während des Zündungszeitintervalls erzeugt werden, sowie deren Pegel in Abhängigkeit einer Leistungsanforderung und/oder einer Drehzahl und/oder einer Winkelstellung einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors eingestellt. Dies beruht auf der Erkenntnis, dass bei einer großen momentanen Leistung des Verbrennungsmotors eine niedrige Anzahl von Zündfunken mit großen Pegeln zum Entzünden des Kraftstoffgemisches notwendig ist, wohingegen sich bei einer niedrigen momentanen Leistung des Verbrennungsmotors eine große Anzahl von Zündfunken mit niedrigen Pegeln eignet. Durch eine Kombination aus dem ersten Steuersignal und der Übertragung der Parameter mit Hilfe des zweiten Steuersignals kann der Zündsteuereinheit ein optimales Zeitfenster bzw. eine optimale Anzahl von Zündfunken sowie deren Strompegel zum Entzünden des Kraftstoffgemisches vorgegeben werden.It has proven to be advantageous that at least one parameter of the at least one spark in dependence of the second control signal is set. Preferably, a Number of sparks that occur during the ignition time interval by means of the spark plug by acting on the ignition transformer are generated with power, in response to the second control signal be determined. It has also proven to be advantageous that is a threshold value of the primary current and / or a drive duration of the electrical switch and / or a threshold value over the secondary coil secondary current flowing is determined in dependence of the second control signal. Thus, the number of sparks and their current levels or energy contents are set arbitrarily, so that a safe ignition behavior of the internal combustion engine over a large application area is made possible. In particular, the number of sparks that occurs during the ignition time interval are generated, as well as their Level depending on a power requirement and / or a speed and / or an angular position of a crankshaft of Internal combustion engine set. This is based on the knowledge that at a large momentary power of the internal combustion engine a low number of sparks with big ones Levels necessary to ignite the fuel mixture is, whereas at a low instantaneous performance of the Internal combustion engine a large number of sparks with low levels. By a combination of the first Control signal and the transmission of the parameters with help of the second control signal, the ignition control unit optimal time window or an optimal number of sparks and their current level for igniting the fuel mixture be specified.

Da mit Hilfe des zweiten Steuersignals eine im Vergleich zum Stand der Technik größere Anzahl von Parametern übertragen werden kann, können die Pegel der Zündfunken bzw. der Sekundärstrompulse und/oder der Primärstrompulse beliebig eingestellt werden. Werden die Pegel der jeweiligen Sekundärstrompulse unterschiedlich gewählt, so kann eine Form einer Maximalwerte von Zündfunken verbindenden Linie in Abhängigkeit des zweiten Steuersignals bestimmt werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein Steilheitsgrad bzw. ein Maß des Kennlinienanstiegs einer die Maximalwerte von Zündfunken verbindenden Linie in Abhängigkeit des zweiten Steuersignals bestimmt wird. Somit können die Pegel unterschiedlicher Sekundärstrompulse bzw. Zündfunken anhand nur eines Parameters beliebig eingestellt werden.There with the help of the second control signal in comparison to the state the technology transmitted larger number of parameters can be used, the levels of the sparks or the secondary current pulses and / or the primary current pulses be set arbitrarily. Be the levels of the respective secondary current pulses chosen differently, so may be a form of maximum values of sparks connecting line in dependence of the second control signal. In particular, can be provided be that a steepness degree or a measure of the characteristic increase a line connecting the maximum values of sparks is determined in dependence of the second control signal. Thus, the levels of different secondary current pulses or spark is arbitrarily set using only one parameter become.

Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass das zweite Steuersignal nach einem Protokoll moduliert, insbesondere pulsweitenmoduliert, wird. Somit kann das Format, der Inhalt, die Bedeutung und die Reihenfolge gesendeter Nachrichten, wie insbesondere der Parameter, zwischen dem Motorsteuergerät und der Zündsteuereinheit festgelegt werden. Eine Pulsweitenmodulation kann beispielsweise mittels eines elektrischen Schalters, wie insbesondere eines Transistors, realisiert werden. Somit wird das zweite Steuersignal vorzugsweise derart moduliert, dass es eine Mehrzahl von unterschiedliche Zeitdauern aufweisenden Impulsen aufweist, wobei jedem Impuls bevorzugt jeweils ein Parameter zugeordnet wird.It has proven to be particularly advantageous that the second control signal is modulated according to a protocol, in particular pulse width modulated. Thus, the format, content, meaning and order of messages sent, in particular the parameters, between the engine control unit and the ignition control unit are set. A pulse width modulation can be realized for example by means of an electrical switch, in particular a transistor. Thus, the second control signal is preferably modulated such that it has a plurality of pulses having different durations, wherein each pulse is preferably assigned one parameter in each case.

Vorzugsweise liegen die Zeitdauern der Impulse des zweiten Steuersignals in einem Wertebereich von 10 bis 250 μs.Preferably are the durations of the pulses of the second control signal in one Range of values from 10 to 250 μs.

Vorzugsweise wird eine Summe einer jeweiligen Zeitdauer jedes Impulses des zweiten Steuersignals und einer darauf folgenden Pausenzeitdauer konstant eingestellt. Diese somit gebildeten konstanten Zeitintervalle, welche die Summen der jeweiligen Zeitdauer jedes Impulses und einer darauf folgenden Pausenzeitdauer darstellen, können in vorteilhafter Weise zur Kalibrierung einer Zeitmessung in der Zündsteuereinheit bzw. zur Synchronisation der Übertragung und/oder zur Fehlerprüfung herangezogen werden.Preferably becomes a sum of a respective duration of each pulse of the second Control signal and a subsequent pause period constant set. These thus formed constant time intervals, which the sums of each time duration of each pulse and one on it Following break time, can be in an advantageous Way to calibrate a time measurement in the ignition control unit or for synchronization of the transmission and / or error checking be used.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das zweite Steuersignal einen Endimpuls mit einer vordefinierten Zeitdauer aufweist, mittels welchem ein Abschluss der Übertragung des zweiten Steuersignals der Zündsteuereinheit signalisiert wird. Hierdurch kann ein Abschluss der Übertragung des zweiten Steuersignals von der Zündsteuereinheit sicher erkannt werden.In According to an embodiment, it is provided that the second control signal has an end pulse with a predefined time duration, by means of which is a completion of the transmission of the second control signal the ignition control unit is signaled. This can a completion of the transmission of the second control signal of the ignition control unit can be reliably detected.

In einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das zweite und/oder das erste Steuersignal von dem Motorsteuergerät über einen Übertragungskanal an die Zündsteuereinheit wenigstens während eines vorgebbaren Zeitintervalls als Digitalsignal kodiert übertragen wird. Das Digitalsignal kann dann mittels einer Dekodiereinrichtung der Zündsteuereinheit dekodiert werden. Somit kann die Anzahl der an die Zündsteuereinheit übertragenen Parameter weiter optimiert werden. Als Leitungscode kann dabei eine binäre oder eine trinäre Codierung ausgewählt werden.In an alternative embodiment may be provided that the second and / or the first control signal from the engine control unit via a transmission channel to the ignition control unit at least during a predeterminable time interval as Digital signal is transmitted coded. The digital signal can then by means of a decoder of the ignition control unit be decoded. Thus, the number of transmitted to the ignition control unit Parameters are further optimized. As a line code can be a binary or trinary coding selected become.

Ein erfindungsgemäßes Zündsystem für einen fremdzündbaren Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs umfasst einen Zündtransformator einschließlich einer Primärspule, welche über einen von einer Zündsteuereinheit in Abhängigkeit eines ersten Steuersignals ansteuerbaren elektrischen Schalter während eines Zündungszeitintervalls mit Strom beaufschlagbar ist. Das Zündsystem umfasst ferner ein Motorsteuergerät, mittels welchem das erste Steuersignal erzeugbar und an die Zündsteuereinheit übermittelbar ist. Ein wesentlicher Gedanke bei dem Zündsystem besteht darin, dass mittels des Motorsteuergeräts ein zweites Steuersignal während eines von dem Zündungszeitintervall zeitversetzten Zeitintervalls an die Zündsteuereinheit übermittelbar ist, und die Zündsteuereinheit zum Ansteuern des elektrischen Schalters während des Zündungszeitintervalls in Abhängigkeit des zweiten Steuersignals ausgebildet ist.One Inventive ignition system for comprises a spark ignition internal combustion engine of a vehicle an ignition transformer including a primary coil, which via one of an ignition control unit be controlled in response to a first control signal electrical switch during an ignition time interval can be acted upon with electricity. The ignition system further includes an engine control unit, by means of which the first control signal can be generated and communicated to the ignition control unit is. An essential thought in the ignition system exists in that by means of the engine control unit, a second control signal during one of the ignition time interval time-offset time interval is transmissible to the ignition control unit, and the ignition control unit for driving the electrical switch during the ignition time interval depending on is formed of the second control signal.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der beigefügten Zeichnungen. Dabei zeigen:Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of a preferred embodiment as well as with the enclosed drawings. Showing:

1 in schematischer Darstellung ein Blockschaltbild eines Zündsystems gemäß dem Stand der Technik; 1 a schematic diagram of a block diagram of an ignition system according to the prior art;

2 ein schematisches Diagramm zeitlicher Verläufe eines Primärstroms, eines Sekundärstroms sowie eines Steuersignals beim Betreiben des in 1 gezeigten Zündsystems nach einem Verfahren gemäß dem Stand der Technik; 2 a schematic diagram of time courses of a primary current, a secondary current and a control signal in operating the in 1 shown ignition system according to a method according to the prior art;

3 ein Diagramm zeitlicher Verläufe eines ersten und eines zweiten Steuersignals (Sk1, Sk2), eines Primärstroms (iprim), eines Sekundärstroms (isek), einer Sekundärspannung (usek) sowie eines Informationssignals (iinf, Stromrückmeldung) beim Betreiben des in 1 gezeigten Zündsystems nach einem Verfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und 3 a diagram of time histories of a first and a second control signal (Sk1, Sk2), a primary current (i prim ), a secondary current (i sec ), a secondary voltage (u sec ) and an information signal (i inf , current feedback) in operating the in 1 shown ignition system according to a method according to an embodiment of the present invention; and

4 ein schematisches Diagramm der Verläufe des ersten und des zweiten Steuersignals in Abhängigkeit einer Winkelstellung einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors. 4 a schematic diagram of the curves of the first and the second control signal in response to an angular position of a crankshaft of an internal combustion engine.

Das nachstehend näher geschilderte Ausführungsbeispiel stellt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.The Below detailed embodiment represents a preferred embodiment of the present invention Invention.

Im vorliegenden Beispiel ist das Zündsystem, welches in 1 schematisch dargestellt ist, in einen fremdzündbaren Verbrennungsmotor (nicht abgebildet) eines Kraftfahrzeugs eingebaut. Der Verbrennungsmotor kann beispielsweise als strahlgeführter Direkteinspritzungs-Ottomotor ausgebildet sein, wobei grundsätzlich alle fremdgezündeten Motortypen mittels des Zündsystems betreibbar sind. Ein Verfahren nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welches zum Betreiben des in 1 gezeigten Zündsystems dient, wird anhand der 3 und 4 näher erläutert.In the present example, the ignition system which is in 1 is shown schematically, incorporated in a frust ignitable internal combustion engine (not shown) of a motor vehicle. The combustion engine may be formed, for example, as a spray-guided direct injection gasoline engine, with basically all spark-ignited engine types are operated by means of the ignition system. A method according to an embodiment of the present invention, which is for operating the in 1 shown ignition system is based on the 3 and 4 explained in more detail.

3 zeigt dazu ein Diagramm der zeitlichen Verläufe eines von dem Motorsteuergerät 26 an die Zündsteuereinheit 16 übermittelbaren Steuersignals S, welches im vorliegenden Beispiel ein erstes Steuersignal Sk1 sowie ein zweites Steuersignal Sk2 aufweist, eines durch die Primärspule 12 fließenden Primärstroms iprim, eines durch die Sekundärspule 14 fließenden Sekundärstroms isek, einer an der Zündkerze 22 zwischen den Elektroden 23a, 23b abfallenden Sekundärspannung usek sowie eines Informationssignals iinf welches als eine Stromrückmeldung beziehungsweise eine Stromantwort von der Zündsteuereinheit 16 an das Motorsteuergerät 26 übermittelt wird. Dabei liegen das Steuersignal S als Spannungswerte und ein Rückmeldesignal iinf (siehe unten) vorzugsweise als Stromwerte auf einer gleichen Steuerleitung vor. 3 shows a diagram of the time courses of one of the engine control unit 26 to the ignition control unit 16 transmissible control signal S, which in the present example, a first control signal Sk1 and a second control signal Sk2, one through the primary coil 12 flowing primary current i prim , one through the secondary coil 14 flowing secondary current i sec , one at the spark plug 22 between the electrodes 23a . 23b falling secondary voltage u sec and an information signal i inf which as a current feedback or a current response from the ignition control unit 16 to the engine control unit 26 is transmitted. The control signal S as voltage values and a feedback signal i inf (see below) are preferably present as current values on a same control line.

Das erste und das zweite Steuersignal Sk1, Sk2 werden in der dargestellten Ausführungsform von dem Motorsteuergerät 26 über einen gemeinsamen Übertragungskanal, beispielsweise eine elektrische Leitung, an die Zündsteuereinheit 16 übertragen.The first and the second control signal Sk1, Sk2 are in the illustrated embodiment of the engine control unit 26 via a common transmission channel, for example an electrical line, to the ignition control unit 16 transfer.

Das Steuersignal S ist im vorliegenden Beispiel ein Spannungssignal. Das erste Steuersignal Sk1 weist einen ersten sowie einen zweiten Impuls S1, S2 auf, welche entsprechend eine erste sowie eine zweite Zeitdauer t1, t3 aufweisen. Zwischen dem ersten und dem zweiten Impuls S1, S2 ist eine Pausenzeitdauer t2 vorgesehen, nach welcher der zweite Impuls S2 folgt. Im vorliegenden Beispiel ist vorgesehen, dass nach einem vorgebbaren beziehungsweise einstellbaren Auslösezeitintervall tD des ersten Impulses S1 der elektrische Schalter 18 von Seiten der Zündsteuereinheit 16 angesteuert und der Primärstrom iprim erzeugt wird. Dabei bleibt der elektrische Schalter 18 für eine restliche Zeitdauer tL des ersten Impulses S1 geschlossen. Während der restlichen Zeitdauer tL steigt der Primärstrom iprim bis zu einem Maximalwert beziehungsweise Schwellwert IPx an.The control signal S is a voltage signal in the present example. The first control signal Sk1 has a first and a second pulse S1, S2, which respectively have a first and a second time duration t 1 , t 3 . Between the first and the second pulse S1, S2, a pause period t 2 is provided, after which the second pulse S2 follows. In the present example, it is provided that after a predefinable or adjustable tripping time interval t D of the first pulse S1, the electrical switch 18 from the side of the ignition control unit 16 controlled and the primary current i prime is generated. This leaves the electrical switch 18 for a remaining period t L of the first pulse S1 is closed. During the remaining time t L , the primary current i prim rises to a maximum value or threshold IP x .

Wird die Übertragung des ersten Impulses S1 abgeschlossen, so folgt die Pausenzeitdauer t2 und der elektrische Schalter 18 öffnet. Somit wird der Primärstrom iprim abgeschaltet, wodurch sich durch Selbstinduktion eine hohe Sekundärspannung usek an den Elektroden 23a, 23b der Zündkerze 22 aufbaut und einen Zündfunken 24 erzeugt. Dieser Zündfunke 24 ist anhand des Verlaufs der Sekundärspannung usek in 3 dargestellt.If the transmission of the first pulse S1 is completed, then the pause time t 2 and the electrical switch follows 18 opens. Thus, the primary current i prim is turned off, which is self-induced by a high secondary voltage u sec at the electrodes 23a . 23b the spark plug 22 builds up and a spark 24 generated. This spark 24 is based on the course of the secondary voltage u sec in 3 shown.

Nach der Pausenzeitdauer t2 folgt der zweite Impuls S2 des ersten Steuersignals Sk1, welcher im vorliegenden Beispiel eine Multifunkenzündung auslöst. Mit anderen Worten wird während der zweiten Zeitdauer t3 beziehungsweise während des zweiten Impulses S2 der elektrische Schalter 18 mehrmals geschlossen und eine Mehrzahl von Zündfunken 24 erzeugt. Dabei werden Minimalwerte ISx des Sekundärstroms isek beobachtet, wobei der Schalter 18 geschlossen beziehungsweise der Primärstrom iprim erzeugt wird, sobald der sekundäre Strom isek den vorgebbaren Minimalwert ISx unterschreitet. Dabei kann der Minimalwert ISx jedes Sekundärstromimpulses beliebig eingestellt werden.After the pause period t 2 , the second pulse S2 follows the first control signal Sk1, which triggers a multi-spark ignition in the present example. In other words, during the second time period t 3 or during the second pulse S2, the electrical switch 18 closed several times and a plurality of sparks 24 generated. In this case, minimum values IS x of the secondary current i sec are observed, the switch 18 closed or the primary current i prim is generated as soon as the secondary current i sec falls below the predeterminable minimum value IS x . In this case, the minimum value IS x of each secondary current pulse can be set arbitrarily.

Im vorliegenden Beispiel können bei einer Anzahl von Zündfunken 24, welche während eines Zündungszeitintervalls t2 + t3 mittels der Zündkerze 22 erzeugt werden, die Maximalwerte IPx des Primärstroms iprim und/oder die Minimalwerte ISx des Sekundärstroms sek beliebig eingestellt werden. Dies erfordert eine Übertragung von vielen Parametern von Seiten des Motorsteuergeräts 26 an die Zündsteuereinheit 16. Während des Zündungszeitintervalls t2 + t3 sollten aufgrund von EMV-Störungen (elektromagnetische Verträglichkeit) die Parameter nicht übertragen werden. Somit ist im vorliegenden Beispiel vorgesehen, dass die oben aufgezählten Parameter der Zündfunken in Abhängigkeit des zweiten Steuersignals Sk2 eingestellt werden, welches während eines bezüglich des Zündungszeitintervalls t1 + t2 + t3 zeitversetzten Zeitintervalls tp an die Zündsteuereinheit 16 übermittelt wird. Somit können die Parameter während des Zeitintervalls tp übertragen werden, in welchem keine hohe Sekundärspannung usek auftritt, welche eine Störung des zweiten Steuersignals Sk2 hervorrufen und somit eine Fehlerrate bei der Übertragung der Parameter erhöhen könnte.In the present example, with a number of sparks 24 , which during an ignition time interval t 2 + t 3 by means of the spark plug 22 are generated, the maximum values IP x of the primary current i prim and / or the minimum values IS x of the secondary current sec are arbitrarily set. This requires transmission of many parameters from the engine control unit 26 to the ignition control unit 16 , During the ignition time interval t 2 + t 3 , the parameters should not be transmitted due to EMC interference (electromagnetic compatibility). Thus, in the present example it is provided that the above-enumerated parameters of the sparks are set as a function of the second control signal Sk2, which during a time interval t p with respect to the ignition time interval t 1 + t 2 + t 3 to the ignition control unit 16 is transmitted. Thus, the parameters can be transmitted during the time interval t p , in which no high secondary voltage u sec occurs, which could cause a disturbance of the second control signal Sk2 and thus increase an error rate in the transmission of the parameters.

Vorliegend wird das zweite Steuersignal Sk2 nach einem Protokoll moduliert, welches nachfolgend näher beschrieben wird. Dabei wird das zweite Steuersignal Sk2 pulsweitenmoduliert. Beispielsweise kann es sich hierbei um ein Tasten einer von einer Gleichspannungsquelle stammenden Gleichspannung auf Seiten des Motorsteuergeräts 26 handeln. Somit weist das zweite Steuersignal Sk2 eine Mehrzahl von unterschiedliche Zeitdauern aufweisenden Impulsen auf. In 3 sind insgesamt vier Impulse 30 bis 33 dargestellt, welche entsprechend jeweils eine zugeordnete Zeitdauer t5, t7, t9 und t11 aufweisen. Zwischen den Impulsen 30 bis 33 ist jeweils eine Übertragungslücke mit einer entsprechenden Pausenzeitdauer t6, t8 und t10 vorgesehen. Im vorliegenden Beispiel wird eine Summe einer jeweiligen Zeitdauer t5, t7, t9, jedes Impulses 30 bis 32 des zweiten Steuersignals Sk2 und einer darauf folgenden Pausenzeitdauer t6, t8, t10 konstant eingestellt. Somit gilt: t5 + t6 = t7 + t8 = t9 + t10. Diese konstanten Zeiten können zur Kalibrierung einer Zeitmessung bzw. zur Synchronisation der Übertragung sowie zur Fehlerprüfung herangezogen werden.In the present case, the second control signal Sk2 is modulated according to a protocol which will be described in more detail below. In this case, the second control signal Sk2 is pulse width modulated. For example, this may be a pressing of a DC voltage originating from a DC voltage source on the part of the engine control unit 26 act. Thus, the second control signal Sk2 has a plurality of pulses having different durations. In 3 are a total of four impulses 30 to 33 which correspondingly each have an associated time duration t 5 , t 7 , t 9 and t 11 . Between the pulses 30 to 33 In each case a transmission gap with a corresponding pause period t 6 , t 8 and t 10 is provided. In the present example, a sum of a respective time duration t 5 , t 7 , t 9 , each pulse 30 to 32 of the second control signal Sk2 and a following pause period t 6 , t 8 , t 10 set constant. Thus: t 5 + t 6 = t 7 + t 8 = t 9 + t 10 . These constant times can be used to calibrate a time measurement or to synchronize the transmission and for error checking.

Die Pulsdauern beziehungsweise Pulsweiten t5, t7, t9 der Impulse 30 bis 32 definieren im vorliegenden Beispiel die Maximalwerte IPx der Primärstromimpulse und/oder die Minimalwerte ISx der Sekundärstromimpulse. Gegebenenfalls können mit weiteren Impulsen weitere Parameter, wie insbesondere die Anzahl der Zündfunken 24, welche während der zweiten Zeitdauer t3 erzeugt werden, übertragen werden. Im vorliegenden Beispiel wird ein letzter Impuls 33 des zweiten Steuersignals Sk2 als Endimpuls bezeichnet, mittels welchem ein Abschluss der Übertragung des zweiten Steuersignals Sk2 der Zündsteuereinheit 16 signalisierbar ist. In der nachfolgenden Tabelle ist ein Beispiel für eine Einstellung eines Minimalwerts IS1 eines ersten Sekundärstromimpulses 34 des Sekundärstroms isek in Abhängigkeit des zweiten Steuersignals Sk2 dargestellt. t5s 40 μs 75 μs 110 μs 160 μs 220 μs t5e 20–60 μs 60–90 μs 90–130 μs 130–190 μs 190–250 μs IS1 90 mA 80 mA 70 mA 60 mA 50 mA The pulse durations or pulse widths t 5 , t 7 , t 9 of the pulses 30 to 32 define in the present example the maximum values IP x of the primary current pulses and / or the minimum values IS x of the secondary current pulses. Optionally, with further pulses further parameters, such as in particular the number of sparks 24 , which are generated during the second time period t 3 , are transmitted. In the present example, a last pulse 33 of the second control signal Sk2 is referred to as the end pulse, by means of which a conclusion of the transmission of the second control signal Sk2 of the ignition control unit 16 can be signaled. In the following table is an example of a setting of a minimum value IS 1 of a first secondary current pulse 34 of the secondary current i sec as a function of the second control signal Sk2. t 5s 40 μs 75 μs 110 μs 160 μs 220 μs t 5e 20-60 μs 60-90 μs 90-130 μs 130-190 μs 190-250 μs IS 1 90 mA 80 mA 70 mA 60mA 50mA

Bei der obigen Tabelle bezeichnet t5s die Zeitdauer t5 eines ersten Impulses 30 des von dem Motorsteuergerät 26 gesendeten zweiten Steuersignals Sk2. Da die Zeitdauer t5e des von der Zündsteuereinheit 16 empfangenen ersten Impulses 30 aufgrund von Übertragungsfehlern mit der Zeitdauer t5s des gesendeten Impulses 30 nicht übereinstimmen muss, wird in der Zündsteuereinheit 16 ein Wertebereich für die Zeitdauer t5e des empfangenen Impulses 30 vorgegeben. Fällt die Zeitdauer t5e des empfangenen Impulses 30 in den Wertebereich, so wird der Minimalwert IS1 des ersten Sekundärstromimpulses 34 entsprechend – wie in der obigen Tabelle angedeutet – eingestellt. t5e bezeichnet somit in der obigen Tabelle die Zeitdauer t5 des empfangenen Impulses 30.In the above table, t 5s denotes the time t 5 of a first pulse 30 of the engine control unit 26 sent second control signal Sk2. Since the time period t 5e of the ignition control unit 16 received first pulse 30 due to transmission errors with the duration t 5s of the transmitted pulse 30 does not match, is in the ignition control unit 16 a range of values for the duration t 5e of the received pulse 30 specified. If the time t 5e of the received pulse falls 30 into the range of values, then the minimum value IS 1 of the first secondary current pulse 34 accordingly - as indicated in the above table - set. Thus, in the above table, t 5e denotes the time duration t 5 of the received pulse 30 ,

Mit Bezug auf 3 ist zwischen dem ersten und dem zweiten Steuersignal Sk1, Sk2 eine Übertragungslücke mit einer Pausenzeitdauer t4 vorgesehen, in welcher kein Signal von dem Motorsteuergerät 26 an die Zündsteuereinheit 16 übertragen wird. Wird das zweite Steuersignal Sk2 gesendet, so ist eine weitere Übertragungslücke zwischen dem Abschluss der Übertragung des zweiten Steuersignals Sk2 und der erneuten Übertragung des ersten Steuersignals Sk1 vorgesehen. Diese weitere Übertragungslücke weist eine Pausenzeitdauer t12 auf.Regarding 3 is between the first and the second control signal Sk1, Sk2 a transmission gap with a pause period t 4 is provided, in which no signal from the engine control unit 26 to the ignition control unit 16 is transmitted. If the second control signal Sk2 is sent, then a further transmission gap is provided between the completion of the transmission of the second control signal Sk2 and the retransmission of the first control signal Sk1. This further transmission gap has a pause period t 12 .

4 gibt die Verläufe des ersten sowie des zweiten Steuersignals Sk1, Sk2 in Abhängigkeit einer Winkelstellung α einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors wieder. Wie in 4 beispielhaft dargestellt ist, wird jedem Zylinder C1 bis C4 des als Vier-Zylinder-Verbrennungsmotor ausgebildeten Verbrennungsmotors ein separates Steuersignal S einschließlich des ersten und des zweiten Steuersignals Sk1, Sk2 zugeordnet. Dabei ist die Übertragung des zweiten Steuersignals Sk2 nicht an einen bestimmten Zeitraum gebunden, sondern kann in einem beliebigen, von dem Zündungszeitintervall verschiedenen Zeitintervall erfolgen. Dabei sei erwähnt, dass die Zündkerze 22 jedes Zylinders C1 bis C4 in jedem vierten Arbeitstakt eines Arbeitsspiels des Verbrennungsmotors gezündet wird. 4 gives the curves of the first and the second control signal Sk1, Sk2 as a function of an angular position α of a crankshaft of the internal combustion engine again. As in 4 is exemplified, a separate control signal S including the first and the second control signal Sk1, Sk2 is assigned to each cylinder C1 to C4 of the engine designed as a four-cylinder internal combustion engine. In this case, the transmission of the second control signal Sk2 is not bound to a specific period, but may take place in any time interval different from the ignition time interval. It should be mentioned that the spark plug 22 each cylinder C1 to C4 is ignited every fourth stroke of a cycle of the internal combustion engine.

In einer Ausführungsform ist im Motorsteuergerät eine einzige Steuereinheit zur Übertragung der Steuersignale vorgesehen. Allerdings kann es (z. B. bei einem 8-Zylinder-Motor) vorkommen, dass sich Steuersignale zeitlich überlappen bzw. mehrere Steuersignale gleichzeitig übertragen werden sollen. Für eine solche Übertragung von 2 oder mehr gleichzeitigen oder überlappenden Signalen kann alternativ vorgesehen sein, im Motorsteuergerät 26 zwei oder mehr Steuereinheiten vorzusehen. Dabei ist typischerweise jeder Steuereinheit eine separate Steuerleitung zugeordnet. Ist beispielsweise ist jedem der Zylinder C1 bis C4 jeweils eine separate Steuereinheit im Motorsteuergerät 26 zugeordnet, so kann die Zeitdauer der übrigen drei Arbeitstakte des Arbeitsspiels des Verbrennungsmotors für die Übertragung des zweiten Steuersignals Sk2 einschließlich der Parameter genutzt werden. Wird hingegen eine gemeinsame Steuereinheit im Motorsteuergerät 26 mit vier Steuerleitungen für die Zündsteuereinheit 16 aller Zylinder C1 bis C4 verwendet, so kann das zweite Steuersignal Sk2 während Übertragungslücken zwischen dem ersten Steuersignal Sk1 übertragen werden. Vorzugsweise wird das zweite Steuersignal Sk2 im Ausstoßtakt des zugehörigen Zylinders C1 bis C4 übertragen, um eine Fehlzündung durch ein fehlerhaftes Steuersignal Sk2 sicher zu vermeiden.In one embodiment, a single control unit for transmitting the control signals is provided in the engine control unit. However, it may happen (eg in the case of an 8-cylinder engine) that control signals overlap in time or several control signals are to be transmitted simultaneously. For such transmission of 2 or more simultaneous or overlapping signals may alternatively be provided in the engine control unit 26 to provide two or more control units. In this case, each control unit is typically assigned a separate control line. For example, each of the cylinders C1 to C4 is a separate control unit in the engine control unit 26 assigned, the time duration of the remaining three power strokes of the working cycle of the internal combustion engine for the transmission of the second control signal Sk2 including the parameters can be used. If, however, a common control unit in the engine control unit 26 with four control cables for the ignition control unit 16 all cylinders C1 to C4 used, the second control signal Sk2 can be transmitted during transmission gaps between the first control signal Sk1. Preferably, the second control signal Sk2 is transmitted in the exhaust stroke of the associated cylinder C1 to C4 in order to reliably avoid a misfire due to a faulty control signal Sk2.

Mit erneutem Bezug auf 3 wird von der Zündsteuereinheit 16 ein Informationssignal iinf an das Motorsteuergerät 26 übermittelt. Dieses Informationssignal iinf wird als Stromsignal auf der die Zündsteuereinheit 16 mit dem Motorsteuergerät 26 verbindenden elektrischen Leitung, über welche ebenfalls das Steuersignal S an die Zündsteuereinheit 16 übertragen wird, eingeprägt. Wie in 3 dargestellt ist, wird das Informationssignal iinf während der ersten und der zweiten Zeitdauer t1 und t3 an das Motorsteuergerät 26 übermittelt. Mithilfe des Informationssignals iinf kann unter Betrachtung der Stromhöhe beispielsweise ein Erreichen einer Primärstromschwelle IPthr sowie einer Zündsystemtemperatur zurückgemeldet werden. Wird eine Primärstromschwelle IPthr überschritten, so kann die Amplitude des Informationssignals iinf beispielsweise von einem Wert Ic1 auf einen Wert Ic2 reduziert werden. Entsprechend kann die Amplitude des Informationssignals iinf während der zweiten Zeitdauer t3 nach einem bestimmten Zeitintervall tt von dem ersten Wert Ic1 auf den zweiten Wert Ic2 reduziert werden. Bleibt das Zeitintervall tt unter einem vordefinierten Wert, so gilt dies für das Motorsteuergerät 26 als Information, dass die Temperatur des Zündsystems einen kritischen Wert nicht überschritten hat. Wird das Zeitintervall tt größer als der vordefinierte Wert, so wird somit an das Motorsteuergerät 26 die Information übermittelt, dass ein kritischer Wert der Temperatur des Zündsystems überschritten worden ist. Somit erfolgt zwischen dem Motorsteuergerät 26 und der Zündsteuereinheit eine bidirektionale Kommunikation, welche dadurch ermöglicht wird, dass das Steuersignal S als Spannungssignal und das Informationssignal iinf als Stromsignal übertragen werden.With renewed reference to 3 is from the ignition control unit 16 an information signal i inf to the Mo torsteuergerät 26 transmitted. This information signal i inf becomes a current signal on the ignition control unit 16 with the engine control unit 26 connecting electrical line, via which also the control signal S to the ignition control unit 16 is transferred, impressed. As in 3 is shown, the information signal i inf during the first and second time periods t 1 and t 3 to the engine control unit 26 transmitted. Using the information signal I inf can be reported by considering the current level, for example, achieving a primary current threshold IP thr and a Zündsystemtemperatur. If a primary current threshold IP thr is exceeded, then the amplitude of the information signal i inf can be reduced, for example, from a value Ic1 to a value Ic2. Accordingly, the amplitude of the information signal i inf during the second time period t 3 after a certain time interval tt can be reduced from the first value Ic1 to the second value Ic2. If the time interval tt remains below a predefined value, this applies to the engine control unit 26 as information that the temperature of the ignition system has not exceeded a critical value. If the time interval tt greater than the predefined value, so is the engine control unit 26 the information is transmitted that a critical value of the temperature of the ignition system has been exceeded. Thus takes place between the engine control unit 26 and the ignition control unit bi-directional communication, which is made possible by the control signal S transmitted as a voltage signal and the information signal i inf as a current signal.

Bei der Übertragung des zweiten Steuersignals Sk2 muss ferner die Anzahl der erkannten Parameter, beziehungsweise die Anzahl der erkannten Impulse 30 bis 33, mit einer Anzahl der erwarteten Parameter beziehungsweise Impulse 30 bis 33 übereinstimmen und eine Summe der Zeitdauern t5 bis t10 muss in einem erwarteten Wertebereich liegen. Dann werden die übertragenen Parameter übernommen und die nachfolgenden Zündfunken entsprechend eingestellt. Wenn Fehler erkannt oder keine Parameter beziehungsweise Impulse übertragen werden, werden die Parameter von einer vorangegangenen Zündung oder, wenn diese noch nicht vorliegen, vordefinierte Werte übernommen.During the transmission of the second control signal Sk2, the number of recognized parameters, or the number of detected pulses, must also be determined 30 to 33 , with a number of expected parameters or pulses 30 to 33 and a sum of the time periods t 5 to t 10 must be in an expected value range. Then the transmitted parameters are adopted and the subsequent sparks are set accordingly. If errors are detected or no parameters or pulses are transmitted, the parameters are taken from a previous ignition or, if these are not already present, predefined values.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 1020070343390 [0003, 0004] - DE 1020070343390 [0003, 0004]

Claims (15)

Verfahren zum Betreiben eines Zündsystems für einen fremdzündbaren Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs, wobei von einem Motorsteuergerät (26) ein erstes Steuersignal (Sk1) während eines Zündungszeitintervalls (t1 + t2 + t3) an eine Zündsteuereinheit (16) übermittelt wird, welche während des Zündungszeitintervalls (t1 + t2 + t3) einen über eine Primärspule (12) eines Zündtransformators (10) fließenden Primärstrom (iprim) durch ein Ansteuern eines mit der Primärspule (12) gekoppelten elektrischen Schalters (18) in Abhängigkeit des ersten Steuersignals (Sk1) steuert und somit wenigstens einen Zündfunken (24) mittels einer mit einer Sekundärspule (14) des Zündtransformators (10) gekoppelten Zündkerze (22) erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass von einem Motorsteuergerät (26) ein zweites Steuersignal (Sk2) während eines von dem Zündungszeitintervall (t1 + t2 + t3) zeitversetzten Zeitintervalls (tp) an die Zündsteuereinheit (16) übermittelt wird, und der elektrische Schalter (18) während des Zündungszeitintervalls (t1 + t2 + t3) in Abhängigkeit des zweiten Steuersignals (Sk2) angesteuert wird.Method for operating an ignition system for a spark-ignition internal combustion engine of a vehicle, wherein an engine control unit ( 26 ) a first control signal (Sk1) during an ignition time interval (t 1 + t 2 + t 3 ) to an ignition control unit ( 16 ), which during the ignition time interval (t 1 + t 2 + t 3 ) via a primary coil ( 12 ) of an ignition transformer ( 10 ) primary current (i prim ) by driving one with the primary coil ( 12 ) coupled electrical switch ( 18 ) in response to the first control signal (Sk1) controls and thus at least one spark ( 24 ) by means of a with a secondary coil ( 14 ) of the ignition transformer ( 10 ) coupled spark plug ( 22 ), characterized in that by an engine control unit ( 26 ) a second control signal (Sk2) during a time interval offset from the ignition time interval (t 1 + t 2 + t 3 ) time interval (t p ) to the ignition control unit ( 16 ) and the electrical switch ( 18 ) during the ignition time interval (t 1 + t 2 + t 3 ) in response to the second control signal (Sk2) is driven. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Steuersignal (Sk1) einen eine erste Zeitdauer (t1) aufweisenden ersten Impuls (S1) und einen nach einer Pausenzeitdauer (t2) nach dem ersten Impuls (S1) folgenden zweiten Impuls (S2) mit einer zweiten Zeitdauer (t3) aufweist.Method according to Claim 1, characterized in that the first control signal (Sk1) has a first pulse (S1) having a first time duration (t 1 ) and a second pulse (S2. 2 ) following a pause time duration (t 2 ) after the first pulse (S1) ) having a second time duration (t 3 ). Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem vorgebbaren Auslösezeitintervall (tD) des ersten Impulses (S1) der elektrische Schalter (18) angesteuert und der Primärstrom (iprim) erzeugt wird.A method according to claim 2, characterized in that after a predeterminable tripping time interval (t D ) of the first pulse (S1) of the electrical switch ( 18 ) and the primary current (i prim ) is generated. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach der ersten Zeitdauer (t1) während der Pausenzeitdauer (t2) der elektrische Schalter (18) geöffnet und ein Zündfunke (24) mittels der Zündkerze (22) erzeugt wird.Method according to Claim 2 or 3, characterized in that after the first time duration (t 1 ) during the pause time period (t 2 ) the electrical switch ( 18 ) and a spark ( 24 ) by means of the spark plug ( 22 ) is produced. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass während der zweiten Zeitdauer (t3) der elektrische Schalter (18) mehrmals geschlossen und eine Mehrzahl von Zündfunken (24) erzeugt wird.Method according to one of claims 2 to 4, characterized in that during the second time period (t 3 ) of the electrical switch ( 18 ) closed several times and a plurality of sparks ( 24 ) is produced. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Parameter (IPx, ISx) des wenigstens einen Zündfunkens (24) in Abhängigkeit des zweiten Steuersignals (Sk2) eingestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one parameter (IPx, ISx) of the at least one spark ( 24 ) is set as a function of the second control signal (Sk2). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Steuersignal (Sk2) nach einem Protokoll moduliert, insbesondere pulsweitenmoduliert, wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the second control signal (Sk2) after modulated a protocol, in particular pulse width modulated is. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Zündfunken (24), welche während des Zündungszeitintervalls (t1 + t2 + t3) mittels der Zündkerze (22) durch ein Beaufschlagen des Zündtransformators (10) mit Strom erzeugt werden, in Abhängigkeit des zweiten Steuersignals (Sk2) bestimmt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a number of sparks ( 24 ), which during the ignition time interval (t 1 + t 2 + t 3 ) by means of the spark plug ( 22 ) by applying the ignition transformer ( 10 ) are generated with power, in dependence of the second control signal (Sk2) is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwellwert (IPx) des Primärstroms (iprim) und/oder eine Ansteuerdauer des elektrischen Schalters (18) in Abhängigkeit des zweiten Steuersignals (Sk2) bestimmt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a threshold value (IPx) of the primary current (i prim ) and / or a drive duration of the electrical switch ( 18 ) is determined as a function of the second control signal (Sk2). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwellwert (ISx) eines über die Sekundärspule (14) fließenden Sekundärstroms (isek) in Abhängigkeit des zweiten Steuersignals (Sk2) bestimmt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a threshold value (ISx) of one via the secondary coil ( 14 ) flowing secondary current (i sec ) in response to the second control signal (Sk2) is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steilheitsgrad einer Maximalwerte von Zündfunken (24) verbindenden Linie in Abhängigkeit des zweiten Steuersignals (Sk2) bestimmt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a degree of slope of a maximum value of sparks ( 24 ) connecting line in dependence of the second control signal (Sk2) is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite Steuersignal (Sk1, Sk2) in Abhängigkeit einer Winkelstellung (Π) einer Kurbellwelle des Verbrennungsmotors übertragen werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first and / or the second control signal (Sk1, Sk2) depending on an angular position (Π) a crankshaft of the internal combustion engine are transmitted. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Steuersignal (Sk2) einen Endimpuls (33) mit einer vordefinierten Zeitdauer (t11) aufweist, mittels welchem ein Abschluss der Übertragung des zweiten Steuersignals (Sk2) der Zündsteuereinheit (16) signalisiert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the second control signal (Sk2) has an end pulse ( 33 ) having a predefined time duration (t 11 ), by means of which a Completion of the transmission of the second control signal (Sk2) of the ignition control unit ( 16 ) is signaled. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Summe (t5 + t6, t7 + t8, t9 + t10) einer jeweiligen Zeitdauer (t5, t7, t9) jedes Impulses (30, 31, 32) des zweiten Steuersignals (Sk2) und einer darauf folgenden Pausenzeitdauer (t6, t8, t10) konstant eingestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a sum (t 5 + t 6 , t 7 + t 8 , t 9 + t 10 ) of a respective time duration (t 5 , t 7 , t 9 ) of each pulse ( 30 . 31 . 32 ) of the second control signal (Sk2) and a subsequent pause period (t 6 , t 8 , t 10 ) is set constant. Zündsystem für einen fremdzündbaren Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs, mit einem Zündtransformator (10) einschließlich einer Primärspule (12), welche über einen von einer Zündsteuereinheit (16) in Abhängigkeit eines ersten Steuersignals (Sk1) ansteuerbaren elektrischen Schalter (18) während eines Zündungszeitintervalls (t1 + t2 + t3) mit Strom (iprim) beaufschlagbar ist, und mit einem Motorsteuergerät (26), mittels welchem das erste Steuersignal (Sk1) erzeugbar und an die Zündsteuereinheit (16) übermittelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Motorsteuergeräts (26) ein zweites Steuersignal (Sk2) während eines von dem Zündungszeitintervall (t1 + t2 + t3) zeitversetzten Zeitintervalls (tp) an die Zündsteuereinheit (16) übermittelbar ist, und die Zündsteuereinheit (16) zum Ansteuern des elektrischen Schalters (18) während des Zündungszeitintervalls (t1 + t2 + t3) in Abhängigkeit des zweiten Steuersignals (Sk2) ausgebildet ist.Ignition system for a spark ignition internal combustion engine of a vehicle, with an ignition transformer ( 10 ) including a primary coil ( 12 ), which via one of an ignition control unit ( 16 ) in response to a first control signal (Sk1) controllable electrical switch ( 18 ) can be supplied with current (i prim ) during an ignition time interval (t 1 + t 2 + t 3 ), and with an engine control unit ( 26 ), by means of which the first control signal (Sk1) can be generated and sent to the ignition control unit ( 16 ) is transferable, characterized in that by means of the engine control unit ( 26 ) a second control signal (Sk2) during a time interval offset from the ignition time interval (t 1 + t 2 + t 3 ) time interval (t p ) to the ignition control unit ( 16 ), and the ignition control unit ( 16 ) for driving the electrical switch ( 18 ) is formed during the ignition time interval (t 1 + t 2 + t 3 ) as a function of the second control signal (Sk2).
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