DE102013111299A1

DE102013111299A1 - System und Verfahren zum Liefern eines Funkens zu einer Maschine

Info

Publication number: DE102013111299A1
Application number: DE201310111299
Authority: DE
Inventors: Michael Damian Czekala; Garlan J. Huberts; Qiuping Qu
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2013-10-14
Publication date: 2014-04-17
Also published as: CN103726969B; CN103726969A

Abstract

Ein System und ein Verfahren zum Liefern eines Funkens zu einer Maschine sind offenbart. Bei einem Beispiel befördert ein einziger Leiter ein Funkensignal, das auf einen gewünschten Funkenvorlauf für eine Vielzahl von Zündspulen hinweist. Das System und das Verfahren können die Verdrahtungskomplexheit für Zündkerzen verringern, die über zwei Zündspulen mit Energie versorgt werden.

Description

Querverweis zu verwandten Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität von der vorläufigen U.S.-Patentanmeldung Nr. 61/714 058, eingereicht am 15. Oktober 2012, deren vollständiger Inhalt hiermit durch Bezugnahme für alle Zwecke eingegliedert wird.
Gebiet
Die vorliegende Beschreibung betrifft ein System und ein Verfahren zum Liefern eines Funkens zu einer durch Funken gezündeten Maschine. Das System und das Verfahren können für Maschinen, die mit magereren oder verdünnten Gemischen arbeiten, besonders nützlich sein.
Stand der Technik und Kurzdarstellung
Eine Maschine kann mit einem magereren oder verdünnten Luft-Kraftstoffgemisch (zum Beispiel anhand von Abgasrückführung (EGR)) betrieben werden, um Kraftstoffeinsparung und/oder Emissionen zu verbessern. Die Verbrennungsstabilität kann jedoch verringert werden, wenn eine Maschine mit einem mageren oder verdünnten Gemisch betrieben wird. Eine Art und Weise zum Verbessern der Verbrennungsstabilität für eine Maschine, die mit magerem Luft-Kraftstoffgemisch betrieben wird, kann das Steigern der Funkenenergie sein. Die Funkenenergie kann durch Erhöhen der Induktivität einer Spule, die den Funken zu der Maschine über eine Zündkerze liefert, gesteigert werden. Das Erhöhen der Spuleninduktivität kann jedoch die Spulenladezeit erhöhen und Spulen mit höherer Induktivität können die Effizienz des Zündsystems bei Bedingungen verringern, bei welchen gesteigerte Mengen an Funkenenergie nicht wünschenswert sind (zum Beispiel während des Verbrennens eines stöchiometrischen Gemischs). Dieser und andere Nachteile von Zündsystemen mit einer einzigen Spule können durch Zuführen eines Funkens zu einer Zündkerze über zwei Zündspulen bewältigt werden. Die zwei Zündspulen können zu unterschiedlichen Zeiten geladen und/oder entladen werden, um die Dauer und Energie des Funkens zu steigern, aber das Betreiben von zwei Zündspulen für jede Zündkerze zu unterschiedlichen Zeiten kann eine Anzahl von Steuervorrichtungsausgängen und Drähten signifikant anheben. Daher kann eine Doppelspule pro Zündkerzensystem Verbrennungsstabilität verbessern, sie kann aber auch die Kosten, die Komplexheit und die Zusammenfügezeit des Systems erhöhen.
Die Erfinder haben hier die oben genannten Nachteile erkannt und ein Verfahren zum Bereitstellen eines Funkens zu einer Maschine entwickelt, umfassend: Bereitstellen von zwei unterschiedlichen Zündspulenverweilzeiten über einen einzigen Leiter, Liefern der zwei unterschiedlichen Verweilzeiten zu einer ersten Zündspule und einer zweiten Zündspule, und Entladen der ersten Zündspule und der zweiten Zündspule zu einer einzigen Zündkerze.
Durch Verschlüsseln der Zündspulenbefehle kann es möglich sein, eine Anzahl von Leitern in einem Maschinenzündsystem zu verringern. Bei einem Beispiel beruhen die Zündspulenbefehle für eine Zündspule auf Pulsbreiten, die größer sind als eine erste vorbestimmte Zeitspanne. Die Zündspulenbefehle für eine zweite Zündspule basieren auf Pulsbreiten, die kleiner sind als eine zweite vorbestimmte Zeitspanne. Die zwei unterschiedlichen Pulsbreiten können über einen einzigen Leiter übertragen werden, um zwei Zündspulen zu betreiben, die Energie zu einer einzigen Zündkerze liefern.
Bei einem anderen Beispiel können Befehle für eine erste Zündspule über einen ersten Leiter übertragen werden, während Befehle für eine zweite Zündspule über einen zweiten Leiter übertragen werden. Der zweite Leiter kann auch Befehle für eine Vielzahl anderer Zündspulen, die Energie zu Zündkerzen in anderen Maschinenzylindern liefern, befördern. Daher können in ein Zündsystem weniger Leiter, die Zündspulensignale befördern, als Zündspulen eingebaut werden. Die Komplexheit der Zündsystemverdrahtung kann daher verringert werden.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile liefern. Insbesondere verringert der Ansatz die Komplexheit der Zündsystemverdrahtung. Außerdem kann der Ansatz die Zusammenfügezeit des Zündsystems verringern. Außerdem kann der Ansatz die Kosten des Zündsystems verringern.
Die oben stehenden Vorteile und weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung gehen klar aus der folgenden ausführlichen Beschreibung allein oder in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen hervor.
Man muss verstehen, dass die oben stehende Zusammenfassung gegeben wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten, die in der ausführlichen Beschreibung ausführlicher beschrieben werden, einzuführen. Sie bezweckt nicht, Hauptmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, dessen Geltungsbereich allein durch die Ansprüche, die auf die ausführliche Beschreibung folgen, definiert ist. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die irgendwelche Nachteile, die oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung festgehalten wurden, lösen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die hier beschriebenen Vorteile werden besser bei der Lektüre eines Beispiels, das hier die ausführliche Beschreibung genannt wird, allein oder unter Bezugnahme auf die Zeichnungen verstanden, wobei:
1 ein schematisches Diagramm eines Motors ist,
2 ein schematisches Diagramm eines Zündsystems des Stands der Technik ist,
3 ein beispielhaftes schematisches Diagramm für ein erstes Zündsystem zeigt,
4 ein beispielhaftes schematisches Diagramm für ein zweites alternatives Zündsystem zeigt,
5 beispielhafte Signale einer einzigen Zündspule, die elektrische Energie zu einer Zündkerze liefert, zeigt,
6 beispielhafte Signale von zwei Zündspulen, die elektrische Energie zu einer Zündkerze liefern, zeigt,
7 beispielhafte Steuersignale für ein erstes Zündsystem zeigt,
8 beispielhafte Steuersignale für ein alternatives zweites alternatives Zündsystem zeigt, und
9 ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Liefern elektrischer Energie zu einer Zündkerze ist.
Ausführliche Beschreibung
Die vorliegende Beschreibung betrifft das Liefern von Energie zu einer Zündkerze eines Benzinmotors. Bei einem nicht einschränkenden Beispiel wird ein Steuersignal über einen einzigen Draht geliefert. Zwei Spulen können einzeln an unterschiedlichen Zeitpunkten als Reaktion auf das Steuersignal betrieben werden. Statt zwei Drähten, die Steuersignale zu zwei Zündspulen liefern, kann daher ein einziger Draht zum Ausführen derselben Funktion verwendet werden. Auf diese Art und Weise kann eine Anzahl von Steuervorrichtungsausgängen verringert werden. Außerdem können weniger Drähte innerhalb des Systems im Vergleich zu anderen Systemen mit mehreren Spulen verwendet werden. Die 1, 3 und 4 zeigen beispielhafte Zündsysteme. 2 zeigt ein Zündsystem des Stands der Technik. Die Systeme der 1, 3 und 4 können Funkenenergie wie in den 5 und 6 gezeigt bereitstellen. Beispielhafte Zündsystem-Steuersignale sind in den 7 und 8 gezeigt. Schließlich zeigt 9 ein beispielhaftes Verfahren zum Liefern von Energie zu einer einzigen Zündkerze über zwei Zündspulen.
Unter Bezugnahme auf 1, wird ein Verbrennungsmotor 10, der eine Vielzahl von Zylindern aufweist, von welchen ein Zylinder in 1 gezeigt ist, durch eine elektronische Motorsteuervorrichtung 12 gesteuert. Der Motor 10 weist eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32 mit Kolben 36, die darin positioniert und mit der Kurbelwelle 40 verbunden sind, auf. Die Brennkammer 30 ist mit dem Ansaugrohr 44 und dem Auspuffsammler 48 über jeweils das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 in Kommunikation gezeigt. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betrieben werden. Die Position des einstellbaren Einlassnockens 51 kann durch den Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des einstellbaren Auslassnockens 53 kann durch den Auslassnockensensor 57 bestimmt werden.
Der Kraftstoffinjektor 66 ist zum Einspritzen von Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 positioniert gezeigt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Alternativ kann Kraftstoff in einen Einlasskanal eingespritzt werden, was dem Fachmann als Saugrohreinspritzung bekannt ist. Der Kraftstoffinjektor 66 liefert flüssigen Kraftstoff anteilsmäßig zu der Pulsbreite des FPW-Signals von der Steuervorrichtung 12. Kraftstoff wird zu dem Kraftstoffinjektor 66 durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt) geliefert, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und eine Kraftstoffzuführung (Rail, nicht gezeigt) aufweist. Der Kraftstoffinjektor 66 erhält Betriebsstrom von dem Treiber 68, der auf der Steuervorrichtung 12 reagiert. Zusätzlich ist das Ansaugrohr 44 in Kommunikation mit der optionalen elektronischen Drossel 62 gezeigt, die eine Position der Drosselklappe 64 einstellt, um die Luftströmung von dem Lufteinlass 42 zu dem Ansaugrohr 44 zu steuern.
Ein verteilerloses Zündsystem 88 liefert einen Zündfunken zur Brennkammer 30 über die Zündkerzen 92 als Reaktion auf die Steuervorrichtung 12. Der Universal Exhaust Gas Oxygen (UEGO) Sensor 126 ist mit dem Ausgangssammlers 48 stromaufwärts des Katalysators 70 gezeigt. Alternativ kann an Stelle des UEGO-Sensors 126 ein bistabiler Abgassauerstoffsensor verwendet werden.
Der Wandler 70 kann bei einem Beispiel mehrfache Katalysatorziegel aufweisen. Bei einem anderen Beispiel können mehrere Emissionssteuervorrichtungen, jede mit mehreren Ziegeln, verwendet werden. Der Wandler 70 kann bei einem Beispiel ein Katalysator des Dreiwege-Typs sein.
Die Steuervorrichtung 12 ist in 1 als ein herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, umfassend: Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsschnittstellen 104, Nurlesespeicher 106, Speicher mit wahlfreiem Zugriff 108, Erhaltungsspeicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Die Steuervorrichtung 12 ist mehrere Signale von Sensoren, die mit dem Motor 10 gekoppelt sind, zusätzlich zu den oben besprochenen Signalen empfangend gezeigt, darunter: Motorkühlmitteltemperatur (ECT) vom Temperatursensor 112, der mit der Kühlhülse 114 gekoppelt ist, ein Positionssensor 134, der mit einem Gaspedal 130 zum Erfassen der Kraft, die von dem Fuß 132 angelegt wird, gekoppelt ist, eine Messung eines Motoransaugrohrdrucks (MAP) von dem Drucksensor 122, der mit dem Ansaugrohr 44 gekoppelt ist, einen Motorpositionssensor von einem Halleffektsensor 118, der die Position der Kurbelwelle 40 erfasst, eine Messung einer Luftmasse, die in den Motor eintritt, von dem Sensor 120, und eine Messung der Drosselposition von dem Sensor 58. Der Luftdruck (Sensor nicht gezeigt) kann ebenfalls zur Verarbeitung durch die Steuervorrichtung 12 erfasst werden. Bei einem Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Motorpositionssensor 118 eine vorbestimmte Anzahl gleichmäßig beabstandeter Pulse bei jeder um Drehung der Kurbelwelle, aus welchen die Motordrehzahl (U/Min.) bestimmt werden kann.
Bei bestimmten Beispielen kann der Motor mit einem Elektromotor/Batteriesystem in einem Hybridfahrzeug gekoppelt werden. Das Hybridfahrzeug kann eine parallele Konfiguration, serielle Konfiguration oder Variation oder Kombinationen davon haben. Ferner können bei bestimmten Beispielen andere Maschinenkonfigurationen verwendet werden, zum Beispiel kann die Maschine ein Turbolade- oder ein Aufladungs-Motor sein.
Während des Betriebs vollzieht jeder Zylinder innerhalb des Motors 10 üblicherweise einen Viertaktzyklus: Der Zyklus weist einen Saughub, Verdichtungshub, Expansionshub und Auspuffhub auf. Während des Saughubs schließt sich im Allgemeinen das Auslassventil 54 und das Einlassventil 52 öffnet sich. Luft wird in die Brennkammer 30 über das Ansaugrohr 44 eingeführt, und der Kolben 36 bewegt sich zu dem Boden des Zylinders, um das Volumen innerhalb der Brennkammer 30 zu vergrößern. Die Position, an der sich der Kolben 36 in der Nähe des Bodens des Zylinders und an dem Ende seines Hubs befindet (zum Beispiel, wenn die Brennkammer 30 ihr größtes Volumen hat), wird vom Fachmann typisch als unterer Totpunkt (UTP) bezeichnet. Während des Verdichtungshub sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich zu dem Zylinderkopf, um die Luft innerhalb der Brennkammer 30 zu verdichten. Die Position, an der sich der Kolben 36 in der Nähe des Bodens des Zylinders und dem Zylinderkopf am nächsten befindet (zum Beispiel, wenn die Brennkammer 30 ihr kleinstes Volumen hat), wird vom Fachmann üblicherweise als oberer Totpunkt (OTP) bezeichnet. Bei einem Prozess, der im Folgenden Einspritzung genannt wird, wird Kraftstoff in die Brennkammer eingeführt. Bei einem Prozess, der im Folgenden Zündung genannt wird, wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel, wie zum Beispiel eine Zündkerze 92 gezündet, was zur Verbrennung führt. Während des Expansionshubs schieben die sich ausdehnenden Gase den Kolben 36 zum UTP zurück. Die Kurbelwelle 40 wandelt die Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich, während des Auspuffhubs, öffnet sich das Auslassventil 54, um das verbrannte Luft-Kraftstoffgemisch zu dem Auspuffkrümmer 48 freizugeben, und der Kolben kehrt zu dem OTP zurück. Zu beachten ist, dass oben Stehendes allein beispielhaft beschrieben wird, und dass die Zeitpunkte des Öffnens und/oder Schließens des Einlass- und Auslassventils variieren können, so dass positive oder negative Ventilüberschneidung, verzögertes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele bereitgestellt werden.
2 ist ein schematisches Diagramm eines Zündsystems des Stands der Technik ist, Bei diesem Beispiel weist die Steuervorrichtung 12 zwei Zündspulenvortreiberschaltungen 280 und 282 auf, je eine pro Zündspule, die jeweils betrieben werden können, um zu einer Zündkerze eines einzelnen Zylinders elektrische Energie zu liefern. Die zwei Zündspulenvortreiberschaltungen 280 und 282 liefern Strom mit niedrigem Niveau zu den Zündspulentreibern 202 und 204. Die Zündspulentreiber 202 und 204 sind in dem Zündsystem 88 enthalten, das auf der Oberseite oder in der Nähe der Zündkerze 92 positioniert sein kann. Die erste Zündspulenvortreiberschaltung 280 kann ein Signal zu dem ersten Zündspulentreiber 202 liefern. Die erste Zündspule 206 wird selektiv mit Strom über den ersten Zündspulentreiber 202 versorgt. Die Stromspeichervorrichtung 220 ist die Quelle von elektrischem Strom für die erste Zündspule 206. Ähnlich kann die zweite Zündspulenvortreiberschaltung 282 ein Signal zu dem ersten Zündspulentreiber 204 liefern. Die zweite Zündspule 208 wird selektiv mit Strom über den zweiten Zündspulentreiber 204 versorgt. Die Stromspeichervorrichtung 220 ist die Quelle von elektrischem Strom für die zweite Zündspulen 208.
Die Zündkerze 92 kann von der ersten Zündspule 206 und/oder von der zweiten Zündspule 208 mit elektrischer Energie versorgt werden. Die Zündkerze 92 weist eine erste Elektrode 260 und eine zweite Elektrode 262 auf. Die zweite Elektrode 262 kann in ständiger elektrischer Verbindung mit der Erdung 240 sein. Ein Funken kann sich über die Spalte 250 entwickeln, wenn ein elektrischer Potenzialunterschied zwischen der ersten Elektrode 260 und der zweiten Elektrode 262 besteht.
Das System der 2 erfordert, dass zwei unterschiedliche Signale und zwei separate Drähte oder Leiter 241 und 242 zum Betreiben der ersten Zündspule 206 und der zweiten Zündspule 208 verwendet werden. Außerdem zeigt das in 2 gezeigte Zündsystem ein System für eine Maschine mit einem einzigen Zylinder. Für jeden zusätzlichen Maschinenzylinder über den einen gezeigten hinaus muss jedes Element der 2 vorgesehen werden, mit Ausnahme der Energiespeichervorrichtung 220 und der Erdung 240. Das System der 2 erfordert daher eine Vortreiberschaltung und einen Draht für jede zweite Spule, wodurch die Verdrahtung einer einzigen Zündspule pro Zündkerzenzündsystem verdoppelt wird.
Unter Bezugnahme auf 3, ist ein Beispiel eines ersten alternativen Zündsystems gezeigt. Das Zündsystem der 3 weist einige derselben Elemente wie in dem System der 2 gezeigt auf. Die Elemente der 3, die dieselben sind wie die, die in 2 gezeigt sind, haben dieselben Bezugszeichen wie die Elemente, die in 2 gezeigt und beschrieben sind.
Bei diesem System weist die Steuervorrichtung 12 eine einzige Zündungsvortreiberschaltung zum Liefern eines Steuersignals zu einer ersten Zündspule 206 und einer zweiten Zündspule 208 auf. Wenn die Maschine N Zylinder aufweist, liefern N Zündspulenvortreiberschaltungen Steuersignale für Zündspulen. Der Ausgang der Vortreiberschaltung 280 wird zur Analyselogik 302 gelenkt. Die Analyselogik 302 kann in einer programmierbaren logischen Anordnung als Teil einer Logik enthalten sein, die in eine zentrale Verarbeitungseinheit oder eine für die anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) programmiert ist. Die Analyselogik 302 überwacht die Steuerung und das Niveau eines Signals, das von der Vortreiberschaltung 280 bereitgestellt wird. Bei einem nicht einschränkenden Beispiel kann die Steuerung des Signals, das von der Vortreiberschaltung 280 geliefert wird, wie in 7 beschrieben sein. Die Analyselogik 302 ändert zum Beispiel einen Zustand eines Signals, das zu dem Zündspulentreiber 202 geliefert wird, wenn eine Pulsbreite des Steuersignals länger ist als eine vorbestimmte erste Zeit. Die Analyselogik ändert einen Zustand eines Signals, das zu dem Zündspulentreiber 204 geliefert wird, wenn eine Pulsbreite des Steuersignals kleiner ist als eine vorbestimmte zweite Zeit. Die Analyselogik 302 kann einzelne Signale zu den Zündspulentreibern 202 und 204 ausgeben. Die zu den Zündspulentreibern 202 und 204 von der Analyselogik 302 ausgegebenen einzelnen Signale sind mit Zylinderhüben des Zylinders, dem der Funken über die erste Zündspule 206 und die zweite Zündspule 208 zugeführt wird, synchron. Bei einem Beispiel wird mindestens ein Funken während jedes Zyklus des Zylinders, der den Funken von einer ersten Zündspule 206 und/oder einer zweiten Zündspule 208 empfängt, geliefert. Ein Funken kann zum Beispiel einmal während eines Zylinderzyklus während eines Verdichtungshub des Zylinders, der den Funken erhält, geliefert werden. Ferner hat bei einem Beispiel die erste Zündspule 206 eine andere Induktivität als die zweite Zündspule 208.
Unter Bezugnahme auf 4 ist ein Beispiel eines zweiten alternativen Zündsystems gezeigt. Das Zündsystem der 4 weist einige derselben Elemente auf, wie in dem System der 2 gezeigt. Die Elemente der 4, die dieselben sind wie die, die in 2 gezeigt sind, haben dieselben Bezugszeichen wie die Elemente, die in 2 gezeigt und beschrieben sind.
Ähnlich wie bei dem System der 2, zeigt 4 eine Steuervorrichtung mit einer ersten Vortreiberschaltung 280 und einer zweiten Vortreiberschaltung 282. 4 unterscheidet sich von dem System der 2 dadurch, dass das System der 4 Analyselogik 402 aufweist. Zusätzlich liefert die zweite Vortreiberschaltung 282 nicht nur ein Spulensteuersignal zu der Analyselogik 402, das dazu dient, die zweite Zündspule 208 zu betreiben, sondern die Vortreiberschaltung 282 liefert auch Signale zu der Analyselogik der Zylinder N für die gesamte Anzahl der Maschinenzylinder, wie an 403–405 angegeben. Der Leiter 441 befördert ein Signal, das darauf hinweist, wann die erste Zündspule 206 zu laden und zu entladen ist. Der Leiter 442 befördert ein Signal, das darauf hinweist, wann die zweite Zündspule 208 sowie zweite Zündspule jedes der anderen Maschinenzylinder zu laden und entladen sind, wie von 411–413 dargestellt. Auf diese Art und Weise wird nur ein Extradraht 442 von der Steuervorrichtung 12 vorgesehen, um die zweiten Zündspulen 411–413 für jeden Maschinenzylinder zu treiben. Ein Signal zum Betreiben jeder der zweiten Zündspulen von den anderen Maschinenzylindern wird durch die zweite Vortreiberschaltung 282 und den Leiter 442 geliefert.
Bei diesem Beispiel stellt die Analyselogik 402 Steuersignale der ersten Zündspulentreiberschaltung 202 und der zweiten Zündspulentreiberschaltung 204 bereit. Die Analyselogik 402 liefert ein Steuersignal zu der zweiten Zündspulensteuerschaltung 204, indem sie einen Puls aus einer Vielzahl von Pulsen während eines Maschinenzyklus als die Grundlage für den Betrieb der zweiten Zündspulentreiberschaltung 204 auswählt. Die ersten Zündspulen (nicht gezeigt) der anderen Zylinder der Maschine werden mit einem Steuersignal von ähnlichen Vortreiberschaltungen wie 280 versorgt.
Daher sind die Systeme der 1, 3 und 4 für die Lieferung eines Funkens zu einer Maschine vorgesehen, darunter: eine erste Zündspulenvortreiberschaltung, Analyselogik, die elektrisch mit der ersten Zündspulenvortreiberschaltung verbunden ist, wobei die Analyselogik zwei Zündspulentreiberausgänge aufweist, und zwei Zündspulentreiberschaltungen, die elektrisch mit der Analyselogik in Verbindung sind. Das System weist ferner zwei Zündspulen auf, die elektrisch mit zwei Zündspulentreiberschaltungen verbunden sind. Das System weist außerdem eine zweite Zündspulentreiberschaltung auf, die in elektrischer Verbindung mit der Analyselogik ist. Das System enthält, inwiefern die zweite Zündspulenvortreiberschaltung in elektrischer Verbindung mit Analyselogik für eine Vielzahl von Maschinenzylindern ist. Das System enthält ferner, inwiefern erste Zündspulenvortreiberschaltungen in elektrischer Verbindung mit nur einer Zündspulentreiberschaltung einer Vielzahl von Zündspulentreiberschaltungen sind.
Unter Bezugnahme auf 5 sind beispielhafte Signale einer einzigen Zündspule, die elektrische Energie zu einer Zündkerze liefert, gezeigt, Die Signale können von dem in den 3 oder 4 gezeigten System geliefert werden. Wenn nur die erste Zündspule 206 oder die zweite Zündspule 208 Energie für einen Funken während eines Zylinderzyklus liefert, empfängt die andere Zündspule kein Signal zum Laden oder Entladen. Vertikale Kennzeichnungen T₀–T₂ stellen wichtige Zeitpunkte während der Abfolge dar.
Die erste Plotterdarstellung von der Oberseite der 5 stellt einen Zündspulenladestrom gegen die Zeit für die erste Zündspule 206 oder zweite Zündspule 208 dar. Die Y-Achse stellt den Zündspulenladestrom dar, und der Zündspulenladestrom steigt in der Richtung des Pfeils der Y-Achse. Die X-Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit steigt in der Richtung des Pfeils der X-Achse.
Die zweite Plotterdarstellung von der Oberseite der 5 stellt einen Zündspulenentladestrom gegen die Zeit für die erste Zündspule 206 oder zweite Zündspule 208 dar. Die Y-Achse stellt den Zündspulenentladestrom dar, und der Zündspulenentladestrom steigt in der Richtung des Pfeils der Y-Achse. Die X-Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit steigt in der Richtung des Pfeils der X-Achse.
An dem Zeitpunkt T₀ befindet sich die Spule weder im Lade- noch im Entladezustand. Eine Zündspule kann während eines Ansaughubs oder Auspuffhubs des Zylinders, der den Funken erhält, zum Beispiel nicht laden oder entladen.
An dem Zeitpunkt T₁ beginnt Strom, in die Zündspule an einer Primärseite als Reaktion auf eine gewünschte Funkenzeitsteuerung basierend auf der Maschinendrehzahl und Last zu fließen. Der Strom kann in die Zündspule fließen, wenn ein Schalter oder Treiber geschlossen wird, um es dem Strom zu erlauben, von einer Energiequelle zu der Zündspule zu fließen. Bei einem Beispiel schließt der Zündspulentreiber 202, nachdem er einen Befehl von der Analyselogik 302, in 3 gezeigt, empfangen hat. Bei einem anderen Beispiel schließt der Zündspulentreiber 202, nachdem er einen Befehl von der Analyselogik 402, in 4 gezeigt, empfangen hat.
An dem Zeitpunkt T₂ stoppt das Fließen von Strom zu der Primärseite der Zündung als Reaktion auf die gewünschte Funkenzeitsteuerung, was die Sekundärseite der Zündspule zum Entladen veranlasst und den Stromfluss zwischen der Zündspule und der Zündkerze einleitet. Der Zündspulenstrom schwingt mit zunehmender Zeit aus. Bei einem Beispiel öffnet der Zündspulentreiber 202 an dem Zeitpunkt T₂ als Reaktion auf den Befehl von der Analyselogik 302, in 3 gezeigt. Bei einem anderen Beispiel öffnet der Zündspulentreiber 202 an dem Zeitpunkt T₂ als Reaktion auf den Befehl von der Analyselogik 402, in 4 gezeigt.
5 zeigt daher beispielhafte Zündspulensignale für die Schaltungen der 3 und 4, wenn eine einzige Zündspule in den Schaltungen betrieben wird. Ein derartiger Betrieb kann ähnlich sein wie der Betrieb einer Zündspule in einer einzigen Spule pro Zündkerzenzündsystem. Unter Bezugnahme auf 6 sind beispielhafte Signale für zwei Zündspulen, die elektrische Energie zu einer Zündkerze liefern, gezeigt. Die Signale können von dem in den 3 oder 4 gezeigten System geliefert werden. 6 zeigt die erste Zündspule 206 und die zweite Zündspule 208, die Energie für einen Funken während eines Zylinderzyklus liefern. Vertikale Kennzeichnungen T₅–T₉ stellen wichtige Zeitpunkte während der Abfolge dar.
Die erste Plotterdarstellung von der Oberseite der 6 stellt einen Zündspulenladestrom gegen die Zeit für eine erste Zündspule dar, die elektrische Energie zu einer Zündkerze liefert. Die erste Zündspule kann die Zündspule 206, die in den 3 und 4 gezeigt ist, sein. Die Y-Achse stellt den Zündspulenladestrom dar, und der Zündspulenladestrom steigt in der Richtung des Pfeils der Y-Achse. Die X-Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit steigt in der Richtung des Pfeils der X-Achse.
Die zweite Plotterdarstellung von der Oberseite der 6 stellt einen Zündspulenladestrom gegen die Zeit für eine zweite Zündspule dar, die elektrische Energie zu einer Zündkerze liefert. Die zweite Zündspule kann die Zündspule 208, die in den 3 und 4 gezeigt ist, sein. Die Y-Achse stellt den Zündspulenladestrom dar, und der Zündspulenladestrom steigt in der Richtung des Pfeils der Y-Achse. Die X-Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit steigt in der Richtung des Pfeils der X-Achse.
Die dritte Plotterdarstellung von der Oberseite der 6 stellt einen Zündspulenentladestrom gegen die Zeit von der ersten und zweiten Zündspule dar. Die Y-Achse stellt den Zündspulenentladestrom dar, und der Zündspulenentladestrom steigt in der Richtung des Pfeils der Y-Achse. Die X-Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit steigt in der Richtung des Pfeils der X-Achse.
Zu dem Zeitpunkt T₅ befinden sich die Spulen weder im Lade- noch im Entladezustand. Eine Zündspule kann während eines Ansaughubs oder Auspuffhubs des Zylinders, der den Funken erhält, zum Beispiel nicht laden oder entladen.
Zu dem Zeitpunkt T₆ beginnt Strom, in die erste Zündspule an einer Primärseite als Reaktion auf eine gewünschte Funkenzeitsteuerung basierend auf der Maschinendrehzahl, Last und Verdünnung der Maschine zu fließen. Der Strom kann in die erste Zündspule fließen, wenn ein Schalter oder Treiber geschlossen wird, um es dem Strom zu erlauben, von einer Energiequelle zu der ersten Zündspule zu fließen. Bei einem anderen Beispiel schließt der Zündspulentreiber 202, nachdem er einen Befehl von der Analyselogik 302, in 3 gezeigt, empfangen hat. Bei einem Beispiel schließt der Zündspulentreiber 202, nachdem er einen Befehl von der Analyselogik 402, in 4 gezeigt, empfangen hat.
Zu dem Zeitpunkt T₇ beginnt Strom, in die zweite Zündspule an einer Primärseite als Reaktion auf eine gewünschte Funkenzeitsteuerung basierend auf der Maschinendrehzahl, Last und der Ansaugchargengemischverdünnung der Maschine zu fließen. Der Strom kann in die zweite Zündspule fließen, wenn ein Schalter oder Treiber geschlossen wird, um es dem Strom zu erlauben, von einer Energiequelle zu der ersten Zündspule zu fließen. Bei einem anderen Beispiel schließt der Zündspulentreiber 204, nachdem er einen Befehl von der Analyselogik 302, in 3 gezeigt, empfangen hat. Bei einem Beispiel schließt der Zündspulentreiber 204, nachdem er einen Befehl von der Analyselogik 402, in 4 gezeigt, empfangen hat.
Zu dem Zeitpunkt T₈ stoppt das Fließen von Strom zu der Primärseite der ersten Zündung als Reaktion auf die gewünschte Funkenzeitsteuerung, was die Sekundärseite der ersten Zündspule zum Entladen veranlasst und den Stromfluss zwischen der Zündspule und der Zündkerze einleitet. Der Strom der ersten Zündspule nimmt mit zunehmender Zeit ab. Bei einem Beispiel öffnet der Zündspulentreiber 202 an dem Zeitpunkt T₈ als Reaktion auf den Befehl von der Analyselogik 302, in 3 gezeigt. Bei einem anderen Beispiel öffnet der Zündspulentreiber 202 zu dem Zeitpunkt T₈ als Reaktion auf den Befehl von der Analyselogik 402, in 4 gezeigt.
Zu dem Zeitpunkt T₉ stoppt das Fließen von Strom zu der Primärseite der zweiten Zündung als Reaktion auf die gewünschte Funkenzeitsteuerung, was die Sekundärseite der zweiten Zündspule zum Entladen veranlasst und den Stromfluss zwischen der Zündspule und der Zündkerze einleitet. Der Strom der zweiten Zündspule verstärkt den Strom von der ersten Zündspule, was die Funkendauer und Funkenenergie erweitert. Bei einem Beispiel öffnet der Zündspulentreiber 204 zu dem Zeitpunkt T₉ als Reaktion auf den Befehl von der Analyselogik 302, in 3 gezeigt. Bei einem anderen Beispiel öffnet der Zündspulentreiber 202 zu dem Zeitpunkt T₉ als Reaktion auf den Befehl von der Analyselogik 402, in 4 gezeigt.
6 zeigt beispielhafte Zündspulensignale für die Schaltungen der 3 und 4, wenn zwei Zündspulen in den Schaltungen betrieben werden. Auf diese Art und Weise können die Dauer und die Energie des Funkens erhöht werden, um die Verbrennungsstabilität in den Zylindern, die mager oder verdünnt arbeiten, zu verbessern.
7 ist eine Figur, die Steuersignale für ein Zündsystem zeigt, das zwei Zündspulen aufweist (zum Beispiel das System der 3) während eines einzigen Zylinderzyklus. Die Signale stellen Signale dar, die zwei Spulen steuern, die einen Funken zu einem einzigen Zylinder (zum Beispiel zu dem Zylinder Nummer eins) liefern. Die gezeigten Signale gelten für einen Teil eines Maschinenzyklus und ähnliche Steuersignale werden für jeden Zylinderzyklus ausgegeben. Signale für andere Maschinenzylinder, die dem gezeigten ähnlich sind, werden ebenfalls über das einzige Zündsteuersignal zu unterschiedlichen Zeitpunkten während eines Maschinenzyklus geliefert (zum Beispiel während eines Verdichtungshubs jedes Zylinders der Maschine). Die Signale der 7 können von dem System der 1 und 3 gemäß dem Verfahren von 9 erzeugt werden. Vertikale Kennzeichnungen T₂₀–T₂₇ stellen wichtige Zeitpunkte während der Abfolge dar.
Die erste Plotterdarstellung von der Oberseite der 7 zeigt ein einziges Zündspulensteuersignal, das die Grundlage für das Betreiben der ersten und der zweiten Zündspule ist, die elektrische Energie zu einer einzigen Zündkerze liefern. Das Zündspulensteuersignal ändert seinen Zustand unter anderen Variablen als Reaktion auf die Maschinendrehzahl, eine Maschinenbelastung, den Maschinenverbrennungsmodus (zum Beispiel mager oder verdünnt). Der durchgehende Teil des Zündspulensteuersignalverlaufs, zum Beispiel an 704, zeigt ein beispielhaftes Zündspulensteuersignal für das Betreiben einer einzigen Zündspule während eines Zylinderzyklus. Der gestrichelte Teil des Verlaufs, zum Beispiel an 702 und 712, zeigt das Zündspulensteuersignal zum Betreiben von zwei Zündspulen, das mehrere Funken während des Zylinderzyklus bereitstellt.
Die zweite Plotterdarstellung von der Oberseite der 7 zeigt einen ersten Zündspulenladestrom. Der Ladestrom fließt in eine Hauptspule in der ersten Zündspule. Eine Verweilzeit ist eine Menge an Zeit, während der der Ladestrom in die Zündspule fließt. Elektrische Energie wird in der ersten Zündspule von zwei Zündspulen gespeichert, die Energie zu einer Zündkerze liefern, wenn Ladestrom in die erste Zündspule fließt. Die Menge an Energie, die in der ersten Zündspule gespeichert wird, steigt, wenn sich der Ladestrom in die Richtung des Pfeils der Y-Achse bewegt. Die erste Zündspule lädt nicht, wenn der erste Ladestrom auf einem niedrigeren Niveau nahe der X-Achse ist. Eine durchgehende Linie, wie zum Beispiel an 720, stellt einen ersten Spulenladestrom dar, wenn das Spulensteuersignal in der ersten Plotterdarstellung von der Oberseite der 7 an dem Zeitpunkt einer durchgehenden Linie, wie zum Beispiel an 704, ist. Eine gestrichelte Linie, wie zum Beispiel an 726, stellt einen alternativen ersten Spulenladestrom dar, wenn das Spulensteuersignal in der ersten Plotterdarstellung von der Oberseite der 7 an einem Zeitpunkt einer gestrichelten Linie, wie zum Beispiel an 712, ist.
Die dritte Plotterdarstellung von der Oberseite der 7 zeigt einen zweiten Zündspulenladestrom. Die zweite Zündspule der zwei Zündspulen, die Energie zu der einzigen Zündkerze liefern, lädt, wenn der Ladestrom der zweiten Zündspule steigt. Die zweite Zündspule nimmt zu, wenn der Ladestrom der zweiten Zündspule in die Richtung des Pfeils der Y-Achse zunimmt. Die zweite Zündspule lädt nicht, wenn das Ladestromsignal der zweiten Zündspule auf einem niedrigeren Niveau nahe der X-Achse ist. Die gestrichelten Linien 730, 732 und 734 stellen Zündspulen-Verweilzeit-Signalzeitsteuerungen dar, die alternativ von dem Steuersignal in der ersten Plotterdarstellung von der Oberseite der 7 geliefert werden können.
Die vierte Plotterdarstellung von der Oberseite der 7 stellt potenzielle Betriebszustände für die erste und die zweite Zündspule dar. Die Betriebszustände entsprechen dem Betrieb der ersten und der zweiten Zündspule in Übereinstimmung mit der Zustandstabelle 750. In dem Zustand Nummer zwei wird zum Beispiel nur die zweite Zündspule geladen. In dem Zustand Nummer drei werden die erste und die zweite Zündspule geladen.
Zu dem Zeitpunkt T₂₀ befinden sich der Ladestrom der ersten Zündspule und der Ladestrom der zweiten Zündspule auf einem niedrigen Niveau, was anzeigt, dass die erste und die zweite Zündspule nicht geladen werden. Der Zustand der Zündspule ist auch an einem Wert gleich null, der anzeigt, dass die erste und die zweite Zündspule nicht geladen werden. Das Zündspulensteuersignal ist auch auf einem niedrigen Niveau, das anzeigt, dass die Spulen nicht zum Laden gesteuert werden.
Zwischen dem Zeitpunkt T₂₀ und dem Zeitpunkt T₂₁ kann ein Puls mit kurzer Dauer geliefert werden, wie von der gestrichelten Linie an 702 gezeigt. Bei einem Beispiel, wenn die Dauer mit hohem Niveau eines Pulses des Zündspulensteuersignals kleiner ist als ein vorbestimmter Schwellenwert (zum Beispiel weniger als 75 µs), steuert das Zündspulensteuersignal den Ladestrom der zweiten Zündspule zum Erhöhen, so dass die zweite Zündspule wie bei 730 und dem Zeitpunkt T₂₁ gezeigt aufgeladen wird. Das Zündspulensteuersignal mit kurzer Dauer wird in einen zweiten Zündspulenladestrom über die Analyselogik, wie an 302 in 3 gezeigt, umgewandelt. Der Ladestrom der zweiten Zündspule steigt bei 730 während einer vorbestimmten Zeitspanne nach dem Übergang des Zündspulensteuersignals auf ein niedriges Niveau, nachdem es während weniger als einer vorbestimmten Zeitspanne auf einem hohen Niveau war. Die Zündspulenzustände ändern sich von null zu null und zwei zu einem Zeitpunkt T₂₁. Die zweite Zündspule kann ebenfalls zunehmen, wie bei 732 gezeigt, um eine längere Dauer des Zündspulenladens bereitzustellen. Wenn das Zündspulensteuersignal daher einen Puls wie bei 702 gezeigt enthält, ist der Zündspulenzustand ein Wert von zwei, der anzeigt, dass nur die zweite Zündspule während der Zeit zwischen dem Zeitpunkt T₂₁ und dem Zeitpunkt T₂₂ aktiv sein kann.
Kurz vor dem Zeitpunkt T₂₂, geht das Zündspulensteuersignal auf ein hohes Niveau über und bleibt auf dem hohen Niveau an 704 während einer längeren Zeit als eine vorbestimmte Zeitspanne (zum Beispiel mehr als 150 µs), was das Aktivieren der ersten Zündspule durch Laden der ersten Zündspule wie bei 720 gezeigt anzeigt. Eine vorbestimmte Zeitspanne nach dem Übergang des Zündspulensteuersignal des auf ein höheres Niveau bei 704, beginnt der Ladestrom der ersten Zündspule auf ein höheres Niveau zu dem Zeitpunkt T₂₂ zu steigen, was das Laden der ersten Zündspule anzeigt. Die Verzögerung zwischen 704 und dem Zeitpunkt T₂₂ erlaubt es der Analyselogik zu bestimmen, ob die erste oder die zweite Zündspule laden sollte. Die möglichen Zündspulenzustände sind als eins, zwei und drei angegeben. Wenn ein Puls mit einer längeren Dauer von dem Zündspulensteuersignal bereitgestellt wird, wird nur die Zündspule eins betrieben. Wenn ein Puls mit einer längeren Dauer nicht bereitgestellt wird, und wenn ein Puls mit einer kürzeren Dauer 702 oder 706 von dem Zündspulensteuersignal bereitgestellt wird, wird nur die zweite Zündspule betrieben. Wenn von dem Zündspulensteuersignal sowohl längere als auch kürzere Pulszeiten geliefert werden, werden sowohl die erste als auch die zweite Spule betrieben.
Wenn der Puls 702 nicht ausgegeben wird und wenn einem längeren Zündspulensteuerimpuls ein Zündspulensteuerimpuls mit kürzerer Dauer wie an 706 gezeigt folgt, wird der Ladestrom der zweiten Zündspule erhöht und wie bei 734 und dem Zeitpunkt T₂₃ angegeben aktiviert. Ein Steuersignalimpuls mit kurzer Dauer, sei es beim Übergang von einem niedrigen Niveau zu einem hohen Niveau oder umgekehrt, bewirkt daher eine Änderung des Zustands des Ladestroms der zweiten Zündspule. Auf diese Art und Weise gibt das Zündspulensteuersignal ein einziges Signal aus, das als eine Anweisung für zwei Zündspulenverweilzeiten oder Zündspulenladesignale ausgelegt werden kann. Ferner ist zu erwähnen, dass, wenn eine kurze Pulsbreite wie bei 702 gezeigt, bereitgestellt wird, die zweite Zündspule zu laden beginnt, bevor die erste Zündspule zu laden beginnt. Wenn eine kurze Pulsbreite nicht wie bei 702 gezeigt bereitgestellt wird, sondern wie bei 706 gezeigt bereitgestellt wird, beginnt die zweite Zündspule zu laden, nachdem die erste Zündspule zu laden begonnen hat. Außerdem sollte erwähnt werden, dass, wenn beide kurzen Pulse wie an 702 und 706 gezeigt bereitgestellt werden, der kurze Puls 706 Befehl zum Steuern des Stoppens des Ladens der zweiten Zündspule dient, wie von dem zweiten Zündspulenladestrom 730 angezeigt. Auf diese Art und Weise kann die Zündspule 2 vor der Zündspule 1 entladen werden, und die Zeitsteuerung zwischen Zündspulenladen und Zündspulenentladen kann variiert werden.
Bei 708 geht das Zündspulensteuersignal zu einem niedrigen Zustand über, der anzeigt, dass der ersten Zündspule befohlen wird, das Laden zu stoppen. Der Ladestrom der ersten Zündspule geht bei 724 und der Zeit T₂₄ auf einen niedrigen Zustand über, also um eine vorbestimmte Zeitspanne später als die Übergangszeit bei 708. Die verfügbaren Zündspulenzustände zwischen den Zeitpunkten T₂₃ und T₂₄ beruhen auf der Kombination möglicher Zündspulenimpulse, wie als eins, zwei und drei angegeben.
Bei Puls 710 kann das Zündspulensteuersignal kurz auf einen höheren Zustand übergehen, um anzuzeigen, dass die zweite Zündspule das Empfangen von Ladung über den zweiten Ladestrom einstellen soll. Die möglichen Zündspulenzustände zwischen dem Zeitpunkt T₂₄ und dem Zeitpunkt T₂₅ sind als null und zwei angegeben. Zu bemerken ist, dass die Zeitsteuerung des Pulses 710 eingestellt werden kann, um das Ende des Ladens der zweiten Zündspule in Bezug zu dem Ende des Ladens der ersten Zündspule zu anzupassen.
Bei 712 kann das Zündsteuersignal auf einen hohen Zustand übergehen, um anzuzeigen, dass die erste Zündspule ein zweites Mal während des Zylinderzyklus aufzuladen ist. Eine vorbestimmte Zeitspanne später zu Zeitpunkt T₂₆, steigt der Ladestrom der ersten Zündspule auf ein höheres Niveau, um anzuzeigen, dass die erste Zündspule ein zweites Mal während des Zylinderzyklus basierend auf dem Zündspulensteuersignal an 712 lädt. Der mögliche Zündspulenzustand zwischen dem Zeitpunkt T₂₅ und dem Zeitpunkt T₂₆ ist Zustand null.
An 714 ist das Zündsteuersignal beim Übergang auf ein niedrigeres Niveau gezeigt, wenn die erste Zündspule während eines einzigen Zylinderzyklus zweimal betrieben wird. Eine vorbestimmte Zeitspanne später, an dem Zeitpunkt T₂₇, geht der Ladestrom der ersten Zündspule auf ein niedrigeres Niveau an 728 über. Die vorbestimmten Zeitspannen nach dem Übergang des Zündspulensteuersignals erlauben es der Analyselogik zu bestimmen, ob der erste Zündladestrom oder der zweite Zündladestrom den Zustand wechseln soll.
Das Zündsteuersignal ist daher ein einziges Signal, das Signalniveauwechsel mit kürzerer Dauer zum Verschlüsseln von Zustandsänderungen für den Ladestrom einer zweiten Zündspule bereitstellen kann, während dasselbe Signal Signalniveaus mit längerer Dauer bereitstellt, um Zustandsänderungen für den Ladestrom einer ersten Zündspule zu verschlüsseln. Das Aufrechterhalten des Zündspulensteuerzustands während einer vorbestimmten Zeitspanne ist eine Grundlage, um es der Analyselogik zu erlauben zu bestimmen, dass der Ladestrom einer ausgewählten Zündspule angepasst werden soll.
Da der Zustand der zweiten Zündspule lokal von dem Speicher in der Analyselogik gesteuert wird, 302 von 3 (wobei zu bemerken ist, dass der Puls mit kurzer Dauer von der Steuervorrichtung 12 eine Umschaltfunktion ist), können spezielle Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, um den Verlust der Synchronisation mit dem gewünschten Zustand in der Steuervorrichtung zu vermeiden. Zu diesen Vorsichtsmaßnahmen kann ein Überverweilzeitschutz gehören, der die zweite Zündspule auf den ausgeschalteten Zustand zurückstellt. Die Vorsichtsmaßnahmen können folgende umfassen, sind aber nicht notwendigerweise auf diese beschränkt: ein Reset beim Einschalten (führt ein Reset beim Anlegen von Leistung an die Zündbaugruppe durch), Überstromreset (führt ein Reset durch, wenn erfasst wird, dass der Primärstrom der zweiten Zündspule über einem vorbestimmten Limit liegt) und Überzündungs-Verweilzeitreset (führt ein Reset durch, wenn bestimmt wird, dass die Zündspule 2 während einer vorbestimmten Zeitspanne aktiviert war).
Unter Bezugnahme auf 8, werden beispielhafte Steuersignale für ein alternatives zweites Zündsystem gezeigt (zum Beispiel das System der 4). Die Signale stellen Signale zum Steuern von zwei Spulen dar, die Funken zu einem einzigen Zylinder (zum Beispiel zu dem Zylinder Nummer eins) liefern. Signale für die anderen Maschinenzylinder (nicht gezeigt) sind den gezeigten ähnlich. Ferner werden Signale für die anderen Maschinenzylinder über ein N-tes Zündspulensignal und gemeinsame Zündsteuersignale gegeben. Die Signale für die anderen Maschinenzylinder werden an unterschiedlichen Zeitpunkten während eines Maschinenzyklus im Vergleich zu den in 8 gezeigten Signalen bereitgestellt. Die Signale der 8 können von dem System der 1 und 4 gemäß dem Verfahren von 9 erzeugt werden und sind für einen einzigen Zylinderzyklus repräsentativ. Vertikale Kennzeichnungen T₃₀-T₃₇ stellen Zeitpunkte von besonderer Bedeutung während der Abfolge dar.
Die erste Plotterdarstellung von der Oberseite der 8 zeigt eines von zwei Zündspulensteuersignalen, die die Grundlage für das Betreiben der ersten und der zweiten Zündspule sind, die elektrische Energie zu einer einzigen Zündkerze liefern. Die Zündspulensteuersignale ändern ihren Zustand unter anderen Variablen als Reaktion auf die Maschinendrehzahl, eine Maschinenbelastung, den Maschinenverbrennungsmodus (zum Beispiel mager oder verdünnt). Der durchgehende Teil des Zündspulensteuersignalverlaufs, zum Beispiel bei 804, zeigt das Zündspulensteuersignal für das Betreiben einer einzigen Zündspule während eines Zylinderzyklus. Der gestrichelte Teil des Verlaufs, zum Beispiel bei 808, zeigt das Zündspulensteuersignal zum Bereitstellen mehrere Funken während des Zylinderzyklus.
Die zweite Plotterdarstellung von der Oberseite der 8 zeigt ein zweites von zwei Zündspulensteuersignalen, das die Grundlage für das Betreiben der zweiten Zündspule ist, die elektrische Energie zu einer einzigen Zündkerze liefert. Das zweite Zündspulensteuersignal ändert seinen Zustand unter anderen Variablen als Reaktion auf die Maschinendrehzahl, Maschinenbelastung, den Maschinenverbrennungsmodus (zum Beispiel mager oder verdünnt). Das gestrichelte Signal (zum Beispiel 812–816) zeigt unterschiedliche Zeitpunkte, an welchen das Steuersignal für die zweite Spule von einem niedrigen Zustand zu einem hohen Zustand und umgekehrt übergehen kann. Zusätzlich wird das zweite Zündspulensteuersignal auf einem Leiter befördert, der zu jeder zweiten Zündspule jedes Maschinenzylinders verlegt ist.
Die dritte Plotterdarstellung von der Oberseite der 8 zeigt einen ersten Zündspulenladestrom. Eine erste Zündspule von zwei Zündspulen, die Energie zu einer Zündkerze liefern, lädt, wenn der Ladestrom der ersten Zündspule steigt. Die erste Zündspule nimmt zu, wenn sich der Ladestrom der ersten Zündspule in die Richtung des Pfeils der Y-Achse bewegt. Die erste Zündspule lädt nicht, wenn der Ladestrom der ersten Zündspule nahe der X-Achse ist. Eine durchgehende Linie, wie zum Beispiel bei 820, stellt einen ersten Spulenladestrom dar, der erzeugt wird, wenn das Spulensteuersignal in der ersten Plotterdarstellung von der Oberseite der 8 zu dem Zeitpunkt einer durchgehenden Linie, wie zum Beispiel bei 804 ist. Eine gestrichelte Linie, wie zum Beispiel bei 824, stellt einen alternativen ersten Zündspulenladestrom dar, der erzeugt wird, wenn das Spulensteuersignal in der ersten Plotterdarstellung von der Oberseite der 8 an einem Zeitpunkt einer gestrichelten Linie, wie zum Beispiel bei 808, ist.
Die vierte Plotterdarstellung von der Oberseite der 8 zeigt einen zweiten Zündspulenladestrom. Die zweite Zündspule von zwei Zündspulen, die Energie zu der einzigen Zündkerze liefern, lädt, wenn der Ladestrom der zweiten Zündspule steigt. Die zweite Zündspule steigt, wenn der Ladestrom der zweiten Zündspule in die Richtung des Pfeils der Y-Achse zunimmt. Die zweite Zündspule lädt nicht, wenn der Ladestrom der zweiten Zündspule an einem unteren Niveau nahe der X-Achse ist. Die gestrichelten Linien 830, 832 und 834 stellen Zündspulen-Ladestromsignalzeitsteuerungen dar, die alternativ von dem Steuersignal in der zweiten Plotterdarstellung von der Oberseite der 8 geliefert werden können.
Die fünfte Plotterdarstellung von der Oberseite der 8 stellt potenzielle Betriebszustände für die erste und die zweite Zündspule dar. Die Betriebszustände entsprechen dem Betrieb der ersten und der zweiten Zündspule in Übereinstimmung mit der Zustandstabelle 850. In dem Zustand Nummer zwei wird zum Beispiel nur die zweite Zündspule geladen. In dem Zustand Nummer drei werden die erste und die zweite Zündspule geladen.
Zu dem Zeitpunkt T₃₀ befinden sich der Ladestrom der ersten Zündspule und der Ladestrom der zweiten Zündspule auf einem niedrigen Niveau, was anzeigt, dass die erste und die zweite Zündspule nicht geladen werden. Der Zustand der Zündspule ist auch an einem Wert von null, der anzeigt, dass die erste und die zweite Zündspule nicht geladen werden. Die Zündspulensteuersignale sind auch auf einem niedrigen Niveau, das anzeigt, dass die Spulen nicht zum Laden gesteuert werden.
Kurz vor dem Zeitpunkt T₃₁ wird das gemeinsame zweite Zündspulensteuersignal beim Übergang auf ein höheres Niveau bei 812 gezeigt, und das erste Zündspulensteuersignal wird an einem Übergang auf ein höheres Niveau bei 802 für eine Schwellenzeitspanne gezeigt (zum Beispiel größer als 75 µs). Wenn sowohl das Steuersignal der ersten Zündspule als auch das Steuersignal der zweiten Zündspule während einer Schwellenzeitspanne auf einem höheren Niveau sind, beginnt der Ladestrom der zweiten Zündspule zu steigen. An einer vorbestimmten Zeitspanne nachdem beide Spulensteuersignale hoch sind, beginnt der Ladestrom der zweiten Zündspule bei 830 als Reaktion auf die Übergänge bei 802 und 812 zu steigen. Die Zündspulenzustände ändern sich von null zu null und zwei zu einem Zeitpunkt T₃₁. Wenn die Zündspulensteuersignale daher Pulse wie bei 802 und 812 gezeigt enthalten, ist der Zündspulenzustand ein Wert von zwei, der an zeigt, dass nur die zweite Zündspule während der Zeit zwischen dem Zeitpunkt T₃₁ und dem Zeitpunkt T₃₂ aktiv sein kann.
Kurz vor dem Zeitpunkt T₃₂ geht das Steuersignal der ersten Zündspule bei 804 auf ein hohes Niveau als Reaktion auf die gewünschte Funkenzeitsteuerung und bleibt an dem hohen Niveau, was anzeigt, dass die erste Zündspule durch Erhöhen des Ladestroms der ersten Zündspule bei 820 aktiviert werden soll. Eine vorbestimmte Zeitspanne nach dem Übergang des ersten Steuersignals auf ein höheres Niveau bei 804, beginnt der Ladestrom der ersten Zündspule auf ein höheres Niveau 820 und zu dem Zeitpunkt T₃₂ zu steigen, was das Laden der Zündspule Nummer eins anzeigt. Die möglichen Zündspulenzustände werden als eins, zwei und drei angezeigt.
Bei 814 ist eine alternative Zeit, an der das zweite Zündspulensteuersignal von einem niedrigen Zustand zu einem hohen Zustand oder von einem hohen Zustand zu einem niedrigen Zustand übergehen kann, gezeigt. Bei einem Übergang von einem niedrigen Zustand zu einem hohen Zustand steigt der Ladestrom der zweiten Zündspule bei 834 und dem Zeitpunkt T₃₃ auf einen höheren Zustand. Beim Übergang von einem hohen Zustand zu einem niedrigen Zustand, sinkt der Ladestrom der zweiten Zündspule als Reaktion auf eine gewünschte Maschinenfunkenzeitsteuerung von einem höheren Zustand zu einem niedrigeren Zustand. Die verfügbaren Zündspulenzustände zwischen den Zeitpunkten T₃₃ und T₃₄ beruhen auf der Kombination möglicher Zündspulenimpulse und sind als eins, zwei und drei angegeben.
Bei 806 ist das Steuersignal der ersten Zündspule beim Übergang auf ein niedrigeres Niveau als Reaktion auf die gewünschte Maschinenzündfunkenzeitsteuerung gezeigt. Kurz danach sinkt zu dem Zeitpunkt T₃₄ der Ladestrom der ersten Zündspule von einem höheren Niveau auf ein niedrigeres Niveau, wie bei 822 gezeigt, um anzuzeigen, dass die erste Zündspule nicht mehr lädt. Die möglichen Zündspulenzustände zwischen dem Zeitpunkt T₃₄ und dem Zeitpunkt T₃₅ sind als null und zwei angegeben.
Bei 816 ist das Steuersignal der zweiten Zündspule beim Übergang auf ein niedrigeres Niveau von einem höheren Niveau als Reaktion auf die gewünschte Maschinenzündfunkenzeitsteuerung gezeigt. Der Ladestrom der zweiten Zündspule geht ebenfalls von einem höheren Niveau zu einem niedrigeren Niveau zu dem Zeitpunkt T₃₅ als Reaktion auf das Steuersignal der zweiten Steuerspule über. Das Verweilsignal der zweiten Zündspule zeigt an, dass die zweite Zündspule nicht mehr lädt. Der mögliche Zündspulenzustand zwischen dem Zeitpunkt T₃₅ und dem Zeitpunkt T₃₆ ist Zustand null.
Bei 808 ist das Steuersignal der ersten Zündspule beim Übergang auf ein höheres Niveau als Reaktion auf die gewünschte Maschinenzündfunkenzeitsteuerung gezeigt. Eine vorbestimmte Zeitspanne später, an dem Zeitpunkt T₃₆, wird der Ladestrom der ersten Zündspule auf ein niedrigeres Niveau bei 824 erhöht. Derart kann das Ladestromsignal der ersten Zündspule an ein höheres Niveau angepasst werden, um Energie für einen zweiten Funken an der Zündkerze bereitzustellen. Zwischen dem Zeitpunkt T₃₆ und dem Zeitpunkt T₃₇ können die Zündspulen in dem Zustand null oder eins sein.
Bei 810 geht das Signal der ersten Zündspule auf ein niedrigeres Niveau über, um anzuzeigen, dass das Laden der ersten Zündspule zu beenden ist. Das Ladestromsignal der ersten Zündspule geht kurz danach, bei 826 und zu dem Zeitpunkt T₃₇ auf ein niedrigeres Niveau über. Die Zündspulenzustände sind nach einer Zeit T₃₇ bei einem Wert null.
Die zwei Zündsteuersignale steuern daher zwei Zündspulen eines einzigen Zylinders. Ferner wird eines der zwei Zündsteuersignale zu anderen Maschinezylindern gelenkt, um die zweiten Spulen der restlichen Zylinder der Maschine steuern. Ferner sind die in 7 und 8 veranschaulichten Zeitpunkte lediglich für Veranschaulichungszwecke gegeben und sind nicht als den Geltungsbereich oder den Umfang der Beschreibung einschränkend zu betrachten.
Außerdem sollte berücksichtigt werden, dass die erste Zündspule durch Beenden des Stromflusses zu der ersten Zündspule entladen werden kann, nachdem die erste Zündspule zu laden beginnt. Ebenso kann die zweite Zündspule entladen werden, indem der Stromfluss zu der zweiten Zündspule beendet wird, nachdem die zweite Zündspule zu laden begonnen hat. Das Laden und das Entladen der jeweiligen Zündspulen werden daher über den Strom, der zu den Zündspulen geliefert wird, gesteuert.
Unter Bezugnahme auf 9 wird ein Verfahren zum Liefern elektrischer Energie zu einer Zündkerze gezeigt. Das Verfahren der 9 kann in einem nicht flüchtigen Speicher der Steuervorrichtung 12, wie in 1 gezeigt, als ausführbare Anweisungen gespeichert werden. Ferner kann das Verfahren der 9 an die Systeme der 1, 3 und 4 angewandt werden, um die Abfolgen in den 5 bis 8 bereitzustellen.
Bei 902 bestimmt das Verfahren 900 die Betriebsbedingungen der Maschine. Zu den Maschinenbetriebsbedingungen können die Maschinendrehzahl, die Maschinenbelastung, das Luft-Kraftstoffverhältnis der Maschine, die Maschinen-EGR-Menge und Zeit seit dem Anlassen der Maschine gehören, ohne auf diese beschränkt zu sein. Das Verfahren 900 geht nach dem Bestimmen der Maschinenbetriebsbedingungen zu 904 weiter.
Bei 904 entscheidet das Verfahren 900, ob die Maschine in einem mageren oder verdünnten Modus in Betrieb ist. Bei einem Beispiel entscheidet das Verfahren 900 basierend auf einem Luft-Kraftstoffverhältnis der Maschine, dass die Maschine in einem mageren Modus betrieben wird. Bei einem anderen Beispiel entscheidet das Verfahren 900, dass die Maschine unter verdünnten Bedingungen betrieben wird, wenn die Maschinen-EGR-Menge größer ist als eine Schwellenmenge. Wenn das Verfahren 900 entscheidet, dass die Maschine mager oder verdünnt betrieben wird, geht das Verfahren 900 zu 914 weiter. Anderenfalls geht das Verfahren 900 zu 906 weiter. Wenn die Maschine nicht mager oder verdünnt betrieben wird, wird nur Energie von einer einzigen Zündspule zu einer Zündkerze während eines Zylinderzyklus geliefert. Wenn die Maschine mager oder verdünnt betrieben wird, kann Energie von zwei Zündspulen zu der Zündkerze während des Zylinderzyklus geliefert werden.
Bei 906 bestimmt das Verfahren 900 eine gewünschte Funkenzeitsteuerung und Funkenenergie, die zu einer einzigen Zündkerze eines Maschinenzylinders zu liefern ist. Bei einem Beispiel wird der Funkenvorlauf empirisch bestimmt und in einer Tabelle gespeichert, die über Maschinendrehzahl und Last indiziert ist. Der gewünschte Funken wird von der Tabelle ausgegeben und basierend auf einer oder mehreren Funktionen geändert, die den Funkenvorlauf als Reaktion auf die Maschinen-EGR-Menge und/oder das Luft-Kraftstoffverhältnis der Maschine ändern. Ähnlich wird die Funkenverweilzeit, die einer Menge gewünschter Funkenenergie in Joule entspricht, basierend auf der Drehzahl und der Last der Maschine bestimmt. Die Funkenenergie wird durch Anpassen der Zündspulenverweilzeit geändert. Das Verfahren 900 geht zu 908 weiter, nachdem die gewünschte Funkenzeitsteuerung und Funkenenergie bestimmt wurden.
Bei 908 passt das Verfahren 900 mindestens ein Funkensteuersignalattribut basierend auf der gewünschten Funkenzeitsteuerung und Funkenenergie an. Bei einem Beispiel kann das Funkensteuersignalattribut ein Kurbelwellenwinkel sein, bei dem der Funkenverweilbefehl zu einer Zündspule gesendet wird. Außerdem kann das Verfahren 900 die Zündbefehl-Pulsdauer einstellen.
Bei einem Beispiel stellt das Verfahren 900 ein Funkenattribut ein, das zu einem einzigen Leiter geliefert wird, der ein Steuersignal zur Erdung referenziert befördert, wobei das Steuersignal die Funkenzeitsteuerungs- und Verweilzeitinformationen für jede Gruppe von zwei Zündspulen befördert, die Energie zu einer einzigen Zündkerze liefern. Ein einziger Leiter könnte für jeden Maschinenzylinder bereitgestellt werden. Das einzelne Attribut kann das Liefern einer Pulsbreite eines Signals umfassen, das eine Dauer aufweist, die kleiner ist als die vorbestimmte Zeitspanne, wie in 7 gezeigt. Alternativ kann das einzelne Attribut das Liefern einer Pulsbreite eines Signals umfassen, das eine Dauer aufweist, die größer ist als die vorbestimmte Zeitspanne, wie in 7 gezeigt. Die Dauer der Pulsbreite kann die Grundlage für das Liefern einer Ladungsmenge zu einer der zwei Zündspulen sein. Die Zeitsteuerung der Pulsbreite kann eine Grundlage für das Starten und/oder Beenden des Zündspulenladens sein. Die Pulsbreite kann für einen hohen oder einen niedrigen Niveauteil eines Signals sein. Bei einem Beispiel, bei dem die Pulsbreite größer ist als eine vorbestimmte Zeitspanne, wird eine erste von zwei Zündspulen in Bezug auf eine Zeitsteuerung einer Steuersignalpulsbreite, die zu der Maschinenposition relativ ist, geladen oder entladen.
Bei einem anderen Beispiel passt das Verfahren 900 ein Attribut eines der zwei Signale an, die über zwei zur Erde referenzierte Leiter geliefert werden können. Die zwei Signale können während eines Zylinderzyklus geliefert werden und Funkenzeitsteuerungsinformationen zum Liefern eines Funkens zu einem Zylinder über eine einzige Zündkerze aufweisen, die Energie über die zwei Zündspulen erhält. Das angepasste Attribut kann eine Zeitsteuerung sein, dass eines der zwei Steuersignale in einem hohen oder einem niedrigen Zustand in Bezug zu der Maschinenposition ist. Durch Einstellen der Pulsbreitenzeitsteuerung eines Signals ist es möglich, die Funkenzeitsteuerung und Energie, die über eine einzige Zündspule zu einer einzigen Zündkerze geliefert werden, einzustellen. Zu erwähnen ist auch, dass eines der zwei Signale Informationen für die Funkenzeitsteuerung aller Maschinenzylinder befördert, während das andere der zwei Signale Informationen für die Funkenzeitsteuerung eines Maschinenzylinders befördert. Ein Beispiel des Einstellens eines Funkens, der über eine einzige Zündspule eines Systems geliefert wird, das fähig ist, Energie von zwei Zündspulen zu einer einzigen Zündkerze zu liefern, ist in 8 gezeigt. Das Verfahren 900 geht zu 910 weiter, nachdem ein Attribut eines Steuersignals eingestellt wurde.
Bei 910 wandelt das Verfahren 900 ein Steuersignal in ein Spulentreibersignal um. Das Spulentreibersignal bestimmt, wann das Laden und Entladen einer einzigen Spule von zwei Spulen, die Energie zu einer einzigen Zündkerze liefern können, auftritt.
Bei einem Beispiel, bei dem die Steuerung des Ladens von zwei Zündspulen, die Energie zu einer einzigen Zündkerze liefern, über ein einziges Steuersignal geleitet wird, analysiert das Verfahren 900 das einzige Steuersignal und gibt ein Verweilzeitsignal zu einer einzigen Zündspule von zwei Zündspulen aus.
Bei einem anderen Beispiel, bei dem die Steuerung des Ladens von zwei Zündspulen, die Energie zu zwei Zündkerzen liefern, über zwei Steuersignale geleitet wird, analysiert das Verfahren 900 eines der zwei Steuersignale und gibt ein Verweilzeitsignal zu einer einzigen Zündspule von zwei Zündspulen aus. Nach dem Ausgeben des Verweilzeitsignals geht das Verfahren 900 zu 912 weiter.
Bei 912 treibt das Verfahren eine von zwei Zündspulen mit Strom an. Die Zündspule lädt, wenn das Verweilzeitsignal das Fließen von Strom zu der Zündspule erlaubt. Die Zündspule wird entladen, wenn das Fließen von Strom zu der Zündspule aufhört. Bei einem Beispiel kann der Zündspulenstrom über einen Feldeffekttransistor oder einen anderen Typ von Umschaltvorrichtung geliefert werden. Das Verfahren 900 geht zum Ende weiter, nachdem eine von zwei Zündspulen Energie zu einer Zündkerze geliefert hat.
Bei 914 bestimmt das Verfahren 900 eine gewünschte Funkenzeitsteuerung und Funkenenergie, die zu einer einzigen Zündkerze eines Maschinenzylinders über zwei Zündspulen zu liefern ist. Bei einem Beispiel wird die Maschinenfunkenzeitsteuerung empirisch bestimmt und in zwei Tabellen gespeichert, die über Maschinendrehzahl und Last indiziert sind. Die gewünschte Zeitsteuerung zum Liefern von Energie zu der Zündkerze wird von der Tabelle ausgegeben und basierend auf einer oder mehreren Funktionen geändert, die die Lade- und Entladezeitsteuerung als Reaktion auf die EGR-Menge und/oder das Maschinen-Luft-Kraftstoffverhältnis ändern. Ähnlich wird eine Funkenverweilzeit für jede Zündspule, die einer Menge gewünschter Funkenenergie in Joule entspricht, basierend auf der Maschinen-drehzahl und Lastbestimmt. Die Funkenenergie wird durch Anpassen der Zündspulen-Verweilzeit geändert. Das Verfahren 900 geht zu 916 weiter, nachdem die gewünschte Funkenzeitsteuerung und Funkenenergie bestimmt wurden.
Bei 916 passt das Verfahren 900 mindestens zwei Funkensteuersignalattribute basierend auf der gewünschten Funkenzeitsteuerung und Funkenenergie an. Bei einem Beispiel können Funkensteuersignalattribute Kurbelwellenwinkel sein, bei welchen die zwei Funkenverweilbefehle zu den zwei Zündspulen gesendet werden. Die Verweilbefehle werden daher synchron mit der Maschinenposition für jeden Zylinderzyklus ausgegeben. Ferner kann das Verfahren 900 die Zündbefehlpulsdauern einstellen, die zu den zwei Zündspulen geliefert werden.
Bei einem Beispiel passt das Verfahren 900 zwei Funkenattribute an, die über einen einzigen Leiter geliefert werden, der ein Befehlssignal referenziert zur Erdung befördert, wobei das Befehlssignal Funkensteueranweisungen für eine Vielzahl von Zylindern aufweist, wobei das Befehlssignal Funkenzeitsteuerungs- und Verweilzeitinformationen für jede Gruppe von zwei Zündspulen enthält, die Energie zu einer einzigen Zündkerze liefern, und wobei das Befehlssignal Funkenzeitsteuerungs- und Verweilzeitinformationen für jede Zündkerze in jeder der Vielzahl von Zylindern aufweist. Die zwei Attribute können das Liefern einer Pulsbreite innerhalb des Steuersignals umfassen, das eine Dauer aufweist, die kleiner ist als eine vorbestimmte Zeitspanne, wie in 7 gezeigt. Das zweite Attribut kann das Liefern einer Pulsbreite innerhalb des Befehlssignals umfassen, das eine Dauer aufweist, die größer ist als die vorbestimmte Zeitspanne, wie in 7 gezeigt. Auf diese Art und Weise können zwei unterschiedliche Pulsbreiten gewünschte Zündspulenbefehle über einen einzigen Leiter, der das Befehlssignal befördert, anzeigen. Die Dauer der ersten Pulsbreite kann die Grundlage für das Liefern einer Ladungsmenge zu einer ersten Zündspule sein. Die Dauer einer zweiten Pulsbreite kann die Grundlage für das Liefern einer Ladungsmenge zu einer zweiten Zündspule sein. Die Zeitsteuerung der Pulsbreiten kann eine Grundlage für das Starten und/oder Beenden des Zündspulenladens sein. Die Pulsbreiten können für einen hohen oder einen niedrigen Niveauanteil eines Signals sein. Bei einem Beispiel, bei dem eine Pulsbreite größer ist als eine vorbestimmte Zeitspanne, wird eine erste von zwei Zündspulen in Bezug auf eine Zeitsteuerung einer Steuersignalpulsbreite, die zu der Maschinenposition relativ ist, geladen oder entladen. Bei einem anderen Beispiel, bei dem eine Pulsbreite kleiner ist als eine vorbestimmte Zeitspanne, wird eine zweite von zwei Zündspulen in Bezug auf eine Zeitsteuerung einer Steuersignalpulsbreite, die zu der Maschinenposition relativ ist, geladen oder entladen.
Bei einem anderen Beispiel passt das Verfahren 900 zwei Attribute von zwei Zündspulenbefehlssignalen an, die über zwei zur Erdung referenzierte Leiter geliefert werden können. Die zwei Signale können während eines Zylinderzyklus geliefert werden und Funkenzeitsteuerungsinformation zum Liefern eines Funkens zu einem Zylinder über eine einzige Zündkerze aufweisen, die Energie über die zwei Zündspulen erhält. Die angepassten Attribute können eine Zeitsteuerung aufweisen, dass eines der zwei Steuersignale in einem hohen oder einem niedrigen Zustand in Bezug zu der Maschinenposition ist. Das andere angepasste Attribut kann eine Zeitsteuerung enthalten, dass eines der zwei Steuersignale in einem hohen oder einem niedrigen Zustand in Bezug zu der Maschinenposition ist. Durch Einstellen der Pulsweitensignalsteuerung von zwei Signalen, die über zwei Leiter geliefert werden, ist es möglich, die Funkenzeitsteuerung und Funkenenergie, die über zwei Zündspulen zu einer einzigen Zündkerze geliefert werden, einzustellen. Zu erwähnen ist auch, dass eines der zwei Signale Informationen für die Funkenzeitsteuerung aller Maschinenzylinder befördert, während das andere der zwei Signale Informationen für die Funkenzeitsteuerung eines Maschinenzylinders befördert. Ein Beispiel des Einstellens eines Funkens, der zu einer einzigen Zündkerze über zwei Zündspulen geliefert wird, ist in 8 gezeigt. Das Verfahren 900 geht bei 918 weiter, nachdem zwei Attribute von zwei Steuersignalen eingestellt wurden.
Bei 918 wandelt das Verfahren 900 ein oder mehrere Steuersignale in ein Spulentreibersignal um. Das Spulentreibersignal bestimmt, wann das Laden und Entladen von zwei Zündspulen, die Energie zu einer einzigen Zündkerze liefern können, auftritt.
Bei einem Beispiel, bei dem die Steuerung des Ladens von zwei Zündspulen, die Energie zu einer einzigen Zündkerze liefern, über ein einziges Steuersignal geleitet wird, analysiert das Verfahren 900 das einzige Steuersignal und gibt Verweilzeitsignale zu zwei Zündspulen aus. Die Verweilzeitsignale werden bei jedem Zylinderzyklus ausgegeben. Ferner liefern mehrere Schaltungen und Zündspulen Energie zu Zündkerzen in jedem Maschinenzylinder. Pulsbreiten, die kleiner sind als eine vorbestimmte Zeitspanne, sind die Grundlage für das Liefern von Strom zu einer von zwei Zündspulen. Pulsbreiten, die größer sind als eine vorbestimmte Zeitspanne, sind die Grundlage für das Liefern von Strom zu der anderen der zwei Zündspulen.
Bei einem anderen Beispiel, bei dem die Steuerung des Ladens von zwei Zündspulen, die Energie zu zwei Zündkerzen liefern, über zwei Steuersignale und zwei Leiter geleitet wird, analysiert das Verfahren 900 beide der zwei Steuersignale und gibt zwei Verweilzeitsignale zu den zwei Zündspulen, die Energie zu einer einzigen Zündkerze liefern, aus. Nach dem Ausgeben der zwei Verweilzeitsignale, geht das Verfahren 900 bei 912 weiter.
Bei 912 treibt das Verfahren zwei Zündspulen mit Strom an. Die Zündspulen laden, wenn die Verweilzeitsignale das Fließen von Strom zu den Zündspulen erlauben. Die Zündspulen werden entladen, wenn das Fließen von Strom zu den Zündspulen aufhört. Bei einem Beispiel kann der Zündspulenstrom über einen Feldeffekttransistor oder einen anderen Typ von Umschaltvorrichtung geliefert werden. Das Verfahren 900 geht zum Ende weiter, nachdem die zwei Zündspulen Energie zu einer Zündkerze geliefert haben.
Auf diese Art und Weise kann das Verfahren 900 ein Verweilzeitsignal zu einer einzelnen Zündspule eines Systems liefern, das Energie zu einer Zündkerze über zwei Zündspulen liefern kann. Außerdem kann das Verfahren 900 zwei Verweilzeitsignale basierend auf zwei Verweilzeitsteuersignalen liefern, von welchen eines Zündzeitsteuerung für andere Maschinenzylinder enthält.
Das Verfahren der 9 stellt somit das Liefern eines Funkens zu einer Maschine bereit, das Folgendes aufweist: Bereitstellen von zwei unterschiedlichen Zündspulen-Verweilzeiten über einen einzigen Leiter, Liefern von zwei unterschiedlichen Verweilzeiten zu einer ersten Zündspule und zu einer zweiten Zündspule, und Entladen der ersten Zündspule und der zweiten Zündspule zu einer einzigen Zündkerze. Das Verfahren weist ferner das Umwandeln der zwei unterschiedlichen Zündspulenverweilzeiten in zwei Zündspulenbefehle auf. Das Verfahren weist ferner das Betreiben von zwei Zündspulentreibern als Reaktion auf die zwei Zündspulenbefehle auf. Das Verfahren weist auf, inwiefern eine erste Verweilzeit der ersten Zündspule bereitgestellt wird, und inwiefern eine zweite Verweilzeit der zweiten Zündspule bereitgestellt wird.
Zusätzlich weist das Verfahren ferner das Liefern der ersten Verweilzeit an einem ersten Maschinenkurbelwellenwinkel und das Liefern der zweiten Verweilzeit an einem zweiten Maschinenkurbelwellenwinkel auf. Das Verfahren weist auf, inwiefern der erste Maschinenkurbelwellenwinkel von dem zweiten Maschinenkurbelwellenwinkel verzögert ist. Das Verfahren weist auf, inwiefern der erste Maschinenkurbelwellenwinkel im Vergleich zu dem zweiten Maschinenkurbelwellenwinkel vorausläuft.
Bei einem anderen Beispiel stellt das Verfahren der 9 das Liefern eines Funkens zu einer Maschine bereit, das Folgendes aufweist: Zündspulenverweilzeit zu einer ersten Zündspule über einen ersten Leiter, Liefern einer zweiten Zündspulenverweilzeit zu einer zweiten Zündspule über einen zweiten Leiter und Entladen der ersten Zündspule und der zweiten Zündspule zu einer einzigen Zündkerze. Das Verfahren weist auf, inwiefern die erste Zündspulenverweilzeit über eine erste Pulsbreite bereitgestellt wird, die größer ist als eine erste Schwellenzeit.
Bei bestimmten Beispielen weist das Verfahren auf, inwiefern die zweite Zündspulenverweilzeit über eine zweite Pulsbreite bereitgestellt wird, die kleiner ist als eine zweite Schwellenzeit. Das Verfahren weist auf, ob der zweite Leiter ebenfalls Zündspulenverweilzeiten für eine Vielzahl von Maschinenzündspulen befördert. Das Verfahren weist auf, ob die erste Zündspulenverweilzeit und die zweite Zündspulenverweilzeit synchron mit einer Maschinenposition geliefert werden.
Das Verfahren weist ferner das Beenden der Lieferung der zweiten Zündspulenverweilzeit zu der zweiten Zündspule als Reaktion auf eine Maschinenbetriebsbedingung auf. Das Verfahren weist auf, inwiefern die Maschinenbetriebsbedingung eine Maschinen-EGR-Menge ist, die kleiner ist als eine Schwellen-Maschinen-EGR-Menge. Das Verfahren weist auf, inwiefern die Maschinenbetriebsbedingung ein Maschinen-Luft-Kraftstoffverhältnis ist, das reichhaltiger ist als ein Schwellen-Luft-Kraftstoffverhältnis.
Bei anderen Beispielen stellt das Verfahren der 9 das Liefern eines Funkens zu einer Maschine bereit, das Folgendes aufweist: Bereitstellen der zwei unterschiedlichen Zündspulenladestromzeiten über einen einzigen Leiter, wobei die zwei unterschiedlichen Zündspulenladestromzeiten zu einer ersten Zündspule und einer zweiten Zündspule geliefert werden, und Entladen der ersten Zündspule und der zweiten Zündspule zu einer einzigen Zündkerze. Das Verfahren weist ferner das Umwandeln von zwei unterschiedlichen Zündspulenladestromzeiten in zwei Zündspulenbefehle auf. Das Verfahren weist ferner das Betreiben von zwei Zündspulentreibern als Reaktion auf die zwei Zündspulenbefehle auf. Das Verfahren weist auf, inwiefern eine erste Zündspulenladestromzeit der ersten Zündspule bereitgestellt wird und inwiefern eine zweite Zündspulenladestromzeit der zweiten Zündspule bereitgestellt wird, und weist ferner eine Überverweilzeit-Schutzsteuerung auf, die die zweite Zündspule auf einen ausgeschalteten Zustand zurückstellt.
Bei einem anderen Beispiel weist das Verfahren ferner das Liefern der ersten Zündspulenladestromzeit bei einem ersten Maschinenkurbelwellenwinkel und das Liefern der zweiten Zündspulenladestromzeit bei einem zweiten Maschinenkurbelwellenwinkel auf. Das Verfahren weist auf, inwiefern der erste Maschinenkurbelwellenwinkel von dem zweiten Maschinenkurbelwellenwinkel verzögert ist. Das Verfahren weist auf, inwiefern der erste Maschinenkurbelwellenwinkel im Vergleich zu dem zweiten Maschinenkurbelwellenwinkel vorausläuft.
Bei einem anderen Beispiel stellt das Verfahren der 9 das Liefern eines Funkens zu einer Maschine bereit, das Folgendes aufweist: Liefern einer ersten Zündspulenladestromzeit zu einer ersten Zündspule über einen ersten Leiter, Liefern einer zweiten Zündspulenladestromzeit zu einer zweiten Zündspule über einen zweiten Leiter und Entladen der ersten Zündspule und der zweiten Zündspule zu einer einzigen Zündkerze. Das Verfahren weist auf, ob die erste Zündspulenladestromzeit über eine erste Pulsbreite bereitgestellt wird, die größer ist als eine erste Schwellenzeit. Das Verfahren weist auf, inwiefern die zweite Zündspulenladestromzeit über eine zweite Pulsbreite bereitgestellt wird, die kleiner ist als eine zweite Schwellenzeit. Das Verfahren weist auf, inwiefern der zweite Leiter ebenfalls Zündspulenladestromzeiten für eine Vielzahl von Maschinenzündspulen befördert.
Bei einigen Beispielen weist das Verfahren auf, inwiefern die erste Zündspulenladestromzeit und die zweite Zündspulenladestromzeit synchron mit einer Maschinenposition geliefert werden. Das Verfahren weist ferner das Beenden der Lieferung der zweiten Zündspulenladestromzeit zu der zweiten Zündspule als Reaktion auf eine Maschinenbetriebsbedingung auf. Das Verfahren weist auf, wo die Maschinenbetriebsbedingungen eine Maschinen-EGR-Menge ist, die kleiner ist als eine Schwellen-Maschinen-EGR-Menge. Das Verfahren weist auf, inwiefern die Maschinenbetriebsbedingungen ein Maschinen-Luft-Kraftstoffverhältnis ist, das reichhaltiger ist als ein Schwellen-Luft-Kraftstoffverhältnis.
Wie der Durchschnittsfachmann versteht, können die in 9 beschriebenen Programmroutinen (Routinen) eine oder mehrere einer Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie zum Beispiel ereignisgesteuert, unterbrechunggesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Daher können die veranschaulichten Schritte oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge ausgeführt, parallel ausgeführt oder in bestimmten Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht zwingend erforderlich, um die Zielsetzungen, Merkmale und Vorteile, die oben beschrieben wurden, zu verwirklichen, sondern wird zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Die Verfahren und Abfolgen, die hier beschrieben sind, können über ausführbare Anweisungen geliefert werden, die in einem nicht flüchtigen Speicher einer Steuervorrichtung in dem System oder den Systemen, die hier beschrieben sind, gespeichert sind. Obwohl dies nicht explizit veranschaulicht ist, erkennt der Durchschnittsfachmann, dass ein oder mehrere der veranschaulichten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der spezifischen verwendeten Strategie wiederholt ausgeführt werden können.
Hiermit endet die Beschreibung. Bei der Lektüre können dem Fachmann viele Veränderungen und Änderungen einfallen, ohne den Sinn und den Geltungsbereich der Beschreibung zu verlassen. Zum Beispiel könnten R3-, R4-, R5-, V6-, V8-, V10- und V12-Motoren, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder alternativen Kraftstoffkonfigurationen betrieben werden, die vorliegende Beschreibung vorteilhaft nutzen.

Claims

Verfahren zum Liefern eines Funkens zu einer Maschine, das Folgendes aufweist: Liefern von zwei unterschiedlichen Zündspulenladestromzeiten über einen einzigen Leiter, wobei die zwei unterschiedlichen Zündspulenladestromzeiten zu einer ersten Zündspule und einer zweiten Zündspule geliefert werden, und Entladen der ersten Zündspule und der zweiten Zündspule zu einer einzigen Zündkerze.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Umwandeln von zwei unterschiedlichen Zündspulenladestromzeiten in zwei Zündspulenbefehle aufweist.
Verfahren nach Anspruch 2, das ferner das Betreiben von zwei Zündspulentreibern als Reaktion auf die zwei Zündspulenbefehle aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine erste Zündspulenladestromzeit der ersten Zündspule bereitgestellt wird und wobei eine zweite Zündspulenladestromzeit der zweiten Zündspule bereitgestellt wird, und das ferner eine Überverweilzeit-Schutzsteuerung aufweist, die die zweite Zündspule auf einen ausgeschalteten Zustand zurückstellt.
Verfahren nach Anspruch 4, das ferner das Liefern der ersten Zündspulenladestromzeit bei einem ersten Maschinenkurbelwellenwinkel und das Liefern einer zweiten Zündspulenladestromzeit bei einem zweiten Maschinenkurbelwellenwinkel aufweist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der erste Maschinenkurbelwellenwinkel von dem zweiten Maschinenkurbelwellenwinkel verzögert ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der erste Maschinenkurbelwellenwinkel im Vergleich zu dem zweiten Maschinenkurbelwellenwinkel vorausläuft.
Verfahren zum Liefern eines Funkens zu einer Maschine, das Folgendes aufweist: Liefern einer ersten Zündspulenladestromzeit zu einer ersten Zündspule über einen ersten Leiter, Liefern einer zweiten Zündspulenladestromzeit zu einer zweiten Zündspule über einen zweiten Leiter, und Entladen der ersten Zündspule und der zweiten Zündspule zu einer einzigen Zündkerze.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die erste Zündspulenladestromzeit über eine erste Pulsbreite bereitgestellt wird, die größer ist als eine erste Schwellenzeit.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die zweite Zündspulenladestromzeit über eine zweite Pulsbreite bereitgestellt wird, die kleiner ist als eine zweite Schwellenzeit.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der zweite Leiter ebenfalls Zündspulenladestromzeiten für eine Vielzahl von Maschinenzündspulen befördert.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die erste Zündspulenladestromzeit und die zweite Zündspulenladestromzeit synchron mit einer Maschinenposition geliefert werden.
Verfahren nach Anspruch 8, das ferner das Beenden der Lieferung der zweiten Zündspulenladestromzeit zu der zweiten Zündspule als Reaktion auf eine Maschinenbetriebsbedingung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Maschinenbetriebsbedingung eine Maschinen-EGR-Menge ist, die kleiner ist als eine Schwellen-Maschinen-EGR-Menge.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Maschinenbetriebsbedingung ein Maschinen-Luft-Kraftstoffverhältnis ist, das reichhaltiger ist als ein Schwellen-Luft-Kraftstoffverhältnis.
System zum Liefern eines Funkens zu einer Maschine, das Folgendes aufweist: eine erste Zündspulenvortreiberschaltung, Analyselogik, die in elektrischer Verbindung mit der ersten Zündspulenvortreiberschaltung ist, wobei die Analyselogik zwei Zündspulentreiberausgänge aufweist und zwei Zündspulentreiberschaltungen in elektrischer Verbindung mit der Analyselogik.
System nach Anspruch 16, das ferner zwei Zündspulen aufweist, die elektrisch mit den zwei Zündspulentreiberschaltungen verbunden sind.
System nach Anspruch 17, das ferner eine zweite Zündspulenvortreiberschaltung aufweist, die in elektrischer Verbindung mit der Analyselogik ist.
System nach Anspruch 18, wobei die zweite Zündspulenvortreiberschaltung in elektrischer Verbindung mit Analyselogik für eine Vielzahl von Maschinenzylindern ist.
System nach Anspruch 19, wobei die erste Zündspulenvortreiberschaltung in elektrischer Verbindung mit nur einer Zündspulentreiberschaltung einer Vielzahl von Zündspulentreiberschaltungen ist.