DE10248227A1

DE10248227A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Signalübertragung zwischen einem Zündsteuergerät und einem Motorsteuergerät

Info

Publication number: DE10248227A1
Application number: DE2002148227
Authority: DE
Inventors: Hartmut Schnell; Gerd Hammer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-10-16
Filing date: 2002-10-16
Publication date: 2004-04-29

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Signalübertragung zwischen einem Zündsteuergerät (2) und einem Motorsteuergerät (4) für einen Verbrennungsmotor, wobei in dem Zündsteuergerät (2) aus Messinformationen des Verbrennungsmotors eine Mehrzahl von an das Motorsteuergerät (4) zu sendende Parametersignale gebildet werden, wobei jedes Parametersignal einen entsprechenden Parameter des Verbrennungsmotors beschreibt, mindestens zwei der Mehrzahl der Parametersignale in dem Zündsteuergerät (2) zu einem einzigen Signal zusammengefasst werden, dieses über einen einzelnen Übertragungskanal (3) an das Motorsteuergerät (4) übertragen wird und im Motorsteuergerät (4) wieder in die ursprünglichen Parametersignale getrennt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Signalübertragung zwischen einem Zündsteuergerät und einem Motorsteuergerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Üblicherweise werden in modernen Motoren eine Vielzahl von Informationen erfasst, verarbeitet und übertragen. Insbesondere können Parameter, welche die Verbrennung in einem Zylinder oder Brennraum betreffen, beispielsweise Klopfen oder Aussetzen des Motors, durch Messen eines Ionenstroms in diesem Zylinder im Zündsteuergerät aufgenommen und ausgewertet werden. Eine Vorrichtung hierzu ist beispielsweise in der DE 41 16 272 A1 beschrieben. Die so erhaltenen Parameter werden dann im Allgemeinen weiter an ein Motorsteuergerät übertragen. Bei modernen Motoren, insbesondere bei Motoren mit vielen Zylindern, fallen dabei große Datenmengen an, welche schnell übertragen werden müssen. Für diese Datenübertragung sind an der Motorsteuerung entsprechende Eingänge nötig, wie beispielsweise Analogeingänge, PWM-Eingänge oder ein CAN-Bus, wie in der DE 197 56 342 A1 zur Datenübertragung zu einem Motorsteuergerät verwendet. In der DE 43 19 770 A1 wird als weitere Möglichkeit eine Parallelschnittstelle zur Datenübertragung in einem Motor vorgeschlagen. Bei diesen Lösungen wird zum einen zum Auslesen der Vielzahl von Eingängen eine entsprechende Rechenleistung des Motorsteuergeräts benötigt, zum anderen muss eine Vielzahl von Kabeln im Motorraum verlegt werden.
Eine derartige Vorrichtung zur Signalübertragung ist in 2 schematisch dargestellt. Dabei werden von mindestens einem Sensormittel 11, 12, 13 Messinformationen des Verbrennungsmotors erfasst und an das Zündsteuergerät 2 gesendet. Im Zündsteuergerät vorhandene Datenverarbeitungsmittel 21 gewinnen aus diesen Messinformationen Informationen über eine Mehrzahl von Parametern des Verbrennungsmotors, wie z.B. Informationen über ein möglicherweise in dem Verbrennungsmotor auftretendes Klopfen oder Aussetzen der Zündung. Diese werden als Parametersignale über Übertragungsleitungen 31–34 an ein Motorsteuergerät gesendet, wobei für jedes Parametersignal eine Übertragungsleitung vorgesehen ist. Zur Einsparung von Übertragungsleitungen in Motoren wird in der DE 197 29 959 C2 vorgeschlagen, dass ein Teil der Energieübertragung zu elektronischen Komponenten im Motor durch hochfrequente elektromagnetische Wellen erfolgt. Dies hat den Nachteil, dass für diese Übertragung zusätzliche Hardwarekomponenten benötigt werden, um diese Wellen zu erzeugen bzw. zu empfangen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Signalübertragung zwischen einem Zündsteuergerät und einem Motorsteuergerät bereitzustellen, wobei mit möglichst geringem Hardwareaufwand die Übertragung einer Mehrzahl von Parametersignalen möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Die Unteransprüche definieren jeweils bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, mindestens zwei einer Mehrzahl von in einem Zündsteuergerät von einer Datenverarbeitungsvorrichtung gewonnenen Parametersignalen vor dem Senden an ein Motorsteuergerät zu einem einzigen Signal zusammenzufassen und über einen einzigen Übertragungskanal an das Motorsteuergerät zu senden. Im Motorsteuergerät wird dieses einzige Signal dann wiederum in die verschiedenen Parametersignale aufgetrennt. Somit reduziert sich die Zahl der benötigten Übertragungskanäle. Zudem muss vom Motorsteuergerät nur ein einzelner Eingang für die zusammengefassten Parametersignale ausgelesen werden, was die dort benötigte Rechenkapazität verringert.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die zu übertragenden Parametersignale durch Auswertung eines in mindestens einer Brennkammer des Verbrennungsmotors auftretenden Ionenstroms erzeugt. Hieraus kann insbesondere ein Aussetzsignal, welches ein Aussetzen der Verbrennung in dem jeweiligen Brennraum des Verbrennungsmotors anzeigt, oder ein Klopfsignal, welches klopfende Verbrennung in dem jeweiligen Brennraum anzeigt, gewonnen werden. Ebenso ist eine Zusammenfassung von Parametersignalen für sämtliche Brennräume in dem zuvor genannten einzigen Signal denkbar.
Die Übertragung dieser Daten erfolgt dann bevorzugt zündsynchron. Als Übertragungskanal kann vorteilhaft eine in üblichen Motorsteuergeräten vorhandene Leitung für das Klopfsignal benutzt werden, so dass keine zusätzliche Hardware benötigt wird. In diesem Fall wird das Signal über einen in dem Motorsteuergerät vorgesehenen Klopfregeleingang mit einem Klopfregelbaustein eingelesen. Es sind aber prinzipiell auch andere Arten von Übertragungskanälen, wie beispielsweise drahtlose Übertragung durch Funk- oder Infrarotsignale, denkbar.
Das Zusammenfassen der Parametersignale zu einem einzigen Signal kann dadurch erfolgen, dass verschiedenen Parameterwerten der Parametersignale verschiedene Amplituden des einzigen Signals zugewiesen werden. Die Trennung der Parametersignale im Motorsteuergerät kann dann dadurch erfolgen, dass das einzige Signal mit den verschiedenen Amplituden entsprechenden Schwellenwerten verglichen wird. Selbstverständlich sind auch andere Arten der Datenzusammenfassung möglich, so können zum Beispiel verschiedene Parameterwerte der Parametersignale auf verschiedenen Frequenzen übertragen werden, oder es können sowohl verschiedene Frequenzen als auch verschiedene Amplituden zur Unterscheidung der Parameterwerte der Parametersignale verwendet werden. Zudem ist es möglich, zusätzlich zu den verschiedenen Parametersignalen auch Informationen über den Zustand des Zündsteuergerätes in das einzige Signal einzubeziehen.
Es ist vorteilhaft, wenn die Trennung der Parametersignale im Motorsteuergerät durch eine entsprechende Software erfolgt, so dass keine zusätzliche Hardware benötigt wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels.
2 zeigt ein Beispiel für die Signalübertragung zwischen einem Zündsteuergerät und einem Motorsteuergerät gemäß dem Stand der Technik.
1 zeigt ein Zündsteuergerät 2 für einen fremdgezündeten Verbrennungsmotor, welches Messinformationen aus Sensormitteln 11, 12, 13 einliest. Dabei ist es auch möglich, dass nur ein Sensormittel vorhanden ist. Aus diesen Sensordaten werden von im Zündsteuergerät 2 enthaltenen Datenverarbeitungsmitteln 21 eine Mehrzahl an Parametersignalen gebildet. Beispielsweise können aus dem Messen des Ionenstroms in der Brennkammer ein Parametersignal, das klopfende Verbrennung anzeigt, und ein Parametersignal, das ein Aussetzen der Verbrennung des Verbrennungsmotors anzeigt, gewonnen werden.
Diese Parametersignale werden von Signalzusammenfassungsmitteln 22 zu einem einzigen Signal zusammengefasst, welches über einen einzigen Übertragungskanal 3 an ein Motorsteuergerät 4 gesendet wird. Dieser Übertragungskanal kann beispielsweise eine Leitung sein, die bei üblichen Motorsteuergeräten für die Übertragung eines Klopfsignals vorgesehen ist. Selbstverständlich können noch weitere Übertragungskanäle für die auch bidirektionale Übertragung weiterer Signale oder Steuerungsbefehle vorhanden sein. Zudem besitzen Motorsteuergeräte üblicherweise noch weitere Ein- und Ausgänge, um weitere Signale auch von anderen Teilen des Fahrzeugs zu empfangen oder auch, um Signale zu senden.
Die Übertragung des auf zuvor beschriebene Weise aus den Parametersignalen zusammengesetzten einzigen Signals über den in 1 gezeigten Übertragungskanal 3 erfolgt durch das Zündsteuergerät 2 bzw. die darin enthaltenen Signalzusammenfassungsmittel 22 vorzugsweise zündsynchron, d.h., synchron zu der im jeweiligen Brennraum des Verbrennungsmotors von dem Zündsteuergerät 2 veranlassten Zündung.
Im Motorsteuergerät 4 sind Signaltrennmittel 41 vorgesehen, welche das über den Übertragungskanal 3 übertragene einzige Signal wieder in die einzelnen Parametersignale aufspaltet. Dies kann beispielsweise durch eine geeignete Auswertungssoftware im Motorsteuergerät erfolgen. Beispielsweise können einem Parameterwert eines Parametersignal, das klopfende Verbrennung anzeigt, und einem Parameterwert eines Parametersignals, das ein Aussetzen der Verbrennung des Verbrennungsmotors anzeigt, von dem Signalzusammenfassungsmittel 22 zwei verschiedene Amplituden zugewiesen werden. Die Trennung im Signaltrennmittel 41 erfolgt dann durch Vergleich des über den Übertragungskanal 3 übertragenen Signals mit den verschiedenen Amplituden entsprechenden vordefinierten Schwellenwerten.

Claims

Verfahren zur Signalübertragung zwischen einem Zündsteuergerät (2) und einem Motorsteuergerät (4) für einen Verbrennungsmotor, wobei in dem Zündsteuergerät (2) aus Messinformationen des Verbrennungsmotors eine Mehrzahl von an das Motorsteuergerät (4) zu sendende Parametersignale gebildet werden, wobei jedes Parametersignal einen entsprechenden Parameter des Verbrennungsmotors beschreibt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Mehrzahl von an das Motorsteuergerät (4) zu übertragenden Parametersignale in dem Zündsteuergerät (2) zu einem einzigen Signal zusammengefasst werden, dieses über einen einzelnen Übertragungskanal (3) an das Motorsteuergerät (4) übertragen wird und im Motorsteuergerät (4) wieder in die ursprünglichen Parametersignale getrennt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Parametersignale, welche in dem Zündsteuergerät (2) zu dem einzigen Signal zusammengefasst werden, ein Klopfsignal, welches klopfende Verbrennung in dem Verbrennungsmotor anzeigt, und ein Aussetzsignal, welches ein Aussetzen der Verbrennung anzeigt, umfassen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Parametersignale zündsynchron erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungskanal eine ursprünglich allein für ein Klopfsignal vorgesehene Leitung ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Messinformationen durch Messung eines Ionenstroms in einer Brennkammer des Verbrennungsmotors gewonnen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusammenfassen von mindestens einem Teil der Parametersignale zu dem einzigen Signal derart erfolgt, dass in dem Zündsteuergerät (2) verschiedenen Parameterwerten der Parametersignale verschiedene Amplituden des einen Signals zugeordnet werden, und die Trennung des einzigen Signals im Motorsteuergerät (4) in die Parametersignale durch Vergleich der Amplitude des einzigen Signals mit den verschiedenen Amplituden entsprechenden Schwellenwerten erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusammenfassen von mindestens einem Teil der Parametersignale zu dem einzigen Signal derart erfolgt, dass in dem Zündsteuergerät (2) verschiedenen Parameterwerten der Parametersignale verschiedene Frequenzen des einen Signals zugeordnet werden, und die Trennung des einzigen Signals im Motorsteuergerät (4) in die Parametersignale durch Vergleich der Frequenz des einzigen Signals mit den verschiedenen Frequenzen entsprechenden Werten erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Signal zusätzlich Informationen über den Zustand des Zündsteuergeräts (2) beinhaltet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennung des einen Signals in die Parametersignale im Motorsteuergerät (4) softwaremäßig erfolgt.
Vorrichtung zur Signalübertragung zwischen einem Zündsteuergerät (2) und einem Motorsteuergerät (4) für einen Verbrennungsmotor, wobei das Zündsteuergerät (2) Datenverarbeitungsmittel (21) zum Bilden einer Mehrzahl von an das Motorsteuergerät (4) zu sendenden Parametersignalen aus den Verbrennungsmotor betreffenden Messinformationen umfasst, welche von Sensormitteln (11, 12, 13) dem Zündsteuergerät (2) bereitzustellen sind, wobei jedes Parametersignal einen entsprechenden Parameter des Verbrennungsmotors beschreibt, dadurch gekennzeichnet, dass das Zündsteuergerät (2) weiterhin Signalzusammenfassungsmittel (22) zum Zusammenfassen von mindestens zwei der Mehrzahl von an das Motorsteuergerät (4) zu übertragenden Parametersignale zu einem einzigen Signal und zur Übertragung des einzigen Signals über einen einzelnen Übertragungskanal (3) an das Motorsteuergerät (4) umfasst und das Motorsteuergerät (4) Signaltrennmittel (41) zum Trennen des einzigen Signals in die ursprünglichen Parametersignale umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie für ein Verfahren zur Signalübertragung gemäß einem der Ansprüche 1–9 ausgestaltet ist.