(57)【要約】  電流を断続される１次コイルと、点火プラグに接続された２次コイルとを有する点火コイル、および、前記１次コイルの電流を断続するスイッチング回路を一本のラインを介して制御する点火制御ユニットを有している内燃機関の一つの気筒内の点火制御方法において、一回の動作周期の開始時に、前記点火制御ユニットから前記スイッチング回路にスイッチング信号が伝送され、前記スイッチング信号が、前記動作周期の開始を表すとともに、その時間長が、前記点火制御ユニットにより前記スイッチング回路に伝送されるさらにもう一つのデジタル制御情報のための基準長（アイドル時間）として使用される。
2008533352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流を断続される１次コイルと、点火プラグに接続された２次コイルとを有する点火コイル、および、ラインを介して前記１次コイルの電流を断続するスイッチング回路を制御する点火制御ユニットを有している内燃機関の気筒における点火を制御する方法において、
動作周期の開始時に、前記点火制御ユニットから前記スイッチング回路にスイッチング信号を伝送する工程を特徴とし、前記スイッチング信号は、動作周期の開始を合図するとともに、その時間長が、前記点火制御ユニットにより前記スイッチング回路に伝送される更なるデジタル制御情報のための基準長（アイドル時間）として使用される、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記制御情報が、複数のビットから成るデジタル信号であり、両方のデジタル状態を、前記基準長よりも大きくまたは小さく選定されるビット長により定義することを特徴とする、方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、
前記両方のデジタル状態を表すビット長を、前記基準長の０．５乃至１．５倍に選定することを特徴とする、方法。
【請求項４】
請求項２または３に記載の方法において、
最大ビット長よりも明らかに長い制御情報の場合は、前記１次コイルへの通電工程をトリガすることを特徴とする、方法。
【請求項５】
請求項４に記載の装置において、
前記制御情報の状態が変更される場合に、前記１次コイルへの通電工程を中止して、前記１次コイルの断続状態を切り換えることを特徴とする、方法。
【請求項６】
請求項５に記載の装置において、
前記通電工程を、前記制御情報の変更時に、直接実行することを特徴とする、方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法において、
前記制御情報の変更後、前記基準長（アイドル時間）よりも短い時間に選定される一定の時間内に、別の制御情報が伝送される場合に、通電工程を再度実行することを特徴とする、方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法において、
前記点火プラグに発生するイオン電流信号を測定して、前記点火制御ユニットに返送することを特徴とする、方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法において、
前記イオン電流信号に対してオフセット電流を設定し、それにより、前記点火装置の診断を、いずれか一方の回の動作周期だけに前記オフセット電流が設定されている、連続する二回の動作周期における前記イオン電流信号の比較を通じて実行することを特徴とする、方法。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の方法において、
前記オフセット電流の制御のために、前記点火制御ユニットが前記スイッチング回路にデジタル制御情報を伝送することを特徴とする、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段部分に記載の各特徴を備えた点火制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
そのような方法は、特許文献１から知られている。
通常内燃機関においては、相応に電流を断続される一つの点火コイルとこれに接続された一つの点火プラグとがそれぞれの気筒に対して配置された独立点火システムが採用されている。複数のこの独立点火システムの電流の断続は、一つの点火制御ユニットにより行われる。それぞれの独立点火システムに対して配置されるスイッチング回路も、通常は独立点火システムの内部に配置されている。たとえば１次コイルのチャージを開始し中止するためのその断続挙動は、点火制御ユニットにより決定される。
【０００３】
点火制御ユニット自体は、各気筒から空間的に離して配置され、それぞれのスイッチング回路に個別電気ラインを介して接続されている。これらのラインは、エンジン電磁弁の観点では、高い電場に起因して電気放射を来たし、それにより信号伝送にノイズを来たすことがあるために、問題を生じている。
【０００４】
【特許文献１】ドイツ特許出願公開第１０１３８９７６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、点火制御ユニットとスイッチング回路間の信号伝送が、ノイズを十二分に排除して実現される、冒頭に記した種類の方法を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、請求項１に特徴を記載した方法により解決される。
本発明の本質は、点火制御ユニットとスイッチング回路間の信号伝送が、一回の動作周期の開始時に点火制御ユニットからスイッチング回路に送出されるスイッチング信号の長さの事前設定と抱き合わせて、デジタル方式で構成される点にある。このスイッチング信号の時間長は、基準長として利用される。それにより、スイッチング回路内の複雑でコスト高な時間基準を廃止することができる。同様に、時間基準が複数ある場合に必要となる、これらの時間基準を対象とした同期化対策も不要となる。それにより、ノイズの影響から十分に保護された、工数が少ない低コストの方法がもたらされる。
【０００７】
本発明の有利な構成例は、その他のクレームの対象となっており、図面に示される実施例に基づき説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に本発明を図面に示される実施例に基づき詳しく説明する。
図１に示される点火制御装置は、一つの点火制御ユニット２により制御される内燃機関（不図示）の一つの気筒用の独立点火システムを示したものである。この点火制御ユニット２は、（ｎ）個の異なる気筒内への燃料噴射、およびこの一つの気筒とならび他の気筒の点火を制御する、符号ＤＭＥで示されるデジタルエンジンエレクロトニックユニットに内蔵されている。
【０００９】
独立点火システム１は、実質的にスイッチング回路３、１次コイル５と２次コイル６とを有する点火コイル４、ならびに点火プラグ７とにより構成される。
ＤＭＥは、三本のラインを介して独立点火システム１に接続されている。これらは、車載バッテリ電源網の正負両極（＋／−）に取り廻される二本のライン（ＫＬ８７およびＫＬ３１）、ならびに一本の制御ライン８（ＩＧＣと表記）である。
【００１０】
ライン８は、独立点火システム１と点火制御ユニット２間の両方向に動作する電流インタフェースとして利用される。その作用方向は、ライン８に異なる電圧レベル０Ｖおよび８Ｖを印加することにより設定することができる。
【００１１】
電圧レベルが８Ｖであるときには、ライン８により２次コイル６から発するイオン電流信号がアナログ信号として伝送される。この信号により、この気筒内で行われる燃焼の方式と内容に関する情報を得ることができる。イオン電流信号の大きさは、回転数および負荷に従属するために、イオン電流信号はスイッチング回路３において増幅され、その後引き続いてライン８上を伝送されるようになっている。そのために備えられる増幅係数も同様に、デジタル信号として点火制御ユニット２からライン８を介してスイッチング回路に伝送される。そのためには電圧レベルが０Ｖに設定される。この電圧レベルのときには、点火制御ユニット２が、ほかにもデジタル制御信号をスイッチング回路３に向け伝送し、それにより点火工程をトリガする。
【００１２】
図２のａ）で示される電圧特性グラフ、ｂ）で示される電流特性グラフ、ならびにｃ）で示されるデータ伝送グラフに基づいて、経時挙動を説明する。
信号ライン８に十分な大きさのアイドル時間Ｔｉｄｌｅにわたり信号（４Ｖないしは０ｍＡ）が一切存在していない休止状態を始点として、点火制御ユニット２により、信号ラインを介して、定義された時間Ｔｒｅｆである１５０μｓにわたり、符号ＳＴＡＲＴで示される動作周期のスタートビットがアクティブ化される。スイッチング回路３はこの時間を基準時間として利用する。このスタートビットの後に、本来のデータビットＤ０〜Ｄ３が続く。これについては、Ｔｌｏｗ＝「０」であるか、それともＴｈｉｇｈ＝「１」であるかが、スタートビットの継続時間Ｔｒｅｆを基準とする継続時間に基づいて区別される。Ｔｒｅｆよりも短い継続時間は、ここではＴｒｅｆの０．５倍であるが、ビット＝１を意味し、Ｔｒｅｆよりも長い継続時間は、ここではＴｒｅｆの１．５倍であるが、ビット＝０を意味している。
【００１３】
ここでは値＝１を持つＤ０が、設定されるべき測定電圧に関して設定可能である二つの値の内のいずれか一方に当該している。
Ｄ１〜Ｄ３は、２次コイル６から発するイオン電流信号の設定されるべき増幅率に関する、設定可能な八つの二進値の内のいずれか一つを明らかにしている。
【００１４】
Ｄ４（値＝０または１）により、ここでは値＝１であるときに、イオン電流信号に対してオフセット電流が設定され、それにより点火装置の診断が実行される。連続する二回の動作周期のいずれか一方において、図にオフセット電流として示されるオフセット電流が設定された場合に、この連続する二回の動作周期において検出されるイオン電流信号が異なる場合は、プロセスが規定通りに進行している。差が一切示されない場合、これはスイッチ論理回路３内の誤りを示唆している。これは、連続する二回の動作周期においては、内燃機関の同一運転状態が存在するという考え方に基づいたものであり、その場合、イオン電流信号の差の原因として考えられるのは、オフセット電流だけとなる。
【００１５】
ＰＡＲで示されるパリティビットは、データ伝送の誤り検出に利用される。
それに続いて、所望の点火時期に従属して、１次コイル５のチャージが行われる。そのためにライン８上の信号状態は、連続的に変化される。スタートビット継続時間Ｔｒｅｆの二倍に等しいオン遅延時間Ｔｄｅｌａｙの経過後に、１次コイル５はチャージされる。それにより、データ伝送の間の１次コイル５の意図せざるチャージが抑止される。点火時期（雷マークで示される）には１次コイル５がオフにされ、２次側に高電圧が発生し、点火が行われる。
【００１６】
点火後、ライン８には８Ｖが印加され、それによりイオン電流測定に切り換わる。
点火火花電流の減衰後、点火コイル４の残留エネルギは次第に消失する。これを、既にイオン電流信号において測定し、火花監視のために評価することができる。
【００１７】
残留エネルギの消失後は、設定された測定電圧が点火プラグ７に印加され、イオン電流が流れる。イオン電流は、設定された増幅率に対応して増幅され、場合によっては設定されたオフセット電流により上昇されて、アナログ電流としてライン８を介して点火制御ユニット２に戻される。点火制御ユニット２はこのイオン電流信号に基づき場合によっては点火工程の不良を検出し、場合によっては安全対策を講じることができる。
【００１８】
本発明に従った方法のさらにもう一つの改良例が、ただ単に示唆されている。内燃機関の特殊な運転点においては、第２の点火火花が放電されることがある。そのために、点火の初回のトリガ（雷マーク）の後、予想される火花燃焼継続時間の間に、点線で示唆されるようにライン８上の制御情報の変更が、アイドル時間Ｔｉｄｌｅよりも短い長さに選定される一定の時間内に行われる場合は、１次コイルへの通電工程を再度実行することが企図されている。１次コイル５が再び通電され、この通電が中止されることにより、再度点火プラグ７に点火火花が直接発生される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に従った内燃機関用の点火制御装置のブロック線図である。
【図２】図１の点火制御装置の作動方式を説明するための経時グラフである。
【符号の説明】
【００２０】
１    独立点火システム
２    点火制御ユニット
３    スイッチング回路
４    点火コイル
５    １次コイル
６    ２次コイル
７    点火プラグ
８    制御／信号ライン
ＤＭＥ  デジタルエンジンエレクトロニックユニット
ＩＧＣ  制御ライン
ＫＬ    ライン
ＳＴＡＲＴ  スタートビット
ＰＡＲ      パリティビット
【図１】
2008533352.tif 000003
【図２】
2008533352.tif 000004
【国際調査報告】
2008533352.tif 000005
2008533352.tif 000006
2008533352.tif 000007
2008533352.tif 000008