DE102006027204B3

DE102006027204B3 - Verfahren zur Überwachung eines Brennvorganges in einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102006027204B3
Application number: DE102006027204A
Authority: DE
Inventors: Georg Bachmaier; Robert Baumgartner; Sven Dr. Eisen; Daniel Evers; Reinhard Freitag; Thomas Dr. Hammer; Oliver Hennig; Klaus Dr. Pistor
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2006-06-12
Filing date: 2006-06-12
Publication date: 2007-11-22
Anticipated expiration: 2026-06-13
Also published as: KR20090027229A; WO2007144258A1; US8061189B2; US20100005870A1

Abstract

Zur Überwachung eines Brennvorganges in einer Brennkraftmaschine bei dem ein Brennstoff-Luft-Gemisch mit einem Hochfrequenzplasma gezündet wird, ist vorgesehen, die Impedanz des Plasmas zu ermitteln. Es wird ein Hochfrequenzsignal mit einer Leistung an den Resonator angelegt, die so gering ist, dass sich kein elektrischer Überschlag an den Elektroden ausbildet und der Hochfrequenzstrom und die Hochfrequenzspannung gemessen werden. Es wird aus dem Hochfrequenzstrom und der Hochfrequenzspannung die Impedanz des gezündeten Gemisches ermittelt.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Überwachung eines Brennvorganges in einer Brennkraftmaschine.
"Waterfall R.C. et al.: Visualizing combustion using electrical impedance tomography, Chemical Engineering Science, Vol. 52, No. 13, pp. 2129–2138, 1997" offenbart die Überwachung des Brennvorgangs in einer Brennkraftmaschine, wobei die komplexe Impedanz des sich im Brennraum bei der Zündung ergebenen Plasmas gemessen und ausgewertet wird. Bei der Bestimmung der komplexen Impedanz kann dabei auch ein breiter Frequenzbereich verwendet werden. Die für eine elektrische Kapazitätstomographie entwickelten Techniken wurden zur Charakterisierung von Verbrennungsphänomenen in einem skalierten Modell eines Motors mit interner Verbrennung angepasst. Das Verfahren kann die Flammenposition lokalisieren, die Flammengröße messen und die Wirkung eines veränderten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses überwachen. Verbrennungsaussetzer können identifiziert werden. Die Technik kann die Ankunftszeit der Flammenfront messen und zuverlässig die Entwicklung des Verbrennungsprozesses in einem Forschungsmodell eines Einzylindermotors mit interner Verbrennung darstellen.
Die DE 697 13 226 T2 offenbart ein Diagnoseverfahren für die Zündung eines Verbrennungsmotors durch Erfassen des Ionisierungssignals der Gase in den Zylindern des Motors, der eine Zündspule aufweist, dessen Primärwicklung mit einem elektronischen Leistungsmodul für die Zündung verbunden ist, und dessen Sekundärwicklung mit mindestens einer Kerze eines Zylinders verbunden ist. Das Diagnoseverfahren weist eine erste Etappe zum Frequenzausgleich der Spule auf, um deren Resonanzfrequenz auf einen Wert zu erhöhen, der zweimal größer ist als die zu erfassende Frequenz des Ionisierungssignals. Das Diagnoseverfahren weist zudem eine zweite Etappe zur Mes sung der Ionisierungsimpedanz der Gase mit Ansteuerung der Primärwicklung der Spule durch einen konstanten Amplitudenstrom auf, der von einem durch die Parallelresonanzfrequenz der Spule gesteuerten Schwingungsgeber geliefert wird, und Ansteuern der Spannung an den Klemmen der Spule.
Die DE 10 2004 039 406 A1 offenbart ein Plasmazündverfahren und eine Vorrichtung zur Zündung von Kraftstoff/Luft-Gemischen in Verbrennungskraftmaschinen. Zur Zündung von Kraftstoff/Luft-Gemischen in mindestens einem Verbrennungsraum eines Otto-Motors werden folgende Schritte durchgeführt: Zündung einer HF-Gasentladung als Hauptentladung zur Erzeugung eines Plasmakanals im Bereich der Grenze zwischen einem Zündelement und dem Verbrennungsraum; vorausgehende oder maximal gleichzeitige Zündung einer HF-Gasentladung als Hilfsentladung zur Erzeugung einer auf den Plasmakanal gerichteten Strömung, wobei die Hilfsentladung vom Verbrennungsraum aus hinter der Hauptentladung positioniert ist, so dass die gerichtete Strömung den Plasmakanal der Hauptentladung in den Verbrennungsraum hineindrückt.
Der Forschungsbericht "BMBF: Plasmatechnik, Forschungsbericht Mai 2000, S. 16" offenbart eine neuartige Plasmazündung. Das Prinzip der hierbei vorgestellten Plasmazündung nutzt jedoch einen Zündmechanismus im Nanosekundenbereich. Damit sind mehrere Vorteile verbunden: Die Elektrodenanordnung kann so gestaltet werden, dass keine Teile mehr in den Verbrennungsraum ragen. Ein Plasmastrahl erreicht sicher die Schichten zündfähiger Gemische in den ausgeklügelten Verbrennungszonen gerade in modernen Benzin-Direkteinspritzern.
Bei Antrieben für Brennkraftmaschinen werden die Anforderungen an Leistung und Schadstoffausstoß zunehmend gesteigert. Bei modernen Antrieben für Benzinkraftmaschinen sind daher Motoren in der Entwicklung, bei denen ein Benzin-Luft-Gemisch im Brennraum der einzelnen Zylinder mit einem Hochfrequenzplasma gezündet wird. Eine derartige Zündanlage für Brenn kraftmaschinen ist beispielsweise aus der DE 31 29 954 C2 bekannt.
Um die Anzahl von Zündaussetzern zu minimieren werden gegenwärtig die Plasmabrenndauer sowie die Plasmaleistung so groß gewählt, dass die Plasmaenergie in jedem Fall ausreicht, um das Benzin-Luft-Gemisch sicher zu zünden. Damit sind allerdings diese Größen für alle Zylinder gleich und oft zu groß gewählt. Damit geht jedoch eine hohe Belastung der Elektroden an der Spitze des Resonators einher. Zudem nimmt das System oft unnötig Energie auf, da die aus Sicherheitsgründen vorgesehene zusätzliche Plasmaeinwirkung nach einer erfolgten Zündung keine Vorteile bringt.
Zur Überwachung des Brennvorganges können bei den aktuell verendeten Hochfrequenzsystemen nur Signale von zusätzlich vorgesehenen Sensoren verwendet werden, die allerdings zusätzlich in das Fahrzeug integriert werden müssten. Darüber hinaus arbeiten diese Sensoren nicht zylinderspezifisch sondern übermitteln Ergebnisse, die nur auf den gesamten Brennvorgang der Brennkraftmaschine schließen lassen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es also, ein Verfahren zur Überwachung eines Brennvorganges in einer Brennkraftmaschine, bei dem ein Brennstoff-Luft-Gemisch mit einem Hochfrequenzplasma gezündet wird, vorzuschlagen, das kostengünstig eingesetzt werden kann und mit dem ein Rückschluss auf die zylinderindividuellen Verhältnisse beim Zünden des Brennstoff-Luft-Gemisches möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch Verfahren zur Überwachung eines Brennvorganges in einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 11 gelöst.
Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, den Brennvorgang bei der Entzündung eines Brennstoff-Luft-Gemisches dadurch zu überwachen, dass die Impedanz des gezündeten Gemisches ermittelt und anhand der ermittelten Impedanz Rückschlüsse auf den Verbrennungsvorgang und insbesondere die Zündung gezogen werden.
Denn erfindungsgemäß hat sich gezeigt, dass sich eine Flammenfront durch den Brennraum bewegt, die das ionisierte Gas enthält, nachdem sich das Gemisch entzündet hat. Die Impedanz des gezündeten Gemisches ist von den Verhältnissen beim Brennvorgang, insbesondere vom Gasdruck, der Gastemperatur und der Gaszusammensetzung abhängig. Damit kann mit der Kenntnis der Impedanz ein Rückschluss auf die bei dem Brennvorgang vorliegenden Verhältnisse vorgenommen werden, so dass Aussagen über den Zustand des ionisierten Gases zwischen den benutzten Elektroden möglich sind. Insbesondere kann nach einer erfolgreichen Entflammung ein Temperaturanstieg ebenso registriert werden, wie ein Druckanstieg.
Die Impedanz wird dadurch ermittelt, dass an den Eingang des Resonators ein Hochfrequenzsignal geringer Leistung angelegt wird, dessen Stärke gerade so gewählt wird, dass sich zwar kein elektrischer Überschlag an den Elektroden ausbildet und kein Plasma aufrecht erhalten werden kann, dass aber dennoch eine Messung der Hochfrequenzspannung und des Hochfrequenzstroms möglich ist, aus denen dann die Impedanz des entzündeten Gemisches berechnet wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird die Messung der Impedanz des gezündeten Gemisches an jedem der in der Brennkraftmaschine vorgesehenen Zylinder durchgeführt. Damit kann eine zylinderindividuelle Überwachung bzw. Analyse des Zündvorganges erreicht werden. Mit der Erfassung der Impedanz für jeden Zylinder kann auch, eine entsprechend häufige Datenerfassung vorausgesetzt, der zeitliche Verlauf des Brennvorganges ermittelt werden.
Diese Daten können an eine Steuereinrichtung, etwa die ohnehin vorhandene Motorsteuerung, übermittelt werden, wo die Daten ausgewertet und gegebenenfalls als Basis für eine Reaktion der Steuereinrichtung benutzt werden können. Insbesonde re kann aus dem zeitlichen Verlauf des Brennvorgangs die Plasmadauer und die Plasmaleistung für den folgenden Zündvorgang angepasst werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird aus der ermittelten Impedanz darauf geschlossen, ob die Entflammung erfolgreich eingetreten ist. Wird festgestellt, dass die Entflammung ausgeblieben ist wird eine Nachzündung veranlasst. Damit können Zündaussetzer durch eine gezielte Nachzündung zylinderindividuell vermieden werden. Weiterhin ist es möglich, nach dem Feststellen eines Zündaussetzers eine gezielte Abgasnachbearbeitung, insbesondere eine Nachverbrennung einzuleiten. Damit ist es also möglich, den Zündvorgang in situ zylinderspezifisch zu überwachen und erforderlichenfalls geeignet einzugreifen.
Eine weitere Möglichkeit zur Ermittlung der Impedanz besteht darin, die Güte des Resonators zu bestimmen und anschließend aus der Güte des Resonators auf die Impedanz zu schließen. Befindet sich nämlich zwischen den Elektroden an der Spitze des Resonators ein isolierendes Gas, so wird seine Güte nur durch Verluste bestimmt, die innerhalb des Resonators auftreten. Wird an den Resonator eine sich zeitlich ändernden Hochfrequenz angelegt und die Hochfrequenzspannung und der Hochfrequenzstrom bei mehreren Frequenzen gemessen so kann die Güte des Resonators aus einer Phasenverschiebung der Hochfrequenzspannung und des Hochfrequenzstroms bestimmt werden. Aus der Güte ergibt sich dann die Impedanz.
Eine weitere Möglichkeit die Impedanz zu bestimmen besteht darin, an den Eingang des Resonators eine Gleichspannung anzulegen. Mit einer Gleichstrommessung des Ionenstroms kann der sich ausbildende Widerstand zwischen den Elektroden gemessen werden, aus der sich dann die Impedanz ergibt.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Temperatur- und Druckanstieg nach einer erfolgreichen Entflammung registriert werden. Zündaussetzer können leicht erkannt und erforderliche Maßnahmen, wie eine Nachzündung oder eine Abgasnachbearbeitung, eingeleitet werden. Damit ist es möglich, den Brennvorgang in situ und zylinderindividuell zu analysieren und im Bedarfsfall auch in den Zündvorgang einzugreifen.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figuren sowie deren zugehörige Beschreibungsteile.
Es zeigen im Einzelnen:
1 schematisch eine Brennkraftmaschine
2 ein Beispiel für eine Hochfrequenzzündeinrichtung
3 schematisch den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens
4 schematisch ein erstes Verfahren zur Ermittlung der Impedanz
5 schematisch ein zweites Verfahren zur Ermittlung der Impedanz
6 schematisch ein drittes Verfahren zur Ermittlung der Impedanz
In 1 ist schematisch eine Brennkraftmaschine 10 mit einzelnen Zylindern 12, 14, 16, 18 und zugehörigen Einspritzventilen 20, 22, 24, 26 dargestellt. In einem Abgaskanal 28 ist eine Abgassonde (Lambda-Sonde) 30 vorgesehen, deren elektrisches Ausgangssignal vom Sauerstoffanteil der Abgase abhängt, so dass darüber beispielsweise auf das eingespritzte Kraftstoff-Luft-Gemisch rückgeschlossen werden kann. Zur Steuerung ist eine Motorsteuerung 32 vorgesehen. Die Motorsteuerung 32 empfängt auch die Signale anderer im Motor vorgesehener Signalgeber, wie etwa die der Lambda-Sonde 30. Die Funktionsweise und der Aufbau der Motorsteuerung 32 sind an sich bereits bekannt. Unter anderem dient sie zur Zumessung des Kraftstoff-Luft-Gemisches zu den Zylindern 12–18 und zur Steuerung des Zündzeitpunktes.
In 2 ist eine Hochfrequenzzündeinrichtung 34 mit einem Resonator 36, einer Spannungselektrode 38 und einer Gegenspannungselektrode 40 gezeigt. Die Gegenelektrode ist mit einer Masse 42 verbunden und über eine Isolierung 44 von der Spannungselektrode 38 getrennt. Die Hochfrequenzspannung (HF-Spannung) wird von einem HF-Generator 46 bereitgestellt. Bei der HF-Plasmazündung wird das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Brennraum 48 mit einem Hochfrequenzplasma 50 gezündet, das sich zwischen der Spannungselektrode 38 und der Gegenelektrode 40 ausbildet und einige Millimeter in den Brennraum 48 hineinreicht. Nachdem das Gemisch gezündet hat, bewegt sich eine Flammenfront durch den Brennraum 48, die ionisiertes Gas enthält. Dieses ionisierte Gas besitzt eine bestimmte Impedanz, die unter anderem vom Gasdruck, der Gastemperatur und der Gaszusammensetzung abhängt.
Grundsätzlich lässt sich bei Kenntnis der zeitabhängigen Wechselspannung u(t) und des zeitabhängigen Wechselstroms i(t) die Impedanz Z als komplexer Wechselstromwiderstand
berechnen. Somit ist es möglich, mit der ermittelten Impedanz Aussagen über den Zustand des ionisierten Gases zwischen den benutzten Elektroden zu treffen. Dabei kann eine Temperaturänderung ebenso ermittelt werden, wie eine Druckänderung. Aus diesen Daten kann auf eine erfolgte oder nicht erfolgte Entflammung rückgeschlossen werden. Wird an einem Zylinder ein Zündaussetzer detektiert, so können von der Motorsteuerung 32 geeignete Maßnahmen eingeleitet werden, um diesen zylinderindividuell zu kompensieren. Beispielsweise kann eine Korrektur durch einen leicht verspäteten zweiten Zündvorgang vorgenommen werden, was zu einer Minimierung der Zündenergie beiträgt. Ebenso ist es möglich, eine geeignete Abgasnachbehandlung, wie eine Nachverbrennung zu initiieren.
Mit der Ermittlung der Impedanz zwischen der Spannungselektrode 38 und der Gegenelektrode 40 nach dem Ausschalten des HF-Plasmas, d.h. nach dem Abschalten der Hochfrequenzspannung, kann somit eine Kontrolle des Brennvorganges individu ell in jedem Zylinder erfolgen, wobei auch der zeitliche Verlauf des Brennvorganges analysiert und die Plasmadauer und Plasmaleistung für den nächsten Zündvorgang angepasst werden können. Damit wird auch die Belastung der Elektroden 38, 40 reduziert, da die Plasmadauer und die Plasmaenergie auf das tatsächlich erforderliche Maß reduziert werden können.
Jede Hochfrequenzzündeinrichtung 34 ist mit der Motorsteuerung 32 zur Übertragung der Impedanzdaten bzw. der Daten, mit denen auf die Impedanz geschlossen werden kann, verbunden. So erhält die Motorsteuerung 32 Daten aus den einzelnen Zylindern 12, 14, 16, 18, ohne dass es erforderlich wäre, zusätzliche Sensoren vorzusehen.
3 zeigt schematisch den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei startet das Verfahren im Schritt 52 mit der Plasmazündung, bei der das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Brennraum 48 gezündet wird. Nach erfolgter Zündung wird im Schritt 54 das HF-Plasma abgeschaltet. Anschließend kann die Impedanz zwischen der Spannungselektrode 38 und der Gegenelektrode 40 ermittelt werden, die durch die Eigenschaften des dort vorliegenden ionisierten Gases bestimmt ist. Sobald in der Motorsteuerung 32 die Werte der Impedanz vorliegen, kann auf den Zustand des gezündeten Gemisches 58 und damit auf den Brennvorgang zylinderindividuell geschlossen werden.
In den 4 bis 6 sind unterschiedliche Möglichkeiten zur Ermittlung der Impedanz schematisch dargestellt. Dabei zeigt 4 eine erste Möglichkeit, bei der im Startpunkt 60 davon ausgegangen wird, dass am HF-Generator 46 ein konstante Frequenz f₀ und eine Konstante Leistung P₀ anliegt. Die Konstante Leistung Po ist dabei so gering gewählt, dass kein elektrischer Überschlag zwischen den Elektroden 38 und 40 erfolgt und auch kein Plasma aufrecht erhalten werden kann. Allerdings wird die Leistung P₀ auch gerade so groß gewählt, dass im Schritt 62 eine Messung des HF-Stromes i(t) und der HF-Spannung u(t) erfolgen kann, so dass aus diesen Werten im Schritt 64 dann die Impedanz über
berechnet werden kann, die zwischen der Spannungselektrode 38 und der Gegenelektrode 40 anliegt.
5 zeigt schematisch eine zweite Möglichkeit, die Impedanz zu ermitteln, wobei die Ermittlung auf Basis der Bestimmung der Güte des Resonators erfolgt. Befindet sich zwischen den Elektroden 38 und 40 an der Spitze des Resonators ein isolierendes Gas, so wird seine Güte nur durch die Verluste innerhalb des Resonators bestimmt. Eine zusätzliche Impedanz zwischen der Spannungselektrode 38 und der Gegenelektrode 40 erhöht die Verluste im Resonator, so dass dessen Gesamtgüte mit Last sinkt. Zur Bestimmung der Güte wird nun im Startpunkt 66 über den HF-Generator 46 ein HF-Signal angelegt, dessen Frequenz f_var(t) sich mit der Zeit ändert. Die Frequenz wird dabei so gewählt, dass die Mittenfrequenz f_mit die Resonanzfrequenz des Resonators 36 ist. Die Leistung P₀ wird allerdings konstant gehalten. Im Schritt 68 werden dann bei mehreren Frequenzen die HF-Spannung und der HF-Strom bestimmt. Anschließend wird im Schritt 70 die Güte des Resonators aus der Phasenverschiebung der HF-Spannung und des HF-Stroms bestimmt, aus der dann die gesuchte Impedanz berechnet werden kann.
Eine weitere Möglichkeit zum Ermitteln der Impedanz ist schematisch in 6 dargestellt, wobei die Impedanz dadurch ermittelt wird, dass eine Gleichspannung an den Eingang des Resonators 36 angelegt wird. Das Messprinzip beruht dabei darauf, dass der Innenleiter des Resonators 36 gleichspannungsmäßig mit der Spannungselektrode 38 verbunden ist. Damit kann mit einer Gleichstrommessung der Ionenstrom gemessen werden, der zwischen der Spannungselektrode 38 und der Gegenelektrode 40 fließt. Aus diesem lässt sich dann der Plasmawiderstand zwischen den Elektroden 38 und 40 und damit die gesuchte Impedanz bestimmen. Im Startpunkt 72 wird eine Hochfrequenz zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines Plasmas angelegt. Es wird ein Ladekondensator vorgesehen, der im Schritt 74 wäh rend der Aufrechterhaltung des Hochfrequenzplasmas aufgeladen wird. Nach Abschaltung des Hochfrequenzplasmas dient der Ladekondensator dann als Spannungsquelle für die Messung des Ionenstroms zwischen der Spannungselektrode 38 und der Gegenelektrode 40, wobei im Schritt 76 der Ladekondensator eingekoppelt wird. Die eigentliche Ionenstrommessung erfolgt dann im Schritt 78. Mit den aus der Ionenstrommessung gewonnenen Werten kann dann der sich ausbildende Widerstand des Plasmas und somit die Impedanz bestimmt werden. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass Störspannungen, die über eine Spannungsquelle eingekoppelt werden könnten, von der Ionenstrom-Messschaltung fern gehalten werden und damit das Messergebnis nicht verfälschen können.
Die beschriebenen Verfahren zeigen, dass es erfindungsgemäß also möglich ist, die Impedanz ohne zusätzliche Sensoren zylinderindividuell zu ermitteln und aus den gewonnenen Daten der Impedanz Rückschlüsse auf die Verhältnisse bei der Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches zu ziehen. Damit ist eine zylinderindividuelle Analyse und Kontrolle des Zündvorganges möglich. Mit der Integration dieser gewonnen Daten in die Motorsteuerung wird ein erheblicher Beitrag zur Verbesserung der Steuerung der Brennkraftmaschine geleistet. Insbesondere kann durch eine Verbesserung der Einstellung der Werte für die Plasmabrenndauer und die Plasmaenergie die Belastung der Elektroden vermindert und damit deren Lebensdauer erhöht werden.

Claims

Verfahren zur Überwachung eines Brennvorganges in einer Brennkraftmaschine (10), bei dem ein Brennstoff-Luft-Gemisch mit einem Hochfrequenzplasma (50) gezündet wird, wobei ein Hochfrequenzsignal mit einer Leistung an einen Resonator (36) angelegt wird, die so gering ist, dass sich kein elektrischer Überschlag an den Elektroden ausbildet, wobei der Hochfrequenzstrom und die Hochfrequenzspannung gemessen werden, wobei aus dem Hochfrequenzstrom und der Hochfrequenzspannung die Impedanz des gezündeten Gemisches ermittelt wird, und wobei anhand der Impedanz der Verbrennungsvorgang beurteilt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanz des gezündeten Gemisches an jedem der in der Brennkraftmaschine vorgesehenen Zylinder (12, 14, 16, 18) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass aus der Impedanz der zeitliche Verlauf des Verbrennungsvorganges ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass aus der Impedanz eine Anpassung für den folgenden Zündvorgang ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass aus dem zeitlichen Verlauf des Brennvorgangs die Plasmadauer und/oder die Plasmaleistung für den folgenden Zündvorgang angepasst werden/wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass aus der ermittelten Impedanz darauf geschlossen wird, ob eine Entflammung ausgeblieben ist und in diesem Fall eine Nachzündung für den gleichen Brennvorgang veranlasst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass aus der ermittelten Impedanz darauf geschlossen wird, ob eine Entflammung ausgeblieben ist und in diesem Fall eine Abgasnachbehandlung, insbesondere eine Nachverbrennung veranlasst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Güte des Resonators bestimmt wird und aus der Güte des Resonators die Impedanz ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass an den Resonator (36) eine sich zeitlich ändernde Hochfrequenz angelegt, die Hochfrequenzspannung und der Hochfrequenzstrom bei mehreren Frequenzen gemessen wird und die Güte des Resonators aus einer Phasenverschiebung der Hochfrequenzspannung und des Hochfrequenzstroms bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanz dadurch ermittelt wird, dass an den Eingang des Resonators eine Gleichspannung angelegt wird und mittels einer Gleichstrommessung des Ionenstroms der sich ausbildende Widerstand zwischen den Elektroden gemessen wird.
Verfahren zur Überwachung eines Brennvorganges in einer Brennkraftmaschine (10), bei dem ein Brennstoff-Luft-Gemisch mit einem Hochfrequenzplasma (50) gezündet wird, wobei die Impedanz des gezündeten Gemisches ermittelt wird und anhand der Impedanz der Verbrennungsvorgang beurteilt wird, wobei aus der Impedanz der zeitliche Verlauf des Verbrennungsvorganges ermittelt wird, und wobei aus dem zeitlichen Verlauf des Brennvorgangs die Plasmadauer und/oder die Plasmaleistung für den folgenden Zündvorgang angepasst werden/wird.
Verfahren nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanz des gezündeten Gemisches an jedem der in der Brennkraftmaschine vorgesehenen Zylinder (12, 14, 16, 18) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Impedanz eine Anpassung für den folgenden Zündvorgang ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass aus der ermittelten Impedanz darauf geschlossen wird, ob eine Entflammung ausgeblieben ist und in diesem Fall eine Nachzündung für den gleichen Brennvorgang veranlasst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass aus der ermittelten Impedanz darauf geschlossen wird, ob eine Entflammung ausgeblieben ist und in diesem Fall eine Abgasnachbehandlung, insbesondere eine Nachverbrennung veranlasst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanz dadurch ermittelt wird, dass ein Hochfrequenzsignal mit einer Leistung an einen Resonator (36) angelegt wird, die so gering ist, dass sich kein elektrischer Überschlag an den Elektroden ausbildet und der Hochfrequenzstrom und die Hochfrequenzspannung gemessen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Güte des Resonators bestimmt wird und aus der Güte des Resonators die Impedanz ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, dass an den Resonator (36) eine sich zeitlich ändernde Hochfrequenz angelegt, die Hochfrequenzspannung und der Hochfrequenzstrom bei mehreren Frequenzen gemessen wird und die Güte des Resonators aus einer Phasenverschiebung der Hochfrequenzspannung und des Hochfrequenzstroms bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17 dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanz dadurch ermittelt wird, dass an den Eingang des Resonators eine Gleichspannung angelegt wird und mittels einer Gleichstrommessung des Ionenstroms der sich ausbildende Widerstand zwischen den Elektroden gemessen wird.