DE102010044845B3

DE102010044845B3 - Method for operating high-frequency-ignition system for igniting fuel in vehicle engine, involves reducing voltage pulse electrical power applied to system if time derivative of electrical quantity is not in specific limit

Info

Publication number: DE102010044845B3
Application number: DE201010044845
Authority: DE
Inventors: Steffen BOHNE; Martin Trump
Original assignee: BorgWarner Beru Systems GmbH
Current assignee: BorgWarner Ludwigsburg GmbH
Priority date: 2010-09-04
Filing date: 2010-09-04
Publication date: 2011-12-15
Anticipated expiration: 2030-09-05

Abstract

The method involves producing a corona discharge when voltage pulse electrical power is fed to a high-frequency (HF)-ignition system, and measuring measurement values of electrical quantity while applying the power to the system. The values are evaluated to recognize malfunctions in the system. An error signal is provided when recognizing the malfunctions. The values are evaluated by numerically differentiating the values, where the values are measured based on time derivative of the quantity. The power applied to the system is reduced if the time derivative is not in a specific limit.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Zündanlage zum Zünden von Brennstoff in einem Fahrzeugmotor durch eine Koronaentladung. Derartige Zündanlagen werden in der Regel als Korona- oder HF-Zündanlagen bezeichnet. Ein Verfahren mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen ist aus der DE 10 2008 061 788 A1 bekannt. Eine HF-Zündanlage und ein Verfahren zum Betreiben derselben sind auch aus der EP 1 515 594 A2 bekannt.The invention is based on an ignition system for igniting fuel in a vehicle engine by a corona discharge. Such ignition systems are usually referred to as corona or HF ignition systems. A method having the features specified in the preamble of claim 1 is known from DE 10 2008 061 788 A1 known. An HF ignition system and a method for operating the same are also known from EP 1 515 594 A2 known.

HF-Zündanlagen erzeugen aus einer Bordnetzspannung mit einem Spannungswandler, z. B. einem Transformator, eine Hochspannung, die zur HF-Anregung eines elektrischen Schwingkreises verwendet wird, an den die Zündelektrode angeschlossen ist. HF-Zündanlagen haben also einen Spannungswandler, der eine Eingangsseite zum Anschießen an das Bordnetz eines Fahrzeugs und eine Ausgangsseite aufweist, die an einen elektrischen Schwingkreis zur HF-Anregung einer Zündelektrode angeschlossen ist. Die Resonanzfrequenz des Schwingkreises liegt in der Regel zwischen 30 kHz und 3 MHz. Die Wechselspannung erreicht an der Zündelektrode typischerweise Werte zwischen 50 kV bis 500 kV.HF ignition systems generate from a vehicle electrical system voltage with a voltage transformer, z. As a transformer, a high voltage, which is used for RF excitation of an electrical resonant circuit to which the ignition electrode is connected. HF ignition systems thus have a voltage converter which has an input side for attachment to the electrical system of a vehicle and an output side, which is connected to an electrical resonant circuit for RF excitation of an ignition electrode. The resonant frequency of the resonant circuit is usually between 30 kHz and 3 MHz. The alternating voltage typically reaches values between 50 kV and 500 kV at the ignition electrode.

Das Zünden von Brennstoff durch Koronaentladungen ist eine Alternative zu herkömmlichen Zündkerzen, die eine Zündung mittels einer Bogenentladung bewirken und durch Elektrodenabbrand einem erheblichen Verschleiß unterliegen. Koronazündungen haben das Potential erheblicher Kosteneinsparungen und einer Verbesserung der Kraftstoffverbrennung. Neben der gewünschten Koronaentladung können bei HF-Zündanlagen im Rahmen von Fehlfunktionen aber auch Bogen-, Funken- oder Gleitentladungen auftreten.The ignition of fuel by corona discharges is an alternative to conventional spark plugs, which cause ignition by means of an arc discharge and are subject to electrode wear, a considerable wear. Corona ignitions have the potential for significant cost savings and improved fuel combustion. In addition to the desired corona discharge, arc, spark or sliding discharges can also occur in the case of HF ignition systems in the context of malfunctions.

Aufgabe der Erfindung ist es einen Weg aufzuzeigen, wie derartige Fehlfunktionen erkannt werden können.The object of the invention is to show a way how such malfunctions can be detected.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved by a method having the features specified in claim 1. Advantageous developments of the invention are the subject of dependent claims.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird in die HF-Zündanlage mit einem Spannungspuls elektrische Energie eingespeist, um eine Koronaentladung zu erzeugen. Erfindungsgemäß wird während der Dauer dieses Spannungspulses eine Serie von Messwerten einer elektrischen Größe gemessen und der Verlauf der Serie ausgewertet, um Fehlfunktionen zu erkennen. Wenn eine Fehlfunktion erkannt wird, wird bevorzugt die mit einem nachfolgenden Spannungspuls in die HF-Zündanlage zum Zünden einer weiteren Koronaentladung eingespeiste Energie reduziert, beispielsweise indem die Zeitdauer und/oder die Spannung des Spannungspulses reduziert werden. Das Fehlersignal kann aber auch als Warn- oder Fehlermeldung an das Motorsteuergerät gemeldet und/oder in einem Speicher abgelegt werden, der beispielsweise für Wartungsarbeiten ausgelesen werden kann.In a method according to the invention, electrical energy is fed into the HF ignition system with a voltage pulse in order to generate a corona discharge. According to the invention, a series of measured values of an electrical variable are measured during the duration of this voltage pulse and the course of the series is evaluated in order to detect malfunctions. If a malfunction is detected, the energy fed into the HF ignition system with a subsequent voltage pulse for igniting a further corona discharge is preferably reduced, for example by reducing the time duration and / or the voltage of the voltage pulse. The error signal can also be reported as a warning or error message to the engine control unit and / or stored in a memory that can be read, for example, for maintenance.

Fehlfunktionen von HF-Zündanlagen beruhen zu einem großen Teil darauf, dass anstelle einer Koronaentladung eine Funkenentladung oder eine Gleitentladung entsteht bzw. sich während einer Koronaentladung eine Funken- oder Gleitentladung bildet. Derartige Fehlfunktionen können an einem charakteristischen Verlauf einer elektrischen Größe erkannt werden, die während einer Entladung bzw. während des zum Erzeugen einer Koronaentladung in die HF-Zündanlage eingespeisten Spannungspulses gemessen wird. Zum Erkennen von Fehlfunktionen kann als elektrische Größe insbesondere die Stärke des elektrischen Stroms und/oder die Spannung gemessen werden. Alternativ können aber auch andere elektrische Größen, beispielsweise die Impedanz- oder die Resonanzfrequenz eines in der HF-Zündanlage enthaltenen elektrischen Schwingkreises gemessen werden.Malfunctions of HF ignition systems are based to a large extent on the fact that, instead of a corona discharge, a spark discharge or a sliding discharge occurs or a spark discharge or sliding discharge occurs during a corona discharge. Such malfunctions can be detected on a characteristic curve of an electrical quantity which is measured during a discharge or during the voltage pulse fed to generate a corona discharge in the HF ignition system. To detect malfunctions, the electrical variable in particular can be the magnitude of the electrical current and / or the voltage measured. Alternatively, however, it is also possible to measure other electrical variables, for example the impedance frequency or the resonance frequency of an electrical oscillating circuit contained in the HF ignition system.

Bevorzugt wird die elektrische Größe auf der Hochspannungsseite der HF-Zündanlage gemessen. HF-Zündanlagen haben eine Bordnetzseite und eine Hochspannungsseite, wobei zwischen der Bordnetzseite und der Hochspannungsseite ein Spannungswandler angeordnet ist, der aus einer Bordnetzspannung eine Hochspannung, vorzugsweise eine Spannung von wenigstens 50 kV, erzeugt. Gleit- oder Funkentladungen können im Prinzip zwar auch durch Messungen auf der Bordnetzseite festgestellt werden, zeigen sich aber deutlicher in elektrischen Größen, die auf der Hochspannungsseite gemessen werden.The electrical variable on the high-voltage side of the HF ignition system is preferably measured. HF ignition systems have a vehicle electrical system side and a high-voltage side, wherein between the vehicle electrical system side and the high-voltage side, a voltage converter is arranged, which generates a high voltage, preferably a voltage of at least 50 kV from a vehicle electrical system voltage. Although glide or radio discharges can in principle also be detected by measurements on the vehicle electrical system side, they are more clearly shown in electrical quantities measured on the high-voltage side.

Fehlfunktionen einer HF-Zündanlage wie Funken- oder Gleitentladungen können darauf beruhen, dass zum Erzeugen einer Koronaentladung zuviel elektrische Energie eingespeist wurde. Indem bei Erkennen einer Fehlfunktion die mit einem nachfolgenden Spannungspuls in die HF-Zündanlage eingespeiste Energie reduziert wird, kann in vielen Fällen die Fehlfunktion beseitigt werden. Es kann allerdings auch der Fall eintreten, dass eine Fehlfunktion, beispielsweise eine Gleitentladung, auf einem Defekt der HF-Zündanlage beruht. Bevorzugt wird deshalb bei einem erfindungsgemäßen Verfahren ein unterer Schwellenwert für die mit einem Spannungspuls in die HF-Zündanlage eingespeiste Energie vorgegeben und ein Warnsignal erzeugt, falls bei dem unteren Schwellenwert eine Fehlfunktion der HF-Zündanlage festgestellt wird. Das Warnsignal kann beispielsweise eine Meldung an ein Motorsteuerugerät (ECU) oder einen OBD Fehlerspeicher sein. Tritt selbst bei einem Spannungspuls mit derart geringer Energie eine Funken- oder Gleitentladung auf, ist im Regelfall davon auszugehen, dass die HF-Zündanlage defekt ist und möglichst bald ausgetauscht bzw. repariert werden sollte. Der untere Schwellenwert wird dabei bevorzugt so festgelegt, dass die entsprechende Energie zum Erzeugen einer Koronaentladung und damit zumindest für eine eingeschränkte Funktion der HF-Zündanlage ausreichend ist.Malfunctions of an HF ignition system such as spark or sliding discharges can be due to the fact that too much electrical energy was fed in to generate a corona discharge. By reducing the energy fed into the HF ignition system with a subsequent voltage pulse upon detection of a malfunction, the malfunction can be eliminated in many cases. However, it may also be the case that a malfunction, for example a sliding discharge, is based on a defect of the HF ignition system. Therefore, in a method according to the invention, a lower threshold value for the energy fed into the HF ignition system with a voltage pulse is preferably predetermined and a warning signal is generated if a malfunction of the HF ignition system is detected at the lower threshold value. The warning signal may be, for example, a message to an engine control unit (ECU) or an OBD fault memory. Join in yourself As a rule, it can be assumed that the HF ignition system is defective and should be exchanged or repaired as soon as possible with a voltage pulse of such low energy. The lower threshold value is preferably set so that the corresponding energy is sufficient to generate a corona discharge and thus at least for a limited function of the HF ignition system.

Erfindungsgemäß wird der Verlauf der Serie von Messwerten ausgewertet, indem überprüft wird, ob sich die elektrische Größe während eines mittleren Abschnitts des Spannungspulses um mehr als einen vorgegebenen Schwellenwert ändert und, falls dies der Fall ist, die mit einem nachfolgenden Spannungspuls in die HF-Zündanlage eingespeiste Energie reduziert wird.According to the invention, the course of the series of measured values is evaluated by checking whether the electrical variable changes by more than a predetermined threshold value during a middle section of the voltage pulse and, if this is the case, that with a subsequent voltage pulse into the HF ignition system fed energy is reduced.

Während eines Anfangs- und eines Endabschnitts des Spannungspulses ändern sich charakteristische elektrische Größen sehr stark. Selbst bei einwandfreiem Betrieb einer HF-Zündanlage kommt es während des Anfangsabschnitts des Spannungspulses zum Entstehen einer Koronaentladung und während eines Endabschnitts des Spannungspulses zum Erlöschen der Koronaentladung. Strom, Spannung und andere elektrische Größen ändern sich beim Zünden und beim Erlöschen der Koronaentladung sehr stark. Ein mittlerer Spannungspulsabschnitt ist dagegen bei einer einwandfrei funktionierenden HF-Zündanlage durch weitgehend konstante Verhältnisse geprägt. Der mittlere Abschnitt des Spannungspulses eignet sich deshalb besonders vorteilhaft dazu, eventuelle Fehlfunktionen zu erkennen. Übersteigt eine Änderung der elektrischen Größe einen vorgegebenen Schwellenwert, deutet dies darauf hin, dass sich die Entladung geändert hat, beispielsweise weil während der Korona-Entladung eine Gleit- oder Funkenentladung entstanden ist.During a start and an end portion of the voltage pulse, characteristic electrical quantities change very much. Even with proper operation of an HF ignition system, corona discharge will occur during the initial portion of the voltage pulse and the corona discharge will go out during an end portion of the voltage pulse. Current, voltage and other electrical quantities change very much when ignited and when the corona discharge ceases. A mean voltage pulse section, on the other hand, is characterized by largely constant conditions in the case of a properly functioning HF ignition system. The middle section of the voltage pulse is therefore particularly advantageous for detecting possible malfunctions. If a change in the electrical quantity exceeds a predetermined threshold, this indicates that the discharge has changed, for example because a sliding discharge or spark discharge has occurred during the corona discharge.

Wie stark sich die elektrische Größe während des mittleren Spannungspulsabschnitts ändert, kann im einfachsten Fall durch Vergleich von zwei Werten ermittelt werden, die beispielsweise am Anfang und am Ende des mittleren Spannungspulsabschnitts oder eines sonstigen Zeitintervalls während des mittleren Spannungspulsabschnitts gemessen werden.The extent to which the electrical variable changes during the middle voltage pulse section can be determined in the simplest case by comparing two values which are measured, for example, at the beginning and at the end of the middle voltage pulse section or any other time interval during the middle voltage pulse section.

Eine weitere Möglichkeit ist es, dass durch numerisches Differenzieren der Serie von Messwerten eine Serie von Werten der zeitlichen Ableitung der elektrischen Größe ermittelt wird. In einem weiteren Schritt wird dann überprüft, ob die zeitliche Ableitung während eines mittleren Abschnitts des Spannungspulses in einem Sollbereich liegt, und, falls dies nicht der Fall ist, die mit einem nachfolgenden Spannungspuls in die HF-Zündanlage eingespeiste Energie reduziert. Bevorzugt wird dabei die zeitliche Ableitung nur dann als außerhalb des Sollbereichs liegend angesehen, wenn die damit verbundene Änderung der Größe bei mehreren nachfolgenden Werten zumindest teilweise, bevorzugt überwiegend, d. h. mindestens zur Hälfte, erhalten bleibt, um zufällige Schwankungen, die durch Messfehler bedingt sind, herauszufiltern.Another possibility is that by numerically differentiating the series of measured values, a series of values of the time derivative of the electrical quantity is determined. In a further step, it is then checked whether the time derivative is within a desired range during a middle section of the voltage pulse and, if this is not the case, reduces the energy fed into the HF ignition system with a subsequent voltage pulse. In this case, the time derivation is preferably regarded as lying outside the nominal range only if the associated change in size is at least partially, preferably predominantly, d. H. at least half, is preserved to filter out random fluctuations due to measurement errors.

Da durch numerisches Differenzieren ermittelte Werte wegen Messfehlern starken Schwankungen unterliegen können, werden bevorzugt geglättete Werte verwendet, um zu überprüfen, ob die zeitliche Ableitung in dem Sollbereich liegt. Möglich ist es, dass bereits die Serie der Messwerte aus geglätteten Werten besteht. Bevorzugt werden die durch numerisches Differenzieren ermittelten Werte geglättet. Ein Glätten von Werten kann im einfachsten Fall dadurch erfolgen, dass ein Mittelwert aus einer vorgegebenen Anzahl von aufeinander folgenden Werten, beispielsweise drei bis fünf Werten, berechnet wird.Since values determined by numerical differentiation can be subject to considerable fluctuations due to measurement errors, smoothed values are preferably used to check whether the time derivative is in the desired range. It is possible that the series of measured values already consists of smoothed values. Preferably, the values determined by numerical differentiation are smoothed. In the simplest case, a smoothing of values can be carried out by calculating an average value from a predetermined number of successive values, for example three to five values.

Da es bei der Analyse der Messwerte aufgrund von Frequenzüberlagerungen, beispielsweise der Resonanzfrequenz, zu Fehlauswertungen kommen kann, kann der eigentlichen Auswertung eine Filterung vorgezogen werden. Das Filtern des Verlaufs der gemessenen elektrischen Größe durch einen Frequenzbereich, beispielsweise um die Resonanzfrequenz herum, ermögliche es die für die Auswertung charakteristischen Extremwerte bzw. Oberwellen detailliert und separat zu analysieren.Since erroneous evaluations may occur during the analysis of the measured values due to frequency superimpositions, for example the resonance frequency, filtering may be preferred to the actual evaluation. Filtering the course of the measured electrical variable through a frequency range, for example around the resonance frequency, makes it possible to analyze the extreme values or harmonics characteristic of the evaluation in detail and separately.

Für den Spannungspulsanfangsabschnitt und den Spannungspulsendabschnitt können festgelegte Zeitspannen vorgegeben werden, beispielsweise indem die elektrischen Messwerten in konstanten Zeitintervallen gemessen werden und bei der Auswertung eine vorgegebenen Anzahl von Messwerten am Anfang und am Ende des Serie unberücksichtigt bleibt. Bevorzugt werden zusätzlich zu dem mittleren Abschnitt des Spannungspulses auch während eines Anfangs- oder Endabschnitts des Spannungspulses gemessene Werte bei der Auswertung berücksichtigt. Beispielsweise kann für den Anfangsabschnitt und/oder den Endabschnitt jeweils ein anderer Sollbereich für die zeitliche Ableitung der elektrischen Größe vorgegeben werden.For the voltage pulse start section and the voltage pulse end section, fixed time periods can be predetermined, for example by measuring the electrical measured values at constant time intervals and disregarding a predetermined number of measured values at the beginning and end of the series during the evaluation. In addition to the middle section of the voltage pulse, values measured during an initial or end section of the voltage pulse are preferably taken into account in the evaluation. For example, a different desired range for the time derivative of the electrical variable may be specified for the initial section and / or the end section.

Der Sollbereich für die zeitliche Ableitung kann sowohl einen oberen als auch einen unteren Grenzwert aufweisen. Es ist aber auch möglich, einen geeigneten Sollbereich nur durch einen oberen Grenzwert zu definieren und auf einen unteren Grenzwert zu verzichten oder umgekehrt nur einen unteren Grenzwert vorzugeben und auf einen oberen Grenzwert zu verzichten. Beispielsweise sind sowohl Gleitentladungen als auch Funkenentladungen typischerweise mit einem Anstieg der elektrischen Stromstärke verbunden, so dass die zeitliche Ableitung der Stromstärke beim Entstehen der Funken- oder Gleitentladung relativ große positive Werte annimmt. In diesem Fall genügt ein oberer Grenzwert für die zeitliche Ableitung, um eine solche Fehlfunktion zu erkennen. Der Anstieg des elektrischen Stroms ist typischerweise mit einer abfallenden Spannung in einem elektrischen Schwingkreis der HF-Zündanlage verbunden, so dass Funken- und Gleitentladungen in der Regel auch daran erkannt werden können, dass die zeitliche Ableitung der Spannung unter einen Grenzwert absinkt.The target range for the time derivative can have both an upper and a lower limit. But it is also possible to define a suitable target range only by an upper limit and to dispense with a lower limit or vice versa to specify only a lower limit and to dispense with an upper limit. For example, both sliding discharges and spark discharges are typically associated with an increase in electrical current, so that the time derivative of the current when the spark or sliding discharge is generated is relatively large positive values accepts. In this case, an upper limit for the time derivative is sufficient to detect such a malfunction. The increase in the electrical current is typically connected to a falling voltage in an electrical oscillating circuit of the HF ignition system, so that spark and sliding discharges can usually also be detected by the fact that the time derivative of the voltage drops below a limit.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen erläutert.Further details and advantages of the invention will be explained below with reference to the accompanying drawings.

1 zeigt schematisch ein Beispiel des Spannungsverlaufs bei einer Koronaentladung einer fehlerfrei funktionierenden HF-Zündanlage; 1 shows schematically an example of the voltage curve in a corona discharge of a faultlessly functioning HF ignition system;

2 zeigt schematisch den Spannungsverlauf bei einer externen Funkenentladung; 2 schematically shows the voltage curve in an external spark discharge;

3 zeigt schematisch ein Beispiel des Spannungsverlaufs bei einer Vorstufe zu einer internen Funken- oder Gleitentladung; 3 schematically shows an example of the voltage profile at a precursor to an internal spark or sliding discharge;

4 zeigt schematisch ein weiteres Beispiel des Spannungsverlaufs bei einer Vorstufe zu einer internen Funken- oder Gleitentladung; 4 schematically shows another example of the voltage profile at a precursor to an internal spark or sliding discharge;

5 zeigt schematisch ein weiteres Beispiel des Spannungsverlaufs bei einer Vorstufe zu einer internen Funken- oder Gleitentladung; 5 schematically shows another example of the voltage profile at a precursor to an internal spark or sliding discharge;

6 zeigt schematisch den Spannungsverlauf bei einer internen Gleitentladung; und 6 schematically shows the voltage curve in an internal sliding discharge; and

7 zeigt schematisch den Spannungsverlauf bei einer internen Funkenentladung. 7 schematically shows the voltage curve in an internal spark discharge.

In 1 ist schematisch der typische Verlauf der Spannung auf der Hochspannungsseite einer HF-Zündanlage während einer Koronaentladung dargestellt. In 1 ist ebenso wie bei den nachstehenden Figuren als Spannung jeweils die Effektivspannung der an der Zündelektrode der HF-Zündanlage anliegenden Wechselspannung aufgetragen. Die Wechselspannung hat bevorzugt eine Frequenz zwischen 30 KHz und 3 MHz.In 1 schematically shows the typical profile of the voltage on the high voltage side of an RF ignition system during a corona discharge. In 1 As in the figures below, the effective voltage of the AC voltage applied to the ignition electrode of the HF ignition system is applied as voltage. The alternating voltage preferably has a frequency between 30 kHz and 3 MHz.

Der in 1 dargestellte Spannungsverlauf wird durch Einspeisen eines Spannungspulses in die Bordnetzseite der HF-Zündanlage erzeugt. Mit dem Beginn des in die Bordnetzseite zur Zeit t = 0 eingespeisten Spannungspulses, der nicht dargestellt ist, beginnt die Spannung auf der Hochspannungsseite der HF-Zündanlage anzusteigen. Nach einem Anfangsabschnitt des Spannungspulses wird bei der Zeit t_a eine weitgehend stationäre Koronaentladung erreicht. Während eines darauffolgenden mittleren Abschnitts des Spannungspulses ändert sich die Spannung kaum und hat typischer Weise einen Wert zwischen 50 kV bis 500 kV. Während eines Endabschnitts des Spannungspulses fällt die Effektivspannung von dem zu vor erreichten Plateauwert ab. Der Anfangsabschnitt des Spannungspulses dauert von t = 0 bis t_a. Der Endabschnitt von t_b bis t_e. Der mittlere Abschnitt des Spannungspulses dauert von t_a bis t_b. Um Fehlmessungen durch den Spannungsabfall während des Endabschnitts zu vermeiden, kann es vorteilhaft sein, als mittleren Abschnitt nur ein Zeitintervall auszuwerten, das einen Zeitabstand Δt vor der Zeit t_b endet.The in 1 Voltage profile shown is generated by feeding a voltage pulse in the electrical system side of the HF ignition system. With the beginning of the fed into the electrical system side at time t = 0 voltage pulse, which is not shown, the voltage begins to rise on the high-voltage side of the HF ignition system. After an initial portion of the voltage pulse, a largely stationary corona discharge is achieved at the time t _a . During a subsequent middle section of the voltage pulse, the voltage hardly changes and typically has a value between 50 kV to 500 kV. During an end portion of the voltage pulse, the effective voltage drops from the previously reached plateau value. The initial portion of the voltage pulse lasts from t = 0 to t _a . The end portion from t _b to t _e . The middle section of the voltage pulse lasts from t _a to t _b . In order to avoid erroneous measurements due to the voltage drop during the end section, it may be advantageous to evaluate as middle section only a time interval which ends a time interval Δt before the time t _b .

2 zeigt schematisch den entsprechenden Verlauf der Effektivspannung auf der Hochspannungsseite der HF-Zündanlage bei einer externen Funkenentladung. Dieser Spannungsverlauf ist durch einen starken Anstieg sowie durch einen starken Abfall der Spannung während eines mittleren Abschnitts des Spannungspulses gekennzeichnet. Anstatt während des mittleren Abschnitts auf einem Plateau zu verharren, zeigen sich ein Anstieg, ein Abfall und anschließend ein erneuter Anstieg auf einen Plateauwert. 2 shows schematically the corresponding course of the effective voltage on the high voltage side of the HF ignition system in an external spark discharge. This voltage curve is characterized by a sharp rise and by a sharp drop in voltage during a middle portion of the voltage pulse. Instead of remaining on a plateau during the middle section, it will show a rise, a fall and then a new rise to a plateau.

Die 3 bis 5 zeigen schematisch Beispiele des Spannungsverlaufs auf der Hochspannungsseite der HF-Zündanlage, wie er sich bei einer Vorstufe zu einer internen Funken- oder Gleitentladung ergeben kann. Der Spannungsverlauf in 3 ist während eines mittleren Spannungspulsabschnitts von der Zeit t_a bis zur Zeit t_b durch einen vorübergehenden Anstieg gekennzeichnet. Bei 4 tritt die vorübergehende Spannungserhöhung während des Anfangsabschnitts des Spannungspulses auf. 5 zeigt einen Spannungsverlauf der durch periodische Schwankungen während des mittleren Spannungsabschnitts gekennzeichnet ist. In solchen Fällen wird zwar eine zur Zündung von Kraftstoff in einem Motor brauchbare Koronaentladung erzeugt, jedoch besteht eine erhöhte Gefahr, dass sich eine ausgeprägte, stärkere Funken- oder Gleitentladung und somit eine schwerwiegender Fehlfunktion bildet.The 3 to 5 show schematically examples of the voltage curve on the high voltage side of the HF ignition system, as it may result in a preliminary stage to an internal spark or sliding discharge. The voltage curve in 3 is characterized during a medium voltage pulse portion from the time t _a to the time t _b by a temporary increase. at 4 occurs the temporary increase in voltage during the initial portion of the voltage pulse. 5 shows a voltage curve which is characterized by periodic fluctuations during the middle voltage section. In such cases, although a corona discharge useful for igniting fuel in an engine is generated, there is an increased risk that a pronounced, stronger spark discharge, and thus a serious malfunction, will form.

In 6 ist schematisch der Spannungsverlauf dargestellt, wie er sich bei einer vollständigen inneren Gleitentladung ergibt. Der Spannungsverlauf ist dabei durch einen Abfall der Spannung während eines mittleren Abschnitts des Spannungspulses auf ein reduziertes Niveau gekennzeichnet. Eine Koronaentladung entsteht dabei nicht mehr oder kaum mehr. Der in 6 gezeigte Spannungsverlauf entspricht einem Totalausfall der Zündanlage.In 6 schematically shows the voltage curve, as it results in a complete internal sliding discharge. The voltage curve is characterized by a drop in voltage during a middle portion of the voltage pulse to a reduced level. A corona discharge is no longer or hardly arises anymore. The in 6 shown voltage curve corresponds to a total failure of the ignition system.

In 7 ist schematisch ein Beispiel für den Spannungsverlauf bei einer internen Funkenentladung dargestellt. Der Spannungsverlauf bei einer internen Funkenentladung entspricht schematisch dem Spannungsverlauf bei einer externen Funkenentladung, ist jedoch weniger ausgeprägt.In 7 is shown schematically an example of the voltage curve in an internal spark discharge. The voltage curve for an internal spark discharge corresponds to the voltage curve for an external spark discharge, but is less pronounced.

Claims

Method for operating an HF ignition system, in particular when the engine is running, wherein fed into the RF ignition system with a voltage pulse electrical energy for generating a corona discharge and during the voltage pulse, a series of measured values of an electrical variable is measured, the course of the series of Measured values is evaluated to detect malfunctions, and upon detection of a malfunction, an error signal is generated, characterized in that the course of the series of measured values is evaluated by numerically differentiating the series of measured values, a series of values of the time derivative of the electrical variable is determined, it is checked whether the time derivative is within a desired range during a middle portion of the voltage pulse, and, if this is not the case, the energy fed into the HF ignition system with a subsequent voltage pulse is reduced.

A method according to claim 1, characterized in that the values of the derivative determined by numerical differentiation are numerically smoothed and it is checked whether the smoothed values lie in the desired range.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the average voltage pulse section follows a voltage pulse start section of a predetermined period of time.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the middle voltage pulse section ends before a voltage pulse end portion of a predetermined period of time.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the HF ignition system has a vehicle electrical system side and a high voltage side, between the vehicle electrical system side and the high voltage side, a voltage converter is arranged, which generates a high voltage, preferably a voltage of at least 50 kV from a vehicle electrical system voltage , and wherein the electrical quantity is measured on the high-voltage side of the HF ignition system.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that as electrical quantity current and / or voltage are measured.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a lower threshold value is given for the energy fed into the HF ignition system with a voltage pulse and a warning signal is generated if, in the case of a voltage pulse, its energy corresponds to or lies below the lower threshold value, a malfunction the HF ignition system is detected.