CN109312708A - 用于对空气-燃料混合物进行点火的点火装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于对特别是内燃机的至少一个燃烧室中的空气‑燃料混合物进行点火的点火装置，点火装置具有：至少一个点火系统，其具有用于各燃烧室的电极；至少一个高压源，用于在高压源的输出处产生高电压脉冲；以及至少一个高频电压源，用于在高频电压源的输出处产生高频交流电压，其中，提供了m个点火系统(10i)，式(I)(不包括零的自然数)且m≥2，其中，提供了k个高频电压源，式(II)且k≥m，其中，提供了一方面电气连接至至少一个高频电压源且另一方面电气连接至n个点火系统的至少一个功率分配器装置，式(III)且2≤n≤m，其中，功率分配器装置将来自电气连接至功率分配器装置的高频电压源的高频交流电压发送至电气连接至功率分配器装置的n个点火系统。

Description

用于对空气-燃料混合物进行点火的点火装置和方法
根据权利要求1的前序，本发明涉及一种点火装置，用于对特别是内燃机的至少两个燃烧室中的空气-燃料混合物进行点火，所述点火装置具有：至少一个点火系统，其具有用于各个燃烧室的电极；至少一个高压源，用于在所述高压源的输出处产生高电压脉冲；以及至少一个高频电压源，用于在所述高频电压源的输出处产生高频交流电压，其中，提供了m个点火系统，且m≥2，是不包括零的自然数。根据权利要求10的前序，本发明还涉及一种用于对特别是内燃机的m个燃烧室中的空气-燃料混合物进行点火的方法，且m≥2，是不包括零的自然数，其中，在预定时间间隔内在至少一个燃烧室中产生可点火混合物，其中，通过高电压脉冲，在具有可点火混合物的所述至少一个燃烧室中产生各个燃烧室的至少两个电极之间的导电通道，其中，利用所述导电通道来将用于在具有可点火混合物的所述至少一个燃烧室中产生并维持等离子体的高频交流电压馈送至所述至少两个电极。根据权利要求14的前序，本发明还涉及一种用于操作点火装置的方法，所述点火装置用于对特别是内燃机的至少一个燃烧室中的空气-燃料混合物进行点火，所述点火装置具有：用于各个燃烧室的至少一个点火系统；至少一个高压源，用于在所述高压源的输出处产生高电压脉冲；以及至少一个高频电压源，用于在所述高频电压源的输出处产生高频交流电压，其中，提供了m个点火系统，且m≥2，是不包括零的自然数。根据权利要求22的前序，本发明还涉及一种用于对特别是内燃机的m个燃烧室中的空气-燃料混合物进行点火的方法，且m≥2，是不包括零的自然数，其中，在预定时间间隔内在至少一个燃烧室中产生可点火混合物，其中，通过高电压脉冲，在具有可点火混合物的所述至少一个燃烧室中产生各个燃烧室的至少两个电极之间的导电通道，其中，利用所述导电通道来将用于在具有可点火混合物的所述至少一个燃烧室中产生并维持等离子体的高频交流电压馈送至所述至少两个电极。
这里，数值数量始终指不包括零的自然数的数量。
为了对内燃机中的空气-燃料混合物进行点火，需要通过火花塞的电极之间的等离子体所产生的原子(离解)氧。通常，等离子体是通过短暂高电压所产生的导电通道(点火火花)，其中高电压由高压源(例如，点火线圈)产生。通常，高电压是DC电压。创新的点火系统遵循以下的方法：通过来自第二能量源的电极处的附加激励来进一步维持该初始点火火花之后的等离子体，以产生更多的原子氧。这是因为：由于进气、稀薄燃烧、废气再循环和分层进气，因此在现代引擎中，对点火系统的要求增加。在大多数情况下，用于等离子体的附加激励的第二能量源产生高频(以下称为HF或高频交流电压)，因此被设计成HF放大器(以下也称为高频电压源)的形式。由于具有内燃机的机动车辆具有一个以上的火花塞，因此各火花塞需要其自身的HF放大器。然而，这是成本消耗且空间消耗的。
由于在燃烧室中实现分层进气的可能性，因此具有直接燃料喷射的所谓的Otto燃烧处理提供了用于降低消耗的相当大潜能。然而，燃烧室中的不均匀混合对在适当时间实现可靠点火方面所使用的点火方法提出了增加的要求。例如，任何种类的波动都会降低点火的质量，并因此降低引擎的整体效率。一方面，可点火混合物的位置可以稍微变化，并且另一方面，伸入燃烧室的火花塞的接地电极的钩可能干扰混合物的形成。具有向燃烧室中的更大空间扩展的点火系统有助于直接喷射燃烧处理。为此，DE 10 2004 058 925 A1提出通过高频等离子体来对内燃机的燃烧室中的燃料空气混合物进行点火。相应的高频等离子体点火装置包括具有电感和电容的串联谐振电路以及用于该串联谐振电路的谐振激励的高频源。电容由具有居间的电介质的内导体电极和外导体电极表示。这些电极的最外端延伸到以指定距离间隔开的燃烧室中。
根据DE 10 2008 051 185 A1已知如下的点火方法：通过DC电压脉冲来产生放电等离子体，然后通过HF场来使其电离。由此将DC电压脉冲和HF发生器的输出信号联合馈送至火花塞的火花电极。使火花塞的返回电极接地。
如今，汽油引擎所用的现代点火系统包括火花塞以及具有电子控制单元的单个点火线圈。火花塞具有同轴结构，并且大体上包含被绝缘体包围的中心电极、以及连接至火花塞壳体的外电极。点火线圈向火花塞供给高电压脉冲或高DC电压脉冲。在引发燃烧的电极之间产生火花(导电通道)。DE 10 2013 215 663 A1中描述了如下的可选方法，其中在该可选方法中，除了由点火线圈施加的高压之外，还向火花塞施加高频电压以延长火花燃烧持续时间。
本发明针对在上述类型的点火装置的结构和功能方面改进该点火装置的问题。
根据本发明，通过具有权利要求1的区别特征的上述类型的点火装置、具有权利要求10的区别特征的上述类型的用于对空气-燃料混合物进行点火的方法、以及具有权利要求14的区别特征的上述类型的用于操作点火装置的方法来解决该问题。本发明的有利变形在其它权利要求中得到描述。
为此，在根据本发明的上述类型的点火装置中，提供了k个高频电压源，且k<m，其中，提供了至少一个功率分配器装置，所述至少一个功率分配器装置一方面电气连接至至少一个高频电压源并且另一方面电气连接至n个点火系统，且2≤n≤m，其中所述功率分配器装置将来自与该功率分配器装置电气连接的高频电压源的高频交流电压发送至与该功率分配器装置电气连接的n个点火系统。
这具有如下的优点：一个高频电压源可以用于多个火花塞，从而使得所需的硬件的减少。
所述至少一个功率分配器装置被设计为使得在所述点火装置的操作期间，该功率分配器装置将与该功率分配器装置电气连接的至少一个高频电压源的输出时间上永久地电气连接至所有n个点火系统，因此实现了特别简单且经济的功率分配器装置。
所述至少一个功率分配器装置被设计为使得在所述点火装置的操作期间，该功率分配器装置将与该功率分配器装置电气连接的至少一个高频电压源的输出在预定时间间隔内暂时地同时电气连接至所有n个点火系统，因此实现了所需的高频能量的降低。
所述至少一个功率分配器装置被设计为使得在所述点火装置的操作期间，该功率分配器装置将与该功率分配器装置电气连接的至少一个高频电压源的输出分别在时间上相继地且在预定时间间隔内暂时地电气连接至所述n个点火系统中的一个点火系统，因此实现了高频能量的受控供给。
所述至少一个功率分配器装置电气连接至q个高频电压源，且q≤k，其中所述功率分配器装置被设计成q至n路的多路选择器的形式，因此实现了硬件要求的进一步降低。
所述至少一个功率分配器装置被设计为使得在所述点火装置的操作期间，该功率分配器装置将与该功率分配器装置电气连接的至少一个高频电压源的输出分别相继地且暂时地电气连接至所述n个点火系统中的p个点火系统，2≤p≤n-1，m≥3且n≥3，因此实现了高频能量向各组火花塞的受控供给。
提供m个高压源，并且各个高压源的输出分别电气连接至一个点火系统，因此实现了高压脉冲向各个火花塞的单独且精确定时的供给。
与n个火花塞电气连接的至少一个高频电压源被设计为使得在所述点火装置的操作期间，该高频电压源在其输出处时间上永久地输出所述高频交流电压，因此实现了电路和控制技术方面的要求的进一步简化。
所述至少一个高压源被设计成点火线圈的形式，因此根据本发明的点火装置可以使用现有的组件。
在根据本发明的上述类型的用于对空气-燃料混合物进行点火的方法中，在产生所述各个燃烧室的至少两个电极之间的所述导电通道之前，将所述高频交流电压馈送至具有可点火混合物的所述至少一个燃烧室中的至少两个电极。
这具有如下的优点：等离子体的产生或维持紧接在导电通道的产生之后自动发生，而无需高频交流电压的外部触发。另外，在点火时间之前施加高频，这改进了接替。
还将所述高频交流电压馈送至不存在可点火混合物的这样的至少一个燃烧室的至少两个电极，因此实现了针对多个燃烧室仅使用一个高频交流电压源的点火系统的简化。
在产生等离子体后的预定时间间隔之后，在至少预定死区时间内从产生等离子体的各个燃烧室的至少两个电极关断所述高频交流电压，因此实现了等离子体的熄灭，使得可以在具有等离子体的各个燃烧室中产生新的可点火混合物以进行重新点火。
可选地，所述预定死区时间约为0.5ms～2ms，特别是1ms。
在根据本发明的上述类型的用于对空气-燃料混合物进行点火的点火装置的操作方法中，将高频电压源的输出处的高频交流电压馈送至n个点火系统，且2≤n≤m。
这具有如下的优点：一个高频电压源可以用于多个点火系统，从而使得所需的硬件减少。
将所述至少一个高频电压源的输出时间上永久地电气连接至所有n个点火系统，因此实现了特别简单且经济的功率分配器装置。
将所述至少一个高频电压源的输出暂时地同时电气连接至所有n个点火系统，因此实现了所需的高频能量的减少。
将所述至少一个高频电压源的输出分别在时间上相继地且在预定时间间隔内暂时地电气连接至所述n个点火系统中的一个点火系统，因此实现了高频能量的受控供给。
将所述至少一个高频电压源电气连接至q个功率分配器装置，且q≤k，因此实现了硬件要求的进一步降低。
将所述至少一个高频电压源的输出分别在单独的时间相继地且暂时地电气连接至所述n个点火系统中的p个点火系统，2≤p≤n-1，m≥3且n≥3，因此实现了高频能量向各组火花塞的受控供给。
提供m个高压源，并且将各个高压源的输出分别电气连接至一个点火系统，因此实现了高压脉冲向各个火花塞的单独且精确定时的供给。
所述至少一个高频电压源在其输出处时间上永久地输出高频交流电压，因此实现了电路和控制技术方面的要求的进一步简化。
在根据本发明的用于对m个燃烧室中的空气-燃料混合物进行点火的方法中，还将所述高频交流电压馈送至不存在可点火混合物的这样的至少一个燃烧室的至少两个电极。
这具有如下的优点：实现了针对多个燃烧室仅使用一个高频交流电压源的点火系统的简化。
在产生所述各个燃烧室的至少两个电极之间的所述导电通道之前，将所述高频交流电压馈送至具有可点火混合物的至少一个燃烧室中的至少两个电极，因此实现了紧接在产生导电通道之后自动产生或维持等离子体，而这不需要高频交流电压的外部触发。
在产生等离子体后的预定时间间隔之后，在至少预定死区时间内从产生等离子体的各个燃烧室的至少两个电极关断所述高频交流电压，因此实现了等离子体的熄灭，使得可以在具有等离子体的各个燃烧室中产生新的可点火混合物以进行重新点火。
可选地，所述预定死区时间约为0.5ms～2ms，特别是1ms。
以下参考附图来更详细地说明本发明，其中：
图1示出根据本发明的点火系统的第一优选实施例的示意框图；
图2示出根据本发明的点火系统的第二优选实施例的示意框图；
图3示出根据本发明的点火系统的第三优选实施例的示意框图；
图4示出在一个高频电压源和四个点火系统的情况下的高频交流电压随时间的变化、高频电压源的输出有效功率以及点火系统的等离子体中的有效功率；以及
图5示出在两个高频电压源和四个点火系统的情况下的高频交流电压随时间的变化、高频电压源的输出有效功率以及点火系统的等离子体中的有效功率。
在不同情况下的图1～3所示的根据本发明的点火装置的三个优选实施例包括：m个点火系统10i，i＝1,...m，其中(不包括零的自然数)；以及k个高频电压源12j，j＝1,...k，其中且k<m。因此，图1～3中表示了m个点火系统101、102、...10m(1)、10m(1)+1、、10m(1)+2、...10m(2)、...10m(k-1)+1、10m(k-1)+2、...10m(k)(其中m(k)＝m)、以及k个高频电压源121、122、...12k。各高频电压源12j在相应的输出处供给高频交流电压14。一个或多个高压源16分别根据预定定时向点火系统10i馈送高压脉冲18。
向例如内燃机的燃烧室分配各点火系统，使得在本示例中，内燃机具有m个燃烧室。各点火系统例如具有例如以火花塞的形式构造的至少两个、三个或更多个电极，其中这些电极伸入各个燃料室。
众所周知，在内燃机中，在特定时间点在一个或多个燃烧室中产生可点火混合物，并且将点火火花的能量以高压脉冲18的形式馈送至与这些燃烧室相关联的点火系统10i。这样旨在在各个燃烧室中的电极之间产生点火火花，并因此对可点火混合物进行点火。点火火花在电极之间形成导电通道。在仅利用点火火花的情况下，一旦点火火花的能量被耗尽，该导电通道或点火火花就立即崩溃。
通过高频交流电压14(其也被馈送至点火系统10i、并因此被馈送至电极)，导电通道现在用于通过来自高频交流电压14的能量来维持该导电通道，并且用于在电极之间以及各个燃烧室中产生等离子体、并在比实际点火火花会维持导电通道[的时间段]更长的时间段维持该等离子体，使得采用等离子体形式的点火火花在较长时间段内可用于可点火混合物的点火。等离子体的空间范围也增加。作为结果，实现可点火混合物的更加可靠且均匀的点火。只有在将高频交流电压14从各自的点火系统10i(其当前将等离子体维持在其燃烧室中)断开的情况下，等离子体才熄灭并且点火处理才完成。
根据本发明，提供了与点火系统10i相比较少的高频电压源12j。换句话说，高频电压源12j的数量k少于点火系统的数量m(k<m)。然而，为了向各点火系统10i供给高频交流电压14，根据本发明，提供了至少一个功率分配器装置20。在一方面，该功率分配器装置20电气连接至至少一个高频电压源12j、并且另一方面连接至n个点火系统10i，其中并且2≤n≤m，其中功率分配器装置20将来自电气连接至该功率分配器装置20的高频电压源12j的高频交流电压14发送至电气连接至该功率分配器装置20的n个点火系统10i。
在示例性图示中，点火系统101、...10m(1)经由功率分配器装置20而电气连接至高频电压源121，点火系统10m(1)+1、10m(1)+2、...10m(2)经由另一功率分配器装置20而电气连接至高频电压源122，以及点火系统10m(k-1)+1、10m(k-1)+2、...10m(k)(其中m(k)＝m)经由又一功率分配器装置20而电气连接至高频电压源12k。
一般地，点火系统10m(j-1)+1、10m(j-1)+2、...10m(j)连接至高频电压源12j，其中m(0)＝0，m(k)＝m，j＝1,...k以及2≤[m(j)-m(j-1)]≤n≤m且0≤m(j)≤m且m(j+1)>m(j)。以这种方式，来自单个高频电压源12j的高频交流电压14的输出用于多个点火系统10m(j-1)+1、10m(j-1)+2、...10m(j)。
在图1～3的表示中，针对被分配至高频电压源12j的各点火系统10m(j-1)+1、10m(j-1)+2、...10m(j)，示出用于产生初始点火火花的单独高压源16。然而，该表示仅仅是示例性的。可选地，还可以提供用于产生点火火花或导电通道的中央能量源，其中点火分配器将来自能量源的能量发送至各个点火系统10m(j-1)+1、10m(j-1)+2、...10m(j)。
4缸汽油引擎所用的示例性配置将是k＝1且m＝4，即一个高频电压源121和四个缸，其中这四个缸各自具有一个燃烧室以及被分配至这些燃烧室的点火系统101、102、103、104(各燃烧室分配有一个点火系统)。
一些或所有点火系统10i例如被设计成两电极点火系统的形式，优选为火花塞的形式。高压脉冲18和高频交流电压14由此直接地或经由隔离元件地被传递至一个电极，其中另一个电极连接至固定电位(例如接地)。可选地，高压脉冲18直接地或经由隔离元件地被馈送至一个电极，而高频交流电压14直接地或经由隔离元件地被馈送至另一个电极。
可选地，一些或所有点火系统10i被设计成三电极点火系统的形式，优选为火花塞的形式。高压脉冲18直接地或经由隔离元件地被馈送至第一电极。高频交流电压14直接地或经由隔离元件地被馈送至第二电极。第三电极连接至固定电位(例如接地)。
高频等离子体仅在还存在初始电荷载流子通道的情况下形成，其中在目前情况下，高频等离子体由点火火花产生。
在根据图1的第一实施例中，功率分配器装置20被设计成单个节点的形式，其将所有点火系统10m(j-1)+1、10m(j-1)+2、...10m(j)永久地电气连接至高频电压源12j的输出，使得高频电压源12j在输出处输出的高频交流电压14被直接电气传递至所有点火系统10m(j-1)+1、10m(j-1)+2、...10m(j)。换句话说，这意味着来自高频电压源12j的高频交流电压14被施加到所有点火系统10m(j-1)+1、10m(j-1)+2、...10m(j)，只要该高频交流电压14是由高频电压源12j在其输出处输出即可。
在根据图2的第二实施例中，功率分配器装置20被设计成无源功率分离器的形式。这实现了高频电压源12j的输出与点火系统10i的输入之间的改进的阻抗匹配。无源功率分离器例如被设计成Wilkinson功分器或定向耦合器的形式。如第一实施例中那样，在该第二实施例中，所有点火系统10m(j-1)+1、10m(j-1)+2、...10m(j)被永久地电气连接至高频电压源12j的输出，使得高频电压源12j在输出处输出的高频交流电压14被直接电气传递至所有点火系统10m(j-1)+1、10m(j-1)+2、...10m(j)。换句话说，这意味着来自高频电压源12j的高频交流电压14被施加到所有点火系统10m(j-1)+1、10m(j-1)+2、...10m(j)，只要高频交流电压14是由高频电压源12j在其输出处输出即可。
在根据图3的第三实施例中，功率分配器装置20被设计成多路选择器的形式。与第一实施例和第二实施例相对比，来自高频电压源12j的输出没有永久地电气连接至所有点火系统10m(j-1)+1、10m(j-1)+2、...10m(j)。作为替代，1至[m(j)-m(j-1)]多路选择器分别始终仅将点火系统10m(j-1)+1、10m(j-1)+2、...10m(j)中的一个点火系统连接至高压源12j的输出，使得在任何时间点，高频交流电压14始终仅被发送至被分配给高频电压源12j的多个点火系统10m(j-1)+1、10m(j-1)+2、...10m(j)中的一个点火系统。作为结果，对高频电压源12j的要求降低，使得该高频电压源12j可以更简单。例如，高频电压源12j的标示尺寸可以减小。
在点火系统10i的点火之前或期间，多路选择器根据例如由引擎控制系统提供的控制信号将高频交流电压14唯一地精确地切换为该点火系统。与将高频电压源12j直接并联连接至所有点火系统10m(j-1)+1、10m(j-1)+2、...10m(j)相比的优点在于，由于多路选择器关断了高阻抗，因此不应发生点火的这些点火系统不表现为高频电压源12j的负载。因此，仅需要具有降低的要求的一个/几个高频电压源12j。
与根据图1～3的功率分配器装置20的具体实施例无关地，本发明在内燃机所用的支持HF的点火系统中提供了高频信号(高频交流电压14)的高效分配，以减少能量源的数量(k＝HF放大器(高频电压源12j)的数量，m＝所操作的点火系统10i的数量，k<m，k≥1，m≥2，)。
如上所述，4缸汽油引擎所用的示例性配置将是k＝1且m＝4，即一个高频电压源121和四个点火系统10i(i＝1,2,3,4)，其中内燃机的缸中的各燃烧室使用一个点火系统。所有四个点火系统10i经由功率分配器装置20而电气连接至高频电压源121。因此在这种情况下，n＝4＝m。针对该配置，图4中表示在时间轴28上，高频电压源121的输出处的电压UHF 22、高频电压源121的输出有效功率PHF 24、以及第i个点火系统10i的等离子体中的有效功率PPI,i 26i(其中在该示例中，i＝1,2,3,4)随时间的变化。高频交流电压14的电压幅度不足以高到能对其中的等离子体进行点火。只有与点火脉冲(高压脉冲18)相结合，才会提供初始点火火花、即导电通道，其中该导电通道被施加高频交流电压14(HF信号)、并且由于引入了附加能量因而产生高频等离子体，由此HF电压由于阻抗的变化而下降(分别用箭头30指示)。在一个系统或其它系统(点火系统261、262、263或264)中没有点火脉冲(高压脉冲18)的情况下，高频交流电压14对此没有影响，并且可以在内燃机的循环中的其它处理步骤期间将高频交流电压14施加至该系统或这些系统而不会有任何问题。因此，高频交流电压14可被同时施加至所有点火系统261、262、263、264。在电气连接至高频电压源121的点火系统261、262、263、264中的相继两次点火之间，高频交流电压14切断(死区时间)，使得等离子体熄灭而非继续持续燃烧。高频交流电压14例如在约1ms的时间间隔内切断，使得由于最后的等离子体的自由电荷载流子仍然存在、因而不发生不期望的等离子体产生。如从图4可以看出，首先在第一点火系统261中对等离子体进行点火，并且通过使高频交流电压14切断来使该等离子体熄灭。然后，在第二点火系统262、第三点火系统263和第四点火系统264中分别对等离子体进行相继点火并使其再次熄灭。
对于由于等离子体点火的必要时序、因此用于点火系统26i中的一个等离子体的熄灭的死区时间将在时间上与接下来的点火系统26i+1或26i+x中的等离子体的点火相重叠的情况，提供了多于一个的高频电压源12j，并且在时间上相对于死区时间和等离子体点火重叠的点火系统被分配至不同的高频电压源12j。例如，如果缸的数量如此大以至于一个点火系统的点火脉冲落在前一点火系统的死区时间内，则就是这种情况。在这种情况下，这两者点火系统中将会不期望地产生等离子体。在这种情况下，因此提供了至少两个高频电压源121和122。
图5中表示在时间轴28上，高频电压源121的输出处的电压UHF 22、高频电压源121的输出有效功率PHF 24、以及第i个点火系统10i的等离子体中的有效功率PPI,i 26i(其中在该示例中，i＝1,2,3,4)随时间的变化。在图5中，利用与图4中相同的附图标记来标识具有相同功能的部分，使得关于这些部分的说明参考以上图4中的描述。与图4相对比，示出高频电压源121和122的各个输出处的两个电压UHF,1 221和UHF,2 222、以及高频电压源121和122的两个输出有效功率PHF,1 241和PHF,2 242。点火系统261和263经由第一功率分配器装置20而电气连接至第一高频电压源121，并且点火系统262和264[经由]第二功率分配器装置20而电气连接至第二高频电压源122。利用32来标识点火系统26i的必要死区时间。k＝2且m＝4的该典型实施例仅仅是为了简单或更清楚的图示而选择的，而未必是实际的。
如从图5可以看出，第一点火系统261的死区时间32在时间上与第二点火系统262中的高压脉冲18相重叠。然而，由于第一点火系统261连接至第一高频电压源121、并且第二点火系262统连接至第二高频电压源122，因此第一高频电压源121针对第一点火系统261中的必要死区时间32可以保持切断，而第二点火系统被供给了高压脉冲18和来自第二高频电压源122的高频交流电压14。在死区时间32和高压脉冲18的时序方面，同样适用于第二点火系统262和第三点火系统263、以及第三点火系统263和第四点火系统264。
本发明还涉及一种用于对特别是内燃机的m个燃烧室中的空气-燃料混合物进行点火的方法，且m≥2，是不包括零的自然数，其中，在预定时间间隔内在至少一个燃烧室中产生可点火混合物。通过高电压脉冲，在具有可点火混合物的所述至少一个燃烧室中产生各个燃烧室的至少两个电极之间的导电通道，其中，利用所述导电通道来将用于在具有可点火混合物的所述至少一个燃烧室中产生并维持等离子体的高频交流电压馈送至所述至少两个电极。在产生所述各个燃烧室的至少两个电极之间的所述导电通道之前，将所述高频交流电压馈送至具有可点火混合物的所述至少一个燃烧室中的至少两个电极。这具有如下的优点：等离子体的产生或维持紧接在导电通道的产生之后自动发生，而这不需要高频交流电压的外部触发。另外，在点火时间之前施加高频，这改进了接替。
例如，还将所述高频交流电压馈送至不存在可点火混合物的这样的至少一个燃烧室的至少两个电极。
在产生等离子体后的预定时间间隔之后，在至少预定死区时间内从产生等离子体的各个燃烧室的至少两个电极关断所述高频交流电压。这实现了等离子体的熄灭，使得可以在具有等离子体的各个燃烧室中产生新的可点火混合物以进行重新点火。
在根据前面段落的方法中，可选地，所述预定死区时间约为0.5ms～2ms，特别是1ms。
本发明还涉及一种用于操作点火装置的方法，所述点火装置用于对特别是内燃机的至少一个燃烧室中的空气-燃料混合物进行点火，所述点火装置具有：用于各个燃烧室的至少一个点火系统；至少一个高压源，用于在所述高压源的输出处产生高电压脉冲；以及至少一个高频电压源，用于在所述高频电压源的输出处产生高频交流电压，其中，提供了m个点火系统，且m≥2，是不包括零的自然数。将所述高频电压源的输出处的高频交流电压馈送至n个点火系统，且2≤n≤m。这意味着，一个高频电压源可以用于多个点火系统，从而使得必要的硬件要求的降低。
例如，将所述至少一个高频电压源的输出永久地电气连接至所有n个点火系统。
例如，将所述至少一个高频电压源的输出暂时地同时电气连接至所有n个点火系统，这使得可以减少必要的高频能量。
将所述至少一个高频电压源的输出分别在时间上相继地且在预定时间间隔内暂时地电气连接至所述n个点火系统中的一个点火系统。
至少一个功率分配器装置优选地电气连接至q个高频电压源，其中且q≤k。
例如，还将所述至少一个高频电压源的输出分别在单独的时间相继地且暂时地电气连接至所述n个点火系统中的p个点火系统，2≤p≤n-1，m≥3且n≥3。这使得可以将来自高频源的高频能量以受控的方式馈送至各组火花塞。
例如，提供m个高压源，并且将各个高压源的输出分别电气连接至一个点火系统。这使得可以将高压脉冲单独且以精确定时馈送至各个火花塞。
在所述至少一个高频电压源的输出处时间上永久地输出所述高频交流电压。这实现了电路和控制技术方面的要求的进一步简化。
本发明还涉及一种用于对特别是内燃机的m个燃烧室中的空气-燃料混合物进行点火的方法，且m≥2，是不包括零的自然数，其中，在预定时间间隔内在至少一个燃烧室中产生可点火混合物。通过高电压脉冲，在具有可点火混合物的所述至少一个燃烧室中产生各个燃烧室的至少两个电极之间的导电通道，其中，利用所述导电通道来将用于在具有可点火混合物的所述至少一个燃烧室中产生并维持等离子体的高频交流电压馈送至所述至少两个电极。由此还将所述高频交流电压馈送至不存在可点火混合物的这样的至少一个燃烧室的至少两个电极。因此，点火系统针对多个燃烧室仅使用一个高频交流电压源。
例如，在产生所述各个燃烧室的至少两个电极之间的所述导电通道之前，将所述高频交流电压馈送至具有可点火混合物的至少一个燃烧室中的至少两个电极。作为结果，等离子体的产生或维持紧接在导电通道的产生之后自动发生，而这不需要高频交流电压的外部触发。
在产生等离子体后的预定时间间隔之后，在至少预定死区时间内从产生等离子体的各个燃烧室的至少两个电极关断所述高频交流电压。这导致等离子体的熄灭，使得可以在具有等离子体的各个燃烧室中产生新的可点火混合物以进行重新点火。
可选地，在根据前面段落的方法中，所述预定死区时间约为0.5ms～2ms，特别是1ms。

Claims (25)

1.一种点火装置，用于对特别是内燃机的至少一个燃烧室中的空气-燃料混合物进行点火，所述点火装置具有：至少一个点火系统(10i)，其具有用于各个燃烧室的电极；至少一个高压源(16)，用于在所述高压源(16)的输出处产生高电压脉冲(18)；以及至少一个高频电压源(12j)，用于在所述高频电压源(12j)的输出处产生高频交流电压(14)，其中，提供了m个点火系统(10i)，且m≥2，是不包括零的自然数，
其特征在于，
提供了k个高频电压源(12j)，且k<m，其中，提供了至少一个功率分配器装置(20)，所述至少一个功率分配器装置(20)一方面电气连接至至少一个高频电压源(12j)并且另一方面电气连接至n个点火系统(10i)，且2≤n≤m，其中所述功率分配器装置(20)将来自与该功率分配器装置(20)电气连接的高频电压源(12j)的高频交流电压(14)发送至与该功率分配器装置(20)电气连接的n个点火系统(10i)。
2.根据权利要求1所述的点火装置，其特征在于，所述至少一个功率分配器装置(20)被设计为使得在所述点火装置的操作期间，该功率分配器装置(20)将与该功率分配器装置(20)电气连接的至少一个高频电压源(12j)的输出时间上永久地电气连接至所有n个点火系统(10i)。
3.根据权利要求1或2所述的点火装置，其特征在于，所述至少一个功率分配器装置(20)被设计为使得在所述点火装置的操作期间，该功率分配器装置(20)将与该功率分配器装置(20)电气连接的至少一个高频电压源(12j)的输出暂时地同时电气连接至所有n个点火系统(10i)。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的点火装置，其特征在于，所述至少一个功率分配器装置(20)被设计为使得在所述点火装置的操作期间，该功率分配器装置(20)将与该功率分配器装置(20)电气连接的至少一个高频电压源(12j)的输出分别在时间上相继地且在预定时间间隔内暂时地电气连接至所述n个点火系统(10i)中的一个点火系统。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的点火装置，其特征在于，所述至少一个功率分配器装置(20)电气连接至q个高频电压源(12j)，且q≤k，其中所述功率分配器装置(20)被设计成q至n路的多路选择器的形式。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的点火装置，其特征在于，所述至少一个功率分配器装置(20)被设计为使得在所述点火装置的操作期间，该功率分配器装置(20)将与该功率分配器装置(20)电气连接的至少一个高频电压源(12j)的输出分别在单独的时间相继地且暂时地电气连接至所述n个点火系统(10i)中的p个点火系统(10i)，2≤p≤n-1，m≥3且n≥3。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的点火装置，其特征在于，提供m个高压源(16)，并且各个高压源(16)的输出分别电气连接至一个点火系统(10i)。
8.根据前述权利要求中至少一项所述的点火装置，其特征在于，与所述n个点火系统(10i)电气连接的至少一个高频电压源(12j)被设计为使得在所述点火装置的操作期间，该高频电压源(12j)在其输出处时间上永久地输出所述高频交流电压(14)。
9.根据前述权利要求中至少一项所述的点火装置，其特征在于，所述至少一个高压源(16)被设计成点火线圈的形式。
10.一种用于对特别是内燃机的m个燃烧室中的空气-燃料混合物进行点火的方法，且m≥2，是不包括零的自然数，其中，在预定时间间隔内在至少一个燃烧室中产生可点火混合物，其中，通过高电压脉冲，在具有可点火混合物的所述至少一个燃烧室中产生各个燃烧室的至少两个电极之间的导电通道，其中，利用所述导电通道来将用于在具有可点火混合物的所述至少一个燃烧室中产生并维持等离子体的高频交流电压馈送至所述至少两个电极，
其特征在于，
在产生所述各个燃烧室的至少两个电极之间的所述导电通道之前，将所述高频交流电压馈送至具有可点火混合物的所述至少一个燃烧室中的至少两个电极。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还将所述高频交流电压馈送至不存在可点火混合物的这样的至少一个燃烧室的至少两个电极。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，在产生等离子体后的预定时间间隔之后，在至少预定死区时间内从产生等离子体的各个燃烧室的至少两个电极关断所述高频交流电压。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述预定死区时间约为0.5ms～2ms，特别是1ms。
14.一种用于操作点火装置的方法，所述点火装置用于对特别是内燃机的至少一个燃烧室中的空气-燃料混合物进行点火，所述点火装置具有：用于各个燃烧室的至少一个点火系统；至少一个高压源，用于在所述高压源的输出处产生高电压脉冲；以及至少一个高频电压源，用于在所述高频电压源的输出处产生高频交流电压，其中，提供了m个点火系统，且m≥2，是不包括零的自然数，
其特征在于，
将高频电压源的输出处的高频交流电压馈送至n个点火系统，且2≤n≤m。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，将所述至少一个高频电压源的输出时间上永久地电气连接至所有n个点火系统。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，将所述至少一个高频电压源的输出暂时地同时电气连接至所有n个点火系统。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，其特征在于，将所述至少一个高频电压源的输出分别在时间上相继地且在预定时间间隔内暂时地电气连接至所述n个点火系统中的一个点火系统。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的方法，其特征在于，将所述至少一个高频电压源电气连接至q个功率分配器装置，且q≤k。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的方法，其特征在于，将所述至少一个高频电压源的输出分别在单独的时间相继地且暂时地电气连接至所述n个点火系统中的p个点火系统，2≤p≤n-1，m≥3且n≥3。
20.根据权利要求14至19中任一项所述的方法，其特征在于，提供m个高压源，并且将各个高压源的输出分别电气连接至一个点火系统。
21.根据权利要求14至20中任一项所述的方法，其特征在于，在所述至少一个高频电压源的输出处时间上永久地输出所述高频交流电压。
22.一种用于对特别是内燃机的m个燃烧室中的空气-燃料混合物进行点火的方法，且m≥2，是不包括零的自然数，其中，在预定时间间隔内在至少一个燃烧室中产生可点火混合物，其中，通过高电压脉冲，在具有可点火混合物的所述至少一个燃烧室中产生各个燃烧室的至少两个电极之间的导电通道，其中，利用所述导电通道来将用于在具有可点火混合物的所述至少一个燃烧室中产生并维持等离子体的高频交流电压馈送至所述至少两个电极，
其特征在于，
还将所述高频交流电压馈送至不存在可点火混合物的这样的至少一个燃烧室的至少两个电极。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，在产生所述各个燃烧室的至少两个电极之间的所述导电通道之前，将所述高频交流电压馈送至具有可点火混合物的至少一个燃烧室中的至少两个电极。
24.根据权利要求22或23所述的方法，其特征在于，在产生等离子体后的预定时间间隔之后，在至少预定死区时间内从产生等离子体的各个燃烧室的至少两个电极关断所述高频交流电压。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述预定死区时间约为0.5ms～2ms，特别是1ms。
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