DE102005036968A1 - Plasma ignition system and method of operation - Google Patents

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Robert Baumgartner
Daniel Evers
Reinhard Freitag
Thomas Dr. Hammer
Oliver Hennig
Günter Dr. Lins
Klaus Dr. Pistor
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    • F02P9/002—Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression
    • F02P9/007—Control of spark intensity, intensifying, lengthening, suppression by supplementary electrical discharge in the pre-ionised electrode interspace of the sparking plug, e.g. plasma jet ignition

Abstract

Plasmazündsystem mit einem Resonator (15) zur Erzeugung von hochfrequenter Spannung an Elektroden in einem Verbrennungsraum, DOLLAR A einer Hf-Spannungsquelle (12) zur Erzeugung eines Burst-Signals (8), welches dem Resonator zuführbar ist, zur Erzeugung eines Plasmas (6), deren Ausgangsimpedanz an die Eingangsimpedanz des Resonators vor der Zündung eines Plasmas angepasst ist, DOLLAR A einer HP-Spannungsquelle (13) zur Erzeugung eines Versorgungssignals (9), welches dem Resonator (15) zuführbar ist, zur Aufrechterhaltung des Plasmas (6), wobei die Ausgangsimpedanz der Spannungsquelle etwa so groß ist wie Impedanz des Resonators bei vorhandenem Plasma mit optimaler Ausdehnung und Leistungsaufnahme, DOLLAR A einer Frequenzweiche (14) zur ausgangsseitigen Trennung der Spannungsquelle (12) und der HF-Spannungsquelle (13), einer Steuer-/Regeleinheit (10) zur relativen zeitlichen Steuerung von Burst-Signal (8) und Versorgungs-Signal (9).Plasma ignition system with a resonator (15) for generating high-frequency voltage on electrodes in a combustion chamber, DOLLAR A of an RF voltage source (12) for generating a burst signal (8), which can be fed to the resonator, for generating a plasma (6) , the output impedance of which is matched to the input impedance of the resonator before the ignition of a plasma, DOLLAR A of an HP voltage source (13) for generating a supply signal (9) which can be fed to the resonator (15) to maintain the plasma (6), wherein the output impedance of the voltage source is about as large as the impedance of the resonator in the presence of plasma with optimal expansion and power consumption, DOLLAR A of a crossover (14) for the output-side separation of the voltage source (12) and the HF voltage source (13), a control / Control unit (10) for the relative timing of the burst signal (8) and supply signal (9).

Description

Die Erfindung betrifft die Spannungsversorgung eines elektrisch erzeugten Plasmas für die Zündung von Brennstoff-Luft-Gemischen, wobei für die Initiierung des Plasmas, den elektrischen Durchbruch, eine hohe Spannung bei hoher Impedanz am Entladungsspalt zwischen in der Regel zwei Elektroden erforderlich ist.The The invention relates to the power supply of an electrically generated Plasmas for the ignition of fuel-air mixtures, being for the initiation of the plasma, the electrical breakdown, a high Voltage at high impedance at the discharge gap between usually two electrodes is required.

Die Direkteinspritzung von Brennstoff in einen Verbrennungsmotor ermöglicht eine Schichtladung im Verbrennungsraum. Um dieses Potential hinsichtlich einer Verbrauchsreduktion auszunutzen ist ein leistungsfähiges Plasmazündsystem zur Erzeugung eines Plasmas im Verbrennungsraum erforderlich. Da jedoch durch nicht homogene Gemischbildung im Brennraum erhöhte Anforderungen an ein eingesetztes Zündsystem hinsichtlich einer zuverlässigen Zündung zum geeigneten Zeitpunkt vorliegen, muss die Qualität von bekannten Zündvorrichtungen verbessert werden. Dies wirkt sich auf den Wirkungsgrad des gesamten Motors aus. Insgesamt soll eine sichere Erzeugung des Plasmas sowie dessen Positionierung im Brennraum betrachtet werden.The Direct injection of fuel into an internal combustion engine allows one Layer charge in the combustion chamber. In terms of this potential To exploit a reduction in consumption is a powerful plasma ignition system to generate a plasma in the combustion chamber required. There However, by non-homogeneous mixture formation in the combustion chamber increased requirements to an inserted ignition system in terms of a reliable ignition At the appropriate time, the quality of known Improved ignition devices become. This affects the efficiency of the entire engine out. Overall, a safe generation of the plasma and its Positioning in the combustion chamber are considered.

Die Initiierung eines elektrisch erzeugten Plasmas innerhalb eines Brennraums einer Verbrennungskraftmaschine erfordert insbesondere eine hohe Spannung. Eine besondere Problematik besteht in der Hochspannungsdurchführung durch einen Zylinderkopf in einen Brennraum hinein.The Initiation of an electrically generated plasma within a combustion chamber an internal combustion engine requires in particular a high Tension. A particular problem is in the high-voltage implementation by a cylinder head into a combustion chamber.

Insbesondere die Entflammung von mageren (λ > 1) direkt eingespritzten und schicht-geladenen Luft-Kraftstoff-Gemischen stellt hohe Anforderungen an das Zündsystem. Hier ist nicht nur ein großes möglichst weit in den Brennraum hineinragendes Zündvolumen erforderlich, sondern auch eine hohe Zündenergie, um die nur schwer entflammbaren Gemische zünden zu können.Especially the ignition of lean (λ> 1) directly injected and layer-loaded air-fuel mixtures makes high demands to the ignition system. Here is not just a big one preferably far into the combustion chamber projecting ignition volume required, but also a high ignition energy, to ignite the flammable mixtures.

Eine elektrische Versorgung, die darauf ausgelegt ist, eine hohe Spannung für den elektrischen Durchbruch zu erreichen, ist in der Regel ungeeignet, das Plasma während des weiteren Gasentladungs-Verlaufs wirksam zu versorgen. Die Ursache dafür ist die wesentliche Impedanz-Veränderung nach der Entstehung eines leitenden Plasmakanals an einer Zündeinrichtung.A electrical supply, which is designed to be a high voltage for the Achieving electrical breakthrough is usually inappropriate, the Plasma during the further gas discharge course to provide effective. The cause is the significant impedance change after the formation of a conductive plasma channel at an ignition device.

Die Anforderungen an ein Zündsystem sind vielfältig und beispielsweise wie folgt gestaltet:

  • – Die Zündung soll in der Regel unter Drücken zwischen 5 bis 50 bar erfolgen. Insbesondere ist der charakteristische Umgebungsdruck an der Funkenstrecke zu betrachten. Es muss der vorgegebene Zündzeitpunkt bei jedem Druck mit der gleichen Toleranz von wenigen μs erreicht werden.
  • – Die Zusammensetzung und die Temperatur der Atmosphäre am Zündort ist ebenfalls stark veränderlich.
  • – Um die erforderlichen hohen Standzeiten von Elektroden zu erreichen, ist ein Elektrodenabbrand zu minimieren. Eine kontinuierliche Elektrodennachführung ist in der Praxis nicht möglich.
  • – Der Betriebsraum/Brennraum ist nicht sauerstofffrei und die Bauteile sind starker Korrosion ausgesetzt. Die Auswahl der verwendeten Materialien ist somit stark eingeschränkt.
  • – Vorhandene Fluid Strömungen mit bis zu 100 m/s dürfen weder die Initiierung des Plasmas noch die weitere Versorgung des Plasmakanals mit Energie beeinträchtigen. Das Plasma darf während einer geforderten Brenndauer nicht erlöschen.
  • – Die Zündung erfolgt üblicherweise seriell bzw. periodisch mit einer Frequenz von beispielsweise 8-70 Hz. Die Anforderung an die Zündung besteht darin, insbesondere jeweils in kaltem Zustand noch nicht ionisiertes Gas zu entzünden.
The requirements for an ignition system are manifold and, for example, designed as follows:
  • - Ignition should normally be carried out under pressures between 5 and 50 bar. In particular, the characteristic ambient pressure at the spark gap is to be considered. The specified ignition point must be reached at every pressure with the same tolerance of a few μs.
  • - The composition and the temperature of the atmosphere at the ignition point is also very variable.
  • - In order to achieve the required long service life of electrodes, an electrode erosion is to be minimized. Continuous electrode tracking is not possible in practice.
  • - The operating room / combustion chamber is not oxygen-free and the components are exposed to strong corrosion. The choice of materials used is thus severely limited.
  • - Existing fluid flows up to 100 m / s must not interfere with the initiation of the plasma nor the further supply of the plasma channel with energy. The plasma must not go out for a required burning time.
  • - The ignition is usually carried out serially or periodically with a frequency of, for example, 8-70 Hz. The requirement for the ignition is to ignite in particular each in a cold state not yet ionized gas.

Konventionelle Zündsysteme mit Zündspule und Zündkerze stellen u.a. einen Kompromiss zwischen Funkendauer, hoher Span nung und Elektrodenabbrand dar. Sie liefern nach der Durchbruchphase in der Bogenentladung die im System noch gespeicherte Energie. Dieser Vorgang ist typischerweise nach einer μs abgeschlossen. In der folgenden Glimmentladung wird die in einer Zündspule gespeicherte Energie im Plasmakanal umgesetzt. Die Temperatur des Plasmas nimmt in dieser Phase ab. Die Dauer ist von elektrischen Parametern abhängig und kann bei einem gegebenen System nicht aktiv beeinflusst werden. Eine aufgrund von variablen Betriebsbedingungen anzupassende Energiezufuhr ist hiermit nicht realisierbar. Für hohe Drücke sind konventionelle Zündsysteme nicht einsetzbar, weil materialbedingt die elektrische Durchführung den mit dem Druck steigenden Spannungsanforderungen nicht genügt.conventional ignition systems with ignition coil and spark plug ask u.a. a compromise between spark duration, high voltage and electrode burning. They deliver after the breakthrough phase in the arc discharge the energy still stored in the system. This Operation is typically completed after one μs. In the following glow discharge will be in an ignition coil stored energy converted in the plasma channel. The temperature of the Plasma is decreasing in this phase. The duration is of electrical Parameters dependent and can not be actively influenced by a given system. An energy supply to be adjusted due to variable operating conditions is not feasible hereby. For high pressures are conventional ignition systems not applicable, because of the material, the electrical implementation of the with the pressure rising voltage requirements is not enough.

In der deutschen Patentanmeldung mit dem amtlichen Aktenzeichen 10 2004 058 925.9 wird eine Plasmazündung für Ottomotoren beschrieben, die in einem Verbrennungsraum ein räumlich ausgedehntes Plasma zur Zündung eines Kraftstoff/Luft-Gemisches liefert. Sie besteht aus einem Serien-Schwingkreis mit einer Induktivität, einer Hochfrequenzquelle zur resonanten Anregung und einer Kapazität, wobei die Kapazität durch Innen- und Außenelektroden mit zwischen liegendem Dielektrikum dargestellt ist und diese Elektroden mit ihren äußeren Enden mit einem vorgegeben gegenseitigen Abstand bis in den Verbrennungsraum hineinreichen. Es wird also auf der Basis einer Hochfrequenz-Gasentladung ein Zündsystem dargestellt, welches die Plasmazündung durch Ionisation des Gasgemisches in einem Verbrennungsraum einer Verbrennungskraftmaschine durch Energieeinkoppelung mittels hochfrequenter Spannung einleitet. Dabei wird ein sich durch den Zündkerzenschacht erstreckender Schwingkreis durch einen Hochfrequenzgenerator in Resonanz angeregt, so dass durch die entsprechende Resonanzerscheinung an den Elektroden, deren äußerste Enden bis in den Verbrennungsraum reichen, sich eine ausreichend hohe Feldstärke für die Erzeugung eines Plasmas einstellt. Dieses System löst deshalb das Problem der Hochspannungsdurchführung bezüglich der mit steigendem Druck steigenden Anforderung an die Hochspannungsamplitude. Die Komponente des Systems, die aus der Induktivität und den eine Kapazität bildenden Elektroden mit keramischem Dielektrikum besteht, wird im Folgenden mit „Resonator" bezeichnet.In the German patent application with the official file number 10 2004 058 925.9 a plasma ignition for gasoline engines is described, which supplies a spatially extended plasma for igniting a fuel / air mixture in a combustion chamber. It consists of a series resonant circuit with an inductance, a high-frequency source for resonant excitation and a capacitance, wherein the capacitance is represented by inner and outer electrodes with lying between dielectric and these electrodes with their outer ends with a predetermined mutual distance to the combustion chamber extend. It is therefore on the basis of a high-frequency gas discharge, an ignition system shown, the plasma ignition initiated by ionization of the gas mixture in a combustion chamber of an internal combustion engine by Energieeinkoppelung means high-frequency voltage. In this case, an oscillating circuit extending through the spark plug shaft is excited by a high-frequency generator so that a sufficiently high field strength for the generation of a plasma is established by the corresponding resonance phenomenon at the electrodes whose outermost ends extend into the combustion chamber. This system therefore solves the problem of high voltage performance with respect to increasing the high voltage amplitude demand with increasing pressure. The component of the system consisting of the inductance and the capacitance-forming electrodes with ceramic dielectric is hereinafter referred to as "resonator".

Für die weitere Betrachtungsweise kann das System im Wesentlichen in Bezug auf seine eingangsseitigen und seine ausgangsseitigen Parameter betrachtet werden. Hier ist insbesondere die Betrachtung der Impedanz wesentlich. Nach dem elektrischen Durchbruch ändert sich die Eingangsimpedanz des Resonators, wodurch die Einkoppelung der Energie von einem Verstärker oder einer Spannungsquelle in den Resonator und damit in das Plasma stark erschwert ist.For the others Viewing the system can be essentially in terms of its the input side and its output side parameters become. In particular, the consideration of the impedance is essential here. After the electrical breakdown, the input impedance changes of the resonator, reducing the coupling of energy from an amplifier or a voltage source in the resonator and thus in the plasma strong is difficult.

Bei diesen Systemen nach dem Stand der Technik wird entweder auf die Einkoppelung weiterer Energie verzichtet, oder es muss, um die Impedanz-Fehlanpassung zu kompensieren, die entsprechende Energiequelle deutlich überdimensioniert werden, um genügend Energie in das Plasma koppeln zu können und um Reflexionen und erhöhten Verlust auszugleichen.at These prior art systems rely on either Injection of additional energy is dispensed with, or it has to, the impedance mismatch to compensate, the corresponding energy source are significantly oversized, enough To be able to couple energy into the plasma and to reflections and increased loss compensate.

Zum Stand der Technik zählen auch aus Spiker und Sustainer bestehende Systeme, bei denen für die elektrische Versorgung eines Plasmas zwischen der Durchbruchs- und der anschließenden Brennphase unterschieden wird. Solche Systeme werden bei Bogen- bzw. Hochdruck-Gaslampen, Gaslasern und Sputter-Anlagen verwendet und sind dementsprechend an weitgehend konstante Betriebsbedingungen (Druck, Temperatur, Gasgemisch) angepasst. Diese Systeme erfüllen in der bekannten Form deshalb nicht die sich aus den unterschiedlichen Motor-Betriebsbedingungen ergebenden Anforderungen. Außerdem unterscheiden sich die hier genannten Anwendungen hinsichtlich ihrer Betriebsparameter soweit von der Motor-Anwendung, dass keines dieser Systeme gleichzeitig alle Bedingungen für einen stationären Betriebspunkt im Verbrennungsablauf hinsichtlich Versorgungsfrequenz, Spannungsamplitude, Pulsdauer, etc. erfüllen würde.To the State of the art count Also consisting of Spiker and Sustainer existing systems in which for the electric Supply of a plasma between the breakdown and the subsequent burning phase a distinction is made. Such systems are used in arc or high pressure gas lamps, gas lasers and sputtering equipment used and are therefore at largely constant operating conditions (Pressure, temperature, gas mixture) adjusted. These systems meet in Therefore, the known form does not differ from the different ones Engine operating conditions resulting requirements. Furthermore The applications mentioned here differ in terms of their applications Operating parameters as far as the engine application that none of these Systems at the same time all conditions for a stationary operating point in the combustion process in terms of supply frequency, voltage amplitude, Pulse duration, etc. meet would.

Die direkte und unveränderte Anwendung dieser Technologien führt deshalb, insbesondere aufgrund folgender Kriterien, in einem System für eine Plasmazündung an Verbrennungsmotoren nicht zum Erfolg:

  • – Gleichstrompulse, wie sie z.B. für konventionelle Zündungen verwendet werden, sind ausreichend kurz zu halten, um vermehrten Abbrand an den Elektroden zu vermeiden.
  • – Die Wechselfeld-Versorgungsfrequenz eines Plasmakanals muss aufgrund des hohen Druckes einige MHz betragen, um ein Erlöschen des Plasmakanals in den Nulldurchgängen der Spannung zu vermeiden und um den Elektrodenabbrand ebenfalls zu minimieren.
  • – Die in einen Resonator einzukoppelnde Leistung für die Erzeugung eines Plasmas muss einen Mindestwert übersteigen, der von den momentanen Bedingungen im Brennraum (Druck, Temperatur, Gemisch) abhängt.
  • – Die Zündspannung muss aufgrund der anliegenden Drücke und minimalen Abstände der Elektroden einen Minimalwert übersteigen, der ebenfalls von den momentanen Bedingungen im Brennraum (Druck, Temperatur, Gemisch) abhängt.
  • – Eine Einkoppelung durch den leitenden und geerdeten Zylinderkopf ist notwendig.
The direct and unchanged application of these technologies therefore does not succeed, in particular because of the following criteria, in a system for plasma ignition on internal combustion engines:
  • - DC pulses, such as those used for conventional ignitions, are to be kept sufficiently short to avoid increased burnup at the electrodes.
  • - The alternating field supply frequency of a plasma channel must be a few MHz due to the high pressure to avoid extinction of the plasma channel in the zero crossings of the voltage and to minimize the electrode erosion as well.
  • - The power to be injected into a resonator for the generation of a plasma must exceed a minimum value, which depends on the current conditions in the combustion chamber (pressure, temperature, mixture).
  • - The ignition voltage must exceed a minimum value due to the applied pressures and minimum distances of the electrodes, which also depends on the current conditions in the combustion chamber (pressure, temperature, mixture).
  • - A coupling through the conductive and grounded cylinder head is necessary.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Plasmazündsystem sowie ein Betriebsverfahren dafür bereitzustellen, mit dem eine effektive Energieeinkoppelung in den Resonator und somit in das Plasma möglich ist. Die Lösung dieser Aufgabe geschieht durch die jeweilige Merkmalskombination der Ansprüche 1 oder 2 bzw. 15 oder 16.Of the Invention is based on the object, a plasma ignition system and a method of operation therefor to provide an effective energy injection in the Resonator and thus in the plasma is possible. The solution of this Task is done by the respective combination of features of claims 1 or 2 or 15 or 16.

Vorteilhafte Ausgestaltungen können den Unteransprüchen entnommen werden.advantageous Embodiments can the dependent claims be removed.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Versorgung des Resonators zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines Plasmas für die Zündung von Kraftstoff-Luftgemischen mittels hochfrequenter Wechselspannung erforderlich ist, de ren Impedanz sich zeitlich so ändert, dass für den elektrischen Durchbruch die Spannungsamplitude optimiert wird, für die Entwicklung des Plasmas jedoch die Leistung über die gewünschte Betriebsdauer, d.h. die im Plasma deponierte Energie angepasst wird. Das kann erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, dass

  • – entweder die Ausgangsimpedanz der Energie liefernden Quelle nach dem elektrischen Durchbruch sich den veränderten Verhältnissen an der Eingangsseite des Resonators anzupassen hat
  • – oder dass eine zweite, unabhängige Energiequelle für die Aufrechterhaltung des einmal gebildeten leitenden Plasmakanals eingesetzt wird.
The invention is based on the finding that a supply of the resonator for generating and maintaining a plasma for the ignition of fuel-air mixtures by means of high-frequency alternating voltage is required, de ren impedance changes over time so that the voltage amplitude is optimized for the electrical breakdown, for However, the development of the plasma, the power over the desired operating time, ie, the energy deposited in the plasma is adjusted. This can be achieved according to the invention in that
  • - Either the output impedance of the source of energy after electrical breakdown has to adapt to the changed conditions on the input side of the resonator
  • - Or that a second, independent energy source for the maintenance of the once formed conductive plasma channel is used.

Wesentlich ist, dass als Energiequelle bzw. Spannungsquelle jeweils eine Hochfrequenz-Spannungsquelle eingesetzt wird. Wünschenswert wäre eine kontinuierliche Impedanzanpassung der Energieversorgung an das wachsende Plasma. Weil das technisch mit vertretbarem Aufwand nicht durchführbar ist, wird in der vorliegenden Erfindung eine Möglichkeit offenbart, mit nur zwei u.a. durch die Impedanz der Versorgung gekennzeichneten Betriebszustände, elektrischer Durchbruch und Energieversorgung des Plasmas, optimal und an den Betriebspunkt des Motors angepasst zu betreiben.Essential is that as the energy source or voltage source in each case a high-frequency power source is used. Desirable would be a continuous impedance matching of the power supply to the growing Plasma. Because this is technically feasible with reasonable effort, In the present invention, a possibility is disclosed with only two and more characterized by the impedance of the supply operating conditions, electrical Breakthrough and energy supply of the plasma, optimal and to the Operating point of the engine adapted to operate.

Im Folgenden wird das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip beschrieben. Dazu werden folgende Definitionen verwendet: Die „Spannungsversorgung" dient der Initiierung des elektrischen Durchbruchs, d.h. der Plasma-Erzeugung, während die „Energieversorgung" der Aufrechterhaltung eines sich räumlich ausdehnenden Plasmas dient. Die Trennung der Funktionen Spannungsversorgung und Energieversorgung wird erfindungsgemäß durch die Wahl unterschiedlicher Frequenzen gewährleistet. Dabei ist es unwesentlich, ob diese Funktionen von zwei getrennten Versorgungen für die unterschiedlichen Frequenzen oder durch eine einzige, in ihrer Frequenz umschaltbare Versorgung erfüllt werden. Die Impedanzanpassung erfolgt – ebenfalls unab hängig davon – durch eine Frequenzweiche. Diese ist so ausgelegt, dass

  • – die Spannungsversorgung mit Frequenz f1 an den Resonator ohne Plasma angepasst ist, d.h. an eine niedrige Impedanz aufweist,
  • – und die Energieversorgung mit Frequenz f2 an eine Betrieb des Resonators mit Plasma, d.h. an eine verglichen mit dem vorhergehenden Fall hohe Impedanz.
In the following the principle underlying the invention will be described. The following definitions are used for this: The "voltage supply" serves to initiate the electrical breakdown, ie the plasma generation, while the "energy supply" serves to maintain a spatially expanding plasma. The separation of the functions power supply and power supply is ensured according to the invention by the choice of different frequencies. It is irrelevant whether these functions are fulfilled by two separate supplies for the different frequencies or by a single, switchable in their supply supply. The impedance adjustment takes place - also inde pendent of it - by a crossover. This is designed to be that
  • The voltage supply with frequency f1 is matched to the resonator without plasma, ie has a low impedance,
  • - And the power supply with frequency f2 to an operation of the resonator with plasma, ie at a high impedance compared to the previous case.

Die Spannungsversorgung generiert einen kurzen, in der Dauer nicht notwendig einstellbaren Hochfrequenzimpuls, dessen Amplitude den Betriebszuständen des Motors angepasst werden kann. Die Energieversorgung stellt solange hoch frequente Wechselspannung bereit, bis die Zündung des Kraftstoff-Luftgemisches sicher erfolgt ist. Sie ist deshalb in der Dauer regelbar. Weiterhin ist ihre Amplitude zeitlich steuerbar. Damit kann dem mit wachsendem Volumen des Plasmas wachsenden Leistungsbedarf Rechnung getragen und so die Ausdehnung des Plasmas in den Brennraum optimiert werden. Insbesondere wird zu diesem Zweck die Impedanz der Energieversorgung über die Frequenzweiche so angepasst, dass sich optimale Energie-Einkopplung in den Resonator und damit in das Plasma, hinsichtlich eines großvolumigen Plasmas mit hohem Leistungsbedarf, ergibt. Das System aus Plasma und Versorgung zeigt teilweise selbst regelnde Eigenschaften, wodurch eine stufenlos regelbare Impedanz der Versorgung nicht erforderlich ist.The Power supply generates a short, in the long run not necessary adjustable high frequency pulse whose amplitude corresponds to the operating conditions of the Motors can be adjusted. The energy supply is as long as possible high frequency alternating voltage ready until the ignition of the fuel-air mixture safe is done. It is therefore adjustable in duration. Furthermore is their amplitude controlled in time. This can with increasing volume the plasma's increasing power requirements and so forth the expansion of the plasma into the combustion chamber can be optimized. Especially For this purpose, the impedance of the power supply over the Crossover adapted so that optimal energy coupling in the Resonator and thus into the plasma, in terms of a large-volume Plasmas with high power requirements, results. The system of plasma and supply shows partially self-regulating properties, thereby a continuously variable impedance of the supply is not required is.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von schematischen Figuren beschrieben:in the Below are embodiments of the Invention described with reference to schematic figures:

1 zeigt ein Blockschaltbild eines Plasmazündsystems mit zwei Energiequellen in Form der Hochspannungsquellen 12, 13, denen Anpassschaltungen 120, 130 nachgeschaltet sind, 1 shows a block diagram of a plasma ignition system with two power sources in the form of high voltage sources 12 . 13 which matching circuits 120 . 130 are downstream,

2 zeigt ein Blockschaltbild eines Plasmazündsystems mit einer einzigen Energiequelle in Form der Hoch spannungsquelle 16, der eine Anpassschaltung 160 nachgeschaltet ist und die umschaltbar ist, 2 shows a block diagram of a plasma ignition system with a single power source in the form of high voltage source 16 that has a matching circuit 160 is downstream and that is switchable,

3 zeigt einen Resonator, wie er im nicht vor veröffentlichten Stand der Technik offenbart ist. 3 shows a resonator, as disclosed in not prior published prior art.

1 stellt zwei Hochfrequenzquellen dar, die über eine Frequenzweiche an den Resonator angeschlossen sind. Beide Hochfrequenzquellen werden gleichzeitig angeschlossen, wobei zum Aufbau eines Plasmas die abgegebene erste Frequenz f1 gleich der Resonanzfrequenz des Resonators ist. Der elektrische Durchbruch erfolgt aufgrund des Signals der auf Resonanz abgestimmten ersten Hochfrequenzquelle. Da dieses Signal nach dem elektrischen Durchbruch, bei vorhandenem Plasma am Resonator zum Großteil wegen der geänderten Eingangsimpedanz des Resonators reflektiert wird, wird von diesem Signal nur noch ein Bruchteil im Plasma umgesetzt. 1 represents two high-frequency sources, which are connected via a crossover to the resonator. Both high-frequency sources are connected simultaneously, wherein the structure of a plasma, the output first frequency f 1 is equal to the resonant frequency of the resonator. The electrical breakdown occurs due to the signal of the resonant tuned first high frequency source. Since this signal is reflected after the electrical breakdown, with plasma present at the resonator for the most part because of the changed input impedance of the resonator, only a fraction of this signal is converted into the plasma.

Das Signal der zweiten Hochfrequenzquelle mit Frequenz f2 kann bereits während der Initiierung des Plasmas am Eingang des Resonators anliegen. Die Ausgangsimpedanz der zweiten Hochfrequenzquelle ist über die Frequenzweiche auf eine Eingangsimpedanz angepasst, die für den Resonators nach dem elektrischen Durchbruch charakteristisch ist. Somit übernimmt die zweite Hochfrequenzquelle die Energie-Versorgung des Plasmas mit elektrischer Leistung über den Resonator und die erste Hochfrequenzquelle kann abgeschaltet werden. Die Zweite liefert solange Leistung an den Resonator, wie es zum Aufrechterhalten des Plasmas gewünscht wird.The signal of the second high-frequency source with frequency f 2 can already be present at the input of the resonator during the initiation of the plasma. The output impedance of the second high frequency source is adjusted through the crossover to an input impedance that is characteristic of the resonator after the electrical breakdown. Thus, the second high frequency source takes over the power supply of the plasma with electrical power through the resonator and the first high frequency source can be turned off. The second delivers power to the resonator as long as it is desired to maintain the plasma.

Die Erfindung ist in verschiedenen Varianten unter Beibehaltung des beschriebenen Prinzips realisierbar. So können zwei getrennte elektrische Kreise zur Erfüllung der unterschiedlichen Funktionen eingesetzt werden. Die beiden unterschiedlichen Systeme müssen geeignet voneinander getrennt sein und aufeinander synchronisiert betrieben werden. Dieses System wird üblicherweise "Spiker/Sustainer" genannt. So erzeugt der Spiker die zur Zündung erforderliche Hochspannung bei gleichzeitig hoher Impedanz. Es wird ein kleines Energiepaket in einem sehr kurzen Puls mit entsprechend hoher Leistung benötigt. Dieser Impuls erzeugt einen leitenden Plasmakanal von sehr kurzer Dauer und relativ kleinem Volumen. Der Sustainer sorgt für die Aufrechterhaltung des Plasmakanals über einen längeren Zeitraum hinweg, um eine Ausdehnung des Volumens des Plasmas zu erzielen. Hierzu ist eine relativ niedrige Spannung an einer veränderten Impedanz notwendig. Der Sustainer ist der elektrische Kreis, welcher das bereits vorhandene Plasma über einen längeren Zeitraum mit der notwendig hohen Energie versorgt. Es ist vorteilhaft während der Phase der Aufrechterhaltung des Plasmas die zugeführte Energie zu regeln.The invention can be implemented in various variants while retaining the described principle. Thus, two separate electrical circuits can be used to fulfill the different functions. The two different systems must be suitably separated and operated synchronized. This system is commonly called "Spiker / Sustainer". Thus, the Spiker generates the high voltage required for ignition with high impedance. It takes a small energy pack in a very short pulse with correspondingly high power. This pulse generates a conductive plasma channel of very short duration and relatively small volume. The Sustainer maintains the plasma channel for an extended period of time to increase the volume of the plasma. For this purpose, a relatively low voltage at a changed impedance is necessary. The Sustainer is the electrical circuit that supplies the already existing plasma with the necessary high energy over a longer period of time. It is advantageous during the maintenance phase of the plasma to control the energy supplied.

Die Trennung der beiden Systeme Spiker und Sustainer ermöglicht eine Überlagerung der jeweiligen Spannungs- bzw. Energielieferanten. Wesentlich ist, dass sich die Aufrechterhaltungsphase des Plasmas unmittelbar an den Zündimpuls lückenlos anschließt. Für den Fall, dass zwei getrennte Systeme Spiker und Sustainer vorliegen, ist dies unter Zuhilfenahme einer zeitlichen Überschneidung einfach erzielbar. Wird lediglich ein einziges, jedoch anpassbares System zur Spannungs- bzw. Energielieferung verwendet, so ist eine zeitliche Überlappung ausgeschlossen. Für ein derartiges System besteht die wesentliche Anforderung darin, die notwendige Impedanzanpassung zum Zeitpunkt der Plasmazündung beispielsweise durch einen Schalter, so schnell wie möglich umzusetzen, so dass das gleiche System mit an den Resonator angepasster Impedanz ein Plasma initiiert und in einen Plasma-Aufrechterhaltungs-Status übergeht wird. Ein geeigneter Schalter ist beispielsweise eine Frequenzweiche.The Separation of the two systems Spiker and Sustainer allows overlapping the respective voltage or energy suppliers. It is essential that the maintenance phase of the plasma is immediate the ignition pulse gapless followed. For the Case that there are two separate Spiker and Sustainer systems, this is easily achievable with the help of a temporal overlap. If only a single but adaptable system is used to or energy supply used, so a temporal overlap is excluded. For a such system is the essential requirement in that necessary impedance matching at the time of plasma ignition, for example by a switch to implement as soon as possible, so that the same system with matched to the resonator impedance a plasma is initiated and transferred to a plasma maintenance status. A suitable one Switch is for example a crossover.

Ein Verfahren zum Betrieb einer Plasmazündung entsprechend der Erfindung kann beide Systeme in geeigneter Form nacheinander überlappend oder parallel betreiben. Hierbei ist zu beachten, dass der Zeitpunkt des Umschaltens genau gewählt wird, damit einerseits durch den Status des Spikers der erzeugte Plasmakanal nicht vorzeitig erlischt, dieser also zu diesem Zeitpunkt voll ausgebildet ist.One Method for operating a plasma ignition according to the invention Both systems can be overlapped in a suitable way or successively operate in parallel. It should be noted that the time of the switching is chosen exactly so on the one hand by the status of the spiker of the generated plasma channel does not expire prematurely, so this fully trained at this time is.

Ein Verfahren zur Ansteuerung eines Plasmazündsystems mit zwei getrennten Kreisen ermöglicht eine Vielzahl von Varianten für die Ansteuerung, wobei insbesondere zeitliche Überlappungen beider Systeme vorteilhaft sind.One Method for controlling a plasma ignition system with two separate Circling allows a variety of variants for the control, in particular temporal overlaps of both systems are advantageous.

Die Vorteile des Systems Spiker/Sustainer liegen darin, dass Verluste in der Ansteuerung minimierbar sind. Es können so gezielt parasitäre Effekt wie Elektrodenerosion minimiert werden. Die Energie und Leistung, welche in das Plasma gekoppelt werden kann, ist bei gleichem elektrischem Eingang deutlich erhöht und schafft somit die notwendige Voraussetzung für das gewünschte Plasma-Volumenwachstum in den Brennraum hinein.The Advantages of the Spiker / Sustainer system are that losses can be minimized in the control. It can be as targeted parasitic effect as Electrode erosion can be minimized. The energy and power, which can be coupled into the plasma is the same electric Entrance significantly increased and thus provides the necessary condition for the desired plasma volume growth into the combustion chamber.

Die beiden Signalquellen können somit gleichzeitig eingeschaltet werden, wobei die zweite Spannungsquelle die Aufrechterhaltung des Plasmas ohne Zeitverzögerung ab dem Zeitpunkt der Plasmazündung übernimmt. Weiterhin kann in diesem System mit zwei Frequenzen gearbeitet werden. Gegenüber einem Gleichstromimpuls treten bei einem Hochfrequenz-Spiker/Sustainer-Ansatz im System geringere Spannungen auf, das heißt die Anforderungen an die Spannungsfestigkeit der verwendeten Bauteile ist deutlich geringer.The both signal sources can thus be turned on simultaneously, the second voltage source the maintenance of the plasma without delay from the time of Plasma ignition takes over. Furthermore, you can work in this system with two frequencies. Across from A DC pulse occurs in a high frequency Spiker / Sustainer approach lower voltages in the system, that is the requirements of the Dielectric strength of the components used is significantly lower.

Die Plasmadauer beträgt bis zu 5 ms. Das weit in einen Verbrennraum hineinreichende Plasma ist in der Lage auch mager betriebene Verbrennungsmotoren oder Schicht geladene sicher zu zünden.The Plasma duration is up to 5 ms. The far reaching into a burn room plasma is also capable of lean-burn engines or shift charged safely to ignite.

Es ist vorteilhaft, wenn ein Burstsignal mit einer Spannung von mindestens 40 kV erzeugt wird. Insgesamt sollten die Verhältnisse, die durch die Plasmazündung erzeugt werden, sich derart gestalten, dass das Plasma tief in den Verbren nungsraum, in den die beschriebenen Elektroden hineinreichen, platziert werden kann.It is advantageous when a burst signal with a voltage of at least 40 kV is generated. Overall, the ratios generated by the plasma ignition should be designed so that the plasma deep into the Burn chamber, in which extend the described electrodes, are placed can.

Es ist besonders vorteilhaft, die durch die Erfindung geschaffene Möglichkeit auszunutzen, die Energiezufuhr während des Anlegens des Versorgungssignals zu regeln. Im Gegensatz zum Stand der Technik existiert während dieser Zeit nicht lediglich eine Glimmentladung, die nicht kontrollierbar ist, sondern der Energieimpuls lässt sich durch die Steuerung bzw. Regelung 10, 11 für den Fall, dass ein geschlossener Regelkreis mit der Rückführung eines Signals vom Resonator 15 über die Signalleitung 7 erfolgt, nachregeln. Somit kann die Teil- oder Gesamtenergie für einen Teil oder Gesamtimpuls, bestehend aus Spiker-Impuls und Sustainer-Impuls, vom Betrag und von der Dauer her angepasst werden.It is particularly advantageous to exploit the possibility created by the invention of regulating the supply of energy during the application of the supply signal. In contrast to the prior art, there is not only a glow discharge that can not be controlled during this time, but the energy pulse can be controlled by the controller 10 . 11 in the event that a closed loop with the feedback of a signal from the resonator 15 over the signal line 7 done, readjust. Thus, the partial or total energy for a part or total impulse, consisting of Spiker impulse and Sustainer impulse, can be adjusted in magnitude and duration.

Es ist weiterhin besonders vorteilhaft, die unterschiedlichen zur Versorgung des Resonators notwendigen Hochspannungssignale in ihren Frequenzen zu unterscheiden. Für den Serienbetrieb lässt sich damit eine gegenseitige Beeinflussung vermeiden.It is also particularly advantageous, the different for the supply the resonator necessary high voltage signals in their frequencies to distinguish. For Series operation can be thus avoid mutual interference.

Die Verwendung von Anpassschaltungen 120, 130, 160 ist für die Erzeugung von an die Eingangsimpedanz des Resonators 15 angepasste Signale vorteilhaft. Bei entsprechender Auslegung der Spannungsquellen können diese je nach Anforderungen in die Spannungsquelle oder in den Resonator integriert werden. Da im Fall der Verwendung einer einzigen Spannungsquelle entsprechend 2 eine wesentliche Umschaltung während des Betriebes erforderlich ist, kann die Anpassungsschaltung 860 vorteilhaft als externes Gerät eingesetzt werden.The use of matching circuits 120 . 130 . 160 is for the generation of to the input impedance of the resonator 15 adapted signals advantageous. With appropriate design of the voltage sources, these can be integrated into the voltage source or into the resonator as required. As in the case of using a single voltage source accordingly 2 a substantial changeover during operation is required, the matching circuit 860 can be advantageously used as an external device.

In 3 ist ein Resonator 15 dargestellt, wie er im nicht vorveröffentlichten Stand der Technik beschrieben ist. Die Hochfrequenzspannungsquelle 17 erzeugt ein Eingangssignal in den Resonator, welches an dessen Eingangsimpedanz angepasst ist. Diese Eingangsimpedanz wird für den Fall, dass noch kei ne Plasmazündung erfolgt ist, einen bestimmten Wert aufweisen. Durch den durch die Spule 3 die Elektroden 1, 2 die Kapazität 4 aufgebauten Schwingkreis ist die Grundlage für die Erzeugung eines resonanten Zustandes gegeben. Wird der Schwingkreis zur Resonanz gebracht, so erfolgt die Bildung eines Plasmas 6 dadurch, dass die an den Enden der Elektroden aufgebaute Hochspannung einen Grenzwert überschritten hat, an dem ein Durchbruch erfolgt. Die ab diesem Zeitpunkt am Eingang des Resonators vorhandene Eingangsimpedanz erfordert eine Anpassung des von der Hochfrequenzspannungsquelle 17 gelieferten Signals. Diese beiden genannten Phasen sollten lückenlos hintereinander ablaufen, um das Plasma nicht zum Erlöschen zu bringen. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Plasmazündsystems, welches zwei Spannungsquellen 12, 13 aufweist. Beide werden über eine gemeinsame Steuerung/Regelung gesteuert. Nachgeschaltet sind so genannte Anpassungsschaltungen 120, 130, die die dem Resonator 15 zugeführten Signale zumindest in der Impedanz dem Eingang des Resonators zur jeweiligen Zeit anpassen. Um die beiden Systeme, einerseits Hochfrequenzquelle 12 für das Burstsignal und Anpassschaltung 120 von dem System der Hochfrequenzquelle 13 für das Versorgungssignal und der Anpassschaltung 130 voneinander zu trennen kann vorteilhaft eine Frequenzweiche 14 eingesetzt werden. Somit sind Rückwirkungen von energiereichen Signalen auf andere Systeme ausgeschlossen. Die Hochfrequenzsignale der unterschiedlichen Spannungsquellen weisen in diesem Fall unterschiedliche Frequenzen auf, so dass sie relativ einfach trennbar sind.In 3 is a resonator 15 represented as described in the unpublished prior art. The high frequency power source 17 generates an input signal into the resonator which is matched to its input impedance. This input impedance will have a certain value in the event that no plasma ignition has yet occurred. Through the coil 3 the electrodes 1 . 2 the capacity 4 built resonant circuit is given the basis for the generation of a resonant state. If the resonant circuit is brought to resonance, the formation of a plasma takes place 6 in that the high voltage built up at the ends of the electrodes has exceeded a limit at which a breakthrough takes place. From this point on, the input impedance of the resonator requires an adaptation of the high-frequency voltage source 17 delivered signal. These two mentioned phases should run consecutively without interruption in order not to extinguish the plasma. 1 shows a block diagram of a plasma ignition system, which two voltage sources 12 . 13 having. Both are controlled by a common control / regulation. Downstream are so-called matching circuits 120 . 130 that the the resonator 15 supplied signals at least in the impedance to the input of the resonator at the appropriate time. To the two systems, on the one hand high frequency source 12 for the burst signal and matching circuit 120 from the high frequency source system 13 for the supply signal and the matching circuit 130 separating from each other can advantageously a crossover 14 be used. Thus, repercussions of high-energy signals to other systems are excluded. The high-frequency signals of the different voltage sources in this case have different frequencies, so that they are relatively easily separable.

2 zeigt ein Blockschaltbild eines Plasmazündsystems mit einer einzigen Energiequelle in Form der Hochspannungsquelle 16, der eine Anpassschaltung 160 nachgeschaltet ist. Durch die Hochspannungsquelle 16 sind ebenso wie im vorausgegangenen Ausführungsbeispiel ein Burst-Signal 8 und ein Versorgungssignal 9 erzeugbar. Beide werden zeitlich versetzt, jedoch unmittelbar hintereinander generiert und dem Resonator 15 zugeführt. Dieses Plasmazündsystem nach 2 weist zwar weniger Bauelemente auf, erfordert aber eine Umschaltung der Hochfrequenzspannungsquelle 16. Nachdem die zu schaltenden Ausgangsspannungssignale einen wesentlichen Energieinhalt mitführen, ist dies jedoch nicht trivial. Die Anpassschaltung 160 bewirkt, eine Anpassung des Ausgangssignals der Spannungsquelle 16 hinsichtlich der Eingangsimpedanz des Resonators. Die Eingangsimpedanz des Resonators ist wiederum davon abhängig, ob an den Elektroden ein Plasma gezündet ist oder nicht. 2 shows a block diagram of a plasma ignition system with a single power source in the form of the high voltage source 16 that has a matching circuit 160 is downstream. Through the high voltage source 16 are as in the previous embodiment, a burst signal 8th and a supply signal 9 produced. Both are offset in time, but generated immediately after each other and the resonator 15 fed. This plasma ignition system according to 2 Although has fewer components, but requires a switchover of the high frequency power source 16 , However, since the output voltage signals to be switched carry a substantial energy content, this is not trivial. The matching circuit 160 causes an adjustment of the output signal of the voltage source 16 in terms of the input impedance of the resonator. The input impedance of the resonator in turn depends on whether a plasma is ignited at the electrodes or not.

Claims (19)

Plasmazündsystem mit: – einem Resonator (15) zur Erzeugung von hochfrequenter Spannung an Elektroden in einem Verbrennungsraum, – einer HF-Spannungsquelle (12) zur Erzeugung eines Burst-Signals (8), welches dem Resonator zuführbar ist, zur Erzeugung eines Plasmas (6), deren Ausgangsimpedanz an die Eingangsimpedanz des Resonators vor der Zündung eines Plasmas angepasst ist, – einer HF-Spannungsquelle (13) zur Erzeugung eines Versorgungssignals (9), welches dem Resonator (15) zuführbar ist, zur Aufrechterhaltung des Plasmas (6), wobei die Ausgangsimpedanz der Spannungsquelle etwa so groß ist wie die Eingangs-Impedanz des Resonators bei vorhandenem Plasma mit optimaler Ausdehnung und Leistungsaufnahme, – einer Frequenzweiche (14) zur ausgangsseitigen Trennung der HF-Spannungsquellen (12, 13), – einer Steuer-/Regeleinheit (10) zur relativen zeitlichen Steuerung von Burst-Signal (8) und Versorgungs-Signal (9).Plasma ignition system comprising: - a resonator ( 15 ) for generating high-frequency voltage at electrodes in a combustion chamber, - an HF voltage source ( 12 ) for generating a burst signal ( 8th ), which is fed to the resonator, for generating a plasma ( 6 whose output impedance is matched to the input impedance of the resonator prior to the ignition of a plasma, an RF voltage source ( 13 ) for generating a supply signal ( 9 ), which the resonator ( 15 ) can be supplied to maintain the plasma ( 6 ), wherein the output impedance of the voltage source is about as large as the input impedance of the resonator with existing plasma with optimal expansion and power consumption, - a crossover ( 14 ) for the output-side separation of the HF voltage sources ( 12 . 13 ), - a control unit ( 10 ) for relative timing of burst signal ( 8th ) and supply signal ( 9 ). Plasmazündsystem mit: – einem Resonator (15) zur Erzeugung von hochfrequenter Spannung an Elektroden in einem Verbrennungsraum, – einer ein Burst-Signal (8) und ein Versorgungssignal (9) separat erzeugenden HF-Spannungsquelle (16) – wobei zur Erzeugung des Burst-Signales die HF-Spannungsquelle (16) an die Eingangsimpedanz des Resonators vor der Plasmaerzeugung angepasst ist und bei der Erzeugung des Versorgungssignals die Ausgangsimpedanz der HF-Spannungsquelle (16) etwa so groß ist wie die Impedanz des Resonators bei vorhandenem Plasma mit optimaler Ausdehnung und Leistungsaufnahme, – die Signale jeweils dem Resonator zuführbar sind, – einer Steuer-/Regeleinheit (11) zur relativen zeitlichen Steuerung von Burst-Signal (8) und Versorgungs-Signal (9).Plasma ignition system comprising: - a resonator ( 15 ) for generating high-frequency voltage at electrodes in a combustion chamber, - a burst signal ( 8th ) and a supply signal ( 9 ) separately generating RF voltage source ( 16 ) - where the generation of the burst signal, the RF voltage source ( 16 ) is matched to the input impedance of the resonator prior to plasma generation, and in the generation of the supply signal, the output impedance of the RF voltage source ( 16 ) is about as large as the impedance of the resonator with an existing plasma with optimal expansion and power consumption, - the signals are each fed to the resonator, - a control unit ( 11 ) for relative timing of burst signal ( 8th ) and supply signal ( 9 ). Plasmazündsystem nach Anspruch 1, bei dem zur Vermeidung gegenseitiger Einflüsse von HF-Ausgangssignalen auf jeweils andere Spannungsquelle eine Frequenzweiche (14) entsprechend zwischengeschaltet ist.Plasma ignition system according to claim 1, wherein to avoid mutual influences of RF output signals to each other voltage source a crossover ( 14 ) is interposed accordingly. Plasmazündsystem nach Anspruch 3, bei dem die Frequenzen von Hochspannungsquellen sich gleichzeitig oder aufeinander folgend unterscheiden.plasma ignition according to claim 3, wherein the frequencies of high voltage sources differ simultaneously or consecutively. Plasmazündsystem nach einem der Ansprüche 1-4, bei dem die Betriebsfrequenz mindestens einer der HF-Spannungsquellen zur Impedanzanpassung veränderbar ist.plasma ignition according to one of the claims 1-4, wherein the operating frequency of at least one of the RF voltage sources changeable for impedance matching is. Plasmazündsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Energiezufuhr während der Dauer des Versorgungssignals (9) regelbar ist.Plasma ignition system according to one of the preceding claims, wherein the energy supply during the duration of the supply signal ( 9 ) is controllable. Plasmazündsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Zündspannung in Abhängigkeit von Brennraum-Druck und/oder -Temperatur regelbar ist.plasma ignition according to one of the preceding claims, wherein the ignition voltage dependent on of combustion chamber pressure and / or temperature is adjustable. Plasmazündsystem nach Anspruch 7, bei dem die Zündspannung eines Burst-Signals mindestens 40 kV beträgt.plasma ignition according to claim 7, wherein the ignition voltage a burst signal is at least 40 kV. Plasmazündsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die die Brenndauer des Plasmas bis zu 5 ms beträgt.plasma ignition according to one of the preceding claims, in which the burning time of the plasma is up to 5 ms. Plasmazündsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Frequenz des Versorgungssignals mindestens 1 MHz beträgt.plasma ignition according to one of the preceding claims, wherein the frequency of the Supply signal is at least 1 MHz. Plasmazündsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Plasma tief in den Brennraum eines Verbrennungsmotors platzierbar ist.plasma ignition according to one of the preceding claims, in which the plasma is deep can be placed in the combustion chamber of an internal combustion engine. Plasmazündsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das System für eine Folge von Plasma-Zündungen innerhalb eines Taktes eines Motors ausgelegt ist.plasma ignition according to one of the preceding claims, wherein the system for a sequence of plasma ignitions is designed within a clock of a motor. Plasmazündsystem nach Anspruch 12, bei dem die Folge von Plasma-Zündungen eine Frequenz von mindestens 1 kHz aufweist.plasma ignition according to claim 12, wherein the sequence of plasma ignitions has a frequency of at least 1 kHz. Plasmazündsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zur Anpassung der HF-Spannungsquellen auf den Eingang des Resonators Anpassschaltungen (120, 130, 160) zwischen geschaltet sind.Plasma ignition system according to one of the preceding claims, in which matching circuits ((14) for adapting the RF voltage sources to the input of the resonator 120 . 130 . 160 ) are switched between. Verfahren zum Betrieb eines entsprechend einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 14 aufgebauten Plasmazündsystems mit folgenden Schritten: – Ansteuerung der HF-Spannungsquelle (12) zur Erzeugung eines Burst-Signals (8) mittels einer Steuer-/Regeleinheit (10) zu einem vorgegebenen Zeitpunkt und Zuführung des Burst-Signals (8) zum Resonator (15), und – Ansteuerung der HF-Spannungsquelle (13) zur Erzeugung eines Versorgungssignals (9) beginnend unmittelbar vor der Erzeugung des Burst-Signals oder während der Dauer des Burst-Signals oder spätestens zum Ende des Burst-Signals und Zuführung des Versorgungssignals(9) zum Resonator (15), wobei die Ausgangsimpedanz der HF-Spannungsquelle etwa so groß ist wie die Impedanz des Resonators bei vorhandenem Plasma mit optimaler Ausdehnung und Leistungsaufnahme.Method for operating a plasma ignition system constructed according to one of Claims 1 or 3 to 14, comprising the following steps: - Control of the HF voltage source ( 12 ) for generating a burst signal ( 8th ) by means of a control unit ( 10 ) at a given time and supplying the burst signal ( 8th ) to the resonator ( 15 ), and - control of the HF voltage source ( 13 ) for generating a supply signal ( 9 ) immediately before the generation of the burst signal or during the duration of the burst signal or at the latest at the end of the burst signal and supply of the supply signal ( 9 ) to the resonator ( 15 ), wherein the output impedance of the RF voltage source is about as large as the impedance of the resonator with existing plasma with optimal expansion and power consumption. Verfahren zum Betrieb eines entsprechend einem der Ansprüche 2 bis 14 aufgebauten Plasma-Zündssytems, welches wie folgt abläuft: Ansteuerung einer ein Burst-Signal und ein Versorgungssignal erzeugenden HF-Spannungsquelle (16) mittels einer Steuer-/Regeleinheit (11), derart, dass die Hochfrequenz-Spannungsquelle (16) bzw. die nachgeschaltete Anpassschaltung (160) im Anschluss an die Erzeugung eines Burst-Signals zur Erzeugung eines Plasmas auf die veränderte Eingangsimpedanz des Resonators bei bestehendem Plasma angepasst ist, wobei das Versorgungssignal unmittelbar auf das Burst-Signal folgt und die Energie-Versorgung des Plasmas für eine vorgebbare Zeitdauer sichert.Method for operating a plasma ignition system constructed according to one of Claims 2 to 14, which proceeds as follows: triggering of an HF voltage source generating a burst signal and a supply signal ( 16 ) by means of a control unit ( 11 ), such that the high-frequency voltage source ( 16 ) or the downstream matching circuit ( 160 ) is adapted following the generation of a burst signal for generating a plasma on the changed input impedance of the resonator with existing plasma, wherein the supply signal immediately follows the burst signal and the energy supply of the plasma for a predetermined period of time ensures. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, bei dem in Abhängigkeit von dem Zustand – vorhandenes Plasma bzw. nicht vorhandene Plasma – die Transformationseigenschaften zur Anpassung von Verstärkerausgängen auf den Resonator-Eingang durch eine entsprechend zwischengeschaltete Schaltung zwischen Resonator und jeweiliger Spannungsquelle geschieht.A method according to claim 15 or 16, wherein depending on from the state - available Plasma or nonexistent plasma - the transformation properties for adjusting amplifier outputs the resonator input through a corresponding intermediate circuit happens between the resonator and the respective voltage source. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, bei dem der Pegel des Versorgungssignals (9) regelbar ist.Method according to one of Claims 15 to 17, in which the level of the supply signal ( 9 ) is controllable. Plasmazündystem nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Impedanzanpassung mittels einer Veränderung der Betriebsfrequenz einer HF-Spannungsquelle geschieht.Plasmazündystem according to one of the preceding claims, wherein an impedance matching by means of a change the operating frequency of an HF voltage source happens.
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