EP3830407A1 - Vorrichtung zur zündung eines kraftstoffgemisches, übertragungselement zur übertragung einer hochvolt-zündspannung, zündeinrichtung und schaltungseinrichtung - Google Patents

Vorrichtung zur zündung eines kraftstoffgemisches, übertragungselement zur übertragung einer hochvolt-zündspannung, zündeinrichtung und schaltungseinrichtung

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Publication number
EP3830407A1
EP3830407A1 EP19749661.5A EP19749661A EP3830407A1 EP 3830407 A1 EP3830407 A1 EP 3830407A1 EP 19749661 A EP19749661 A EP 19749661A EP 3830407 A1 EP3830407 A1 EP 3830407A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
voltage
shielding element
spark plug
shielding
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19749661.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Gruber
Martin Fuchs
Gunnar Armbrecht
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG filed Critical Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Publication of EP3830407A1 publication Critical patent/EP3830407A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00—Sparking plugs
    • H01T13/02—Details
    • H01T13/04—Means providing electrical connection to sparking plugs
    • H01T13/05—Means providing electrical connection to sparking plugs combined with interference suppressing or shielding means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P13/00—Sparking plugs structurally combined with other parts of internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P9/00—Electric spark ignition control, not otherwise provided for
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00—Sparking plugs
    • H01T13/20—Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
    • H01T13/38—Selection of materials for insulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00—Sparking plugs
    • H01T13/40—Sparking plugs structurally combined with other devices
    • H01T13/41—Sparking plugs structurally combined with other devices with interference suppressing or shielding means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P15/00—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
    • F02P15/08—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits having multiple-spark ignition, i.e. ignition occurring simultaneously at different places in one engine cylinder or in two or more separate engine cylinders

Definitions

  • the invention relates to a device for igniting a fuel mixture, in particular a fuel-air mixture, with an ignition system for generating a high-voltage ignition voltage and with a spark plug arranged in an engine block and a transmission element, comprising a high-voltage conductor, which is guided in an insulation element , to transmit the ignition voltage to the spark plug.
  • the invention also relates to a transmission element for transmitting a high-voltage ignition voltage from an ignition system to a spark plug, comprising a high-voltage conductor, which element is guided in an Isolationsele.
  • the invention further relates to an ignition device for generating a high-voltage ignition voltage. Furthermore, the invention also relates to a circuit device.
  • Devices for igniting a fuel mixture, in particular a fuel-air mixture, in various designs are known from the prior art.
  • the aim is to further improve the combustion process in the combustion chamber of the engine, in particular an internal combustion engine with spark ignition by spark plugs, also known as a gasoline engine.
  • the fuel-air mixture introduced into the combustion chamber or a cylinder is usually compressed by a piston moving in the combustion chamber. Shortly before reaching a top dead center, a spark from a spark plug ignites the fuel-air mixture.
  • an ignition system or an ignition coil transforms the battery voltage of a vehicle to the desired ignition voltage in order to provide a high-voltage ignition voltage.
  • the ignition voltage is then applied to the spark plug via the ignition line or a high-voltage conductor.
  • the ignition voltage is usually applied via a connecting bolt, which is insulated from the outside, for example by a candle insulator, in order to provide the ignition voltage on a so-called center electrode.
  • the ignition spark then jumps from the center electrode to a ground electrode and thereby overcomes the spark gap or the distance between the two electrodes.
  • the ground electrode is generally electrically conductive, usually via a thread, connected to the engine block or the cylinder head.
  • the high-voltage conductor which transmits the high-voltage ignition voltage from the ignition system to the spark plug, is usually guided in an insulation element which surrounds or surrounds the high-voltage conductor on the outside.
  • DE 20 2012 004 602 U1 which describes a high-frequency plasma ignition device for an internal combustion engine, in particular for igniting a fuel-air mixture in a combustion chamber of an internal combustion engine using a series oscillating circuit.
  • the present invention has for its object to further improve a device for igniting a fuel mixture with an ignition system for generating a high-voltage ignition voltage and a spark plug arranged in a motor block in order to further optimize the combustion process, in particular in a gasoline engine.
  • the present invention is also based on the object of providing an improved transmission element for transmitting a high-voltage ignition voltage from an ignition system to a spark plug.
  • the present invention has for its object to provide a circuit device which makes it possible to further improve the ignition of a fuel mixture in a combustion chamber of an internal combustion engine in order to further optimize the combustion process, in particular in a gasoline engine.
  • the object is achieved with respect to the device for igniting a fuel mixture, in particular egg nes fuel-air mixture, by the features of claim 1.
  • the object is achieved with respect to the transmission element to be created by the features of claim 11.
  • the object is achieved with regard to the ignition device to be created for generating a high-voltage ignition voltage by the features of claim 20 and with regard to the circuit device to be created by the features of claim 21.
  • the device for igniting a fuel mixture in particular a fuel-air mixture, an ignition system for generating a high-voltage ignition voltage and a circuit device comprising a circuit for superimposing the high-voltage ignition voltage with a high-frequency signal.
  • the device further comprises a spark plug arranged in an engine block and a transmission element, comprising a high-voltage conductor, which is guided in an isolating element, for transmitting the high-voltage ignition voltage superimposed with the high-frequency signal to the spark plug.
  • the spark plug is preferably located in a shaft within the metallic engine block.
  • the device can optionally also have a plurality of spark plugs and, accordingly, a plurality of transmission elements.
  • an electrically conductive shielding element which comprises the high-voltage conductor at least along a portion of its longitudinal axis in an electromagnetically shielding manner, the shielding element being electrically conductively connected to a ground potential of the circuit device, and the shielding element being a connection between the ground potential of the circuit device and a ground electrode Produces spark plug.
  • the high-voltage ignition voltage (HV pulse) generated by the ignition system is superimposed with a high-frequency signal.
  • the high frequency signal can be generated by a high frequency generator.
  • High-frequency generators for generating a high-frequency signal are generally known from the prior art.
  • the high-frequency signal can be generated in the context of the invention by the circuit device, but also externally, and transmitted to the circuit device, in particular to the circuit of the circuit device.
  • the fact that the high-voltage ignition voltage is superimposed by a high-frequency signal results in an advantageous combustion in the combustion chamber of the internal combustion engine by means of an ignition spark and a subsequent plasma process.
  • the high-voltage ignition voltage or the high-voltage pulse (hereinafter also referred to as HV pulse) and the superimposed high-frequency signal (hereinafter also referred to as RF signal) can be generated in a common circuit device. In principle, however, it is also possible to generate the high-voltage ignition voltage and / or the high-frequency signal separately and to supply the circuit device or to superimpose the high-voltage ignition voltage in the circuit device with the high-frequency signal.
  • the coupling or the superimposition of the high-voltage ignition voltage can be done with basically known methods.
  • the high-voltage ignition voltage can preferably be generated with the aid of an ignition coil.
  • the ignition coil and the means for coupling a high-frequency signal into the high-voltage ignition voltage can be designed as parts of the circuit device.
  • the high-voltage ignition voltage can also be generated outside the circuit device and transmitted to the circuit device, for example, by means of a cable or a (high-voltage) lead.
  • the circuit device therefore has a circuit for superimposing the high-voltage ignition voltage with a high-frequency signal.
  • the device has the transmission element already mentioned.
  • the transmission element has a high-voltage conductor, which is guided in an insulation element.
  • the electrically conductive shielding element then comprises the high-voltage conductor electromagnetically shielding at least along a section of its longitudinal axis. Furthermore, the shielding element is electrically conductively connected to a ground potential of the circuit device and the shielding element establishes a connection between the ground potential of the circuit device and a ground electrode of the spark plug.
  • the inventors have recognized that, so that the combustion process in a gasoline engine can be injected by a high-voltage ignition voltage superimposed with a high-frequency signal, it can be essential on the one hand to shield the high-voltage conductor and on the other hand to establish a connection between the ground potential of the circuit device and the ground electrode of the spark plug manufacture. From the shielding element also takes over the shielding of the ignition pulse consisting of the high-voltage ignition voltage and the superimposed high-frequency signal against external interference. Furthermore, it can be advantageous to shield the ignition pulse in such a way that it does not influence adjacent electronics, in particular in order not to disrupt the sensitive electronics, for example in a motor vehicle, or to impair them as little as possible. The inventors have further found that the combustion process is optimized by the fact that the ground potential of the circuit device and the ground electrode of the spark plug are electrically connected to one another.
  • ground potential is also referred to simply as "ground”.
  • the shielding element establishes equipotential bonding between the ground electrode of the spark plug and the circuit device.
  • the shielding element according to the invention prevents or reduces both an electromagnetic radiation from the high-voltage conductor and an electromagnetic radiation into the high-voltage conductor.
  • the shielding element according to the invention enables good electromagnetic compatibility (EMC), which leads to the fact that an optimized combustion by a high-voltage ignition voltage with a superimposed high-frequency signal is possible.
  • the shielding element preferably completely covers the high-voltage conductor along a section of its longitudinal axis.
  • the shielding element has expansion joints, recesses, gaps, incisions or notches in order to move the high-voltage conductor or the transmission element into a radial and / or to enable axial direction, especially for tolerance compensation.
  • shielding element is in particular not to be understood in such a way that the shielding must take place completely closed along the axial section. Nevertheless, it is provided in a particularly preferred embodiment that the shielding element completely or closedly encloses the high-voltage conductor along at least a section of its axial length or along at least a section of its longitudinal axis.
  • the shielding element comprises the insulation element on the outside at least along a section of its longitudinal axis.
  • the shielding element is preferably designed in such a way that it encompasses the high-voltage conductor in that the shielding element surrounds or sheathes the insulation element which receives the high-voltage conductor on the outside.
  • the shielding element can be designed as described above to ensure radial mobility. Preferably, however, the shielding element surrounds or completely encloses the isolating element along the axial section. It can be advantageous if the circuit device comprises a circuit housing which electromagnetically shields the circuit.
  • the circuit device comprises a circuit housing which receives the circuit and electromagnetic, i. H. shielded electrically and / or magnetically, the high-voltage ignition voltage superimposed with the high-frequency signal is shielded within the circuit device in a particularly suitable manner.
  • the shielding element is connected to a ground potential of the circuit housing and / or a ground potential of the circuit. It is particularly preferable if the ground potential of the circuit is connected to the ground potential of the housing. Furthermore, it is preferable, in particular for this embodiment, that the shielding element is connected to the ground potential of the circuit housing.
  • the circuit housing may preferably have a through hole into which the shielding element is inserted.
  • the shielding element is preferably designed as part of the transmission element.
  • the insulation element is made of rubber or a rubber-like material.
  • This embodiment has the advantage that the insulation element can also perform the task of a device or a sealing function.
  • the insulation element can seal both a hole or a connection to the circuit device, in particular the circuit housing, as well as a connection to the engine block, in particular a shaft in the engine block or a connection point with a cylinder head.
  • the design of the insulation element made of rubber or a rubber-like material also has the advantage that the insulation element can compensate for at least slight radial movements.
  • the insulation element is preferably designed as a sheath, which surrounds the high-voltage conductor closely or also at a distance, for example in such a way that a tubular passage is formed in the sheath.
  • a sheath which surrounds the high-voltage conductor closely or also at a distance, for example in such a way that a tubular passage is formed in the sheath.
  • the shielding element encompasses or surrounds only a portion of the longitudinal axis of the insulation element on the outside. It may be advantageous if the shielding element extends to the engine block in order to establish an electrical connection between the ground potential of the circuit device, in particular the circuit housing and the circuit, and the ground electrode of the spark plug via the engine block.
  • the shielding element comprises only a portion of the longitudinal axis of the shielding element.
  • the axial section preferably begins at a first end of the insulation element, which is preferably connected to the circuit housing, and extends in the direction of the second end of the insulation element, preferably in such a way that an electrical connection is established between the ground potential of the circuit housing and the motor block.
  • the shielding element starting from a first end of the insulation element, comprises only a portion of the longitudinal axis of the insulation element on the outside, a ground conductor being continued up to a second end of the insulation element facing the spark plug ,
  • This solution has the advantage that, on the one hand, good shielding, in particular shielding for improving the EMC, is provided in the area between the circuit device, in particular a circuit housing, and the engine block, but the connection between the ground potential of the circuit device and the ground electrode is not depends on the engine block. In this case, the ground line, which is continued to a second end of the insulation element facing the spark plug, can provide the electrical connection.
  • the engine block itself does not necessarily have to be connected to the spark plug. This increases the design freedom when designing the shaft provided for the spark plug in the engine block.
  • the shielding element comprises the insulation element on the outside from a first end to the second end. If necessary, it can be provided that the shielding element at the first and / or at the second end is set back slightly relative to the insulation element, preferably in such a way that at least 90%, preferably 95%, of the central part of the insulation element is surrounded by the shielding element. In this embodiment, however, the insulation element is preferably surrounded by the shielding element over its entire (axial) length. An offset of the shielding element from the insulation element can primarily be advantageous in order to enable a suitable fastening of the transmission element or not to impair the sealing function of the insulation element.
  • the shielding element or a ground conductor connected to the shielding element extends to the spark plug in order to establish an electrically conductive connection between the circuit device, in particular the circuit housing and the circuit, and the ground electrode of the spark plug directly via the spark plug.
  • connection of the ground electrode to the circuit device, in particular a circuit housing, is thus possible independently of the engine block.
  • the high-voltage conductor is at least partially or at least partially designed as an electrically conductive spring.
  • An embodiment of the high-voltage conductor at least in sections or partially as a spring, has the advantage that the high-voltage ignition voltage can be transmitted particularly advantageously and reliably with the superimposed high-frequency signal.
  • the elasticity of the electrically conductive spring can compensate for manufacturing tolerances in the longitudinal direction of the spring.
  • the electrically conductive spring can also compensate for different angles of an angled shaft in the engine block into which the transmission element is inserted.
  • the use of an electrically conductive spring is suitable even when the shaft into which the transmission element is accommodated within the engine block does not run at an angle.
  • An angular course of the shaft in the engine block is basically optional, but can be particularly suitable.
  • the electrically conductive spring is preferably guided in a bore of the insulation element, preferably in an embodiment with a sealing function, in particular in an insulation element made of rubber.
  • the electrically conductive spring can also be performed in a different way within the Isolationsele element.
  • the insulation element made of rubber or a rubber-like material and the training of the high-voltage conductor as a spring lead in a particularly advantageous manner that manufacturing problems and angular deviations can be compensated.
  • the transmission element thus formed is particularly elastic or has an elasticity that is advantageous for the intended purpose.
  • the insulation element in addition to the sealing function, in particular in the transition to the circuit housing and in the transition to the engine block, the insulation element also advantageously performs the task of electrical insulation between the electrically conductive spring and the engine block or the circuit housing.
  • the configuration according to the invention makes it possible to apply the high-voltage ignition voltage superimposed on the high-frequency signal to the spark plug via the electrically conductive spring, in particular a central electric rode of the spark plug, while in a particularly advantageous manner the ground electrode of the spark plug, to which the spark jumps from the center electrode, is connected to the ground potential of the circuit device, in particular the circuit housing and the circuit.
  • This configuration enables the advantageous use of a high-voltage ignition voltage with a superimposed high-frequency signal in order to optimize the combustion process in a combustion chamber.
  • the electrically conductive spring can preferably be designed and arranged such that it presses against a suitable coupling unit of the spark plug.
  • the solution according to the invention enables an advantageous ground connection of the circuit device, which may have an ignition coil, to the cylinder head of a cylinder of an internal combustion engine.
  • the shielding element is at least partially formed by a metallization or a coating of the insulation element.
  • the coating or the metallization of the insulation element takes place at least between the circuit device, in particular the circuit housing and the engine block.
  • a metallization or a coating has the advantage that it can be implemented simply and reliably. A risk that the metallization or the coating of the insulation element could become brittle if it is stretched or bent too much or due to aging can be reduced if necessary by the fact that the metallization or the coating has gaps.
  • the insulation element has at least one recess or depression which is not provided with a metallization or coating and / or that the metallization has gaps, so that non-metallized regions are formed on the surface of the insulation material.
  • Forming the insulation element with recesses or depressions, preferably groove-shaped recesses has the advantage that a metallization or a coating can be applied to the outside of the insulation element in a simple manner such that no coating is formed in the recesses. This significantly reduces the brittleness of the metallization or coating.
  • the coating is preferably a metallic coating. This is particularly suitable for implementing an electrically conductive connection and also for shielding.
  • the metallization or the coating extends over the entire (axial) length of the insulation element, for which purpose reference is made to the above explanations, designs and options.
  • one or more Gaps or recesses may be provided, in particular in such a way that the electrical connection between the circuit housing and the spark plug or the ground electrode of the spark plug is not interrupted.
  • the insulation element has at least one recess or recess, preferably several recesses or recesses, which extend in the radial or axial direction, if necessary also with a curved course, preferably in the axial direction, the elasticity of the shielding element and thus also the Transmission element can be influenced specifically.
  • the shielding element is designed as a sleeve-shaped spring band.
  • a spring band wound in the form of a sleeve is also known as an evolution spring.
  • a double evolution spring can also be used.
  • the design of the shielding element as an evolution spring represents a particularly suitable solution with which good shielding of the high-frequency signal can be achieved.
  • the designed as an Evolutfeder shielding element preferably extends only over a part length of the insulation element, preferably such that a distance between the Wegungseinrich device, in particular the circuit housing and the engine block is shielded.
  • Evolut springs are also known as buffer springs, coil springs or truncated cone springs. This with respect to known embodiments are also suitable for the formation of the shielding element. With regard to further configurations and variants, reference is made to the above explanations.
  • the shielding element can also be designed as a contact spring.
  • the Ableungsele element is at least partially designed as a torsion spring.
  • the formation of the shielding element as a torsion spring can also have advantages. With regard to the shielding of the high-frequency signal, however, disadvantages may arise from the fact that slots may be created between the individual turns of the torsion spring when there is great expansion.
  • the shielding element designed as a torsion spring preferably extends between the circuit device, in particular the circuit housing and the engine block.
  • the shielding element is at least partially designed as a spring cage and / or as a spring sleeve.
  • the configuration as a "lampion-shaped" spring basket is particularly suitable. H. with a bulge in the middle axial area.
  • the shielding element formed by the spring cage preferably extends between the circuit device, in particular a circuit housing, and the engine block.
  • the electrically conductive spring can also be designed as a contact spring in any configuration.
  • the shielding element is at least partially designed as a closed metal sleeve and / or that the shielding element is at least partially designed as a metal sleeve and / or spring sleeve with recesses.
  • the designed as a metal sleeve shielding element is preferably positioned between the Wegungsge housing and the engine block.
  • the shielding element can be formed from a mixture of two or more of the variants shown above.
  • the shielding element can partially be designed as an evolution spring, in particular between the circuit housing and the engine block, while the shielding element is designed as a metallic coating in the direction of the second end of the insulation element facing the spark plug. Any mixtures that make sense for the respective use are possible here within the scope of the invention.
  • the shielding element according to the invention can be designed such that the high-voltage ignition voltage can be transmitted with the superimposed high-frequency signal without interference suppression resistors having to be used.
  • the invention also relates to a transmission element for transmitting a high-voltage ignition voltage from an ignition system to a spark plug, comprising a high-voltage conductor, which element is guided in an Isolationsele.
  • the high-voltage conductor is at least partially designed as a spring.
  • the transmission element has an electrically conductive shielding element, which comprises the spring electromagnetically shielding at least along a portion of its longitudinal axis, the shielding is arranged and designed such that the shielding element comprises at least a portion of the longitudinal axis of the insulation element on the outside.
  • the high-voltage conductor is designed entirely as a spring.
  • the shielding element preferably comprises the electrically conductive spring, as has already been stated above with regard to the high-voltage conductor or the electrically conductive spring in the context of the device according to the invention.
  • the shielding element preferably comprises the spring outside the circuit housing, preferably up to an engine block and possibly also up to the contact with the spark plug.
  • the shielding element preferably also shields the transition areas to the circuit housing and the engine block. A shielding by the shielding element within the Wegungsge housing is not usually necessary.
  • the high-voltage ignition voltage to be transmitted is preferably a high-voltage ignition voltage which is superimposed with a high-frequency signal, preferably such as has already been carried out with respect to the device according to the invention.
  • the invention also relates to an ignition device comprising
  • an ignition system for generating a high-voltage ignition voltage
  • circuit device comprising a circuit for superimposing the high-voltage
  • the invention further relates to a circuit device for superimposing a high-voltage ignition voltage with a high-frequency signal, and with a transmission element with the variants and configurations which have already been described above, in order to transmit the high-voltage ignition voltage superimposed with the high-frequency signal to the spark plug.
  • FIG. 1 is an illustration of the device according to the invention with a sectional view of a
  • Fig. 2 is a sectional view of the transmission element, having a high-voltage conductor designed as a spring, which is guided in an insulation element, the shielding element being designed as an evolution spring;
  • Fig. 3 is a sectional view of the transmission element, having a high-voltage conductor designed as a spring, which is guided in an insulation element, the shielding element being designed as a torsion spring;
  • Fig. 4 is a sectional view of the transmission element, having a high-voltage conductor designed as a spring, which is guided in an insulation element, the shielding element being designed as a metallic coating of the insulation element;
  • Fig. 5 is a sectional view of the transmission element, comprising a high-voltage conductor designed as a spring, which is guided in an insulation element, the shielding element being designed as a spring cage or spring sleeve;
  • Fig. 6 is a sectional view of the transmission element, comprising a high-voltage conductor designed as a spring, which is guided in an insulation element, the shielding element being designed as a metal sleeve or spring sleeve with recesses;
  • Fig. 7 is a sectional view of the transmission element, comprising a high-voltage conductor designed as a spring, which is guided in an insulation element, the shielding element being designed as a metallic coating with gaps; and
  • FIG. 8 shows an alternative embodiment to FIG. 1, in which a metallic coating of the
  • Isolation element extends from the circuit housing to a spark plug.
  • an internal combustion engine in particular an internal combustion engine of a motor vehicle and the associated device for igniting a fuel-air mixture in a combustion chamber, in particular a cylinder of the engine, are sufficiently known from the general prior art.
  • combustion engines with spark ignition by spark plugs so-called gasoline engines, are also known, in particular also with direct injection.
  • FIG. 1 shows a device for igniting a fuel mixture, in particular a fuel-air mixture, with an ignition system 1, shown only in principle, for generating a high-voltage ignition voltage (HV pulse) and a circuit device 2.
  • HV pulse high-voltage ignition voltage
  • the circuit device 2 comprises a circuit housing 3 and a circuit device 4 for superimposing the high-voltage ignition voltage with a high-frequency signal (HF signal).
  • the high-frequency signal is generated by means of a high-frequency generator 5.
  • the high-frequency signal generated by the high-frequency generator 5 is conducted via a high-frequency line 5a to the circuit 4.
  • the high-voltage ignition voltage generated by the ignition system 1 is also fed to the circuit 4 via a high-voltage supply line 1a.
  • the ignition system 1 and / or the high-frequency generator 5 and / or another device for generating the high-voltage ignition voltage or the high-frequency signal can also be integrated into the circuit device 2, in particular into the circuit housing 3 and optionally also into the circuit 4 ,
  • the generation of the high-voltage ignition voltage or a corresponding high-voltage pulse and the high-frequency signal can basically take place in any known manner within the scope of the invention.
  • a transmission element 6 is also provided which has a high-voltage conductor 7 which is guided in an insulation element 8.
  • the high-voltage ignition voltage superimposed by the circuit 4 with the high-frequency signal is applied to the high-voltage conductor 7 of the transmission element 6.
  • the transmission element 6 leads to a spark plug 10 arranged in an engine block 9.
  • the spark plug 10 can have any structure suitable for igniting a fuel-air mixture. As can be seen from the basic illustration in FIGS. 1 and 8, the spark plug 10 in the exemplary embodiment has a metallic connecting part 11, a ceramic part 12, a flange 13 with an integrated crimp ring for holding the ceramic part 12, a screw thread 14, a center electrode 15 and a ground electrode 16.
  • the construction of the spark plug 10 can also deviate, in particular, instead of a central electrode 15 insulated by means of a ceramic part 12, another insulation can also be provided.
  • spark plugs and the different variants are known from the prior art.
  • the spark plug 10 is located in a shaft of the engine block 9.
  • the shaft in the engine block 9 does not have to run at an angle, as shown in the exemplary embodiments, but can have any course, possibly also a non-angled course.
  • the spark plug 10 is connected to the engine block 9 in an electrically conductive manner via the screw thread 14.
  • the circuit housing 3 is electrically conductive in the exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 8, so that the circuit 4 is electromagnetically shielded.
  • the circuit 4 can be connected to the circuit housing 3 via a ground line 17, so that the circuit housing 3 and the circuit 4 have the same ground potential.
  • the high-voltage conductor is designed as a spring 7.
  • the game is not limited to this.
  • the design of the high-voltage conductor as a spring 7 is particularly suitable, especially to compensate for tolerances.
  • the high-voltage conductor 7 can optionally also be designed such that it is designed as a spring only over part of its longitudinal axis A or (axial) length.
  • the insulation element 8 encompasses or encases the spring 7. This can preferably be achieved in that the insulation element 8 has a central bore for receiving the spring 7.
  • the insulation element 8 is preferably made of rubber or a rubber-like material, but the exemplary embodiment is not restricted to this.
  • the insulation element 8 also fulfills the function of a sealing part or takes over a sealing function.
  • the insulation element 8 seals both the transition to the circuit housing 3 and the transition region to the engine block 9, so that no moisture can penetrate.
  • the insulation element 8 can be designed accordingly, preferably grooves, for example for positive locking, have a wall of the circuit housing 3 and / or annular extensions, as shown in principle in FIGS. 1 to 8.
  • an electrically conductive shielding element 18 is seen or formed before.
  • the shielding element 18 comprises and shields the spring 7 at least along a section of the longitudinal axis A of the spring 7.
  • the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 7 show that the shielding element 18 only includes the spring 7 in an electromagnetic manner over a part of the axial length or longitudinal axis A.
  • the shielding element 18 is preferably designed such that the shielding element 18 comprises the spring 7 to such an extent that the distance d between the circuit housing 3 and the engine block 9 is shielded.
  • the shielding element 18 comprises the feet 7 outside of the circuit housing 3 up to the spark plug 10. I.e. the spring 7 is The shielding element 18 encompasses almost the entire length of the circuit housing.
  • the shielding element 18 is electrically conductively connected to a ground or to the ground potential of the circuit device 2.
  • the shielding element 18 establishes a connection between the ground of the circuit device 2 and the ground electrode 16 of the spark plug 10.
  • the shielding element is electrically conductively connected to the circuit housing 3 of the circuit device 2.
  • the circuit housing 3 is connected via the ground line 17, as already described, to the circuit 4, so that the circuit 4, the Wegungsgefeldu se 3 and the shielding element 18 have the same ground or the same ground potential.
  • the shielding element 18 is designed such that it comprises the insulation element 8 on the outside at least along a section of its longitudinal axis A.
  • FIGS. 1 to 7 show that the shielding element 18 comprises the insulation element 8 over a section of its longitudinal axis A.
  • the shielding element 18 encompasses the insulation element 8 on the outside over the entire or at least approximately the entire (axial) length.
  • the spring 7 is thus, as already described, is accordingly covered and shielded by the shielding element 18.
  • the shielding element 18 extends to the engine block 9 in order to establish an electrical connection between the ground of the circuit device 2 and the ground electrode 16 via the engine block 9.
  • FIG. 8 shows a variant in which it is provided that the shielding element 18 extends as far as the spark plug 10 in order to establish an electrically conductive connection with the ground electrode 16 of the spark plug 10 directly via the spark plug 10.
  • the shielding element 18 is preferably connected to the flange ring 13 and this in turn is connected via the screw thread 14 to the ground electrode 16.
  • a ground conductor connected to the shielding element 18 extends to the spark plug 10 in order to have an electrically conductive connection with the ground electrode 16 directly via the spark plug 10 to produce the spark plug 10.
  • the shielding element 18 does not have to be continued up to the spark plug 10, as shown in FIG. 8.
  • the shield can be provided within the engine block 9 by the engine block 9 or the correspondingly designed shaft for spark plugs, while the ground conductor (not shown) starting from the shielding element 18 provides a connection, preferably via the flange ring 13 and the screw-in winch 14, with the ground electrode 16, so that the ground electrode 16 has the same potential as the circuit device 2.
  • the shielding element 18, starting from a first end 8a of the insulation element 8, only surrounds or surrounds a portion of the longitudinal axis A of the insulation element 8 on the outside.
  • a ground conductor (not shown in detail) can optionally be continued up to a second end 8b of the insulation element 8 facing the spark plug 10.
  • the shielding element 18 extends from a first end 8a to a second end 8b of the insulation element 8.
  • the circuit housing 3 is fixed on the engine block 9.
  • the circuit housing 3 In the area of the engine block 9 on which the Wegungsgephaseu se 3 is fixed, it can be a cylinder head of the cylinder by the spark plug 10 is inserted.
  • a fastening 19 for fixing the circuit housing 3 is shown in principle in FIGS. 1 and 8.
  • FIGS. 2 to 7 show different embodiments of the shielding element 18, which can also be used in combination with one another and in each case both for the embodiments shown in principle in FIG. 1 and for the embodiments shown in FIG.
  • the shielding element 18 has a spring band 20 wound in the form of a sleeve. This can be an evolution feather.
  • a design of the shielding element 18 is also provided such that the connection to the circuit housing 3 or the motor block 9 is shielded accordingly by the shielding element 18, an electrically conductive connection being established with the spring band 20. It can be a part of the spring band 20, but also a metallic sleeve, a metallic coating or the like.
  • the connection area of the shielding element 18 to the circuit housing 3 or the motor block 9 is formed as part of the spring band 20 or the Evolut spring.
  • FIG. 3 shows an embodiment of the shielding element 18 at least partially as a torsion spring 21.
  • the connection to the circuit housing 3 or the motor block 9 can be similar to that shown in FIG. 2.
  • the connection area is preferably formed as part of the torsion spring 21.
  • the shielding element 18 is designed as a metallization or metallic coating of the insulation element 8.
  • the isolati on element 8 along the section shown, in particular between the circuit housing 3 and the motor block 9, is completely metallized or metallized, so that the metallization or the metallic coating is closed all round as a cylinder is trained.
  • the insulation element 8 has recesses 22 or depressions which are not provided with a metallization or a metallic coating.
  • the recesses 22 do not circulate around the element 8 Isolationsele, but are only partially annular, so that the electromagnetic shielding is affected as little as possible and in particular an electrical connection in the axial direction of the shielding element 18 is maintained.
  • the recesses 22 are designed such that the brittleness of the metallization or the metallic coating is reduced when the insulation element 8 is moved radially.
  • the metallization or the metallic coating of the insulation element 8 can also extend from the circuit housing 3 to the spark plug 10.
  • recesses 22, depressions or general areas can be provided which are not metallized or coated.
  • the metallization can have gaps.
  • FIG. 5 shows an embodiment in which the shielding element 18 is at least partially designed as a spring basket 23 or as a spring sleeve.
  • the spring cage 23 may optionally, as shown in Fig gur 5, have a "lampion-shaped" shape or a central bulge, which preferably rotates completely in a ring shape.
  • the shielding element 18 is designed as a metal sleeve 24.
  • recesses 25 or punched holes which can preferably extend in the axial direction, preferably curved, to influence or increase the elasticity of the metal sleeve 24.
  • FIG. 7 shows an embodiment of the shielding element 18 with a metallization or a metallic coating, the metallization or the metallic coating having gaps 26 in order to influence or increase the elasticity.
  • the variants of the shielding elements 18 shown in FIGS. 2 to 7 can be suitably designed, in particular in the connection areas to the circuit housing 3 and / or to the motor block 9, or they can have a different design, if necessary, by which it is ensured that good shielding against moisture, an electrically conductive connection and / or a seal also results in this area.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zündung eines Kraftstoffgemisches. Vorgesehen ist eine Zündanlage (1) zur Erzeugung einer Hochvolt-Zündspannung, eine Schaltungseinrichtung (2), umfassend eine Schaltung (4) zur Überlagerung der Hochvolt-Zündspannung mit einem Hochfrequenz-Signal, eine in einem Motorblock (9) angeordneten Zündkerze (10) und ein Übertragungselement (6), aufweisend einen Hochvoltleiter (7), welcher in einem Isolationselement (8) geführt ist. Der Hochvoltleiter (7) dient zur Übertragung der mit dem Hochfrequenzsignal überlagerten Zündspannung an die Zündkerze (10). Vorgesehen ist ein elektrisch leitendes Abschirmungselement (18), welches den Hochvoltleiter (7) wenigstens entlang eines Abschnitts seiner Längsachse (A) elektromagnetisch schirmend umfasst. Das Abschirmungselement (18) ist elektrisch leitend mit einem Massepotential der Schaltungseinrichtung (2) verbunden und stellt eine Verbindung zwischen dem Massepotential der Schaltungseinrichtung (2) und einer Masseelektrode (16) der Zündkerze (10) her.

Description

Vorrichtung zur Zündung eines Kraftstoffgemisches, Übertraaunaselement zur Übertragung einer Hoch- volt-Zündspannung, Zündeinrichtung und Schaltungseinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zündung eines Kraftstoffgemisches, insbesondere eines Kraft- stoff-Luftgemisches, mit einer Zündanlage zur Erzeugung einer Hochvolt-Zündspannung und mit einer in einem Motorblock angeordneten Zündkerze und einem Übertragungselement, aufweisend einen Hoch voltleiter, welcher in einem Isolationselement geführt ist, zur Übertragung der Zündspannung an die Zündkerze.
Die Erfindung betrifft auch ein Übertragungselement zur Übertragung einer Hochvolt-Zündspannung von einer Zündanlage zu einer Zündkerze, aufweisend einen Hochvoltleiter, welcher in einem Isolationsele ment geführt ist.
Ferner betrifft die Erfindung eine Zündeinrichtung zur Erzeugung einer Hochvolt-Zündspannung. Des Weiteren betrifft die Erfindung auch eine Schaltungseinrichtung.
Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen zur Zündung eines Kraftstoffgemisches, insbesondere eines Kraftstoff-Luftgemisches in vielfältigen Ausführungen bekannt. Es gilt den Verbrennungsprozess im Verbrennungsraum des Motors, insbesondere eines Verbrennungsmotors mit Fremdzündung durch Zündkerzen, auch als Ottomotor bekannt, weiter zu verbessern.
Üblicherweise wird das in den Verbrennungsraum bzw. einen Zylinder eingebrachte Kraftstoff- Luftgemisch durch einen sich in dem Verbrennungsraum bewegenden Kolben verdichtet. Kurz vor dem Erreichen eines oberen Totpunktes entzündet dann ein Funke einer Zündkerze das Kraftstoff- Luftgemisch.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass eine Zündanlage bzw. eine Zündspule die Batterie spannung eines Fahrzeugs auf die gewünschte Zündspannung transformiert, um eine Hochvolt- Zündspannung bereitzustellen. Über die Zündleitung bzw. einen Hochvoltleiter wird die Zündspannung dann an der Zündkerze angelegt.
Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind unterschiedlich aufgebaute Zündkerzen bekannt. Zumeist liegt die Zündspannung über einen Anschlussbolzen, der nach außen beispielsweise über einen Kerze nisolator isoliert ist an, um die Zündspannung auf einer sogenannten Mittelelektrode bereitzustellen. Von der Mittelelektrode springt dann der Zündfunke zu einer Masseelektrode über und überwindet dabei die Funkenstrecke bzw. den Abstand zwischen den beiden Elektroden. Die Masseelektrode ist in der Regel elektrisch leitend, zumeist über ein Gewinde, mit dem Motorblock bzw. dem Zylinderkopf verbunden. Der Hochvoltleiter, welcher die Hochvolt-Zündspannung von der Zündanlage zu der Zündkerze überträgt, ist zumeist in einem Isolationselement geführt, welches den Hochvoltleiter außenseitig umfasst bzw. umgibt.
Aus dem Stand der Technik ist es zur Zündung eines Kraftstoff-Luftgemisches auch bekannt, eine Hoch frequenz-Plasmazündvorrichtung als Alternative zur Erzeugung einer Hochvolt-Zündspannung einzuset zen.
Hierzu wird beispielsweise auf die DE 20 2012 004 602 U1 verwiesen, welche eine Hochfrequenz- Plasmazündvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere zum Zünden eines Kraftstoff- Luftgemisches in einem Brennraum einer Brennkraftmaschine unter Verwendung eines Serienschwing kreises beschreibt.
Die Automobilindustrie sowie deren Zulieferer und Forschungsinstitute arbeiten intensiv daran, den Ver brennungsprozess, insbesondere in einem Ottomotor, weiter zu verbessern.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Zündung eines Kraftstoff gemisches mit einer Zündanlage zur Erzeugung einer Hochvolt-Zündspannung und einer in einem Mo torblock angeordneten Zündkerze weiter zu verbessern, um den Verbrennungsprozess, insbesondere in einem Ottomotor, weiter zu optimieren.
Der vorliegenden Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Übertragungselement zur Übertragung einer Hochvolt-Zündspannung von einer Zündanlage zu einer Zündkerze zur Verfügung zu stellen.
Ferner liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zündeinrichtung zur Erzeugung einer Hochvolt-Zündspannung zur Verfügung zu stellen, um die Zündung eines Kraftstoffgemisches in einem Verbrennungsraum einer Brennkraftmaschine weiter zu verbessern, um den Verbrennungsprozess, ins besondere in einem Ottomotor, weiter zu optimieren.
Des Weiteren liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungseinrichtung zur Verfügung zu stellen, die es ermöglicht, die Zündung eines Kraftstoffgemisches in einem Verbrennungs raum einer Brennkraftmaschine weiter zu verbessern, um den Verbrennungsprozess, insbesondere in einem Ottomotor, weiter zu optimieren.
Die Aufgabe wird hinsichtlich der Vorrichtung zur Zündung eines Kraftstoffgemisches, insbesondere ei nes Kraftstoff-Luftgemisches, durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird hinsichtlich des zu schaffenden Übertragungselements durch die Merkmale des An spruchs 11 gelöst.
Des Weiteren wird die Aufgabe hinsichtlich der zu schaffenden Zündeinrichtung zur Erzeugung einer Hochvolt-Zündspannung durch die Merkmale des Anspruchs 20 und hinsichtlich der zu schaffenden Schaltungseinrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 21 gelöst.
Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung zur Zündung eines Kraftstoffgemisches, insbesondere eines Kraftstoff-Luftgemisches eine Zündanlage zur Erzeugung einer Hochvolt-Zündspannung und eine Schal tungseinrichtung, umfassend eine Schaltung zur Überlagerung der Hochvolt-Zündspannung mit einem Hochfrequenzsignal, auf. Die Vorrichtung umfasst ferner eine in einem Motorblock angeordnete Zünd kerze und ein Übertragungselement, aufweisend einen Hochvoltleiter, welcher in einem Isolationsele ment geführt ist, zur Übertragung der mit dem Hochfrequenz-Signal überlagerten Hochvolt- Zündspannung an die Zündkerze.
Die Zündkerze befindet sich vorzugsweise in einem Schacht innerhalb des metallischen Motorblocks.
Selbstverständlich kann die Vorrichtung gegebenenfalls auch mehrere Zündkerzen und entsprechend mehrere Übertragungselemente aufweisen.
Erfindungsgemäß ist ferner ein elektrisch leitendes Abschirmungselement vorgesehen, welches den Hochvoltleiter wenigstens entlang eines Abschnitts seiner Längsachse elektromagnetisch schirmend um fasst, wobei das Abschirmungselement elektrisch leitend mit einem Massepotential der Schaltungsein richtung verbunden ist und das Abschirmungselement eine Verbindung zwischen dem Massepotential der Schaltungseinrichtung und einer Masseelektrode der Zündkerze herstellt.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die von der Zündanlage erzeugte Hochvolt-Zündspannung (HV-lmpuls) mit einem Hochfrequenzsignal überlagert.
Das Hochfrequenzsignal kann von einem Hochfrequenzgenerator erzeugt werden. Hochfrequenzgenera toren zur Erzeugung eines Hochfrequenzsignals sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt.
Das Hochfrequenzsignal kann im Rahmen der Erfindung durch die Schaltungseinrichtung, aber auch ex tern erzeugt und an die Schaltungseinrichtung, insbesondere an die Schaltung der Schaltungseinrichtung übertragen werden.
Dadurch, dass die Hochvolt-Zündspannung von einem Hochfrequenzsignal überlagert wird, ergibt sich im Verbrennungsraum des Verbrennungsmotors eine vorteilhafte Verbrennung mittels eines Zündfunkens und eines nachfolgenden Plasmaprozesses. Die Hochvolt-Zündspannung bzw. der Hochvolt-Impuls (nachfolgend auch als HV-lmpuls bezeichnet) und das überlagerte Hochfrequenzsignal (nachfolgend auch als HF-Signal bezeichnet) können in einer ge meinsamen Schaltungseinrichtung erzeugt werden. Es ist grundsätzlich jedoch auch möglich, die Hoch volt-Zündspannung und/oder das Hochfrequenzsignal gesondert zu erzeugen und der Schaltungseinrich tung zuzuführen bzw. die Hochvolt-Zündspannung in der Schaltungseinrichtung mit dem Hochfrequenz signal zu überlagern.
Das Einkoppeln bzw. das Überlagern der Hochvolt-Zündspannung kann mit grundsätzlich bekannten Me thoden erfolgen.
Die Hochvolt-Zündspannung kann vorzugsweise mit Hilfe einer Zündspule erzeugt werden.
Die Zündspule und die Mittel, um ein Hochfrequenzsignal in die Hochvolt-Zündspannung einzukoppeln, können als Teile der Schaltungseinrichtung ausgebildet sein. Die Hochvolt-Zündspannung kann jedoch auch außerhalb der Schaltungseinrichtung erzeugt und beispielsweise durch ein Kabel bzw. eine (Hoch- volt-)Zuleitung an die Schaltungseinrichtung übertragen werden.
Erfindungsgemäß weist die Schaltungseinrichtung also eine Schaltung zur Überlagerung der Hochvolt- Zündspannung mit einem Hochfrequenzsignal auf. Um den Verbrennungsprozess durch die Zündung des Kraftstoffgemisches mittels der Hochvolt-Zündspannung und dem damit überlagerten Hochfrequenz signal durchführen zu können, weist die Vorrichtung das bereits erwähnte Übertragungselement auf. Das Übertragungselement weist einen Hochvoltleiter auf, welcher in einem Isolationselement geführt ist. Das elektrisch leitende Abschirmungselement umfasst den Hochvoltleiter dann wenigstens entlang eines Ab schnitts seiner Längsachse elektromagnetisch schirmend. Ferner ist das Abschirmungselement elektrisch leitend mit einem Massepotential der Schaltungseinrichtung verbunden und das Abschir mungselement stellt eine Verbindung zwischen dem Massepotential der Schaltungseinrichtung und einer Masseelektrode der Zündkerze her.
Die Erfinder haben erkannt, dass, damit der Verbrennungsprozess in einem Ottomotor durch eine mit ei nem Hochfrequenzsignal überlagerte Hochvolt-Zündspannung injiziert werden kann, es wesentlich sein kann einerseits den Hochvoltleiter abzuschirmen und andererseits eine Verbindung zwischen dem Mas sepotential der Schaltungseinrichtung und der Masseelektrode der Zündkerze herzustellen. Das Ab schirmungselement übernimmt dabei auch die Abschirmung des Zündimpulses bestehend aus der Hochvolt-Zündspannung und dem überlagerten Hochfrequenzsignal gegenüber Störungen von außen. Ferner kann es von Vorteil sein, den Zündimpuls derart abzuschirmen, dass dieser angrenzende Elekt ronik nicht beeinflusst, insbesondere um die empfindliche Elektronik beispielsweise in einem Kraftfahr zeug, nicht zu stören bzw. möglichst wenig zu beeinträchtigen. Ferner haben die Erfinder festgestellt, dass sich eine Optimierung des Verbrennungsprozesses dadurch ergibt, dass das Massepotential der Schaltungseinrichtung und die Masseelektrode der Zündkerze elektrisch miteinander verbunden sind.
Nachfolgend wird das Massepotential vereinfachend auch als "Masse" bezeichnet.
Es ist von Vorteil, wenn das Abschirmungselement einen Potentialausgleich zwischen der Masseelektro de der Zündkerze und der Schaltungseinrichtung herstellt.
Das erfindungsgemäße Abschirmungselement verhindert bzw. reduziert sowohl eine elektromagnetische Abstrahlung aus dem Hochvoltleiter als auch eine elektromagnetische Einstrahlung in den Hochvoltleiter.
Das erfindungsgemäße Abschirmungselement ermöglicht eine gute elektromagnetische Verträglichkeit (EMV), welche dazu führt, dass eine optimierte Verbrennung durch eine Hochvolt-Zündspannung mit ei nem überlagerten Hochfrequenzsignal sicher möglich ist.
Das Abschirmungselement umfasst den Hochvoltleiter entlang eines Abschnitts seiner Längsachse vor zugsweise vollständig. Es ist jedoch auch möglich, insbesondere um eine gute Beweglichkeit des Hoch voltleiters bzw. des Übertragungselements zu gewährleisten, dass das Abschirmungselement Dehnungs fugen, Ausnehmungen, Lücken, Einschnitte oder Einkerbungen aufweist, um eine Bewegung des Hoch voltleiters bzw. des Übertragungselements in eine radiale und/oder axiale Richtung zu ermöglichen, ins besondere zum Toleranzausgleich.
Der Begriff Abschirmungselement ist dabei insbesondere nicht derart zu verstehen, dass die Abschir mung vollständig geschlossen entlang des axialen Abschnitts erfolgen muss. Gleichwohl ist in einer be sonders bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass das Abschirmungselement den Hochvoltleiter entlang wenigstens eines Abschnitts seiner axialen Länge bzw. entlang wenigstens eines Abschnitts sei ner Längsachse vollständig bzw. geschlossen umschließt.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das Abschirmungselement das Isolationselement wenigs tens entlang eines Abschnitts seiner Längsachse außenseitig umfasst.
Diese Lösung hat sich als besonders geeignet herausgestellt. Vorzugsweise ist das Abschirmungsele ment derart ausgebildet, dass dieses den Hochvoltleiter dadurch umfasst, dass das Abschirmungsele ment das Isolationselement, welches den Hochvoltleiter aufnimmt, außenseitig umgibt bzw. ummantelt.
Das Abschirmungselement kann dabei, wie vorstehend beschrieben gestaltet sein, um eine radiale Be weglichkeit sicherzustellen. Vorzugsweise umfasst bzw. umgibt das Abschirmungselement das Isolati onselement jedoch entlang des axialen Abschnitts vollständig bzw. umlaufend geschlossen. Von Vorteil kann es sein, wenn die Schaltungseinrichtung ein Schaltungsgehäuse umfasst, welches die Schaltung elektromagnetisch abschirmt.
Dadurch, dass die Schaltungseinrichtung ein Schaltungsgehäuse umfasst, welches die Schaltung auf nimmt und elektromagnetisch, d. h. elektrisch und/oder magnetisch abschirmt, wird die mit dem Hochfre quenzsignal überlagerte Hochvolt-Zündspannung innerhalb der Schaltungseinrichtung in besonders ge eigneter Weise abgeschirmt.
Erfindungsgemäß kann dabei vorgesehen sein, dass das Abschirmungselement mit einem Massepoten tial des Schaltungsgehäuses und/oder einem Massepotential der Schaltung verbunden ist. Besonders zu bevorzugen ist es, wenn das Massepotential der Schaltung mit dem Massepotential des Schaltungsge häuses verbunden ist. Ferner ist es, insbesondere für diese Ausführungsform, zu bevorzugen, dass das Abschirmungselement mit dem Massepotential des Schaltungsgehäuses verbunden ist. Das Schaltungs gehäuse kann vorzugsweise eine Durchgangsbohrung aufweisen, in die das Abschirmungselement ein gesetzt ist.
Vorzugsweise ist das Abschirmungselement als Teil des Übertragungselements ausgebildet.
Von Vorteil kann es sein, wenn das Isolationselement aus Gummi oder aus einem gummiartigen Material ausgebildet ist.
Diese Ausgestaltung hat zunächst den Vorteil, dass das Isolationselement auch die Aufgabe einer Dich tung bzw. eine Dichtungsfunktion übernehmen kann. Dabei kann das Isolationselement sowohl eine Boh rung bzw. eine Verbindung mit der Schaltungseinrichtung, insbesondere dem Schaltungsgehäuse ab dichten, als auch eine Verbindung mit dem Motorblock, insbesondere einem Schacht im Motorblock bzw. eine Verbindungsstelle mit einem Zylinderkopf, abdichten.
Die Ausgestaltung des Isolationselements aus Gummi oder einem gummiartigen Material, hat ferner den Vorteil, dass das Isolationselement zumindest leichte radiale Bewegungen ausgleichen kann.
Das Isolationselement ist vorzugsweise als Mantel ausgebildet, der den Hochvoltleiter eng anliegend o- der auch mit Abstand, beispielsweise derart, dass ein rohrförmiger Durchlass in dem Mantel ausgebildet ist, umgibt. Eine derartige Ausgestaltung eignet sich sowohl dann, wenn das Isolationselement aus Gummi oder einem gummiartigen Material oder auch aus einem anderen isolierenden Material ausgebil det ist.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das Abschirmungselement nur einen Abschnitt der Längsachse des Isolationselements außenseitig umfasst bzw. ummantelt. Von Vorteil kann es sein, wenn sich das Abschirmungselement bis zum Motorblock erstreckt, um über den Motorblock eine elektrische Verbindung zwischen dem Massepotential der Schaltungseinrichtung, insbesondere dem Schaltungsgehäuse und der Schaltung, und der Masseelektrode der Zündkerze her zustellen.
Eine derartige Ausgestaltung lässt sich besonders vorteilhaft dadurch erreichen, dass das Abschir mungselement nur einen Abschnitt der Längsachse des Abschirmungselements umfasst. Vorzugsweise beginnt der axiale Abschnitt an einem ersten Ende des Isolationselements, welches vorzugsweise mit dem Schaltungsgehäuse verbunden ist und erstreckt sich in Richtung auf das zweite Ende des Isolati onselements, vorzugsweise derart, dass eine elektrische Verbindung zwischen dem Massepotential des Schaltungsgehäuses und dem Motorblock hergestellt ist.
In einer Weiterentwicklung der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass das Abschirmungselement, ausgehend von einem ersten Ende des Isolationselements, nur einen Abschnitt der Längsachse des Iso lationselements außenseitig umfasst, wobei ein Masseleiter bis zu einem zweiten, der Zündkerze zuge wandten Ende des Isolationselements weitergeführt ist.
Diese Lösung hat den Vorteil, dass einerseits in dem Bereich zwischen der Schaltungseinrichtung, ins besondere einem Schaltungsgehäuse, und dem Motorblock eine gute Abschirmung, insbesondere eine Schirmung zur Verbesserung der EMV bereitgestellt wird, jedoch die Verbindung zwischen dem Masse potential der Schaltungseinrichtung und der Masseelektrode nicht zwingend von dem Motorblock ab hängt. Die bis zu einem zweiten, der Zündkerze zugewandten Ende des Isolationselements weitergeführ te Masseleitung kann in diesem Fall für die elektrische Verbindung sorgen. Dies hat den Vorteil, dass der Motorblock selbst nicht unbedingt mit der Zündkerze verbunden sein muss. Dies erhöht die konstruktive Freiheit bei Ausgestaltung des für die Zündkerze vorgesehenen Schachtes in dem Motorblock.
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung kann vorgesehen sein, dass das Ab schirmungselement das Isolationselement von einem ersten Ende bis zum zweiten Ende außenseitig umfasst. Gegebenenfalls kann dabei vorgesehen sein, dass das Abschirmungselement am ersten und/oder am zweiten Ende etwas gegenüber dem Isolationselement zurückversetzt ist, vorzugsweise derart, dass zumindest 90% vorzugsweise 95% des Mittelteils des Isolationselements von dem Abschir mungselement umgeben ist. Vorzugsweise ist das Isolationselement in dieser Ausführungsform jedoch über dessen gesamte (axiale) Länge von dem Abschirmungselement umgeben. Ein Versatz des Ab schirmungselements gegenüber dem Isolationselement kann primär deswegen von Vorteil sein, um eine geeignete Befestigung des Übertragungselements zu ermöglichen bzw. die Dichtfunktion des Isolations elements nicht zu beeinträchtigen. Erfindungsgemäß kann insbesondere vorgesehen sein, das sich das Abschirmungselement oder ein mit dem Abschirmungselement verbundener Masseleiter bis zur Zündkerze erstreckt, um unmittelbar über die Zündkerze eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Schaltungseinrichtung, insbesondere dem Schaltungsgehäuse und der Schaltung, und der Masseelektrode der Zündkerze herzustellen.
Die Verbindung der Masseelektrode mit der Schaltungseinrichtung, insbesondere einem Schaltungsge häuse, ist somit unabhängig von dem Motorblock möglich.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass der Hochvoltleiter zumindest abschnittsweise bzw. we nigstens teilweise als elektrisch leitende Feder ausgebildet ist.
Eine Ausgestaltung des Hochvoltleiters zumindest abschnittsweise bzw. teilweise als Feder hat den Vor teil, dass die Hochvolt-Zündspannung mit dem überlagerten Hochfrequenzsignal besonders vorteilhaft und zuverlässig übertragen werden kann. Die Elastizität der elektrisch leitenden Feder kann hierbei Fer tigungstoleranzen in Längsrichtung der Feder ausgleichen. Ferner kann die elektrisch leitende Feder auch unterschiedliche Winkel eines gewinkelt ausgeformten Schachtes in dem Motorblock, in den das Übertragungselement eingeführt ist, ausgleichen. Die Verwendung einer elektrisch leitenden Feder eig net sich jedoch auch dann, wenn der Schacht in den das Übertragungselement innerhalb des Mo torblocks aufgenommen ist, nicht gewinkelt verläuft. Ein winkliger Verlauf des Schachtes im Motorblock ist grundsätzlich optional, kann sich jedoch in besonderer Weise eignen.
Vorzugsweise ist die elektrisch leitende Feder in einer Bohrung des Isolationselements, vorzugsweise in einer Ausgestaltung mit Dichtungsfunktion, insbesondere in einem Isolationselement aus Gummi geführt. Die elektrisch leitende Feder kann jedoch auch auf andere Art und Weise innerhalb des Isolationsele ments geführt sein.
Die Ausbildung des Isolationselements aus Gummi oder einem gummiartigen Material und die Ausbil dung des Hochvoltleiters als Feder, führen in besonders vorteilhafter Weise dazu, dass Fertigungstole ranzen und Winkelabweichungen ausgeglichen werden können. Ferner ist das dadurch gebildete Über tragungselement besonders elastisch bzw. weist eine für den vorgesehenen Einsatzzweck vorteilhafte Elastizität auf.
Das Isolationselement übernimmt neben der Dichtungsfunktion, insbesondere im Übergang zum Schal tungsgehäuse und im Übergang zum Motorblock in vorteilhafter Weise auch die Aufgabe einer elektri schen Isolierung zwischen der elektrisch leitenden Feder und dem Motorblock bzw. dem Schaltungsge häuse.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht es, die mit dem Hochfrequenzsignal überlagerte Hoch volt-Zündspannung über die elektrisch leitende Feder auf die Zündkerze, insbesondere eine Mittelelekt- rode der Zündkerze zu übertragen, während in besonders vorteilhafter Weise die Masseelektrode der Zündkerze, auf die der Funke von der Mittelelektrode überspringt, mit dem Massepotential der Schal tungseinrichtung, insbesondere dem Schaltungsgehäuse und der Schaltung verbunden ist. Diese Ausge staltung ermöglicht die vorteilhafte Verwendung einer Hochvolt-Zündspannung mit einem überlagerten Hochfrequenzsignal um den Verbrennungsprozess in einem Verbrennungsraum zu optimieren.
Die elektrisch leitende Feder kann vorzugsweise derart ausgebildet und angeordnet sein, dass diese ge gen eine geeignete Koppeleinheit der Zündkerze drückt.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine vorteilhafte Masseanbindung der Schaltungseinrichtung, die eine Zündspule aufweisen kann, an den Zylinderkopf eines Zylinders eines Verbrennungsmotors.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das Abschirmungselement wenigstens teilweise durch ei ne Metallisierung oder eine Beschichtung des Isolationselements ausgebildet ist.
Von Vorteil kann es sein, wenn die Beschichtung bzw. die Metallisierung des Isolationselements zumin dest zwischen der Schaltungseinrichtung, insbesondere dem Schaltungsgehäuse und dem Motorblock erfolgt. Eine Metallisierung bzw. eine Beschichtung hat den Vorteil, dass diese einfach und zuverlässig realisiert werden kann. Ein Risiko, dass die Metallisierung bzw. die Beschichtung des Isolationselements bei zu großer Dehnung oder Biegung oder aufgrund Alterung brüchig werden könnte, kann gegebenen falls dadurch reduziert werden, dass die Metallisierung bzw. die Beschichtung Lücken aufweist.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das Isolationselement wenigstens eine Ausnehmung oder Vertiefung aufweist, die nicht mit einer Metallisierung oder Beschichtung versehen ist und/oder dass die Metallisierung Lücken aufweist, so dass nicht metallisierte Bereiche auf der Oberfläche des Isolationsma terials ausgebildet sind.
Eine Ausbildung des Isolationselements mit Ausnehmungen oder Vertiefungen, vorzugsweise nutförmi gen Ausnehmungen, hat den Vorteil, dass in einfacher Weise eine Metallisierung bzw. eine Beschichtung auf das Isolationselement außenseitig aufgebracht werden kann derart, dass in den Ausnehmungen kei ne Beschichtung ausgebildet ist. Dadurch wird die Brüchigkeit der Metallisierung bzw. der Beschichtung deutlich reduziert.
Die Beschichtung ist vorzugsweise eine metallische Beschichtung. Diese eignet sich in besonderer Wei se um eine elektrische leitende Verbindung und auch eine Abschirmung zu realisieren.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass sich die Metallisierung bzw. die Be schichtung über die ganze (axiale) Länge des Isolationselements erstreckt, wozu auf die vorstehenden Ausführungen, Gestaltungen und Optionen verwiesen wird. Gegebenenfalls können eine oder mehrere Lücken oder Ausnehmungen vorgesehen sein, insbesondere derart, dass die elektrische Verbindung zwischen dem Schaltungsgehäuse und der Zündkerze bzw. der Masseelektrode der Zündkerze nicht un terbrochen wird.
Dadurch, dass das Isolationselement wenigstens eine Ausnehmung oder Vertiefung aufweist, vorzugs weise mehrere Ausnehmungen oder Vertiefungen, die sich in radialer oder axialer Richtung ggf. auch mit einem gekrümmten Verlauf, vorzugsweise in axialer Richtung erstrecken, kann die Elastizität des Ab schirmungselements und somit auch des Übertragungselements gezielt beeinflusst werden.
In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung kann auch vorgesehen sein, dass das Abschir mungselement als hülsenförmig gewickeltes Federband ausgebildet ist. Ein hülsenförmig gewickeltes Federband ist auch als Evolutfeder bekannt. Verwendet werden kann auch eine Doppel-Evolutfeder. Die Ausbildung des Abschirmungselements als Evolutfeder stellt eine besonders geeignete Lösung dar, mit der sich eine gute Abschirmung des Hochfrequenzsignals erreichen lässt.
Das als Evolutfeder ausgebildete Abschirmungselement erstreckt sich vorzugsweise nur über eine Teil länge des Isolationselements, vorzugsweise derart, dass ein Abstand zwischen der Schaltungseinrich tung, insbesondere dem Schaltungsgehäuse und dem Motorblock abgeschirmt wird.
Evolutfedern werden auch als Pufferfedern, Wickelfedern oder Kegelstumpffedern bezeichnet. Die dies bezüglich bekannten Ausführungsformen eignen sich ebenfalls zur Ausbildung des Abschirmungsele ments. Hinsichtlich weiterer Ausgestaltungen und Varianten wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen.
Das Abschirmungselement kann auch als Kontaktfeder ausgebildet sein.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass das Abschirmungsele ment wenigstens teilweise als Torsionsfeder ausgebildet ist.
Die Ausbildung des Abschirmungselements als Torsionsfeder kann ebenfalls Vorteile haben. Im Hinblick auf die Abschirmung des Hochfrequenzsignales können sich jedoch Nachteile daraus ergeben, dass zwischen den einzelnen Windungen der Torsionsfeder bei großer Dehnung eventuell Schlitze entstehen.
Das als Torsionsfeder ausgebildete Abschirmungselement erstreckt sich vorzugsweise zwischen der Schaltungseinrichtung, insbesondere dem Schaltungsgehäuse und dem Motorblock.
Die bereits beschriebenen Gestaltungen und Varianten können ebenfalls bei der Torsionsfeder einge setzt werden. Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, dass das Abschirmungselement wenigstens teilweise als Federkorb und/oder als Federhülse ausgebildet ist.
In besonderer Weise eignet sich dabei die Ausgestaltung als "lampionförmiger" Federkorb, d. h. mit einer Ausbauchung im mittleren axialen Bereich. Das durch den Federkorb gebildete Abschirmungselement erstreckt sich vorzugsweise zwischen der Schaltungseinrichtung, insbesondere einem Schaltungsgehäu se und dem Motorblock.
Die elektrisch leitende Feder kann auch als Kontaktfeder in einer beliebigen Ausführung ausgebildet sein.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass das Abschirmungsele ment wenigstens teilweise als geschlossene Metallhülse ausgebildet ist und/oder dass das Abschir mungselement wenigstens teilweise als Metallhülse und/oder Federhülse mit Ausnehmungen ausgebil det ist.
Eine Ausbildung als Metallhülse mit Ausnehmung, insbesondere mit Ausstanzungen hat sich als beson ders geeignet herausgestellt, um die Elastizität des Abschirmungselements gezielt zu beeinflussen.
Das als Metallhülse ausgebildete Abschirmungselement ist vorzugweise zwischen dem Schaltungsge häuse und dem Motorblock positioniert.
Grundsätzlich ist es möglich, dass das Abschirmungselement aus einer Mischung von zwei oder mehre ren der vorstehend dargestellten Varianten gebildet ist. Beispielsweise kann das Abschirmungselement teilweise als Evolutfeder, insbesondere zwischen dem Schaltungsgehäuse und dem Motorblock ausge führt sein, während das Abschirmungselement in Richtung auf das zweite, der Zündkerze zugewandte Ende des Isolationselements als metallische Beschichtung ausgebildet ist. Hier sind beliebige, für die je weilige Verwendung sinnvolle Mischungen im Rahmen der Erfindung möglich.
Das erfindungsgemäße Abschirmungselement kann derart gestaltet sein, dass die Hochvolt- Zündspannung mit dem überlagerten Hochfrequenzsignal übertragen werden kann, ohne dass Entstö rungswiderstände eingesetzt werden müssen.
Die Erfindung betrifft auch ein Übertragungselement zur Übertragung einer Hochvolt-Zündspannung von einer Zündanlage zu einer Zündkerze, aufweisend einen Hochvoltleiter, welcher in einem Isolationsele ment geführt ist. Der Hochvoltleiter ist dabei wenigstens teilweise als Feder ausgebildet. Das Übertra gungselement weist ein elektrisch leitendes Abschirmungselement auf, welches die Feder wenigstens entlang eines Abschnitts ihrer Längsachse elektromagnetisch schirmend umfasst, wobei das Abschir- mungselement derart angeordnet und ausgebildet ist, dass das Abschirmungselement wenigstens einen Abschnitt der Längsachse des Isolationselements außenseitig umfasst.
Hinsichtlich der Vorteile und Ausgestaltungen des Übertragungselements wird auf die vorstehenden und auch die nachfolgenden Ausführungen verwiesen.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Übertragungselements ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Hochvoltleiter vollständig als Feder ausgebildet ist. Das Abschirmungselement umfasst die elektrisch lei tende Feder vorzugsweise derart, wie dies bereits vorstehend bezüglich des Hochvoltleiters bzw. der elektrisch leitenden Feder im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgeführt wurde.
Das Abschirmungselement umfasst die Feder vorzugsweise außerhalb des Schaltungsgehäuses, vor zugsweise bis zu einem Motorblock und gegebenenfalls auch bis zum Kontakt mit der Zündkerze. Das Abschirmungselement schirmt vorzugsweise auch die Übergangsbereiche zum Schaltungsgehäuse und dem Motorblock ab. Eine Abschirmung durch das Abschirmungselement innerhalb des Schaltungsge häuses ist im Regelfall nicht zusätzlich notwendig.
Die zu übertragende Hochvoltzündspannung ist vorzugsweise eine Hochvoltzündspannung, die mit ei nem Hochfrequenzsignal überlagert ist, vorzugsweise derart, wie dies bezüglich der erfindungsgemäßen Vorrichtung bereits ausgeführt wurde.
Die Erfindung betrifft auch eine Zündeinrichtung, umfassend
eine Zündanlage zur Erzeugung einer Hochvolt-Zündspannung;
eine Schaltungseinrichtung, umfassend eine Schaltung zur Überlagerung der Hochvolt-
Zündspannung mit einem Hochfrequenzsignal; und
ein Übertragungselement in der Ausgestaltung und mit den Varianten, die vorstehend bereits be schrieben wurden, um die mit dem Hochfrequenzsignal überlagerte Hochvolt-Zündspannung an eine Zündkerze zu übertragen.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Schaltungseinrichtung zur Überlagerung einer Hochvolt- Zündspannung mit einem Hochfrequenzsignal, und mit einem Übertragungselement mit den Varianten und Ausgestaltungen, die vorstehend bereits beschrieben wurden, um die mit dem Hochfrequenzsignal überlagerte Hochvolt-Zündspannung an die Zündkerze zu übertragen.
Merkmale, die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Zündung eines Kraftstoffgemisches beschrieben wurden, sind selbstverständlich auch auf das Übertragungselement, die Zündeinrichtung und die Schaltungseinrichtung entsprechend anwendbar - und umgekehrt. Ferner kön nen Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Zündung eines Kraftstoffgemisches genannt wurden, auch auf das Übertragungselement, die Zündeinrichtung und die Schaltungseinrichtung bezogen verstanden werden - und umgekehrt.
Es sei darauf hingewiesen, dass Begriffe wie "umfassend", "aufweisend" oder "mit" keine anderen Merk male oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe wie "ein" oder "das", die auf eine Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus - und umge kehrt.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Die Figuren zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel, in dem einzelne Merkmale der vorliegenden Er findung in Kombination miteinander dargestellt sind. Die Merkmale des Ausführungsbeispiels sind aber auch losgelöst von den anderen Merkmalen des Ausführungsbeispiels umsetzbar und können dement sprechend von einem Fachmann ohne Weiteres zu weiteren sinnvollen Kombinationen und Unterkombi nationen verbunden werden.
Es zeigen schematisch:
Fig. 1 eine Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Schnittdarstellung eines
Schaltungsgehäuses einer Schaltungseinrichtung und eines Übertragungselements;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung des Übertragungselements, aufweisend einen als Feder ausgebilde ten Hochvoltleiter, welcher in einem Isolationselement geführt ist, wobei das Abschirmungs element als Evolutfeder ausgebildet ist;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung des Übertragungselements, aufweisend einen als Feder ausgebilde ten Hochvoltleiter, welcher in einem Isolationselement geführt ist, wobei das Abschirmungs element als Torsionsfeder ausgebildet ist;
Fig. 4 eine Schnittdarstellung des Übertragungselements, aufweisend einen als Feder ausgebilde ten Hochvoltleiter, welcher in einem Isolationselement geführt ist, wobei das Abschirmungs element als metallische Beschichtung des Isolationselements ausgebildet ist;
Fig. 5 eine Schnittdarstellung des Übertragungselements, aufweisend einen als Feder ausgebilde ten Hochvoltleiter, welcher in einem Isolationselement geführt ist, wobei das Abschirmungs element als Federkorb bzw. Federhülse ausgebildet ist; Fig. 6 eine Schnittdarstellung des Übertragungselements, aufweisend einen als Feder ausgebilde ten Hochvoltleiter, welcher in einem Isolationselement geführt ist, wobei das Abschirmungs element als Metallhülse bzw. Federhülse mit Ausnehmungen ausgebildet ist;
Fig. 7 eine Schnittdarstellung des Übertragungselements, aufweisend einen als Feder ausgebilde ten Hochvoltleiter, welcher in einem Isolationselement geführt ist, wobei das Abschirmungs element als metallische Beschichtung mit Lücken ausgebildet ist; und
Fig. 8 eine zur Figur 1 alternative Ausgestaltung, bei der sich eine metallische Beschichtung des
Isolationselements von dem Schaltungsgehäuse bis zu einer Zündkerze erstreckt.
Das grundsätzliche Prinzip und die grundsätzliche Funktionsweise einer Brennkraftmaschine, insbeson dere eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges und die zugehörige Vorrichtung zum Zünden ei nes Kraftstoff-Luftgemisches in einem Verbrennungsraum, insbesondere einem Zylinder des Motors, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik hinlänglich bekannt. Bekannt sind insbesondere auch Verbren nungsmotoren mit Fremdzündung durch Zündkerzen, sogenannte Ottomotoren, insbesondere auch mit einer Direkteinspritzung.
Nachfolgend wird auf deren Funktionsweise daher nicht näher eigegangen.
Grundsätzlich bekannt ist auch die Erzeugung einer Hochvolt-Zündspannung mit Hilfe einer Zündanlage, die die Batteriespannung auf die erforderliche Zündspannung transformiert. Grundsätzlich bekannt ist ferner auch die Erzeugung eines Hochfrequenzsignals, insbesondere eine Hochfrequenz- Plasmazündvorrichtung zum Zünden eines Kraftstoff-Luftgemisches in einem Verbrennungsraum einer Brennkraftmaschine, wozu auch auf die DE 20 2012 004 602 U1 verwiesen wird. Auch hierauf wird nach folgend nicht näher eingegangen.
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung zur Zündung eines Kraftstoffgemisches, insbesondere eines Kraftstoff- Luftgemisches mit einer nur prinzipmäßig dargestellten Zündanlage 1 zur Erzeugung einer Hochvolt- Zündspannung (HV-lmpuls) und einer Schaltungseinrichtung 2.
Die Schaltungseinrichtung 2 umfasst im Ausführungsbeispiel ein Schaltungsgehäuse 3 und eine Schal tung 4 zur Überlagerung der Hochvolt-Zündspannung mit einem Hochfrequenzsignal (HF-Signal). Das Hochfrequenzsignal wird im Ausführungsbeispiel mittels eines Hochfrequenzgenerators 5 erzeugt. Das von dem Hochfrequenzgenerator 5 erzeugte Hochfrequenzsignal wird dabei über eine Hochfrequenzzu leitung 5a an die Schaltung 4 geführt. Entsprechend wird die von der Zündanlage 1 erzeugte Hochvolt- Zündspannung über eine Hochvoltzuleitung 1 a ebenfalls an die Schaltung 4 geführt. Alternativ kann die Zündanlage 1 und/oder der Hochfrequenzgenerator 5 und/oder eine andere Vorrich tung zur Erzeugung der Hochvolt-Zündspannung bzw. des Hochfrequenzsignals auch in die Schaltungs einrichtung 2, insbesondere in das Schaltungsgehäuse 3 und gegebenenfalls auch in die Schaltung 4 in tegriert sein.
Die Erzeugung der Hochvolt-Zündspannung bzw. eines entsprechenden Hochvoltimpulses und des Hochfrequenzsignales kann im Rahmen der Erfindung grundsätzlich in beliebiger und bekannter Art und Weise erfolgen.
Vorgesehen ist ferner ein Übertragungselement 6, welches einen Hochvoltleiter 7 aufweist, der in einem Isolationselement 8 geführt ist.
Die von der Schaltung 4 mit dem Hochfrequenzsignal überlagerte Hochvolt-Zündspannung wird an den Hochvoltleiter 7 des Übertragungselements 6 angelegt.
Wie aus den Figuren 1 und 8 ersichtlich, führt das Übertragungselement 6 zu einer in einem Motorblock 9 angeordneten Zündkerze 10.
Die Zündkerze 10 kann einen beliebigen zur Zündung eines Kraftstoff-Luftgemisches geeigneten Aufbau aufweisen. Wie aus der prinzipmäßigen Darstellung in den Figuren 1 und 8 ersichtlich ist, weist die Zünd kerze 10 im Ausführungsbeispiel ein metallisches Anschlussteil 1 1 , ein Keramikteil 12, einen Flansch 13 mit einem integrierten Bördelring zum Festhalten des Keramikteils 12, ein Einschraubgewinde 14, eine Mittelelektrode 15 und eine Masseelektrode 16 auf.
Der Aufbau der Zündkerze 10 kann auch abweichen, insbesondere kann gegebenenfalls anstelle einer mittels Keramikteil 12 isolierten Mittelelektrode 15 auch eine anderweitige Isolation vorgesehen sein.
Der Aufbau von Zündkerzen und die verschiedenen Varianten sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Die Zündkerze 10 befindet sich in einem Schacht des Motorblocks 9. Der Schacht im Motorblock 9 muss nicht, wie in den Ausführungsbeispielen dargestellt, winklig verlaufen, sondern kann einen beliebigen Verlauf, gegebenenfalls auch einen nicht abgewinkelten Verlauf, aufweisen.
Erfindungsgemäß ist es möglich, aufgrund des nachfolgend noch näher beschriebenen Aufbaus des Übertragungselements 6, auf einen in die Zündkerze 10 integrierten Entstörwiderstand zu verzichten.
Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Zündkerze 10 über das Einschraubgewinde 14 elektrisch leitend mit dem Motorblock 9 verbunden ist. Das Schaltungsgehäuse 3 ist in den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1 und 8 elektrisch lei tend ausgebildet, so dass die Schaltung 4 elektromagnetisch abgeschirmt ist. Die Schaltung 4 kann über eine Masseleitung 17 mit dem Schaltungsgehäuse 3 verbunden sein, so dass das Schaltungsgehäuse 3 und die Schaltung 4 dasselbe Massepotential aufweisen.
Im Ausführungsbeispiel ist der Hochvoltleiter als Feder 7 ausgebildet. Hierauf ist das Ausführungsbei spiel jedoch nicht beschränkt. Die Ausbildung des Hochvoltleiters als Feder 7 eignet sich jedoch im be sonderer Maße, insbesondere auch um Toleranzen auszugleichen.
Der Hochvoltleiter 7 kann gegebenenfalls auch derart ausgebildet sein, dass dieser nur über einen Teil stück seiner Längsachse A bzw. (axialen) Länge als Feder ausgebildet ist.
Im Ausführungsbeispiel ist des Weiteren vorgesehen, dass das Isolationselement 8 die Feder 7 umfasst bzw. ummantelt. Dies kann vorzugsweise dadurch erreicht werden, dass das Isolationselement 8 eine mittige Bohrung zur Aufnahme der Feder 7 aufweist.
Das Isolationselement 8 ist vorzugsweise aus Gummi oder einem gummiartigen Material ausgebildet, hierauf ist das Ausführungsbeispiel jedoch nicht beschränkt.
Das Isolationselement 8 erfüllt im Ausführungsbeispiel auch die Funktion eines Dichtungsteiles bzw. übernimmt eine Dichtungsfunktion. Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Isolationselement 8 sowohl den Übergang zum Schaltungsgehäuse 3 als auch den Übergangsbereich zum Motorblock 9 ab dichtet, so dass keine Feuchtigkeit eindringen kann. Hierzu kann das Isolationselement 8 entsprechend gestaltet sein, vorzugsweise Nuten, beispielsweise zur formschlüssigen Aufnahme eine Wandung des Schaltungsgehäuses 3 und/oder ringförmige Erweiterungen aufweisen, wie in den Figuren 1 bis 8 prin zipmäßig dargestellt.
Wie sich aus den Figuren der Zeichnung ergibt, ist ein elektrisch leitendes Abschirmungselement 18 vor gesehen bzw. ausgebildet. Das Abschirmungselement 18 umfasst und schirmt dabei die Feder 7 wenigs tens entlang eines Abschnitts der Längsachse A der Feder 7 ab.
In den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1 bis 7 ist dargestellt, dass das Abschirmungselement 18 die Feder 7 nur über einen Teil der axialen Länge bzw. Längsachse A elektromagnetisch schirmend umfasst. Das Abschirmungselement 18 ist dabei vorzugsweise derart ausgebildet, dass das Abschir mungselement 18 die Feder 7 soweit umfasst, dass der Abstand d zwischen dem Schaltungsgehäuse 3 und dem Motorblock 9 abgeschirmt ist.
In dem Ausführungsbeispiel nach der Figur 8 ist vorgesehen, dass das Abschirmungselement 18 die Fe der 7 außerhalb des Schaltungsgehäuses 3 bis zu der Zündkerze 10 umfasst. D. h. die Feder 7 ist au- ßerhalb des Schaltungsgehäuses annährend über deren gesamte Länge von dem Abschirmungselement 18 umfasst.
Das Abschirmungselement 18 ist elektrisch leitend mit einer Masse bzw. mit dem Massepotential der Schaltungseinrichtung 2 verbunden. Das Abschirmungselement 18 stellt eine Verbindung zwischen der Masse der Schaltungseinrichtung 2 und der Masseelektrode 16 der Zündkerze 10 her.
Im Ausführungsbeispiel ist das Abschirmungselement elektrisch leitend mit dem Schaltungsgehäuse 3 der Schaltungseinrichtung 2 verbunden. Das Schaltungsgehäuse 3 ist dabei über die Masseleitung 17, wie bereits beschrieben, mit der Schaltung 4 verbunden, so dass die Schaltung 4, das Schaltungsgehäu se 3 und auch das Abschirmungselement 18 dieselbe Masse bzw. dasselbe Massepotential aufweisen.
Das Abschirmungselement 18 ist im Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, dass dieses das Isolations element 8 wenigstens entlang eines Abschnitts seiner Längsachse A außenseitig umfasst.
Die Ausführungsbeispiele nach den Figuren 1 bis 7 zeigen, dass das Abschirmungselement 18 das Isola tionselement 8 über ein Teilstück dessen Längsachse A umfasst. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 8 ist vorgesehen, dass das Abschirmungselement 18 das Isolationselement 8 über die gesamte bzw. wenigs tens annährend die gesamte (axiale) Länge außenseitig umfasst. Die Feder 7 wird somit, wie bereits be schrieben, entsprechend von dem Abschirmungselement 18 umfasst und abgeschirmt.
In den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1 bis 7 ist vorgesehen, dass sich das Abschirmungs element 18 bis zum Motorblock 9 erstreckt, um über den Motorblock 9 eine elektrische Verbindung zwi schen der Masse der Schaltungseinrichtung 2 und der Masseelektrode 16 herzustellen.
Die in Figur 8 dargestellte Ausführungsform zeigt eine Variante, bei der vorgesehen ist, dass sich das Abschirmungselement 18 bis zur Zündkerze 10 erstreckt, um unmittelbar über die Zündkerze 10 eine elektrisch leitende Verbindung mit der Masseelektrode 16 der Zündkerze 10 herzustellen. Vorzugsweise ist das Abschirmungselement 18 dabei mit dem Bördelring 13 und dieser wiederum über das Ein schraubgewinde 14 mit der Masseelektrode 16 verbunden.
In nicht dargestellter Weise kann als Alternative zu den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 bis 8 vor gesehen sein, dass sich ein mit dem Abschirmungselement 18 verbundener Masseleiter bis zur Zündker ze 10 erstreckt, um unmittelbar über die Zündkerze 10 eine elektrisch leitende Verbindung mit der Mas seelektrode 16 der Zündkerze 10 herzustellen. In diesem Fall muss das Abschirmungselement 18 nicht bis zur Zündkerze 10, wie in Figur 8 dargestellt, weitergeführt werden. Die Abschirmung kann dabei in nerhalb des Motorblocks 9 durch den Motorblock 9 bzw. den entsprechend gestalteten Schacht für Zündkerzen bereitgestellt werden, während der (nicht dargestellte) Masseleiter ausgehend von dem Ab schirmungselement 18 eine Verbindung, vorzugsweise über den Bördelring 13 und das Einschraubge- winde 14, mit der Masseelektrode 16 herstellt, damit die Masseelektrode 16 dasselbe Potential aufweist, wie die Schaltungseinrichtung 2.
In den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1 bis 7 ist vorgesehen, dass das Abschirmungselement 18, ausgehend von einem ersten Ende 8a des Isolationselements 8 nur einen Abschnitt der Längsachse A des Isolationselements 8 außenseitig umfasst bzw. umgibt. Wie ausgeführt kann dabei gegebenenfalls ein nicht näher dargestellter Masseleiter bis zu einen zweiten, der Zündkerze 10 zugewandten Ende 8b des Isolationselements 8 weitergeführt sein.
Bei dem in Figur 8 dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass sich das Abschirmungsele ment 18 von einem ersten Ende 8a bis zu einem zweiten Ende 8b des Isolationselements 8 erstreckt.
Wie sich aus den Figuren 1 und 8 ferner ergibt, kann vorgesehen sein, dass das Schaltungsgehäuse 3 auf dem Motorblock 9 festgelegt ist. Bei dem Bereich des Motorblocks 9 auf dem das Schaltungsgehäu se 3 festgelegt ist, kann es sich um einen Zylinderkopf des Zylinders handeln, indem die Zündkerze 10 eingesetzt ist.
Eine Befestigung 19 zur Festlegung des Schaltungsgehäuses 3 ist in den Figuren 1 und 8 prinzipmäßig dargestellt.
In den Figuren 2 bis 7 sind verschiedene Ausführungsformen des Abschirmungselements 18 dargestellt, die jeweils auch in Kombination miteinander und jeweils sowohl für die in Figur 1 als auch für die in Figur 8 prinzipmäßig dargestellten Ausführungen eingesetzt werden können.
In Figur 2 weist das Abschirmungselement 18 ein hülsenförmig gewickeltes Federband 20 auf. Hierbei kann es sich um eine Evolutfeder handeln. Vorgesehen ist gemäß Figur 2 ferner eine Ausgestaltung des Abschirmungselements 18 derart, dass auch die Verbindung mit dem Schaltungsgehäuse 3 bzw. dem Motorblock 9 durch das Abschirmungselement 18 entsprechend abgeschirmt ist, wobei eine elektrisch leitende Verbindung mit dem Federband 20 hergestellt ist. Es kann sich hierbei um ein Teil des Feder bandes 20, aber auch um eine metallische Hülse, eine metallische Beschichtung oder dergleichen han deln. Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist der Anschlussbereich des Abschirmungselements 18 an das Schaltungsgehäuse 3 bzw. den Motorblock 9 als Teil des Federbandes 20 bzw. der Evolutfeder aus gebildet.
Die Figur 3 zeigt eine Ausbildung des Abschirmungselements 18 wenigstens teilweise als Torsionsfeder 21 . Der Anschluss an das Schaltungsgehäuse 3 bzw. den Motorblock 9 kann ähnlich wie bei Figur 2 er folgen. Vorzugsweise ist der Anschlussbereich als Teil der Torsionsfeder 21 ausgebildet. In Figur 4 ist das Abschirmungselement 18 als Metallisierung oder metallische Beschichtung des Isolati onselements 8 ausgebildet. In nicht näher dargestellter Weise kann vorgesehen sein, dass das Isolati onselement 8 entlang des dargestellten Abschnitts, insbesondere zwischen dem Schaltungsgehäuse 3 und dem Motorblock 9, vollständig metallisch beschichtet bzw. metallisiert ist, so dass die Metallisierung bzw. die metallische Beschichtung umlaufend geschlossen als Zylinder ausgebildet ist. In dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedoch vorgesehen, dass das Isolationselement 8 Ausnehmungen 22 oder Vertiefungen aufweist, die nicht mit einer Metallisierung bzw. einer metallischen Beschichtung versehen sind.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die Ausnehmungen 22 nicht ringförmig um das Isolationsele ment 8 umlaufen, sondern nur teilringförmig ausgebildet sind, damit die elektromagnetische Abschirmung möglichst wenig beeinträchtigt wird und insbesondere eine elektrische Verbindung in axialer Richtung des Abschirmungselements 18 erhalten bleibt. Die Ausnehmungen 22 sind derart gestaltet, dass die Brüchigkeit der Metallisierung bzw. der metallischen Beschichtung bei einer radialen Bewegung des Iso lationselements 8 reduziert wird.
Wie prinzipmäßig in der Figur 8 dargestellt, kann sich die Metallisierung bzw. die metallische Beschich tung des Isolationselements 8 auch von dem Schaltungsgehäuse 3 bis zu der Zündkerze 10 erstrecken. Auch in diesem Fall können Ausnehmungen 22, Vertiefungen oder allgemeine Bereiche vorgesehen sein, die nicht metallisiert oder beschichtet sind. Beispielsweise kann die Metallisierung Lücken aufwei sen.
Die Figur 5 zeigt eine Ausgestaltung, bei der das Abschirmungselement 18 wenigstens teilweise als Fe derkorb 23 bzw. als Federhülse ausgebildet ist. Der Federkorb 23 kann dabei gegebenenfalls, wie in Fi gur 5 dargestellt, eine "lampionförmige" Gestalt bzw. eine mittige Ausbauchung, die vorzugsweise ring förmig vollständig umläuft, aufweisen.
In der in Figur 6 dargestellten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Abschirmungselement 18 als Metallhülse 24 ausgebildet ist. Vorgesehen sind dabei Ausnehmungen 25 bzw. Ausstanzungen, die sich vorzugsweise in Axialrichtung, vorzugsweise gebogen erstrecken können, um die Elastizität der Metall hülse 24 zu beeinflussen bzw. zu erhöhen.
Die Figur 7 zeigt eine Ausgestaltung des Abschirmungselements 18 mit einer Metallisierung bzw. einer metallischen Beschichtung, wobei die Metallisierung bzw. die metallische Beschichtung Lücken 26 auf weist, um die Elastizität zu beeinflussen bzw. zu erhöhen.
Die in den Figuren 2 bis 7 dargestellten Varianten der Abschirmungselemente 18 können insbesondere in den Anschlussbereichen an das Schaltungsgehäuse 3 und/oder an den Motorblock 9 geeignet gestal tet sein bzw. gegebenenfalls eine abweichende Gestaltung aufweisen, durch die sichergestellt wird, dass sich auch in diesem Bereich eine gute Abschirmung gegen Feuchtigkeit, eine elektrisch leitende Verbin dung und/oder eine Abdichtung ergibt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung zur Zündung eines Kraftstoffgemisches mit einer Zündanlage (1) zur Erzeugung einer Hochvolt-Zündspannung und einer Schaltungseinrichtung (2), umfassend eine Schaltung (4) zur Überlagerung der Hochvolt-Zündspannung mit einem Hochfrequenzsignal, und mit einer in einem Motorblock (9) angeordneten Zündkerze (10) und einem Übertragungselement (6), aufweisend ei nen Hochvoltleiter (7), welcher in einem Isolationselement (8) geführt ist, zur Übertragung der mit dem Hochfrequenzsignal überlagerten Hochvolt-Zündspannung an die Zündkerze (10), wobei ein elektrisch leitendes Abschirmungselement (18) vorgesehen ist, welches den Hochvoltleiter (7) we nigstens entlang eines Abschnitts seiner Längsachse (A) elektromagnetisch schirmend umfasst und wobei das Abschirmungselement (18) elektrisch leitend mit einem Massepotential der Schal tungseinrichtung (2) verbunden ist und das Abschirmungselement (18) eine Verbindung zwischen dem Massepotential der Schaltungseinrichtung (2) und einer Masseelektrode (16) der Zündkerze (10) herstellt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Abschirmungselement (18) das Isolationselement (8) wenigstens entlang eines Abschnitts seiner Längsachse (A) außenseitig umfasst.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
die Schaltungseinrichtung (2) ein Schaltungsgehäuse (3) umfasst, welches die Schaltung (4) elekt romagnetisch abschirmt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Abschirmungselement (18) mit einem Massepotential des Schaltungsgehäuses (3) und/oder mit einem Massepotential der Schaltung (4) verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Massepotential der Schaltung (4) mit dem Massepotential des Schaltungsgehäuses (3) ver bunden ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Hochvoltleiter zumindest abschnittsweise als Feder (7) ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Isolationselement (8) aus Gummi oder einem gummiartigen Material ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Abschirmungselement (18) durch eine Metallisierung des Isolationselements (8) und/oder als hülsenförmig gewickeltes Federband (20) und/oder als Torsionsfeder (21) und/oder als Feder korb (23) und/oder als Federhülse und/oder als Metallhülse (24) ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
sich das Abschirmungselement (18) bis zum Motorblock (9) erstreckt, um über den Motorblock (9) eine elektrische Verbindung zwischen dem Massepotential der Schaltungseinrichtung (2) und der Masseelektrode (16) der Zündkerze (10) herzustellen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
sich das Abschirmungselement (18) und/oder ein mit dem Abschirmungselement (18) verbundener Masseleiter bis zur Zündkerze (10) erstreckt, um unmittelbar über die Zündkerze (10) eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Schaltungseinrichtung (2) und der Masseelektrode (16) der Zündkerze (10) herzustellen.
11. Übertragungselement (6) zur Übertragung einer Flochvolt-Zündspannung von einer Zündanlage (1 ) zu einer Zündkerze (10), aufweisend einen Hochvoltleiter (7), welcher in einem Isolationselement (8) geführt ist,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Hochvoltleiter wenigstens teilweise als elektrisch leitende Feder (7) ausgebildet ist und das Übertragungselement (6) ein elektrisch leitendes Abschirmungselement (18) aufweist, welches die Feder (7) wenigstens entlang eines Abschnitts ihrer Längsachse (A) elektromagnetisch schirmend umfasst, wobei das Abschirmungselement (18) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass das Abschirmungselement (18) wenigstens einen Abschnitt der Längsachse (A) des Isolationsele ments (8) außenseitig umfasst.
12. Übertragungselement (6) nach Anspruch 11 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Isolationselement (8) aus Gummi oder einem gummiartigen Material ausgebildet ist.
13. Übertragungselement (6) nach Anspruch 11 oder 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Abschirmungselement (18) nur einen Abschnitt der Längsachse (A) des Isolationselements (8) außenseitig umfasst oder das Abschirmungselement (18) ausgehend von einem ersten Ende (8a) des Isolationselements (8) nur einen Abschnitt der Längsachse (A) des Isolationselements (8) au ßenseitig umfasst, wobei ein Masseleiter bis zu einem zweiten, der Zündkerze (10) zugewandten Ende (8b) des Isolationselements (8) weitergeführt ist oder das Abschirmungselement (18) das Isolationselement (8) von dem ersten Ende (8a) bis zu dem zweiten Ende (8b) außenseitig um fasst.
14. Übertragungselement (6) nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
Abschirmungselement (18) wenigstens teilweise durch eine Metallisierung oder eine Beschichtung des Isolationselements (8) ausgebildet ist.
15. Übertragungselement nach Anspruch 14,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Isolationselement (8) wenigstens eine Ausnehmung (22) oder wenigstens eine Vertiefung aufweist, die nicht mit einer Metallisierung oder Beschichtung versehen ist, und/oder dass die Me tallisierung Lücken (26) aufweist, so dass nicht metallisierte Bereiche auf der Oberfläche des Isola tionsmaterials (8) ausgebildet sind.
16. Übertragungselement (6) nach einem der Ansprüche 11 bis 15,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Abschirmungselement (18) wenigstens teilweise als hülsenförmig gewickeltes Federband (20) ausgebildet ist.
17. Übertragungselement (6) nach einem der Ansprüche 11 bis 16,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Abschirmungselement (18) wenigstens teilweise als Torsionsfeder (21) ausgebildet ist.
18. Übertragungselement (6) nach einem der Ansprüche 11 bis 17,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Abschirmungselement (18) wenigstens teilweise als Federkorb (23) und/oder als Federhülse ausgebildet ist.
19. Übertragungselement (6) nach einem der Ansprüche 11 bis 18,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Abschirmungselement (18) wenigstens teilweise als geschlossene Metallhülse (24) ausgebil det ist und/oder dass das Abschirmungselement (18) wenigstens teilweise als Metallhülse (24) und/oder als Federhülse mit Ausnehmungen (25) ausgebildet ist.
20. Zündeinrichtung, mit einer Zündanlage (1 ) zur Erzeugung einer Hochvolt-Zündspannung, mit einer
Schaltungseinrichtung (2) umfassend eine Schaltung (4) zur Überlagerung der Hochvolt- Zündspannung mit einem Hochfrequenzsignal, und mit einem Übertragungselement (6) nach ei nem der Ansprüche 11 bis 19, um die mit dem Hochfrequenzsignal überlagerte Hochvolt- Zündspannung an eine Zündkerze (10) zu übertragen.
21. Schaltungseinrichtung (2) zur Überlagerung einer Hochvolt-Zündspannung mit einem Hochfre quenzsignal, und mit einem Übertragungselement (6) nach einem der Ansprüche 1 1 bis 19, um die mit dem Hochfrequenzsignal überlagerte Hochvolt-Zündspannung an die Zündkerze (10) zu über tragen.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020129950A1 (en) * 1996-09-30 2002-09-19 Werner Funk Combustion initiation device and method for tuning a combustion initiation device

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB398076A (en) * 1932-01-02 1933-09-07 Gottlieb Steiner Device for sparking plugs for screening the electro-magnetic waves radiating from the ignition circuit of internal combustion engines
DE1902199C3 (de) 1969-01-17 1975-06-05 Heinz 3414 Hardegsen Baur Zündkerzenstecker
US3686607A (en) 1971-02-05 1972-08-22 Whitakercable Corp High frequency shield for spark plug boot having suppression coil therein
US3965879A (en) 1974-03-26 1976-06-29 Brunswick Corporation Radio frequency interference suppression apparatus
US4327702A (en) * 1979-04-23 1982-05-04 Nissan Motor Co., Ltd. Plasma jet ignition system with noise suppressing arrangement
JP3900053B2 (ja) * 2002-09-19 2007-04-04 株式会社デンソー 内燃機関用点火装置
DE102004056991B4 (de) * 2004-11-25 2008-06-19 Vogt Electronic Aktiengesellschaft Bauelement zur Störwellenunterdrückung in Zündanlagen und Verfahren zu dessen Herstellung
CN101479900A (zh) * 2006-05-12 2009-07-08 能量脉冲科技有限公司 复合火花塞
JP4967835B2 (ja) 2006-12-20 2012-07-04 株式会社デンソー プラズマ式点火装置
US7387115B1 (en) * 2006-12-20 2008-06-17 Denso Corporation Plasma ignition system
TWM379150U (en) * 2009-11-16 2010-04-21 Top 1 Green Dev Co Ltd Transmission line structure that can eliminate negative magnetic field-induced electrical impedance
US8766095B2 (en) * 2011-12-12 2014-07-01 Unison Industries, Llc Ignition lead
DE202012004602U1 (de) 2012-05-08 2013-08-12 Rosenberger Hochfrequenztechnik Gmbh & Co. Kg Hochfrequenz-Plasmazündvorrichtung
JP6293810B2 (ja) * 2016-03-22 2018-03-14 日本特殊陶業株式会社 点火システム

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020129950A1 (en) * 1996-09-30 2002-09-19 Werner Funk Combustion initiation device and method for tuning a combustion initiation device

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