KR20190012140A - 점화 장치 및 공기/연료 혼합물의 점화 방법 - Google Patents

점화 장치 및 공기/연료 혼합물의 점화 방법 Download PDF

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안드레 베르그너
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마르셀 반 델든
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Abstract

본 발명은 특히 전극들을 가지는 각 연소실마다 적어도 하나의 점화 시스템과 고전압 전원의 출력단에 고전압 펄스를 생성하는 적어도 하나의 고전압 전원과 그리고 고주파 전원의 출력단에 고주파 교류 전압을 생성하는 적어도 하나의 고주파 전원을 가지는 내연기관의 적어도 하나의 연소실 내의 공기/연료 혼합물을 점화시키는 점화 장치에 관한 것으로, 식 (I) 및 m ≥ 2인 m 개의 점화 시스템(10i)들이 구비되고, 식 (II) 및 k < m인 k 개의 고주파 전원이 구비되며, 적어도 하나의 배전 장치가 한편으로 적어도 하나의 고주파 전원에 전기적 연결되고 다른 편으로 식 (III) 및 2 ≤ n ≤ m인 n 개의 점화 시스템들에 연결되어, 배전 장치가 이 배전 장치에 전기적 연결된 고주파 전원 또는 전원들로부터 고주파 교류 전압을 이 배전 장치에 전기적으로 연결된 n 개의 점화 시스템들에 전송한다.

Description

점화 장치 및 공기/연료 혼합물의 점화 방법
본 발명은 적어도 두 연소실(combustion chamber)들 내에서 공기/연료 혼합물을 점화하는 점화 장치에 관한 것으로, 특히 청구항 1의 전제부에 따라 각 연소실에 전극을 가지는 적어도 하나의 점화 시스템과, 고전압 전원(high-voltage source)의 출력단에 고전압 펄스(electric high-voltage pulse)를 생성하는 적어도 하나의 고전압 전원과, 그리고 고주파 전원(high-frequency voltage source)의 출력단에 고주파 교류 전압(electric high-frequency alternating voltage)를 생성하는 적어도 하나의 고주파 전원을 가지는 내연기관의 점화 장치에 관련되는데, 여기서 m ∈ |N (0이 아닌 자연수) 및 m ≥ 2인 m 개의 점화 시스템들이 구비된다.
본 발명은 또한 특히 내연기관의 m ∈ |N (0이 아닌 자연수) 및 m ≥ 2인 m 개의 연소실에서 공기/연료 혼합물을 점화시키는 방법에도 관련되는데, 청구항 10의 전제부에 따라 적어도 하나의 연소실 내에 소정의 시간 간격으로 점화 혼합물(ignitable mixture)이 생성되고, 고전압 펄스에 의해 각 연소실의 적어도 두 전극들 사이에 도전 채널(electrically conductive channel)이 점화 혼합물을 가지는 적어도 하나의 연소실에 생성되며, 점화 혼합물이 공급되는 적어도 하나의 연소실 내에 플라즈마(plasma)를 생성 및 유지하는 고주파 교류 전압이 도전 채널이 형성되는 적어도 두 전극들에 공급된다.
본 발명은 또한 특히 각 연소실에 대한 적어도 하나의 점화 시스템과, 고전압 전원의 출력단에 적어도 고전압 펄스를 생성하는 적어도 하나의 고전압 전원과, 그리고 고주파 전원의 출력단에 고주파 교류 전압을 생성하는 적어도 하나의 고주파 전원을 가지는 내연기관의 적어도 하나의 연소실 내에서 공기/연료 혼합물을 점화시키는 점화 장치의 작동 방법에도 관련되는데, 청구항 14의 전제부에 따라 m ∈ |N (0이 아닌 자연수) 및 m ≥ 2인 m 개의 점화 시스템들이 구비된다.
본 발명은 또한 특히 내연기관의 m ∈ |N (0이 아닌 자연수) 및 m ≥ 2인 m 개의 연소실에서 공기/연료 혼합물을 점화시키는 방법에도 관련되는데, 청구항 22의 전제부에 따라 적어도 하나의 연소실에 소정의 시간 간격으로 점화 혼합물이 생성되고, 각 연소실의 적어도 두 전극 간의 도전 채널이 점화 혼합물을 가지는 적어도 하나의 연소실 내에 생성되며, 점화 혼합물을 가지는 적어도 하나의 연소실 내에 플라즈마를 생성 및 유지하는 고주파 교류 전압이 도전 채널이 형성되는 적어도 두 전극들에 공급된다.
이 명세서에서 수량 |N은 항상 0이 아닌 자연수(natural numbers without zero)인 양을 지칭한다.
내연기관 내의 공기/연료 혼합물을 점화시키기 위해서는, 스파크 플러그(spark plug)의 전극들 사이의 플라즈마(plasma)에 의한 원자 상태의(해리된; dissociated) 산소가 필요하다. 일반적으로, 플라즈마는 단기간의(brief) 고전압에 의해 생성되는 도전 채널(점화 스파크; ignition spark)인데, 고전압은 예를 들어 점화 코일 등의 고전압 전원에 의해 생성된다. 일반적으로, 고전압은 DC 전압이다. 최신의(innovative) 점화 시스템은 더 많은 원자 상태의 산소를 생성하기 위해 제2 에너지원에 의한 전극들의 추가적인 여기(excitation)에 의해 초기 점화 스파크에 이어 플라즈마를 더 유지시키는 접근방법을 따르고 있다. 이는 현대의 엔진에 있어서, 흡기(charging), 희박연소(lean burn), 배기 가스 재순환, 성층 흡기(stratified charging)에 따라 점화 시스템에 대한 요구들이 증가해왔기 때문이다. 대부분의 경우, 플라즈마의 추가적 여기를 위한 제2 에너지원은 고주파(이하 HF 또는 고주파 교류 전압으로 지칭함)를 생성하는데, 이에 따라 HF 증폭기(HF amplifier)(이하 고주파 전원으로도 지칭함)의 형태로 설계된다. 내연기관을 가지는 자동차는 하나 이상의 스파크 플러그를 가지므로, 각 스파크 플러그가 그 자체의 HF 증폭기를 요구한다. 그러나 이는 비용과 공간 집약적이다.
직접 연료 분사식의 소위 오토(Otto) 연소 과정은 연소실에 성층 흡기를 구현할 수 있기 때문에 연료 소비를 저감시킬 상당한 가능성을 제공한다. 그러나 연소실 내의 불균일한 혼합물 때문에 적절한 시간에 신뢰성 높은 점화를 구현하기 위해서는 사용되는 점화 방법에 부과되는 여건들이 많아진다. 예를 들어, 어떤 종류의 요동(fluctuation)들은 점화의 품질과 엔진의 전체적 효율을 감소시킨다. 점화 혼합물(ignitable mixture)의 위치가 약간 변화될 수 있고, 또한 연소실 내부로 돌출하는 스파크 플러그의 접지 전극의 훅(hook)이 혼합물의 형성을 방해할 수 있다. 연소실 내로 더 많이 공간 연장되는 점화 시스템이 직접 분사 연소 과정에 도움이 된다. 이를 위해, 독일특허출원 DE 10 2004 058 925 A1은 고주파 플라즈마에 의해 내연기관의 연소실 내의 연료-공기-혼합물을 점화시키는 것을 제안하고 있다. 이에 대응하는 고주파 플라즈마 점화 장치는 인덕턴스(inductance)와 캐패시턴스(capacitance)를 가지는 직렬(series) 공진회로(resonant circuit)와, 이 직렬 공진회로의 공진 여기를 위한 고주파 전원을 구비한다. 캐패시턴스는 삽입된 유전체를 가지는 내측 및 외측 도전 전극들에 의해 형성된다. 이 전극들의 최외단 단부들이 연소실 내로 연장되어 소정 간격으로 이격된다.
점화 방법이 독일특허출원 DE 10 2008 051 185 A1으로 공지되었는데, 여기서 방전 플라즈마(discharge plasma)는 DC 전압 펄스로 생성되어 HF 전계에 의해 이온화된다. DC 전압 펄스와 HF 생성기의 출력 신호는 이에 따라 스파크 플러그의 스파크 전극에 함께 공급된다. 스파크 플러그의 귀환 전극(return electrode)은 접지된다(earthed).
최근, 가솔린 엔진(petrol engine)의 현대식 점화 시스템은 스파크 플러그와 전자 제어 유닛을 가지는 단일한 점화 코일을 구비한다. 스파크 플러그는 동축(coaxial) 구조를 가져 대략 절연체와 스파크 플러그 하우징에 연결된 외측 전극으로 둘러싸인 중심 전극으로 구성된다. 점화 코일은 스파크 플러그에 고전압 펄스 또는 DC 고전압 펄스를 공급한다. 연소를 개시시키는 스파크(도전 채널)가 전극들 간에 생성된다. 스파크 발화 시간(spark firing duration)을 연장시키기 위해 점화 코일로부터 인가된 고전압에 부가하여 스파크 플러그에 고주파 전압을 인가하는 대체적인 방법이 DE 10 2013 215 663 A1에 기재되어 있다.
본 발명은 전술한 방식의 점화 장치를 그 구조와 기능의 관점에서 개선하는 문제에 기반하고 있다.
본 발명에 따르면 이 문제는 청구항 1을 특징짓는 특징들을 가지는 전술한 방식의 점화 장치와, 청구항 10을 특징짓는 특징들을 가지는 전술한 방식의 공기/연료 혼합물의 점화 방법, 그리고 청구항 14를 특징짓는 특징들을 가지는 전술한 방식의 점화 장치의 작동 방법에 의해 해결된다. 본 발명의 유용한 변형예들은 추가적 청구항들에 기재되어 있다.
이를 위해, 본 발명에 따른 전술한 방식의 점화장치는 k ∈ |N 및 k ＜ m인 k 개의 고주파 전원(high-frequency voltage source)들을 구비하는데, 한편으로 적어도 하나의 고주파 전원에, 다른 편으로 n ∈ |N 및 2 ≤ n ≤ m인 n 개의 점화시스템들에 전기적 연결되는 적어도 하나의 배전 장치(power distributor device)가 구비되어, 배전 장치가 이 배전 장치에 전기적 연결된 고주파 전원 또는 전원들로부터 고주파 교류 전압 또는 전압들을 이 배전 장치에 전기적 연결된 n 개의 점화 시스템들에 전송한다.
이는 하나의 고주파 전원이 복수의 스파크 플러그들에 사용될 수 있어 요구되는 하드웨어를 감소시키는 이점을 가진다.
특히 간단하고 경제적인 배전 장치는, 적어도 하나의 배전 장치가 점화 장치의 작동 동안 이 배전 장치에 전기적 연결된 적어도 하나의 고주파 전원의 출력을 모든 n 개의 점화 시스템들에 영구적으로 전기적 연결하도록 설계됨으로써 달성된다.
필요한 고주파 에너지의 저감은, 적어도 하나의 배전 장치가 점화 장치의 작동 동안 이 배전 장치에 전기적 연결된 적어도 하나의 고주파 전원의 출력을 모든 n 개의 점화 시스템들에 동시에, 일시적으로 소정 시간 동안 전기적 연결하도록 설계됨으로써 달성된다.
고주파 에너지의 제어된 공급은, 적어도 하나의 배전 장치가 점화 장치의 작동 동안 이 배전 장치에 전기적 연결된 적어도 하나의 고주파 전원의 출력을 n 개의 점화 시스템들 중의 하나에 순차적 및 일시적으로 소정 시간 동안 전기적 연결하도록 설계됨으로써 달성된다.
하드웨어 요건의 추가적 감소는 적어도 하나의 배전 장치가 q ∈ |N, 및 q ≤ k인 q 개의 고주파 전원들에 전기적 연결되고, 배전장치가 q-대-n-디멀티플렉서(demultiplexer) 형태로 설계됨으로써 달성된다.
각 스파크 플러그들의 그룹(group)으로의 고주파 에너지의 제어된 공급은, 적어도 하나의 배전 장치가 점화 장치의 작동 동안 이 배전 장치에 전기적 연결된 적어도 하나의 고주파 전원의 출력을 2 ≤ p ≤ n - 1, m ≥ 3 및 n ≥ 3인 n 개의 점화 시스템들 중 p 개의 점화 시스템들의 각각에 순차적으로, 일시적으로 소정 시간 동안 전기적 연결하도록 설계됨으로써 달성된다.
고전압 펄스의 각 스파크 플러그로의 개별적인 정확한 타이밍의(exactly-timed) 공급은 m 개의 고전압 전원들이 구비되고 각 하나의 고전압 전원의 출력이 각 하나의 점화 시스템에 전기적 연결됨으로써 달성된다.
회로와 제어 기술 관점에서의 요건들의 추가적인 단순화는 n 개의 스파크 플러그들에 전기적 연결된 적어도 하나의 고주파 전원이 점화 장치의 작동 동안 그 출력단에 고주파 교류 전압을 영구적으로 출력하도록 설계됨으로써 달성된다.
적어도 하나의 고전압 전원이 점화 코일 형태로 설계됨으로써 본 발명에 따른 점화 장치에 기존 부품들을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 전술한 방식의 공기/연료 혼합물 점화 방법에서, 각 연소실의 적어도 두 전극들 사이에 도전 채널이 생성되기 전에 고주파 교류 전압이 적어도 하나의 연소실 내의 적어도 두 전극들에 공급된다.
이는 플라즈마의 생성 및 유지가 고주파 교류 전압에 대한 외부적 촉발(trigger)을 요구하지 않고 도전 채널의 생성에 바로 이어 자동으로 이뤄지는 이점을 가진다. 또한 점화 시간에 앞선 고주파의 인가는 테이크 오버(take-over)를 향상시킨다.
복수의 연소실들에 고주파 교류 전압을 공급하는 단하나의 전원을 사용하는 점화 시스템의 간략화는 고주파 교류 전압이 점화 혼합물이 존재하지 않는 적어도 하나의 이런 연소실의 적어도 두 전극들에도 공급됨으로써 달성된다.
새(renewed) 점화를 위한 플라즈마를 가지는 각 연소실에 새(new) 점화 혼합물이 생성될 수 있도록 하는 플라즈마의 소화(extinction)는, 플라즈마 생성에 이은 소정 시간 간격 후에 고주파 교류 전압을 적어도 소정의 정지 시간(dead time) 동안 이를 통해 플라즈마가 생성되었던 각 연소실의 적어도 이들 두 전극들로부터 차단(shut off)함으로써 달성된다.
선택적으로, 소정의 정지 시간은 0.5 ms 내지 2 ms의 범위, 특히 1ms이다.
본 발명에 따라 전술한 방식의 공기/연료 혼합물을 점화시키는 점화 장치의 작동 방법에서, 고주파 전원의 출력단에서의 고주파 교류 전압이 n ∈ |N 및 2 ≤ n ≤ m인 n 개의 점화 시스템들에 공급된다.
이는 하나의 고주파 전원이 복수의 점화 시스템들에 사용될 수 있게 하여 요구 하드웨어를 감소시키는 이점을 가진다.
특히 간단하고 경제적인 배전 장치는 적어도 하나의 고주파 전원의 출력이 모든 n 개의 점화 시스템들에 영구적으로 전기적 연결됨으로써 달성된다.
필요한 고주파 에너지의 저감은 적어도 하나의 고주파 전원의 출력이 일시적으로, 모든 n 개의 점화 시스템들에 동시에 전기적 연결됨으로써 이뤄진다.
고주파 에너지의 제어된 공급은 적어도 하나의 고주파 전원의 출력이 일시적으로, 소정의 시간 간격 동안 n 개의 점화 시스템들의 각 하나에 순차적으로 전기적 연결됨으로써 이뤄진다.
하드웨어 요건의 추가적인 감소는 적어도 하나의 고주파 전원이 q ∈ |N 및 q ≤ k인 q 개의 배전 장치에 전기적 연결됨으로써 이뤄진다.
스파크 플러그들의 각 그룹으로의 고주파 에너지의 제어된 공급은 적어도 하나의 고주파 전원의 출력이 2 ≤ p ≤ n - 1, m ≥ 3 및 n ≥ 3인 n 개의 점화 시스템들 중의 p 개의 점화 시스템들에 별도의 시간들에 순차적 및 일시적으로 전기적 연결됨으로써 달성된다.
각 스파크 플러그로의 고전압 펄스의 개별적인 정확한 타이밍의 공급은 m 개의 고전압 전원이 구비되어 각 하나의 고전압 전원이 각 하나의 점화 시스템에 전기적 연결됨으로써 이뤄진다.
회로 및 제어 기술 관점에서의 요건들의 추가적인 간략화는 적어도 하나의 고주파 전원이 그 출력에서 고주파 교류 전압을 영구적으로 출력함으로써 이뤄진다.
본 발명에 따라 m 개의 연소실들에서 공기/연료 혼합물을 점화시키는 방법에서, 고주파 교류 전압이 점화 혼합물이 존재하지 않는 적어도 하나의 이러한 연소실의 적어도 두 전극들에도 공급된다.
이는 복수의 연소실들에 고주파 교류 전압의 단하나의 전원을 사용하는 점화 시스템의 간략화를 달성하는 이점을 가진다.
고주파 교류 전압의 외부적 촉발을 요구하지 않고 도전 채널의 생성에 바로 이은 자동적인 플라즈마의 생성 또는 유지는, 각 연소실의 적어도 두 전극들 간에 도전 채널이 생성되기 전에 점화 혼합물을 가지는 적어도 하나의 연소실의 적어도 두 전극들에 고주파 교류 전압이 공급됨으로써 달성된다.
새 점화를 위한 플라즈마를 가지는 각 연소실에 새 점화 혼합물이 생성될 수 있도록 하는 플라즈마의 소화는, 플라즈마 생성에 이은 소정 시간 간격 후에 고주파 교류 전압을 적어도 소정의 정지 시간 동안 플라즈마가 생성되었던 각 연소실의 적어도 이들 두 전극들로부터 차단함으로써 달성된다.
선택적으로, 소정의 정지 시간은 0.5 ms 내지 2 ms의 범위, 특히 1ms이다.
이하 본 발명이 도면들을 참조하여 더 상세히 설명되는데, 도면에서
도 1은 본 발명에 따른 점화 시스템의 제1 바람직한 실시예의 개략 블록도;
도 2는 본 발명에 따른 점화 시스템의 제2 바람직한 실시예의 개략 블록도;
도 3은 본 발명에 따른 점화 시스템의 제3 바람직한 실시예의 개략 블록도;
도 4는 하나의 고주파 전원과 네 점화 시스템들을 가지는 점화 시스템에 대한 고주파 교류 전압과, 고주파 전원의 출력 유효 전력과, 그리고 플라즈마의 유효 전력의 시간에 따른 전개를 보이는 그래프; 그리고
도 5는 두 고주파 전원들과 네 점화 시스템들을 가지는 점화 시스템에 대한 고주파 교류 전압과, 고주파 전원의 출력 유효 전력과, 그리고 플라즈마의 유효 전력의 시간에 따른 전개를 보이는 그래프이다.
본 발명에 따른 점화 장치의 세 바람직한 실시예들이 도 1 내지 도 3에 도시되어 있는데, 각각 m ∈ |N (0이 아닌 자연수)인 m 개의 점화 시스템(ignition system)(10i, i　=　1,　...　m)들과, k ∈ |N 및 k < m인 k 개의 고주파 전원(high-frequency voltage source)(12j, j　=　1,　...　k)들을 구비한다. 이에 따라 m(k) = m인 m 개의 점화 시스템(101,　102,...　10m(1) ,　10m(1)+1,　10m(1)+ 2, ...　10m(2), ... 10m(k-1) +1, 10m(k-1)+ 2,... 10m(k))들과 K 개의 고주파 전원(121,　122,...　12k)들이 도 1 내지 도 3에 표현되어 있다. 각 고주파 전원(12j)은 각 출력단에서 고주파 교류 전압(electrical high-frequency alternating voltage; 14)을 공급한다. 점화 시스템(10i)은 소정의 타이밍(timing)에 따라 하나 이상의 고전압 전원(high-voltage sources; 16)으로부터 고전압 펄스(high-voltage pulse; 18)를 공급한다.
각 점화 시스템은 예를 들어 내연기관의 연소실(combustion chamber)에 할당되는데 현재의 예에서 내연기관은 m 개의 연소실들을 가진다. 각 점화 시스템은 예를 들어 스파크 플러그(spark plug) 형태의 구조를 가지는 예를 들어 적어도 둘, 셋 이상의 전극들을 가지는데, 전극들은 각 연소실 내로 돌출한다.
주지하다시피, 내연기관에서 점화 혼합물(ignitable mixture)이 하나 이상의 연소실들 내부의 특정한 점에 적시에(in time)에 생성되고, 점화 스파크(ignition spark)를 위한 에너지가 이 연소실들에 연계된 점화 시스템(10i)에 고전압 펄스(18) 형태로 공급된다. 이는 각 연소실 내의 전극들 간에 점화 스파크를 생성하고자 하는 것으로 이에 의해 점화 혼합물을 점화시킨다. 점화 스파크는 전극들 간에 도전 채널(electrically conductive channel)을 형성한다. 점화 스파크만으로는 이 도전 채널 또는 점화 불꽃은 점화 스파크를 위한 에너지가 소모되면 즉시 소화(extinguish)된다.
점화 시스템(10i) 및 이에 따라 전극들에도 공급되는 고주파 교류 전압(14)에 의해, 도전 채널은 이 고주파 교류 전압(14)으로부터의 에너지에 의해 이를 유지하는 데 사용되어 각 연소실의 전극들 간에 플라즈마를 생성하고 이를 실제 점화 스파크에 의해 도전 채널이 유지되는 [기간]보다 더 긴 기간(period of time)에 걸쳐 유지함으로써, 플라즈마 형태의 점화 불꽃이 더 긴 기간 동안 점화 혼합물의 점화에 사용될 수 있다. 플라즈마의 공간적 범위 역시 확장된다. 그 결과, 더 신뢰성 높고 균일한 점화 혼합물의 점화가 이뤄진다. 연소실에 플라즈마를 현재 유지하는 각 점화 시스템(10i)에 고주파 교류 전압(14)을 차단해야 이 플라즈마가 소화(extinguish)되어 점화 과정이 완료된다.
본 발명에 따르면, 점화 시스템(10i)들보다 더 적은 고주파 전원(12j)이 구비된다. 달리 말해, 고주파 전원(12j)들의 수 k가 점화 시스템(10i)들의 수 m보다 더 작다(k < m). 그러나 본 발명에 따라 각 점화 시스템(10i)에 고주파 교류 전압(14)을 공급하기 위해 적어도 하나의 배전 장치(power distributor device; 20)가 구비된다. 이는 한편으로 적어도 하나의 고주파 전원(12j)에 전기적 연결되고 다른 편으로 n ∈ |N 및 2 ≤ n ≤ m인 n 개의 점화 시스템(10i)에 전기적 연결되어, 배전 장치(20)는 이 배전 장치(20)에 전기적 연결된 고주파 전원 또는 전원들(12j)로부터 이 배전 장치(20)에 전기적 연결된 n 개의 점화 시스템(10i)으로 고주파 교류 전압 또는 전압들(14)을 전송한다.
예시적 도면에서, 점화 시스템 101,　,...　10m(1)들은 배전 장치(20)를 통해 고주파 전원(121)에 전기적 연결되고 점화 시스템 10m(1)+1,　10m(1)+ 2, ...　10m(2)들은 다른 배전 장치(20)를 통해 고주파 전원(122)에 전기적 연결되며 m(k) = m인 점화 시스템 10m(k-1)+1, 10m(k-1)+ 2, ... 10m(k)들은 또 다른 배전 장치(20)를 통해 고주파 전원(12k)에 전기적 연결된다.
일반적으로 점화 시스템 10m(j-1)+1, 10m(j-1)+ 2, ... 10m(j)들은 고주파 전원(12j)에 연결되는데, 여기서 m(0) = 0, m(k) = m, j = 1, ... k 및 2 ≤ [m(j) - m(j - 1)] ≤ n ≤ m 및 0 ≤ m(j) ≤ m 및 m(j + 1) > m(j)이다. 이러한 방법으로 단일한 고주파 전원(12j)으로부터의 고주파 교류 전압(14)의 출력이 복수의 점화 시스템 10m(j-1)+1, 10m(j-1)+2,　... 10m(j)들에 사용된다.
도 1 내지 도 3의 도시에서, 초기(initial) 점화 스파크의 생성을 위한 별도의 고주파 전원(16)이 고주파 전원(12j)에 할당된 점화 시스템 10m(j-1)+1, 10m(j-1)+ 2,　... 10m(j)들의 각각에 대해 도시되어 있다. 그러나 이는 단순한 예시이다. 이와는 달리, 중앙 에너지원이 점화 스파크 또는 도전 채널의 생성을 위해 구비될 수 있는데, 여기사 점화 배전기(ignition distributor)가 에너지원으로부터 각 점화 시스템 10m(j-1)+1, 10m(j-1)+ 2,　... 10m(j)들에 에너지를 전송한다.
4 실린더 가솔린 엔진(petrol engine)의 예시적 구성은 k = 1 및 m = 4, 즉 하나의 고주파 전원(121)과 각각 한 연소실을 가지는 4개의 실린더들과, 그리고 이 연소실들에 할당된 점화 시스템 101, 102, 103, 104들을 구비할 것이다(각 연소실마다 한 점화 시스템).
일부 또는 모든 점화 시스템(10i)들은 예를 들어 2-전극 점화 시스템, 바람직하기로 스파크 플러그의 형태로 설계된다. 이에 따라 고전압 펄스(18)와 고주파 교류 전압(14)은 직접 또는 분리 부재(isolating element)를 통해 전극으로 전달되는데, 다른 전극들은 접지(ground) 등의 고정 전위에 연결된다. 이와는 달리, 고전압 펄스(18)가 직접 또는 분리 부재를 통해 한 전극에 공급되고, 고주파 교류 전압(14)이 직접 또는 분리 부재를 통해 다른 전극들에 공급된다.
이와는 달리, 일부 또는 모든 점화 시스템(10i)들은 예를 들어 3-전극 점화 시스템, 바람직하기로 스파크 플러그의 형태로 설계된다. 고전압 펄스(18)가 직접 또는 분리 부재를 통해 제1 전극으로 전달된다. 고주파 교류 전압(14)이 직접 또는 분리 부재를 통해 제2 전극으로 전달된다. 제3 전극은 접지 등의 고정 전위에 연결된다.
고주파 플라즈마는 초기(initial) 전하 반송 채널(charge carrier channel)이 존재하는 경우에만 형성되는데, 이 경우는 점화 스파크에 의해 생성된다.
도 1에 따른 제1 실시예에서, 배전 장치(20)는 모든 점화 시스템(10m(j-1)+1,　10m(j-1)+ 2,　...　10m(j))들을 고주파 전원(12j)의 출력단에 영구적으로 연결하는 단순한 절점(node point)의 형태로 설계되어, 고주파 전원(12j)에 의한 출력단에서의 고주파 교류 전압(14)이 모든 점화 시스템(10m(j-1)+1,　10m(j-1)+ 2,　...　10m(j))들에 직접 전기적 전송된다. 달리 말해, 이는 고주파 전원(12j)의 출력단에서의 출력인 한, 고주파 전원(12j)으로부터의 고주파 교류 전압(14)이 모든 점화 시스템(10m(j-1)+1,　10m(j-1)+ 2,　...　10m(j))들에 인가된다는 것을 의미한다.
도 2에 따른 제2 실시예에서, 배전 장치(20)는 수동(passive) 전력 분할기(power splitter)의 형태로 설계된다. 이는 고주파 전원(12j)의 출력과 점화 시스템(10i)들의 입력 간의 임피던스(impedance)의 매칭(matching)을 향상시킬 수 있다. 수동 전력 분할기는 예를 들어 윌킨슨 전력 분배기(Wilkinson power divider) 또는 방향성 결합기(directional coupler)의 형태로 설계될 수 있다. 제1 실시예에서와 같이, 이 제2 실시예에서 역시 모든 점화 시스템(10m(j-1)+1,　10m(j-1)+ 2,　...　10m(j))들이 고주파 전원(12j)의 출력단에 영구적으로 전기적 연결되어 고주파 전원(12j)에 의한 출력단에서의 고주파 교류 전압(14) 출력이 모든 점화 시스템(10m(j-1)+1,　10m(j-1)+2,　...　10m(j))들에 직접 전기적 전송된다. 달리 말해, 이는 고주파 교류 전압(14)이 고주파 전원(12j)의 출력단에서의 출력인 한, 고주파 전원(12j)으로부터의 고주파 교류 전압(14)이 모든 점화 시스템(10m(j-1)+1,　10m(j-1)+2,　...　10m(j))들에 인가된다는 것을 의미한다.
도 3에 따른 제3 실시예에서, 배전 장치(20)는 디멀티플렉서(demultiplexer)의 형태로 설계된다. 제1 및 제2 실시예들과 달리, 고주파 전원(12j)으로부터의 출력이 모든 점화 시스템(10m(j-1)+1,　10m(j-1)+ 2,　...　10m(j))들에 영구적으로 전기적 연결되지 않는다. 그 대신, 1-to-[m(j)-m(j-1)] 디멀티플렉서가 각각 점화 시스템(10m(j-1)+1, 10m(j-1)+ 2,　...　10m(j))들 중의 하나만을 고주파 전원(12j)의 출력에 연결하여, 어떤 시점에서라도(at any given point in time) 항상 고주파 교류 전압(14)이 고주파 전원(12j)에 할당된 복수의 점화 시스템(10m(j-1)+1,　10m(j-1)+2,　...　10m(j))들 중의 한 점화 시스템에만 전송된다. 결과적으로, 고주파 전원(12j)에 부과되는 요건들이 감소되어 더 간단히 구성될 수 있다. 예를 들어 고주파 전원(12j)의 크기(dimensioning)가 감소될 수 있다.
점화 시스템(10i)의 점화에 앞서 또는 점화 동안, 디멀티플렉서는 예를 들어 엔진 제어 시스템에 의해 제공되는 제어 신호에 따라 고주파 교류 전압(14)을 정확히 이 점화 시스템에만(exclusively) 스위칭(switching)한다. 모든 점화 시스템(10m(j-1)+1,　10m(j-1)+ 2,　...　10m(j))들에 고주파 교류 전원(12j)을 직접 병렬 연결하는 것에 비교한 이점은, 디멀티플렉서에 의한 고 임피던스 차단(shutoff)에 의해 점화가 발생되지 않을 점화 시스템들이 고주파 전원(12j)에 부하를 부과하지 않는다는 것이다. 이에 따라 경감된 요건의 하나/소수의 고주파 전원(12j)만이 요구된다.
도 1 내지 도 3에 따른 배전 장치(20)의 특정한 실시예에 무관하게, 본 발명은 에너지원의 수를 감소시키기 위해 내연기관을 위한 HF 지원(HF-supported) 점화 시스템에서의 고주파 신호(고주파 교류 전압; 14)의 효율적인 분배를 제공한다(k < m, k = 1, m ≥= 2, k, m ∈ |N인 k = HF 증폭기(고주파 전원; 12j)의 수, m = 작동하는 점화 시스템(10i)들의 수).
4-실린더 가솔린 엔진의 예시적 구성은 전술한 바와 같이 k = 1 및 m = 4, 즉 한 고주파 전원(121)과, 내연기관의 각 실린더의 연소실마다 한 점화 시스템씩, 네 점화 시스템(10i)(i = 1, 2, 3, 4)들이 될 것이다. 네 모든 점화 시스템(10i)들은 배전 장치(20)를 통해 고주파 전원(121)에 전기적 연결된다. 그러므로 이 경우 n = 4 = m이 된다. 이 구성에서, 고주파 전원(121)의 출력단에서의 전압(UHF)(22)과, 고주파 전원(121)의 출력 유효 전력(output effective power; PHF)(24)과, 그리고 이 예에서 i = 1, 2, 3, 4인 i-번째 점화 시스템(10i)의 플라즈마 내의 유효 전력(PPI,i)(26i)들의 시간에 대한 전개(development)가 도 4에 시간 축(28)에 대해 표현되어 있다. 고주파 교류 전압(14)의 전압의 크기(amplitude)는 그 자체로 플라즈마를 점화시키기에 충분할 만큼 높지 않다. 점화 펄스(고전압 펄스; 18)와 조합될 때만 초기 점화 스파크, 즉 도전 채널이 제공되는데, 여기에 고주파 교류 전압(14)(HF 신호)이 인가되어 추가적 에너지가 도입됨으로써 고주파 플라즈마가 생성되고, 그 결과 HF 전압은 임피던스의 변화에 따라 강하된다(각각 화살표 30으로 지시됨). 한 시스템 또는 다른 시스템들(점화 시스템(261, 262, 263 또는 264)들)에 점화 펄스(고전압 펄스; 18)가 없으면 고주파 교류 전압(14)은 효과가 없어 내연기관의 사이클의 다른 공정 단계들 동안 어떤 문제없이 이 시스템 또는 시스템들에 인가될 수 있다. 이에 따라 고주파 교류 전압(14)은 모든 점화 시스템(261, 262, 263, 264)들에 동시에 인가될 수 있다. 고주파 전원(121)에 연결된 점화 시스템(261, 262, 263, 264)들의 두 순차적 점화들 사이에는 고주파 교류 전압(14)이 차단(정지 시간; dead time)되어 플라즈마가 계속 연소되지 않고 소화된다(extinguish). 고주파 교류 전압(14)은 예를 들어 약 1 ms의 시간 간격으로 차단되어 아직 존재하는 지난 플라즈마의 자유 전하 캐리어(free charge carrier)에 기인한 원치 않는 플라즈마 생성이 발생되지 않는다. 도 4에서 알 수 있듯, 플라즈마는 제1 점화 시스템(261)에서 먼저 점화되고, 이 플라즈마는 고주파 교류 전압(14)의 차단에 의해 소화된다. 이어서 플라즈마는 각각 제2 점화 시스템(262)과, 제3 점화 시스템(263)과, 제4 점화 시스템(264)에서 다시 순차적으로 점화 및 소화된다.
플라즈마 점화들의 필요한 타이밍 시퀀스(timing sequence)에 기인하여 한 점화 시스템(26i)에서 한 플라즈마가 소화되는 정지 시간이 다음 점화 시스템(26i+1 또는 26i+x,)에서 플라즈마가 점화되는 시간과 중첩(overlap)될 수 있는 경우, 하나보다 많은 고주파 전원(12j)이 구비되고 정지 시간과 플라즈마 점화의 시간이 중첩될 수 있는 점화 시스템들은 다른 고주파 전원(12j)에 할당된다. 이는 예를 들어 실린더들의 수가 너무 많아 한 점화 시스템의 점화 펄스가 선행하는 점화 시스템의 정지 시간 내에 포함되는 경우이다. 이 경우 플라즈마가 바람직하지 못하게 양 점화 시스템들에 생성될 수 있다. 이에 따라, 이 경우 적어도 두 고주파 전원 121 및 122들이 구비된다.
고주파 전원(121)의 출력단에서의 전압(UHF)(22)과, 고주파 전원(121)의 출력 유효 전력(PHF)(24)과, 그리고 이 예에서 i = 1, 2, 3, 4인 i-번째 점화 시스템(10i)의 플라즈마 내의 유효 전력(PPI,i)(26i)들의 시간에 대한 결과적인 전개가 도 5에 시간 축(28)에 대해 표현되어 있다. 도 5에서, 동일한 기능을 하는 부분들은 도 4와 동일한 참조번호로 식별되었으므로 그 설명에 대해서는 도 4의 전술한 기재를 참조하기 바란다. 도 4와 달리, 고주파 전원들 121 및 122의 각 출력단에서의 두 전압들 UHF,1 221 및 UHF,2 222와, 주파 전원들 121 및 122의 두 출력 유효 전력들 PHF,1 241 및 PHF,2 242가 도시되었다. 점화 시스템 261 및 263들은 제1 배전 장치(20)를 통해 제1 고주파 전원(121)에 전기적 연결되고 점화 시스템 262 및 264들은 제2 배전 장치(20)를 통해 제2 고주파 전원(122)에 전기적 연결된다. 점화 시스템(26i)에 필요한 정지 시간은 32로 식별된다. k = 2 및 m = 4인 이 예시적 실시예는 단순히 간단하고 더 명확한 설명을 위해 선택된 것으로 반드시 현실적인 것은 아니다.
도 5에서 알 수 있듯, 제1 점화 시스템(261)의 정지 시간(32)은 제2 점화 시스템(262)에서의 고주파 펄스(18)와 시간적으로 중첩된다. 그러나 제1 점화 시스템(261)은 제1 고주파 전원(121)에 연결되고 제2 점화 시스템(262)은 제2 고주파 전원(122)에 연결되므로, 제1 고주파 전원(121)이 제1 점화 시스템(261)에 필요한 정지 시간(32) 동안 차단을 유지하는 한편, 제2 점화 시스템(262)은 제2 고주파 전원(122)으로부터의 고주파 교류 전압(14)과 함께 고전압 펄스(18)를 공급받을 수 있다. 마찬가지가 정지 시간(32) 및 고전압 펄스(18)의 타이밍 시퀀스에 대해 제2 및 제3 점화 시스템 262, 263과 제3 및 제4 점화 시스템 263, 264에도 적용된다.
본 발명은 또한 적어도 하나의 연소실 내에 소정의 시간 간격 내에 점화 혼합물이 생성되는, 특히 내연기관의 m ∈ |N (0이 아닌 자연수) 및 m ≥ 2인 m 개의 연소실들 내에서 공기/연료 혼합물을 점화시키는 방법에도 관련된다. 고전압 펄스에 의한 각 연소실의 적어도 두 전극들 사이의 도전 채널이 점화 혼합물을 가지는 적어도 하나의 연소실 내에 생성되는데, 적어도 하나의 연소실 내에 플라즈마를 생성하고 유지시키는 고주파 교류 전압이 도전 채널이 형성되는 적어도 두 전극들에 공급된다. 고주파 교류 전압은 각 연소실의 두 전극들 간에 도전 채널을 형성하기 전에 점화 혼합물을 가지는 적어도 하나의 연소실의 전극들에 공급된다. 이는 플라즈마의 생성 또는 유지가 고주파 교류 전압의 외부적 촉발(trigger)을 요하지 않고 도전 채널의 형성에 이어 즉시 자동으로 이뤄지는 이점이 있다. 또한 점화 시간에 앞선 고주파의 인가는 테이크 오버(take-over)를 향상시킨다.
고주파 교류 전압은 예를 들어 점화 혼합물이 존재하지 않는 적어도 하나의 이러한 연소실의 적어도 두 전극들에도 공급된다.
플라즈마의 생성에 이은 소정 시간 간격의 후에, 고주파 교류 전압은 적어도 소정의 정지 시간 동안 각 연소실의 이를 통해 플라즈마가 형성되었던 적어도 이들 두 전극들에서 차단(shut off)된다. 이는 플라즈마를 소화(extinction)시켜 새(renewed) 점화를 위한 플라즈마를 가지는 각 연소실에 새 점화 혼합물이 생성될 수 있다.
앞 문단에 따른 방법에서, 소정의 정지 시간은 선택적으로 0.5 ms 내지 2 ms의 범위, 특히 1 ms이다.
본 발명은 또한 특히 각 연소실에 적어도 하나의 점화 시스템과, 고주파 전원의 출력단에 고전압 펄스를 생성하는 적어도 하나의 고전압 전원과 고주파 전원의 출력단에 고주파 교류 전압을 생성하는 적어도 하나의 고주파 전원을 가지는 내연기관의 적어도 하나의 연소실 내에서 공기/연료 혼합물을 점화시키는 점화 장치를 작동시키는 방법에도 관련되는데, m ∈ |N (0이 아닌 자연수) 및 m ≥ 2인 m 개의 점화 시스템들을 구비한다. 고주파 전원의 출력단의 고주파 교류 전압은 n ∈ |N 및 2 ≤ n ≤ m인 n 개의 점화 시스템들에 공급된다. 이는 하나의 고주파 전원이 복수의 점화 시스템들에 사용되어 필요한 하드웨어 요건을 감소시킬 수 있음을 의미한다.
적어도 하나의 고주파 전원의 출력은 예를 들어 모든 n 개의 점화 시스템들에 영구적으로 전기적 연결된다.
적어도 하나의 고주파 전원의 출력은 예를 들어 모든 n 개의 점화 시스템들에 일시적으로 전기적 연결되는데, 이는 필요한 고주파 에너지를 저감시킬 수 있게 한다.
적어도 하나의 고주파 전원의 출력은 n 개의 점화 시스템들의 각각에 소정의 시간 간격 동안 순차적 및 일시적으로 전기적 연결된다.
바람직하기로 적어도 하나의 배전 장치가 q ∈ |N, 및 q ≤k인 q 개의 고주파 전원들에 전기적 연결된다.
적어도 하나의 고주파 전원의 출력은 예를 들어 2 ≤ p ≤ n - 1, m ≥ 3 및 n ≥ 3인 n 개의 점화 시스템들 중의 p 개의 점화 시스템들의 각각에 별도의 시간들에 순차적 및 일시적으로 전기적 연결된다. 이는 각 스파크 플러그들의 그룹에의 고주파 전원으로부터의 고주파 에너지의 제어된 공급을 가능하게 한다.
예를 들어, m 개의 고주파 전원들이 구비되어 각 하나의 고주파 전원의 출력이 각 하나의 점화 시스템에 전기적 연결된다. 이는 고전압 펄스를 각 스파크 플러그에 개별적 및 정확한 타이밍으로(exactly-timed) 공급할 수 있게 해준다.
고주파 교류 전압은 적어도 하나의 고주파 전원의 출력단에 영구적으로 출력된다. 이는 회로와 제어 기술 관점에서 요건들을 더욱 간략화할 수 있게 해준다.
본 발명은 또한 특히 내연기관의, 소정의 시간 간격 내에 적어도 하나의 연소실 내에 점화 혼합물이 생성되는 m ∈ |N (0이 아닌 자연수) 및 m ≥ 2인 m 개의 연소실들에서 공기/연료 혼합물을 점화시키는 방법에도 관련된다. 고전압 펄스에 의한 각 연소실의 적어도 두 전극들 간의 도전 채널이 점화 혼합물을 가지는 적어도 하나의 연소실 내에 생성되는데, 점화 혼합물을 가지는 적어도 하나의 연소실 내에 플라즈마를 생성 및 유지하는 고주파 교류 전압이 도전 채널이 형성된 적어도 두 전극들에 공급된다. 여기서 고주파 교류 전압은 점화 혼합물이 존재하지 않는 적어도 하나의 이러한 연소실의 적어도 두 전극들에도 공급된다. 이에 따라 점화 시스템은 단지 하나의 고주파 교류 전압의 공급원(source)으로 복수의 연소실들을 처리한다.
고주파 교류 전압은 예를 들어 각 연소실의 적어도 두 전극들 간에 도전 채널이 생성되기 전에 점화 혼합물을 가지는 적어도 하나의 연소실의 적어도 두 전극들에 공급된다. 결과적으로, 플라즈마의 생성 또는 유지가 고주파 교류 전압의 외부적 촉발을 요하지 않고 도전 채널의 생성에 이어 즉시 자동적으로 이루어진다.
플라즈마의 생성에 이은 소정 시간 간격의 후에, 고주파 교류 전압은 적어도 소정의 정지 시간 동안 각 연소실의 이를 통해 플라즈마가 형성되었던 적어도 이들 두 전극들에서 차단된다. 이는 플라즈마를 소화시켜 새 점화를 위한 플라즈마를 가지는 각 연소실에 새 점화 혼합물이 생성될 수 있다.
앞 문단에 따른 방법에서, 소정의 정지 시간은 선택적으로 0.5 ms 내지 2 ms의 범위, 특히 1 ms이다.

Claims (25)

  1. 특히, 각 연소실에 전극들을 가지는 적어도 하나의 점화 시스템(10i)과 고전압 전원(16)의 출력단에 고전압 펄스(18)를 생성하는 적어도 하나의 고전압 전원(16)과 그리고 고주파 전원(12j)의 출력단에 고주파 교류 전압(14)을 생성하는 적어도 하나의 고주파 전원(12j)을 가지는 내연기관의 적어도 하나의 연소실 내의 공기/연료 혼합물을 점화시키며, m ∈ |N (0이 아닌 자연수) 및 m ≥ 2인 m 개의 점화 시스템(10i)들을 구비하는 점화 장치에서,
    k ∈ |N 및 k < m인 k 개의 고주파 전원(12j)을 구비하고, 한편으로 적어도 하나의 고주파 전원(12j)에, 다른 편으로 n ∈ |N 및 2 ≤ n ≤ m인 n 개의 점화 시스템(10i)들에 연결되는 적어도 하나의 배전 장치(20)가 구비되어, 배전 장치(20)가 이 배전 장치(20)에 연결된 고주파 전원(12j) 또는 전원들로부터 고주파 교류 전압(14) 또는 전압들을 이 배전 장치(20)에 연결된 n 개의 점화 시스템(10i)들에 전송하는 것을
    특징으로 하는 점화 장치.
  2. 청구항 1에서,
    적어도 하나의 배전 장치(20)가 점화 장치의 작동 중에 이 배전 장치(20)에 전기적 연결된 적어도 하나의 고주파 전원(12j)의 출력을 n 개의 모든 점화 시스템(10i)들에 영구적으로 전기적 연결하도록 설계되는 것을
    특징으로 하는 점화 장치.
  3. 청구항 1 또는 2에서,
    적어도 하나의 배전 장치(20)가 점화 장치의 작동 중에 이 배전 장치(20)에 전기적 연결된 적어도 하나의 고주파 전원(12j)의 출력을 n 개의 모든 점화 시스템(10i)들에 동시에 일시적으로 전기적 연결하도록 설계되는 것을
    특징으로 하는 점화 장치.
  4. 선행하는 항들 중의 적어도 어느 한 항에서,
    적어도 하나의 배전 장치(20)가 점화 장치의 작동 중에 이 배전 장치(20)에 전기적 연결된 적어도 하나의 고주파 전원(12j)의 출력을 n 개의 점화 시스템(10i)들 중의 각 하나에 순차적 및 일시적으로 소정의 시간 간격 동안 전기적 연결하도록 설계되는 것을
    특징으로 하는 점화 장치.
  5. 선행하는 항들 중의 적어도 어느 한 항에서,
    적어도 하나의 배전 장치(20)가 q ∈ |N 및 q ≤ k인 q 개의 고주파 전원(12j)에 전기적 연결되고, 배전 장치(20)가 q-대-n 디멀티플렉서로 설계되는 것을
    특징으로 하는 점화 장치.
  6. 선행하는 항들 중의 적어도 어느 한 항에서,
    적어도 하나의 배전 장치(20)가 점화 장치의 작동 중에 이 배전 장치(20)에 전기적 연결된 적어도 하나의 고주파 전원(12j)의 출력을 2 ≤ p ≤ n - 1, m ≥ 3 및 n ≥ 3인 n 개의 점화 시스템(10i)들 중의 p 개의 점화 시스템(10i)들 중의 하나에 별도의 시간들에 순차적 및 일시적으로 전기적 연결하도록 설계되는 것을
    특징으로 하는 점화 장치.
  7. 선행하는 항들 중의 적어도 어느 한 항에서,
    m 개의 고전압 전원(16)이 구비되고 각 하나의 고전압 전원(16)의 출력이 각각 하나의 점화 시스템(10i)에 전기적 연결되는 것을
    특징으로 하는 점화 장치.
  8. 선행하는 항들 중의 적어도 어느 한 항에서,
    n 개의 점화 시스템(10i)들에 전기적 연결된 적어도 하나의 고주파 전원(12j)이 점화 시스템의 작동 동안 그 출력단에 고주파 교류 전압(14)을 영구적으로 출력하도록 설계되는 것을
    특징으로 하는 점화 장치.
  9. 선행하는 항들 중의 적어도 어느 한 항에서,
    적어도 하나의 고전압 전원(16)이 점화 코일의 형태로 설계되는 것을
    특징으로 하는 점화 장치.
  10. 특히 내연기관의 m ∈ |N (0이 아닌 자연수) 및 m ≥ 2인 m 개의 연소실들에서 공기/연료 혼합물을 점화시키는 방법으로, 소정의 시간 간격 내에 적어도 하나의 연소실 내에 점화 혼합물이 생성되고, 고전압 펄스에 의한 각 연소실의 적어도 두 전극들 간의 도전 채널이 점화 혼합물을 가지는 적어도 하나의 연소실 내에 형성되며, 점화 혼합물을 가지는 적어도 하나의 연소실 내에 플라즈마를 생성 및 유지하는 고주파 교류 전압이 도전 채널이 형성되는 적어도 두 전극들에 공급되는 점화 방법에서,
    각 연소실의 적어도 두 전극들 간의 도전 채널의 생성 전에 고주파 교류 전압이 점화 혼합물을 가지는 적어도 하나의 연소실 내의 적어도 두 전극들에 공급되는 것을
    특징으로 하는 점화 방법.
  11. 청구항 10에서,
    점화 혼합물이 존재하지 않는 적어도 하나의 연소실의 적어도 두 전극들에도 고주파 교류 전압이 공급되는 것을
    특징으로 하는 점화 방법.
  12. 청구항 10 또는 11에서,
    플라즈마의 생성에 이은 소정의 시간 간격 후에, 고주파 교류 전압이 적어도 소정의 정지 시간 동안 각 연소실의, 이를 통해 플라즈마가 생성되었던 적어도 이들 두 전극들로부터 차단되는 것을
    특징으로 하는 점화 방법.
  13. 청구항 12에서,
    소정의 정지 시간이 0.5 ms 내지 2 ms의 범위, 특히 1 ms인 것을
    특징으로 하는 점화 방법.
  14. 특히, 각 연소실에 대한 적어도 하나의 점화 시스템과 고전압 전원의 출력단에 고전압 펄스를 생성하는 적어도 하나의 고전압 전원과 그리고 고주파 전원의 출력단에 고주파 교류 전압을 생성하는 적어도 하나의 고주파 전원을 가지며, m ∈ |N (0이 아닌 자연수) 및 m ≥ 2인 m 개의 점화시스템을 구비하는 내연기관의 적어도 하나의 연소실 내에서 공기/연료 혼합물을 점화시키는 점화 장치를 작동시키는 방법에서,
    고주파 전원의 출력단의 고주파 교류 전압이 n ∈ |N 및 2 ≤ n ≤ m인 n 개의 점화 시스템들에 공급되는 것을
    특징으로 하는 점화 장치의 작동 방법.
  15. 청구항 14에서,
    적어도 하나의 고주파 전원의 출력이 모든 n 개의 점화 시스템들에 영구적으로 전기적 연결되는 것을
    특징으로 하는 점화 장치의 작동 방법.
  16. 청구항 14 또는 15에서,
    적어도 하나의 고주파 전원의 출력이 모든 n 개의 점화 시스템들에 동시에 일시적으로 전기적 연결되는 것을
    특징으로 하는 점화 장치의 작동 방법.
  17. 청구항 14 내지 16 중의 한 항에서,
    적어도 하나의 고주파 전원의 출력이 소정의 시간 간격 동안 n 개의 점화 시스템들의 각 하나에 순차적 및 일시적으로 전기적 연결되는 것을
    특징으로 하는 점화 장치의 작동 방법.
  18. 청구항 14 내지 17 중의 한 항에서,
    적어도 하나의 고주파 전원의 출력이 q ∈ |N 및 q ≤ k인 q 개의 배전 장치들에 전기적 연결되는 것을
    특징으로 하는 점화 장치의 작동 방법.
  19. 청구항 14 내지 18 중의 한 항에서,
    적어도 하나의 고주파 전원의 출력이 별도의 시간들에 2 ≤ p ≤ n -1, m ≥ 3 및 n ≥ 3인 n 개의 점화 시스템들 중 각각 p 개의 점화 시스템들에 순차적 및 일시적으로 전기적 연결되는 것을
    특징으로 하는 점화 장치의 작동 방법.
  20. 청구항 14 내지 19 중의 한 항에서,
    m 개의 고전압 전원이 구비되고, 각 하나의 고전압 전원의 출력이 각 하나의 점화 시스템에 전기적 연결되는 것을
    특징으로 하는 점화 장치의 작동 방법.
  21. 청구항 14 내지 20 중의 한 항에서,
    고주파 교류 전압이 적어도 하나의 고주파 전원의 출력단에 영구적으로 출력되는 것을
    특징으로 하는 점화 장치의 작동 방법.
  22. 특히 내연기관의 m ∈ |N (0이 아닌 자연수) 및 m ≥ 2인 m 개의 연소실 내의 공기/연료 혼합물을 점화시키는 방법으로, 소정의 시간 간격 내에 적어도 하나의 연소실에 점화 혼합물이 생성되고, 고전압 펄스에 의해 각 연소실의 적어도 두 전극들 사이의 도전 채널이 점화 혼합물을 가지는 적어도 하나의 연소실 내에 생성되며, 점화 혼합물을 가지는 적어도 하나의 연소실에 플라즈마를 생성 및 유지하는 고주파 교류 전압이 도전 채널이 형성되는 적어도 두 전극들에 공급되는 점화 방법에서,
    고주파 교류 전압이 점화 혼합물이 존재하지 않는 적어도 하나의 그러한 연소실의 적어도 두 전극들에도 공급되는 것을
    특징으로 하는 점화 방법.
  23. 청구항 22에서,
    각 연소실의 적어도 두 전극들 사이에 도전 채널이 생성되기 전에 고주파 교류 전압이 점화 혼합물을 가지는 적어도 하나의 연소실 내의 적어도 두 전극들에 공급되는 것을
    특징으로 하는 점화 방법.
  24. 청구항 22 또는 23에서,
    플라즈마의 생성에 이은 소정의 시간 간격 후에, 고주파 교류 전압이 적어도 소정의 정지 시간 동안 이를 통해 플라즈마가 생성되었던 각 연소실의 적어도 이들 두 전극들로부터 차단되는 것을
    특징으로 하는 점화 방법.
  25. 청구항 24에서,
    소정의 정지 시간이 0.5 ms 내지 2 ms의 범위, 특히 1 ms인 것을
    특징으로 하는 점화 방법.
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