(57)【要約】  本発明は、内燃機関用の点火プラグ（１００）に関し、特に、高周波点火システムを備え、点火プラグ（１００）は、中心電極（２８、１２８）と、接地電極（１２、１１２）と、及び中心電極（２８、１２８）と上記接地電極（１２、１１２）との間に配置される電気的な絶縁体（１８、１１８）を備え、ここで、上記中心電極（２８、１２８）を点火システムに電気的に接続させるための中心電極接続点（２６、１２６）は、上記絶縁体（１８、１１８）に配置され、ここで、上記中心電極（２８、１２８）と上記接地電極（１２、１１２）は、上記点火プラグ（１００）の軸方向端（１１４）で上記絶縁体（１８、１１８）から突出し、またそれぞれ中心電極端（１４０）と、接地電極端（１４２）とを形成し、一部は上記絶縁体（１８、１１８）から軸方向に突出し、ここで、上記中心電極端（１４０）と接地電極端（１４２）は、上記中心電極端（１４０）と上記接地電極端（１４２）との間で軸方向に沿って軸方向領域（１７０）のギャップ（１４６）が形成されるように配置および具体化され、ここで、上記ギャップ（１４６）の軸方向領域（１７０）は、上記絶縁体（１８、１１８）から離隔され、ここで、上記点火プラグ（１００）の軸方向端（１１４）で上記絶縁体（１１８）から突出する少なくとも一つの追加電極（１５０）が設置され、またその一部が軸方向に上記絶縁体（１１８）を伸び，追加電極端（１５４）を形成する。ここで、上記追加電極（１５０）は、上記点火プラグ（１００）で上記接地電極（１１２）及び上記中心電極（１２８）から電気的に絶縁され、ここで、上記追加電極端（１５４）は、上記中心電極端（１４０）と上記接地電極端（１４２）との間のギャップ（１４６）の軸方向領域（１７０）にまで突出し、または上記追加電極端（１５４）は、上記ギャップ（１４６）の領域（１７２）内に配置され、上記ギャップ（１４６）の領域（１７２）は、接近上記ギャップ（１４６）の軸方向領域（１７０）に半径方向に隣接するため、上記追加電極端（１５４）は、上記ギャップ（１４６）を二つの点火スパークギャップ（１５６、１６６）に分割する内燃機関用の点火プラグ（１００）。
2019517117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関用の点火プラグであって、
特に、高周波点火システムを備え、中心電極と、接地電極と、及び前記中心電極と前記接地電極との間に配置される電気的な絶縁体とを備え、ここで、前記中心電極を点火システムに電気的に接続させるための中心電極接続点は、前記絶縁体に配置され、ここで、前記中心電極と前記接地電極は、前記点火プラグの軸方向端で前記絶縁体から突出し、またそれぞれ中心電極端と、接地電極端とを形成し、一部は前記絶縁体から軸方向に突出し、ここで、前記中心電極端と前記接地電極端は、前記中心電極端と前記接地電極端との間で軸方向に沿って軸方向領域のギャップが形成されるように配置および具体化され、ここで、前記ギャップの前記軸方向領域は、前記絶縁体から離隔され、ここで、前記点火プラグの軸方向端で前記絶縁体から突出する少なくとも一つの追加電極が設置され、またその一部が軸方向に前記絶縁体から突出することで，追加電極端を形成し、
前記追加電極は、前記点火プラグで前記接地電極及び前記中心電極から電気的に絶縁され、ここで、前記追加電極端は、前記中心電極端と前記接地電極端との間のギャップの前記軸方向領域にまで突出し、または前記追加電極端は、前記ギャップの領域内に配置され、前記ギャップの前記領域は、前記ギャップの前記軸方向領域に半径方向に隣接するため、前記追加電極端は、前記ギャップを二つの点火スパークギャップ（１５６、１６６）に分割する、内燃機関用の点火プラグ。
【請求項２】
前記接地電極は、所定の軸方向断面で前記絶縁体を囲む金属ハウジングとして具体化され、ここで、ねじは、前記金属ハウジングの前記接地電極端に面する軸方向端に配置される
請求項１に記載の内燃機関用の点火プラグ。
【請求項３】
少なくとも一つの内部シール具は、前記金属ハウジングと前記絶縁体との間に配置され、また少なくとも一つの外部シール具は、前記金属ハウジングに設置され、前記外部シール具は、特にシールリングである
請求項２に記載の内燃機関用の点火プラグ。
【請求項４】
第１点火スパークギャップ（１６６）は、前記中心電極の縦方向軸線に沿って軸方向に伸びる
請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関用の点火プラグ。
【請求項５】
前記中心電極端と前記追加電極端は、前記中心電極端と前記追加電極端との間で軸方向に沿って第２点火スパークギャップ（１５６）を形成し、前記絶縁体から離隔されるように配置および具体化され、ここで、前記第２点火スパークギャップ（１５６）は、前記中心電極の縦方向軸線に沿って軸方向に伸び、また前記第１点火スパークギャップ（１６６）と第２点火スパークギャップ（１５６）は、軸方向でお互いに整列して配置される
請求項４に記載の内燃機関用の点火プラグ。
【請求項６】
前記点火スパークギャップ（１５６、１６６）は、少なくとも０.２ｍｍの長さである
請求項４又は５に記載の内燃機関用の点火プラグ。
【請求項７】
前記追加電極は、前記絶縁体内に半径方向に配置され、前記絶縁体内で基本的に前記接地電極に平行して伸び、また前記接地電極から半径方向に離隔され、ここで、前記絶縁体には、前記追加電極を点火システムに電気的に接続するための追加電極接続点が設置される
請求項１〜６のいずれか１項に記載の内燃機関用の点火プラグ。
【請求項８】
前記追加電極端は、閉ループとして具体化され、前記閉ループは、前記追加電極から始まり、前記絶縁体に進入し、他の追加電極として前記接地電極と平行で前記接地電極から離隔されて、前記絶縁体内で半径方向に沿って伸び、ここで、前記他の追加電極は、前記追加電極接続点に電気的に接続される
請求項７に記載の内燃機関用の点火プラグ。
【請求項９】
前記追加電極端は、「Ｌ」字状で具体化され、自由端を有する
請求項１〜７のいずれか１項に記載の内燃機関用の点火プラグ。
【請求項１０】
前記接地電極端は、「Ｌ」字状で具体化され、自由端を有する
請求項１〜９のいずれか１項に記載の内燃機関用の点火プラグ。
【請求項１１】
前記接地電極端は、前記接地電極を始点と終点とする閉ループとして具体化される
請求項１〜９のいずれか１項に記載の内燃機関用の点火プラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用の点火プラグに関し、特に、中心電極と、接地電極と、及び中心電極と接地電極との間に配置された電気的な絶縁体を備え、ここで、中心電極を点火システムに接続させるための中心電極接続点は、絶縁体に配置され、ここで、中心電極と接地電極は、絶縁体の軸方向端で絶縁体から突出し、また、絶縁体から軸方向に突出する部分によって、それぞれ中心電極端と、接地電極端とを構成し、ここで、中心電極端と接地電極端は、絶縁体から離隔されるように中心電極端と接地電極端との間で軸方向に沿ってギャップの軸方向領域が形成されるように、配置および具体化される、請求項１の前文に記載の高周波点火システムを備える内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
点火プラグは、内燃機関において、プラグ電極間を飛び交うスパークによって、室内の燃料/燃料または空気/燃料の混合物に点火して燃焼する機能を有する。このため、点火電圧を燃焼室に導入する際には、良好な絶縁性を確保する必要がある。
【０００３】
例えば、図１に示すように、例えば、独国特許出願公開第１９８４３７１２Ａ１号明細書から一般的に点火プラグ１０は、金属管状ハウジング１２を備え、金属管状ハウジング１２は、その点火側端１４でシールの形態で接地電極１６と、インナー孔を備える絶縁体１８とを囲む。管状ハウジング１２は、例えば、六角ヘッド２０と、雄ねじ２２の形態の作動装置を備え、上記作動装置を利用してシールを形成する形態でエンジンブロックのプラグ穴に点火プラグ１０を固定する。絶縁体１８は、金属ハウジング１２に対して複数の点でシールされ、絶縁体１８のシールされた部分は、絶縁体１８の大部分を占める。また、絶縁体１８は、縦方向孔を備え、そこに固定される点火ケーブル（または、直接に接続される点火コイル（図示せず））のための接続ボルト２４が、接続側２６から縦方向孔に伸び込む。点火側１４において、中心電極２８は、上記絶縁体の縦方向孔に配置される。中心電極２８は、縦方向で絶縁体１８を貫通し、スパークギャップの分だけ接地電極１６から離れる。アブレーション抵抗が改善されたため、中心電極２８は、通常導電性の焼結材料で作られる。絶縁体１８は、通常セラミック製である。タルクリングを有する内部シール具３０は、絶縁体１８をハウジング１２にシールする。外部シールリング３２は、取り付けられた状態で点火プラグの座をシールする。また、中心電極２８の方向には、干渉抑制抵抗３４が配置される。絶縁体１８の外周には、漏電キャリア３６が設置される。
【０００４】
高いレベルの安全性を確保し、規制に従って作られた空気/燃料の混合物の点火不良の影響を避けるためには、中心電極と接地電極との間に形成されるスパークギャップが、点火プラグ上の他の位置での破壊的な部分放電によって悪影響を受けないことが保証されなければならない。しかし、特に高周波で空気/燃料の混合物を着火すると、従来はセラミック絶縁体が用いられた場合には、絶縁体の表面にいわゆる摺動放電が発生することがあった。このような摺動放電は、安全性および点火不良の防止に悪影響を与えるだけでなく、点火プラグに局所的な損傷を引き起こすことさえある。
【０００５】
独国特許出願公開第１１２００８０００９８９Ｔ５号明細書において、中心電極と二つの接地電極を備える点火プラグを公開し、ここで、接地電極と中心電極は、一緒に半径方向の点火スパークギャップを限定し、他の接地電極と中心電極は、一緒に軸方向の点火スパークギャップを限定する。
【０００６】
接地電極と中心電極以外に、独国特許公開第１９８４３７１２ Ａ１号明細書は、バイパス電極をさらに提供する。上記バイパス電極は、半導体材料で作られている。このバイパス電極は、接地電極と中心電極とをお互いに電気的に接続する。中心電極と接地電極との間に点火電圧を印加して、バイパス電極を通じてコンデンサ放電を行った後、誘導点火ギャップで誘導放電を行う。
【０００７】
いわゆる燃料直接噴射のスパーク点火燃焼方法は、燃焼室で層を分けて空気を取り入れる可能性があるために消費を低減する大きな可能性を有する。しかし、燃焼室中の不均一混合物は、適切な時間に信頼できる点火に使用される点火方法の需要を増加させる。あらゆるタイプの波動は、例えば、点火の品質を低下させ、このためエンジン全体の効率を低下させる。一方、可燃性混合物の位置は僅かに変化する可能性があり、もう一方、点火プラグの接地電極のフックは、混合物の形成に破壊的な影響を及ぼすことがある。比較的に大きな空間的範囲を有する点火システムの燃焼室への進入は、直接噴射燃焼方法にとって有用である。この目的のために、独国特許出願公開第１０２００４０５８９２５Ａ１号明細書は、プラズマによって内燃機関の燃焼室中の燃料/空気の混合物を点火することを提案している。対応する高周波プラズマ点火装置は、インダクタとコンデンサとを有する直列発振回路と、直列発振回路の共振励起用の高周波源とを備える。キャパシタは、内部導体電極と外部導体電極との間に誘電体を有する内部導体電極と外部導体電極とによって形成される。これらの電極の間には所定の距離がある。これらの電極は、その最も外側の端部で延び、燃焼室に進入する。
【０００８】
独国特許出願第１０２００８０５１１８５Ａ１号明細書では、直流電圧パルスによって放電プラズマを発生させた後に、高周波電界によって放電プラズマをイオン化する点火方法が開示されている。高周波発生器の直流電圧パルスと出力信号は、ここでは点火プラグの点火電極に一緒に供給される。点火プラグの対応する電極は接地される。
【０００９】
スパーク点火エンジン用の現代の点火システムは、点火プラグと、電子的に作動するユニットを有する個々の点火コイルとを有する。点火プラグは、同軸構造であり、基本的に絶縁体で囲まれた中心電極と、点火プラグハウジングに接続された外部電極とからなる。点火コイルは、点火プラグに高電圧パルスを供給する。燃焼を開始させるスパークが電極間に生成される。独国特許出願第１０２０１３２１５６６３Ａ１号明細書には、点火コイルに印加された高電圧に加えて、点火プラグの持続時間を延ばすために高周波電圧が点火プラグに印加される別の方法が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、点火の信頼性及び機能の点で上記タイプの点火プラグを改良することである。
【００１１】
この目的は、請求項１に記載の特徴を有する上記タイプの点火プラグによって本発明により達成される。本発明の有利な発展は、他の請求項に記載されている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による上記タイプの点火プラグは、少なくとも１つの追加電極を点火プラグに設置し、上記追加電極は接地電極及び中心電極から電気的に絶縁されて配置され、上記追加電極端は、絶縁体から絶縁体の軸方向端に突出して、追加電極端を形成し、また上記追加電極の一部分は、絶縁体から軸方向に突出し、ここで、上記追加電極端は中心電極端と接地電極端との間のギャップの軸方向領域に突出し、またはギャップの軸方向領域の半径方向に隣接しているギャップの領域に突出する。
【００１３】
これは、以下のような利点を有する：互いに独立して点火システムに接続することができる３つの電極を有する点火プラグが存在し、点火プラグは、例えば点火プラグコネクタが全く修正されていないか、修正があっても少ない、従来の内燃機関に使用することができ、例えば、点火プラグコネクタを変更することができ、また従来の内燃機関における高周波点火システムの使用または修正を可能にする。中心電極端と接地電極端との間のギャップの軸方向領域、またはギャップの軸方向領域に半径方向に隣接するギャップの領域は、追加電極によって２つの点火スパークギャップにそれぞれ分割される。
【００１４】
接地電極は、所定の軸方向断面において絶縁体を取り囲む金属ハウジングとして具体化され、ここで、ねじは、金属ハウジングの接地電極端に面する軸方向端に配置される。従って、従来のシリンダヘッドにおける点火プラグと従来の点火プラグソケットとの適合性が達成される。
【００１５】
少なくとも一つの内部シール具は、金属ハウジングと絶縁体との間に配置され、また少なくとも一つの外部シール具、特にシールリングは、金属ハウジングに配置される。従って、電極端が突出する空間と周囲環境との間のシールが達成される。
【００１６】
第１点火スパークギャップは、中心電極の縦方向軸線に沿って軸方向に伸び、従って、点火プラグの設計は特にコンパクトである。
【００１７】
中心電極端と追加電極端は、中心電極端と追加電極端との間で軸方向に沿って第２点火スパークギャップを形成し、絶縁体から離隔されるように配置および具体化され、ここで、第２点火スパークギャップは、中心電極の縦方向軸線に沿って軸方向に伸び、また第１点火スパークギャップと第２点火スパークギャップは、軸方向でお互いに整列して配置される。従って、点火性能が改善された二重空気スパーク点火プラグが得られる。
【００１８】
点火スパークギャップ１５６、１６６は、少なくとも０.２ｍｍの長さである。従って、中心電極にのみ高電圧を印加すると、中心電極と追加電極との間、及び追加電極と接地電極との間に確実に空気スパークが発生することが達成される。
【００１９】
追加電極は、半径方向にて絶縁体内に配置され、絶縁体内で基本的に接地電極に平行して伸び、また接地電極から半径方向に離隔され、ここで、絶縁体には、追加電極を点火システムに電気的に接続する追加電極接続点が設置される。従って、中心電極と追加電極との間に高周波信号を印加するためのインピーダンスが制御された、特にコンパクトな点火プラグ設計が得られる。点火プラグにおける高周波供給線の電極端に対するインピーダンスは、追加電極と接地電極との間の距離及び充填材料の誘電率に実質的に依存する。
【００２０】
追加電極端は、閉ループとして具体化され、上記閉ループは、追加電極から始まり、絶縁体に再び進入し、他の追加電極として接地電極と平行で接地電極から一定に離隔されて絶縁体内で半径方向に沿って伸び、ここで、他の追加電極は、追加電極接続点に電気的に接続される。従って、インピーダンス安定性の改善が達成される。
【００２１】
追加電極端は、「Ｌ」字状で具体化され、自由端を有し、従って、点火プラグの製造を特に単純で費用効果が高いものにする。
【００２２】
接地電極端は、「Ｌ」字状で具体化され、自由端を有し、従って、点火プラグの製造を特に単純で費用効果が高いものにする。
【００２３】
接地電極端は、接地電極から始まりまた接地電極で終了する閉ループとして具体化され、従って、インピーダンスの安定性が改善される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】先行技術で周知の内燃機関用の点火プラグを示す断面図である。
【図２】本発明に係る点火プラグの第１の好ましい実施例を示す断面図である。
【図３Ａ】ギャップの軸方向領域に延びる追加電極を有する図２の点火プラグの点火側端の拡大詳細を示す断面図である。
【図３Ｂ】ギャップの領域に伸びる追加電極を有する図２の点火プラグの点火側端の拡大詳細を示し、この領域はギャップの軸方向領域に半径方向に隣接している、図である。
【図４】本発明に係る点火プラグの第２の好ましい実施例を示す断面図である。
【図５】本発明に係る点火プラグの第３の好ましい実施例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面に基づいて本発明をより詳細に説明する。
【００２６】
図２及び図３Ａ、図３Ｂに示すように、本発明に係る点火プラグ１００の第１の好ましい実施例は、中心電極１２８と、金属ハウジング形態の接地電極１１２とを含み、金属ハウジングは、所定の軸方向部分上の絶縁体１１８を取り囲み、また点火側端１１４に外部ねじ１２２を有し、接続側端１２６で中心電極接続点１２４を有する。中心電極接続点１２４は、中心電極１２８を点火システム（図示せず）に電気的に接続するために使用される。なお、六角形１２０は、金属ハウジングの形態で接地電極１１２に形成され、上記接地電極１１２、内燃機関のエンジンブロックに点火プラグを取り付けまたは内燃機関のエンジンブロックから点火プラグを取り外す工具（点火プラグキー）を係合させる。
【００２７】
中心電極１２８は、絶縁体１１８に配置され、点火プラグ１００の接続側端１２６で中心電極接続点１２４に電気的に接続され、また点火側端１１４において絶縁体１１８から軸方向に突出し、ここで、一部は中心電極端１４０を構成する。中心電極端１４０は、直線状に具体化され、中心電極１２８に電気的に接続され、中心電極１２８の中心縦方向軸線１４４に沿って伸びる。中心電極端１４０は、中心縦方向軸線１４４と同軸に配置される。または、中心電極１２８は、中心縦方向軸線１４４に対して偏心して配置されてもよい。
【００２８】
接地電極１１２は、点火側端１１４において、接地電極端１４２を形成する一部を有し、上記接地電極端１４２は、絶縁体１１８から軸方向に突出して接地電極１１２と電気的に接続され、即ち、金属ケースに電気的に接続される。接地電極端１４２は、「Ｌ」字状に具体化され且つ伸び、中心縦方向軸線１４４と交差する。従って、中心電極１２８と接地電極１１２との間、および/または中心電極端１４０と接地電極端１４２との間には、間隙１４６の軸方向領域１７０が構成され、また中心縦方向軸線１４４に沿って定義され、且つ絶縁部分１１８から軸方向に離隔される。
【００２９】
本発明によれば、点火プラグ１００上に配置され、中心電極１２８及び接地電極１１２から電気的に絶縁された追加電極１５０が追加的に提供される。追加電極１５０は、絶縁体１１８内に配置され、また中心電極１２８から半径方向に離隔して中心電極１２８に平行するように、絶縁体１１８において伸びる。追加電極接続点１５２は、絶縁体１１８上の接続側端１２６に配置されるか、またはその近くに配置される。追加電極接続点１５２は、追加電極１５０に電気的に接続され、追加電極１５０を点火システムに電気的に接続するために使用される。追加電極端１５４は、点火プラグ１００の点火側端１１４に設置され、追加電極１５０と電気的に接続され、また絶縁体１１８から軸方向に突出している。追加電極端１５４は、「Ｌ」字状に具体化され、図３Ａに代替的に示すように、中心電極端１４０と接地電極端１４２との間のギャップ１４６の軸方向領域１７０に伸びる。従って、中心電極１２８と追加電極１５０との間、または中心電極端１４０と追加電極端１５４との間に、第２点火スパークギャップ１５６が形成され、また中心縦方向軸線１４４に沿って定義され、且つ絶縁部分１１８から軸方向に離隔される。そして、追加電極１５０と接地電極１１２との間に、または追加電極端１５４と接地電極端１４２との間に、第１点火スパークギャップ１６６を形成または限定した。ここで、図３Ａ及び図３Ｂにそれぞれ明確に示すように、第２点火スパークギャップ１５６の長さは、第１点火スパークギャップ１６６の長さよりも小さいかまたは短い。
【００３０】
図３Ｂは、第２の代替案を示し、ここで、同じ参照符号は図３Ａと機能的に同じである部分を示す。従って、説明の便宜上、図３Ａの説明を参照する。図３Ｂに示す第２の代替案では、追加電極端１５４も「Ｌ」字状に具体化され、ギャップ１４６の領域１７２に伸び、ギャップ１４６の領域１７２はギャップ１４６の軸方向領域１７０に半径方向に隣接する。追加電極端１５４は、中心電極端１４０と接地電極端１４２との間の中心縦方向軸１４４と交差する（図３Ｂに示すように）か、または交差しない。
【００３１】
点火スパークギャップ（少なくとも１つ）に関して、第１の代替案に関する上述した内容は、第２の代替案に類似して適用される。
【００３２】
図４は、本発明に係る点火プラグ１００の第２の好ましい実施例を示す。図４において、機能的に同一の部分には、図２及び図３Ａ、図３Ｂと同一の符号を付している。従って、上記図２及び図３Ａ、図３Ｂを参照して説明する。図２及び図３Ａ、図３Ｂによる第１の実施例とは反対的に、図４による第２の実施例では、追加電極端１５４及び接地電極端１４２は、閉ループとして構成され、点火プラグ１００の点火側端１１４では自由度がない。この場合、接地電極端１４２のループは、接地電極１１２または接地電極１１２を形成する金属ハウジングで開始および終了する。追加電極端１５４のループは、絶縁体１１８の追加電極１５０で始まり、絶縁体１１８で終了し、上記絶縁体１１８は、絶縁体１１８上の追加電極１５４のループの開始点から半径方向に離隔する。これにより、本発明による点火プラグ１００が高周波点火システム（図示せず）と共に使用されるとき、インピーダンスを安定的に保持することができる。
【００３３】
図５は、本発明に係る点火プラグ１００の第３の好ましい実施例を示す。図５において、機能的に同一の部分には、図２、図３Ａ、図３Ｂ、図４と同一の符号を付している。従って、上記図２、図３Ａ、図３Ｂ、図４を参照して説明する。図４による第２の実施例とは反対的に、図５による第３の実施例では、絶縁体１１８に配置され、中心電極１２８に基本的に平行に伸び、また中心電極１２８から半径方向に離隔される追加電極１５０ａが提供される。追加電極端１５４のループは、絶縁体１１８上の追加電極１５０で始まり、絶縁体１１８で終結し、ここで、上記ループは他の追加電極１５０ａに電気的に接続される。なお、他の追加電極１５０ａは、追加電極接続点１５２に電気的に接続されている。追加電極接続点１５２は、例えば、絶縁体１１８の外周上に環状に形成され、このようにして、点火プラグコネクタ（図示せず）中の対応する追加電気的接続点によって電気的接続を形成する。これにより、本発明に係る点火プラグ１００をプラズマ点火システム（図示せず）と共に使用する際に、インピーダンスをより安定させることができる。
【００３４】
または、追加電極１５０と他の追加電極１５０ａは、絶縁体において管状または回転対称的に一体的に具体化され、中心電極１２８に対して同軸に配置される。
【００３５】
以下、上記で例として説明した図２から図５を参照して、本発明による点火プラグ１００の機能方法を説明する。中心電極１２８に高電圧パルスを印加することによって、一方では、中心電極１２８と追加電極１５０との間、または中心電極端１４０と追加電極端１５４との間に二重エアギャップが形成され、他方では、追加電極１５０と接地電極１１２または追加電極端１５４と接地電極端１４２との間に二重エアギャップが形成される。追加電極１５０は、接続された点火システムまたは点火回路に応じてパッシブ（ｐａｓｓｉｖｅ）的またはアクティブ（ａｃｔｉｖｅ）的である。この場合、追加電極１５０は、例えば、接地（単一スパーク）に電気的に接続され、キャパシタに電気的に接続される（パッシブ）か、または高周波増幅器に電気的に接続される（アクティブ）。後者の場合、追加電極１５０を介して電気的高周波（ＨＦ）エネルギーが印加され、その結果、点火スパークからプラズマが励起され、点火プラグ１００の点火側端１１４においてプラズマが生成され、プラズマが、高周波エネルギーの供給の終了まで維持される。
【００３６】
点火プラグ１００が、高電圧源（高直流電圧源）を有する高周波点火システム（例えば、点火コイル）と高周波電圧源と共に使用される場合、中心電極１２８は、高周波点火システムの高電圧源に電気的に接続されるための高電圧電極である。従って、高電圧源によって生成された短時間の電気的高電圧（電気的高電圧パルスまたは高直流電圧パルスＤＣ）は、中心電極１２８に供給され、一方では、中心電極１２８と追加電極１５０の間および/または中心電極端１４０と追加電極端１５４との間に点火スパークが発生され、他方では、追加電極１５０と接地電極１１２との間および/または追加電極端１５４と接地電極端１４２（二重空気スパーク）との間で点火スパークが発生する。上記点火スパークは、追加電極１５０を介して中心電極１２８と接地電極１１２との間にプラズマを生成し、および/または第１点火スパークギャップ１６６と第２点火スパークギャップ１５６中の追加電極端１５４を介して、中心電極端１４０と接地電極端１４２との間にプラズマを生成する。「電気的高直流電圧パルス」という表現は、ここでは、高い電気エネルギー（例えば、８ｋＶから１２ｋＶ）を有する電気直流電圧パルスを意味する。
【００３７】
追加電極１５０は、高周波点火システムの高周波源と電気的に接続するための高周波電極である。これにより、高周波源により発生した電気高周波電圧は、追加電極１５０に供給され、高直流電圧パルスに基づいて予め点火スパークにより発生したプラズマによってさらに加熱される。従って、上記プラズマは、追加電極１５０と接地電極１１２との間に取り付けられ、および/または追加電極端１５４と接地電極端１４２との間、および/または追加電極端１５４と接地電極端１４２との周囲の空間に一定時間保持することができる。上記期間は、実際の点火スパーク（数ナノ秒）よりもかなり長い（数ミリ秒）。従って、空気/燃料混合物を点火するためのプラズマは、追加電極１５０と接地電極１１２との間、および/または追加電極端１５４と接地電極端１４２との間、および/または追加電極端１５４と接地電極端１４２との周囲の空間の点火側端１２６に存在する。存在期間は数ナノ秒より長い。空気/燃料混合物の点火は、より信頼性が高く、非常に希薄な空気/燃料混合物及び高い排気ガスフィードバック率の場合に点火することができ、伝統的な点火スパークだけでは空気/燃料混合物が点火されることをもはや確実に保証できず、または、まったく点火することができない場合に対応する。
【００３８】
高周波プラズマのインピーダンスの安定性は、軸方向給電線の一定インピーダンスよりも重要である。これは、高周波プラズマの空間的安定性を必要とする。これは、追加電極端１５４と接地電極端１４２との間に等距離の可能な距離を設けることによって達成され、高周波プラズマは、追加電極端１５４と接地電極端１４２との間に放出される。なお、ここでは、ブラケットだけでなく、穿孔された半球などを構造物として用いてもよい。従って、高周波プラズマのインピーダンスを不所望に変化させることになる、高周波プラズマの拡散を防止することができる。中間電極１５０は、構造上の理由から、軸方向に配向されていなくてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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