JP6439989B2 - Flow control device for intake passage - Google Patents
Flow control device for intake passage Download PDFInfo
- Publication number
- JP6439989B2 JP6439989B2 JP2016134934A JP2016134934A JP6439989B2 JP 6439989 B2 JP6439989 B2 JP 6439989B2 JP 2016134934 A JP2016134934 A JP 2016134934A JP 2016134934 A JP2016134934 A JP 2016134934A JP 6439989 B2 JP6439989 B2 JP 6439989B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- intake
- flow
- wall surface
- intake passage
- engine
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 81
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 81
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 54
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 50
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 21
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 69
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 17
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
本発明は、吸気通路の流動制御装置に係わり、特に、エンジンの運転領域に応じて、吸気行程中及び/又は圧縮行程中に燃焼室内に燃料を噴射するエンジンにおいて、湾曲部を有する吸気通路を流れる吸気の流動を制御する吸気通路の流動制御装置に関する。 The present invention relates to a flow control device for an intake passage, and more particularly to an intake passage having a curved portion in an engine that injects fuel into a combustion chamber during an intake stroke and / or a compression stroke according to an operating region of the engine. The present invention relates to a flow control device for an intake passage for controlling the flow of flowing intake air.
従来、吸気通路から燃焼室に流入する吸気にタンブル流やスワール流などの旋回流を付与することによりエンジンの燃焼改善を図ることが行われている。例えば、火花点火式直噴エンジンにおいて、タンブル流により混合気をキャビティ内に集めたり、点火プラグの電極付近に輸送したりするようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, improvement of engine combustion has been performed by applying a swirl flow such as a tumble flow or a swirl flow to the intake air flowing into the combustion chamber from the intake passage. For example, in a spark ignition type direct injection engine, there is one in which an air-fuel mixture is collected in a cavity by a tumble flow or transported to the vicinity of an electrode of a spark plug (for example, see Patent Document 1).
ところで、圧縮行程中に燃焼室内に燃料噴射を行うエンジンにおいて、タンブル流による渦が圧縮行程まで残ると、筒内ガスと気筒壁面との対流熱伝達により、圧力上昇に伴う筒内ガスの温度上昇が抑制されるので、圧縮行程中に噴射した燃料の気化が十分に促進されず、燃焼安定性を改善することができない。 By the way, in an engine that injects fuel into the combustion chamber during the compression stroke, if the vortex due to the tumble flow remains up to the compression stroke, the temperature of the cylinder gas increases due to the convection heat transfer between the cylinder gas and the cylinder wall surface. Therefore, the vaporization of the fuel injected during the compression stroke is not sufficiently promoted, and the combustion stability cannot be improved.
また、予混合圧縮自己着火(Homogeneous-Charge Compression Ignition:HCCI)による圧縮着火燃焼を行うエンジンにおいては、空燃比リーンの混合気を確実に自己着火させるために、圧縮行程において筒内ガスの温度を十分に高い状態にする必要がある。しかしながら、上述したようにタンブル流による渦が圧縮行程まで残ると、筒内ガスと気筒壁面との対流熱伝達により、圧力上昇に伴う筒内ガスの温度上昇が抑制されるので、混合気の自己着火の安定性を改善することができない。 In addition, in an engine that performs compression ignition combustion by premixed compression self-ignition (Homogeneous-Charge Compression Ignition: HCCI), in order to ensure that the air-fuel ratio lean air-fuel mixture is self-ignited, the temperature of the in-cylinder gas is changed during the compression stroke. It needs to be high enough. However, as described above, if the vortex due to the tumble flow remains until the compression stroke, the convection heat transfer between the cylinder gas and the cylinder wall surface suppresses the temperature increase of the cylinder gas accompanying the pressure increase. The stability of ignition cannot be improved.
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、吸気通路を流れる吸気の流動を制御することにより、圧縮行程中のタンブル流による渦を抑制し、圧縮行程中の筒内ガスの温度上昇を促進することができ、圧縮行程中に噴射した燃料を十分に気化させて燃焼安定性を改善することができる、吸気通路の流動制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and by controlling the flow of the intake air flowing through the intake passage, the vortex caused by the tumble flow during the compression stroke is suppressed, and during the compression stroke. An object of the present invention is to provide a flow control device for an intake passage that can promote the temperature rise of the in-cylinder gas and can sufficiently vaporize the fuel injected during the compression stroke to improve the combustion stability. To do.
上記の目的を達成するために、本発明による吸気通路の流動制御装置は、エンジンの運転領域に応じて、吸気行程中及び/又は圧縮行程中に燃焼室内に燃料を噴射するエンジンにおいて、湾曲部を有する吸気通路を流れる吸気の流動を制御する吸気通路の流動制御装置であって、吸気通路内において、湾曲部の外側の壁面に沿って流れる吸気と湾曲部の内側の壁面に沿って流れる吸気との流速差を小さくする方向に気流を発生させる気流発生手段と、エンジンの運転領域が、圧縮着火燃焼を行い且つ圧縮行程中に燃料噴射が行われる運転領域である場合、気流発生手段を動作させてタンブル流を抑制することにより、圧縮行程においてタンブル流による渦を消失させる制御手段と、を有することを特徴とする。
このように構成された本発明においては、吸気通路の湾曲部の外側の壁面に沿って流れる吸気と湾曲部の内側の壁面に沿って流れる吸気との流速差を小さくする方向に気流を発生させる気流発生手段を設けたので、エンジンの運転領域が圧縮着火燃焼を行い且つ圧縮行程中に燃料噴射が行われる運転領域である場合に、制御手段が気流発生手段を動作させることにより、湾曲部の下流側において湾曲部の外側の壁面及び内側の壁面のそれぞれに沿って流れる吸気の流速をほぼ等しくすることができる。これにより、タンブル流を、燃焼室内においてタンブル流に対向する方向へ向かう流れによって打ち消すことができ、圧縮行程においてタンブル流による渦が抑制される。したがって、圧縮行程中の気筒の内壁面近傍におけるガスの流速が抑えられるので、筒内ガスと気筒の内壁面との間の対流熱伝達を抑制して、圧縮行程中の筒内ガスの温度上昇を促進することができ、圧縮行程中に噴射した燃料を十分に気化させて、燃焼安定性を改善することができる。
In order to achieve the above object, a flow control device for an intake passage according to the present invention provides a curved portion in an engine that injects fuel into a combustion chamber during an intake stroke and / or a compression stroke, depending on an operating region of the engine. A flow control device for an intake passage for controlling a flow of intake air flowing through an intake passage having an intake air flowing along an outer wall surface of the bending portion and an intake air flowing along an inner wall surface of the bending portion in the intake passage The airflow generating means for generating an airflow in the direction of reducing the flow velocity difference between the engine and the engine operating region, when the engine operating region is an operating region in which compression ignition combustion is performed and fuel injection is performed during the compression stroke, the airflow generating unit is operated. by suppressing the tumble flow by, and having a control means for Ru abolished vortex by tumble flow during the compression stroke.
In the present invention configured as described above, an air flow is generated in a direction to reduce the flow velocity difference between the intake air flowing along the outer wall surface of the curved portion of the intake passage and the intake air flowing along the inner wall surface of the curved portion. Since the airflow generating means is provided, the control means operates the airflow generating means when the engine operating area is an operating area where compression ignition combustion is performed and fuel injection is performed during the compression stroke. The flow velocity of the intake air flowing along the outer wall surface and the inner wall surface of the curved portion on the downstream side can be made substantially equal. Thereby, the tumble flow can be canceled by the flow in the direction opposite to the tumble flow in the combustion chamber, and the vortex due to the tumble flow is suppressed in the compression stroke. Accordingly, the flow velocity of the gas in the vicinity of the inner wall surface of the cylinder during the compression stroke is suppressed, so that convective heat transfer between the in-cylinder gas and the inner wall surface of the cylinder is suppressed, and the temperature of the in-cylinder gas during the compression stroke is increased. The fuel injected during the compression stroke can be sufficiently vaporized to improve the combustion stability.
また、本発明において、好ましくは、気流発生手段は、湾曲部の内側の壁面に沿ってエンジンの燃焼室に向かう方向に気流を発生させる。
このように構成された本発明においては、気流発生手段が発生させる気流の方向を、吸気が燃焼室に向かう方向と一致させることができ、これにより、エンジンの吸気の充填効率を低下させることなく、圧縮行程中のタンブル流による渦を抑制し、圧縮行程中の筒内ガスの温度上昇を促進することができる。
In the present invention, preferably, the air flow generation means generates an air flow in a direction toward the combustion chamber of the engine along the inner wall surface of the curved portion.
In the present invention configured as described above, the direction of the airflow generated by the airflow generating means can be matched with the direction of the intake air toward the combustion chamber, thereby reducing the intake air charging efficiency of the engine. The vortex caused by the tumble flow during the compression stroke can be suppressed, and the temperature rise of the in-cylinder gas during the compression stroke can be promoted.
また、本発明において、好ましくは、気流発生手段は、吸気通路内に配置されたプラズマアクチュエータを含み、プラズマアクチュエータは、吸気通路の壁面に沿って配置される誘電体と、誘電体の吸気通路側に配置される露出電極と、誘電体を挟んで露出電極の反対側に配置される埋め込み電極とを備え、埋め込み電極は、気流発生手段が発生させる気流の方向において露出電極よりも下流側に配置される。
このように構成された本発明においては、エンジンの運転領域が圧縮行程中に燃料噴射が行われる運転領域である場合に、制御手段が吸気行程中に高周波及び高電圧の交流電圧を露出電極及び埋め込み電極に印加することにより、吸気通路の湾曲部の内側の壁面に沿って露出電極から埋め込み電極へ向かう流動を誘起し、湾曲部の外側の壁面に沿って流れる吸気と湾曲部の内側の壁面に沿って流れる吸気との流速差を小さくすることができる。これにより、圧縮行程中のタンブル流による渦を抑制し、圧縮行程中の筒内ガスの温度上昇を促進することができる。
In the present invention, preferably, the air flow generation means includes a plasma actuator disposed in the intake passage, and the plasma actuator includes a dielectric disposed along a wall surface of the intake passage, and an intake passage side of the dielectric. And an embedded electrode disposed on the opposite side of the exposed electrode across the dielectric, and the embedded electrode is disposed downstream of the exposed electrode in the direction of the airflow generated by the airflow generating means. Is done.
In the present invention configured as described above, when the operation region of the engine is an operation region in which fuel injection is performed during the compression stroke, the control means applies high-frequency and high-voltage alternating voltages during the intake stroke and the exposed electrodes and Applying to the embedded electrode induces a flow from the exposed electrode to the embedded electrode along the inner wall surface of the curved portion of the intake passage, and the intake air flowing along the outer wall surface of the curved portion and the inner wall surface of the curved portion The flow velocity difference from the intake air flowing along the can be reduced. Thereby, the eddy by the tumble flow during the compression stroke can be suppressed, and the temperature rise of the in-cylinder gas during the compression stroke can be promoted.
また、本発明において、好ましくは、気流発生手段は、吸気通路内において、湾曲部の外側の壁面に沿って流れる吸気と湾曲部の内側の壁面に沿って流れる吸気との流速差を小さくする方向にEGRガスを流入させるEGRガス流入手段を含む。
このように構成された本発明においては、吸気通路の湾曲部の外側の壁面に沿って流れる吸気と湾曲部の内側の壁面に沿って流れる吸気との流速差を小さくする方向にEGRガスを流入させるEGRガス流入手段を設けたので、エンジンの運転領域が圧縮行程中に燃料噴射が行われる運転領域である場合に、吸気行程中にEGRガス流入手段からEGRガスを吸気通路に流入させることにより、湾曲部の下流側において湾曲部の外側の壁面及び内側の壁面のそれぞれに沿って流れる吸気の流速をほぼ等しくすることができる。これにより、タンブル流を、燃焼室内においてタンブル流に対向する方向へ向かう流れによって打ち消すことができ、圧縮行程においてタンブル流による渦が抑制される。したがって、圧縮行程中の気筒の内壁面近傍におけるガスの流速が抑えられるので、筒内ガスと気筒の内壁面との間の対流熱伝達を抑制して、圧縮行程中の筒内ガスの温度上昇を促進することができ、圧縮行程中に噴射した燃料を十分に気化させて、燃焼安定性を改善することができる。
In the present invention, it is preferable that the air flow generation means reduce the flow velocity difference between the intake air flowing along the outer wall surface of the curved portion and the intake air flowing along the inner wall surface of the curved portion in the intake passage. EGR gas inflow means for allowing EGR gas to flow into.
In the present invention configured as described above, the EGR gas is introduced in the direction of reducing the flow velocity difference between the intake air flowing along the outer wall surface of the curved portion of the intake passage and the intake air flowing along the inner wall surface of the curved portion. Since the EGR gas inflow means is provided, the EGR gas is caused to flow from the EGR gas inflow means into the intake passage during the intake stroke when the engine operation area is an operation area in which fuel injection is performed during the compression stroke. The flow velocity of the intake air flowing along the outer wall surface and the inner wall surface of the bending portion on the downstream side of the bending portion can be made substantially equal. Thereby, the tumble flow can be canceled by the flow in the direction opposite to the tumble flow in the combustion chamber, and the vortex due to the tumble flow is suppressed in the compression stroke. Accordingly, the flow velocity of the gas in the vicinity of the inner wall surface of the cylinder during the compression stroke is suppressed, so that convective heat transfer between the in-cylinder gas and the inner wall surface of the cylinder is suppressed, and the temperature of the in-cylinder gas during the compression stroke is increased. The fuel injected during the compression stroke can be sufficiently vaporized to improve the combustion stability.
また、本発明において、好ましくは、制御手段は、エンジンの回転数が高いほど発生する気流が強くなるように気流発生手段を制御する。
このように構成された本発明においては、エンジンの回転数の上昇に応じて吸気の流速が高くなりタンブル流が強くなるほど、気流発生手段が発生する気流を強くしてタンブル流を確実に抑制することができる。これにより、エンジン回転数の変化に関わらず、圧縮行程中のタンブル流による渦を抑制し、筒内ガスと気筒の内壁面との間の対流熱伝達を抑制して、圧縮行程中の筒内ガスの温度上昇を促進することができる。
In the present invention, it is preferable that the control means controls the airflow generation means so that the generated airflow becomes stronger as the engine speed is higher.
In the present invention configured as described above, as the intake air flow rate increases and the tumble flow becomes stronger as the engine speed increases, the air flow generated by the air flow generating means is strengthened and the tumble flow is reliably suppressed. be able to. As a result, vortexes caused by tumble flow during the compression stroke are suppressed regardless of changes in the engine speed, and convective heat transfer between the cylinder gas and the inner wall surface of the cylinder is suppressed. The temperature rise of the gas can be promoted.
本発明による吸気通路の流動制御装置によれば、吸気通路を流れる吸気の流動を制御することにより、圧縮行程中のタンブル流による渦を抑制し、圧縮行程中の筒内ガスの温度上昇を促進することができ、圧縮行程中に噴射した燃料を十分に気化させて燃焼安定性を改善することができる。 According to the flow control device of the intake passage according to the present invention, by controlling the flow of the intake air flowing through the intake passage, vortex caused by the tumble flow during the compression stroke is suppressed, and the temperature rise of the in-cylinder gas during the compression stroke is promoted. The fuel injected during the compression stroke can be sufficiently vaporized to improve the combustion stability.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による吸気通路の流動制御装置を説明する。 Hereinafter, a flow control device for an intake passage according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
まず、図1及び図2により、本発明の実施形態によるエンジンの装置構成を説明する。図1は、本発明の実施形態による吸気通路の流動制御装置が適用されたエンジンの概略構成図であり、図2は、本発明の実施形態による吸気通路の流動制御装置に関する電気的構成を示すブロック図である。 First, an apparatus configuration of an engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine to which an intake passage flow control device according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 shows an electrical configuration of the intake passage flow control device according to an embodiment of the present invention. It is a block diagram.
図1において、符号1はエンジンを示す。このエンジン1は、車両に搭載されると共に、少なくともガソリンを含有する燃料が供給されるガソリンエンジンである。エンジン1は、複数の円筒状の気筒2が設けられたシリンダブロック4(なお、図1では、1つの気筒2のみを図示するが、例えば4つの気筒2が直列に設けられる)と、このシリンダブロック4上に配設されたシリンダヘッド6と、シリンダブロック4の下側に配設され、潤滑油が貯留されたオイルパン8とを有している。各気筒2内には、コンロッド10を介してクランクシャフト12と連結されているピストン14が往復動可能且つ気筒2の内周面に対して摺動自在に嵌挿されている。シリンダヘッド6と、気筒2と、ピストン14とは、燃焼室16を画定する。なお、燃焼室16の形状は、図示する形状に限定されるものではない。例えばピストン14の頂面形状、及び、燃焼室16の天井面の形状等は、適宜変更することが可能である。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an engine. The engine 1 is a gasoline engine that is mounted on a vehicle and supplied with a fuel containing at least gasoline. The engine 1 includes a
このエンジン1は、理論熱効率の向上や、後述する圧縮着火燃焼の安定化等を目的として、15以上の比較的高い幾何学的圧縮比に設定されている。なお、幾何学的圧縮比は15以上20以下程度の範囲で、適宜設定すればよい。 The engine 1 is set to a relatively high geometric compression ratio of 15 or more for the purpose of improving the theoretical thermal efficiency and stabilizing the compression ignition combustion described later. In addition, what is necessary is just to set a geometric compression ratio suitably in the range of about 15-20.
シリンダヘッド6には、気筒2毎に、各々独立した2つの吸気ポート18及び2つの排気ポート20が形成されていると共に、これら吸気ポート18及び排気ポート20には、燃焼室16側に形成された吸気口及び排気口を開閉する吸気弁22及び排気弁24がそれぞれ配設されている。
In the
シリンダヘッド6にはまた、気筒2毎に、気筒2内に燃料を直接噴射するインジェクタ26(燃料噴射弁)が取り付けられている。このインジェクタ26は、エンジン1の運転状態に応じて設定された噴射タイミングでかつ、エンジン1の運転状態に応じた量の燃料を、燃焼室16内に直接噴射する。
The
シリンダヘッド6にはまた、気筒2毎に、燃焼室16内の混合気に強制点火する点火プラグ28が取り付けられている。点火プラグ28は、燃焼室16の天井面の中央部から下方へ延びるように、シリンダヘッド6内を貫通して配置されている。
A
また、ピストン14の頂面の中央部には、下方に凹んだキャビティ14aが形成されている。キャビティ14aは、気筒2の軸線方向から見たときの平面形状がほぼ円形となるように形成されている。キャビティ14aの中央部の真上にはインジェクタ26が配置されており、キャビティ14aの凹部内に点火プラグ28が配置されている。
Further, a
また、吸気ポート18には、プラズマアクチュエータ30が配置されている。プラズマアクチュエータ30の詳細は後述する。
A
エンジン1の一側面には、図1に示すように、各気筒2の吸気ポート18に連通するように吸気系統32が接続されている。一方、エンジン1の他側面には、各気筒2の燃焼室16からの既燃ガス(排気ガス)を排出する排気系統34が接続されている。
As shown in FIG. 1, an
吸気系統32の上流端部には、吸入空気を濾過するエアクリーナ36が配設され、その下流側には、各気筒2への吸入空気量を調節するスロットル弁38が配設されている。また、吸気系統32における下流端近傍には、サージタンク40が配設されている。このサージタンク40よりも下流側の吸気系統32は、気筒2毎に分岐するインテークマニホールド48とされ、インテークマニホールド48の各分岐の下流端が各気筒2の吸気ポート18にそれぞれ接続されている。サージタンク40の出口から吸気口に至る吸気の流路(即ちインテークマニホールド48と吸気ポート18)は、本発明における吸気通路に相当する。
An
排気系統34の上流側の部分は、気筒2毎に分岐して排気ポート20の外側端に接続された独立通路と該各独立通路が集合する集合部とを有する排気マニホールドによって構成されている。この排気系統34における排気マニホールドよりも下流側には、排気ガス中の有害成分を浄化する排気浄化装置として、直キャタリスト42とアンダーフットキャタリスト44とがそれぞれ接続されている。直キャタリスト42及びアンダーフットキャタリスト44はそれぞれ、筒状ケースと、そのケース内の流路に配置した、例えば三元触媒とを備えて構成されている。
The upstream portion of the
吸気系統32におけるサージタンク40と、排気系統34における直キャタリスト42よりも上流側の部分とは、排気ガスの一部を吸気系統32に還流するためのEGR通路50を介して接続されている。このEGR通路50は、排気ガスをエンジン冷却水によって冷却するためのEGRクーラ52が配設された主通路51を含んで構成されている。主通路51には、排気ガスの吸気系統32への還流量を調整するためのEGR弁511が配設されている。
The
エンジン1は、パワートレイン・コントロール・モジュール(以下、PCMという)32によって制御される。PCM46は、CPU、メモリ、カウンタタイマ群、インターフェース及びこれらのユニットを接続するパスを有するマイクロプロセッサで構成されている。このPCM46が制御器を構成する。
The engine 1 is controlled by a powertrain control module (hereinafter referred to as PCM) 32. The
PCM46には、図1、2に示すように、各種のセンサSW1、SW2、SW4〜SW18の検出信号が入力される。具体的には、PCM46には、エアクリーナ36の下流側で、新気の流量を検出するエアフローセンサSW1の検出信号と、新気の温度を検出する吸気温度センサSW2の検出信号と、EGR通路50における吸気系統32との接続部近傍に配置されかつ、外部EGRガスの温度を検出するEGRガス温センサSW4の検出信号と、吸気ポート18に取り付けられかつ、気筒2内に流入する直前の吸気の温度を検出する吸気ポート温度センサSW5の検出信号と、シリンダヘッド6に取り付けられかつ、気筒2内の圧力を検出する筒内圧センサSW6の検出信号と、排気系統34におけるEGR通路50の接続部近傍に配置されかつ、それぞれ排気温度及び排気圧力を検出する排気温センサSW7及び排気圧センサSW8の検出信号と、直キャタリスト42の上流側に配置されかつ、排気中の酸素濃度を検出するリニアO2センサSW9の検出信号と、直キャタリスト42とアンダーフットキャタリスト44との間に配置されかつ、排気中の酸素濃度を検出するラムダO2センサSW10の検出信号と、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサSW11の検出信号と、クランクシャフト12の回転角を検出するクランク角センサSW12の検出信号と、車両のアクセルペダル(図示省略)の操作量に対応したアクセル開度を検出するアクセル開度センサSW13の検出信号と、吸気側及び排気側のカム角センサSW14、SW15の検出信号と、燃料供給システムのコモンレールに取り付けられかつ、インジェクタ26に供給する燃料圧力を検出する燃圧センサSW16の検出信号と、エンジン1の油圧を検出する油圧センサSW17の検出信号と、エンジン1の油温を検出する油温センサSW18の検出信号と、が入力される。
As shown in FIGS. 1 and 2, detection signals from various sensors SW 1,
PCM46は、これらの検出信号に基づいて種々の演算を行うことによってエンジン1や車両の状態を判定し、これに応じてインジェクタ26、点火プラグ28、プラズマアクチュエータ30、各種の弁(スロットル弁やEGR弁等)のアクチュエータへ制御信号を出力する。こうしてPCM46は、エンジン1を運転する。詳細は後述するが、プラズマアクチュエータ30及びPCM46は、本発明における吸気通路の流動制御装置に相当し、PCM46はプラズマアクチュエータ30を制御する制御手段として機能する。
The
次に、図3を参照して、本発明の実施形態によるプラズマアクチュエータ30の基本構成を説明する。図3は、本発明の実施形態によるプラズマアクチュエータ30の基本構成を示す概念図である。
図3に示すように、プラズマアクチュエータ30は、薄膜状の誘電体60と、この誘電体を挟んで配置された露出電極62及び埋め込み電極64とを備えている。露出電極62と埋め込み電極64とは、誘電体60の平面方向に沿って位置をずらして配置されている。なお、図3においては、露出電極62と埋め込み電極64とが誘電体60の法線方向において重ならないように配置されているが、露出電極62及び埋め込み電極64が部分的に重なるように配置されてもよい。これらの露出電極62及び埋め込み電極64には、交流電源66が接続されている。
Next, the basic configuration of the
As shown in FIG. 3, the
交流電源66により高周波及び高電圧(例えば数kHz、数十kV程度)の交流電圧を露出電極62及び埋め込み電極64に印加すると、図3に示すように、露出電極62の端面と誘電体60との間の放電空間においてプラズマPが発生する。プラズマPは、露出電極62から埋め込み電極64に向かう体積力を生じさせ、その体積力により、誘電体60の表面に沿った気体の流動(図3において矢印により示す)が誘起される。
プラズマPにより生じる体積力の大きさは、露出電極62及び埋め込み電極64に印加される電圧及び周波数によって制御することができる。
When an AC voltage of a high frequency and a high voltage (for example, several kHz, several tens of kV) is applied to the exposed
The magnitude of the volume force generated by the plasma P can be controlled by the voltage and frequency applied to the exposed
次に、図4を参照して、本発明の実施形態によるプラズマアクチュエータ30の配置を説明する。図4は、吸気通路におけるプラズマアクチュエータ30の配置を示す断面図である。
Next, the arrangement of the
図4に示すように、サージタンク40の出口から吸気口18aに至る吸気通路は、インテークマニホールド48と吸気ポート18とを含む。インテークマニホールド48は、図4において上向きに開口したサージタンク40の出口に接続され、吸気ポート18の入口に向かって下方に湾曲して吸気ポート18の入口に接続されている。
As shown in FIG. 4, the intake passage from the outlet of the
吸気ポート18は、インテークマニホールド48との接続部から、気筒2の軸線方向から傾斜した方向に延び、気筒2の燃焼室16の天井面において上向きに開口した吸気口18aに向かって下方に湾曲して吸気口18aに接続されている。
The
プラズマアクチュエータ30は、吸気通路の湾曲部の外側の壁面に沿って流れる吸気と湾曲部の内側の壁面に沿って流れる吸気との流速差を小さくする方向に気流を発生させる気流発生手段として、吸気ポート18の湾曲部18bの内側の壁面に沿って設けられている。
具体的には、図4に示すように、プラズマアクチュエータ30の誘電体60が、吸気ポート18の湾曲部18bの上流側において、湾曲部18bの内側の壁面に沿って配置されている。そして、誘電体60の吸気通路側(図4における上側)に露出電極62が配置され、誘電体60を挟んで露出電極62の反対側(すなわち吸気通路の外側、図4における下側)に埋め込み電極64が埋め込まれている。また、埋め込み電極64は、露出電極62よりも吸気口18a側に位置するように配置されている。
The
Specifically, as shown in FIG. 4, the dielectric 60 of the
次に、図5乃至図7を参照して、本発明の実施形態によるプラズマアクチュエータ30の動作を説明する。図5は、本発明の実施形態によるエンジンの運転制御マップであり、図6及び図7は、本発明の実施形態によるプラズマアクチュエータ30の吸気行程中の動作を示す断面図である。
Next, the operation of the
図5は、エンジン1の運転制御マップの一例を示している。このエンジン1は、燃費の向上や排気エミッション性能の向上を目的として、エンジン負荷が相対的に低い低負荷域では、点火プラグ28による点火を行わずに、予混合圧縮自己着火(Homogeneous-Charge Compression Ignition:HCCI)による圧縮着火燃焼を行う。しかしながら、エンジン1の負荷が高くなるに従って、圧縮着火燃焼では、燃焼が急峻になりすぎてしまい、例えば燃焼騒音等の問題を引き起こすことになる。そこで、このエンジン1では、エンジン負荷が相対的に高い高負荷域では、圧縮着火燃焼を止めて、点火プラグ28を利用した強制点火燃焼(ここでは火花点火燃焼(Spark Ignition:SI))に切り替える。このように、エンジン1は、エンジン1の運転状態、特にエンジン1の負荷に応じて、予混合圧縮自己着火燃焼を行うHCCIモードと、火花点火燃焼を行うSIモードとを切り替えるように構成されている。但し、モード切り替えの境界線は、図例に限定されるものではない。
FIG. 5 shows an example of the operation control map of the engine 1. For the purpose of improving fuel efficiency and exhaust emission performance, the engine 1 is not subjected to ignition by the
また、図5に示すように、HCCIモードでエンジン1の運転が行われるHCCI領域は、低負荷側CI運転領域と高負荷側CI運転領域とに区分されている。
これらの内、低負荷側CI運転領域においては、PCM46は、吸気行程中にインジェクタ26から燃焼室16内に燃料を噴射させる。このように、吸気行程中に燃料噴射を行うことにより、燃焼室内において燃料が十分に混合される時間を確保し、均質な混合気を得ることができ、高い燃費及びエミッション性能を得ることができる。
Further, as shown in FIG. 5, the HCCI region in which the engine 1 is operated in the HCCI mode is divided into a low load side CI operation region and a high load side CI operation region.
Among these, in the low load side CI operation region, the
一方、高負荷側CI運転領域においては、要求される負荷の増大に応じて燃料噴射量が増加する。この場合、低負荷側CI運転領域と同様に吸気行程中に燃料を噴射すると、圧縮行程中に一部の燃料が過早着火し、異常燃焼を引き起こすことがある。そこで、高負荷側CI運転領域において、PCM46は、圧縮行程中にインジェクタ26から燃焼室16内に燃料を噴射させることにより、過早着火を防止することができる。
On the other hand, in the high load side CI operation region, the fuel injection amount increases as the required load increases. In this case, if fuel is injected during the intake stroke as in the low load side CI operation region, some fuel may ignite prematurely during the compression stroke, causing abnormal combustion. Thus, in the high load side CI operation region, the
また、PCM46は、圧縮行程中に燃料噴射を行わない低負荷側CI運転領域においては、プラズマアクチュエータ30を動作させない。一方、圧縮行程中に燃料噴射を行う高負荷側CI運転領域においては、プラズマアクチュエータ30を動作させ、吸気ポート18の湾曲部18bの内側の壁面に沿って燃焼室16に向かう方向に気流を発生させる。
Further, the
図6は、エンジン1の運転領域が低負荷側CI運転領域である場合における、吸気行程の下死点近傍での燃焼室16及び吸気ポート18内の流動状態を示している。
上述したように、エンジン1の運転領域が低負荷側CI運転領域である場合には、PCM46はプラズマアクチュエータ30を動作させない。この場合、吸気ポート18を流れる吸気の流速分布は吸気通路の形状によって定まる。具体的には、図6に矢印の大きさによって示すように、湾曲部18bの下流側において、湾曲部18bの外側の壁面に沿って流れる吸気の流速は、湾曲部18bの内側の壁面に沿って流れる吸気の流速よりも速い。
FIG. 6 shows a flow state in the
As described above, when the operation region of the engine 1 is the low load side CI operation region, the
この場合、吸気口18aと吸気弁22との間隙を通って燃焼室16内に流入した吸気は、気筒2の排気口20a側の内壁面に沿ってピストン14の方向へ進み、ピストン頂面に沿ってピストン頂面の吸気口側端部に向かうように向きを変え、さらに吸気口18aに向かって上昇することにより、タンブル流Tを形成する。一方、吸気口18aから排気口20aとは反対側に向かって燃焼室16内に流入した吸気は、そのまま気筒2の排気口20aとは反対側の内壁面に沿ってピストン14の方向へ直線的に進む。
上述したように、吸気ポート18の湾曲部18bの外側の壁面に沿って吸気口18aから燃焼室16内に流入する吸気の方が、湾曲部18bの内側の壁面に沿って吸気口18aから燃焼室16に流入する吸気よりも流速が早いので、タンブル流Tの方が、気筒2の排気口20aとは反対側の内壁面に沿ってピストン14の方向へ進む流れよりも強い。したがって、吸気行程中に燃焼室内に噴射された燃料がタンブル流Tによって十分に混合され、均質な混合気が得られる。
In this case, the intake air that has flowed into the
As described above, the intake air flowing into the
図7は、エンジン1の運転領域が高負荷側CI運転領域である場合における、吸気行程の下死点近傍での燃焼室16及び吸気ポート18内の流動状態を示している。
上述したように、エンジン1の運転領域が高負荷側CI運転領域である場合には、PCM46は吸気行程中(すなわち吸気弁22の開弁時期から閉弁時期まで)にプラズマアクチュエータ30を動作させる。この場合、吸気ポート18を流れる吸気の流速分布は、吸気通路の形状に加えて、プラズマアクチュエータ30が発生させる気流の影響も受ける。具体的には、エンジン1の運転領域が高負荷側CI運転領域である場合、PCM46は、高周波及び高電圧の交流電圧を、露出電極62及び埋め込み電極64に交流電源66により印加させる。これにより、露出電極62の端面と誘電体60との間の放電空間においてプラズマが発生し、このプラズマが生じさせた体積力により吸気ポート18の湾曲部18bの内側の壁面に沿って露出電極62から吸気口18aに向かう流動が誘起される。すなわち、湾曲部18bの内側の壁面に沿って流れる吸気を加速し、湾曲部18bの外側の壁面に沿って流れる吸気と湾曲部18bの内側の壁面に沿って流れる吸気との流速差を小さくする方向に流動が発生する。その結果、湾曲部18bの下流側において、湾曲部18bの外側の壁面及び内側の壁面のそれぞれに沿って流れる吸気の流速はほぼ等しくなる。
FIG. 7 shows a flow state in the
As described above, when the operation region of the engine 1 is the high load side CI operation region, the
この場合、タンブル流Tは、気筒2の排気口20aとは反対側の内壁面に沿ってピストン14の方向へ進む流れとほぼ同程度の強さとなるので、図7に示すように、これらの2つの流れが打ち消し合ってタンブル流Tが抑制され、圧縮行程において渦が消える。
これにより、圧縮行程中の気筒2の内壁面近傍におけるガスの流速を抑えることができ、筒内ガスと気筒2の内壁面との間の対流熱伝達を抑制して、圧縮行程中の筒内ガスの温度上昇を促進することができる。
In this case, the tumble flow T has almost the same strength as the flow proceeding in the direction of the
Thereby, the flow velocity of the gas in the vicinity of the inner wall surface of the
また、PCM46は、高負荷側CI運転領域の吸気行程中にプラズマアクチュエータ30を動作させる場合において、エンジン1の回転数が高いほど発生する気流が強くなるようにプラズマアクチュエータ30を制御する。例えば、PCM46は、エンジン1の回転数が高いほど、露出電極62及び埋め込み電極64に印加される電圧が高くなるように交流電源66を制御する。これにより、エンジン1の回転数の増大に伴って吸気ポート18を流れる吸気の流速が増大し、湾曲部18bの外側の壁面に沿って流れる吸気と湾曲部18bの内側の壁面に沿って流れる吸気との流速差が増大した場合には、それに応じてプラズマアクチュエータ30が発生させる気流が強くなり、湾曲部18bの下流側において湾曲部18bの外側の壁面及び内側の壁面のそれぞれに沿って流れる吸気の流速はほぼ等しくなる。したがって、エンジン回転数に関わらず、タンブル流Tは、気筒2の排気口20aとは反対側の内壁面に沿ってピストン14の方向へ進む流れとほぼ同程度の強さとなるので、これらの2つの流れが打ち消し合ってタンブル流Tが抑制され、圧縮行程において渦が消える。
Further, when operating the
次に、本発明の実施形態のさらなる変形例を説明する。
上述した実施形態においては、吸気通路内において、吸気通路の湾曲部の外側の壁面に沿って流れる吸気と湾曲部の内側の壁面に沿って流れる吸気との流速差を小さくする方向に気流を発生させる気流発生手段として、プラズマアクチュエータ30が設けられていると説明したが、プラズマアクチュエータとは異なる気流発生手段を用いてもよい。
Next, further modifications of the embodiment of the present invention will be described.
In the embodiment described above, an air flow is generated in the intake passage in a direction that reduces the flow velocity difference between the intake air flowing along the outer wall surface of the curved portion of the intake passage and the intake air flowing along the inner wall surface of the curved portion. Although it has been described that the
例えば、気流発生手段として、吸気通路の湾曲部の外側の壁面に沿って流れる吸気と湾曲部の内側の壁面に沿って流れる吸気との流速差を小さくする方向にEGRガスを流入させるEGRガス流入手段を設けてもよい。
図8は、本発明の実施形態の変形例によるEGRガス流入手段の配置を示す断面図である。具体的には、EGR通路50の吸気系統32側の端部を、サージタンク40だけではなく吸気通路にも接続する。この吸気通路に接続される端部(以下、EGRガス流入部53)は、図8に示すように、吸気ポート18の湾曲部18bの上流側において、湾曲部18bの内側の壁面に設けられる。この場合、EGRガス流入部53の開口53aは、吸気口18a側に向けられる。
また、EGRガス流入部53には、EGRガス流入部53から吸気通路へのEGRガスの流入量を調整するための調整弁(図示せず)が設けられている。
For example, as an air flow generation means, an EGR gas inflow that causes EGR gas to flow in a direction that reduces the flow velocity difference between the intake air flowing along the outer wall surface of the curved portion of the intake passage and the intake air flowing along the inner wall surface of the curved portion. Means may be provided.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the arrangement of EGR gas inflow means according to a modification of the embodiment of the present invention. Specifically, the end of the
The EGR gas inflow portion 53 is provided with an adjustment valve (not shown) for adjusting the inflow amount of EGR gas from the EGR gas inflow portion 53 to the intake passage.
エンジン1の運転領域が高負荷側CI運転領域である場合、PCM46は調整弁を開弁させ、EGRガス流入部53からEGRガスを吸気通路に流入させる。この場合、吸気ポート18を流れる吸気の流速分布は、吸気通路の形状に加えて、EGRガス流入部53から流入するEGRガスの流れの影響も受ける。具体的には、エンジン1の運転領域が高負荷側CI運転領域である場合、PCM46が調整弁を開弁させると、吸気ポート18の湾曲部18bの内側の壁面に沿ってEGRガス流入部53の開口53aから吸気口18aに向かうEGRガスの流動が生じる。すなわち、湾曲部18bの内側の壁面に沿って流れる吸気を加速し、湾曲部18bの外側の壁面に沿って流れる吸気と湾曲部18bの内側の壁面に沿って流れる吸気との流速差を小さくする方向に流動が発生する。その結果、湾曲部18bの下流側において、湾曲部18bの外側の壁面及び内側の壁面のそれぞれに沿って流れる吸気の流速はほぼ等しくなる。
When the operation region of the engine 1 is the high load side CI operation region, the
この場合、タンブル流Tは、気筒2の排気口20aとは反対側の内壁面に沿ってピストン14の方向へ進む流れとほぼ同程度の強さとなるので、これらの2つの流れが打ち消し合ってタンブル流Tが抑制され、圧縮行程において渦が消える。
これにより、圧縮行程中の気筒2の内壁面近傍におけるガスの流速を抑えることができ、筒内ガスと気筒2の内壁面との間の対流熱伝達を抑制して、圧縮行程中の筒内ガスの温度上昇を促進することができる。
In this case, the tumble flow T has almost the same strength as the flow proceeding in the direction of the
Thereby, the flow velocity of the gas in the vicinity of the inner wall surface of the
なお、気流発生手段として、プラズマアクチュエータ30又はEGRガス流入部53の何れか一方を設けてもよく、両方を設けてもよい。
In addition, as an airflow generation means, either the
また、上述した実施形態において、PCM46は、圧縮行程中に燃料噴射を行わない低負荷側CI運転領域においては、プラズマアクチュエータ30を動作させず、圧縮行程中に燃料噴射を行う高負荷側CI運転領域においては、プラズマアクチュエータ30を動作させると説明したが、さらに詳細な条件に基づいてプラズマアクチュエータ30を制御するようにしてもよい。
例えば、エンジン1の運転領域が、圧縮行程中に燃料噴射を行わない第1の運転領域、吸気行程と圧縮行程のそれぞれに分割して燃料噴射を行う第2の運転領域、及び、圧縮行程のみにおいて燃料噴射を行う第3の運転領域に区分されている場合、PCM46は、第1の運転領域においてはプラズマアクチュエータ30を動作させず、第2の運転領域においてはプラズマアクチュエータ30を動作させ、第3の運転領域においては第2の運転領域よりも強い気流を発生させるようにプラズマアクチュエータ30を動作させるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the
For example, the operation region of the engine 1 includes a first operation region in which fuel injection is not performed during the compression stroke, a second operation region in which fuel injection is performed by being divided into an intake stroke and a compression stroke, and only the compression stroke.
次に、上述した本発明の実施形態及び本発明の実施形態の変形例による吸気通路の流動制御装置の効果を説明する。 Next, effects of the above-described embodiment of the present invention and the flow control device for the intake passage according to the modification of the embodiment of the present invention will be described.
まず、吸気ポート18の湾曲部18bの外側の壁面に沿って流れる吸気と湾曲部18bの内側の壁面に沿って流れる吸気との流速差を小さくする方向に気流を発生させる気流発生手段としてプラズマアクチュエータ30を設けたので、エンジン1の運転領域が圧縮行程中に燃料噴射が行われる高負荷側CI運転領域である場合に、PCM46が吸気行程中にプラズマアクチュエータ30を動作させることにより、湾曲部18bの下流側において湾曲部18bの外側の壁面及び内側の壁面のそれぞれに沿って流れる吸気の流速をほぼ等しくすることができ、タンブル流Tと、タンブル流Tに対向する方向へ向かう流れとが打ち消し合ってタンブル流Tが抑制され、圧縮行程において渦が消えるようにすることができる。これにより、圧縮行程中の気筒2の内壁面近傍におけるガスの流速を抑えることができるので、筒内ガスと気筒2の内壁面との間の対流熱伝達を抑制して、圧縮行程中の筒内ガスの温度上昇を促進することができ、圧縮行程中に噴射した燃料を十分に気化させて、燃焼安定性を改善することができる。
First, a plasma actuator is used as an air flow generating means for generating an air flow in a direction to reduce the flow velocity difference between the intake air flowing along the outer wall surface of the
また、プラズマアクチュエータ30は、湾曲部18bの内側の壁面に沿ってエンジン1の燃焼室16に向かう方向に気流を発生させるので、プラズマアクチュエータ30が発生させる気流の方向を、吸気が燃焼室16に向かう方向と一致させることができ、これにより、エンジン1の充填効率を低下させることなく、圧縮行程中のタンブル流による渦を抑制し、圧縮行程中の筒内ガスの温度上昇を促進することができる。
Further, since the
また、プラズマアクチュエータ30の誘電体60は吸気ポート18の壁面に沿って配置され、露出電極62は誘電体60の吸気ポート18側に配置され、埋め込み電極64は、誘電体60を挟んで露出電極62の反対側に配置され、且つ、湾曲部18bの外側の壁面に沿って流れる吸気と湾曲部18bの内側の壁面に沿って流れる吸気との流速差を小さくするように気流を発生させる方向において露出電極62よりも下流側に配置されるので、エンジン1の運転領域が高負荷側CI運転領域である場合に、PCM46が吸気行程中に高周波及び高電圧の交流電圧を露出電極62及び埋め込み電極64に印加することにより、吸気ポート18の湾曲部18bの内側の壁面に沿って露出電極62から埋め込み電極64へ向かう流動を誘起し、湾曲部18bの外側の壁面に沿って流れる吸気と湾曲部18bの内側の壁面に沿って流れる吸気との流速差を小さくすることができる。これにより、圧縮行程中のタンブル流による渦を抑制し、圧縮行程中の筒内ガスの温度上昇を促進することができる。
Further, the dielectric 60 of the
また、吸気ポート18の湾曲部18bの外側の壁面に沿って流れる吸気と湾曲部18bの内側の壁面に沿って流れる吸気との流速差を小さくする方向にEGRガスを流入させるEGRガス流入部53を設けたので、エンジン1の運転領域が圧縮行程中に燃料噴射が行われる高負荷側CI運転領域である場合に、吸気行程中にEGRガス流入部53からEGRガスを吸気通路に流入させることにより、湾曲部18bの下流側において湾曲部18bの外側の壁面及び内側の壁面のそれぞれに沿って流れる吸気の流速をほぼ等しくすることができ、タンブル流Tと、タンブル流Tに対向する方向へ向かう流れとが打ち消し合ってタンブル流Tが抑制され、圧縮行程において渦が消えるようにすることができる。これにより、圧縮行程中の気筒2の内壁面近傍におけるガスの流速を抑えることができるので、筒内ガスと気筒2の内壁面との間の対流熱伝達を抑制して、圧縮行程中の筒内ガスの温度上昇を促進することができ、圧縮行程中に噴射した燃料を十分に気化させて、燃焼安定性を改善することができる。
In addition, an EGR gas inflow portion 53 that causes the EGR gas to flow in a direction that reduces the flow velocity difference between the intake air flowing along the outer wall surface of the
また、PCM46は、エンジン1の回転数が高いほど発生する気流が強くなるようにプラズマアクチュエータ30を制御するので、エンジン1の回転数の上昇に応じて吸気の流速が高くなりタンブル流Tが強くなるほど、プラズマアクチュエータ30が発生する気流を強くしてタンブル流Tを確実に抑制することができる。これにより、エンジン回転数の変化に関わらず、圧縮行程中のタンブル流Tによる渦を抑制し、筒内ガスと気筒2の内壁面との間の対流熱伝達を抑制して、圧縮行程中の筒内ガスの温度上昇を促進することができる。
Further, since the
1 エンジン(エンジン本体)
14 ピストン
14a キャビティ
16 燃焼室
18 吸気ポート
18a 吸気口
18b 湾曲部
20 排気ポート
20a 排気口
30 プラズマアクチュエータ
40 サージタンク
46 PCM
48 インテークマニホールド
50 EGR通路
53 EGRガス流入部
60 誘電体
62 露出電極
64 埋め込み電極
P プラズマ
T タンブル流
1 Engine (Engine body)
14
48
Claims (5)
上記吸気通路内において、上記湾曲部の外側の壁面に沿って流れる吸気と上記湾曲部の内側の壁面に沿って流れる吸気との流速差を小さくする方向に気流を発生させる気流発生手段と、
上記エンジンの運転領域が、圧縮着火燃焼を行い且つ圧縮行程中に燃料噴射が行われる運転領域である場合、上記気流発生手段を動作させてタンブル流を抑制することにより、圧縮行程においてタンブル流による渦を消失させる制御手段と、
を有することを特徴とする吸気通路の流動制御装置。 In an engine that injects fuel into a combustion chamber during an intake stroke and / or a compression stroke according to an engine operating region, the flow control device for the intake passage controls the flow of intake air flowing through the intake passage having a curved portion. And
An airflow generating means for generating an airflow in a direction to reduce a flow velocity difference between the intake air flowing along the outer wall surface of the curved portion and the intake air flowing along the inner wall surface of the curved portion in the intake passage;
When the operation region of the engine is an operation region in which compression ignition combustion is performed and fuel injection is performed during the compression stroke, the tumble flow is suppressed by operating the air flow generating means to suppress the tumble flow. and control means Ru abolished the vortex,
A flow control device for an intake passage.
上記プラズマアクチュエータは、上記吸気通路の壁面に沿って配置される誘電体と、上記誘電体の上記吸気通路側に配置される露出電極と、上記誘電体を挟んで上記露出電極の反対側に配置される埋め込み電極とを備え、
上記埋め込み電極は、上記気流発生手段が発生させる気流の方向において上記露出電極よりも下流側に配置される、請求項1又は2に記載の吸気通路の流動制御装置。 The airflow generation means includes a plasma actuator disposed in the intake passage,
The plasma actuator includes a dielectric disposed along a wall surface of the intake passage, an exposed electrode disposed on the intake passage side of the dielectric, and an opposite side of the exposed electrode across the dielectric. Embedded electrode,
3. The intake passage flow control device according to claim 1, wherein the embedded electrode is disposed downstream of the exposed electrode in a direction of an airflow generated by the airflow generating unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016134934A JP6439989B2 (en) | 2016-07-07 | 2016-07-07 | Flow control device for intake passage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016134934A JP6439989B2 (en) | 2016-07-07 | 2016-07-07 | Flow control device for intake passage |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018003788A JP2018003788A (en) | 2018-01-11 |
JP6439989B2 true JP6439989B2 (en) | 2018-12-19 |
Family
ID=60948805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016134934A Expired - Fee Related JP6439989B2 (en) | 2016-07-07 | 2016-07-07 | Flow control device for intake passage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6439989B2 (en) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3903657B2 (en) * | 1998-12-02 | 2007-04-11 | トヨタ自動車株式会社 | In-cylinder injection spark ignition internal combustion engine |
JP4415497B2 (en) * | 2000-03-29 | 2010-02-17 | マツダ株式会社 | Spark ignition direct injection engine |
JP2003003854A (en) * | 2001-06-20 | 2003-01-08 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | In-cylinder direct injection spark ignition internal combustion engine and method for forming air-fuel mixture in in-cylinder direct injection spark ignition internal combustion engine |
JP4247100B2 (en) * | 2003-12-03 | 2009-04-02 | 三菱重工業株式会社 | Internal combustion engine with exhaust gas recirculation device |
JP2012180799A (en) * | 2011-03-02 | 2012-09-20 | Nissan Motor Co Ltd | Gas flow control device of internal combustion engine |
JP5881439B2 (en) * | 2012-01-30 | 2016-03-09 | ダイハツ工業株式会社 | Internal combustion engine |
JP6340752B2 (en) * | 2016-03-31 | 2018-06-13 | マツダ株式会社 | Flow control device in combustion chamber |
-
2016
- 2016-07-07 JP JP2016134934A patent/JP6439989B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018003788A (en) | 2018-01-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10247156B2 (en) | Internal combustion engine | |
CN104454194B (en) | The control device of compression ignition engine | |
CN109424462B (en) | Control device for compression ignition engine | |
CN105683541A (en) | Control device for compression ignition-type engine | |
WO2017170693A1 (en) | Device for controlling flow inside combustion chamber | |
JP6213175B2 (en) | Control device for compression ignition engine | |
JP4821758B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP6439989B2 (en) | Flow control device for intake passage | |
JP2022076784A (en) | Control method for engine and engine system | |
JP6268863B2 (en) | Control device for compression ignition engine | |
JP4730147B2 (en) | In-cylinder fuel injection internal combustion engine | |
US10100775B2 (en) | Direct injection engine | |
JP6191836B2 (en) | Engine control device | |
JP6248542B2 (en) | Control device for compression ignition engine | |
JP2011144694A (en) | Intake device for internal combustion engine | |
JP6402753B2 (en) | Combustion chamber structure of direct injection engine | |
JP2020172902A (en) | Control device and control method for internal combustion engine | |
JP7468306B2 (en) | Engine System | |
JP7476764B2 (en) | Engine System | |
JP6395117B2 (en) | Engine control device | |
JP7135835B2 (en) | Engine combustion control device | |
JP6350973B2 (en) | Engine control device | |
JP6587055B2 (en) | Engine internal EGR rate calculation device and engine control device | |
JP6131873B2 (en) | Engine blow-by gas recirculation control device | |
JP2022076828A (en) | Engine system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180215 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180402 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180601 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181025 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181107 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6439989 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |