JP2009036201A - 均一予混合圧縮自着火エンジン及びエンジン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】均一予混合圧縮自着火エンジンであって、エンジンシリンダ内に最小着火エネルギ以下のプラズマを生成するプラズマ生成部102と、プラズマにマイクロ波を照射するマイクロ波照射部104と、マイクロ波照射手段104及びプラズマ生成手段102に発振信号を送る制御装置106と、制御装置106に着火時期信号を送る着火時期信号発信装置108とを備え、制御装置106は、着火時期信号が表す着火時期より前の所定のタイミングにおいて、プラズマの生成及びマイクロ波の照射を行うことによって、シリンダ内にプラズマを生成する。
【選択図】図1
Description
着火時期を制御する均一予混合圧縮自着火エンジンであって、エンジンシリンダ内に最小着火エネルギ以下のプラズマを生成するプラズマ生成手段と、プラズマに電磁波を照射する電磁波照射手段と、電磁波照射手段及びプラズマ生成手段に発振信号を送る制御装置と、制御装置に着火時期信号を送る着火時期信号発信装置とを備え、制御装置は、着火時期信号が表す着火時期より前の所定のタイミングにおいて、プラズマの生成及び電磁波の照射を行うことによって、シリンダ内にプラズマを生成することを特徴とするものである。
着火時期を制御する均一予混合圧縮自着火エンジンであって、最小着火エネルギ以下のエネルギをシリンダ内の作動流体に与えるプラズマを生成するプラズマ生成手段と、プラズマに電磁波を照射する電磁波照射手段と、電磁波照射手段及びプラズマ生成手段に発振信号を送る制御装置と、制御装置に着火時期信号を送る着火時期信号発信装置とを備え、制御装置は、着火時期信号が表す着火時期より前の所定のタイミングにおいて、プラズマの生成及び電磁波の照射を行うことによって、シリンダ内にプラズマを生成することを特徴とするものである。
構成1、または、構成2を有する均一予混合圧縮自着火エンジンにおいて、シリンダ内に生成されるプラズマは非平衡プラズマであり、所定のタイミングにおいて着火に必要な量のラジカルを生成することを特徴とするものである。
構成3を有する均一予混合圧縮自着火エンジンにおいて、制御装置は、ラジカルを供給するタイミング及び供給量を、電磁波照射及びプラズマ生成の発振パルス数及び発振パルス幅及び発振強度のうち、少なくとも一つを制御することにより決定することを特徴とするものである。
構成1を有する均一予混合圧縮自着火エンジンにおいて、シリンダ内に生成されるプラズマは熱プラズマであり、所定のタイミングにおいて着火に必要な温度までシリンダ内ガス温度を上昇させることを特徴とするものである。
構成5を有する均一予混合圧縮自着火エンジンにおいて、制御装置は、シリンダ内ガス温度上昇タイミング及び上昇ガス温度を、電磁波照射及びプラズマ生成の発振パルス数及び発振パルス幅及び発振強度のうち、少なくとも一つを制御することにより決定することを特徴とするものである。
構成1乃至構成6のいずれか一に有する均一予混合圧縮自着火エンジンにおいて、電磁波放射及びプラズマの生成を、アンテナ及び電極を備えたプラグによって行うことを特徴とするものである。
構成1乃至構成6のいずれか一に有する均一予混合圧縮自着火エンジンにおいて、シリンダヘッドには、アンテナ及び電極が埋め込まれており、電磁波放射及びプラズマ生成を該アンテナ及び該電極によって行うことを特徴とするものである。
構成1乃至構成6のいずれか一に有する均一予混合圧縮自着火エンジンにおいて、シリンダガスケットには、少なくとも一つのアンテナ及び少なくとも一つの電極が埋め込まれており、電磁波放射及びプラズマ生成を、該アンテナ及び該電極によって行うことを特徴とするものである。
構成1乃至構成9のいずれか一に有する均一予混合圧縮自着火エンジンにおいて、吸気管、またとまたは、シリンダ内に水噴射を行うことを特徴とするものである。
構成1乃至構成9のいずれか一に有する均一予混合圧縮自着火エンジンにおいて、内部、または、外部EGRの量を調整する機構をもつことを特徴とするものである。
構成1乃至構成11のいずれか一に有する均一予混合圧縮自着火エンジンにおいて、プラズマ生成の動作の有無を変更することにより、圧縮着火と均一予混合圧縮着火とを選択することができることを特徴とするものである。
構成1乃至構成11のいずれか一に有する均一予混合圧縮自着火エンジンにおいて、プラズマ生成の動作の有無を変更することにより、火花点火と均一予混合圧縮着火とを選択することができることを特徴とするものである。
シリンダ内の温度、圧力及び作動流体の流れ、並びに、シリンダ内への燃料の導入、導入する燃料種、及び燃料と空気との混合の度合い、並びに、EGR、並びに、着火方式のうち少なくとも一を切替えることにより、均一予混合圧縮自着火モードでの運転を選択的に行うエンジンであって、エンジンシリンダ内にプラズマを生成するプラズマ生成手段と、プラズマに電磁波を照射する電磁波照射手段と、電磁波照射手段及び前記プラズマ生成手段に発振信号を送る制御装置と、制御装置に着火時期信号を送る着火時期信号発信装置とを備え、制御装置は、均一予混合圧縮着火モードでの運転時に、着火時期信号に応答して、プラズマ生成手段、電磁波照射手段を制御し、請求項1乃至請求項13のいずれか一に記載の均一予混合圧縮自着火エンジンとして動作させることを特徴とするものである。
100 エンジン本体
102 プラズマ生成部
104 マイクロ波放射部
106 制御装置
108 着火時期信号発生装置
Claims (14)
- 着火時期を制御する均一予混合圧縮自着火エンジンであって、
エンジンシリンダ内に最小着火エネルギ以下のプラズマを生成するプラズマ生成手段と、
プラズマに電磁波を照射する電磁波照射手段と、
前記電磁波照射手段及び前記プラズマ生成手段に発振信号を送る制御装置と、
前記制御装置に着火時期信号を送る着火時期信号発信装置と
を備え、
前記制御装置は、前記着火時期信号が表す着火時期より前の所定のタイミングにおいて、プラズマの生成及び電磁波の照射を行うことによって、シリンダ内にプラズマを生成する
ことを特徴とする均一予混合圧縮自着火エンジン。 - 着火時期を制御する均一予混合圧縮自着火エンジンであって、
最小着火エネルギ以下のエネルギをシリンダ内の作動流体に与えるプラズマを生成するプラズマ生成手段と、
プラズマに電磁波を照射する電磁波照射手段と、
前記電磁波照射手段及び前記プラズマ生成手段に発振信号を送る制御装置と、
前記制御装置に着火時期信号を送る着火時期信号発信装置と
を備え、
前記制御装置は、前記着火時期信号が表す着火時期より前の所定のタイミングにおいて、プラズマの生成及び電磁波の照射を行うことによって、シリンダ内にプラズマを生成する
ことを特徴とする均一予混合圧縮自着火エンジン。 - 前記シリンダ内に生成されるプラズマは非平衡プラズマであり、所定のタイミングにおいて着火に必要な量のラジカルを生成する
ことを特徴とする請求項1、または、請求項2記載の均一予混合圧縮自着火エンジン。 - 前記制御装置は、前記ラジカルを供給するタイミング及び供給量を、電磁波照射及びプラズマ生成の発振パルス数及び発振パルス幅及び発振強度のうち、少なくとも一つを制御することにより決定する
ことを特徴とする請求項3記載の均一予混合圧縮自着火エンジン。 - 前記シリンダ内に生成されるプラズマは熱プラズマであり、所定のタイミングにおいて着火に必要な温度までシリンダ内ガス温度を上昇させる
ことを特徴とする請求項1、または、請求項2記載の均一予混合圧縮自着火エンジン。 - 前記制御装置は、前記シリンダ内ガス温度上昇タイミング及び上昇ガス温度を、電磁波照射及びプラズマ生成の発振パルス数及び発振パルス幅及び発振強度のうち、少なくとも一つを制御することにより決定する
ことを特徴とする請求項5記載の均一予混合圧縮自着火エンジン。 - 電磁波放射及びプラズマの生成を、アンテナ及び電極を備えたプラグによって行う
ことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一に記載の均一予混合圧縮自着火エンジン。 - シリンダヘッドには、アンテナ及び電極が埋め込まれており、電磁波放射及びプラズマ生成を該アンテナ及び該電極によって行う
ことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一に記載の均一予混合圧縮自着火エンジン。 - シリンダガスケットには、少なくとも一つのアンテナ及び少なくとも一つの電極が埋め込まれており、電磁波放射及びプラズマ生成を、該アンテナ及び該電極によって行う
ことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一に記載の均一予混合圧縮自着火エンジン。 - 吸気管、または、シリンダ内に水噴射を行う
ことを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか一に記載の均一予混合圧縮自着火エンジン。 - 内部、または、外部EGRの量を調整する機構をもつ
ことを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか一に記載の均一予混合圧縮自着火エンジン。 - 前記プラズマ生成の動作の有無を変更することにより、圧縮着火と均一予混合圧縮着火とを選択する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれか一に記載の均一予混合圧縮自着火エンジン。 - 前記プラズマ生成の動作の有無を変更することにより、火花点火と均一予混合圧縮着火とを選択する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれか一に記載の均一予混合圧縮自着火エンジン。 - シリンダ内の温度、圧力及び作動流体の流れ、並びに、シリンダ内への燃料の導入、導入する燃料種、及び燃料と空気との混合の度合い、並びに、EGR、並びに、着火方式のうち少なくとも一を切替えることにより、均一予混合圧縮自着火モードでの運転を選択的に行うエンジンであって、
エンジンシリンダ内にプラズマを生成するプラズマ生成手段と、
プラズマに電磁波を照射する電磁波照射手段と、
前記電磁波照射手段及び前記プラズマ生成手段に発振信号を送る制御装置と、
前記制御装置に着火時期信号を送る着火時期信号発信装置と
を備え、
前記制御装置は、前記均一予混合圧縮着火モードでの運転時に、
前記着火時期信号に応答して、前記プラズマ生成手段、前記電磁波照射手段を制御し、請求項1乃至請求項13のいずれか一に記載の均一予混合圧縮自着火エンジンとして動作させる
ことを特徴とするエンジン。
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