JP2009133234A - エンジンにおけるプラズマ供給装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】取り入れた外気をプラズマ生成器を通じてプラズマ化空気としてエンジンEへの吸気通路Kに供給するプラズマ供給路を備え、前記エンジンEの停止時に、前記吸気通路Kにおける前記プラズマ供給路からのプラズマ化空気の供給口76よりも上流側の部位、及び前記プラズマ供給路における前記プラズマ生成器よりも上流側の部位を閉塞するシャットオフ装置100を備える。
【選択図】図2
Description
そこでこの発明は、エンジン停止時に吸気通路に残留したオゾンが車両外部に漏洩することを防止するエンジンにおけるプラズマ供給装置を提供する。
車体フレーム2は、ヘッドパイプ3から斜め下後方に向けて一本のメインチューブ7を延ばし、ヘッドパイプ3と乗員用のシート8との間を低部として跨り易さを向上させたアンダーボーン型とされる。メインチューブ7の後端部からは左右ピボットプレート10が下方に向けて延出される。左右ピボットプレート10の上下中間部には、後輪9を軸支するスイングアーム11の前端部が揺動可能に枢支される。
自動二輪車1の車体前部は、合成樹脂製の前部車体カバー15により適宜覆われ、車体後部は、同じく合成樹脂製の後部車体カバー16により適宜覆われる。なお、図中符号14aはシート8の前部下方に配設されるラゲッジボックスを、符号14bはシート8の後部下方に配設される燃料タンクをそれぞれ示す。
ピストン28は、コンロッド29を介してクランクシャフト17に連結される。ピストン28の往復動によるクランクシャフト17の回転動力は、クランクケース18内に配置されたクラッチ及び変速機(何れも不図示)を介してクランクケース18の後部左側に出力され、例えばチェーン式の伝動機構9a(図1参照)を介して後輪9に伝達される。
エアファンネル25dは例えばゴム等の可撓性を有する絶縁性材料からなり、その下流側端をエアクリーナケース25aの下壁後側に形成された空気取り出し口に嵌合装着すると共に、該下流側端からエアクリーナケース25a内を斜め前上方に直線的に延びて前記クリーンサイドに上流側端を開口させる。
スロットル装置24は、エアファンネル25dに連なる流路を形成する筒状のスロットルボディ24aと、該スロットルボディ24a内に配置されるバタフライ型のスロットルバルブ24bと、スロットルボディ24a内を通過する外気に燃料を噴射するインジェクタ(燃料噴射弁)24cとを主になる。
スロットルボディ24aの下流側端は、例えばゴム等の可撓性を有する絶縁性材料からなる筒状のインシュレータ23の上流側端に嵌合装着される。インシュレータ23の下流側端は、シリンダヘッド22の上部における吸気ポート31aのシリンダ外部開口の周囲にボルト止め等により固定される。
ところで、エンジンEの運転時において、吸気通路Kにおけるスロットルバルブ24bよりも下流側の部位には、スロットルバルブ24bの開度に応じた吸気負圧(大気圧よりも低い圧力)が発生する。この吸気負圧は、スロットルバルブ24bの開度が小さくなるほど大気圧よりも低くなる側に大きくなる。
プラズマ供給路Pは、外気をプラズマ用空気として取り入れ、該プラズマ用空気をプラズマ化してプラズマ化空気として吸気通路Kに供給する。周知のように、プラズマは、高温であると共に活性化した分子であるラジカル(プラズマ用ガスが空気であるときは酸素ラジカルや窒素ラジカル)を含み、燃焼を促進させる効果がある。
そして、吸気量Maとガス量Mgとの合計である総流量は、燃焼室27aに吸入される空気の総流量であり、この総流量に基づき、エンジンEの運転状態に適合するように混合気の空燃比が予め設定される。
そして、実験により、前記デューティ比の増加に伴いプラズマの温度が上昇してラジカルの生成量が増加すること、及び前記パルス高さhの増加に伴いラジカルの生成量が増加することが判明している。
このため、プラズマ用空気のガス量Mgの制御に加えて、パルス電圧またはパルス放電電流を制御することにより、ラジカルの生成量を制御することも可能である。
シャットオフ装置100は、エアファンネル25dの上流側端を閉塞する閉塞部材101と、吸気通路Kにおけるスロットルバルブ24bよりも下流側(下流側通路K1)の圧力に応じて作動するダイヤフラム102と、該ダイヤフラム102の作動に応じて閉塞部材101を開閉動させる駆動機構103とを有してなる。
閉塞部材101は、例えばエアファンネル25dの上流側端に整合する円盤状をなし、エアファンネル25dの長手方向と略直交する回動軸を介してエアファンネル25d又はエアクリーナケース25a等に回動可能に支持される。閉塞部材101は、通常時(ダイヤフラム102の非作動時)にはエアファンネル25dの上流側端を閉塞するべく付勢されている(図中実線で示す)。
この実施例は、前記第一実施例に対して、エアファンネル25dの上流側端ではなく吸気ダクト25cの下流側端を閉塞するシャットオフ装置110を有する点を主に異なるもので、前記実施例に相当する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
閉塞部材111は、例えば吸気ダクト25cの下流側端に整合する円盤状をなし、吸気ダクト25cの長手方向と略直交する回動軸を介して吸気ダクト25c又はエアクリーナケース25a等に回動可能に支持される。閉塞部材111は、通常時(ダイヤフラム102の非作動時)には吸気ダクト25cの下流側端を閉塞するべく付勢されている(図中実線で示す)。
この実施例は、前記第一実施例に対して、吸気負圧の作用ではなく電子制御により作動するシャットオフ装置120を有する点を主に異なるもので、前記実施例に相当する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
アクチュエータ122は、例えばエアクリーナケース25aの下方に配置されており、その駆動部122aから上方に突出してエアクリーナケース25aの下壁を貫通するプランジャ122bを有する。プランジャ122bは、例えば駆動部122a内のソレノイド等の駆動により下方にストローク可能とされる。
駆動機構103のケーブル103bにはプランジャ122bが連結され、アクチュエータ122の作動時には、プランジャ122bがケーブル103bを下方に引き込んでプーリ103aを介して閉塞部材101を開作動させる(図中鎖線で示す)。
一方、アクチュエータ122の非作動時には、プランジャ122bがストローク前の状態に復元すると共にケーブル103bを引き込む力が無くなり、閉塞部材101が前記付勢力により閉作動する。
一方、制御部123は、イグニッションスイッチ125がオフ状態にある場合、あるいはエンジン回転数が前記所定値未満である場合には、エンジンEの停止状態であると判定し、この場合にアクチュエータ122の作動を停止し、前述の如く閉塞部材101を閉作動させて吸気通路Kを遮断する。
また、エンジンEの始動時、イグニッションスイッチ125がオン側(エンジン始動側)とされ、かつスタータモータ等のエンジン始動手段によりエンジン回転数が所定値以上になったときには、エンジンEの始動時として閉塞部材101を開作動させることとなり、エンジン停止時におけるオゾンの漏洩を防止した上でエンジン始動を良好に行うことができる。
さらに、イグニッションスイッチ125がオン側にあっても、エンジン回転数が所定値未満であれば、閉塞部材101が閉作動することとなり、エンスト時やアイドルストップ時等にもオゾンの漏洩を的確に防止することができる。
また、プラズマ供給路Pは、スロットルボディ24aに沿うものでなくてもよく、かつエアクリーナ装置25から独立して導入口71を開口させるものであってもよく、さらにはインシュレータ23や吸気ポート31aに供給口76を開口させるものであってもよい。
さらに、エンジンEは、その配置や気筒数等は問わず、各種型式の内燃機関であってもよい。
そして、上記実施例における構成はこの発明の一例であり、自動二輪車1に限らず三輪又は四輪の車両にも適用できることはもちろん、部品構成や構造、形状、大きさ、数及び配置等を含め、当該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
E エンジン(内燃機関)
K 吸気通路
P プラズマ供給路
24b スロットルバルブ
27a 燃焼室
60 プラズマ生成器
76 供給口
100,110,120 シャットオフ装置(シャットオフ手段)
101,111 閉塞部材
102 ダイヤフラム
103 駆動機構
122 アクチュエータ
123 制御部
125 イグニッションスイッチ
Claims (7)
- 取り入れた外気をその流量をスロットルバルブで調整しつつエンジンの燃焼室に供給する吸気通路と、取り入れた外気をプラズマ生成器を通じてプラズマ化空気として前記吸気通路に供給するプラズマ供給路とを備えるエンジンにおけるプラズマ供給装置において、
前記エンジンの停止時に、前記プラズマ供給路における前記プラズマ生成器よりも上流側の部位を閉塞するシャットオフ手段を備えることを特徴とするエンジンにおけるプラズマ供給装置。 - 前記プラズマ供給路は、前記吸気通路における前記スロットルバルブよりも上流側の部位から分岐して延び、かつ前記吸気通路における前記スロットルバルブよりも下流側の部位に合流することを特徴とする請求項1に記載のエンジンにおけるプラズマ供給装置。
- 前記シャットオフ手段は、前記吸気通路における前記スロットルバルブよりも下流側の内部圧力に応じて、前記プラズマ供給路の前記上流側の部位を閉塞することを特徴とする請求項1又は2に記載のエンジンにおけるプラズマ供給装置。
- 前記シャットオフ手段は、前記吸気通路における前記スロットルバルブよりも下流側の内部圧力に応じて作動するダイヤフラムと、前記プラズマ供給路の前記上流側の部位を閉塞する閉塞部材と、前記ダイヤフラムの作動に応じて前記閉塞部材を開閉動させる駆動機構とを有してなることを特徴とする請求項3に記載のエンジンにおけるプラズマ供給装置。
- 前記シャットオフ手段は、前記プラズマ供給路の前記上流側の部位を閉塞する閉塞部材と、該閉塞部材を開閉動させるアクチュエータと、前記エンジンの回転数に応じて前記アクチュエータを作動制御する制御部とを有してなることを特徴とする請求項1又は2に記載のエンジンにおけるプラズマ供給装置。
- 前記制御部は、イグニッションスイッチがオフ側にあるときには、前記プラズマ供給路の前記上流側の部位を閉塞するべく前記アクチュエータを作動させることを特徴とする請求項5に記載のエンジンにおけるプラズマ供給装置。
- 前記制御部は、イグニッションスイッチがオン側にあり、かつ前記エンジンの回転数が所定値以上であるときには、前記プラズマ供給路の前記上流側の部位を開放するべく前記アクチュエータを作動させることを特徴とする請求項5又は6に記載のエンジンにおけるプラズマ供給装置。
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JP2007107491A (ja) * | 2005-10-17 | 2007-04-26 | Seiji Baba | 容積型内燃機の燃焼促進用空気処理装置 |
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