(57)【要約】【課題】複雑な構成を必要とすることなく、内燃機関の吸気を冷却できる吸気冷却装置及び吸気冷却方法を提供する。【解決手段】空気の流れる多数の微細な平行通路を有し、音響エネルギが伝搬すると内部に温度勾配が生じるスタック２２と、内燃機関１からスタック２２へ伝搬する音響エネルギの角速度を制御する角速度制御手段７０と、スタック２２の音響エネルギ伝搬側を冷却する冷却手段２３とを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気の流れる多数の微細な平行通路を有し、音響エネルギが伝搬すると内部に温度勾配が生じるスタックと、
内燃機関から前記スタックへ伝搬する音響エネルギの角速度を制御する角速度制御手段と、
前記スタックの音響エネルギ伝搬側を冷却する冷却手段と、
を有し、
前記冷却手段によって冷却される前記スタックの音響エネルギ伝搬側と反対側の部分によって吸気を冷却する、
ことを特徴とする内燃機関の吸気冷却装置。
【請求項２】
前記角速度制御手段は、機関回転数を制御して機関筒内の圧力波動の角速度を変化させることで、音響エネルギの角速度を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気冷却装置。
【請求項３】
前記角速度制御手段は、吸気バルブの開閉時期を制御して機関筒内の圧力波動の角速度を変化させることで、音響エネルギの角速度を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気冷却装置。
【請求項４】
前記内燃機関が駆動力を必要としない場合に吸気バルブの開閉時期を制御する、
ことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の吸気冷却装置。
【請求項５】
前記スタックは、内燃機関の吸気通路に設けられ、
前記冷却手段は、前記スタックの吸気方向下流部分を冷却する、
ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の内燃機関の吸気冷却装置。
【請求項６】
前記吸気通路は、１気筒に対して複数の通路で形成され、
前記スタックは、前記複数の通路のうちの少なくともいずれかひとつの通路に配置され、
前記スタックへの音響エネルギの伝搬を機関負荷に応じて制御するエネルギ伝搬制御手段を備える、
ことを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の吸気冷却装置。
【請求項７】
吸気バルブと同期して開閉する波動制御バルブと、
前記波動制御バルブと連通する波動通路と、
を備え、
前記スタックは、前記波動通路に設けられ、
前記冷却手段は、前記スタックの波動制御バルブ側を冷却し、
前記スタックの冷熱を前記吸気通路に伝導する冷熱伝導手段をさらに有する、
ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の内燃機関の吸気冷却装置。
【請求項８】
前記冷却手段は、前記内燃機関の冷却水を循環させる装置である、
ことを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の内燃機関の吸気冷却装置。
【請求項９】
前記スタックの音響エネルギ伝搬側と反対側の部分に接続し、そのスタックで生成した冷熱を蓄熱する冷熱蓄熱機構をさらに有する、
ことを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の内燃機関の吸気冷却装置。
【請求項１０】
前記冷熱蓄熱機構は、液水を循環して、その液水で冷熱を蓄熱する、
ことを特徴とする請求項９に記載の内燃機関の吸気冷却装置。
【請求項１１】
前記冷熱蓄熱機構は、
前記液水を冷却可能なラジエータと、
前記液水が前記ラジエータを経由するか迂回するかを切り替える液水通流切替弁と、
を備え、
前記液水が蓄熱していた冷熱を消費した後は、前記液水通流切替弁を切り替えて、前記液水を前記ラジエータで冷却する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の内燃機関の吸気冷却装置。
【請求項１２】
過給機で過給されて温度の上昇した空気を冷却する、
ことを特徴とする請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の内燃機関の吸気冷却装置。
【請求項１３】
空気の流れる多数の微細な平行通路を有し、音響エネルギが伝搬すると内部に温度勾配が生じるスタックへ伝搬する音響エネルギの角速度を制御する角速度制御工程と、
前記スタックの音響エネルギ伝搬側を冷却する冷却工程と、
を有し、
前記冷却工程によって冷却される前記スタックの音響エネルギ伝搬側と反対側の部分によって吸気を冷却する、
ことを特徴とする内燃機関の吸気冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関に吸入される吸気を冷却する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸気を冷却して吸気密度を高くして吸気量を増大する技術が開示されている(特許文献１参照)。
【特許文献１】特開２００５−６９１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前述した従来技術では、構造が複雑で製造コストがかかる。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、複雑な構成を必要とすることなく、内燃機関の吸気を冷却できる吸気冷却装置及び吸気冷却方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【０００６】
本発明は、空気の流れる多数の微細な平行通路を有し、音響エネルギが伝搬すると内部に温度勾配が生じるスタック(２２)と、内燃機関(１)から前記スタック(２２)へ伝搬する音響エネルギの角速度を制御する角速度制御手段(７０)と、前記スタック(２２)の音響エネルギ伝搬側を冷却する冷却手段(２３)とを有し、前記冷却手段(２３)によって冷却される前記スタック(２２)の音響エネルギ伝搬側と反対側の部分(２２ａ)によって吸気を冷却することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、空気の流れる多数の微細な平行通路を有し、音響エネルギが伝搬すると内部に温度勾配が生じるスタックへ伝搬する音響エネルギの角速度を制御するとともに、スタックの音響エネルギ伝搬側を冷却するようにしたので、前記スタックの音響エネルギ伝搬側と反対側の温度が低温になる。そのため特別な機構を必要とすることなく内燃機関へ吸入される吸気を冷却できるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下では図面等を参照して本発明を実施するための最良の形態についてさらに詳しく説明する。
【０００９】
（第１実施形態）
本発明のポイントは、吸気温度を低下させることができる点である。そこでまず初めに発明の理解を容易にするために、本発明によって吸気温度を低下できる理由について説明する。
【００１０】
図１に示すように、多数の微細な平行通路を有するスタックの前後に温度差(TH1＞TC1)をつけて温度勾配を生じさせると、特定条件下でスタックに自励的な発振が生じ、高温側から音響インテンシティＩの進行波が生じることが知られている。
【００１１】
その反対に、図２に示すように、多数の微細な平行通路を有するスタックに音響インテンシティＩの進行波が伝搬すると、特定条件下で、その進行波と逆方向に熱の移動がおきて、スタックに温度勾配(TH2＞TC2)が生じ、伝搬側が高温TH2になって反対側が低温TC2になることが知られている。
【００１２】
本発明は、このような特性を利用して吸気温度の低下を図ろうとするものである。この特性についてさらに詳しく説明する。
【００１３】
流路半径ｒの流路に熱拡散係数αの流体(気体)が存在するとき、熱拡散の緩和時間τは以下の式(1)で表される。
【００１４】
【数１】
2007270619.tif 000003
【００１５】
なお熱拡散係数αは、気体の状態によって定まる。
【００１６】
式(1)で定められる熱拡散緩和時間τに、音響(波動)の角速度ωを乗じたωτをパラメータとして考える。また壁面近傍に生じる熱境界層をδとする。
【００１７】
パラメータωτが十分大きい場合(すなわち流路半径ｒが熱境界層δに対して十分大きい場合、逆に言えば、熱境界層δが流路半径ｒに対して十分小さい場合)には、スタックには等温変化が生じる。
【００１８】
これに対して、パラメータωτが十分小さい場合(すなわち流路半径ｒが熱境界層δに対して十分小さい場合、逆に言えば、熱境界層δが流路半径ｒに対して十分大きい場合)には、スタックには断熱変化が生じ、スタック内部で熱の授受が行われる。パラメータωτが十分小さい状態のスタックに音響エネルギを伝搬すると、その音響エネルギはスタックの下流に行くにしたがって減衰するが、このときスタックには、伝搬側が高温で、スタックの下流に行くにしたがって低温となる温度勾配が生じる。このようにパラメータωτが十分小さい状態のスタックは、伝搬してきた音響エネルギをスタックの温度に変換する、すなわち、音響エネルギをスタックで回収し熱エネルギに変換するのである。
【００１９】
本発明は、このような現象に着目してなされたものである。
【００２０】
音響エネルギは内燃機関で発生する。また音響(波動)の角速度は機関筒内の圧力波動の角速度に応じて変化する。そして音響エネルギは、吸気通路を下流側から上流側へと伝搬する。そこで上記のωを筒内圧力波動の角速度として考える。そして筒内圧力波動の角速度ωは内燃機関の回転速度Ｎｅに応じて変化する。すなわち内燃機関の回転速度Ｎｅが上昇すれば筒内圧力波動角速度ωも大きくなる。逆に内燃機関の回転速度Ｎｅが低下すれば筒内圧力波動角速度ωも小さくなる。このように内燃機関の回転速度Ｎｅを変化させることで音響(波動)の角速度を制御してスタック内部に温度勾配を発生させる。そして低温になった部分で吸気を冷却し内燃機関に吸入させるのである。
【００２１】
次に以上の考え方を実現するシステムについて図３，図４を参照しながら説明する。
【００２２】
図３は本発明による吸気冷却装置の第１実施形態を説明する側面図、図４は本発明による吸気冷却装置の第１実施形態を説明する平面図である。
【００２３】
内燃機関１は、過給機５０で過給された空気を吸入する。内燃機関１は、ピストン１１の上下動に応動して吸気バルブ５１及び排気バルブ６１が開閉する。
【００２４】
吸気通路２１にはスタック２２が配置される。スタック２２は、多数の微細な平行通路を有する。スタック２２の下流端の周囲には熱交換器２３が配置される。熱交換器２３にはポンプＰによって送流される機関冷却水が循環し、スタック２２を冷却する。なお熱交換器２３は吸気通路２１の周囲のみならず、吸気通路２１の内部にまで構成され、スタック２２の下流端面全面を冷却する構造であることがさらに望ましい。
【００２５】
コントローラ７０は、アクセルペダルの踏込量信号などに基づいて内燃機関の目標回転数及び目標負荷を計算し、燃料噴射弁３１の燃料噴射時期や燃料噴射量、点火プラグ３２の点火時期、スロットルバルブ３３の開度、変速機３４の変速比などを制御する。コントローラ７０は、コースト走行制御中や気筒停止制御中であるときに内燃機関の回転速度Ｎｅを変化させることが可能であると判定し、このときに内燃機関の回転速度Ｎｅを変化させることで音響(波動)の角速度を制御してスタック内部に温度勾配を発生させる。コントローラ７０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ７０を複数のマイクロコンピュータで構成してもよい。
【００２６】
本実施形態では、吸気通路２１にスタック２２を設け、そのスタック２２の下流端を機関冷却水で冷却するようにした。そして、内燃機関の回転速度Ｎｅを変化させることで音響(波動)の角速度を制御してスタック２２の内部に温度勾配を発生させるようにした。
【００２７】
内燃機関で発生した音響エネルギは、吸気通路を下流側から上流側へと伝搬する。そして音響エネルギが吸気通路２１に設けられたスタック２２に伝搬すると、スタック２２には、下流側が高温、上流側が低温となるように温度勾配が生じる。すなわちスタック２２は上流端２２ａが最も低温となる。スタック２２の下流端は、機関冷却水で略一定に維持されているので、スタック２２の上流端２２ａは機関冷却水よりも相当に低い温度になる。そのため、吸気を冷却することができるのである。このように吸気を冷却することで空気の充填効率を高めることができる。また、吸気温度を低下させることで耐ノッキング性を高めることができる。そのため点火時期を進角することが可能であり、最もトルクの出る点火時期に設定することができ、燃費が向上する。
【００２８】
（第２実施形態）
図５は、本発明による吸気冷却装置の第２実施形態を説明する平面図である。
【００２９】
この第２実施形態では、スタック２２の上流端の冷熱を蓄熱できる冷熱蓄熱機構４０を備える。
【００３０】
冷熱蓄熱機構４０は、リザーブタンク４１と、ポンプ４２と、熱交換器４３と、流路切替弁４４と、ラジエータ４５とを有する。
【００３１】
リザーブタンク４１は、冷媒通路４６を通流する冷媒を貯留する。ポンプ４２は冷媒を循環させる。熱交換器４３は、スタック２２の上流に設けられる。熱交換器４３はスタック２２の冷熱を冷熱蓄熱機構４０に伝導する。ラジエータ３４は冷媒を冷却する。流路切替弁３５は冷媒の通流方向を切り替える。流路切替弁３５は通常時は図５に示すように冷媒がラジエータ３４を迂回するようにする。この状態でポンプ４２が駆動し、スタック２２の冷熱をリザーブタンク３３に蓄熱する。そして内燃機関の運転状態によってスタック２２に温度勾配を生じさせることができないときには、ポンプ４２を駆動してリザーブタンク３３に蓄熱しておいた冷熱で吸気を冷却する。高負荷状態が継続し、冷媒温度が高温になったときには流路切替弁３５を切り替えて、冷媒をラジエータ３４に通流させて冷媒を冷却する。
【００３２】
本実施形態によれば、冷熱蓄熱機構４０を備えているので、一層効率よく吸気を冷却することができる。
【００３３】
（第３実施形態）
図６は、本発明による吸気冷却装置の第３実施形態を説明する平面図である。
【００３４】
上記第１実施形態では、吸気通路２１の全体にスタック２２を配置しているが、このような構成では、スタック２２が吸気抵抗となって吸気通路の圧力損失の原因となりうる。
【００３５】
そこでこの第３実施形態では、吸気通路２１を吸気バルブに対応する２つの通路２１ａ，２１ｂにし、一方の吸気通路２１ａにスタック２２を配置し、他方の吸気通路２１ｂにはスタック２２を配置しないようにした。そして吸気通路２１ａに対応する吸気バルブ５１ａの開閉を要求負荷に応じて制御するようにした。
【００３６】
ここで吸気バルブ５１ａの開閉を要求負荷に応じて制御するには、例えば、例えば特開平１１−１０７７２５号に開示された可変動弁機構を使用すればよい。ここでは図７に沿って可変動弁機構について簡単に説明する。
【００３７】
可変動弁機構２００は、カムシャフト２１０と、リンクアーム２２０と、バルブリフト制御シャフト２３０と、ロッカアーム２４０と、リンク部材２５０と、揺動カム２６０とを備え、揺動カム２６０の揺動によって吸気バルブ５１ａを開閉する。
【００３８】
カムシャフト２１０は、エンジン前後方向に沿ってシリンダヘッド上部に回転自在に支持される。カムシャフト２１０の一端は、カムスプロケット２７０に挿入される。カムスプロケット２７０は、エンジンのクランク軸からトルクが伝達されて回転する。カムシャフト２１０は、カムスプロケット２７０とともに回転する。カムシャフト２１０は、油圧によってカムスプロケット２７０に対して相対回転し、カムスプロケット２７０に対する位相を変更できる。このような構造によって、クランク軸に対するカムシャフト２１０の回転位相を変更できる。カムシャフト２１０にはカム２１１が固定される。カム２１１はカムシャフト２１０と一体回転する。またカムシャフト２１０にはカム２６１が固定される。カム２６１はカムシャフト２１０と一体回転する。カム２６１は吸気バルブ５１ｂを開閉する。
【００３９】
リンクアーム２２０はカム２１１を挿通して支持される。
【００４０】
バルブリフト制御シャフト２３０は、カムシャフト２１０と平行に配置される。バルブリフト制御シャフト２３０にはカム２３１が一体形成される。バルブリフト制御シャフト２３０はアクチュエータ２８０によって所定回転角度範囲内で回転するように制御される。
【００４１】
ロッカアーム２４０はカム２３１を挿通して支持され、リンクアーム２２０に連結される。
【００４２】
リンク部材２５０は、ロッカアーム２４０に連結される。
【００４３】
揺動カム２６０は、カムシャフト２１０を挿通し、カムシャフト２１０を中心として揺動自在である。揺動カム２６０は、リンク部材２５０に連結される。揺動カム２６０は上下動して、タペット５３を介して吸気バルブ５１ａを押し下げる。
【００４４】
続いて図８を参照して可変動弁機構２００の動作を説明する。
【００４５】
図８(Ａ−１)(Ａ−２)は吸気バルブ５１ａのリフト量を最大にするときの様子を示す図である。図８(Ａ−１)は吸気バルブ５１ａが閉弁状態であって揺動カム２６０の揺動方向が反転するときの様子を示す。すなわちこのときカムノーズ２６０ｂが最高位置にある。図８(Ａ−２)は吸気バルブ５１ａが開弁状態であって揺動カム２６０の揺動方向が反転するときの様子を示す。すなわちこのときカムノーズ２６０ｂが最低位置にある。
【００４６】
図８(Ｂ−１)(Ｂ−２)は吸気バルブ５１ａのリフト量を最小にするときの様子を示す図である。図８(Ｂ−１)はカムノーズ２６０ｂが最高位置にあり、揺動カム２６０の揺動方向が反転するときの様子を示す。図８(Ｂ−２)はカムノーズ２６０ｂが最低位置にあり、揺動カム２６０の揺動方向が反転するときの様子を示す。本実施形態では吸気バルブ５１ａの最大リフト量がゼロである。そのため、図８(Ｂ−１)(Ｂ−２)では揺動カム２６０の作動にかかわらず、吸気バルブ５１ａは常に閉弁状態である。
【００４７】
吸気バルブ５１ａのリフト量を大きくするには、図８(Ａ−１)(Ａ−２)に示すように、バルブリフト制御シャフト２３０を回転してカム２３１の位置を下げ、軸心Ｐ１を軸心Ｐ２の下方にセットする。これによりロッカアーム２４０は、全体が下方に移動する。
【００４８】
この状態でカムシャフト２１０を回転駆動すると、その駆動力が、リンクアーム２２０→ロッカアーム２４０→リンク部材２５０→揺動カム２６０と伝達する。
【００４９】
図８(Ａ−１)のように、カム２１１がカムシャフト２１０よりも左側にあるときは揺動カム２６０の基円部２６０ａがタペット５３に当接しており、このとき吸気バルブ５１ａは閉弁する。
【００５０】
図８(Ａ−２)のように、カム２１１がカムシャフト２１０よりも右側にあるときは揺動カム２６０のカムノーズ２６０ｂがタペット５３に当接しており、このとき吸気バルブ５１ａは開弁する。
【００５１】
吸気バルブ５１ａのリフト量を小さくするには、図８(Ｂ−１)(Ｂ−２)に示すように、バルブリフト制御シャフト２３０を回転してカム２３１の位置を上げ、軸心Ｐ１を軸心Ｐ２の右斜上方にセットする。これによりロッカアーム２４０は、全体が上方に移動する。
【００５２】
この状態でカムシャフト２１０を回転駆動すると、その駆動力が、リンクアーム２２０→ロッカアーム２４０→リンク部材２５０→揺動カム２６０と伝達する。
【００５３】
図８(Ｂ−１)のように、カム２１１がカムシャフト２１０よりも左側にあるときは揺動カム２６０の基円部２６０ａがタペット５３に当接しており、このとき吸気バルブ５１ａは閉弁する。
【００５４】
図８(Ｂ−２)のように、カム２１１がカムシャフト２１０よりも右側にあるときであっても揺動カム２６０の基円部２６０ａがタペット５３に当接しており、このとき吸気バルブ５１ａは閉弁する。
【００５５】
このように、バルブリフト制御シャフト２３０を回転してカム２３１の位置を上げ、軸心Ｐ１を軸心Ｐ２の右斜上方にセットした場合には、カムシャフト２１０が回転して揺動カムが揺動しても、吸気バルブ５１ａは常に閉弁する。
【００５６】
図９は可変動弁機構２００による吸気バルブ５１ａのリフト量及び開閉時期を示す図である。実線はバルブリフト制御シャフト２３０を回転したときの吸気バルブ５１ａのリフト量及び開閉時期を示す図である。破線はカムシャフト２１０のカムスプロケット２７０に対する位相を変更したときの吸気バルブ５１ａの開閉時期を示す図である。
【００５７】
上述した可変動弁機構２００の構造によれば、吸気バルブ５１ａのリフト量及び作動角を連続的に変更することができる。このようにバルブリフト制御シャフト２３０の角度及びカムシャフト２１０のカムスプロケット２７０に対する位相を変更することで、吸気バルブ５１ａのリフト量及び作動角を連続的に自在に変更することができる。
【００５８】
以上の構成によって吸気バルブ５１ａの開閉を要求負荷に応じて制御する。具体的には、低負荷時には吸気バルブ５１ａを閉じ、吸気バルブ５１ｂを開閉することで、吸気通路２１ｂから空気を吸入する。高負荷時には吸気バルブ５１ａ及び吸気バルブ５１ｂを同期開閉することで、吸気通路２１ａ，２１ｂから空気を吸入する。
【００５９】
このようにすることで必要な空気量を確保できるとともに、スタック２２によって空気を冷却できる。吸気温度が低下すれば耐ノッキング性を高めることができる。そのため圧縮比を高くしても点火時期を進角することが可能であり、最もトルクの出る点火時期に設定することができ、燃費が向上する。
【００６０】
（第４実施形態）
図１０は、本発明による吸気冷却装置の第４実施形態を説明する平面図である。
【００６１】
上記第３実施形態によっても、スタック２２が吸気抵抗となって吸気通路の圧力損失の原因となりうる。そこでこの第４実施形態では、吸気バルブ５１と同期して開閉する波動制御バルブ５２を設け、スタック２２を波動通路２４に配置する。そしてスタック２２の下流端に熱交換器２３を配置する。スタック２２の下流には冷熱伝導板２５を接続する。冷熱伝導板２５はスタック２２の冷熱を吸気通路２１に伝導し、吸気を冷やす。
【００６２】
本実施形態によれば、スタック２２を波動通路２４に配置したので、吸気通路２１には配置していない。そのためスタック２２が吸気抵抗となって吸気通路の圧力損失の原因となりことを防止でき、内燃機関の十分な出力を確保することができる。
【００６３】
（第５実施形態）
上述のように、音響エネルギは内燃機関で発生する。また音響(波動)の角速度は機関筒内の圧力波動の角速度に応じて変化する。そして音響エネルギは、吸気通路を下流側から上流側へと伝搬する。そこで上記のωを筒内圧力波動の角速度として考える。そして筒内圧力波動の角速度ωは内燃機関の回転速度Ｎｅのみならず、吸気バルブの開閉時期によっても変化する。そこで本実施形態では、吸気バルブの開閉時期を変化させる機構について説明する。
【００６４】
吸気バルブの開閉時期を変化させるには、電磁駆動バルブを使用することができる。電磁駆動バルブは、例えば、特開２０００−４５７３３号に開示された機構を用いることができる。ここでは電磁駆動バルブについて簡単に説明する。
【００６５】
図１１は電磁駆動機構による排気バルブの開閉タイミング調整について説明する図であり、図１１(Ａ)は開弁時の状態、図１１(Ａ)は閉弁時の状態を表す。
【００６６】
吸気バルブ５１は、バルブシート５３に着座又は離座することによって吸気ポート５２を開閉する。吸気バルブ５１のバルブステム５４には、可動子５５が固着されている。可動子５５は、磁性材料で形成されている。可動子５５は、上側スプリング５６及び下側スプリング５７と連結する。上側スプリング５６及び下側スプリング５７は、バルブステム５４を遊挿する。可動子５５の上下には、開弁用電磁コイル５８と閉弁用電磁コイル５９とを備える。開弁用電磁コイル５８は、下側スプリング５７を遊挿する。閉弁用電磁コイル５９は、上側スプリング５６を遊挿する。
【００６７】
次に、吸気バルブ５１の開閉動作について説明する。開弁用電磁コイル５８及び閉弁用電磁コイル５９への電力供給がともに遮断されている状態では、上側スプリング５６及び下側スプリング５７の弾性力によって、可動子５５は電磁コイル５８，５９の中間に位置する。開弁用電磁コイル５８に通電すると、図１１(Ａ)に示すように可動子５５は開弁用電磁コイル５８に引き寄せられて矢印Ｃの方向に移動し、吸気ポート５２を開弁する。一方、閉弁用電磁コイル５９に通電すると、図１１(Ｂ)のように可動子５５は閉弁用電磁コイル５９に引き寄せられて矢印Ｄの方向に移動し、吸気ポート５２を閉弁する。
【００６８】
本実施形態の電磁駆動機構によって、吸気バルブの開閉時期を変化させても筒内圧力波動の角速度ωを制御することができ、スタック内部の温度勾配を制御することができ、吸気を冷却することができる。
【００６９】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。
【００７０】
例えば、定格回転数で運転されるシリーズハイブリッド車両に搭載すれば、より効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の原理を説明する図である。
【図２】本発明の原理を説明する図である。
【図３】本発明による吸気冷却装置の第１実施形態を説明する側面図である。
【図４】本発明による吸気冷却装置の第１実施形態を説明する平面図である。
【図５】本発明による吸気冷却装置の第２実施形態を説明する平面図である。
【図６】本発明による吸気冷却装置の第３実施形態を説明する平面図である。
【図７】可変動弁機構について説明する図である。
【図８】可変動弁機構の動作を説明する図である。
【図９】可変動弁機構による吸気バルブのリフト量及び開閉時期を示す図である。
【図１０】本発明による吸気冷却装置の第４実施形態を説明する平面図である。
【図１１】電磁駆動機構による排気バルブの開閉タイミング調整について説明する図である。
【符号の説明】
【００７２】
１  内燃機関
１１  ピストン
２１  吸気通路
２２  スタック
５１  吸気バルブ
６１  排気バルブ
７０  コントローラ(角速度制御手段)
【図１】
2007270619.tif 000004
【図２】
2007270619.tif 000005
【図３】
2007270619.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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