(57)【要約】【課題】複数のプラズマアクチュエータを異なる半径方向位置にそれぞれ設置した場合に、最小数の電源で、各プラズマアクチュエータが吸気に付与する旋回成分の大きさを変える。【課題手段】本発明に係る内燃機関は、圧縮機の羽根車の上流側の吸気通路に設けられたプラズマアクチュエータ２０ａ，２０ｂ，２０ｃを備える。プラズマアクチュエータは、一対の電極２１，２２Ａとこれら電極間の誘電体２３とを含む電極ユニット２４Ａを複数有する。複数の電極ユニットは吸気通路の周方向に列設される。プラズマアクチュエータは、吸気通路の半径方向外側および内側にそれぞれ配設され、半径方向内側のプラズマアクチュエータ２０ｂ，２０ｃの電極密度は、半径方向外側のプラズマアクチュエータ２０ａの電極密度より小さくされる。【選択図】図６
2016048045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路に設けられ、羽根車を有する圧縮機と、
前記羽根車の上流側の吸気通路に設けられたプラズマアクチュエータと、
を備え、
前記プラズマアクチュエータが、一対の電極と、該一対の電極の間に配置された誘電体とを含む電極ユニットを複数有し、
前記複数の電極ユニットが、前記吸気通路の中心軸周りの旋回成分を吸気に付与し得るよう、前記吸気通路の周方向に列設され、
前記プラズマアクチュエータが、前記吸気通路の半径方向外側および内側にそれぞれ配設され、
半径方向内側に配設された前記プラズマアクチュエータの電極密度が、半径方向外側に配設された前記プラズマアクチュエータの電極密度より小さい
ことを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関に係り、特に、吸気通路にプラズマアクチュエータを設けた内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両用の内燃機関において、ターボ過給機を備えたものが公知である。この場合、吸気通路には、ターボ過給機の圧縮機が設けられる。
【０００３】
圧縮機においてサージ抑制等のため、羽根車の上流側に角度調節可能な複数の可変ベーンを設けることが知られている（例えば特許文献１参照）。この可変ベーンによれば、羽根車の羽根に入ってくるガスの流れの向きと、羽根前端縁の向きとの乖離角、すなわちインシデンス角を小さくするように、ガスの流れの向きを変えることが可能であり、これによりサージ等を抑制することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２０２５７４号公報
【特許文献２】特開２０１３−２４５６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、羽根車の上流側にこのような複数の可変ベーンを設けることは、羽根車に対する吸気抵抗を増大することに繋がり、特に大流量域における圧縮機の効率を低下させる原因となる。また複数の可変ベーンとこれを同時に角度調節する機構とが、構造的に複雑で、製造コストを増加させる一因となり、車両用小型ターボ過給機への搭載を困難とする。よって可変ベーンを設けることは必ずしも得策とは言い難い。
【０００６】
一方、気流を制御可能なプラズマアクチュエータをコンプレッサの吸気部に設置することが特許文献２に開示されている。この特許文献２では、コンプレッサの吸気部に固定された支柱と、コンプレッサの吸気部に角度変更可能に設けられた入口案内翼とに、流れの分離ないし剥離を減らす目的で、プラズマアクチュエータが設置されている。
【０００７】
しかし、特許文献２のプラズマアクチュエータは、あくまで、支柱および入口案内翼の表面上に発生し得る流れの分離ないし剥離を減少する目的で設置されている。従って必ずしもインシデンス角を減少し得るものとは言い難い。
【０００８】
一方、羽根車に向かってくる吸気の主流に対し、プラズマアクチュエータにより予め旋回成分を与え、これにより主流の向きを変え、インシデンス角を減少することが考えられる。他方、羽根車の羽根前端縁の異なる半径方向位置のそれぞれにおいてインシデンス角を減少することが理想的であることから、複数のプラズマアクチュエータを吸気通路の異なる半径方向位置にそれぞれ設置し、各プラズマアクチュエータが付与する旋回成分の大きさを半径方向位置毎に変えることが考えられる。
【０００９】
しかし一般的に、プラズマアクチュエータが付与する旋回成分の大きさは、プラズマアクチュエータに印加する電気的エネルギの大きさによって変化する。従って、同一構成かつ複数のプラズマアクチュエータを単に異なる半径方向位置に設置したのみでは、各プラズマアクチュエータに異なる大きさの電気的エネルギを印加しなければならず、これは電源数の増加やコスト増加に繋がる。
【００１０】
そこで本発明は、上記事情に鑑みて創案され、その目的は、複数のプラズマアクチュエータを異なる半径方向位置にそれぞれ設置した場合でも、最小数の電源で、各プラズマアクチュエータが吸気に付与する旋回成分の大きさを変えることができる内燃機関を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一の態様によれば、
吸気通路に設けられ、羽根車を有する圧縮機と、
前記羽根車の上流側の吸気通路に設けられたプラズマアクチュエータと、
を備え、
前記プラズマアクチュエータが、一対の電極と、該一対の電極の間に配置された誘電体とを含む電極ユニットを複数有し、
前記複数の電極ユニットが、前記吸気通路の中心軸周りの旋回成分を吸気に付与し得るよう、前記吸気通路の周方向に列設され、
前記プラズマアクチュエータが、前記吸気通路の半径方向外側および内側にそれぞれ配設され、
半径方向内側に配設された前記プラズマアクチュエータの電極密度が、半径方向外側に配設された前記プラズマアクチュエータの電極密度より小さい
ことを特徴とする内燃機関が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数のプラズマアクチュエータを異なる半径方向位置にそれぞれ設置した場合でも、最小数の電源で、各プラズマアクチュエータが吸気に付与する旋回成分の大きさを変えることができるという、優れた効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る内燃機関の概略構成図である。
【図２】プラズマアクチュエータの断面図である。
【図３】プラズマアクチュエータを表面側から見たときの斜視図である。
【図４】圧縮機の側面断面図である。
【図５】圧縮機の入口部を軸方向上流側から見たときの概略正面断面図である。
【図６】プラズマアクチュエータの設置状態を示す拡大断面斜視図である。
【図７】第１および第２のプラズマアクチュエータを表面側から見たときの概略展開図である。
【図８】羽根入口部の速度三角形を示す。
【図９】コンプレッサマップの一例を示す。
【図１０】プラズマアクチュエータの作動時における速度三角形を示す。
【図１１】本実施形態の構成の一例を示す概略側面断面図である。
【図１２】電源装置の一例を示す構成図である。
【図１３】本実施形態の制御ルーチンのフローチャートである。
【図１４】プラズマアクチュエータの非作動時に吸気が旋回成分を有している場合の速度三角形を示す。
【図１５】第２実施形態の側面断面図である。
【図１６】第３実施形態の側面断面図である。
【図１７】第４実施形態の概略正面図である。
【図１８】第５実施形態の側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。
【００１５】
［第１実施形態］
図１に、本発明の第１実施形態に係る内燃機関を概略的に示す。内燃機関（エンジン）１は、エンジン本体２と、エンジン本体２に接続された吸気通路３および排気通路４とを有する。周知のように、エンジン本体２はピストン、クランクシャフト、吸排気弁等のエンジンの主要部品を含み、吸気通路３および排気通路４は具体的には配管およびマニホールド等により形成される。本実施形態のエンジン１は車両用多気筒火花点火式内燃機関であるが、エンジンの用途、種類、形式等は任意である。
【００１６】
エンジン１にはターボ過給機５が設けられる。ターボ過給機５は、吸気通路３に設けられた圧縮機６と排気通路４に設けられたタービン７とを備える。圧縮機６とタービン７は同軸連結され、タービン７によって発生された回転駆動力を圧縮機６に伝達し得るようになっている。
【００１７】
圧縮機６の上流側の吸気通路３には、吸気流量を検出するための吸気流量センサ（具体的にはエアフローメータ）８と、吸気温を検出するための吸気温センサ９とが設けられる。圧縮機６の下流側の吸気通路３には、圧縮機６の出口圧力（過給圧）を検出するための圧力センサ１０が設けられる。ターボ過給機５には、圧縮機６およびタービン７の単位時間当たりの回転数（両者は等しい）を検出するための回転数センサ１１が設けられる。またエンジン１には大気圧を検出するための大気圧センサ１３が設けられる。これらセンサは、エンジン１の制御を行うように構成された制御ユニット、具体的には電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）１００に電気的に接続されている。
【００１８】
また、本実施形態では圧縮機６の入口部に後述するプラズマアクチュエータ２０が設けられ、このプラズマアクチュエータ２０に電気的エネルギを供給する電源装置１２が設けられる。この電源装置１２もＥＣＵ１００に電気的に接続され、ＥＣＵ１００は、電源装置１２を制御することにより、電源装置１２からプラズマアクチュエータ２０に供給される電気的エネルギの大きさを変化させることができる。
【００１９】
ここで、本実施形態のプラズマアクチュエータ２０について説明する。なおプラズマアクチュエータ自体は公知であるので、ここではその作動原理等、基本的事項の説明は省略する。
【００２０】
図２に示すように、プラズマアクチュエータ２０は、表面電極２１および裏面電極２２からなる一対の電極と、これら一対の電極の間に配置された誘電体２３とを含む電極ユニット２４を複数有して構成される。本実施形態において、裏面電極２２として第１の裏面電極２２Ａと第２の裏面電極２２Ｂとの２種類が設けられ、電極ユニット２４として第１の電極ユニット２４Ａと第２の電極ユニット２４Ｂとの２種類が設けられているが、ここでは便宜上、第１の裏面電極２２Ａおよび第１の電極ユニット２４Ａのみに着目して説明を進める。表面電極２１は、第１および第２の電極ユニット２４Ｂに共通の表面電極をなす。
【００２１】
第１の電極ユニット２４Ａにおいて、第１の裏面電極２２Ａは表面電極２１に対し図示されるようなＡ方向（図中右側に向かう方向）にオフセットされ、両電極の対向側エッジ２１Ｅ，２２ＡＥ間にＡ方向の隙間ｇＡが形成されている。そしてこのような第１の電極ユニット２４Ａが、Ａ方向に所定ピッチＰで等間隔に複数列設されている。この第１の電極ユニット２４Ａが列設される方向、および表面電極２１と第１の裏面電極２２Ａが列設される方向を「列方向」ともいう。
【００２２】
いま仮に、第１の電極ユニット２４Ａの表面電極２１と第１の裏面電極２２Ａ間に電気的エネルギ、具体的には高圧交流電圧を印加したとする。すると、表面電極２１の対向側エッジ２１Ｅ付近で且つ誘電体２３の表面２３Ａ付近にプラズマが発生し、このプラズマに起因して、表面電極２１側から第１の裏面電極２２Ａ側に向かうＡ方向に空気を流す駆動力（ブローイング力）が発生し、誘電体２３の表面２３Ａ上にＦＡで示されるようなＡ方向の気流が発生する。この気流ＦＡは、誘電体２３の表面２３Ａから極近い（１〜２ｍｍ程度）領域内で発生する。従って、例えば表面２３Ａ上の領域に既にＡ方向のメインの気流すなわち主流ＦＭが存在する場合、表面２３Ａ上での主流の剥離を抑制するのに効果的である。
【００２３】
この説明で分かるように、プラズマアクチュエータ２０は、その表面部、具体的には表面電極２１と誘電体２３の表面２３Ａとが、主流ＦＭが流れるガス通路内に露出するように設置される。他方、プラズマアクチュエータ２０の裏面部は気流を発生させる必要が無く、むしろ構造物への付着面をなすので、第１の裏面電極２２Ａを電気的に絶縁するため、第１の裏面電極２２Ａは誘電体２３の裏面２３Ｂ上に形成された絶縁層２５内に埋設されている。なお誘電体２３が、樹脂系やセラミック系の絶縁性材料で形成されているため、第１の裏面電極２２Ａを誘電体２３の中に埋設してもよい。もちろん、プラズマアクチュエータ２０を付着させる構造物が絶縁性材料からなる場合は第１の裏面電極２２Ａの絶縁を考慮しなくてもよく、例えば絶縁層２５を省略してもよい。
【００２４】
各第１の電極ユニット２４Ａが上述のような気流ＦＡを発生させることから、プラズマアクチュエータ２０は全体として、誘電体２３の表面２３Ａ上に広範囲に亘るＡ方向の気流を発生させる。
【００２５】
図２に示すように、表面電極２１と第２の裏面電極２２Ｂとを含む第２の電極ユニット２４Ｂは、第１の電極ユニット２４Ａとは逆の構成がなされており、誘電体２３の表面２３Ａ上にＦＢで示されるような、Ａ方向と逆向きのＢ方向の気流を発生させる。すなわち、第２の裏面電極２２Ｂは表面電極２１に対しＢ方向（図中左側に向かう方向）にオフセットされ、両電極の対向側エッジ間にＢ方向の隙間ｇＢが形成されている。この隙間ｇＢの大きさは前記隙間ｇＡの大きさと等しい。そしてこのような第２の電極ユニット２４Ｂが、Ｂ方向に所定ピッチＰで等間隔に複数列設されている。第１の電極ユニット２４Ａと第２の電極ユニット２４Ｂとは、表面電極２１の幅ｗの中心に対し対称の構成とされ、プラズマアクチュエータ２０は、Ａ方向の気流ＦＡとＢ方向の気流ＦＢとのいずれか一方を選択的に発生させることができる。
【００２６】
電源装置１２は、交流電圧を供給する電源３１と、電源３１からの交流電圧を第１の電極ユニット２４Ａに供給する状態、第２の電極ユニット２４Ｂに供給する状態、およびいずれにも供給しない状態をそれぞれ切り替える切替スイッチ３２とを備える。ここで、全ての表面電極２１は、互いに接続されると共に、電源３１に接続されている。全ての第１の電極ユニット２４Ａの第１の裏面電極２２Ａは、互いに接続されると共に、切替スイッチ３２の第１の端子３２Ａに接続されている。全ての第２の電極ユニット２４Ｂの第２の裏面電極２２Ｂは、互いに接続されると共に、切替スイッチ３２の第２の端子３２Ｂに接続されている。
【００２７】
また電源装置１２は、ＥＣＵ１００からの指令信号に基づき電源３１から供給される電圧の大きさを変化させる制御部（図示せず）を備える。交流電圧は、例えば１〜１０ｋＶ程度の電圧を有し、１〜１０ｋＨｚ程度の周波数を有する高圧交流電圧である。なお交流電圧の代わりに直流パルス電圧を供給してもよい。電源３１から供給される電圧値を変化させることにより、すなわちプラズマアクチュエータ２０に印加する電圧の大きさを変化させることにより、プラズマアクチュエータ２０が発生する駆動力の大きさを変化させることができる。より高い値の電圧を印加するほど、プラズマアクチュエータ２０が発生する駆動力は大きくなる。なお駆動力を変化させるため、電圧の大きさに加えもしくはその代わりに、電圧の周波数を変化させることも考えられるが、ここでは便宜上電圧の大きさのみを変化させるものとする。
【００２８】
また制御部は、ＥＣＵ１００からの指令信号に基づき切替スイッチ３２の切り替えを行い、プラズマアクチュエータ２０が発生する駆動力の方向も切り替える。
【００２９】
プラズマアクチュエータ２０の厚さＴは非常に薄く、数μｍ〜数百μｍのオーダーである。従って図中の電極等は誇張して描かれている。プラズマアクチュエータ２０を主流ＦＭの方向に平行に設置した場合でも、プラズマアクチュエータ２０は主流ＦＭの流れを実質的に妨げない。
【００３０】
図３にはプラズマアクチュエータ２０を表面側から見たときの部分斜視図を示す。図示するように、誘電体２３およびプラズマアクチュエータ２０は列方向（便宜上Ａ方向で示す）に延びており、その列方向に直角な方向に長方形の表面電極２１が延びている。表面電極２１は、長さｌ、幅ｗおよび厚さｔといったサイズを有する。全ての表面電極２１の長手方向の一端に、列方向Ａに延びるリード電極２６（図２にも示す）が接続され、このリード電極２６の一端が電源３１に接続される。
【００３１】
図中に描かれないが、第１および第２の裏面電極２２Ａ，２２Ｂも表面電極２１と同様に構成され、表面電極２１と同一のサイズを有する。全ての第１および第２の裏面電極２２Ａ，２２Ｂの長手方向の一端にも、列方向に延びるリード電極２７Ａ，２７Ｂがそれぞれ接続され（図２に示す）、これらリード電極２７Ａ，２７Ｂはそれぞれ切替スイッチ３２の第１および第２の端子３２Ａ，３２Ｂに接続される。なお第１および第２の裏面電極２２Ａ，２２Ｂは表面電極２１と異なる構成およびサイズを有していてもよい。
【００３２】
結局、本実施形態では、全ての第１の電極ユニット２４Ａは互いに同一の構成とされ、全ての第２の電極ユニット２４Ｂも互いに同一の構成とされる。もっとも、各電極および各電極ユニットの構成、サイズ等は任意に設定できる。
【００３３】
次に、本実施形態に係るプラズマアクチュエータ２０の設置例を図４を参照して説明する。本実施形態ではプラズマアクチュエータ２０が圧縮機６の入口部に設けられる。
【００３４】
図示するように、圧縮機６は遠心圧縮機として構成され、羽根車４２と、羽根車４２を圧縮機中心軸Ｃ１周りに回転自在に収容するケーシング４３と、ケーシング４３に設けられ、羽根車４２を通過する吸気の主流ＦＭを矢示の如く流通させるためのケーシング内通路４４とを備える。ケーシング内通路４４は前記吸気通路３の一部をなす。羽根車４２は、タービンシャフトとしてのシャフト４５に固定して取り付けられ、このシャフト４５を介して図外右方のタービンホイールにより回転駆動される。羽根車４２は、ハブ４６と、ハブ４６に立設された複数の羽根４７とを有する。
【００３５】
ケーシング４３の入口部４３Ａの外周部に、ゴムホース等からなる入口管５０が嵌め込まれ、クランプバンド５１等の締結部材により固定される。この入口管５０の中の管内通路５０Ａも前記吸気通路３の一部をなす。なお入口管５０の接続方法は任意であり、例えばフランジ接続とすることもできる。
【００３６】
ケーシング４３は、羽根車４２を取り囲むシュラウド壁５２を有する。羽根車４２とシュラウド壁５２の隙間は、可能な限りガス漏れがないよう最小の隙間とされている。そしてシュラウド壁５２と、隣り合う一対の羽根４７と、ハブ４６とにより、羽根間通路５３が画成される。こうした羽根間通路５３は、羽根４７の対の数だけ、複数形成される。ケーシング４３内において、羽根車４２の下流側には、半径方向通路５４とそれに連なるスクロール室５５とが画成される。他方、羽根間通路５３ひいては羽根車４２の上流側には入口通路５６が画成される。これら入口通路５６、羽根間通路５３、半径方向通路５４およびスクロール室５５によりケーシング内通路４４が形成される。
【００３７】
作動時、周知のように、羽根車４２が回転方向Ｒに回転されると、吸気主流ＦＭは入口通路５６を通じて羽根間通路４３に流入され、これを通過する過程で流れを半径方向外側に９０°曲げられ、その後、半径方向通路５４およびスクロール室５５を順次通じて最終的に圧縮される。この圧縮された吸気は図示しない出口から圧縮機下流側の吸気通路３に排出される。
【００３８】
入口通路５６および管内通路５０Ａは、吸気通路３の一部をなすが、圧縮機中心軸Ｃ１と同軸の中心軸Ｃ２を有する。従って吸気主流ＦＭは基本的に、入口通路５６内を、通路中心軸Ｃ２と平行な方向に流れ、羽根車４２に向かう。そして特に、入口通路５６には前述のプラズマアクチュエータ２０が設けられている。
【００３９】
図５にも示すように、入口通路５６の最も半径方向外側に位置する内周面５６Ａに、第１のプラズマアクチュエータ２０ａが設けられている。また入口通路５６の内周面５６Ａよりも半径方向内側に、円筒状部材６１が配設され、この円筒状部材６１の外周面６１Ａと内周面６１Ｂとにそれぞれ第２のプラズマアクチュエータ２０ｂと第３のプラズマアクチュエータ２０ｃとが設けられている。
【００４０】
円筒状部材６１は、比較的薄肉で一定の内外径を有し、その中心軸が通路中心軸Ｃ２と平行になるよう、特に本実施形態では通路中心軸Ｃ２と同軸になるよう、配設されている。円筒状部材６１は、一乃至複数のステー６２（図示例は３本）を介して、入口通路５６内に浮いた状態で、ケーシング４３に連結支持されている。吸気の主流ＦＭの流れをできるだけ阻害せぬよう、円筒状部材６１はできるだけ薄くされ、ステー６２はできるだけ細くされる（この意味で図４、図５は誇張して描かれている）。すなわち、入口通路５６の断面積内で占める円筒状部材６１およびステー６２の断面積はできるだけ小さくされる。少なくとも一つのステー６２は中空とされ、その内部に、電源装置１２と第２および第３のプラズマアクチュエータ２０ｂ，２０ｃとを接続する配線６３ｂ，６３ｃが延設される。なお電源装置１２と第１のプラズマアクチュエータ２０ａを接続する配線６３ａはケーシング４３内に延設される。
【００４１】
図６に示すように、第１〜第３のプラズマアクチュエータ２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、その表面側ないしは表面電極２１が入口通路５６内に臨むよう設置されている。そして第１〜第３のプラズマアクチュエータ２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、それぞれ、第１の電極ユニット２４Ａおよび第２の電極ユニット２４Ｂが入口通路５６の周方向に列設されるよう、配置されている。具体的には、各プラズマアクチュエータの第１の電極ユニット２４Ａの列方向Ａは入口通路５６の周方向に沿っており、その列方向Ａは羽根車４２の回転方向Ｒと一致される。そして各プラズマアクチュエータの第１の電極ユニット２４Ａにおいて、第１の裏面電極２２Ａは表面電極２１に対し列方向Ａにオフセットされた配置関係にある。
【００４２】
これにより少なくとも一つのプラズマアクチュエータにおいて、各第１の電極ユニット２４Ａが電圧を印加され、一斉に作動されると、各第１の電極ユニット２４Ａは、その付近に存する吸気主流ＦＭに、周方向（列方向Ａ）に向かう駆動力を与え、これにより吸気主流ＦＭに、周方向に向かう通路中心軸Ｃ２周りの旋回成分を付与する。言い換えれば、吸気主流ＦＭの向きを幾分か周方向に向けるよう、吸気主流ＦＭを偏向する。
【００４３】
第２の電極ユニット２４Ｂについては、第１の電極ユニット２４Ａと向きが逆である点を除き同様である。各プラズマアクチュエータの第２の電極ユニット２４Ｂの列方向Ｂは、入口通路５６の周方向に沿っているが、羽根車４２の回転方向Ｒと逆である（つまり羽根車４２の逆回転方向と一致される）。そしていずれかのプラズマアクチュエータにおいて、各第２の電極ユニット２４Ｂが電圧を印加され、一斉に作動されると、各第２の電極ユニット２４Ｂは、吸気主流ＦＭに周方向（列方向Ｂ）に向かう通路中心軸Ｃ２周りの旋回成分を付与する。
【００４４】
なお第１〜第３のプラズマアクチュエータ２０ａ，２０ｂ，２０ｃは周方向に１周されている。そして列方向Ａ，Ｂを半径方向外側から見た場合、列方向Ａ，Ｂと通路中心軸Ｃ２の方向とは互いに直交している。
【００４５】
ところで本実施形態では、図６に示すように、例えば第１のプラズマアクチュエータ２０ａと第２のプラズマアクチュエータ２０ｂを比較した場合、第２のプラズマアクチュエータ２０ｂの電極密度は第１のプラズマアクチュエータ２０ａの電極密度より小さくされている。ここで「電極密度」とは、電極ユニットの列方向における単位長さ当たりの電極ユニットの数のことをいう。例えば第１の電極ユニット２４Ａについていうと、その列方向Ａの単位長さ当たりにおける電極ユニットの数は、第２のプラズマアクチュエータ２０ｂの方が第１のプラズマアクチュエータ２０ａより少ない。第２の電極ユニット２４Ｂについても同様である。なお本実施形態では、第３のプラズマアクチュエータ２０ｃの電極密度が第２のプラズマアクチュエータ２０ｂの電極密度より小さくされている。
【００４６】
図７は、第１のプラズマアクチュエータ２０ａと第２のプラズマアクチュエータ２０ｂをそれぞれ表面側から見たときの概略展開図である。これからも分かるように、第２のプラズマアクチュエータ２０ｂの電極密度は第１のプラズマアクチュエータ２０ａの電極密度より小さい。図示される単位長さＬ当たりに、例えば第１のプラズマアクチュエータ２０ａは６個ずつの第１および第２の電極ユニット２４Ａ，２４Ｂを有するが、第２のプラズマアクチュエータ２０ｂは３個ずつの第１および第２の電極ユニット２４Ａ，２４Ｂしか有しない。
【００４７】
第１のプラズマアクチュエータ２０ａと第２のプラズマアクチュエータ２０ｂを比較した場合、それらの相違点は電極密度の大きさだけであり、これらアクチュエータに含まれる第１および第２の電極ユニット２４Ａ，２４Ｂの構成は同一である。つまり、第２のプラズマアクチュエータ２０ｂの電極ユニット２４Ａ，２４ＢのピッチＰｂを、第１のプラズマアクチュエータ２０ａの電極ユニット２４Ａ，２４ＢのピッチＰａより大きくすることのみによって、第２のプラズマアクチュエータ２０ｂの電極密度は第１のプラズマアクチュエータ２０ａの電極密度より小さくされている。このことは、第１のプラズマアクチュエータ２０ａと第３のプラズマアクチュエータ２０ｃを比較した場合、および第２のプラズマアクチュエータ２０ｂと第３のプラズマアクチュエータ２０ｃを比較した場合にも同様に言える。
【００４８】
このように、半径方向外側と内側とで電極密度に差を設ける理由を以下に説明する。
【００４９】
図８は、羽根車４２の羽根前端縁５７（図４参照）の任意の半径方向位置における速度三角形を示す。図中、Ｃ１は前述した圧縮機中心軸の方向、Ｕは羽根前端縁５７の周速、Ｃは吸気主流ＦＭの流入速度（流入吸気速度）、Ｗは相対流入速度、αは相対流入角、βは羽根入口角をそれぞれ表す。ここでは流入吸気速度Ｃの方向が圧縮機中心軸Ｃ１の方向と平行とされている。
【００５０】
ｉはインシデンス角を表し、これは次式（１）で定義される。
【００５１】
【数１】
2016048045.tif 000003
【００５２】
インシデンス角ｉはできるだけ少ない方が（理想的にはゼロ）圧縮機効率の向上やサージ抑制等に有利である。このため一般的に圧縮機では、図９に示すように、コンプレッサマップ上の最高効率点付近で且つ最も出力が要求される所定のデザインポイントＤＰで、インシデンス角ｉが最適となるよう、すなわちできるだけゼロに近づくよう、羽根形状等の各部の諸元、特に羽根入口角βが設計されている。なお図中、ａ１〜ａ３は等効率線、ｂ１〜ｂ４は等回転線、ｃはサージ限界線を示す。
【００５３】
従って、デザインポイントＤＰ以外のオフデザインポイントＯＤＰ（一例を図９に示す）では、必ずしもインシデンス角ｉが最適とならず、これにより圧縮機効率の低下やサージ発生が起こり易くなる。
【００５４】
しかし、本実施形態によれば、第１〜第３のプラズマアクチュエータ２０ａ，２０ｂ，２０ｃの少なくとも一つにより、吸気主流ＦＭに旋回成分を付与することができるので、オフデザインポイントＯＤＰでもインシデンス角ｉが最適に近づき、減少するよう、主流ＦＭの向きを変え、流入吸気速度Ｃの向きを変えることができる。
【００５５】
このときの様子を図１０に示す。いずれかのプラズマアクチュエータを作動させることにより、吸気主流ＦＭに旋回成分Ｃθｐａが加わり、流入吸気速度はＣからＣ’に変更される。従って相対流入角αを羽根入口角βに接近させ、理想的には図示の如くα＝β、すなわちｉ＝０とすることができる。
【００５６】
ここで、羽根４７に対する吸気主流ＦＭの逆流や剥離は、羽根前端縁５７付近の最も半径方向外側の領域（シュラウド壁５２側）で起こり易い。従って、半径方向においてこの領域（便宜上、逆流領域と称す）に最も近い、入口通路５６の最も半径方向外側の位置に第１のプラズマアクチュエータ２０ａを設置するのが有利である。第１のプラズマアクチュエータ２０ａで発生した駆動力を最も積極的かつ効果的に使って、逆流領域内での流入吸気速度Ｃの向きを変え、インシデンス角ｉを減少できるからである。
【００５７】
もっとも、流入吸気速度Ｃの向きの変更やインシデンス角ｉの減少は、かかる逆流領域に限らず、それよりも半径方向内側の領域、ひいては羽根前端縁５７の全ての半径方向位置で望まれるところである。
【００５８】
従って本実施形態では、入口通路５６の半径方向内側においても、第２および第３のプラズマアクチュエータ２０ｂ，２０ｃを設けている。これにより、逆流領域より半径方向内側の領域においても吸気主流ＦＭの向きを制御し、流入吸気速度Ｃの向きを変え、インシデンス角ｉを減少することが可能である。
【００５９】
しかも、本実施形態のように第２および第３のプラズマアクチュエータ２０ｂ，２０ｃを円筒状部材６１の外周面６１Ａおよび内周面６１Ｂに設置し、すなわち第２および第３のプラズマアクチュエータ２０ｂ，２０ｃを全体として円筒状に構成した場合には、入口通路５６を流れる吸気主流ＦＭの流れを実質的に阻害しないだけでなく、これらプラズマアクチュエータが発生する駆動力を高めようとした場合でも、印加電圧が増大するだけで、入口通路５６内に占めるプラズマアクチュエータの断面積は変化しない。従って、特に高い駆動力が要求される場合に、吸気抵抗を増加させない点で、本実施形態の構成は有利である。
【００６０】
逆に、上述した複数の可変ベーンの角度を調節して大きな旋回成分を得ようとした場合、必然的に、吸気通路の軸方向に対する可変ベーンの角度は大きくなることから、吸気通路内に占める可変ベーンの断面積は増加し、吸気抵抗を増加させてしまう。本実施形態の構成は、高い駆動力を得ようとした場合でも小さな断面積を維持できるため、かかる問題を解決可能である。
【００６１】
ところで、羽根前端縁５７の周速Ｕは、半径方向外側の位置であるほど増大する。ある半径方向位置の周速Ｕは、その位置の半径ｒと羽根車４２の回転速度ωとの積で表されるからである（Ｕ＝ｒω）。
【００６２】
すると、図１０から分かるように、インシデンス角ｉを最適（ゼロ）にするのに必要な、プラズマアクチュエータにより付与する旋回成分Ｃθｐａの大きさも、半径方向外側の位置であるほど大きくなる。つまり、プラズマアクチュエータにより付与すべき旋回成分Ｃθｐａの大きさは、羽根前端縁５７の半径方向位置に応じて変化する。
【００６３】
従って本実施形態では、入口通路５６の半径方向の異なる位置に複数のプラズマアクチュエータ２０ａ，２０ｂ，２０ｃを設け、羽根前端縁５７の異なる半径方向位置に、それぞれ異なる大きさの旋回成分Ｃθｐａを付与し得るようになっている。
【００６４】
必要な旋回成分Ｃθｐａの大きさが半径方向外側の位置ほど大きいことから、プラズマアクチュエータが発生する駆動力の大きさも、半径方向外側に位置するプラズマアクチュエータほど、大きくする必要がある。逆に言えば、プラズマアクチュエータが発生する駆動力の大きさは、半径方向内側に位置するプラズマアクチュエータほど、小さくする必要がある。
【００６５】
こうしたアクチュエータ毎の個別の駆動力制御のため、例えば、アクチュエータ毎に個別に異なる大きさの電圧を印加し、特に半径方向内側に位置するアクチュエータほど低い電圧を印加することが考えられる。
【００６６】
しかしこうすると、出力電圧の異なる複数の電源をアクチュエータの数だけ設けなければならず、電源の数が徒に増加し、コストの増加を招く。
【００６７】
そこで本実施形態では、かかる問題を解決するため、半径方向内側に配設されたプラズマアクチュエータ（例えば第２のプラズマアクチュエータ２０ｂ）の電極密度を、半径方向外側に配設されたプラズマアクチュエータ（例えば第１のプラズマアクチュエータ２０ａ）の電極密度より小さくしている。こうすると、両方のプラズマアクチュエータに同一電圧を印加したとしても、半径方向内側のプラズマアクチュエータが発生する駆動力の大きさを、半径方向外側のプラズマアクチュエータが発生する駆動力の大きさより小さくすることができる。従って、両方のプラズマアクチュエータに同一もしくは共通の電源を使用でき、電源数を最小限にしてコスト増加を抑制することができる。
【００６８】
本実施形態は、例えば、図１１に示すように構成することができる。なおここで述べるのはあくまで一例であり、他の構成とすることも可能である。
【００６９】
羽根前端縁５７の半径方向の長さを４等分し、両端と各分割点に位置する５つの点を半径方向外側から順にＰ１〜Ｐ５とする。円筒状部材６１は、半径方向中間に位置する点Ｐ３と同じ半径方向位置に設置する。第１のプラズマアクチュエータ２０ａは、これに最も近い、半径方向の最も外側に位置する点Ｐ１を参照点とし、この参照点Ｐ１でインシデンス角ｉが最適となるよう、制御される。
【００７０】
第２のプラズマアクチュエータ２０ｂは、半径方向外側から２番目の点Ｐ２を参照点とする。これは、第２のプラズマアクチュエータ２０ｂで発生された駆動力の影響が、それよりやや半径方向外側に位置する羽根前端縁５７の位置に影響を及ぼすと考えることができるからである。そして、第１のプラズマアクチュエータ２０ａが参照点Ｐ１を基準に制御され、かつ第１のプラズマアクチュエータ２０ａに与えられたのと同一の電圧が第２のプラズマアクチュエータ２０ｂに与えられたとき、参照点Ｐ２でインシデンス角ｉが最適となるよう、第２のプラズマアクチュエータ２０ｂの電極密度が設定される。
【００７１】
同様に、第３のプラズマアクチュエータ２０ｃは、半径方向外側から４番目の点Ｐ４を参照点とする。これは、第３のプラズマアクチュエータ２０ｃで発生された駆動力の影響が、それよりやや半径方向内側に位置する羽根前端縁５７の位置に影響を及ぼすと考えることができるからである。そして、第１のプラズマアクチュエータ２０ａが参照点Ｐ１を基準に制御され、かつ第１のプラズマアクチュエータ２０ａに与えられたのと同一の電圧が第３のプラズマアクチュエータ２０ｃに与えられたとき、参照点Ｐ４でインシデンス角ｉが最適となるよう、第３のプラズマアクチュエータ２０ｃの電極密度が設定される。
【００７２】
図１２は、これら第１〜第３のプラズマアクチュエータ２０ａ，２０ｂ，２０ｃを制御するための電源装置１２の一例を示す。なお図中、各プラズマアクチュエータの電極ユニットは一つのみに略示されている。
【００７３】
各プラズマアクチュエータの表面電極２１は、同一かつ共通の単一の電源３１に接続されている。従って電源の数は一つだけであり、これにより電源数を最小にすることができ、コスト的に大変有利である。各プラズマアクチュエータには単一の電源３１から、同一の大きさの電圧が印加される。
【００７４】
各プラズマアクチュエータの第１の裏面電極２２Ａは、各プラズマアクチュエータ毎に設けられた切替スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃの第１の端子３２Ａに接続される。各プラズマアクチュエータの第２の裏面電極２２Ｂは、各切替スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃの第２の端子３２Ｂに接続される。
【００７５】
各プラズマアクチュエータにおいて列方向Ａの駆動力を発生させる場合は、切替スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃを第１の端子３２Ａ側に切り替える。また各プラズマアクチュエータにおいて列方向Ｂの駆動力を発生させる場合は、切替スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃを第２の端子３２Ｂ側に切り替える。なお必要であれば、一つないし二つのプラズマアクチュエータと残りのプラズマアクチュエータとで切替スイッチの切替方向を逆にし、互いに異なる方向の駆動力を発生させることも可能である。但し多くの場合、各プラズマアクチュエータについて切替スイッチの切替方向は同じであり、各プラズマアクチュエータで発生させる駆動力の方向は同一である。
【００７６】
例えば切替スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃを第１の端子３２Ａ側に切り替えると、電源３１から同一の値を有する電圧が第１〜第３のプラズマアクチュエータ２０ａ，２０ｂ，２０ｃに印加される。このとき、第１のプラズマアクチュエータ２０ａは、参照点Ｐ１のインシデンス角ｉを最適とするような大きさのＡ方向の駆動力を発生し、言い換えればそのような駆動力を発生するように電源３１からの電圧値がＥＣＵ１００により制御される。このとき、第２および第３のプラズマアクチュエータ２０ｂ，２０ｃは、それぞれ、参照点Ｐ２，Ｐ４のインシデンス角ｉを最適とするような大きさのＡ方向の駆動力を自動的に発生する。言い換えれば、そのような駆動力を自動的に発生するよう、第２および第３のプラズマアクチュエータ２０ｂ，２０ｃの電極密度が予め設定されている。従って、実質的な制御対象は単一のプラズマアクチュエータすなわち第１のプラズマアクチュエータ２０ａのみであり、これにより制御の簡略化等が図れる。なお、実質的な制御対象は任意の単一のプラズマアクチュエータであってよく、例えば第２のプラズマアクチュエータ２０ｂのみとしてもよい。
【００７７】
以下、本実施形態における制御の一例を図１３を参照して説明する。図示するルーチンはＥＣＵ１００により所定の演算周期毎に繰り返し実行される。
【００７８】
ステップＳ１０１では、吸気流量センサ８により検出された質量吸気流量Ｇａｍ（ｇ／ｓ）の値と、吸気温センサ９により検出された吸気温Ｔａ（℃）の値と、大気圧センサ１３により検出された大気圧Ｐａの値とが取得される。
【００７９】
ステップＳ１０２では、体積吸気流量Ｇａｖ（ｍ３／ｓ）の値が算出され、すなわち質量吸気流量Ｇａｍ（ｇ／ｓ）から体積吸気流量Ｇａｖ（ｍ３／ｓ）への換算が行われる。これは次式（２）により行われる。ρは空気の密度、Ｒａは空気の気体定数である。
【００８０】
【数２】
2016048045.tif 000004
【００８１】
ステップＳ１０３では、流入吸気速度Ｃの値が算出される。これは次式（３）により行われる。Ａ１は吸気通路断面積であり、ここでは、羽根前端縁５７の半径方向の最も外側に位置する参照点Ｐ１（図１１参照）の軸方向位置における吸気通路（入口通路５６）の断面積とする。
【００８２】
【数３】
2016048045.tif 000005
【００８３】
ステップＳ１０４では、圧力センサ１０により検出された圧縮機出口圧力（過給圧）Ｐ３の値が取得される。
【００８４】
ステップＳ１０５では、羽根前端縁５７の周速Ｕが算出される。ここでは、参照点Ｐ１を基準とした第１のプラズマアクチュエータ２０ａの制御を第１目的とするので、参照点Ｐ１の位置における羽根前端縁５７の周速Ｕが算出される。
【００８５】
まず圧力比Ｐ３／Ｐａが算出されると共に、修正質量吸気流量Ｇｍ’が次式（４）により算出される。Ｐｓｔｄは標準大気圧である。
【００８６】
【数４】
2016048045.tif 000006
【００８７】
次いで、ＥＣＵ１００に予め記憶された所定のコンプレッサマップから、これら圧力比Ｐ３／Ｐａと修正質量吸気流量Ｇｍ’に対応する羽根車４２の単位時間当たりの回転数（すなわち回転速度）ω（ｒａｄ／ｓ）が算出される。そして次式（５）から、羽根前端縁周速Ｕが算出される。ｒは圧縮機中心軸Ｃ１を基準とした参照点Ｐ１の半径である。
【００８８】
【数５】
2016048045.tif 000007
【００８９】
なお、本実施形態では羽根車４２の回転数ωを検出するための回転数センサ１１が設けられているので、上述のように算出された回転数ωを用いる代わりに、回転数センサ１１により検出された回転数ωを用いてもよい。
【００９０】
次に、ステップＳ１０６では、相対流入角αが次式（６）により算出される（図８参照）。
【００９１】
【数６】
2016048045.tif 000008
【００９２】
ステップＳ１０７では、インシデンス角ｉが前式（１）から算出される。ここで羽根入口角βとして、参照点Ｐ１の位置における羽根入口角の値が使用される。
【００９３】
ステップＳ１０８では、第１のプラズマアクチュエータ２０ａにより付与されるのが望まれる旋回成分Ｃθｐａの値が算出される（図１０参照）。ここでは、ｉ＝０（すなわちα＝β）とするための旋回成分Ｃθｐａの値が算出される。こうなるためには、次式（７）を満たす必要がある。なお旋回成分Ｃθｐａは、羽根前端縁周速Ｕの方向、すなわち羽根車４２の回転方向Ｒを正とする。
【００９４】
【数７】
2016048045.tif 000009
【００９５】
これを解くと次式（８）になる。
【００９６】
【数８】
2016048045.tif 000010
【００９７】
ステップＳ１０９では、旋回成分Ｃθｐａと、第１のプラズマアクチュエータ２０ａに印加する印加電圧Ｖｐａとの関係を予め定めたマップに従い、算出された旋回成分Ｃθｐａに対応する印加電圧Ｖｐａの値が算出される。そしてこの算出された印加電圧Ｖｐａの値を含む指令信号が、ＥＣＵ１００から電源装置１２に出力される。
【００９８】
これを受けて電源装置１２の制御部は切替スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃの切り替えを行う。このとき、算出された印加電圧Ｖｐａの値が正であれば、切替スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃが第１の端子３２Ａ側に切り替えられ、第１〜第３のプラズマアクチュエータ２０ａ，２０ｂ，２０ｃには、算出された印加電圧Ｖｐａの絶対値に等しい大きさの交流電圧が一律に印加される。これにより第１〜第３のプラズマアクチュエータ２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、羽根車４２の回転方向Ｒと同じ方向であるＡ方向（図６参照）の、所望の大きさの駆動力を発生する。これら駆動力の影響により、参照点Ｐ１では勿論のこと、他の参照点Ｐ２，Ｐ４でもインシデンス角ｉを最適化でき、羽根車４２の羽根前端縁５７の複数の半径方向位置においてインシデンス角ｉを最適化することができる。なお、算出された旋回成分Ｃθｐａおよび印加電圧Ｖｐａの値が負の場合は、切替スイッチ３２ａ，３２ｂ，３２ｃが反対側の第２の端子３２Ｂ側に切り替えられること以外、同様であるので、説明を省略する。
【００９９】
ところで、羽根車４２の上流側の吸気通路の形状、構造等によっては、プラズマアクチュエータの非作動状態において、既に吸気が旋回成分を有している場合がある。このときの様子を示すのが図１４であり、図示するように、流入吸気速度Ｃは、圧縮機中心軸Ｃ１の方向に平行な軸方向成分Ｃｍと、圧縮機中心軸Ｃ１の方向に垂直な旋回方向成分Ｃθとを合わせたものとなる。
【０１００】
この場合には、修正質量吸気流量Ｇｍ’と軸方向成分Ｃｍおよび旋回方向成分Ｃθとの関係を予め定め、マップ化しておき、実際に算出された修正質量吸気流量Ｇｍ’に対応する軸方向成分Ｃｍおよび旋回方向成分Ｃθをマップから算出し、流入吸気速度Ｃを算出すればよい。また相対流入角αは、プラズマアクチュエータ２０ａによる旋回成分Ｃθｐａを算出したのと同じ要領で算出すればよい。
【０１０１】
以上、本実施形態の基本実施例を説明したが、本実施形態は次のような変形例も可能である。
【０１０２】
第１変形実施例において、上記三つのプラズマアクチュエータ２０ａ，２０ｂ，２０ｃのうち、任意の一つまたは二つのみを設けることができる。この場合、最も半径方向外側の第１のプラズマアクチュエータ２０ａを設け、且つ、より半径方向内側の第２および第３のプラズマアクチュエータ２０ｂ、２０ｃのいずれか一方を設けるのが好ましい。
【０１０３】
第２変形実施例において、管内通路５０Ａに、上記三つのプラズマアクチュエータ２０ａ，２０ｂ，２０ｃのうちの任意の一つないし三つを設けることも可能である。
【０１０４】
第３変形実施例において、図１３に示したようなルーチンに代わり、より簡略的に、吸気流量センサ８により検出された質量吸気流量Ｇａｍの値のみに基づいて、印加電圧Ｖｐａの値を算出することが可能である。この場合、両者の関係を予め定めたマップを利用する。
【０１０５】
第４変形実施例において、図１３に示したルーチンのステップＳ１０３で流入吸気速度Ｃの値を算出する際、吸気通路断面積Ａ１の値が一定であるので、より簡略的に、吸気流量センサ８により検出された質量吸気流量Ｇａｍの値のみに基づいて流入吸気速度Ｃの値を算出することも可能である。この場合、質量吸気流量Ｇａｍと流入吸気速度Ｃの関係を予め定めたマップを利用する。
【０１０６】
第５変形実施例において、プラズマアクチュエータの非作動時に既に吸気が旋回成分を有しており、流入吸気速度Ｃが軸方向成分Ｃｍと旋回方向成分Ｃθとを有する場合、これらを個別にセンサで検出し、または他のパラメータに基づき推定し、これら検出値または推定値を利用することが可能である。
【０１０７】
第６変形実施例において、プラズマアクチュエータ２０は、第１および第２の電極ユニット２４Ａ，２４Ｂのうちいずれか一方のみを有していてもよい。
【０１０８】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお第１実施形態と同様の部分については図中同一符号を付して説明を省略し、以下相違点を中心に説明する。
【０１０９】
［第２実施形態］
図１５に示すように、本実施形態では、多重管をなす複数の円筒状部材が設けられ、すなわち２重管をなす外側円筒状部材７１と内側円筒状部材７２が設けられている。これら外側円筒状部材７１と内側円筒状部材７２は互いに同軸に、且つ通路中心軸Ｃ２と同軸に設置され、軸方向の略同一位置に設置されている。入口通路５６の内周面５６Ａに第１のプラズマアクチュエータ２０ａが設けられるほか、外側円筒状部材７１の外周面および内周面にそれぞれ第２および第３のプラズマアクチュエータ２０ｂ，２０ｃが設けられ、内側円筒状部材７２の外周面および内周面にそれぞれ第４および第５のプラズマアクチュエータ２０ｄ，２０ｅが設けられている。但し前述したように、外側円筒状部材７１と内側円筒状部材７２にそれぞれ設けられた二つのプラズマアクチュエータのうち、いずれか一方を省略してもよい。外側円筒状部材７１と内側円筒状部材７２は図示しない連結部材で連結される。
【０１１０】
第１実施形態と同様、半径方向内側のプラズマアクチュエータほど、その電極密度は小さくされ、特に同一の電圧を印加した場合に各プラズマアクチュエータに対応する参照点のインシデンス角ｉが最適となるよう、各電極密度が設定されている。
【０１１１】
本実施形態によれば、第１実施形態の作用効果に加え、羽根前端縁５７の異なるより多くの位置でインシデンス角ｉを最適化できるメリットがある。
【０１１２】
［第３実施形態］
図１６に示すように、本実施形態は、多重管をなす複数の円筒状部材が設けられる点は第２実施形態と同様だが、これら円筒状部材が軸方向に互いにずらされている（オフセットされている）点で、第２実施形態と異なる。具体的には、内側円筒状部材７２が外側円筒状部材７１に対し軸方向下流側にずらされている。従って第４および第５のプラズマアクチュエータ２０ｄ，２０ｅも、第２および第３のプラズマアクチュエータ２０ｂ，２０ｃに対し軸方向下流側にずらされることになる。このようにしても第２実施形態と同様の作用効果が得られる。
【０１１３】
［第４実施形態］
図１７に示すように、本実施形態では、円筒状部材として渦巻き状の管７３が用いられている。管７３は、軸方向の同一位置で、半径方向の外側から内側に向かって渦巻き状に連続的に延びている。そしてこの管７３の外周面および内周面にそれぞれ第２および第３のプラズマアクチュエータ２０ｂ，２０ｃが設けられている。第２のプラズマアクチュエータ２０ｂの電極密度は、半径方向内側に向かうほど小さくされ、第３のプラズマアクチュエータ２０Ｃの電極密度も同様である。この場合の電極密度の設定の仕方は前記同様である。
【０１１４】
これによれば、吸気通路（入口通路５６）の半径方向外側から内側（特に中心部）にかけて、実質的に連続的にプラズマアクチュエータを設置することが可能である。従って、羽根前端縁５７の実質的に全ての半径方向位置で、インシデンス角ｉを最適化することが可能である。
【０１１５】
［第５実施形態］
図１８に示すように、本実施形態では、円筒状部材として螺旋状の管７４が用いられている。管７４は、半径方向の外側から内側に向かって渦巻き状に連続的に延び、かつ半径方向の外側から内側に向かうほど軸方向下流側に向かって延びている。管７４の外周面および内周面にそれぞれ第２および第３のプラズマアクチュエータ２０ｂ，２０ｃが設けられる。これによっても第４実施形態と同様の作用効果が得られる。
【０１１６】
なお、本実施形態の場合、第２および第３のプラズマアクチュエータ２０ｂ，２０ｃの列方向も、管７４の外周面および内周面の長手方向に沿って螺旋状に延びている。よって半径方向外側から見たとき、かかる列方向は、通路中心軸Ｃ２と直角に交差せず、斜めに交差する。こうした場合も、複数の電極ユニットが吸気通路の周方向に列設される場合に含めるものとする。なお列方向が通路中心軸Ｃ２と斜めに交差する場合、プラズマアクチュエータはその作動時、吸気に旋回成分を付与し得るだけでなく、軸方向成分も付与し得る。
【０１１７】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明はさらなる他の実施形態も可能である。
【０１１８】
上記の各実施形態、各実施例および各構成は、矛盾が生じない限り任意に組み合わせることが可能である。本発明の実施形態には、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
１  内燃機関
３  吸気通路
６  圧縮機
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ  プラズマアクチュエータ
２１  表面電極
２２Ａ，２２Ｂ  裏面電極
２３  誘電体
２４，２４Ａ，２４Ｂ  電極ユニット
４２  羽根車
Ｃ２  通路中心軸
【図１】
2016048045.tif 000011
【図２】
2016048045.tif 000012
【図３】
2016048045.tif 000013
【図４】
2016048045.tif 000014
【図５】
2016048045.tif 000015
【図６】
2016048045.tif 000016
【図７】
2016048045.tif 000017
【図８】
2016048045.tif 000018
【図９】
2016048045.tif 000019
【図１０】
2016048045.tif 000020
【図１１】
2016048045.tif 000021
【図１２】
2016048045.tif 000022
【図１３】
2016048045.tif 000023
【図１４】
2016048045.tif 000024
【図１５】
2016048045.tif 000025
【図１６】
2016048045.tif 000026
【図１７】
2016048045.tif 000027
【図１８】
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