JP2003254216A - 筒内噴射式内燃機関における点火制御 - Google Patents

筒内噴射式内燃機関における点火制御

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 成層燃焼領域を拡大すること、成層燃焼時に
おける混合気燃焼の安定を図ること。 【解決手段】要求負荷が低い場合には、燃料噴射弁１４
から噴射される燃料量も少なく混合気はシリンダヘッド
１２の中央部に集中し易く、可燃混合気は第１点火プラ
グ３０の近傍に形成される。したがって、第１点火プラ
グ３０が先ず点火され、続いて第２点火プラグ３１が点
火される。一方、要求負荷が高い場合には、燃料噴射弁
１４から噴射される燃料量は多くシリンダヘッド１２の
中央部に集中した混合気の濃度は過度に濃い状態とな
り、第１点火プラグ３０によって点火した場合には燃焼
効率が低下する（燃料消費が多くなる）。したがって、
第２点火プラグ３１が先ず点火され、続いて第１点火プ
ラグ３０が点火される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、気筒内に燃料を直
接噴射する筒内噴射式内燃機関に関し、より詳細には、
筒内噴射式内燃機関における点火時期制御の技術に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より一般的に用いられているポート
噴射式内燃機関では、ポートに噴霧された燃料は吸気行
程時に燃焼室内に導入されるので、点火時には混合気が
燃焼室内に均一に行き渡る均質燃焼となり、点火プラグ
の位置に大きく依存することなく混合気に対する点火が
可能であった。その一方で、混合気濃度が燃焼室内で均
質になる均質燃焼では、混合気濃度の希薄化には限界が
ある。そこで、近年、シリンダ（燃焼室）内に燃料を直
接噴射する筒内噴射式内燃機関が実用化されている。筒
内噴射式内燃機関では、任意のタイミングにて燃焼室に
燃料を供給（噴霧）することができるため、内燃機関に
要求される負荷が低い場合には、圧縮行程の後半に燃料
を噴霧して点火プラグ周りに可燃濃度の混合気を形成す
る成層燃焼制御を実行し、超希薄燃焼を実現している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、成層燃
焼制御では、点火プラグ周りに可燃濃度の混合気を形成
することにより、燃焼室全体では理論空燃比よりも遙か
に薄い空燃比を実現しているので、点火可能な混合気領
域が限られているという問題がある。特に、低負荷時と
高負荷時の双方を満足させる混合気領域を形成すること
は困難である。例えば、低負荷時には、燃料噴射量が少
なく混合気の可燃域が狭くなるため点火プラグ周りに混
合気を形成させる必要がある。一方、高負荷時には、燃
料噴射量が多くなるため、低負荷時と同一のタイミング
して点火を実行すると点火プラグ周りに形成された濃度
が過剰に濃い混合気に点火することになり、燃焼効率が
低下してしまうという問題がある。また、高負荷時に十
分な拡散を待つ場合には、混合気領域が点火プラグの周
辺領域から遠ざかってしまい、混合気に対する点火がで
きなくなってしまうという問題がある。
【０００４】この他にも成層燃焼では、燃焼室に生じる
混合気の濃淡に起因して安定した混合気の燃焼を実現す
ることができない場合がある。これらの点を踏まえ、現
在では、低負荷時に重点を置いた混合気形成並びに点火
タイミングにて成層燃焼制御が実行されており、高負荷
時には部分的な成層燃焼制御、または均質燃焼制御が実
行されている。
【０００５】したがって、低負荷時および高負荷時の双
方において、幅広く成層燃焼を実行することが望まれ
る。特に、高負荷時においても成層燃焼制御を実行する
ことができれば、燃費を向上させることができる。
【０００６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、成層燃焼領域を拡大すること、成層燃
焼時における混合気燃焼の安定を図ることを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用・効果】上記課
題を解決するために本発明の第１の態様は、筒内噴射式
内燃機関を提供する。本発明の第１の態様に係る筒内噴
射式内燃機関は、シリンダブロック、シリンダヘッドお
よびピストンによって区画形成される燃焼室と、前記燃
焼室に直接燃料を噴射すると共に、成層燃焼時には燃焼
室に混合気の濃度の濃淡領域を形成させる燃料噴射装置
と、前記燃焼室に形成される混合気濃度の濃い領域から
薄い領域にわたり前記シリンダヘッドに配置された複数
の点火装置と、内燃機関に要求される負荷を検出する負
荷検出手段と、成層燃焼時であって、前記負荷検出手段
により検出された負荷が低い場合には、前記混合気濃度
の濃い領域に配置されている点火装置の点火時期を前記
混合気濃度の薄い領域に配置されている点火装置の点火
時期よりも進角させる点火制御手段とを備えることを特
徴とする。
【０００８】本発明の第１の態様に係る筒内噴射式内燃
機関によれば、燃焼室に形成される混合気濃度の濃い領
域から混合気濃度の薄い領域にかけて複数の点火装置が
配置され、成層燃焼時であって、負荷が低い場合には、
混合気濃度の濃い領域に配置された点火装置の点火時期
を混合気濃度の薄い領域に配置された点火装置の点火時
期よりも進角させることができる。したがって、濃度の
濃い混合気に対して点火と、混合気に対する点火の補完
を実行することができる。この結果、成層燃焼時におけ
る混合気燃焼を安定させることができる。
【０００９】本発明の第１の態様に係る筒内噴射式内燃
機関において、前記点火制御手段は、成層燃焼時であっ
て、前記負荷検出手段により検出された負荷が高い場合
には、前記混合気濃度の濃い領域に配置されている点火
装置の点火時期を前記混合気濃度の薄い領域に配置され
ている点火装置の点火時期よりも遅角させても良い。か
かる場合には、燃料噴射量の増大に伴い濃度の薄い混合
気領域であっても十分に点火が可能であり、濃度の濃い
混合気領域では却って混合気濃度が濃すぎる場合があ
る。したがって、混合気濃度の薄い領域に配置された点
火装置によって十分点火可能な薄い混合気に点火し、続
いて混合気濃度の濃い領域に配置された点火装置によっ
て十分拡散して濃度が低減した濃い混合気に点火するこ
とができる。この結果、成層燃焼領域を拡大することが
できる。
【００１０】本発明の第１の態様係る筒内噴射式内燃機
関において、前記複数の点火装置は、前記燃焼室に形成
される混合気濃度の濃い領域に対応して前記シリンダヘ
ッドに配置された第１の点火装置と、前記燃焼室に形成
される混合気濃度の薄い領域に対応して前記シリンダヘ
ッドに配置された第２の点火装置とを備え、前記点火制
御手段は、成層燃焼時であって、前記負荷検出手段によ
り検出された負荷が低い場合には、前記第１の点火装置
の点火時期を前記第２の点火装置の点火時期よりも進角
させても良い。
【００１１】本発明の第１の態様に係る筒内噴射式内燃
機関によれば、燃焼室に形成される混合気濃度の濃い領
域に対応して第１の点火装置が配置され、混合気濃度の
薄い領域に対応して第２の点火装置が配置され、成層燃
焼時であって、負荷が低い場合には、第１の点火装置の
点火時期を第２の点火装置の点火時期よりも進角させる
ことができる。したがって、第１の点火装置によって濃
度の濃い混合気に対して点火することができると共に、
第２の点火装置によって混合気に対する点火を補完する
ことができる。この結果、成層燃焼時における混合気燃
焼を安定させることができる。
【００１２】本発明の第１の態様に係る筒内噴射式内燃
機関において、前記点火制御手段は、成層燃焼時であっ
て、前記負荷検出手段により検出された負荷が高い場合
には、前記第１の点火装置の点火時期を前記第２の点火
装置の点火時期よりも遅角させても良い。かかる場合に
は、燃料噴射量の増大に伴い濃度の薄い混合気領域であ
っても十分に点火が可能であり、濃度の濃い混合気領域
では却って混合気濃度が濃すぎる場合がある。本発明の
第１の態様に係る筒内噴射式内燃機関では、かかる場合
には、第２の点火装置、第１の点火装置の順序で点火処
理を実行することができる。したがって、第２の点火装
置によって十分点火可能な薄い混合気に点火し、続いて
第１の点火装置によって十分拡散して濃度が低減した濃
い混合気に点火することができる。この結果、成層燃焼
領域を拡大することができる。
【００１３】本発明の第１の態様に係る筒内噴射式内燃
機関において、前記燃料噴射装置は、前記燃焼室の周縁
部に配置されていると共に、前記燃焼室の周縁部から中
心部に向かって燃料を噴射し、これにより燃料噴射直後
には、前記混合気濃度の濃い領域は前記燃焼室の中心部
に形成され、前記混合気濃度の薄い領域は前記燃焼室の
周縁部に形成され、前記第１の点火装置は前記燃焼室の
中心部に対応する前記シリンダヘッドに配置され、前記
第２の点火装置は前記燃焼室の周縁部に対応する前記シ
リンダヘッドに配置されていても良い。かかる場合に
は、低負荷時には先ず第１の点火装置によって、燃焼室
の中心部に形成された濃度の濃い混合気に対して点火を
実行することができると共に、高負荷時には先ず第２の
点火装置によって、燃焼室の周縁部に形成された点火可
能な薄い混合気に対して点火することができる。
【００１４】本発明の第１の態様に係る筒内噴射式内燃
機関において、前記燃焼室は、前記燃料噴射により形成
された前記周縁部から前記中心部へ向かう混合気の流れ
を、前記シリンダヘッドに沿って前記中心部から前記周
縁部へと導く形状を有し、前記第１および第２の点火装
置は、前記燃料の混合気の流れに対応して前記シリンダ
ヘッドに配置されていても良い。かかる場合には、混合
気流は、順次、第１の点火装置、第２の点火装置の近傍
に供給されるので、低負荷時には第１の点火装置によっ
て拡散前の濃い混合気に対して点火することができ、さ
らに、第２の点火装置によって第１の点火装置によって
点火されなかった混合気に点火することができる。一
方、高負荷時には第２の点火装置によって点火可能な薄
い混合気に点火することができ、さらに、第１の点火装
置によって十分拡散して濃度が低減された混合気に対し
て点火することができる。したがって、成層燃焼領域を
拡大することができる。
【００１５】本発明の第１の態様に係る筒内噴射式内燃
機関において、前記ピストンは、その上面に、前記燃料
噴射により形成された前記周縁部から前記中心部へ向か
う混合気の流れを、前記シリンダヘッドに沿って前記中
心部から前記周縁部へと導く窪みを有し、前記燃料噴射
装置は、前記燃焼室の周縁部に配置されていると共に、
前記ピストンの窪みに向かって燃料を噴射し、前記第１
の点火装置は、前記シリンダヘッドにおける、前記ピス
トンの窪みに対向する位置に配置され、前記第２の点火
装置は、前記シリンダヘッドにおける、前記燃料噴射装
置の近傍に配置されていても良い。かかる場合には、燃
焼室において混合気を中心部から周縁部へと導くことが
できる。したがって、上述の作用効果を得ることができ
る。
【００１６】本発明の第２の態様は、シリンダブロッ
ク、シリンダヘッドおよびピストンによって区画形成さ
れる燃焼室に直接燃料が噴射される筒内噴射式内燃機関
を提供する。本発明の第２の態様に係る筒内噴射式内燃
機関は、成層燃焼時には燃焼室に混合気の濃度の濃淡領
域を形成させると共に、前記燃焼室の周縁部に配置され
ている燃料噴射装置と、前記ピストンの上面に形成さ
れ、前記燃料の噴射により形成された前記周縁部から前
記中心部へ向かう混合気の流れを、前記シリンダヘッド
に沿って前記中心部から前記燃料噴射装置が配置されて
いる周縁部へと導く窪みと、前記シリンダヘッドにおけ
る、前記窪みに対向する位置に配置された第１の点火装
置と、前記シリンダヘッドにおける、前記燃料噴射装置
の近傍に配置された第２の点火装置と、前記第１の点火
装置と前記第２の点火装置を同時に点火させる点火制御
手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】本発明の第２の態様に係る筒内噴射式内燃
機関によれば、窪みによって形成された中心部から周縁
部へと向かう混合気流が中心部と周縁部とで分断された
場合であっても、窪みに対向する位置に配置された第１
の点火装置および燃料噴射装置の近傍に配置された第２
の点火装置によって、双方の混合気に対して点火を実行
することができる。したがって、成層燃焼時における混
合気燃焼を安定させることができる。
【００１８】本発明の第３の態様は、筒内噴射式内燃機
関を提供する。本発明の第３の態様に係る筒内噴射式内
燃機関は、シリンダブロック、シリンダヘッドおよびピ
ストンによって区画形成される燃焼室と、前記燃焼室に
直接燃料を噴射すると共に、成層燃焼時には燃焼室に混
合気の濃度の濃淡領域を形成させる燃料噴射装置と、前
記シリンダヘッドからの突出長さが異なる複数の点火装
置とを備えることを特徴とする。
【００１９】本発明の第３の態様に係る筒内噴射式内燃
機関によれば、シリンダヘッドから様々な距離にて形成
される混合気に対して点火を実行することができる。
【００２０】本発明の第３の態様に係る筒内噴射式内燃
機関において、前記複数の点火装置は、前記シリンダヘ
ッドからの突出長さが短い第１の点火装置と、前記第１
の点火装置よりも前記シリンダヘッドからの突出長さが
長い第２の点火装置とを含み、さらに、内燃機関の回転
数を検出する回転数検出手段と、成層燃焼時であって、
前記回転数検出手段により検出された回転数が低い場合
には、前記第１の点火装置を点火させ、前記回転数検出
手段により検出された回転数が高い場合には、前記第２
の点火装置を点火させる点火制御手段とを備えても良
い。
【００２１】本発明の第３の態様に係る筒内噴射式内燃
機関によれば、回転数が低い場合にはシリンダヘッドか
らの距離が短い位置に形成され易い混合気に対して、シ
リンダヘッドからの突出長さが短い第１の点火装置によ
って点火を実行し、回転数が高い場合にはシリンダヘッ
ドからの距離が長い位置に形成されやすい混合気に対し
て、第１の点火装置よりもシリンダヘッドからの突出長
さが長い第２の点火装置によって点火を実行することが
できる。したがって、成層燃焼領域を拡大することがで
きると共に、成層燃焼時における混合気の燃焼を安定さ
せることができる。
【００２２】本発明の第４の態様は、シリンダブロッ
ク、シリンダヘッドおよびピストンによって区画形成さ
れる燃焼室の中心部に直接燃料が噴射される筒内噴射式
内燃機関を提供する。本発明の第４の態様に係る筒内噴
射式内燃機関は、成層燃焼時には燃焼室に混合気の濃度
の濃淡領域を形成させる燃料噴射装置と、燃料の噴射に
より形成された混合気を前記ピストンの周縁部へと拡散
させる壁部を有し、前記ピストンの上面に形成された窪
みと、前記壁部に沿って、シリンダヘッドに配置された
複数の点火装置とを備えることを特徴とする。
【００２３】本発明の第４の態様に係る筒内噴射式内燃
機関によれば、壁部によってピストンの周縁部へと拡散
される混合気に対して、壁部に沿って配置された複数の
点火装置によって点火することができる。したがって、
成層燃焼時における混合気の燃焼を安定させることがで
きる。
【００２４】本発明の第５の態様は、シリンダブロッ
ク、シリンダヘッドおよびピストンによって区画形成さ
れる燃焼室の中心部に直接燃料が噴射される筒内噴射式
内燃機関を提供する。本発明の第５の態様に係る筒内噴
射式内燃機関は、成層燃焼時には燃焼室に混合気の濃度
の濃淡領域を形成させる燃料噴射装置と、燃料の噴射に
より形成された混合気を前記ピストンの第１の周縁部か
ら第２の周縁部へと拡散させる壁部を有し、前記ピスト
ンの上面に形成された窪みと、前記壁部に沿って、シリ
ンダヘッドに配置された複数の点火装置と、内燃機関に
要求される負荷を検出する負荷検出手段と、成層燃焼時
であって、前記負荷検出手段により検出された負荷が低
い場合には、前記複数の点火装置のうち前記ピストンの
第１の周縁部の近傍に配置された点火装置を点火させ、
前記負荷検出手段により検出された負荷が高い場合に
は、前記複数の点火装置のうち前記ピストンの第２の周
縁部の近傍に配置された点火装置を点火させる点火制御
手段とを備えることを特徴とする。
【００２５】本発明の第５の態様に係る筒内噴射式内燃
機関によれば、低負荷時にはピストンの第１の周縁部に
形成される濃い混合気に対して点火することができると
共に、高負荷時にはピストンの第２の周縁部に形成され
る適度な濃度まで拡散した混合気に対して点火すること
ができる。したがって、成層燃焼領域を拡大することが
できる。
【００２６】本発明の第６の態様は、シリンダブロッ
ク、シリンダヘッドおよびピストンによって区画形成さ
れる燃焼室の中心部に直接燃料が噴射される筒内噴射式
内燃機関を提供する。本発明の第６の態様に係る筒内噴
射式内燃機関は、成層燃焼時には燃焼室に混合気の濃度
の濃淡領域を形成させる燃料噴射装置と、燃料の噴射に
より形成された混合気を前記ピストンの第１の周縁部か
ら第２の周縁部へと拡散させる壁部を有し、前記ピスト
ンの上面に形成された窪みと、前記壁部に沿って、シリ
ンダヘッドに配置された複数の点火装置と、内燃機関に
要求される負荷を検出する負荷検出手段と、成層燃焼時
であって、前記負荷検出手段により検出された負荷が低
い場合には、前記複数の点火装置のうち前記ピストンの
第１の周縁部の近傍に配置された点火装置の点火タイミ
ングにて前記複数の点火装置を点火させ、前記負荷検出
手段により検出された負荷が高い場合には、前記複数の
点火装置のうち前記ピストンの第２の周縁部の近傍に配
置された点火装置の点火タイミングにて前記複数の点火
装置を点火させる点火制御手段とを備えることを特徴と
する。
【００２７】本発明の第６の態様に係る筒内噴射式内燃
機関によれば、低負荷時にはピストンの第１の周縁部に
濃い混合気が形成されるタイミングにて点火することが
できると共に、高負荷時にはピストンの第２の周縁部に
適度な濃度まで拡散した混合気が生成されるタイミング
にて点火することができる。したがって、成層燃焼領域
を拡大することができる。
【００２８】本発明の第７の態様は、シリンダブロッ
ク、シリンダヘッドおよびピストンによって区画形成さ
れる燃焼室の中心部に直接燃料が噴射される筒内噴射式
内燃機関を提供する。本発明の第７の態様に係る筒内噴
射式内燃機関は、成層燃焼時には燃焼室に混合気の濃度
の濃淡領域を形成させる燃料噴射装置と、燃料の噴射に
より形成された混合気を前記ピストンの第１の周縁部か
ら第２の周縁部へと拡散させる壁部を有し、前記ピスト
ンの上面に形成された窪みと、前記壁部に沿って、シリ
ンダヘッドに配置された複数の点火装置と、内燃機関に
要求される負荷を検出する負荷検出手段と、成層燃焼時
であって、前記負荷検出手段により検出された負荷が低
い場合には、前記複数の点火装置を前記ピストンの第１
の周縁部から第２の周縁部へと順次点火させ、前記負荷
検出手段により検出された負荷が高い場合には、前記複
数の点火装置を前記ピストンの第２の周縁部から第１の
周縁部へと順次点火させる点火制御手段とを備えること
を特徴とする。
【００２９】本発明の第７の態様に係る筒内噴射式内燃
機関によれば、低負荷時にはピストンの第１の周縁部に
形成される濃い混合気に対して点火することができると
共にピストンの第２の周縁部へと拡散した混合気に対し
ても点火することができる。また、高負荷時にはピスト
ンの第２の周縁部に形成される適度な濃度まで拡散した
混合気に対して点火することができると共に、ピストン
の第１の周縁部に残存する混合気に対しても点火するこ
とができる。したがって、成層燃焼領域を拡大すること
ができると共に、成層燃焼時における混合気の燃焼を安
定させることができる。
【００３０】本発明の第８の態様は、シリンダブロッ
ク、シリンダヘッドおよびピストンによって区画形成さ
れる燃焼室の中心部に直接燃料が噴射される筒内噴射式
内燃機関を提供する。本発明の第８の態様に係る筒内噴
射式内燃機関は、成層燃焼時には燃焼室に混合気の濃度
の濃淡領域を形成させる燃料噴射装置と、前記燃料噴射
装置から噴射された燃料によって形成される混合気流に
沿った流線形状を有する複数の点火装置とを備えること
を特徴とする。
【００３１】本発明の第８の態様に係る筒内噴射式内燃
機関によれば、燃料噴射装置から噴射された燃料によっ
て形成される混合気流に沿った流線形状を有する複数の
点火装置とを備えるので、燃焼室内に形成されるタンブ
ル流の乱れを防止することができる。したがって、成層
燃焼時における混合気の燃焼を安定させることができ
る。
【００３２】なお、本発明はさらに、以下の態様によっ
ても実現され得る。例えば、本発明の第４の態様に係る
筒内噴射式内燃機関において、前記壁部は、前記燃料噴
射装置から噴射され前記窪みへ向かう混合気の流動方向
に対して、略垂直方向に前記混合気の流動方向を変更し
ても良い。かかる場合には、混合気がピストンの周縁部
へとより拡散しやすくなるので、燃料噴射装置による燃
料噴射量が増加する高負荷時においても、混合気濃度が
過剰に濃くなることがなく、成層燃焼領域を拡大するこ
とができる。
【００３３】また、本発明の第５ないし第７の態様のい
ずれかに係る筒内噴射式内燃機関において、前記燃料噴
射装置は前記壁部のうち前記ピストンの第１の周縁部方
向へと燃料を噴射しても良い。かかる場合には、より確
実に混合気がピストンの第１の周縁部から第２の周縁部
へと拡散する。また、前記燃料噴射装置と前記壁部との
距離は、前記ピストンの第１の周縁部から第２の周縁部
へ向かって長くなっても良い。かかる場合には、混合気
は、ピストンの第１の周縁部から第２の周縁部へと拡散
する。さらに、前記壁部は、前記ピストンの第１の周縁
部側に第１の半径を有する円弧状の第１の壁部と、前記
ピストンの第２の周縁部側に第１の半径よりも大きな第
２の半径を有する円弧状の第２の壁部とを有しても良
い。かかる場合には、第１の壁部には濃い混合気が形成
され、第２の壁部には第１の壁部に形成される混合気よ
り薄い混合気が形成される。したがって、内燃機関の負
荷が低く燃料量が少ない場合には第１の壁部に形成され
た濃い混合気に点火することができ、内燃機関の負荷が
高く燃料量が多い場合には第２の壁部に形成された薄い
が十分に燃焼可能な混合気に対して点火することができ
る。この結果、成層燃焼領域を拡大することができると
共に、成層燃焼時における混合気の燃焼を安定させるこ
とができる。
【００３４】さらに、本発明の第８の態様に係る筒内噴
射式内燃機関において、前記点火装置は、シリンダヘッ
ドに装着するための装着部を上部に備えても良い。かか
る場合には、流線形形状を有する碍子部を燃焼室内に露
出させることができると共に、シリンダヘッドへの装着
を図ることができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつついくつか
の実施例に基づいて本発明に係る筒内噴射式内燃機関に
ついて説明する。 ・第１の実施例：図１〜図４を参照して第１の実施例に
係る筒内噴射式内燃機関について説明する。図１は第１
の実施例に係る筒内噴射式内燃機関における混合気流と
点火プラグの位置関係を示すシリンダヘッド周りの概略
縦断面図である。図２は第１の実施例に係る筒内噴射式
内燃機関における混合気流と点火プラグの位置関係を示
すシリンダヘッドを燃焼室側から見た説明図である。図
３は第１の実施例に係る筒内噴射式内燃機関における制
御系の概略を示すブロック図である。図４は第１の実施
例に係る筒内噴射式内燃機関における第１の点火プラグ
と第２の点火プラグの点火時期を制御する処理ルーチン
のフローチャートである。
【００３６】筒内噴射式内燃機関１０は、燃焼室２０を
区画形成するシリンダブロック１１、シリンダヘッド１
２およびピストン１３を備えている。シリンダヘッド１
２には、吸気ポート１２１、排気ポート１２２が形成さ
れていると共に、吸気ポート１２１には吸気ポート１２
１と燃焼室２０とを連通状態および遮断状態のいずれか
の状態に切り替える吸気バルブ１２３が配置され、排気
ポート１２２には排気ポート１２２と燃焼室２０との連
通状態および遮断状態のいずれかの状態に切り替える吸
気バルブ１２４が配置されている。
【００３７】シリンダヘッド１２の周縁部であって吸気
ポート１２１の近傍に燃料噴射弁１４が配置されてい
る。燃料噴射弁１４は、いわゆる高圧タイプの噴射弁で
あり図示しない高圧燃料ポンプによって約８〜１３ＭＰ
ａ程度まで昇圧された燃料を燃焼室２０に噴射する。
【００３８】シリンダヘッド１２には、中央部に第１の
点火プラグ３０、周縁部の燃料噴射弁１４の近傍に第２
の点火プラグ３１が配置されている。各点火プラグ３
０、３１はエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）４
０によって点火時期が制御される。
【００３９】ピストン１３の上面には、成層燃焼時に燃
料噴射弁１４から噴射された燃料を受けて混合気を形成
するための窪み（キャビティ）１３１が形成されてい
る。成層燃焼時には、一般的に、圧縮行程の後半に燃料
噴射弁１４から燃料が供給されるので、点火時期に間に
合うように供給された燃料の混合気化（拡散）を促進す
る必要があると共に、点火プラグの周りに可燃混合気を
集中させる必要がある。そこで、ピストン１３の上面に
キャビティ１３１を形成し、小燃焼室としての機能を持
たせることによって、成層燃焼時におけるこれらの要求
を満足させる。
【００４０】図２に示すように、キャビティ１３１はピ
ストン１３の上面の内、燃料噴射弁１４側にオフセット
して形成されていると共に、第１の点火プラグ３０から
第２の点火プラグ３１に向かって広がる略扇形形状を有
している。なお、図２中のキャビティ１３１は、点火プ
ラグ３０，３１との位置関係を説明するために示したも
のであり、ピストン１３の下面から透視した状態を示す
ために破線で示している。また、キャビティ１３１は、
図１に示すように、燃料噴射弁１４から噴射された燃料
により形成されたシリンダヘッド１２（燃焼室２０）の
周縁部からシリンダヘッド１２（燃焼室２０）の中央部
へ向かう混合気流をシリンダヘッド１２の内壁に沿って
シリンダヘッド１２の中央部から燃料噴射弁１４が配置
されているシリンダヘッド１２の周縁部へと導くための
反り返った壁部１３２を有している。
【００４１】この結果、燃料噴射弁１４から噴射された
燃料により形成された混合気流は、先ず第１の点火プラ
グ３０の周囲に集められ、続いて第２の点火プラグ３１
の周辺へと順次拡散していく。すなわち、燃料噴射弁１
４から燃料が噴射されると第１の点火プラグ３０の周り
に混合気濃度の濃い領域が形成され、第２の点火プラグ
３１の周りには混合気濃度の薄い領域が形成される。
【００４２】第１の実施例に係る筒内噴射式内燃機関１
０は、図３に示すＥＣＵ４０によって制御されている。
ＥＣＵ４０には、アクセルペダルの踏み込み量を検出す
るアクセルポジションセンサ４１、車両速度を検出する
車速センサ４２、機関回転数を検出するクランクポジシ
ョンセンサ４３といった内燃機関１０の運転状態を検出
する各種センサが接続されている。ＥＣＵ４０には、燃
料噴射弁１４、イグナイタ４４を介して点火プラグ３
０、３１が接続されている。
【００４３】第１の実施例に係る筒内噴射式内燃機関１
０における点火時期制御について図４を参照して説明す
る。本処理ルーチンは所定のタイミングにて繰り返し実
行される。ＥＣＵ４０はアクセルポジションセンサ４
１、クランクポジションセンサ４３からの入力信号に基
づいて内燃機関１０の運転状態が成層燃焼領域にあるか
否かを判定する（ステップＳ１００）。ＥＣＵ４０は内
燃機関１０の運転状態が成層燃焼領域にあると判定した
場合には（ステップＳ１００：Ｙｅｓ）、機関回転数と
要求負荷とに基づいて第１および第２点火プラグ３０，
３１の点火時期をマップに従い決定する（ステップＳ１
１０）。
【００４４】より具体的には、要求負荷が低い場合に
は、燃料噴射弁１４から噴射される燃料量も少なく混合
気はシリンダヘッド１２の中央部に集中し易く、可燃混
合気は第１点火プラグ３０の近傍に形成される。したが
って、ＥＣＵ４０は、第１点火プラグ３０を先ず点火
（スパーク）させて、続いて第２点火プラグ３１を点火
（スパーク）させる。この結果、第１点火プラグ３０に
よってシリンダヘッド１２の中央部に形成された可燃混
合気が燃焼し、仮に第１点火プラグ３０によって可燃混
合気が燃焼し得なかった場合であっても、可燃混合気は
シリンダヘッド１２の周縁部に移動した際に第２点火プ
ラグ３１によって燃焼させられる。したがって、低負荷
時において安定した混合気燃焼を実現することができ
る。
【００４５】一方、要求負荷が高い場合には、燃料噴射
弁１４から噴射される燃料量は多くシリンダヘッド１２
の中央部に集中した混合気の濃度は過度に濃い状態とな
り、第１点火プラグ３０によって点火した場合には燃焼
効率が低下する（燃料消費が多くなる）。したがって、
ＥＣＵ４０は、第２点火プラグ３１を先ず点火（スパー
ク）させて、続いて第１点火プラグ３０を点火（スパー
ク）させる。この結果、第２点火プラグ３１によって、
シリンダヘッド１２の中央部から周縁部へと拡散して適
度な濃度を有する混合気を燃焼させることができる。ま
た、第１点火プラグ３０によって、シリンダヘッド１２
の中央部に残り拡散された混合気を燃焼させられる。し
たがって、高負荷時において燃焼効率を向上させること
ができると共に、従来、困難であった高負荷時における
成層燃焼領域を拡大することができる。これに対して、
シリンダヘッド１２の中央部にのみ点火プラグを備える
場合に、混合気の拡散を待って点火を実行すると、点火
時期には点火プラグの周りに混合気がなく、混合気の燃
焼を実現することができなかった。
【００４６】ＥＣＵ４０は内燃機関１０の運転状態が成
層燃焼領域にないと判定した場合には（ステップＳ１０
０：Ｎｏ）、第１の点火プラグ３０のみ、あるいは、第
１および第２点火プラグ３０，３１を同時に、所定のタ
イミングにて点火させて（ステップＳ１２０）、本処理
ルーチンを終了する。均質燃焼時は、吸気行程において
燃料噴射弁１４から燃料が噴射されており、点火時期に
は燃焼室２０内に可燃混合気が均一に拡散しているので
第１および第２点火プラグ３０，３１の点火時期をずら
すことなく混合気の安定した燃焼を実現することができ
る。
【００４７】第１の実施例に係る筒内噴射式内燃機関１
０によれば、上記効果の他に、次のような効果を得るこ
とができる。かかる効果について図５および図６を参照
して説明する。図５は燃料噴射弁１４からキャビティ１
３１に対して燃料が噴射された際に形成される混合気の
状態を示す説明図である。図６はピストン１３が圧縮行
程の上死点に位置する際の混合気の状態を示す説明図で
ある。
【００４８】成層燃焼時、燃焼室２０（キャビティ１３
１）に噴射された燃料は、燃料自身の貫徹力によって壁
部１３２に沿って第１の点火プラグ３０近傍へと移動し
混合気を形成する（主流混合気）。このとき、キャビテ
ィ１３１の底部１３３に衝突した燃料の一部は、主流と
は反対向きにシリンダヘッド１２の周縁部へと移動して
混合気を形成する（副流混合気）。燃料噴射弁１４から
噴射される燃料量が多い場合には、主流混合気および副
流混合気は連続した混合気として存在し得るが、燃料量
が少ない場合には主流混合気と副流混合気とが分離され
ることがある。点火プラグをシリンダヘッド１２の中央
部にのみ備える場合、このように混合気が２つに分離し
た場合であっても、燃焼ガスが膨張し両混合気間の空間
を押しつぶすことにより主流混合気の火炎が副流混合気
に到達し副流混合気を燃焼させることができる。しかし
ながら、燃料量が少なくなるにつれて、両混合気間の空
間距離は広がり、主流混合気の火炎が副混合気に到達し
難くなってくる。かかる場合には、副流混合気は燃焼さ
れることなく未燃ガスとして排出される。
【００４９】この問題を 解決するためには、混合気の
分離を防止すればよいが、混合気の分離は噴射された燃
料が有する貫徹力に起因するものであり、貫徹力を弱め
れば適当な主流混合気を形成することができなくなって
しまう。
【００５０】これに対して、第１の実施例に係る筒内噴
射式内燃機関１０は、副流混合気が形成されるシリンダ
ヘッド１２（燃焼室２０）の周縁部に第２の点火プラグ
３１を備えているので、たとえ、混合気が主流混合気と
副流混合気とに分離されたとしても、第１の点火プラグ
３０によって主流混合気を燃焼させ、第２の点火プラグ
３１によって副流混合気を燃焼させることができる。こ
の結果、燃焼効率を向上させることができると共に、排
出ガス中に含まれる未燃ガス成分を低減することができ
る。
【００５１】・第２の実施例：図７〜図１０を参照して
第２の実施例に係る筒内噴射式内燃機関について説明す
る。図７は第２の実施例に係る筒内噴射式内燃機関にお
ける、低回転時の混合気流と点火プラグの位置関係を示
すシリンダヘッド周りの概略縦断面図である。図８は第
２の実施例に係る筒内噴射式内燃機関における、高回転
時の混合気流と点火プラグの位置関係を示すシリンダヘ
ッド周りの概略縦断面図である。図９は第２の実施例に
係る筒内噴射式内燃機関における混合気流と点火プラグ
の位置関係を示すシリンダヘッドを燃焼室側から見た説
明図である。図１０は第２の実施例に係る筒内噴射式内
燃機関における第１の点火プラグと第２の点火プラグの
点火時期を制御する処理ルーチンのフローチャートであ
る。
【００５２】第２の実施例に係る筒内噴射式内燃機関１
００は、第１および第２の点火プラグ３３，３４の配置
を除いて第１の実施例に係る筒内噴射式内燃機関１０と
同様の構成要素を有するので、同一の構成要素について
は同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５３】第２の実施例に係る筒内噴射式内燃機関１
００は、図７〜図９に示すように、第１および第２点火
プラグ３３，３４を、キャビティ１３１の壁部１３２に
沿うようにしてシリンダヘッド１２の略中央部に備え
る。第１の点火プラグ３３は、シリンダヘッド１２から
の突出長さが、例えば、通常の点火プラグと同一の長さ
だけ突出するように配置されている。第２の点火プラグ
３４は、シリンダヘッド１２からの突出長さが第１の点
火プラグ３３の突出長さより長くなるよう配置されてい
る。なお、突出長さとは、燃焼室２０に露出している点
火プラグの長さ、例えば、シリンダヘッド１２の内壁面
から点火プラグの接地電極までの長さを意味する。な
お、図９中のキャビティ１３１は、点火プラグ３３，３
４との位置関係を説明するために示したものであり、ピ
ストン１３の下面から透視した状態を示す。
【００５４】第２の実施例に係る筒内噴射式内燃機関１
００における点火時期制御について図１０を参照して説
明する。本処理ルーチンは所定のタイミングにて繰り返
し実行される。ＥＣＵ４０はアクセルポジションセンサ
４１、クランクポジションセンサ４３からの入力信号に
基づいて内燃機関１００の運転状態が成層燃焼領域にあ
るか否かを判定する（ステップＳ２００）。ＥＣＵ４０
は内燃機関１００の運転状態が成層燃焼領域にあると判
定した場合には（ステップＳ２００：Ｙｅｓ）、機関回
転数に基づいて第１および第２の点火プラグ３３，３４
の点火時期をマップに従い決定する（ステップＳ２１
０）。
【００５５】より具体的には、機関回転数が低い場合に
は、燃料噴射弁１４から噴射された燃料によって形成さ
れた混合気流の移動速度よりも、ピストン速度が遅いの
で、点火時期には、可燃混合気はシリンダヘッド１２の
壁面中央部の近傍に存在する。したがって、ＥＣＵ４０
は、第１の点火プラグ３３を点火（スパーク）させる。
この結果、第１の点火プラグ３３によってシリンダヘッ
ド１２の壁面中央部の近傍に形成された可燃混合気を着
火、燃焼させることができる。
【００５６】一方、機関回転数が高い場合には、燃料噴
射弁１４から噴射された燃料によって形成された混合気
流の移動速度よりも、ピストン速度が速いので、点火時
期には、可燃混合気はピストン１３のキャビティ１３１
内に存在する。したがって、ＥＣＵ４０は、第２の点火
プラグ３４を点火（スパーク）させる。この結果、第２
点火プラグ３４によって、キャビティ１３１の底部１３
３近傍に形成された可燃混合気を着火、燃焼させること
ができる。
【００５７】機関回転数が更に高くなった場合には、燃
焼室２０内における可燃混合気のふらつきが大きくな
り、上記２つの態様に分けることが困難になるため、Ｅ
ＣＵ４０は、第１および第の２点火プラグ３３、３４を
点火（スパーク）させる。この結果、可燃混合気が燃焼
室２０内においてふらついたとしても第１および第２の
点火プラグ３３，３４のいずれか一方にて燃焼室２０内
の可燃混合気を着火、燃焼させることができる。
【００５８】一方、従来のシリンダヘッド１２からの突
出長さの短い点火プラグを備える場合には、ピストン速
度が高速になるにつれて、キャビティ１３１の底部１３
３近傍に形成される可燃混合気を着火させることが困難
となり、失火等を招く場合があり、安定した混合気の燃
焼を実現することができなかった。これに対して第２の
実施例に係る筒内噴射式内燃機関１００は、機関回転数
が高い場合にも成層燃焼を可能にし、成層燃焼領域を拡
大することができる。
【００５９】ＥＣＵ４０は内燃機関１００の運転状態が
成層燃焼領域にないと判定した場合には（ステップＳ２
００：Ｎｏ）、第１の点火プラグ３３のみを点火させて
（ステップＳ２２０）、本処理ルーチンを終了する。均
質燃焼時は、吸気行程において燃料噴射弁１４から燃料
が噴射されており、点火時期には燃焼室２０内に可燃混
合気が均一に拡散しているので第１の点火プラグ３３の
みによっても混合気の安定した燃焼を実現することがで
きるからである。
【００６０】・第３の実施例：図１１〜図１４を参照し
て第３の実施例に係る筒内噴射式内燃機関について説明
する。図１１は第３の実施例に係る筒内噴射式内燃機関
における、点火プラグの位置関係を示すシリンダヘッド
周りの概略縦断面図である。図１２は第３の実施例に係
る筒内噴射式内燃機関における、点火プラグの位置関係
を示すシリンダヘッドを燃焼室側から見た説明図であ
る。図１３は低負荷時における混合気の拡散の状態を従
来型のキャビティと第３の実施例におけるキャビティと
で比較して示す説明図である。図１４は高負荷時におけ
る混合気の拡散の状態を従来型のキャビティと第３の実
施例におけるキャビティとで比較して示す説明図であ
る。
【００６１】第３の実施例に係る筒内噴射式内燃機関２
００は、第１および第２の点火プラグ３５，３６の配置
およびキャビティ２１０の形状を除いて第１の実施例に
係る筒内噴射式内燃機関１０と同様の構成要素を有する
ので、同一の構成要素については同一の符号を付してそ
の説明を省略する。
【００６２】第３の実施例に係る筒内噴射式内燃機関２
００は、図１１および図１２に示すように、第１および
第２点火プラグ３５，３６を、キャビティ２１０の壁部
２１１に沿うようにしてシリンダヘッド１２の略中央部
に備える。第１の点火プラグ３５および第２の点火プラ
グ３６のシリンダヘッド１２からの突出長さは同一であ
る。なお、両点火プラグ３５、３６の離間距離は長い方
が好ましい。なお、図１２中のキャビティ２１０は、点
火プラグ３５，３６との位置関係を説明するために示し
たものであり、ピストン１３の下面から透視した状態を
示す。
【００６３】図１３および図１４では、上段に従来型の
キャビティ６００を示し下段に第３の実施例に従うキャ
ビティ２１０を示している。なお、図１３および図１４
中のキャビティ２１０、６００は、点火プラグ３５，３
６との位置関係を説明するために示したものであり、ピ
ストン１３の下面から透視した状態を示す。従来型のキ
ャビティ６００は、図１３および図１４から理解される
ように、ピストン６０１の中心部から周縁部に向かっ
て、燃料噴射弁１４の先端までの距離（燃料噴射弁１４
の先端を中心とする円弧の曲率半径）が徐々に短くなる
壁部６０２を有している。すなわち、従来型のキャビテ
ィ６００は、燃料噴射弁１４から噴射された燃料を、点
火プラグが配置されているピストン６０１の中心部に集
中させるために適した集中型形状を有していた。
【００６４】これに対して、第３の実施例に従うキャビ
ティ２１０は、ピストン１３の中心部から周縁部に向か
って、燃料噴射弁１４の先端までの距離（燃料噴射弁１
４の先端を中心とする円弧の曲率半径）がほぼ同一であ
る壁部２１１を有している。このキャビティ２１０によ
れば、燃料噴射弁１４から噴射された燃料（混合気）
は、ピストン１３の中心部から周縁部に向かって壁部２
１１に沿って広く拡散する。したがって、キャビティ２
１０は拡散型形状を有している。なお、第３の実施例で
は、第１および第２の点火プラグ３５、３６の点火時期
は同一時期である。
【００６５】従来型のキャビティ６００は、１個の点火
プラグによって混合気を着火、燃焼させることを念頭に
おいた形状を有しているため、キャビティ６００内の混
合気はピストン６０１の中心部（燃焼室の中心部）に集
中して存在している。かかる形状のキャビティ６００に
対して、複数の点火プラグを適用すると、点火プラグの
近傍には混合気が存在しない場合がある。特に、燃料噴
射量が少ない低負荷時には、図１３に示すように、点火
プラグ３５，３６の電極周りに十分な混合気が存在せ
ず、混合気への安定した着火、燃焼を実現することがで
きない。図１４に示す高負荷時においても、混合気のば
らつきを考慮すれば点火プラグ３５，３６の電極周りに
十分な混合気が存在しているとは言えない。
【００６６】これに対して、第３の実施例に従うキャビ
ティ２１０は、図１３および図１４に示すように、燃料
噴射弁１４から噴射された燃料により形成された混合気
がピストン１３の中心部から周縁部へ向かって拡散する
拡散型形状を有しているので、壁部２１１に沿って配置
されている点火プラグ３５，３６の電極周りに十分な可
燃混合気を提供することができる。すなわち、キャビテ
ィ２１０における可燃領域を拡大することができる。ま
た、高負荷時においては、従来型のキャビティ６００で
は点火プラグ周りの混合気濃度が過度に濃くなり燃焼効
率が悪くなり、また未燃ガスが発生するため成層燃焼を
実行することができないという問題があった。これに対
して、第３の実施例に従うキャビティ２１０によれば、
混合気は十分に拡散され、適当な濃度となるため、燃焼
効率を高いレベルで維持することができると共に、未燃
ガスの発生を低減することができるので、高負荷時にお
ける成層燃焼領域を拡大することができる。
【００６７】・第４の実施例：図１５〜図１８を参照し
て第４の実施例に係る筒内噴射式内燃機関について説明
する。図１５は第４の実施例に係る筒内噴射式内燃機関
における、点火プラグの位置関係を示すシリンダヘッド
周りの概略縦断面図である。図１６は第４の実施例に係
る筒内噴射式内燃機関における、点火プラグの位置関係
を示すシリンダヘッドを燃焼室側から見た説明図であ
る。図１７は第４の実施例に係る筒内噴射式内燃機関に
おける、低負荷時における混合気の拡散の状態を示す説
明図である。図１８は第４の実施例に係る筒内噴射式内
燃機関における、高負荷時における混合気の拡散の状態
を示す説明図である。
【００６８】第４の実施例に係る筒内噴射式内燃機関３
００は、第１および第２の点火プラグ３７，３８の配置
およびキャビティ３１０の形状を除いて第１の実施例に
係る筒内噴射式内燃機関１０と同様の構成要素を有する
ので、同一の構成要素については同一の符号を付してそ
の説明を省略する。なお、図１６〜図１８中のキャビテ
ィ３１０は、点火プラグ３７，３８との位置関係を説明
するために示したものであり、ピストン１３の下面から
透視した状態を示す。
【００６９】第４の実施例に係る筒内噴射式内燃機関３
００は、図１６に示すように、第１および第２点火プラ
グ３７，３８を、燃料噴射弁１４からの燃料の噴射方向
にほぼ直交するように、すなわち、キャビティ３１０の
壁部３１１にほぼ沿うようにしてシリンダヘッド１２の
略中央部に備える。第１の点火プラグ３７および第２の
点火プラグ３８のシリンダヘッド１２からの突出長さは
同一であり、また、両点火プラグ３７、３８の離間距離
は長い方が好ましい。
【００７０】第４の実施例に従うキャビティ３１０は、
燃料噴射弁１４から噴射された燃料により形成された混
合気をピストン１３の第１の周縁部１３ａから第２の周
縁部１３ｂへと拡散（移動）させる（燃料噴射弁１４に
対して偏芯した）壁部３１１を有している。すなわち、
キャビティ３１０は、ピストン１３の第１の周縁部１３
ａから第２の周縁部１３ｂに向かって、燃料噴射弁１４
の先端までの距離（燃料噴射弁１４の先端を中心とする
円弧の曲率半径）が徐々に長くなる壁部３１１を有して
いる。かかる壁部３１１を備えることにより、燃料噴射
弁１４から噴射された燃料により形成された混合気は、
燃料噴射弁１４からの距離が短い第１の周縁部１３ａに
滞留し始める。キャビティ３１０上の空間体積は第１の
周縁部１３ａから第２の周縁部１３ｂにむかって増加す
るため、燃料噴射弁１４から噴射された燃料により形成
された混合気は、空間体積の大きな第２の周縁部１３ｂ
へ向かって拡散していく。なお、第１の点火プラグ３７
は第１の周縁部１３ａ寄りに配置され、第２の点火プラ
グ３８は第２の周縁部１３ｂ寄りに配置されている。
【００７１】第４の実施例に係る筒内噴射式内燃機関３
００では、燃料噴射弁１４の燃料噴射角（噴霧角）が小
さく（狭く）設定されている。燃料噴射角を狭く設定す
ることにより、第１の周縁部１３ａから第２の周縁部１
３ｂへの混合気の拡散をより明瞭にすることができるか
らである。
【００７２】第４の実施例に係る筒内噴射式内燃機関３
００における点火時期制御について図１９を参照して説
明する。図１９は第４の実施例に係る筒内噴射式内燃機
関における第１の点火プラグと第２の点火プラグの点火
時期を制御する処理ルーチンのフローチャートである。
本処理ルーチンは所定のタイミングにて繰り返し実行さ
れる。ＥＣＵ４０はアクセルポジションセンサ４１、ク
ランクポジションセンサ４３からの入力信号に基づいて
内燃機関３００の運転状態が成層燃焼領域にあるか否か
を判定する（ステップＳ３００）。ＥＣＵ４０は内燃機
関３００の運転状態が成層燃焼領域にあると判定した場
合には（ステップＳ３００：Ｙｅｓ）、要求負荷に基づ
いて第１および第２の点火プラグ３７，３８のいずれの
点火プラグを点火（スパーク）させるかをマップに従い
決定する（ステップＳ３１０）。
【００７３】より具体的には、要求負荷が低い場合に
は、燃料噴射弁１４から噴射される燃料量も少なく混合
気は第１の周縁部１３ａ寄りのキャビティ３１０に集中
し易く、可燃混合気は第１点火プラグ３７の近傍に形成
される。したがって、ＥＣＵ４０は、第１点火プラグ３
７を点火時期マップに従って点火（スパーク）させる
（Ｓ３２０）。この結果、第１点火プラグ３７によって
第１の周縁部１３ａ寄りのキャビティ３１０に形成され
た可燃混合気が燃焼させられる。したがって、低負荷時
において安定した混合気燃焼を実現することができる。
【００７４】一方、要求負荷が高い場合には、燃料噴射
弁１４から噴射される燃料量は多く第１の周縁部１３ａ
寄りのキャビティ３１０に集中した混合気の濃度は過度
に濃い状態となり、第１点火プラグ３０によって点火し
た場合には燃焼効率の低下（燃料消費の増加）、未燃ガ
スの増加をもたらす。したがって、ＥＣＵ４０は、第２
点火プラグ３８を点火時期マップに従って点火（スパー
ク）させる（Ｓ３３０）。この結果、第２点火プラグ３
８によって、第２の周縁部１３ｂへと拡散して適度な濃
度を有する混合気を燃焼させることができる。したがっ
て、高負荷時において燃焼効率を向上させることができ
ると共に、従来、困難であった高負荷時における成層燃
焼領域を拡大することができる。
【００７５】ＥＣＵ４０は内燃機関３００の運転状態が
成層燃焼領域にないと判定した場合には（ステップＳ３
００：Ｎｏ）、第１および第２点火プラグ３７，３８の
いずれか、あるいは双方を同時に、所定のタイミングに
て点火させて（ステップＳ３２０）、本処理ルーチンを
終了する。均質燃焼時は、吸気行程において燃料噴射弁
１４から燃料が噴射されており、点火時期には燃焼室２
０内に可燃混合気が均一に拡散しているので第１および
第２点火プラグ３７，３８の点火時期をずらすことなく
混合気の安定した燃焼を実現することができる。
【００７６】第４の実施例に係る筒内噴射式内燃機関３
００によれば、従来はバルブ駆動等によってスワールを
発生させることより実現されていた混合気の拡散制御
を、キャビティ３１０の形状および点火プラグ３７，３
８のレイアウトによって実現することができる。すなわ
ち、混合気の拡散制御に当たって、バルブの開閉制御を
削除することができる。なお、第１および第２のプラグ
３７，３８の離間距離が長くなるにつれて、高負荷時に
おける混合気の十分な拡散をもたらすことができる。
【００７７】なお、上記説明では、第１および第２点火
プラグ３７、３８のいずれか一方のみを点火制御してい
るが、第１の実施例における点火制御と同様にして、低
負荷時には第１の点火プラグ３７、第２の点火プラグ３
８の順に点火を実行し、高負荷時には第２の点火プラグ
３８、第１の点火プラグ３７の順に点火を実行しても良
い。かかる場合には、低負荷時における失火を防止して
混合気燃焼を安定させることができると共に、高負荷時
における燃焼効率の低下を防止することができる。
【００７８】第４の実施例に係る筒内噴射式内燃機関３
００の他の態様について図２０〜図２２を参照して説明
する。図２０は第４の実施例に係る筒内噴射式内燃機関
３００の他の第１の態様を説明する説明図である。図２
１は第４の実施例に係る筒内噴射式内燃機関３００の他
の第２の態様を説明する説明図である。図２２は第４の
実施例に係る筒内噴射式内燃機関３００の他の第３の態
様を説明する説明図である。なお、図２０〜図２２中の
キャビティ３１０は、点火プラグ３７，３８との位置関
係を説明するために示したものであり、ピストン１３の
下面から透視した状態を示す。
【００７９】図２０を参照して第１の態様について説明
する。第１の態様は、燃料噴射弁１４の噴射方向を第１
の周縁部１３ａへオフセットしたことを特徴とする。燃
料噴射弁１４の燃料噴射方向を第１の周縁部１３ａへオ
フセットさせることにより、第１の周縁部１３ａから第
２の周縁部１３ｂへの混合気の移動、拡散を更に促進す
ることができる。
【００８０】図２１を参照して第２の態様について説明
する。第２の態様は、第１の態様の特徴に加え、バルブ
駆動によりスワール流を生成し、第１の周縁部１３ａか
ら第２の周縁部１３ｂへの混合気の移動、拡散を更に促
進させることを特徴とする。燃料噴射量が多い場合に、
混合気を迅速に拡散させることができる。
【００８１】図２２を参照して第３の態様について説明
する。第３の態様は、燃料噴射弁１４の燃料噴射角を大
きく（広く）設定し、キャビティ３１０の壁部３１１に
第１の周縁部１３ａから第２の周縁部１３ｂへの混合気
の移動を妨げる突出部３１２を設けたことを特徴とす
る。この結果、キャビティ３１０の第１の周縁部１３ａ
側には混合気が集中する集中型燃焼室が形成され、キャ
ビティ３１０の第２の周縁部１３ｂ側には混合気が拡散
する拡散型燃焼室が形成される。したがって、燃料量の
少ない低負荷時には、第１の点火プラグ３７を用いて集
中型燃焼室に存在する混合気に点火し、燃料量の多い高
負荷時には、第２の点火プラグ３８を用いて拡散型燃焼
室に存在する混合気に点火することにより、高負荷側に
おける成層燃焼領域を拡大することができる。
【００８２】・第５の実施例：図２３〜図２６を参照し
て第５の実施例に係る、筒内噴射式内燃機関に用いられ
る点火プラグについて説明する。図２３は第５の実施例
に係る点火プラグの平面図である。図２４は第５の実施
例に係る点火プラグの正面図である。図２５は第５の実
施例に係る点火プラグの底面図である。図２６は第５の
実施例に係る点火プラグを用いた場合と通常の点火プラ
グを用いた場合における吸気量を比較する説明図であ
る。
【００８３】第５の実施例に係る点火プラグ３９は、第
１から第４の実施例に係る筒内噴射式内燃機関１０、１
００、２００、３００に対して適用することができるの
で、点火プラグ３９を適用可能な筒内噴射式内燃機関の
構成についてはその説明を省略する。
【００８４】第１から第４の実施例において説明したよ
うに、筒内噴射式内燃機関における成層燃焼領域の拡
大、燃焼安定性等を図るためには、複数の点火プラグを
用いることが効果的である。その一方で、点火プラグ３
９を複数個用いることにより、燃焼室内に突出する点火
プラグの電極数が増加するため、吸気時に吸気（吸入空
気）流が乱され、吸気流速の低下、燃焼室内におけるタ
ンブル流（垂直方向の流れ）の弱化が発生する。この結
果、噴射された燃料と吸気との混合性が低下し、燃焼効
率の低下、燃料消費の増大を招くことがある。その一方
で、必要な碍子強度を確保するためには点火プラグの細
径化にも限界がある。
【００８５】本実施例では、点火プラグ３９の碍子３９
１の形状を流線形とし、シリンダヘッド１２に装着され
る際には、流線形形状が吸気流れに沿うように装着され
る。すなわち、長径方向は従来の同等の径寸法を維持
し、短径方向は従来よりも径寸法を小さくすることで、
碍子強度と、吸気流の円滑な流れとを両立させた。従来
の点火プラグは、外周にねじ部が形成されたハウジング
を碍子下部に装着し、ハウジングのねじ部を介してシリ
ンダヘッド１２に装着されていた。これに対して、本実
施例に係る点火プラグ３９は、流線形の碍子３９１を燃
焼室内に露出させる必要があるため、ねじを利用した回
転装着を行うことができない。そこで、内部に六角部３
９２を有する締めねじ部３９３を点火プラグ３９の上部
に設け、かかる締めねじ部３９２を介して点火プラグ３
９がシリンダヘッド１２に装着される。なお、シリンダ
ヘッド１２側に点火プラグ３９の下部の流線形形状に合
わせたプラグ装着口を形成することにより、点火プラグ
３９の長径方向と吸気流の流動方向とを一致させること
ができる。
【００８６】本実施例に係る点火プラグ３９によっても
たらされる効果について図２６を参照して説明する。図
２６はバルブリフト量に対する吸入空気量の関係を示す
グラフであり、実線は本実施例に係る点火プラグ３９、
破線は従来の円形形状の碍子を備える点火プラグのバル
ブリフト量に対する吸入空気量の関係を示す。図２６か
ら理解されるように、本実施例に係る点火プラグ３９に
よれば、特に、バルブリフト量が大きくなり、吸気量が
多くなる領域にて、より多くの吸入空気を得ることがで
きる。すなわち、点火プラグの突出に起因する吸入抵抗
が低減されるため、燃焼室内により多くの吸入空気を導
入することが可能となり、出力を向上させることができ
る。
【００８７】さらに、成層燃焼時に、可燃混合気を点火
プラグの周りに存在させる必要のある筒内噴射式内燃機
関では、吸入空気の流れを安定させて、点火プラグの周
りに確実に可燃混合気を導くことが要求される。本実施
例に係る点火プラグ３９によれば、燃焼室内（シリンダ
内）における吸入空気の流動方向が安定するので、燃焼
室内におけるタンブル流が強化され、燃料と吸入空気と
の混合が促進され、燃焼効率および燃費の向上を図るこ
とができる。
【００８８】以上、いくつか実施例に基づき本発明に係
る筒内噴射式内燃機関および点火プラグを説明してきた
が、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易
にするためのものであり、本発明を限定するものではな
い。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱す
ることなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはそ
の等価物が含まれることはもちろんである。
【００８９】第１〜第４の実施例では、点火プラグを２
本用いた例を用いて説明したが、必要に応じて３，４，
５本といったように複数本用いても良い。また、複数の
電極を有する点火プラグを用いても良い。かかる場合に
は、各電極間の距離を離間させることにより、点火プラ
グを複数個用いた場合と同様の効果を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例に係る筒内噴射式内燃機関におけ
る混合気流と点火プラグの位置関係を示すシリンダヘッ
ド周りの概略縦断面図である。
【図２】第１の実施例に係る筒内噴射式内燃機関におけ
る混合気流と点火プラグの位置関係を示すシリンダヘッ
ドを燃焼室側から見た説明図である。
【図３】第１の実施例に係る筒内噴射式内燃機関におけ
る制御系の概略を示すブロック図である。
【図４】第１の実施例に係る筒内噴射式内燃機関におけ
る第１の点火プラグと第２の点火プラグの点火時期を制
御する処理ルーチンのフローチャートである。
【図５】燃料噴射弁１４からキャビティ１３１に対して
燃料が噴射された際に形成される混合気の状態を示す説
明図である。
【図６】ピストン１３が圧縮行程の上死点に位置する際
の混合気の状態を示す説明図である。
【図７】第２の実施例に係る筒内噴射式内燃機関におけ
る、低回転時の混合気流と点火プラグの位置関係を示す
シリンダヘッド周りの概略縦断面図である。
【図８】第２の実施例に係る筒内噴射式内燃機関におけ
る、高回転時の混合気流と点火プラグの位置関係を示す
シリンダヘッド周りの概略縦断面図である。
【図９】第２の実施例に係る筒内噴射式内燃機関におけ
る混合気流と点火プラグの位置関係を示すシリンダヘッ
ドを燃焼室側から見た説明図である。
【図１０】第２の実施例に係る筒内噴射式内燃機関にお
ける第１の点火プラグと第２の点火プラグの点火時期を
制御する処理ルーチンのフローチャートである。
【図１１】第３の実施例に係る筒内噴射式内燃機関にお
ける、点火プラグの位置関係を示すシリンダヘッド周り
の概略縦断面図である。
【図１２】第３の実施例に係る筒内噴射式内燃機関にお
ける、点火プラグの位置関係を示すシリンダヘッドを燃
焼室側から見た説明図である。
【図１３】低負荷時における混合気の拡散の状態を従来
型のキャビティと第３の実施例におけるキャビティとで
比較して示す説明図である。
【図１４】高負荷時における混合気の拡散の状態を従来
型のキャビティと第３の実施例におけるキャビティとで
比較して示す説明図である。
【図１５】第４の実施例に係る筒内噴射式内燃機関にお
ける、点火プラグの位置関係を示すシリンダヘッド周り
の概略縦断面図である。
【図１６】第４の実施例に係る筒内噴射式内燃機関にお
ける、点火プラグの位置関係を示すシリンダヘッドを燃
焼室側から見た説明図である。
【図１７】第４の実施例に係る筒内噴射式内燃機関にお
ける、低負荷時における混合気の拡散の状態を示す説明
図である。
【図１８】第４の実施例に係る筒内噴射式内燃機関にお
ける、高負荷時における混合気の拡散の状態を示す説明
図である。
【図１９】第４の実施例に係る筒内噴射式内燃機関にお
ける第１の点火プラグと第２の点火プラグの点火時期を
制御する処理ルーチンのフローチャートである。
【図２０】第４の実施例に係る筒内噴射式内燃機関３０
０の他の第１の態様を説明する説明図である。
【図２１】第４の実施例に係る筒内噴射式内燃機関３０
０の他の第２の態様を説明する説明図である。
【図２２】第４の実施例に係る筒内噴射式内燃機関３０
０の他の第３の態様を説明する説明図である。
【図２３】第５の実施例に係る点火プラグの平面図であ
る。
【図２４】第５の実施例に係る点火プラグの正面図であ
る。
【図２５】第５の実施例に係る点火プラグの底面図であ
る。
【図２６】第５の実施例に係る点火プラグを用いた場合
と通常の点火プラグを用いた場合における吸気量を比較
する説明図である。
【符号の説明】
１０、１００、２００、３００…筒内噴射式内燃機関 １１…シリンダブロック １２…シリンダヘッド １２１…吸気ポート １２２…排気ポート １２３…吸気バルブ １２４…排気バルブ １３…ピストン １３１、２１０、３１０…キャビティ １３２、２１１、３１１…壁部 １３３…底部 １３ａ…第１の周縁部 １３ｂ…第２の周縁部 １４…燃料噴射弁 ２０…燃焼室 ３０、３３、３５、３７…第１の点火プラグ ３１、３４、３６、３８…第２の点火プラグ ３９…点火プラグ ４０…エンジン制御ユニット（ＥＣＵ） ４１…アクセルポジションセンサ ４２…車速センサ ４３…クランクポジションセンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｂ 23/10 Ｆ０２Ｂ 23/10 Ｄ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３０１Ｈ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｆ０２Ｐ 13/00 ３０１Ｊ 13/00 ３０１ Ｈ０１Ｔ 13/20 Ｂ Ｈ０１Ｔ 13/20 Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｂ (72)発明者 神田 睦美 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 羽島 孝志 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 野村 啓 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G019 AA09 AB01 AB03 BB11 BB12 BB13 BB15 3G022 AA07 CA09 DA01 DA02 FA06 GA00 GA06 3G023 AA01 AB02 AB03 AC05 AD02 AG01 3G084 AA00 BA13 BA17 CA04 EB08 FA18 FA33 5G059 AA10 FF08

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 筒内噴射式内燃機関であって、 シリンダブロック、シリンダヘッドおよびピストンによ
    って区画形成される燃焼室と、 前記燃焼室に直接燃料を噴射すると共に、成層燃焼時に
    は燃焼室に混合気の濃度の濃淡領域を形成させる燃料噴
    射装置と、 前記燃焼室に形成される混合気濃度の濃い領域から薄い
    領域にわたり前記シリンダヘッドに配置された複数の点
    火装置と、 内燃機関に要求される負荷を検出する負荷検出手段と、 成層燃焼時であって、前記負荷検出手段により検出され
    た負荷が低い場合には、前記混合気濃度の濃い領域に配
    置されている点火装置の点火時期を前記混合気濃度の薄
    い領域に配置されている点火装置の点火時期よりも進角
    させる点火制御手段とを備える筒内噴射式内燃機関。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の筒内噴射式内燃機関に
    おいて、 前記点火制御手段は、成層燃焼時であって、前記負荷検
    出手段により検出された負荷が高い場合には、前記混合
    気濃度の濃い領域に配置されている点火装置の点火時期
    を前記混合気濃度の薄い領域に配置されている点火装置
    の点火時期よりも遅角させる筒内噴射式内燃機関。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の筒内噴射式内燃機関に
    おいて、 前記複数の点火装置は、 前記燃焼室に形成される混合気濃度の濃い領域に対応し
    て前記シリンダヘッドに配置された第１の点火装置と、 前記燃焼室に形成される混合気濃度の薄い領域に対応し
    て前記シリンダヘッドに配置された第２の点火装置とを
    備え、 前記点火制御手段は、成層燃焼時であって、前記負荷検
    出手段により検出された負荷が低い場合には、前記第１
    の点火装置の点火時期を前記第２の点火装置の点火時期
    よりも進角させる筒内噴射式内燃機関。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の筒内噴射式内燃機関に
    おいて、 前記点火制御手段は、成層燃焼時であって、前記負荷検
    出手段により検出された負荷が高い場合には、前記第１
    の点火装置の点火時期を前記第２の点火装置の点火時期
    よりも遅角させる筒内噴射式内燃機関。
  5. 【請求項５】 請求項３または請求項４に記載の筒内噴
    射式内燃機関において、 前記燃料噴射装置は、前記燃焼室の周縁部に配置されて
    いると共に、前記燃焼室の周縁部から中心部に向かって
    燃料を噴射し、これにより燃料噴射直後には、前記混合
    気濃度の濃い領域は前記燃焼室の中心部に形成され、前
    記混合気濃度の薄い領域は前記燃焼室の周縁部に形成さ
    れ、 前記第１の点火装置は前記燃焼室の中心部に対応する前
    記シリンダヘッドに配置され、 前記第２の点火装置は前記燃焼室の周縁部に対応する前
    記シリンダヘッドに配置されている筒内噴射式内燃機
    関。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の筒内噴射式内燃機関に
    おいて、 前記燃焼室は、前記燃料噴射により形成された前記周縁
    部から前記中心部へ向かう混合気の流れを、前記シリン
    ダヘッドに沿って前記中心部から前記周縁部へと導く形
    状を有し、 前記第１および第２の点火装置は、前記燃料の混合気の
    流れに対応して前記シリンダヘッドに配置されている筒
    内噴射式内燃機関。
  7. 【請求項７】 請求項３または請求項４に記載の筒内噴
    射式内燃機関において、 前記ピストンは、その上面に、前記燃料噴射により形成
    された前記周縁部から前記中心部へ向かう混合気の流れ
    を、前記シリンダヘッドに沿って前記中心部から前記周
    縁部へと導く窪みを有し、 前記燃料噴射装置は、前記燃焼室の周縁部に配置されて
    いると共に、前記ピストンの窪みに向かって燃料を噴射
    し、 前記第１の点火装置は、前記シリンダヘッドにおける、
    前記ピストンの窪みに対向する位置に配置され、 前記第２の点火装置は、前記シリンダヘッドにおける、
    前記燃料噴射装置の近傍に配置されている筒内噴射式内
    燃機関。
  8. 【請求項８】 シリンダブロック、シリンダヘッドおよ
    びピストンによって区画形成される燃焼室に直接燃料が
    噴射される筒内噴射式内燃機関であって、 成層燃焼時には燃焼室に混合気の濃度の濃淡領域を形成
    させると共に、前記燃焼室の周縁部に配置されている燃
    料噴射装置と、 前記ピストンの上面に形成され、前記燃料の噴射により
    形成された前記周縁部から前記中心部へ向かう混合気の
    流れを、前記シリンダヘッドに沿って前記中心部から前
    記燃料噴射装置が配置されている周縁部へと導く窪み
    と、 前記シリンダヘッドにおける、前記窪みに対向する位置
    に配置された第１の点火装置と、 前記シリンダヘッドにおける、前記燃料噴射装置の近傍
    に配置された第２の点火装置と、 前記第１の点火装置と前記第２の点火装置を同時に点火
    させる点火制御手段とを備える筒内噴射式内燃機関。
  9. 【請求項９】 筒内噴射式内燃機関であって、 シリンダブロック、シリンダヘッドおよびピストンによ
    って区画形成される燃焼室と、 前記燃焼室に直接燃料を噴射すると共に、成層燃焼時に
    は燃焼室に混合気の濃度の濃淡領域を形成させる燃料噴
    射装置と、 前記シリンダヘッドからの突出長さ異なる複数の点火装
    置とを備える筒内噴射式内燃機関。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載の筒内噴射式内燃機関
    において、 前記複数の点火装置は、 前記シリンダヘッドからの突出長さが短い第１の点火装
    置と、 前記第１の点火装置よりも前記シリンダヘッドからの突
    出長さが長い第２の点火装置とを含み、 さらに、 内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、 成層燃焼時であって、前記回転数検出手段により検出さ
    れた回転数が低い場合には、前記第１の点火装置を点火
    させ、前記回転数検出手段により検出された回転数が高
    い場合には、前記第２の点火装置を点火させる点火制御
    手段とを備える筒内噴射式内燃機関。
  11. 【請求項１１】 シリンダブロック、シリンダヘッドお
    よびピストンによって区画形成される燃焼室の中心部に
    直接燃料が噴射される筒内噴射式内燃機関であって、 成層燃焼時には燃焼室に混合気の濃度の濃淡領域を形成
    させる燃料噴射装置と、 燃料の噴射により形成された混合気を前記ピストンの周
    縁部へと拡散させる壁部を有し、前記ピストンの上面に
    形成された窪みと、 前記壁部に沿って、シリンダヘッドに配置された複数の
    点火装置とを備える筒内噴射式内燃機関。
  12. 【請求項１２】 シリンダブロック、シリンダヘッドお
    よびピストンによって区画形成される燃焼室の中心部に
    直接燃料が噴射される筒内噴射式内燃機関であって、 成層燃焼時には燃焼室に混合気の濃度の濃淡領域を形成
    させる燃料噴射装置と、 燃料の噴射により形成された混合気を前記ピストンの第
    １の周縁部から第２の周縁部へと拡散させる壁部を有
    し、前記ピストンの上面に形成された窪みと、 前記壁部に沿って、シリンダヘッドに配置された複数の
    点火装置と、 内燃機関に要求される負荷を検出する負荷検出手段と、 成層燃焼時であって、前記負荷検出手段により検出され
    た負荷が低い場合には、前記複数の点火装置のうち前記
    ピストンの第１の周縁部の近傍に配置された点火装置を
    点火させ、前記負荷検出手段により検出された負荷が高
    い場合には、前記複数の点火装置のうち前記ピストンの
    第２の周縁部の近傍に配置された点火装置を点火させる
    点火制御手段とを備える筒内噴射式内燃機関。
  13. 【請求項１３】 シリンダブロック、シリンダヘッドお
    よびピストンによって区画形成される燃焼室の中心部に
    直接燃料が噴射される筒内噴射式内燃機関であって、 成層燃焼時には燃焼室に混合気の濃度の濃淡領域を形成
    させる燃料噴射装置と、 燃料の噴射により形成された混合気を前記ピストンの第
    １の周縁部から第２の周縁部へと拡散させる壁部を有
    し、前記ピストンの上面に形成された窪みと、 前記壁部に沿って、シリンダヘッドに配置された複数の
    点火装置と、 内燃機関に要求される負荷を検出する負荷検出手段と、 成層燃焼時であって、前記負荷検出手段により検出され
    た負荷が低い場合には、前記複数の点火装置のうち前記
    ピストンの第１の周縁部の近傍に配置された点火装置の
    点火タイミングにて前記複数の点火装置を点火させ、前
    記負荷検出手段により検出された負荷が高い場合には、
    前記複数の点火装置のうち前記ピストンの第２の周縁部
    の近傍に配置された点火装置の点火タイミングにて前記
    複数の点火装置を点火させる点火制御手段とを備える筒
    内噴射式内燃機関。
  14. 【請求項１４】 シリンダブロック、シリンダヘッドお
    よびピストンによって区画形成される燃焼室の中心部に
    直接燃料が噴射される筒内噴射式内燃機関であって、 成層燃焼時には燃焼室に混合気の濃度の濃淡領域を形成
    させる燃料噴射装置と、 燃料の噴射により形成された混合気を前記ピストンの第
    １の周縁部から第２の周縁部へと拡散させる壁部を有
    し、前記ピストンの上面に形成された窪みと、 前記壁部に沿って、シリンダヘッドに配置された複数の
    点火装置と、 内燃機関に要求される負荷を検出する負荷検出手段と、 成層燃焼時であって、前記負荷検出手段により検出され
    た負荷が低い場合には、前記複数の点火装置を前記ピス
    トンの第１の周縁部から第２の周縁部へと順次点火さ
    せ、前記負荷検出手段により検出された負荷が高い場合
    には、前記複数の点火装置を前記ピストンの第２の周縁
    部から第１の周縁部へと順次点火させる点火制御手段と
    を備える筒内噴射式内燃機関。
  15. 【請求項１５】 シリンダブロック、シリンダヘッドお
    よびピストンによって区画形成される燃焼室の中心部に
    直接燃料が噴射される筒内噴射式内燃機関であって、 成層燃焼時には燃焼室に混合気の濃度の濃淡領域を形成
    させる燃料噴射装置と、 前記燃料噴射装置から噴射された燃料によって形成され
    る混合気流に沿った流線形状の碍子部を有する複数の点
    火装置とを備える筒内噴射式内燃機関。
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