JP2007113535A

JP2007113535A - 副室式内燃機関とその制御方法

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Publication number: JP2007113535A
Application number: JP2005308018A
Authority: JP
Inventors: Morihiro Nagamine; 守洋長嶺; Akihiko Kakuho; 章彦角方; Taisuke Shiraishi; 泰介白石
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2005-10-24
Filing date: 2005-10-24
Publication date: 2007-05-10

Abstract

【課題】副室の壁面温度を制御することで、プレイグニッション等の異常燃焼を防止し、良好な燃焼を行うことができる副室式内燃機関を提供する。
【解決手段】主たる燃焼室である主室５と、該主室５と比して容積が小さく前記主室５上方に位置する副室６と、該副室６の壁面に前記主室と該副室とを連通する連通路７と、吸気管１２内に第１燃料噴射弁１４と、を有する副室式内燃機関において、所定条件の場合には前記第１燃料噴射弁１４から噴射される燃料噴霧の噴霧方向が、副室の主室側壁面６ａを指向するように制御を行う。燃料噴霧が主室側壁面６ａに直撃するようにしているため、主室側壁面６ａが冷却され、プレイグニッション等の異常燃料を抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は副室式内燃機関に関し、特にプレイグニッション(早期着火)の防止を実現する技術に関する。

従来の副室式内燃機関においては、燃焼室内の温度レベルが上がることによりノッキングが発生し、燃焼制御不能な状態に陥りやすく、高出力化や高効率化に限界があるという問題点があった。

その問題点を解決するために特許文献１のような技術が開示されている。この従来技術では、シリンダヘッドに凹部を設けて燃焼室内の燃焼ガス濃度や温度分布を均一化することで、ノッキングを防止し、高効率化や高出力化を達成することができるとしている。
特開２００２−３４９２６５号公報

しかしながら、上記従来技術では主室側壁面の冷却は燃焼室内のガス流動によっている。通常副室の主室側壁面は熱はけが悪く、特に高負荷運転時には主室側壁面よりプレイグニッション等の異常燃焼を発生し、運転領域が大幅に限定されてしまう。

そこで本発明では、副室の壁面温度を抑制することで上述のプレイグニッション等の異常燃焼を防止し、良好な燃焼を行うことができる副室式内燃機関を提供することを目的とする。

主たる燃焼室である主室と、該主室と比して容積が小さく前記主室上方に位置する副室と、該副室の壁面に前記主室と該副室とを連通する連通路と、吸気管内に燃料噴射弁と、を有する副室式内燃機関において、所定条件の場合には前記燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧の噴霧方向が、副室の主室側壁面を指向するように制御を行う。

本発明によれば、所定条件の場合には副室の主室側壁面に燃料噴霧の噴霧方向を指向することで、燃料噴霧が主室側壁面に直撃することになる。この際の燃料噴霧の気化熱によって主室側壁面が冷却され、プレイグニッション等の異常燃料を抑制することができる。

本発明の第１の実施形態を図１ないし４に基づいて説明する。

図１は、第１の実施形態における内燃機関の構成図である。内燃機関１(ここではガソリンを燃料とするガソリンエンジンとする)において、５は主たる燃焼室である主室であり、シリンダヘッド２、シリンブロック３およびピストン４により形成される。主室５の上方、略中央部には副室６が形成されている。この副室６は主室５に比べて容積が小さく形成されている。また、主室５と副室６とを隔てる隔壁には連通路７が形成されており、主室５と副室６とを連通している。ここで隔壁のうち主室側に面する壁面を主室側壁面６aと呼ぶ。なお、温度センサ２１または副室６近傍の冷却水温センサ(図示せず)からの信号によって副室６の壁温を求めることができる。

吸気バルブ８は吸気カム９によって駆動され、同様に排気バルブ１０は排気カム１１によって駆動される。１２は吸気ポート、１３は排気ポートであり、新気は吸気ポート１２から主室５に供給され、燃焼後の排気は排気ポート１３から排出される。

吸気ポート１２の上流には第１燃料噴射弁１４が配設されており、後述するＥＣＵ１６の信号に基づき燃料を噴射する。

吸気行程において主室５に導かれた混合気は、圧縮行程において連通路７を通り、副室６へと導かれる。ここで、副室６は点火プラグ１５を有しており、副室６へ導かれた混合気はＥＣＵ１６の信号に基づき点火プラグ１５によって点火される。この点火によって燃焼した混合気はトーチ状の火炎(以下、トーチ)となって、連通路７を介して主室５へと噴出され、主室５の混合気を着火・燃焼させる。

１６はエンジンコントロールユニット(以下、ＥＣＵ)である。このＥＣＵ１６には、クランク角センサによって検知された機関回転速度信号、冷却水温センサによって検知された冷却水温センサ信号、およびアクセル開度センサによって検知されたアクセル開度信号がそれぞれ入力される(センサについてはいずれも図示せず)。これらの信号に基づき内燃機関１はＥＣＵ１６によって統合的に制御される。

続いて、図２のフローチャートを用いて第１の実施形態での制御を説明する。

ＳＴＥＰ１ではＥＣＵ１６が各センサからアクセル開度信号および機関回転速度信号をそれぞれ読み込む。そして、ＳＴＥＰ２では上記信号に基づき目標機関負荷を設定する。

次にＳＴＥＰ３において目標機関負荷から第１燃料噴射弁１４から噴射される燃料噴霧の噴霧方向が、副室６の主室側壁面６aを指向するように制御を行うか否かを判断する。すなわち主室側壁面６aを冷却する必要があるか否かを判断する。具体的には目標機関負荷が所定値以上の場合(高負荷時)には、主室側壁面６ａを冷却する制御が必要であると判断する一方、所定値よりも小さい場合(中低負荷時)には、主室側壁面６ａを冷却する制御が必要ないと判断する。

図３は本実施形態の主室側壁面６ａと第１燃料噴射弁１４との関係を示した概略図である。図３に示すように第１燃料噴射弁１４はその中心軸(すなわち燃料を噴射した際の燃料噴霧の噴霧方向)が主室側壁面６aを指向している(図３中の一点鎖線ｃ１)。第１燃料噴射弁１４から噴射された燃料噴霧は吸気バルブ８が開弁していれば(すなわち吸気行程であれば)、主室側壁面６aに直撃することになる。一方、吸気バルブ８が閉弁している場合には、一度吸気ポート１２内に留まってから主室５に導入されるため、主室側壁面６aに直撃する貫徹力はない。

そのため、ＳＴＥＰ４ではスロットル(図示せず)のスロットル開度をＥＣＵ１６で算出するとともに、燃料噴射量および燃料噴射時期を算出する。スロットル開度および燃料噴射量はＳＴＥＰ２において設定した目標機関負荷から算出される。燃料噴射時期については、ＳＴＥＰ３において主室側壁面６aを冷却する制御が必要であると判断した場合には、吸気バルブ８が開弁している時期にする。一方、ＳＴＥＰ３において主室側壁面６ａを冷却する制御が必要ないと判断した場合には、燃料噴射時期を吸気バルブ８が閉弁している時期にする。

そしてＳＴＥＰ５では、ＳＴＥＰ４において求めたスロットル開度、燃料噴射量および燃料噴射時期にスロットルおよび燃料噴射弁を実際に設定する(ＲＥＴＵＲＮ)。

上述の制御により、運転条件(ここではアクセル開度および機関回転速度)に応じて燃料噴射時期を調整し、第１燃料噴射弁１４から噴射された燃料噴霧を主室側壁面６ａに直撃させ、冷却することができる。

図４には本実施形態における別の実施例(制御)を示す。上述の図２の制御とはＳＴＥＰ２で目標機関負荷を設定した後に、ＳＴＥＰ２’において副室６の壁温を読み込んでいる点が異なっている。ここで壁温は、温度センサ２１または副室６近傍の冷却水温センサからの信号に基づき求めることができる。そして、目標機関負荷が所定値以上の場合もしくは、壁温が一定値以上である場合に、主室側壁面６ａを冷却するための制御を行う。壁温が一定値よりも小さい場合には、主室側壁面６ａを冷却するための制御は行わない。他のＳＴＥＰは図３におけるフローチャートと同様である。本実施例では目標機関負荷と壁温の双方から判断しているが、副室６の壁温のみから判断する構成であってもよい。

第１燃料噴射弁１４からの燃料噴射があった後、副室６内に配設された点火プラグ１５によって、副室６内の混合気に点火する。この点火によって燃焼した混合気がトーチとなって、連通路７を介して主室５へと噴出され、主室５の混合気を着火・燃焼させることは前述した通りである。

第１の実施形態による効果について説明する。

前述の通り、副室式内燃機関においては副室の主室側壁面の熱はけが悪く高温になる結果、プレイグニッション等の異常燃焼を起こすおそれがある。しかし、本実施形態では所定条件の場合には、第１燃料噴射弁１４から噴射される燃料噴霧が主室側壁面６ａに直撃するように制御する。直撃した燃料噴霧の気化熱によって主室側壁面６ａが冷却され、異常燃焼の発生を抑制することができる。

さらに図４のフローチャートのＳＴＥＰ３で示したように、副室６の壁温を読み込む構成とすれば、プレイグニッション等の異常燃焼の発生する壁温を検出または算出できるため、より正確に主室側壁面６ａの冷却の制御が必要か否かを判断できる。

プレイグニッション等の異常燃焼は機関負荷が高負荷時または副室６の壁温が高温時に発生しやすいが、本実施形態では、機関負荷が高負荷時または副室６の壁温が所定値以上の場合に主室側壁面６ａを冷却するようにしているため、異常燃焼が起こりやすい条件で、より確実に主室側壁面６ａを冷却することができる。

また、機関負荷が中低負荷時もしくは副室６の壁温が所定値よりも小さい場合には、吸気バルブ８が閉弁している時期に燃料噴射することで十分な気化を図ることができる。そのため、吸気ポート内でむらのない良好な混合気を形成することができ、燃料噴射量が比較的少ないであろう中低負荷時もしくは副室６の壁温が低温時においても、安定した燃焼を行うことができる。また、主室側壁面６ａに衝突することによる冷却損失も回避することができ、主室側壁面６ａを適切な温度に保つことができる。

本実施形態では副室６内に点火プラグ１５を有し、該点火プラグ１５によって副室６内の混合気に点火し、主室５にトーチを噴出することで、主室５の混合気を着火・燃焼させる構成をとっている。主室５内の燃焼が促進され、主室５内の温度が上昇する結果、主室側壁面６ａの温度も上昇することになるが、本構成によれば効果的に主室側壁面６ａを冷却することができるため、リーン限界を拡大しつつ安定した燃焼を確保することができる。

第1燃料噴射弁１４は、その中心軸ｃ１が主室側壁面６ａに指向するように吸気ポート１２内に配設され、吸気バルブ８の開弁にあわせて燃料噴射を行う。この構成によれば、第１燃料噴射弁１４から噴射された燃料噴霧を強い貫徹力を有したまま主室側壁面６ａに直撃させることができ、確実に主室側壁面６ａの冷却が図れる。さらに、中心軸の方向を設定する必要があるものの、他の部品のレイアウト変更を必要としないため、設計上も有利である。

次に第２の実施形態について図５および図６を用いて説明する。但し内燃機関１の基本的な構成および基本的な制御は第１の実施形態と同様であるので、説明は省略する。

図５に示すように、本実施形態では第１燃料噴射弁１４に加えて、吸気ポート１２の上流側に第２燃料噴射弁１７を有している。そして、第２燃料噴射弁１７はその中心軸ｃ２が吸気バルブ８の閉弁時の傘裏に指向するように配設されている。

次に本実施形態における制御について図６を用いて説明する。

ＳＴＥＰ１およびＳＴＥＰ２は上述の実施形態と同様であるが、ＳＴＥＰ３において、主室側壁面６aを冷却する制御の要否を判断した後、ＳＴＥＰ４において、第1燃料噴射弁１４、第２燃料噴射弁１７のどちらによって燃料噴射を行うかを選択する点が異なる。

主室側壁面６aを冷却する制御が必要であると判断した場合には、第1燃料噴射弁１４を用いて燃料噴射を行う。その制御は第１の実施形態と同様である。

一方、ＳＴＥＰ３において、主室側壁面６aを冷却する制御が必要ないと判断した場合には、ＳＴＥＰ４において、第２燃料噴射弁１７を用いて燃料噴射を行うように判断する。その際、燃料噴射時期は吸気バルブ８が閉弁している時期にする。そして、ＳＴＥＰ５において燃料噴射時期を設定し、燃料噴射を行うことで燃料噴霧を吸気バルブ８の傘裏に直撃させる(ＲＥＴＵＲＮ)。

なお、第１の実施形態で説明した図４の制御のように副室６の壁温を読み込む制御にしてもよい。その場合、壁温が所定値以上の場合には、第１燃料噴射弁１４から燃料噴射を行い、壁温が所定値よりも小さい場合には、第２燃料噴射弁１７から燃料噴射を行う。

第２の実施形態による効果について説明する。

本実施形態によれば、中低負荷時もしくは副室６の壁温が所定値より小さい場合には第２燃料噴射弁１７から吸気バルブ８の傘裏に燃料噴霧を指向させるため、副室６の壁面からの冷却損失を防ぎつつ、吸気バルブ８の冷却を行うことができる。また、吸気バルブ８に燃料噴霧を直撃させることで、燃料の霧化を促進することができる。

高負荷時には、第１の実施形態と同様に第１燃料噴射弁１４から主室側壁面６ａを冷却するように制御するため、プレイグニッション等の異常燃焼を抑制することができる。

第３の実施形態について図７ないし図１０を用いて説明する。但し内燃機関１の基本的な構成および基本的な制御は第１の実施形態と同様であるので、説明は省略する。

図７(ａ)に示すように、本実施形態では第１燃料噴射弁１４の中心軸が吸気バルブ８の閉弁時の傘裏を指向するように配設され、第１燃料噴射弁１４先端の直下に開閉可能に保持されたバルブ１８を有している。図７(ｂ)に示すように、バルブ１８は吸気ポート１２の形状に合わせて形成され、上部の一部(図７(ｂ)における斜線部)を切り取った形状であるため、閉弁時に吸気ポート１２の上部のみ開口することになり、アクチュエータ等(図示せず)によって開閉駆動することができる。

次に本実施形態における制御について図８を用いて説明する。

ＳＴＥＰ１およびＳＴＥＰ２は上述の実施形態と同様であるが、ＳＴＥＰ３において、主室側壁面６aを冷却する制御の要否を判断した後、ＳＴＥＰ４において、バルブ１８の開度を算出する点が異なる。

ＳＴＥＰ３において、主室側壁面６aを冷却する制御が必要であると判断した場合には、ＳＴＥＰ４においてバルブ１８を閉弁するように制御し、燃料噴射時期を吸気バルブ８の開弁時期になるように制御する。これは例えば図９(ａ)に示すように、目標機関負荷が所定値以上(高負荷)か否(中低負荷)かで判断する。

バルブ１８が閉弁されると、吸気ポート１２内の空気は吸気ポート１２上方に曲げられ、バルブ１８より下流側においては吸気ポート１２上部に張り付いた流れになる。燃料噴射は吸気バルブ８の開弁時期になるように設定するため、第１燃料噴射弁１４から噴射された燃料噴霧は、吸気ポート１２上部に張り付いた流れに乗って、燃焼室内に導入され、主室側副室６ａを指向する(図７(ａ)中の燃料噴霧Ａ)。

一方、ＳＴＥＰ３において、主室側壁面６aを冷却する制御が必要ないと判断した場合には、ＳＴＥＰ４においてバルブ１８を開弁状態にするとともに、燃料噴射時期を吸気バルブ８の閉弁時に制御する。この際の燃料噴霧は図７(ａ)中の燃料噴霧Bのように、吸気バルブ８の傘裏を指向する。そして、ＳＴＥＰ５において燃料噴射時期を設定し、燃料噴射を行うことで燃料噴霧Ｂを吸気バルブ８の傘裏に直撃させる(ＲＥＴＵＲＮ)。

なお、本実施形態においても、第１の実施形態で説明した図４の制御のように副室６の壁温を読み込む制御にしてもよい。その場合、壁温が所定値以上の場合には、バルブ１８を閉弁し、壁温が所定値よりも小さい場合には、バルブ１８を開弁状態にする(図９(ｂ))。

また、図１０(ｂ)に示すようにバルブ１８の開口部分を、吸気ポート１２の上部であって、機関上方から見て、副室６に比較的近い側のみに形成する形状としてもよい。この形状にすることで、バルブ１８の閉弁時には、空気の流れ(すなわち燃料噴霧の噴霧方向)を吸気ポート１２の上部(図１０(ａ)中の燃料噴霧Ａ)で、かつ、吸気ポート１２において副室６に近接する側に偏らせることができる(図１０(ｃ)の燃料噴霧Ａ)。

第３の実施形態による効果について説明する。

本実施形態では、第１燃料噴射弁１４の直下に閉弁時に、吸気ポート１２のうち上部の一部が開口するバルブ１８を設け、主室側壁面６ａを冷却する制御が必要と判断されたときには、バルブ１８を閉弁するとともに、燃料噴射時期を吸気バルブ８が開弁している時期になるように設定する。そのため、バルブ１８によって上方に曲げられた空気の流れに乗った燃料噴霧Ａは、吸気ポート１２の上部に張り付いた状態で燃焼室内に導入されることになり、副室６の主室側壁面６ａを指向する。これにより、主室側壁面６ａの温度を低下させることができ、プレイグニッション等の異常燃焼を抑制することができる。

また、主室側壁面６ａを冷却する制御が必要ないと判断されたとき、第１燃料噴射弁１４から噴射された燃料噴霧Ｂは、閉弁時の吸気バルブ８の傘裏に指向するため、吸気バルブ８の冷却を図ることができる。その際には、燃料の霧化を促進することもでき、むらのない良好な混合気を燃焼室内に導入することができる。

バルブ１８を閉弁した場合には、開口面積が小さく絞られることになる。そのため、吸気ポート１２内の空気はバルブ１８を通過する際に流速が加速され、燃焼室内に勢いよく導入される。すなわち、比較的速度の速い状態で主室側壁面６ａに衝突することになり、主室側壁面６ａを冷却する効果をより得ることができる。また、燃焼室内の流動を速くすることにもなり、安定した燃焼を行うことができる。

また、バルブ１８を図１０(ｂ)に示すように、機関上方から見て、吸気ポート１２上部のうち副室６に比較的近い側のみ開口する形状にすることで、部品点数を増加させることなく、空気の流れに乗った燃料噴霧Ａをより確実に副室６の主室側壁面６ａに向かわせることができる。

これらの効果は、簡易なバルブ１８を吸気ポート１２内に配設することのみで達成することができ、設計上・コスト上も有利である。

第４の実施形態について図１１および図１２を用いて説明する。但し内燃機関１の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるので、説明は省略する。

図１１に示すように、本実施形態では吸気バルブ８の傘裏に整流部材を設けている。図１１(ａ)および(ｃ)においては整流部材として円弧状の形状をしたシュラウド１９を設けており、該シュラウド１９は吸気バルブ８の傘裏に取付けられている。なおシュラウド１９は、吸気ポート１２からの空気の流れが副室６へ向かわせるため、吸気バルブ８のうち、機関上方から見て、副室６に比較的近い側に開口部２２(図１１(ｃ)において破線で囲まれる部分)が位置するように配設される。この際、シュラウド１９によって流れを副室６側へ偏らせることができるため、バルブ１８の形状は図７(ｂ)のものと同様に、上部の一部を切り取った形状でよい。

上述の整流部材は図１２に示すように、吸気ポート１２内に設けた整流板２０でもよい。整流板２０は吸気ポート１２において、第１燃料噴射弁１４よりも下流側の上部であって、機関上方から見て、副室６から比較的遠い側に取付けられている。整流板２０は流れを阻害しないように、上流側から下流側にかけて機関上方から見て、吸気ポート１２の幅方向に漸次拡大する形状である。

第４の実施形態による効果について説明する。

本実施形態では整流部材を取付けており、この整流部材によれば他に特別な制御を行うことなく、主室側壁面６ａへの燃料噴霧の指向性を向上させることが可能である。

特に図１１に示すように、吸気バルブ８のうち副室６に比較的近い側のみに開口部２２を有するシュラウド１９を取付けることで、バルブ１８の開口面積を比較的大きく保ったまま、燃料噴霧Ａを確実に主室６の主室側壁面６ａに向かわせることができる。主室側壁面６ａに比較的近い下流に整流部材を設けることで、さらに指向性が高まる。さらに、吸気バルブ８に取付けるため、組付け性も向上する。

また、図１２に示すように、吸気ポート１２内に整流板２０を設けた場合には、吸気ポート１２内の空気の流速を低下させることなく燃焼室内に導入することが可能である。また、吸気バルブ８等の動作を妨げることもない。特に本実施形態のように、バルブ１８よりも下流に整流版２０を取付ければ、主室側壁面６ａに比較的近い下流に整流部材を設けることで、さらに指向性が高まる。

なお、燃料トーチの勢いを増大させ、主室の燃焼速度をより速めるために、混合気導入以外に別途、副室へ水素等の改質燃料、または、改質ガスを導入する構成であっても同様の効果を奏することができる。

さらに、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなし得る様々な変更、改良が含まれることは言うまでもない。

第１の実施形態の構成図第１の実施形態における制御のフローチャート第１の実施形態の主室側壁面と第１燃料噴射弁の関係図第１の実施形態における制御のフローチャート(他の制御) 第２の実施形態の主室側壁面と第１燃料噴射弁、第２燃料噴射弁の関係図第２の実施形態における制御のフローチャート第３の実施形態の主室側壁面と第１燃料噴射弁の関係図(a)は第３の実施形態の概略図である。(b)は第３の実施形態におけるバルブ形状である。第３の実施形態における制御のフローチャート第３の実施形態の主室側壁面と第１燃料噴射弁の関係図(他の構成)(a)は第３の実施形態の概略図である。(b)は第３の実施形態におけるバルブ形状である。第３の実施形態における主室側壁面と第１燃料噴射弁の関係図(他の構成)(a)は第３の実施形態の概略図である。(b)は第３の実施形態におけるバルブ形状である。(c)は第３の実施形態の平面図である。第４の実施形態の主室側壁面と第１燃料噴射弁の関係図(a)は第４の実施形態の概略図である。(b)は第４の実施形態におけるバルブ形状である。(c)は第４の実施形態の平面図である。第４の実施形態の主室側壁面と第１燃料噴射弁の関係図(他の構成)(a)は第４の実施形態の概略図である。(b)は第４の実施形態におけるバルブ形状である。(c)は第４の実施形態の平面図である。

符号の説明

１内燃機関
２シリンダヘッド
３シリンダブロック
４ピストン
５主室
６副室
６ａ主室側壁面
７連通路
８吸気バルブ
９吸気カム
１０排気バルブ
１１排気カム
１２吸気ポート
１３排気ポート
１４第１燃料噴射弁
１５点火プラグ
１６ＥＣＵ(エンジンコントロールユニット)
１７第２燃料噴射弁
１８バルブ
１９シュラウド
２０整流版
２１温度センサ
２２開口部

Claims

主たる燃焼室である主室と、該主室と比して容積が小さく前記主室上方に位置する副室と、該副室の壁面に前記主室と該副室とを連通する連通路と、吸気管内に第１燃料噴射弁と、を有する副室式内燃機関において、所定条件の場合には前記第１燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧の噴霧方向が、副室の主室側壁面を指向するように制御を行う一方、所定条件以外の場合には該制御を行わないことを特徴とする副室式内燃機関。
前記副室内に点火手段を有し、該点火手段によって点火することで、燃料トーチを前記連通路から前記前記主室内の混合気中に噴出することで該混合気を燃焼するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の副室式内燃機関。
機関負荷が高負荷の時には前記制御を行い、前記機関負荷が中低負荷の時には前記制御を行わないことを特徴とする請求項１または２に記載の副室式内燃機関。
前記主室側壁面の温度を検出または推定する手段を有し、前記温度が所定値以上の場合には前記制御を行う一方、前記温度が所定値よりも小さい場合には前記制御を行わないことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の副室式内燃機関。
前記第１燃料噴射弁は、その中心軸が前記主室側壁面を指向するように配設し、吸気バルブの開弁にあわせて燃料噴射をすることで前記制御を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の副室式内燃機関。
前記第１燃料噴射弁に加えて、燃料噴射弁の中心軸が前記吸気バルブの傘裏に指向するように配設した第２燃料噴射弁を有し、前記制御を行わない場合には前記第２燃料噴射弁によって燃料噴射を行い、前記噴霧方向が前記吸気バルブの傘裏を指向するようにしたことを特徴とする請求項５に記載の副室式内燃機関。
吸気管上部に前記第１燃料噴射弁を配設し、該第１燃料噴射弁の略直下に吸気管上側のみ開口可能な形状のバルブを設け、該バルブを全閉または一部を閉弁し前記吸気管上側のみ開口することで、吸気バルブの開弁にあわせて燃料噴射をすることで前記制御を行うことを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の副室式内燃機関。
前記バルブは、前記吸気管上側のうち、機関上方から見て、前記副室に比較的近い側のみ開口する形状であることを特徴とする請求項７に記載の内燃機関。
前記主室側壁面へ向かう流動を形成するための整流部材を有し、該整流部材によって前記制御を行うことを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載の内燃機関。
前記整流部材は、吸気バルブに設けられた円弧状のシュラウドであり、前記副室に比較的近い側が開口するように配設することを特徴とする請求項９に記載の内燃機関。
吸気管上部に前記第１燃料噴射弁を配設し、前記整流部材は前記吸気管内の流れ方向を変える整流版であり、前記第１燃料噴射弁よりも吸気管下流側上部であって、かつ、機関上方から見て、前記副室から比較的遠い側に設けたことを特徴とする請求項９に記載の内燃機関。
主たる燃焼室である主室と、該主室と比して容積が小さく前記主室上方に位置する副室と、該副室の壁面に前記主室と該副室とを連通する連通路と、吸気管内に第１燃料噴射弁と、を有する副室式内燃機関において、所定条件の場合には前記第１燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧を副室の主室側壁面に直撃させ、前記主室側壁面を冷却する一方、所定条件以外の場合には前記主室側壁面を冷却しないことを特徴とする副室式内燃機関の制御方法。