(57)【要約】【課題】微粒子状物質の排出を抑制する。【解決手段】主燃焼室（２）の頂面に、副燃料噴射弁（５３）を有する副室（５１）が形成されており、副室（５１）内の混合気を燃焼させたときに連通孔（５２）から噴出するジェット火炎によって主燃焼室（２）内の混合気が燃焼せしめられる。圧縮行程において、副室（５１）内に向け連通孔（５２）内を流れるガスの流速が最大となる時期に副燃料噴射弁（５３）から副室（５１）内に液状燃料を噴射するために、副燃料噴射弁（５３）からの燃料噴射開始時期が、機関回転数が増大するにつれて遅角される。【選択図】図８
2020133463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主燃焼室内に燃料を供給するための主燃料噴射弁を具備しており、主燃焼室の頂面に、連通孔を介して主燃焼室内に連通しかつ副燃料噴射弁および点火栓を有する副室が形成されており、圧縮行程において、主燃焼室内から副室内に向けて連通孔内を流れるガスの流速が最大となる時期に副燃料噴射弁から副室内に液状燃料を噴射するために、副燃料噴射弁からの燃料噴射開始時期を機関回転数が増大するにつれて遅角させる副室付き内燃機関の制御装置。
【請求項２】
副燃料噴射弁から連通孔に向けて副室内に液状燃料が噴射される請求項１に記載の副室付き内燃機関の制御装置。
【請求項３】
圧縮行程において、副燃料噴射弁から副室内に第１の燃料噴射と、第１の燃料噴射から間隔を隔てて第２の燃料噴射が行われ、第２の燃料噴射が、主燃焼室内から副室内に向けて連通孔内を流れるガスの流速が最大となる時期に行われる請求項１に記載の副室付き内燃機関の制御装置。
【請求項４】
第１の燃料噴射量は、機関負荷が低くなるほど減少される請求項３に記載の副室付き内燃機関の制御装置。
【請求項５】
副室内に配置された点火栓に加えて、更に主燃焼室内にも点火栓を配置し、副室内に配置された点火栓の点火作用を行う前に、主燃焼室内に配置された点火栓の点火作用を行う請求項１に記載の副室付き内燃機関の制御装置。
【請求項６】
副燃料噴射弁からの燃料噴射終了時期は、副燃料噴射弁からの燃料噴射開始時期に対して、機関負荷が高くなるほど遅角される請求項１に記載の副室付き内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は副室付き内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
主燃料ガスが主燃焼室内に供給され、主燃焼室の頂面に、連通孔を介して主燃焼室内に連通しかつ副燃料ガス供給装置と点火栓を有する副室が形成されており、副燃料ガスが副室内に供給され、このとき副室内に供給された副燃料ガスが未燃のまま主燃焼室内に吸い込まれないように、副燃料ガスの供給量が、機関回転数および吸気圧に応じて副燃料ガス供給装置により制御され、副室内に供給された副燃料ガスを燃焼させたときに連通孔から噴出するジェット火炎によって主燃焼室内の主燃料ガスを燃焼させるようにした内燃機関が公知である（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１７６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような内燃機関において、副室内に液状燃料を噴射するようにした場合には、液状燃料が副室内で十分に蒸発できず、その結果、副室内に噴射された液状燃料が液状のままで副室の内壁面上に付着してしまう。このように液状燃料が副室の内壁面上に付着すると、付着燃料は酸素不足の状態で加熱されて炭化し、その結果、多量の微粒子状物質（ＰＭ）が生成されるという問題を生ずる。しかしながら、上述の特許文献１では、副室内に供給されるのは、ガス燃料であり、副室の内壁面上への燃料の付着の問題が生じることがない。従って、上述の特許文献１は、副室の内壁面上への燃料の付着について何ら考慮が払われていない。
【０００５】
上記問題を解決するために、本発明によれば、主燃焼室内に燃料を供給するための主燃料噴射弁を具備しており、主燃焼室の頂面に、連通孔を介して主燃焼室内に連通しかつ副燃料噴射弁および点火栓を有する副室が形成されており、圧縮行程において、主燃焼室内から副室内に向けて連通孔内を流れるガスの流速が最大となる時期に副燃料噴射弁から副室内に液状燃料を噴射するために、副燃料噴射弁からの燃料噴射開始時期を機関回転数が増大するにつれて遅角させる副室付き内燃機関の制御装置が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
圧縮行程において、主燃焼室内から副室内に向けて連通孔内を流れるガスの流速が最大となる時期に副燃料噴射弁から副室内に液状燃料が噴射されるために、副燃料噴射弁から副室内に噴射された液状燃料は、連通孔から副室内に高速で流入するガスにより良好に蒸発せしめられる。その結果、副室の内壁面上への燃料の付着が抑制されるので、微粒子状物質（ＰＭ）の排出量が増大するのを阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は内燃機関の全体図である。
【図２】図２はシリンダヘッドを下方から見たときの図である。
【図３】図３は、図２のＡ−Ａ断面に沿ってみた内燃機関の側面断面図である。
【図４】図４は副室周りの拡大側面断面図である。
【図５】図５は、副噴射量と主噴射量とを示す図である。
【図６】図６は、副室内と主燃焼室内の圧力差ΔＰと副燃料の噴射時期との関係を示す図である。
【図７】図７は、副室内と主燃焼室内の圧力差ΔＰと副燃料の噴射時期との関係を示す図である。
【図８】図８は、副室内と主燃焼室内の圧力差ΔＰと副燃料噴射時期との関係を示す図である。
【図９】図９は、副燃料の噴射開始時期と機関回転数との関係を示す図である。
【図１０】図１０は機関の運転制御を行うためのフローチャートである。
【図１１】図１１は、副室内と主燃焼室内の圧力差ΔＰと副燃料噴射時期との関係を示す図である。
【図１２】図１２は、副燃料の噴射量と機関負荷との関係を示す図である。
【図１３】図１３は機関の運転制御を行うためのフローチャートである。
【図１４】図１４はシリンダヘッドを下方から見たときの図である。
【図１５】図１５は、副室内と主燃焼室内の圧力差ΔＰと副燃料噴射時期との関係、および点火時期を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１にガソリンを燃料とする内燃機関の全体図を示す。図１を参照すると、１は機関本体、２は各気筒の主燃焼室、３は各気筒に対して夫々設けられた主燃料噴射弁、４はサージタンク、５は吸気枝管、６は排気マニホルドを夫々示す。サージタンク４は吸気ダクト７を介して排気ターボチャージャ８のコンプレッサ８ａの出口に連結され、コンプレッサ８ａの入口は吸入空気量検出器９を介してエアクリーナ１０に連結される。吸気ダクト７内にはアクチュエータにより駆動されるスロットル弁１１が配置され、吸気ダクト７周りには吸気ダクト７内を流れる吸入空気を冷却するためのインタクーラ１２が配置される。
【０００９】
一方、排気マニホルド６は排気ターボチャージャ８の排気タービン８ｂの入口に連結され、排気タービン８ｂの出口は排気管１３を介して排気浄化用触媒コンバータ１４に連結される。排気マニホルド５とサージタンク４とは排気ガス再循環（以下、ＥＧＲと称す）通路１５を介して互いに連結され、ＥＧＲ通路１５内にはＥＧＲ制御弁１６が配置される。各主燃料噴射弁３は燃料分配管１７に連結され、この燃料分配管１７は燃料ポンプ１８を介して燃料タンク１９に連結される。
【００１０】
電子制御ユニット２０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス２１によって互いに接続されたROM（リードオンリメモリ）２２、RAM（ランダムアクセスメモリ）２３、CPU（マイクロプロセッサ）２４、入力ポート２５および出力ポート２６を具備する。機関本体１には、機関冷却水温を検出するための水温センサ３３が取り付けられており、この水温センサ３３の出力信号および吸入空気量検出器９の出力信号は、夫々対応するAD変換器２７を介して入力ポート２５に入力される。また、アクセルペダル３０にはアクセルペダル３０の踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ３１が接続され、負荷センサ３１の出力電圧は対応するAD変換器２７を介して入力ポート２５に入力される。更に入力ポート２５にはクランクシャフトが例えば３０°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ３２が接続される。CPU２４では、このクランク角センサ３２の出力パルスから機関回転数が算出される。一方、出力ポート２６は対応する駆動回路２８を介して主燃料噴射弁３、スロットル弁１１の駆動用アクチュエータ、ＥＧＲ制御弁１６、および燃料ポンプ１８に接続される。
【００１１】
図３は図１に示される機関本体１の断面図を示しており、図２は図３に示される燃焼室２の頂面の底面図を示している。なお、図２および図３において、４１はシリンダブロック、４２はシリンダブロック４１上に取り付けされたシリンダヘッド、４３はシリンダブロック４１内で往復動するピストン、４４は一対の吸気弁、４５は吸気ポート、４６は一対の排気弁、４７は排気ポートを夫々示す。図３に示されるように、主燃料噴射弁３は吸気ポート４５内に配置されている。しかしながら、この主燃料噴射弁３は、主燃焼室２に配置することもできる。
【００１２】
一方、図２から図４を参照すると、主燃焼室２の頂面中央部には、副室ケーシング５０が取付けられている。図２から図４に示す例では、この副室ケーシング５０は、両端が閉鎖された薄肉の中空円筒状をなしており、副室ケーシング５０の中心軸線がシリンダの中心軸線方向に延びるように主燃焼室２の頂面に取付けられている。また、図２から図４に示す例では、副室ケーシング５０の上方部はシリンダヘッド４２内に位置しており、副室ケーシング５０の下方部のみが主燃焼室２内に露呈している。この副室ケーシング５０内には副室５１が形成されており、副室ケーシング５０には、副室５１から主燃焼室２内に向けて延びる複数の連通孔５２が形成されている。
【００１３】
また、本発明の実施例では、副室５１の頂面中央部に、副燃料噴射弁５３が配置されており、更に副室５１の頂面周辺部には点火栓５４が配置されている。各気筒の副燃料噴射弁５３は、図１に示されるように、燃料分配管５５に連結され、この燃料分配管５５は燃料ポンプ５６を介して燃料タンク１９に連結される。各気筒の副燃料噴射弁５３および点火栓５４は、対応する駆動回路２８を介して出力ポート２６に連結される。
【００１４】
図１から図４に示される内燃機関では、吸気弁４４が開弁すると、主燃料噴射弁３から噴射された燃料が吸入空気と共に主燃焼室２内に供給され、それによって主燃焼室２内には混合気が形成される。次いで圧縮行程が開始されると、主燃焼室２内の一部の混合気が各連通孔５２から副室５１内に流入する。次いで圧縮行程の後半になると、図４においてＦで示されるように、副燃料噴射弁５３から副室５１内に液状燃料が噴射される。次いで、圧縮行程末期になると、点火栓５４による点火作用が行われ、副室５１内の混合気が燃焼せしめられる。副室５１内の混合気が燃焼せしめられると、各連通孔５２から主燃焼室２内に向けてジェット火炎Ｊが噴出し、主燃焼室２内の混合気は、これらのジェット火炎Ｊにより燃焼せしめられる。
【００１５】
図５に、要求噴射量Ｑｔと、主燃料噴射弁３からの主噴射量Ｑｍおよび副燃料噴射弁５３からの副噴射量Ｑａとの関係が示されている。なお、これら要求噴射量Ｑｔ、主噴射量Ｑｍおよび副噴射量Ｑａの間には、要求噴射量Ｑｔ＝主噴射量Ｑｍ＋副噴射量Ｑａの関係がある。本発明の実施例では、図５からわかるように、主燃料噴射弁３からの主噴射量Ｑｍに対する副燃料噴射弁５３からの副噴射量Ｑａの割合（Ｑａ/Ｑｍ）は、通常、要求噴射量Ｑｔに拘らずに、一定とされている。なお、図５に示される例では、副噴射量Ｑａは、要求噴射量Ｑｔに拘らずに、要求噴射量Ｑｔの５パーセント程度とされている。
【００１６】
さて、本発明の実施例では、副燃料噴射弁５３から副室５１内に液状燃料が噴射される。この場合、液状燃料が副室５１内で十分に蒸発できず、その結果、副室５１内に噴射された液状燃料が液状のままで副室５１の内壁面上に付着してしまう。このように液状燃料が副室５１の内壁面上に付着すると、付着燃料は酸素不足の状態で加熱されて炭化し、その結果、多量の微粒子状物質（ＰＭ）が生成され、機関から排出されることになる。
【００１７】
この場合、主燃焼室２内から副室５１内に向けて連通孔５２内を流れるガスの流速が速いときに副燃料噴射弁５３から副室５１内に液状燃料を噴射すると、副燃料噴射弁５３から副室５１内に噴射された液状燃料は、連通孔５２から副室５１内に高速で流入するガスにより、良好に蒸発せしめられる。その結果、副室５１の内壁面上への燃料の付着が抑制されるので、微粒子状物質（ＰＭ）の排出量が増大するのを阻止することができることになる。そこで本発明の実施例では、圧縮行程において、主燃焼室２内から副室５１内に向けて連通孔５２内を流れるガスの流速が最大となる時期に副燃料噴射弁５３から副室５１内に液状燃料を噴射するようにしている。次に、このことについて、図６および図７を参照しつつ説明する。
【００１８】
図６は、上から順に、機関回転数が低いときの燃焼室内の圧力の変化と、副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰの変化と、副燃料噴射弁５３から噴射される副燃料量の噴射時期とを示しており、図７は、上から順に、機関回転数が高いときの燃焼室内の圧力の変化と、副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰの変化と、副燃料噴射弁５３から噴射される副燃料量の噴射時期とを示している。なお、図６および図７の横軸は、圧縮作用が開始されてからの経過時間を示しており、図６および図７の横軸においてＴＤＣは圧縮上死点を示している。また、燃焼室内の圧力変化を示している図６および図７の一番上の図において、実線は、圧縮行程中における主燃焼室２内の圧力の変化を示しており、破線は、圧縮行程中における副室５１内の圧力の変化を示している。
【００１９】
さて、燃焼室内の圧力変化を示している図６および図７の一番上の図を参照すると、実線で示されるように、主燃焼室２内の圧力は圧縮行程が進行するにつれて上昇し、主燃焼室２内の圧力が上昇すると、主燃焼室２内のガスが、この実施例では混合気が副室５１内に流入する。このとき、主燃焼室２内から副室５３内に流入するガスの流入量は、各連通孔５２による絞り作用によって制限されており、従って、副室５３内へは少しずつしかガスが流入しない。従って、図６および図７に示されるように、圧縮が開始されると、副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰは徐々に増大していく。
【００２０】
次いで、副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰが大きくなると副室５３内への流入ガス量が増大する。この場合、副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰが大きくなっても、ガス自体に慣性があるため、副室５３内への流入ガス量は直ちに増大せず、副室５３内への流入ガス量が増大するのにタイムラグが存在する。このようなタイムラグが存在するために、副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰが更に大きくなったときに副室５３内への流入ガス量が増大し、副室５３内への流入ガス量が増大すると、副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰが低下し始める。このように主燃焼室２内の圧力が増大して、副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰが高くなると、タイムラグを経て副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰが最大となり、副室５３内への流入ガス量が増大する。
【００２１】
このように副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰが最大となるのにタイムラグが存在する。即ち、圧縮が開始されてから副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰが最大となるには、或る時間を要する。従って、図７に示される機関高回転時において副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰが最大となるクランク角は、図６に示される機関低回転時において副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰが最大となるクランク角に比べて、遅角側となる。即ち、副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰが最大となるクランク角は、機関回転数が高くなるほど遅角側となる。
【００２２】
なお、主燃焼室２から各連通孔５２を介して副室５１内に流入するガスの流速は、副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰの平方根に比例する。従って、主燃焼室２から各連通孔５２を介して副室５１内に流入するガスの流速は、副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰが最大になったときに最大となる。本発明による実施例では、図６および図７に示されるように、副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰが最大になったとき、即ち、主燃焼室２から各連通孔５２を介して副室５１内に流入するガスの流速が最大になったときに、副燃料噴射弁５３から副燃料が噴射される。なお、図６および図７に示されるように、副燃料噴射弁５３から副燃料が噴射されると、その後、点火栓５４による点火作用が行われる。
【００２３】
このように主燃焼室２から各連通孔５２を介して副室５１内に流入するガスの流速が最大になったときに、副燃料噴射弁５３から副燃料が噴射されると、副燃料噴射弁５３から噴射された副燃料は、高速で副室５１内に流入するガスと衝突して副燃料の微粒化および蒸発作用が促進される。その結果、副室５１の内壁面上への燃料の付着が抑制されるので、微粒子状物質（ＰＭ）の排出量が増大するのを阻止することができることになる。また、本発明による実施例では、図４に示されるように、各連通孔５２を介して副室５１内に流入するガス流に対して副燃料Ｆが正面衝突するように、各連通孔５２および副燃料Ｆの噴射方向が設定されている。従って、副燃料Ｆの微粒化および蒸発作用が更に促進され、微粒子状物質（ＰＭ）の排出量が増大するのを更に阻止することができる。
【００２４】
図８は、図６および図７に示される副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰの変化を、クランク角に対する圧力差ΔＰの変化に書き直した図である。即ち、図８には、副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰとクランク角との関係が示されており、更に図８には、副燃料噴射弁５３から噴射される副燃料量の噴射開始時期とクランク角との関係も示されている。なお、図８において、実線は図６に示される機関低回転時における圧力差ΔＰの変化を示しており、一点鎖線は図７に示される機関高回転時における圧力差ΔＰの変化を示しており、破線は機関中回転時における圧力差ΔＰの変化を示している。図８から、機関回転数が高くなるにつれて、副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰが最大となるクランク角が遅角側に移動することがわかる。
【００２５】
このように副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰが最大となるクランク角は、機関回転数が高くなるにつれて遅角側に移動し、図８に示されるように、主燃焼室２から各連通孔５２を介して副室５１内に流入するガスの流速が最大になったときに、副燃料噴射弁５３から副燃料が噴射される。従って、副燃料噴射弁５３からの副燃料の噴射開始時期と機関回転数Ｎとの関係を示す図９からわかるように、副燃料噴射弁５３からの副燃料の噴射開始時期は、機関回転数Ｎが高くなるほど遅角側とされる。なお、図９においてＢＴＤＣは圧縮上死点前を示しており、図９に示される関係は予めＲＯＭ２３内に記憶されている。
【００２６】
次に、図１０を参照しつつ機関の運転制御ルーチンについて説明する。このルーチンは一定時間毎の割込みによって実行される。
図１０を参照すると、まず初めにステップ１００において、アクセルペダル３０の踏み込み量および機関回転数から要求噴射量Ｑｔが算出される。次いで、ステップ１０１では、この要求噴射量Ｑｔに基づき、副燃料噴射弁５３から噴射される副噴射量Ｑａが算出される。次いで、ステップ１０２では、機関回転数から図９に示される関係に基づき、副燃料量Ｑａの噴射開始時期ＩＳａが算出される。次いで、ステップ１０３では、算出された副噴射量Ｑａと算出された副燃料量Ｑａの噴射開始時期ＩＳａから副燃料量Ｑａの噴射終了時期ＩＥａが算出される。この場合、副燃料量Ｑａの噴射開始時期ＩＳａと噴射終了時期ＩＥａとの間隔は機関負荷が高くなるほど長くなる。即ち、副燃料噴射弁５３からの燃料噴射終了時期ＩＥａは、副燃料噴射弁５３からの燃料噴射開始時期ＩＳａに対して、機関負荷が高くなるほど遅角される。
【００２７】
次いで、ステップ１０４では、要求噴射量Ｑｔから、副噴射量Ｑａを減算することによって、主噴射量Ｑｍが算出される。次いで、ステップ１０５では、主燃料噴射弁３から噴射される主燃料量の噴射開始時期ＩＳｍが算出される。次いで、ステップ１０６では、主燃料噴射弁３から噴射される主燃料量の噴射終了時期ＩＥｍが算出される。次いで、ステップ１０７では、点火栓５４の点火時期が算出される。次いで、ステップ１０８では、算出された主噴射量Ｑｍでもって主燃料噴射弁３から主燃料が噴射され、算出された副噴射量Ｑａでもって副燃料噴射弁５３から副燃料が噴射される。次いで、ステップ１０９では、点火栓５４による点火制御が行われる。
【００２８】
このように、本発明による実施例では、主燃焼室２内に燃料を供給するための主燃料噴射弁３を具備しており、主燃焼室２の頂面に、連通孔５２を介して主燃焼室２内に連通しかつ副燃料噴射弁５３および点火栓５４を有する副室５１が形成されており、圧縮行程において、主燃焼室２内から副室５１内に向けて連通孔５２内を流れるガスの流速が最大となる時期に副燃料噴射弁５３から副室５１内に液状燃料を噴射するために、副燃料噴射弁５３からの燃料噴射開始時期が、機関回転数が増大するにつれて遅角される。
【００２９】
この場合  本発明による実施例では、図４に示されるように、副燃料噴射弁５３から連通孔５２に向けて副室５１内に液状燃料が噴射される。
【００３０】
図１１は、本発明による別の実施例を示している。なお、この図１１は、副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰとクランク角との関係、および副燃料噴射弁５３から噴射される副燃料量の噴射開始時期とクランク角との関係を示している。図１１に示されるように、この実施例では、圧縮行程において、副燃料噴射弁５３から副室５１内に第１の燃料噴射Ｑａ１と、第１の燃料噴射Ｑａ１から間隔を隔てて第２の燃料噴射Ｑａ２が行われ、第２の燃料噴射Ｑａ２が、副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰが最大となるクランク角、即ち、主燃焼室２内から副室５１内に向けて連通孔５２内を流れるガスの流速が最大となるクランク角において行われる。
【００３１】
副燃料噴射弁５３から噴射される副燃料量が少ない場合には、副室５１の内壁面の温度が極度に低くない限り、副燃料が副室５１の内壁面上に付着しても、付着した副燃料は副室５１の内壁面から熱を受け取って蒸発する。従って、この実施例では、一部の副燃料、即ち、第１の燃料噴射Ｑａ１による副燃料を、副室５１の内壁面からの受熱により蒸発させ、残りの副燃料、即ち、第２の燃料噴射Ｑａ２を副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰが最大となったときに行うことによって、第２の燃料噴射Ｑａ２の蒸発を促進するようにしている。
【００３２】
この場合、機関負荷が低くなるほど副室５１の内壁面の温度が低下し、従って、第１の燃料噴射Ｑａ１による副燃料量を機関負荷が低くなるほど減少させないと、第１の燃料噴射Ｑａ１による副燃料を良好に蒸発させることができなくなる。従って、この実施例では、副燃料の噴射量と機関負荷Ｌとの関係を表している図１２に示されるように、第１の燃料噴射Ｑａ１は、機関負荷Ｌが低くなるほど減少される。なお、この実施例では、図１２からわかるように、機関負荷Ｌが低くなると、第１の燃料噴射Ｑａ１が停止され、第２の燃料噴射Ｑａ２のみが行われる。また、この実施例では、機関冷間時にも、第１の燃料噴射Ｑａ１が停止され、第２の燃料噴射Ｑａ２のみが行われる。
【００３３】
図１３は、この別の実施例を実行するための機関の運転制御ルーチンを示している。このルーチンも一定時間毎の割込みによって実行される。
図１３を参照すると、まず初めにステップ２００において、水温センサ３３の検出信号に基づいて、機関冷間時であるか否かが判別される。機関冷間時でないと判別されたときには、ステップ２０１に進んで、アクセルペダル３０の踏み込み量および機関回転数から要求噴射量Ｑｔが算出される。次いで、ステップ２０２では、この要求噴射量Ｑｔから副噴射量Ｑａが算出される。次いで、ステップ２０３では、機関負荷から図１２に示される関係に基づき、第１の燃料噴射Ｑａ１による副燃料量が算出される。次いで、ステップ２０４では、第１の燃料噴射Ｑａ１の噴射開始時期ＩＳａ１が算出される。次いで、ステップ２０５では、算出された第１の燃料噴射Ｑａ１による副噴射量と算出された第１の燃料噴射Ｑａ１の噴射開始時期ＩＳａ１から、第１の燃料噴射Ｑａ１の噴射終了時期ＩＥａ１が算出される。
【００３４】
次いで、ステップ２０６では、機関負荷から図１２に示される関係に基づき、第２の燃料噴射Ｑａ２による副燃料量が算出される。次いで、ステップ２０７では、機関回転数Ｎに基づいて、図９に示される関係から、第２の燃料噴射Ｑａ２の噴射開始時期ＩＳａ２が算出される。次いで、ステップ２０８では、算出された第２の燃料噴射Ｑａ２による副噴射量と算出された第２の燃料噴射Ｑａ２の噴射開始時期ＩＳａ２から、第２の燃料噴射Ｑａ２の噴射終了時期ＩＥａ２が算出される。
【００３５】
次いで、ステップ２０９では、要求噴射量Ｑｔから、副噴射量Ｑａを減算することによって、主噴射量Ｑｍが算出される。次いで、ステップ２１０では、主燃料噴射弁３から噴射される主燃料量の噴射開始時期ＩＳｍが算出される。次いで、ステップ２１１では、主燃料噴射弁３から噴射される主燃料量の噴射終了時期ＩＥｍが算出される。次いで、ステップ２１２では、点火栓５４の点火時期が算出される。次いで、ステップ２１３では、算出された主噴射量Ｑｍでもって主燃料噴射弁３から主燃料が噴射され、算出された第１の燃料噴射Ｑａ１による副噴射量Ｑａ１および第２の燃料噴射Ｑａ２による副噴射量Ｑａ２でもって副燃料噴射弁５３から副燃料が噴射される。次いで、ステップ２１４では、点火栓５４による点火制御が行われる。
【００３６】
一方、ステップ２００において、機関冷間時であると判別されたときには、ステップ２１５に進んで、アクセルペダル３０の踏み込み量および機関回転数から要求噴射量Ｑｔが算出される。次いで、ステップ２１６では、この要求噴射量Ｑｔが主噴射量Ｑｍとされる。次いで、ステップ２１７では、主燃料噴射弁３から噴射される主燃料量の噴射開始時期ＩＳｍが算出される。次いで、ステップ２１８では、主燃料噴射弁３から噴射される主燃料量の噴射終了時期ＩＥｍが算出される。次いで、ステップ２１９では、点火栓５４の点火時期が算出される。次いで、ステップ２１３に進む。
【００３７】
図１４は、本発明による更に別の実施例を示しており、図１５は、この本発明による更に別の実施例における副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰの変化と、副燃料噴射弁５３から噴射される副燃料量の噴射時期とを示している。なお、図１５は、副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰとクランク角との関係、および副燃料噴射弁５３から噴射される副燃料量の噴射開始時期とクランク角との関係を示している。図１８に示されるように、この実施例においても、副室５１内と主燃焼室２内の圧力差ΔＰが最大となるクランク角において、即ち、主燃焼室２から各連通孔５２を介して副室５１内に流入するガスの流速が最大になったときに、副燃料噴射弁５３から副室５１内に向けて副燃料が噴射される。
【００３８】
この実施例では、図１４に示されるように、副室５１内に配置された点火栓５４に加えて、更に主燃焼室２内にも点火栓６０が配置されており、図１５に示されるように、副室５１内に配置された点火栓５４の点火作用が行われる前に、主燃焼室２内に配置された点火栓６０の点火作用が行われる。また、この場合、図１５に示される例では、この主燃焼室２内に配置された点火栓６０の点火作用は、副燃料噴射弁５３から副室５１内に向けて副燃料が噴射される前に行われる。主燃焼室２内の混合気を点火栓６０により点火すると、点火栓６０周りの主燃焼室２内の混合気の燃焼により主燃焼室２内の圧力が上昇し、この主燃焼室２内の圧力上昇により、主燃焼室２内のガスが更に速度を増して各連通孔５２から副室５１内に流入する。その結果、燃料噴射弁５３から噴射された副燃料の微粒化および蒸発作用が更に促進されるので、微粒子状物質（ＰＭ）の排出量が増大するのが更に阻止される。
【００３９】
なお、この実施例では、図１０に示される機関の運転制御ルーチンを用いて、機関の運転が制御される。但し、この場合、図１０に示される機関の運転制御ルーチンのステップ１０９では、副室５１内に配置された点火栓５４の点火作用に加え、主燃焼室２内に配置された点火栓６０の点火作用が行われる。
【符号の説明】
【００４０】
２    主燃焼室
３    主燃料噴射弁
４４    吸気弁
４６    排気弁
５１    副室
５２    連通孔
５３    副燃料噴射弁
５４、６０    点火栓
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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