(57)【要約】【課題】  熱面着火の発生を抑えることができる副室式内燃機関を提供する。【解決手段】  副室式内燃機関１は、主燃焼室６３と、副燃焼室６１と、第１連通路６２と、点火栓２９と、圧力室６７と、第２連通路６８と、圧力調整機構７０とを備える。副燃焼室６１は、主燃焼室６３に隣接する。第１連通路６２は、主燃焼室６３と副燃焼室６１とを連通している。点火栓２９の先端部分２９ａは、副燃焼室６１に設けられている。点火栓２９の先端部分２９ａは、第１連通路６２を介して主燃焼室６３から副燃焼室６１に導入された新気混合気を点火する。圧力室６７は、副燃焼室６１よりも主燃焼室６３から遠い位置に配置され、副燃焼室６１に隣接する。第２連通路６８は、副燃焼室６１と圧力室６７とを連通している。圧力調整機構７０は、圧力室６７の圧力を第１期間において副燃焼室６１の圧力よりも大きくする。【選択図】      図４
2006242156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主燃焼室と、
前記主燃焼室に隣接する副燃焼室と、
前記主燃焼室と前記副燃焼室とを連通している第１連通路と、
前記副燃焼室に設けられ、前記第１連通路を介して前記主燃焼室から前記副燃焼室に導入された新気混合気を点火する点火部と、
前記副燃焼室よりも前記主燃焼室から遠い位置に配置され、前記副燃焼室に隣接する圧力室と、
前記副燃焼室と前記圧力室とを連通している第２連通路と、
前記圧力室の圧力を第１期間において前記副燃焼室の圧力よりも大きくする圧力調整機構と、
を備えた、
副室式内燃機関。
【請求項２】
前記圧力室の残留ガス及び新気混合気の少なくとも一方は、前記第１期間が終わるタイミングにおいて前記圧力室から前記副燃焼室へ噴出される、
請求項１に記載の副室式内燃機関。
【請求項３】
前記第１期間が終わるタイミングは、排気バルブが閉まった後である、
請求項１又は２に記載の副室式内燃機関。
【請求項４】
前記副燃焼室の残留ガス及び新気混合気の少なくとも一方は、吸気バルブが閉まるタイミングから前記点火部が点火するより前のタイミングまでの期間において、前記副燃焼室から前記圧力室へ取り込まれる、
請求項１から３のいずれか１項に記載の副室式内燃機関。
【請求項５】
前記圧力調整機構は、前記第２連通路を開閉する開閉機構を有する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の副室式内燃機関。
【請求項６】
前記開閉機構は、前記副燃焼室の燃焼期間及び前記主燃焼室の燃焼期間の少なくとも一方において、前記第２連通路を閉じている、
請求項５に記載の副室式内燃機関。
【請求項７】
前記開閉機構は、前記第２連通路を開閉することができるように設けられた弁体を含む、
請求項５又は６に記載の副室式内燃機関。
【請求項８】
前記弁体は、先端が尖った略円錐形状である、
請求項７に記載の副室式内燃機関。
【請求項９】
前記開閉機構は、前記弁体を駆動するアクチュエータをさらに含む、
請求項８に記載の副室式内燃機関。
【請求項１０】
前記点火部は、
前記弁体の先端に設けられた第１電極と、
前記第１電極と電気的に絶縁され、前記副燃焼室の壁面に設けられた第２電極と、
を有している、
請求項８又は９に記載の副室式内燃機関。
【請求項１１】
前記点火部は、前記第１電極が前記第２電極に近づくようにして前記弁体が前記第２連通路を閉じた後に、前記副燃焼室の新気混合気を点火する、
請求項１０に記載の副室式内燃機関。
【請求項１２】
前記第２連通路は、前記圧力室の残留ガス及び新気混合気の少なくとも一方を前記副燃焼室の壁面及び前記点火部の少なくとも一方へ導くように設けられている、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の副室式内燃機関。
【請求項１３】
前記圧力室の残留ガス及び新気混合気の少なくとも一方を冷却する冷却機構をさらに備えた、
請求項１から１２のいずれか１項に記載の副室式内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、副室式内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、主燃焼室及びその主燃焼室に隣接して設けられる副燃焼室を備えた副室式内燃機関が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−８１３２１（第１−３頁、第１−１５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１の技術では、副燃焼室の壁面が高温に加熱された状態になることがある。また、副燃焼室に設けられており主燃焼室から副燃焼室に導入された新気混合気を点火する点火部が、高温に加熱された状態になることがある。このため、熱面着火が発生する傾向がある。
【０００４】
本発明の課題は、熱面着火の発生を抑えることができる副室式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】
【０００５】
本発明に係る副室式内燃機関は、主燃焼室と、副燃焼室と、第１連通路と、点火部と、圧力室と、第２連通路と、圧力調整機構とを備える。副燃焼室は、主燃焼室に隣接する。第１連通路は、主燃焼室と副燃焼室とを連通している。点火部は、副燃焼室に設けられている。点火部は、第１連通路を介して主燃焼室から副燃焼室に導入された新気混合気を点火する。圧力室は、副燃焼室よりも主燃焼室から遠い位置に配置され、副燃焼室に隣接する。第２連通路は、副燃焼室と圧力室とを連通している。圧力調整機構は、圧力室の圧力を第１期間において副燃焼室の圧力よりも大きくする。
【０００６】
この副室式内燃機関では、圧力調整機構は、圧力室の圧力を第１期間において副燃焼室の圧力よりも大きくする。これにより、圧力室の残留ガス及び新気混合気の少なくとも一方を、第１期間が終わるタイミングにおいて圧力室から第２連通路経由で副燃焼室へ噴出させることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る副室式内燃機関では、第１期間が終わるタイミングにおいて圧力室の残留ガス及び新気混合気の少なくとも一方を圧力室から副燃焼室へ噴出させることができるので、副燃焼室の壁面及び点火部の少なくとも一方を冷却することができる。このため、熱面着火の発生を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係る副室式内燃機関の断面図を図１に示す。
【０００９】
（副室式内燃機関の概略構成）
副室式内燃機関１は、主として、主燃焼室６３、吸排気機構、燃料噴射弁２７、副燃焼室６１、点火栓２９及び圧力調整機構（開閉機構）７０を備える。
【００１０】
主燃焼室６３は、シリンダヘッド２０，シリンダブロック１０およびピストン３に囲まれた室である。シリンダヘッド２０には、主燃焼室６３に新気混合気を供給するための吸気ポート２３と、主燃焼室６３から既燃ガスを排気ガスとして排出するための排気ポート２４とが形成されている。
【００１１】
また、吸排気機構として、吸気ポート２３の下流には吸気バルブ２１が、排気ポート２４の上流には排気バルブ２２が配備されている。クランクシャフトの回転に連動して回転する吸気用カム軸２５ａ／排気用カム軸２６ａに固定された吸気用カム２５／排気用カム２６は、吸気バルブ２１／排気バルブ２２の上方に配置されており、吸気バルブ２１／排気バルブ２２を開閉させる。
【００１２】
燃料噴射弁２７は、吸気ポート２３に燃料を噴射する弁である。燃料噴射弁２７は、吸気ポート２３を貫通するように設けられている。燃料噴射弁２７の先端は、吸気ポート２３に突出している。
【００１３】
副燃焼室６１は、主燃焼室６３に隣接して設けられる室であり、副燃焼室壁６４に囲まれている。具体的には、シリンダヘッド２０において吸気ポート２３と排気ポート２４との間に形成された空間に副燃焼室壁６４が配置され、副燃焼室６１が形成される。また、副燃焼室壁６４の膨出した半球状の底面には、主燃焼室６３と副燃焼室６１とを連通する複数の第１連通路６２が形成されている。点火栓２９は、先端部分２９ａ（点火部）が副燃焼室６１に突出するように設けられている。
【００１４】
圧力調整機構７０は、一部（開閉弁（弁体）８１）が副燃焼室６１に設けられ、副燃焼室６１の圧力を調整することができるようになっている。
【００１５】
（副室式内燃機関の概略動作）
副室式内燃機関１では、吸気行程において、加圧された燃料が、燃料噴射弁２７に供給される。燃料噴射弁２７は、吸気ポート２３に導入された新気空気に、燃料を噴射する。これにより、新気混合気が生成される。そして、吸気行程において、吸気用カム２５により吸気バルブ２１は開状態とされ、新気混合気は吸気ポート２３から主燃焼室６３へ導入される。吸気ポート２３から導入された新気混合気は、主燃焼室６３において概ね均質になる。
【００１６】
圧縮行程においては、主燃焼室６３で新気混合気が圧縮されるとともに、主燃焼室６３の新気混合気の一部が、第１連通路６２を介して主燃焼室６３から副燃焼室６１へ導入される。
【００１７】
点火栓２９により、副燃焼室６１の新気混合気は所定のタイミングで点火され燃焼する。副燃焼室６１の燃焼ガス（火炎）は、第１連通路６２を介して主燃焼室６３へトーチ状に放射され、主燃焼室６３の均質な新気混合気を燃焼させる。
【００１８】
膨張行程では、新気混合気が燃焼して発生した燃焼圧力によって、ピストン３が押し下げられる。
【００１９】
排気行程では、排気用カム２６により排気バルブ２２が開状態とされ、主燃焼室６３で燃焼された既燃ガスが、排気ガスとして排気ポート２４へ排出される。
【００２０】
圧力調整機構７０は、所定の期間又はタイミングで副燃焼室６１の圧力を調整する。
【００２１】
（副燃焼室の詳細構成）
図２に、副燃焼室６１の拡大断面図を示す。図３に、図２におけるIII−III断面図を示す。
【００２２】
副燃焼室６１は、主燃焼室６３に隣接して設けられており、副燃焼室壁６４で囲まれた室である。副燃焼室６１は、略円筒形状の部分と膨出した半球状の底面とを有している。副燃焼室６１は、シリンダ軸に垂直な断面が略円形である。膨出した半球状の底面には、主燃焼室６３と副燃焼室６１とを連通する複数の第１連通路６２が形成されている。
【００２３】
点火栓２９は、副燃焼室６１において、主燃焼室６３に遠い位置から主燃焼室６３に近い位置へと延びている。点火栓２９の先端部分２９ａは、副燃焼室６１の容積中心付近の位置に配置されている。すなわち、点火栓２９は、副燃焼室６１の上方の外側から、上壁（副燃焼室壁６４）を下方へ貫通して、先端部分２９ａが副燃焼室６１の内部に突き出るように取り付けられている。
【００２４】
副燃焼室６１には、第２連通路６８を介して圧力室６７が接続されている。圧力室６７は、副燃焼室６１よりも主燃焼室６３から遠い位置であって副燃焼室６１に隣接した位置に設けられており、圧力室壁６６で囲まれた室である。
【００２５】
圧力室６７の底面には、第２連通路６８が形成されている。第２連通路６８は、副燃焼室６１と圧力室６７とを連通しており、連通路壁６５で囲まれている。そして、第２連通路６８は、圧力室６７の残留ガス及び新気混合気を副燃焼室６１の内壁６４ａ及び点火栓２９の先端部分２９ａへ導くように設けられている。
【００２６】
（圧力調整機構の詳細構成）
圧力調整機構７０は、主として、開閉弁８１，駆動機構（図示せず）及び回転軸８３を備える。開閉弁８１は、回転弁であり、駆動機構により駆動され、回転軸８３を中心軸として回転することができるようになっている（図３の白抜き矢印参照）。開閉弁８１には、開口部８１ａ（図３参照）が形成されている。開閉弁８１は、第２連通路６８に設けられ、第２連通路６８を開閉する。すなわち、開閉弁８１が回転され開閉弁８１の開口部８１ａが第２連通路６８の位置になったときに、開閉弁８１は、開状態となり、第２連通路６８を開く。開閉弁８１が回転され開閉弁８１の開口部８１ａが第２連通路６８の以外の位置になったときに、開閉弁８１は、閉状態となり、第２連通路６８を閉じる。そして、圧力調整機構７０は、（開閉弁８１を介して）第２連通路６８を閉じることにより、圧力室６７の圧力を第１期間において副燃焼室６１の圧力よりも大きく保つ。
【００２７】
（副燃焼室及び圧力調整機構の詳細動作）
副燃焼室６１及び圧力調整機構７０の詳細動作を、図４に示す。なお、図４において、ＴＤＣは上死点を表し、ＢＤＣは下死点を表す。また、Ｐｏは、標準状態の圧力を表す。
【００２８】
図４に示すように、排気バルブ２２が閉まるタイミング（Ｔ１）より後のタイミング（Ｔ２）において、開閉弁８１は閉状態から開状態にされる。このとき、副燃焼室６１の圧力が標準状態の圧力Ｐｏに略等しい値であるのに対し、圧力室６７の圧力が標準状態の圧力Ｐｏよりも大きい値である。このため、開閉弁８１が開状態となって第２連通路６８を開いたとき、圧力室６７の残留ガス及び新気混合気は、圧力室６７から副燃焼室６１へ噴出される。噴出される残留ガス及び新気混合気は、副燃焼室６１の内壁６４ａ及び点火栓２９の先端部分２９ａへ導かれるとともに、圧力が急激に降下し、ジュール・トムソン効果により温度が急激に低下する。これにより、副燃焼室６１の内壁６４ａ及び点火栓２９の先端部分２９ａは、効率よく冷却される。また、副燃焼室６１の内壁６４ａが冷却されることにより、副燃焼室６１の外壁６４ｂも冷却される。なお、このタイミング（Ｔ２）は、上述の第１期間が終わるタイミングである。
【００２９】
圧縮行程において、第２連通路６８が開かれており、主燃焼室６３の新気混合気の一部は、第１連通路６２を介して主燃焼室６３から副燃焼室６１，第２連通路６８及び圧力室６７へ導入される。このとき、副燃焼室６１の残留ガスは、上方へと上昇していく新気混合気に押されて、第２連通路６８を介して圧力室６７に押し込まれる。これにより、圧力室６７には、副燃焼室６１の残留ガスと、副燃焼室６１に導入された新気混合気の一部とが滞留する。ここで、圧力室６７の圧力は、副燃焼室６１の圧力と同じになっている。そして、圧力室６７の圧力は、副燃焼室６１の圧力の上昇とともに、標準状態の圧力Ｐｏから上昇していく。
【００３０】
吸気バルブ２１が閉まってから点火栓２９の先端部分２９ａが点火するまでの期間（Ｔ３〜Ｔ５）中であって上死点（ＴＤＣ）付近のタイミング（Ｔ４）において、開閉弁８１は開状態から閉状態にされる。すなわち、副燃焼室６１の残留ガス及び新気混合気は、吸気バルブ２１が閉まるタイミング（Ｔ３）から点火栓２９の先端部分２９ａが点火するタイミング（以下、点火タイミングとする）（Ｔ５）より前のタイミング（Ｔ４）までの期間において、副燃焼室６１から第２連通路６８経由で圧力室６７へ取り込まれる。このタイミング（Ｔ４）は、点火のタイミング（Ｔ５）より前において副燃焼室６１の圧力が最大となるタイミングである。
【００３１】
その後のタイミング（Ｔ５）において、点火栓２９の先端部分２９ａは、副燃焼室６１の新気混合気を点火する。点火された新気混合気は、副燃焼室６１の燃焼期間（ＢＴ１）において、急激に圧力が上昇する（タイミングＴ４ａで圧力が最大となる）とともに、火炎として迅速に第１連通路６２へ到達する。そして、その火炎は、第１連通路６２を介して主燃焼室６３へトーチ状に放射され、主燃焼室６３の燃焼期間（ＢＴ２）において、主燃焼室６３の均質な新気混合気を燃焼させる。
【００３２】
それから、副燃焼室６１の圧力は、徐々に減少し、タイミング（Ｔ６）において圧力室６７の圧力より小さくなる。すなわち、このタイミング（Ｔ６）は、第１期間が始まるタイミングである。なお、その後に、排気バルブ２２がタイミング（Ｔ７）で開かれ、吸気バルブ２１がタイミング（Ｔ８）で開かれる。
【００３３】
（副室式内燃機関に関する特徴）
（１）
ここでは、圧力調整機構７０は、圧力室６７の圧力を第１期間（Ｔ６〜次のサイクルのＴ２の期間）において副燃焼室６１の圧力よりも大きくする。これにより、圧力室６７の残留ガス及び新気混合気は、第１期間が終わるタイミング（Ｔ２）において圧力室６７から第２連通路６８経由で副燃焼室６１へ噴出される。
【００３４】
このように、第１期間が終わるタイミング（Ｔ２）において圧力室６７の残留ガス及び新気混合気を圧力室６７から副燃焼室６１へ噴出させるので、副燃焼室６１の壁面６４ａ，６４ｂや点火栓２９の先端部分２９ａは冷却される。このため、熱面着火の発生は抑えられる。
【００３５】
（２）
ここでは、圧力室６７の残留ガス及び新気混合気は、第１期間が終わるタイミング（Ｔ２）において、圧力室６７から第２連通路６８経由で副燃焼室６１へ噴出される。そして、噴出される残留ガス及び新気混合気は、圧力が急激に降下し、ジュール・トムソン効果により温度が急激に低下する。
【００３６】
このように、副燃焼室６１へ噴出される残留ガス及び新気混合気の温度が急激に低下するので、その残留ガス及び新気混合気が副燃焼室６１の内壁６４ａ及び点火栓２９の先端部分２９ａへ導かれることにより、副燃焼室６１の壁面６４ａ，６４ｂ及び点火栓２９の先端部分２９ａは冷却される。
【００３７】
（３）
ここでは、第１期間が終わるタイミング（Ｔ２）は、排気バルブ２２が閉まるタイミング（Ｔ１）より後である。すなわち、圧力室６７の残留ガス及び新気混合気が圧力室６７から副燃焼室６１へ噴出された際に、排気バルブ２２は閉じている。
【００３８】
このように、新気混合気が圧力室６７から副燃焼室６１と第１連通路６２とを経由して主燃焼室６３へ噴出されても排気バルブ２２が閉じているので、新気混合気が燃焼することなく排気されることは低減される。
【００３９】
（４）
ここでは、副燃焼室６１の残留ガス及び新気混合気は、吸気バルブ２１が閉まるタイミング（Ｔ３）から点火タイミング（Ｔ５）より前のタイミング（Ｔ４）までの期間において、副燃焼室６１から第２連通路６８経由で圧力室６７へ取り込まれる。これにより、圧力室６７には、副燃焼室６１の残留ガスと、副燃焼室６１に導入された新気混合気の一部とが滞留する。
【００４０】
このように、副燃焼室６１の圧力が標準状態の圧力Ｐｏよりも大きくなっている期間（Ｔ３〜Ｔ４の期間）において副燃焼室６１の残留ガス及び新気混合気が副燃焼室６１から圧力室６７へ取り込まれるので、圧力室６７の圧力を第１期間（Ｔ６〜次のサイクルのＴ２の期間）において副燃焼室６１の圧力よりも大きくすることができるようになっている。
【００４１】
（５）
ここでは、圧力調整機構７０は、開閉弁８１を有する。開閉弁８１は、第２連通路６８に設けられている。開閉弁８１は、開状態となると第２連通路６８を開き、閉状態となると第２連通路６８を閉じる。
【００４２】
このように、圧力調整機構７０が第２連通路６８を閉じることにより、圧力室６７の圧力は第１期間（Ｔ６〜次のサイクルのＴ２の期間）において副燃焼室６１の圧力よりも大きくなる。また、圧力調整機構７０が第２連通路６８を開けることにより、圧力室６７の残留ガス及び新気混合気は、第１期間が終わるタイミング（Ｔ２）において圧力室６７から第２連通路６８経由で副燃焼室６１へ噴出される。
【００４３】
（６）
ここでは、圧力調整機構７０の開閉弁８１は、副燃焼室６１の燃焼期間（ＢＴ１）及び主燃焼室６３の燃焼期間（ＢＴ２）において、第２連通路６８を閉じている。これにより、高温の燃焼ガス（火炎）が圧力室６７に取り込まれることは低減されている。
【００４４】
このように、高温の燃焼ガスが圧力室６７に取り込まれにくく、圧力室６７の残留ガス及び新気混合気が高温になることが抑えられるので、圧力室６７の残留ガス及び新気混合気が圧力室６７から副燃焼室６１へ噴出された際に、副燃焼室６１の壁面６４ａ，６４ｂや点火栓２９の先端部分２９ａは安定して冷却される。
【００４５】
（７）
ここでは、第２連通路６８は、圧力室６７の残留ガス及び新気混合気を副燃焼室６１の内壁６４ａ及び点火栓２９の先端部分２９ａへ導くように設けられている。これにより、圧力室６７から第２連通路６８経由で副燃焼室６１へ噴射される残留ガス及び新気混合気は、副燃焼室６１の内壁６４ａ及び点火栓２９の先端部分２９ａへ導かれる。
【００４６】
このように、噴射された残留ガス及び新気混合気が副燃焼室６１の内壁６４ａ及び点火栓２９の先端部分２９ａへ導かれるので、副燃焼室６１の壁面６４ａ，６４ｂや点火栓２９の先端部分２９ａは効率よく冷却される。この結果、熱面着火の発生は効率よく抑えられる。
【００４７】
（第１実施形態の変形例）
（Ａ）圧力調整機構７０の開閉弁８１が開状態から閉状態にされるタイミング（Ｔ４）は、上死点（ＴＤＣ）付近のタイミングであることが好ましいが、吸気バルブ２１が閉まるタイミング（Ｔ３）から点火タイミング（Ｔ５）までの期間におけるタイミングであればどのタイミングであってもよい。この場合でも、開閉弁８１が開状態から閉状態にされるタイミング（Ｔ４）において、副燃焼室６１の圧力が標準状態の圧力Ｐｏよりも大きいので、圧力室６７の圧力も標準状態の圧力Ｐｏよりも大きくなる。このため、副燃焼室６１の圧力が標準状態の圧力Ｐｏ付近の値になる第１期間（Ｔ６〜次のサイクルのＴ２の期間）において、圧力室６７の圧力を副燃焼室６１の圧力よりも大きくすることができるようになっている。
【００４８】
開閉弁８１が開状態から閉状態にされるタイミング（Ｔ４）は、点火タイミング（Ｔ５）より前において副燃焼室６１の圧力が最大となるタイミング（上死点（ＴＤＣ）付近のタイミング）である代わりに、点火タイミング（Ｔ５）より後において副燃焼室６１の圧力が最大となるタイミング（Ｔ４ａ）であってもよい。この場合、副燃焼室６１から圧力室６７へ取り込まれる残留ガス及び新気混合気は、高温になるが、圧力が非常に高いものとなる。このため、圧力室６７から副燃焼室６１へ噴出される残留ガス及び新気混合気は、圧力が非常に急激に降下し、ジュール・トムソン効果により温度が非常に急激に低下する。
【００４９】
また、点火タイミングは、吸気バルブ２１が閉まるタイミング（Ｔ３）から上死点（ＴＤＣ）までの期間中のタイミング（Ｔ５ａ）あってもよい。この場合、開閉弁８１が開状態から閉状態にされるタイミング（Ｔ４）は、点火タイミング（Ｔ５ａ）の直前であることが好ましい。点火タイミング（Ｔ５ａ）が上死点（ＴＤＣ）より前であり、点火タイミング（Ｔ５ａ）より前において副燃焼室６１の圧力が最大となるタイミングは、点火タイミング（Ｔ５ａ）のほぼ直前となるからである。
【００５０】
（Ｂ）副室式内燃機関１は、圧力室６７に連通されており副燃焼室６１に連通されていない第３連通路（図示せず）をさらに備えてもよい。第３連通路は、標準状態の圧力Ｐｏ以上に加圧された新気混合気などを圧力室６７に導くように設けられる。このような構成でも、圧力室６７の圧力は第１期間（Ｔ６〜次のサイクルのＴ２の期間）において副燃焼室６１の圧力よりも大きくすることができるようになっている。
【００５１】
なお、この場合、開閉弁８１が開状態から閉状態にされるタイミング（Ｔ４）は、開閉弁８１が閉状態から開状態にされるタイミング（Ｔ２）から吸気バルブ２１が閉まるタイミング（Ｔ３）までの期間中のタイミングであってもよい。また、開閉弁８１は、閉状態から開状態にされてからすぐに、開状態から閉状態にされてもよい。
【００５２】
（Ｃ）開閉弁８１が開状態から閉状態にされるタイミング（Ｔ４）において圧力室６７に滞留するのは、新気混合気のみでもよいし、残留ガスのみでもよい。圧力室６７に滞留するのが残留ガスのみである場合、開閉弁８１が閉状態から開状態にされるタイミング（Ｔ２）は、排気バルブ２２が開いてから閉じるまでの期間（Ｔ７〜次のサイクルのＴ１までの期間）中のタイミングであってもよい。
【００５３】
（Ｄ）図５に示すように、副室式内燃機関１ａは、冷却機構９０ａをさらに備えてもよい。この場合、冷却機構９０ａは、主として、ウォータジャケット９１ａを備える。ウォータジャケット９１ａは、シリンダヘッド２０において圧力室６７付近に形成されている。ウォータジャケット９１ａには冷却水が流される。これにより、冷却機構９０ａのウォータジャケット９１ａは、圧力室６７の残留ガス及び新気混合気を冷却する。このため、圧力室６７の残留ガス及び新気混合気が圧力室６７から副燃焼室６１へ噴出された際に、副燃焼室６１の壁面６４ａ，６４ｂ（図２参照）や点火栓２９の先端部分２９ａは効率よく冷却される。
【００５４】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る副室式内燃機関１００の断面図を図６に示す。なお、第１実施形態と同様の構成要素は、同じ番号を付して説明を省略する。
【００５５】
（副室式内燃機関の概略構成）
副室式内燃機関１００は、副燃焼室６１の代わりに副燃焼室１６１を備え、圧力調整機構７０の代わりに圧力調整機構１７０を備える。他の点は第１実施形態と同様である。
【００５６】
（副室式内燃機関の概略動作）
第１実施形態と同様である。
【００５７】
（副燃焼室の詳細構成）
図７に、副燃焼室１６１の拡大断面図を示す。
【００５８】
副燃焼室１６１は、主燃焼室６３に隣接して設けられており、副燃焼室壁１６４とバッフル板１６５とで囲まれた室である。副燃焼室１６１は、略円筒形状である。副燃焼室１６１は、シリンダ軸に垂直な断面が略円形である。膨出した半球状の底面には、主燃焼室６３と副燃焼室１６１とを連通する複数の第１連通路６２が形成されている。
【００５９】
点火栓１２９は、副燃焼室１６１において、主燃焼室６３に遠い位置から主燃焼室６３に近い位置へと延びている。点火栓１２９の先端部分（点火部）１２９ａは、副燃焼室１６１の容積中心付近の位置に配置されている。すなわち、点火栓１２９は、副燃焼室１６１の外側から、側壁（副燃焼室壁１６４）を斜め下方へ貫通して、先端部分１２９ａが副燃焼室１６１の内部に突き出るように取り付けられている。
【００６０】
副燃焼室１６１には、第２連通路１６８を介して圧力室１６７が接続されている。圧力室１６７は、副燃焼室１６１よりも主燃焼室６３から遠い位置であって副燃焼室１６１に隣接した位置に設けられており、圧力室壁１６６とバッフル板１６５とで囲まれた室である。圧力室１６７は、略円筒形状である。
【００６１】
バッフル板１６５には、その重心近傍が開口されて第２連通路１６８が形成されている。第２連通路１６８は、副燃焼室１６１と圧力室１６７とを連通しており、バッフル板１６５で囲まれている。そして、第２連通路１６８は、圧力室１６７の残留ガス及び新気混合気を副燃焼室１６１の内壁１６４ａ及び点火栓１２９の先端部分１２９ａへ導くように設けられている。
【００６２】
（圧力調整機構の詳細構成）
圧力調整機構（開閉機構）１７０は、主として、開閉弁（弁体）１８１及びアクチュエータ１８２を備える。アクチュエータ１８２は、主として、カム軸１７１，カム１７５，タペット１７３，スプリング１７４及びハウジング１７８を備える。
【００６３】
クランクシャフトの回転に連動して回転するカム軸１７１に固定されたカム１７５は、開閉弁１８１の上方に配置されており、タペット１７３を介して開閉弁１８１を上下させる（図７の白抜き矢印参照）。開閉弁１８１は、針弁であり、先端が尖った略円錐形状であり、圧力室１６７の上方の外側から、上壁（圧力室壁１６６）を下方へ貫通して、先端部分が圧力室１６７又は第２連通路１６８の内部に突き出るように設けられている。このため、開閉弁１８１は、上下することにより第２連通路１６８を開閉する。すなわち、開閉弁１８１が上方に移動し開閉弁１８１の先端部分がバッフル板１６５から離れた位置になったときに、開閉弁１８１は、開状態となり、第２連通路１６８を開く。開閉弁１８１が下方に移動し開閉弁１８１の先端部分がバッフル板１６５に接する位置になったときに、開閉弁１８１は、閉状態となり、第２連通路１６８を閉じる。そして、圧力調整機構１７０は、（開閉弁１８１を介して）第２連通路１６８を閉じることにより、圧力室１６７の圧力を第１期間において副燃焼室１６１の圧力よりも大きく保つ。
【００６４】
なお、アクチュエータ１８２は、カム１７５を介して開閉弁１８１を上下させるので、構造が容易であり、信頼性が高い。
【００６５】
（副燃焼室及び圧力調整機構の詳細動作）
副燃焼室１６１及び圧力調整機構１７０の詳細動作を、図４に示す。なお、図４において、ＴＤＣは上死点を表し、ＢＤＣは下死点を表す。また、Ｐｏは、標準状態の圧力を表す。
【００６６】
図４に示すように、排気バルブ２２が閉まるタイミング（Ｔ１）より後のタイミング（Ｔ２）において、開閉弁１８１は閉状態から開状態にされる。このとき、開閉弁１８１は、先端が尖った略円錐形状であるので、閉状態から開状態になったときに第２連通路１６８を迅速に開く。また、副燃焼室１６１の圧力が標準状態の圧力Ｐｏに略等しい値であるのに対し、圧力室１６７の圧力が標準状態の圧力Ｐｏよりも大きい値である。このため、開閉弁１８１が開状態となって第２連通路１６８を開いたとき、圧力室１６７の残留ガス及び新気混合気は、圧力室１６７から副燃焼室１６１へ迅速に噴出される。迅速に噴出される残留ガス及び新気混合気は、副燃焼室１６１の内壁１６４ａ及び点火栓１２９の先端部分１２９ａへ導かれるとともに、圧力が急激に降下し、ジュール・トムソン効果により温度が急激に低下する。これにより、副燃焼室１６１の壁面１６４ａ，１６４ｂ及び点火栓１２９の先端部分１２９ａは、効率よく冷却される。なお、このタイミング（Ｔ２）は、上述の第１期間が終わるタイミングである。
【００６７】
吸気バルブ２１が閉まってから点火栓１２９の先端部分１２９ａが点火するまでの期間（Ｔ３〜Ｔ５）中であって上死点（ＴＤＣ）付近のタイミング（Ｔ４）において、開閉弁１８１は開状態から閉状態にされる。このとき、開閉弁１８１は、針弁であり、先端が尖った略円錐形状であるので、開状態から閉状態になったときに第２連通路１６８を迅速に閉じる。すなわち、点火のタイミング（Ｔ５）より前において副燃焼室１６１の圧力が最大となった直後に開閉弁１８１が開状態から閉状態にされることにより、圧力室１６７の圧力は、点火のタイミング（Ｔ５）より前における副燃焼室１６１の圧力の最大値と略等しい値になる。
【００６８】
他の点は第１実施形態と同様である。
【００６９】
（副室式内燃機関に関する特徴）
（１）
ここでは、圧力調整機構１７０は、圧力室１６７の圧力を第１期間（Ｔ６〜次のサイクルのＴ２の期間）において副燃焼室１６１の圧力よりも大きくする。これにより、圧力室１６７の残留ガス及び新気混合気は、第１期間が終わるタイミング（Ｔ２）において圧力室１６７から第２連通路１６８経由で副燃焼室１６１へ噴出される。
【００７０】
このように、第１期間が終わるタイミング（Ｔ２）において圧力室１６７の残留ガス及び新気混合気を圧力室１６７から副燃焼室１６１へ噴出させるので、副燃焼室１６１の壁面１６４ａ，１６４ｂや点火栓１２９の先端部分１２９ａは冷却される。このため、熱面着火の発生は抑えられる。
【００７１】
（２）
ここでは、圧力室１６７の残留ガス及び新気混合気は、第１期間が終わるタイミング（Ｔ２）において、圧力室１６７から第２連通路１６８経由で副燃焼室１６１へ噴出される。そして、噴出される残留ガス及び新気混合気は、圧力が急激に降下し、ジュール・トムソン効果により温度が急激に低下する。
【００７２】
このように、副燃焼室１６１へ噴出される残留ガス及び新気混合気の温度が急激に低下するので、その残留ガス及び新気混合気が副燃焼室１６１の内壁１６４ａ及び点火栓１２９の先端部分１２９ａへ導かれることにより、副燃焼室１６１の壁面１６４ａ，１６４ｂ及び点火栓１２９の先端部分１２９ａは冷却される。
【００７３】
（３）
ここでは、第１期間が終わるタイミング（Ｔ２）は、排気バルブ２２が閉まるタイミング（Ｔ１）より後である。すなわち、圧力室１６７の残留ガス及び新気混合気が圧力室１６７から副燃焼室１６１へ噴出された際に、排気バルブ２２は閉じている。
【００７４】
このように、新気混合気が圧力室１６７から副燃焼室１６１と第１連通路６２とを経由して主燃焼室６３へ噴出されても排気バルブ２２が閉じているので、新気混合気が燃焼することなく排気されることは低減される。
【００７５】
（４）
ここでは、副燃焼室１６１の残留ガス及び新気混合気は、吸気バルブ２１が閉まるタイミング（Ｔ３）から点火栓１２９の先端部分１２９ａが点火するタイミング（Ｔ５）より前のタイミング（Ｔ４）までの期間において、副燃焼室１６１から第２連通路１６８経由で圧力室１６７へ取り込まれる。これにより、圧力室１６７には、副燃焼室１６１の残留ガスと、副燃焼室１６１に導入された新気混合気の一部とが滞留する。
【００７６】
このように、副燃焼室１６１の圧力が標準状態の圧力Ｐｏよりも大きくなっている期間（Ｔ３〜Ｔ４の期間）において副燃焼室１６１の残留ガス及び新気混合気が副燃焼室１６１から圧力室１６７へ取り込まれるので、圧力室１６７の圧力を第１期間（Ｔ６〜次のサイクルのＴ２の期間）において副燃焼室１６１の圧力よりも大きくすることができるようになっている。
【００７７】
（５）
ここでは、圧力調整機構１７０は、開閉弁１８１を有する。開閉弁１８１は、第２連通路１６８に設けられている。開閉弁１８１は、開状態となると第２連通路１６８を開き、閉状態となると第２連通路１６８を閉じる。
【００７８】
このように、圧力調整機構１７０が第２連通路１６８を閉じることにより、圧力室１６７の圧力は第１期間（Ｔ６〜次のサイクルのＴ２の期間）において副燃焼室１６１の圧力よりも大きくなる。また、圧力調整機構１７０が第２連通路１６８を開けることにより、圧力室１６７の残留ガス及び新気混合気は、第１期間が終わるタイミング（Ｔ２）において圧力室１６７から第２連通路１６８経由で副燃焼室１６１へ噴出される。
【００７９】
（６）
ここでは、圧力調整機構１７０の開閉弁１８１は、副燃焼室１６１の燃焼期間（ＢＴ１）及び主燃焼室６３の燃焼期間（ＢＴ２）において、第２連通路１６８を閉じている。これにより、高温の燃焼ガス（火炎）が圧力室１６７に取り込まれることは低減されている。
【００８０】
このように、高温の燃焼ガスが圧力室１６７に取り込まれにくく、圧力室１６７の残留ガス及び新気混合気が高温になることが抑えられるので、圧力室１６７の残留ガス及び新気混合気が圧力室１６７から副燃焼室１６１へ噴出された際に、副燃焼室１６１の壁面１６４ａ，１６４ｂや点火栓１２９の先端部分１２９ａは安定して冷却される。
【００８１】
（７）
ここでは、第２連通路１６８は、圧力室１６７の残留ガス及び新気混合気を副燃焼室１６１の内壁１６４ａ及び点火栓１２９の先端部分１２９ａへ導くように設けられている。これにより、圧力室１６７から第２連通路１６８経由で副燃焼室１６１へ噴射される残留ガス及び新気混合気は、副燃焼室１６１の内壁１６４ａ及び点火栓１２９の先端部分１２９ａへ導かれる。
【００８２】
このように、噴射された残留ガス及び新気混合気が副燃焼室１６１の内壁１６４ａ及び点火栓１２９の先端部分１２９ａへ導かれるので、副燃焼室１６１の壁面１６４ａ，１６４ｂや点火栓１２９の先端部分１２９ａは効率よく冷却される。この結果、熱面着火の発生は効率よく抑えられる。
【００８３】
（８）
ここでは、開閉弁１８１は、先端が尖った略円錐形状であるので、閉状態から開状態になったときに第２連通路１６８を迅速に開く。これにより、圧力室１６７の残留ガス及び新気混合気は、第１期間が終わるタイミング（Ｔ２）において圧力室１６７から第２連通路１６８経由で副燃焼室１６１へ迅速に噴出される。
【００８４】
また、開閉弁１８１は、先端が尖った略円錐形状であるので、開状態から閉状態になったときに第２連通路１６８を迅速に閉じる。このため、点火のタイミング（Ｔ５）より前において副燃焼室１６１の圧力が最大となった直後に開閉弁１８１が開状態から閉状態にされることにより、圧力室１６７の圧力は、点火のタイミング（Ｔ５）より前における副燃焼室１６１の圧力の最大値と略等しい値になる。
【００８５】
このように、圧力室１６７の圧力が点火のタイミング（Ｔ５）より前における副燃焼室１６１の圧力の最大値と略等しい値になり、圧力室１６７の残留ガス及び新気混合気が圧力室１６７から副燃焼室１６１へ迅速に噴出されるので、副燃焼室１６１の壁面１６４ａ，１６４ｂや点火栓１２９の先端部分１２９ａは確実に冷却される。
【００８６】
（９）
ここでは、圧力調整機構１７０の開閉弁１８１は、先端が尖った略円錐形状であり、アクチュエータ１８２により駆動される。アクチュエータ１８２は、カム１７５を介して開閉弁１８１を上下させる。
【００８７】
このように、開閉弁１８１が簡便に駆動され、圧力調整機構１７０が簡易な構成となっているので、圧力調整機構１７０は小型化されている。
【００８８】
（第２実施形態の変形例）
（Ａ）図８に示すように、圧力調整機構１７０ａは、アクチュエータ１８２の代わりに、アクチュエータ１８２ａを備えてもよい。このとき、アクチュエータ１８２ａは、主として、高圧用バルブ１７１ａ，低圧用バルブ１７２ａ，タペット１７３，スプリング１７４，油圧室１７５ａ，第１通路１７６ａ，第２通路１７７ａ及びハウジング１７８ａを備える。
【００８９】
高圧用バルブ１７１ａは、第１通路１７６ａを介して油圧室１７５ａに接続されている。低圧用バルブ１７２ａは、第２通路１７７ａを介して油圧室１７５ａに接続されている。油圧室１７５ａは、ハウジング１７８ａとタペット１７３とに囲まれた室である。タペット１７３は、ハウジング１７８ａの内壁に沿って移動することができるようになっている。そして、タペット１７３は、スプリング１７４から受ける力と油圧室１７５ａの油圧による力とが釣り合う位置で安定するように設けられている。
【００９０】
開閉弁１８１とタペット１７３とは連結されており、スプリング１７４から受ける力と油圧室１７５ａの油圧による力との差に相当する力がタペット１７３を介して開閉弁１８１に伝達されるようになっている。
【００９１】
高圧用バルブ１７１ａが開状態となり、低圧用バルブ１７２ａが閉状態となったときに、高圧の油圧が高圧用バルブ１７１ａと第１通路１７６ａとを経由して油圧室１７５ａに伝達される。これにより、油圧室１７５ａの油圧が高くなる。そして、タペット１７３は、油圧室１７５ａの油圧が高くなったことにより、図面上において下方に下がる。そのタペット１７３の動作は、開閉弁１８１に伝達され、開閉弁１８１を押し下げる。これにより、開閉弁１８１は閉状態になる。
【００９２】
一方、高圧用バルブ１７１ａが閉状態となり、低圧用バルブ１７２ａが開状態となったときに、低圧の油圧が低圧用バルブ１７２ａと第２通路１７７ａとを経由して油圧室１７５ａに伝達される。これにより、油圧室１７５ａの油圧が低くなる。そして、タペット１７３は、油圧室１７５ａの油圧が低くなったことにより、図面上において上方に上がる。そのタペット１７３の動作は、開閉弁１８１に伝達され、開閉弁１８１を引き上げる。これにより、開閉弁１８１は開状態になる。
【００９３】
この場合でも、圧力室１６７の圧力が点火のタイミング（Ｔ５）より前における副燃焼室１６１の圧力の最大値と略等しい値になり、圧力室１６７の残留ガス及び新気混合気が圧力室１６７から副燃焼室１６１へ迅速に噴出されるので、副燃焼室１６１の壁面１６４ａ，１６４ｂや点火栓１２９の先端部分１２９ａは確実に冷却される。
【００９４】
なお、アクチュエータ１８２ａは、油圧を介して開閉弁１８１を上下させるので、可変の自由度が高く、副室式内燃機関１００の回転数に応じた制御も可能であり、比較的信頼性も高い。
【００９５】
（Ｂ）図９に示すように、圧力調整機構１７０ｂは、アクチュエータ１８２の代わりに、アクチュエータ１８２ｂを備えてもよい。このとき、アクチュエータ１８２ｂは、主として、電磁コイル１７５ｂ，スプリング１７４，移動部材１７３ｂ及びハウジング１７８ｂを備える。移動部材１７３ｂは、ハウジング１７８ｂの内壁に沿った方向において上下に移動することができるようになっている。そして、移動部材１７３ｂは、スプリング１７４から受ける力と電磁コイル１７５ｂから受ける電磁力とが釣り合う位置で安定するように設けられている。
【００９６】
電磁コイル１７５ｂに電流が流され磁界が発生すると、移動部材１７３ｂに下向きの電磁力が働く。そして、移動部材１７３ｂは、下向きの電磁力を受けたことにより、図面上において下方に下がる。その移動部材１７３ｂの動作は、連結された開閉弁１８１に伝達され、開閉弁１８１を押し下げる。これにより、開閉弁１８１は閉状態になる。
【００９７】
一方、電磁コイル１７５ｂに電流が流されずに磁界が発生しなくなると、移動部材１７３ｂには電磁力が働かなくなる。そして、移動部材１７３ｂは、電磁力が働かなくなることにより、図面上において上方に上がる。その移動部材１７３ｂの動作は、開閉弁１８１に伝達され、開閉弁１８１を引き上げる。これにより、開閉弁１８１は開状態になる。
【００９８】
この場合でも、圧力室１６７の圧力が点火のタイミング（Ｔ５）より前における副燃焼室１６１の圧力の最大値と略等しい値になり、圧力室１６７の残留ガス及び新気混合気が圧力室１６７から副燃焼室１６１へ迅速に噴出されるので、副燃焼室１６１の壁面１６４ａ，１６４ｂや点火栓１２９の先端部分１２９ａは確実に冷却される。
【００９９】
なお、電磁コイル１７５ｂに電流が流され磁界が発生したときに移動部材１７３ｂが電磁コイル１７５ｂから離され、電磁コイル１７５ｂに電流が流されずに磁界が発生しなくなったときに移動部材１７３ｂが電磁コイル１７５ｂに引き寄せられてもよい。また、アクチュエータ１８２ｂは、電磁力を介して開閉弁１８１を上下させるので、応答速度が速くなっている。
【０１００】
（Ｃ）図１０に示すように、圧力調整機構１７０ｃは、アクチュエータ１８２の代わりに、アクチュエータ１８２ｃを備えてもよい。このとき、アクチュエータ１８２ｃは、主として、圧電体１７３ｃ，スプリング１７４及びハウジング１７８ｃを備える。圧電体１７３ｃは、ハウジング１７８ｃの内壁に沿った方向に伸縮することができるようになっている。そして、圧電体１７３ｃは、スプリング１７４から受ける力と逆ピエゾ効果による力とが釣り合う位置で安定するように設けられている。
【０１０１】
圧電体１７３ｃに電圧が印加されると、逆ピエゾ効果により圧電体１７３ｃが上下に伸びるように変形する。そして、開閉弁１８１は、圧電体１７３ｃに連結されており、圧電体１７３ｃが上下に伸びることにより、図面上において下方に下がる。これにより、開閉弁１８１は閉状態になる。
【０１０２】
一方、圧電体１７３ｃに電圧が印加されなくなると、圧電体１７３ｃが上下に縮んで元の大きさになる。そして、開閉弁１８１は、圧電体１７３ｃが上下に縮んで元の大きさになることにより、図面上において上方に上がる。これにより、開閉弁１８１は開状態になる。
【０１０３】
この場合でも、圧力室１６７の圧力が点火のタイミング（Ｔ５）より前における副燃焼室１６１の圧力の最大値と略等しい値になり、圧力室１６７の残留ガス及び新気混合気が圧力室１６７から副燃焼室１６１へ迅速に噴出されるので、副燃焼室１６１の壁面１６４ａ，１６４ｂや点火栓１２９の先端部分１２９ａは確実に冷却される。
【０１０４】
なお、圧電体１７３ｃに電圧が印加されたときに逆ピエゾ効果により圧電体１７３ｃが上下に縮むように変形し、圧電体１７３ｃに電圧が印加されなくなったときに圧電体１７３ｃが上下に伸びて元の大きさになってもよい。また、アクチュエータ１８２ｃは、逆ピエゾ効果による力を介して開閉弁１８１を上下させるので、応答速度が速くなっている。
【０１０５】
＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態に係る副室式内燃機関２００の断面図を図１１に示す。なお、第１実施形態と同様の構成要素は、同じ番号を付して説明を省略する。
【０１０６】
（副室式内燃機関の概略構成）
副室式内燃機関２００は、副燃焼室６１の代わりに副燃焼室２６１を備え、圧力調整機構７０の代わりに圧力調整機構２７０を備える。他の点は第１実施形態と同様である。
【０１０７】
（副室式内燃機関の概略動作）
第１実施形態と同様である。
【０１０８】
（副燃焼室の詳細構成）
図１２に、副燃焼室２６１の拡大断面図を示す。
【０１０９】
副燃焼室２６１は、主燃焼室６３に隣接して設けられており、副燃焼室壁２６４とバッフル板２６５とで囲まれた室である。副燃焼室２６１は、略円筒形状である。副燃焼室２６１は、シリンダ軸に垂直な断面が略円形である。膨出した半球状の底面には、主燃焼室６３と副燃焼室２６１とを連通する複数の第１連通路６２が形成されている。
【０１１０】
副燃焼室２６１には、第２連通路２６８を介して圧力室２６７が接続されている。圧力室２６７は、副燃焼室２６１よりも主燃焼室６３から遠い位置であって副燃焼室２６１に隣接した位置に設けられており、圧力室壁２６６とバッフル板２６５とで囲まれた室である。圧力室２６７は、略円筒形状である。
【０１１１】
後述の開閉弁（弁体）２８１の先端部分である第１電極２８１ａ（点火部）は、圧力室２６７，第２連通路２６８及び副燃焼室２６１において、主燃焼室６３に遠い位置から主燃焼室６３に近い位置へと延びている。開閉弁２８１の第２電極２６４ｃ（点火部）は、副燃焼室２６１において、副燃焼室壁２６４の主燃焼室６３に近い部分から主燃焼室６３に遠い位置へ（第１電極２８１ａへ向かう方向へ）と延びている。第２電極２６４ｃと副燃焼室壁２６４とは電気的に接続されており、第１電極２８１ａと第２電極２６４ｃとは電気的に絶縁されている。そして、開閉弁２８１が閉状態になったときに、第１電極２８１ａと第２電極２６４ｃとの距離が近くなり、副燃焼室２６１の新気混合気を点火することができるようになる。一方、開閉弁２８１が開状態になったときに、第１電極２８１ａと第２電極２６４ｃとの距離が遠くなり、副燃焼室２６１の新気混合気を点火することが困難になる。なお、開閉弁２８１の第１電極２８１ａとバッフル板２６５とは、互いに接したときにおいても電気的に絶縁されている。また、点火栓は設けられていない。
【０１１２】
バッフル板２６５には、その重心近傍が開口されて第２連通路２６８が形成されている。第２連通路２６８は、副燃焼室２６１と圧力室２６７とを連通しており、バッフル板２６５で囲まれている。そして、第２連通路２６８は、圧力室２６７の残留ガス及び新気混合気を副燃焼室２６１の内壁２６４ａ及び第１電極２８１ａ・第２電極２６４ｃへ導くように設けられている。
【０１１３】
（圧力調整機構の詳細構成）
圧力調整機構（開閉機構）２７０は、開閉弁１８１の代わりに開閉弁２８１を備える。開閉弁２８１は、その先端に第１電極２８１ａが形成されている。上述のように、開閉弁２８１が閉状態になったときに副燃焼室２６１の新気混合気を点火することができるようになり、開閉弁２８１が開状態になったときに副燃焼室２６１の新気混合気を点火することが困難になる。その他の点は第１実施形態及び第２実施形態と同様である。
【０１１４】
（副燃焼室及び圧力調整機構の詳細動作）
副燃焼室２６１及び圧力調整機構２７０の詳細動作を、図４に示す。なお、図４において、ＴＤＣは上死点を表し、ＢＤＣは下死点を表す。また、Ｐｏは、標準状態の圧力を表す。
【０１１５】
図４に示すように、吸気バルブ２１が閉まってから第１電極２８１ａと第２電極２６４ｃとが点火するまでの期間（Ｔ３〜Ｔ５）中であって上死点（ＴＤＣ）付近のタイミング（Ｔ４）において、開閉弁２８１は開状態から閉状態にされる。このとき、開閉弁２８１が閉状態になったときに副燃焼室２６１の新気混合気を点火することができるようになるので、開閉弁２８１が開状態から閉状態になった直後以降に副燃焼室２６１の新気混合気を点火することができるようになっている。すなわち、タイミング（Ｔ４）をタイミング（Ｔ５）に近づけることが容易になっている。
【０１１６】
他の点は第１実施形態及び第２実施形態と同様である。
【０１１７】
（副室式内燃機関に関する特徴）
（１）
ここでは、圧力調整機構２７０は、圧力室２６７の圧力を第１期間（Ｔ６〜次のサイクルのＴ２の期間）において副燃焼室２６１の圧力よりも大きくする。これにより、圧力室２６７の残留ガス及び新気混合気は、第１期間が終わるタイミング（Ｔ２）において圧力室２６７から第２連通路２６８経由で副燃焼室２６１へ噴出される。
【０１１８】
このように、第１期間が終わるタイミング（Ｔ２）において圧力室２６７の残留ガス及び新気混合気を圧力室２６７から副燃焼室２６１へ噴出させるので、副燃焼室２６１の壁面２６４ａ，２６４ｂや第１電極２８１ａ・第２電極２６４ｃは冷却される。このため、熱面着火の発生は抑えられる。
【０１１９】
（２）
ここでは、圧力室２６７の残留ガス及び新気混合気は、第１期間が終わるタイミング（Ｔ２）において、圧力室２６７から第２連通路２６８経由で副燃焼室２６１へ噴出される。そして、噴出される残留ガス及び新気混合気は、圧力が急激に降下し、ジュール・トムソン効果により温度が急激に低下する。
【０１２０】
このように、副燃焼室２６１へ噴出される残留ガス及び新気混合気の温度が急激に低下するので、その残留ガス及び新気混合気が副燃焼室２６１の内壁２６４ａ及び第１電極２８１ａ・第２電極２６４ｃへ導かれることにより、副燃焼室２６１の壁面２６４ａ，２６４ｂ及び第１電極２８１ａ・第２電極２６４ｃは冷却される。
【０１２１】
（３）
ここでは、第１期間が終わるタイミング（Ｔ２）は、排気バルブ２２が閉まるタイミング（Ｔ１）より後である。すなわち、圧力室２６７の残留ガス及び新気混合気が圧力室２６７から副燃焼室２６１へ噴出された際に、排気バルブ２２は閉じている。
【０１２２】
このように、新気混合気が圧力室２６７から副燃焼室２６１と第１連通路６２とを経由して主燃焼室６３へ噴出されても排気バルブ２２が閉じているので、新気混合気が燃焼することなく排気されることは低減される。
【０１２３】
（４）
ここでは、副燃焼室２６１の残留ガス及び新気混合気は、吸気バルブ２１が閉まるタイミング（Ｔ３）から第１電極２８１ａ・第２電極２６４ｃが点火するタイミング（Ｔ５）より前のタイミング（Ｔ４）までの期間において、副燃焼室２６１から第２連通路２６８経由で圧力室２６７へ取り込まれる。これにより、圧力室２６７には、副燃焼室２６１の残留ガスと、副燃焼室２６１に導入された新気混合気の一部とが滞留する。
【０１２４】
このように、副燃焼室２６１の圧力が標準状態の圧力Ｐｏよりも大きくなっている期間（Ｔ３〜Ｔ４の期間）において副燃焼室２６１の残留ガス及び新気混合気が副燃焼室２６１から圧力室２６７へ取り込まれるので、圧力室２６７の圧力を第１期間（Ｔ６〜次のサイクルのＴ２の期間）において副燃焼室２６１の圧力よりも大きくすることができるようになっている。
【０１２５】
（５）
ここでは、圧力調整機構２７０は、開閉弁２８１を有する。開閉弁２８１は、第２連通路２６８に設けられている。開閉弁２８１は、開状態となると第２連通路２６８を開き、閉状態となると第２連通路２６８を閉じる。
【０１２６】
このように、圧力調整機構２７０が第２連通路２６８を閉じることにより、圧力室２６７の圧力は第１期間（Ｔ６〜次のサイクルのＴ２の期間）において副燃焼室２６１の圧力よりも大きくなる。また、圧力調整機構２７０が第２連通路２６８を開けることにより、圧力室２６７の残留ガス及び新気混合気は、第１期間が終わるタイミング（Ｔ２）において圧力室２６７から第２連通路２６８経由で副燃焼室２６１へ噴出される。
【０１２７】
（６）
ここでは、圧力調整機構２７０の開閉弁２８１は、副燃焼室２６１の燃焼期間（ＢＴ１）及び主燃焼室６３の燃焼期間（ＢＴ２）において、第２連通路２６８を閉じている。これにより、高温の燃焼ガス（火炎）が圧力室２６７に取り込まれることは低減されている。
【０１２８】
このように、高温の燃焼ガスが圧力室２６７に取り込まれにくく、圧力室２６７の残留ガス及び新気混合気が高温になることが抑えられるので、圧力室２６７の残留ガス及び新気混合気が圧力室２６７から副燃焼室２６１へ噴出された際に、副燃焼室２６１の壁面２６４ａ，２６４ｂや第１電極２８１ａ・第２電極２６４ｃは安定して冷却される。
【０１２９】
（７）
ここでは、第２連通路２６８は、圧力室２６７の残留ガス及び新気混合気を副燃焼室２６１の内壁２６４ａ及び第１電極２８１ａ・第２電極２６４ｃへ導くように設けられている。これにより、圧力室２６７から第２連通路２６８経由で副燃焼室２６１へ噴射される残留ガス及び新気混合気は、副燃焼室２６１の内壁２６４ａ及び第１電極２８１ａ・第２電極２６４ｃへ導かれる。
【０１３０】
このように、噴射された残留ガス及び新気混合気が副燃焼室２６１の内壁２６４ａ及び第１電極２８１ａ・第２電極２６４ｃへ導かれるので、副燃焼室２６１の壁面２６４ａ，２６４ｂや第１電極２８１ａ・第２電極２６４ｃは効率よく冷却される。この結果、熱面着火の発生は効率よく抑えられる。
【０１３１】
（８）
ここでは、開閉弁２８１は、先端が尖った略円錐形状であるので、閉状態から開状態になったときに第２連通路２６８を迅速に開く。これにより、圧力室２６７の残留ガス及び新気混合気は、第１期間が終わるタイミング（Ｔ２）において圧力室２６７から第２連通路２６８経由で副燃焼室２６１へ迅速に噴出される。
【０１３２】
また、開閉弁２８１は、先端が尖った略円錐形状であるので、開状態から閉状態になったときに第２連通路２６８を迅速に閉じる。このため、点火のタイミング（Ｔ５）より前において副燃焼室２６１の圧力が最大となった直後に開閉弁２８１が開状態から閉状態にされることにより、圧力室２６７の圧力は、点火のタイミング（Ｔ５）より前における副燃焼室２６１の圧力の最大値と略等しい値になる。
【０１３３】
このように、圧力室２６７の圧力が点火のタイミング（Ｔ５）より前における副燃焼室２６１の圧力の最大値と略等しい値になり、圧力室２６７の残留ガス及び新気混合気が圧力室２６７から副燃焼室２６１へ迅速に噴出されるので、副燃焼室２６１の壁面２６４ａ，２６４ｂや第１電極２８１ａ・第２電極２６４ｃは確実に冷却される。
【０１３４】
（９）
ここでは、圧力調整機構２７０の開閉弁２８１は、先端が尖った略円錐形状であり、アクチュエータ１８２（図７参照）により駆動される。アクチュエータ１８２は、カム１７５（図７参照）を介して開閉弁２８１を上下させる。
【０１３５】
このように、開閉弁２８１が簡便に駆動され、圧力調整機構２７０が簡易な構成であるので、圧力調整機構２７０は小型化されている。
【０１３６】
（１０）
ここでは、第１電極２８１ａが開閉弁２８１の先端に設けられ、第２電極２６４ｃが副燃焼室２６１の壁面２６４ａから延びるように設けられ、第１電極２８１ａと第２電極２６４ｃとが電気的に絶縁されているので、点火栓を開閉弁２８１と別に設ける必要がない。このため、副燃焼室２６１は小型化される。また、副燃焼室２６１の新気混合気を主燃焼室６３に近い位置で点火することが容易となるので、副燃焼室２６１から主燃焼室６３へ効率的に火炎が噴射され、運転可能な空燃比の領域は拡大する。さらに、圧力室２６７の残留ガス及び新気混合気を副燃焼室２６１の壁面２６４ａ，２６４ｂ及び第１電極２８１ａ・第２電極２６４ｃへ導くことが容易となるので、副燃焼室２６１の壁面２６４ａ，２６４ｂ及び第１電極２８１ａ・第２電極２６４ｃは効率よく冷却される。
【０１３７】
（１１）
ここでは、開閉弁２８１が閉状態になったときに、第１電極２８１ａと第２電極２６４ｃとの距離が近くなり、副燃焼室２６１の新気混合気を点火することができるようになる。一方、開閉弁２８１が開状態になったときに、第１電極２８１ａと第２電極２６４ｃとの距離が遠くなり、副燃焼室２６１の新気混合気を点火することが困難になる。
【０１３８】
このように、開閉弁２８１が閉状態になったときに副燃焼室２６１の新気混合気を点火することができるようになるので、開閉弁２８１が開状態から閉状態になった直後以降に副燃焼室２６１の新気混合気を点火することができるようになっている。すなわち、タイミング（Ｔ４）をタイミング（Ｔ５）に近づけることが容易になっている。
【０１３９】
（第３実施形態の変形例）
副室式内燃機関２００では、開閉弁２８１の第１電極２８１ａとバッフル板２６５とが互いに接したときにおいても電気的に絶縁されている代わりに、バッフル板２６５と副燃焼室壁２６４とが電気的に絶縁されていてもよい。この場合でも、第１電極２８１ａと第２電極２６４ｃとは、電気的に絶縁されたものとなる。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明に係る副室式内燃機関は、熱面着火の発生を抑えることができるという効果を有し、副室式内燃機関等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る副室式内燃機関の断面図。
【図２】本発明の第１実施形態における副燃焼室の拡大断面図。
【図３】図２のIII-III断面図。
【図４】副燃焼室及び圧力調整機構の詳細動作を示す図。
【図５】本発明の第１実施形態の変形例に係る副室式内燃機関の断面図。
【図６】本発明の第２実施形態に係る副室式内燃機関の断面図。
【図７】本発明の第２実施形態における副燃焼室の拡大断面図。
【図８】本発明の第２実施形態の変形例における副燃焼室の拡大断面図。
【図９】本発明の第２実施形態の変形例における副燃焼室の拡大断面図。
【図１０】本発明の第２実施形態の変形例における副燃焼室の拡大断面図。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る副室式内燃機関の断面図。
【図１２】本発明の第３実施形態における副燃焼室の拡大断面図。
【符号の説明】
【０１４２】
１，１００，２００  副室式内燃機関
２９，１２９  点火栓
２９ａ，１２９ａ  先端部分（点火部）
６１，１６１，２６１  副燃焼室
６２  第１連通路
６３  主燃焼室
６７，１６７，２６７  圧力室
６８，１６８，２６８  第２連通路
７０，１７０，２７０  圧力調整機構（開閉機構）
８１，１８１，２８１  開閉弁（弁体）
９０ａ  冷却機構
１８２，１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ  アクチュエータ
２６４ｃ  第２電極（点火部）
２８１ａ  第１電極（点火部）
【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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