(57)【要約】【課題】内燃機関の燃焼室に気流を発生させる装置において、簡素で駆動エネルギー損失の少ない構成を提供する。【解決手段】副室隔壁２０内に副燃焼室２１を形成し、副室隔壁２０に形成した連通孔２２を介して副燃焼室２１と主燃焼室１３を連通させる。そして、スパーク点火プラグ１８により主燃焼室１３の混合気に点火する前に、プラズマ点火プラグ２３により副燃焼室２１の混合気に点火する。副燃焼室２１の燃焼ガスは連通孔２２から主燃焼室１３へ吹き出し、この噴出ガス１３０によって主燃焼室１３に気流・乱流が形成され、放電火花１００および主燃焼室火炎１１０がかき乱されるため、主燃焼室火炎１１０の伝播速度が高まり、短期間で主燃焼室１３の燃焼が完了する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主燃焼室（１３）の混合気に点火プラグ（１８）にて点火する内燃機関において、
副室隔壁（２０）によって前記主燃焼室（１３）から分離されるとともに前記副室隔壁（２０）に形成された連通孔（２２）を介して前記主燃焼室（１３）に連通する副燃焼室（２１）と、
前記副燃焼室（２１）に供給される可燃ガスに点火する点火装置（２３、２４、３０、３１、５０、５１）とを備え、
前記可燃ガスに点火されて前記副燃焼室（２１）に発生した高圧ガスが、前記連通孔（２２）を介して前記主燃焼室（１３）に噴出されるように構成されていることを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
【請求項２】
前記連通孔（２２）は、前記副燃焼室（２１）に発生した高圧ガスが前記点火プラグ（１８）の放電火花発生部の近傍に向かって噴出されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃焼制御装置。
【請求項３】
前記点火装置は、高温のプラズマを生成して点火するプラズマ点火装置（２３、２４）、レーザー光を集光させて点火するレーザー点火装置（３０、３１）、および放電火花を発生させて点火する火花点火装置（５０、５１）のいずれか１つであることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の燃焼制御装置。
【請求項４】
前記主燃焼室（１３）に混合気を導入後で、かつ前記点火プラグ（１８）にて前記混合気に点火する前に、前記点火装置（２３、２４、３０、３１、５０、５１）にて前記可燃ガスに点火して前記高圧ガスを前記主燃焼室（１３）に噴出させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の内燃機関の燃焼制御装置。
【請求項５】
前記可燃ガスは、前記連通孔（２２）を介して前記主燃焼室（１３）から流入する混合気であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の内燃機関の燃焼制御装置。
【請求項６】
前記可燃ガスは、前記主燃焼室（１３）を経由することなく前記副燃焼室（２１）に直接供給されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の内燃機関の燃焼制御装置。
【請求項７】
内燃機関の主燃焼室（１３）の混合気に点火プラグ（１８）にて点火する内燃機関において、
高圧ガスが蓄えられた交換可能な高圧ガスボンベ（６０）と、
前記高圧ガスを前記主燃焼室（１３）に噴出させる高圧ガス噴射弁（６２）とを備えることを特徴とする内燃機関の燃焼制御装置。
【請求項８】
前記主燃焼室（１３）に混合気を導入後で、かつ前記点火プラグ（１８）にて前記混合気に点火する前に、前記高圧ガス噴射弁（６２）を開弁させて前記高圧ガスを前記主燃焼室（１３）に噴出させることを特徴とする請求項７に記載の内燃機関の燃焼制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火花点火式内燃機関において、燃焼室に気流を発生させて燃焼速度を高める燃焼制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、火花点火式内燃機関において、ガスを圧縮して高圧ガスを得る高圧ガスポンプと、燃焼室外周側に設置されて燃焼室に高圧ガスを噴射する弁とを備え、点火直後に高圧ガスを燃焼室に噴射して燃焼室に気流を発生させることにより、燃焼速度を高めるようにしたものが知られている（以下、第１従来例という。例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、副燃焼室に点火プラグを配置し、副燃焼室で着火して発生させた火炎を噴孔を通して主燃焼室の最適位置に噴出させることにより、希薄場での燃焼を安定化させるものも提案されている（以下、第２従来例という。例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
さらに、火花点火式ガスエンジンにおいて、燃焼室の中央に設置したメイン点火栓と、燃焼室のうち火炎伝播の遅れる位置に設置したサブ点火栓とを備え、メイン点火栓の点火時期よりもサブ点火栓の点火時期を遅らせることにより、ノッキングを回避しつつ燃料消費率を改善するものも提案されている（以下、第３従来例という。例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１６３７３０号公報
【特許文献２】特開２００７−４０１７４号公報
【特許文献３】特開２００６−１１２３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、第１従来例は、燃焼場にガスを噴射するため、５〜１０ＭＰａの高圧ガスとする必要があり、したがって、高圧ガスポンプを作動させるための駆動エネルギー損失が大きく、装置も大がかりになってしまうという問題があった。
【０００７】
また、第２従来例は、副燃焼室に残留排気ガスが多く残り、また、副燃焼室に適切な（着火しやすい状態の）混合気が供給されにくいため、通常の火花点火では着火困難な場合がある。
【０００８】
さらに、第３従来例では、サブ点火栓を設置した部位以外にも火炎伝播の遅いところがあれば、そこがノッキングポイントになってしまう。そのため、根本的な解決のためには、火炎伝播速度自体を上げる必要がある。
【０００９】
本発明は上記点に鑑みて、燃焼室に気流を発生させる装置の駆動エネルギー損失を低減し、また装置の簡素化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、主燃焼室（１３）の混合気に点火プラグ（１８）にて点火する内燃機関において、副室隔壁（２０）によって主燃焼室（１３）から分離されるとともに副室隔壁（２０）に形成された連通孔（２２）を介して主燃焼室（１３）に連通する副燃焼室（２１）と、副燃焼室（２１）に供給される可燃ガスに点火する点火装置（２３、２４、３０、３１、５０、５１）とを備え、可燃ガスに点火されて副燃焼室（２１）に発生した高圧ガスが、連通孔（２２）を介して主燃焼室（１３）に噴出されるように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
これによると、副燃焼室（２１）と点火装置（２３、２４、３０、３１、５０、５１）とによって発生させた高圧ガスにより主燃焼室（１３）に気流を発生させることができるため、高圧ガスポンプのような大きい駆動エネルギーを必要とする装置が不要となるので、主燃焼室（１３）に気流を発生させる装置の駆動エネルギー損失を低減し、また装置の簡素化を図ることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の内燃機関の燃焼制御装置において、連通孔（２２）は、副燃焼室（２１）に発生した高圧ガスが点火プラグ（１８）の放電火花発生部の近傍に向かって噴出されるように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
これによると、点火プラグ（１８）の放電火花発生部の近傍に確実に気流を発生させることができるため、燃焼速度を確実に高めることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の内燃機関の燃焼制御装置において、点火装置は、高温のプラズマを生成して点火するプラズマ点火装置（２３、２４）、レーザー光を集光させて点火するレーザー点火装置（３０、３１）、および放電火花を発生させて点火する火花点火装置（５０、５１）のいずれか１つであることを特徴とする。
【００１５】
これによると、発熱部体積の大きいプラズマ点火装置（２３、２４）、または、エネルギー密度の高いレーザー点火装置（３０、３１）を用いた場合には、副燃焼室（２１）の可燃ガスが着火し難い状態であっても、その可燃ガスを確実に着火させることができる。また、火花点火装置（５０、５１）を用いた場合には、点火装置を安価にすることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の内燃機関の燃焼制御装置において、主燃焼室（１３）に混合気を導入後で、かつ点火プラグ（１８）にて混合気に点火する前に、点火装置（２３、２４、３０、３１、５０、５１）にて可燃ガスに点火して高圧ガスを主燃焼室（１３）に噴出させることを特徴とする。
【００１７】
これによると、主燃焼室（１３）の混合気に点火する前に気流が発生するため、点火プラグ（１８）の放電火花が吹き流されたり、複数回の飛び直しが発生する。これにより、混合気中で放電火花の通過している体積が増加し、点火初期に発生する火炎体積を大きくでき、着火性が向上する。
【００１８】
請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の内燃機関の燃焼制御装置において、可燃ガスは、連通孔（２２）を介して主燃焼室（１３）から流入する混合気であることを特徴とする。
【００１９】
これによると、副燃焼室（２１）に可燃ガスを供給する専用の装置を設ける必要がなく、装置の簡素化を図ることができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の内燃機関の燃焼制御装置において、可燃ガスは、主燃焼室（１３）を経由することなく副燃焼室（２１）に直接供給されることを特徴とする。
【００２１】
これによると、主燃焼室（１３）に供給される混合気よりも着火しやすい可燃ガスを選定することにより、その可燃ガスを確実に着火させることができる。点火装置として火花点火装置（５０、５１）を用いる場合に、特に有効である。
【００２２】
請求項７に記載の発明では、内燃機関の主燃焼室（１３）の混合気に点火プラグ（１８）にて点火する内燃機関において、高圧ガスが蓄えられた交換可能な高圧ガスボンベ（６０）と、高圧ガスを主燃焼室（１３）に噴出させる高圧ガス噴射弁（６２）とを備えることを特徴とする。
【００２３】
これによると、交換可能な高圧ガスボンベ（６０）に蓄えられた高圧ガスにより主燃焼室（１３）に気流を発生させるため、燃焼室に気流を発生させる装置の駆動エネルギー損失を低減し、また装置の簡素化を図ることができる。
【００２４】
請求項８に記載の発明では、請求項７に記載の内燃機関の燃焼制御装置において、主燃焼室（１３）に混合気を導入後で、かつ点火プラグ（１８）にて混合気に点火する前に、高圧ガス噴射弁（６２）を開弁させて高圧ガスを主燃焼室（１３）に噴出させることを特徴とする。
【００２５】
これによると、主燃焼室（１３）の混合気に点火する前に気流が発生するため、点火プラグ（１８）の放電火花が吹き流されたり、複数回の飛び直しが発生する。これにより、混合気中で放電火花の通過している体積が増加し、点火初期に発生する火炎体積を大きくでき、着火性が向上する。
【００２６】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃焼制御装置を備える内燃機関の模式的な断面図である。
【図２】図１の副室隔壁の要部拡大断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る燃焼制御装置を備える内燃機関の模式的な断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る燃焼制御装置を備える内燃機関の模式的な断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る燃焼制御装置を備える内燃機関の模式的な断面図である。
【図６】第４実施形態の内燃機関のガス噴射終了時期をパラメータとする燃焼期間の評価結果を示す図である。
【図７】第４実施形態の内燃機関のガス噴射終了時期をパラメータとする燃焼不安定率の評価結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２９】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は第１実施形態に係る燃焼制御装置を備える内燃機関の模式的な断面図、図２は図１の副室隔壁の要部拡大断面図である。
【００３０】
図１に示すように、内燃機関（より詳細には、４サイクル、レシプロ、火花点火の内燃機関）は、シリンダヘッド１０、シリンダブロック１１、およびピストン１２によって、主燃焼室１３が形成されている。シリンダヘッド１０には、主燃焼室１３に混合気を導く吸気ポート１４および主燃焼室１３の排気ガスの出口となる排気ポート１５が形成されている。シリンダヘッド１０には、吸気ポート１４を開閉する吸気弁１６および排気ポート１５を開閉する排気弁１７が配置されている。
【００３１】
シリンダヘッド１０には、主燃焼室１３における径方向中心部に臨む位置に、スパーク点火プラグ１８が配置されている。このスパーク点火プラグ１８は、スパーク点火回路１９から所定のタイミングにて高電圧が印加されることにより放電火花１００を発生し、主燃焼室１３の混合気に点火するようになっている。
【００３２】
シリンダブロック１１には、主燃焼室１３における外周部に臨む位置に、副室隔壁２０が配置されている。副室隔壁２０内には、主燃焼室１３から分離された副燃焼室２１が形成されている。副燃焼室２１は、副室隔壁２０に形成された連通孔２２を介して主燃焼室１３と連通している。
【００３３】
副室隔壁２０内には、プラズマ点火プラグ２３が配置されており、このプラズマ点火プラグ２３は、プラズマ点火回路２４から所定のタイミングにて高電流エネルギーが供給されることにより高温のプラズマを生成して、そのプラズマの熱により副燃焼室２１の可燃ガスとしての混合気に点火するようになっている。なお、プラズマ点火プラグ２３とプラズマ点火回路２４は、本発明のプラズマ点火装置を構成する。
【００３４】
次に、本実施形態の作動について説明する。吸気行程では、吸気弁１６が開き、ピストン１２が下降するのに伴って、吸気ポート１４を介して主燃焼室１３に混合気が流入する。その後、吸気弁１６が閉弁後ピストン１２が上昇して主燃焼室１３の圧力が上昇すると、主燃焼室１３の混合気が連通孔２２を介して副燃焼室２１に流入する。
【００３５】
そして、ピストン１２が上死点近傍まで上昇してきたら、スパーク点火プラグ１８が発生する放電火花１００により主燃焼室１３の混合気に点火して主燃焼室火炎１１０を発生させる。
【００３６】
また、スパーク点火プラグ１８により主燃焼室１３の混合気に点火する前に、プラズマ点火プラグ２３が生成する高温のプラズマにより副燃焼室２１の混合気に点火して火炎プラズマ１２０を発生させる。
【００３７】
その結果、副燃焼室２１の混合気が急激に燃焼・膨張して高圧ガスとなり、その高圧ガスは高速度の噴出ガス１３０となって連通孔２２から主燃焼室１３へ吹き出す。ここで、噴出ガス１３０が放電火花１００の発生部に向かって噴出されるように、連通孔２２の位置が設定されている。より詳細には、連通孔２２は、火炎プラズマ１２０の発生部と放電火花１００の発生部とを結ぶ線上に位置している。
【００３８】
この噴出ガス１３０によって主燃焼室１３に気流・乱流が形成され、放電火花１００および主燃焼室火炎１１０がかき乱されるため、主燃焼室火炎１１０の伝播速度が高まり、短期間で主燃焼室１３の燃焼が完了する。
【００３９】
なお、噴出ガス１３０は火炎になっていなくてもよい。すなわち、噴出ガス１３０によって気流が発生されればよく、その際のジェット比Ｒ（Ｒ＝副燃焼室２１の容積／連通孔２２の面積）は、１５０〜１５００に設定すれば良い。一方、噴出ガス１３０が火炎状で噴出する場合は、主燃焼室火炎１１０と火炎状の噴出ガス１３０による２箇所点火の効果もあり、気流強化よりも燃焼速度を高める効果が大きくなる。その際のジェット比Ｒは、５０〜３００に設定すると良い。
【００４０】
本実施形態によると、短期間で主燃焼室１３の燃焼が完了するため、火炎伝播遅れする部位が少なくなり、ノッキングが抑制される。また、燃焼速度のバラツキも抑制されるため、トルク変動も減少する。
【００４１】
さらに、主燃焼室１３の混合気に点火する前に、噴出ガス１３０によって主燃焼室１３に気流・乱流が形成されるため、その気流・乱流によって放電火花１００が吹き流されたり、複数回の飛び直しが発生する。したがって、混合気中で放電火花１００の通過している体積が増加し、点火初期に発生する火炎体積を大きくでき、着火性が向上する。
【００４２】
また、副燃焼室２１の混合気を燃焼させた高圧ガスにより主燃焼室１３に気流を発生させるため、高圧ガスポンプのような大きい駆動エネルギーを必要とする装置が不要となるので、主燃焼室１３に気流を発生させる装置の駆動エネルギー損失を低減するとともに、装置の簡素化を図ることができる。
【００４３】
さらに、噴出ガス１３０が放電火花１００の発生部に向かって噴出されるようにしているため、放電火花１００発生部の近傍に確実に気流を発生させることができ、燃焼速度を確実に高めることができる。
【００４４】
また、副燃焼室２１の可燃ガスの点火には発生エネルギーの大きいプラズマ点火装置を用いているため、通常のスパーク点火に比べ非常に高温で体積の大きい発熱部を形成できるので、副燃焼室２１の混合気が着火し難い状態であっても、その混合気を確実に着火させることができる。
【００４５】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図３は第２実施形態に係る燃焼制御装置を備える内燃機関の模式的な断面図である。
【００４６】
本実施形態は、第１実施形態におけるプラズマ点火装置に代えて、レーザー点火装置を用いたものである。その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
【００４７】
図３に示すように、本実施形態に係る燃焼制御装置は、レーザー光１４０を発振するレーザー発信器３０と、レーザー発信器３０から発振されたレーザー光１４０を集光する集光レンズ３１とを備えている。なお、レーザー発信器３０と集光レンズ３１は、本発明のレーザー点火装置を構成する。
【００４８】
そして、スパーク点火プラグ１８により主燃焼室１３の混合気に点火する前に、レーザー光１４０により、レーザー光１４０の焦点位置である副燃焼室２１において混合気に点火して、火炎プラズマ１２０を発生させる。その結果、副燃焼室２１の混合気が急激に燃焼・膨張して高圧ガスとなり、その高圧ガスは高速度の噴出ガス１３０となって連通孔２２から主燃焼室１３へ吹き出す。この噴出ガス１３０によって主燃焼室１３に気流・乱流が形成され、放電火花１００および主燃焼室火炎１１０がかき乱されるため、主燃焼室火炎１１０の伝播速度が高まり、短期間で主燃焼室１３の燃焼が完了する。
【００４９】
本実施形態によると、副燃焼室２１の可燃ガスの点火にはレーザー点火装置を用いているため、レーザー集光部でのエネルギー密度が非常に高く、スパーク点火に比べ極めて高温な状態を作り出せるので、副燃焼室２１の混合気が着火し難い状態であっても、その混合気を確実に着火させることができる。
【００５０】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。図４は第３実施形態に係る燃焼制御装置を備える内燃機関の模式的な断面図である。
【００５１】
本実施形態は、第１実施形態におけるプラズマ点火装置に代えて、火花点火装置を用いたものである。また、可燃ガスを副燃焼室２１に直接供給するようにしている。その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
【００５２】
図４に示すように、本実施形態に係る燃焼制御装置は、水素、メタン、プロパン、ブタン等の可燃ガスを０．０２〜２ＭＰａの低圧で送り出す可燃ガス供給装置４０を備えている。この可燃ガス供給装置４０は、ガス供給ライン４１を介して副燃焼室２１に接続されており、可燃ガスは、主燃焼室１３を経由することなく副燃焼室２１に直接供給されるようになっている。また、ガス供給ライン４１は、電磁弁よりなるガス制御弁４２にて開閉されるようになっている。
【００５３】
副室隔壁２０内には、副室用スパーク点火プラグ５０が配置されている。この副室用スパーク点火プラグ５０は、副室用スパーク点火回路５１から所定のタイミングにて高電圧が印加されることにより放電火花を発生し、副燃焼室２１の可燃ガスに点火するようになっている。なお、副室用スパーク点火プラグ５０と副室用スパーク点火回路５１は、本発明の火花点火装置を構成する。
【００５４】
そして、副室用スパーク点火プラグ５０が放電火花を発生する前に、より詳細には、吸気行程から圧縮行程中間域に至る間に、ガス制御弁４２を開弁させて可燃ガス供給装置４０から副燃焼室２１に可燃ガスを供給する。
【００５５】
続いて、スパーク点火プラグ１８により主燃焼室１３の混合気に点火する前に、副室用スパーク点火プラグ５０が発生する放電火花により副燃焼室２１の可燃ガスに点火して副室火炎１５０を発生させる。その結果、副燃焼室２１の可燃ガスが急激に燃焼・膨張して高圧ガスとなり、その高圧ガスは高速度の噴出ガス１３０となって連通孔２２から主燃焼室１３へ吹き出す。この噴出ガス１３０によって主燃焼室１３に気流・乱流が形成され、放電火花１００および主燃焼室火炎１１０がかき乱されるため、主燃焼室火炎１１０の伝播速度が高まり、短期間で主燃焼室１３の燃焼が完了する。
【００５６】
本実施形態によると、副燃焼室２１内を着火しやすい混合気濃度に設定でき、また、副燃焼室２１に供給される可燃ガスにより副燃焼室２１の残留排気ガスが主燃焼室１３に排出されるため、副燃焼室２１の可燃ガスは着火しやすい状態であり、可燃ガスの着火が容易である。さらに、主燃焼室１３に供給される混合気よりも着火しやすい可燃ガスを選定することにより、その可燃ガスを確実に着火させることができる。
【００５７】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。図５は第４実施形態に係る燃焼制御装置を備える内燃機関の模式的な断面図である。以下、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００５８】
図５に示すように、本実施形態に係る燃焼制御装置は、窒素等のガスを高圧（２〜１５ＭＰａ）で蓄える高圧ガスボンベ６０を備えている。この高圧ガスボンベ６０は、貯留ガスが少なくなると交換可能なように、着脱式になっている。また、高圧ガスボンベ６０内の高圧ガスは、高圧ガス配管６１を介して電磁弁よりなる高圧ガス噴射弁６２に導かれる。
【００５９】
この高圧ガス噴射弁６２は、シリンダブロック１１における主燃焼室１３の外周部に臨む位置に配置され、噴射弁制御回路６３によって開閉タイミングが制御される。そして、高圧ガス噴射弁６２の開弁期間中に、高圧ガス噴射弁６２から主燃焼室１３に高圧ガスがガス噴流１６０となって噴射されるようになっている。ここで、ガス噴流１６０が放電火花１００の発生部に向かって噴出されるように、高圧ガス噴射弁６２の向きが設定されている。
【００６０】
そして、スパーク点火プラグ１８により主燃焼室１３の混合気に点火する前に、高圧ガス噴射弁６２を開弁させて高圧ガスを噴出させ、主燃焼室１３にガス噴流１６０を発生させる。このガス噴流１６０によって主燃焼室１３に気流・乱流が形成され、放電火花１００および主燃焼室火炎１１０がかき乱されるため、主燃焼室火炎１１０の伝播速度が高まり、短期間で主燃焼室１３の燃焼が完了する。
【００６１】
本実施形態によると、交換可能な高圧ガスボンベ６０に蓄えられた高圧ガスにより主燃焼室１３に気流を発生させるため、主燃焼室１３に気流を発生させる装置の駆動エネルギー損失を低減するとともに、装置の簡素化を図ることができる。
【００６２】
次に、本実施形態に係る燃焼制御装置を備える内燃機関の実機による評価結果について、図６、図７にて説明する。
【００６３】
このときの試験条件は、以下の通りである。
・内燃機関：１．５Ｌ、直列４気筒
・運転条件：機関回転数＝１７４０ｒｐｍ、図示平均有効圧力＝０．２１ＭＰａ
・使用ガス：窒素
・ガス噴射圧力：４．５ＭＰａ
・ガス噴射時間：２ｍｓ（２１°ＣＡに相当）
・ガス噴射量：２ｍｇ(大気中噴射時）。因みに、ガス噴射量＝２ｍｇは、機関回転数＝１７４０ｒｐｍ、図示平均有効圧力＝０．２１ＭＰａで運転時の吸入空気量の２〜３％に相当する。
【００６４】
図６は、ガス噴射終了時期をパラメータとする、燃焼期間の評価結果である。因みに、ここでいう燃焼期間は、質量燃焼割合が１０％になってから９０％になるまでの期間である。また、図６において、Ｔｍは、スパーク点火プラグ１８による主燃焼室１３の混合気の点火時期（以下、主燃焼室点火時期という）であり、一点鎖線は、ガス噴射なしの場合の燃焼期間を示している。
【００６５】
図７は、ガス噴射終了時期をパラメータとする、燃焼不安定率（＝図示平均有効圧力の標準偏差／図示平均有効圧力）の評価結果である。なお、図７において、一点鎖線は、ガス噴射なしの場合の燃焼不安定率を示している。
【００６６】
この図６から明らかなように、主燃焼室点火時期Ｔｍよりも前にガス噴射を終了した場合に、燃焼期間が短くなり（すなわち、燃焼が早くなり）、また、図７から明らかなように、主燃焼室点火時期Ｔｍよりも前にガス噴射を終了した場合に、燃焼不安定率が小さくなる（すなわち、サイクル毎の燃焼変動が小さくなる）。
【００６７】
なお、ガス噴射終了時期の望ましい範囲は、圧縮行程開始時（ＢＤＣ）よりも後で、且つ主燃焼室点火時期Ｔｍよりも前であり、この場合に、特に燃焼期間が短くなるとともに燃焼不安定率が小さくなる。
【符号の説明】
【００６８】
１３  主燃焼室
１８  点火プラグ
２０  副室隔壁
２１  副燃焼室
２２  連通孔
２３  プラズマ点火プラグ（点火装置）
２４  プラズマ点火回路（点火装置）
【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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