(57)【要約】【課題】エミッションの悪化を抑制することの可能なエンジンシステムを提供する。【解決手段】エンジンシステム１０は、ハウジング３０と、副室用噴射装置５０と、点火プラグ６０と、温度推定部８１０と、制御部８１１とを備える。ハウジング３０には、内燃機関の燃焼室である主室２５の容積よりも小さい容積を有する副室３１が形成されている。副室用噴射装置５０は、副室３１内に燃料を噴射する。点火プラグは、副室３１内の燃料を点火する。温度推定部８１０は、副室３１の内壁面３１０の温度を推定する。制御部８１１は、副室３１の内壁面３１０の温度が所定温度以下であると判断した場合、副室３１の内壁面３１０に液体状の燃料が付着し難くなるように副室用噴射装置５０の燃料の噴射態様を変化させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室である主室（２５）の容積よりも小さい容積を有する副室（３１）と、前記副室及び前記主室を連通させる複数の連通孔（３３）とが形成されるハウジング（３０）と、
前記副室内に燃料を噴射する副室用噴射装置（５０）と、
前記副室内の燃料を点火する点火プラグ（６０）と、
前記主室内に燃料を直接噴射する主室用噴射装置（４０）と、
前記副室の内壁面の温度を推定する温度推定部（８１０）と、
前記点火プラグ、前記副室用噴射装置、及び前記主室用噴射装置を制御する制御部（８１１）と、を備え、
前記制御部は、前記副室の内壁面の温度が所定温度以下であると判断した場合、前記副室の内壁面に液体状の燃料が付着し難くなるように前記副室用噴射装置の燃料の噴射態様を変化させる
エンジンシステム。
【請求項２】
前記制御部は、前記副室の内壁面の温度が前記所定温度以下である場合、前記副室用噴射装置の燃料噴射量を制限する
請求項１に記載のエンジンシステム。
【請求項３】
前記制御部は、前記副室の内壁面の温度が前記所定温度以下である場合、前記副室用噴射装置からの燃料の噴射を禁止する
請求項２に記載のエンジンシステム。
【請求項４】
前記制御部は、前記副室用噴射装置からの燃料の噴射を禁止している期間、前記副室用噴射装置からの燃料の噴射を許可している期間と比較して前記内燃機関の空燃比がストイキに近く且つリッチ側となるように前記主室用噴射装置を制御する
請求項３に記載のエンジンシステム。
【請求項５】
前記制御部は、前記副室の内壁面の温度が前記所定温度を超えていると判断した場合、前記副室用噴射装置からの燃料の噴射を許可する
請求項３又は４に記載のエンジンシステム。
【請求項６】
前記制御部は、前記副室の内壁面の温度が前記所定温度から低下するほど、前記副室用噴射装置の燃料噴射量を低下させる
請求項２に記載のエンジンシステム。
【請求項７】
前記制御部は、前記副室の内壁面の温度が前記所定温度から低下するほど、前記副室用噴射装置の噴射圧を増加させる
請求項１に記載のエンジンシステム。
【請求項８】
前記副室の外壁部に設置され、前記副室の外壁部の温度に応じた信号を出力する温度センサ（７０）を更に備え、
前記温度推定部は、前記温度センサの出力信号に基づいて前記副室の内壁面の温度を推定する
請求項１〜７のいずれか一項に記載のエンジンシステム。
【請求項９】
内燃機関の冷却水の温度に応じた信号を出力する水温センサ（９３）を更に備え、
前記温度推定部は、前記水温センサの出力信号、及び前記内燃機関の始動開始時からの経過時間に基づいて前記副室の内壁面の温度を推定する
請求項１〜７のいずれか一項に記載のエンジンシステム。
【請求項１０】
前記所定温度は、前記副室用噴射装置の燃料噴射量と前記内燃機関の吸気圧とから推定される飽和蒸気圧が、前記副室用噴射装置から噴射される燃料の蒸発圧を超える温度に設定されている
請求項１〜９のいずれか一項に記載のエンジンシステム。
【請求項１１】
前記ハウジングは、円筒状に形成されるとともに、その先端部に複数の前記連通孔を有し、
前記副室用噴射装置及び前記点火プラグは、前記ハウジングにおける先端部とは反対側の基端部に設けられ、
前記副室用噴射装置の噴射軸は、前記副室の内壁面に対して交差し、且つ前記副室用噴射装置から噴射された燃料の少なくとも一部が前記副室の内壁面に衝突するように設定されている
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のエンジンシステム。
【請求項１２】
前記副室用噴射装置の噴射軸は、前記副室用噴射装置から噴射された燃料が前記副室の内壁面に鋭角で入射するように設定されている
請求項１１に記載のエンジンシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、エンジンシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載のエンジンシステムがある。特許文献１に記載のエンジンシステムは、噴射装置及び点火プラグが配置される予燃室を有している。噴射装置は、所定量の燃料を予燃室内に噴射する。点火プラグは、予燃室の燃料を点火する。点火された燃料は、予燃室のオリフィスから燃焼室に押し出されて、燃焼室内の主供給燃料を点火する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−７０２７０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、特許文献１に記載のエンジンシステムでは、噴射装置から予燃室に燃料を噴射した際に、予燃室の壁面の温度が所定の温度以下である場合に、燃料が気化せずに予燃室の壁面に付着、あるいは予燃室内で飛散して液体状態で滞留する可能性がある。このような液体状の燃料は、点火プラグによる着火が行われた後に、液体状のまま燃焼室に排出される場合がある。液体状態の燃料が燃焼室に排出されると、燃焼室内の混合気の燃焼状態が悪化するため、エミッションの増加などを招くおそれがある。
【０００５】
なお、このような課題は、内燃機関及びモータを走行用の動力源として用いる、いわゆるハイブリッド車両において発生し易い。すなわち、ハイブリッド車両では、モータの動力に基づいて車両が走行するＥＶ走行モードから、内燃機関の動力に基づいて車両が走行する通常走行モードへの切り替えが行われる。したがって、ハイブリッド車両では、内燃機関の再始動が頻繁に行われるため、内燃機関の温度が低下し易い。これは予燃室の壁面の温度を低下させる要因となるため、液体状の燃料が予燃室に生成され易く、上記のようなエミッションの増加を招く可能性が高い。
【０００６】
本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、エミッションの悪化を抑制することの可能なエンジンシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するエンジンシステム（１０）は、ハウジング（３０）と、副室用噴射装置（５０）と、点火プラグ（６０）と、主室用噴射装置（４０）と、温度推定部（８１０）と、制御部（８１１）と、を備える。ハウジングには、内燃機関の燃焼室である主室（２５）の容積よりも小さい容積を有する副室（３１）と、副室及び主室を連通させる複数の連通孔（３３）とが形成されている。副室用噴射装置は、副室内に燃料を噴射する。点火プラグは、副室内の燃料を点火する。主室用噴射装置は、主室内に燃料を直接噴射する。温度推定部は、副室の内壁面の温度を推定する。制御部は、点火プラグ、副室用噴射装置、及び主室用噴射装置を制御する。制御部は、副室の内壁面の温度が所定温度以下であると判断した場合、副室の内壁面に液体状の燃料が付着し難くなるように副室用噴射装置の燃料の噴射態様を変化させる。
【０００８】
この構成によれば、副室の内壁面の温度が所定温度以下である場合には、副室用噴射装置の燃料の噴射態様が変化することにより、副室の内壁面に液体状の燃料が付着し難くなる。そのため、液体状の燃料が連通孔を通じて主室に流れ込むことに起因するエミッションの悪化を抑制することができる。
【０００９】
なお、上記手段、特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、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一例である。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、エミッションの悪化を抑制することの可能なエンジンシステムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１実施形態のエンジンシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、第１実施形態のハウジング周辺の拡大断面構造を示す断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態のエンジンシステムにおける衝突角度と上方飛散燃料の割合との関係を示すグラフである。
【図４】図４は、第１実施形態のＣＰＵにより実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は、第１実施形態の変形例のハウジング周辺の拡大断面構造を示す断面図である。
【図６】図６は、第２実施形態のＣＰＵにより実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】図７は、第２実施形態のＣＰＵにより用いられる副室の内壁面の温度と噴射低減率との関係を示すマップである。
【図８】図８は、第２実施形態における副室の内壁面の温度と副室用噴射装置の燃料噴射量との関係を示すグラフである。
【図９】図９は、第３実施形態のＣＰＵにより実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第３実施形態のＣＰＵにより用いられる副室の内壁面の温度と噴射圧上昇率との関係を示すマップである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、エンジンシステムの一実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
＜第１実施形態＞
はじめに、エンジンシステムの第１実施形態について説明する。
【００１３】
図１に示されるように、本実施形態のエンジンシステム１０は、車両に搭載される内燃機関２０と、内燃機関２０を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）８０とを備えている。
内燃機関２０は、軸線ｍ１を中心に円筒状に形成されたシリンダライナ２２と、シリンダライナ２２の上部に設けられるシリンダヘッド２３とを備えている。シリンダライナ２２の内部空間は、内燃機関２０の気筒２１を構成している。気筒２１内には、軸線ｍ１に沿った方向に往復動可能にピストン２４が収容されている。シリンダライナ２２の内壁面、シリンダヘッド２３の内壁面、及びピストン２４の冠面によって囲まれる空間により、混合気を燃焼させるための燃焼室２５が構成されている。以下では、燃焼室２５を「主室２５」と称する。シリンダヘッド２３には、主室２５に燃料を直接噴射する主室用噴射装置４０が設けられている。ピストン２４は、内燃機関の出力軸であるクランク軸にコネクティングロッドを介して連結されている。燃料と空気とを含む混合気が主室２５内で燃焼することによりピストン２４が気筒２１内を往復動すると、ピストン２４の往復動がコネクティングロッドを介してクランク軸の回転運動に変換される。
【００１４】
シリンダヘッド２３には、主室２５に連通される吸気ポート２６及び排気ポート２７が設けられている。主室２５において吸気ポート２６が接続される開口部分には、吸気バルブ２８が配置されている。内燃機関２０の吸気行程において吸気バルブ２８が開弁動作することにより、車両の外部の空気である外気が吸気ポート２６を通じて主室２５内に導入される。この吸気ポート２６から導入される外気に、主室用噴射装置４０から噴射される燃料が混ざることにより、混合気が生成される。
【００１５】
主室２５において排気ポート２７が接続される開口部分には、排気バルブ２９が配置されている。内燃機関２０の排気行程において排気バルブ２９が開弁動作することにより、混合気の燃焼により主室２５内に生成される排気が排気ポート２７を通じて車両の外部に流出する。
【００１６】
シリンダヘッド２３における主室２５の上方にあたる部分には、ハウジング３０が組み付けられている。ハウジング３０は、軸線ｍ１を中心に略有底円筒状に形成されている。ハウジング３０の内部空間は副室３１を構成している。図２に示されるように、副室３１の内径は、長さＤ１に設定されている。副室３１の容積は、主室２５の容積よりも小さい。
【００１７】
ハウジング３０の先端部３２は、ドーム状に形成されており、図１に示されるように主室２５内に露出している。ハウジング３０の先端部３２には、その内面から外面に貫通する複数の連通孔３３が形成されている。連通孔３３は、ハウジング３０の副室３１と主室２５とを連通させている。
【００１８】
図２に示されるように、ハウジング３０の上方には、拡径部３４が設けられている。拡径部３４は、副室３１との接続部分から上方に向かうほど、その内径が徐々に拡大するように形成された部分である。したがって、拡径部３４の内径Ｄ２は副室３１の内径Ｄ１よりも大きい。拡径部３４の上端の開口部分は、シリンダヘッド２３に形成された噴射装置挿入孔２３０及び点火プラグ挿入孔２３１に連通されている。噴射装置挿入孔２３０には、副室用噴射装置５０が挿入されて固定されている。点火プラグ挿入孔２３１には、点火プラグ６０が挿入されて固定されている。したがって、副室用噴射装置５０及び点火プラグ６０は、ハウジング３０における先端部３２とは反対側の基端部に配置されている。
【００１９】
副室用噴射装置５０は、副室３１内に液体状の燃料を噴射する。点火プラグ６０は、電力の供給に基づき火花を発するスパークプラグ６１を有している。点火プラグ６０は、スパークプラグ６１から発せられる火花により副室３１内の気体状の燃料を点火することにより火炎を生成する。内燃機関の吸気行程の際、ピストン２４の下降に伴って主室２５内の圧力が低下する。この主室２５内の圧力の低下に基づいて副室３１内の火炎が連通孔３３を通じて主室２５に引き込まれることにより、主室２５内の混合気が燃焼する。
【００２０】
ところで、副室用噴射装置５０から噴射される燃料をハウジング３０の内壁面に衝突させれば、ハウジング３０の熱により燃料の温度を上昇させることができるため、液体状の燃料の気化を促進させることができる。その一方、ハウジングの内壁面に衝突させた液体状の燃料が十分に気化しなかった場合、内燃機関２０のエミッションが増加する可能性がある。
【００２１】
例えばハウジング３０の拡径部３４の内壁面３４０付近は、主室２５から離間しているため、副室３１の内壁面３１０付近と比較すると、温度が低くなり易い。また、副室３１内の火炎が連通孔３３を通じて主室２５に引き込まれる際にハウジング３０に発生する空気流の流速は、連通孔３３に近い部位ほど速くなる。したがって、拡径部３４の内壁面３４０付近の空気流の流速は、副室３１の内壁面３１０付近の空気流の流速と比較すると遅くなる。これらの要因により、副室３１の内壁面３１０付近よりも、拡径部３４の内壁面３４０付近の方が、煤が堆積し易い。したがって、拡径部３４の内壁面３４０付近に燃料が付着すると、デポジットが堆積する可能性が高くなるため、内燃機関２０のエミッションが増加する懸念がある。
【００２２】
また、ハウジング３０の先端部３２は、ドーム状に形成されているため、内燃機関２０の冷間始動時等にハウジング３０の先端部３２に燃料が直接噴射されると、燃料が貯まり易い。このような燃料もデポジットの堆積の要因となるため、内燃機関２０のエミッションが増加する可能性がある。
【００２３】
そこで、本実施形態の内燃機関２０では、図２に示されるように、副室用噴射装置５０から噴射される燃料を、ハウジング３０における拡径部３４から先端部３２までの区間Ｓの内壁面、すなわち副室３１の内壁面３１０に衝突させるようにしている。より詳しくは、副室用噴射装置５０の噴射軸ｍ２が、副室３１の側壁面３５に対して交差し、且つ副室用噴射装置５０から噴射された燃料の少なくとも一部が副室３１の側壁面３５に衝突するように設定されている。副室用噴射装置５０の噴射軸ｍ２は、副室用噴射装置５０から噴射された燃料が副室３１の側壁面３５に鋭角な角度θで入射するように設定されている。
【００２４】
一方、副室３１の内壁面３１０に燃料を衝突させると、衝突部分の周囲に燃料が飛散する。この燃料が点火プラグ６０に向かって上方に飛散すると、拡径部３４の内壁面３４０に燃料が付着するため、好ましくない。
図３は、副室３１の内壁面３１０に衝突した燃料が点火プラグ６０に向かって上方に跳ね返る燃料量を上方飛散燃料量とするとき、副室用噴射装置５０から噴射された燃料量に対する上方飛散燃料量の割合Ｒと衝突角度θとの関係を実験的に求めたグラフである。図３に示されるように、衝突角度θが５２度以下である場合、衝突角度θの変化に対して上方飛散燃料量の割合Ｒが二次曲線的に変化する。これに対し、衝突角度θが５２度を超えると、衝突角度θの変化に対して上方飛散燃料量の割合Ｒが略線形的に急峻に増加する。そのため、衝突角度θは、上方飛散燃料量の割合Ｒが急峻に増加し始める衝突角度である５２度以下であることが好ましい。なお、衝突角度θを５２度以下に設定すれば、上方飛散燃料量の割合Ｒを「０．２」以下にすることが可能、すなわち副室用噴射装置５０から噴射された燃料量に対する上方飛散燃料量の割合を２割以下にすることが可能である。
【００２５】
図１に示されるように、ハウジング３０の外壁部には、温度センサ７０が設けられている。温度センサ７０は、副室３１の外壁部の温度Ｔａを検出するとともに、検出された温度Ｔａに応じた信号を出力する。
図１に示されるように、ＥＣＵ８０は、ＣＰＵ８１や図示しないＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータを中心に構成されている。ＥＣＵ８０には、温度センサ７０の出力信号の他、車両に搭載された各種センサ９０の出力信号が取り込まれている。
【００２６】
センサ９０には、クランクポジションセンサ９１やエアフロメータ９２、水温センサ９３、アクセルセンサ９４等が含まれている。クランクポジションセンサ９１は、内燃機関２０のクランク軸の回転角度を検出するとともに、検出されたクランク軸の回転角度に応じた信号を出力する。エアフロメータ９２は、吸気ポート２６に連通される吸気通路内を流れる空気の流量である吸入空気量を検出するとともに、検出された吸入空気量に応じた信号を出力する。水温センサ９３は、内燃機関２０内のウォータジャケット内を流れる冷却水の温度を検出するとともに、検出された冷却水温に応じた信号を出力する。アクセルセンサ９４は、車両のアクセルペダルの踏み込み量を検出するとともに、検出されたアクセルペダルの踏み込み量に応じた信号を出力する。
【００２７】
ＣＰＵ８１は、温度推定部８１０と、制御部８１１とを有している。温度推定部８１０は、温度センサ７０の出力信号に基づいて、副室３１の内壁面３１０の温度を推定する部分である。制御部８１１は、温度推定部８１０により推定された副室３１の内壁面３１０の温度、並びにセンサ９０により検出される情報に基づいて主室用噴射装置４０、副室用噴射装置５０、及び点火プラグ６０を制御する部分である。
【００２８】
次に、図４を参照して、ＣＰＵ８１により実行される処理の手順について具体的に説明する。なお、ＣＰＵ８１は、図４に示される処理を所定の演算周期で繰り返し実行する。
図４に示されるように、ＣＰＵ８１の温度推定部８１０は、まず、ステップＳ１０の処理として、温度センサ７０の出力信号に基づいてハウジング３０の外壁部の温度Ｔａを検出する。続いて、温度推定部８１０は、ステップＳ１１の処理として、センサ９０の出力信号に基づいて、内燃機関２０の回転速度の目標値の情報を取得するとともに、内燃機関２０の負荷を推定する。
【００２９】
温度推定部８１０は、ステップＳ１１の処理に続くステップＳ１２の処理として、副室３１の内壁面３１０の実際の温度Ｔｂを推定する。具体的には、温度推定部８１０は、ステップＳ１０，Ｓ１１の処理で得られたハウジング３０の外壁部の温度Ｔａ、内燃機関２０の回転速度の目標値、内燃機関２０の負荷の推定値、並びにシリンダヘッド２３やハウジング３０の既知の熱伝達率等に基づいて副室３１の内壁面３１０の実際の温度Ｔｂをマップや演算式等を用いて推定する。
【００３０】
続いて、ＣＰＵ８１の制御部８１１は、ステップＳ１３の処理として、副室３１の内壁面３１０の温度Ｔｂが所定温度Ｔｔｈ１０以下であるか否かを判断する。所定温度Ｔｔｈ１０は、副室用噴射装置５０から噴射された燃料のうち、副室３１の内壁面３１０に付着した液体状の燃料が気化することの可能な温度である。例えば所定温度Ｔｔｈ１０は、副室用噴射装置５０の燃料噴射量と内燃機関２０の吸気圧とから推定される飽和蒸気圧が、副室用噴射装置５０から噴射される燃料の蒸発圧を超える温度に設定される。なお、副室用噴射装置５０の燃料噴射量としては、予め設定されている値を用いることができる。また、内燃機関２０の吸気圧は、エアフロメータ９２の出力信号により検出可能である。
【００３１】
制御部８１１は、ステップＳ１３の処理で肯定判断した場合には、すなわち副室３１の内壁面３１０の温度Ｔｂが所定温度Ｔｔｈ１０以下である場合には、副室３１の内壁面３１０に付着した液体状の燃料が気化しない可能性があると判定する。この場合、制御部８１１は、副室用噴射装置５０からの燃料の噴射を禁止し、主室用噴射装置４０からのみ燃料を噴射する。
【００３２】
すなわち、制御部８１１は、まず、ステップＳ１４の処理として、副室用噴射装置５０からの燃料の噴射を禁止することによる実質的な燃料の減少を補うべく、主室用噴射装置４０から噴射される燃料量を増加させる。具体的には、制御部８１１は、センサ９０の出力信号等から得られる情報に基づいて主室用噴射装置４０の基準燃料噴射量を演算式やマップ等を用いて演算する。制御部８１１は、主室用噴射装置４０の基準燃料噴射量に所定値を加算するとともに、その加算値を主室用噴射装置４０の燃料噴射量の目標値として設定する。なお、所定値としては、予め設定された固定値を用いることができる。あるいは、制御部８１１は、センサ９０の出力信号等から得られる情報に基づいて所定値を変化させてもよい。また、副室用噴射装置５０からの燃料の噴射を禁止することにより燃料の着火性の低下を抑制するために、ステップＳ１４の処理で設置される主室用噴射装置４０の燃料噴射量の目標値は、副室用噴射装置５０からの燃料の噴射を許可している期間と比較して内燃機関２０の空燃比がストイキに近く且つリッチ側となるように設定されている。
【００３３】
制御部８１１は、ステップＳ１４の処理に続くステップＳ１５の処理として、ステップＳ１４で設定された燃料噴射量の目標値に基づいて主室用噴射装置４０からの燃料の噴射を行う。なお、ステップＳ１５の処理で主室用噴射装置４０から主室２５内に燃料が噴射されると、その一部の気体状の燃料が連通孔３３を通じて副室３１内に流入する。制御部８１１は、ステップＳ１５の処理に続くステップＳ１６の処理として、点火プラグ６０のスパークプラグ６１から火花を発することにより副室３１内の気体状の燃料を点火する。これにより副室３１内に生成される火炎が連通孔３３を通じて主室２５に引き込まれることにより、主室２５内の混合気が燃焼する。
【００３４】
一方、制御部８１１は、ステップＳ１３の処理で否定判断した場合には、すなわち副室３１の内壁面３１０の温度Ｔｂが所定温度Ｔｔｈ１０を超えている場合には、副室３１の内壁面３１０に付着した液体状の燃料を気化させることが可能であると判定する。この場合、制御部８１１は、主室用噴射装置４０及び副室用噴射装置５０の両方から燃料を噴射する。具体的には、制御部８１１は、ステップＳ１７の処理として、センサ９０の出力信号等から得られる情報に基づいて主室用噴射装置４０の基準燃料噴射量を演算式やマップ等を用いて演算するとともに、演算された基準燃料噴射量に基づいて主室用噴射装置４０からの燃料の噴射を行う。また、制御部８１１は、ステップＳ１８の処理として、センサ９０の出力信号等から得られる情報に基づいて副室用噴射装置５０の基準燃料噴射量を演算式やマップ等を用いて演算するとともに、演算された基準燃料噴射量に基づいて副室用噴射装置５０からの燃料の噴射を行う。更に、制御部８１１は、ステップＳ１８の処理に続くステップＳ１６の処理として、点火プラグ６０のスパークプラグ６１から火花を発することにより副室３１内の気体状の燃料を点火する。これにより副室３１内に生成される火炎が連通孔３３を通じて主室２５に引き込まれることにより、主室２５内の混合気が燃焼する。
【００３５】
以上説明した本実施形態のエンジンシステム１０によれば、以下の（１）〜（７）に示される作用及び効果を得ることができる。
（１）制御部８１１は、副室３１の内壁面３１０の温度Ｔｂが所定温度Ｔｔｈ１０以下であると判断した場合、副室３１の内壁面３１０に液体状の燃料が付着し難くなるように副室用噴射装置５０の燃料の噴射態様を変化させる。具体的には、制御部８１１は、副室用噴射装置５０からの燃料の噴射を禁止するとともに、主室用噴射装置４０からの燃料の噴射のみを実行し、点火プラグ６０を点火する。これにより、副室３１の内壁面３１０に液体状の燃料が付着し難くなる。そのため、液体状の燃料が主室２５に流れ込むことに起因するエミッションの悪化を抑制することができる。
【００３６】
（２）制御部８１１は、副室３１の内壁面３１０の温度Ｔｂが所定温度Ｔｔｈ１０を超えていると判断した場合、副室用噴射装置５０からの燃料の噴射を許可する。これにより、副室用噴射装置５０から噴射された燃料を、より確実に副室３１の内壁面３１０で気化させることができるため、エミッションの悪化を抑制することが可能となる。
【００３７】
（３）制御部８１１は、副室用噴射装置５０からの燃料の噴射を禁止している期間、副室用噴射装置５０からの燃料の噴射を許可している期間と比較して内燃機関２０の空燃比がストイキに近く且つリッチ側となるように主室用噴射装置４０を制御する。これにより、主室用噴射装置４０のみから燃料を噴射する場合でも、より確実に燃料を着火することができるため、内燃機関２０の燃焼状態を安定化させることができる。
【００３８】
（４）所定温度Ｔｔｈ１０は、副室用噴射装置５０の燃料噴射量と内燃機関２０の吸気圧とから推定される飽和蒸気圧が、副室用噴射装置５０から噴射される燃料の蒸発圧を超える温度に設定されている。これにより、副室用噴射装置５０から噴射される燃料のうち、副室３１の内壁面３１０に衝突した液体状の燃料を、より確実に気化させることが可能となる。
【００３９】
（５）温度推定部８１０は、副室３１の外壁部に設けられた温度センサ７０の出力信号に基づいて、副室３１の内壁面３１０の温度Ｔｂを推定する。これにより、副室３１の内壁面３１０の温度Ｔｂを高い精度で推定することが可能となる。
（６）副室用噴射装置５０の噴射軸ｍ２は、副室３１の内壁面３１０に対して交差し、且つ副室用噴射装置５０から噴射された燃料の少なくとも一部が副室３１の内壁面３１０に衝突するように設定されている。これにより、副室用噴射装置５０から噴射された燃料の一部を副室３１の内壁面３１０の熱により気化させることができるため、副室３１内の燃料を気化させ易くなる。
【００４０】
（７）副室用噴射装置５０の噴射軸ｍ２は、副室用噴射装置５０から噴射された燃料が副室３１の内壁面３１０に鋭角で入射するように設定されている。これにより、副室３１の内壁面３１０に衝突した燃料が点火プラグ６０に向かって跳ね返り難くなるため、デポジットの発生を抑制することができる。
【００４１】
（変形例）
次に、第１実施形態のエンジンシステム１０の変形例について説明する。
図５に示されるように、本変形例のエンジンシステム１０では、ハウジング３０に対する副室用噴射装置５０の相対的な位置が、図２に示される位置よりも上方にずれている。これにより、副室３１の内壁面３１０において副室用噴射装置５０の噴射燃料が衝突する位置を図２に示される位置よりも上方にずらすことができる。
【００４２】
このように、ハウジング３０に対する副室用噴射装置５０の相対的な位置を調整することにより、副室用噴射装置５０から噴射された燃料が副室３１の内壁面３１０において衝突する位置を任意に変更することが可能である。
＜第２実施形態＞
次に、エンジンシステム１０の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態のエンジンシステム１０との相違点を中心に説明する。
【００４３】
本実施形態のＣＰＵ８１は、図３に示される処理に代えて、図６に示される処理を実行する。図６に示されるように、制御部８１１は、ステップＳ１３の処理で肯定判断した場合、ステップＳ２０の処理として、噴射低減率αを演算する。具体的には、ＥＣＵ８０のＲＯＭには、図７に示されるような副室３１の内壁面３１０の温度Ｔｂと噴射低減率αとの関係を示すマップＭ１０が予め記憶されている。マップＭ１０では、温度Ｔｂが所定温度Ｔｔｈ１０を超えている場合には、噴射低減率αが所定値α１に設定される。なお、所定値α１は、「０」よりも大きい値であって、且つ「１」よりも小さい値に設定されている。また、マップＭ１０では、所定温度Ｔｔｈ１０よりも小さい所定温度Ｔｔｈ１１が設けられており、温度Ｔｂが所定温度Ｔｔｈ１１を超えていて、且つ所定温度Ｔｔｈ１０以下である場合には、温度Ｔｂが減少するほど、噴射低減率αがより小さい値に設定される。さらに、マップＭ１０では、温度Ｔｂが所定温度Ｔｔｈ１１以下である場合、噴射低減率αが「０」に設定される。
【００４４】
図６に示されるように、制御部８１１は、ステップＳ２０の処理に続くステップＳ２１の処理として、主室用噴射装置４０及び副室用噴射装置５０のそれぞれの燃料噴射量の目標値を設定する。具体的には、制御部８１１は、センサ９０の出力信号等から得られる情報に基づいて主室用噴射装置４０及び副室用噴射装置５０のそれぞれの基準燃料噴射量を演算式やマップ等を用いて演算する。制御部８１１は、演算された主室用噴射装置４０の基準燃料噴射量に「１−α」を乗算することにより主室用噴射装置４０の燃料噴射量の目標値を設定する。また、制御部８１１は、演算された副室用噴射装置５０の基準燃料噴射量に噴射低減率αを乗算することにより副室用噴射装置５０の燃料噴射量の目標値を設定する。
【００４５】
制御部８１１は、ステップＳ２１の処理に続くステップＳ２２，Ｓ２３の処理として、ステップＳ２１の処理で演算された主室用噴射装置４０及び副室用噴射装置５０のそれぞれの燃料噴射量の目標値に基づいて主室用噴射装置４０及び副室用噴射装置５０からの燃料の噴射を行う。これにより、図８に示されるように、副室３１の内壁面３１０の温度Ｔｂが所定温度Ｔｔｈ１０から所定温度Ｔｔｈ１１に低下するほど、副室用噴射装置５０の燃料噴射量が減少する。また、副室３１の内壁面３１０の温度Ｔｂが所定温度Ｔｔｈ１１以下である場合には、副室用噴射装置５０の燃料噴射量が「０」になる。すなわち、副室用噴射装置５０からの燃料の噴射が禁止される。
【００４６】
以上説明した本実施形態のエンジンシステム１０によれば、以下の（８）に示される作用及び効果を更に得ることができる。
（８）本実施形態のエンジンシステム１０のように、副室３１の内壁面３１０の温度Ｔｂが所定温度Ｔｔｈ１０から所定温度Ｔｔｈ１１に低下するほど副室用噴射装置５０から噴射される燃料量を徐々に制限させれば、副室３１の内壁面３１０に対する液体状の燃料の付着量を減少させることができる。そのため、液体状の燃料が主室２５に流れ込むことに起因するエミッションの悪化を抑制することができる。また、副室３１の内壁面３１０の温度Ｔｂが所定温度Ｔｔｈ１０以下である場合に副室３１内に燃料が存在し易くなるため、点火プラグ６０の燃料の着火性を安定化させることもできる。
【００４７】
＜第３実施形態＞
次に、エンジンシステム１０の第３実施形態について説明する。以下、第１実施形態のエンジンシステム１０との相違点を中心に説明する。
本実施形態のＣＰＵ８１は、図４に示される処理に代えて、図９に示される処理を実行する。図９に示されるように、制御部８１１は、ステップＳ１３の処理で肯定判断した場合、ステップＳ３０の処理として、噴射圧上昇率βを演算する。具体的には、ＥＣＵ８０のＲＯＭには、図１０に示されるような副室３１の内壁面３１０の温度Ｔｂと噴射圧上昇率βとの関係を示すマップＭ２０が予め記憶されている。マップＭ２０では、温度Ｔｂが所定温度Ｔｔｈ１０を超えている場合には、噴射圧上昇率βが所定値β１に設定される。また、マップＭ２０では、所定温度Ｔｔｈ１０よりも小さい所定温度Ｔｔｈ１２が設けられており、温度Ｔｂが所定温度Ｔｔｈ１２を超えていて、且つ所定温度Ｔｔｈ１０以下である場合には、温度Ｔｂが減少するほど、噴射圧上昇率βがより大きい値に設定される。さらに、マップＭ２０では、温度Ｔｂが所定温度Ｔｔｈ１２以下である場合には、噴射圧上昇率βが、所定値β１よりも大きい所定値β２に設定される。
【００４８】
図９に示されるように、制御部８１１は、ステップＳ３０の処理に続くステップＳ３１の処理として、副室用噴射装置５０の噴射圧を調整する。具体的には、制御部８１１は、予め設定されている副室用噴射装置５０の基準噴射圧に噴射圧上昇率βを乗算した値を演算するとともに、その乗算値を副室用噴射装置５０の噴射圧の目標値として設定する。そして、制御部８１１は、副室用噴射装置５０の噴射圧の目標値に基づいて副室用噴射装置５０の噴射圧を調整する。
【００４９】
制御部８１１は、ステップＳ３１の処理に続くステップＳ３２，Ｓ３３の処理として、主室用噴射装置４０及び副室用噴射装置５０のそれぞれの基準燃料噴射量に基づいて主室用噴射装置４０及び副室用噴射装置５０からの燃料の噴射を行う。
なお、基準燃料噴射量に基づいて定まる副室用噴射装置５０の開弁時間を基準開弁時間とするとき、副室用噴射装置５０の基準噴射圧に関わらず同一の基準開弁時間を用いた場合、副室用噴射装置５０の噴射圧が増加するほど、副室用噴射装置５０の燃料噴射量が増加することになる。これは、副室用噴射装置５０の燃料噴射量にばらつきを生じさせる要因となる。これを解消するため、制御部８１１は、噴射圧上昇率βが増加するほど、副室用噴射装置５０の開弁時間を短くしている。例えば、制御部８１１は、噴射圧上昇率βと逆の相関関係を有する係数、すなわち噴射圧上昇率βが増加するほど値の減少する係数を基準開弁時間に乗算するとともに、その乗算値を副室用噴射装置５０の開弁時間として設定することにより、噴射圧上昇率βが増加するほど、副室用噴射装置５０の開弁時間を短くする。
【００５０】
以上説明した本実施形態のエンジンシステム１０によれば、上記の（５）〜（７）に示される作用及び効果に加え、以下の（９）に示される作用及び効果を更に得ることができる。
（９）本実施形態のエンジンシステム１０では、副室３１の内壁面３１０の温度Ｔｂが所定温度Ｔｔｈ１０から低下するほど、副室用噴射装置５０の噴射圧が増加するため、副室用噴射装置５０から噴射される燃料が気化し易くなる。このように副室用噴射装置５０の噴射態様を変化させれば、副室３１の内壁面３１０の温度Ｔｂが所定温度Ｔｔｈ１０以下である場合でも、副室３１の内壁面３１０に液体状の燃料が付着し難くなる。そのため、液体状の燃料が主室２５に流れ込むことに起因するエミッションの悪化を抑制することができる。
【００５１】
＜他の実施形態＞
なお、各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・第２実施形態のエンジンシステム１０では、図７に二点鎖線で示されるように、副室３１の内壁面３１０の温度Ｔｂが所定温度Ｔｔｈ１１以下である場合に、噴射低減率αを「０」よりも大きい値に設定してもよい。これにより、図８に二点鎖線で示されるように、副室３１の内壁面３１０の温度Ｔｂが所定温度Ｔｔｈ１１以下である場合でも、副室用噴射装置５０から燃料が噴射されるようになるため、点火プラグ６０の燃料の着火性を安定化させることができる。
【００５２】
・各実施形態の温度推定部８１０は、副室３１の外壁部の温度Ｔａに代えて、水温センサ９３の出力信号に基づいて副室３１の内壁面３１０の温度Ｔｂを推定してもよい。具体的には、温度推定部８１０は、水温センサ９３の出力信号に基づいて内燃機関２０の冷却水の温度を検出するとともに、検出された冷却水の温度、及び内燃機関２０の始動開始時からの経過時間に基づいて副室３１の内壁面３１０の温度Ｔｂを演算式やマップ等を用いて推定する。
【００５３】
・各実施形態の温度推定部８１０は、温度センサ７０に代えて、副室３１の内壁面３１０の温度Ｔｂを直接検出する温度センサを用いてもよい。このような温度センサを用いれば、温度推定部８１０は、副室３１の内壁面３１０の温度Ｔｂを直接検出することが可能となる。また、温度推定部８１０は、温度センサ７０に代えて、内燃機関２０の排気の黒煙濃度を検出する黒煙濃度検出部を用いることも可能である。
【００５４】
・各実施形態の制御部８１１は、副室３１の内壁面３１０の温度Ｔｂが所定温度Ｔｔｈ１０を超えていると判断した場合、主室用噴射装置４０からの燃料の噴射を禁止するとともに、副室用噴射装置５０からの燃料の噴射のみを許可してもよい。
・エンジンシステム１０は、副室３１の内壁面３１０の温度が所定温度Ｔｔｈ１０以上になるようにハウジング３０を加熱する加熱装置を備えるものであってもよい。
【００５５】
・ＥＣＵ８０が提供する手段及び／又は機能は、実体的な記憶装置に記憶されたソフトウェア及びそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組み合わせにより提供することができる。例えばＥＣＵ８０がハードウェアである電子回路により提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路により提供することができる。
【００５６】
・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１０：エンジンシステム
２５：主室
３０：ハウジング
３１：副室
３３：連通孔
４０：主室用噴射装置
５０：副室用噴射装置
６０：点火プラグ
７０：温度センサ
９３：水温センサ
８１０：温度推定部
８１１：制御部
【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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