(57)【要約】【課題】ノッキングの発生を抑制する。【解決手段】内燃機関１００の制御装置２００は、燃焼室７の頂面に沿って吸気ポート３１側から排気ポート３２側に向かう方向に流れて電極部１２ａを通過するタンブル流の流速である電極部流速を算出する電極部流速算出部と、電極部流速に基づいて、タンブル流の流れ方向が排気ポート３２側から吸気ポート３１側に向かう逆方向になるか否かを判定する判定部と、タンブル流の流れ方向が逆方向になると判定したときに、流れ方向が吸気ポート３１側から排気ポート３２側に向かう方向になるように、点火プラグ１２の点火時期よりも進角側の所定時期に燃料噴射弁２１から燃料を噴射する燃料噴射制御部と、を備える。燃料噴射制御部は、排気ポート３２側から吸気ポート３１側に向かう逆方向の電極部流速が大きい場合には、小さい場合と比べて燃料噴射弁２１から噴射する燃料の噴射量又は噴射圧を増大させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関本体と、
前記機関本体の燃焼室の頂面に電極部が配置された点火プラグと、
前記燃焼室の頂面に沿って、前記燃焼室の頂面に開口した吸気ポート側から排気ポート側に向かう方向に流れて前記電極部を通過するタンブル流を前記燃焼室内に発生させることができるように構成された吸気装置と、
前記燃焼室内に、前記電極部に向けて前記タンブル流の流れ方向と同一方向に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、
を備える内燃機関を制御するための内燃機関の制御装置であって、
前記電極部を通過する前記タンブル流の流速である電極部流速を算出する電極部流速算出部と、
前記電極部流速の流速に基づいて、前記電極部を通過する前記タンブル流の流れ方向が、前記排気ポート側から前記吸気ポート側に向かう逆方向になるか否かを判定する判定部と、
前記電極部を通過する前記タンブル流の流れ方向が逆方向になると判定したときに、流れ方向が前記吸気ポート側から前記排気ポート側に向かう方向になるように、前記点火プラグの点火時期よりも進角側の所定時期に前記燃料噴射弁から燃料を噴射する燃料噴射制御部と、
を備え、
前記燃料噴射制御部は、
前記排気ポート側から前記吸気ポート側に向かう逆方向の前記電極部流速が大きい場合には、小さい場合と比べて前記燃料噴射弁から噴射する燃料の噴射量又は噴射圧を増大させる、
内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、従来の内燃機関として、吸気ポートから燃焼室内に流入する吸気によって、燃焼室の頂面に沿って吸気ポート側から排気ポート側に向かう方向に流れて点火プラグの電極部を通過するタンブル流を燃焼室内に発生させるように構成されたものが開示されている。また特許文献１には、燃焼室の頂面に沿うタンブル流の流れ方向が逆方向（排気ポート側から吸気ポート側に向かう方向）になると、ノッキングを発生させる原因になることから、タンブル流の流れ方向が逆方向になるのを抑制するための凸状の部材を燃焼室の頂面に設けることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１２４６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、燃焼室の頂面に凸状の部材を設けて燃焼室内の形状を変化させてしまうと、燃焼室内に流入する空気量が減少するおそれがある。
【０００５】
本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、燃焼室内に流入する空気量を減少させることなく、タンブル流の流れ方向が逆方向になるのを抑制してノッキングの発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様によれば、機関本体と、機関本体の燃焼室の頂面に電極部が配置された点火プラグと、燃焼室の頂面に沿って、燃焼室の頂面に開口した吸気ポート側から排気ポート側に向かう方向に流れて電極部を通過するタンブル流を燃焼室内に発生させることができるように構成された吸気装置と、燃焼室内に、電極部に向けてタンブル流の流れ方向と同一方向に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、を備える内燃機関を制御するための制御装置が、電極部を通過するタンブル流の流速である電極部流速を算出する電極部流速算出部と、電極部流速に基づいて、電極部を通過するタンブル流の流れ方向が、排気ポート側から吸気ポート側に向かう逆方向になるか否かを判定する判定部と、電極部を通過するタンブル流の流れ方向が逆方向になると判定したときに、流れ方向が吸気ポート側から排気ポート側に向かう方向になるように、点火プラグの点火時期よりも進角側の所定時期に燃料噴射弁から燃料を噴射する燃料噴射制御部と、を備える。燃料噴射制御部は、排気ポート側から吸気ポート側に向かう逆方向の電極部流速が大きい場合には、小さい場合と比べて燃料噴射弁から噴射する燃料の噴射量又は噴射圧を増大させるように構成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のこの態様によれば、燃焼室内に流入する空気量を減少させることなく、タンブル流の流れ方向が逆方向になるのを抑制してノッキングの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による内燃機関、及び内燃機関を制御する電子制御ユニットの概略構成図である。
【図２Ａ】図２Ａは、燃焼室内をシリンダヘッド側から見た図であって、点火時期近傍において通常のタンブル流が形成されているときのタンブル流の流れ方向を模式的に示した図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、燃焼室内を吸気ポート側から見た図であって、通常のタンブル流が形成されているときのタンブル流の旋回中心軸を模式的に示した図である。
【図３Ａ】図３Ａは、燃焼室内をシリンダヘッド側から見た図であって、点火時期近傍においてωタンブル流が形成されているときのタンブル流の流れ方向を模式的に示した図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、燃焼室内を吸気ポート側から見た図であって、ωタンブル流が形成されているときのタンブル流の旋回中心軸を模式的に示した図である。
【図４Ａ】図４Ａは、燃焼室内をシリンダヘッド側から見た図であって、点火時期近傍において通常のタンブル流が形成されているときの火炎伝播領域を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、燃焼室内をシリンダヘッド側から見た図であって、点火時期近傍においてωタンブル流が形成されているときの火炎伝播領域を示す図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態による微小燃料噴射制御について説明するフローチャートである。
【図６】図６は、機関運転状態に基づいて、電極部流速を算出するためのマップである。
【図７】図７は、電極部流速に基づいて、微小燃料噴射制御用の目標噴射量を算出するためのテーブルである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態による火花点火式の内燃機関１００、及び内燃機関１００を制御する電子制御ユニット２００の概略構成図である。
【００１１】
図１に示すように、内燃機関１００は、機関本体１と、燃料供給装置２０と、を備える。
【００１２】
機関本体１は、シリンダブロック２と、シリンダブロック２の上面に固定されたシリンダヘッド３と、を備える。
【００１３】
シリンダブロック２には、１つ以上のシリンダ４が形成される。シリンダ４の内部には、燃焼圧力を受けてシリンダ４の内部を往復運動するピストン５が収められる。ピストン５は、コンロッド６を介して図示しないクランクシャフトと連結されており、クランクシャフトによってピストン５の往復運動が回転運動に変換される。シリンダヘッド３の内壁面、シリンダ４の内壁面及びピストン冠面によって区画された空間が燃焼室７となる。
【００１４】
シリンダヘッド３には、一端がシリンダヘッド３の一方の側面（図１では右側）に開口すると共に、他端がシリンダ中心軸Ｌよりもシリンダヘッド３の一方の側面側の燃焼室７に開口する吸気ポート３１が形成される。吸気ポート３１の他端側は、シリンダヘッド３の内部で二股に分岐しており、燃焼室７にはその二股に分岐した一対の吸気ポート３１の他端が開口している。図１では、この一対の吸気ポート３１のうちの一方が示されている。
【００１５】
またシリンダヘッド３には、一端がシリンダヘッド３の他方の側面（図１では左側）に開口すると共に、他端がシリンダ中心軸Ｌよりもシリンダヘッド３の他方の側面側の燃焼室７に開口する排気ポート３２が形成される。排気ポート３２の他端側は、シリンダヘッド３の内部で二股に分岐しており、燃焼室７にはその二股に分岐した一対の排気ポート３２の他端が開口している。図１では、この一対の吸気ポート３１のうちの一方が示されている。
【００１６】
吸気ポート３１は、燃焼室７内に空気（外気）を導くための吸気装置の一部であり、本実施形態では吸気ポート３１の断面形状を調整することで、吸気ポート３１を介して燃焼室７内に流入する吸気によって、シリンダ中心軸Ｌと垂直に交わる直交軸を旋回中心軸とする旋回気流であるタンブル流が燃焼室７内に形成されるようにしている。
【００１７】
本実施形態によるタンブル流は、図１に矢印で示すように、吸気ポート３１から燃焼室７内に流入した後、まず燃焼室７の頂面（シリンダヘッド３の内壁面）に沿って吸気ポート３１側から排気ポート３２側へと流れ、その後、排気ポート３２側のシリンダ内壁面に沿ってピストン５側へと流れる。そしてピストン冠面に沿って排気ポート３２側から吸気ポート３１側へと流れた後、吸気ポート３１側のシリンダ内壁面に沿って吸気ポート３１側へと流れる。
【００１８】
なお燃焼室７内にタンブル流を形成する方法は、このように吸気ポート３１の断面形状を調整する方法に限られるものではなく、例えば吸気ポート３１内に吸気ポート３１内を流れる吸気の流れに偏りを生じさせる制御弁を設け、当該制御弁の開度を調節することで形成するようにしても良い。
【００１９】
またシリンダヘッド３には、燃焼室７と吸気ポート３１との開口を開閉するための一対の吸気弁８と、燃焼室７と排気ポート３２との開口を開閉するための一対の排気弁９と、吸気弁８を開閉駆動する吸気カムシャフト１０と、排気弁９を開閉駆動する排気カムシャフト１１と、が取り付けられる。図１では、一対の吸気弁８、及び一対の排気弁９のうちの一方がそれぞれ示されている。
【００２０】
さらにシリンダヘッド３には、燃焼室７内に形成された予混合気に対して点火を行うための点火プラグ１２が取り付けられている。点火プラグ１２は、その電極部１２ａが、燃焼室７の中央頂部に臨むように配置される。
【００２１】
燃料供給装置２０は、電子制御式の燃料噴射弁２１と、デリバリパイプ２２と、サプライポンプ２３と、燃料タンク２４と、圧送パイプ２５と、を備え、燃料噴射弁２１から噴射する燃料の噴射量（噴射時間や噴射圧）、及び噴射時期を変更することができるように構成されている。
【００２２】
燃料噴射弁２１は、燃焼室７の頂面に沿って吸気ポート３１側から排気ポート３２側へと流れるタンブル流の流れ方向と同一方向に燃料を噴射することできるように、かつ、点火プラグ１２の電極部１２ａが、燃料噴射弁２１の燃料噴射領域Ｒ内又は燃料噴射領域Ｒの近傍に位置するように、点火プラグ１２に隣接させた状態で、燃焼室７の中央頂部に臨むように配置される。燃料噴射弁２１の開弁時間（噴射量）及び開弁時期（噴射時期）は電子制御ユニット２００からの制御信号によって変更され、燃料噴射弁２１が開弁されると燃料噴射弁２１から燃焼室７内に直接燃料が噴射される。
【００２３】
デリバリパイプ２２は、圧送パイプ２５を介して燃料タンク２４に接続される。圧送パイプ２５の途中には、燃料タンク２４に貯蔵された燃料を加圧してデリバリパイプ２２に供給するためのサプライポンプ２３が設けられる。デリバリパイプ２２は、サプライポンプ２３から圧送されてきた高圧燃料を一時的に貯蔵する。燃料噴射弁２１が開弁されると、デリバリパイプ２２に貯蔵された高圧燃料が燃料噴射弁２１から燃焼室７内に直接噴射される。デリバリパイプ２２には、デリバリパイプ２２内の燃料圧力、すなわち燃料噴射弁２１から気筒内に噴射される燃料の圧力（以下「噴射圧」という。）を検出するための燃圧センサ２１１が設けられる。
【００２４】
サプライポンプ２３は、吐出量を変更することができるように構成されており、サプライポンプ２３の吐出量は、電子制御ユニット２００からの制御信号によって変更される。サプライポンプ２３の吐出量を制御することで、デリバリパイプ２２内の燃料圧力、すなわち燃料噴射弁２１の噴射圧が制御される。
【００２５】
電子制御ユニット２００は、デジタルコンピュータから構成され、双方性バス２０１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）２０２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２０３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）２０４、入力ポート２０５及び出力ポート２０６を備える。
【００２６】
入力ポート２０５には、前述した燃圧センサ２１１などの出力信号が、対応する各ＡＤ変換器２０７を介して入力される。また入力ポート２０５には、アクセルペダル２２０の踏み込み量（以下「アクセル踏込量」という。）に比例した出力電圧を発生する負荷センサ２１２の出力電圧が、対応するＡＤ変換器２０７を介して入力される。また入力ポート２０５には、機関回転速度などを算出するための信号として、機関本体１のクランクシャフトが例えば１５°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ２１３の出力信号が入力される。このように入力ポート２０５には、内燃機関１００を制御するために必要な各種センサの出力信号が入力される。
【００２７】
出力ポート２０６には、対応する駆動回路２０８を介して燃料噴射弁２１などの各制御部品が電気的に接続される。
【００２８】
電子制御ユニット２００は、入力ポート２０５に入力された各種センサの出力信号に基づいて、各制御部品を制御するための制御信号を出力ポート２０６から出力して内燃機関１００を制御する。以下、電子制御ユニット２００が実施する本実施形態による内燃機関１００の制御について説明する。
【００２９】
電子制御ユニット２００は、吸気行程から圧縮行程にかけての任意の時期に機関負荷（要求トルク）に応じた所望量の燃料を噴射することで、燃焼室７内に予混合気（均質予混合気又は成層予混合気）を形成して点火プラグ１２による点火を行い、その予混合気を火炎伝播燃焼させて機関本体１の運転を行う。
【００３０】
このように予混合気を火炎伝播燃焼させて機関本体１の運転を行う場合、燃焼室７内において点火プラグ１２からの火炎伝播が届きにくいシリンダ内壁面周辺の未燃予混合気（エンドガス）が、火炎伝播が届く前に高温・高圧となって自着火してしまうノッキングの発生を抑制する必要がある。ノッキングの発生を抑制するには、予混合気の燃焼速度を速めて、未燃予混合気が自着火する前に火炎伝播燃焼を完了させる必要がある。
【００３１】
そこで本実施形態では、吸気ポート３１から燃焼室７内に流入する吸気によって、シリンダ中心軸Ｌと垂直に交わる直交軸を旋回中心軸とし、燃焼室７の頂面に沿って吸気ポート３１側から排気ポート３２側に向かう方向に流れて点火プラグ１２の電極部１２ａを通過するタンブル流を、燃焼室７内に形成するようしている。これにより、タンブル流によって火炎伝播が促進されて予混合気の燃焼速度を速めることができるので、ノッキングの発生を抑制することができる。
【００３２】
しかしながら、機関運転状態によっては、タンブル流の形状が圧縮行程中に徐々に変化し、点火時期近傍（圧縮上死点近傍）において、燃焼室７の頂面に沿う気流の流れ方向が通常のタンブル流とは逆方向（排気ポート３２側から吸気ポート３１側に向かう方向）になるωタンブル流が燃焼室７内に形成される場合がある。
【００３３】
このように、燃焼室７の頂面に沿う気流の流れ方向が排気ポート３２側から吸気ポート３１側に向かう方向となるωタンブル流が形成されると、燃焼室７の頂面に沿う気流の流れ方向が吸気ポート３１側から排気ポート３２側に向かう方向となる通常のタンブル流が形成されている場合と比較してノッキングが発生しやすくなる。
【００３４】
以下、図２Ａから図３Ｂを参照して、ωタンブル流の形成メカニズムについて説明した後、図４Ａ及び図４Ｂを参照して、ωタンブル流が形成されるとノッキングが発生しやすくなる理由について説明する。
【００３５】
図２Ａは、燃焼室７内をシリンダヘッド３側から見た図であって、点火時期近傍において通常のタンブル流が形成されているときのタンブル流の流れ方向を模式的に示した図である。図２Ｂは、燃焼室７内を吸気ポート３１側から見た図であって、通常のタンブル流が形成されているときのタンブル流の旋回中心軸を模式的に示した図である。
【００３６】
図３Ａは、燃焼室７内をシリンダヘッド側から見た図であって、点火時期近傍においてωタンブル流が形成されているときのタンブル流の流れ方向を模式的に示した図である。図３Ｂは、燃焼室７内を吸気ポート３１側から見た図であって、ωタンブル流が形成されているときのタンブル流の旋回中心軸を模式的に示した図である。
【００３７】
図２Ｂに示すように、燃焼室７内に通常のタンブル流が形成されているときは、シリンダ中心軸Ｌと垂直に交わる直交軸が、タンブル流の旋回中心軸となる。
【００３８】
これに対して図３Ｂに示すように、機関運転状態によっては、圧縮行程中に燃焼室７内の予混合気が圧縮されていく過程でタンブル流の旋回中心軸がシリンダ中心軸Ｌを支点として屈曲し、シリンダ中心軸Ｌと垂直に交わらない２つの旋回中心軸を有する旋回気流に変化する場合がある。この旋回気流は、シリンダ中心軸Ｌを旋回中心軸として旋回するいわゆるスワール流の成分も有することになる。その結果、図３Ａに示すように、燃焼室７をシリンダヘッド３側からみたときに、ω形状となる旋回気流（ωタンブル流）が点火時期近傍において形成されることになる。
【００３９】
そして図４Ａに示すように、点火時期近傍においてもタンブル流の形状が通常のタンブル流に維持されている場合、すなわち点火時期近傍においても燃焼室７の頂面を沿って吸気ポート３１側から排気ポート３２側に向かう方向に流れる気流が維持されている場合は、この気流によって火炎重心及び火炎伝播領域が、シリンダ中心軸Ｌよりも排気ポート３２側に位置することになる。その結果、吸気ポート３１側に未燃予混合気が偏在する傾向にある。
【００４０】
これに対して図４Ｂに示すように、点火時期近傍においてタンブル流の形状がωタンブル流に変化してしまった場合、すなわち点火時期近傍において燃焼室７の頂面を沿って排気ポート３２側から吸気ポート３１側に向かう方向に流れる気流が形成されてしまった場合は、この気流によって火炎重心及び火炎伝播領域が、シリンダ中心軸Ｌよりも吸気ポート３１側に位置することになる。その結果、図４Ａとは逆に、排気ポート３２側に未燃予混合気が偏在する傾向にある。
【００４１】
燃焼室７内で生じた燃焼ガスは排気ポート３２から排出されるため、燃焼室７内において、シリンダ中心軸Ｌよりも排気ポート３２側は、吸気ポート３１側よりも高温になる傾向がある。そのため、図５Ｂに示すように排気ポート３２側に未燃予混合気が偏在している場合は、図５Ａに示すように吸気ポート３１側に未燃予混合気が偏在している場合と比較して、ノッキングが発生しやすくなるのである。
【００４２】
そこで本実施形態では、点火時期近傍においてタンブル流の形状がωタンブル流に変化するかを判定し、ωタンブル流に変化すると判定した場合には、機関負荷（要求トルク）に応じた通常の燃料噴射とは別に、点火時期直前の所望の時期に少量の燃料を噴射する微小燃料噴射制御を実施し、その燃料噴霧によってωタンブル流を減衰させて燃焼室７の頂面に沿って吸気ポート３１側から排気ポート３２側に向かう方向に流れる気流を形成することとした。これにより、排気ポート３２側に未燃予混合気が偏在してしまうのを抑制できるので、ノッキングの発生を抑制することができる。
【００４３】
以下、この本実施形態による微小燃料噴射制御について説明する。
【００４４】
図５は、本実施形態による微小燃料噴射制御について説明するフローチャートである。  電子制御ユニット２００は、本ルーチンを機関運転中に所定の演算周期（例えば１０［ｍｓ］）で繰り返し実行する。
【００４５】
ステップＳ１において、電子制御ユニット２００は、クランク角センサ２１３の出力信号に基づいて算出された機関回転速度と、負荷センサ２１２によって検出された機関負荷と、を読み込み、機関運転状態を検出する。
【００４６】
ステップＳ２において、電子制御ユニット２００は、目標点火時期における点火プラグ１２の電極部１２ａ近傍を流れるタンブル流の流速（以下「電極部流速」という。）を算出する。
【００４７】
本実施形態では電子制御ユニット２００は、予め実験等によって作成された図６に示すマップを参照し、機関運転状態に基づいて電極部流速を算出する。なお本実施形態では、電極部１２ａ近傍を流れるタンブル流の流れ方向が吸気ポート３１側から排気ポート３２側に向かう方向のときを正とし、排気ポート３２側から吸気ポート３１側に向かう方向のときを負としている。したがって、電極部流速は、吸気ポート３１側から排気ポート３２側に向かう方向に流れる気流の流速が速くなるほど（正側に）大きくなり、逆に排気ポート３２側から吸気ポート３１側に向かう方向に流れる気流の流速が速くなるほど小さくなる（負側に大きくなる）。
【００４８】
なお、電極部流速の算出方法は、このような方法に限られるものではなく、例えば特開２０１４−１４５３０６号に記載された方法のように、目標点火時期に先立って電極部１２ａにスパークを発生させ、そのときの放電電圧に基づいて算出するようにしても良い。
【００４９】
ステップＳ３において、電子制御ユニット２００は、電極部流速がゼロ未満であるか否か、すなわち、点火時期近傍においてタンブル流の形状が通常のタンブル流からωタンブル流に変化し、燃焼室７の頂面に沿って排気ポート３２側から吸気ポート３１側に向かう方向に流れる気流が形成されているか否かを判定する。電子制御ユニット２００は、電極部流速がゼロ未満であれば、ステップＳ４の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、電極部流速がゼロ以上であれば、今回の処理を終了する。
【００５０】
ステップＳ４において、電子制御ユニット２００は、予め実験等によって作成された図７に示すテーブルを参照し、電極部流速に基づいて、微小燃料噴射制御用の目標噴射量を算出する。図７に示すように、微小燃料噴射制御用の目標噴射量は、電極部流速がゼロ以上のときはゼロとなり、電極部流速がゼロ未満の領域では、電極部流速の絶対値（すなわち排気ポート３２側から吸気ポート３１側に向かう逆方向の電極部流速の大きさ）が大きい場合には、小さい場合に比べて多くなる。
【００５１】
ステップＳ５において、電子制御ユニット２００は、微小燃料噴射制御による燃料噴霧によってωタンブル流を減衰させて燃焼室７の頂面に沿って吸気ポート３１側から排気ポート３２側に向かう方向に流れる気流を形成することが可能な目標点火時期直前の所望の時期（例えば目標点火時期に対して数〜十数［ＣＡ．ｄｅｇ］程度進角側の時期）に、燃料噴射弁２１から微小燃料噴射制御用の目標噴射量を噴射する。
【００５２】
なお本実施形態では、このように電極部流速がゼロ未満の領域において、電極部流速に基づいて微小燃料噴射制御用の目標噴射量を変化させるようにしているが、例えば微小燃料噴射制御用の目標噴射量を一定とし、電極部流速がゼロ未満の領域において、燃料噴射弁２１から噴射する燃料の噴射圧を、電極部流速の絶対値（すなわち排気ポート３２側から吸気ポート３１側に向かう逆方向の電極部流速の大きさ）が大きい場合には、小さい場合に比べて高くなるように、サプライポンプ２３を制御するようにしても良い。
【００５３】
以上説明した本実施形態によれば、機関本体１と、機関本体１の燃焼室７の頂面に電極部１２ａが配置された点火プラグ１２と、燃焼室７の頂面に沿って燃焼室７の頂面に開口した吸気ポート３１側から排気ポート３２側に向かう方向に流れて電極部１２ａを通過するタンブル流を燃焼室７内に、発生させることができるように構成された吸気装置と、燃焼室７内に、電極部１２ａに向けてタンブル流の流れ方向と同一方向に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、を備える内燃機関１００を制御する電子制御ユニット２００（制御装置）が、電極部１２ａを通過するタンブル流の流速である電極部流速を算出する電極部流速算出部と、電極部流速に基づいて、電極部１２ａを通過するタンブル流の流れ方向が、排気ポート３２側から吸気ポート３１側に向かう逆方向になったか否かを判定する判定部と、電極部１２ａを通過するタンブル流の流れ方向が逆方向になったときに、流れ方向が吸気ポート３１側から排気ポート３２側に向かう方向になるように、点火プラグ１２の点火時期よりも進角側の所定時期に燃料噴射弁２１から燃料を噴射する微小燃料噴射制御部（燃料噴射制御部）と、を備える。
【００５４】
そして微小燃料噴射制御部は、排気ポート３２側から吸気ポート３１側に向かう逆方向の電極部流速が大きい場合には、小さい場合と比べて燃料噴射弁２１から噴射する燃料の噴射量又は噴射圧を増大させるように構成される。
【００５５】
これにより、排気ポート３２側から吸気ポート３１側に向かう逆方向のタンブル流（ωタンブル流）が原因で、排気ポート３２側に未燃予混合気が偏在してしまうのを、燃焼室内の形状を変化させることなく抑制できる。そのため、燃焼室７内に流入する空気量を減少させることなく、ノッキングの発生を抑制することができる。
【００５６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【００５７】
１    機関本体
７    燃焼室
１２    点火プラグ
１２ａ    電極部
２１    燃料噴射弁
３１    吸気ポート
３２    排気ポート
１００    内燃機関
２００    電子制御ユニット（制御装置）
【図１】
2019138263.tif 000003
【図２Ａ】
2019138263.tif 000004
【図２Ｂ】
2019138263.tif 000005
【図３Ａ】
2019138263.tif 000006
【図３Ｂ】
2019138263.tif 000007
【図４Ａ】
2019138263.tif 000008
【図４Ｂ】
2019138263.tif 000009
【図５】
2019138263.tif 000010
【図６】
2019138263.tif 000011
【図７】
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