(57)【要約】【課題】高出力化，低燃費化及びＨＣ濃度低減という多点点火方式の効果を損なうことなく、ノッキングの発生を抑制し、更にＮＯｘ発生量を低減すること。【解決手段】シリンダボア周方向で隣接する広い空間と狭い空間とからなる組をシリンダボア外周側に少なくとも２つ有すると共に、そのシリンダボア外周側の狭い空間よりも広い空間をシリンダ中央側に有する燃焼室（３，１１，２１）を形成し、そのシリンダボア外周側の夫々の広い空間に略同時期に点火が行われる点火位置７Ａ1，７Ｂ1を１つずつ配置して、そのシリンダボア外周側の広い空間から狭い空間へと旋回し、且つシリンダ中央側よりもシリンダボア外周側の流速が高い吸気のスワール流Ｓを燃焼室内に生成させるスワール生成手段６Ａ，６Ｂを設けること。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの燃焼室内で略同時期に点火が行われる複数の点火位置を有する多点点火方式内燃機関において、
前記燃焼室は、シリンダボア周方向で隣接する広い空間と狭い空間とからなる組をシリンダボア外周側に少なくとも２つ有すると共に、該シリンダボア外周側の狭い空間よりも広い空間をシリンダ中央側に有し、
前記シリンダボア外周側の夫々の広い空間に前記点火位置を１つずつ配置し、
前記シリンダボア外周側の広い空間から狭い空間へと旋回し、且つ前記シリンダ中央側よりも前記シリンダボア外周側の流速が高い吸気のスワール流を前記燃焼室内に生成させるスワール生成手段を設けたことを特徴とする多点点火方式内燃機関。
【請求項２】
１回目の点火による燃焼期間中に前記各点火位置で２回目の点火を行わせる制御手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の多点点火方式内燃機関。
【請求項３】
一つの燃焼室内に複数の点火位置を有する多点点火方式内燃機関において、
前記燃焼室は、シリンダボア周方向で隣接する広い空間と狭い空間とからなる組をシリンダボア外周側に少なくとも２つ有し、
前記シリンダボア外周側の広い空間から狭い空間へと旋回する吸気のスワール流を前記燃焼室内に生成させるスワール生成手段を設け、
前記夫々の広い空間における前記スワール流の上流側に前記点火位置を１つずつ配置すると共に、当該夫々の広い空間における前記スワール流の下流側に前記点火位置を１つずつ配置し、
前記スワール流の下流側に配置された各点火位置で１回目の点火を略同時期に行わせ、当該１回目の点火による燃焼期間中に前記スワール流の上流側に配置された各点火位置で２回目の点火を略同時期に行わせる制御手段を設けたことを特徴とする多点点火方式内燃機関。
【請求項４】
前記制御手段を、１回目の点火後クランク軸が約１０〜３０度回転した際に２回目の点火を行うよう設定したことを特徴とする請求項２又は３に記載の多点点火方式内燃機関。
【請求項５】
前記スワール流は、１回目の点火で発生した火炎核が前記燃焼期間中にシリンダボア周方向へと約１／２周程度回転する強スワールであることを特徴とする請求項２，３又は４に記載の多点点火方式内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一つの燃焼室に複数の点火位置を有する多点点火方式内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一つの燃焼室に複数本の点火プラグを設けた多点点火方式の内燃機関が存在する。この多点点火方式内燃機関は、複数箇所で点火を行うことにより複数の火炎核を発生させ、夫々の火炎伝播距離を短くして速く均等に完全燃焼に近い形で燃焼させるものである。
【０００３】
例えば、この種の多点点火方式内燃機関としては、図１４に示す如き２点点火方式の内燃機関がある。この２点点火方式の内燃機関は、シリンダブロック１のシリンダボア１１の壁面と、シリンダヘッド２の凹部２１の壁面と、ピストン３の頂面とにより囲まれた空間から構成される図１５に示す燃焼室において、２本の点火プラグによって２箇所で点火を行うものである。
【０００４】
ここで、上記の如き急速燃焼は、燃焼室内により大きな燃焼圧力を発生させるので、ピストンに大きな力を掛けることができ、高出力化を可能にする。また、完全燃焼に近い形での燃焼によって、低燃費化を図ることができ、燃焼ガス中のＨＣ濃度を低減することもできる。
【０００５】
このように、多点点火方式内燃機関は、高出力化と低燃費化の両立させることができ、更に、ＨＣ濃度の低減というエミッション性能の面からも優れている。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−８８５３０号公報
【特許文献２】特開平８−４６４１号公報
【特許文献３】特公昭６１−１２０９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、多点点火方式内燃機関は、上述した高出力化，低燃費化及びＨＣ濃度低減という効果を奏する反面、ノッキングの発生やＮＯｘ発生量の増加という弊害が生じてしまう。
【０００８】
即ち、この多点点火方式内燃機関は、燃焼期間を短縮して急速燃焼させることにより上記の如き効果を得ることができるが、その一方で、特に多点同時点火方式の内燃機関においては、複数の火炎核（例えば上記の例にあっては図１６に示す２つの火炎核Ｆ１，Ｆ２）が発生し、更に夫々の火炎核が急速に燃焼室内で広がることから、図１７に示す如く初期の燃焼が中心１点点火の場合と比して急峻となり、筒内圧や筒内温度（熱発生量）が急上昇するので、かかる弊害を生じさせる。
【０００９】
かかる弊害は、例えば点火時期を遅角制御することにより抑制することができるが、その一方で燃料消費量が増加してしまうので、多点点火方式を採用する効果が相殺されてしまう。また、ＮＯｘ発生量の低減を図る技術としては例えば上記特許文献１にも開示されているが、この特許文献１においては、ピストン頂面に設けた凸部が燃焼の中期から後期にかけての火炎核の流動を阻害する（即ち火炎核がシリンダ中央側に広がり難くなっている）ので、燃焼期間の延長を招来してしまい、多点点火方式を採用する効果が相殺されてしまう。
【００１０】
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、高出力化，低燃費化及びＨＣ濃度低減という多点点火方式の効果を損なうことなく、ノッキングの発生を抑制し、且つＮＯｘ発生量を低減し得る多点点火方式内燃機関を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する為、請求項１記載の発明では、一つの燃焼室内で略同時期に点火が行われる複数の点火位置を有する多点点火方式内燃機関において、先ず、前記燃焼室は、シリンダボア周方向で隣接する広い空間と狭い空間とからなる組をシリンダボア外周側に少なくとも２つ有すると共に、そのシリンダボア外周側の狭い空間よりも広い空間をシリンダ中央側に有している。また、シリンダボア外周側の夫々の広い空間に前記点火位置を１つずつ配置し、更に、そのシリンダボア外周側の広い空間から狭い空間へと旋回し、且つシリンダ中央側よりもシリンダボア外周側の流速が高い吸気のスワール流を燃焼室内に生成させるスワール生成手段を設けている。
【００１２】
この請求項１記載の多点点火方式内燃機関によれば、夫々の点火位置で発生した火炎核がスワール流によってシリンダボア外周側の広い空間から狭い空間へと伝播するので、燃焼の初期から中期における火炎核の広がりを抑えることができる。これが為、熱発生量の上昇が抑制されてその最大値を中心１点点火と同等にまで低下させることができる。これにより、この請求項１記載の多点点火方式内燃機関は、筒内温度の上昇を抑制することができる。
【００１３】
更に、この請求項１記載の多点点火方式内燃機関においては、シリンダ中央側にシリンダボア外周側の狭い空間よりも広い空間が設けられているので、火炎核がその広い空間へと広がって中期以降の燃焼を速めることができる。これが為、燃焼の初期から中期における燃焼速度の低下分を相殺することができ、例えば上述した特許文献１の如き中期以降の燃焼を阻害するものに対して燃焼期間の短縮が図れる。
【００１４】
また、上記目的を達成する為、請求項２記載の発明では、上記請求項１記載の多点点火方式内燃機関において、１回目の点火による燃焼期間中に前記各点火位置で２回目の点火を行わせる制御手段を設けている。
【００１５】
この請求項２記載の多点点火方式内燃機関によれば、上記請求項１と同様の作用効果に加え、２回目の点火により燃焼室内の未燃混合気を燃焼させることができるので、後期の燃焼の急速化が可能になり、燃焼期間を更に短縮することができる。
【００１６】
また、上記目的を達成する為、請求項３記載の発明では、一つの燃焼室内に複数の点火位置を有する多点点火方式内燃機関において、先ず、前記燃焼室は、シリンダボア周方向で隣接する広い空間と狭い空間とからなる組をシリンダボア外周側に少なくとも２つ有している。また、そのシリンダボア外周側の広い空間から狭い空間へと旋回する吸気のスワール流を燃焼室内に生成させるスワール生成手段を設けており、更に、夫々の広い空間におけるスワール流の上流側に前記点火位置を１つずつ配置すると共に、その夫々の広い空間におけるスワール流の下流側に前記点火位置を１つずつ配置し、そのスワール流の下流側に配置された各点火位置で１回目の点火を略同時期に行わせ、その１回目の点火による燃焼期間中にスワール流の上流側に配置された各点火位置で２回目の点火を略同時期に行わせる制御手段を設けている。
【００１７】
この請求項３記載の多点点火方式内燃機関によれば、上記請求項２と同様の作用効果に加え、１回目と２回目の点火位置をスワール流の下流側と上流側で分けているので、１回目の点火で発生した火炎核を２回目の点火位置から確実に離間させることができ、燃焼室内の未燃混合気に対して確実に２回目の点火を行うことが可能になる。これが為、後期の燃焼の急速化を確実なものとし、より有効に燃焼期間の短縮を図れる。
【００１８】
ここで、上記請求項２又は３に記載の発明における２回目の点火は、請求項４記載の発明の如く、１回目の点火後クランク軸が約１０〜３０度回転した際に行うよう設定することが好ましい。
【００１９】
また、上記請求項２，３又は４に記載の発明におけるスワール流は、１回目の点火で発生した火炎核が燃焼期間中にシリンダボア周方向へと約１／２周程度回転する強スワールにすることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る多点点火方式内燃機関は、上述したが如くして燃焼期間の短縮と筒内温度上昇の抑制を両立し得るので、燃焼期間の短縮による高出力化，低燃費化及びＨＣ濃度低減を図りつつ、ノッキング発生とＮＯｘ発生量増加を抑制することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明に係る多点点火方式内燃機関の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２２】
本発明に係る多点点火方式内燃機関の実施例１を図１から図７に基づいて説明する。
【００２３】
図１は本実施例１の多点点火方式内燃機関の上面図であり、また、図２及び図３は図１の多点点火方式内燃機関を夫々Ｘ−Ｘ線、Ｙ−Ｙ線で切った縦断面図であって、その燃焼室周辺の構成を説明する説明図である。尚、ここでは一気筒のみを図示しているが、本発明は、直列やＶ型等の形式に拘らず多気筒の内燃機関に適用される。
【００２４】
上記燃焼室は、図２及び図３に示す如く、シリンダブロック１に形成されたシリンダボア１１の壁面と、シリンダヘッド２の下面に形成された凹部２１の壁面と、ピストン３の頂面とにより囲まれた空間から構成される。
【００２５】
本発明に係る燃焼室は、シリンダボア周方向で隣接する広い空間と狭い空間とからなる組をシリンダボア外周側に少なくとも２つ有し、更に、そのシリンダボア外周側の狭い空間よりも広い空間をシリンダ中央側に有している。本実施例１にあっては、図２に示す如く凹部２１が２つの傾斜面からなる山型に形成され、その２つの傾斜面の稜線を頂点とするペントルーフ形の燃焼室を例示する。
【００２６】
ここで、本実施例１のシリンダヘッド２には、燃焼室に開口する図１に示す第１及び第２の吸気ポート２２Ａ，２２Ｂと第１及び第２の排気ポート２３Ａ，２３Ｂとがペントルーフ形の燃焼室の頂点を境に夫々二つずつ形成されている。
【００２７】
先ず、これら第１及び第２の吸気ポート２２Ａ，２２Ｂ並びに第１及び第２の排気ポート２３Ａ，２３Ｂには、夫々に上記開口を開閉し得る第１及び第２の吸気弁４Ａ，４Ｂ並びに第１及び第２の排気弁５Ａ，５Ｂが設けられている。
【００２８】
更に、その第１及び第２の吸気ポート２２Ａ，２２Ｂには、燃焼室内にシリンダボア周方向の吸気の旋回流（即ち吸気のスワール流）を生成させる第１及び第２のスワール制御弁（スワール生成手段）６Ａ，６Ｂが夫々設けられている。
【００２９】
上記第１スワール制御弁６Ａは、図１及び図２に示す如く、略半円状に形成された弁体６Ａ1と、この弁体６Ａ1を回転させる回転軸６Ａ2と、その回転の駆動源（図示略）とを備えている。この第１スワール制御弁６Ａは、スワール流を生成させる際に、その弁体６Ａ1を回転させて第１吸気ポート２２Ａにおけるシリンダ中央側の吸気流路を閉じる。
【００３０】
また、上記第２スワール制御弁６Ｂは、図１及び図２に示す如く、略円形に形成された弁体６Ｂ1と、この弁体６Ｂ1を回転させる回転軸６Ｂ2と、その回転の駆動源（図示略）とを備えている。この第２スワール制御弁６Ｂは、スワール流を生成させる際に、その弁体６Ｂ1を回転させて第２吸気ポート２２Ｂを全閉する。
【００３１】
これら第１及び第２のスワール制御弁６Ａ，６Ｂにおける弁体６Ａ1，６Ｂ1の回転動作や停止動作は、図示しない制御手段たる電子制御ユニット（ＥＣＵ）が夫々の駆動源（例えば電動モータ）の出力を制御することにより行われる。
【００３２】
これが為、スワール流を生成させる際に電子制御ユニットが夫々の駆動源を駆動制御することによって、図４に示す如く、第１スワール制御弁６Ａが第１吸気ポート２２Ａのシリンダ中央側を閉じ、第２スワール制御弁６Ｂが第２吸気ポート２２Ｂを全閉する。これにより、第１吸気ポート２２Ａにおける燃焼室のシリンダボア外周側からのみ吸気が行われ、燃焼室内にはシリンダボア外周側においてシリンダ中央側よりも流速が高く、シリンダボア外周側の広い空間から狭い空間へと旋回するスワール流Ｓが生成される。
【００３３】
ここで、そのスワール流Ｓは、少なくとも燃焼の初期から中期にかけて後述する火炎核Ｆ１，Ｆ２がシリンダボア外周に沿って伝播する程度の強スワールとする。
【００３４】
更に、このシリンダヘッド２には、一つの燃焼室内の混合気に対して略同時に点火を行う２つの点火手段（以下、「第１及び第２の点火手段」という。）７Ａ，７Ｂが設けられている。
【００３５】
これら第１及び第２の点火手段７Ａ，７Ｂは、夫々の点火位置７Ａ1，７Ｂ1が燃焼室のシリンダボア外周側の広い空間部分に位置するよう配置される。例えば、本実施例１の燃焼室はペントルーフ形であるので、夫々の点火位置７Ａ1，７Ｂ1が燃焼室の頂点の近傍に位置するよう配置されている。具体的には、図１及び図３に示す如く、第１点火手段７Ａはその点火位置７Ａ1が燃焼室の頂点の近傍で且つ一方のシリンダボア外周側の近傍に位置するよう配置され、第２点火手段７Ｂはその点火位置７Ｂ1が燃焼室の頂点の近傍で且つ他方のシリンダボア外周側の近傍に位置するよう配置されている。
【００３６】
本実施例１にあっては、その第１及び第２の点火手段７Ａ，７Ｂとして点火プラグを例示する。これが為、この場合の上記点火位置７Ａ1，７Ｂ1は、夫々の点火プラグの点火中心に相当する。尚、その第１及び第２の点火手段７Ａ，７Ｂとしては、点火プラグ以外にも、レーザ装置等の着火を行い得るものであれば如何様なものを使用してもよい。
【００３７】
また、このシリンダヘッド２には、燃料噴射弁（図示略）が設けられている。この燃料噴射弁は、第１及び第２の吸気ポート２２Ａ，２２Ｂに燃料を噴霧するものであってもよく、また、燃焼室内に燃料を直接噴霧するものであってもよい。
【００３８】
以下に、以上示した如き本実施例１の２点点火方式の内燃機関の動作を説明する。
【００３９】
先ず、電子制御ユニットが燃焼室内にスワール流を生成させるよう第１及び第２のスワール制御弁６Ａ，６Ｂの駆動制御を行い、図４に示す如く、第１スワール制御弁６Ａに第１吸気ポート２２Ａのシリンダ中央側を閉じさせると共に、第２スワール制御弁６Ｂに第２吸気ポート２２Ｂを全閉させる。これにより、第１吸気ポート２２Ａにおける燃焼室のシリンダボア外周側からのみ吸気が行われ、燃焼室内にはシリンダ中央側よりもシリンダボア外周側の方が流速の高いスワール流Ｓが生成される。
【００４０】
ここで、この内燃機関がポート噴射方式であれば、第１吸気ポート２２Ａに噴霧された燃料と混ぜ合わされた混合気のスワール流Ｓが生成される。また、筒内直噴方式であれば、ピストン３が圧縮上死点近傍に位置しているときに例えば点火位置７Ａ1，７Ｂ1の近傍へと燃料が噴霧又は導かれる。
【００４１】
続いて、電子制御ユニットは、第１及び第２の点火手段７Ａ，７Ｂに対して略同時に点火を行わせる。これにより、燃焼室内では点火位置７Ａ1，７Ｂ1において夫々火炎核Ｆ１，Ｆ２が発生し、その火炎核Ｆ１，Ｆ２は、スワール流Ｓに導かれ、図５に示す如くシリンダボア外周に沿って伝播する。
【００４２】
即ち、燃焼室のシリンダボア外周側の広い空間で発生した夫々の火炎核Ｆ１，Ｆ２は、スワール流Ｓによって、燃焼の初期から中期にかけてシリンダボア外周側の広い空間から狭い空間（図６に示す燃焼室の紙面左右側）へと伝播する。これが為、シリンダボア外周側やシリンダ中央側の広い空間を主として伝播するよりも火炎核Ｆ１，Ｆ２の広がりが抑えられるので、燃焼の初期から中期における熱発生量の上昇が抑制されて、図７に示す如く熱発生量の最大値を中心１点点火と同等にまで低下させることができる。
【００４３】
ここで、燃焼の中期以降においては火炎核Ｆ１，Ｆ２がスワール流Ｓに導かれて図８に示す如くシリンダボア外周側やシリンダ中央側の広い空間へと広がっていくので、中期以降の燃焼を速めることができる。これが為、燃焼の初期から中期における燃焼速度の低下分を相殺することができ、例えば上述した特許文献１の如き中期以降の燃焼を阻害するものに対して燃焼期間の短縮が図れるので、高出力化，低燃費化及びＨＣ濃度低減の効果を十分に得ることができる。
【００４４】
以上のことから、本実施例１の２点点火方式の内燃機関は、中心１点点火に対して燃焼期間を短縮させつつ、燃焼の初期から中期にかけて熱発生量を低減させ、更に、熱発生量の最大値を低下させることができる。
【００４５】
これが為、本実施例１の２点点火方式の内燃機関によれば、燃焼期間の短縮による高出力化，低燃費化及びＨＣ濃度低減の効果を従来の２点点火と同等に得つつ、燃焼の初期から中期にかけての熱発生量の低減と熱発生量の最大値の低下（筒内温度の上昇抑制）によってノッキング発生とＮＯｘ発生量増加をも抑制することができる。
【００４６】
尚、本実施例１においてはペントルーフ形燃焼室からなる２点点火方式の内燃機関について例示したが、本発明は３点以上の多点火方式内燃機関に適用してもよく、また、燃焼室の形状は必ずしもこれに限定するものではない。
【実施例２】
【００４７】
次に、本発明に係る多点点火方式内燃機関の実施例２を図８から図１０に基づいて説明する。
【００４８】
この実施例２の多点点火方式内燃機関は、前述した実施例１の多点点火方式内燃機関と同一の構成からなるものであり、実施例１と同様にペントルーフ形の燃焼室を備えた２点点火方式の内燃機関である。
【００４９】
ここで、この実施例２の２点点火方式の内燃機関と実施例１との相違点は、電子制御ユニットが燃焼の中期において第１及び第２の点火手段７Ａ，７Ｂに対して略同時に２回目の点火を行わせる点にある。本実施例２の電子制御ユニットは、１回目の点火後クランク軸（図示略）が約１０〜３０度回転した際に２回目の点火を行うよう設定されている。
【００５０】
即ち、本実施例２の２点点火方式の内燃機関は、燃焼の初期から中期にかけては実施例１と同様に夫々の火炎核Ｆ１，Ｆ２をスワール流Ｓによりシリンダボア外周側の広い空間から狭い空間へと導き、中期以降においては燃焼室内の未燃混合気に対して２回目の点火を行うものである。
【００５１】
これが為、その２回目の点火の際には夫々の点火位置７Ａ1，７Ｂ1に火炎核Ｆ１，Ｆ２が存在していないことが好ましい。
【００５２】
そこで、本実施例２においては、スワール流Ｓの強さを以下の如く設定する。
【００５３】
先ず、少なくとも燃焼の初期から中期にかけて夫々の火炎核Ｆ１，Ｆ２をシリンダボア外周に沿って伝播させる程度の強スワールに設定する点については実施例１と同様である。
【００５４】
本実施例２にあっては、更に、一方の点火位置７Ａ1，７Ｂ1で発生した火炎核Ｆ１，Ｆ２を燃焼の中期において他方の点火位置７Ｂ1，７Ａ1に到達させない程度に設定する必要がある。これが為、そのスワール流Ｓの強さを、１回目の夫々の火炎核Ｆ１，Ｆ２が燃焼期間中にシリンダボア周方向へと約１／２周程度回転するよう設定する。
【００５５】
尚、各々の火炎核Ｆ１，Ｆ２は、かかる強スワールによって夫々の発生源たる点火位置７Ａ1，７Ｂ1から離間する。
【００５６】
以下に、以上示した如き本実施例２の２点点火方式の内燃機関の動作を説明する。
【００５７】
先ず、燃焼の初期から中期にかけては、実施例１と同様にしてスワール流Ｓが夫々の火炎核Ｆ１，Ｆ２をシリンダボア外周側の広い空間から狭い空間へと導くので、図１０に示す如く熱発生量の上昇が抑制される。
【００５８】
続いて、燃焼の中期において、その火炎核Ｆ１，Ｆ２は、図８に示す如くシリンダボア外周側やシリンダ中央側の広い空間へと広がっていき、夫々の点火位置７Ａ1，７Ｂ1の近傍のみに未燃混合気を残存させて燃焼室内の大半を占める火炎核Ｆｍを形成する。
【００５９】
かかる状態において、電子制御ユニットは、第１及び第２の点火手段７Ａ，７Ｂに対して２回目の点火を略同時に行わせる。これにより、燃焼室内では点火位置７Ａ1，７Ｂ1において図９に示す夫々２回目の火炎核ｆ１，ｆ２が発生する。
【００６０】
本実施例２にあっては、その２回目の火炎核ｆ１，ｆ２により、図１０に示す如く熱発生量が一旦増加してその最大値が実施例１よりも上昇するが、急速に未燃混合気の燃焼が進行する。
【００６１】
このように、本実施例２においては、後期の燃焼が急速化されるので、従来の２点点火よりも燃焼期間の短縮が図れ、高出力化，低燃費化及びＨＣ濃度低減の効果を従来と同等以上に得ることができる。
【００６２】
また、熱発生量の最大値は、実施例１よりも上昇しているが、従来の２点点火よりは低く、更に、燃焼の初期から中期にかけての熱発生量が実施例１と同等にまで低減しているので、ノッキングの発生やＮＯｘ発生量の増加を抑制することができる。
【００６３】
以上のことから、本実施例２の２点点火方式の内燃機関は、中心１点点火に対して燃焼期間を短縮（従来の２点点火に対しても短縮）させつつ、燃焼の初期から中期にかけて熱発生量を低減させ、更に、熱発生量の最大値を低下させることができる。
【００６４】
これが為、本実施例２の２点点火方式の内燃機関によれば、燃焼期間の短縮による高出力化，低燃費化及びＨＣ濃度低減の効果を従来の２点点火と同等以上に得つつ、燃焼の初期から中期にかけての熱発生量の低減と熱発生量の最大値の低下（筒内温度の上昇抑制）によってノッキング発生とＮＯｘ発生量増加をも抑制することができる。
【００６５】
尚、本実施例２においてもペントルーフ形燃焼室からなる２点点火方式の内燃機関について例示したが、実施例１と同様に３点以上の多点火方式内燃機関に適用してもよく、また、空間の広狭差を有する燃焼室であればペントルーフ形以外の燃焼室に適用してもよい。
【実施例３】
【００６６】
次に、本発明に係る多点点火方式内燃機関の実施例３を図１１から図１３に基づいて説明する。
【００６７】
この実施例３の多点点火方式内燃機関は、前述した実施例２の２点点火方式内燃機関に対して点火位置を２つから４つに増やしたものであり、ペントルーフ形燃焼室におけるシリンダボア外周側の２つの広い空間部分に夫々２つずつ点火位置を設けた４点点火方式の内燃機関である。
【００６８】
本実施例３にあっては、図１１に示す如く４つの点火手段（以下、「第１から第４の点火手段」という。）１７Ａ〜１７Ｄをシリンダヘッド２に設けることによって点火位置を４つにしている。
【００６９】
具体的には、先ず、第１及び第２の点火手段１７Ａ，１７Ｂを、夫々の点火位置１７Ａ1，１７Ｂ1が燃焼室の頂点の近傍で且つ一方のシリンダボア外周側の近傍に位置するよう配置する。この第１点火手段１７Ａの点火位置１７Ａ1は、第２点火手段１７Ｂの点火位置１７Ｂ1よりもスワール流Ｓの上流側に配置される。
【００７０】
また、第３及び第４の点火手段１７Ｃ，１７Ｄを、夫々の点火位置１７Ｃ1，１７Ｄ1が燃焼室の頂点の近傍で且つ他方のシリンダボア外周側の近傍に位置するよう配置する。この第３点火手段１７Ｃの点火位置１７Ｃ1は、第４点火手段１７Ｄの点火位置１７Ｄ1よりもスワール流Ｓの上流側に配置される。
【００７１】
本実施例３の第１から第４の点火手段１７Ａ〜１７Ｄとしては、点火プラグやレーザ装置等の着火を行い得るものであれば如何様なものを使用してもよい。
【００７２】
ここで、この実施例３の４点点火方式の内燃機関は、実施例２と同様に、１回目の点火後、クランク軸（図示略）が約１０〜３０度回転した際に２回目の点火を行う。本実施例２にあっては、電子制御ユニットが先ずスワール流Ｓの下流側の点火位置１７Ｂ1，１７Ｄ1において略同時に１回目の点火を行わせた後、図１２に示す如くスワール流Ｓの上流側の点火位置１７Ａ1，１７Ｃ1において略同時に２回目の点火を行わせる。
【００７３】
このように、本実施例３にあっては、１回目の点火をスワール流Ｓの下流側で行い、２回目の点火をスワール流Ｓの上流側で行うので、実施例２の如く同一の点火位置７Ａ1，７Ｂ1で２度の点火を行う場合よりも、１回目の点火で発生した火炎核を上流側の点火位置１７Ａ1，１７Ｃ1から確実に離間させることができ、燃焼室内の未燃混合気に対して確実に２回目の点火を行うことが可能になる。
【００７４】
これが為、本実施例３の４点点火方式の内燃機関は、実施例２よりも確実に後期の燃焼の急速化による燃焼期間の短縮が図れ、より有効に高出力化，低燃費化及びＨＣ濃度低減の効果を得ることができる。
【００７５】
以上のことから、本実施例３の４点点火方式の内燃機関は、高出力化，低燃費化及びＨＣ濃度低減とノッキング発生及びＮＯｘ発生量増加の抑制とを両立し得るだけでなく、その高出力化，低燃費化及びＨＣ濃度低減を実施例２よりも確実且つ有効に達成することができる。
【００７６】
ここで、上述したが如き位置関係からなる４つの点火位置は、上記の様に４つの点火手段１７Ａ〜１７Ｄによって個々に設けてもよいが、例えば図１３に示す如き２つの点火手段（以下、「第１及び第２の点火手段」という。）２７Ａ，２７Ｂにより設けることも可能である。
【００７７】
これら第１及び第２の点火手段２７Ａ，２７Ｂは、点火時期を変化させ得る２つの点火部を有するものであり、例えば、１本の点火プラグに２つの点火電極が設けられたもの等を用いることができる。
【００７８】
即ち、これによれば、一つの第１点火手段２７Ａによって、上述した２つの点火位置１７Ａ1，１７Ｂ1に相当する図１３に示す点火位置２７Ａ1，２７Ａ2を形成することができ、また、一つの第２点火手段２７Ｂによって、上述した２つの点火位置１７Ｃ1，１７Ｄ1に相当する図１３に示す点火位置２７Ｂ1，２７Ｂ2を形成することができる。
【００７９】
これが為、かかる第１及び第２の点火手段２７Ａ，２７Ｂを使用することによって、上記の如き本実施例３の効果を奏するだけでなく、部品点数の低減や小型化等の更なる効果をも奏することが可能になる。
【００８０】
尚、本実施例３においてはペントルーフ形燃焼室からなる４点点火方式の内燃機関について例示したが、６点（２の倍数であることが好ましい）以上の多点火方式内燃機関に適用してもよく、また、空間の広狭差を有する燃焼室であればペントルーフ形以外の燃焼室に適用してもよい。
【００８１】
また、本実施例３においては、シリンダ中央側の空間が必ずしもシリンダボア外周側の狭い空間よりも広くなくてよい。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
以上のように、本発明に係る多点点火方式内燃機関は、燃焼期間を短縮させながらも、筒内温度の上昇を抑える技術として有用であり、特に、高出力化，低燃費化及びＨＣ濃度低減とノッキング発生の抑制及びＮＯｘ発生量低減という相反する目的を両立させるのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明に係る多点点火方式内燃機関の実施例１，２の燃焼室周辺の構成を示す上面図である。
【図２】図１の多点点火方式内燃機関をＸ−Ｘ線で切った縦断面図である。
【図３】図１の多点点火方式内燃機関をＹ−Ｙ線で切った縦断面図である。
【図４】本実施例１，２のスワール生成手段が生成したスワール流について説明する燃焼室の上面から見た説明図である。
【図５】本実施例１，２における燃焼初期の夫々の火炎核の流動について説明する燃焼室の上面から見た説明図である。
【図６】本実施例１，２における燃焼初期の夫々の火炎核の流動について説明する燃焼室の側面から見た説明図である。
【図７】実施例１における燃焼期間と熱発生量の関係を示す図である。
【図８】本実施例１，２における燃焼中期の夫々の火炎核の流動について説明する燃焼室の上面から見た説明図である。
【図９】実施例２における２回目の点火について説明する燃焼室の上面から見た説明図である。
【図１０】実施例２における燃焼期間と熱発生量の関係を示す図である。
【図１１】本発明に係る多点点火方式内燃機関の実施例３の燃焼室周辺の構成を示す上面図である。
【図１２】実施例３における２回目の点火について説明する燃焼室の上面から見た説明図である。
【図１３】本発明に係る多点点火方式内燃機関の実施例３の他の例についての燃焼室周辺の構成を示す上面図である。
【図１４】従来の多点点火方式内燃機関の燃焼室周辺の構成を示す上面図である。
【図１５】従来の多点点火方式内燃機関の火炎核について説明する燃焼室の側面から見た説明図である。
【図１６】従来の多点点火方式内燃機関の火炎核について説明する燃焼室の上面から見た説明図である。
【図１７】従来の多点点火方式内燃機関についての燃焼期間と熱発生量の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  シリンダブロック
２  シリンダヘッド
３  ピストン
６Ａ  第１スワール制御弁（スワール生成手段）
６Ｂ  第２スワール制御弁（スワール生成手段）
７Ａ，１７Ａ，２７Ａ  第１点火手段
７Ｂ，１７Ｂ，２７Ｂ  第２点火手段
１７Ｃ  第３点火手段
１７Ｄ  第４点火手段
７Ａ1，７Ｂ1，１７Ａ1，１７Ｂ1，１７Ｃ1，１７Ｄ1，２７Ａ1，２７Ａ2，２７Ｂ1，２７Ｂ2  点火位置
Ｓ  スワール流
【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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【図１６】
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【図１７】
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