(57)【要約】【課題】複数の吸気バルブの切換制御を行っても出力性能を維持できる内燃機関を提供する。【解決手段】燃焼室１２３に対して吸気する大径の吸気口１３４ａ及びこれより小径の吸気口１３４ｂと、前記大径の吸気口に設けられ当該大径の吸気口を開閉する大径の吸気バルブ１２１ａと、前記小径の吸気口に設けられ当該小径の吸気口を開閉する、前記大径の吸気バルブより小径の吸気バルブ１２１ｂと、前記燃焼室の中央部であって前記大径の吸気バルブと前記小径の吸気バルブとの間に設けられた第１の点火プラグ１２４ａと、前記燃焼室の周辺部であって前記小径の吸気バルブの近傍に設けられた第２の点火プラグ１２４ｂと、を備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室に対して吸気する大径の吸気口及びこれより小径の吸気口と、
前記大径の吸気口に設けられ当該大径の吸気口を開閉する大径の吸気バルブと、
前記小径の吸気口に設けられ当該小径の吸気口を開閉する、前記大径の吸気バルブより小径の吸気バルブと、
前記燃焼室の中央部であって前記大径の吸気バルブと前記小径の吸気バルブとの間に設けられた第１の点火プラグと、
前記燃焼室の周辺部であって前記小径の吸気バルブの近傍に設けられた第２の点火プラグと、を備える内燃機関。
【請求項２】
燃焼室に対して吸気する大径の吸気口及びこれより小径の吸気口と、
前記大径の吸気口に設けられ当該大径の吸気口を開閉する大径の吸気バルブと、
前記小径の吸気口に設けられ当該小径の吸気口を開閉する、前記大径の吸気バルブより小径の吸気バルブと、
前記燃焼室のガスを排気する少なくとも２つの排気口と、
前記各排気口に設けられ当該各排気口を開閉する排気バルブと、
前記大径の吸気バルブ、前記小径の吸気バルブ及び前記各排気バルブの各中心点で囲まれた燃焼室領域に設けられた第１の点火プラグと、
前記燃焼室領域以外の領域の燃焼室に設けられた第２の点火プラグと、を備える内燃機関。
【請求項３】
前記大径の吸気バルブの直径に対する前記小径の吸気バルブの直径の比率は、７０〜９５％である請求項１又は２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記小径の吸気バルブは、前記大径の吸気バルブに対して前記内燃機関のリヤ側に配置され、
前記第２の点火プラグは、前記内燃機関のリヤ側に配置されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関。
【請求項５】
前記内燃機関のリヤ側の側部に配置されたコレクタから、前記内燃機関のフロント側に向かって湾曲して前記吸気口に接続された吸気通路をさらに備える請求項４に記載の内燃機関。
【請求項６】
前記小径の吸気口に接続された吸気ポートの、前記小径の吸気口との接続部の頂面が削落されている請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関。
【請求項７】
内燃機関が所定の高回転域又は中回転・高負荷域の場合に前記第１の点火プラグのみを点火させ、
前記内燃機関が所定の低〜中回転・低〜中負荷域の場合に前記第１の点火プラグと前記第２の点火プラグを同時に点火させ、
前記内燃機関が所定の低回転・高負荷時には前記第１の点火プラグと前記第２の点火プラグを位相点火させる制御手段をさらに備える請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の吸気バルブや排気バルブの操作エネルギを低減するために、一つの燃焼室に２つの吸気バルブと２つの排気バルブとを設け、これら２つの吸気バルブ及び２つの排気バルブの各弁体を、それぞれ異なる直径（具体的には直径比で１．５：１）にし、燃焼室の中央部の吸気バルブ及び排気バルブで囲まれた部分に２つの点火プラグを設けたものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１７０５５４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、上記従来の２つの吸気バルブは１：１．５（小径／大径＝６７％）と直径比が大きいことから、切換制御を行う場合の出力性能の差が大きいという問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、複数の吸気バルブの切換制御を行っても出力性能を維持できる内燃機関を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、吸気口を開閉する大径吸気バルブ及び小径吸気バルブを備えた内燃機関において、燃焼室の中央部であって大径吸気バルブと小径吸気バルブとの間に第１の点火プラグを配置し、燃焼室の周辺部であって小径の吸気バルブの近傍に第２の点火プラグを配置することによって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、燃焼室の中央部に第１点火プラグを配置するとともに燃焼室の周辺部であって小径吸気バルブの近傍に第２の点火プラグを配置しているので、主たる点火は第１の点火プラグが行い、第２の点火プラグは補助的な点火を行うことができる。これにより、たとえば高回転域においては第１の点火プラグを点火させ、低回転・低負荷域においては第１の点火プラグと第２の点火プラグを同時に点火させ、低回転・高負荷時には第１の点火プラグと第２の点火プラグを位相点火させるといった切換制御を行っても、内燃機関の出力性能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る内燃機関を示すブロック図である。
【図２】図１の燃焼室、吸気バルブ、排気バルブ及び点火プラグを示す平面図である。
【図３】図２のIII-III線に沿う断面図である。
【図４】図３の大径吸気バルブと小径吸気バルブの整流作用を示す断面図である。
【図５】図１の燃料噴射バルブと燃料噴射ポートの位置関係を示す平面図である。
【図６】図２の大径吸気口から燃焼室内へ流入するガスの質量流量分布を示すシミュレーショングラフである。
【図７】図１のエンジンコントロールユニットの制御手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】図７のステップＳ６５で用いられる制御マップの一例を示す図である。
【図９Ａ】図５の小径吸気口と吸気ポートとの接続部を示す斜視図である。
【図９Ｂ】図９Ａの要部拡大側面図である。
【図１０Ａ】排気ガス還流（ＥＧＲ）制御の一例を示す制御マップである。
【図１０Ｂ】図１０Ａの外部ＥＧＲ領域からコースト状態へ遷移する場合のＥＧＲ率と空気量を示すグラフである。
【図１１Ａ】エンジンを車体に搭載した状態を示す側面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａの平面図である。
【図１２】図１のエンジンとコレクタとの位置関係を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。最初にエンジンＥＧ全体の構成例を説明するが、本発明に係る内燃機関の構成は本例にのみ限定されるものではない。たとえば、以下の例では燃料を燃料噴射ポートに噴射する形式のエンジンＥＧを示すが、燃料を燃焼室内に直接噴射する形式のエンジンにも適用することができる。
【００１０】
図１は、本例に係るエンジンＥＧを示すブロック図であり、エンジンＥＧの吸気通路１１１には、エアーフィルタ１１２、吸入空気流量を検出するエアフローメータ１１３、吸入空気流量を制御するスロットルバルブ１１４およびコレクタ１１５が設けられている。
【００１１】
スロットルバルブ１１４には、当該スロットルバルブ１１４の開度を調整するＤＣモータ等のアクチュエータ１１６が設けられている。このスロットルバルブアクチュエータ１１６は、運転者のアクセルペダル操作量等に基づき演算される要求トルクを達成するように、エンジンコントロールユニット１１からの駆動信号に基づき、スロットルバルブ１１４の開度を電子制御する。また、スロットルバルブ１１４の開度を検出するスロットルセンサ１１７が設けられて、その検出信号をエンジンコントロールユニット１へ出力する。なお、スロットルセンサ１１７はアイドルスイッチとしても機能させることができる。
【００１２】
また、コレクタ１１５から各気筒に分岐した吸気通路１１１の先端部（以下、この先端部を燃料噴射ポート１１１ａ）に臨ませて、燃料噴射バルブ１１８が設けられている。燃料噴射バルブ１１８は、エンジンコントロールユニット１１において設定される駆動パルス信号によって開弁駆動され、図外の燃料ポンプから圧送されてプレッシャレギュレータにより所定圧力に制御された燃料を燃料噴射ポート１１１ａ内に噴射する。なお、本例ではいわゆるポート噴射型エンジンを例示するが、いわゆる直噴型エンジンにも適用することができ、その場合の燃料噴射バルブ１１８ｃの取付位置は、図２の符号１１８ｃで示す位置となる。
【００１３】
シリンダ１１９と、当該シリンダ内を往復移動するピストン１２０の冠面と、吸気バルブ１２１及び排気バルブ１２２が設けられたシリンダヘッドとで囲まれる空間が燃焼室１２３を構成する。イグニッションコイルを含む点火プラグ１２４は、各気筒の燃焼室１２３に臨んで装着され、エンジンコントロールユニット１１からの点火信号に基づいて吸入混合気に対して点火を行う。本例特有の吸気バルブ１２１、排気バルブ１２２、点火プラグ１２４および燃料噴射バルブ１１８の詳細については後述する。
【００１４】
一方、排気通路１２５には、排気中の特定成分、たとえば酸素濃度を検出することにより排気、ひいては吸入混合気の空燃比を検出する空燃比センサ１２６が設けられ、その検出信号はエンジンコントロールユニット１１へ出力される。この空燃比センサ１２６は、リッチ・リーン出力する酸素センサであっても良いし、空燃比をリニアに広域に亘って検出する広域空燃比センサであってもよい。
【００１５】
また、排気通路１２５には、排気を浄化するための排気浄化触媒１２７が設けられている。この排気浄化触媒１２７としては、ストイキ（理論空燃比，λ＝１、空気重量／燃料重量＝１４．７）近傍において排気中の一酸化炭素ＣＯと炭化水素ＨＣを酸化するとともに、窒素酸化物ＮＯｘの還元を行って排気を浄化することができる三元触媒、或いは排気中の一酸化炭素ＣＯと炭化水素ＨＣの酸化を行う酸化触媒を用いることができる。
【００１６】
排気通路１２５の排気浄化触媒１２７（複数設けることもある）の下流側には、排気中の特定成分、たとえば酸素濃度を検出し、リッチ・リーン出力する酸素センサ１２８が設けられ、その検出信号はエンジンコントロールユニット１１へ出力される。なお、図１において１２９はマフラである。
【００１７】
エンジンＥＧのクランク軸１３０にはクランク角センサ１３１が設けられ、エンジンコントロールユニット１１は、クランク角センサ１３１から機関回転と同期して出力されるクランク単位角信号を一定時間カウントすることで、又は、クランク基準角信号の周期を計測することで、機関回転速度Ｎｅを検出することができる。
【００１８】
エンジンＥＧの冷却ジャケット１３２には、水温センサ１３３が当該冷却ジャケットに臨んで設けられ、冷却ジャケット１３１内の冷却水温度Ｔｗを検出し、これをエンジンコントロールユニット１１へ出力する。
【００１９】
排気通路１２５の排気浄化触媒１２７の下流側と、吸気通路１１１のコレクタ１１５の上流側との間には、排気ガスの一部を吸気側へ還流させるための排気還流通路１３６が設けられ、当該排気還流通路１３６に排気ガスを冷却するＥＧＲクーラ１３７と、還流させる排気ガス量を調節するためのＥＧＲバルブ１３８が設けられている。この排気還流システムを外部ＥＧＲともいう。
【００２０】
次に、本例のエンジンＥＧにおける吸気バルブ１２１、排気バルブ１２２、点火プラグ１２４および燃料噴射バルブ１１８の構成について説明する。
図２は、一つの燃焼室１２３をシリンダヘッドの下面から見上げた平面図であり、同図の左側がエンジンＥＧのフロント側、右側がエンジンＥＧのリヤ側（クランクシャフトの出力側）を示す。図３は、図２のIII-III線に沿う断面図であり、２つの吸気バルブ１２１ａ，１２１ｂの中心線で断面した図である。なお、各吸気バルブ１２１ａ，１２１ｂに対する吸気通路１１１及び燃料噴射ポート１１１ａの位置関係は図４の平面図に示す。
【００２１】
本例のエンジンＥＧは、一つの燃焼室１２３に対して２つの吸気バルブ１２１ａ，１２１ｂと、２つの排気バルブ１２２ａ，１２２ｂと、２つの点火プラグ１２３ａ，１２３ｂと、２つの燃料噴射バルブ１１８ａ，１１８ｂと、を備える。また、燃焼室１２３を構成するシリンダ１１９の頂面には、２つの吸気バルブ１２１ａ，１２１ｂに対応して、吸気通路１１１と燃焼室１２３とを連通する２つの吸気口１３４ａ，１３４ｂが形成され、２つの排気バルブ１２２ａ，１２２ｂに対応して、排気通路１２５と燃焼室１２３とを連通する２つの排気口１３５ａ，１３５ｂとが形成されている。
【００２２】
本例の２つの吸気口１３４ａ，１３４ｂ及び２つの吸気バルブ１２１ａ，１２１ｂは、互いに異なる直径に形成されている。すなわち、エンジンＥＧのリヤ側に位置する吸気口１３４ｂ及び当該吸気口１３４ｂを開閉する吸気バルブ１２１ｂ（以下、小径吸気バルブ１２１ｂともいう）は、エンジンＥＧのフロント側に位置する吸気口１３４ａ及び当該吸気口１３４ａを開閉する吸気バルブ１２１ａ（以下、大径吸気バルブ１２１ａともいう）より小径に形成されている。
【００２３】
なお、図３に示すように、吸気バルブ１２１ａ，１２１ｂは、図外のカムシャフト機構に接してシリンダヘッドに支持された軸部１２１ａ１，１２１ｂ１と、当該軸部１２１ａ１，１２１ｂ１の先端に形成されて吸気口１３４ａ，１３４ｂの弁座に接離する傘状の弁体１２１ａ２，１２１ｂ２とを備えるので、厳密に言えば弁体１２１ａ２，１２１ｂ２が異径とされている。また、２つの排気口１３５ａ，１３５ｂ及びこれらをそれぞれ開閉する排気バルブ１２２ａ，１２２ｂは同じ直径に形成されている。
【００２４】
本例の大径吸気バルブ１２１ａと小径吸気バルブ１２１ｂとを異径にするにあたり、大径の吸気バルブ１２１ａの直径に対する小径の吸気バルブ１２１ｂの直径の比率（小径／大径）を７０％〜９５％の範囲に設定することが望ましい。また、２つの同径の吸気バルブ１２１をレイアウトしたものに比べて、大径吸気バルブ１２１ａの拡大率よりも小径吸気バルブ１２１ｂの縮小率を相対的に大きく設定することが望ましい。
【００２５】
２つの吸気バルブ１２１を異径にすることで、バルブ間のスペースが確保できるので第２の点火プラグ１２４ｂを追加することができ、多点点火が行えるようになるが、一方において吸気断面積が減少すると吸気効率が低下する。このため、吸気効率を維持する観点から直径比率を７０％以上に設定する一方、バルブ間のスペースを確保する観点から直径比率を９５％以下に設定することが望ましい。
【００２６】
すなわち、本例のように２つの吸気バルブ１２１を大径吸気バルブ１２１ａと小径吸気バルブ１２１ｂとを直径比率を７０％〜９５％の範囲で構成することで、一つの燃焼室１２３におけるレイアウトが改善される。つまり、２つの吸気バルブ１２１ａ，１２１ｂを異径にするにあたり、大径吸気バルブ１２１ａの拡大率よりも小径吸気バルブ１２１ｂの縮小率を相対的に大きく設定することで、２つの吸気バルブ１２１ａ，１２１ｂが同径の場合に比べてバルブ間にスペースを確保することができる。したがって、２つの点火プラグ１２４ａ，１２４ｂの配置が可能となり、多点点火による燃焼耐力の向上を図ることができる。この点の詳細については後述する。
【００２７】
ちなみに、２つの吸気バルブ１２１ａ，１２１ｂの傘状の弁体１２１ａ２，１２１ｂ２は、図３に示すように、先端に向かう軸方向距離に対する直径の拡大率について、小径吸気バルブ１２１ｂの方が大径吸気バルブ１２１ａに比べて相対的に小さく形成してもよい。換言すれば、小径吸気バルブ１２１ｂの方が緩やかに拡径する形状としてもよい。
【００２８】
図４は、大径吸気バルブ１２１ａと小径吸気バルブ１２１ｂの吸気の整流作用を示す断面図であり、弁体１２１ａ２，１２１ｂ２の拡径率をこのように設定することで、同図に点線で示すように吸入ガスの流れが小径吸気バルブ１２１ｂを通過する方が緩やかに流れ、燃焼室１２３の下方へより流れ易くなる。なお、小径吸気バルブ１２１ｂの弁体１２１ｂ２の拡径率を小さく設定することでバルブ自体の強度も向上する。
【００２９】
図６は、２つの燃料噴射ポートのうちの燃料噴射ポート１１１ａａから大径吸気バルブ１２１ａを介して大径吸気口１３４ａから燃焼室１２３内へ流入するガスの質量流量分布を示すシミュレーショングラフである。同図の上に一つの燃焼室１２３の全体を示し、同図の下に質量流量分布を示す。下図の分布グラフでは、上図に示すように２つの吸気バルブ１２１を直径比率７０％〜９５％の範囲で異径にするとともに、弁体１２１ａ２，１２１ｂ２の拡径率を図４のように設定した場合（片側異径）と、２つの吸気バルブ１２１を同径にするとともに弁体の拡径率も同一に設定した場合とを示す。
【００３０】
同図に示すように、本例のように２つの吸気バルブ１２１を異径に構成した方が同径に構成した場合に比べて、隣接する小径吸気バルブ１２１ｂとの間に流れるガス流量が増加していることが理解される。すなわち、同径の吸気バルブ１２１では隣接するバルブとの間に吸入空気の澱みが発生し、バルブ径を大きくしてもそれに応じたほどの吸入量は確保できない。これに対し、本例のように異径にすることでこの澱みが解消でき、バルブ径を片側だけ縮小しても結果的には吸入量減少への影響を最小限に抑えることができる。
【００３１】
本例のエンジンＥＧでは、図５に示すように、２つの燃料噴射ポート１１１ａａ，１１１ａｂのうち燃料噴射ポート１１１ａａに第１の燃料噴射バルブ１１８ａが設けられ、燃料噴射ポート１１１ａｂに第２の燃料噴射バルブ１１８ｂが設けられ、運転負荷に応じて燃料噴射が実行される。この制御の詳細は後述する。
【００３２】
また本例のエンジンＥＧでは、図２及び図５に示すように、燃焼室１２３の中央部に第１の点火プラグ１２４ａが設けられ、燃焼室１２３の周辺部のエンジンリヤ側に第２の点火プラグ１２４ｂが設けられている。換言すれば、第１の点火プラグ１２４ａは大径吸気バルブ１２１ａと小径吸気バルブ１２１ｂとの間に設けられ、第２の点火プラグ１２４ｂは小径吸気バルブ１２１ｂの近傍であって大径吸気バルブ１２１ａから離れた位置に設けられている。さらに換言すれば、第１の点火プラグ１２４ａは、大径吸気バルブ１２１ａ、小径吸気バルブ１２１ｂ及び２つの排気バルブ１２２ａ，１２２ｂの各中心点で囲まれる領域内に設けられ、第２の点火プラグ１２４ｂはこの領域外に設けられている。第２の点火プラグ１２４ｂは、本例では第１の点火プラグ１２４ａに比べて点火エネルギが小さいものが採用されているが、第１の点火プラグ１２４ａと点火エネルギが同等のものを採用することもできる。
【００３３】
２つの点火プラグ１２４ａ，１２４ｂを燃焼室１２３にレイアウトするにあたり、本例では燃焼室１２３の中央部とエンジンリヤ側（クランクシャフトの出力側）に配置することで、車体のフードパネルをより低く設定することができる。図１１Ａは横置きＦＦ車の側面図、図１１Ｂは平面図であり、同図において左側が車両のフロント側、図１１Ｂにおいて上側がエンジンのフロント側を示す。たとえば横置きＦＦ車においては、図１１Ｂにしめすように、エンジンフロント側が車体（エンジンルーム）の左右いずれかの端部に近接して配置されることになるが、フードパネルは車体前後中心線から車体左右方向に向かって低くなっている。したがって、エンジンフロント側に近い燃焼室１２３についてはフードパネルとの隙間が小さくなるが、本例のようにイグニッションコイルを含む第２の点火プラグ１２４ｂをエンジンリヤ側に配置することで、フードパネルとの隙間をより大きくとることができる。
【００３４】
また、２つの点火プラグ１２４ａ，１２４ｂを燃焼室１２３にレイアウトするにあたり、本例では燃焼室１２３の中央部とエンジンリヤ側（クランクシャフトの出力側）に配置することで、燃焼室１２３内の筒内流動が強化されて燃焼耐力が向上することになる。図１２は、エンジンＥＧとコレクタ１１５との間の吸気通路１１１ｂ（インテークマニホールド）を示す平面図であり、コレクタ１１５から各燃焼室１２３へ４つのインテークマニホールド１１ｂが設けられている。
【００３５】
コレクタ１１５は、エンジンＥＧに対して平面視においてエンジンＥＧのリヤ側に配置されている。これは、エンジンＥＧのフロント側の側部Ｙには、空気調和装置用コンプレッサやオルタネータといった、エンジン駆動力により駆動する補機がレイアウトされ、高さ方向の制約があるからである。このため、インテークマニホールド１１１ｂは、コレクタ１１５からエンジンＥＧのフロント側に向かって湾曲して大径吸気口１３４ａ及び小径吸気口１３４ｂに接続されるが、図１２に示すように、インテークマニホールド１１１ｂ内を流れる吸入空気は、湾曲部を通過することにより、エンジンＥＧのフロント側に配置された大径吸気口１３４ａに多く流れる。このため、燃焼室１２３の筒内では同図に矢印で示す旋回流が生じ、筒内流動が強化されることになる。
【００３６】
また、２つの点火プラグ１２４ａ，１２４ｂをシリンダヘッドに配置すると、冷却水の水路の問題が生じる。すなわち、点火プラグ廻りの冷却水の水路１３２ａは、図２に太字の点線で示すように２つの吸気口１３４ａ，１３４ｂと２つの点火プラグ１２４ａ，１２４ｂの廻りに形成されるが、特に第２の点火プラグ１２４ｂと小径吸気口１３４ｂとの隙間が小さくなる。このため、本例では図９Ａ及び図９Ｂに示すように、小径吸気口１３４ｂと燃料噴射ポート１１１ａｂとの接続部Ｘにおいて、第２の点火プラグ１２４ｂとの隙間を確保するために、図９Ｂに示すように燃料噴射ポート１１１ａｂの頂面を従来に比べて削落した形状としている。これにより、図９ＡのＸ１部に水路１３２ａを形成することができ、第２点火プラグ１２４ｂの冷却効果が期待できる。
【００３７】
次に、本例のエンジンＥＧの運転制御例を説明する。
図７は、図１のエンジンコントロールユニット１１で実行される制御手順の一例を示すフローチャートである。まず、ステップＳ７１〜Ｓ７３にてアクセル開度、エンジン回転速度及び吸入空気量を読み込む。アクセル開度はアクセルペダルの踏量センサ（不図示）、エンジン回転速度はクランク角センサ１３１、吸入空気量はエアフローメータ１１３からの検出信号が読み込まれる。
【００３８】
ステップＳ７４では、ステップＳ７１〜Ｓ７３にて読み込んだアクセル開度、エンジン回転速度及び吸入空気量に基づいて、２つの点火プラグ１２４ａ，１２４ｂの点火時期と、排気ガス還流量（以下、ＥＧＲ量）とを演算する。本例のエンジンＥＧは、図１に示すように、排気通路１２５の排気ガスの一部を吸気通路１１１に還流させる外部ＥＧＲ機能（排気還流通路１３６，ＥＧＲクーラ１３７，ＥＧＲバルブ１３８）と、吸気バルブ１３４と排気バルブ１２２とのバルブオーバーラップ量を調節することで排気ガスの一部を筒内に残留させる内部ＥＧＲ機能とを備える。これら外部ＥＧＲ機能または内部ＥＧＲ機能のＥＧＲ量がステップ７４にて演算される。
【００３９】
図８は、エンジン回転速度及び要求トルク（アクセル開度に相当する）と、２つの点火プラグ１２４ａ，１２４ｂの点火時期及びＥＧＲ量との制御関係を示す制御マップの一例である。本例では、同グラフの左下の領域、すなわち低〜中回転・低〜中負荷の領域では２つの点火プラグ１２４ａ，１２４ｂを同時に点火し、同グラフの左上の領域、すなわち低回転・高負荷の領域では２つの点火プラグを時間的な位相をもって点火し、その他の領域、すなわち高回転又は中回転・高負荷の領域では第１の点火プラグ１２４ａのみを点火する。
【００４０】
図７に戻り、ステップＳ７５では、ステップＳ７１〜Ｓ７４で検出又は演算されたエンジン負荷、エンジン回転速度及びＥＧＲ量から図８の制御マップを参照し、エンジンの駆動状態から２つの点火プラグ１２４ａ，１２４ｂの点火時期を判定する。すなわち、エンジンＥＧが低回転・低負荷の領域にある場合は、ステップＳ７６へ進んで２つの点火プラグ１２４ａ，１２４ｂを同時に点火し、エンジンＥＧが低回転・高負荷の領域にある場合はステップＳ７８へ進んで２つの点火プラグを時間的な位相をもって点火する。これらステップＳ７６、Ｓ７８の場合は、大径吸気バルブ１２１ａと小径吸気バルブ１２１ｂの両方を作動する。
【００４１】
また、エンジンＥＧがその他の領域、すなわち中〜高回転の領域にある場合はステップＳ７７へ進んで第１の点火プラグ１２４ａのみを点火する。このとき、大径吸気バルブ１２１ａは大径吸気口１３４ａを閉塞し、その作動が禁止され、小径吸気バルブ１２１ｂのみによって小径吸気口１３４ｂを開閉制御する。
【００４２】
ところで、エンジンＥＧが低〜中回転・中負荷の領域にある場合には、図１０Ａに示すように外部ＥＧＲ機能により排気ガスを還流するが、この状態からアクセルを放すなどして負荷が小さくなるとコースト状態に切り換り、ＥＧＲは行なわないか、仮に内部ＥＧＲを行なうとしても少ないＥＧＲ量に切り換ることになる。しかしながら、図１０Ｂに示すように、それまで外部ＥＧＲ機能が働いていたことから筒内には所定量の排ガスが残留しているにも拘らず、ここからコースト状態に切り換ると要求トルクの減少によって吸入空気量が低下するため、燃焼が不安定になり失火に至るおそれがある。
【００４３】
しかしながら本例では、図８に示すように、エンジンＥＧが低回転・低負荷の領域にある場合は、２つの点火プラグ１２４ａ，１２４ｂを同時に点火するので、このような状況にあっても燃焼を安定させることができる。すなわち、多点点火により燃焼耐力を向上させることができる。
【００４４】
以上のとおり、本例のエンジンＥＧによれば以下の効果を奏する。
（１）本例では、燃焼室１２３の中央部に第１の点火プラグ１２４ａを配置するとともに燃焼室１２３の周辺部であって小径吸気バルブ１２１ｂの近傍に第２の点火プラグ１２４ｂを配置しているで、主たる点火は第１の点火プラグ１２４ａが行い、第２の点火プラグ１２４ｂは補助的な点火を行うことができる。これにより、たとえば高回転域又は中回転・高負荷域においては第１の点火プラグ１２４ａを点火させ、低〜中回転・低〜中負荷域においては第１の点火プラグ１２４ａと第２の点火プラグ１２４ｂを同時に点火させ、低回転・高負荷時には第１の点火プラグ１２４ａと第２の点火プラグ１２４ｂを位相点火させるといった切換制御を行っても、内燃機関の出力性能を維持することができる。
【００４５】
（２）また本例では、大径吸気バルブ１２１ａの直径に対する小径吸気バルブ１２１ｂの直径比率を７０〜９５％の範囲に設定しているので、バルブ間のスペースが確保でき、第２の点火プラグ１２４ｂを追加することができる。この場合に、異径バルブとすることによる吸気効率の低下を最小限にしながら、多点点火による燃焼耐力を向上させることができる。
【００４６】
（３）また本例のエンジンＥＧでは、２つの点火プラグ１２４ａ，１２４ｂを燃焼室１２３にレイアウトするにあたり、第１の点火プラグ２４ａを燃焼室１２３の中央部に配置し、第２の点火プラグ１２４ｂをエンジンリヤ側に配置しているので、車体のフードパネルをより低く設定することができる。
【００４７】
（４）また本例では、エンジンＥＧのリヤ側の側部に配置されたコレクタ１１５から、エンジンＥＧのフロント側に向かって湾曲して吸気口１３４に接続されたインテークマニホールド１１１ｂを備えるので、燃焼室１２３内の筒内流動が強化されて燃焼耐力が向上する。
【００４８】
（５）また本例では、小径吸気口１２１ｂに接続された吸気ポート１１１ａｂの、小径吸気口１３４ｂとの接続部Ｘの頂面が削落されているので、シリンダヘッドに適切な冷却水の水路１３２ａを形成することができ、第２点火プラグ１２４ｂの冷却効果が期待できる。
【００４９】
（６）また本例のエンジンＥＧでは、高回転域又は中〜高回転・高負荷域には小径吸気バルブ１２１ｂのみを作動するので、吸気バルブの操作エネルギが低減され、また振動や騒音も抑制される。さらに、低回転・低負荷域においては２つの点火プラグ１２４ａ，１２４ｂを同時に点火させるので、たとえば当該領域内で負荷が減少し、外部ＥＧＲから内部ＥＧＲへ遷移する際に一時的に空気量が低下して燃焼が不安定になり失火に至ろうとしても、多点点火により燃焼耐力を向上させることができる。
【００５０】
上記インテークマニホールド１１１ｂは本発明に係る吸気通路に相当し、上記エンジンコントロールユニット１１は本発明に係る第２の制御手段に相当する。
【符号の説明】
【００５１】
ＥＧ…エンジン（内燃機関）
１１…エンジンコントロールユニット
１１１…吸気通路
１１１ａ，１１１ａａ，１１１ａｂ…燃料噴射ポート
１１２…エアーフィルタ
１１３…エアフローメータ
１１４…スロットルバルブ
１１５…コレクタ
１１６…スロットルバルブアクチュエータ
１１７…スロットルセンサ
１１８…燃料噴射バルブ
１１８ａ…第１の燃料噴射バルブ
１１８ｂ…第２の燃料噴射バルブ
１１８ｃ…直噴型エンジンの燃料噴射バルブ
１１９…シリンダ
１２０…ピストン
１２１…吸気バルブ
１２１ａ…大径吸気バルブ
１２１ｂ…小径吸気バルブ
１２２，１２２ａ，１２２ｂ…排気バルブ
１２３…燃焼室
１２４…点火プラグ
１２４ａ…第１の点火プラグ
１２４ｂ…第２の点火プラグ
１２５…排気通路
１２６…空燃比センサ
１２７…排気浄化触媒
１２８…酸素センサ
１２９…マフラ
１３０…クランク軸
１３１…クランク角センサ
１３２…冷却ジャケット
１３３…水温センサ
１３４，１３４ａ，１３４ｂ…吸気口
１３５，１３５ａ，１３５ｂ…排気口
１３６…排気還流通路
１３７…ＥＧＲクーラ
１３８…ＥＧＲバルブ
【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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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