(57)【要約】【課題】混合気への着火性の低下を抑制すること。【解決手段】内燃機関１は、空気と燃料との混合気が燃焼する筒内燃焼空間１０１に設けられて混合気に点火する点火プラグ１２と、燃料を筒内燃焼空間１０１に向けて吐出するインジェクタ１３と、燃料を留める燃料保留部１０と、を備え、燃料保留部１０は、燃料保留部１０が留める燃料ＦＳａによって形成される可燃層ＡＦＳが、点火プラグ電極１２ａを内包するように設けられる。これにより、燃料保留部１０によって燃料ＦＳａを点火プラグ１２近傍に留めることができる。これにより、吸気行程中にインジェクタ１３によって燃料を吐出しても点火プラグ電極１２ａ近傍に、可燃層ＡＦＳを成層できる。よって、点火プラグ１２による混合気への着火性の低下を抑制できる。【選択図】        図２
2009047006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気と燃料との混合気が燃焼する筒内燃焼空間に設けられ、前記混合気に点火する点火手段と、
前記燃料を筒内燃焼空間に向けて吐出する燃料吐出手段と、
前記燃料を留める燃料保留部材と、
を備え、前記燃料保留部材は、前記燃料保留部材が留める前記燃料によって形成される可燃層が、前記点火手段の点火部を内包するように設けられることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記燃料吐出手段は、前記燃料の少なくとも一部を前記燃料保留部材へ向けて吐出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記点火手段は、シリンダの内壁面とピストンの頂部と共に前記筒内燃焼空間を形成する筒内天井部の中央部に設けられ、前記燃料吐出手段は、前記燃料保留部材と対向する前記筒内天井部の部位に設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記燃料吐出手段は、燃料を吐出する開口を複数備え、少なくとも１つの開口は、前記燃料保留部材を避けて前記燃料を吐出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の内燃機関。
【請求項５】
前記燃料保留部材を避けて前記燃料を吐出する第２の燃料吐出手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の内燃機関。
【請求項６】
前記燃料吐出手段から吐出された前記燃料のうち少なくとも一部の進行方向を、前記燃料保留部材へ転ずる燃料誘導手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の内燃機関。
【請求項７】
前記筒内燃焼空間に開口する吸気ポートと、
前記吸気ポートと前記筒内燃焼空間との連通を開鎖する吸気弁と、
を備え、前記燃料誘導手段は、前記吸気弁であると共に、前記燃料吐出手段は前記燃料の少なくとも一部を前記燃料誘導手段としての前記吸気弁に向けて吐出することを特徴とする請求項６に記載の内燃機関。
【請求項８】
前記燃料誘導手段は、前記シリンダ内を往復運動する前記ピストンの前記頂部に形成されると共に、前記燃料吐出手段は前記燃料の少なくとも一部を前記ピストンの前記頂部に形成された前記燃料誘導手段に吐出することを特徴とする請求項６に記載の内燃機関。
【請求項９】
前記燃料吐出手段は、燃料を吐出する開口を複数備え、少なくとも１つの開口は、前記燃料保留部材及び前記燃料誘導手段を避けて前記燃料を吐出することを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の内燃機関。
【請求項１０】
前記燃料保留部材及び前記燃料誘導手段を避けて前記燃料を吐出する第２の燃料吐出手段を備えることを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか一項に記載の内燃機関。
【請求項１１】
前記燃料吐出手段と前記点火手段との間に、前記燃料保留部材を前記筒内燃焼空間に支持する支柱を備えることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の内燃機関。
【請求項１２】
前記燃料を前記燃料保留部材へと導く燃料通路を備え、前記燃料吐出手段は、前記燃料の少なくとも一部を前記燃料通路を介して前記燃料保留部材へ吐出することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の内燃機関。
【請求項１３】
前記燃料保留部材は、前記点火手段と対向する位置に設けられることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の内燃機関。
【請求項１４】
前記燃料保留部材は、窪みを有する半球状に形成されることを特徴とする請求項１から請求項１３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】
この発明は、内燃機関に関し、さらに詳しくは、成層燃焼を行う内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関において、筒内燃焼空間の点火プラグ近傍空燃比が筒内燃焼空間内で相対的に低い層である可燃層を点火プラグ近傍に形成する、いわゆる成層燃焼を行う内燃機関がある。このような内燃機関では、可燃層を点火プラグ近傍に形成することにより着火性を確保しつつ、筒内燃焼空間内全体では燃料に対する空気の質量比が大きい、つまりリーンな状態で燃焼を行う。これにより、成層燃料を行う内燃機関では、燃費が向上する。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ピストン頂面にキャビティを設けて形成した燃焼室を、主燃焼室と副燃焼室とを設けて構成すると共に、燃料噴射ノズルに、主燃焼室に向けて燃料を吐出する主噴口と副燃焼室に向けて燃料を吐出する副噴口とを設け、点火プラグを副燃焼室に臨ませることで、高負荷時及び低負荷時共に燃焼性を良好にできる技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】実開平０１−１３００２８号公報（第３項）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、ピストン頂部にキャビティを設け、このピストン頂部のキャビティを利用して成層燃焼を行う内燃機関では、圧縮行程中の限られた期間内に燃料をピストン頂部のキャビティに向けて吐出する。特許文献１に開示された内燃機関も、ピストン頂部を利用して成層燃焼を行っているので、圧縮行程中の限られた期間内に燃料を吐出する必要がある。しかしながら、内燃機関の機関回転数が高くなると、これにともなって圧縮行程に要する時間も短くなり、燃料を吐出してから混合気に点火するまでの時間も短くなる。これに起因して、燃料の霧化に十分な時間が確保できず、燃料の霧化が不十分となる。よって、従来の成層燃焼を行うこれらの内燃機関は、混合気への着火性が低下するおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、混合気への着火性の低下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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内燃機関は、空気と燃料との混合気が燃焼する筒内燃焼空間に設けられ、前記混合気に点火する点火手段と、前記燃料を筒内燃焼空間に向けて吐出する燃料吐出手段と、前記燃料を留める燃料保留部材と、を備え、前記燃料保留部材は、前記燃料保留部材が留める前記燃料によって形成される可燃層が、前記点火手段の点火部を内包するように設けられることを特徴とする。
【０００８】
上記構成により、本発明に係る内燃機関は、燃料保留部材によって燃料を点火手段近傍に留めることができる。これにより、燃料吐出から点火までの時間を、通常の成層燃焼を行う内燃機関の時間よりも長く設定しても筒内燃焼空間内の気流によって可燃層が点火手段近傍から拡散するおそれを抑制できる。よって、燃料吐出から点火までの時間を通常よりも長く確保できるので、十分に燃料が霧化できる。これにより本発明に係る内燃機関は、混合気への着火性の低下を抑制できる。
【０００９】
本発明の好ましい態様としては、前記燃料吐出手段は、前記燃料の少なくとも一部を前記燃料保留部材へ向けて吐出することが望ましい。
【００１０】
本発明の好ましい態様としては、前記点火手段は、シリンダの内壁面とピストンの頂部と共に前記筒内燃焼空間を形成する筒内天井部の中央部に設けられ、前記燃料吐出手段は、前記燃料保留部材と対向する前記筒内天井部の部位に設けられることが望ましい。
【００１１】
本発明の好ましい態様としては、前記燃料吐出手段は、燃料を吐出する開口を複数備え、少なくとも１つの開口は、前記燃料保留部材を避けて前記燃料を吐出することが望ましい。
【００１２】
本発明の好ましい態様としては、前記燃料保留部材を避けて前記燃料を吐出する第２の燃料吐出手段を備えることが望ましい。
【００１３】
本発明の好ましい態様としては、前記燃料吐出手段から吐出された前記燃料のうち少なくとも一部の進行方向を、前記燃料保留部材へ転ずる燃料誘導手段を備えることが望ましい。
【００１４】
本発明の好ましい態様としては、前記筒内燃焼空間に開口する吸気ポートと、前記吸気ポートと前記筒内燃焼空間との連通を開鎖する吸気弁と、を備え、前記燃料誘導手段は、前記吸気弁であると共に、前記燃料吐出手段は前記燃料の少なくとも一部を前記燃料誘導手段としての前記吸気弁に向けて吐出することが望ましい。
【００１５】
本発明の好ましい態様としては、前記燃料誘導手段は、前記シリンダ内を往復運動する前記ピストンの前記頂部に形成されると共に、前記燃料吐出手段は前記燃料の少なくとも一部を前記ピストンの前記頂部に形成された前記燃料誘導手段に吐出することが望ましい。
【００１６】
本発明の好ましい態様としては、前記燃料吐出手段は、燃料を吐出する開口を複数備え、少なくとも１つの開口は、前記燃料保留部材及び前記燃料誘導手段を避けて前記燃料を吐出することが望ましい。
【００１７】
本発明の好ましい態様としては、前記燃料保留部材及び前記燃料誘導手段を避けて前記燃料を吐出する第２の燃料吐出手段を備えることが望ましい。
【００１８】
本発明の好ましい態様としては、前記燃料吐出手段と前記点火手段との間に、前記燃料保留部材を前記筒内燃焼空間に支持する支柱を備えることが望ましい。
【００１９】
本発明の好ましい態様としては、前記燃料を前記燃料保留部材へと導く燃料通路を備え、前記燃料吐出手段は、前記燃料の少なくとも一部を前記燃料通路を介して前記燃料保留部材へ吐出することが望ましい。
【００２０】
本発明の好ましい態様としては、前記燃料保留部材は、前記点火手段と対向する位置に設けられることが望ましい。
【００２１】
本発明の好ましい態様としては、前記燃料保留部材は、窪みを有する半球状に形成されることが望ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る内燃機関は、混合気への着火性の低下を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態（以下実施形態という）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。
【００２４】
（実施形態１）
図１は、本実施形態に係る内燃機関を模式的に示す断面図である。図１に示すように、本実施形態に係る内燃機関１は、乗用車やトラックなどの車両に搭載されて動力発生源となる。内燃機関１は、シリンダ１００内を往復運動するピストン１４が２往復する間に、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行う、いわゆる４ストロークエンジンである。
【００２５】
内燃機関１は、円筒形状に形成されるシリンダ１００の中心軸であるシリンダ軸線ＳＬ方向に往復運動するピストン１４と、筒内燃焼空間１０１と、クランク室１０２ａと、を備える。空気と燃料との混合気が燃焼する空間である筒内燃焼空間１０１は、ピストン１４を挟んでシリンダ軸線ＳＬ方向の一方側に設けられる。クランク室１０２ａは、筒内燃焼空間１０１とは反対側である他方側に設けられる。
【００２６】
内燃機関１は、筒内燃焼空間１０１に接続される吸気ポート１０３及び排気ポート１０４と、筒内燃焼空間１０１内に突出し筒内燃焼空間１０１内に燃料を吐出する燃料吐出手段としてのインジェクタ１３と、筒内燃焼空間１０１内の混合気に点火する点火手段としての点火プラグ１２と、ピストン１４の往復運動を回転運動に変換するクランクシャフト１０５とを備える。さらに、内燃機関１は、シリンダヘッド１０６、シリンダブロック１０７及びクランクケース１０２を備える。
【００２７】
シリンダヘッド１０６は、シリンダブロック１０７に締結され、クランクケース１０２は、シリンダヘッド１０６とは反対側のシリンダブロック１０７に締結される。シリンダブロック１０７の内部には、上述した円筒形状のシリンダ１００が形成される。また、シリンダ１００の内壁面であるシリンダ内壁面１００ａを、ピストン１４が摺動する。
【００２８】
クランクシャフト１０５は、クランクケース１０２に回転可能に支持される。ピストン１４は、コネクティングロッド１０８の一端と回動可能に連結される。クランクシャフト１０５は、コネクティングロッド１０８において、ピストン１４と連結される端部とは反対側の端部に回転可能に連結される。上記構成により、ピストン１４の往復運動は、クランクシャフト１０５の回転運動に変換されて、内燃機関１の出力として取り出される。なお、クランクシャフト１０５は、その回転を円滑にするため、その軸周りにカウンタウェイト１０５ａを有する。
【００２９】
筒内燃焼空間１０１は、シリンダヘッド１０６においてシリンダ１００側の端面である筒内天井部１０１ａ及び、シリンダ１００のシリンダ内壁面１００ａ及び、ピストン１４のクランク室１０２ａとは反対側の端面であるピストン頂部１４ａにより形成される空間である。
【００３０】
吸気ポート１０３には吸気弁１０９が設けられ、吸気弁１０９は、吸気ポート１０３と筒内燃焼空間１０１とを連通する開口を所定のタイミングで開閉する。また、排気ポート１０４には排気弁１１０が設けられ、筒内燃焼空間１０１と排気ポート１０４とを連通する開口を所定のタイミングで開閉する。
【００３１】
ピストン１４がシリンダ１００のクランク室１０２ａ側へ、つまり下死点側へ移動すると、筒内燃焼空間１０１内に空気が吸入され、インジェクタ１３から吐出された燃料と混合することによって混合気が形成される（吸気行程）。さらに、ピストン１４が吸気行程下死点を経てシリンダ１００内をシリンダヘッド１０６の筒内天井部１０１ａ側へ、つまり上死点側へ移動すると、混合気が圧縮される（圧縮行程）。
【００３２】
さらに、ピストン１４が圧縮行程上死点付近に近づくと、点火プラグ１２により混合気に点火される。これにより、筒内燃焼空間１０１内で混合気が燃焼し、その燃焼圧力によりピストン１４を下死点側へ移動させる（膨張行程）。燃焼後の混合気（排気ガス）は、ピストン１４が下死点を経て上死点に向かって再び移動することで排気ポート１０４及び排気ポート１０４と連結される排気通路１１２を介して筒内燃焼空間１０１から排出される（排気行程）。上記構成により、本実施形態に係るピストン１４を備える内燃機関１は、クランクシャフト１０５から出力を発生させる。
【００３３】
さらに、内燃機関１は、各種制御手段として、マイクロコンピュータを中心に構成されることにより内燃機関１の各部を制御するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）５０を備える。インジェクタ１３の燃料吐出時期及び燃料吐出量、点火プラグ１２の点火時期などを制御する。
【００３４】
インジェクタ１３から筒内燃焼空間１０１内に燃料が吐出されると、吸気通路１１１から吸入された空気とインジェクタ１３から吐出された燃料とが混合して混合気が形成される。この混合気は、燃料の質量と空気の質量との比である空燃比に基づいてその状態を理論空燃比と、リーンと、リッチとに区別する。具体的には、理論空燃比は、空燃比１４．７（空気：燃料＝１：１４．７）の状態である。理論空燃比は、空気中の酸素と燃料が過不足なく反応する空燃比である。また、リーンは、理論空燃比と比較して燃料に対する空気の割合が小さい状態、つまり燃料が希薄な状態である。また、リッチは、理論空燃比と比較して燃料に対する空気の割合が大きい状態、つまり燃料が濃厚な状態である。
【００３５】
図２は、本実施形態に係る筒内燃焼空間近傍を模式的に示す断面図である。図２に示すように、本実施形態に係る内燃機関１は、燃料保留部１０と、支柱１１と、点火プラグ１２と、インジェクタ１３と、ピストン１４と、リセス１５とを備える。燃料保留部１０は、例えば中抜きの半球状に形成され、中抜きの部分が燃料を留める燃料保留空間となる。なお、燃料保留部１０の形状は、半球状に限定されず、燃料を燃料保留空間に留めることができる形状であればよい。また、燃料保留部１０は、器型でなくてもよく、例えば、多孔板や繊維を積層させて成るウール状の材料を用いて、燃料を留めるように構成されてもよい。つまり、燃料を少なくとも一時的に留めておくことができれば、本実施形態に係る燃料保留部は、素材及び形状によって限定されない。
【００３６】
支柱１１は、燃料保留部１０を筒内燃焼空間１０１内の点火プラグ１２近傍に支持する。ここでいう点火プラグ１２近傍とは、燃料保留部１０に留められた燃料が、霧化することによって形成される可燃層ＡＦＳが、点火プラグ１２の点火プラグ電極１２ａを内包する範囲をいう。すなわち、燃料保留部１０は、例えば点火プラグ電極１２ａを囲うように設けられる。支柱１１は、一方の端部が筒内天井部１０１ａに連結され、他方の端部が燃料保留部１０に連結される。なお、燃料の霧化とは、燃料が霧状である状態、または霧状よりもさらに微粒化した状態をいう。
【００３７】
なお、本実施形態に係る支柱１１は、前記一方の端部が筒内天井部１０１ａに連結され、前記他方の端部が燃料保留部１０に連結されるとしたが、支柱１１は、筒内天井部１０１ａに固定されてもよいし、筒内天井部１０１ａに対して揺動または移動可能に連結されていてもよい。また、支柱１１は、燃料保留部１０に固定されてもよいし、燃料保留部１０に対して揺動または移動可能に連結されていてもよい。
【００３８】
また、支柱１１は、点火プラグ１２とインジェクタ１３とを結ぶ線分上、または前記線分近傍の筒内天井部１０１ａに前記一方の端部が連結され、前記他方の端部は、燃料保留部１０の最もインジェクタ１３側の部位に連結されることが好ましい。つまり、インジェクタ１３と点火プラグ電極１２ａとの間に、支柱１１が配置される。また、燃料保留部１０において、燃料を留めておく空間である燃料保留空間１０ａは、支柱１１よりも点火プラグ１２側に配置される。つまり、本実施形態に係る燃料保留部１０の燃料保留空間１０ａは、点火プラグ１２と対向する位置に設けられる。
【００３９】
なお、一般的に点火プラグの放電電極である点火プラグ電極１２ａにインジェクタから吐出された燃料が付着すると、混合気への着火性の低下を招き、いわゆるくすぶり現象が生じる。本実施形態に係る内燃機関１は、点火プラグ１２の放電電極である点火プラグ電極１２ａとインジェクタ１３との間に支柱１１が配置される。インジェクタ１３から吐出された燃料は、支柱１１に阻害されて点火プラグ電極１２ａに到達しにくい。よって、本実施形態に係る内燃機関１は、くすぶり現象を抑制できる。
【００４０】
本実施形態に係る支柱１１の前記一方の端部は、筒内天井部１０１ａに連結されるとしたが、ピストン１４の往復運動または吸気弁１０９または排気弁１１０などの稼動部材と干渉しないのであれば、例えばシリンダ内壁面１００ａに連結されてもよい。このとき、インジェクタ１３と点火プラグ電極１２ａとの間に、支柱１１を配置するのは困難であるため、図５を用いて後述する保護壁１１Ａｃを設けると好ましい。
【００４１】
また、支柱１１を、筒内天井部１０１ａに連結せずに、点火プラグ１２に連結してもよい。すなわち、燃料保留部１０と、支柱１１と、点火プラグ１２とを一体に形成し、燃料保留部付き点火プラグとして１つの部材として構成してもよい。
【００４２】
本実施形態に係る内燃機関１は、インジェクタ１３と点火プラグ１２との間に、燃料保留部１０を筒内燃焼空間１０１に支持する支柱１１を備える。上記構成により、本実施形態に係る支柱１１は、インジェクタ１３から吐出された燃料から点火プラグ電極１２ａを保護する。よって、本実施形態に係る内燃機関１は、いわゆるくすぶり現象を抑制し、着火性の低下を抑制できる。
【００４３】
リセス１５は、ピストン１４のピストン頂部１４ａにピストン頂部１４ａの基面よりも窪んだ状態で形成される。リセス１５は、本実施形態では例えば半球状に形成され、ピストン１４が上死点に位置するときに燃料保留部１０とピストン頂部１４ａとの干渉を回避する。
【００４４】
インジェクタ１３の燃料が噴出される吐出口１３ａは、吸気側の筒内天井部１０１ａに突出する。また、インジェクタ１３の吐出口１３ａは、点火プラグ１２を中心としたとき吸気ポート１０３よりも径方向外側の筒内天井部１０１ａに配置される。
【００４５】
本実施形態に係るインジェクタ１３の吐出口１３ａは、吸気弁１０９が開弁した時に、吐出した燃料の一部または全部が吸気弁１０９に接触するように設けられる。上記構成により、インジェクタ１３から吐出された燃料が、吸気弁１０９に接触することで前記燃料の一部はその進行方向を転ぜられる。ここで、吸気弁１０９によって進行方向を転ぜられた前記燃料のうち、燃料保留部１０へ向かう燃料を燃料ＦＳａとする。なお、上述した燃料ＦＳｂは、インジェクタ１３から吐出された燃料のうち、燃料ＦＳａ以外の燃料である。つまり、燃料ＦＳｂは、燃料保留部１０を避けて筒内燃焼空間１０１に吐出される。
【００４６】
図３−１は、本実施形態に係る燃料保留部を筒内天井部側から模式的に示す平面図である。図３−１に示すように、本実施形態に係る燃料保留部１０は、燃料保留空間１０ａに燃料ＦＳａを導入する燃料導入主開口部１０ｂを備える。燃料導入主開口部１０ｂは、支柱１１を挟んでインジェクタ１３側と反対側に設けられる。図２に示す吸気弁１０９に接触し、進行方向を燃料保留部１０へ転ぜられた燃料ＦＳａは、霧状の噴霧となり拡散しながら燃料保留部１０を支柱１１側から覆う。ここで、燃料導入主開口部１０ｂ側の支柱１１近傍の空間ＮＰＳは、相対的に低圧となる。よって、霧状の燃料ＦＳａは、空間ＮＰＳに巻き込まれ、燃料保留空間１０ａに燃料導入主開口部１０ｂから導入される。なお、点火プラグ電極１２ａは、燃料ＦＳａの進行方向に対して、支柱１１の裏側に配置されているので、燃料ＦＳａの直接的な点火プラグ電極１２ａへの付着を抑制できる。
【００４７】
図３−２は、本実施形態に係る燃料保留部及び支柱を拡大して模式的に示す斜視図である。本実施形態に係る支柱１１は、図３−２に示すように、略板状に形成される。支柱１１において、図２に示すピストン１４側には、燃料保留部１０の燃料保留空間１０ａに開口する燃料導入主開口部１０ｂが形成される。ここで、本実施形態に係る支柱１１は、上記構成に限定されない。例えば、図４−１及び図４−２に示すように支柱１１を構成してもよい。
【００４８】
図４−１は、本実施形態に係る燃料保留部を筒内天井部側から模式的に示す平面図である。図４−１に示すように、本実施形態に係る燃料保留部１０は、燃料保留空間１０ａに燃料ＦＳａを導入する開口を２つ備える。一方の開口は、前記燃料導入主開口部１０ｂである。他方の開口は、支柱１１よりもインジェクタ１３側の開口である燃料導入副開口部１０ｃである。燃料導入副開口部１０ｃは、支柱１１を挟んで燃料導入主開口部１０ｂと反対側に形成される。
【００４９】
図４−２は、本実施形態に係る燃料保留部及び支柱を拡大して模式的に示す斜視図である。図４−２に示すように、本実施形態に係る支柱１１は、略板状に形成される。支柱１１において、インジェクタ１３側の面である燃料付着面１１ａの図２に示すピストン１４側には、燃料保留部１０の燃料保留空間１０ａに開口する燃料導入副開口部１０ｃが形成される。また、燃料付着面１１ａの幅方向両端に、支柱面の基面よりも隆起した隆起部１１ｂを、燃料導入副開口部１０ｃ近傍まで延伸して形成することが好ましい。ここで、本実施形態に係る内燃機関１が、図１に示すシリンダ軸線ＳＬを鉛直方向に沿うように正立して車両に搭載された場合、図４−２に示す燃料導入副開口部１０ｃは、燃料付着面１１ａに対して鉛直方向下側に位置する。
【００５０】
上記構成により、燃料付着面１１ａに付着した燃料ＦＳａは、重力によって鉛直下側に移動する。このとき、隆起部１１ｂは、燃料ＦＳａを効率よく燃料導入副開口部１０ｃへ導くガイドの機能をはたす。燃料導入副開口部１０ｃ近傍に達した燃料ＦＳａは、さらに重力により、燃料導入副開口部１０ｃを介して燃料保留空間１０ａへ導入される。なお、いわゆる水平対向型内燃機関やＶ型内燃機関のように、シリンダ軸線ＳＬが、鉛直方向に対して角度を有する場合は、適宜、上述の配置を変更できる。例えば、本実施形態に係る燃料保留部１０は、点火プラグ１２と対向する位置に設けられるとしたが、水平対向型内燃機関の場合は、点火プラグ１２に対して鉛直方向下側に燃料保留部１０を設ければよい。
【００５１】
また、図４−１に示すように、支柱１１近傍の空間ＮＰＳによって巻き込まれた燃料ＦＳａは、図４−２に示す支柱１１を挟んで燃料導入副開口部１０ｃと反対側の燃料導入主開口部１０ｂを介して燃料保留空間１０ａに導入される。上記構成により、支柱１１により、点火プラグ電極１２ａへの燃料付着を抑制すると共に、燃料ＦＳａを効率よく燃料保留部１０の燃料保留空間１０ａに収集できる。燃料保留部１０の燃料保留空間１０ａに保留された燃料ＦＳａは、点火プラグ１２による点火が行われるまで、燃料保留空間１０ａ内で液状もしくは霧状に保たれる。上記構成により、燃料保留空間１０ａ内で液状もしくは霧状に保たれている燃料ＦＳａの一部または全部が気化し、点火プラグ電極１２ａ近傍で図２に示す可燃層ＡＦＳを形成する。
【００５２】
図５は、本実施形態に係る燃料保留部及び他の支柱を拡大して模式的に示す斜視図である。本実施形態に係る支柱１１は、上記構成に限定されず、例えば、図５に示す支柱１１Ａのように、燃料保留部１０Ａにおいて点火プラグ１２から遠い部位に、例えば略板状部材として形成されてもよい。支柱１１Ａにおいて、インジェクタ１３側の面である燃料付着面１１Ａａの鉛直方向下側には、燃料保留部１０Ａの燃料保留空間１０Ａａに開口する燃料導入主開口部１０Ａｂが形成される。また、燃料付着面１１Ａａの幅方向両端には、支柱面の基面よりも隆起した隆起部１１Ａｂが、燃料導入主開口部１０Ａｂ近傍まで延伸して形成される。
【００５３】
また、点火プラグ１２近傍には、点火プラグ電極１２ａを燃料ＦＳａから保護する略板状の保護壁１１Ａｃが形成されてもよい。これにより、点火プラグ電極１２ａに燃料ＦＳａが付着することによる内燃機関１の着火性の低下を抑制できる。
【００５４】
上記構成により、燃料付着面１１Ａａに付着した燃料ＦＳａは、重力によって鉛直下側に移動する。このとき、隆起部１１Ａｂは、燃料ＦＳａを効率よく燃料導入主開口部１０Ａｂへ導くガイドの機能をはたす。燃料導入主開口部１０Ａｂに達した燃料ＦＳａは、さらに重力により、燃料導入主開口部１０Ａｂを介して燃料保留空間１０Ａａへ導入される。また、保護壁１１Ａｃに付着した燃料も、重力によって落下し、燃料導入主開口部１０Ａｂへ導入される。
【００５５】
上記構成により、支柱１１Ａは、支柱１１Ａと同様に、燃料ＦＳａを効率よく燃料保留部１０Ａの燃料保留空間１０Ａａに収集できる。また、保護壁１１Ａｃが、点火プラグ電極１２ａへの燃料付着を抑制するので、着火性の低下も抑制できる。上記構成により、燃料保留空間１０Ａａ内の燃料ＦＳａは、点火プラグ電極１２ａ近傍で図２に示す可燃層ＡＦＳを形成する。
【００５６】
図６は、本実施形態に係る吸気ポート及び排気ポートの開度と、点火プラグによる点火時期と、インジェクタによる燃料吐出時期とを示すタイミングチャートである。図１、図２、及び図６を用いて本実施形態に係る内燃機関１の燃料吐出時期について説明する。図６において、ＢＤＣとは下死点を表し、ＴＤＣとは上死点を表す。また、Ｉｎは吸気弁１０９の開度を表し、Ｅｘは排気弁１１０の開度を表す。
【００５７】
本実施形態に係る内燃機関１は、図１に示すＥＣＵ５０によって、点火プラグ１２の点火時期Ｔｉｇと、インジェクタ１３の燃料吐出時期Ｔｓｗ０１とを制御する。本実施形態に係る内燃機関１は、圧縮行程のＴＤＣよりも前の吸気行程中に点火プラグ１２による混合気への点火を行う。
【００５８】
ここで、従来、リッチな混合気を点火プラグ近傍に集めて可燃層を形成し、可燃層に点火する成層燃焼の場合、燃料吐出時期Ｔｓｗ０２は、点火時期Ｔｉｇと同じ圧縮行程中の点火時期Ｔｉｇよりもわずかに前の時期である。具体的には、吸気ポート１０３から導入された吸気流によるリッチな混合気の層の拡散を抑制するため、図中Ｉｎのグラフが示すように、吸気ポート１０３が吸気弁１０９により閉塞した後に燃料が吐出される。よって、従来の成層燃焼における燃料吐出時期Ｔｓｗ０２では、点火時期Ｔｉｇまでの時間が非常に短く燃料の霧化が不十分になるおそれがある。十分な燃料の霧化時間が確保できない場合は、点火プラグによる混合気への着火性が低下し、結果的に出力できるトルクの低下を招くおそれがある。
【００５９】
ここで、内燃機関には、内燃機関から取り出せるトルクの向上を図るために、筒内燃焼空間内の燃料及び空気を十分に攪拌し、筒内燃焼空間内の均質な空燃比である混合気に点火する均質燃焼を行う内燃機関がある。均質燃焼では、空気及び燃料の攪拌に十分な時間を確保するため、また吸気ポート１０３から流入する吸気流により空気と燃料との攪拌を促進するため、吸気行程中に燃料を吐出する。
【００６０】
本実施形態に係る内燃機関１は、吸気行程の排気ポート１０４が排気弁１１０によって閉塞した後である燃料吐出時期Ｔｓｗ０１に燃料をインジェクタ１３から吐出する。この燃料吐出時期Ｔｓｗ０１は、本来は均質燃焼を行うときの燃料吐出時期であり、上述したように、従来の成層燃焼の燃料吐出時期Ｔｓｗ０１に燃料を吐出した場合と比較して点火時期Ｔｉｇまでの時間が長い。よって、燃料が十分に霧化されるので、混合気への着火性の低下を抑制できる。
【００６１】
図６のＩｎが示すように、本実施形態に係る内燃機関１は、燃料吐出時期Ｔｓｗ０１の時、吸気弁１０９は開弁状態となっている。よって、インジェクタ１３が、燃料吐出時期Ｔｓｗ０１で燃料を吐出すると、上記構成により、燃料の一部または全部が開弁中の吸気弁１０９に接触し、燃料ＦＳａが燃料保留部１０に向かう。これにより、燃料ＦＳａは、燃料保留部１０の燃料保留空間１０ａに保留され、上述のように燃料保留部１０の燃料保留空間１０ａに保留された燃料ＦＳａは、点火プラグ１２による点火が行われるまで、燃料保留空間１０ａ内で液状もしくは霧状に保たれる。または、燃料保留空間１０ａに保留された燃料ＦＳａは、燃料保留空間１０ａ内の燃料ＦＳａの一部が気化し、気体として点火プラグ電極１２ａ近傍で可燃層ＡＦＳを形成する。
【００６２】
図７は、本実施形態に係る筒内燃焼空間内の混合気における燃料濃度の分布を模式的に示す平面図である。図２に示すように、燃料保留部１０以外の筒内燃焼空間１０１に進行した燃料ＦＳｂは、吸気ポート１０３から流入した吸気流によって十分に空気と攪拌される。また、本実施形態に係る内燃機関１は、空気と燃料との混合に必要な時間も十分に確保できる。よって、燃料保留部１０を除く筒内燃焼空間１０１内の混合気は、図７に示すように均質な混合気ＡＦＬとなる。また、点火プラグ電極１２ａ近傍は、燃料保留部１０により、可燃層ＡＦＳが確保される。
【００６３】
本実施形態に係る内燃機関１は、吐出する燃料を吸入空気量に対して少なくすることで、筒内燃焼空間１０１全体では、リーンな状態とする。これにより、燃費が向上する。また、燃料保留部１０以外の筒内燃焼空間１０１は、均質な混合気で満たされているため、トルク向上も図れる。一方、図２に示すように、点火プラグ１２の近傍である燃料保留部１０に燃料ＦＳａを供給し、燃料ＦＳａを留めることで、従来の内燃機関と比較して長期間にわたって点火プラグ１２近傍に理論空燃比もしくはリッチな状態の混合気を確保できる。つまり、図２及び図７に示す可燃層ＡＦＳが、図１に示す筒内燃焼空間１０１内の気流により拡散されない。これにより、混合気への着火性低下を抑制できる。
【００６４】
なお、本実施形態に係るインジェクタ１３は、燃料誘導手段としての吸気弁１０９に向けて燃料を吐出したが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、インジェクタ１３は、吸気弁１０９に接触しないように、点火プラグ１２に向けて燃料を吐出してもよい。この場合であっても、燃料保留部１０の燃料保留空間１０ａに燃料ＦＳａを導入できる。燃料保留部１０の燃料保留空間１０ａに導入された燃料ＦＳａは、点火プラグ電極１２ａ近傍に可燃層ＡＦＳを形成する。これにより、本実施形態に係る内燃機関１は、混合気への着火性低下を抑制できる。
【００６５】
また、本実施形態に係るインジェクタ１３は、吸気行程中である図６に示す燃料吐出時期Ｔｓｗ０１に燃料を吐出する。この時、筒内燃焼空間１０１内は、吸気による気流が生じる。燃料保留部１０の燃料保留空間１０ａに導入されなかった燃料ＦＳｂは、筒内燃焼空間１０１内の気流により攪拌され、均質な混合気を形成する。これにより、本実施形態に係る内燃機関１は、均質燃焼を行えるので、内燃機関１から取り出せるトルクが向上する。
【００６６】
本実施形態に係る内燃機関１の燃料吐出手段は、燃料の少なくとも一部である燃料ＦＳａを燃料保留部１０へ向けて吐出する。上記構成により、本実施形態に係る内燃機関１は、燃料保留部１０に燃料ＦＳａを効率よく供給できる。
【００６７】
図８は、本実施形態に係るガイド部材を模式的に示す斜視図である。本実施形態に係る内燃機関１は、燃料誘導手段として吸気弁１０９を用いたが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、図８に示すように、インジェクタ１３から吐出された燃料を、燃料誘導手段としてのガイド部材１６を備えることによって、燃料保留部１０へ燃料ＦＳａを供給してもよい。
【００６８】
ガイド部材１６は、燃料保留部側ガイド面１６ａと、ピストン側ガイド面１６ｂと、燃料分岐点１６ｃと、ガイド部材用支柱１７とを備える。燃料分岐点１６ｃは、ガイド部材１６を構成する部材のうち、最もインジェクタ１３側にガイド部材１６の先端部として設けられる。これにより、燃料分岐点１６ｃは、インジェクタ１３から吐出された燃料を燃料保留部側ガイド面１６ａ側とピストン側ガイド面１６ｂ側とに分割する。燃料保留部側ガイド面１６ａは、燃料分岐点１６ｃによって分割された燃料のうちの燃料ＦＳａを、燃料保留部１０の方向へ導く。ピストン側ガイド面１６ｂは、燃料分岐点１６ｃによって分割された燃料のうちの燃料ＦＳｂを、燃料保留部１０を除く筒内燃焼空間１０１の方向、例えばピストン１４の方向へ導く。
【００６９】
ガイド部材用支柱１７は、上記構成のガイド部材１６を、インジェクタ１３近傍に支持する支持部材である。ガイド部材用支柱１７は、燃料ＦＳａまたは燃料ＦＳｂの進行を阻害しないように、例えば、棒状部材で構成される。
【００７０】
上記構成により、吸気弁１０９の開弁及び閉弁動作に依存することなく、燃料ＦＳａを燃料保留部１０に供給すると共に、燃料ＦＳｂを燃料保留部１０を除く空間に供給できる。これにより、吸気弁１０９の開弁及び閉弁動作に依存することなく、図７に示すように、点火プラグ電極１２ａ近傍に可燃層ＡＦＳを形成すると共に、燃料保留部１０を除く筒内燃焼空間１０１内に均質な混合気ＡＦＬを形成できる。つまり、吸気弁１０９が開弁していなくても、上記効果と同等な効果を奏する。よって、インジェクタ１３による燃料を吐出する時期である燃料吐出時期Ｔｓｗ０１の範囲が広がる。
【００７１】
なお、燃料誘導手段は、上述の吸気弁１０９及びガイド部材１６に限定されない。例えば、ピストン頂部１４ａに設けられるリセス１５を、いわゆるキャビティの機能を有するように形成し、上記構成に加えて、このリセス１５を補助的な燃料誘導手段として利用するように構成してもよい。例えば、ピストン１４が圧縮行程の上死点近傍に位置する時に再度インジェクタ１３から燃料を吐出する。これにより、燃料ＦＳａを燃料保留部１０に供給し、燃料ＦＳｂをキャビティとして機能するリセス１５を介して燃料保留部１０に供給できる。よって、点火プラグ電極１２ａ近傍に可燃層ＡＦＳをより好適に形成できる。
【００７２】
本実施形態に係る内燃機関１の燃料誘導手段は、シリンダ１００内を往復運動するピストン頂部１４ａに形成されると共に、インジェクタ１３は燃料の少なくとも一部をピストン頂部１４ａに形成された燃料誘導手段に吐出する。上記構成により、リセス１５を補助的な燃料誘導手段として利用できるので、効率よく燃料保留部１０に燃料ＦＳａを供給できる。これにより、点火プラグ１２による混合気への着火性の低下をより好適に抑制できる。
【００７３】
以上、本実施形態に係る内燃機関１は、空気と燃料との混合気が燃焼する筒内燃焼空間１０１に設けられて混合気に点火する点火手段としての点火プラグ１２と、燃料を筒内燃焼空間１０１に向けて吐出する燃料吐出手段としてのインジェクタ１３と、燃料を留める燃料保留部材としての燃料保留部１０と、を備え、燃料保留部１０は、燃料保留部１０が留める燃料ＦＳａによって形成される可燃層ＡＦＳが、点火プラグ１２の点火部としての点火プラグ電極１２ａを内包するように設けられる。
【００７４】
上記構成により、本実施形態に係る内燃機関１は、燃料保留部１０によって燃料ＦＳａを点火プラグ１２近傍に留めることができる。これにより、燃料吐出から点火までの時間を、通常の成層燃焼を行う内燃機関の時間よりも長く設定しても筒内燃焼空間１０１内の気流によって可燃層ＡＦＳが点火プラグ１２近傍から拡散するおそれを抑制できる。つまり、吸気行程中にインジェクタ１３によって燃料を吐出しても点火プラグ電極１２ａ近傍に、可燃層ＡＦＳを成層できる。よって、燃料吐出から点火までの時間を通常よりも長く確保できるので、十分に燃料が霧化できる。これにより本実施形態に係る内燃機関１は、混合気への着火性の低下を抑制できる。
【００７５】
本実施形態に係る内燃機関１は、インジェクタ１３から吐出された燃料のうち少なくとも一部の進行方向を、燃料保留部１０へ転ずる燃料誘導手段を備える。また、本実施形態に係る内燃機関１は、筒内燃焼空間１０１に開口する吸気ポート１０３と、吸気ポート１０３と筒内燃焼空間１０１との連通を開鎖する吸気弁１０９とを備え、燃料誘導手段は、吸気弁１０９であると共に、インジェクタ１３は燃料の少なくとも一部を燃料誘導手段としての吸気弁１０９に向けて吐出する。
【００７６】
本実施形態に係るインジェクタ１３が燃料を吐出する燃料吐出時期Ｔｓｗ０１は吸気行程中の時期であり、この時、吸気弁１０９は開弁状態である。よって、上記構成により、本実施形態に係る内燃機関１は、従来内燃機関が備える吸気弁１０９を、燃料誘導手段として利用できる。これにより、特別な部材を設けることなく、燃料の少なくとも一部である燃料ＦＳａを、燃料保留部１０へ供給できる。
【００７７】
本実施形態に係る燃料保留部１０は、点火プラグ１２と対向する位置に設けられる。上記構成により、本実施形態に係る燃料保留部１０は、点火プラグ電極１２ａを囲うように設けられる。これにより、点火プラグ電極１２ａは、燃料保留部１０の燃料保留空間１０ａ内の燃料ＦＳａによって形成される可燃層ＡＦＳに内包される。よって、本実施形態に係る内燃機関１は、より好適に着火性の低下を抑制できる。
【００７８】
本実施形態に係る内燃機関１の燃料保留部１０は、窪みを有する半球状に形成される。上記構成により、本実施形態に係る燃料保留部１０は、前記窪みに燃料保留空間１０ａが形成されるので、この燃料保留空間１０ａに燃料ＦＳａを好適に留めることができる。
【００７９】
なお、本実施形態に係る内燃機関１のインジェクタ１３は、図２に示すように、筒内燃焼空間１に突出して設けられるものとして説明したが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、インジェクタ１３を吸気ポート１０３に突出させて設け、吸気弁１０９が開弁した時に、吸気ポート１０３と吸気弁１０９との隙間を介して、筒内燃焼空間１０１の燃料保留部１０に燃料ＦＳａを吐出するように設けてもよい。
【００８０】
（実施形態２）
図９は、本実施形態に係るマルチホールインジェクタ近傍を模式的に示す斜視図である。本実施形態に係る内燃機関２は、複数の吐出口を備えるマルチホールインジェクタ２３を備える点で、上述の実施形態に係る内燃機関とは異なる。なお、上述の実施形態と同一の構成には、同一の符号を付す。
【００８１】
図９に示すように、本実施形態に係る内燃機関２は、吐出口２３ａ及び吐出口２３ｂを備える燃料吐出手段としてのマルチホールインジェクタ２３を備える。吐出口２３ａは、燃料保留部１０へ向けて燃料ＦＳａを吐出する。また、吐出口２３ｂは、燃料保留部１０を除く筒内燃焼空間１０１へ燃料ＦＳｂを吐出する。
【００８２】
上記構成により、吸気弁１０９の開弁及び閉弁動作に依存することなく、燃料ＦＳａを燃料保留部１０に供給できる。また、マルチホールインジェクタ２３は、燃料ＦＳｂを燃料保留部１０及び燃料誘導手段、例えばピストン頂部１４ａに形成された補助的な燃料誘導手段としてのリセス１５以外に向けて吐出することにより、燃料保留部１０を除く筒内燃焼空間に燃料ＦＳｂを供給できる。これにより、吸気弁１０９の開弁及び閉弁動作に依存することなく、図７に示すように、点火プラグ電極１２ａ近傍に可燃層ＡＦＳを形成すると共に、燃料保留部１０を除く筒内燃焼空間１０１内に均質な混合気ＡＦＬを形成できる。
【００８３】
以上、本実施形態に係る内燃機関２のマルチホールインジェクタ２３は、燃料を吐出する開口としての吐出口２３ａ及び吐出口２３ｂを備え、少なくとも１つの開口である吐出口２３ｂは、燃料保留部１０を避けて燃料を吐出する。上記構成により、吸気弁１０９が開弁していなくても、マルチホールインジェクタ２３は、燃料保留部１０へ燃料ＦＳａを供給できる。よって、本実施形態に係る内燃機関２は、点火プラグ１２による混合気への着火性の低下を抑制できる。また、マルチホールインジェクタ２３は、燃料保留部１０を除く筒内燃焼空間１０１に燃料ＦＳｂを供給できる。これにより、均質な混合気ＡＦＬを形成できるので、内燃機関２から取り出せるトルクが向上する。本実施形態に係る内燃機関２は、上述の効果を奏すると共に、マルチホールインジェクタ２３による燃料を吐出する時期である燃料吐出時期Ｔｓｗ０１の範囲も広がる。
【００８４】
本実施形態に係る燃料吐出手段は吐出口２３ａ及び吐出口２３ｂを有するマルチホールインジェクタ２３として説明したが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、複数の燃料吐出手段を備えてもよい。つまり、本実施形態に係る内燃機関２は、実施形態１に係るインジェクタ１３に加えて、燃料保留部１０及び上述の燃料誘導手段を除く筒内燃焼空間１０１に燃料ＦＳｂを吐出する第２の燃料吐出手段としての第２インジェクタを備えてもよい。上記構成により、特殊なインジェクタを用いることなく、本実施形態に係る内燃機関２は、上述の効果と同様の効果を奏する。
【００８５】
（実施形態３）
図１０は、本実施形態に係る筒内燃焼空間を模式的に示す断面図である。本実施形態に係る内燃機関３は、点火プラグ１２近傍の筒内天井部１０１ａに、インジェクタ３３が突出する、つまり筒内天井部１０１ａの中央部にインジェクタ３３が突出する点で上述の実施形態に係る内燃機関とは異なる。
【００８６】
本実施形態に係るインジェクタ３３は、筒内天井部１０１ａの中央部にピストン１４と対向するように設けられる。また、インジェクタ３３は、ピストン１４のピストン頂部１４ａに向けて燃料を吐出する。このとき、インジェクタ３３は、燃料の一部である燃料ＦＳａを燃料保留部１０に接触させて吐出するように設けられる。これにより、燃料保留部１０に燃料ＦＳａが供給され、燃料ＦＳａ以外の燃料である燃料ＦＳｂは、燃料保留部１０を除く筒内燃焼空間１０１に拡散する。
【００８７】
以上、本実施形態に係る内燃機関３の点火プラグ１２は、シリンダ内壁面１００ａとピストン頂部１４ａと共に筒内燃焼空間１０１を形成する筒内天井部１０１ａの中央部に設けられ、インジェクタ３３は、燃料保留部１０と対向する筒内天井部１０１ａの部位に設けられる。上記構成により、本実施形態に係る内燃機関３は、上述の実施形態に係る内燃機関よりも直接的に燃料保留部１０に燃料を供給できる。よって、本実施形態に係る内燃機関３は、より好適に可燃層ＡＦＳを点火プラグ電極１２ａ近傍に形成できる。これにより、点火プラグ１２による混合気への着火性の低下をより好適に抑制できる。
【００８８】
なお、本実施形態に係るインジェクタ３３に代えて、実施形態２に係るマルチホールインジェクタ２３を筒内天井部１０１ａの中央部に設けてもよい。また、インジェクタ３３以外に複数の燃料吐出手段を設けてもよい。つまり、燃料吐出手段の個数及び形態は限定されず、燃料保留部１０に少なくとも一部の燃料ＦＳａが供給されればよい。
【００８９】
（実施形態４）
図１１は、本実施形態に係る筒内燃焼空間を模式的に示す断面図である。本実施形態に係る内燃機関４は、燃料保留部４０を支持する支柱４１の内部に、燃料を燃料保留部１０に直接供給する燃料通路４２が形成されている点で上述の実施形態に係る内燃機関とは異なる。
【００９０】
本実施形態に係る内燃機関４は、燃料保留部材としての燃料保留部４０と、支柱４１と、燃料吐出手段としてのポンプ４３ａ及びインジェクタ４３ｂとを備える。支柱４１は、その内部に燃料ＦＳａを直接燃料保留部４０に供給する燃料通路４２が形成されている。ポンプ４３ａは、燃料ＦＳａを燃料保留部４０へ供給する。インジェクタ４３ｂは、燃料保留部４０及び上述の燃料誘導手段を避けて燃料ＦＳｂを筒内燃焼空間１０１に吐出する。燃料通路４２は、一方が燃料保留部４０に開口し、他方がポンプ４３ａに連結されている。これにより、燃料ＦＳａは、燃料通路４２を介して直接燃料保留部４０に供給される。また、燃料ＦＳｂは、インジェクタ４３ｂにより、燃料保留部４０以外の筒内燃焼空間１０１に供給される。
【００９１】
以上、本実施形態に係る内燃機関４は、燃料を燃料保留部４０へと導く燃料通路を備え、ポンプ４３ａは、燃料ＦＳａを燃料通路４２を介して燃料保留部４０へ吐出する。上記構成により、本実施形態に係る内燃機関４は、好適に燃料保留部４０に燃料ＦＳａを供給できる。また、インジェクタ４３ｂにより、燃料ＦＳｂを燃料保留部４０以外の筒内燃焼空間１０１に供給できる。これにより、本実施形態に係る内燃機関４は、好適に点火プラグ１２による混合気への着火性の低下を抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
以上のように、本発明に係る内燃機関は、成層燃焼を行う内燃機関に有用であり、特に、着火性の低下を抑制する内燃機関に適している。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本実施形態に係る内燃機関を模式的に示す断面図である。
【図２】本実施形態に係る筒内燃焼空間近傍を示す模式的断面図である。
【図３−１】本実施形態に係る燃料保留部を筒内天井部側から模式的に示す平面図である。
【図３−２】本実施形態に係る燃料保留部及び支柱を拡大して模式的に示す斜視図である。
【図４−１】本実施形態に係る燃料保留部を筒内天井部側から模式的に示す平面図である。
【図４−２】本実施形態に係る燃料保留部及び支柱を拡大して模式的に示す斜視図である。
【図５】本実施形態に係る燃料保留部及び他の支柱を拡大して模式的に示す斜視図である。
【図６】本実施形態に係る吸気ポート及び排気ポートの開度と、点火プラグによる点火時期と、インジェクタによる燃料吐出時期とを示すタイミングチャートである。
【図７】本実施形態に係る筒内燃焼空間内の混合気における燃料濃度の分布を模式的に示す平面図である。
【図８】本実施形態に係るガイド部材を模式的に示す斜視図である。
【図９】本実施形態に係るマルチホールインジェクタ近傍を模式的に示す斜視図である。
【図１０】本実施形態に係る筒内燃焼空間を模式的に示す断面図である。
【図１１】本実施形態に係る筒内燃焼空間を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００９４】
１、２、３、４  内燃機関
１０、１０Ａ、４０  燃料保留部
１０ａ、１０Ａａ  燃料保留空間
１０ｂ、１０Ａｂ  燃料導入主開口部
１０ｃ  燃料導入副開口部
１１、１１Ａ、４１  支柱
１１ａ  燃料付着面
１１ｂ  隆起部
１１Ａａ  燃料付着面
１１Ａｂ  隆起部
１１Ａｃ  保護壁
１２  点火プラグ
１２ａ  点火プラグ電極
１３、３３、４３ｂ  インジェクタ
１３ａ  吐出口
１４  ピストン
１４ａ  ピストン頂部
１５  リセス
１６  ガイド部材
１６ａ  燃料保留部側ガイド面
１６ｂ  ピストン側ガイド面
１６ｃ  燃料分岐点
１７  ガイド部材用支柱
２３  マルチホールインジェクタ
２３ａ、２３ｂ  吐出口
４２  燃料通路
４３ａ  ポンプ
５０  ＥＣＵ
１００  シリンダ
１００ａ  シリンダ内壁面
１０１  筒内燃焼空間
１０１ａ  筒内天井部
１０２  クランクケース
１０２ａ  クランク室
１０３  吸気ポート
１０４  排気ポート
１０５  クランクシャフト
１０５ａ  カウンタウェイト
１０６  シリンダヘッド
１０７  シリンダブロック
１０８  コネクティングロッド
１０９  吸気弁
１１０  排気弁
１１１  吸気通路
１１２  排気通路
ＡＦＬ  混合気
ＡＦＳ  可燃層
ＦＳａ  燃料
ＦＳｂ  燃料
ＮＰＳ  空間
ＳＬ  シリンダ軸線
Ｔｉｇ  点火時期
Ｔｓｗ０１  燃料吐出時期
Ｔｓｗ０２  燃料吐出時期
【図１】
2009047006.tif 000003
【図２】
2009047006.tif 000004
【図３−１】
2009047006.tif 000005
【図３−２】
2009047006.tif 000006
【図４−１】
2009047006.tif 000007
【図４−２】
2009047006.tif 000008
【図５】
2009047006.tif 000009
【図６】
2009047006.tif 000010
【図７】
2009047006.tif 000011
【図８】
2009047006.tif 000012
【図９】
2009047006.tif 000013
【図１０】
2009047006.tif 000014
【図１１】
2009047006.tif 000015