本发明涉及内燃机的控制装置，详细而言，涉及控制如下内燃机的控制装置，所述内燃机在燃烧室具备喷射器和火花塞、并且具备对来自燃烧室的排气进行净化的催化剂(排气净化催化剂)。
背景技术：
在日本特开2011-106377号公报中，公开有涉及与设置于燃烧室上部的火花塞和喷射器的位置关系有关的构成的技术、和涉及以该构成为前提的该火花塞和该喷射器的控制方法的技术。具体而言，在该构成中，将从火花塞的放电间隙的中心位置到最接近该火花塞的喷射器的喷孔的中心位置为止的距离、和从该放电间隙的中心位置到从该喷孔喷射出的燃料喷雾的中心轴为止的距离设定在特定的范围内。
另外，以该构成为前提的控制方法是：在从开始进行来自喷射器的燃料喷射起经过预定时间之后，在燃料喷射期间对火花塞施加高电压。在高压状态下从喷射器喷射出的燃料通过带走其周围的空气而形成低压部(卷吸(entrainment))。因此，根据在燃料喷射期间对火花塞施加高电压的上述控制方法，能够在燃料喷雾的周围形成低压部，从而将产生于放电间隙的放电火花吸引至该低压部。因此，能够提高形成于火花塞的周边的混合气的着火性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-106377号公报
专利文献2：日本特开2008-190511号公报
专利文献3：日本特开2000-282920号公报
专利文献4：日本特开平11-280522号公报
专利文献5：日本特开2009-185688号公报
发明的内容
发明要解决的问题
日本特开2011-106377号公报还介绍了排气净化催化剂的活化来作为上述的吸引作用的应用例。在该公报中没有提及，通常通过将点火期间(也就是说，对火花塞施加高电压的期间)变更为比压缩上止点靠延迟侧来进行排气净化催化剂的活化。因此，应用上述的吸引作用实现的排气净化催化剂的活化控制成为使得设定为比压缩上止点靠延迟侧的点火期间与燃料喷射期间重叠的控制。
该活化控制很可能提高形成于火花塞的周边的混合气的着火性。但是，进行活化控制的内燃机起动时的燃烧状态通常容易变得不稳定。因此，在活化控制期间的燃烧循环(cycle)中，如果燃烧状态变得不稳定的循环增多，则循环间的燃烧变动会增大，所以会对驾驶性能(driveability)产生影响。
本发明是鉴于上述的问题而作出的发明，其目的在于，在将使喷射器的燃料喷射的期间与对火花塞施加高电压的期间重叠的控制应用于排气净化催化剂的活化的情况下，抑制循环间的燃烧变动。
用于解决问题的技术方案
本发明涉及的内燃机的控制装置控制内燃机，所述内燃机具备喷射器、火花塞、第一进气门和第二进气门、可变气门机构及排气净化催化剂。
所述喷射器设置于燃烧室的上部，构成为从多个喷孔向缸内喷射燃料。
所述火花塞设置于所述燃烧室的上部，构成为用放电火花对缸内的混合气进行点火。所述火花塞设置于如下位置，该位置位于从所述多个喷孔喷射出的燃料喷雾中的最接近所述火花塞的燃料喷雾的喷射方向的下游侧、并且位于比最接近所述火花塞的燃料喷雾的外轮廓面靠所述燃烧室的上部侧的位置。
所述第一进气门和所述第二进气门构成为对所述燃烧室进行开闭。
所述可变气门机构构成为至少能够变更所述第一进气门和所述第二进气门中的任一方的升程量。
所述排气净化催化剂构成为对来自所述燃烧室的排气进行净化。
作为所述排气净化催化剂的活化控制，所述控制装置控制所述火花塞以使得在比压缩上止点靠延迟侧的点火期间产生放电火花，并且控制所述喷射器以进行第一喷射和第二喷射，所述第一喷射比所述压缩上止点靠提前侧，所述第二喷射比所述压缩上止点靠延迟侧，并且所述第二喷射的喷射期间与所述点火期间的至少一部分重叠。
所述控制装置进而控制所述可变气门机构以使得在所述燃烧室产生由所述第一进气门与所述第二进气门的升程量差引起的涡流(swirl)，并且，在所述活化控制的执行期间中判定为与循环间的燃烧变动相关的参数超过阈值的情况下，控制所述可变气门机构，以使得与判定为所述参数小于所述阈值的情况相比所述升程量差扩大
当通过火花塞产生放电火花时，基于第一喷射中的喷射燃料和放电火花产生初期火焰。当进行第二喷射时，初期火焰被吸引至最接近火花塞的燃料喷雾、或者是，初期火焰和放电火花双方被吸引至最接近火花塞的燃料喷雾。当对初期火焰和/或放电火花的吸引减弱时，与循环间的燃烧变动相关的参数上升。当控制可变气门机构而使得第一进气门与第二进气门的升程量差扩大时，产生于燃烧室的涡流被强化。若在活化控制的执行期间判定为上述参数超过阈值的情况下使涡流强化，则会解除上述参数超过阈值的状态。
也可以是，在本发明涉及的内燃机的控制装置中，从所述火花塞观察，最接近所述火花塞的燃料喷雾被向在所述燃烧室产生的涡流的流动方向的下游侧喷射。
火花塞设置于从多个喷孔喷射出的燃料喷雾中的最接近火花塞的燃料喷雾的喷射方向的下游侧。当从火花塞观察，最接近火花塞的燃料喷雾被向涡流的流动方向的下游侧喷射时，能够有效地进行对初期火焰和/或放电火花的吸引。
也可以是，在本发明涉及的内燃机的控制装置中，喷射最接近所述火花塞的燃料喷雾的喷孔的直径比喷射其他燃料喷雾的喷孔的直径大。
火花塞设置于从多个喷孔喷射出的燃料喷雾中的最接近火花塞的燃料喷雾的喷射方向的下游侧。当喷射最接近火花塞的燃料喷雾的喷孔的直径比喷射其他燃料喷雾的喷孔的直径大时，能够有效地进行对初期火焰和/或放电火花的吸引。
发明效果
根据本发明涉及的内燃机的控制装置，能够在使喷射器的燃料喷射的期间与对火花塞施加高电压的期间重叠的控制应用于排气净化催化剂的活化的情况下，抑制循环间的燃烧变动。
附图说明
图1是说明本发明的实施方式涉及的系统构成的图。
图2是表示图1所示的发动机10刚起动后的燃料喷射图案(pattern)的一个例子的图。
图3是表示催化剂预热控制期间的喷射开始正时、喷射期间及在电极部的放电期间的图。
图4是表示膨胀行程喷射中的燃料喷射量与燃烧变动率的关系的一个例子的图。
图5是用于说明膨胀行程喷射的吸引作用的图。
图6是说明当燃料喷雾26a的外轮廓面与电极部之间的距离扩大后的问题点的图。
图7是说明本发明的实施方式的催化剂预热控制的概要的图。
图8是表示燃烧变动率与SA-CA10的关系的图。
图9是表示在本发明的实施方式中，图1所示的ECU40所执行的处理的一个例子的流程图。
图10是表示在本发明的另一实施方式中，图1所示的ECU40所执行的处理的一个例子的流程图。
图11是说明与图1所示的发动机10在燃料喷雾26a用的喷孔的直径这一方面不同的发动机50的构成的图。
图12是说明与图1所示的发动机10在燃料喷雾26a用的喷孔的位置这一方面不同的发动机60的构成的图。
图13是说明与图1所示的发动机10在喷孔的数量这一方面不同的发动机70的构成的图。
标号说明
10、50、60、70：内燃机(发动机)
12：汽缸
14：汽缸盖
16、18：进气门
20、22：排气门
24：喷射器
26a～26f：燃料喷雾
28：火花塞
30：可变气门机构
32：放电火花
34：成层混合气
36：火焰核
38：初期火焰
40：ECU
42：压力传感器
44：曲轴角传感器
46：温度传感器
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。此外，对在各附图中共通的要素标注相同的标号并省略重复的说明。另外，本发明不被以下的实施方式所限定。
系统构成的说明
图1是说明本发明的实施方式涉及的系统构成的图。如图1所示，本实施方式涉及的系统具备搭载于车辆的内燃机(以下，也称为“发动机”)10。发动机10是以四冲程为一循环的发动机，具有多个汽缸。但是，在图1中仅描绘出其中的一个汽缸12。
在图1中描绘出从在汽缸12内往复运动的活塞(未图示)侧仰视汽缸盖14的底面的状态。汽缸盖14组装于汽缸体(未图示)。至少由活塞的顶面、汽缸体的壁面及汽缸盖14的底面划分出发动机10的燃烧室。在燃烧室中产生绕汽缸中心轴的涡流SW。
在汽缸盖14，与燃烧室连通的进气口和排气口各形成有两个。在进气口的开口部分别设置有进气门16、18。之所以在燃烧室产生涡流SW是因为所设置的进气门16、18的升程量有差异。进气门16、18的升程量之差通过可变气门机构30来控制。当通过可变气门机构30控制进气门16、18的升程量或作用角而使得升程量差发生变化时，涡流比发生变化。涡流比是指涡流SW的转速与发动机转速之比，是表示涡流SW的相对强度的指标。在排气口的开口部分别设置有排气门20、22。
在汽缸盖14的大致中央部设置有喷射器24。喷射器24连接于由燃料箱、共轨(Common Rail)、供给泵等构成的燃料供给系统。在喷射器24的顶端放射状地形成有多个喷孔(在图1中为6个喷孔)。当将喷射器24打开时，在高压状态下从各喷孔喷射出燃料。图1描绘的燃料喷雾26a～26f示意地表示从喷射器24的各喷孔喷射出的燃料。
在汽缸盖14的大致中央部还设置有火花塞28。火花塞28在顶端具备由中心电极和接地电极构成的电极部(未图示)。在图1中，火花塞28位于燃料喷雾26a、26f的喷射方向的下游侧。火花塞28位于燃料喷雾26a用的喷孔的延长线La与燃料喷雾26f用的喷孔的延长线Lf的大致中间的位置。燃料喷雾26a、26f通过电极部的附近。但是，对火花塞28的从汽缸盖14起的突出量进行调整以使得燃料喷雾26a、26f不与电极部直接接触。具体而言，对突出量进行调整以使得火花塞28位于比燃料喷雾26a、26f的外轮廓面靠燃烧室的上方(也就是说，汽缸盖14侧)的位置。
另外，如图1所示，本实施方式涉及的系统具备作为控制装置的ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)40。ECU40具备RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)以及CPU(Central Processing Unit：中央处理器)等。ECU40对搭载于车辆的各种传感器的信号进行取入处理。ECU40对所取入的各传感器的信号进行处理并根据预定的控制程序来对各种致动器进行操作。
在各种传感器中至少包括压力传感器42、曲轴角传感器44及温度传感器46。压力传感器42设置于汽缸盖14或汽缸体，并检测缸内压力。曲轴角传感器44设置于曲轴的附近，并检测曲轴的旋转角度。温度传感器46设置于发动机10的冷却水路，并检测冷却水温度。在由ECU40操作的致动器中至少包括上述的喷射器24、火花塞28及可变气门机构30。
[ECU40的起动时控制]
在本实施方式中，作为图1所示的ECU40所进行的发动机10刚冷起动后的控制，进行促进排气净化催化剂的活化的控制(以下，也称为“催化剂预热控制”)。排气净化催化剂是设置于发动机10的排气通路的催化剂，作为一个例子，举出当处于活化状态的催化剂的气氛处于化学计量比附近时，对排气中的氮氧化物(NOx)、烃(HC)及一氧化碳(CO)进行净化的三元催化剂。
参照图2至图4对催化剂预热控制进行说明。在图2中表示发动机10刚冷起动后的燃料喷射图案的一个例子。如图2所示，在刚起动后首先采用将进气行程中的喷射(以下，也称为“进气行程喷射”)与压缩行程中的喷射(以下，也称为“压缩行程喷射”)组合而得到的燃料喷射图案。此后，与发动机转速的上升相应地变更燃料喷射图案以开始催化剂预热控制。具体而言，压缩行程喷射被切换成膨胀行程中的喷射(以下，也称为“膨胀行程喷射”)。也就是说，在催化剂预热控制中采用将进气行程喷射与膨胀行程喷射组合而得到的燃料喷射图案。此外，也可以进行两次以上在上述的两个燃料喷射图案中共用的进气行程喷射。
在图3中示出催化剂预热控制期间的喷射开始正时、喷射期间及在电极部的放电期间。如图3所示，进气行程喷射在曲轴角CA1(作为一个例子，BTDC280°附近)开始。将在电极部的放电期间CP设定为比压缩上止点靠延迟侧。之所以将放电期间CP设定为比压缩上止点靠延迟侧是为了使排气温度上升。在该放电期间CP中进行膨胀行程喷射。更详细而言，放电期间CP是从曲轴角CA2(作为一个例子，ATDC25～35°附近)到曲轴角CA3为止的期间。膨胀行程喷射在比曲轴角CA2靠延迟侧的曲轴角CA4开始，并且在比曲轴角CA3靠提前侧的曲轴角CA5结束。
在图3中，在从曲轴角CA2到曲轴角CA4之间存在间隔IT。但是，间隔IT可以是零。也就是说，曲轴角CA2与曲轴角CA4也可以一致。另外，间隔IT也可以是负值。也就是说，曲轴角CA4也可以位于比曲轴角CA2靠提前侧的位置。曲轴角CA2与曲轴角CA4之间的关系在曲轴角CA3与曲轴角CA5之间也适用。即，曲轴角CA3与曲轴角CA5也可以一致。曲轴角CA5可以位于比曲轴角CA3靠提前侧的位置。只要膨胀行程喷射的喷射期间的至少一部分与放电期间CP重叠即可，可以变更曲轴角CA2、CA3、CA4、CA5。其理由是，只要膨胀行程喷射的喷射期间的至少一部分与放电期间CP重叠，便能够得到后述的吸引作用。
膨胀行程喷射的喷射期间是基于在与催化剂预热控制期间同等的运转条件下得到的燃烧变动率、与膨胀行程喷射中的燃料喷射量的关系而设定的。在图4中示出该关系的一个例子。如图4所示，在与催化剂预热控制期间同等的运转条件下得到的燃烧变动率在特定的燃料喷射量的范围内向下凸。膨胀行程喷射的喷射期间被设定为与该燃烧变动率变得最小时的燃料喷射量(作为一个例子，5mm3/st左右)相当的喷射期间。
[活用吸引作用的催化剂预热控制和其问题点]
图5是说明膨胀行程喷射的吸引作用的图。在图5的上方的图描绘出处于在电极部的放电期间的、即将进行膨胀行程喷射之前的缸内状态。如该上方的图所示，在电极部的放电期间，通过在电极部产生的放电火花32和均质混合气而产生火焰核(flame kernel)36。均质混合气是基于进气行程喷射的燃料喷雾而产生的混合气。如图5所示，放电火花32沿涡流SW的流动方向延伸。另外，火焰核36沿涡流SW的流动方向流动。
在图5的中间的图描绘出刚进行膨胀行程喷射之后的缸内状态。如该中间的图所示，在进行膨胀行程喷射后，来自喷射器26的燃料喷雾26a～26f在电极部的周围形成成层混合气34。成层混合气34是与存在于成层混合气34的周围的均质混合气相比具有较高的燃料浓度的混合气。在燃料喷雾26a～26f的周围形成有低压部(卷吸)。这样，放电火花32和从火焰核36产生的初期火焰38被吸引至最近的燃料喷雾(在图5中为燃料喷雾26a)。由此，初期火焰38卷入燃料喷雾26a而扩大。在图5的下方的图描绘出比图5的中间的图稍靠后的缸内状态。如该下方的图所示，初期火焰38卷入燃料喷雾26a的附近的成层混合气34而进一步扩大。这样，根据膨胀行程喷射的吸引作用，能够使得使从均质混合气产生的初期火焰38成长的燃烧(以下，也称为“初期燃烧”)稳定化。
另外，在图1所示的系统中由于某些重要因素而着火环境发生变化并且偏离了所希望的范围的情况下，虽然有上述的膨胀行程喷射的吸引作用，但初期燃烧仍可能会变得不稳定。例如，当由于更换火花塞而导致火花塞从汽缸盖起的突出量减少时，吸引放电火花和初期火焰的最近的燃料喷雾(即，图5所示的燃料喷雾26a)的外轮廓面与电极部之间的距离扩大。当由于在喷射器的喷孔的沉积物的堆积而改变了喷雾角时，也同样会产生最近的燃料喷雾的外轮廓面与电极部之间的距离的问题。
图6是说明当燃料喷雾26a的外轮廓面与电极部之间的距离扩大后的问题点的图。在图6的上方的图、中间的图及下方的图描绘出的缸内状态分别与在图5的上方的图、中间的图及下方的图描绘出的缸内状态相对应。各图中的缸内状态在曲轴角上大致相同。
在图6的上方的图描绘出的缸内状态与在图5的上方的图中说明的缸内状态完全相同。另一方面，如对图5的中间的图与图6的中间的图进行比较、或者对图5的下方的图与图6的下方的图进行比较则可知，图6所示的初期火焰38的范围比图5所示的初期火焰38的范围窄。这是因为，由于上述的距离扩大而使得膨胀行程喷射的吸引作用变弱。当膨胀行程喷射的吸引作用变弱时，初期燃烧的速度降低。并且，在催化剂预热控制期间的燃烧循环中，如果发生这样的速度降低的循环变多，则循环间的燃烧变动会变大，所以会对驾驶性能产生影响。
[本实施方式中的催化剂预热控制的特征]
因此，在本实施方式中，在催化剂预热控制期间进行与着火环境的变化有关的判定。并且，在判定为着火环境偏离了所希望的范围的情况下，控制可变气门机构以使得涡流比变高。图7是说明本发明的实施方式的催化剂预热控制的概要的图。在图7的上方的图、中间的图及下方的图描绘出的缸内状态分别与在图6的上方的图、中间的图及下方的图描绘出的缸内状态相对应。各图中的缸内状态在曲轴角上大致相同。
如对图6与图7进行比较则可知，图7的涡流SW被描绘得比图6的涡流SW粗。这意味着图7的涡流SW的涡流比比在图6的各图中描绘出的涡流SW的涡流比高。当涡流比变高时，放电火花32和初期火焰38向涡流SW的流动方向大幅移动。当涡流比变高时，燃料喷雾26a～26f也向涡流SW的流动方向大幅移动。
但是，燃料喷雾26a～26f在高压下喷射。因此，与放电火花32、初期火焰38相比，较难以通过涡流SW使上述燃料喷雾流动。因此，当涡流比变高时，放电火花32和初期火焰38接近最近的燃料喷雾(在图7中为燃料喷雾26a)。也就是说，放电火花32和初期火焰38与最近的燃料喷雾的距离缩短。
因此，如图7的中间的图所示，被吸引到燃料喷雾26a的放电火花32和初期火焰38卷入燃料喷雾26a而扩大。另外，如图7的下方的图所示，初期火焰38卷入周围的燃料喷雾(在图7中为燃料喷雾26b、26f)而进一步扩大。像这样，当控制可变气门机构来提高涡流比时，能够改善着火环境，从而抑制初期燃烧变得不稳定的情况。
基于SA-CA10来判定着火环境是否偏离了所希望的范围。SA-CA10被定义为从相对于点火正时(也就是说，在电极部的放电开始正时)伴随着火延迟地开始的初期燃烧的开始点(曲轴角CA0)到燃烧质量比例MFB成为10％的燃烧点(曲轴角CA10)为止的曲轴角期间。此外，MFB基于利用压力传感器42和曲轴角传感器44而得到的缸内压力数据的解析结果来算出，并且基于所算出的MFB来算出SA-CA10。此外，关于根据缸内压力数据的解析结果来算出MFB的方法、算出SA-CA10的方法，例如在日本特开2015-094339号公报、日本特开2015-098799号公报中进行了详细描述，因此省略本说明书中的说明。
从上述的SA-CA10的定义可知，SA-CA10的值较小意味着MFB从0％到成为10％为止的期间较短。相反地，SA-CA10的值较大意味着MFB从0％到成为10％为止的期间较长。图8是表示燃烧变动率与SA-CA10的关系的图。如图8所示，SA-CA10变得越长则燃烧变动率变得越大，并超过其允许范围。
在本实施方式的催化剂预热控制中，在实际算出的SA-CA10(以下，也称为“实际SA-CA10”)比正常时的SA-CA10长出预定曲轴角(作为一个例子，5deg)以上的情况下，判定为着火环境偏离了所希望的范围。此外，关于正常时的SA-CA10，通过事先的调整来设定。
[具体的处理]
图9是表示在本发明的实施方式中，图1所示的ECU40所执行的处理的一个例子的流程图。此外，图9所示的例程在执行催化剂预热控制的运转模式(以下，也称为“催化剂预热模式”)被选择的期间中反复执行。
在图9所示的例程中，首先判定实际SA-CA10是否比正常时的SA-CA10长出预定曲轴角(5deg)以上(步骤S10)。在本步骤S10中，在ECU40中取得另外算出的实际SA-CA10，并将其与正常时的SA-CA10(设定值)相比。在步骤S10的判定结果为否的情况下，能够判断为在着火环境方面没有特别的问题，因此跳出本例程。
另一方面，在步骤S10的判定结果为是的情况下，能够判断为着火环境发生了变化且偏离了所希望的范围。因此，控制可变气门机构(步骤S12)。例如，关闭两个进气门(即，图1所示的进气门16、18)中的一方以使得进气门的升程量之差变大。或者减小其中一方的气门的升程量以使得进气门的升程量之差变大。或者变更其中一方的气门的作用角以使得进气门的升程量之差变大。
以上，根据图9所示的例程，在选择催化剂预热模式的期间，能够基于实际SA-CA10来进行与着火环境的变化有关的判定。另外，在判定为着火环境偏离了所希望的范围的情况下，增大两个进气门的升程量之差，从而能够提高涡流比。因此，能够改善选择催化剂预热模式的期间的着火环境，抑制初期燃烧变得不稳定的情况。
此外，在上述实施方式中，进气门16、18相当于本发明的“第一进气门和第二进气门”。在催化剂预热控制期间进行的进气行程喷射相当于本发明的“第一喷射”。在催化剂预热控制期间进行的膨胀行程喷射相当于本发明的“第二喷射”。SA-CA10相当于本发明的“与循环间的燃烧变动相关的参数”。
另一实施方式
在上述实施方式中利用SA-CA10进行了与着火环境的变化有关的判定。但是，也可以代替SA-CA10而利用Gat30的偏差(标准偏差)来进行上述的判定。在设置于曲轴的转子上以30℃A的间隔设置有齿，曲轴角传感器44构成为每当转子旋转30℃A时便发出信号。算出上述的信号与信号之间的时间、也就是曲轴旋转30°所需要的时间作为Gat30。
图10是表示在本发明的另一实施方式中，图1所示的ECU40所执行的处理的一个例子的流程图。在图10所示的例程中，首先判定Gat30是否是阈值(设定值)以上(步骤S20)。在步骤S20的判定结果为否的情况下，能够判断为在着火环境方面没有特别的问题，因此跳出本例程。另一方面，在步骤S20的判定结果为是的情况下，能够判断为着火环境发生了变化且偏离了所希望的范围。因此，控制可变气门机构(步骤S22)。步骤S22的处理与图9的步骤S12的处理相同。
进一步而言，并不限定于Gat30、SA-CA10，也可以使用转子旋转60℃A所需要的时间(Gat60)、从点火期间的开始正时到MFB达到5％为止的曲轴角期间(SA-CA5)或者是从点火期间的开始正时到MFB达到15％为止的曲轴角期间(SA-CA15)。像这样，在与着火环境的变化有关的判定中，能够使用任何与初期燃烧的速度有关的参数。
另外，在上述实施方式中，对图1所示的喷射器24具有喷射燃料喷雾26a～26f的喷孔的例子进行了说明。但是，关于喷射器24的喷孔，能够进行各种变形。
图11是说明与图1所示的发动机10在燃料喷雾26a用的喷孔的直径这一方面不同的发动机50的构成的图。与图1同样，在图11中描绘出从在汽缸12内往复运动的活塞(未图示)侧仰视汽缸盖14的底面的状态。发动机50的特征在于，燃料喷雾26a用的喷孔的直径比其他燃料喷雾26b～26f用的喷孔的直径大。像已经说明的那样，对于对放电火花和初期火焰的吸引作用，最近的燃料喷雾26a有较大的影响。因此，通过增大燃料喷雾26a用的喷孔的直径，能够增强吸引作用。因此，根据发动机50，与图1所示的发动机10相比，能够提高对着火环境的变化的适应性。
图12是说明与图1所示的发动机10在燃料喷雾26a用的喷孔的位置这一方面不同的发动机60的构成的图。与图1同样，在图12中描绘出从在汽缸12内往复运动的活塞(未图示)侧仰视汽缸盖14的底面的状态。发动机60的特征在于，延长线La向比图1所示的延长线La靠涡流SW的流动方向的上游侧移动。通过延长线La这样移动，放电火花和初期火焰与喷射器24之间的距离缩短。因此，根据发动机60，能够增强吸引作用，能够提高对火环境的变化的适应性。
图13是说明与图1所示的发动机10在喷孔的数量这一方面不同的发动机70的构成的图。与图1同样，在图13中描绘出从在汽缸12内往复运动的活塞(未图示)侧仰视汽缸盖14的底面的状态。发动机70的特征在于，五个喷孔形成于喷射器24的顶端。如对图1与图13进行比较则可知，在图13中不存在燃料喷雾26f用的喷孔。但是，存在燃料喷雾26a用的喷孔。因此，在图13中也同样产生在图5中所说明的燃料喷雾26a对放电火花、初期火焰的吸引。像这样，只要是将火花塞28设置于燃料喷雾26a那样的最近的燃料喷雾的喷射方向的下游侧的配置即可，可以变更喷射器24的喷孔的数量。