エンジンの始動補助装置
【課題】アイドリングストップ後にエンジンを始動（再始動）するに際して、加熱や保温のためのエネルギを別途必要とすること無く、エンジンの始動を補助或いは促進することが出来るエンジンの始動補助装置の提供。
【解決手段】例えば、排気弁（３０）の弁体（３２）の中心線（３２Ｃ）に沿って蓄熱用突起（３４）が設けられ、ピストン（１４）のキャビティ（Ｃ）の内壁面（ＣＷ）に切欠部（４０）が形成され、切欠部（４０）は、ピストン（１４）の圧縮上死点近傍位置で蓄熱用突起（３４）が収容される位置に形成され、且つ、燃料噴射装置（燃料噴射ノズル２２）から噴射された燃料が到達する位置に形成されている。
【解決手段】例えば、排気弁（３０）の弁体（３２）の中心線（３２Ｃ）に沿って蓄熱用突起（３４）が設けられ、ピストン（１４）のキャビティ（Ｃ）の内壁面（ＣＷ）に切欠部（４０）が形成され、切欠部（４０）は、ピストン（１４）の圧縮上死点近傍位置で蓄熱用突起（３４）が収容される位置に形成され、且つ、燃料噴射装置（燃料噴射ノズル２２）から噴射された燃料が到達する位置に形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば停車中にエンジンを停止する機能（アイドリングストップ機能）を有するエンジンが、アイドリングストップ後に始動（再始動）する際に、容易に再始動させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の環境意識の向上により、ディーゼルエンジン搭載車両や、いわゆる「ハイブリッド車（特に、ディーゼルエンジン搭載のハイブリッド車）」では、停車中にエンジンを停止する機能、いわゆる「アイドリングストップ」機能を備えているタイプが多くなっている。
そして、停車の際にエンジンを停止すること（アイドリングストップ）により、排気ガスの排出量が減少すると共に、燃料消費量も軽減する。
【０００３】
ここで、アイドリングストップ後、車両発進時等では、エンジンを確実に始動（再始動）させる必要がある。
そのため、従来技術においては、例えばグローランプを設け、或いはインテークマニホールドに電気ヒータを設置し、以って、アイドリングストップの間にエンジンを電気加熱し、再始動を容易にしていた。
しかし、その様な電気加熱では、電気消費量が多くなり、コストが掛かってしまうという問題がある。
【０００４】
また、ハイブリッド車の場合には、アイドリングストップ後のエンジン再始動に際しては、スタータの代りに走行用電気モータを使用する場合がある。
しかし、エンジンの再始動を走行用電気モータで行なった場合には、やはり電気消費量が多くなってしまう。
【０００５】
そのため、アイドリングストップ後、エンジンの再始動を容易にすることができて、しかも、エンジンを再始動するのに必要とする電気消費量を低減し、以って、燃費を向上する技術が要請されていたが、現時点では、未だに提案されていない。
【０００６】
その他の従来技術として、ピストン燃焼室のキャビティにセラミックヒータを設け、当該セラミックヒータに通電して加熱する技術が提案されている（特許文献１参照）。
しかし、係る技術をアイドリングストップ後のエンジン再始動に適用した場合には、アイドリングストップ後に加熱、保温用に通電する必要があり、電気消費量が多くなってしまうという問題を包含している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平４−７１７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、例えばアイドリングストップ後にエンジンを始動（再始動）するに際して、加熱や保温のためのエネルギを別途必要とすること無く、エンジンの始動を補助或いは促進することが出来るエンジンの始動補助装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のエンジンの始動補助装置は、吸排気弁（例えば、排気弁３０）の弁体（３２）の中心に（中心線３２Ｃに沿って）蓄熱用突起（３４）が設けられており、ピストン（１４）のキャビティ（Ｃ）の内壁面（ＣＷ）に切欠部（４０）が形成されており、切欠部（４０）は、ピストン（１４）の圧縮上死点近傍位置で蓄熱用突起（３４）が収容される位置に形成されており、燃料噴射装置（燃料噴射ノズル２２）から噴射された燃料が到達する位置に形成されていることを特徴としている。
ここで、ピストン（１４）の圧縮上死点近傍位置で蓄熱用突起（３４）が切欠部（４０）に収容された際に、蓄熱用突起（３４）と切欠部（４０）内壁面（４０Ｗ）との隙間（δ）は、（蓄熱用突起３４と切欠部４０の内壁面４０Ｗとが干渉しないのであれば）可能な限り小さいことが好ましい。
又、突起の体積（Ｖ１）と、切欠部容積（Ｖ２）はほぼ等しくすることにより、圧縮比がベースの仕様と変らず、燃焼マッチングの点で好ましい（図７）。
【００１０】
本発明において、ピストン（１４）の圧縮上死点近傍位置で蓄熱用突起（３４）が切欠部（４０）に収容された際に、蓄熱用突起（３４）の（ピストン１４の）半径方向外方（矢印ＲＯ方向）の領域が切欠部（４０）に収容され、蓄熱用突起（３４）の（ピストン１４の）半径方向内方（矢印ＲＩ方向）の領域はキャビティ（Ｃ）に露出しているのが好ましい。
【００１１】
この場合、蓄熱用突起（３４）の切欠部（４０）に収容されているのは、蓄熱用突起（３４）の中心線（Ｃ）からピストン（１４）の半径方向外方（矢印ＲＯ方向）の領域であり、蓄熱用突起（３４）のキャビティ（Ｃ）に露出しているのは、蓄熱用突起（３４）の中心線（Ｃ）からピストン（１４）の半径方向内方（矢印ＲＩ方向）の領域であるのが好ましい。
【００１２】
また本発明において、蓄熱用突起（３４）は排気弁（３０）の弁体（３２）に設けられるのが好ましい。
あるいは、蓄熱用突起（３４）は排気弁（３０）と一体成形されているのが好ましい。
そして、一つのピストン（１４）に対して、２つの排気弁（３０）が設けられているのが好ましい。
【００１３】
さらに本発明において、前記エンジンはディーゼルエンジンであるのが好ましい。
ここで、当該ディーゼルエンジンは、いわゆる「ハイブリッド車」に搭載されていても良い。
【発明の効果】
【００１４】
上述する構成を具備する本発明によれば、切欠部（４０）はピストン（１４）の圧縮上死点近傍位置で燃料噴射装置（燃料噴射ノズル２２）から噴射された燃料が到達する位置に形成されているため、圧縮上死点近傍位置で高温の蓄熱用突起（３４）に向かって燃料が噴霧されて、燃焼室内における燃焼が促進或いは補助され、以って、アイドリングストップ後におけるエンジンＥの再始動が促進或いは補助される。
ここで、切欠部（４０）は、燃料噴射ノズル（２２）から噴射される燃料噴霧（ＦＪ）が到達する位置に形成されるため、蓄熱用突起（３４）は燃料噴霧（ＦＪ）が到達して燃料濃度が高くなる領域に配置される。そのため、蓄熱用突起（３４）により、燃料と空気との混合気が良好に点火、燃焼する。
【００１５】
また、蓄熱用突起（３４）はキャビティ（Ｃ）の内壁面（ＣＷ）に形成された切欠部（４０）に収容されているので、キャビティ（Ｃ）の内壁面（ＣＷ）に近い領域から燃焼が開始されることになり、燃焼状態が良好になる。
さらに、切欠部（４０）に蓄熱用突起（３４）が収容されるので、キャビティ（Ｃ）の内壁面（ＣＷ）と蓄熱用突起（３４）とが干渉してしまうことが防止される。
【００１６】
これに加えて、本発明によれば、アイドリングストップ後、エンジンの始動（再始動）の間に加熱用の電力を必要としない。そのため、アイドリングストップ後、エンジンの始動（再始動）に必要なクランキング電力消費が少なくなり、以って、燃費が向上する。
【００１７】
本発明において、ピストン（１４）の圧縮上死点近傍位置で蓄熱用突起（３４）が切欠部（４０）に収容された際に、切欠部（４０）に収容され、蓄熱用突起（３４）の（ピストン１４の）半径方向内方（矢印ＲＩ方向）の領域、特に蓄熱用突起（３４）の中心線（Ｃ）からピストン（１４）の半径方向内方（矢印ＲＩ方向）の領域がキャビティ（Ｃ）に露出する様に構成すれば、キャビティ（Ｃ）に露出している蓄熱用突起（３４）の表面積（蓄熱用突起３４の中心線３２Ｃから半径方向内方ＲＩの領域の表面積）は比較的大きいため、自着火する条件まで空気と燃料とを効率的に加熱して昇温し、確実に点火することが出来る。
【００１８】
一方、ピストン（１４）の圧縮上死点近傍位置で蓄熱用突起（３４）が切欠部（４０）に収容された際に、蓄熱用突起（３４）の（ピストン１４の）半径方向外方（矢印ＲＯ方向）の領域、特に蓄熱用突起（３４）の中心線（Ｃ）からピストン（１４）の半径方向外方（矢印ＲＯ方向）の領域が切欠部（４０）に収容される様に構成すれば、切欠部（４０）に収容されている部分により熱量が十分に蓄積され、蓄熱用突起（３４）の高温状態が維持される。そのため、吸気流により冷却されて熱量を失ってしまうことが防止される。
特に、蓄熱用突起（３４）と切欠部（４０）との隙間（δ）を可能な限り小さく設定すれば、当該保温機能が良好になる。
また、膨張行程において、高温の燃焼ガスに晒されるのは、中心線（３２Ｃ）よりもピストンの半径方向内方（矢印ＲＩ方向）の領域のみであり、蓄熱用突起（３４）全面が高熱に晒されることはないので、蓄熱用突起（３４）の長寿命化が期待出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態を示す断面図である。
【図２】実施形態で用いられるピストンの斜視図である。
【図３】実施形態で用いられる排気弁の弁体の正面図である。
【図４】実施形態で用いられる蓄熱用突起を示す部品図である。
【図５】蓄熱用突起が切欠部に収容された状態を示す部分拡大断面図である。
【図６】不適当な切欠部の位置及び形状を示す部分拡大平面図である。
【図７】蓄熱用突起の体積と切欠部の容積とがほぼ等しい場合の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面の図１〜図６を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１において、全体を符号Ｅで示すのは本発明の実施形態が適用されるエンジンである。図示の簡略化のため、図１では１つの気筒についてのみ示している。
エンジンＥは、シリンダ１２、ピストン１４、シリンダヘッド１６を備えており、ピストン１４の頂部には燃焼用空間としてキャビティＣが形成されている。
シリンダヘッド１６には燃料供給系統２０が設けられており、燃料供給系統２０の先端（図１では下端）には燃料噴射ノズル２２が設けられている。そして、燃料噴射ノズル２２から、燃料（例えば軽油）がピストン１４の頂部に形成されたキャビティＣに向かって噴射される。
【００２１】
シリンダヘッド１６には排気ポート２４が形成されており、排気ポート２４のシリンダ１２側端部（或いはピストン１４側端部）には、排気弁３０が介装されている。
排気弁３０は弁体３２を有し、排気工程において、弁体３２は矢印ＶＤ方向（図１では下方）に移動する。これにより、排気弁３０は開放状態となり、燃焼後の排気は排気ポート２４を流過して、図示しない排気系統に流れる。
排気工程が終了すると、弁体３２は矢印ＶＵ方向（図１では上方）に移動して、排気弁３０は閉鎖状態となる。
ここで、エンジンＥの種類や仕様によって、排気ポート２４及び排気弁３０の数は異なる。排気ポート２４及び排気弁３０はピストン１４に対して１つのみ設けられるとは限らない。例えば図２で示すように、一つのピストン１４に対して排気ポート２４及び排気弁３０を２つ設ける場合等がある。
【００２２】
排気弁３０の弁体３２は、図３で詳細に示すとおり、その先端側（図１ではピストン１４側：図３では下側）に蓄熱用突起３４が形成されている。
一般的に、燃焼室の内部で最も温度が高くなるのは、排気弁の弁体である。例えば、ディーゼルエンジンであれば４００℃程度まで昇温する。そのため、蓄熱用部材は排気弁の弁体に形成するのが好ましいのである。
【００２３】
蓄熱用突起３４は、弁体３２と一体に成形することが可能である。
或いは、図４で示すように、蓄熱用突起３４を単一の部品として製造し、別体に製造された弁体３２に固着することも可能である。
ここで、蓄熱用突起３４は耐熱性が高く、熱容量が大きい材質、例えばセラミクス、金属、合金、又はそれ等の複合物で構成されている。
図４で示す蓄熱用突起３４において、チャンバＣ内に露出しない側の部分（図４では右側）には雄ネジ３６が形成されている。そして、雄ネジ３６を排気弁３０の弁体３２に形成された図示しない雌ネジに螺合することにより、弁体３２に蓄熱用突起３４を固着することが出来る。
【００２４】
図示はされていないが、蓄熱用突起３４は、吸気弁（図示せず）の弁体に設けることも可能である。
換言すれば、蓄熱用突起３４は、図示の実施形態のように排気弁３０の弁体３２にのみ設けても良いし、図示しない吸気弁の弁体にのみ設けることも出来るし、吸気弁及び排気弁の双方の弁体に設けることも可能である。
【００２５】
再び図１において、アイドリングストップをしたエンジンＥを、再び始動する（再始動する）場合について説明する。
蓄熱用突起３４は熱容量が大きな材質で構成されているため、アイドリングストップ機能によりエンジンＥが一時的に停止したとしても、高温の燃焼排ガスにより加熱された蓄熱用突起３４の温度は、さほど低下しない。
アイドリングストップの後、エンジンＥを始動（再始動）する際に、膨張行程でピストン１４が圧縮上死点或いはその近傍に位置すると、キャビティＣ内の空気が圧縮されて昇温する。ここで、アイドリングストップの後であればエンジンＥの停止時間は比較的短く、蓄熱用突起３４は十分に高い温度に保持されている。そのため、キャビティＣ内において、蓄熱用突起３４近傍の空気がさらに加熱されて、自着火し易い状態となる。
【００２６】
その状態で、燃料噴射ノズル２２から燃料が噴射されると（燃料噴霧：２点鎖線で示す矢印ＦＪ）、蓄熱用突起３４近傍では燃焼し易くなり、始動性が向上する。これにより、アイドリングストップの後、エンジンＥの始動（再始動）が補助或いは促進されるのである。
換言すれば、排気弁３０の弁体３２に蓄熱された熱量は、キャビティＣ内に露出している蓄熱用突起３４を介して、エンジンＥの始動（再始動）に用いられる。
すなわち、排気弁３０の弁体３２に設けられ且つキャビティＣに露出する蓄熱用突起３４は、膨張行程において、自着火する条件まで空気を加熱して昇温する機能を奏している。これに加えて、点火プラグのように、圧縮された混合気に点火する機能をも奏すると推定される。
【００２７】
蓄熱用突起３４は、例えば、エンジンＥを停止した後、長時間（例えば一晩）経過した場合には、周辺の機器と同一レベルまで降温してしまう。この場合には、蓄熱用突起３４はエンジン始動の補助或いは促進には寄与しない。
従って、蓄熱用突起３４が保有する熱量により、停止したエンジンの始動の補助或いは促進が有効に行なわれるのは、エンジンＥの運転停止時間が数分程度の短い場合である。アイドリングストップ機能によりエンジンＥが停止した後に、再びエンジンＥを始動する場合（再始動）では、エンジンの始動の補助或いは促進が、特に有効に行なわれる。
【００２８】
ここで、空気と燃料との圧縮混合気を点火して燃焼するガソリンエンジンにおいては、蓄熱用突起３４が保有する熱量によって燃焼室の燃焼を補助或いは促進してしまうと、異常燃焼（ノッキング）を生じる可能性がある。
これに対して、空気を圧縮して昇温した状態で燃料を噴射するディーゼルでは、異常燃焼を生じる心配がない。そのため、図示の実施形態では、エンジンＥはディーゼルエンジンである。
【００２９】
図１〜図４の実施形態において、エンジンＥを稼動して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程というサイクルを繰り返している間に、排気弁３０の弁体３２は回転する。
蓄熱用突起３４は、弁体３２の中心位置において、中心線３２Ｃ（図４）に沿って延在している。仮に蓄熱用突起３４が弁体３２の中心位置に存在していないと、弁体３２が回転した際に、蓄熱用突起３４が中心線３２Ｃの周囲を公転して、キャビティＣの壁面（内壁面）ＣＷ（図１）に干渉してしまう恐れがある。
【００３０】
ここで、キャビティＣの壁面（内壁面）ＣＷに近い領域（キャビティ外縁部）から燃焼を開始すれば、良好な燃焼となる。そのため、圧縮されて昇温した混合気をさらに昇温して、いわゆる自着火を行なわせる機能を有する蓄熱用突起３４は、少なくともピストン１４の圧縮上死点近傍位置では、キャビティＣの壁面（内壁面）ＣＷに近い領域（キャビティ外縁部）に位置していることが望まれる。
しかし、キャビティＣの壁面（内壁面）ＣＷと蓄熱用突起３４とが干渉してしまうことは避けなければならない。
【００３１】
そのため、図１〜図４の実施形態では、ピストン１４頂部に形成されたキャビティＣの内壁面ＣＷに切欠部４０を形成し、ピストン１４の圧縮上死点位置において、排気弁３０の弁体３２の先端部（図１では下端部）に設けられた蓄熱用突起３４が、切欠部４０に収容されるように構成されている。
ここで、切欠部４０が形成されるのは、キャビティＣ内において、燃料噴射ノズル２２（図１）から噴射される燃料噴霧ＦＪが到達する位置である。
後述するように、蓄熱用突起３４は燃料と空気との混合気に点火する機能をも奏すると推定され、係る機能を発揮するためには、燃料濃度が高い領域に蓄熱用突起３４を配置するべきである。
圧縮上死点近傍位置において、ノズル２２（図１）から噴射される燃料噴霧ＦＪが到達する箇所に蓄熱用突起３４を位置せしめるため、切欠部４０は当該燃料噴霧ＦＪが到達する位置に形成される。
【００３２】
係る切欠部４０には、例えば図５で示すように、少なくともピストン１４の圧縮上死点近傍位置では、蓄熱用突起３４のピストン１４の半径方向外方（矢印ＲＯ方向）領域が収容されている。
より詳細には、少なくともピストン１４の圧縮上死点近傍位置では、蓄熱用突起３４の一部が切欠部４０内に収容されている。図５で示す状態では、蓄熱用突起３４の中心線（弁体３２の中心線）３２Ｃは、キャビティＣの内壁面ＣＷの延長面（ＣＷ−Ｖ：仮想面）上に位置しており、蓄熱用突起３４の中心線３２Ｃから半径方向外方（矢印ＲＯ方向）の領域（図５においてハッチングを付した領域）は切欠部４０に収容されているが、蓄熱用突起３４の中心線３２Ｃから半径方向内方（矢印ＲＩ方向）の領域はキャビティＣに露出している。
【００３３】
蓄熱用突起３４と切欠部４０との相対位置関係を上述の様にすることで、図５で示されているように、ピストン１４の圧縮上死点近傍位置では、高温の燃焼排ガスにより加熱された弁体３２の蓄熱用突起３４は、中心線３２Ｃから半径方向内方（矢印ＲＩ方向）の領域がキャビティＣに露出する。
そして、蓄熱用突起３４の中心線３２Ｃから半径方向内方（矢印ＲＩ方向）の領域の表面積は比較的大きく、蓄熱用突起３４が奏すると推定される機能、すなわち、膨張行程において自着火する条件まで空気を加熱して昇温する機能と、点火プラグのように圧縮された混合気に点火する機能とを発揮するには十分である。
【００３４】
また、蓄熱用突起３４と切欠部４０との相対位置関係を図５を参照して上述した様にすれば、高温の燃焼排ガスにより加熱された弁体３２の蓄熱用突起３４は、図１、図５で示すピストン１４の圧縮上死点近傍位置では、中心線３２Ｃから半径方向外方（矢印ＲＯ方向）の領域（図５においてハッチングを付した領域）が切欠部４０に収容される。
そのため、加熱されて昇温した蓄熱用突起３４における切欠部４０に収容された領域（図５においてハッチングを付した領域）は、高温を維持するのに必要な熱量を蓄積するのに必要な堆積を確保しており、吸気流により冷却されて熱量を失ってしまうことはない。換言すれば、切欠部４０により、蓄熱用突起３４の保温が期待できる。
【００３５】
ここで、蓄熱用突起３４と切欠部４０との隙間δ（図５）は、蓄熱用突起３４と切欠部４０とが干渉しない範囲で、可能な限り小さく設定することが望ましい。
係る隙間δが大きいと、切欠部４０に吸気流が侵入して、蓄熱用突起３４における切欠部４０に収容された領域（図５においてハッチングを付した領域）を冷却してしまうからである。
例えば、大〜中型トラック・バス用エンジンでは、δは２ｍｍ又はそれ以下が好ましい。
又、突起の体積（Ｖ１）と、切欠部容積（Ｖ２）はほぼ等しくすることにより、圧縮比がベースの仕様と変らず、燃焼マッチングの点で好ましい（図７）。
【００３６】
さらに、膨張行程において、蓄熱用突起３４は切欠部４０に収容されているので、高温の燃焼ガスに晒される部分が比較的少なく、その分、蓄熱用突起３４が長寿命化する。
【００３７】
これに対して、例えば、切欠部４０を図６で符号４０Ｂで示す様な形状としてしまうと、切欠部４０Ｂに蓄熱用突起３４が収容されると、キャビティＣ側には蓄熱用突起３４は殆ど露出しない。図６において符号４０ＢＯで示す僅かな開口部分から切欠部４０Ｂ内に侵入した微量な空気及び／又は燃料のみが、蓄熱用突起３４で加熱される。
すなわち、蓄熱用突起３４で加熱される空気及び／又は燃料の量が極めて少ない。そのため、図６で示すように、蓄熱用突起３４がキャビティＣに露出する表面積が小さい切欠部４０Ｂでは、加熱された弁体３２の蓄熱用突起３４が、例えばアイドリングストップ後の始動（再始動）において、始動（再始動）を補助し或いは寄与することは、極めて困難になってしまう。
【００３８】
一方、キャビティＣの内壁部ＣＷに切欠部４０を設けない場合には、高温の燃焼排ガスにより加熱された弁体３２の蓄熱用突起３４は、燃焼室内の吸気流により冷却されてしまい、その保有する熱量を失ってしまう可能性がある。
或いは、膨張行程において、蓄熱用突起３４の全表面が高温の燃焼ガスに晒されてしまうので、寿命が短縮化されてしまう。
すなわち、図５で示す様な切欠部４０を形成しないと、アイドリングストップ後の始動（再始動）を補助し或いは寄与することが極めて困難になってしまう場合が存在する。
【００３９】
図２において、実施形態で用いられるピストン１４の頂部において、排気弁３０の弁体３２（図２では図示せず）が座着するシート部（凹部）３２Ｓの位置（排気弁３０のレイアウト）は、排気弁３０の弁体３２が蓄熱用突起３４を有していない場合におけるピストン（既存のピストン）と同一である。
図２で示すピストン１４では、排気弁３０のレイアウトを既存のピストンを使用する場合と同一のレイアウトにして、蓄熱用突起３４を切欠部４０に収容した際に、両者の相対的な位置関係を図５で示す状態にするため、キャビティＣの内径φを、既存のピストンにおけるキャビティの内径寸法よりも小さくしている。
しかし、キャビティＣの内径を小さくすることにより、エンジンＥの性能が低下する可能性が存在する。
【００４０】
これに対して、明確には図示されていないが、図示の実施形態の変形例として、キャビティＣの内径寸法φを既存のピストンと同一にして、切欠部４０をキャビティＣの内壁面ＣＷに切欠部４０を形成し、図５で示す状態で切欠部４０に蓄熱用突起３４を収容するべく、排気弁３０のレイアウトを、既存のピストンの場合から変更することも可能である。
【００４１】
図１〜図６で説明した実施形態によれば、圧縮上死点近傍位置で高温の蓄熱用突起３４に向かって燃料が噴霧されるので、アイドリングストップ後におけるエンジンＥの再始動が促進或いは補助される。
ここで、キャビティＣの内壁面ＣＷに形成された切欠部４０に蓄熱用突起３４が収容されるので、キャビティＣの内壁面ＣＷに近い領域から燃焼が開始されることになり、燃焼状態が良好になる。
そして、切欠部４０に蓄熱用突起３４が収容されるので、キャビティＣの内壁面ＣＷと蓄熱用突起３４とが干渉してしまうことが防止される。
ここで、切欠部４０は、キャビティＣの内壁面ＣＷにおいて、燃料噴射ノズル２２から噴射される燃料噴霧ＦＪが到達する位置に形成されるので、蓄熱用突起３４は燃料噴霧ＦＪが存在して燃料濃度が高い領域に配置される。そのため、蓄熱用突起３４により、燃料と空気との混合気に点火する機能が良好に発揮される。
【００４２】
また、図５で示されているように、ピストン１４の圧縮上死点近傍位置において、高温の燃焼排ガスにより加熱された弁体３２の蓄熱用突起３４は、中心線３２Ｃからピストンの半径方向外方（矢印ＲＯ方向）の領域が切欠部４０に収容され、中心線３２Ｃからピストンの半径方向内方（矢印ＲＩ方向）の領域はキャビティＣに露出している。
そして、蓄熱用突起３４の中心線３２Ｃから半径方向内方（矢印ＲＩ方向）の領域の表面積は比較的大きいので、膨張行程において、自着火する条件まで空気を効率的に加熱して昇温し、且つ、圧縮された混合気に確実に点火することが出来る。
【００４３】
また、中心線３２Ｃからピストンの半径方向外方（矢印ＲＯ方向）の領域が切欠部４０に収容されており、蓄熱用突起３４と切欠部４０との隙間δは可能な限り小さく設定されているので、蓄熱用突起３４は高温状態で保温され、吸気流により冷却されて熱量を失ってしまうことが防止される。
さらに、膨張行程において、高温の燃焼ガスに晒されるのは、中心線３２Ｃよりもピストンの半径方向内方（矢印ＲＩ方向）の領域のみであり、蓄熱用突起３４全面が高熱に晒されることはないので、蓄熱用突起３４の長寿命化が期待出来る。
【００４４】
そして、図示の実施形態によれば、アイドリングストップ機能によりエンジンＥが停止した後、エンジンＥの始動（再始動）を補助或いは促進することが出来る。
これに加えて、図示の実施形態によれば、アイドリングストップ後、エンジンの始動（再始動）に必要なクランキング電力消費及び燃料消費が少なくなり、以って、燃費が向上する。
【００４５】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。
【符号の説明】
【００４６】
Ｅ・・・エンジン
Ｃ・・・キャビティ
ＣＷ・・・キャビティ内壁
１２・・・シリンダ
１４・・・ピストン
１６・・・シリンダヘッド
２０・・・燃料供給系統
２２・・・燃料噴射ノズル
２４・・・排気ポート
３０・・・排気弁
３２・・・排気弁の弁体
３４・・・蓄熱用突起
３６・・・雄ネジ
４０・・・切欠部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば停車中にエンジンを停止する機能（アイドリングストップ機能）を有するエンジンが、アイドリングストップ後に始動（再始動）する際に、容易に再始動させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の環境意識の向上により、ディーゼルエンジン搭載車両や、いわゆる「ハイブリッド車（特に、ディーゼルエンジン搭載のハイブリッド車）」では、停車中にエンジンを停止する機能、いわゆる「アイドリングストップ」機能を備えているタイプが多くなっている。
そして、停車の際にエンジンを停止すること（アイドリングストップ）により、排気ガスの排出量が減少すると共に、燃料消費量も軽減する。
【０００３】
ここで、アイドリングストップ後、車両発進時等では、エンジンを確実に始動（再始動）させる必要がある。
そのため、従来技術においては、例えばグローランプを設け、或いはインテークマニホールドに電気ヒータを設置し、以って、アイドリングストップの間にエンジンを電気加熱し、再始動を容易にしていた。
しかし、その様な電気加熱では、電気消費量が多くなり、コストが掛かってしまうという問題がある。
【０００４】
また、ハイブリッド車の場合には、アイドリングストップ後のエンジン再始動に際しては、スタータの代りに走行用電気モータを使用する場合がある。
しかし、エンジンの再始動を走行用電気モータで行なった場合には、やはり電気消費量が多くなってしまう。
【０００５】
そのため、アイドリングストップ後、エンジンの再始動を容易にすることができて、しかも、エンジンを再始動するのに必要とする電気消費量を低減し、以って、燃費を向上する技術が要請されていたが、現時点では、未だに提案されていない。
【０００６】
その他の従来技術として、ピストン燃焼室のキャビティにセラミックヒータを設け、当該セラミックヒータに通電して加熱する技術が提案されている（特許文献１参照）。
しかし、係る技術をアイドリングストップ後のエンジン再始動に適用した場合には、アイドリングストップ後に加熱、保温用に通電する必要があり、電気消費量が多くなってしまうという問題を包含している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平４−７１７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、例えばアイドリングストップ後にエンジンを始動（再始動）するに際して、加熱や保温のためのエネルギを別途必要とすること無く、エンジンの始動を補助或いは促進することが出来るエンジンの始動補助装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のエンジンの始動補助装置は、吸排気弁（例えば、排気弁３０）の弁体（３２）の中心に（中心線３２Ｃに沿って）蓄熱用突起（３４）が設けられており、ピストン（１４）のキャビティ（Ｃ）の内壁面（ＣＷ）に切欠部（４０）が形成されており、切欠部（４０）は、ピストン（１４）の圧縮上死点近傍位置で蓄熱用突起（３４）が収容される位置に形成されており、燃料噴射装置（燃料噴射ノズル２２）から噴射された燃料が到達する位置に形成されていることを特徴としている。
ここで、ピストン（１４）の圧縮上死点近傍位置で蓄熱用突起（３４）が切欠部（４０）に収容された際に、蓄熱用突起（３４）と切欠部（４０）内壁面（４０Ｗ）との隙間（δ）は、（蓄熱用突起３４と切欠部４０の内壁面４０Ｗとが干渉しないのであれば）可能な限り小さいことが好ましい。
又、突起の体積（Ｖ１）と、切欠部容積（Ｖ２）はほぼ等しくすることにより、圧縮比がベースの仕様と変らず、燃焼マッチングの点で好ましい（図７）。
【００１０】
本発明において、ピストン（１４）の圧縮上死点近傍位置で蓄熱用突起（３４）が切欠部（４０）に収容された際に、蓄熱用突起（３４）の（ピストン１４の）半径方向外方（矢印ＲＯ方向）の領域が切欠部（４０）に収容され、蓄熱用突起（３４）の（ピストン１４の）半径方向内方（矢印ＲＩ方向）の領域はキャビティ（Ｃ）に露出しているのが好ましい。
【００１１】
この場合、蓄熱用突起（３４）の切欠部（４０）に収容されているのは、蓄熱用突起（３４）の中心線（Ｃ）からピストン（１４）の半径方向外方（矢印ＲＯ方向）の領域であり、蓄熱用突起（３４）のキャビティ（Ｃ）に露出しているのは、蓄熱用突起（３４）の中心線（Ｃ）からピストン（１４）の半径方向内方（矢印ＲＩ方向）の領域であるのが好ましい。
【００１２】
また本発明において、蓄熱用突起（３４）は排気弁（３０）の弁体（３２）に設けられるのが好ましい。
あるいは、蓄熱用突起（３４）は排気弁（３０）と一体成形されているのが好ましい。
そして、一つのピストン（１４）に対して、２つの排気弁（３０）が設けられているのが好ましい。
【００１３】
さらに本発明において、前記エンジンはディーゼルエンジンであるのが好ましい。
ここで、当該ディーゼルエンジンは、いわゆる「ハイブリッド車」に搭載されていても良い。
【発明の効果】
【００１４】
上述する構成を具備する本発明によれば、切欠部（４０）はピストン（１４）の圧縮上死点近傍位置で燃料噴射装置（燃料噴射ノズル２２）から噴射された燃料が到達する位置に形成されているため、圧縮上死点近傍位置で高温の蓄熱用突起（３４）に向かって燃料が噴霧されて、燃焼室内における燃焼が促進或いは補助され、以って、アイドリングストップ後におけるエンジンＥの再始動が促進或いは補助される。
ここで、切欠部（４０）は、燃料噴射ノズル（２２）から噴射される燃料噴霧（ＦＪ）が到達する位置に形成されるため、蓄熱用突起（３４）は燃料噴霧（ＦＪ）が到達して燃料濃度が高くなる領域に配置される。そのため、蓄熱用突起（３４）により、燃料と空気との混合気が良好に点火、燃焼する。
【００１５】
また、蓄熱用突起（３４）はキャビティ（Ｃ）の内壁面（ＣＷ）に形成された切欠部（４０）に収容されているので、キャビティ（Ｃ）の内壁面（ＣＷ）に近い領域から燃焼が開始されることになり、燃焼状態が良好になる。
さらに、切欠部（４０）に蓄熱用突起（３４）が収容されるので、キャビティ（Ｃ）の内壁面（ＣＷ）と蓄熱用突起（３４）とが干渉してしまうことが防止される。
【００１６】
これに加えて、本発明によれば、アイドリングストップ後、エンジンの始動（再始動）の間に加熱用の電力を必要としない。そのため、アイドリングストップ後、エンジンの始動（再始動）に必要なクランキング電力消費が少なくなり、以って、燃費が向上する。
【００１７】
本発明において、ピストン（１４）の圧縮上死点近傍位置で蓄熱用突起（３４）が切欠部（４０）に収容された際に、切欠部（４０）に収容され、蓄熱用突起（３４）の（ピストン１４の）半径方向内方（矢印ＲＩ方向）の領域、特に蓄熱用突起（３４）の中心線（Ｃ）からピストン（１４）の半径方向内方（矢印ＲＩ方向）の領域がキャビティ（Ｃ）に露出する様に構成すれば、キャビティ（Ｃ）に露出している蓄熱用突起（３４）の表面積（蓄熱用突起３４の中心線３２Ｃから半径方向内方ＲＩの領域の表面積）は比較的大きいため、自着火する条件まで空気と燃料とを効率的に加熱して昇温し、確実に点火することが出来る。
【００１８】
一方、ピストン（１４）の圧縮上死点近傍位置で蓄熱用突起（３４）が切欠部（４０）に収容された際に、蓄熱用突起（３４）の（ピストン１４の）半径方向外方（矢印ＲＯ方向）の領域、特に蓄熱用突起（３４）の中心線（Ｃ）からピストン（１４）の半径方向外方（矢印ＲＯ方向）の領域が切欠部（４０）に収容される様に構成すれば、切欠部（４０）に収容されている部分により熱量が十分に蓄積され、蓄熱用突起（３４）の高温状態が維持される。そのため、吸気流により冷却されて熱量を失ってしまうことが防止される。
特に、蓄熱用突起（３４）と切欠部（４０）との隙間（δ）を可能な限り小さく設定すれば、当該保温機能が良好になる。
また、膨張行程において、高温の燃焼ガスに晒されるのは、中心線（３２Ｃ）よりもピストンの半径方向内方（矢印ＲＩ方向）の領域のみであり、蓄熱用突起（３４）全面が高熱に晒されることはないので、蓄熱用突起（３４）の長寿命化が期待出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態を示す断面図である。
【図２】実施形態で用いられるピストンの斜視図である。
【図３】実施形態で用いられる排気弁の弁体の正面図である。
【図４】実施形態で用いられる蓄熱用突起を示す部品図である。
【図５】蓄熱用突起が切欠部に収容された状態を示す部分拡大断面図である。
【図６】不適当な切欠部の位置及び形状を示す部分拡大平面図である。
【図７】蓄熱用突起の体積と切欠部の容積とがほぼ等しい場合の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面の図１〜図６を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１において、全体を符号Ｅで示すのは本発明の実施形態が適用されるエンジンである。図示の簡略化のため、図１では１つの気筒についてのみ示している。
エンジンＥは、シリンダ１２、ピストン１４、シリンダヘッド１６を備えており、ピストン１４の頂部には燃焼用空間としてキャビティＣが形成されている。
シリンダヘッド１６には燃料供給系統２０が設けられており、燃料供給系統２０の先端（図１では下端）には燃料噴射ノズル２２が設けられている。そして、燃料噴射ノズル２２から、燃料（例えば軽油）がピストン１４の頂部に形成されたキャビティＣに向かって噴射される。
【００２１】
シリンダヘッド１６には排気ポート２４が形成されており、排気ポート２４のシリンダ１２側端部（或いはピストン１４側端部）には、排気弁３０が介装されている。
排気弁３０は弁体３２を有し、排気工程において、弁体３２は矢印ＶＤ方向（図１では下方）に移動する。これにより、排気弁３０は開放状態となり、燃焼後の排気は排気ポート２４を流過して、図示しない排気系統に流れる。
排気工程が終了すると、弁体３２は矢印ＶＵ方向（図１では上方）に移動して、排気弁３０は閉鎖状態となる。
ここで、エンジンＥの種類や仕様によって、排気ポート２４及び排気弁３０の数は異なる。排気ポート２４及び排気弁３０はピストン１４に対して１つのみ設けられるとは限らない。例えば図２で示すように、一つのピストン１４に対して排気ポート２４及び排気弁３０を２つ設ける場合等がある。
【００２２】
排気弁３０の弁体３２は、図３で詳細に示すとおり、その先端側（図１ではピストン１４側：図３では下側）に蓄熱用突起３４が形成されている。
一般的に、燃焼室の内部で最も温度が高くなるのは、排気弁の弁体である。例えば、ディーゼルエンジンであれば４００℃程度まで昇温する。そのため、蓄熱用部材は排気弁の弁体に形成するのが好ましいのである。
【００２３】
蓄熱用突起３４は、弁体３２と一体に成形することが可能である。
或いは、図４で示すように、蓄熱用突起３４を単一の部品として製造し、別体に製造された弁体３２に固着することも可能である。
ここで、蓄熱用突起３４は耐熱性が高く、熱容量が大きい材質、例えばセラミクス、金属、合金、又はそれ等の複合物で構成されている。
図４で示す蓄熱用突起３４において、チャンバＣ内に露出しない側の部分（図４では右側）には雄ネジ３６が形成されている。そして、雄ネジ３６を排気弁３０の弁体３２に形成された図示しない雌ネジに螺合することにより、弁体３２に蓄熱用突起３４を固着することが出来る。
【００２４】
図示はされていないが、蓄熱用突起３４は、吸気弁（図示せず）の弁体に設けることも可能である。
換言すれば、蓄熱用突起３４は、図示の実施形態のように排気弁３０の弁体３２にのみ設けても良いし、図示しない吸気弁の弁体にのみ設けることも出来るし、吸気弁及び排気弁の双方の弁体に設けることも可能である。
【００２５】
再び図１において、アイドリングストップをしたエンジンＥを、再び始動する（再始動する）場合について説明する。
蓄熱用突起３４は熱容量が大きな材質で構成されているため、アイドリングストップ機能によりエンジンＥが一時的に停止したとしても、高温の燃焼排ガスにより加熱された蓄熱用突起３４の温度は、さほど低下しない。
アイドリングストップの後、エンジンＥを始動（再始動）する際に、膨張行程でピストン１４が圧縮上死点或いはその近傍に位置すると、キャビティＣ内の空気が圧縮されて昇温する。ここで、アイドリングストップの後であればエンジンＥの停止時間は比較的短く、蓄熱用突起３４は十分に高い温度に保持されている。そのため、キャビティＣ内において、蓄熱用突起３４近傍の空気がさらに加熱されて、自着火し易い状態となる。
【００２６】
その状態で、燃料噴射ノズル２２から燃料が噴射されると（燃料噴霧：２点鎖線で示す矢印ＦＪ）、蓄熱用突起３４近傍では燃焼し易くなり、始動性が向上する。これにより、アイドリングストップの後、エンジンＥの始動（再始動）が補助或いは促進されるのである。
換言すれば、排気弁３０の弁体３２に蓄熱された熱量は、キャビティＣ内に露出している蓄熱用突起３４を介して、エンジンＥの始動（再始動）に用いられる。
すなわち、排気弁３０の弁体３２に設けられ且つキャビティＣに露出する蓄熱用突起３４は、膨張行程において、自着火する条件まで空気を加熱して昇温する機能を奏している。これに加えて、点火プラグのように、圧縮された混合気に点火する機能をも奏すると推定される。
【００２７】
蓄熱用突起３４は、例えば、エンジンＥを停止した後、長時間（例えば一晩）経過した場合には、周辺の機器と同一レベルまで降温してしまう。この場合には、蓄熱用突起３４はエンジン始動の補助或いは促進には寄与しない。
従って、蓄熱用突起３４が保有する熱量により、停止したエンジンの始動の補助或いは促進が有効に行なわれるのは、エンジンＥの運転停止時間が数分程度の短い場合である。アイドリングストップ機能によりエンジンＥが停止した後に、再びエンジンＥを始動する場合（再始動）では、エンジンの始動の補助或いは促進が、特に有効に行なわれる。
【００２８】
ここで、空気と燃料との圧縮混合気を点火して燃焼するガソリンエンジンにおいては、蓄熱用突起３４が保有する熱量によって燃焼室の燃焼を補助或いは促進してしまうと、異常燃焼（ノッキング）を生じる可能性がある。
これに対して、空気を圧縮して昇温した状態で燃料を噴射するディーゼルでは、異常燃焼を生じる心配がない。そのため、図示の実施形態では、エンジンＥはディーゼルエンジンである。
【００２９】
図１〜図４の実施形態において、エンジンＥを稼動して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程というサイクルを繰り返している間に、排気弁３０の弁体３２は回転する。
蓄熱用突起３４は、弁体３２の中心位置において、中心線３２Ｃ（図４）に沿って延在している。仮に蓄熱用突起３４が弁体３２の中心位置に存在していないと、弁体３２が回転した際に、蓄熱用突起３４が中心線３２Ｃの周囲を公転して、キャビティＣの壁面（内壁面）ＣＷ（図１）に干渉してしまう恐れがある。
【００３０】
ここで、キャビティＣの壁面（内壁面）ＣＷに近い領域（キャビティ外縁部）から燃焼を開始すれば、良好な燃焼となる。そのため、圧縮されて昇温した混合気をさらに昇温して、いわゆる自着火を行なわせる機能を有する蓄熱用突起３４は、少なくともピストン１４の圧縮上死点近傍位置では、キャビティＣの壁面（内壁面）ＣＷに近い領域（キャビティ外縁部）に位置していることが望まれる。
しかし、キャビティＣの壁面（内壁面）ＣＷと蓄熱用突起３４とが干渉してしまうことは避けなければならない。
【００３１】
そのため、図１〜図４の実施形態では、ピストン１４頂部に形成されたキャビティＣの内壁面ＣＷに切欠部４０を形成し、ピストン１４の圧縮上死点位置において、排気弁３０の弁体３２の先端部（図１では下端部）に設けられた蓄熱用突起３４が、切欠部４０に収容されるように構成されている。
ここで、切欠部４０が形成されるのは、キャビティＣ内において、燃料噴射ノズル２２（図１）から噴射される燃料噴霧ＦＪが到達する位置である。
後述するように、蓄熱用突起３４は燃料と空気との混合気に点火する機能をも奏すると推定され、係る機能を発揮するためには、燃料濃度が高い領域に蓄熱用突起３４を配置するべきである。
圧縮上死点近傍位置において、ノズル２２（図１）から噴射される燃料噴霧ＦＪが到達する箇所に蓄熱用突起３４を位置せしめるため、切欠部４０は当該燃料噴霧ＦＪが到達する位置に形成される。
【００３２】
係る切欠部４０には、例えば図５で示すように、少なくともピストン１４の圧縮上死点近傍位置では、蓄熱用突起３４のピストン１４の半径方向外方（矢印ＲＯ方向）領域が収容されている。
より詳細には、少なくともピストン１４の圧縮上死点近傍位置では、蓄熱用突起３４の一部が切欠部４０内に収容されている。図５で示す状態では、蓄熱用突起３４の中心線（弁体３２の中心線）３２Ｃは、キャビティＣの内壁面ＣＷの延長面（ＣＷ−Ｖ：仮想面）上に位置しており、蓄熱用突起３４の中心線３２Ｃから半径方向外方（矢印ＲＯ方向）の領域（図５においてハッチングを付した領域）は切欠部４０に収容されているが、蓄熱用突起３４の中心線３２Ｃから半径方向内方（矢印ＲＩ方向）の領域はキャビティＣに露出している。
【００３３】
蓄熱用突起３４と切欠部４０との相対位置関係を上述の様にすることで、図５で示されているように、ピストン１４の圧縮上死点近傍位置では、高温の燃焼排ガスにより加熱された弁体３２の蓄熱用突起３４は、中心線３２Ｃから半径方向内方（矢印ＲＩ方向）の領域がキャビティＣに露出する。
そして、蓄熱用突起３４の中心線３２Ｃから半径方向内方（矢印ＲＩ方向）の領域の表面積は比較的大きく、蓄熱用突起３４が奏すると推定される機能、すなわち、膨張行程において自着火する条件まで空気を加熱して昇温する機能と、点火プラグのように圧縮された混合気に点火する機能とを発揮するには十分である。
【００３４】
また、蓄熱用突起３４と切欠部４０との相対位置関係を図５を参照して上述した様にすれば、高温の燃焼排ガスにより加熱された弁体３２の蓄熱用突起３４は、図１、図５で示すピストン１４の圧縮上死点近傍位置では、中心線３２Ｃから半径方向外方（矢印ＲＯ方向）の領域（図５においてハッチングを付した領域）が切欠部４０に収容される。
そのため、加熱されて昇温した蓄熱用突起３４における切欠部４０に収容された領域（図５においてハッチングを付した領域）は、高温を維持するのに必要な熱量を蓄積するのに必要な堆積を確保しており、吸気流により冷却されて熱量を失ってしまうことはない。換言すれば、切欠部４０により、蓄熱用突起３４の保温が期待できる。
【００３５】
ここで、蓄熱用突起３４と切欠部４０との隙間δ（図５）は、蓄熱用突起３４と切欠部４０とが干渉しない範囲で、可能な限り小さく設定することが望ましい。
係る隙間δが大きいと、切欠部４０に吸気流が侵入して、蓄熱用突起３４における切欠部４０に収容された領域（図５においてハッチングを付した領域）を冷却してしまうからである。
例えば、大〜中型トラック・バス用エンジンでは、δは２ｍｍ又はそれ以下が好ましい。
又、突起の体積（Ｖ１）と、切欠部容積（Ｖ２）はほぼ等しくすることにより、圧縮比がベースの仕様と変らず、燃焼マッチングの点で好ましい（図７）。
【００３６】
さらに、膨張行程において、蓄熱用突起３４は切欠部４０に収容されているので、高温の燃焼ガスに晒される部分が比較的少なく、その分、蓄熱用突起３４が長寿命化する。
【００３７】
これに対して、例えば、切欠部４０を図６で符号４０Ｂで示す様な形状としてしまうと、切欠部４０Ｂに蓄熱用突起３４が収容されると、キャビティＣ側には蓄熱用突起３４は殆ど露出しない。図６において符号４０ＢＯで示す僅かな開口部分から切欠部４０Ｂ内に侵入した微量な空気及び／又は燃料のみが、蓄熱用突起３４で加熱される。
すなわち、蓄熱用突起３４で加熱される空気及び／又は燃料の量が極めて少ない。そのため、図６で示すように、蓄熱用突起３４がキャビティＣに露出する表面積が小さい切欠部４０Ｂでは、加熱された弁体３２の蓄熱用突起３４が、例えばアイドリングストップ後の始動（再始動）において、始動（再始動）を補助し或いは寄与することは、極めて困難になってしまう。
【００３８】
一方、キャビティＣの内壁部ＣＷに切欠部４０を設けない場合には、高温の燃焼排ガスにより加熱された弁体３２の蓄熱用突起３４は、燃焼室内の吸気流により冷却されてしまい、その保有する熱量を失ってしまう可能性がある。
或いは、膨張行程において、蓄熱用突起３４の全表面が高温の燃焼ガスに晒されてしまうので、寿命が短縮化されてしまう。
すなわち、図５で示す様な切欠部４０を形成しないと、アイドリングストップ後の始動（再始動）を補助し或いは寄与することが極めて困難になってしまう場合が存在する。
【００３９】
図２において、実施形態で用いられるピストン１４の頂部において、排気弁３０の弁体３２（図２では図示せず）が座着するシート部（凹部）３２Ｓの位置（排気弁３０のレイアウト）は、排気弁３０の弁体３２が蓄熱用突起３４を有していない場合におけるピストン（既存のピストン）と同一である。
図２で示すピストン１４では、排気弁３０のレイアウトを既存のピストンを使用する場合と同一のレイアウトにして、蓄熱用突起３４を切欠部４０に収容した際に、両者の相対的な位置関係を図５で示す状態にするため、キャビティＣの内径φを、既存のピストンにおけるキャビティの内径寸法よりも小さくしている。
しかし、キャビティＣの内径を小さくすることにより、エンジンＥの性能が低下する可能性が存在する。
【００４０】
これに対して、明確には図示されていないが、図示の実施形態の変形例として、キャビティＣの内径寸法φを既存のピストンと同一にして、切欠部４０をキャビティＣの内壁面ＣＷに切欠部４０を形成し、図５で示す状態で切欠部４０に蓄熱用突起３４を収容するべく、排気弁３０のレイアウトを、既存のピストンの場合から変更することも可能である。
【００４１】
図１〜図６で説明した実施形態によれば、圧縮上死点近傍位置で高温の蓄熱用突起３４に向かって燃料が噴霧されるので、アイドリングストップ後におけるエンジンＥの再始動が促進或いは補助される。
ここで、キャビティＣの内壁面ＣＷに形成された切欠部４０に蓄熱用突起３４が収容されるので、キャビティＣの内壁面ＣＷに近い領域から燃焼が開始されることになり、燃焼状態が良好になる。
そして、切欠部４０に蓄熱用突起３４が収容されるので、キャビティＣの内壁面ＣＷと蓄熱用突起３４とが干渉してしまうことが防止される。
ここで、切欠部４０は、キャビティＣの内壁面ＣＷにおいて、燃料噴射ノズル２２から噴射される燃料噴霧ＦＪが到達する位置に形成されるので、蓄熱用突起３４は燃料噴霧ＦＪが存在して燃料濃度が高い領域に配置される。そのため、蓄熱用突起３４により、燃料と空気との混合気に点火する機能が良好に発揮される。
【００４２】
また、図５で示されているように、ピストン１４の圧縮上死点近傍位置において、高温の燃焼排ガスにより加熱された弁体３２の蓄熱用突起３４は、中心線３２Ｃからピストンの半径方向外方（矢印ＲＯ方向）の領域が切欠部４０に収容され、中心線３２Ｃからピストンの半径方向内方（矢印ＲＩ方向）の領域はキャビティＣに露出している。
そして、蓄熱用突起３４の中心線３２Ｃから半径方向内方（矢印ＲＩ方向）の領域の表面積は比較的大きいので、膨張行程において、自着火する条件まで空気を効率的に加熱して昇温し、且つ、圧縮された混合気に確実に点火することが出来る。
【００４３】
また、中心線３２Ｃからピストンの半径方向外方（矢印ＲＯ方向）の領域が切欠部４０に収容されており、蓄熱用突起３４と切欠部４０との隙間δは可能な限り小さく設定されているので、蓄熱用突起３４は高温状態で保温され、吸気流により冷却されて熱量を失ってしまうことが防止される。
さらに、膨張行程において、高温の燃焼ガスに晒されるのは、中心線３２Ｃよりもピストンの半径方向内方（矢印ＲＩ方向）の領域のみであり、蓄熱用突起３４全面が高熱に晒されることはないので、蓄熱用突起３４の長寿命化が期待出来る。
【００４４】
そして、図示の実施形態によれば、アイドリングストップ機能によりエンジンＥが停止した後、エンジンＥの始動（再始動）を補助或いは促進することが出来る。
これに加えて、図示の実施形態によれば、アイドリングストップ後、エンジンの始動（再始動）に必要なクランキング電力消費及び燃料消費が少なくなり、以って、燃費が向上する。
【００４５】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。
【符号の説明】
【００４６】
Ｅ・・・エンジン
Ｃ・・・キャビティ
ＣＷ・・・キャビティ内壁
１２・・・シリンダ
１４・・・ピストン
１６・・・シリンダヘッド
２０・・・燃料供給系統
２２・・・燃料噴射ノズル
２４・・・排気ポート
３０・・・排気弁
３２・・・排気弁の弁体
３４・・・蓄熱用突起
３６・・・雄ネジ
４０・・・切欠部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸排気弁の弁体の中心に蓄熱用突起が設けられており、ピストンのキャビティの内壁面に切欠部が形成されており、切欠部は、ピストンの圧縮上死点近傍位置で蓄熱用突起が収容される位置に形成されており、燃料噴射装置から噴射された燃料が到達する位置に形成されていることを特徴とするエンジンの始動補助装置。
【請求項２】
ピストンの圧縮上死点近傍位置で蓄熱用突起が切欠部に収容された際に、蓄熱用突起の半径方向外方の領域が切欠部に収容され、蓄熱用突起の半径方向内方の領域はキャビティに露出している請求項１のエンジンの始動補助装置。
【請求項３】
蓄熱用突起の切欠部に収容されているのは、蓄熱用突起の中心線からピストンの半径方向外方の領域であり、蓄熱用突起のキャビティに露出しているのは、蓄熱用突起の中心線からピストンの半径方向内方の領域である請求項２のエンジンの始動補助装置。
【請求項４】
蓄熱用突起の体積と、その一部を収容する切欠部の体積とがほぼ等しい請求項１〜３の何れか１項のエンジンの始動補助装置。
【請求項５】
蓄熱用突起は排気弁の弁体に設けられている請求項１〜４の何れか１項のエンジンの始動補助装置。
【請求項６】
蓄熱用突起は排気弁と一体成形されている請求項１〜４の何れかに記載のエンジンの始動補助装置。
【請求項７】
エンジンはディーゼルエンジンである請求項１〜６の何れか１項のエンジンの始動補助装置。
【請求項１】
吸排気弁の弁体の中心に蓄熱用突起が設けられており、ピストンのキャビティの内壁面に切欠部が形成されており、切欠部は、ピストンの圧縮上死点近傍位置で蓄熱用突起が収容される位置に形成されており、燃料噴射装置から噴射された燃料が到達する位置に形成されていることを特徴とするエンジンの始動補助装置。
【請求項２】
ピストンの圧縮上死点近傍位置で蓄熱用突起が切欠部に収容された際に、蓄熱用突起の半径方向外方の領域が切欠部に収容され、蓄熱用突起の半径方向内方の領域はキャビティに露出している請求項１のエンジンの始動補助装置。
【請求項３】
蓄熱用突起の切欠部に収容されているのは、蓄熱用突起の中心線からピストンの半径方向外方の領域であり、蓄熱用突起のキャビティに露出しているのは、蓄熱用突起の中心線からピストンの半径方向内方の領域である請求項２のエンジンの始動補助装置。
【請求項４】
蓄熱用突起の体積と、その一部を収容する切欠部の体積とがほぼ等しい請求項１〜３の何れか１項のエンジンの始動補助装置。
【請求項５】
蓄熱用突起は排気弁の弁体に設けられている請求項１〜４の何れか１項のエンジンの始動補助装置。
【請求項６】
蓄熱用突起は排気弁と一体成形されている請求項１〜４の何れかに記載のエンジンの始動補助装置。
【請求項７】
エンジンはディーゼルエンジンである請求項１〜６の何れか１項のエンジンの始動補助装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１１２０１１（Ｐ２０１１−１１２０１１Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７１０６１（Ｐ２００９−２７１０６１）
【出願日】平成２１年１１月３０日（２００９．１１．３０）
【出願人】（０００００３９０８）ＵＤトラックス株式会社 (1,028)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月３０日（２００９．１１．３０）
【出願人】（０００００３９０８）ＵＤトラックス株式会社 (1,028)
【Ｆターム（参考）】
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