火花点火機関の中低負荷域における熱効率の向上には混合気の希薄化やEGRによる希釈が有効と考えられますが、燃焼変動が大きくなる問題があります。ノックあるいは失火などの異常燃焼を避けるため、燃焼変動に対して余裕を持たせた点火時期や希釈率の制御を行う必要がありますが、希薄化・希釈化による熱効率向上効果が十分に得られない場合があります。
燃焼変動と点火プラグ付近の局所的な混合気特性・乱流特性との関係を明らかにするため、急速圧縮膨張装置（RCEM）と呼ばれる機関を用いて、予混合火花点火燃焼について基礎研究を実施しています。