CN102770638A - 燃烧压力控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供燃烧压力控制装置，该燃烧压力控制装置是具有与各燃烧室（5a～5d）连通的副室（61a～61d）的内燃机的燃烧压力控制装置，燃烧压力控制装置具备弹簧装置，该弹簧装置具有弹性，一侧连接于与一个燃烧室连通的副室，另一侧连接于与其他的燃烧室连通的副室。弹簧装置包括流体封入部件（63）。当一个燃烧室以及其他的燃烧室中的至少一方在从燃烧循环的压缩行程到膨胀行程的期间中达到控制压力时，弹簧装置收缩，由此，副室的容积增大，以便抑制燃烧室的压力上升。

Description

燃烧压力控制装置

技术领域

本发明涉及燃烧压力控制装置。

背景技术

在内燃机中，朝燃烧室供给燃料以及空气，通过使燃料在燃烧室中燃烧来输出驱动力。当使燃料在燃烧室中燃烧时，成为对空气和燃料的混合气进行压缩的状态。公知内燃机的压缩比对输出以及燃料消耗量造成影响。能够通过提高压缩比来增大输出扭矩，或者减少燃料消耗量。

在日本特开2000-230439号公报中公开了如下所述的自燃式的内燃机：设置有经由压力调整阀与燃烧室连通的副室，压力调整阀具有阀芯和阀杆，该阀杆与阀芯连接、且被朝燃烧室侧施力。对于该自燃式的内燃机，公开了在因提前点火等而导致燃烧压超过了规定的容许压力值的情况下，克服弹性体的压力将压力调整阀顶起而使压力逃逸至副室。在该公报中公开了压力调整阀在比提前点火等所产生的压力大的压力下移动的情况。

在日本特开2002-317702号公报中，公开了如下的直列多缸内燃机：在高负载区域中，取出一个气缸的爆发行程的前半时刻的燃烧气体的一部分，并将其导入其他气缸中的、处于进气行程或者压缩行程中的一个气缸。对于该内燃机，公开了在将各气缸的压缩比设定为高的值的情况下，在高负载区域中抑制爆燃等异常现象的产生。

专利文献1:日本特开2000-230439号公报

专利文献2:日本特开2002-317702号公报

在火花点火式的内燃机中，通过在燃烧室中用点火装置对燃料和空气的混合气进行点火，在混合气燃烧的同时活塞被压下。此时，通过提高压缩比，热效率提高。然而，如果提高压缩比，则存在会产生异常燃烧的情况。例如，存在因提高压缩比而产生自燃现象的情况。

为了防止产生异常燃烧，能够延迟点火正时。但是，通过延迟点火正时，输出扭矩变小、或者燃料利用率恶化。并且，通过延迟点火正时，废气的温度变高。因此，存在排气净化装置的构成部品需要使用高质量的材料，或者需要有对废气进行冷却的装置的情况。此外，为了降低废气的温度，存在使在燃烧室中进行燃烧时的空燃比小于理论空燃比的情况。即，存在使燃烧时的空燃比为浓空燃比的情况。但是，在作为排气净化装置而配置有三元催化剂的情况下，如果废气的空燃比偏离理论空燃比则净化能力变小，存在无法充分地对废气进行净化的问题。

在上述的日本特开2000-230439号公报所公开的内燃机中，与燃烧室连通的空间形成于气缸盖，且在该空间配置有机械弹簧。但是，在该内燃机中，针对一个燃烧室配置有一个机械弹簧，存在构造变得复杂的问题。并且，在将机械弹簧配置于气缸盖的情况下，存在无法增大机械弹簧，从而无法得到充分的推压力的忧虑。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抑制异常燃烧且结构简单的燃烧压力控制装置。

本发明的燃烧压力控制装置是具有多个燃烧室和与各燃烧室连通的副室的内燃机的燃烧压力控制装置，上述燃烧压力控制装置具备弹簧装置，该弹簧装置具有弹性，一侧连接于与一个燃烧室连通的副室，另一侧连接于与其他的燃烧室连通的副室，弹簧装置形成为，当燃烧室的压力达到预先确定的控制压力时，该弹簧装置以燃烧室的压力变化作为驱动源而收缩。当一个燃烧室以及其他的燃烧室中的至少一方在从燃烧循环的压缩行程到膨胀行程的期间中达到控制压力时，弹簧装置收缩，由此，副室的容积增大，以便抑制燃烧室的压力上升。

在上述发明中，优选的是，在与弹簧装置连接的一个燃烧室的压力达到控制压力的期间，其他的燃烧室的压力小于控制压力。

在上述发明中，优选的是，当与弹簧装置连接的一个燃烧室处于压缩行程时，其他的燃烧室处于进气行程或者排气行程。

在上述发明中，弹簧装置能够包括在内部填充有压缩性流体的流体弹簧。

在上述发明中，上述燃烧压力控制装置能够具备：运转状态检测装置，该运转状态检测装置对内燃机的运转状态进行检测；流体贮存部，该流体贮存部与流体弹簧的内部空间连接，用于贮存流体；以及体积调整装置，该体积调整装置使流体贮存部的体积变化，上述燃烧压力控制装置对内燃机的运转状态进行检测，根据检测出的运转状态选定燃烧室的最大压力，并基于所选定的燃烧室的最大压力使流体贮存部的体积变化。

在上述发明中，根据运转状态选定的燃烧室的最大压力越低，体积调整装置能够使流体贮存部的体积越增大。

在上述发明中，上述燃烧压力控制装置具备：运转状态检测装置，该运转状态检测装置对内燃机的运转状态进行检测；以及连接装置，该连接装置将多个流体弹簧的内部空间彼此连接，上述燃烧压力控制装置对内燃机的运转状态进行检测，根据检测出的运转状态选定燃烧室的最大压力，并基于所选定的燃烧室的最大压力对相互连接的流体弹簧的数量进行变更。

在上述发明中，所选定的燃烧室的最大压力越低，连接装置使相互连接的流体弹簧的数量越增多。

在上述发明中，优选的是，弹簧装置包括：配置于一个燃烧室侧的一方的移动部件；配置于其他的燃烧室侧的另一方的移动部件；限制各移动部件的朝向燃烧室的移动的卡定部；以及配置于卡定部以及移动部件中的至少一方的表面，用于对流体进行密封的密封部件，当移动部件到达卡定部而停止时，密封部件夹在移动部件和卡定部之间。

在上述发明中，优选的是，弹簧装置包括：配置于一个燃烧室侧的一方的移动部件；配置于其他的燃烧室侧的另一方的移动部件；以及限制各移动部件的朝向燃烧室的移动的卡定部，卡定部具有形成于与移动部件对置的区域的凹凸部，移动部件具有形成于与卡定部对置的区域的凹凸部，当移动部件到达卡定部并停止时，形成于卡定部的凹凸部和形成于移动部件的凹凸部相互嵌合而紧贴。

根据本发明，能够提供一种抑制异常燃烧且结构简单的燃烧压力控制装置。

附图说明

图1是实施方式1的内燃机的简图。

图2是具备实施方式1的第一燃烧压力控制装置的内燃机的简要剖视图。

图3是实施方式1的第一燃烧压力控制装置的弹簧装置的简要剖视图。

图4是对实施方式1的燃烧压力控制装置的燃烧室的压力和流体弹簧的收缩量进行说明的图。

图5是对比较例的内燃机的点火正时和输出扭矩之间的关系进行说明的图表。

图6是对比较例的内燃机的曲轴转角和燃烧室的压力之间的关系进行说明的图表。

图7是对比较例的内燃机的负载和燃烧室的最大压力之间的关系进行说明的图表。

图8是在具备实施方式1的燃烧压力控制装置的内燃机中，燃烧室的压力达到了控制压力时的图表的放大图。

图9是对实施方式1的内燃机以及比较例的内燃机的点火正时进行说明的图表。

图10是对四缸内燃机的燃烧循环进行说明的简图。

图11是实施方式1的第二燃烧压力控制装置的弹簧装置的简要剖视图。

图12是实施方式1的第三燃烧压力控制装置的弹簧装置的放大简要剖视图。

图13是具备实施方式1的第四燃烧压力控制装置的内燃机的简图。

图14是具备实施方式2的第一燃烧压力控制装置的内燃机的简要剖视图。

图15是实施方式2的第一燃烧压力控制装置的弹簧装置的放大简要剖视图。

图16是对比较例的内燃机的转速和爆燃余裕点火正时之间的关系进行说明的图表。

图17是对实施方式2的内燃机的转速和燃烧室的最大压力之间的关系进行说明的图表。

图18是对比较例的燃料所含的乙醇浓度和滞后角修正量之间的关系进行说明的图表。

图19是对实施方式2的乙醇浓度和燃烧室的最大压力之间的关系进行说明的图表。

图20是具备实施方式2的第二燃烧压力控制装置的内燃机的简要剖视图。

图21是具备实施方式3的第一燃烧压力控制装置的内燃机的简要剖视图。

图22是具备实施方式3的第二燃烧压力控制装置的内燃机的简要剖视图。

具体实施方式

实施方式1

参照图1至图13对实施方式1的内燃机的燃烧压力控制装置进行说明。在本实施方式中，以配置于车辆的内燃机为例进行说明。

图1是本实施方式的内燃机的简图。本实施方式的内燃机是火花点火式内燃机。内燃机具备内燃机主体1。内燃机主体1包括气缸体2和气缸盖4。在气缸体2的内部配置有活塞3。活塞3在气缸体2的内部往复运动。在本发明中，将活塞达到了压缩上止点时活塞的顶面和气缸盖所包围的空间、以及位于任意位置的活塞的顶面和气缸盖所包围的气缸内的空间称作燃烧室。针对每个气缸均形成有燃烧室5。在燃烧室5连接有内燃机进气通路以及内燃机排气通路。内燃机进气通路是用于朝燃烧室5供给空气或者燃料和空气的混合气的通路。内燃机排气通路是用于排出通过燃料在燃烧室5燃烧而产生的废气的通路。

在气缸盖4形成有进气口7以及排气口9。进气门6配置于进气口7的端部，且形成为能够对与燃烧室5连通的内燃机进气通路进行开闭。排气门8配置于排气口9的端部，且形成为能够对与燃烧室5连通的内燃机排气通路进行开闭。在气缸盖4固定有作为点火装置的火花塞10。火花塞10形成为在燃烧室5中对燃料进行点火。

本实施方式的内燃机具备用于朝燃烧室5供给燃料的燃料喷射阀11。本实施方式的燃料喷射阀11配置成朝进气口7喷射燃料。燃料喷射阀11并不限定于该方式，只要配置成能够朝燃烧室5供给燃料即可。例如，燃料喷射阀也可以配置成直接朝燃烧室喷射燃料。

燃料喷射阀11经由电子控制式的排出量可变的燃料泵29与燃料箱28连接。贮存于燃料箱28内的燃料由燃料泵29被朝燃料喷射阀11供给。在供给燃料的流路的中途，作为用于检测燃料的性状的燃料性状检测装置，配置有燃料性状传感器77。例如，在使用包含乙醇的燃料的内燃机中，作为燃料性状传感器77配置有乙醇浓度传感器。燃料性状检测装置也可以配置于燃料箱。

各气缸的进气口7经由对应的进气歧管13与浪涌调整槽14连结。浪涌调整槽14经由进气管15以及空气流量计16与空气滤清器（未图示）连结。在进气管15配置有用于检测进气量的空气流量计16。在进气管15的内部配置有由步进电机17驱动的节气门18。另一方面，各气缸的排气口9与对应的排气歧管19连结。排气歧管19与催化转换器21连结。本实施方式的催化转换器21包含三元催化剂20。催化转换器21与排气管22连接。在内燃机排气通路配置有用于检测废气的温度的温度传感器78。

本实施方式的内燃机主体1具有用于进行废气再循环（EGR）的再循环通路。在本实施方式中，作为再循环通路，配置有EGR气体导管26。EGR气体导管26将排气歧管19和浪涌调整槽14相互连结。在EGR气体导管26配置有EGR控制阀27。EGR控制阀27形成为能够对再循环的废气的流量进行调整。如果将朝内燃机进气通路、燃烧室、或者内燃机排气通路供给的废气的空气与燃料（烃）之比称作废气的空燃比（A／F），则在催化转换器21上游侧的内燃机排气通路内配置有用于检测废气的空燃比的空燃比传感器79。

本实施方式的内燃机具备电子控制单元31。本实施方式的电子控制单元31由数字计算机构成。电子控制单元31包括经由双向总线32互相连接的RAM（随机读写存储器）33、ROM（只读存储器）34、CPU（微处理器）35、输入端口36及输出端口37。

空气流量计16产生与吸入到燃烧室5的进气量成比例的输出电压。该输出电压经由对应的AD转换器38输入到输入端口36。在油门踏板40连接有负载传感器41。负载传感器41产生与油门踏板40的踏入量成比例的输出电压。该输出电压经由对应的AD转换器38输入到输入端口36。并且，曲轴每旋转例如30°，曲轴转角传感器42就产生一个输出脉冲，该输出脉冲被输入到输入端口36。能够根据曲轴转角传感器42的输出来检测内燃机主体1的转速。此外，朝电子控制单元31输入有燃料性状传感器77、温度传感器78以及空燃比传感器79等传感器的信号。

电子控制单元31的输出端口37经由各自所对应的驱动回路39与燃料喷射阀11以及火花塞10连接。本实施方式的电子控制单元31形成为进行燃料喷射控制、点火控制。即，喷射燃料的正时以及燃料的喷射量由电子控制单元31控制。此外，火花塞10的点火正时由电子控制单元31控制。并且，输出端口37经由对应的驱动回路39与驱动节气门18的步进电机17、燃料泵29以及EGR控制阀27连接。这些设备由电子控制单元31控制。

图2示出具备本实施方式的第一燃烧压力控制装置的内燃机主体的简要剖视图。图2是在多个气缸的排列方向剖切内燃机主体时的剖视图。

具备第一燃烧压力控制装置的内燃机是四缸内燃机。各气缸相互邻接配置。在各气缸形成有燃烧室5a～5d。配置于各气缸的活塞3与连杆51连接。连杆51与曲轴52连接。曲轴52由气缸体2支承而能够旋转。

本实施方式的燃烧压力控制装置具有与各燃烧室5a～5d连通的副室61a～61d。本实施方式的燃烧压力控制装置具备使副室61a～61d的容积变化的容积可变装置。容积可变装置包括具有弹性的弹簧装置。

第一燃烧压力控制装置包括作为弹簧装置发挥功能的流体弹簧。流体弹簧形成为通过在内部密封有压缩性流体而具有弹性。流体弹簧具备在内部封入空气的封入机构。第一燃烧压力控制装置的封入机构包括流体封入部件63。流体弹簧的一侧与连通于一个燃烧室的副室连接，另一侧与连通于其他燃烧室的副室连接。本实施方式的第一流体弹簧与连通于第一气缸的燃烧室5a连通的副室61a和连通于第二气缸的燃烧室5b的副室61b连接。并且，第二流体弹簧与连通于第三气缸的燃烧室5c的副室61c和连通于第四气缸的燃烧室5d的副室61d连接。

图3示出本实施方式的弹簧装置的放大简要剖视图。图3是配置在第一气缸和第二气缸之间的弹簧装置的剖视图。配置在第三气缸和第四气缸之间的弹簧装置也具有同样的结构。

流体封入部件63在内部形成有空洞。本实施方式的流体封入部件63的外形形成为圆柱状。流体封入部件63具有波纹部63a。流体封入部件63形成为能够通过波纹部63a变形而进行伸缩。在流体封入部件63的内部封入有加压后的流体。在本实施方式中，在流体封入部件63的内部封入有空气。

本实施方式的流体弹簧具有移动部件62a、62b。移动部件62a、62b配置于流体封入部件63的伸缩方向的两侧。本实施方式的移动部件62a、62d形成为板状。移动部件62a、62b形成为能够在形成于气缸盖4的空洞内移动。

气缸盖4具有移动部件62a、62b的底座部69a、69b。在底座部69a、69b的末端形成有突出部60a、60b。移动部件62a、62b的朝向燃烧室5a、5b的移动由空洞的壁面59a、59b以及突出部60a、60b限制。壁面59a、59b以及突出部60a、60b作为确定移动部件62a、62b所停止的位置的卡定部发挥功能。作为限制移动部件的移动的卡定部并不限定于该方式，能够采用使移动部件的移动停止的任意结构。

在燃烧室5a、5b的内部的压力小于控制压力的情况下，移动部件62a、62b借助流体封入部件63内部的流体的压力与壁面59a、59b以及突出部60a、60b接触而停止。在燃烧循环的从压缩行程到膨胀行程的过程中，当由燃烧室的压力产生的推压力变得大于由流体封入部件63内部的压力产生的反力时，流体封入部件63收缩。移动部件62a、62b朝副室61a、61b变大的方向移动。由于与燃烧室5a、5b连通的副室61a、61b的容积变大，所以能够抑制燃烧室5a、5b的压力上升。此后，在由燃烧室5a、5b的压力产生的推压力变得小于由流体封入部件63内部的压力产生的反力的情况下，流体封入部件63伸长而返回到原来的大小。

例如，在第一气缸的燃烧室5a的压力变为控制压力以上的情况下，移动部件62a如箭头201所示朝对流体封入部件63进行压缩的方向移动。或者，在第二气缸的燃烧室5b变为控制压力以上的情况下，移动部件62b如箭头202所示朝对流体封入部件63进行压缩的方向移动。

这样，当各燃烧室5a～5d的压力变为控制压力以上时，与各燃烧室5a～5d连接的流体弹簧的移动部件62a～62d移动，由此，副室61a～61d的容积变大。当各燃烧室5a～5d的压力返回到小于控制压力时，各移动部件62a～62d朝原来的位置移动，由此，与燃烧室5a～5d连通的副室61a～61d的容积变小。

对于本实施方式的燃烧压力控制装置，当燃烧室的压力达到控制压力时，弹簧装置伸缩。弹簧装置形成为，以燃烧室的压力变化作为驱动源而使副室的容积变化。

本发明的控制压力是弹簧装置开始变化时的燃烧室的压力。在流体封入部件63的内部封入有具有与控制压力对应的压力的流体。本实施方式的燃烧压力控制装置确定控制压力，以使得燃烧室5的压力不会成为产生异常燃烧的压力以上的压力。

本发明的异常燃烧例如包括除利用点火装置对混合气进行点火，且燃烧从点火的点开始依次传递的状态以外的燃烧。异常燃烧例如包括爆燃现象、爆轰现象以及预燃（preignition）现象。爆燃现象包括火花爆燃（spark knock）现象。火花爆燃现象是在点火装置中当进行点火而火焰以点火装置扩张时，位于远离点火装置的位置的包含未燃燃料的混合气自燃的现象。位于远离点火装置的位置的混合气由点火装置附近的燃烧气体压缩而变得高温高压从而自燃。当混合气自燃时产生冲击波。

爆轰现象是因冲击波在高温高压的混合气中通过而导致混合气点火的现象。该冲击波例如因火花爆燃现象而产生。

预燃现象也称作早期点火现象。预燃现象是火花塞末端的金属或堆积于燃烧室内的碳渣（carbon sludge）等被加热而成为维持在规定温度以上的状态，以该部分为火种而在点火正时之前燃料点火燃烧的现象。

图4示出本实施方式的内燃机的燃烧室的压力的图表。横轴是曲轴转角，纵轴是燃烧室的压力以及流体弹簧的收缩量。图4示出燃烧循环中的压缩行程以及膨胀行程的图表。对于构成流体弹簧的流体封入部件63的收缩量，利用作为卡定部的壁面59a、59b以及突出部60a、60b使流体封入部件63的伸长动作停止时的值为零。对于本实施方式的燃烧压力控制装置，在燃烧室5a～5d中的一个燃烧室的压力达到了控制压力的情况下，与该燃烧室连接的移动部件62a～62d移动。与燃烧室连通的副室的容积增加，压力上升得到抑制。

参照图3以及图4，在压缩行程中活塞3上升，燃烧室5的压力上升。此处，由于在流体封入部件63封入有具有与控制压力对应的压力的流体，因此，在燃烧室5的压力达到控制压力之前，流体封入部件63的收缩量为零。在图4所示的例子中，在曲轴转角比0°（TDC）稍靠后的正时点火。通过点火，燃烧室5的压力急剧上升。当燃烧室5的压力达到了控制压力时，流体封入部件63开始收缩。移动部件开始移动。如果混合气进一步燃烧，则流体封入部件63的收缩量变大。因此，燃烧室的压力的上升得到抑制。在图4所示的例子中，燃烧室5的压力大致保持恒定。

在燃烧室中，如果燃料进一步燃烧，则流体封入部件63的收缩量在变为最大后变小。流体封入部件63内部的压力朝原来的压力减少。当燃烧室的压力变为控制压力时，流体封入部件63的收缩量返回到零。在燃烧室的压力变得小于控制压力的情况下，在曲轴转角进展的同时，燃烧室的压力减少。

这样，对于本实施方式的燃烧压力控制装置，当燃烧室的压力达到了控制压力时能够抑制燃烧室的压力上升，能够进行控制以免燃烧室的压力成为产生异常燃烧的压力以上的压力。

图5示出对比较例的内燃机的点火正时和输出扭矩之间的关系进行说明的图表。比较例的内燃机不具有本实施方式的燃烧压力控制装置。即，比较例的内燃机不具有弹簧装置。图5的图表是比较例的内燃机在规定状态运转时的图表。横轴表示点火时的曲轴转角（点火正时）。

可知根据对混合气进行点火的正时不同而内燃机的性能发生变化。内燃机具有输出扭矩最大的点火正时（θmax）。输出扭矩最大的点火正时根据发动机转速、节气门开度、空燃比、压缩比等而变化。通过在输出扭矩最大的点火正时进行点火，燃烧室的压力变高，热效率最佳。并且，能够增大输出扭矩，减少燃料消耗量。并且，能够减少所排出的二氧化碳。

然而，如果将点火正时提前，则产生爆燃现象等异常燃烧。特别是在高负载时，产生异常燃烧的区域变大。在比较例的内燃机中，为了避免异常燃烧，在比输出扭矩最大的点火正时（θmax）延迟的正时进行点火。这样，选定避开了产生异常燃烧的区域的点火正时。

图6示出比较例的内燃机的燃烧室的压力的图表。实线表示停止（切断）燃料的供给、且节气门的开度为全开（WOT）时的燃烧室的压力。此时的燃烧室的压力在曲轴转角为0°时、即压缩上止点处最大。该压力为未供给燃料时的燃烧室的最大压力。

在内燃机中，燃烧室的压力依存于点火正时而变动。以虚线所示的图表是在输出扭矩最大的点火正时进行点火时的图表。虚线示出假定不产生异常燃烧的情况下的图表。在图6所示的例子中，在比曲轴转角为0°（TDC）的正时稍靠后的正时进行点火。当在输出扭矩最大的点火正时进行点火的情况下，燃烧室的压力高。但是，在实际的内燃机中，由于燃烧室的最大压力Pmax比产生异常燃烧的压力大，因此使点火正时延迟。点划线是使点火正时延迟后的图表。在使点火正时延迟后的情况下，与在输出扭矩最大的点火正时进行点火的情况相比，燃烧室的最大压力变小。

参照图4，虚线表示在比较例的内燃机中在输出扭矩最大的点火正时（θmax）进行点火的情况下的图表。如上所述，当在该点火正时进行点火的情况下，产生异常燃烧。

与此相对，本实施方式的内燃机能够在使燃烧室的最大压力小于异常燃烧的产生压力的状态下进行燃烧。即便使点火正时提前也能够抑制异常燃烧的产生。特别是在压缩比高的发动机中也能够抑制异常燃烧。因此，与图6所示的使点火正时延迟的比较例的内燃机相比，热效率得到改善，且能够增大输出扭矩。或者，能够减少燃料消耗量。

参照图4，在本实施方式的内燃机中，在热效率最佳的点火正时进行点火。本实施方式的内燃机也能够在比较例的内燃机的输出扭矩最大的点火正时进行点火。但是，本实施方式的内燃机的点火正时比比较例的内燃机的输出扭矩最大的点火正时提前。根据该结构，能够进一步改善热效率，并能够进一步增大输出扭矩。这样，本实施方式的内燃机能够避免异常燃烧且能够在热效率最佳的正时进行点火。

作为控制压力，能够使其大于停止燃料的供给的情况下的燃烧室的最大压力。即，能够设定得比图6所示的实线的图表的燃烧室的最大压力大。并且，也能够将控制压力设定为小于产生异常燃烧的压力。

对于比较例的内燃机，由于使点火正时滞后，因此废气的温度高。或者，由于热效率低，因此废气的温度高。在比较例的内燃机中，为了降低废气的温度，存在使燃烧时的空燃比小于理论空燃比的情况。然而，作为排气净化装置的三元催化剂在废气的空燃比位于理论空燃比附近的情况下显现出高净化能力。如果空燃比偏离理论空燃比，则三元催化剂的净化性能变得极小。因此，如果使燃烧时的空燃比小于理论空燃比，则废气的净化能力降低，废气中所含的未燃燃料变多。并且，对于比较例的内燃机，由于废气的温度高，所以存在要求排气净化装置具有耐热性而需要使用高质量的材料，或者需要用于对废气进行冷却的装置、或用于对废气进行冷却的新构造的情况。

与此相对，对于本实施方式的内燃机，由于热效率高，因此能够避免废气的温度变高。对于本实施方式的内燃机，为了降低废气的温度而减小燃烧时的空燃比的必要性小，在排气净化装置包含三元催化剂的情况下能够维持净化性能。此外，由于能够避免废气的温度变高，因此排气净化装置的部件的耐热性的要求低。或者，即便不新追加用于进行废气的冷却的装置等也能够形成装置。

并且，参照图4，一般在为了提高热效率而使内燃机的压缩比上升的情况下，燃烧室的最大压力Pmax变大。因此，需要增大构成内燃机的部件的强度。但是，本实施方式的内燃机能够避免燃烧室的最大压力变大，能够避免构成部件大型化。例如，能够避免连杆的直径变大。并且，能够避免构成部件彼此的摩擦变大，能够抑制燃料利用率的恶化。

此外，在燃烧室的最大压力高的情况下，存在难以增大燃烧室的直径的问题。当燃烧室的直径变大时，伴随于此而产生增大活塞的支承部分等的构成部件的强度的必要性。但是，在本实施方式中，由于能够将燃烧室的最大压力维持在低压力，因此能够将构成部件的要求强度抑制在低要求强度。因此，能够容易地增大燃烧室的直径。

其次，对本实施方式的内燃机的燃烧压力控制装置的控制压力进行说明。

图7是示出比较例的内燃机的负载和燃烧室的最大压力之间的关系的图表。内燃机的负载与燃烧室的燃料的喷射量对应。在不产生异常燃烧的情况下，如虚线所示，随着负载增加而燃烧室的最大压力增加。当负载大于规定的负载时会产生异常燃烧。可知产生异常燃烧时的燃烧室的最大压力并不依存于负载，而是大致恒定。

在本实施方式的内燃机中，将控制压力设定成使得燃烧室的压力不会达到产生异常燃烧的压力。作为控制压力，优选为燃料燃烧时的燃烧室的最大压力小于异常燃烧的产生压力的范围中的、较大的压力。优选使控制压力增高至产生异常燃烧的压力的附近。根据该结构，能够在抑制异常燃烧的同时增大热效率。

图8示出本实施方式的内燃机的燃烧室的压力的其他的图表。参照图2、图3以及图8，对于本实施方式的内燃机，通过燃烧室5a～5d的压力达到控制压力，移动部件62a～62d移动而流体封入部件63收缩。此时，存在流体封入部件63内部的压力上升的情况。因此，存在燃烧室5a～5d内的压力伴随着流体封入部件63内部的压力上升而上升的情况。燃烧室5a～5d的压力的图表形成为朝上侧凸出的形状。因而，在设定控制压力的情况下，优选估算流体封入部件63内部的压力的上升量而将控制压力设定得低，以使得燃烧室5a～5d的最大压力Pmax不会达到异常燃烧的产生压力。

其次，对本实施方式的内燃机的点火正时进行说明。

图9示出本实施方式以及比较例的燃烧室的压力的图表。实线表示在本实施方式的内燃机中在输出扭矩最大的正时进行点火时的图表。点划线表示在比较例的内燃机中使点火正时延迟的情况下的图表。

对于本实施方式的内燃机，如上所述，优选选定内燃机的热效率最大的点火正时θmax。但是，该点火正时处的燃烧室的压力高。例如，本实施方式的点火正时的燃烧室的压力大于比较例的点火正时的燃烧室的压力。因此，根据内燃机不同，存在火花未飞出而失火的情况。特别地，在本实施方式的内燃机中，在曲轴转角为0°（TDC）的附近进行点火。在曲轴转角为0°的附近，燃烧室的压力高，因此成为火花难以飞出的状态。即，由于空气密度高而成为难以产生放电的状态。

参照图1，如果在燃烧室5中产生失火，则未燃燃料通过内燃机排气通路流入排气净化装置。在本实施方式中，未燃燃料通过排气口9流入三元催化剂20。在该情况下，存在流入三元催化剂20的未燃燃料变多，被排放到大气中的废气的性状恶化的情况。或者，存在未燃燃料在三元催化剂20中燃烧而导致三元催化剂20温度过高的情况。

参照图9，在这样的存在失火的忧虑的内燃机中，能够使点火正时提前。即，能够提早点火正时。例如，能够使点火正时与输出扭矩最大的点火正时相比进一步提前。通过提早点火正时，能够在燃烧室的压力低时进行点火，从而能够抑制失火。

图10示出对本实施方式的内燃机的燃烧循环的各行程进行说明的简图。各气缸的燃烧循环包括进气行程、压缩行程、膨胀行程以及排气行程。在本实施方式的内燃机中，按照第一气缸、第三气缸、第四气缸以及第二气缸的顺序依次点火。

在本实施方式的内燃机中，在各气缸中，在膨胀行程的初期进行点火而压力上升。在膨胀行程的初期，燃烧室5a～5d的压力达到控制压力（参照图4）。在本实施方式中，在流体弹簧连接有两个气缸的副室。即、一个流体弹簧与第一气缸的副室61a以及第二气缸的副室61b连接，其他的流体弹簧与第三气缸的副室61c以及第四气缸的副室61d连接。

然而，如果与一个流体弹簧连接的两个气缸的燃烧室同时达到控制压力，则流体封入部件63从两侧的端部朝中央收缩。配置在流体封入部件63两侧的两个移动部件一起移动。因此，流体封入部件63内部的压力大幅上升，结果，存在燃烧室的最大压力变大的情况。或者，如果在流体封入部件63一侧的移动部件移动的期间中另一侧的移动部件移动，则流体封入部件63内部的压力产生变动。因此，优选的是，在与一个流体弹簧连接的多个燃烧室中，在一个燃烧室的压力达到控制压力的期间中，其他的燃烧室的压力小于控制压力。本实施方式的内燃机形成为，在各气缸中，燃烧室的压力达到控制压力的期间不重叠。因此，对于配置在流体封入部件两侧的两个移动部件，仅任一方移动，能够有效地抑制燃烧室的最大压力变高的情况。

并且，作为与一个流体弹簧连接的燃烧室，优选的是，当一方的燃烧室处于膨胀行程时，另一方的燃烧室处于进气行程或者排气行程中的任一行程。更优选的是，当一方的燃烧室处于膨胀行程时，另一方的燃烧室处于进气行程。根据该结构，能够可靠地避免与同一流体弹簧连接的多个气缸的燃烧室的压力同时达到控制压力。能够避免当流体弹簧的一方的移动部件移动时另一方的移动部件移动。例如，参照图10，优选的是，将第一气缸的副室以及第四气缸的副室连接于一个流体弹簧，将第二气缸的副室以及第三气缸的副室连接于其他的流体弹簧。

这样，本实施方式的燃烧压力控制装置能够利用一个弹簧装置对多个燃烧室的压力进行控制。因此，本实施方式的燃烧压力控制装置能够以简易的结构抑制异常燃烧的产生。在本实施方式中，将流体弹簧连接于相互邻接的气缸，但并不限定于该方式，也可以将流体弹簧连接于相互分离的气缸。在该情况下，例如，能够形成在气缸盖的内部延伸的空气的流路，并将流体弹簧配置在从一个燃烧室的副室延伸的流路和从其他的燃烧室的副室延伸的流路之间的大致中间位置。

并且，通过将一个流体弹簧连接于多个气缸的副室，能够使所连接的气缸的燃烧室的控制压力大致相同。例如，能够针对一个燃烧室配置一个弹簧装置。但是，在该情况下，因各弹簧装置的制造误差、温度差等，存在各燃烧室的最大压力产生偏差的情况。会因燃烧室的最大压力产生偏差而导致输出扭矩变动。即、存在产生扭矩变动的情况。但是，通过将一个弹簧装置连接于多个燃烧室，能够使所连接的多个燃烧室的控制压力大致相同。结果，能够抑制扭矩变动。

本实施方式的弹簧装置包括具有压缩性流体的流体弹簧。为了使燃烧室的压力变为高压，需要增大弹簧装置的弹力。通过采用流体弹簧作为弹簧装置，能够通过提高在内部填充的流体压力容易地增大弹力。

图11示出本实施方式的第二燃烧压力控制装置的弹簧装置的放大简要剖视图。第二燃烧压力控制装置的流体弹簧不具有流体封入部件。流体弹簧包括移动部件62a以及移动部件62b。在移动部件62a以及移动部件62b彼此之间封入有压缩性流体。

第二燃烧压力控制装置的流体弹簧具有封入作为流体的空气的封入机构。流体的封入机构包括密封部件64、65。密封部件64、65配置在移动部件62a、62b和限制移动部件62a、62b的移动的卡定部所对置的区域。本实施方式的密封部件64配置于作为卡定部的空洞的壁面59a、59b的表面。并且，密封部件64配置于作为卡定部的突出部60a、60b的表面。并且，密封部件65配置于移动部件62a、62b的表面。

本实施方式的密封部件64、65的平面形状形成为环状。密封部件64以及密封部件65配置于相互对置的区域。当移动部件62a、62b到达卡定部而停止时，密封部件64、65夹在移动部件62a、62b和卡定部之间。在燃烧室5a、5b的压力小于控制压力的情况下，密封部件64、65相互接触。本实施方式的密封部件64、65由通过相互接触来抑制流体的流通的材质形成。本实施方式的密封部件64、65由Fb-Mo系烧结材料形成。作为密封部件64、65并不限定于该方式，能够由抑制流体的流通的任意材质形成。

在燃烧室5a、5b内的压力小于控制压力的情况下，移动部件62a、62b被朝各燃烧室5a、5b推压。通过密封部件64和密封部件65相互接触，能够抑制所封入的流体朝副室61a、61b泄漏。

如果燃烧室5a、5b的压力达到控制压力以上，则移动部件62a、62b移动。由于移动部件62a、62b移动而消除移动部件62a、62b的表里的压力差，因此能够抑制所封入的流体朝副室61a、61b泄漏。或者，能够抑制副室61a、61b的空气侵入到移动部件62a、62b彼此之间。

这样，通过在移动部件62a、62b和卡定部之间配置密封部件64、65，即便在不具有流体封入部件63的情况下，也能够抑制所封入的流体朝燃烧室泄漏。或者，能够抑制燃烧室的空气侵入流体弹簧的内部。

并且，本实施方式的密封部件65配置于移动部件62a、62b的端面。密封部件例如能够配置于移动部件62a、62b的外周面。即、密封部件能够配置于移动部件62a、62b和形成于气缸盖4的空洞之间。但是，在该情况下，密封部件和空洞之间的摩擦变大。通过将密封部件65配置在移动部件62a、62b的端面，能够减轻移动部件62a、62b移动时产生的摩擦。能够使移动部件62a、62b顺畅地移动，能够形成响应性优异的弹簧装置。

在本实施方式的弹簧装置中，在移动部件的表面以及限制移动部件的移动的卡定部的表面双方均配置有密封部件，但并不限定于该方式，也可以在移动部件以及卡定部中的至少一方配置密封部件。

作为形成于移动部件以及卡定部的封入机构，并不限定于上述方式，能够采用任意的封入机构。例如，也可以形成为通过减小移动部件的表面粗糙度以及与移动部件接触的卡定部的表面粗糙度来抑制流体的流通。

图12示出本实施方式的第三燃烧压力控制装置的弹簧装置的放大简要剖视图。图12是移动部件的外周部和卡定部的放大简要剖视图。第三燃烧压力控制装置的弹簧装置具有促进气缸盖和移动部件之间的传热的传热机构。传热机构具有配置于移动部件62a的端面的凹凸部67。并且，传热机构具有形成于气缸盖4的壁面59a以及底座部69a的突出部60a的表面的凹凸部66。凹凸部66以及凹凸部67配置成相互对置。凹凸部66形成为与凹凸部67嵌合而紧贴。即，形成为凹凸部66的谷部部分与凹凸部67的峰部部分接触。

通过凹凸部66和凹凸部67接触，能够增大传热面积。因此，即便在封入于移动部件彼此的内部的流体的温度变化的情况下，热也能够经由移动部件62a、62b朝气缸盖4逃逸。因此，能够抑制封入于移动部件62a、62b彼此之间的流体的温度变化。能够抑制流体弹簧内部的压缩性流体的温度变化。结果，能够抑制因温度变化而导致燃烧室的最大压力变化的情况。

并且，凹凸部66、67作为抑制封入于移动部件62a、62b彼此之间的流体的泄漏的封入机构发挥功能。通过凹凸部66和凹凸部67相互嵌合，移动部件和卡定部以较大的接触面积接触，从而抑制流体的流通。或者，即便在凹凸部66和凹凸部67之间局部地产生间隙的情况下，也能够形成迷宫式密封，能够抑制流体的流通。因此，能够抑制封入于移动部件62a和移动部件62b之间的流体朝燃烧室泄漏，或者燃烧室的空气侵入到由移动部件62a和移动部件62b所夹持的空间。

在本实施方式中，凹凸部66、67分别形成为同心圆状。根据该结构，即便移动部件62a、62b在气缸盖4的空洞的内部旋转，也能够使凹凸部66和凹凸部67可靠地嵌合。

在本实施方式中，作为封入于流体弹簧的流体，以气体为例进行了说明，但并不限定于该方式，封入于流体弹簧的内部的流体也可以包含液体。例如，封入于流体弹簧的内部的流体也可以是液体和气体的混合物。只要在流体弹簧的内部包含压缩性的流体即可。

上述实施方式的流体弹簧包括移动部件，但并不限定于该方式，只要流体弹簧包含压缩性流体，形成为能够以期望的压力进行伸缩即可。

图13示出具备本实施方式的第四燃烧压力控制装置的内燃机的简图。图13是俯视观察内燃机主体时的简图。具备本实施方式的第四燃烧压力控制装置的内燃机是八缸内燃机。第四燃烧压力控制装置具备连接于相互分离的多个气缸的副室的弹簧装置。

第四燃烧压力控制装置的弹簧装置具有连接第二气缸的副室和第三气缸的副室的通路71。本实施方式的通路71形成于气缸盖的内部。通路71形成为包围多个气缸所被配置的区域。

第四燃烧压力控制装置的弹簧装置包括配置于通路71的内部的机械弹簧。在图13所示的例子中，配置有螺旋弹簧70。弹簧装置包括配置于螺旋弹簧70两端的移动部件62a、62b。弹簧装置具有通路71的径变小的作为卡定部的壁面59a、59b。如箭头203所示，通过推压移动部件62a以及移动部件62b中的至少一方，螺旋弹簧70收缩。螺旋弹簧70沿着通路71伸缩。移动部件62a、62b通过与壁面59a、59b接触而停止。即、壁面59a、59b作为限制移动部件的移动的卡定部发挥功能。

在图13所示的例子中，形成有连接第四气缸的副室和第一气缸的副室的通路71、连接第六气缸的副室和第七气缸的副室的通路71、连接第八气缸的副室和第五气缸的副室的通路71。各通路形成为包围多个气缸。在各通路71的内部配置有螺旋弹簧以及移动部件。

由于燃烧室变为高压，所以移动部件开始移动的燃烧室的压力亦即控制压力也变为高压。弹簧装置需要以大的推压力推压移动部件。弹簧装置能够包括螺旋弹簧70。然而，为了产生大的推压力，存在需要非常长的螺旋弹簧70的情况。在本实施方式的第四燃烧压力控制装置中，能够延长配置螺旋弹簧70的通路，作为弹簧装置的弹性部件能够采用机械弹簧。

对于本实施方式的燃烧压力控制装置，一个弹簧装置与两个气缸的副室连接，但并不限定于该方式，也可以形成为一个弹簧装置与三个以上的气缸的副室连接。并且，在本实施方式中，以四缸内燃机或者八缸内燃机为例进行了说明，但并不限定于该方式，能够将本发明应用于具备多个气缸的内燃机。

本实施方式的燃烧压力控制装置形成为，使与弹簧装置连接的多个副室的中的一个副室的容积变化，但并不限定于该方式，也可以形成为使两个以上的副室的容积同时变化。即、对于与一个弹簧装置连接的两个以上的燃烧室同时达到控制压力的内燃机，也能够应用本发明。

实施方式2

参照图14至图20对实施方式2的燃烧压力控制装置进行说明。在本实施方式中，以四缸内燃机为例进行说明。本实施方式的燃烧压力控制装置具备将多个流体弹簧内部的空间彼此连接的连接装置。

图14示出具备本实施方式的第一燃烧压力控制装置的内燃机的简要剖视图。在第一气缸的燃烧室5a和第二气缸的燃烧室5b之间配置有弹簧装置。并且，在第三气缸的燃烧室5c和第四气缸的燃烧室5d之间配置有弹簧装置。本实施方式的弹簧装置包括流体弹簧。

图15示出本实施方式的第一燃烧压力控制装置的弹簧装置的部分的放大简要剖视图。参照图14以及图15，本实施方式的流体弹簧包括中间部件68。本实施方式的中间部件68固定于气缸盖4。中间部件68形成为，即便流体封入部件63伸缩，该中间部件68也不移动。中间部件68例如配置于副室61a、61b彼此的大致中央。本实施方式的流体弹簧包括移动部件62a～62d。

在配置于第一气缸的副室61a侧的移动部件62a和中间部件68之间配置有流体封入部件63。并且，同样地，在移动部件62b～62d和中间部件68之间配置有流体封入部件63。各流体封入部件63在与中间部件68接触的面形成有开口部63b。

在中间部件68的内部形成有流路68a。流路68a形成为与各流体封入部件63的内部连通。流路68a与流体封入部件63的开口部63b连通。这样，形成为空气在流路68a和流体封入部件63的内部之间流通。在气缸盖4形成有流路81。流路81与中间部件68的流路68a连通。

参照图14，与配置在第一气缸和第二气缸之间的流体弹簧连接的流路81、以及与配置在第三气缸和第四气缸之间的流体弹簧连接的流路81，经由开闭阀82相互连接。开闭阀82与电子控制单元31连接。开闭阀82由电子控制单元31控制。通过使开闭阀82成为打开状态，能够使各流体弹簧的内部的空间彼此连接。通过使多个流体弹簧的内部的空间彼此连接，能够增大封入流体的空间。

参照图10，各燃烧室的压力达到控制压力的期间，和与各气缸对应的移动部件移动的期间相当。在本实施方式的内燃机中，当与任一个气缸对应的移动部件移动时，与其他的气缸对应的移动部件停止。因此，通过打开开闭阀82，未伸缩的流体弹簧与伸缩的流体弹簧连接。该方式与将贮存流体的流体贮存部和伸缩的流体弹簧连接的装置是同等的。

如图8所示，燃烧室所达到的最大压力依存于封入有流体的空间的体积。通过减小流体弹簧的封入有流体的空间的体积，流体弹簧收缩时的流体弹簧的内部的压力上升变大。即，燃烧室的最大压力变大。通过封入有流体的空间的体积变大，能够减小流体弹簧收缩时的流体弹簧的内部的压力上升。或者，能够减小燃烧室所达到的最大压力。

对于本实施方式的内燃机的控制装置，在所要求的燃烧室的最大压力低的情况下，能够进行增大封入有流体的空间的体积的控制。并且，在所要求的燃烧室的最大压力高的情况下，能够进行减小封入有流体的空间的体积的控制。

参照图14，在所要求的燃烧室的最大压力低的情况下，能够进行打开开闭阀82的控制。在所要求的燃烧室的最大压力低的情况下，能够连接多个流体弹簧。例如，如果在第一气缸的燃烧室5a中未进行点火，则移动部件62a移动而使流体封入部件63收缩。此时，移动部件62b、62c、62d处于停止状态。通过在移动部件62a移动的期间中使开闭阀82处于打开状态，能够增大封入有流体的空间。能够抑制流体弹簧内部的压力上升。因此，能够抑制燃烧室的压力上升，并能够减小燃烧室的最大压力。

然而，本实施方式的燃烧压力控制装置具备对内燃机的运转状态进行检测的运转状态检测装置。本实施方式的燃烧压力控制装置基于检测出的内燃机的运转状态来选定燃烧室所达到的最大压力。基于任意时刻的运转状态来变更封入有流体的空间的体积。

此处，以内燃机转速为例对用于变更燃烧室的最大压力的内燃机的运转状态进行说明。参照图1，运转状态检测装置包括用于检测内燃机转速的曲轴转角传感器42。

图16示出对比较例的内燃机的转速和爆燃余裕点火正时之间的关系进行说明的图表。比较例的内燃机是不具有本实施方式的弹簧装置的内燃机。爆燃余裕点火正时能够用以下式表示。

（爆燃余裕点火正时）＝（产生爆燃的点火正时）-（输出扭矩最大的点火正时）

爆燃余裕点火正时的值越小，则越容易产生异常燃烧。根据各内燃机的转速，爆燃的产生容易度不同。因此，在本实施方式的燃烧压力控制装置中，基于内燃机的转速变更燃烧室的最大压力。对于内燃机，通常当内燃机的转速高时燃烧期间变短，因此难以产生异常燃烧。

图17是相对于本实施方式的燃烧压力控制装置的内燃机的转速示出燃烧室的最大压力的图表。在本实施方式中，在内燃机的转速变高的情况下，将燃烧室的最大压力设定得高。参照图1，在本实施方式中，将与内燃机的转速成函数关系的燃烧室的最大压力预先存储于电子控制单元31的ROM 34。电子控制单元31利用曲轴转角传感器42检测内燃机的转速，并选定与转速相应的燃烧室的最大压力。电子控制单元31对开闭阀82进行控制，以使封入有流体的体积与所选定的燃烧室的最大压力对应。在图17所示的例子中，当内燃机的转速变得大于规定的值时，能够进行关闭开闭阀82的控制。

并且，本实施方式的燃烧压力控制装置的运转状态检测装置，包括检测朝燃烧室供给的燃料的性状的燃料性状检测装置。基于检测出的燃料的性状来变更所要求的燃烧室的最大压力。存在在内燃机的燃料中含有乙醇的情况。在本实施方式中，以作为燃料的性状检测乙醇浓度的内燃机为例进行说明。该内燃机的运转时的特性依存于乙醇浓度。

图18示出对比较例的内燃机的燃料中所含的乙醇浓度和滞后角修正量之间的关系进行说明的图表。对于比较例的内燃机，在产生异常燃烧的情况下使点火正时延迟。图18的横轴表示燃料中所含的乙醇浓度，纵轴表示使点火正时延迟以免产生异常燃烧时的滞后角修正量。燃料中所含的乙醇浓度越高，则滞后角修正量越小。这样，对于内燃机，乙醇浓度越高则越难以产生异常燃烧。因此，在本实施方式的燃烧压力控制装置中，基于燃料中所含的乙醇浓度来变更燃烧室的最大压力。

图19示出本实施方式的燃烧压力控制装置的与乙醇浓度相对的燃烧室的最大压力的图表。当乙醇浓度变高时，将燃烧室的最大压力设定得高。本实施方式的燃料性状检测装置包括检测燃料中所含的乙醇浓度的乙醇浓度传感器。参照图1，本实施方式的内燃机在燃料供给流路配置有作为燃料性状传感器77的乙醇浓度传感器。将与乙醇浓度成函数关系的所要求的燃烧室的最大压力预先存储于电子控制单元31的ROM 34。电子控制单元31对燃料中所含的乙醇浓度进行检测，并选定与乙醇浓度相应的燃烧室的最大压力。电子控制单元31对开闭阀82进行控制，以使流体封入部件63内部的体积与所选定的控制压力对应。在图19所示的例子中，当燃料中所含的乙醇浓度大于规定的值时，能够进行关闭开闭阀82的控制。

在本实施方式的燃烧压力控制装置中，经由流路81连接两个流体弹簧，由此来选定两级的燃烧室的最大压力。通过进行一个开闭阀82的开闭的控制来进行两级的控制。本实施方式的燃烧压力控制装置能够应用于具备更多气缸的内燃机。例如，在具备三个以上流体弹簧的内燃机中，形成将多个流体弹簧的内部空间彼此连通的连通路。在与各流体弹簧连通的连通路配置有开闭阀。通过变更与伸缩的流体弹簧连接的其他的流体弹簧的数量，能够以多级方式变更燃烧室的最大压力。

作为内燃机的运转状态，除了内燃机的转速以及所供给的燃料的性状之外，还能够例示进气温度、内燃机的冷却水温度、即将点火之前的燃烧室的温度等。这些温度越低，则能够将燃烧室的最大压力设定得越高。例如，对于内燃机，点火时的混合气的温度越低则越难以产生异常燃烧。此外，在内燃机的压缩比可变的情况下，压缩比越低则点火时的温度越低。因此，压缩比越低，能够使燃烧室的最大压力越高。

作为燃料的性状，除了乙醇浓度之外，还能够例示汽油的辛烷值等表示抗爆性的指标。例如，能够检测辛烷值高的燃料等难以产生异常燃烧的燃料朝燃烧室供给的情况而提高燃烧室的最大压力。

这样，通过根据内燃机的运转状态变更燃烧室的最大压力，能够在抑制异常燃烧的产生的同时增大燃烧室的最大压力。根据运转状态，能够在抑制异常燃烧的产生的同时增大输出扭矩或者抑制燃料消耗量。

在本实施方式的内燃机中，例如，当第一气缸的移动部件62a移动而流体封入部件63收缩时，其他的气缸的移动部件62b、62c、62d被维持在停止状态。如果在一个流体弹簧的移动部件移动的期间中其他的流体弹簧的移动部件移动，则存在封入于内部的流体的压力产生变动的情况。或者，存在封入于内部的流体的压力变大，从而燃烧室的最大压力变大的情况。因此，在将多个流体弹簧相互连接的情况下，优选的是，在一个流体弹簧的移动部件移动的期间中，其他的流体弹簧的移动部件全部停止。

并且，本实施方式的燃烧压力控制装置能够对因流体弹簧的内部的流体的温度变化等而导致的压力变动进行修正。参照图14，本实施方式的燃烧压力控制装置具备检测流体弹簧的内部的压力的压力传感器91。本实施方式的压力传感器91配置于中间部件68和开闭阀82之间的流路81。压力传感器91与电子控制单元31连接。能够根据压力传感器91的输出来检测流体弹簧的内部的压力。

例如，在流体弹簧周围的温度上升，流体弹簧内部的流体的温度变高的情况下，流体的压力上升。结果，移动部件62a～63d开始移动的燃烧室的压力变高。即、控制压力变高。在这种情况下，通过增多与伸缩的一个流体弹簧连接的其他的流体弹簧的数量，能够抑制在燃烧室中所达到的最大压力。或者，流体弹簧内部的压力越是降低，则能够进行减少与一个流体弹簧连接的其他的流体弹簧的数量的控制。这样，能够抑制因温度变化等而流体弹簧内部的压力变化从而燃烧室达到的最大压力变化的情况。能够减小从作为目标的燃烧室的最大压力的偏离。

本实施方式的燃烧压力控制装置检测流体封入部件内部的压力，但并不限定于该方式，也可以推定流体封入部件内部的压力。例如，也可以代替压力传感器而配置温度传感器，通过对温度进行检测来推定流体弹簧内部的压力。流体弹簧内部的温度越高，则封入于流体弹簧的内部的流体的压力越上升。因此，随着由温度传感器检测出的温度变高，能够进行增多与伸缩的流体弹簧连接的其他的流体弹簧的数量的控制。

图20示出具备本实施方式的第二燃烧压力控制装置的内燃机的简要剖视图。在本实施方式的第二燃烧压力控制装置中，针对每个气缸配置有弹簧装置。各弹簧装置包括流体弹簧。各流体弹簧，同与各燃烧室5a～5d连通的副室61a～61d连接。流体弹簧具有流体封入部件63。

各流体封入部件63与流路81连接。在各气缸的流路81配置有开闭阀82a～82d。各流路81经由开闭阀82a～82d相互连接。开闭阀82a～82d与电子控制单元31连接。开闭阀82a～82d由电子控制单元31控制。

本实施方式的第二燃烧压力控制装置具备能够与一个流体弹簧连接的多个流体弹簧。与本实施方式的第一燃烧压力控制装置同样，本实施方式的第二燃烧压力控制装置具备检测内燃机的运转状态的运转状态检测装置，根据检测出的运转状态选定燃烧室的最大压力。根据所选定的燃烧室的最大压力对与伸缩的流体弹簧连接的其他的流体弹簧的数量进行变更。所选定的燃烧室的最大压力越高，能够进行减少与一个流体弹簧连接的流体弹簧的数量的控制。根据该结构，能够根据所选定的燃烧室的最大压力变更封入有流体的空间的体积。能够对燃烧室所达到的最大压力进行调整。

例如，在所选定的燃烧室的最大压力低的情况下，在配置于第一气缸的移动部件62a移动的期间中，使开闭阀82a～82d全都处于打开状态，由此，第二气缸的流体封入部件63、第三气缸的流体封入部件63以及第四气缸的流体封入部件63同与第一气缸的副室61a连接的流体封入部件63连接。能够增大封入有流体的空间，能够降低第一气缸的燃烧室5a所达到的最大压力。

并且，与本实施方式的第一燃烧压力控制装置同样，配置用于检测流体弹簧内部的压力的压力传感器等。能够根据因温度等而变化的流体弹簧内部的压力来变更与伸缩的流体弹簧连接的其他的流体弹簧的数量。能够抑制因温度等而导致流体弹簧内部的压力变化，从而燃烧室所达到的最大压力变化。

其他的结构、作用以及效果与实施方式1同样，因此此处不再重复进行说明。

实施方式3

参照图21以及图22对实施方式3的燃烧压力控制装置进行说明。本实施方式的燃烧压力控制装置具备：与各流体弹簧连接的用于贮存流体的流体贮存部；以及对流体贮存部的体积进行变更的体积调整装置。

图21是具备本实施方式的第一燃烧压力控制装置的内燃机的简要剖视图。在本实施方式中，以四缸内燃机为例进行说明。在第一气缸和第二气缸之间配置有弹簧装置。并且，在第三气缸和第四气缸之间配置有弹簧装置。

本实施方式的弹簧装置包括流体弹簧。流体弹簧具有中间部件68。中间部件68在内部具有流路68a（参照图15）。在各移动部件62a～62d和中间部件68之间配置有流体封入部件63。空气通过形成于中间部件68的流路68a在各流体封入部件63的内部流通。

本实施方式的燃烧压力控制装置包括与中间部件68连接的流路81。流路81与作为流体贮存部的流体箱83连接。在本实施方式中，多个流体箱83与一个流体弹簧连接。在与各流体箱83连通的流路81的中途配置有对流路81进行开闭的开闭阀82。开闭阀82与电子控制单元31连接。各开闭阀82由电子控制单元31独立地控制。

本实施方式的燃烧压力控制装置能够通过对各开闭阀82的开闭状态进行控制而对与伸缩的流体弹簧连接的流体箱83的数量进行变更。通过对所连接的流体箱的数量进行变更，能够使流体贮存部的体积变化。即、能够使封入有流体的空间的体积变化。

本实施方式的燃烧压力控制装置具备检测内燃机的运转状态的运转状态检测装置。根据运转状态来选定燃烧室的最大压力。能够根据所选定的燃烧室的最大压力来变更封入有流体的空间的体积。所选定的燃烧室的最大压力越低，能够进行越增多与伸缩的流体弹簧连接的流体箱83的数量的控制。

本实施方式的燃烧压力控制装置在与中间部件68连通的流路81配置有压力传感器91。能够根据压力传感器91的输出来检测各流体弹簧内部的压力。本实施方式的燃烧压力控制装置能够检测流体弹簧内部的流体的压力，并基于流体的压力来变更所连接的流体箱83的数量。例如，通过封入于流体封入部件63的流体的温度上升，移动部件62a～62d开始移动时的压力上升。结果，燃烧室所达到的最大压力上升。在这种情况下，通过增多与流体弹簧连接的流体箱83的数量，能够抑制燃烧室5所达到的最大压力变大的情况。通过进行该控制，能够抑制因温度等导致流体弹簧内部的压力变化从而燃烧室所达到的最大压力变化的情况。能够减小从作为目标的燃烧室的最大压力的偏离。

并且，通过将多个流体箱与流体弹簧连接，能够以多级的方式变更与伸缩的流体弹簧连接的流体箱的数量。能够以多级的方式对封入有流体的空间的体积进行变更。结果，能够进行更精细的控制。例如，能够根据内燃机的运转状态以多级的方式对燃烧室所达到的最大压力进行控制。或者，在减小从作为目标的燃烧室的最大压力的偏离的情况下，也能够以多级的方式进行调整。

图22示出具备本实施方式的第二燃烧压力控制装置的内燃机的简要剖视图。对于第二燃烧压力控制装置，针对每个燃烧室5a、5b连接有弹簧装置。各弹簧装置包括流体弹簧。各流体弹簧经由流路81与多个流体箱83连接。在与各流体箱83连通的流路81配置有对流路81进行开闭的开闭阀82。各开闭阀82由电子控制单元31独立地控制。

在本实施方式的第二燃烧压力控制装置中，也能够根据与内燃机的运转状态相应地选定的燃烧室的最大压力，对与流体弹簧连接的流体箱的数量进行变更。例如，当与内燃机的运转状态相应地选定的燃烧室的最大压力低时，能够增多与流体弹簧连接的流体箱的数量。

并且，能够对流体弹簧的内部的流体的压力进行检测，并基于检测出的流体的压力对所连接的流体箱83的数量进行变更。当流体弹簧内部的压力发生了变化时，能够对所连接的流体箱的数量进行变更。例如，当因温度上升而流体弹簧内部的压力上升时，能够增多所连接的流体箱83的数量。通过进行该控制，能够减小从作为目标的燃烧室的最大压力的偏离。

其他的结构、作用以及效果与实施方式1或者2同样，因此此处不再重复进行说明。

上述的实施方式也能够适当组合。在上述的各附图中，对相同或者相当的部分标注相同的符号。另外，上述的实施方式仅是例示，并不对本发明进行限定。并且，实施方式中意图包含权利要求书所含的变更。标号说明：

1…内燃机主体；3…活塞；4…气缸盖；5、5a～5d…燃烧室；31…电子控制单元；59a、59b…壁面；60a、60b…突出部；61a～61d…副室；62a～62d…移动部件；63…流体封入部件；64、65…密封部件；66、67…凹凸部；68…中间部件；69a、69b…底座部；70…螺旋弹簧；71…通路；77…燃料性状传感器；81…流路；82…开闭阀；83…流体箱；91…压力传感器。

Claims (10)

1.一种燃烧压力控制装置，该燃烧压力控制装置是具有多个燃烧室和与各燃烧室连通的副室的内燃机的燃烧压力控制装置，

所述燃烧压力控制装置的特征在于，

所述燃烧压力控制装置具备弹簧装置，该弹簧装置具有弹性，一侧连接于与一个燃烧室连通的副室，另一侧连接于与其他的燃烧室连通的副室，

弹簧装置形成为，当燃烧室的压力达到预先确定的控制压力时，该弹簧装置以燃烧室的压力变化作为驱动源而收缩，

当一个燃烧室以及其他的燃烧室中的至少一方在从燃烧循环的压缩行程到膨胀行程的期间中达到控制压力时，弹簧装置收缩，由此，副室的容积增大，以便抑制燃烧室的压力上升。

2.根据权利要求1所述的燃烧压力控制装置，其特征在于，

在与弹簧装置连接的一个燃烧室的压力达到控制压力的期间，其他的燃烧室的压力小于控制压力。

3.根据权利要求2所述的燃烧压力控制装置，其特征在于，

当与弹簧装置连接的一个燃烧室处于压缩行程时，其他的燃烧室处于进气行程或者排气行程。

4.根据权利要求1所述的燃烧压力控制装置，其特征在于，

弹簧装置包括在内部填充有压缩性流体的流体弹簧。

5.根据权利要求4所述的燃烧压力控制装置，其特征在于，

所述燃烧压力控制装置具备：

运转状态检测装置，该运转状态检测装置对内燃机的运转状态进行检测；

流体贮存部，该流体贮存部与流体弹簧的内部空间连接，用于贮存流体；以及

体积调整装置，该体积调整装置使流体贮存部的体积变化，

所述燃烧压力控制装置对内燃机的运转状态进行检测，根据检测出的运转状态选定燃烧室的最大压力，并基于所选定的燃烧室的最大压力使流体贮存部的体积变化。

6.根据权利要求5所述的燃烧压力控制装置，其特征在于，

根据运转状态选定的燃烧室的最大压力越低，体积调整装置使流体贮存部的体积越增大。

7.根据权利要求4所述的燃烧压力控制装置，其特征在于，

所述燃烧压力控制装置具备：

运转状态检测装置，该运转状态检测装置对内燃机的运转状态进行检测；以及

连接装置，该连接装置将多个流体弹簧的内部空间彼此连接，

所述燃烧压力控制装置对内燃机的运转状态进行检测，根据检测出的运转状态选定燃烧室的最大压力，并基于所选定的燃烧室的最大压力对相互连接的流体弹簧的数量进行变更。

8.根据权利要求7所述的燃烧压力控制装置，其特征在于，

所选定的燃烧室的最大压力越低，连接装置使相互连接的流体弹簧的数量越增多。

9.根据权利要求1所述的燃烧压力控制装置，其特征在于，

弹簧装置包括：配置于一个燃烧室侧的一方的移动部件；配置于其他的燃烧室侧的另一方的移动部件；限制各移动部件的朝向燃烧室的移动的卡定部；以及配置于卡定部以及移动部件中的至少一方的表面，用于对流体进行密封的密封部件，

当移动部件到达卡定部而停止时，密封部件夹在移动部件和卡定部之间。

10.根据权利要求1所述的燃烧压力控制装置，其特征在于，

弹簧装置包括：配置于一个燃烧室侧的一方的移动部件；配置于其他的燃烧室侧的另一方的移动部件；以及限制各移动部件的朝向燃烧室的移动的卡定部，

卡定部具有形成于与移动部件对置的区域的凹凸部，

移动部件具有形成于与卡定部对置的区域的凹凸部，

当移动部件到达卡定部并停止时，形成于卡定部的凹凸部和形成于移动部件的凹凸部相互嵌合而紧贴。

Images