燃燒壓力控制裝置的製作方法

2023-06-03 04:47:16

專利名稱：燃燒壓力控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及燃燒壓力控制裝置。
背景技術：
對於內燃機，向燃燒室供給燃料以及空氣，通過燃料在燃燒室燃燒而輸出驅動力。當在燃燒室中使燃料燃燒時，在對空氣與燃料的混合氣進行壓縮後的狀態下使燃料燃燒。已知內燃機的壓縮比會對輸出以及燃料消耗量造成影響。可以通過提高壓縮比來增大輸出扭矩，或減少燃料消耗量。在日本特開平7-229431號公報中公開了如下的內燃機，該內燃機具備活塞，該活塞以能夠滑動的方式配置在固定於缸體的殼體內；套筒，該套筒以能夠滑動的方式配置在活塞的內部。該內燃機在活塞的內部藉助縮口部形成氣體室。氣體室與燃燒室連通。燃燒室內的壓力在進氣衝程、壓縮衝程、膨脹衝程以及排氣衝程中劇烈變動，但通過縮口部的作用，氣體室的壓力被維持為燃燒室的氣體壓力的近似平均值。對於該內燃機，當燃燒室內的氣體壓力的平均值升高時，活塞向遠離燃燒室的方向移動。公開了如下內容在一次燃燒循環的期間中，活塞的位置保持恆定，燃料燃燒的部分的體積變大。在日本特開2000-230439號公報中公開有如下的自燃式的內燃機設置有經由壓力調整閥與燃燒室相通的副室，壓力調整閥具有閥芯與連接於閥芯且被朝燃燒室側施力的閥杆。對於該自燃式的內燃機，公開了如下技術當因過早點火等而燃燒壓力超過規定的容許壓力值的情況下，克服彈性體的壓力而將壓力調整閥推起，使得壓力逃逸至副室。在該公報中公開了壓力調整閥在比產生過早點火等的壓力大的壓力下動作的技術。在日本特開平10-205332號公報中公開有如下的自燃式的內燃機在主室設置有減壓室，在減壓室配置有藉助彈力被施力的副活塞。在該發動機中，在壓縮衝程時，將主室的壓縮空氣的一部分蓄積在減壓室。接下來，在膨脹衝程時，利用彈力將蓄積在減壓室的壓縮空氣推出至主室。在該公報中公開了僅將在燃料開始燃燒前被壓縮的空氣蓄積在減壓室的技術。在該公報中公開了副活塞在燃料未燃燒時的最大缸內壓力以下開始動作的技術。在日本特表2003-526043號公報中公開有兩個腔室相互連接的自燃式的發動機，其中，一方的腔室為燃燒室，另一方的腔室包括動力傳遞部件。在該發動機中，在燃燒室配置有活塞，在活塞連接有受計算機控制的柱塞。公開了如下的技術通過對柱塞進行控制來確定活塞的位置，從而變更燃燒室的容積。在該公報中公開了通過有意識地變更各個燃燒容積的壓縮比來調整混合氣自燃的正時的技術。專利文獻I :日本特開平7-229431號公報專利文獻2 日本特開2000-230439號公報專利文獻3 日本特開平10-205332號公報專利文獻4 :日本特表2003-526043號公報在火花點火式的內燃機中，通過在燃燒室中用點火裝置對燃料與空氣的混合氣進行點火，混合氣燃燒並且活塞被壓下。此時，通過提高壓縮比，熱效率提高。但是，存在若提高壓縮比則會發生異常燃燒的情況。例如，存在因壓縮比升高而產生自燃現象的情況。為了防止發生異常燃燒，可以使點火正時延遲。然而，通過使點火正時延遲，會導致輸出扭矩減小，燃料消耗變差。另外，通過使點火正時延遲，會導致廢氣的溫度升高。因此，存在排氣淨化裝置的構成部件需要高質量的材料，或需要對廢氣進行冷卻的裝置的情況。此外，為了降低廢氣的溫度，有時使在燃燒室進行燃燒時的空燃比不足理論空燃比。即，有時使燃燒時的空燃比為濃空燃比。然而，當作為排氣淨化裝置配置有三元催化劑的情況下，如果廢氣的空燃比偏離理論空燃比，則會導致淨化能力變小，存在無法充分淨化廢氣的問題。

發明內容
本發明的目的在於提供一種抑制異常燃燒的發生的內燃機的燃燒壓力控制裝置。本發明的燃燒壓力控制裝置是火花點火式的內燃機的燃燒壓力控制裝置，該火花點火式的內燃機具有與燃燒室連通的副室，其中，該燃燒壓力控制裝置具備容積可變裝置， 當燃燒室的壓力達到控制壓力時，該容積可變裝置以燃燒室的壓力變化為驅動源而使副室的容積發生變化。控制壓力大於停止燃料的供給的情況下的燃燒室的最大壓力，且處於未達到燃料發生異常燃燒的壓力的範圍內。在燃燒循環的壓縮衝程至膨脹衝程的期間中，當燃燒室的壓力達到控制壓力時，容積可變裝置使副室的容積增大，來抑制燃燒室的壓力上升。在上述發明中，優選為，燃燒壓力控制裝置具備控制壓力變更裝置，該控制壓力變更裝置用於變更控制壓力；以及運轉狀態檢測裝置，該運轉狀態檢測裝置檢測內燃機的運轉狀態，控制壓力變更裝置基於利用運轉狀態檢測裝置檢測出的內燃機的運轉狀態變更控制壓力。在上述發明中，優選為，運轉狀態檢測裝置檢測內燃機的轉速，所檢測出的轉速越大，控制壓力變更裝置越增大控制壓力。在上述發明中，優選為，該燃燒壓力控制裝置具備控制壓力變更裝置，該控制壓力變更裝置用於變更控制壓力；以及燃料性狀檢測裝置，該燃料性狀檢測裝置檢測燃料的性狀，控制壓力變更裝置根據利用燃料性狀檢測裝置檢測出的燃料的性狀來變更控制壓力。在上述發明中，優選為，該燃燒壓力控制裝置是使含有乙醇的燃料燃燒的內燃機的燃燒壓力控制裝置，燃料性狀檢測裝置檢測燃料所含的乙醇濃度，所檢測出的乙醇濃度越大，控制壓力變更裝置越增大控制壓力。在上述發明中，優選為，當向燃燒室供給的燃料的量大於預先確定的供給量判定值的情況下，或者廢氣的溫度大於預先確定的溫度判定值的情況下，使點火正時提前。在上述發明中，優選為，容積可變裝置包括筒狀部，該筒狀部與燃燒室連通；移動部件，該移動部件以能夠移動的方式配置於筒狀部的內部，劃分筒狀部的內部的空間並在面向燃燒室一側形成副室；以及施力裝置，該施力裝置對移動部件朝向燃燒室施力，以便移動部件在控制壓力下開始移動，通過移動部件在筒狀部的內部移動，副室的容積發生變化。 在上述發明中，優選為，燃燒壓力控制裝置具備控制壓力變更裝置，該控制壓力變更裝置用於變更控制壓力，移動部件包括配置於筒狀部的內部的副室用活塞，當燃燒室的壓力降低而副室用活塞朝燃燒室一側移動時，控制壓力變更裝置使副室用活塞的移動速度暫時降低。在上述發明中，優選為，施力裝置包括氣體室，該氣體室形成為利用氣壓對移動部件朝向燃燒室一側施力，移動部件包括副室用活塞，該副室用活塞配置於筒狀部的內部；氣體室用活塞，該氣體室用活塞配置於筒狀部的內部，且經由連接杆固定於副室用活塞；以及中間活塞，該中間活塞在筒狀部的內部被配置於副室用活塞與氣體室用活塞之間，在介於氣體室用活塞與中間活塞之間的空間填充有機油，氣體室用活塞、中間活塞以及副室用活塞一體地在筒狀部的內部移動。在上述發明中，優選為，容積可變裝置具備間隔壁部，該間隔壁部固定於筒狀部，且配置於氣體室用活塞與中間活塞之間，在間隔壁部配置有第一單向閥和第二單向閥，當副室的容積變大時機油流過第一單向閥，當副室的容積變小時機油流過第二單向閥，第二單向閥形成為其最大流量比第一單向閥的最大流量小。在上述發明中，優選為，在副室用活塞與筒狀部之間配置有第一密封部件，在中 間活塞與筒狀部之間配置有第二密封部件，在筒狀部的內表面中的、第一密封部件的移動區域形成有用於積存機油的槽，第二密封部件在第一密封部件的移動區域的外側的區域移動。在上述發明中，優選為，該燃燒壓力控制裝置是如下內燃機的燃燒壓力控制裝置，該內燃機具備多個燃燒室，且針對各個燃燒室配置有容積可變裝置，施力裝置包括氣體室，該氣體室形成為利用氣壓對移動部件朝向燃燒室一側施力，針對各個燃燒室配置的多個氣體室相互連接。在上述發明中，優選為，施力裝置包括氣體室，該氣體室形成為利用氣壓對移動部件朝向燃燒室一側施力；以及輔助罐，該輔助罐與氣體室連接。在上述發明中，優選為，該燃燒壓力控制裝置具備輔助氣缸，該輔助氣缸包括輔助活塞和封入有氣體的輔助室，且該輔助活塞配置在接近副室的位置，施力裝置包括氣體室，該氣體室形成為對移動部件朝向燃燒室一側施力，筒狀部形成為該筒狀部能夠移動，以使氣體室的容積發生變化，利用輔助氣缸的輔助室的溫度變化使輔助活塞移動，以輔助活塞的移動為驅動源而使筒狀部移動，從而氣體室的容積發生變化。在上述發明中，優選為，副室遠離燃燒室配置，容積可變裝置包括連通管，該連通管連接燃燒室與副室，連通管在點火裝置的附近與燃燒室連接。根據本發明，能夠提供抑制異常燃燒的發生的內燃機的燃燒壓力控制裝置。


圖I是實施方式I的內燃機的概略圖。圖2是實施方式I的第一燃燒壓力控制裝置的概略圖。圖3是對實施方式I的第一燃燒壓力控制裝置的燃燒室的壓力與副室用活塞的位移進行說明的圖。圖4是對比較例的點火正時與輸出扭矩之間的關係進行說明的圖。圖5是對比較例的曲軸轉角與燃燒室的壓力之間的關係進行說明的圖。
圖6是對比較例的負荷與燃燒室的最大壓力之間的關係進行說明的圖。圖7是實施方式I中當燃燒室的壓力達到控制壓力時的圖的放大圖。圖8是對實施方式I的內燃機以及比較例的內燃機的點火正時進行說明的圖。圖9是對實施方式I的內燃機的點火正時與廢氣的溫度和輸出扭矩之間的關係進行說明的圖。圖10是實施方式I的第二燃燒壓力控制裝置的概略圖。圖11是實施方式I的第三燃燒壓力控制裝置的概略圖。圖12是實施方式I的第四燃燒壓力控制裝置的概略圖。圖13是實施方式2的第一燃燒壓力控制裝置的概略圖。 圖14是對比較例的內燃機的轉速與爆震餘裕點火正時之間的關係進行說明的圖。圖15是對實施方式2的內燃機的轉速與控制壓力之間的關係進行說明的圖。圖16是對比較例的燃料所含的乙醇濃度與滯后角修正量之間的關係進行說明的圖。圖17是對實施方式2的乙醇濃度與控制壓力之間的關係進行說明的圖。圖18是實施方式2的第二燃燒壓力控制裝置的概略圖。圖19是對實施方式2的第二燃燒壓力控制裝置的運轉例進行說明的時序圖。圖20是實施方式3的第一燃燒壓力控制裝置的概略剖視圖。圖21是實施方式3的第二燃燒壓力控制裝置的概略剖視圖。圖22是實施方式3的第三燃燒壓力控制裝置的概略剖視圖。圖23是實施方式3的第四燃燒壓力控制裝置的概略剖視圖。圖24是實施方式3的第四燃燒壓力控制裝置的其他概略剖視圖。圖25是實施方式3的第五燃燒壓力控制裝置的概略剖視圖。圖26是實施方式3的第五燃燒壓力控制裝置的間隔壁部的放大概略剖視圖。圖27是實施方式3的第五燃燒壓力控制裝置的其他概略剖視圖。圖28是對實施方式3的第五燃燒壓力控制裝置的運轉例進行說明的時序圖。圖29是實施方式4的第一燃燒壓力控制裝置的概略剖視圖。圖30是實施方式4的第二燃燒壓力控制裝置的概略剖視圖。圖31是對實施方式4的第二燃燒壓力控制裝置的副室用活塞的位移與副室的壓力之間的關係進行說明的圖。圖32是實施方式5的第一燃燒壓力控制裝置的概略剖視圖。圖33是對實施方式5的第一燃燒壓力控制裝置的連通管的連接位置進行說明的概略俯視圖。圖34是實施方式5的第二燃燒壓力控制裝置的概略剖視圖。圖35是對實施方式5的第二燃燒壓力控制裝置的運轉例進行說明的時序圖。圖36是實施方式5的第三燃燒壓力控制裝置的概略圖。圖37是對實施方式5的第三燃燒壓力控制裝置的運轉例進行說明的時序圖。圖38是對實施方式5的第三燃燒壓力控制裝置的其他運轉例進行說明的時序圖。圖39是對實施方式5的第四燃燒壓力控制裝置的連通管的連接位置進行說明的概略俯視圖。圖40是實施方式5的第五燃燒壓力控制裝置的概略剖視圖。
具體實施例方式實施方式I參照圖I 圖12，對實施方式I的內燃機的燃燒壓力控制裝置進行說明。在本實施方式中，以配置在車輛的內燃機為例進行說明。圖I是本實施方式的內燃機的概略圖。圖I中示出沿進氣門以及排氣門所配置的方向將燃燒室切斷時的概略剖視圖。本實施方式的內燃機是火花點火式的內燃機。內燃機具備內燃機主體I。內燃機主體I包括缸體2與缸蓋4。在缸體2的內部形成有各氣缸的燃燒室5。在燃燒室5配置有活塞3。內燃機進氣通路以及內燃機排氣通路連接於燃燒室 5。內燃機進氣通路是用於向燃燒室5供給空氣或者燃料與空氣的混合氣的通路。內燃機排氣通路是用於排出燃燒室5中的因燃料的燃燒而產生的廢氣的通路。在缸蓋4形成有進氣口 7以及排氣口 9。進氣門6配置於進氣口 7的端部，且形成為能夠對與燃燒室5連通的內燃機進氣通路進行開閉。排氣門8配置於排氣口 9的端部，且形成為能夠對與燃燒室5連通的內燃機排氣通路進行開閉。在缸蓋4固定有作為點火裝置的火花塞10。火花塞10形成為在燃燒室5對燃料進行點火。本實施方式的內燃機具備用於向燃燒室5供給燃料的燃料噴射閥11。本實施方式的燃料噴射閥11配置成朝進氣口 7噴射燃料。燃料噴射閥11並不局限於上述方式，只要配置為能夠向燃燒室5供給燃料即可。例如，燃料噴射閥亦可配置為直接向燃燒室噴射燃料。燃料噴射閥11經由電子控制式的排出量可變的燃料泵29與燃料罐28連接。存儲在燃料罐28內的燃料通過燃料泵29被供給至燃料噴射閥11。在供給燃料的流路的中途，作為用於檢測燃料的性狀的燃料性狀檢測裝置，配置有燃料性狀傳感器77。例如，在使用含有乙醇的燃料的內燃機中，作為燃料性狀傳感器77配置有乙醇濃度傳感器。燃料性狀檢測裝置亦可配置於燃料罐。各氣缸的進氣口 7經由對應的進氣支管13與浪湧調整槽14連結。浪湧調整槽14經由進氣道15以及空氣流量計16與空氣濾清器(未圖示)連結。在進氣道15配置有檢測進氣量的空氣流量計16。在進氣道15的內部配置有由步進馬達17驅動的節氣門18。另一方面，各氣缸的排氣口 9與對應的排氣支管19連結。排氣支管19與催化轉換器21連結。本實施方式的催化轉換器21含有三元催化劑20。催化轉換器21與排氣管22連接。在內燃機排氣通路配置有用於檢測廢氣的溫度的溫度傳感器78。本實施方式的內燃機主體I具有用於進行廢氣再循環(EGR)的再循環通路。在本實施方式中，作為再循環通路配置有EGR氣體導管26。EGR氣體導管26將排氣支管19與浪湧調整槽14相互連結。在EGR氣體導管26配置有EGR控制閥27。EGR控制閥27形成為能夠對再循環的廢氣的流量進行調整。當將被供給至內燃機進氣通路、燃燒室或者內燃機排氣通路的廢氣的空氣與燃料(烴)之比稱為廢氣的空燃比(A/F)時，在催化轉換器21的上遊側的內燃機排氣通路內配置有用於檢測廢氣的空燃比的空燃比傳感器79。本實施方式的內燃機具備電子控制單元31。本實施方式的電子控制單元31由數字計算機構成。電子控制單元31具有經由雙向總線32相互連接的RAM(隨機訪問存儲器)33、ROM(只讀存儲器)34、CPU (微處理器)35、輸入埠 36以及輸出埠 37。空氣流量計16產生與被吸入到燃燒室5的進氣量成正比的輸出電壓。該輸出電壓經由對應的AD變換器38被輸入至輸入埠 36。負荷傳感器41連接於加速踏板40。負荷傳感器41產生與加 速踏板40的踩踏量成比例的輸出電壓。該輸出電壓經由對應的AD變換器38輸入至輸入埠 36。另外，曲軸轉角傳感器42每當曲軸轉過例如30°就產生一個輸出脈衝，該輸出脈衝被輸入到輸入埠 36。能夠利用曲軸轉角傳感器42的輸出檢測內燃機主體I的轉速。此外，在電子控制單元31輸入有燃料性狀傳感器77、溫度傳感器78以及空燃比傳感器79等傳感器的信號。電子控制單元31的輸出埠 37經由各自對應的驅動電路39與燃料噴射閥11以及火花塞10連接。本實施方式的電子控制單元31形成為進行燃料噴射控制、點火控制。即，噴射燃料的正時以及燃料的噴射量由電子控制單元31進行控制。此外，火花塞10的點火正時由電子控制單元31控制。並且，輸出埠 37經由對應的驅動電路39與驅動節氣門18的步進馬達17、燃料泵29以及EGR控制閥27連接。上述設備由電子控制單元31控制。圖2是示出本實施方式的第一燃燒壓力控制裝置的概略圖。圖2中示出沿與進氣門以及排氣門所被配置的方向不同的方向將燃燒室切斷時的概略剖視圖。本實施方式的內燃機具備燃燒壓力控制裝置，該燃燒壓力控制裝置對燃料燃燒時的燃燒室的壓力進行控制。本實施方式的內燃機具備與燃燒室5連通的副室60。燃燒壓力控制裝置具備容積可變裝置，當燃燒室5的壓力達到控制壓力時，該容積可變裝置以燃燒室5的壓力變化為驅動源而使副室60的容積發生變化。即，容積可變裝置根據燃燒室5的壓力變化而動作。本發明的控制壓力是與燃燒室連通的副室的容積開始發生變化時的壓力。容積可變裝置對燃燒室5的壓力進行控制，以免燃燒室5的壓力達到異常燃燒的發生壓力以上。本發明的異常燃燒是指由點火裝置對混合氣進行點火、且燃燒從點火的點開始依次傳遞的狀態以外的燃燒。異常燃燒例如包括爆震現象、爆轟現象、以及過早點火現象。爆震現象包括火花爆震現象。火花爆震現象是指當在點火裝置進行點火且火焰以點火裝置為中心擴展時，處於遠離點火裝置的位置的含有未燃燒燃料的混合氣發生自燃的現象。處於遠離點火裝置的位置的混合氣因點火裝置附近的燃燒氣體而被壓縮，變得高溫高壓從而自燃。當混合氣自燃時，會產生衝擊波。爆轟現象是因衝擊波通過高溫高壓的混合氣之中而導致混合氣點火的現象。該衝擊波例如因火花爆震現象而產生。過早點火現象也被稱作早期點火現象。過早點火現象是指堆積於火花塞末端的金屬或者燃燒室內的積碳等被加熱而成為維持規定的溫度以上的狀態，以該部分為火種而在點火正時前燃料即被點燃並燃燒的現象。容積可變裝置具備構成與燃燒室5連通的筒狀部的筒狀部件51。本實施方式的筒狀部件51形成為圓筒狀。在筒狀部件51的內部配置有作為移動部件的副室用活塞55。筒狀部件51的內部的空間由副室用活塞55劃分形成。在筒狀部件51的內部，在面向燃燒室5 —側形成副室60，在與面向燃燒室5側相反的一側形成氣體室61。本實施方式的第一燃燒壓力控制裝置的氣體室61被密閉。在氣體室61封入有氣體。在本實施方式中，在氣體室61封入有氮氣。填充於氣體室61的氣體並不限於氮氣，可以採用任意的氣體。副室用活塞55配置成如箭頭100所示，能夠在筒狀部件51的內部移動。副室用活塞55經由活塞環55a與筒狀部件51接觸。燃燒氣體流入副室60。作為副室用活塞55的密封部件，配置有具有耐熱性的活塞環55a。活塞環55a例如由金屬形成。副室用活塞55並未被固定於筒狀部件51，能夠沿筒狀部件51的軸向移動。容積可變裝置包括施力裝置,該施力裝置對副室用活塞55朝向燃燒室5施力，使得副室用活塞55在控制壓力下開始移動。本實施方式中，利用被密閉的氣體室61的壓力來對副室用活塞55施力。在氣體室61中封入有氣體，使得當副室用活塞55落座於筒狀部件51的底部時，氣壓達到控制壓力。圖3示出本實施方式的內燃機的燃燒室的壓力的圖。橫軸為曲軸轉角，縱軸為燃燒室的壓力以及副室用活塞的位移。圖3示出燃燒循環中的壓縮衝程以及膨脹衝程的圖。副室用活塞55在落座於筒狀部件51的底部時的位移為零。對於本實施方式的容積可變裝 置，當在燃燒循環的壓縮衝程值膨脹衝程的期間中，燃燒室5的壓力達到控制壓力的情況下，以燃燒室5的壓力變化為驅動源，副室用活塞55移動。結果，副室60的容積變大。參照圖2以及圖3，在壓縮衝程開始時，副室用活塞55配置於筒狀部件51的底部。在壓縮衝程中，活塞3上升，燃燒室5的壓力上升。在此，由於在氣體室61中封入有控制壓力的氣體，因此，直到燃燒室5的壓力達到控制壓力為止，副室用活塞55都維持在觸底的狀態。在圖3所示的例中，在曲軸轉角比0° (TDC)略靠後的正時點火。通過點火，燃燒室5的壓力急劇上升。當燃燒室5的壓力達到控制壓力時，副室用活塞55開始移動。隨著混合氣的燃燒發展，氣體室61的氣體被壓縮，副室用活塞55的位移變大。因此，抑制燃燒室5以及副室60的壓力上升。在圖3所示的例中，燃燒室5的壓力被保持為幾乎恆定。在燃燒室5中，當燃料的燃燒進一步發展時，副室用活塞55的位移達到最大而後變小。氣體室61的壓力向控制壓力減少。當燃燒室5的壓力成為控制壓力時，副室用活塞55的位移歸零。即，副室用活塞55返回到觸底的位置。當燃燒室5的壓力變得不足控制壓力的情況下，燃燒室5的壓力與曲軸轉角的行進一起減少。這樣，對於本實施方式的燃燒壓力控制裝置，在燃燒室5的壓力達到控制壓力時抑制燃燒室的壓力上升，進行控制而使得燃燒室的壓力不致達到發生異常燃燒的壓力以上。圖4示出對比較例的內燃機的點火正時與輸出扭矩之間的關係進行說明的圖。比較例的內燃機不具有副室。即，比較例是不具有容積可變裝置的內燃機。圖4的圖是在規定的狀態下使比較例的內燃機運轉時的圖。橫軸表示點火時的曲軸轉角(點火正時)。已知根據對混合氣進行點火的正時不同而內燃機的性能變化。內燃機具有輸出扭矩最大的點火正時(0max)。輸出扭矩最大的點火正時根據發動機轉速、節氣門開度、空燃t匕、壓縮比等而變化。通過在輸出扭矩最大的點火正時進行點火，使得燃燒室的壓力升高、熱效率最佳。因此，能夠增大輸出扭矩，減少燃料消耗量。並且，能夠減少所排出的二氧化碳。然而，若使點火正時提前，會發生爆震現象等異常燃燒。特別是在高負荷時，發生異常燃燒的區域變大。在比較例的內燃機中，為了避免異常燃燒，晚於輸出扭矩最大的點火正時進行點火。這樣，選定避開了發生異常燃燒的區域的點火正時。圖5示出比較例的內燃機的燃燒室的壓力的圖。實線表示停止燃料的供給(停止供油)，並且節氣門的開度全開(WOT)時的燃燒室的壓力。此時的燃燒室的壓力在曲軸轉角為O。時、即壓縮上死點處最大。該壓力成為不供給燃料時的燃燒室的最大壓力。在內燃機中，燃燒室的壓力依存於點火正時而變動。虛線所示的圖是在輸出扭矩為最大的點火正時進行點火時的圖。虛線表示假設不發生異常燃燒的情況下的圖。在圖5所示的例中，在曲軸轉角比0° (TDC)略靠後的正時進行點火。當在輸出扭矩最大的點火正時進行點火的情況下，燃燒室的壓力升高。然而，在實際的內燃機中，燃燒室的最大壓力(Pmax)比發生異常燃燒的壓力大，因此使點火正時滯後。點劃線是在使點火正時滯後時的圖。在使點火正時滯後的情況下，燃燒室的最大壓力比在輸出扭矩最大的點火正時點火的情況下的燃燒室的最大壓力小。參照圖3，虛線示出在比較例的內燃機中在輸出扭矩最大的點火正時0max進行 點火的情況下的圖。如前所述，當在該點火正時進行點火的情況下，會發生異常燃燒。與此相對，本實施方式的內燃機能夠以燃燒室的壓力未達到發生異常燃燒的壓力的條件進行燃燒。即便使點火正時提前也能夠抑制異常燃燒的發生。特別是，在壓縮比高的發動機中也能夠抑制異常燃燒。因此，與圖5所示的使點火正時延遲的比較例的內燃機相比，熱效率得到改善，能夠增大輸出扭矩。或者，能夠減少燃料消耗量。在本實施方式的內燃機中，在熱效率最佳的點火正時點火。本實施方式的內燃機也能夠在圖3所示的比較例的內燃機的輸出扭矩最大的點火正時進行點火。然而，本實施方式的內燃機的點火正時比比較例的內燃機的輸出扭矩最大的點火正時提前。根據該結構，能夠進一步改善熱效率，能夠進一步增大輸出扭矩。這樣，本實施方式的內燃機能夠避免異常燃燒，並且能夠在熱效率最佳的正時進行點火。在本實施方式中，副室用活塞55落座於筒狀部件51的底部時的氣體室61的氣壓成為控制壓力。作為控制壓力，能夠使之比停止燃料的供給的情況下的燃燒室的最大壓力大。即能夠設定為比圖5所示的實線的圖的燃燒室的最大壓力大。並且，控制壓力能夠設定為未達到產生異常燃燒的壓力。對於比較例的內燃機，由於點火正時滯後，因此廢氣的溫度高。或者，由於熱效率低，因此廢氣的溫度高。在比較例的內燃機中，為使廢氣的溫度下降，能夠使燃燒時的空燃比小於理論空燃比。然而，作為排氣淨化裝置的三元催化劑，當廢氣的空燃比在理論空燃比的附近的情況下顯示高淨化能力。當偏離理論空燃比時，三元催化劑的淨化性能變得極小。因此，如果使燃燒時的空燃比比理論空燃比小，則廢氣的淨化能力降低，廢氣所含的未燃燒燃料增多。並且，對於比較例的內燃機，由於廢氣的溫度高，因此存在如下情況要求排氣淨化裝置具有耐熱性而需要高質量的材料，或者要求用於對廢氣進行冷卻的裝置、用於對廢氣進行冷卻的新的構造。與此相對，本實施方式的內燃機的熱效率高，因此能夠避免廢氣的溫度升高。對於本實施方式的內燃機，由於降低了廢氣的溫度，因此減小燃燒時的空燃比的必要性小，在排氣淨化裝置含有三元催化劑的情況下能夠維持淨化性能。此外，由於能夠避免廢氣的溫度升高，因此排氣淨化裝置的部件的耐熱性的要求降低。或者，即便不新追加用於對廢氣進行冷卻的裝置等也能夠形成裝置。並且，參照圖3，通常在為了提高熱效率而使內燃機的壓縮比上升的情況下，燃燒室的最大壓力Pmax變大。因此，需要增大構成內燃機的部件的強度。然而，對於本實施方式的內燃機，能夠避免燃燒室的最大壓力變大，能夠避免構成部件變得大型化。例如，能夠避免連杆的直徑變大。並且，能夠避免構成部件彼此的摩擦變大，能夠抑制燃料消耗率的惡化。此外，在燃燒室的最大壓力高的情況下，存在難以增大燃燒室的直徑的問題。當燃燒室的直徑變大時，需要隨之增大活塞的支承部分等構成部件的強度，需要增大構成部件的強度。然而，在本實施方式中，由於能夠將燃燒室的最大壓力維持地較低，因此能夠將構成部件的要求強度抑制得較低。因此，能夠容易地增大燃燒室的直徑。接下來，對本實施方式的內燃機的燃燒壓力控制裝置的控制壓力進行說明。圖6是示出比較例的內燃機的負荷與燃燒室的最大壓力之間的關係的圖。內燃機 的負荷與燃燒室的燃料的噴射量對應。在不發生異常燃燒的情況下，如虛線所示，隨著負荷增加，燃燒室的最大壓力增加。當負荷變得大於規定的負荷時，會發生異常燃燒。可見發生異常燃燒時的燃燒室的最大壓力並不取決於負荷，而是幾乎恆定。在本實施方式的內燃機中，將控制壓力設置成使得燃燒室的壓力不會達到發生異常燃燒的壓力。作為控制壓力，優選為在燃料燃燒時的燃燒室的最大壓力比異常燃燒的發生壓力小的範圍內的較大的壓力。優選將控制壓力升高到發生異常燃燒的壓力的附近。根據該結構，能夠抑制異常燃燒並且能夠增大熱效率。圖7示出本實施方式的內燃機的燃燒室的壓力的其他圖。參照圖2以及圖7，對於本實施方式的內燃機，由於達到控制壓力，副室用活塞55移動。此時,氣體室61的內部的壓力上升。特別是，在氣體室61的容積小的情況下，氣體室61的壓力上升。因此，存在燃燒室5內的壓力伴隨著氣體室61的壓力上升而上升的情況。對於燃燒室5的壓力的圖，在燃燒室5的壓力大於控制壓力的情況下，燃燒室5的壓力的圖呈朝上側凸出的形狀。因此，在確定控制壓力的情況下，優選估算氣體室61的壓力的上升量而將控制壓力設定得較低，以使燃燒室的壓力不會達到異常燃燒的發生壓力。此外，存在含有副室用活塞55的移動部件並不平滑地移動，而產生壓力的反彈的情況。如圖7所示，存在燃燒室的壓力發生脈動的情況。因此，優選考慮燃燒室的壓力的脈動而將控制壓力設定得較低。這樣，優選將控制壓力設定成從發生異常燃燒的壓力減去預先確定的壓力而得的壓力。接下來，對於本實施方式的內燃機的燃燒壓力控制裝置的點火正時進行說明。圖8示出本實施方式以及比較例的燃燒室的壓力的圖。實線表示在本實施方式的內燃機中在輸出扭矩為最大的正時進行點火時的圖。點劃線表示在比較例的內燃機中使點火正時滯後的情況的圖。如上所述，對於本實施方式的內燃機，優選為選定內燃機的熱效率為最大的點火正時emax。然而，該點火正時的燃燒室的壓力高。例如，本實施方式的點火正時的燃燒室的壓力大於比較例的點火正時的燃燒室的壓力。因此，根據內燃機不同，存在火花未散開而發生失火的情況。特別是在本實施方式的內燃機中，在曲軸轉角為0° (TDC)的附近進行點火。當曲軸轉角在0°的附近時，燃燒室的壓力高，處於火花難以散開的狀態。即，由於空氣密度高而處於難以產生放電的狀態。參照圖1，當在燃燒室5中發生失火時，未燃燒燃料經過內燃機排氣通路流入到排氣淨化裝置。在本實施方式中，未燃燒燃料經過排氣口 9流入到三元催化劑20。在該情況下，流入到三元催化劑20的未燃燒燃料增多，存在釋放到大氣中的廢氣的性狀惡化的情況。或者，存在未燃燒燃料在三元催化劑20中燃燒而使得三元催化劑20過熱的情況。參照圖8，在這樣的存在失火的顧慮的內燃機中，可以使點火正時提前。即，能夠提前點火正時。例如，能夠相比輸出扭矩最大的點火正時進一步使點火正時提前。通過使點火正時提前，能夠在燃燒室的壓力低時進行點火，從而能夠抑制失火。圖9示出對本實施方式的內燃機的輸出扭矩與廢氣的溫度進行說明的圖。通過使燃燒室的點火正時提前，可見從燃燒室排出的廢氣的溫度下降。、
例如，為了確保構成排氣淨化裝置的部件的耐熱性，存在廢氣的溫度判定值被預先確定的情況。參照圖1，利用溫度傳感器78檢測廢氣的溫度，當廢氣的溫度超過預先確定的溫度判定值的情況下，可以使點火正時提前。此外，當向燃燒室5供給的燃料噴射量增多時，廢氣的溫度上升。因此，在從燃料噴射閥11供給的燃料的供給量比預先確定的供給量判定值大的情況下，可以使點火正時提前。根據該結構，能夠使從燃燒室5排出的廢氣的溫度下降。能夠抑制排氣淨化裝置變得過熱。或者，通過進行在處於提前角的點火正時進行點火的控制，能夠使構成排氣淨化裝置的部件的耐熱性降低。例如，可以不使用高質量的材料來構成排氣淨化裝置。圖10示出本實施方式的第二燃燒壓力控制裝置的概略剖視圖。第二燃燒壓力控制裝置在筒狀部件51的內部配置有可在相對於副室用活塞55與燃燒室5相反一側的空間發生變形的容器。本實施方式的可變形的容器包括波紋管52。在波紋管52的內部填充有氣體，形成氣體室。這樣,通過配置波紋管52並在內部填充氣體，能夠抑制氣體從氣體室洩漏。例如，能夠抑制氣體經過由活塞環55a所密封的密封部分流出。圖11示出本實施方式的第三燃燒壓力控制裝置的概略剖視圖。在第三燃燒壓力控制裝置中，作為對副室用活塞55施力的施力裝置，配置有機械彈簧。本實施方式的彈簧包括螺旋彈簧53。螺旋彈簧53配置在筒狀部件51的內部。這樣，作為施力裝置，並不局限於氣體室，能夠採用可對副室用活塞施力的任意的裝置。圖12示出本實施方式的第四燃燒壓力控制裝置的概略圖。第四燃燒壓力控制裝置具備用於向筒狀部件51的氣體室61供給氣體的氣體供給裝置。在第四燃燒壓力控制裝置中，在氣體室61填充有空氣。本實施方式的氣體供給裝置包括馬達71和由馬達71驅動的壓縮機72。氣體室61經由單向閥82與壓縮機72連接。單向閥82防止氣體室61的氣體逆流而流出。在連接壓縮機72與氣體室61的流路的中途形成有分支流路。在該分支流路配置有單向閥83。單向閥83形成為在比副室用活塞55開始移動的控制壓力大的壓力下打開。通過配置單向閥83，能夠避免氣體室61的內部的壓力變得比控制壓力大。在壓縮機72連接有單向閥81以及過濾器73。過濾器73從被向壓縮機72吸入的空氣中除去異物。單向閥81防止空氣從壓縮機72逆流。氣體供給裝置由電子控制單元31控制。在本實施方式中，馬達71由電子控制單元31控制。氣體供給裝置例如每隔預先確定的間隔起動，補充從氣體室61流出的氣體。
這樣，通過具備向氣體室供給氣體的氣體供給裝置，即便氣體從氣體室漏出，也能夠將氣體室的內部的壓力保持為幾乎恆定。作為氣體供給裝置，並不局限於該方式，可以採用能夠向氣體室供給氣體的任意的裝置。並且，本實施方式的內燃機的燃燒壓力控制裝置能夠具備檢測燃燒室的壓力的壓力檢測裝置。壓力檢測裝置例如包括缸內壓力傳感器(CPS :Cylinder Pressure Sensor)。缸內壓力傳感器檢測燃燒室的壓力。缸內壓力傳感器例如被以能夠檢測燃燒室的壓力的方式固定於缸蓋。通過配置缸內壓力傳感器，能夠檢測移動部件固著於筒狀部件的情況。例如，檢測燃料燃燒時的壓力，當燃燒室的壓力大於預先確定的判定值的情況下，能夠辨別出移動部件固著於筒狀部件。該判定值例如能夠採用大於控制壓力的壓力。並且，通過配置缸內壓力傳感器，能夠檢測氣體室的氣體洩漏的情況。例如，當燃燒室的壓力未達到控制壓力的情況下，可以辨別為填充於氣體室的氣體發生洩漏。
在本實施方式中，通過與燃燒室鄰接地配置筒狀部件來形成副室，但作為構成副室的副室構成部件，並不局限於該方式，例如，亦可通過在缸蓋形成孔部來形成副室。本實施方式的容積可變裝置具備筒狀部件與配置於筒狀部件的內部的副室用活塞，但並不局限於該方式，容積可變裝置亦可以燃燒室的壓力變化為驅動源而使副室的容積發生變化。例如，亦可利用具有彈性且能夠伸縮的容器形成副室，通過該容器本身變形來使副室的容積發生變化。實施方式2參照圖13 圖19對實施方式2的燃燒壓力控制裝置進行說明。本實施方式的燃燒壓力控制裝置具備用於變更控制壓力的控制壓力變更裝置。本實施方式的燃燒壓力控制裝置具備向氣體室供給氣體的氣體供給裝置。本實施方式的氣體供給裝置作為控制壓力變更裝置而發揮功能。圖13是本實施方式的第一燃燒壓力控制裝置的概略圖。第一燃燒壓力控制裝置的容積可變裝置具備筒狀部件51與配置於筒狀部件51的內部的副室用活塞55。在筒狀部件51的內部形成有副室60以及氣體室61。本實施方式的氣體供給裝置具備馬達71、壓縮機72、單向閥81、82以及過濾器73，這方面與實施方式I的氣體供給裝置相同(參照圖12)。氣體供給裝置由電子控制單元31控制，這也與實施方式I的燃燒壓力控制裝置相同。本實施方式的氣體供給裝置具有變更氣體室61的壓力的功能。氣體供給裝置包括排氣閥84。排氣閥84配置成能夠將氣體排出。本實施方式的排氣閥84被配置在從連接壓縮機72與氣體室61的流路分支的流路。氣體供給裝置包括壓力調整閥85。壓力調整閥85被配置在連接壓縮機72與氣體室61的流路。通過壓力調整閥85的開閉來調整氣體室61的壓力。本實施方式的排氣閥84以及壓力調整閥85為電磁閥，由電子控制單元31控制。並且，本實施方式的氣體供給裝置包括壓力傳感器89。壓力傳感器89配置成檢測氣體室61的氣壓。本實施方式的壓力傳感器89被配置在連接壓縮機72與氣體室61的流路。壓力傳感器89的輸出值被輸入至電子控制單元31。本實施方式的第一燃燒壓力控制裝置具備檢測內燃機的運轉狀態的運轉狀態檢測裝置。基於檢測出的內燃機的運轉狀態來變更控制壓力。基於任意時刻的運轉狀態來變更氣體室61的壓力。在壓縮機72被驅動的狀態下，通過打開壓力調整閥85，能夠使氣體室61的壓力上升。在壓縮機72停止的狀態下，通過打開壓力調整閥85以及排氣閥84，能使氣體室61的壓力降低。通過變更氣體室61的氣壓，能夠變更控制壓力。例如，通過升高氣體室61的氣壓，能夠提高控制壓力。接下來，以內燃機的轉速為例對用於變更控制壓力的內燃機的運轉狀態進行說明。運轉狀態檢測裝置包括用於檢測內燃機轉速的曲軸轉角傳感器42。圖14示出對比較例的內燃機的轉速與爆震餘裕點火正時之間的關係進行說明的圖。爆震餘裕點火正時能夠以下式表示。(爆震餘裕點火正時)=(產生爆震的點火正時)_(輸出扭矩最大的點火正時)對於爆震餘裕點火正時，其值越小越容易產生異常燃燒。根據各個內燃機的轉速不同，產生爆震的難易度也不同。因此，在第一燃燒壓力控制裝置中，根據內燃機的轉速來變更控制壓力。對於內燃機，總體上當內燃機的轉速升高時燃燒期間變短，因此難以發生異 常燃燒。圖15示出本實施方式的第一燃燒壓力控制裝置的內燃機的相對於轉速的控制壓力的圖。內燃機的轉速越高則控制壓力被設定得越高。參照圖1，在本實施方式中，將以內燃機的轉速為函數的控制壓力的值預先存儲於電子控制單元31的ROM 34。電子控制單元31利用曲軸轉角傳感器42檢測內燃機的轉速，並選定與轉速相應的控制壓力。電子控制單元31對氣體供給裝置進行控制，以使氣體室61的氣壓成為所選定的控制壓力。並且，本實施方式的第一燃燒壓力控制裝置具有檢測燃料的性狀的燃料性狀檢測裝置。基於檢測出的燃料的性狀來變更控制壓力。存在內燃機的燃料中含有乙醇的情況。在本實施方式中，以作為燃料的性狀檢測乙醇濃度的內燃機為例進行說明。該內燃機的運轉時的性狀取決於乙醇濃度。圖16示出對比較例的內燃機的燃料所含的乙醇濃度與滯后角修正量之間的關係進行說明的圖。比較例的內燃機在產生異常燃燒的情況下使點火正時滯後。圖16的橫軸表示燃料所含的乙醇濃度，縱軸表示在使點火正時滯後以免產生異常燃燒時的滯后角修正量。燃料所含的乙醇濃度越高，滯后角修正量越小。這樣，對於內燃機，乙醇濃度越高越難以發生異常燃燒。因此，在第一燃燒壓力控制裝置中，基於燃料所含的乙醇濃度來變更控制壓力。圖17示出本實施方式的第一燃燒壓力控制裝置的相對於乙醇濃度的控制壓力的圖。乙醇濃度越高，控制壓力設定得越高。本實施方式的燃料性狀檢測裝置包括檢測燃料所含的乙醇濃度的乙醇濃度傳感器。參照圖I，本實施方式的內燃機在燃料供給流路作為燃料性狀傳感器77配置有乙醇濃度傳感器。將以乙醇濃度為函數的控制壓力的值預先存儲於電子控制單元31的ROM 34。電子控制單元31檢測燃料所含的乙醇濃度，並選定與乙醇濃度相應的控制壓力。電子控制單元31對氣體供給裝置進行控制，以使氣體室61的氣壓成為所選定的控制壓力。對於內燃機，進行點火時的混合氣的溫度越低，越難以產生異常燃燒。作為內燃機的運轉狀態，除了內燃機的轉速外，還可例示出進氣溫度、內燃機的冷卻水溫度、即將點火之前的燃燒室的溫度等。這些溫度越低，能夠將控制壓力設定得高。此外，在內燃機的壓縮比可變的情況下，壓縮比越低，進行點火時的溫度越低。因此，壓縮比越低，可以越提高控制壓力。並且，對於內燃機，新吸入的空氣或者再循環氣體等工作氣體相對於燃料越多，越難以產生異常燃燒。因此，作為內燃機的運轉狀態，可以例示進氣量、再循環氣體流量、燃燒時的空燃比。工作氣體相對於燃料越多，可以越提高控制壓力。作為燃料的性狀，除了乙醇濃度外，可以例示出汽油的辛烷值等表示耐爆震性的指標。例如，可以對辛烷值高的燃料等難以產生異常燃燒的燃料被供給至燃燒室的情況進行檢測，從而提高控制壓力。這樣，通過根據內燃機的運轉狀態、燃料的性狀變更控制壓力，能夠抑制異常燃燒的發生，並且能夠增大燃燒室的最大壓力。能夠根據運轉狀態、燃料的性狀，抑制異常燃燒的發生，並且能夠增大輸出扭矩或抑制燃料消耗量。另外，燃燒壓力控制裝置亦可同時檢測運轉狀態以及燃料的性狀來設定控制壓力。控制壓力變更裝置不限於上述的方式，能夠採用可變更控制壓力的任意的裝置。例如，在對副室用活塞賦予反力的施力裝置含有螺旋彈簧的情況下，亦可形成為當副室用 活塞觸底時，沿軸向推壓螺旋彈簧，能夠變更螺旋彈簧的長度。圖18示出本實施方式的第二燃燒壓力控制裝置的概略圖。第二燃燒壓力控制裝置包括氣體供給裝置。第二燃燒壓力控制裝置的氣體供給裝置具有使氣體室61的減壓速度變慢的功能。第二燃燒壓力控制裝置的氣體供給裝置具有當副室用活塞返回時，使移動速度暫時降低的功能。本實施方式的第二燃燒壓力控制裝置的氣體供給裝置除了具有第一燃燒壓力控制裝置的氣體供給裝置的結構外，作為節流閥具有節流孔87。節流孔87被配置在連接壓縮機72與氣體室61的流路。此外，與節流孔87並列地配置有單向閥88。單向閥88被配置為允許從壓縮機72向氣體室61流過空氣。並且，在連接壓縮機72與氣體室61的流路的中途，配置有用於除去水分的乾燥機86。對於第二燃燒壓力控制裝置，在使氣體室61的壓力上升的情況下，驅動壓縮機72，使壓力調整閥85成為打開狀態。如箭頭101所示，空氣主要經過單向閥88流動。此時，亦可構成為空氣經過節流孔87流動。並且，在使氣體室61的壓力下降的情況下，使壓力調整閥85以及排氣閥84成為打開狀態。並且，亦可停止壓縮機72。此時，如箭頭102所示，空氣經過節流孔87而並不經過單向閥88。所排出的空氣經過節流孔87，從而其流量被限制。能夠抑制當對氣體室61減壓時大量的空氣在短時間被排出從而氣體室61的壓力大幅下降的情況。這樣，第二燃燒壓力控制裝置能夠使氣體室61的減壓速度變慢。圖19示出本實施方式的第二燃燒壓力控制裝置的運轉例的時序圖。圖19是壓縮衝程以及膨脹衝程的圖。橫軸表示曲軸轉角。參照圖18以及圖19，在到曲軸轉角0 I為止的期間中，壓縮機72為驅動狀態。並且，壓力調整閥85為打開狀態。在氣體室61填充有控制壓力的氣體。在曲軸轉角9 1，氣體室61的壓力達到控制壓力。在曲軸轉角0 1，關閉壓力調整閥85，停止壓縮機72。通過在燃燒室5中對混合氣點火，燃燒室5的壓力上升。在曲軸轉角0 2，燃燒室5的壓力達到控制壓力。在曲軸轉角0 2，燃燒室5的壓力與氣體室61的壓力幾乎相同，副室用活塞55開始移動。燃燒室5的壓力被保持為幾乎恆定。在曲軸轉角0 3，對壓力調整閥85以及排氣閥84進行控制而使其成為暫時打開的狀態。通過使壓力調整閥85以及排氣閥84打開，氣體室61的壓力下降。此時，空氣經過節流孔87，因此能夠將氣體室61減壓至所希望的壓力。副室用活塞55的位移變化，燃燒室
5被維持在比控制壓力低的壓力。在曲軸轉角0 4，副室用活塞55的位移為零。在曲軸轉角Q 4以下，燃燒室5的壓力減少。在本實施方式中，使氣體室61的內部減壓的正時被設定為燃料燃燒的燃燒期間中的後半的正時。當將燃燒期間等分地分割時，氣體室61在後半的正時(後期)減壓。當燃燒室5的壓力降低而副室用活塞55向燃燒室5移動時，使副室用活塞55的移動速度暫時降低。結果，副室用活塞55向燃燒室5移動時的時間比副室用活塞55向與燃燒室5相反的一側移動時的時間長。本實施方式的第二燃燒壓力控制裝置能夠減小燃燒期間的後期的燃燒的偏差。在燃燒期間的後期，活塞快速移動。或者，活塞的移動量變大。因此，如果燃燒室的壓力在每次的燃燒循環都發生變化，則內燃機的輸出扭矩變動。
第二燃燒壓力控制裝置能夠提高燃燒期間的後期的燃燒室的壓力，能使燃燒期間的後期的燃燒性提高。例如，與無排氣閥的打開動作的情況相比，能夠提高曲軸轉角9 4的燃燒室的壓力。因此，能夠減少每次燃燒循環所產生的輸出扭矩的偏差。結果，能夠減少內燃機所產生的輸出扭矩的變動。作為對氣體室的壓力進行減壓的正時，亦可是燃燒期間內的結束附近的正時。對於第二燃燒壓力控制裝置，由於能夠減小內燃機的輸出扭矩的偏差，因此能夠使點火正時大幅地滯後。例如，參照圖1，本實施方式的內燃機內燃機，在排氣通路配置有三元催化劑20。三元催化劑20具有排氣淨化性能達到規定的能力的活性化溫度。在內燃機的啟動時等，三元催化劑20為低溫，未達到活性化溫度。存在為了使三元催化劑20在活性化溫度以上而使廢氣的溫度上升的情況。在燃燒室5中，通過使點火正時滯後，能使廢氣的溫度上升。然而，若使點火正時滯後則會使輸出扭矩的偏差變大。對於具備第二燃燒壓力控制裝置的內燃機，由於能夠降低輸出扭矩的偏差，因此能夠使點火正時大幅滯後。因此，能夠在短時間使三元催化劑等排氣淨化裝置升溫。並且，為了減小內燃機的輸出扭矩的偏差，可以將燃燒時的空燃比設定得更大。即，可以使燃燒時的空燃比更稀。通過增大燃燒時的空燃比，能夠提高燃料消耗率。然而，通過使燃燒時的空燃比稀，會發生輸出扭矩的偏差。對於具備第二燃燒壓力控制裝置的內燃機，能夠抑制輸出扭矩的偏差，並且能夠增大燃燒時的空燃比。並且，當內燃機具備廢氣再循環(EGR)裝置的情況下，通過提高再循環率，能夠減小泵浦損失(pumping loss)。然而,通過提高廢氣的再循環率,燃燒期間變長、輸出扭矩的偏差變大。對於具備第二燃燒壓力控制裝置的內燃機，能夠抑制輸出扭矩的偏差，且能夠提高廢氣的再循環率。這樣，對於具備第二燃燒壓力控制裝置的內燃機，通過抑制輸出扭矩的偏差，能夠使點火正時大幅滯後，或增大燃燒時的空燃比，或提高廢氣的再循環率。在本實施方式的第二燃燒壓力控制裝置中，通過使用單向閥以及節流孔，能夠在燃燒期間中從氣體室排出規定量的氣體，但並不限於上述方式，能夠採用可在燃燒期間中從氣體室排出所希望的空氣的任意的裝置。或者，能夠採用使副室用活塞的移動速度降低的任意的裝置。其他的結構、作用以及效果與實施方式I相同，因此在此不再重複說明。實施方式3參照圖20 圖28對實施方式3的內燃機的燃燒壓力控制裝置進行說明。本實施方式的燃燒壓力控制裝置作為容積可變裝置的移動部件具備副室用活塞以及氣體室用活塞。在本實施方式中，以氣體室被密閉的容積可變裝置為例進行說明，但亦可連接有向氣體室供給氣體的氣體供給裝置。圖20是本實施方式的第一燃燒壓力控制裝置的概略剖視圖。本實施方式的容積可變裝置的移動部件包括副室用活塞55與氣體室用活塞56。氣體室用活塞56經由連接杆58固定於副室用活塞55。本實施方式的移動部件包括配置在副室用活塞55與氣體室用活塞56之間的中間活塞57。這些的多個活塞被配置在筒狀部件51的內部。在氣體室用活塞56的外周面配置有0型環56a。確保氣體室用活塞56與筒狀部 件51之間的密閉。本實施方式的中間活塞57配置成能夠沿連接杆58的軸向自由移動。在中間活塞57的內周面以及外周面配置有0型環57a。確保中間活塞57與連接杆58之間、以及中間活塞57與筒狀部件51之間的密閉。在本實施方式中，在中間活塞57與副室用活塞55之間形成有空氣室63。在空氣室63填充有空氣。另外，在中間活塞57與氣體室用活塞56之間形成有機油室62。在機油室62填充有機油。本實施方式的燃燒壓力控制裝置的施力裝置包括氣體室61，利用氣體室61的氣壓對移動部件朝燃燒室5側施力。在本實施方式中，如箭頭100所示，副室用活塞55、氣體室用活塞56以及中間活塞57沿筒狀部件51的軸向一體地移動。並且，中間活塞57追隨氣體室用活塞56移動。這樣，機油室62以及空氣室63與多個活塞同時移動。對於本實施方式的容積可變裝置，通過副室用活塞55與氣體室用活塞56 —體地移動，機油室62的機油被塗布於筒狀部件51的內表面。因此，能夠提高配置在副室用活塞55的外周面的活塞環55a、配置在氣體室用活塞56的外周面的0型環56a的密閉性。能夠抑制氣體從氣體室61洩漏，或抑制氣體從副室60洩漏。並且，通過將機油塗布於筒狀部件51的內表面，移動部件的動作變得平滑。因此，能夠抑制在移動部件移動時產生的燃燒室5的壓力的脈動(參照圖7)。並且，本實施方式的移動部件的中間活塞57配置成能夠沿筒狀部件51的軸向自由移動。中間活塞57能夠固定於連接杆58。然而，存在因外部空氣的溫度或流入副室60的來自燃燒室5的高溫的氣體而導致填充於機油室62的機油的溫度變化從而膨脹或收縮的情況。通過將中間活塞57配置為能夠移動而非固定於連接杆58，使得機油室62的容積能夠變化，能夠與機油的膨脹或收縮相適應。對於本實施方式的容積可變裝置，作為筒狀部的筒狀部件51經由連通管50與燃燒室5連接。連通管50具有比副室60的直徑小的直徑。筒狀部件51經由連通管50與燃燒室5連接，從而能夠使副室60與燃燒室5之間的距離隔開，能夠抑制燃燒室5的熱傳遞給副室60的情況。例如，能夠抑制燃燒室5的熱沿缸蓋4的內部傳導並達到副室60的情況。或者，當高溫的燃燒氣體經過連通管50時，能夠對燃燒氣體進行冷卻。並且，在本實施方式中，在氣體室61與副室60之間夾裝有空氣室63。即，在氣體室61與副室60之間配置有氣體的空間。根據該結構，能夠抑制流入到副室60的燃燒氣體的熱傳遞給氣體室61的情況。能夠抑制氣體室61的氣體的溫度變化從而氣體室61的壓力、即控制壓力變化的情況。在本實施方式中，在氣體室與副室之間夾裝有空氣室，但並不限於該方式，可以在之間夾裝有封入了任意的氣體的腔室。作為所封入的氣體，優選使用熱傳導率小的氣體。或者，亦可對空氣室進行減壓以降低熱傳導。此外，亦可取代空氣室而配置含有隔熱性物質的腔室。對於本實施方式的第一燃燒壓力控制裝置，副室60的直徑與氣體室61的直徑幾乎相同，但並不限於該方式，亦可使副室60的直徑與氣體室61的直徑互不相同。圖21示出本實施方式的第二燃燒壓力控制裝置的概略剖視圖。第二燃燒壓力控制裝置形成為副室60的直徑與氣體室61的直徑相互不同。形成為當沿與筒狀部件51的軸向垂直的方向切斷時，氣體室用活塞56的截面積比副室用活塞55的截面積大。通過 採用該結構，能夠降低填充於氣體室61的氣體的壓力。並且，在燃燒壓力控制裝置具備向氣體室61供給氣體的氣體供給裝置的情況下，能夠降低所供給的氣體的壓力，因此能夠使氣體供給裝置的結構簡單。圖22示出本實施方式的第三燃燒壓力控制裝置的概略剖視圖。圖22中示出副室用活塞的位移為零的情況以及副室用活塞的位移最大的情況的概略剖視圖。配置在副室用活塞55的外周面的活塞環55a作為第一密封部件發揮功能。配置在中間活塞57的內圓周面與外周面的0型環57a作為第二密封部件發揮功能。配置在氣體室用活塞56的外周面的0型環56a作為第三密封部件發揮功能。0型環56a、57a例如由橡膠形成。本實施方式的第三燃燒壓力控制裝置的容積可變裝置形成為活塞環55a的移動範圍與0型環57a的移動範圍不相互重疊。即，形成為配置於中間活塞57的0型環57a的移動範圍處於活塞環55a的移動範圍的外側。例如，形成為連接杆58被形成得足夠長，中間活塞57與副室用活塞55之間的距離變大。優選為在筒狀部件51的內表面的活塞環55a所移動的區域形成有用於積存潤滑劑的槽。與此相對，優選為筒狀部件51的內表面的0型環57a所移動的區域光滑，以確保密閉性。如本實施方式所示，通過使活塞環55a移動的區域與0型環57a移動的區域分離，能夠以提高相對於各個密封部件的密閉性的方式形成筒狀部件51的內表面。在本實施方式中，在活塞環55a所移動的區域形成有用於積存潤滑劑的被稱作網紋的細槽。並且，0型環57a移動的區域以及0型環56a移動的區域未形成槽等，而是形成得較光滑。即，形成為筒狀部件51的內表面的表面粗糙度小。根據該結構，能夠抑制機油從機油室62洩漏，或氣體從氣體室61洩漏。並且，通過形成網紋，能夠提高活塞環55a的潤滑性。圖23示出本實施方式的第四燃燒壓力控制裝置的概略剖視圖。圖23是副室用活塞55的位移為零時的概略剖視圖。本實施方式的第四燃燒壓力控制裝置包括配置在中間活塞57與氣體室用活塞56之間的間隔壁部59。間隔壁部59以對一個機油室進行分割的方式配置。形成有機油室62a以及機油室62b。間隔壁部59被固定於筒狀部件51。在間隔壁部59形成有節流孔49，使得兩個機油室62a、62b相互流通。節流孔49貫通間隔壁部59。節流孔49形成為限制在機油室62a與機油室62b之間流動的機油的流量。圖24示出本實施方式的第四燃燒壓力控制裝置的其他概略剖視圖。圖24是副室用活塞55的位移最大時的概略剖視圖。當副室用活塞55的位移變大時，機油從機油室62b流入機油室62a。並且，當副室用活塞55的位移變小時，機油從機油室62a流入機油室62b。由於機油在機油室62a與機油室62b之間流動時會經過節流孔49，因此能夠使副室用活塞55的移動速度為低速。因此，能夠抑制副室用活塞55移動時的噪聲或振動。並且，存在副室用活塞55落座於筒狀部件51的底部時反彈的情況。通過副室用活塞55反彈，副室60的容積瞬間變化，存在給燃燒室5的壓力帶來不良影響的情況。通過在機油室配置具有節流孔49的間隔壁部59，能夠抑制這樣的副室用活塞55的反彈。能夠減少在副室用活塞55反彈時產生的噪聲、振動。能夠抑制給燃燒室5的壓力帶來的不良影響。圖25示出本實施方式的第五燃燒壓力控制裝置的概略剖視圖。第五燃燒壓力控制裝置包括固定於筒狀部件51的間隔壁部59。間隔壁部59配置於機油室的內部。在間隔壁部59配置有作為第一單向閥的單向閥48a以及作為第二單向閥的單向閥48b。 圖26示出第五燃燒壓力控制裝置的間隔壁部的一部分的放大概略剖視圖。單向閥48a形成為在機油室62b的壓力比機油室62a的壓力高的情況下，使機油流過。單向閥48b形成為在機油室62a的壓力比機油室62b的壓力高的情況下，使機油流過。在本實施方式中，形成為當機油室62a與機油室62b的差壓的絕對值相互相等時，流過單向閥48b的流量比流過單向閥48a的流量小。單向閥48a、48b形成為單向閥48b的最大流量比單向閥48a的最大流量小。圖27示出本實施方式的第五燃燒壓力控制裝置的其他概略剖視圖。圖27是副室用活塞55的位移最大時的概略剖視圖。當副室用活塞55的位移變大時、即副室的容積變大時，機油室62b的機油經過單向閥48a流入機油室62a。另一方面，當副室用活塞55的位移變小時、即副室的容積變小時，機油室62a的機油經過單向閥48b流入機油室62b。參照圖26以及圖27，當副室用活塞55沿箭頭103所示的朝向移動的情況下，以較大的移動速度移動。當副室用活塞55沿以箭頭104所示的朝向移動的情況下，以較小的移動速度移動。圖28示出本實施方式的第五燃燒壓力控制裝置的壓縮衝程以及膨脹衝程的時序圖。橫軸表示曲軸轉角。用實線表示第五燃燒壓力控制裝置，虛線表示不具有間隔壁部的燃燒壓力控制裝置。在燃燒室中燃燒開始，從而燃燒室的壓力急劇上升。在曲軸轉角0 1，燃燒室的壓力達到控制壓力。副室用活塞55開始移動。直到達到曲軸轉角0 2為止，單向閥48a打開，機油從機油室62b流入機油室62a。在從曲軸轉角0 1到曲軸轉角0 2為止，副室用活塞沿箭頭103所示的朝向以較大的速度上升。當副室用活塞55的位移變小的情況下，積存在機油室62a的機油經過單向閥48b流入機油室62b。從曲軸轉角0 2到曲軸轉角0 3為止，單向閥48b打開，從而機油流過該單向閥48b。此時，在單向閥48b中，對機油的流量進行限制。副室用活塞55的位移歸零的速度減緩。在曲軸轉角9 3，副室用活塞55的位移歸零。由於副室用活塞55的位移以較慢的速度向零減少，因此曲軸轉角0 2之後不久的燃燒室5的壓力比不具有間隔壁部的情況低。但是，在燃燒期間中的後期，燃燒室的壓力升高。例如，在曲軸轉角0 3附近，燃燒室的壓力比沒有間隔壁部的情況下的燃燒室的壓力高。燃燒期間的後期的燃燒性提高，能夠減少內燃機的輸出扭矩的偏差。因此，與實施方式2的第二燃燒壓力控制裝置(參照圖18以及圖19)相同，能夠抑制輸出扭矩的偏差，並且使點火正時大幅度滯後，或增大廢氣的空燃比，或者提高廢氣的再循環率。這樣，通過使副室的容積變小的速度比副室的容積變大的速度慢，能夠提高燃燒期間中的後期的燃燒性。此外，由於能夠減緩副室用活塞的位移歸零時的速度，因此能夠減少移動部件的振動、噪聲。例如，能夠減少副室用活塞落座於筒狀部件的底部時的振動、噪聲。其他的結構、作用以及效果與實施方式I或者2相同，因此在此不再重複說明。實施方式4參照圖29 圖31，對實施方式4的燃燒壓力控制裝置進行說明。在本實施方式中，以氣體室被密閉的容積可變裝置為例進行說明，但亦可連接有向氣體室供給氣體的氣體供給裝置。 圖29示出本實施方式的第一燃燒壓力控制裝置的概略圖。具備第一燃燒壓力控制裝置的內燃機具有多個燃燒室。在圖29所示的例中，示出四缸內燃機。該內燃機具有第一氣缸、第二氣缸、第三氣缸以及第四氣缸。並且，在本實施方式中，按照第一氣缸、第三氣缸、第四氣缸以及第二氣缸的順序進行點火。即，每個氣缸的點火正時都不同。第一燃燒壓力控制裝置針對各個燃燒室5配置有容積可變裝置。在各個容積可變裝置，在筒狀部件51的內部配置有副室用活塞55。在筒狀部件51的內部形成有副室60以及氣體室61。多個氣體室61通過連接管68相互連接。存在氣體室61的溫度因流入副室60的燃燒氣體的熱而上升的情況。通過將多個氣體室61相互連接，能夠緩解伴隨著氣體室61的溫度變化的壓力的變化。並且，對於本實施方式的內燃機，各個氣缸的點火正時相互不同，此外，多個氣體室61相互通過連接管68連接。因此，與具備後述的輔助罐的情況相同，當副室用活塞55移動時，實際上氣體室61的容積變大。因此，能夠抑制伴隨副室用活塞55的移動的氣體室61的壓力上升。圖30示出本實施方式的第二燃燒壓力控制裝置的概略圖。第二燃燒壓力控制裝置包括輔助罐70。輔助罐70經由連接管69與氣體室61連接。將輔助罐70與氣體室61連接實際上相當於氣體室61的容積變大。圖31示出對副室用活塞的位移與副室的壓力之間的關係進行說明的圖。圖31中示出對副室用活塞進行施力的施力裝置包括螺旋彈簧的情況以及包括氣體室的情況(氣體彈簧的情況)。當施力裝置包括螺旋彈簧的情況下，副室用活塞的位移越大則副室的壓力越大。在包括氣體室的施力裝置中，氣體室的容積越大，越能夠減小氣體室的壓力上升。因此，即便副室用活塞的位移變大，亦可減小副室的壓力上升。通過將輔助罐連接於氣體室，能夠抑制副室的壓力上升。特別是，即便在副室用活塞的位移變大的情況下，也能夠將副室的壓力保持為幾乎恆定。結果，如圖7所示，在副室用活塞移動的情況下，能夠抑制燃燒室的壓力上升(燃燒室的壓力的圖朝上側凸出)。能夠減小燃燒室的壓力上升，在副室用活塞移動的期間中能夠將燃燒室的壓力保持幾乎恆定。其他的結構、作用以及效果與實施方式I 3中任意實施方式相同，因此在此不再重複說明。實施方式5參照圖32 圖38，對實施方式5的內燃機的燃燒壓力控制裝置進行說明。在本實施方式中，以氣體室被密閉的容積可變裝置為例進行說明，但亦可連接有向氣體室供給氣體的氣體供給裝置。圖32是本實施方式的第一燃燒壓力控制裝置的概略剖視圖。本實施方式的第一燃燒壓力控制裝置的副室60遠離燃燒室5配置。第一燃燒壓力控制裝置具備連通管50，該連通管50連接燃燒室5與副室60。圖33是對第一燃燒壓力控制裝置的燃燒室的配置進行說明的概略俯視圖。本實施方式的內燃機具備兩個進氣門6以及兩個排氣門8。參照圖32以及圖33，連通管50在中途分支，在多個位置與燃燒室5連接。分支後的連通管50連接於燃燒室5中的火花塞10 的附近。連通管50以包圍火花塞10的方式配置。對於本實施方式的連通管50，當沿燃燒室5的外形以通過進氣門6的平面形狀的圓的中心6a的方式劃定圓90時,連通管50在該圓90的內側與燃燒室5連接。此外，優選為當沿燃燒室5的外形以通過排氣門8的平面形狀的圓的中心的方式劃定另一圓時，連通管50在該另一圓的內側與燃燒室5連接。在火花塞10的附近，在剛剛進行點火之後不久燃料發生燃燒。在火花塞10的附近，在燃燒室5的壓力達到控制壓力前燃料發生燃燒。即，在氣體流入連通管50前燃料發生燃燒。連通管50連接於火花塞10的附近，從而能夠抑制未燃燒燃料侵入連通管50以及副室60。當未燃燒燃料侵入到連通管50以及副室60的情況下，當副室60的氣體返回燃燒室5時，未燃燒燃料流入燃燒室5。因此，存在燃燒室5的燃燒性狀發生變化的情況。通過在火花塞10的附近連接連通管50，能夠避免這樣的燃燒性狀的變化。並且，通過抑制未燃燒燃料侵入到連通管50以及副室60，能夠抑制一部分的燃料未經燃燒即被排出到內燃機排氣通路的情況。因此，能夠抑制燃料消耗量增加的情況。或者，能夠抑制被釋放到大氣中的未燃燒燃料的量增加的情況。或者，能夠抑制未燃燒燃料流入排氣淨化裝置，從而排氣淨化裝置的溫度變得過熱的情況。優選為連通管50的內徑形成地較小，以免火焰進入而流入到副室60中。例如，優選為連通管50具有比副室60的直徑小的直徑。或者，優選為將連通管50形成地較長，以免火焰流入到副室60。並且，通過在多個位置將連通管50連接於燃燒室5，能夠減小連通管50的壓力損失。特別是，能夠減小在縮小連接於燃燒室5的部分的直徑的情況下的連通管的壓力損失。圖34示出本實施方式的第二燃燒壓力控制裝置的概略剖視圖。對於本實施方式的第二燃燒壓力控制裝置，連通管50在中途分支而形成有多個流路。在多個流路的各個流路配置有作為第一單向閥的單向閥47a以及作為第二單向閥的單向閥47b。單向閥47a的方向配置成當燃燒室5的壓力比副室60的壓力大時，氣體經過該單向閥47a流動。單向閥47a的打開壓力(開啟壓力)設定成副室用活塞55開始移動的壓力、即控制壓力。單向閥47a形成為在燃燒室5的壓力達到控制壓力以上的情況下，氣體經過該單向閥47a流動。單向閥47b的方向配置成當副室60的壓力比燃燒室5的壓力大時，氣體經過該單向閥47b流動。單向閥47b形成為使氣體以微小的壓力差流動。
圖35示出對本實施方式的第二燃燒壓力控制裝置的動作進行說明的時序圖。圖35是壓縮衝程以及膨脹衝程的時序圖。通過在燃燒室5進行點火，燃燒室5的壓力急劇上升。在曲軸轉角0 I,燃燒室5的壓力達到控制壓力。當燃燒室5的壓力達到控制壓力時，單向閥47a打開，氣體流入副室60。從曲軸轉角0 I到曲軸轉角0 2為止，氣體經過單向閥47a從燃燒室5流入副室60。在曲軸轉角0 2，副室用活塞55的位移最大。從曲軸轉角0 2到曲軸轉角0 3為止，氣體經過單向閥47b從副室60流入燃燒室5。在曲軸轉角0 3，副室用活塞55的位移歸零。在第二燃燒壓力控制裝置中，在燃燒室5的壓力未達到控制壓力的情況下，副室60相對於燃燒室5被阻斷。因此，能夠抑制未燃燒燃料流入連通管50。並且，當燃燒室5的壓力達到控制壓力時，燃料開始燃燒。在曲軸轉角0 1，由於燃料的燃燒發展，因此殘留於燃燒室的未燃燒燃料變得比點火正時的未燃燒燃料少。因此，能夠抑制未燃燒燃料侵入連通管50以及副室60。、
圖36示出本實施方式的第三燃燒壓力控制裝置的概略圖。第三燃燒壓力控制裝置包括配置於連通管50的開閉閥46。本實施方式的開閉閥46為電磁閥。開閉閥46由電子控制單元31控制。第三燃燒壓力控制裝置具備用於在燃燒室5檢測燃燒期間的燃燒期間檢測裝置。本實施方式的燃燒期間檢測裝置包括離子電流檢測裝置45。當在燃燒室5燃料燃燒時，會生成離子。離子電流檢測裝置通過在電極間施加電壓而檢測流動的離子電流，由此能夠檢測燃料的燃燒狀態。本實施方式的離子電流檢測裝置與火花塞10連接。當利用火花塞10對混合氣進行點火後，離子電流檢測裝置45在火花塞的電極間施加電壓。離子電流檢測裝置45通過檢測離子電流來辨別燃料是否在燃燒室5中發生燃燒。例如，當所檢測的離子電流比規定的判定值大的情況下，可以辨別為燃料發生燃燒。燃燒期間檢測裝置並不限於離子電流檢測裝置，能夠採用可檢測燃燒期間的任意的裝置。例如，作為燃燒期間檢測裝置，還可配置檢測燃燒室內的溫度的溫度傳感器，或者檢測燃燒室內的壓力的壓力傳感器。圖37示出對本實施方式的第三燃燒壓力控制裝置的運轉例進行說明的時序圖。圖37中示出在燃燒室的壓力達到控制壓力的期間中，燃料的燃燒結束的情況。參照圖36以及圖37，燃燒循環具有壓縮衝程、膨脹衝程、排氣衝程以及進氣衝程。通過對混合氣點火，燃料開始燃燒。開閉閥46在燃燒期間中被維持在打開狀態。離子電流檢測裝置45檢測到例如離子電流小於判定值的情況則辨別燃燒期間結束。當檢測到燃燒期間已結束的情況時，電子控制單元31關閉開閉閥46。副室用活塞55的位移不歸零而在中途停止。開閉閥46在關閉後的膨脹衝程以及排氣衝程中，維持關閉狀態。對開閉閥46進行控制而使開閉閥46在排氣門8打開期間結束後打開。或者，對開閉閥46進行控制而使開閉閥46在進氣衝程的期間中打開。通過開閉閥46打開，使得副室用活塞55的位移歸零。燃料發生燃燒，副室用活塞55移動，副室60變大，由此燃燒室5的氣體流入副室60。此時，存在未燃燒燃料流入副室60的情況。在第三燃燒壓力控制裝置中，在燃料的燃燒期間，開閉閥46打開。因此，即便在從副室60流入燃燒室5的氣體中含有未燃燒燃料的情況下，也能夠使未燃燒燃料在燃燒室5燃燒。並且，在燃料的燃燒期間後，開閉閥46關閉。直到排氣門8關閉為止，開閉閥46維持關閉的狀態。因此，能夠抑制含有未燃燒燃料的副室60的氣體流入燃燒室5，未經燃燒而殘留於燃燒室5。能夠抑制此後的排氣衝程中未燃燒燃料流出至內燃機排氣通路的情況。或者，能夠抑制燃料消耗量變多的情況。在本實施方式中，對開閉閥46進行控制而使開閉閥46在排氣門8關閉後打開。開閉閥46在進氣衝程中成為打開狀態。殘留於副室60的氣體流入燃燒室5。能夠使殘留於副室60的氣體所含的未燃燒燃料在下一燃燒期間中燃燒。圖38示出對本實施方式的第三燃燒壓力控制裝置的另一運轉例進行說明的時序圖。圖38中示出在燃燒室的壓力達到控制壓力的期間後，燃料的燃燒結束的情況。在另一運轉例中，在燃燒期間的期間中，開閉閥46被維持在打開狀態。即便在流入副室60的氣體中含有未燃燒燃料的情況下，也能夠使未燃燒燃料在燃燒室5中燃燒。開閉閥46在檢測到燃燒期間結束的情況時關閉。 在第三燃燒壓力控制裝置的另一運轉例中，直到排氣門8打開的期間結束為止，開閉閥46被維持在關閉狀態。因此，即便在連通管50中殘留有未燃燒燃料的情況下，也能夠抑制在排氣衝程中未燃燒燃料流出至內燃機排氣通路。這樣，在連通管配置有開閉閥，從燃燒期間的結束時起到排氣門打開的期間結束時為止，將開閉閥維持在關閉狀態，由此，能夠抑制未燃燒燃料從燃燒室被排出至內燃機排氣通路。圖39是具備本實施方式的第四燃燒壓力控制裝置的內燃機的概略俯視圖。圖39是對燃燒室的連通管的連接位置進行說明的概略圖。第四燃燒壓力控制裝置具備連接燃燒室與副室的連通管50。連通管50配置在進氣門6的附近。當俯視觀察燃燒室並將之分割為進氣門側的區域與排氣門側的區域時，與副室連通的連通管50在進氣門側的區域與燃燒室5連接。此外，連通管50被配置於燃燒室5的壁面的附近。在燃燒循環的排氣衝程中，活塞3在燃燒室5內上升。當活塞3上升時，利用配置於活塞3的外周面的活塞環將附著於燃燒室5的內表面的未燃燒燃料帶起。被帶起的未燃燒燃料沿著廢氣的流動聚集於排氣門8的附近。通過在進氣門側的區域將連通管50連接於燃燒室5，能夠抑制未燃燒燃料在排氣衝程中流入連通管50的內部的情況。或者，通過將連通管50配置於進氣門6的附近，能夠抑制未燃燒燃料侵入連通管50的內部的情況。圖40是本實施方式的第五燃燒壓力控制裝置的概略剖視圖。第五燃燒壓力控制裝置具備基體91與構成筒狀部的筒狀部件66。本實施方式的筒狀部件66由具有隔熱性的材質形成。基體91包括連通管50。基體91包括凸部91a。筒狀部件66嵌合於凸部91a。第五燃燒壓力控制裝置的施力裝置包括氣體室61，氣體室61利用氣壓對副室用活塞55朝燃燒室側施力。氣體室61形成在筒狀部件66的內部。本實施方式的筒狀部件66能夠移動，以使氣體室61的容積發生變化。如箭頭103所示，筒狀部件66形成為能夠沿筒狀部件66的軸向移動。並且，在本實施方式中，配置有用於在任意的位置固定筒狀部件66的未圖示的固定裝置。固定裝置形成為在副室用活塞55移動的期間，將筒狀部件66固定於基體91，另一方面，在副室用活塞55觸底時，解除筒狀部件66的固定。本實施方式的第五燃燒壓力控制裝置包括輔助氣缸，該輔助氣缸配置在接近副室60的位置。本實施方式的輔助氣缸包括筒狀部件66的凸緣部66a以及基體91的凹部91b。凸緣部66a作為輔助活塞發揮功能。輔助氣缸包括由凸緣部66a與凹部91b形成的輔助室 64。輔助室64的沿與軸向垂直的方向切斷時的截面積與氣體室61的沿與軸向垂直的方向切斷時的截面積相等。本實施方式的輔助室64形成為與氣體室61容積相同。在輔助室64封入有與氣體室61相同的氣體。以副室用活塞55觸底時的氣體室61的氣壓與輔助室64的氣壓相同的方式在輔助室64封入氣體。本實施方式的第五燃燒壓力控制裝置包括以覆蓋筒狀部件66的方式配置的覆蓋部件92。覆蓋部件92被固定於基體91。形成由覆蓋部件92與筒狀部件66包圍的加壓室
65。在加壓室65填充有規定壓力的氣體。在加壓室65的氣壓的作用下，當未利用固定裝置將筒狀部件66固定於基體91時，能夠防止筒狀部件66從凸部91a脫出。燃燒後的氣體流入副室60，使得副室60的內部的溫度升高。存在副室60的熱被傳遞而氣體室61的內部的溫度上升的情況。當氣體室61的容積不變、或者未連接有空氣供給裝置的情況下，存在氣體室61的壓力上升、控制壓力改變的情況。這樣，存在因氣體室61的溫度變化導致控制壓力變化的情況。對於第五燃燒壓力控制裝置，流入副室60的燃燒氣體經過連通管50。連通管50的熱經由凸部91a傳遞給輔助室64。並且，副室60的熱經由凸部91a傳遞給輔助室64。因此，追隨著氣體室61的溫度變化，輔助室64的溫度變化。例如，在副室60內部的溫度上升的情況下，氣體室61以及輔助室64的溫度上升。由於筒狀部件66由具有隔熱性的材質形成，因此加壓室65的溫度上升得到抑制。在輔助室64的溫度上升的情況下，輔助室64的容積變大。作為輔助活塞的凸緣部66a移動。筒狀部件66移動，氣體室61的容積變大。抑制氣體室61的內部的壓力上升的情況。這樣，對於第五燃燒壓力控制裝置，輔助活塞因輔助氣缸的輔助室64的溫度變化而移動，以輔助活塞的移動為驅動源而使筒狀部件66移動，氣體室61的容積發生變化。根據該結構，即便氣體室61的內部的溫度變化，也能夠將氣體室61的內部的壓力保持大致恆定。即能夠將控制壓力保持大致恆定。在第五燃燒壓力控制裝置中形成為筒狀部件的一部分成為輔助氣缸的輔助活塞，但並不限於該方式，輔助氣缸亦可與筒狀部件分離形成。其他的結構、作用以及效果與實施方式I 4中的任意方式相同，因此在此不再重複說明。上述的實施方式可以適當地組合。在上述的各個圖中，對於相同或者相當的部分標註相同的附圖標記。另外，上述的實施方式為例示，並非對發明進行限定。並且，在實施方式中意圖實現權利要求書所含的變更。標號說明5...燃燒室；10...火花塞；31...電子控制單元；51...筒狀部件；55...副室用活塞；55a.活塞環；56.氣體室用活塞；56a. 0型環；57.中間活塞；57a. 0型環；58...連接杆；59...間隔壁部；60...副室；61...氣體室；62...機油室。
權利要求
1.一種燃燒壓力控制裝置，該燃燒壓力控制裝置是火花點火式的內燃機的燃燒壓力控制裝置，該火花點火式的內燃機具有與燃燒室連通的副室，該燃燒壓力控制裝置的特徵在於， 該燃燒壓力控制裝置具備容積可變裝置，當燃燒室的壓力達到控制壓力時，該容積可變裝置以燃燒室的壓力變化為驅動源而使副室的容積發生變化， 控制壓力大於停止燃料的供給的情況下的燃燒室的最大壓力，且處於未達到燃料發生異常燃燒的壓力的範圍內， 在燃燒循環的壓縮衝程至膨脹衝程的期間中，當燃燒室的壓力達到控制壓力時，容積可變裝置使副室的容積增大，來抑制燃燒室的壓力上升。
2.根據權利要求I所述的燃燒壓力控制裝置，其特徵在於， 該燃燒壓力控制裝置具備 控制壓力變更裝置，該控制壓力變更裝置用於變更控制壓力；以及 運轉狀態檢測裝置，該運轉狀態檢測裝置檢測內燃機的運轉狀態， 控制壓力變更裝置基於利用運轉狀態檢測裝置檢測出的內燃機的運轉狀態來變更控制壓力。
3.根據權利要求2所述的燃燒壓力控制裝置，其特徵在於， 運轉狀態檢測裝置檢測內燃機的轉速， 所檢測出的轉速越大，控制壓力變更裝置越增大控制壓力。
4.根據權利要求I所述的燃燒壓力控制裝置，其特徵在於， 該燃燒壓力控制裝置具備 控制壓力變更裝置，該控制壓力變更裝置用於變更控制壓力；以及 燃料性狀檢測裝置，該燃料性狀檢測裝置檢測燃料的性狀， 控制壓力變更裝置基於利用燃料性狀檢測裝置檢測出的燃料的性狀來變更控制壓力。
5.根據權利要求4所述的燃燒壓力控制裝置，其特徵在於， 該燃燒壓力控制裝置是使含有乙醇的燃料燃燒的內燃機的燃燒壓力控制裝置， 燃料性狀檢測裝置檢測燃料所含的乙醇濃度， 所檢測出的乙醇濃度越大，控制壓力變更裝置越增大控制壓力。
6.根據權利要求I所述的燃燒壓力控制裝置，其特徵在於， 當向燃燒室供給的燃料的量大於預先確定的供給量判定值的情況下，或者廢氣的溫度大於預先確定的溫度判定值的情況下，使點火正時提前。
7.根據權利要求I所述的燃燒壓力控制裝置，其特徵在於， 容積可變裝置包括 筒狀部，該筒狀部與燃燒室連通； 移動部件，該移動部件以能夠移動的方式配置於筒狀部的內部，劃分筒狀部的內部的空間並在面向燃燒室一側形成副室；以及 施力裝置，該施力裝置對移動部件朝向燃燒室施力，以便移動部件在控制壓力下開始移動， 通過移動部件在筒狀部的內部移動，副室的容積發生變化。
8.根據權利要求7所述的燃燒壓力控制裝置，其特徵在於，燃燒壓力控制裝置具備控制壓力變更裝置，該控制壓力變更裝置用於變更控制壓力， 移動部件包括配置於筒狀部的內部的副室用活塞， 當燃燒室的壓力降低而副室用活塞朝燃燒室一側移動時，控制壓力變更裝置使副室用活塞的移動速度暫時降低。
9.根據權利要求7所述的燃燒壓力控制裝置，其特徵在於， 施力裝置包括氣體室，該氣體室形成為利用氣壓對移動部件朝向燃燒室一側施力，移動部件包括副室用活塞，該副室用活塞配置於筒狀部的內部；氣體室用活塞，該氣體室用活塞配置於筒狀部的內部，且經由連接杆而固定於副室用活塞；以及中間活塞，該中間活塞在筒狀部的內部被配置於副室用活塞與氣體室用活塞之間， 在介於氣體室用活塞與中間活塞之間的空間填充有機油，氣體室用活塞、中間活塞以及副室用活塞一體地在筒狀部的內部移動。
10.根據權利要求9所述的燃燒壓力控制裝置，其特徵在於， 容積可變裝置具有間隔壁部，該間隔壁部固定於筒狀部，且配置於氣體室用活塞與中間活塞之間， 在間隔壁部配置有第一單向閥和第二單向閥，當副室的容積變大時機油流過第一單向閥，當副室的容積變小時機油流過第二單向閥， 第二單向閥形成為其最大流量比第一單向閥的最大流量小。
11.根據權利要求9所述的燃燒壓力控制裝置，其特徵在於， 在副室用活塞與筒狀部之間配置有第一密封部件， 在中間活塞與筒狀部之間配置有第二密封部件， 在筒狀部的內表面中的、第一密封部件的移動區域形成有用於積存機油的槽， 第二密封部件在第一密封部件的移動區域的外側的區域移動。
12.根據權利要求7所述的燃燒壓力控制裝置，其特徵在於， 該燃燒壓力控制裝置是如下內燃機的燃燒壓力控制裝置，該內燃機具備多個燃燒室，且針對各個燃燒室配置有容積可變裝置， 施力裝置包括氣體室，該氣體室形成為利用氣壓對移動部件朝向燃燒室一側施力， 針對各個燃燒室配置的多個氣體室相互連接。
13.根據權利要求7所述的燃燒壓力控制裝置，其特徵在於， 施力裝置包括氣體室，該氣體室形成為利用氣壓對移動部件朝向燃燒室一側施力；以及輔助罐，該輔助罐與氣體室連接。
14.根據權利要求7所述的燃燒壓力控制裝置，其特徵在於， 該燃燒壓力控制裝置具備輔助氣缸，該輔助氣缸包括輔助活塞和封入有氣體的輔助室，且該輔助氣缸配置在接近於副室的位置， 施力裝置包括氣體室，該氣體室形成為對移動部件朝向燃燒室一側施力， 筒狀部形成為該筒狀部能夠移動，以使氣體室的容積發生變化， 利用輔助氣缸的輔助室的溫度變化使輔助活塞移動，以輔助活塞的移動為驅動源使筒狀部移動，從而氣體室的容積發生變化。
15.根據權利要求I所述的燃燒壓力控制裝置，其特徵在於， 副室遠離燃燒室配置，容積可變裝置包括連通管，該連通管連接燃燒室與副室，連通管在點火裝置的附近與 燃燒室連接。
全文摘要
一種燃燒壓力控制裝置，是火花點火式的內燃機的燃燒壓力控制裝置，該火花點火式的內燃機具有與燃燒室(5)連通的副室(60)，其中，該燃燒壓力控制裝置具備容積可變裝置，當燃燒室(5)的壓力達到控制壓力時，該容積可變裝置以燃燒室(5)的壓力變化為驅動源而使副室(60)的容積發生變化。控制壓力設定成大於停止燃料的供給的情況下的燃燒室(5)的最大壓力、且處於未達到燃料發生異常燃燒的壓力的範圍內。在燃燒循環的壓縮衝程至膨脹衝程的期間中，當燃燒室(5)的壓力達到控制壓力時，容積可變裝置使副室(60)的容積增大，抑制燃燒室(5)的壓力上升。
文檔編號F02B75/38GK102741525SQ20098016134
公開日2012年10月17日 申請日期2009年9月11日 優先權日2009年9月11日
發明者蘆澤剛 申請人:豐田自動車株式會社