专利名称：内燃机的异常燃烧检测装置及内燃机控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及检测内燃机的异常燃烧的异常燃烧检测装置和能够把异常燃烧的检测结果反馈到内燃机控制中的控制装置。
背景技术：
作为检测内燃机异常燃烧的技术，例如，已知有日本特开2009-30545号公报公开的技术。该技术是检测起因于燃烧室的离子的离子电流并根据离子电流的变化判定是否发生了异常燃烧的技术。但是，该以往的技术需要离子电流检测电路之类复杂且需要花费成本的构件。因此，不能说是在成本方面充分地满足的技术。
发明内容
本发明的课题是，能够以不花费成本的简易的装置检测出内燃机的异常燃烧。而且，为了实现这样的课题，本发明提供如下的内燃机异常燃烧检测装置。本发明提供的异常燃烧检测装置利用直喷喷射器作为用于检测异常燃烧的单元。 与该异常燃烧检测装置有关的直喷喷射器，在喷嘴体的前端设置有袋腔室，以使袋腔室和燃烧室连通的方式形成有喷孔。而且在喷嘴体的内部容纳针阀，利用该针阀使袋腔室开闭， 从而向燃烧室内直接喷射燃料。异常燃烧检测装置检测针阀的从关闭位置开始的上升，根据在直喷喷射器非作动时检测出针阀的上升这一情况，判定为在燃烧室内发生了异常燃
Jyti ο根据如以上那样构成的异常燃烧检测装置，由于可以利用直喷喷射器之类现有的设备，从而能够不花费成本地检测异常燃烧。此外，作为检测针阀上升的装置，可以使用由于针阀的上升动作而发出信号的传感器和开关。也可以是与针阀的上升量相应输出信号变化的传感器。如果原来就在直喷喷射器内安装有这些装置，则通过利用这些装置可以避免成本增加。另外，即使在需要重新设置的情况下，如果与以往技术那样的离子电流检测电路比较，则该设置所花费的成本也不高。进而，本发明提供如下的加入了上述异常燃烧检测装置的功能的内燃机控制装置。本发明提供的控制装置把具备直喷喷射器的内燃机作为控制对象。与该控制装置有关的直喷喷射器，在喷嘴体的前端设置有袋腔室，以使袋腔室和燃烧室连通的方式形成有喷孔。而且喷嘴体的内部容纳针阀，通过利用该针阀使袋腔室开闭，来向燃烧室内直接喷射燃料。控制装置利用传感器等装置计量针阀的从关闭位置开始的上升量，当在直喷喷射器非作动时针阀上升了的情况下，执行根据针阀的上升量增加该直喷喷射器的下一次循环中的燃料喷射量的燃料喷射量修正。若由于异常燃烧而使汽缸内压力上升并使针阀上升了，则由于燃料从袋腔室向喷嘴体的内部逆流而使袋腔室内的燃料量减少。当在该状态下如通常那样执行了下一次循环的燃料喷射时，有可能与袋腔室内的燃料量的减少量相应产生燃料不足，从而空燃比成为稀空燃比。空燃比成为稀空燃比会助长再下一次循环中的异常燃烧的发生。但是，根据如以上那样构成的控制装置，通过增加与针阀的上升量相应的燃料喷射量，可以防止在异常燃烧发生后的下一次循环中可能发生的空燃比的稀空燃比化。也就是，可以防止异常燃烧反复发生。作为基于控制装置的燃料喷射量修正的方法，优选计算出从袋腔室向喷嘴体的内部逆流的燃料量，根据逆流燃料量决定燃料喷射量的修正量。可以根据针阀的上升量计算出逆流燃料量。因为，由针阀的上升量决定了阀部的流路截面积，另外，成为逆流的原动力的汽缸内压力和燃料压力的压力差与针阀的上升量相关。另外，在本发明的另外的方式中，当在直喷喷射器非作动时针阀上升了的情况下， 控制装置，执行根据针阀的上升量使供给到直喷喷射器的燃料压力上升的燃料压力修正。 也可以构成为，一同执行上述的燃料喷射量修正。根据该方式，通过使燃料压力上升，提高了针阀的密闭保持力，所以可以防止在下一次循环以后发生由于针阀的上升引起的燃料从袋腔室向喷嘴体内部逆流的情况。由于防止了燃料的逆流，从而能够防止起因于针阀的上升而产生的空燃比的稀空燃比化和由此引起的异常燃烧反复发生的情况。在本发明的再另外的方式中，当在直喷喷射器非作动时针阀上升了的情况下，控制装置，根据针阀的上升量计算出从袋腔室向喷嘴体的内部逆流了的燃料量。而且，在逆流燃料量的计算值超过袋腔室的容积的情况下，控制装置，执行增加该直喷喷射器的下一次循环中的燃料喷射次数的燃料喷射次数修正。也可以与上述燃料喷射量修正和燃料压力修正一同执行该燃料喷射次数修正。因为袋腔室的容积是逆流燃料量的最大值，所以在逆流燃料量的计算值超过袋腔室的容积的情况下，燃烧室内的已燃气体流入了喷嘴体的内部。当在该状态下如通常那样执行了下一次循环的燃料喷射时，有可能由于燃料喷射量极其不足而使空燃比成为更加稀的稀空燃比。空燃比成为稀空燃比进一步助长下一次的循环中的异常燃烧的发生。但是， 根据上述的方式，通过增加下一次循环中的燃料喷射次数，能够在排出流入到直喷喷射器内的气体的同时，喷射希望的量的燃料。由此，可以防止异常燃烧发生后的下一次循环中可能发生的空燃比的稀空燃比化和由此引起的异常燃烧反复发生的情况。在本发明的再另外的方式中，控制装置把具备直喷喷射器和端口喷射器的内燃机作为控制对象。当在直喷喷射器非作动时针阀上升并且继续该状态的情况下，控制装置执行停止基于直喷喷射器的燃料喷射并切换到基于端口喷射器的燃料喷射的喷射器切换。另外，在从基于直喷喷射器的燃料喷射切换到基于端口喷射器的燃料喷射的期间，控制装置执行使供给到直喷喷射器的燃料压力在最大压力和最小压力之间交替地变化的燃料压力控制。当由于针阀的上升而发生了燃料逆流的情况下，有可能附着在喷孔附近的积垢流入，并在针阀和其就座部之间被夹住。但是，根据上述的方式，通过使燃料压力在最大压力和最小压力之间交替地变化而使针阀反复上升下降，可以将在其间夹着的积垢咬切而除掉。另外，因为这期间切换到了基于端口喷射器的燃料喷射，所以可以防止由于燃料压力控制的影响致使空燃比混乱的情况。
图1是表示应用本发明的实施方式的控制装置的内燃机的直喷喷射器的构成图。图2是表示与基于本发明的实施方式的控制装置的异常燃烧相对应的发动机控制的流程的流程图。图3是表示在本发明的实施方式中所进行的异常燃烧判定的程序的流程图。图4是表示异常燃烧发生时的汽缸内压力的变化和由此产生的针阀的上升量变化的曲轴角度曲线图。图5是表示汽缸内压力和传感器输出的关系的图。图6是表示异常燃烧发生时的汽缸内压力的变化的循环曲线图。图7是表示在本发明的实施方式中所进行的燃料喷射量修正的程序的流程图。图8是表示汽缸内压力和每单位时间的燃料的逆流量之间的关系的图。图9是表示异常燃烧发生时的汽缸内压力变化的一例的曲轴角度曲线图。图10是表示在图9所示的例中产生的燃料吹回量的基于曲轴角度的变化的图。图11是表示在本发明的实施方式中所进行的燃料压力修正的程序的流程图。图12是用于对在本发明的实施方式中所进行的燃料压力修正的内容进行说明的循环曲线图。图13是表示在本发明的实施方式中所进行的燃料喷射次数修正的程序的流程图。图14是用于对在本发明的实施方式中所进行的喷射器切换和燃料压力控制的内容进行说明的循环曲线图。
具体实施例方式以下，对应用了本发明的内燃机(以下，发动机)的控制装置的一个实施方式，参照图1 图14各图来说明。把本实施方式的控制装置应用于具备向燃烧室内直接喷射燃料的直喷喷射器 (高压喷射器)和向进气口喷射燃料的端口喷射器(低压喷射器)的双喷射型火花点火式发动机。本实施方式的控制装置把2个喷射器之中的直喷喷射器作为主要使用的喷射器， 而在某种限定的条件下使用端口喷射器。图1是表示应用了本实施方式的控制装置的发动机的直喷喷射器2的构成的图。 直喷喷射器2，如图1所示那样，构成为包含喷嘴体6和针阀10。把从未图示的燃料泵经由燃料导管供给到直喷喷射器2的燃料引导到喷嘴体6的内部。在喷嘴体6的前端形成了用于喷射燃料的喷孔4。如图1的B示意地放大表示的那样，在喷嘴体6中形成有针阀10能够离座及就座的阀座12。在喷嘴体6的前端部的内壁和针阀10的前端部之间，形成有作为袋状的小空间的袋腔室(燃料积存室)8。通过针阀10从阀座12离座，使喷嘴体6的内部和袋腔室8连通，通过针阀10就座于阀座12，使喷嘴体6的内部和袋腔室8的连通被切断。以使袋腔室 8与外部(燃烧室)连通的方式形成有喷孔4。另外，如图1的A示意地放大表示的那样，针阀10的端部被固定于可动铁芯14。 可动铁芯14被弹簧18向使针阀10就座于阀座12的方向作用。在针阀10的轴向配置有与可动铁芯14对置的固定铁芯16。在可动铁芯14和固定铁芯16之间设有间隙。该间隙的距离表示针阀10从阀座12离座时的最大上升量。除了以上所述的构成，在本实施方式中所使用的直喷喷射器2中安装有根据可动铁芯14和固定铁芯16之间的距离而改变输出信号的传感器20。本实施方式的控制装置取得传感器20的输出信号，如下面说明的那样，作为用于判定发动机的异常燃烧的信息，另外，作为用于执行与异常燃烧相对应的发动机控制的信息而进行利用。本实施方式的控制装置具有作为检测发动机的异常燃烧的异常燃烧检测装置的功能。在检测出异常燃烧的情况下，本实施方式的控制装置执行与异常燃烧相对应的发动机控制。图2是表示该发动机控制的流程的流程图。如图2所示那样，本实施方式的控制装置，在最初的步骤Sl中，进行使用了直喷喷射器2的“异常燃烧判定”。而且在下面的步骤S2中执行与异常燃烧相对应的“燃料喷射量修正”。另外，在下面的步骤S3中执行与异常燃烧相对应的“燃料压力修正”。在认为气体流入直喷喷射器2中的情况下，在下面的步骤S4中还执行“燃料喷射次数修正”。另外，在认为直喷喷射器2中夹住了积垢的情况下， 在下面的步骤S5中还执行“喷射器切换”和“燃料压力控制”。以下，对基于本实施方式的控制装置的发动机控制的内容，按每个上述的步骤具体地进行说明。Sl 异常燃烧判定图3是表示由本实施方式的控制装置所执行的异常燃烧判定的程序的流程图。本实施方式的控制装置按每个汽缸执行该异常燃烧判定程序。在异常燃烧判定程序的最初的步骤SlOl中，判定相应汽缸是否处于膨胀冲程(燃烧冲程)。如果不是膨胀冲程，则跳过以下的步骤。在相应汽缸处于膨胀冲程的情况下，进行步骤S102的判定。在步骤S102中，判定直喷喷射器2的针阀10是否上升了。把传感器20的输出信号用于该判定。因为若针阀10 从阀座12上升了则可动铁芯14和固定铁芯16之间的距离发生变化，所以针阀10的上升表现为传感器20的输出信号的变化。因此，通过观察传感器20的输出信号，能够检测针阀 10的上升，可以根据输出信号的变化量计量针阀10的上升量。本实施方式的控制装置具有把传感器20的输出信号与针阀10的上升量建立关联的映射(以下，传感器输出-上升量映射)。在没有检测出针阀10上升的情况下，跳过以下的步骤。在检测出针阀10的上升的情况下，进行步骤S103的处理。在步骤S103中，设立表示发生了异常燃烧的异常燃烧标志。也就是，本实施方式的控制装置，根据在直喷喷射器 2未作动的膨胀冲程中检测出针阀10的上升这一情况，判定为发生了异常燃烧。可以利用针阀10的上升来检测异常燃烧的根据在于，异常燃烧发生时汽缸内压力急增。针阀10，由于弹簧18的弹力和燃料压力被压向阀座12，同时，从袋腔室8侧，由于汽缸内压力被向上升方向按压。当基于汽缸内压力的上升方向的力超过基于弹力和燃料压力的就座方向的力时，发生针阀10从阀座12上升的情况。但是，以至少在通常燃烧(正常燃烧)的范围内不会发生那样的情况的方式，选定弹簧18的弹力。然而，在发生了异常燃烧的情况下，有可能伴随汽缸内压力的急增而作用于针阀10的上升方向的力胜过就座方向的力，发生针阀10上升的情况。图4是表示异常燃烧发生时的汽缸内压力的变化和由此产生的针阀10的上升量的变化的曲轴角度曲线图。如图4的下段(汽缸内压力-曲轴角度曲线图)所示那样，在异常燃烧和通常燃烧中汽缸内压力的峰值产生很大的差。其结果是，在异常燃烧发生时作用于针阀10的上升方向的力瞬间地超过就座方向的力，如图4的上段(上升量-曲轴角度曲线图)所示那样，瞬间地发生针阀10上升了的情况。通过利用传感器20检测这时的针阀10的上升，可以不花费成本地进行异常燃烧的检测。然而，也能够根据传感器20的输出信号来计量汽缸内压力，详细地说，是基于异常燃烧的汽缸内压力的最大值。由于异常燃烧使汽缸内压力变得越高则针阀10的上升量变得越大。图5是表示把燃料压力设为一定的情况下的汽缸内压力和传感器20的输出信号(电压值)的关系的图。根据图5可确认，从汽缸内压力超过了某值的时间点开始，在传感器输出中表现出变化，之后，传感器输出也与汽缸内压力的上升成比例地变大。传感器输出中表现出变化时的汽缸内压力(在图5中是20MPa)是针阀10上升时的汽缸内压力。通过预先通过实验取得图5所示那样的数据，从而可以根据传感器20的输出信号推定基于异常燃烧的汽缸内压力的最大值。本实施方式的控制装置具有把燃料压力设为关键因素而将传感器20的输出信号与汽缸内压力建立关联的映射(以下，传感器输出-汽缸内压力映射)。传感器输出-汽缸内压力映射可以用于步骤S102的判定结果的验证。在噪声与传感器20的输出信号重叠的情况下，有可能把该噪声误判定为针阀10的上升。如果利用传感器输出-汽缸内压力映射把传感器20的输出信号变换为汽缸内压力，则可以把由于汽缸内压力作用于针阀10的上升方向的力和由于这时的燃料压力和弹簧18的弹力作用于针阀 10的就座方向的力进行数值上的比较。如果比较的结果是上升方向的力小，则可以知道，检测到上升的传感器20的输出信号是噪声，步骤S102的判定结果错误。通过将这样的用于验证的处理加到异常燃烧判定程序中，可以进一步提高异常燃烧的检测精度。S2 燃料喷射量修正图6是表示异常燃烧发生时的汽缸内压力的变化的循环曲线图。如图6所示那样， 若在某个循环(图6中第2循环)中发生了异常燃烧，则在再下一次循环(图6中第4循环)中再发生异常燃烧。认为这样反复发生异常燃烧的原因如下。若发生了异常燃烧，则由于汽缸内压力的急增而使直喷喷射器2的针阀10上升。 这时，通过上升的针阀10和阀座12之间的间隙，发生燃料从袋腔室8向喷嘴体6内部逆流的情况。其结果是，袋腔室8内的燃料量减少。然而，燃料喷射量是以袋腔室8中已充满燃料为前提来计算的。因此，在如通常那样执行了下一次循环的燃斜喷射时，则燃料喷射量与袋腔室8内的燃料量的减少量相应地出现了不足。燃料喷射量的不足不但使空燃比成为稀空燃比，还会助长再下一次循环中再次发生异常燃烧。可以认为这是因为，由于伴随空燃比稀空燃比化的燃烧恶化而使残留气体中的HC增加。燃料喷射量修正是用于避免上述那样的情况的处理。也就是说，执行该处理的目的是，通过修正燃料喷射量来防止发生了异常燃烧的循环的下一次循环中的空燃比稀空燃比化，由此避免反复发生异常燃烧的情况。图7是表示由本实施方式的控制装置所执行的燃料喷射量修正的程序的流程图。 本实施方式的控制装置按每个汽缸执行该燃料喷射量修正程序。燃料喷射量修正程序的最初的步骤S200确认异常燃烧发生标志是否已设立。如果异常燃烧发生标志已设立，则执行用于燃料喷射量修正的步骤S201、S202及S203的处理。在步骤S201中，使用传感器输出-上升量映射根据传感器20的输出信号来计算针阀10的上升量。在下面的步骤S202中，计算出从袋腔室8向喷嘴体6内部逆流的燃料量。把每单位时间的燃料逆流量进行累计的结果就是在此计算出的逆流燃料量。由针阀10和阀座12 之间的间隙所形成的阀部的流路截面积以及汽缸内压力和燃料压力之间的压力差决定了每单位时间的逆流量。针阀10离开阀座12的上升量决定了阀部的流路截面积。另外，在汽缸内压力和燃料压力的压力差与针阀10的上升量之间有相关关系。因此，可以把每单位时间的逆流量作为针阀10的上升量的函数来表示。在步骤S202中，使用该函数根据针阀 10的上升量来计算逆流燃料量。图8是表示把燃料压力设为一定时的汽缸内压力和每单位时间的燃料逆流量之间的关系的图。根据图8可以确认，从汽缸内压力超过了某个值的时间点起燃料逆流开始， 之后，逆流量也与汽缸内压力的上升成比例地变大。在此，图9是表示异常燃烧发生时的汽缸内压力的变化的一例的曲轴角度曲线图。在汽缸内压力如图9所示那样变化的情况下， 在汽缸内压力超过上限值(能够保持针阀10密闭的界限值)的区间内发生燃料逆流。根据针阀10的上升量来计算这时的每单位时间的逆流量，并将其在上述的区间内进行累计， 由此可以计算出逆流燃料量，即逆流的燃料的总量。图10是表示在图9所示的例中产生的逆流燃料量(吹回量)基于曲轴角度的变化的图。在下面的步骤S203中，根据逆流燃料量决定燃料喷射量的修正量。在图10所示的例中，把最终的逆流燃料量(吹回量)按原样决定为燃料喷射量的修正量。把所决定的修正量追加到下一次循环的燃料喷射量。由此在下一次循环中不会有燃料喷射量不足的情况，从而避免了空燃比稀空燃比化和与此相伴的异常燃烧的反复。S3 燃料压力修正如使用图6说明的那样，有发动机的异常燃烧反复发生的倾向。用于防止成为其原因的空燃比稀空燃比化并避免异常燃烧再发生的处理是上述的燃料喷射量修正。另一方面，接着说明的燃料压力修正是用于在异常燃烧再次发生了的情况下防止进一步的异常燃烧的反复的处理。图11是表示由本实施方式的控制装置所执行的燃料压力修正的程序的流程图。 本实施方式的控制装置按每个汽缸执行该燃料压力修正程序。燃料喷射量修正程序的最初的步骤S300确认异常燃烧发生标志是否已设立。如果异常燃烧发生标志已设立，则执行用于燃料压力修正的步骤S301、S302及S303的处理。在步骤S301中，使用传感器输出一上升量映射根据传感器20的输出信号计算针阀10的上升量。由于异常燃烧因而汽缸内压力急增的结果，使作用于针阀10的上升方向的力超过就座方向的力，由此发生针阀10上升。可以根据在步骤S301中计算出的上升量来确定异常燃烧发生时作用于针阀10的上升方向的力。因为针阀10的上升量和汽缸内压力相关。 如果能够确定异常燃烧发生时的上升方向的力，则只要以超过该上升方向的力的方式调整就座方向的力即可。根据作用于针阀10的就座方向的力是基于燃料压力的力和弹簧18的弹力的合力，可以构成为，通过修正燃料压力，在异常燃烧再发生时使针阀10不上升。
在下面的步骤S302中，基于在步骤S301中计算出的上升量，计算用于在异常燃烧再发生时使针阀10不上升的目标燃料压力。而且，在下面的步骤S303中，以使实际的燃料压力成为目标燃料压力的方式进行燃料压力的修正。此外，可以通过调整向直喷喷射器2 供给燃料的燃料泵的转速来进行燃料压力的修正。把基于以上的程序的燃料压力修正的执行结果示于图12。图12以循环曲线图方式表示汽缸内压力、目标燃料压力及空燃比的各变化。根据图12可以看出，在第2循环中发生了异常燃烧，在之后的第5循环和第8循环中再次发生了异常燃烧。在最初的异常燃烧中发生了空燃比向稀空燃比侧偏离的情况。但是，通过在该时间点把目标燃料压力向增大侧修正，在接下来的异常燃烧发生时不会发生空燃比向稀空燃比侧偏离的情况。这是因为， 由于燃料压力上升因而针阀10的密闭保持力提高，防止了伴随汽缸内压力上升的针阀10 的上升。之后，再次发生了空燃比向稀空燃比侧偏离的情况，但是，在该时间点把目标燃料压力进一步向增大侧再修正。由此，可靠地防止了伴随汽缸内压力上升的针阀10的上升。S4 燃料喷射次数修正如上述那样，可以根据针阀10的上升量来计算在异常燃烧发生时从袋腔室8向喷嘴体6内部逆流的燃料量。但是，能够逆流的燃料量有限度，袋腔室8的容积成为逆流燃料量的最大值。因此，在根据上升量计算出的逆流燃料量超过了袋腔室8的容积的情况下，可以假定，不只袋腔室8内的全部燃料逆流，燃烧室内的已燃气体也流入到喷嘴体6的内部。 当在气体进入喷嘴体6内部的状态下如通常那样执行了下一次循环的燃料喷射时，导致燃料喷射量的极其不足。燃料喷射量不足引起的空燃比稀空燃比化助长在以后的循环中异常燃烧的发生。燃料喷射次数修正是用于避免上述那样的情况的处理。在燃料喷射次数修正中， 增加1个循环中的燃料喷射次数。所增加的燃料喷射是用于排出流入到喷嘴体6内部的气体的预备性燃料喷射。通过在正常的燃料喷射前执行该预备性燃料喷射，能够在排出流入到喷嘴体6的内部的气体的同时，喷射希望的量的燃料。图13是表示由本实施方式的控制装置所执行的燃料喷射次数修正的程序的流程图。本实施方式的控制装置按每个汽缸执行该燃料喷射次数修正程序。燃料喷射次数修正程序的最初的步骤S400确认异常燃烧发生标志是否已设立。如果异常燃烧发生标志已设立，则执行用于燃料喷射量修正的步骤S401及S402的处理。在步骤S401中，判定根据针阀10的上升量计算出的逆流燃料量是否超过袋腔室8 的容积。如果逆流燃料量的计算值是在袋腔室8的容积以下，则不进行燃料喷射次数的修正。但是，如果逆流燃料量的计算值超过了袋腔室8的容积，则在步骤S402中增加燃料喷射次数1次。而且，进行用于排出流入到喷嘴体6内部的气体的预备性燃料喷射，即直喷喷射器2的空喷射。由此，在下一次循环中不会出现燃料喷射量不足的情况，从而避免了空燃比的稀空燃比化和与此相伴的异常燃烧的反复。S5 喷射器切换及燃料压力控制当在异常燃烧发生时由于针阀10的上升而发生了燃料逆流的情况下，有可能附着在喷孔4附近的积垢与燃料一起流入喷嘴体6之内。而且，还有可能流入的积垢被夹在针阀10和阀座12之间。在假如发生了那样的情况时，无法使针阀10就座，从而发生燃料从间隙泄漏的情况。
喷射器切换和燃料压力控制是用于应对上述那样的情况的处理。可以使用图14 来说明各处理的内容。图14利用循环曲线图与汽缸内压力的变化一起，表示传感器输出、 目标燃料压力的设定和使用喷射器的设定。根据图14可知，在第2循环中发生了异常燃烧，与此相伴，传感器输出增大了。另外，可知，尽管汽缸内压力降低了，但是传感器输出还是保持较高不变。所谓传感器输出不降低，意味着保持针阀10已上升的状态不变。作为其原因可以认为是上述的积垢夹住。在这种情况下，本实施方式的控制装置停止基于直喷喷射器2的燃料喷射，并切换到基于端口喷射器的燃料喷射。也就是说，执行喷射器切换。与此同时，本实施方式的控制装置，使直喷喷射器2所连接的高压系统的目标燃料压力在最大压力和最小压力之间按每个循环交替地变化，以作为燃料压力控制。使目标燃料压力变化到最大压力是为了以较强的力把针阀10压向阀座12而把积垢咬切。另一方面，使目标燃料压力变化为最小压力是为了使针阀10大幅度地上升而使积垢从针阀10和阀座12之间脱离。这样按每1循环使针阀10上升下降，由此，可以将夹在中间的积垢咬切而除掉。另外，因为这期间切换到基于端口喷射器的燃料喷射，从而防止了由于燃料压力的变动而导致空燃比混乱的情况。在图14所示的例中，在第7循环之后，传感器输出降低了。其意味着针阀10正常就座，也就是，在针阀10和阀座12之间夹住的积垢被除掉了了。在这种情况下，本实施方式的控制装置停止使目标燃料压力在最大压力和最小压力之间变化的操作。另外，停止基于端口喷射器的燃料喷射并再切换到基于直喷喷射器2的燃料喷射。其他.以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述的实施方式。本发明在不脱离其宗旨的范围内可以依据上述的实施方式进行各种变形并实施。例如，也可以把上述的实施方式如下面那样进行变形并实施。对于在上述的实施方式中所执行的各处理之中的S2、S3、S4、S5的处理，未必需要执行全部的处理。也可以选择性地将其中的1个或多个与异常燃烧判定(Si)组合来执行。 例如，能够进行如下的选择只实施异常燃烧判定(Si)和燃料喷射量修正(S2)；只实施异常燃烧判定(Si)和燃料压力修正(S3)；只实施异常燃烧判定(Si)和燃料喷射次数修正 (S4)；只实施异常燃烧判定(Si)和喷射器切换及燃料压力控制(S5)。当然，也可以组合更多的处理并执行。另外，在上述的实施方式中，控制装置把具备直喷喷射器和端口喷射器的发动机作为控制对象。但是，如果不执行S5的喷射器切换及燃料压力控制，则也可以把只具有直喷喷射器的发动机作为控制对象。符号的说明2直喷喷射器、4喷孔、6喷嘴体、8袋腔室、10针阀、12阀座、14可动铁芯、16固定铁芯、18弹簧、20传感器
权利要求
1.一种内燃机异常燃烧检测装置，其特征在于，具备直喷喷射器，其向上述燃烧室内直接喷射燃料，具有设置于喷嘴体的前端的袋腔室、 使上述袋腔室和燃烧室连通的喷孔及容纳于上述喷嘴体的内部并使上述袋腔室开闭的针阀；上升检测单元，其检测上述针阀的从关闭位置开始的上升；和异常燃烧判定单元，根据在上述直喷喷射器非作动时检测出上述针阀上升这一情况， 判定为在上述燃烧室内发生了异常燃烧。
2.一种内燃机控制装置，该内燃机具备直喷喷射器，该直喷喷射器向上述燃烧室内直接喷射燃料，具有设置于喷嘴体的前端的袋腔室；使上述袋腔室和燃烧室连通的喷孔；和容纳于上述喷嘴体的内部并使上述袋腔室开闭的针阀，该内燃机控制装置，其特征在于，具备上升量计量单元，其计量上述针阀的从关闭位置开始的上升量；和燃料喷射量修正单元，当在上述直喷喷射器非作动时上述针阀上升了的情况下，根据上述针阀的上升量来增加上述直喷喷射器的下一次循环中的燃料喷射量。
3.根据权利要求2所述的内燃机控制装置，其特征在于， 上述燃料喷射量修正单元包含逆流燃料量计算单元，其根据上述针阀的上升量计算从上述袋腔室向上述喷嘴体的内部逆流的燃料量；和修正量决定单元，其根据逆流燃料量决定燃烧喷射量的修正量。
4.根据权利要求2或3所述的内燃机控制装置，其特征在于，还具备燃料压力修正单元，当在上述直喷喷射器非作动时上述针阀上升了的情况下， 该燃料压力修正单元根据上述针阀的上升量使供给到上述直喷喷射器的燃料压力上升。
5.根据权利要求2所述的内燃机控制装置，其特征在于，还具备逆流燃料量计算单元，当在上述直喷喷射器非作动时上述针阀上升了的情况下，根据上述针阀的上升量计算出从上述袋腔室向上述喷嘴体的内部逆流了的燃料量；和燃料喷射次数修正单元，在逆流燃料量的计算值超过上述袋腔室的容积的情况下，增加上述直喷喷射器的下一次循环中的燃料喷射次数。
6.根据权利要求2所述的内燃机控制装置，其特征在于， 上述内燃机还具备向进气口喷射燃料的端口喷射器， 上述控制装置还具备喷射器切换单元，当在上述直喷喷射器非作动时上述针阀上升并且上述针阀上升了的状态继续的情况下，停止基于上述直喷喷射器的燃料喷射，切换到基于上述端口喷射器的燃料喷射；和燃料压力控制单元，在从基于上述直喷喷射器的燃料喷射切换到基于上述端口喷射器的燃料喷射的期间，使供给到上述直喷喷射器的燃料压力在最大压力和最小压力之间交替式变化。
全文摘要
本发明的课题是能够以不花费成本的简易装置来检测内燃机的异常燃烧。为此，本发明提供的异常燃烧检测装置利用直喷喷射器作为用于检测异常燃烧的装置。与该异常燃烧检测装置有关的直喷喷射器，在喷嘴体的前端设置袋腔室，以使袋腔室和燃烧室连通的方式形成有喷孔。而且喷嘴体的内部容纳有针阀，通过利用该针阀开闭袋腔室，来向燃烧室内直接喷射燃料。异常燃烧检测装置例如利用传感器来检测针阀的从关闭位置开始的上升，根据在直喷喷射器非作动时检测出针阀上升这一情况，判定为在燃烧室内发生了异常燃烧。
文档编号F02M65/00GK102272439SQ201080001904
公开日2011年12月7日 申请日期2010年3月31日 优先权日2010年3月31日
发明者宫下茂树, 是永真吾, 羽原辉晃 申请人:丰田自动车株式会社