内燃机控制装置的制作方法

1.本技术涉及内燃机控制装置。


背景技术：

2.为了应对近年来提出的地球变暖问题，全球范围内开始了减少温室气体排放的行动。汽车行业也需要这样的应对措施，为了改善内燃机的效率，正在进行相应的开发。
3.其中，有在火花塞的前端设置具有孔道的副燃烧室的内燃机。副燃烧室内点燃混合气，使燃烧的火焰从孔道向主燃烧室喷出。该喷出的燃烧火焰点燃主燃烧室内的混合气，这样的内燃机被称为副室式内燃机(例如专利文献1)。该方式可以对主燃烧室内的混合气快速多点位地点火，因此即使是稀薄混合气也可以缩短燃烧期间，能够稳定地运转。因此，可以大幅提高热效率，作为能够大幅减少温室气体排放量的方式受到关注。现有技术文献专利文献
4.专利文献1：日本专利特开2017-103179号公报


技术实现要素：

发明所要解决的技术问题
5.副室式内燃机中，由于副燃烧室经由孔道和主燃烧室连接，所以在气体吹扫方面存在问题。因此，在低负荷下，燃烧产生的已燃气体容易滞留在副燃烧室内。另外，在高旋转高负荷下，压缩冲程时从主燃烧室经由孔道流入副燃烧室内的混合气的流速加快。因此，在副燃烧室内设置的火花塞的电极之间产生的火花放电容易被吹灭。这些影响会使可燃性下降，有引起失火的可能性。
6.副室式内燃机通过以下步骤达成主燃烧室的混合气的燃烧。用副燃烧室内的火花塞点燃混合气，使燃烧火焰生长，副燃烧室内的压力上升，由孔道向主燃烧室喷出燃烧气体，点燃主燃烧室的混合气。在副燃烧室内安装的火花塞的电极附近燃烧的火焰停留的时间比没有副燃烧室的普通内燃机要长。因此，火花塞的绝缘子部、接地电极等不易散热的突起部容易处于高温。以这些高温部为起点容易发生自燃(燃烧)等也成为问题。
7.为了解决上述问题，例如如专利文献1所示，对火花塞电极部、副燃烧室内、孔道等的形状和位置关系进行了研究，对精密配置等进行了讨论。但是，各种各样的内燃机形状、大范围的运转条件、火花塞电极的碳附着、堆积、电极的劣化、消耗等会导致火花塞和副燃烧室内所处的环境发生变化。因此，仅从机械结构方面很难应对。需要根据内燃机的主燃烧室内和副燃烧室内的状态来控制内燃机。然而，没有一种低成本实时诊断副燃烧室内火花塞的状态、副燃烧室内的燃烧状态和主燃烧室内的燃烧状态的方法。
8.本技术的目的是提供一种能够以低成本实时诊断副室式内燃机的主燃烧室内和副燃烧室内的燃烧状态的内燃机控制装置。用于解决技术问题的技术手段
9.本技术所涉及的内燃机控制装置控制具有主燃烧室和副燃烧室的内燃机，所述副燃烧室通过设置在主燃烧室与副燃烧室之间的孔道喷出的燃烧气体来点燃主燃烧室的混合气,该内燃机控制装置包括：离子检测部，该离子检测部检测副燃烧室内的离子；以及诊断控制部，该诊断控制部控制向内燃机的燃料供给，并针对每一个燃烧冲程，根据离子检测部检测的离子检测量来诊断主燃烧室或副燃烧室的燃烧状态。发明效果
10.本技术所涉及的内燃机控制装置在副室式内燃机中，基于副燃烧室内部的离子检测量，能够以低成本实时地诊断主燃烧室内的燃烧状态或副燃烧室内的燃烧状态，因此能够提前掌握内燃机的问题，提高内燃机的可靠性。
附图说明
11.图1是实施方式1所涉及的内燃机的第一结构图。图2是实施方式1所涉及的诊断控制部的硬件结构图。图3是实施方式1所涉及的内燃机的第二结构图。图4是实施方式1所涉及的内燃机的第三结构图。图5是对实施方式1所涉及的副燃烧室内的燃烧状态的诊断进行说明的图。图6是对实施方式1所涉及的主燃烧室内的燃烧状态的诊断进行说明的图。图7是对实施方式2所涉及的自燃的诊断进行说明的图。图8是对实施方式2所涉及的主燃烧室内的异常燃烧的诊断进行说明的图。
具体实施方式
12.下面，参照附图对本技术所涉及的内燃机100的控制装置1进行说明。
13.1.实施方式1《内燃机的构成》图1是实施方式1所涉及的内燃机100的第一结构图，是简化的概念图。内燃机100具有主燃烧室103、副燃烧室102、连通主燃烧室103和副燃烧室102的孔道101。内燃机100的控制装置1(以后简称为控制装置1)具有离子检测部104、诊断控制部105、控制部106。主燃烧室103具有连接到进气管的进气端口、连接到排气管的排气端口、连接在与曲柄轴相连的杆上并产生输出的可动活塞，而在图1中省略了记载。副燃烧室配置有点火部，但在图1中省略记载。
14.控制部106控制喷油器107，控制向主燃烧室的燃料供给量和燃料供给时期。空气从进气端口供给到主燃烧室。喷射到主燃烧室的燃料与空气混合成为混合气，通过孔道101从主燃烧室103供应到副燃烧室102。这里，喷油器107配置在主燃烧室中，但是也可以配置在进气管内或进气端口。
15.副燃烧室102内的混合气在点火部被点燃，燃烧火焰在副燃烧室102内生长，副燃烧室内的压力上升。然后，高温的燃烧气体从孔道喷向主燃烧室，点燃主燃烧室的混合气。因此，主燃烧室的混合气的点火变得容易，稀薄混合气的稳定燃烧成为可能。通过扩大稀薄燃烧区域，控制装置1可以有助于提高内燃机100的热效率。
16.检测副燃烧室102内的离子的离子检测部104将检测出的离子检测量传达给诊断控制部105。诊断控制部105能够根据内燃机100的运转条件，根据离子检测量诊断副燃烧室102内的燃烧状态和主燃烧室103的燃烧状态。诊断控制部105能够以低成本实时地诊断副燃烧室102和主控制室103中的失火状态、自燃、异常燃烧。通过诊断控制部105，能够提前检测内燃机100的燃烧状态的异常，因此能够实现内燃机100的稀薄混合气的稳定燃烧，并且能够提高可靠性。控制部106也可以控制点火部。另外，在图1中，记载了诊断控制部105包含控制部106的情况，因此控制部106对喷油器107的控制、对点火部的控制也是由诊断控制部105控制的。也可以将诊断控制部105和控制部106分离，各自独立地执行诊断和控制并进行协作。
17.＜诊断控制部的硬件结构＞图2是诊断控制部105的硬件结构图。图2的说明能够适用于诊断控制部105、控制部106，以下作为代表对诊断控制部105进行说明。本实施方式中，诊断控制部105是对车辆进行诊断、控制的控制装置。诊断控制部105的各功能由诊断控制部105所具备的处理电路来实现。具体而言，诊断控制部105作为处理电路，包括cpu(central processing unit：中央处理单元)等运算处理装置90(计算机)、与运算处理装置90进行数据交换的存储装置91、向运算处理装置90输入外部的信号的输入电路92、以及从运算处理装置90向外部输出信号的输出电路93等。
18.作为运算处理装置90，可以具备asic(application specific integrated circuit：专用集成电路)、ic(integrated circuit：集成电路)、dsp(digital signal processor：数字信号处理器)、fpga(field programmable gate array：现场可编程门阵列)、各种逻辑电路和各种信号处理电路等。另外，作为运算处理装置90，也可以具备多个同种或不同种的运算处理装置来分担执行各处理。作为存储装置91，可以具备构成为能从运算处理装置90读取并写入数据的ram(random access memory：随机存取存储器)、构成为能从运算处理装置90读取数据的rom(read only memory：只读存储器)等。输入电路92与输出离子检测值的包含电源部202等的各种传感器、开关和通信线连接，具备将这些传感器、开关的输出信号和通信信息输入到运算处理装置90的a/d转换器、通信电路等。输出电路93具有将来自运算处理装置90的控制信号输出到包含喷油器107、致动器108、警示灯109、点火部203、301在内的驱动装置的驱动电路等。
19.诊断控制部105所具备的各功能通过由运算处理装置90执行存储于rom等存储装置91的软件(程序)，并与存储装置91、输入电路92以及输出电路93等诊断控制部105的其它硬件协作来实现。另外，诊断控制部105使用的阈值、判定值等设定数据作为软件(程序)的一部分存储在rom等存储装置91中。诊断控制部105所具有的各功能可以分别由软件的模块构成，但也可以由软件和硬件的组合构成。
20.《打不着火》内燃机100中，存在混合气未被点燃从而不燃烧的现象。这被称为打不着火。存在燃料的供给被切断从而主燃烧室103中不发生燃烧的情况，这种情况也会发生打不着火，但多称为断油。另外，混合气的过浓或过稀有时会导致燃烧不稳定进而导致打不着火。
21.在副室式内燃机100中，副燃烧室102经由孔道101与主燃烧室103连接，因此在气体吹扫方面存在问题。副燃烧室102内燃烧产生的已燃气体不能排出，容易滞留。因此，尤其
是在低负荷下，被推回到副燃烧室102内滞留的已燃气体，新的进气冲程、压缩冲程中有时无法向副燃烧室102充分地提供新的混合气。在这种情况下，可以认为副燃烧室102内的残留已燃气体(不可燃气体)导致自身egr率变高，可燃性变差而导致打不着火。另外，在高旋转高负荷下，压缩冲程时从主燃烧室经由孔道流入副燃烧室内的混合气的流速加快。因此，在副燃烧室内设置的火花塞的电极之间产生的火花放电容易被吹灭。可以认为这种状态与火花塞的点火性能降低相叠加而导致打不着火状态。
22.火花塞电极上的碳附着、沉积等引起的污损会降低点火性能。火花塞的电极有时会因经年劣化、消耗而导致点火性能下降。这些问题的影响会使可燃性下降，有引起打不着火的可能性。
23.在发生这些打不着火的情况下，内燃机100的输出降低。与此同时，未燃混合气的排放也是环境恶化的原因。另外，未燃混合气有可能在排气冲程中开始燃烧，也有可能在排气管、催化剂中燃烧，这也是内燃机100损伤的原因。因此，提前诊断内燃机100发生的打不着状态十分重要。通过提前诊断，可以通过点亮警示灯109等向驾驶员传达这一信息。其结果，可以在初期阶段实施修理，将损伤降到最低。另外，可以防患于未然，防止因行驶过程中的输出降低、无法行驶而发生问题。
24.此外，诊断打不着火状态，实施内燃机负荷的增加、供给燃料量的增加、燃料供给定时的提前角的控制，将打不着火状态纠正为正常的燃烧状态也是有效的。由于碳附着在火花塞电极上而产生的烟雾有时可以通过继续正常燃烧来进行火花塞电极的净化而得到改善。
25.《离子检测部》参考图3和图4描述离子检测部104的构成的具体示例。图3是实施方式1所涉及的内燃机100的第二结构图。在图1的结构图中追加了作为离子检测部104的构成要素的检测探针201和电源部202。另外，在副燃烧室102中追加了点火部203。都是在图1的结构图中省略的构成要素。
26.配置在副燃烧室102内部的检测探针201通过施加电压，可以检测副燃烧室内的离子。电源部202提供用于检测探针201检测离子的电压。另外，电源部202还具有作为放大器的功能，该放大器输出与由检测探针检测出的上述离子检测量对应的信号。
27.点火部203具有在副燃烧室102内点燃混合气的功能。诊断控制部105驱动点火部203，控制点火时期。诊断控制部105控制喷油器107，控制提供给主燃烧室103的燃料供给量和燃料供给时期。诊断控制部105能够通过控制致动器108来控制节流阀的开度，通过控制向内燃机100供给的空气量来控制内燃机100的负荷。这里，喷油器107配置在主燃烧室中，但是也可以配置在进气管内或进气端口。诊断控制部105对向驾驶员通知异常的警示灯109进行点亮、熄灭的控制。
28.图3的内燃机100中，分别配置了检测探针201、电源部202、点火部203。另外，虽然记载了诊断控制部105包含控制部106的情况，但是也可以将控制部106和诊断控制部105分离，各自独立地执行控制和诊断并进行协作。控制装置1包含由虚线表示的构成要素。
29.《离子检测量》火焰内存在离子。如果在火焰内放置电极并施加电压，则会流过离子电流，因此可以检测到离子的存在。检测出的离子电流的大小称为离子检测量来进行说明。根据离子检
测量，可以诊断燃烧室内混合气的燃烧状态。
30.离子检测量在点火初期和燃烧从副燃烧室102扩张到主燃烧室103的燃烧扩张期等中增大。离子检测量也会随着燃烧室内气流的速度、混合气的燃烧速度、燃烧室外壁温度而变化。实验室配置的内燃机100安装了高价的缸内压力传感器、精密的曲轴角速度传感器、利用激光的燃烧分析装置等，且同时利用这些装置进行测量，通过实验可以在改变内燃机100的运转条件的同时，确认燃烧室内的燃烧状态与离子检测量的关系。可以产生正常燃烧状态、打不着火状态、自燃、异常燃烧状态，确认燃烧状态与离子检测量的关系。通过根据内燃机100的各种运转条件确定这些关系，能够根据离子检测量的大小诊断燃烧状态。
31.图4是示出实施方式1所涉及的内燃机100的第三结构图。图4中，用于在副燃烧室102内引起燃烧的点火部301具备火花塞302和点火线圈303。火花塞302在被施加高电压的电极与接地的电极之间产生点火火花。点火线圈303向火花塞302提供高电压。于是，火花塞302兼用作为离子检测部104的构成要素的检测探针201，在点火线圈303内配置电源部202。进而，诊断控制部105包含控制部106，兼具控制部106的功能。控制装置1包含由虚线表示的构成要素。
32.诊断控制部105驱动点火部301，控制点火时期。诊断控制部105驱动喷油器107，控制向主燃烧室103提供的燃料供给量和燃料供给时期。诊断控制部105通过控制致动器108来控制节流阀的开度，通过控制向内燃机100供给的空气量能够控制内燃机100的负荷。这里，喷油器107配置在主燃烧室中，但是也可以设置在进气管内或进气端口。诊断控制部105对向驾驶员通知异常的警示灯109进行点亮、熄灭的控制。
33.这些构成要素的配置变更和功能的集成不会导致内燃机100和控制装置1产生本质性的变化，因此图4中也用相同的符号表示内燃机100和控制装置1。以下对诊断控制部105的诊断和控制进行说明。关于诊断控制部105和控制部106分离并各自执行诊断和控制的情况作省略说明。诊断控制部105和控制部106分开配置又协同实施的内容与集成后的诊断控制部105实施的内容相同。
34.图4的内燃机100的控制装置1为了系统的简化、低成本化，将电源部202配置在点火线圈303内，利用点火线圈303产生的一部分能量，生成离子检测用电压。但是，为了提高离子检测量的检测精度，也可以如图3所示与点火部203分离地配置电源部202。
35.《打不着火状态的诊断》图5、图6是对实施方式1所涉及的副燃烧室102和主燃烧室103内部的燃烧状态的诊断进行说明的图。图5、图6的纵轴是离子检测量，横轴是时间。为了表示燃烧过程的经过，横轴可以用曲轴角度来代替时间。以下的说明中，虽然横轴是时间，但也可以换成曲轴角度来解读。
36.电源部202将图5所示的波形的离子检测量输出到诊断控制部105。诊断控制部105根据内燃机100的离子检测量的波形，诊断副燃烧室102内或主燃烧室103内的双方或一方是燃烧状态还是打不着火状态。诊断控制部105根据离子检测量对每个燃烧冲程诊断燃烧状态。
37.这里，所谓每个燃烧冲程的诊断，是指对本来应该发生燃烧状态的压缩冲程、膨胀冲程或排气冲程中的定时前后的离子检测量进行检测并进行诊断。即，在四冲程循环的内燃机100中，曲轴每旋转两次实施一次诊断。若运转条件变化，则点火时期变动，但如果运转
条件确定，点火时期就确定。通过实验，可以确认在每一运转条件下副燃烧室102和主燃烧室103正常燃烧状态下的离子检测值的变化。通过实验，可以确认在每一运转条件下副燃烧室102和主燃烧室103打不着火状态下的离子检测值的变化。根据这些实验结果，可以预先确定用于打不着火状态诊断的各参数。
38.《副燃烧室的打不着火诊断》如图5所示，诊断控制部105根据运转条件，设定第一燃烧检测定时tm1、第一燃烧判定阈值th1、第一燃烧判定期间tp1。作为运转条件，可以使用内燃机转速、内燃机负荷、冷却水温度、燃料辛烷值等。诊断控制部105参照预先存储在存储装置91中的表或图，或使用计算式，根据运转条件设定第一燃烧检测定时tm1、第一燃烧判定阈值th1、第一燃烧判定期间tp1。
39.预定的运转条件范围内，在时间上比第一燃烧检测定时tm1要早的定时，离子检测量持续大于第一燃烧判定阈值th1的期间比第一燃烧判定期间tp1要长时，诊断控制部105诊断为副燃烧室102内发生了燃烧状态。在该步骤没有诊断出燃烧状态的发生的情况下，诊断控制部105诊断为副燃烧室102内发生了打不着火状态。
40.图5中以实线表示的图表表示在发生正常燃烧状态的情况下在上述运转条件范围内的离子检测量的变化的例子。表示离子检测量的最初极大值的波峰对应于由火花塞302在副燃烧室102内点燃了混合气的燃烧状态。由于火花塞302的污损、消耗、燃料过稀薄等原因导致点火失败而处于打不着火状态时，不会产生离子检测量的最初的波峰。变为打不着火状态时，比上述的第一燃烧检测定时tm1要早的定时，离子检测量大于第一燃烧判定阈值th1的期间不会比第一燃烧判定期间tp1长，诊断控制部105不会诊断出燃烧状态的发生。此时，诊断控制部105将副燃烧室102诊断为打不着火状态。
41.《主燃烧室的打不着火诊断》如图6所示，诊断控制部105根据运转条件，设定第二燃烧检测定时tm2、第二燃烧判定阈值th2、第二燃烧判定期间tp2。作为运转条件，可以使用内燃机转速、内燃机负荷、冷却水温度、燃料辛烷值等。诊断控制部105参照预先存储在存储装置91中的表或图，或使用计算式，根据运转条件设定第二燃烧检测定时tm2、第二燃烧判定阈值th2、第二燃烧判定期间tp2。
42.预定的运转条件范围内，在时间上比第二燃烧检测定时tm2要晚的定时，离子检测量持续大于第二燃烧判定阈值th2的期间比第二燃烧判定期间tp2要长时，诊断控制部105诊断为主燃烧室103内发生了燃烧状态。在该步骤没有诊断出燃烧状态的发生的情况下，诊断控制部105诊断为主燃烧室103内发生了打不着火状态。
43.图6中以实线表示的图表表示在发生了正常燃烧状态的情况下的上述运转条件范围内的离子检测量的变化的例子。表示离子检测量的第二极大值的波峰对应于燃烧从副燃烧室102扩张到主燃烧室103的燃烧扩张期的燃烧状态。副燃烧室102的点火失败或燃烧扩张到主燃烧室103失败导致打不着火状态的情况下，不会产生离子检测量的第二个波峰。打不着火状态的情况下，在时间上比第二燃烧检测定时tm2要晚的定时，离子检测量持续大于第二燃烧判定阈值th2的期间不比第二燃烧判定期间tp2要长，诊断控制部105不会诊断出燃烧状态的发生。此时，诊断控制部105将主燃烧室103诊断为打不着火状态。
44.第一燃烧检测定时tm1和第二燃烧检测定时tm2可以是相同的定时，也可以是不同
的定时。另外，设定上述各参数的表、图、计算式可以设定为通用的，也可以设定为分开的。通过将表、图、或计算公式设定为通用的，可以减少匹配工数(调谐工数)。通过分开设定，能够更精准地诊断副燃烧室102和主燃烧室103的燃烧状态。
45.另外，通过将表、图或计算式设定为通用的，能够使诊断控制部105的内部运算通用化，能够以低成本诊断副燃烧室102和主燃烧室103的燃烧状态。
46.第一燃烧判断阈值th1和第二燃烧判定阈值th2可以是相同的值。另外，可以将用于设定第一燃烧判断阈值th1和第二燃烧判断阈值th2的表、图或计算式设置为通用的。
47.所述第一燃烧判定期间tp1和所述第二燃烧判定期间tp2可以是相同的期间。另外，可以将用于设定所述第一燃烧判定期间tp1和所述第二燃烧判定期间tp2的表、图或计算式设置为通用的。
48.诊断控制部105在副燃烧室102内或主燃烧室103内的至少一方被诊断为打不着火状态的次数(计数值)超过预定的第一计数阈值时，进行内燃机100的负荷的增加、向内燃机100供给的燃料量的增加、向内燃机100供给燃料的定时的提前角中的至少一项的控制，以抑制打不着火的发生。例如，第一计数阈值可以是1，如果诊断出发生了一次打不着火状态，就可以执行上述控制。这样一来，打不着火状态马上就能消除，能够继续运转，所以便利性高。
49.诊断控制部105能够驱动喷油器107，控制燃料喷射量以及燃料喷射时期。另外，诊断控制部105通过控制致动器108来控制节流阀的开度，通过控制向内燃机100供给的空气量能够控制内燃机100的负荷。使用致动器108、喷油器107，诊断控制部105能够进行内燃机100的负荷的增加、向内燃机100供给的燃料量的增加、向内燃机100供给燃料的定时的提前角的控制。这样可以抑制打不着火的发生。
50.诊断控制部105也可以在诊断为打不着火状态的次数(计数值)超过第一计数阈值的情况下，点亮向驾驶员通知异常的警示灯109。由此，能有效地促进设备的维护和更换。
51.诊断控制部105也可以在上述计数值超过预定的第二计数阈值的情况下，对用于向驾驶员通知异常的警示灯109实施点亮控制。例如，在累计诊断为发生了20次以上打不着火的情况下，诊断控制部105点亮警示灯109。在持续发生打不着火状态的情况下，能有效地督促驾驶员进行装置的维护、更换。
52.诊断控制部105也可以对诊断出打不着火状态的比例进行计数，在计数比例超过预定的比例阈值的情况下对用于向驾驶员通知异常的警示灯109实施点亮控制。例如，在1000次点火中诊断出发生了20次以上打不着火的情况下，诊断控制部105点亮警示灯109。在以超过比例阈值的频率反复发生打不着火状态的情况下，能有效促进装置的维护、更换。
53.根据实施方式1，控制装置1能够以低成本实时地诊断副燃烧室和主燃烧室内的至少一方的燃烧状态、失火状态。另外，诊断控制部105能够通过对打不着火状态进行适当的反馈控制来恢复燃烧状态。或者，可以向驾驶员发出适当的警告。由此，能够提高内燃机100的可靠性。另外，能够抑制未燃混合气的排出，对环境的保护有帮助。
54.2.实施方式2实施方式2所涉及的控制装置1的诊断控制部105根据离子检测量的波形诊断副燃烧室102内或主燃烧室103内的双方或其中一方是否发生了自燃或异常燃烧。实施方式2所涉及的诊断控制部105的硬件结构与实施方式1的图1至图4说明的诊断控制部105或诊断控
制部105和控制部106一样，只变更或追加软件就可以实现应对自燃或异常燃烧的功能。
55.《自燃、燃烧异常》在内燃机100中，存在不管火花塞的点火定时在几时都会点燃混合气的现象。内燃机100持续高转速高负荷运转时，主燃烧室103和副燃烧室102每单位时间内产生的热量增加，火花塞、进气阀、排气阀、活塞、燃烧室内壁等变成高温，混合气接触到这些高温部位，有可能不因点火火花而点燃。这被称为自燃(早燃：preignition)。
56.副室式内燃机100中，在副燃烧室102内安装的火花塞302的电极附近燃烧火焰停留的时间较长。火花塞302的绝缘子部、接地电极那样的不易散热的突起部容易产生高温，以该高温部为起点容易发生自燃。
57.对于预先确定的最佳点火时间，在其之前自燃有可能产生将压缩冲程中的活塞推回去的过大压力。另外，提前的自燃还会使燃烧气体从打开的进气阀进入进气系统，对节流阀、空气流量传感器、空气过滤器等造成损伤。
58.另外，由于过晚的点火时期、打不着火导致的点火延迟或燃烧延迟导致的后燃的结果是，混合气在排气冲程中燃烧，混合气在排气管内燃烧的同时被排出。在这种情况下，可能导致废气传感器(o2传感器)、催化剂的劣化和损坏。这些统称为异常燃烧。
59.作为与正常燃烧相对的概念，异常燃烧是将自燃也包括在内的概念。因此，在副燃烧室102点火失败，主燃烧室103通过自燃开始燃烧的情况下，也作为由自燃引起的异常燃烧处理。
60.自燃和异常燃烧也可能是内燃机100损伤的原因，因此实时诊断非常重要。通过提前诊断，可以通过点亮警示灯109等向驾驶员传达这一信息。其结果，可以在初期阶段实施修理，将损伤降到最低。另外，可以防患于未然，防止在行驶过程中因输出降低、无法行驶而发生问题。
61.进一步，在诊断出自燃及异常燃烧的情况下，通过减小内燃机100的负荷、减少供给燃料量、以及控制燃料供给定时的延迟角等，可以摆脱自燃和异常燃烧，所以是有效的对策。由此可以提高内燃机100的可靠性。
62.《自燃、燃烧异常的诊断》图7、图8是对实施方式2所涉及的副燃烧室102和主燃烧室103内部的燃烧状态的诊断进行说明的图。图7、图8的纵轴是离子检测量，横轴是时间。为了表示燃烧过程的经过，横轴可以用曲轴角度来代替时间。以下的说明中，虽然横轴是时间，但也可以换成曲轴角度来解读。
63.《主燃烧室或副燃烧室的自燃的诊断》如图7所示，诊断控制部105根据运转条件，设定第三燃烧检测定时tm3、第三燃烧判定阈值th3、第三燃烧判定期间tp3。作为运转条件，可以使用内燃机转速、内燃机负荷、冷却水温度、燃料辛烷值等。诊断控制部105参照预先存储在存储装置91中的表或图，或使用计算式，根据运转条件设定第三燃烧检测定时tm3、第三燃烧判定阈值th3、第三燃烧判定期间tp3。
64.预定的运转条件范围内，在时间上比第三燃烧检测定时tm3要早的定时，离子检测量持续大于第三燃烧判定阈值th3的期间比第三燃烧判定期间tp3要长时，诊断控制部105诊断为副燃烧室102内或者主燃烧室103内发生了自燃。
65.图7中以实线表示的图表表示在产生正常燃烧状态的情况下上述运转条件范围内的离子检测量的变化的例子。表示离子检测量的最初极大值的波峰是由火花塞302在副燃烧室102内点燃混合气的燃烧状态所引起的。在该时期之前的第三燃烧检测定时tm3之前，未示出通常那么大的离子检测量。在第三燃烧检测定时tm3之前检测出离子检测量的情况下，表示在副燃烧室102内或主燃烧室103内发生了自燃而引起燃烧。在离子检测量持续大于第三燃烧判定阈值th3的期间比第三燃烧判定期间tp3要长的情况下，诊断控制部105诊断为发生了自燃。
66.《主燃烧室的自燃、异常燃烧的诊断》诊断控制部105如图8所示，根据运转条件设定第四燃烧检测定时tm4、第四燃烧判定阈值th4、第五燃烧判定阈值th5、第四燃烧判定期间tp4、第五燃烧判定期间tp5。作为运转条件，可以使用发动机转速、负荷、冷却水温度、燃料辛烷值等。诊断控制部105参照预先存储在存储装置91中的表或图，或使用计算式，设定与运转条件相对应的第四燃烧检测定时tm4、第四燃烧判定阈值th4、第五燃烧判定阈值th5、第四燃烧判定期间tp4、第五燃烧判定期间tp5。
67.在预定的运转条件范围内，在比第四燃烧检测定时tm4要早的定时，离子检测量持续大于第四燃烧判定阈值th4的期间比第四燃烧判定期间tp4要长的情况下，诊断控制部105判断第一条件成立。诊断控制部105在第一条件不成立的情况下会判断第一条件不成立。
68.在上述运转条件范围内，在比第四燃烧检测定时tm4晚的定时，离子检测量持续大于第五燃烧判定阈值th5的期间比第五燃烧判定期间tp5要长的情况下，诊断控制部105判断第二条件成立。诊断控制部105在第二条件不成立的情况下会判断第二条件不成立。
69.第一条件不成立且第二条件成立的情况下，诊断控制部105诊断为在主燃烧室103内发生了自燃或异常燃烧。
70.图8中以实线表示的图表示出了在预定的运转条件范围内，副燃烧室102无法被火花塞302点燃而处于打不着火状态后，在主燃烧室103因自燃而燃烧时的离子检测量的变化的例子。在正常燃烧状态下发生的第四燃烧检测定时tm4之前的离子检测值的最初的波峰并没有出现，因此诊断控制部105判断第一条件不成立。
71.在图8中以实线表示的图表中，第四燃烧检测定时tm4之后，在主燃烧室103中因自燃而引起燃烧或异常燃烧，从而产生了表示离子检测极大值的波峰。由于离子检测量连续大于第五燃烧判定阈值th5的期间比第五燃烧判定期间tp5长，所以诊断控制部105判断为第二条件成立。
72.第一条件不成立且第二条件成立的情况下，诊断控制部105诊断为在主燃烧室103内发生了自燃或异常燃烧。
73.诊断控制部105诊断为发生了自燃、异常燃烧中的至少一种的情况下，实施内燃机100的负荷的减小、提供给内燃机100的燃料量的减少、向内燃机100供给燃料的定时的延迟角的控制中的至少一种。由此，诊断控制部105能够防止内燃机100的破损，并且能够抑制自燃或异常燃烧的发生，继续内燃机100的运转。
74.诊断控制部105能够驱动喷油器107，控制燃料喷射量以及燃料喷射时期。另外，诊断控制部105能通过驱动致动器108来控制节流阀的开度，通过控制向内燃机100供给的空
气量来控制内燃机100的负荷。使用喷油器107、致动器108，诊断控制部105能进行内燃机100的负荷的减少、供给内燃机100的燃料量的减少、向内燃机100供给燃料的定时的延迟角的控制。由此，诊断控制部105可以抑制打不着火的发生。
75.诊断控制部105诊断为发生了自燃、异常燃烧中的至少一种的情况下，可以实施向驾驶员通知异常的警示灯109的点亮控制。督促驾驶员对装置进行维护和更换，从而是有效的。
76.因此，根据本实施方式2，控制装置1能够以低成本实时地诊断副燃烧室102或主燃烧室103内的自燃、异常燃烧。而且，控制装置1可以通过适当的反馈控制来恢复燃烧状态，防止发动机的损坏，并且可以向驾驶员发出适当的警告，以促进设备的维护和更换。由此，能够提高内燃机100的可靠性。控制装置1能够使内燃机100在稀薄混合气下实现稳定燃烧，并且能够提高可靠性，因此通过节约油耗，有利于环保。
77.虽然本技术记载了各种示例性实施方式和实施例，但是在一个或多个实施方式中记载的各种特征、方式和功能不限于特定实施方式的应用，可以单独地或以各种组合来应用于实施方式。因此，可以认为未例示的无数变形例也包含在本技术说明书所公开的技术范围内。例如，设为包括对至少一个构成要素进行变形、追加或省略的情况，以及提取至少一个构成要素并与其他实施方式的构成要素进行组合的情况。标号说明
78.1控制装置、100内燃机、101孔道、102副燃烧室、103主燃烧室、104离子检测部、105诊断控制部、106控制部、107喷油器、108致动器、109警示灯、201检测探针、202电源部、203、301点火部、302火花塞、303点火线圈。