CN104583570A - 用于检测内燃机中的异常燃烧的装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种火花点火式内燃机，包括：压缩比改变机构，燃烧室的容积通过所述压缩比改变机构变化；缸内压力传感器，其取得气缸内的压力振动的压力信号；以及异常燃烧检测器，其包括使压力信号当中设定的频带的压力信号通过的滤波器，且基于已通过所述滤波器的压力信号来检测异常燃烧的发生。基于异常燃烧发生的曲轴转角区间以及基于机械压缩比，异常燃烧检测器设定所述滤波器的频带。

Description

用于检测内燃机中的异常燃烧的装置
技术领域
本发明涉及一种火花点火式内燃机。
背景技术
在内燃机的燃烧室内，在空气和燃料的空燃混合物被压缩的状态下发生燃烧。在压缩空燃混合物时的压缩比影响内燃机的输出转矩和燃料消耗量。通过增加压缩比，可增加输出转矩并可减少燃料消耗量。另一方面，极高的压缩比导致如爆燃的异常燃烧。依照现有技术的内燃机可在内燃机运转期间改变压缩比。
公开号为2007-92610的日本专利申请(JP 2007-92610 A)公开了一种包含可变压缩比机构、爆震传感器以及电子控制单元(ECU)的内燃机。爆震传感器附接至气缸体的侧面。ECU基于爆震传感器的输出值而检测到在内燃机的气缸内已经发生爆燃。当检测到爆燃的发生时，在压缩比改变动作期间的至少一部分阶段内，该内燃机禁止用于改变点火正时的控制。另外，当爆震传感器的输出被ECU捕捉到时，输出信号的具体范围的频率可被选择性地捕捉到。
公开号为2006-307707的日本专利申请(JP 2006-307707 A)公开了一种内燃机的爆燃判定装置。爆燃判定装置检测对应径向模式的振动，且通过将检测出的振动的波形与提前确定的爆震波形相比较，判定爆燃是否已经发生。径向模式为气缸内燃烧的压力传播的共振模式。另外，为了检测对应径向模式的共振模式的振动，缸内压力传感器设置在气缸的中央上部。
公开号为2008-157087的日本专利申请(JP 2008-157087 A)公开了一种包含缸内压力检测器、去除器、提取器以及判定器的爆燃检测装置。缸内压力检测器输出指示发动机的缸内压力的信号。从缸内压力检测器的输出信号中，去除器去除爆燃检测期间的缸内压力分量。从缸内压力分量已经被去除了的信号中，提取器提取具有一频率的信号，所述频率在包含爆燃频率的预定频带内。判定器从提取信号中判定爆燃的发生。
公开号为2007-231903的日本专利申请(JP 2007-231903 A)公开了一种内燃机的爆燃判定装置。爆燃判定装置处理来自检测气缸的内部压力的传感器的检测信号，以判定爆燃。通过基于来自传感器的检测信号计算一个燃烧周期内的爆燃强度以及通过将爆燃强度和与活塞的温度上升的容许限值有关的基准强度相比较，该爆燃判定装置判定爆燃。
公开号为2008-25510的日本专利申请(JP 2008-25510 A)公开了一种内燃机的控制器，所述内燃机包含爆燃检测器、缸内压力检测器、曲轴转角检测器以及爆燃判定器。爆燃检测器检测爆震频率的振动。缸内压力检测器检测在爆震频率的振动已经被检测出的周期内的缸内压力最大值。曲轴转角检测器检测爆震频率的振动已经被检测出所在的曲轴转角。基于缸内压力最大值和曲轴转角的组合，爆燃判定器判定由爆燃检测器检测出的振动可归因于爆燃。
例如爆燃的异常燃烧在与期望的燃烧的传播不同的燃烧发生时而发生。异常燃烧的发生导致缸内的气体振动且产生具有预定频率的压力波。结果，包含气缸体的发动机体振动。以这种方式产生的发动机体的振动被附接至发动机体的爆震传感器检测出，从而能够使异常燃烧的发生被检测出。
在JP 2007-92610 A中公开的内燃机的情况下，爆震传感器布置在气缸体的侧面上。缸内气体的压力振动经由气缸体而被检测。被检测的气缸体的振动受到发动机体的固有频率所影响。考虑到这些，JP2007-92610A描述了被选择性地捕捉的信号的频率根据发动机体的固有频率而变化。发动机体的固有频率根据内燃机的结构而变化。具体地，当改变压缩比时，根据压缩比而被选择性地捕捉的频率被改变。
然而，JP 2007-92610A没有具体公开的是，根据压缩比被选择性捕捉的频率如何被确定。另外，通常地，难以预测在爆燃发生时的振动的频率。因此，可在具有恒定的频率宽度的频带内提取振动。然而，尽管根据压缩比的频带的位置被简单地改变，但是检测的信号中的噪声增加或爆燃无法被正确地检测出。
发明内容
本发明提供了一种能够精确地检测异常燃烧发生的火花点火式内燃机。
依照本发明的第一方案的火花点火式内燃机，包括：压缩比改变机构，其配置为改变机械压缩比；缸内压力取得单元，其取得指示气缸内的压力振动的压力信号；滤波器，其使在由所述缸内压力取得单元取得的所述压力信号当中具有在设定的频带内的频率的所述压力信号通过；以及异常燃烧检测器，其基于已通过所述滤波器的所述压力信号来检测异常燃烧的发生。所述异常燃烧检测器形成为：基于异常燃烧发生的曲轴转角区间以及基于所述机械压缩比，来设定所述滤波器的频带。当根据所述机械压缩比的变化而改变所述滤波器的所述频带时，所述异常燃烧检测器改变所述频带的频率宽度。
在依照本发明的第一方案的火花点火式内燃机的情况下，所述压缩比改变机构可通过改变当活塞到达上止点时燃烧室的容积来改变所述机械压缩比。
在依照本发明的第一方案的火花点火式内燃机的情况下，所述压缩比改变机构可通过改变当活塞到达上止点时燃烧室的高度来改变所述机械压缩比，由所述缸内压力取得单元取得的所述压力信号可包括具有在所述燃烧室的高度方向上产生共振的频率的压力信号，并且所述异常燃烧检测器可设定所述滤波器的所述频带，具有在所述燃烧室的所述高度方向上产生共振的所述频率的所述压力信号通过所述滤波器。
依照本发明的第一方案的火花点火式内燃机可包括检测发动机旋转速度的旋转速度检测器，其中，所述异常燃烧检测器可设定所述滤波器的所述频带，以便所述滤波器的所述频率随着所述发动机旋转速度增加而变得更低。
依照本发明的第一方案的火花点火式内燃机可包括检测所述燃烧室内的点火正时的点火正时检测器，其中，基于在所述点火正时之后的所述异常燃烧发生的所述曲轴转角区间，所述异常燃烧检测器可设定所述滤波器的所述频带。
依照本发明的第一方案的火花点火式内燃机可包括：估算器，其基于由所述缸内压力取得单元取得的所述压力信号来估算所述异常燃烧发生的曲轴转角；以及存储器，其存储所述异常燃烧发生的所述曲轴转角和所述机械压缩比，其中，基于存储在所述存储器中的所述异常燃烧发生的所述曲轴转角和所述机械压缩比，所述异常燃烧检测器可设定所述滤波器的所述频带。
依照本发明的第一方案，可提供能够精确地检测异常燃烧发生的火花点火式内燃机。
附图说明
参考附图，将在下文描述本发明示例性实施例的特征、优势以及技术和产业意义，其中同样的附图标记表示同样的元件，并且其中：
图1是依照第一实施例的内燃机的示意性剖面图；
图2是在依照第一实施例的内燃机中，当机械压缩比为高的压缩比时的气缸体和曲轴箱的一部分的示意性剖面图；
图3是在依照第一实施例的内燃机中，当机械压缩比为低的压缩比时的气缸体和曲轴箱的一部分的示意性剖面图；
图4是示出在依照第一实施例的内燃机中，燃烧室的高度相对于曲轴转角的关系的曲线图；
图5是说明气缸内的压力振动的频率与强度之间的关系的曲线图；
图6是依照第一实施例的说明异常燃烧发生的区间和带通滤波器的频带的曲线图；
图7是依照第一实施例的用于判定异常燃烧发生的控制的流程图；
图8是示出曲轴转角与检测的缸内压力之间的关系的曲线图；
图9是说明曲轴转角和频率分析装置的输出值之间关系的曲线图；
图10是依照第二实施例的说明异常燃烧发生的区间与带通滤波器的频带的曲线图；
图11是依照第二实施例的用于判定异常燃烧发生的控制的流程图；
图12是依照第三实施例的用于说明低旋转速度时的燃烧室高度的变化的示意图；
图13是依照第三实施例的用于说明高旋转速度时的燃烧室高度的变化的示意图；
图14是依照第三实施例的说明高压缩比时的带通滤波器的频带的曲线图；
图15是依照第三实施例的说明低压缩比时的带通滤波器的频带的曲线图；
图16是依照第三实施例的说明发动机旋转速度与带通滤波器的频带的修正量之间关系的曲线图；
图17是依照第三实施例的用于判定异常燃烧发生的控制的流程图；
图18是依照第四实施例的说明压力振动的频率与振动强度之间的关系的曲线图；
图19是依照第四实施例的说明异常燃烧发生的曲轴转角的曲线图；
图20是依照第四实施例的说明异常燃烧发生的区间与带通滤波器的频带之间的关系的曲线图；
图21是依照第四实施例的用于学习异常燃烧发生的曲轴转角的控制的流程图；以及
图22是依照第四实施例的用于判定异常燃烧发生的控制的流程图。
具体实施方式
参考图1至图9，将描述依照本发明第一实施例的内燃机。在本实施例中，将以布置在车辆内的火花点火式内燃机为例来描述。
图1是依照本实施例的内燃机的示意图。内燃机包括发动机体1。发动机体1包括气缸体2和气缸盖4。活塞3布置在气缸体2内部。活塞3在气缸体2内部往复运动。每一气缸形成一燃烧室5。
进气口7和排气口9形成在气缸盖4上。进气门6布置在进气口7的端部，且形成为能够使与燃烧室5连通的发动机进气通路打开和关闭。排气门8布置在排气口9的端部，且形成为能够使与燃烧室5连通的发动机排气通路打开和关闭。作为点火部件的火花塞10固定至气缸盖4。火花塞10点燃燃烧室5内的燃料。
依照本实施例的内燃机包括用于检测气缸内的压力的缸内压力传感器61。缸内压力传感器61用作取得气缸内的压力振动的缸内压力取得器。缸内压力传感器61固定至气缸盖4。缸内压力传感器61布置在与活塞3运动的方向相交的燃烧室5的顶面上。另外，缸内压力传感器61布置在火花塞10的近旁。换句话说，缸内压力传感器61布置在燃烧室5的顶面的中央部分上。
依照本实施例的内燃机包括用于将燃料供给到燃烧室5的燃料喷射阀11。经由能够改变排出量的电子控制燃料泵29，燃料喷射阀11连接至燃料罐28。存储在燃料罐28内的燃料通过燃料泵29供给到燃料喷射阀11。
每一气缸的进气口7经由对应的进气支管13联接至浪涌调整槽(surge tank)14。浪涌调整槽14经由进气导管15联接至空气滤清器(未示出)。检测进气量的空气流量计16布置在进气导管15的内部。由步进电动机17驱动的节流阀18布置在进气导管15的内部。同时，每一气缸的排气口9联接至对应的排气支管19。排气支管19联接至排气处理装置21。依照本实施例的排气处理装置21包含三效催化剂20。排气处理装置21连接至排气管22。
依照本实施例的内燃机包括电子控制单元31。依照本实施例的电子控制单元31包括数字计算机。电子控制单元31包括随机存取存储器(RAM)33、只读存储器(ROM)34、微处理器(CPU)35、输入口36以及输出口37。RAM 33、ROM 34、CPU 35、输入口36以及输出口37经由双向总线32彼此连接。
空气流量计16的输出信号经由对应的模拟数字(A/D)转换器38输入至输入口36。负荷传感器41连接至加速踏板40。负荷传感器41根据加速踏板40的压下量产生输出电压。输出电压经由对应的A/D转换器38输入至输入口36。缸内压力传感器61根据燃烧室5内的压力产生输出信号。缸内压力传感器61的输出信号经由A/D转换器38输入至输入口36。
例如，每当曲轴旋转预定的角度时，曲轴转角传感器42产生输出脉冲。输出脉冲被输入至输入口36。发动机旋转速度可从曲轴转角传感器42的输出被检测到。另外，曲轴转角可从曲轴转角传感器42的输出被检测到。在发动机排气通路中，作为检测排气处理装置21的温度的温度检测器的温度传感器43布置在排气处理装置21的下游。温度传感器43的输出信号经由对应的A/D转换器38被输入至输入口36。
电子控制单元31的每个输出口37经由对应的驱动电路39连接至燃料喷射阀11和火花塞10。依照本实施例的电子控制单元31形成为执行燃料喷射控制和点火控制。而且，火花塞10的点火正时由电子控制单元31控制。另外，输出口37经由对应的驱动电路39连接至步进电动机17和燃料泵29。步进电动机17驱动节流阀18。步进电动机17和燃料泵29由电子控制单元31控制。进气门6随着进气凸轮51旋转而打开和关闭。排气门8随着排气凸轮52旋转而打开和关闭。
依照本实施例的内燃机包括压缩比改变机构。在本发明中，在活塞的任意位置处由活塞的冠面和气缸盖所包围的气缸内的空间被称作燃烧室。依据当活塞到达上止点等时燃烧室的容积，来确定内燃机的压缩比。依照本实施例的压缩比改变机构通过改变当活塞到达上止点时燃烧室的容积来改变压缩比。
图2示出依照本实施例的内燃机的压缩比改变机构的第一示意性剖面图。图2是当压缩比改变机构设定高压缩比时的示意图。图3示出依照本实施例的内燃机的压缩比改变机构的第二示意性剖面图。图3是当压缩比改变机构设定低压缩比时的示意图。图2和图3示出活塞3已经到达上止点的状态。
参考图1至图3，在依照本实施例的内燃机中，支撑结构件和气缸体2相对于彼此运动。支撑结构件包括曲轴箱79。气缸体2布置在支撑结构件的上侧。依照本实施例的支撑结构件经由压缩比改变机构来支撑气缸体2。另外，依照本实施例的支撑结构件支撑曲轴以便使其能通过一个旋转轴线旋转。活塞3经由连杆23被曲轴支撑。
多个突出部80形成在气缸体2的两侧的侧壁下面。具有圆形截面的凸轮插入孔形成在突出部80上。圆形凸轮86可旋转地布置在凸轮插入孔内。多个突出部82形成在曲轴箱79上。具有圆形截面的凸轮插入孔形成在突出部82上。圆形凸轮88可旋转地布置在凸轮插入孔内。气缸体2的突出部80安装在曲轴箱79的突出部82之间。
圆形凸轮86和圆形凸轮88经由偏心轴87彼此联接。圆形凸轮86插入气缸体2的突出部80中。圆形凸轮88插入曲轴箱79的突出部82中。凸轮轴84和凸轮轴85由经由偏心轴87彼此联接的多个凸轮86和多个凸轮88构成。在本实施例中，形成有一对凸轮轴84和85。依照本实施例的压缩比改变机构包括使一对凸轮轴84和85分别沿相反的方向旋转的旋转部件。圆形凸轮88与凸轮轴84和凸轮轴85的旋转轴线同轴地布置。圆形凸轮86相对于凸轮轴84和凸轮轴85的旋转轴线是偏心的。另外，偏心轴87相对于凸轮轴84和凸轮轴85的旋转轴线是偏心的。
参考图2，当圆形凸轮88沿如箭头97所指示的相反方向各自旋转时，偏心轴87朝向圆形凸轮88的上端运动。圆形凸轮88分别布置在凸轮轴84和凸轮轴85上。支撑气缸体2的圆形凸轮86在凸轮插入孔内，沿如箭头96所示的与圆形凸轮88相反的方向旋转。气缸体2运动，从而如箭头98所指示的那样与曲轴箱79分离。
如图3所示，当偏心轴87运动至圆形凸轮88的上端时，圆形凸轮88的中心轴线运动到低于偏心轴87。参考图2和图3，依照圆形凸轮86的中心轴线与圆形凸轮88的中心轴线之间的距离，来确定曲轴箱79和气缸体2的相对位置。圆形凸轮86的中心轴线与圆形凸轮88的中心轴线之间的距离越大，气缸体2运动与曲轴箱79分离的就越大。气缸体2运动与曲轴箱79分离的越大，燃烧室5的容积就越大。
依照本实施例的压缩比改变机构形成为，使得燃烧室5的容积因气缸体2相对于曲轴箱79的相对运动而变化。在本实施例中，由从下止点到上止点的活塞的行程容积以及当活塞到达上止点时燃烧室的容积所唯一确定的压缩比被称作为机械压缩比。机械压缩比不取决于进气门的气门关闭时间。机械压缩比被表示为：(机械压缩比)＝{(当活塞到达上止点时燃烧室的容积)+(活塞的行程容积)}/(燃烧室的容积)。
依照本实施例的内燃机包括相对位置传感器89。相对位置传感器89检测气缸体2相对于曲轴箱79的相对位置。从相对位置传感器89的输出可取得当活塞3位于上止点时活塞3相对于气缸体2的相对位置。
在图2示出的状态中，由于燃烧室5的容积是小的，因此如果进气量始终恒定，则压缩比是高的。此状态为高机械压缩比状态。相反地，在图3示出的状态中，由于燃烧室5的容积是大的，因此如果进气量始终恒定，则压缩比为低的。此状态为低机械压缩比状态。如所示地，在依照本实施例的内燃机的情况下，压缩比可在运转期间改变。例如，依照内燃机的运转状态，压缩比可通过压缩比改变机构来改变。压缩比改变机构由电子控制单元31控制。在本实施例中，使凸轮轴84和凸轮轴85旋转的电动机经由对应的驱动电路39连接至输出口37。
参考图2和图3，依照本实施例的内燃机具有一如下的部分：在该部分中，曲轴箱79和气缸体2彼此接触并且滑动地运动。依照本实施例的曲轴箱79包括罩部72，该罩部覆盖曲轴箱79的突出部82和气缸体2的突出部80。罩部72从侧面覆盖一部分气缸体2。罩部72包围气缸体2的侧面。罩部72处于与气缸体2的侧面接触。
在依照本实施例的内燃机中，当压缩比变化时，曲轴箱79的罩部72和气缸体2滑动地运动。作为密封构件的护罩密封件73被布置以密封曲轴箱79和气缸体2之间的空间。护罩密封件73的两侧的端部固定至罩部72的端部且固定至气缸体2的侧面。通过将护罩密封件73布置在气缸体2和包括曲轴箱79的支撑结构件之间，曲轴箱79内部的气体可被阻止流出到内燃机的外部。
依照本实施例的护罩密封件73环状地形成，以包围气缸体2的侧面。护罩密封件73根据机械压缩比的改变而变形。护罩密封件73由根据机械压缩比的变化能够变形的材料制成。例如，护罩密封件73由橡胶或树脂制成。密封构件不限于这个模式，而是可采取具有密封功能的任意构件。
接下来，将描述依照本实施例的用于检测内燃机中的异常燃烧发生的控制。例如，当燃烧处于火焰从火花塞的点火部逐步蔓延的进行中时，异常燃烧由于与期望燃烧的传播不同的燃烧发生而发生。这种异常燃烧包含爆燃现象。在本实施例中，通过取得燃烧室5内的压力振动且通过从取得的压力振动中提取依赖燃烧室高度的压力振动，来判定异常燃烧是否正在发生。
参考图2和图3，压缩比可变机构形成为，使得燃烧室5的容积为可变的。另外，由于气缸体2相对于曲轴箱79的相对位置发生变化，因此燃烧室5的高度也变化。在本发明中，燃烧室的在活塞3运动的方向上的长度被称为燃烧室5的高度。在图2和图3示出的示例中，燃烧室5的顶面是倾斜的，从而具有活塞3的冠面与燃烧室5的顶面之间的最大距离的部分被称为燃烧室5的高度H。
图4示出在机械压缩比变化时燃烧室的高度H相对于曲轴转角的关系。对于标绘在横轴上的曲轴转角，0度假定为活塞到达压缩上止点时的位置。图4示出表示机械压缩比变化的多个曲线。机械压缩比ε1是最高的，而机械压缩比ε5是最低的(ε1>ε2>ε3>ε4>ε5)。机械压缩比的范围的例子为8以上且低于21。对于机械压缩比ε1至ε5中的每一个，曲轴转角CA越大，燃烧室5的高度H就越大。另外，在与各个机械压缩比ε1至ε5相比较时，机械压缩比越高，燃烧室5的高度H就越小。
在依照本实施例的内燃机的情况下，当机械压缩比改变时，燃烧室5的高度H也变化，而燃烧室5的直径不变化。当在活塞3的预定位置异常燃烧发生时，压力波发生。压力波以例如声速的速度传播，且在燃烧室5内散开。此时，取决于燃烧室5的形状的气体的压力振动在燃烧室5内发生。
图5示出示意性地说明在异常燃烧发生时燃烧室5内的压力振动的频率与振动强度之间的关系的曲线图。横轴表示压力振动的频率，而纵轴表示压力振动的强度。在异常燃烧发生时由缸内压力传感器61检测到的压力振动包括在低频侧发生的压力振动VL和在高频侧发生的压力振动VH。低频侧压力振动VL的频率例如为3kHz以上15kHz以下。高频侧压力振动VH的频率例如为10kHz以上100kHz以下。
而且，发明人发现，高频侧的压力振动VH的频率取决于燃烧室5的高度H。高频侧的压力振动VH被推定为在燃烧室5的高度方向上产生共振的振动。相反地，低频侧的压力振动VL被推定为在燃烧室5的径向方向上产生共振的振动。而且，尽管图5示出在径向方向上的第一次共振的振动和第二次共振的振动作为低频侧的压力振动VL，但是更高次的振动可进一步发生。另外，图5示出的示例揭示的是，高频侧的压力振动VH的强度低于低频侧的压力振动VL的强度。
发明人发现，通过使用高频侧的压力振动VH，可高精度地检测出异常燃烧的发生。在本发明的这个实施例中，通过去除低频侧的压力振动VL且选择性地提取高频侧的压力振动VH，来检测异常燃烧的发生。图5中，使用例如10kHz以上的区域A中的压力振动来检测异常燃烧。
图6示出说明与曲轴转角对应的燃烧室5内的共振频率的曲线图。横轴表示振动的节点在燃烧室5的高度方向上排成直线的压力波的共振频率。换句话说，横轴表示在燃烧室5的高度方向上的振动的共振频率。对于机械压缩比ε1至ε5中的每一个，由于曲轴转角CA越大，燃烧室5的高度H就越大，因此燃烧室5中的共振频率就越小。另外，对于多个机械压缩比ε1至ε5，机械压缩比越高，共振频率就越高。
在此情况下，燃烧室5内部的气体的压力振动的频率与发动机体1的固有频率没有直接关系，而是取决于在压力波生成时的燃烧室5的形状等。另外，异常燃烧发生时的压力振动包含在燃烧室5的高度方向上产生共振的高频侧压力振动VH。在本发明的这个实施例中，高频侧的压力振动VH将被称为特定压力振动。特定压力振动被认为是在燃烧室的高度方向上发生且具有如上所述的高频的振动。在本实施例中，在特定压力振动发生的频带中的振动被从由缸内压力传感器61所取得的压力振动中提取。
当机械压缩比变化时，由异常燃烧生成的特定压力振动的频率也发生变化。依照本实施例的内燃机包括具有滤波器的异常燃烧检测器。滤波器使由缸内压力传感器61取得的压力信号当中在设定的频带内的压力信号通过。异常燃烧检测器基于已通过滤波器的信号的结果来检测异常燃烧的发生。在本实施例中，电子控制单元31起到异常燃烧检测器的作用。
带通滤波器(BPF)可被用作滤波器。设定频带的振动可通过带通滤波器提取。依照本实施例的带通滤波器能够改变通过带通滤波器的压力信号的频带。在本实施例中，电子控制单元31起到带通滤波器的作用，且电气处理压力信号。
对于每一个燃烧周期来说困难的是确认异常燃烧发生的曲轴转角。在依照本实施例的内燃机的情况下，异常燃烧发生的曲轴转角区间SCA被设定。在本实施例中，异常燃烧发生的曲轴转角区间SCA被提前确定。在此示出的示例中，曲轴转角为0度以上30度以下的区间被设定。
在图6示出的示例中，在为高机械压缩比的机械压缩比ε1时，由异常燃烧引起的特定压力振动的频率在频带FB1内。另外，在为低机械压缩比的机械压缩比ε5时，由异常燃烧引起的特定压力振动的频率在频带FB5内。示出的是，对于机械压缩比中的每个值来说，由于异常燃烧而引起的特定压力振动的频带不同。
将频带FB1与频带FB5相比，高机械压缩比的频带FB1布置在低机械压缩比的频带FB5的高频侧。频带FB1的最大频率高于频带FB5的最大频率，且频带FB1的最小频率高于频带FB5的最小频率。另外，比较频带的频率宽度，高机械压缩比的频带FB1的频率宽度大于低机械压缩比的频带FB5的频率宽度。
依照本实施例的内燃机形成为，根据机械压缩比的变化来设定滤波器的频带。例如，在机械压缩比ε1的情况下，滤波器被设定成频带FB1，而在机械压缩比ε5的情况下，滤波器被设定成频带FB5。对于其它的机械压缩比ε2至ε4，也可以以类似方式基于异常燃烧发生的区间SCA来设定滤波器的频带。在此情况下，滤波器的频带不仅平行地移向低频侧或高频侧，而且频带的频率宽度也发生变化。在滤波器的频带被设定之后，通过检测已通过滤波器的压力信号的振动的大小和通过将振动的大小与判定值进行比较，来判定异常燃烧的发生。
图7是依照本实施例的用于判定异常燃烧发生的控制的流程图。例如，图7示出的控制可每隔提前确定的时间间隔就重复地执行。
在步骤101中，取得现在的机械压缩比。可从相对位置传感器89的输出演算出当活塞3已到达上止点时燃烧室5的高度H(参考图2和图3)。机械压缩比可使用燃烧室5的高度H来演算。机械压缩比的取得不限于这个模式，而是机械压缩比可使用任意装置来取得。例如，机械压缩比可基于驱动压缩比改变机构的电动机的控制信号来检测。
参考图7，接下来，在步骤102中，带通滤波器的频带被设定。在本实施例中，基于异常燃烧发生的曲轴转角区间以及基于如早前描述的机械压缩比，来设定滤波器的频带。参考图6，在本实施例中，采用定值作为异常燃烧发生的曲轴转角区间SCA。因此，例如，在机械压缩比ε1的情况下，滤波器的频带可设定成频带FB1。作为滤波器的这种频带，可将通过使机械压缩比函数化所获得的值提前存储在电子控制单元31中。
参考图7，步骤103中，取得缸内压力。在本实施例中，燃烧室5内的压力由缸内压力传感器61检测。例如，缸内压力可每隔提前确定的时间间隔而取得。
图8示出通过缸内压力传感器61取得的缸内压力的曲线图。在图8示出的示例中，在20度以上30度以下的曲轴转角区域中，缸内压力已经发生振动。换句话说，在该曲轴转角区间中已经发生异常燃烧。参考图7，步骤103中，可取得压力信号以包括异常燃烧发生的至少一个区间。在本实施例中，由于异常燃烧发生的曲轴转角区间SCA被提前确定，因此，在包括区间SCA的区间中可取得缸内压力。
取得缸内压力的缸内压力取得单元不限于上述的缸内压力传感器。能够取得依赖于燃烧室高度的特定压力振动的压力波的任何装置都可被采用作为缸内压力取得单元。
接下来，在步骤104中，执行频率分析。依照本实施例的内燃机包括具有带通滤波器的频率分析装置。在本实施例中，电子控制单元31起到频率分析装置的作用。由缸内压力传感器61取得的压力信号包括各种频率的振动。频率分析装置在具有各种频率的压力信号当中提取包含在设定给带通滤波器的频带中的压力信号。
参考图6，例如，在机械压缩比ε1的情况下，带通滤波器设定为频带FB1。在此情况下，具有在频带FB1范围内的频率的压力信号通过带通滤波器来提取。另一方面，具有在频带FB1范围外的频率的压力信号被带通滤波器去除或衰减。如此，用于判定异常燃烧发生的指示特定压力振动的信号可被提取，而具有对于判定异常燃烧发生所不需要的频率的信号可被去除。
图9示出频率分析装置的输出值的曲线图。标绘在纵轴上的频率分析装置的输出值例如对应于缸内压力的压力振动的振幅。当频率分析装置的输出值为零时，可作出气缸内还没发生压力振动的判定。另外，当频率分析装置的输出值已经增加时，可作出气缸内的压力振动已经增加的判定。在本实施例中，与频率分析装置的输出值对应的判定值提前确定。
参考图7，在步骤105中，进行频率分析装置的输出值是否超过提前确定的判定值的判定。在步骤105中，当频率分析装置的输出值超过提前确定的判定值时，控制进行到步骤106。在步骤106中，可作出异常燃烧已经发生的判定。另一方面，在步骤105中，当频率分析装置的输出值等于或小于提前确定的判定值时，控制进行到步骤107。在步骤107中，可作出异常燃烧还未发生的判定。
用于判定异常燃烧发生的判定值可设定多个。例如，通过提供第一判定值、第二判定值、第三判定值等来进行判定。第一判定值用于判定小的爆燃现象的发生。第二判定值用于判定中等程度的爆燃现象的发生。第三判定值用于判定大的爆燃现象的发生。可选地，判定值可设定在频率分析装置的输出值的负侧，而不是将判定值设定在频率分析装置的输出值的正侧。在此情况下，当频率分析装置的输出值落在负的判定值以下时，可作出异常燃烧已经发生的判定。
如所示，在依照本实施例的内燃机的情况下，带通滤波器的频带根据机械压缩比而改变。随着机械压缩比变得更高，使信号通过的带通滤波器的频带设定于高频侧。而且，带通滤波器的频带的频率宽度根据机械压缩比而改变。机械压缩比越高，频率宽度就越大。依照这种构造，归因于异常燃烧的压力振动可高精度地被检测出。
例如，即使爆燃发生的曲轴转角区间是相同的，但是机械压缩比越高，异常燃烧发生的频带的频率宽度就越大。当使用单一频带在全部机械压缩比检测压力振动时，减小带通滤波器的频带的频率宽度会阻止归因于异常燃烧的一部分压力振动被检测出。因此，当使用单一频带在全部机械压缩比检测压力振动时，带通滤波器的频带必须增加。
例如，在图6中，当单一频带设定于带通滤波器时，既包含频带FB1又包含频带FB5的频带必须被设定。因此，从比初始要求的带大的带中提取压力振动，其结果是，提取了更多的噪声。因此，异常燃烧发生的判定精度下降。相反地，在本实施例中，由于带通滤波器的频带的频率宽度根据机械压缩比而改变，因此大部分噪声可被去除。可提高处理压力信号时对噪声的耐性。结果，异常燃烧发生的判定精度增加。
在依照本实施例的内燃机的情况下，燃烧室5的压力被直接地检测出。具体地，缸内压力传感器61布置在燃烧室5的顶面的中央部。归因于异常燃烧的压力振动传播至包括气缸体2和气缸盖4的发动机体1。当检测振动的传感器布置在气缸体2的侧面时，燃烧室5的压力振动经由发动机体1被检测。在此位置检测的振动受到发动机体1的固有频率所影响。相反地，在本实施例中，由于取得气缸内的压力，因此发动机体1的固有频率的影响被抑制，且燃烧室5内的压力振动可更高精度地被取得。
进一步参考图1，依照本实施例的曲轴箱79包括在气缸体2上滑动地运动的罩部72和护罩密封件73。因此，将用于检测气缸体2的振动的传感器布置在汽缸体2的侧面上可能是困难的，或者布置传感器的位置可能受到限制。相反地，在依照本实施例的内燃机的情况下，由于缸内压力传感器61从上述的气缸盖4插入，因此，可容易地将传感器附接。
尽管在本实施例中，带通滤波器被用作用于使具有在设定频带内的频率的压力信号通过的滤波器，但是这个模式不限于本实施例。能够将缸内压力传感器的压力信号当中具有在预定频带内的频率的压力信号提取出的任何滤波器都可被采用。可选地，作为滤波器，提取设定频带的压力信号的装置可布置在电子控制单元31和缸内压力传感器61之间。
尽管在上述的实例中示例出了进气门的气门关闭时间是恒定的内燃机，但是这个模式不限于该实施例。本发明也可应用于包括使进气门的气门关闭时间变化的可变气门机构的内燃机。在包括可变气门机构的内燃机的情况下，除了机械压缩比外，还设定燃烧室内的实际压缩比。实际压缩比取决于进气门的气门关闭时间。例如，实际压缩比设定成：(实际压缩比)＝{(活塞到达上止点时燃烧室的容积)+(对应于进气门关闭时活塞运动距离的容积)}/(燃烧室的容积)。甚至在包括可变气门机构的这种内燃机的情况下，滤波器的频带也可基于机械压缩比而改变。
通过使气缸体相对于曲轴箱相对地运动，依照实施例的压缩比改变机构改变机械压缩比。然而，这个模式不限于该实施例。能够改变燃烧室的高度的任何机构都可被采用作为压缩比改变机构。
参考图10至图11，将描述依照本发明的第二实施例的内燃机。依照本实施例的内燃机包括点火正时检测器，该点火正时检测器检测作为内燃机的运转状态的点火正时。异常燃烧检测器基于点火正时来设定滤波器的频带。在依照本实施例的内燃机的情况下，异常燃烧发生的曲轴转角区间SCA根据点火正时而改变。
图10是对于依照本实施例的多个机械压缩比，与曲轴转角对应的在燃烧室高度方向上振动的共振频率的曲线图。在燃烧室5内火焰传播期间发生诸如爆燃的异常燃烧。换句话说，诸如爆燃的异常燃烧在燃烧室5内发生点火之后发生。因此，依照本实施例的异常燃烧检测器执行用于将异常燃烧发生的曲轴转角区间SCA设定至点火正时之后的控制。
在图10示出的示例中，点火发生在曲轴转角CA1处。在此情况下，从曲轴转角CA1至提前确定的一角度的区间可被设定作为异常燃烧发生的曲轴转角区间SCA。以与第一实施例相似的方式，可基于区间SCA来设定带通滤波器的频带。例如，在高机械压缩比ε1的情况下，可设定频带FB1。在低机械压缩比ε5的情况下，可设定频带FB5。
将图10与依照第一实施例的图6相比，依照本实施例的异常燃烧发生的曲轴转角区间SCA小于依照第一实施例的曲轴转角区间SCA。还示出的是，带通滤波器的频带FB1和频带FB5小于第一实施例的频带FB1和频带FB5。因此，可减少包含在压力信号中的噪声。结果，异常燃烧发生的检测精度可提高。
具体地，当机械压缩比为高的时，带通滤波器的频带的频率宽度增加。因此，通过将异常燃烧发生的曲轴转角区间SCA限制到点火正时之后，带通滤波器的频带可变窄，且噪声可有效地减少。
图11是依照本实施例的用于判定异常燃烧发生的控制的流程图。在步骤111中，取得点火正时。在本实施例中，电子控制单元31起到点火正时检测器的作用。电子控制单元31读入设定的点火正时。在步骤101中，取得机械压缩比。
接下来，在步骤102中，设定带通滤波器的频带。如图10所示，基于在点火正时之后的区间的带通滤波器的频带被设定。当点火正时是可变的时，可基于点火正时和机械压缩比来设定带通滤波器的频带。例如，使点火正时和机械压缩比函数化的带通滤波器的频带的图表可提前存储在电子控制单元31中。
后续步骤103至107相似于依照第一实施例的内燃机的控制的步骤103至107(参考图7)。在步骤104中，在步骤102设定的频带中可提取指示压力振动的信号。
在依照本实施例的内燃机的控制的情况下，可去除具有在与点火正时之前的曲轴转角区间对应的频带内的频率的振动，并且可减少噪声。
由于其它的部件、操作和效果相似于第一实施例，因此其描述将不在此重复。
参考图12至图17，将描述依照本发明的第三实施例的内燃机。依照本实施例的内燃机包括旋转速度检测器，该旋转速度检测器检测发动机旋转速度作为内燃机的运转状态。异常燃烧检测器基于发动机旋转速度来设定滤波器的频带。
图12示出说明在发动机旋转速度为低的时活塞3的运动的示意图。图13示出说明在发动机旋转速度为高的时活塞3的运动的示意图。参考图12，活塞3沿箭头92指示的方向下降。在时刻t0，燃烧室5的高度为H0。在经过了预定时间段后的时刻t1，活塞3下降且燃烧室5的高度为H1。图13相似地示出了在时刻t0和时刻t1的燃烧室的高度H0和H1。
参考图12和图13，当发动机旋转速度为高旋转速度时，活塞3下降的速度比发动机旋转速度为低旋转速度时大。因此，尽管活塞3的位置在时刻t0为相同的，但是在经过了预定时间段后的时刻t1，活塞3的运动量在高旋转速度时比在低旋转速度时大。在时刻t1，燃烧室的高度H1在高旋转速度时比在低旋转速度时大。
对应依照第一实施例的图6中示出的曲轴转角的共振频率表示燃烧室5的高度H为恒定的情况。换句话说，示出的共振频率是自燃烧室5中已经发生爆燃的时刻起，燃烧室5的高度H还没变化的近似情况。然而，在实际内燃机中，甚至在由于异常燃烧而正发生压力振动的期间活塞3还运动。由于燃烧室5的高度H变化，所以由于异常燃烧的特定压力振动的频率也变化。考虑到此，在本实施例中，发动机旋转速度被检测，且滤波器的频带根据发动机旋转速度而改变。
如图12和图13所示，发动机旋转速度越高，活塞3的下降速度就越大且燃烧室5的高度H1也越大。因此，发动机旋转速度越高，异常燃烧发生时的特定压力振动的频率就越低。在本实施例中，发动机旋转速度被取得，并且取得的发动机旋转速度越高，滤波器的频带就越被修正到更低频率侧。
图14示出当机械压缩比为高的时，与曲轴转角对应的共振频率的曲线图。当内燃机具有ε1的机械压缩比且未考虑异常燃烧正发生期间的燃烧室5的高度H的变化时，带通滤波器可设定至如早期描述的频带FB1。然而，在本实施例中，考虑活塞3在异常燃烧正发生期间下降的事实，来修正频带FB1。
当发动机旋转速度为低的时，如箭头92所指示地，将频带FB1修正到FB1A。另外，当发动机旋转速度为高的时，如箭头93所指示地，将频带FB1修正到频带FB1B。如所示，随着发动机旋转速度增加，频带FB1向低频侧变化。通过执行这个控制，带通滤波器的频带可与特定压力振动的频率更精确地相关联，该特定压力振动被包括在由于异常燃烧而引起的压力振动中。结果，异常燃烧的检测精确度被提高。
在本实施例中，滤波器的频带FB1被修正，以使异常燃烧发生的曲轴转角区间SCA的宽度变得近似恒定。因此，在高旋转速度时的频带FB1B的频率宽度比在低旋转速度时的频带FB1A的频率宽度小。换句话说，发动机旋转速度越高，带通滤波器的频带的频率宽度就越小。
图15示出当机械压缩比为低的时，与曲轴转角对应的共振频率的曲线图。甚至在低的机械压缩比ε5的情况下，当活塞在异常燃烧正发生期间的运动没有被考虑时，带通滤波器可被设定至频带FB5。甚至在低的机械压缩比的情况下，当发动机旋转速度为低的时，频带FB5可如箭头92所指示的那样被修正且频带FB5A可被设定。当发动机旋转速度为高的时，频带FB5可如箭头93所指示的那样被修正且频带FB5B可被设定。而且，带通滤波器的频带FB5可被修正，以使在修正带通滤波器的频带FB5期间异常燃烧发生的曲轴转角区间SCA的宽度变得近似恒定。
在本实施例中，尽管带通滤波器的频带的频率宽度在修正之后比在修正之前小，但是这个模式不限于该实施例。可使带通滤波器的频带的频率宽度在修正之后与在修正之前相同。换句话说，当执行如箭头92或箭头93所指示地修正时，频带的频率宽度可被保持恒定。
参考图14和图15，箭头92和箭头93指示带通滤波器的频带被移动的修正量。示出的是，修正量在低的机械压缩比ε5时比在高的机械压缩比ε1时小。机械压缩比越大，共振频率的斜度就越大。因此，机械压缩比越大，频带的修正量就越大。例如，对于多个机械压缩比中的每一个，可提前确定修正量。
图16是在一个机械压缩比时与发动机旋转速度对应的频带的修正量的曲线图。标绘在纵轴上的频带的修正量表示向频率较低侧的移动量。例如，对于多个机械压缩比中的每一个，可设定使发动机旋转速度函数化的频带的修正量。而且，使发动机旋转速度函数化的频带的频率宽度的修正量可被设定。可选地，可设定分别使频带的上限频率值和下限频率值移动的修正量。
依照本实施例，带通滤波器的频带的修正量、频带的频率宽度的修正量等可提前存储在电子控制单元31中。基于机械压缩比和发动机旋转速度，电子控制单元31可设定带通滤波器的频带。
图17示出依照本实施例的控制内燃机的流程图。步骤101和步骤102相似于依照第一实施例的控制(参考图7)。在步骤102中，当没有考虑发动机旋转速度时的带通滤波器的频带被设定，换句话说，当没有考虑燃烧室5的高度H的变化时的带通滤波器的频带被设定。
在步骤112中，取得发动机旋转速度。参考图1，在本实施例中，曲轴转角传感器42起到旋转速度检测器的作用。发动机旋转速度可从曲轴转角传感器42的输出中被检测出。
接下来，在步骤113中，带通滤波器的频带被修正。带通滤波器的频带的修正量可基于发动机旋转速度被设定，且带通滤波器的频带可基于设定的修正量而被修正。步骤103至107相似于依照第一实施例的控制(参考图7)。具体地，在步骤104中，使用具有被修正的频带的带通滤波器，从取得的压力信号中提取特定压力振动的信号。
甚至在依照本实施例的内燃机的情况下，带通滤波器的频带可与因异常燃烧的压力振动当中的特定压力振动的频率更精确地相关联。结果，噪声可减少且异常燃烧的检测精度可提高。
由于其它的部件、操作以及效果相似于第一实施例或第二实施例，因此其描述将不在此重复。
参考图18至图22，将描述依照本发明的第四实施例的内燃机。依照本实施例的内燃机包括估算器，该估算器基于由缸内压力传感器61取得的压力信号而估算异常燃烧发生的曲轴转角。估算器估算异常燃烧发生时的特定压力振动的频率，且基于特定压力振动的频率来估算异常燃烧发生的曲轴转角。基于估算出的异常燃烧发生的曲轴转角，异常燃烧检测器设定异常燃烧发生的曲轴转角区间以及滤波器的频带。
图18示出表示与由缸内压力传感器61检测的压力振动的频率对应的振动强度的曲线图。在本实施例中，电子控制单元31起到估算器的作用。标绘在纵轴上的强度对应振动的振幅。这种曲线可通过使检测出的压力振动的信号经频率分析来计算。例如，通过对由缸内压力传感器61检测的燃烧室5的压力执行诸如傅里叶变换的变换，对应频率的压力振动的强度可计算出。在这个示例中，压力振动的强度在频率FM处是最大的。在本实施例中，估算出的是，频率FM的特定压力振动已经出现。
图19示出对应曲轴转角的共振频率的曲线图。例如，当机械压缩比为机械压缩比ε1时，对应频率FM的第一曲轴转角CAFM可被检测出。示出的是，具有最大强度的压力振动在第一曲轴转角CAFM处发生。换句话说，异常燃烧的发生可被估算在第一曲轴转角CAFM处。
依照本实施例的内燃机包括存储器，该存储器存储异常燃烧发生的曲轴转角和机械压缩比。在本实施例中，电子控制单元31起到存储器的作用。例如，电子控制单元31存储机械压缩比ε1和异常燃烧发生的第一曲轴转角CAFM。通过多次重复这个控制，多个机械压缩比和多个第一曲轴转角CAFM被存储。
接下来，对于每一个机械压缩比，电子控制单元31读入异常燃烧发生的第一曲轴转角CAFM。基于多个存储的第一曲轴转角CAFM，异常燃烧发生的第二曲轴转角CAFMM被计算。当设定带通滤波器的频带时，使用第二曲轴转角CAFMM。对于第二曲轴转角CAFMM，例如，可从多个计算出的第一曲轴转角CAFM中选择出频度最高的曲轴转角。
如所示，估算器估算异常燃烧发生的第二曲轴转角CAFMM。接下来，基于估算出的第二曲轴转角CAFMM，异常燃烧检测器设定异常燃烧发生的曲轴转角区间SCA。
图20示出对应曲轴转角的共振频率的曲线图。异常燃烧发生的第二曲轴转角CAFMM已经通过早先描述的控制而估算出。在本实施例中，通过将提前确定的曲轴转角宽度ΔW增加到第二曲轴转角CAFMM和从第二曲轴转角CAFMM减去提前确定的曲轴转角宽度ΔW，来设定异常燃烧发生的曲轴转角区间SCA。图20图示出机械压缩比ε1的情况。对曲轴转角宽度ΔW，可采用任意值。
接下来，基于异常燃烧发生的曲轴转角区间SCA和取得的机械压缩比ε1，可确定带通滤波器的频带FB1。随后，使用带通滤波器的频带FB1提取指示特定压力振动的压力信号，且可作出异常燃烧的判定。
图21示出用于估算异常燃烧发生的曲轴转角的控制的流程图。例如，图21中示出的控制可每隔提前确定的时间间隔重复地执行。步骤101和步骤102相似于依照第一实施例的控制(参考图7)。
接下来，在步骤114中，执行频率分析。在本实施例中，如图18所示，计算对应于频率的压力振动的强度，且计算出具有压力振动的最大强度的频率FM。换句话说，异常燃烧的特定压力振动的频率FM被计算出。
接下来，在步骤115中，如图19所示，基于频率FM和机械压缩比ε，异常燃烧发生的第一曲轴转角CAFM被估算。例如，对于每一个机械压缩比，可提前将使频率FM函数化的第一曲轴转角CAFM的值存储在电子控制单元31中。
在步骤116中，存储机械压缩比ε和异常燃烧发生的第一曲轴转角CAFM。在本实施例中，机械压缩比ε和第一曲轴转角CAFM存储在电子控制单元31中。通过重复执行这个控制，对于每一个预定的机械压缩比，可多次计算和存储异常燃烧发生的第一曲轴转角CAFM。换句话说，可学习到异常燃烧发生的曲轴转角。
图22是依照本实施例的用于判定异常燃烧发生的控制的流程图。在步骤101中，取得机械压缩比。
在步骤102中，设定带通滤波器的频带。此时，在本实施例中，基于异常燃烧发生的多个第一曲轴转角CAFM，来选择频度最高的第二曲轴转角CAFMM。带通滤波器的频带使用第二曲轴转角CAFMM来设定。
为了设定带通滤波器的频带所使用的第二曲轴转角CAFMM的选择不限于这个实施例。通过使用由图21示出的控制所取得的多个第一曲轴转角CAFM来任意控制，可设定异常燃烧发生的第二曲轴转角CAFMM。例如，由紧接之前控制已估算出的异常燃烧发生的第一曲轴转角CAFM可被采用作为第二曲轴转角CAFMM。可选地，第二曲轴转角CAFMM可通过平均多个第一曲轴转角CAFM来计算。
接下来，基于异常燃烧发生的第二曲轴转角CAFMM，设定异常燃烧发生的曲轴转角区间SCA。参考图20，在本实施例中，通过将提前设定的曲轴转角宽度ΔW增加到异常燃烧发生的第二曲轴转角CAFMM和/或从异常燃烧发生的第二曲轴转角CAFMM减去提前设定的曲轴转角宽度ΔW，来设定异常燃烧发生的曲轴转角区间SCA。随后，基于异常燃烧发生的曲轴转角区间SCA和机械压缩比ε1，可设定带通滤波器的频带FB1。
设定异常燃烧发生的曲轴转角区间SCA不限于这个模式，且区间SCA可通过基于第二曲轴转角CAFMM的任意控制来设定。例如，曲轴转角宽度ΔW可使用多个第一曲轴转角CAFM来统计地算出。
参考图22，后续步骤103至107相似于依照第一实施例的控制(参考图7)。在步骤104中，使用通过步骤102中的学习所设定的带通滤波器的频带，可提取特定压力振动的信号。
在依照本实施例的内燃机的情况下，由于异常燃烧发生的实际曲轴转角被估算，因此可设定爆燃发生的较小的曲轴转角区间SCA。结果，带通滤波器的频带的频率宽度可变窄，同时有效地抑制在检测特定压力振动中的遗漏。因此，提高对噪声的耐性，且可提高异常燃烧的检测精度。
由于其它的部件、操作以及效果相似于第一实施例至第三实施例中的任一个实施例，因此其描述将不在此重复。
上述的实施例可适当地彼此结合。另外，在上述的控制中，只要产生相同的效果，就可改变步骤的顺序。
在上述的各个附图中，相同或等同的部分由相同的附图标记表示。应该注意的是，上述的实施例为示例性的，且没有意图限制本发明。另外，要理解的是，实施例包含在权利要求书的范围内所描述的修改。

Claims (7)

1.一种火花点火式内燃机，包括：
压缩比改变机构，其配置为改变机械压缩比；
缸内压力取得单元，其取得指示气缸内的压力振动的压力信号；
滤波器，其使在由所述缸内压力取得单元取得的所述压力信号当中具有在设定的频带内的频率的所述压力信号通过；
异常燃烧检测器，其基于已通过所述滤波器的所述压力信号来检测异常燃烧的发生，其中
基于异常燃烧发生的曲轴转角区间以及基于所述机械压缩比，所述异常燃烧检测器设定所述滤波器的频带，并且当根据所述机械压缩比的变化而改变所述滤波器的所述频带时，所述异常燃烧检测器改变所述频带的频率宽度。
2.根据权利要求1所述的火花点火式内燃机，其中
所述压缩比改变机构通过改变当活塞到达上止点时燃烧室的容积来改变所述机械压缩比。
3.根据权利要求1或2所述的火花点火式内燃机，其中
所述压缩比改变机构通过改变当活塞到达上止点时所述燃烧室的高度来改变所述机械压缩比，由所述缸内压力取得单元取得的所述压力信号包括具有在所述燃烧室的高度方向上产生共振的频率的压力信号，并且所述异常燃烧检测器设定所述滤波器的所述频带，具有在所述燃烧室的所述高度方向上产生共振的所述频率的所述压力信号通过所述滤波器。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的火花点火式内燃机，进一步包括：
旋转速度检测器，其检测发动机旋转速度，其中
所述异常燃烧检测器设定所述滤波器的所述频带，以便所述滤波器的所述频率随着所述发动机旋转速度增加而变得更低。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的火花点火式内燃机，进一步包括：
点火正时检测器，其检测所述燃烧室内的点火正时，其中
基于在所述点火正时之后的所述异常燃烧发生的所述曲轴转角区间，所述异常燃烧检测器设定所述滤波器的所述频带。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的火花点火式内燃机，进一步包括：
估算器，其基于由所述缸内压力取得单元取得的所述压力信号来估算所述异常燃烧发生的曲轴转角；以及
存储器，其存储所述异常燃烧发生的所述曲轴转角和所述机械压缩比，其中
基于存储在所述存储器中的所述异常燃烧发生的所述曲轴转角和所述机械压缩比，所述异常燃烧检测器设定所述滤波器的所述频带。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的火花点火式内燃机，其中
所述异常燃烧检测器包括所述滤波器。
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