内燃机自动停止起动控制装置转让专利

申请号 : CN201080012249.4

文献号 : CN102356225B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 吉原正朝冈村纮治枡田哲

申请人 : 丰田自动车株式会社

摘要 :

在怠速停止控制的燃料已切断过程中发动机转速下降而低于能够执行无起动机起动(能够仅通过燃料喷射再起动)的转速范围的期间产生了再起动要求时,进行下述的无起动机起动:执行立即以非同步喷射执行最初的燃料喷射后再恢复为同步喷射的自身恢复控制,不使用起动机仅通过燃料喷射再起动发动机。如果这样构成,则由于在再起动要求产生时处于进气冲程的汽缸中吸入非同步喷射的燃料,并在接下来的压缩TDC附近点火而使最初的燃烧(初爆)产生,所以与以往相比能够使初爆提前1冲程产生。

权利要求 :

1.一种内燃机的自动停止起动控制装置,具备自动停止控制单元,该自动停止控制单元在进气口喷射式内燃机运转过程中产生了自动停止要求时使燃料喷射停止,其特征在于,具备自动起动控制单元,该自动起动控制单元当在由所述自动停止控制单元已使燃料喷射停止过程中内燃机转速下降而低于仅通过燃料喷射就能够再起动的转速范围的期间产生了再起动要求时,执行立即以非同步喷射方式执行至少最初的燃料喷射后再恢复到同步喷射的独立恢复控制,来使所述内燃机再起动,所述自动起动控制单元对在产生了所述再起动要求时处于进气冲程的汽缸立即以非同步喷射方式执行至少最初的燃料喷射。

2.根据权利要求1所述的内燃机的自动停止起动控制装置,其特征在于,所述自动起动控制单元与产生了所述再起动要求时的曲轴转角相应而使非同步喷射的喷射量变化。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机的自动停止起动控制装置,其特征在于,所述自动起动控制单元基于产生了所述再起动要求时的进气管压力、进气量、内燃机转速、冷却水温度中的至少1项设定非同步喷射的喷射量。

4.根据权利要求1或2所述的内燃机的自动停止起动控制装置,其特征在于,在产生了所述再起动要求时处于进气冲程的汽缸的进气冲程的剩余期间为规定值以下的情况下,所述自动起动控制单元不进行针对该进气冲程的汽缸的非同步喷射,对接下来迎来进气冲程的汽缸从最初的燃料喷射开始执行同步喷射。

5.根据权利要求1或2所述的内燃机的自动停止起动控制装置,其特征在于,在产生了所述再起动要求时的冷却水温度为规定温度以下的情况下,所述自动起动控制单元不进行所述独立恢复控制,而使用起动机或者兼用于起动机的电机来使所述内燃机再起动。

说明书 :

内燃机自动停止起动控制装置

技术领域

[0001] 本发明是涉及内燃机的自动停止起动控制装置的发明,该内燃机的自动停止起动控制装置具备如下功能:当在由于自动停止控制(怠速停止控制)导致的燃料喷射停止而使内燃机转速下降的途中产生了再起动要求时,立即使内燃机再起动的功能。

背景技术

[0002] 近年来,以耗油量少、排放量低等为目的,搭载了发动机自动停止起动控制系统(所谓的怠速停止控制系统)的车辆正在增加。对于以往的一般的怠速停止控制系统,在驾驶者已使车辆停车时,使燃料喷射停止(燃料切断)来使发动机自动停止,随后,在驾驶者进行了想使车辆起步的操作(制动解除操作、油门踩踏操作等)时,自动地向起动机或者兼用于起动机的电机通电,来对发动机转动曲轴而使其再起动。在混合动力电动汽车中,存在将车辆驱动用的电机作为起动机使用来使发动机再起动的车辆,所以在以下的说明中,将“起动机或者兼用于起动机的电机”仅记作“起动机”来简化说明。
[0003] 在这样的怠速停止控制系统中,有时在自动停止要求产生之后不久,在由于燃料切断而使发动机转速下降的途中产生再起动要求,但是,在这样的情况下,若在发动机旋转完全停止后再对起动机通电来对发动机转动曲轴而使其再起动,则从自动停止要求产生到再起动完成为止要花费时间,会使驾驶者感到再起动的延迟(迟缓)。
[0004] 因此,如专利文献1(日本特开2005-146875号公报)中记载的那样,对于搭载有即使在发动机运转过程中也总是将起动机的小齿轮与发动机侧的齿圈啮合的常啮合式的起动机(也称作“常啮起动机”)的怠速停止控制系统,存在如下的系统:当在由于燃料切断而使发动机转速下降的期间产生了再起动要求时,不等发动机旋转停止就向起动机通电而使发动机再起动的系统。
[0005] 但是,对于该构成,不能避免起动机起动次数增加,因此有可能使起动机的耐久性降低。
[0006] 于是,如专利文献2(日本特开2008-267297号公报)中记载的那样,存在如下的系统:当在由于怠速停止控制的燃料切断而使发动机转速下降的途中产生了再起动要求时,如果发动机转速还处于能够进行无起动机(starter less)起动的转速范围(仅通过燃料喷射能够再起动的转速范围),则进行不使用起动机而仅通过燃料喷射使发动机再起动的“无起动机起动”的系统。
[0007] 专利文献1:日本特开2005-146875号公报
[0008] 专利文献2:日本特开2008-267297号公报
[0009] 对于近年来的电子控制发展进步了的进气口喷射式发动机,在通常的运转过程中,进行与各汽缸的进气冲程同步地喷射燃料的同步喷射;在急加速时,为了防止由于向汽缸内的燃料供给的延迟而使空燃比成为稀空燃比的情况,进行与曲轴转角(进气冲程)不同步的非同步喷射。
[0010] 在上述的由于怠速停止控制的燃料切断而使发动机转速下降的期间,也与通常的运转过程中同样地,与发动机的旋转同步地从曲轴转角传感器、凸轮转角传感器输出脉冲信号,进行曲轴转角的检测、汽缸判别(处于进气冲程的汽缸的判别),从而能够进行同步喷射。因此,在以往系统中,当在怠速停止控制的燃料切断/发动机旋转下降期间产生了再起动要求时,从最初开始以“同步喷射”重新进行燃料喷射,与各汽缸的进气冲程同步地喷射燃料来再起动发动机。
[0011] 但是,如上述以往系统那样,若在产生了再起动要求时从最初开始以“同步喷射”重新进行燃料喷射来再起动发动机,则从再起动要求产生到最初的燃烧(初爆)产生为止要花费时间,有可能在这期间,发动机转速下降到能够无起动机起动的转速下限值以下而使无起动机起动失败。
[0012] 以下,用图3对该理由进行说明。图3是4汽缸发动机的控制例。
[0013] 若在怠速停止控制的燃料切断/发动机旋转下降过程中产生了再起动要求,则在随后从任意一个汽缸(在图3中是#4汽缸)首先变为同步喷射的喷射正时(进气TDC附近)起,向该汽缸喷射燃料后,从成为该汽缸的点火正时(压缩TDC附近)开始执行点火使初爆产生。因此,对于4汽缸发动机,有可能在再起动要求产生后使初爆产生之前,会经过在直到首先迎来同步喷射的喷射正时为止的期间(最大180CA)上又加上了约360CA(曲轴旋转1圈)而得到的期间(最大540CA),在该期间,发动机转速下降到能够无起动机起动的转速下限值以下而使无起动机起动失败。
[0014] 作为相应的对策,在以往系统中,需要估计从再起动要求产生到初爆产生为止的发动机旋转下降幅度较大,而与此对应,将能够无起动机起动的转速的判定阈值设定为较高,作为其结果,会造成使能够无起动机起动的转速范围缩小,从而使起动机使用范围增加,起动机起动次数增加的后果。而且,在利用起动机进行再起动的情况下,再起动在发动机停止后进行,或者即使是常啮起动机,直到发动机转速下降到比能够无起动机起动的转速下限值低的利用起动机能够起动的转速范围为止也无法进行再起动,因此如图4所示那样,从自动停止要求产生到再起动完成为止会花费时间,而使驾驶者感到再起动的延迟(迟缓)。
[0015] 最近,为了进一步提高燃油效率,要求将怠速停止控制的燃料切断范围也向在车辆行驶过程中有可能导致车辆停止的低速的减速范围扩大,今后,由于可以预计在怠速停止控制的燃料切断/发动机旋转下降过程中产生再起动要求的次数会越来越增加,因此将能够无起动机起动的转速范围向低旋转侧扩大成为最近重要的技术课题。

发明内容

[0016] 于是,本发明要解决的课题在于,提供一种能够把在怠速停止控制的燃料切断/内燃机旋转下降过程中产生了再起动要求时的能够执行独立恢复控制(能够无起动机起动)的转速范围向比以往低的低旋转侧扩大,并且能够抑制起动机起动次数的增加而与以往相比提高了起动机的耐久性的内燃机的自动停止起动控制装置。
[0017] 为了解决上述课题,本发明构成为,具备:自动停止控制单元,其在进气口喷射式内燃机运转过程中产生了自动停止要求时使燃料喷射停止;和自动起动控制单元,其当在由所述自动停止控制单元已使燃料喷射停止过程中(燃料切断过程中)内燃机转速下降而低于仅通过燃料喷射就能够再起动的转速范围的期间产生了再起动要求时,执行立即以“非同步喷射”执行至少最初的燃料喷射后再恢复到同步喷射的独立恢复控制,来使所述内燃机再起动。
[0018] 根据该构成,当在自动停止控制(怠速停止控制)的燃料切断/内燃机旋转下降过程中,在仅通过燃料喷射就能够再起动的转速范围内产生了再起动要求时,立即以“非同步喷射”执行至少最初的燃料喷射,从而在再起动要求产生时处于进气冲程的汽缸中吸入非同步喷射的燃料,在接下来的压缩TDC附近点火而产生最初的燃烧(初爆)。由此,与以往的再起动控制(参照图3)相比较,能够把从再起动要求产生到初爆产生为止的期间缩短1冲程的量(在4汽缸发动机中为180CA,在6汽缸发动机中为120CA)而使初爆提前产生,相应地,能够把在怠速停止控制的燃料切断/内燃机旋转下降过程中产生了再起动要求时的能够执行独立恢复控制(能够无起动机起动)的转速范围向比以往低的低旋转侧扩大,能够抑制起动机起动次数的增加从而与以往相比提高起动机的耐久性,并且能够把从再起动要求产生到再起动完成为止的时间与以往相比大幅地缩短,从而不会使驾驶者感到再起动的延迟(迟缓)。
[0019] 如上述那样,即使在怠速停止控制的燃料切断/内燃机转速下降过程中,也与通常的运转过程中同样地,与内燃机的旋转同步地从旋转角传感器(曲轴转角传感器、凸轮转角传感器)输出脉冲信号,进行曲轴转角的检测和汽缸判别,因此在内燃机旋转下降过程中产生了再起动要求时能够判别处于进气冲程的汽缸。因此,在本发明中,能够对在产生了再起动要求时处于进气冲程的汽缸进行立即以非同步喷射执行至少最初的燃料喷射的控制。在该情况下,对于处于进气冲程的汽缸以外的其他的汽缸,不需要一定进行非同步喷射,只要与各汽缸的进气冲程同步执行同步喷射即可。
[0020] 但是,本发明也可以构成为,在产生了再起动要求时对所有的汽缸立即同时以非同步喷射方式执行至少最初的燃料喷射。例如,在驾驶者突然踩踏油门踏板来要求紧急加速的情况下,若对所有的汽缸同时地执行非同步喷射,则能够期望对再起动要求产生后首先产生燃烧的进气冲程的汽缸以外的其他的汽缸,修正向汽缸内供给燃料延迟引起的稀空燃比的效果,从而能够提高加速性。
[0021] 在该情况下,也可以构成为,与产生了再起动要求时的曲轴转角相应而使非同步喷射的喷射量变化。例如,非同步喷射的正时越接近进气冲程的结束(BDC:下止点),则在汽缸内能够吸入非同步喷射的燃料的进气冲程的剩余期间变得越短,从而有可能使被吸入该进气冲程的汽缸内的燃料量不足而使初爆失败。作为相应的对策,例如若产生了再起动要求时的曲轴转角越接近进气冲程的结束(BDC),则越增加非同步喷射的喷射量来强制地向汽缸内填充燃料,如果这样构成,则能够将该进气冲程的汽缸的混合气的空燃比修正为能够燃烧的空燃比范围内。
[0022] 进而,也可以基于产生了再起动要求时的进气管压力、进气量、内燃机转速、冷却水温度中的至少1个来设定非同步喷射的喷射量。燃料切断/内燃机旋转下降过程中节气门被维持在全闭状态,因此根据再起动要求产生时的内燃机转速不同,进气管压力和进气量也不同,并且非同步喷射的燃料的气化速度和含湿量(壁面附着燃料量)也不同。例如,进气管压力越低,则燃料的气化速度越快,从而含湿量越少,因此使非同步喷射的喷射量减少即可。另外,在燃料切断/内燃机旋转下降过程中驾驶者踩踏油门踏板而产生了再起动要求的情况下,再起动要求产生后的进气量(汽缸内填充空气量)急剧增加,因此预计到上述情况而使非同步喷射的喷射量增加即可。
[0023] 另外,本发明也可以构成为,在产生了再起动要求时处于进气冲程的汽缸的进气冲程的剩余期间为规定值以下的情况下,不进行向该进气冲程的汽缸的非同步喷射,对接下来迎来进气冲程的汽缸从最初的燃料喷射开始执行同步喷射。若产生了再起动要求时的进气冲程的剩余期间过少,则即使增加非同步喷射的喷射量,被吸入汽缸内的燃料量也不足而使初爆失败,因此在这样的情况下,若不对再起动要求产生时的进气冲程的汽缸进行非同步喷射,而对接下来迎来进气冲程的汽缸从最初的燃料喷射开始执行同步喷射,则能够预先防止最初的非同步喷射的燃料的一部分被吸入汽缸内,并保持未燃烧或者燃烧不良的状态向排气管排出的情况。
[0024] 另外,在产生了再起动要求时的冷却水温度为规定温度以下的情况下,也可以不进行所述独立恢复控制,使用起动机或者兼用于起动机的电机来使所述内燃机再起动。在冷却水温度较低时(例如在未预热状态时),内燃机的摩擦力(旋转阻力)变大,并且含湿量增加且燃料的气化性降低,从而混合气的燃烧性恶化,因此仅通过燃料喷射则有可能使再起动失败。因此,在冷却水温度较低的情况下,若使用起动机或者兼用于起动机的电机来使内燃机再起动,则能够确保冷却水温度较低时的再起动性。

附图说明

[0025] 图1是本发明的实施例1的发动机控制系统整体的概要构成图。
[0026] 图2是说明在实施例1的怠速停止控制的燃料切断/发动机旋转下降过程中产生了再起动要求时的独立恢复控制(有非同步喷射)的一个例子的时序图。
[0027] 图3是说明在以往的怠速停止控制的燃料切断/发动机旋转下降过程中产生了再起动要求时的再起动控制(无非同步喷射)的一个例子的时序图。
[0028] 图4是与以往例子对比地说明实施例1的独立恢复控制(有非同步喷射)的一个例子的时序图。
[0029] 图5表示怠速停止中再起动控制程序的处理的流程的流程图。

具体实施方式

[0030] 以下,说明对实施本发明用的方式进行具体化的2个实施例。
[0031] 实施例1
[0032] 基于图1至图5对本发明的实施例1进行说明。
[0033] 首先,基于图1对发动机控制系统整体的概要构成进行说明。
[0034] 在作为进气口喷射式内燃机的进气口喷射式发动机11的进气管12的最上游部设置有空气滤清器13,在该空气滤清器13的下游侧设置有检测进气量的空气流量计14。在该空气流量计14的下游侧设置有通过电机15进行开度调节的节气门16和检测该节气门16的开度(节气门开度)的节气门开度传感器17。
[0035] 进而,在节气门16的下游侧,设置有浪涌调整槽18,在该浪涌调整槽18中设置有检测进气管压力的进气管压力传感器19。另外,在浪涌调整槽18设置有向发动机11的各汽缸导入空气的进气歧管20,在各汽缸的进气歧管20的进气口附近安装有分别向进气口喷射燃料的燃料喷射阀21。另外,在发动机11的汽缸盖,对各汽缸的每一个安装有火花塞22,利用各火花塞22的火花放电使汽缸内的混合气点燃。
[0036] 另一方面,在发动机11的排气管23设置有检测废气的空燃比或者浓空燃比/稀空燃比等的废气传感器24(空燃比传感器、氧传感器等),在该废气传感器24的下游侧,设置有净化废气的三元催化剂等催化剂25。
[0037] 另外,在发动机11的汽缸体,安装有检测冷却水温度的冷却水温传感器26。在发动机11的曲轴27的外周侧安装有曲轴27每旋转规定曲轴转角就输出脉冲信号的曲轴转角传感器28,基于该曲轴转角传感器28的输出脉冲的间隔(周期)来检测发动机转速,并且将凸轮转角传感器(未图示)的输出信号或者曲轴转角传感器28的缺口部(基准曲轴转角)作为基准,对曲轴转角传感器28的输出脉冲进行计数,由此进行曲轴转角的检测和汽缸判别(进气冲程的汽缸(进行同步喷射的汽缸)与压缩冲程的汽缸(点火汽缸)的判别)。
[0038] 进而,在发动机11安装有在后述的无起动机起动时以外的通常起动时旋转驱动(转动曲轴)曲轴27用的起动机30。对于起动机30,也可以使用总是将小齿轮与连结于发动机11的曲轴27的齿圈啮合的常啮合式的起动机,或者也可以使用构成为仅在无起动机起动时以外的通常起动时使小齿轮突出并与齿圈啮合的起动机。另外,对于混合动力电动汽车,也可以使用车辆驱动用的电机作为起动机。
[0039] 控制发动机11和起动机30的动作的控制装置31由1个或者多个ECU(例如发动机用ECU、怠速停止用ECU)构成。向该控制装置31输入了来自检测运转状态的各种传感器,例如上述的空气流量计14、节气门开度传感器17、进气管压力传感器19、废气传感器24、冷却水温传感器26的信号,此外还有来自检测制动器的作动(ON)/非作动(OFF)的制动器开关32、检测油门开度的油门传感器33、检测车速的车速传感器34等的信号。
[0040] 控制装置31,在发动机运转过程中,根据由上述各种传感器检测出的运转状态,控制发动机11的燃料喷射量、进气量(节气门开度)、点火正时等。进而,控制装置31也作为在权利要求书中提及的自动停止控制单元以及自动起动控制单元而发挥功能,监视是否在发动机运转过程中产生了自动停止要求(怠速停止要求),当产生了自动停止要求时使燃料喷射停止(燃料切断),而使发动机11的燃烧自动地停止(怠速停止)。
[0041] 自动停止要求也可以在车辆停止后的已停车过程中产生,但是本实施例1构成为,为了扩大怠速停止控制的燃料切断范围,即使在车辆行驶过程中有可能导致车辆停止的低速的减速范围,也产生自动停止要求。具体来说,利用下面的条件判定是否成为在车辆行驶过程中有可能导致车辆停止的规定减速状态(是否产生自动停止要求)。例如,判定是否(1)油门关闭(节气门全关),(2)制动器开,(3)处于规定车速以下的低速范围,若这些条件(1)~(3)全部满足的状态持续了规定时间以上,则判定为处于有可能导致车辆停止的规定减速状态。此外,不言而喻,也可以适当地变更有可能导致车辆停止的规定减速状态的判定方法。
[0042] 在判定为处于在车辆行驶过程中有可能导致车辆停止的规定减速状态的时间点,判断为产生了自动停止要求(怠速停止要求),从而停止燃料喷射(燃料切断),使发动机11的燃烧自动停止(怠速停止)。随后,当在怠速停止期间(燃料切断导致的发动机旋转下降过程中或者发动机旋转停止后)驾驶者执行了欲使车辆再加速或者起步的操作(例如,制动操作的解除、油门踩踏操作、换挡杆的向驱动挡区的操作等)时,产生再起动要求来使发动机11再起动。此外,还存在由蓄电池充电控制系统、空调器等车载设备的控制系统产生再起动要求而使发动机11再起动的情况。
[0043] 对于近年来的电子控制发展进步了的进气口喷射式发动机11,在通常的运转过程中,进行与各汽缸的进气冲程同步地喷射燃料的同步喷射,另外,在由于怠速停止控制的燃料切断而使发动机转速下降的期间也与通常的运转过程中同样地,与发动机11的旋转同步地从曲轴转角传感器28和凸轮转角传感器输出脉冲信号,进行曲轴转角的检测和汽缸判别(处于进气冲程的汽缸的判别),从而能够进行同步喷射。因此,在以往系统中,当在怠速停止控制的燃料切断/发动机旋转下降的期间产生了再起动要求时,从最初开始以“同步喷射”重新进行燃料喷射,与各汽缸的进气冲程同步地喷射燃料而使发动机再起动。
[0044] 但是,如上述以往系统那样,若在产生了再起动要求时从最初开始以“同步喷射”重新进行燃料喷射使发动机11再起动,则从再起动要求产生到最初的燃烧(初爆)产生为止要花费时间,在这期间,有可能发动机转速下降到能够无起动机起动的转速下限值以下而使无起动机起动失败。
[0045] 以下,利用图3对该理由进行说明。图3是4汽缸发动机的控制例。
[0046] 若在怠速停止控制的燃料切断/发动机旋转下降过程中,产生了再起动要求,则随后在从任意一个汽缸(在图3中是#4汽缸)首先成为同步喷射的喷射正时(进气TDC附近)起,向该汽缸内喷射燃料后,从成为该汽缸的点火正时(压缩TDC附近)开始执行点火而使初爆发生。因此,对于4汽缸发动机,有可能在再起动要求产生后使初爆发生之前,会经过在直到首先迎来同步喷射的喷射正时为止的期间(最大180CA)上又加上了约360CA(曲轴旋转1圈)而得到的期间(最大540CA),在该期间中有可能发动机转速下降到能够无起动机起动的转速下限值以下而使无起动机起动失败。
[0047] 作为相应的对策,以往系统,需要估计从再起动要求产生起到初爆产生为止的发动机旋转下降幅度较大,而与此对应,将能够无起动机起动的转速的判定阈值设定为较高,作为其结果,会造成使能够无起动机起动的转速范围缩小,从而使起动机使用范围增加,起动机起动次数增加的后果。而且,在利用起动机进行再起动的情况下,再起动在发动机停止后进行,或者即使是常啮起动机,直到发动机转速下降到比能够无起动机起动的转速下限值低的利用起动机能够起动的转速范围为止也无法进行再起动,因此如图4所示那样,从自动停止要求产生起到再起动完成为止会花费时间,而使驾驶者感到再起动的延迟(迟缓)。
[0048] 因此,如图2所示,在本实施例1中,当在怠速停止控制的燃料已切断过程中发动机转速下降而低于能够无起动机起动(仅通过燃料喷射能够再起动)的转速范围的期间产生了再起动要求时,进行下述的无起动机起动:执行立即以“非同步喷射”执行最初的燃料喷射后再恢复到同步喷射的“独立恢复控制”,不使用起动机30而仅通过燃料喷射使发动机11再起动。如果这样构成,在再起动要求产生时,在处于进气冲程的汽缸中吸入非同步喷射的燃料,并在接下来的压缩TDC附近点火而使最初的燃烧(初爆)产生。由此,与以往的再起动控制(参照图3)相比较,能够把从再起动要求产生起到初爆产生为止的期间缩短1冲程的量(对于4汽缸发动机为180CA,对于6汽缸发动机为120CA),使初爆提前产生,相应地,能够把在怠速停止控制的燃料切断/发动机旋转下降过程中产生了再起动要求时的能够执行独立恢复控制(能够无起动机起动)的转速范围向比以往低的低旋转侧扩大,从而能够抑制起动机30的起动次数的增加而与以往相比提高起动机30的耐久性,并且与以往相比能够大幅地缩短从再起动要求产生起到再起动完成为止的时间,从而不会使驾驶者感到再起动的延迟(迟缓)。
[0049] 进而,本实施例1,在怠速停止控制的燃料切断/发动机旋转下降过程中,也与通常的运转过程中同样地着眼于能够判别进气冲程的汽缸这一情况,而构成为,在产生了再起动要求时,仅向处于进气冲程的汽缸以非同步喷射执行最初的燃料喷射,对于其他汽缸,不进行非同步喷射,与各汽缸的进气冲程同步地执行同步喷射。
[0050] 另外,在本实施例1中,构成为,与产生了再起动要求时的曲轴转角相应而使非同步喷射的喷射量变化。例如,非同步喷射的正时越接近进气冲程的结束(BDC),则在汽缸内能够吸入非同步喷射的燃料的进气冲程的剩余期间越短,从而有可能该进气冲程的汽缸内所吸入的燃料量不足而使初爆失败。作为相应的对策,例如构成为,产生了再起动要求时的曲轴转角越接近进气冲程的结束(BDC),则越增加非同步喷射的喷射量来强制性地向汽缸内填充燃料。如果这样构成,就能够将该汽缸的混合气的空燃比修正为能够燃烧的空燃比范围内。
[0051] 进而,在本实施例1中,构成为,基于产生了再起动要求时的进气管压力、进气量、发动机转速、冷却水温度中的至少1个来设定非同步喷射的喷射量。燃料切断/发动机旋转下降过程中,节气门16被维持在全闭状态,因此根据再起动要求产生时的发动机转速不同,进气管压力、进气量也不同,并且非同步喷射的燃料的气化速度、含湿量(壁面附着燃料量)也不同。例如,进气管压力越低,则燃料的气化速度越快,从而含湿量越少,所以减少非同步喷射的喷射量即可。另外,冷却水温度越低,则含湿量越增加,所以增加非同步喷射的喷射量即可。另外,当在燃料切断/发动机旋转下降过程中驾驶者踩踏油门踏板而产生了再起动要求的情况下,再起动要求产生后的进气量(汽缸内填充空气量)急剧地增加,因此预计到上述情况而增加非同步喷射的喷射量即可。
[0052] 另外,在本实施例1中,构成为,在产生了再起动要求时直到进气冲程的汽缸的进气阀34进行闭阀为止的剩余期间为规定值以下(例如10CA以下)的情况下,不进行针对该进气冲程的汽缸的非同步喷射,对接下来进气阀34进行开阀的汽缸从最初的燃料喷射开始执行同步喷射。若产生了再起动要求时的进气冲程的剩余期间变得过少,则即使增加非同步喷射的喷射量,在汽缸内吸入的燃料量也不足而使初爆失败,所以,在这样的情况下,若构成为不进行针对进气冲程的汽缸的非同步喷射,而对接下来迎来进气冲程的汽缸从最初的燃料喷射开始执行同步喷射,则能够预先防止最初的非同步喷射的燃料的一部分被吸入汽缸内,而保持未燃烧或者燃烧不良的状态不变地向排气管23排出的情况。
[0053] 另外,在本实施例1中,构成为,在产生了再起动要求时的冷却水温为规定温度以下的情况下,不进行所述独立恢复控制(无起动机起动),而使用起动机30(或者兼用于起动机的电机)来使发动机11再起动。在冷却水温度较低时(例如在发动机11的未预热状态时),发动机11的摩擦力(旋转阻力)变大,并且含湿量增加且燃料的气化性降低,从而混合气的燃烧性恶化,所以,仅通过燃料喷射再起动有可能失败。因此,如果构成为,在冷却水温度较低的情况下,使用起动机30(或者兼用于起动机的电机)来使发动机11再起动,则能够确保冷却水温度较低时的再起动性。
[0054] 以上说明的本实施例1的怠速停止中的再起动控制由控制装置31按照图5的怠速停止中再起动控制程序如下述那样被执行。
[0055] 图5的怠速停止中再起动控制程序在控制装置31的电源接通期间(点火开关的接通期间)以规定周期反复地被执行,从而实现了作为在权利要求书中提及的自动起动控制单元的作用。若本程序被启动,则首先,在步骤101中判定是否处于怠速停止中(燃料切断中),若不处于怠速停止中(燃料切断中),则不进行以后的处理,并结束本程序。
[0056] 另一方面,在上述步骤101中,若判定为处于怠速停止中(燃料切断中),则进入步骤102,判定是否产生了再起动要求,若未产生再起动要求,则保持原来的状态不变使怠速停止中(燃料切断中)持续,并结束本程序。
[0057] 若在上述步骤102中判定为产生了再起动要求,则根据是否在步骤103~105中都判定为“是”来判定无起动机起动执行条件(独立恢复控制执行条件)是否成立。具体来说,首先,在步骤103中,判定当前时间点的发动机转速是否在相当于能够无起动机起动(能够执行独立恢复控制)的转速范围的下限值的判定阈值以上,若在该时间点发动机转速已经低于判定阈值,则判断为无起动机起动困难(无起动机起动执行条件不成立),进入步骤111,向起动机30通电,并利用起动机30对发动机11转动曲轴的同时,重新进行燃料喷射来使发动机11再起动。在该情况下,以同步喷射重新进行燃料喷射即可,但是也可以进行非同步喷射。
[0058] 与此相对,若在上述步骤103中判定为当前时间点的发动机转速在判定阈值以上,则判断为处于能够进行无起动机起动(能够执行独立恢复控制)的转速范围,进入步骤104,判定当前时间点的冷却水温度是否在相当于能够进行无起动机起动(能够执行独立恢复控制)的水温范围的下限值的规定温度以上。其结果,若判定为冷却水温比规定温度低,则判断为无起动机起动困难(无起动机起动执行条件不成立),进入步骤111,使用起动机30来对发动机11转动曲轴的同时重新进行燃料喷射来使发动机11再起动。
[0059] 另一方面,若在上述步骤104中判定为当前时间点的冷却水温度在规定温度以上,则判断为处于能够进行无起动机起动(能够执行独立恢复控制)的水温范围,并进入步骤105,基于再起动要求产生时的曲轴转角,判定再起动要求产生时的进气冲程的剩余期间(从再起动要求产生时的曲轴转角起到进气BDC为止的期间)是否在规定值以上。这里,规定值被设定为为了吸入使初爆产生所需要的燃料而需要的最低限度的期间(例如10CA)。
[0060] 若在该步骤105中判定为再起动要求产生时的进气冲程的剩余期间在规定值以上,则判断为剩余有吸入使初爆产生所需要的燃料的期间。如上所述,若在步骤103~105中都是判定为“是”,则判断为无起动机起动执行条件(独立恢复控制执行条件)成立,通过步骤106~109的处理,如下述那样执行无起动机起动(独立恢复控制)。
[0061] 首先,在步骤106中,基于再起动要求产生时的曲轴转角判别再起动要求产生时的进气冲程的汽缸(进行非同步喷射的汽缸)。然后,进入步骤107,基于再起动要求产生时的进气管压力、进气量、发动机转速、冷却水温度、进气冲程的剩余期间中的至少1个,利用映射等计算出非同步喷射的喷射量。这时,例如,再起动要求产生时的进气冲程的剩余期间越短,则越增加非同步喷射的喷射量,或者进气管压力越低,则越减少非同步喷射的喷射量,或者冷却水温度越低,则越增加非同步喷射的喷射量,或者进气量越增加,则越增加非同步喷射的喷射量。
[0062] 然后,进入步骤108,对再起动要求产生时的进气冲程的汽缸以非同步喷射重新进行燃料喷射。该非同步喷射的燃料被吸入汽缸内并在接下来的压缩TDC附近点火,从而产生最初的燃烧(初爆)。然后,进入步骤109,从接下来迎来进气冲程的汽缸开始恢复为同步喷射,完成无起动机起动。
[0063] 与此相对,若在上述步骤105中判定为再起动要求产生时的进气冲程的剩余期间小于规定值,则判断为吸入使初爆产生所需要的燃料的期间不足,并进入步骤110,不针对再起动要求产生时的进气冲程的汽缸进行非同步喷射,对接下来迎来进气冲程的汽缸从最初的燃料喷射开始重新进行同步喷射来对发动机11进行无起动机起动。在该情况下,如上所述,能够以同步喷射进行再起动的转速范围的下限值,比能够以非同步喷射进行再起动的转速范围的下限值(步骤103的判定阈值)高,所以,有可能发动机转速已经低于能够以同步喷射进行再起动的转速范围的下限值,因此,如下述那样构成即可:若发动机转速低于能够以同步喷射进行再起动的转速范围的下限值,则使用起动机30来使发动机11再起动。
[0064] 根据以上说明的本实施例1,构成为,当在怠速停止控制的燃料已切断过程中发动机转速下降而低于能够无起动机起动(仅通过燃料喷射就能够再起动)的转速范围的期间产生了再起动要求时,进行下述的无起动机起动:执行立即以“非同步喷射”执行最初的燃料喷射后再恢复为同步喷射的“独立恢复控制”,不使用起动机30仅通过燃料喷射使发动机11再起动,因此与以往的再起动控制(参照图3)相比较,能够把从再起动要求产生起到初爆产生为止的期间缩短1冲程的量(对于4汽缸发动机为180CA,对于6汽缸发动机为120CA),从而使初爆提前产生,相应地,能够把在怠速停止控制的燃料切断/发动机旋转下降过程中产生了再起动要求时的能够执行独立恢复控制(能够无起动机起动)的转速范围向比以往低的低旋转侧扩大,能够抑制起动机30起动次数的增加而与以往相比提高了起动机30的耐久性,并且能够与以往相比大幅地缩短从再起动要求产生起到再起动完成为止的时间,从而不会使驾驶者感到再起动的延迟(迟缓)。
[0065] 实施例2
[0066] 上述实施例1构成为,仅向再起动要求产生时处于进气冲程的汽缸以非同步喷射执行最初的燃料喷射,但是本发明的实施例2,当在怠速停止控制的燃料已切断过程中发动机转速下降而低于能够无起动机起动(能够仅通过燃料喷射进行再起动)的转速范围的期间产生了再起动要求时,进行下述的无起动机起动:执行立即对所有的汽缸同时以非同步喷射执行最初的燃料喷射后再恢复为同步喷射的独立恢复控制,不使用起动机30仅通过燃料喷射使发动机11再起动。其他的事项与所述实施例1同样。
[0067] 例如,在驾驶者突然踩踏油门踏板来要求急加速的情况下,若对所有的汽缸同时地进行非同步喷射,则能够期望对于再起动要求产生后首先产生燃烧的进气冲程的汽缸以外的其他汽缸,修正向汽缸内供给燃料延迟引起的稀空燃比的效果,从而能够提高加速性。
[0068] 此外,在上述实施例1、2中,构成为,当产生了再起动要求时,以非同步喷射仅进行最初的燃料喷射,但是不言而喻地也可以从最初开始以非同步喷射执行数次的燃料喷射。
[0069] 此外,本发明也能够应用于具有4汽缸以外的汽缸数的发动机,或者也能够应用于将车辆驱动用的电机兼用作起动机的混合动力电动汽车来进行实施等,能够在不脱离主旨的范围内进行种种变更来实施。
[0070] 附图标记说明
[0071] 11...发动机(内燃机)、12...进气管、16...节气门、21...燃料喷射阀、22...火花塞、23...排气管、30...起动机、31...控制装置(自动停止控制单元,自动起动控制单元)、32...制动器开关、33...油门传感器、34...车速传感器