[发明专利]用于发动机的起动控制装置

说明书

本发明提供了一种用于发动机的起动控制装置，该起动控制装置包括ECU，该ECU配置成：i)执行如下自主起动控制，其中，ECU在曲柄轴停止其旋转之前且在所述曲柄轴反向旋转之后将燃料从燃料喷射阀喷射到所述气缸中，然后使用火花塞给空气‑燃料混合物点火，以在不使用起动器马达的情况下起动所述发动机；ii)判定所述气缸中由于所述反向旋转而增大的压力在所述空气‑燃料混合物因点火而起燃的时间点处是否大于等于预定压力；以及iii)当所述ECU判定所述气缸中的所述压力未大于等于所述预定压力时，禁止所述自主起动控制下的所述发动机的起动。

技术领域

本发明涉及在发动机即将停止前满足重新起动条件时的起动控制，并且更具体地涉及在曲轴反向旋转之后在处于膨胀冲程的气缸中执行燃料喷射及点火的起动控制。

背景技术

在现有技术中，通常已知的是在怠速时使车辆的发动机自动停止随后自动重新起动发动机的系统(启停系统)。在这种系统中，可能在发动机即将自动停止前满足重新起动条件。此时，为了实现快速且平稳的起动，已经提出了在处于膨胀冲程的气缸(下文也简称为膨胀冲程气缸)中执行燃料喷射及点火，并且在不使用起动器马达的情况下执行起动(下文也称为作为自主起动)。

例如，如在日本未审查专利申请公报No.2016-136015(JP 2016-136015 A)中所描述的，当停止燃料喷射及点火以停止发动机时，以惯性方式旋转的曲轴的动能慢慢减小并且曲轴在一些气缸的压缩冲程中不能越过上止点。在曲轴于上止点之前暂时停止、接着反向旋转然后再次正向旋转的反弹期之后，曲轴完全停止。

注意到的是，当在曲轴的旋转即将以这种方式停止前重新起动条件得到满足时，由于反向旋转而使得膨胀冲程气缸的活塞向上止点上升的事实，当气缸的活塞到达上止点附近的预定位置时，燃料喷射到气缸中，并且给由此形成的空气-燃料混合物点火，以向在JP2016-136015 A中描述的发动机中的曲轴施加旋转力(燃烧转矩)。

也就是说，曲轴由于大的气缸压力施加至处于压缩冲程的气缸中的活塞而反向旋转，并且曲轴在即将反向旋转前暂时停止的位置(曲柄角位置)发生变化。这主要是基于当曲轴在反向旋转之前最后越过上止点时动能等的变化，并且还基于填充在处于压缩冲程的气缸中的进气量的变化、发动机的摩擦力等的影响。

当曲轴以这种方式反向旋转时，膨胀冲程气缸中的活塞向上止点上升并接收气缸压力。因此，曲轴在上止点之前暂时停止，随后再次正向旋转，但是由于与上述原因相同的原因，活塞在即将重新正向旋转前暂时停止的位置发生变化。

处于膨胀冲程的气缸中的活塞由于该变化而可能不会返回到上止点附近。此时，由于气缸压力不太高，燃烧转矩有可能降低，所以担心起动会失败。在这方面，在根据相关技术(JP 2016-136015A)的技术中，在膨胀冲程气缸的活塞返回到上止点附近的预定位置时执行燃料喷射及点火，以及在活塞没有返回到预定位置时，停止自主起动并切换成使用起动器马达来起动。

发明内容

然而，即使如相关技术那样判定膨胀冲程气缸的活塞由于反向旋转而返回到预定位置，也可能不够充分。也就是说，在燃料喷射到气缸中之后，直到给燃料点火为止，需要用于形成空气-燃料混合物的备用时间(点火延迟时间)。因此，即使当燃料在活塞返回到上止点附近的预定位置时喷射，曲轴也可能再次开始正向旋转直到空气-燃料混合物之后被点火为止并且曲轴可以与上止点分开。

当空气燃料混合物在膨胀冲程气缸中的活塞以这种方式在上止点附近的预定范围之外的状态下被点火时，自主起动可能由于上述原因而失败并且在这种情况下切换成使用起动器马达来起动。此时，例如在曲轴的旋转停止并且判定起动失败之后，启用起动器马达，从而需要额外的时间。因此，驾驶员可能会有重新起动迟缓的感觉。

考虑到上述情况，本发明提供了一种用于发动机的起动控制装置，该起动控制装置能够在发动机正停止时于重新起动条件得到满足的情况下准确地判定是否能够执行自主起动并且在自主起动失败之前将自主起动切换成使用起动器马达起动。