柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)裝置和起動(dòng)方法
【專利摘要】一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)裝置，在怠速停止后的重新起動(dòng)時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的燃燒。具備在各缸內(nèi)噴射燃料的噴射器(11)、通過通電而發(fā)熱并將各缸升溫的火花塞(13)、在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)的起動(dòng)馬達(dá)(40)、以及控制噴射器(11)、火花塞(13)、起動(dòng)馬達(dá)(40)的ECU(70)，ECU(70)在怠速停止時(shí)使缸#1的活塞停止于壓縮下死點(diǎn)，并且開始火花塞(13)的通電，此后，在自動(dòng)停止條件不成立而重新起動(dòng)的情況下，驅(qū)動(dòng)起動(dòng)馬達(dá)(40)，并且在缸#1內(nèi)由噴射器(11)通過多段噴射微細(xì)地使燃料噴射，在缸#1的活塞即將到達(dá)上死點(diǎn)之前，通過噴射器(11)使點(diǎn)火用的燃料少量噴射。
【專利說明】柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)裝置和起動(dòng)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)裝置和起動(dòng)方法，特別地涉及具備怠速停止功能的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)裝置和起動(dòng)方法，該怠速停止功能為:若規(guī)定的自動(dòng)停止條件成立，則使燃料噴射停止。

【背景技術(shù)】
[0002]一般而言，在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中，已知為了改善燃耗而具備怠速停止功能的發(fā)動(dòng)機(jī)，該怠速停止功能指的是，在等待紅燈等停車時(shí)使燃料噴射停止(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]在這樣的具備怠速停止功能的發(fā)動(dòng)機(jī)中，通過在怠速停止時(shí)使缸內(nèi)成為高壓，在重新起動(dòng)時(shí)用火花塞點(diǎn)火而瞬間開始起動(dòng)，從而降低重新起動(dòng)時(shí)的時(shí)滯。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-83788號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的問題
[0008]可是，在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中在怠速停止后進(jìn)行重新起動(dòng)的情況下，由于燃燒為自點(diǎn)火式，因而不能如上述的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)那樣進(jìn)行使用火花塞的點(diǎn)火控制。因此，在重新起動(dòng)時(shí)需要進(jìn)行與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)不同的點(diǎn)火控制。
[0009]在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中燃料點(diǎn)火時(shí)，需要一定程度的壓縮端溫度和燃料混合氣體的濃度。然而，在目前的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，如果沒有達(dá)到一定程度的活塞速度(例如200轉(zhuǎn)左右)，則缸內(nèi)壓力不足，因而混合氣也沒有充分地混合。因此，即使使用火花塞，也有可能在怠速停止后的重新起動(dòng)時(shí)不能在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行穩(wěn)定的燃料點(diǎn)火。
[0010]本發(fā)明是鑒于這樣的情況而做出的，其目的在于，提供在怠速停止后的重新起動(dòng)時(shí)能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的燃燒的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)裝置和起動(dòng)方法。
[0011 ] 用于解決問題的技術(shù)手段
[0012]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)裝置是具備當(dāng)規(guī)定的自動(dòng)停止條件成立時(shí)使燃料噴射停止的怠速停止功能的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)裝置，其特征在于，具備:燃料噴射機(jī)構(gòu)，向所述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的各缸內(nèi)直接噴射燃料；火花塞，通過通電而發(fā)熱，使所述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的各缸升溫；起動(dòng)馬達(dá)，在所述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)，使曲柄軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；以及控制機(jī)構(gòu)，控制所述燃料噴射機(jī)構(gòu)的燃料噴射、所述火花塞的通電、以及所述起動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)，所述控制機(jī)構(gòu)在怠速停止時(shí)使規(guī)定缸的活塞停止于壓縮下死點(diǎn)，并且開始所述火花塞的通電，此后，在所述規(guī)定的自動(dòng)停止條件不成立而將所述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)的情況下，驅(qū)動(dòng)所述起動(dòng)馬達(dá)而使所述規(guī)定缸的活塞從壓縮下死點(diǎn)上升，并且在所述規(guī)定缸內(nèi)由所述燃料噴射機(jī)構(gòu)通過多段噴射微細(xì)地噴射燃料，在所述規(guī)定缸的活塞即將到達(dá)上死點(diǎn)之前，通過所述燃料噴射機(jī)構(gòu)使點(diǎn)火用的燃料少量噴射。
[0013]另外，本發(fā)明的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法是具備當(dāng)規(guī)定的自動(dòng)停止條件成立時(shí)使燃料噴射停止的怠速停止功能的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法，其特征在于，在怠速停止時(shí)使規(guī)定缸的活塞停止于壓縮下死點(diǎn)，并且開始使所述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的各缸升溫的火花塞的通電，此后，在所述規(guī)定的自動(dòng)停止條件不成立而將所述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)的情況下，驅(qū)動(dòng)使曲柄軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的起動(dòng)馬達(dá)而使所述規(guī)定缸的活塞從壓縮下死點(diǎn)上升，并且在所述規(guī)定缸內(nèi)由燃料噴射機(jī)構(gòu)通過多段噴射微細(xì)地使燃料噴射，在所述規(guī)定缸的活塞即將到達(dá)上死點(diǎn)之前，通過所述燃料噴射機(jī)構(gòu)使點(diǎn)火用的燃料少量噴射。
[0014]發(fā)明的效果
[0015]依照本發(fā)明的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)裝置和起動(dòng)方法，在怠速停止后的重新起動(dòng)時(shí)，能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的燃燒。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)裝置的示意性整體構(gòu)成圖。
[0017]圖2是表不本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的E⑶的功能框圖。
[0018]圖3是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的ECU的控制內(nèi)容的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]以下，基于圖1?圖3，說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)裝置和起動(dòng)方法。在同一零件上標(biāo)記同一符號(hào)，它們的名稱和功能也相同。因此，關(guān)于它們的詳細(xì)說明不再重復(fù)。
[0020]首先，說明本實(shí)施方式的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)裝置的整體構(gòu)成。
[0021]如圖1所示，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)(以下簡稱為發(fā)動(dòng)機(jī))10具備多個(gè)缸(在本實(shí)施方式中為4缸)。在這些各缸#1?#4中，分別設(shè)有向缸內(nèi)直接噴射燃料的噴射器11。
[0022]噴射器11是通過向未圖示的壓電元件施加電壓而使噴孔的開口面積可變的公知的壓電式噴射器，經(jīng)由燃料供給管線連接至共軌12。從均未圖示的燃料箱通過高壓供給泵汲取的加壓燃料被供給至共軌12。該噴射器11的燃料噴射根據(jù)從后述的電子控制單元(以下稱為ECU) 70輸出的指示信號(hào)而被控制。
[0023]在發(fā)動(dòng)機(jī)10的各缸#1?#4中，分別設(shè)有使其頂端部面向缸內(nèi)的火花塞13。如果在發(fā)動(dòng)機(jī)10的起動(dòng)時(shí)向內(nèi)置的加熱器通電，則該火花塞13使表面溫度上升(例如700?800°C以上)而使附著的燃料表面點(diǎn)火。向火花塞13的加熱器的通電的通斷根據(jù)從E⑶70輸出的指示信號(hào)而被控制。
[0024]在發(fā)動(dòng)機(jī)10的前方側(cè)設(shè)有交流發(fā)電機(jī)(以下稱為ACG) 20。連結(jié)至曲柄軸1a的曲柄皮帶輪21的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由皮帶22傳遞至該ACG20。另外，ACG20具備均未圖示的轉(zhuǎn)子線圈和定子線圈，根據(jù)從ECU70輸入的指示信號(hào)，對(duì)勵(lì)磁電流向轉(zhuǎn)子線圈的供給進(jìn)行通斷控制，由此切換至發(fā)電驅(qū)動(dòng)或發(fā)電停止。ACG20發(fā)出的電力用于發(fā)動(dòng)機(jī)10的未圖示的輔機(jī)類的驅(qū)動(dòng)，并且剩余電力被蓄電至電池28。
[0025]在發(fā)動(dòng)機(jī)10的后方側(cè),設(shè)有用于使發(fā)動(dòng)機(jī)10起動(dòng)的起動(dòng)馬達(dá)40。在該起動(dòng)馬達(dá)40的輸出軸上，沿軸向可移動(dòng)地設(shè)置小齒輪41。另外，在發(fā)動(dòng)機(jī)10的曲柄軸1a上設(shè)有固定至未圖示的飛輪的齒圈42。在使用起動(dòng)馬達(dá)40來起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10時(shí)，小齒輪41在起動(dòng)馬達(dá)40的輸出軸上移動(dòng)而與齒圈42嚙合，并且通過起動(dòng)馬達(dá)40的驅(qū)動(dòng)力使曲柄軸1a旋轉(zhuǎn)而曲柄起動(dòng)。
[0026]曲柄角傳感器30還檢測曲柄軸1a的旋轉(zhuǎn)角，檢測值被輸入至電連接的E⑶70。凸輪角傳感器31檢測未圖示的凸輪軸的旋轉(zhuǎn)角，檢測值被輸入至電連接的ECU70。
[0027]車速傳感器32檢測車輛的速度，檢測值被輸入至電連接的E⑶70。冷卻水溫傳感器33檢測流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)10的未圖示的水套內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的水溫，檢測值被輸入至電連接的E⑶70。
[0028]E⑶70進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)10的各種控制，具備公知的CPU和ROM、RAM、輸入端口、輸出端口等而構(gòu)成。為了進(jìn)行該各種控制，各種傳感器的輸出信號(hào)輸入至ECU70。
[0029]另外，如圖2所示，E⑶70作為一部分功能要素具備:自動(dòng)停止控制部71、ACG負(fù)荷控制部72、火花塞通電控制部73、氣缸選定部74、重新起動(dòng)判定部75、重新起動(dòng)控制部76。這些各功能要素在本實(shí)施方式中作為包含于一體硬件的E⑶70內(nèi)的要素來說明，但是也能夠?qū)⑺鼈冎械娜魏我徊糠衷O(shè)于單獨(dú)的硬件。
[0030]自動(dòng)停止控制部71在車輛因等待紅燈而停車的情況等規(guī)定的自動(dòng)停止條件成立時(shí)，實(shí)施使發(fā)動(dòng)機(jī)10自動(dòng)停止的怠速停止。例如，如果由車速傳感器32檢測的車速為0(零)、加速器踏板斷開、或者制動(dòng)器踏板接通的規(guī)定的自動(dòng)停止條件成立，則自動(dòng)停止控制部71輸出使噴射器11的燃料噴射停止的指示信號(hào)(以下稱為發(fā)動(dòng)機(jī)停止信號(hào))。另外，自動(dòng)停止控制部71在怠速停止實(shí)施時(shí)加速器踏板接通的情況等上述規(guī)定的自動(dòng)停止條件不成立時(shí)，輸出使發(fā)動(dòng)機(jī)10重新起動(dòng)的指示信號(hào)(以下稱為發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)信號(hào))。
[0031]ACG負(fù)荷控制部72，在應(yīng)當(dāng)實(shí)施怠速停止而發(fā)動(dòng)機(jī)停止信號(hào)被輸出、發(fā)動(dòng)機(jī)10以慣性能量旋轉(zhuǎn)時(shí)，控制ACG20的驅(qū)動(dòng)，使得規(guī)定的氣缸(在本實(shí)施方式中為#1缸)的活塞在重新起動(dòng)時(shí)在最合適的壓縮下死點(diǎn)處停止。更詳細(xì)而言，在ECU70中存儲(chǔ)圖表(未圖示)，該圖表表示預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等制作的曲柄角與從該曲柄角起使活塞在壓縮下死點(diǎn)停止所需的ACG20的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的關(guān)系。ACG負(fù)荷控制部72從圖表讀取與發(fā)動(dòng)機(jī)停止信號(hào)輸出時(shí)的曲柄角傳感器30的檢測值相對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力，并且對(duì)ACG20進(jìn)行發(fā)電驅(qū)動(dòng)以將該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力施加給曲柄軸10a。由此，在執(zhí)行怠速停止時(shí)，能夠使規(guī)定缸(#1缸)的活塞可靠地停止于壓縮下死點(diǎn)。
[0032]火花塞通電控制部73控制向火花塞13的通電的通斷。更詳細(xì)而言，該火花塞通電控制部73在通過自動(dòng)停止控制部71執(zhí)行怠速停止時(shí)，如果從冷卻水溫傳感器33或吸氣溫度傳感器(未圖示)的檢測值推定的缸內(nèi)溫度降低到在發(fā)動(dòng)機(jī)10重新起動(dòng)時(shí)使燃料的點(diǎn)火性變差的規(guī)定的下限溫度(例如400°C)，則將向火花塞13的通電控制為接通。另外，如果未圖示的計(jì)時(shí)裝置的從怠速停止后起的計(jì)測時(shí)間超過規(guī)定時(shí)間(例如3分鐘)，則火花塞通電控制部73為了避免電池28的無益電力消耗而將向火花塞13的通電控制為斷開。
[0033]在實(shí)施怠速停止而曲柄軸1a的旋轉(zhuǎn)停止時(shí)，氣缸選定部74基于曲柄角傳感器30和凸輪角傳感器31的檢測值，在各缸#1?#4之中，將活塞停止于壓縮下死點(diǎn)的缸選定為在重新起動(dòng)時(shí)最先開始燃料噴射的起動(dòng)缸。在本實(shí)施方式中，通過ACG負(fù)荷控制部72的停止控制，通常選定#1缸作為起動(dòng)缸。然而，在由于某種外力的影響而其它缸(例如#3缸)的活塞停止于壓縮下死點(diǎn)的情況下，選定該其它缸作為起動(dòng)缸。
[0034]如果從自動(dòng)停止控制部71輸出了發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)信號(hào)，則重新起動(dòng)判定部75判定是否能夠進(jìn)行后面詳述的重新起動(dòng)控制部76對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)10的重新起動(dòng)。例如，如果從實(shí)施怠速停止起經(jīng)過長時(shí)間，則發(fā)動(dòng)機(jī)10成為冷機(jī)狀態(tài)，重新起動(dòng)控制部76的重新起動(dòng)變得困難。于是，重新起動(dòng)判定部75，在計(jì)時(shí)裝置(未圖示)從怠速停止后起的計(jì)測時(shí)間超過規(guī)定時(shí)間(例如3分鐘)的情況、冷卻水溫傳感器33的檢測值低于規(guī)定溫度(例如80°C )的情況下，將重新起動(dòng)控制部76的重新起動(dòng)判定為不可能。此外，在判定為重新起動(dòng)控制部76的重新起動(dòng)為不可能的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)10通過通常的起動(dòng)控制而被重新起動(dòng)。
[0035]重新起動(dòng)控制部76在重新起動(dòng)判定部75判定為重新起動(dòng)可能的情況下，按照以下順序使發(fā)動(dòng)機(jī)10重新起動(dòng)。首先，重新起動(dòng)控制部76驅(qū)動(dòng)起動(dòng)馬達(dá)40而開始發(fā)動(dòng)機(jī)10的曲柄起動(dòng)。然后，如果由氣缸選定部74選定為起動(dòng)缸的缸(在本實(shí)施方式中，#1缸)的活塞從壓縮下死點(diǎn)開始上升，則由噴射器11通過多段噴射微細(xì)地使燃料噴射而生成稀薄混合氣體(主燃燒用混合氣體)。再者，在曲柄起動(dòng)推進(jìn)而活塞即將到達(dá)上死點(diǎn)之前，由噴射器11使點(diǎn)火用的燃料少量噴射。由此，能夠?qū)娚涞闹苓叺臐饣旌蠚怏w在中心點(diǎn)火，此后瞬間將缸內(nèi)的主燃燒用混合氣體點(diǎn)火。
[0036]另外，重新起動(dòng)控制部76對(duì)于其它缸(#2?4缸)也是同樣的，在本實(shí)施方式中按照#3缸一#4缸一#2缸的順序?qū)嵤┮韵氯剂蠂娚淇刂?如果活塞從壓縮下死點(diǎn)開始上升，則通過多段噴射微細(xì)地使燃料噴射，并且在活塞即將到達(dá)上死點(diǎn)之前，使點(diǎn)火用的燃料少量噴射。此外，重新起動(dòng)控制部76的重新起動(dòng)控制繼續(xù)，直到由曲柄角傳感器30檢測的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定的轉(zhuǎn)速(例如200rpm)。此后,如果發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過規(guī)定的轉(zhuǎn)速,貝Ij噴射器11的燃料噴射切換為基于發(fā)動(dòng)機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的通常的多段噴射。
[0037]接下來，基于圖3說明本實(shí)施方式的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)裝置的ECU70的控制流程。
[0038]在步驟(以下將步驟簡記為S) 100中，如果規(guī)定的自動(dòng)停止條件成立，則由自動(dòng)停止控制部71輸出發(fā)動(dòng)機(jī)停止信號(hào)，噴射器11的燃料噴射停止。進(jìn)而，在SllO中，由ACG負(fù)荷控制部72對(duì)ACG20進(jìn)行發(fā)電驅(qū)動(dòng)，使得規(guī)定缸(在本實(shí)施方式中，#1缸)的活塞停止于在重新起動(dòng)時(shí)最合適的壓縮下死點(diǎn)。
[0039]在S120中，確認(rèn)從冷卻水溫傳感器33和吸氣溫度傳感器(未圖示)的檢測值推定的缸內(nèi)溫度是否降低到在發(fā)動(dòng)機(jī)10的重新起動(dòng)時(shí)使燃料的點(diǎn)火性變差的規(guī)定的下限溫度(例如400°C)。在缸內(nèi)溫度的推定值降低到規(guī)定的下限溫度的情況下，在S130中，通過火花塞通電控制部73將火花塞13的通電控制為接通。
[0040]在S140中，在加速器踏板接通的情況等規(guī)定的自動(dòng)停止條件不成立時(shí)，輸出發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)信號(hào)。
[0041]在S150中，由重新起動(dòng)判定部75判定重新起動(dòng)控制部76對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)10的重新起動(dòng)是否可能。例如，在計(jì)時(shí)裝置的從怠速停止后起的計(jì)測時(shí)間不超過規(guī)定時(shí)間(例如3分鐘)的情況、冷卻水溫傳感器33的檢測值不低于規(guī)定溫度(例如80°C)的情況下，重新起動(dòng)控制部76的重新起動(dòng)被判定為可能，前往S160。
[0042]另一方面，在計(jì)時(shí)裝置的從怠速停止后起的計(jì)測時(shí)間超過規(guī)定時(shí)間的情況、冷卻水溫傳感器33的檢測值低于規(guī)定溫度的情況下，重新起動(dòng)控制部76的重新起動(dòng)被判定為不可能。在重新起動(dòng)控制部76的重新起動(dòng)被判定為不可能的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)10通過通常的起動(dòng)控制(參照S220)而重新起動(dòng)。
[0043]在S160中，由重新起動(dòng)控制部76驅(qū)動(dòng)起動(dòng)馬達(dá)40,開始發(fā)動(dòng)機(jī)10的曲柄起動(dòng)。然后，如果由氣缸選定部74選定為起動(dòng)缸的缸(在本實(shí)施方式中，#1缸)的活塞從壓縮下死點(diǎn)開始上升，則在S170中，由噴射器11通過多段噴射微細(xì)地使燃料噴射，在缸內(nèi)生成稀薄混合氣體(主燃燒用混合氣體)。
[0044]進(jìn)而，在S180中，在S120中通電接通的火花塞13的表面溫度上升到規(guī)定的高溫區(qū)域(例如700?800°C )，在S190中，在活塞即將到達(dá)上死點(diǎn)之前，由噴射器11使點(diǎn)火用的燃料少量噴射。由此，將噴射的周邊的濃混合氣體在中心點(diǎn)火，此后瞬間缸內(nèi)主燃燒用混合氣體點(diǎn)火，由于該爆發(fā)力而曲柄軸1a旋轉(zhuǎn)。
[0045]在S200中，確認(rèn)由曲柄角傳感器30檢測的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是否達(dá)到規(guī)定轉(zhuǎn)速(例如200rpm)。在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定的轉(zhuǎn)速的情況下，在S210中切換為基于發(fā)動(dòng)機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的通常的燃料噴射控制，本控制返回。
[0046]另一方面，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速未達(dá)到規(guī)定的轉(zhuǎn)速的情況下，返回S170。S卩，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升某一程度而穩(wěn)定之前，S170?190的燃料噴射控制重復(fù)進(jìn)行。
[0047]接著，說明本實(shí)施方式的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)裝置和起動(dòng)方法的作用效果。
[0048]如果實(shí)施怠速停止的規(guī)定的自動(dòng)停止條件成立而輸出發(fā)動(dòng)機(jī)停止信號(hào)，則控制ACG20的驅(qū)動(dòng)，使得規(guī)定缸(在本實(shí)施方式中，#1缸)的活塞停止于在重新起動(dòng)時(shí)最合適的壓縮下死點(diǎn)。進(jìn)一步，如果缸內(nèi)溫度降低到在發(fā)動(dòng)機(jī)10的重新起動(dòng)時(shí)使燃料的點(diǎn)火性變差的規(guī)定的下限溫度(例如400°C )，則火花塞13的通電被控制為接通。
[0049]此后，如果規(guī)定的自動(dòng)停止條件不成立而輸出發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)信號(hào)，則起動(dòng)馬達(dá)40被驅(qū)動(dòng)而開始發(fā)動(dòng)機(jī)10的曲柄起動(dòng)。然后，如果規(guī)定缸(#1缸)的活塞從壓縮下死點(diǎn)開始上升，則由噴射器11通過多段噴射微細(xì)地噴射燃料，在缸內(nèi)生成稀薄混合氣體(主燃燒用混合氣體)。
[0050]進(jìn)而，在火花塞13的表面溫度上升到規(guī)定的高溫區(qū)域(例如700?800°C )且活塞即將到達(dá)上死點(diǎn)之前，由噴射器11少量噴射點(diǎn)火用的燃料。由此，能夠?qū)娚涞闹苓叺臐饣旌蠚怏w在中心點(diǎn)火,此后瞬間將缸內(nèi)的主燃燒用混合氣體點(diǎn)火。
[0051]所以，依照本實(shí)施方式的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)裝置和起動(dòng)方法，在怠速停止后的重新起動(dòng)時(shí)，能夠使用火花塞13在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的燃燒。
[0052]另外，由于在預(yù)混合中獲得充分的時(shí)間而能夠?qū)⒒旌蠚怏w充分地混合，因而在重新起動(dòng)時(shí)噴射的燃料為形成點(diǎn)火核的微量燃料就足夠。所以，不需要像通常的重新起動(dòng)控制那樣噴射過度的燃料，能夠有效地抑制重新起動(dòng)時(shí)的HC等導(dǎo)致的排氣變差、燃耗變差。
[0053]另外，由于能夠通過曲柄起動(dòng)半圈而將噴射的燃料可靠地點(diǎn)火，因而能夠短時(shí)間且快速地實(shí)現(xiàn)怠速停止后的重新起動(dòng)。
[0054]另外，在將本實(shí)施方式的起動(dòng)裝置和起動(dòng)方法適用于現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，添加電池28的容量增大和ACG20的負(fù)荷控制功能即可。所以，僅通過稍微的成本上升或設(shè)計(jì)變更，就能夠?qū)F(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)容易地變更為具備本實(shí)施方式的起動(dòng)裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0055]此外，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)，能夠適當(dāng)?shù)刈冃投鴮?shí)施。
[0056]例如，發(fā)動(dòng)機(jī)10不限于4缸，也能夠廣泛地適用于單缸或6缸等4缸以外的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0057]進(jìn)一步，本發(fā)明不限于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，也能夠廣泛地適用于在缸內(nèi)直接噴射燃料且通過活塞的上升而壓縮并自身點(diǎn)火的各種壓縮自身點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0058]符號(hào)的說明:
[0059]10發(fā)動(dòng)機(jī)
[0060]11噴射器(燃料噴射機(jī)構(gòu))
[0061]12共軌(燃料噴射機(jī)構(gòu))
[0062]13火花塞
[0063]20交流發(fā)電機(jī)
[0064]30曲柄角傳感器
[0065]31凸輪角傳感器
[0066]32車速傳感器
[0067]33冷卻水溫傳感器
[0068]40起動(dòng)馬達(dá)
[0069]70ECU (控制機(jī)構(gòu))
[0070]71自動(dòng)停止控制部
[0071]72ACG負(fù)荷控制部
[0072]73火花塞通電控制部
[0073]74氣缸選定部
[0074]75重新起動(dòng)判定部
[0075]76重新起動(dòng)控制部
【權(quán)利要求】
1.一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)裝置，具備當(dāng)規(guī)定的自動(dòng)停止條件成立時(shí)使燃料噴射停止的怠速停止功能，其特征在于，具備: 燃料噴射機(jī)構(gòu)，向所述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的各缸內(nèi)直接噴射燃料； 火花塞，通過通電而發(fā)熱，使所述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的各缸升溫； 起動(dòng)馬達(dá)，在所述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)，使曲柄軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；以及 控制機(jī)構(gòu)，控制所述燃料噴射機(jī)構(gòu)的燃料噴射、所述火花塞的通電、以及所述起動(dòng)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)， 所述控制機(jī)構(gòu)在怠速停止時(shí)使規(guī)定缸的活塞停止于壓縮下死點(diǎn)，并且開始所述火花塞的通電，此后，在所述規(guī)定的自動(dòng)停止條件不成立而將所述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)的情況下，驅(qū)動(dòng)所述起動(dòng)馬達(dá)而使所述規(guī)定缸的活塞從壓縮下死點(diǎn)上升，并且向所述規(guī)定缸內(nèi)由所述燃料噴射機(jī)構(gòu)通過多段噴射微細(xì)地噴射燃料，在所述規(guī)定缸的活塞即將到達(dá)上死點(diǎn)之前，通過所述燃料噴射機(jī)構(gòu)使點(diǎn)火用的燃料少量噴射。
2.一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法，具備當(dāng)規(guī)定的自動(dòng)停止條件成立時(shí)使燃料噴射停止的怠速停止功能，其特征在于， 在怠速停止時(shí)使規(guī)定缸的活塞停止于壓縮下死點(diǎn)，并且開始使所述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的各缸升溫的火花塞的通電，此后，在所述規(guī)定的自動(dòng)停止條件不成立而將所述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)的情況下，驅(qū)動(dòng)使曲柄軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的起動(dòng)馬達(dá)而使所述規(guī)定缸的活塞從壓縮下死點(diǎn)上升，并且向所述規(guī)定缸內(nèi)由燃料噴射機(jī)構(gòu)通過多段噴射微細(xì)地使燃料噴射，在所述規(guī)定缸的活塞即將到達(dá)上死點(diǎn)之前，通過所述燃料噴射機(jī)構(gòu)使點(diǎn)火用的燃料少量噴射。
【文檔編號(hào)】F02D17/02GK104204480SQ201380017165
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月27日
【發(fā)明者】長岡大治, 我部正志 申請(qǐng)人:五十鈴自動(dòng)車株式會(huì)社