用于内燃引擎的燃料喷射装置的制作方法

本发明涉及一种用于安装在车辆中的内燃引擎的燃料喷射装置，其具有已知的当车辆暂停时强制停止引擎空转的空转停止功能。

背景技术：

已知一种多点燃料喷射装置作为用于安装在车辆中的内燃引擎的燃料喷射控制单元。该多点燃料喷射装置包括：气缸内喷射器，其将燃料喷射进入气缸；和进气路径喷射器，其将燃料喷射进入进气口，并根据驱动状态控制经由气缸内喷射器的燃料喷射和经由进气路径喷射器的燃料喷射。

当使用多点燃料喷射装置时，可以利用改善的加速反应和燃料效率净化排气。当引擎在低负载低速区域中时，燃料喷射装置将燃料喷射进入进气路径，以实现高的进气-燃料混合性能，获得更好的点火性能，并且当引擎在高负载高速区域中时，该燃料喷射装置使用来自进气路径喷射器和气缸内喷射器两者的燃料喷射。

已知的当车辆在暂停时强制停止引擎空转的空转停止功能具有试图改进燃料效率的特征。

车辆的引擎在两种情形下停止：一种情形是驱动被终止；一种情形是车辆被暂停但是意图重新启动。在前一种情形中，点火开关被关闭。后一种情形在当满足任何以下条件时实现：车辆速度为零，刹车踏板已经被踩踏，加速器操作量为零，操作杆被设定在驱动范围内等等。当满足讨论的条件时，在具有空转停止功能的车辆中的引擎通过ECU等中的空转停止单元的操作而被停止。

专利文献1中公开的混合动力车辆配备有内燃引擎，该内燃引擎包括：包括气缸内喷射器的气缸内燃料供应路径；包括进气路径喷射器的进气路径燃料供应路径；和空转停止单元。上述公开的混合动力车辆包括在空转停止的时候关闭气缸内燃料供应路径的安全阀的单元，从而燃料压力能够保持在较高水平。在这种情况下，当不再满足空转停止条件之后，引擎被重新启动时，燃料从气缸内燃料供应路径喷射进入气缸，目的是确保平稳启动性能并且防止排气净化功能劣化。

专利文献2和3中的每一个公开了一种内燃引擎，其安装在车辆中，并且包括在引擎被重新启动之前驱动燃料泵的控制单元，从而在不再满足空转停止条件，空转停止被终止之后，燃料供应路径中的燃料压力升高至引擎重新启动时启动需要的水平。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请公报No.2006-258032

专利文献2：日本专利申请公报No.2012-13050

专利文献3：日本专利申请公报No.2013-119835

技术实现要素：

技术问题

包括多点燃料喷射装置并且具有空转停止单元的车辆需要实现在空转停止被终止之后迅速地重新启动以及在重新启动之后在排气特性方面、燃料效率方面等的最佳驱动。

当引擎由于空转停止被停止时，进气路径的进气压力改变为等于大气压力。因此，进气的量很可能比较大，导致在重新启动中的初始爆燃之后的几个燃烧循环期间，实际的压缩压力高。因此，爆震更可能出现在涉及高的进气温度以及高的引擎温度的地方。因此产生的爆震导致在紧接着启动之后驾驶性能以及噪声、振动和声振粗糙度(NVH)的劣化。

当引擎被停止时，燃料泵不操作并因此在燃料供应路径中的燃料压力低。因此，可能会由于燃料喷射进入气缸的延迟而出现引擎不能迅速地重新启动的情况。

专利文献1没有公开用于在空转停止被终止之后在重新启动的时候防止爆震出现的技术方案。在空转停止被终止之后重新启动的时候，燃料被喷射进入气缸而没有测量气缸内燃料供应路径中的燃料压力。因此，有可能因为燃料不能以相对高的压力状态被喷射进入气缸而导致引擎不能迅速地重新启动的情况。

在空转停止的时候，燃料被均匀地喷射进入无论操作如何停止的多个气缸。因此，燃料甚至被喷射进入在排气冲程中停止操作的气缸内。当发生这种情况时，未燃烧的燃料可能被排出进入排气路径，并且因此排气质量可能会劣化。

在专利文献2和专利文献3中公开的控制单元需要长的时间周期，在不再满足空转停止条件之后将燃料供应路径中的燃料压力升高直至引擎启动所需要的水平，因此不能实现迅速地启动。

鉴于如上所述问题做出本发明，并且本发明的至少一个实施例的目的是在空转停止被终止之后实现迅速地重新启动，并且在重新启动时防止产生爆震，以防止在紧接着引擎重新启动之后操纵性能、NVH等劣化。

解决技术问题的技术方案

(1)根据本发明的至少一个实施例的用于内燃引擎的燃料喷射装置包括：第一燃料喷射单元，第一燃料喷射单元被构造成将燃料喷射进入内燃引擎的气缸；第二燃料喷射单元，第二燃料喷射单元被构造成将燃料喷射进入内燃引擎的进气路径；自动重新启动单元，自动重新启动单元被构造成自动地重新启动内燃引擎；和燃料喷射控制单元，燃料喷射控制单元被构造成当内燃引擎被自动地重新启动时，使第一燃料喷射单元中的剩余燃料在曲柄轴开始旋转之前被喷射，从而内燃引擎自动地重新启动，并且当满足预定条件时，使第二燃料喷射单元开始喷射燃料。

在(1)的构造中，当引擎由于空转停止而被停止时，进气路径的进气压力改变为等于大气压力。因此，进气的量很可能较大，导致在重新启动中的初始爆燃之后在几个燃烧循环期间，实际的压缩压力高。

因此，在本发明中，燃料喷射控制单元在重新启动时仅使第一燃料喷射单元将燃料喷射进入气缸。因此，能够使得供应至气缸的进气的量小，并且能够利用喷射燃料的冷却效果实现气缸内部的冷却。因此，能够防止气缸内的压缩压力增加以及防止爆震产生，实现迅速地重新启动。

当满足防止爆震的预定条件时，转换为经由第二燃料喷射单元执行燃料喷射的转换被执行，或者经由第一燃料喷射单元的燃料喷射以及经由第二燃料喷射单元的燃料喷射被同时执行。经由多点燃料喷射，有利于少量的进气预先混合，从而在重新启动时能够防止排气质量的劣化。

在曲柄轴的旋转通过启动器开始之前，第一燃料喷射单元中的剩余燃料被喷射。

因此，因为没有启动曲柄轴的旋转(即，没有启动活塞的操作)，燃料能够从第一燃料供应路径被喷射进入具有低的气缸内压力的气缸，从而有利于燃料喷射。

(2)在一些实施例中，在(1)中描述的构造中，内燃引擎进一步包括曲柄角度传感器，曲柄角度传感器被构造成测量曲柄角度，以检测内燃引擎的冲程，并且预定条件包括检测在内燃引擎被重新启动之后已经完成预定冲程数量。

在(2)的构造中，在初始爆燃之后的几个循环期间，燃料喷射由第一燃料喷射单元执行。因此，在重新启动时能够确定地防止爆震产生，从而能够改进驾驶性能以及NVH。

(3)在一些实施例中，在(2)中描述的构造中，内燃引擎进一步包括进气压力传感器，进气压力传感器被构造成测量进气路径中的进气压力，并且预定条件包括来自进气压力传感器的检测值等于或者小于预定进气压力值。

预定条件进一步包括进气压力等于或者小于预定进气压力值的条件。因此，在重新启动时能够确定地防止爆震产生，从而能够改进驾驶性能以及NVH。此外，经由多点燃料喷射，有利于少量的进气预先混合，从而在重新启动时能够防止排气质量劣化。

(4)在一些实施例中，在(3)中描述的构造中，内燃引擎进一步包括进气温度传感器，进气温度传感器被构造成测量进气路径中的进气温度，并且燃料喷射控制单元被构造成根据来自进气温度传感器的检测结果改变预定冲程数量，并且使第二燃料喷射单元开始喷射燃料。

因此，在重新启动时，能够更加确定地防止爆震产生。

(5)在一些实施例中，在上述(1)至(4)中任一项描述的构造中，内燃引擎进一步包括燃料压力传感器，燃料压力传感器被构造成测量供应至燃料喷射单元的燃料压力，并且燃料喷射控制单元被构造成根据来自燃料压力传感器的测量值选择气缸内压力足以用于喷射第一燃料喷射单元的剩余燃料的气缸，并且使第一燃料喷射单元的剩余燃料被喷射进入选择的气缸。

在(5)的构造中，当引擎由于空转停止被停止时，进气路径的进气压力改变为等于大气压力。因此，进气的量很可能较大，导致在重新启动中的初始爆燃之后的几个燃烧循环期间，实际的压缩压力高。

因此，在本发明中，燃料喷射控制单元在重新启动时仅仅使第一燃料喷射单元将燃料喷射进入气缸。此外，燃料压力传感器测量第一燃料喷射单元中的剩余燃料的燃料压力，因此气缸内压力适用于喷射第一燃料喷射单元中的剩余燃料的气缸被选择。然后，第一燃料喷射单元中的剩余燃料被喷射进入因此选择的气缸。

因此，第一燃料喷射单元中的剩余燃料被喷射进入气缸，能够使得供应至气缸的进气的量小，并且能够利用喷射燃料的冷却效果实现气缸内部的冷却。因此，防止气缸内的压缩压力增加并且防止爆震产生，从而防止在紧接着启动之后操纵性能、NVH以及排气质量的劣化。

通过从第一燃料喷射单元的喷射燃料能够实现低的空气-燃料比，改善点火性能。此外，能够迅速地将燃料供应进入气缸而不用等待燃料泵的操作。因此，能够实现在空转停止被终止后迅速地重新启动。

此外，第一燃料供应路径中的燃料压力被测量，并且气缸内压力适用于喷射第一燃料喷射单元中的剩余燃料的气缸通过燃料喷射控制单元被选择。然后，燃料被喷射进入因此选择的气缸。因此，燃料能够被确定地喷射进入该气缸。

在重新启动后通过将燃料喷射进入气缸内而执行数次燃烧循环，从而进气压力和进气温度变低时，不会产生爆震。因此，能够执行转换至从第二燃料喷射路径的燃料喷射的转换，或者同时执行从第一燃料喷射路径的燃料喷射以及从第二燃料喷射路径的燃料喷射。

(6)在一些实施例中，在(5)中描述的构造中，燃料喷射控制单元被构造成：当第一燃料喷射单元的燃料压力等于或者大于第一阈值时，选择在压缩冲程期间停止操作的第一气缸；当第一燃料喷射单元的燃料压力等于或者大于比第一阈值低的第二阈值时，选择在对应于进气冲程或者前半个压缩冲程的区域内停止操作的第二气缸；当第一喷射单元的燃料压力小于第二阈值时，选择在对应于紧接着进气冲程或者前半个进气冲程的区域内停止操作的第三气缸；并且当由燃料压力传感器检测到的剩余燃料的燃料压力等于或者大于第一阈值时，使第一燃料喷射单元执行从第一气缸开始的燃料喷射。

因此，当第一燃料喷射单元的燃料压力等于或者大于第一阈值时，燃料喷射控制单元选择在压缩冲程期间停止操作的第一气缸，从而第一燃料喷射单元中的剩余燃料被喷射进入第一气缸。

当第一燃料喷射单元的燃料压力等于或者大于比第一阈值低的第二阈值时，燃料喷射控制单元选择在对应于进气冲程(优选地，后半个进气冲程)或者前半个压缩冲程的区域内停止操作的第二气缸，从而第一燃料喷射单元中的剩余燃料被喷射进入第二气缸。

当第一喷射单元的燃料压力小于第二阈值时，燃料喷射控制单元选择在对应于紧接着进气冲程或者前半个进气冲程的区域内停止操作的第三气缸，从而第一燃料喷射单元中的剩余燃料被喷射进入第三气缸。

基于适用于燃料喷射的燃料压力，并且考虑到只要引擎被重新启动燃料就被喷射进入其中的气缸的气缸内压力，设定第一阈值和第二阈值。

在(6)的构造中，在空转停止时，当第一燃料喷射单元中的剩余燃料的燃料压力等于或者大于第一阈值时，燃料被喷射进入在压缩冲程期间停止操作的气缸。因此，能够实现迅速地转换至燃烧冲程，从而能够实现迅速地重新启动。

当剩余燃料的燃料压力小于第一阈值时，剩余燃料被喷射进入在对应于进气冲程(优选地，后半个进气冲程)或者前半个压缩冲程的区域内停止操作的气缸。因此，燃料能够被确定地喷射进入该气缸，并且能够防止其被喷射进入在排气冲程中停止操作的气缸。因此，能够防止排气质量劣化。

(7)在一些实施例中，在(1)至(6)中任一项描述的构造中，进一步设置有自动停止单元和高压燃料泵，自动停止单元被构造成当满足预定条件时自动地停止内燃引擎，高压燃料泵被构造成将燃料输送至第一燃料喷射单元，并且燃料喷射控制单元被构造成当内燃引擎由第二燃料喷射单元驱动时满足自动停止的预定条件时，在自动停止单元停止内燃引擎之前使高压燃料泵操作，从而第一燃料喷射单元中的剩余燃料的压力升高。

在(7)的构造中，当第一预定条件，即，利用第二燃料喷射单元进行低负载区域内的驱动时满足空转停止条件时，高压燃料泵在自动停止单元停止内燃引擎之前操作，从而第一燃料喷射单元中的燃料压力升高。

因此，在重新启动中的初始爆燃后的几个燃烧循环期间或者曲柄轴的旋转通过启动器开始之前，第一燃料供应路径中的剩余燃料被喷射进入气缸。因此，能够使得供应至气缸的进气的量小，并且能够利用喷射燃料的冷却效果实现气缸内部的冷却。

因此，防止气缸中的压缩压力的升高，能够防止产生爆震，并且能够防止紧接着启动之后驾驶性能和NVH以及排气质量劣化。燃料不是从第二燃料喷射单元被喷射而是从第一燃料喷射单元被喷射。因此，能够实现低的空气-燃料比，以改善点火性能。

此外，当引擎10被重新启动时，燃料能够被喷射进入该气缸而不用等待燃料泵的操作。因此，能够实现迅速地启动，并且该期间不涉及燃料泵操作，能够减小泵的驱动摩擦，从而能够改善燃料效率。

(8)在一些实施例中，在(7)中描述的构造中，设置有燃料压力传感器，燃料压力传感器被构造成测量供应至第一燃料喷射单元的燃料压力，并且燃料喷射控制单元被构造成当来自燃料压力传感器的测量值等于或者大于预定压力值时，停止第二燃料喷射单元以便停止内燃引擎，并且当来自燃料压力传感器的测量值小于预定压力值时，高压燃料泵操作直到内燃引擎停止旋转。

在(8)的构造中，当来自燃料压力传感器的测量值等于或者大于预定压力值时，燃料喷射控制单元停止第二燃料喷射单元从而内燃引擎被停止。因此，第一燃料喷射单元中的剩余燃料的燃料压力能够保持在较高水平，并且能够减小泵的驱动摩擦。

当来自燃料压力传感器的测量值小于预定压力值时，高压燃料泵操作直到内燃引擎停止旋转。因此，第一燃料喷射单元中的剩余燃料的燃料压力能够为重新启动做好准备。

(9)在一些实施例中，在(1)至(8)中任一项描述的构造中，燃料喷射控制单元被构造成当内燃引擎处在低负载状态时，通过使用第二燃料喷射单元驱动内燃引擎。

在(9)的构造中，在低负载区域，燃料和进气被均匀地混合，从而在低负载区域保持良好的燃烧。此外，在低负载范围内的驱动不涉及高压燃料泵的操作，从而能够减小泵的驱动摩擦。

有益效果

在本发明中，在空转停止被终止之后重新启动时，通过使用第一燃料供应系统中的燃料压力将燃料喷射进入气缸。因此，能够实现迅速地重新启动而不产生爆震，能够在紧接着启动之后获得极好的驾驶性能，并且能够防止排气质量劣化。

附图说明

图1是图示了根据本发明的实施例的引擎的燃料喷射装置的示意性构造的简图；

图2是图示了燃料喷射装置的构造的平面示意图；

图3是图示了根据本发明的第一实施例的由燃料喷射装置执行的操作过程的流程图；

图4是图示了燃料喷射装置的每个气缸的燃烧循环的图表；

图5是图示了燃料喷射装置的每个气缸的停止曲柄角度的图表；

图6是图示了根据本发明的第二实施例的由燃料喷射装置执行的操作过程的一部分的流程图；

图7是图示了根据本发明的第三实施例的由燃料喷射装置执行的操作过程的流程图；

图8是图示了根据本发明的第四实施例的由燃料喷射装置执行的操作过程的流程图；

图9是图示了用于驱动引擎的方法的曲线图。

具体实施方式

现将参考附图详细地描述本发明的实施例。然而，除非另外有特别的规定，在本实施例中描述的元件的尺寸、材料、形状、相对位置等意指仅仅作为示例性的解释，本发明的范围并不局限于这些描述。

例如，代表相对位置或者绝对位置的表述，诸如“在某一方向上”，“沿着某一方向”，“平行于”，“正交于”，“中心”，以及“同心的”不仅仅表示它们的准确含义，也涵盖由于偏差而导致移位的位置或者相对地移位了能够实现相同作用的程度的位置。

例如，代表事物之中相同水平的表述，诸如“相同”，“相等”以及“等同”不仅仅意指精确的相等水平，也涵盖由于偏差导致的不同于彼此的稍有不同的水平或能够实现相同作用的稍有不同的水平。

例如，代表形状的表述，诸如矩形或者圆柱形形状不仅意指在几何学中精确理解的矩形或者圆柱形形状，也涵盖包括不规则性或者能够实现相同作用的倒角面的类似形状。

此外，“包含”，“包括”，“含有”，“设置有”，以及“具有”元件的表述，并不是排斥其他元件的排他性表述。

参考图1和图2描述根据本发明的引擎的燃料喷射装置的示意性构造。在图1和图2中，安装在车辆中的汽油引擎(以下，称为“引擎”)10是直列四气缸引擎，其包括多个，即四个气缸12a至12d。每个气缸连接至进气歧管14和排气歧管16。进气歧管14连接至缓冲罐22。在进气歧管14的每个出口设置进气阀18。在排气歧管16的每个入口设置排气阀20。缓冲罐22设置有：进气压力传感器(MAP传感器)24，其测量进气的压力；和进气温度传感器26，其测量进气的温度。

每个气缸12a至12d含有根据燃烧室c中的燃烧往复运动的活塞28。容纳曲轴32的曲柄箱30设置在每个气缸12a至12d下方。启动器34、曲柄角度传感器36和转数传感器37设置在曲柄箱30的外部。当引擎10启动时，启动器34旋转曲柄轴32，曲柄转角传感器36测量曲柄角度，并且转数传感器37测量曲柄轴32的转数。

接下来，将描述引擎10的燃料供应系统。存储在燃料箱38中的燃料通过包含在燃料箱38中的低压燃料泵40排出至低压燃料供应管道42。低压燃料供应管道42经由低压燃料分配管道48连接至进气歧管14的每个进气路径。进气路径喷射器46设置在进气歧管14的每个进气路径和低压燃料供应管道42之间的连接部分。

低压燃料供应管道42和进气路径喷射器46形成低压燃料系统(第二燃料喷射单元)。

低压燃料供应管道42具有经由高压燃料泵50连接至高压燃料供应管道53和高压燃料分配管道54的一个流动路径。高压燃料分配管道54连接至每个气缸12a至12d。气缸内喷射器44设置在每个气缸和高压燃料分配管道54之间的连接部分。

通过低压燃料泵40排出至低压燃料供应管道42的燃料被输送至高压燃料泵50，并且还经由低压燃料分配管道48和进气路径喷射器46被供应至进气歧管14的每个进气路径。

凸轮机构52根据曲柄轴32的操作驱动地打开和关闭进气阀18和排气阀20。在由后文描述的ECU 60通过指令执行的控制下，高压燃料泵50根据凸轮机构52的操作将燃料供应至高压燃料分配管道54。输送至高压燃料泵50的具有高压的燃料经由高压燃料供应管道53和高压燃料分配管道(高压传送管道)54被供应至气缸12a至12d，并且经由气缸内喷射器44被喷射进入每个气缸的燃烧室c。高压燃料分配管道54设置有测量燃料压力的燃料压力传感器56。

气缸内喷射器44、高压燃料泵50、高压燃料供应管道53以及高压燃料分配管道54形成高压燃料系统(第一燃料喷射单元)。

具有引擎10的车辆设置有控制车载电池58和引擎10的驱动的引擎控制单元(ECU)60。当驾驶者操作点火开关62时，ECU 60开始操作。在从ECU 60发布的指令下，电力从车载电池58经由继电器64被供应至低压燃料泵40，并且因此低压燃料泵40操作。火花塞66、气缸内喷射器44以及进气路径喷射器46的操作在来自ECU 60的指令下被控制。

ECU 60包含空转停止/启动单元68和燃料喷射控制单元70。ECU 60接收来自进气压力传感器24、进气温度传感器26、曲柄角度传感器36、转数传感器37以及燃料压力传感器56的测量值。

空转停止/启动单元68控制火花塞66、启动器34等的操作，并因此当满足任何以下空转停止条件时停止引擎10：车辆速度为零，制动踏板被踩踏，加速器操作量为零，以及操纵杆被设定在驱动范围内。当不再满足空转停止条件时，空转停止/启动单元68重新启动引擎10。

当已经满足空转停止条件以停止引擎10的空转停止条件不再满足，发生重新启动时，燃料喷射控制单元70控制气缸内喷射器44、进气路径喷射器46以及火花塞66的操作。

燃料喷射控制单元70包括气缸选择单元72和73，在不再满足空转停止条件而重新启动时，气缸选择单元72和73基于从曲柄角度传感器36输入至ECU 60的检测值而选择处在压缩冲程中、进气冲程中等的气缸。气缸选择单元72和73根据高压燃料分配管道54中剩余燃料的燃料压力选择燃料能够被供应的气缸，从而燃料经由气缸内喷射器44被喷射进入因此选择的气缸。

(第一实施例)

参考图3描述操作过程。当满足空转停止条件时执行这些操作，空转停止/启动单元68停止引擎10，然后当不再满足空转停止条件时，引擎10通过由燃料喷射控制单元70执行的控制被重新启动。

在图3中，首先，曲柄角度传感器36在每个气缸12a至12d被停止时测量曲柄角度(S10)。图4图示了曲柄角度和每个气缸12a至12d(直列四气缸)在一个燃烧循环内的冲程之间的相互关系。这里，12a、12c、12d和12b依次被点燃。

接下来，燃料喷射控制单元70确定由燃料压力传感器56得到的测量值(当引擎被重新启动时的燃料压力)是否等于或者大于预先设定的阈值(S12)。基于由于自动停止而导致的气缸内压力的变化，阈值(预定压力值)被适当地设定以获得适用于燃料喷射的燃料压力，其由实验数据等被预先确认。当测量值等于或者大于阈值时，其活塞28在对应于压缩冲程的区域中停止的气缸被选择，并且高压燃料分配管道54中的剩余燃料经由气缸内喷射器44被喷射进入因此选择的气缸(S14→S18)。如果在气缸内压力增加的情况下在压缩冲程期间能够喷射燃料，则随后的燃烧冲程中的燃烧在较短的周期内发生。因此，能够实现迅速地重新启动。

另一方面，当测量值小于阈值时，其活塞28在对应于后半个进气冲程或者前半个压缩冲程的区域中停止的气缸被选择，并且高压燃料分配管道54中的剩余燃料经由气缸内喷射器44被喷射进入因此选择的气缸(S16→S18)。这些气缸由气缸选择单元72选择。

接下来，启动器34根据从ECU 60接收的指令而操作，从而开始起动(S20)。根据从ECU 60接收的指令，继电器64打开，从而低压燃料泵40被供应来自车载电池58的电力并因此开始操作。只要开始起动，凸轮机构52就根据曲柄轴32的操作而操作，因此进气阀18和排气阀20操作。当低压燃料泵40开始操作时，高压燃料泵50根据凸轮机构52的操作而开始操作(S22)。

大约同时，火花塞66在来自ECU 60的指令下操作，从而在S18处喷射进入气缸的燃料被点燃，并且燃烧冲程开始(S24)。步骤S18至S24的操作在非常短的时间周期内被执行。

在低压燃料泵40和高压燃料泵50已经开始操作之后，在ECU 60的指令下，从燃料箱38供应的燃料从高压燃料分配管道54经由气缸内喷射器44被喷射进入每个气缸12a至12d。转数传感器37在重新启动后对燃烧循环的数量进行计数。例如，执行设定数量的燃烧循环，诸如两个至五个循环(S26)。单个燃烧循环涉及四个冲程，包括进气冲程、压缩冲程、燃烧(膨胀)冲程和排气冲程，因此两个至五个燃烧循环涉及8至20个冲程。

接下来，当由进气压力传感器24得到的测量值下降至阈值(预定进气压力值)(S28)时，通过ECU 60，来自高压燃料分配管道54的燃料喷射被停止并且被转换为来自低压燃料分配管道48的喷射燃料(S30)。然后，高压燃料泵50的操作被停止(S32)。高压燃料分配管道54的操作可以继续，从而来自高压燃料分配管道54的燃料喷射和来自低压燃料分配管道48的燃料喷射被同时执行。

将参考图5详细地描述气缸选择单元72如何选择在重新启动时燃料从高压燃料分配管道54被喷射进入其中的气缸。当引擎被重新启动，高压燃料分配管道54中的燃料压力等于或者大于阈值，并且停止曲柄角度，即，在引擎已经停止时的曲柄角度在范围A和B内时，燃料能够被供应进入处在压缩冲程中的气缸，因此燃料被喷射进入气缸12d。当停止曲柄角度在范围C和D内时，燃料被喷射进入气缸12b。

当引擎10被重新启动，高压燃料分配管道54中的燃料压力小于阈值，并且停止曲柄角度，即，在引擎已经停止时的曲柄角度在范围A内时，燃料被喷射进入气缸12d。当停止曲柄角度在范围B和C内时，燃料被喷射进入气缸12b。当停止曲柄角度在范围D内时，燃料被喷射进入气缸12a。以这样的方式，燃料被供应至根据高压燃料分配管道54中剩余燃料的压力所选择的燃料能够被供应的气缸。

在本实施例中，当不再满足空转停止条件，引擎10被重新启动时，高压燃料分配管道54中的剩余燃料通过使用该剩余燃料的燃料压力被喷射进入该气缸。因此，能够使得供应至气缸的进气的量很小，并且能够利用喷射燃料的冷却效果实现气缸内部的冷却，从而能够防止爆震。因此，能够防止紧接着启动后的驾驶性能和NVH以及排气质量的劣化。

因为燃料喷射不是由进气路径喷射器46执行而是由气缸内喷射器44执行，因此能够使得用于自动重新启动的燃料量小。更具体地，当经由进气路径喷射器46的喷射被执行用于自动重新启动时，进气歧管14的压力变得接近大气压力。因此，附着于进气端口等的燃料增加。相应地，当经由进气路径喷射器46的喷射被执行用于自动重新启动时，相比于经由气缸内喷射器44的喷射被执行的情形，为了确保供应至气缸内的燃料量，所需要的燃料量更大。

另一方面，当经由气缸内喷射器44的喷射被执行时，附着于进气端口等的燃料可忽略不计。因此，相比于经由进气路径喷射器46的喷射被执行的情形，能够利用更小的燃料量执行自动重新启动，因此具有更低的燃料消耗(更高的燃料效率)。

剩余燃料能够被供应至选择的气缸而不用等待低压燃料泵40和高压燃料泵50的操作。因此，能够实现迅速地重新启动，并且在该供应周期内低压燃料泵40和高压燃料泵50不会操作，能够降低泵的驱动摩擦。全面地考虑，能够利用低的燃烧压力实现启动，从而燃烧所需要的燃料量能够被降低以实现高的燃料效率。

转换至来自低压燃料分配管道48的喷射燃料的转换发生在由转数传感器37测量的燃烧循环的数量达到设定次数并且由进气压力传感器24测量的缓冲罐22中的压力下降至阈值或者低于阈值之后。因此，当进气歧管14的压力由等于大气压力变化至负压的环境被建立时，经由进气路径喷射器46的喷射可以开始，从而促进从进气路径喷射器46喷射的燃料雾化。

因此，能够防止由于不利的燃烧导致排气质量劣化，这种不利的燃烧可归因于燃料以液滴的形式从进气路径喷射器46被喷射并且供应进入气缸。此外，能够防止在启动时由于不利的燃烧引起的爆震，并且能够防止由于燃烧压力的改变而导致NVH劣化。此外，也没有由于气缸中增大的压缩压力而引起爆震的危险。此外，转换时间基于由燃料压力传感器56和进气压力传感器24得到的两个测量值被设定。因此，能够获得防止爆震出现的最佳转换时间。

阈值被设定为用于由燃料压力传感器56得到的测量值。当测量值等于或者大于该阈值时，燃料被喷射进入气缸，停止曲柄角度在对应于压缩冲程的区域内。因此，能够利用迅速地转换至燃烧冲程而实现迅速地重新启动。

当测量值小于该阈值时，燃料被喷射进入气缸，该气缸处于对应于后半个进气冲程或者前半个压缩冲程的区域中并因此具有低的气缸内压力。因此，即使当燃料压力低时，燃料也能够容易地被喷射进入气缸。

在第一实施例中，在S30中经由气缸内喷射器44的燃料喷射被转换至经由进气路径喷射器46的燃料喷射。可替换地，在S30中经由气缸内喷射器44的燃料喷射也可以不停止，并因此可以与经由进气路径喷射器46的燃料喷射同时执行。因此，能够更加有效地确保重新启动。

(第二实施例)

将参考图6描述本发明的第二实施例。在本实施例中，在气缸内喷射器44被转换至进气路径喷射器46之前的燃烧循环的数量(冲程数量)可以根据在第一实施例中的S24之后由进气温度传感器26得到的表示进气温度的测量值而改变(S25)。其他操作过程(S10至24和S26至S32)与第一实施例相同。此外，引擎，ECU等的装置构造和其他操作过程，诸如用于取消空转停止的操作，与第一实施例相同。

在本实施例中，在S25中，进气温度传感器26测量经过进气歧管14的进气温度，并且在气缸内喷射器44被转换至进气路径喷射器46之前的燃烧循环的数量(冲程数量)根据进气温度而改变。更具体地，在启动时，越高的进气温度越可能引起爆震。因此，基于经由进气路径喷射器46的喷射的燃烧更加可能引起爆震。因此，根据测量的进气温度，燃烧循环(冲程)的数量增加至六至十个燃烧循环，从而在通过经由气缸内喷射器44的喷射而在气缸中实现冷却效果之后，开始经由进气路径喷射器46的喷射。

在本发明中，除了由第一实施例得到的有益效果之外，增加S25实现了在重新启动时更加准确地防止爆震的有益效果。

(第三实施例)

接下来，将参考图4、图5和图7描述本发明的第三实施例。

描述当已经满足空转停止条件使空转停止/启动单元68停止引擎10的空转停止条件不再满足时，通过燃料喷射控制单元70执行的控制而重新启动引擎10的操作过程。

在图7中，首先，曲柄角度传感器36测量每个气缸12a至12d在停止状态中的曲柄角度(S40)。图4图示了曲柄角度和每个气缸12a至12d(直列四气缸)在一个燃烧循环内的冲程之间的相互关系。这里，12a、12c、12d和12b依次被点燃。

接下来，燃料喷射控制单元70确定由燃料压力传感器56测量的高压燃料分配管道54的燃料压力(当引擎被重新启动时的燃料压力)是否等于或者大于预先设定的第一阈值(S42)。基于燃料压力而设定第一阈值，该燃料压力适用于从高压燃料分配管道54向在对应于压缩冲程的范围内已经停止操作的气缸进行的燃料喷射。当由燃料压力传感器56得到的测量值等于或者大于第一阈值时，其活塞28在压缩冲程中已经停止的第一气缸被选择。因此，通过使用剩余燃料的燃料压力，高压燃料分配管道54中的剩余燃料经由气缸内喷射器44被喷射进入第一气缸(S44→S52)。

当由燃料压力传感器56得到的测量值小于第一阈值并且等于或者大于比第一阈值低的第二阈值时(S46)时，其活塞28在对应于后半个进气冲程或者前半个压缩冲程的区域中已经停止的第二气缸被选择(S48)。因此，通过使用剩余燃料的燃料压力，高压燃料分配管道54中的剩余燃料经由气缸内喷射器44被喷射进入第二气缸(S52)。基于燃料压力而设定第二阈值，该燃料压力低于第一阈值并且适用于向其操作在对应于后半个进气冲程或者前半个压缩冲程的范围内已经停止的气缸的燃料喷射。

当由燃料压力传感器56得到的测量值小于第二阈值时，其操作在对应于紧接着进气冲程或者前半个进气冲程的区域内已经停止的第三气缸被选择。因此，燃料从低压燃料分配管道48经由进气路径喷射器46被供应至第三气缸的进气路径(S50)。这些气缸由气缸选择单元73选择。

可以采用替换的控制方法，其中从高压燃料分配管道54至第二气缸的燃料喷射以及从低压燃料分配管道48至第三气缸的燃料喷射被同时执行。在这种情况下，可以将燃料喷射量的比率设定为从低压燃料分配管道48的燃料喷射的量大于从高压燃料分配管道54的燃料喷射的量。例如，设定6：4或者7：3作为从低压燃料分配管道48的燃料喷射的量与从高压燃料分配管道54的燃料喷射的量的比率。

接下来，启动器34根据从ECU 60接收指令而操作，从而曲柄轴32旋转，开始起动(S54)。根据起动的开始以及根据从ECU 60接收指令，继电器64打开，从而低压燃料泵40被供应来自车载电池58的电力并因此开始操作。只要开始起动，凸轮机构52就根据曲柄轴32的操作而操作，并且，进气阀18和排气阀20根据凸轮机构52而操作，而高压燃料泵50开始操作(S56)。

在与如上所述的步骤大约相同的时间，火花塞66根据从ECU 60接收的指令而操作，从而在S52喷射进入气缸的燃料被点燃，从而燃烧冲程开始(S58)。步骤S54至S58的操作在非常短的时间周期内被执行。

在低压燃料泵40和高压燃料泵50开始操作之后，在ECU 60的指令下，从燃料箱38供应的燃料从高压燃料分配管道54经由气缸内喷射器44被喷射进入每个气缸12a至12d。转数传感器37在重新启动后对燃烧循环的数量进行计数。例如，执行设定数量的燃烧循环，诸如两个至五个循环(S60)。然后，当由进气压力传感器24得到的测量值下降至阈值(S62)时，通过ECU 60，从高压燃料分配管道54的燃料喷射被停止并且被转换至从低压燃料分配管道48的喷射燃料(S64)。然后，高压燃料泵50的操作被停止(S66)。

高压燃料分配管道54的操作可以继续，从而从高压燃料分配管道54的燃料压力喷射和从低压燃料分配管道48的燃料压力喷射被同时执行。

将参考图5详细地描述气缸选择单元73如何选择在重新启动时燃料从气缸内喷射器44被喷射进入其中的气缸。当引擎10被重新启动，高压燃料分配管道54中的燃料压力等于或者大于第一阈值，并且在引擎已经停止时的停止曲柄角度在范围A和B内时，燃料能够被供应进入处在压缩冲程中的气缸，因此燃料被喷射进入气缸12d。当停止曲柄角度在范围C和D内时，燃料被喷射进入气缸12b。

当引擎10被重新启动，高压燃料分配管道54中的燃料压力低于第一阈值并且等于或者大于第二阈值，并且在引擎已经停止时的停止曲柄角度在范围A内时，燃料被喷射进入气缸12d，该气缸12d处在对应于前半个压缩冲程的区域并因此具有低的气缸内压力。当停止曲柄角度在范围B和C内时，燃料被喷射进入气缸12b。当停止曲柄角度在范围D内时，燃料被喷射进入气缸12a。以这样的方式，燃料被供应至根据高压燃料分配管道54中的燃料压力所选择的燃料能够被供应的气缸。

因此，当不再满足空转停止条件，引擎10被重新启动时，高压燃料分配管道54中的剩余燃料经由气缸内喷射器44被喷射。因此，能够使得供应至气缸的进气的量很小，并且能够利用喷射燃料的冷却效果实现气缸内部的冷却，从而能够防止爆震。因此，可以防止紧接着启动后的驾驶性能和NVH以及排气质量的劣化。

因为燃料喷射不是由进气路径喷射器46执行而是由气缸内喷射器44执行，因此能够使得用于自动重新启动的燃料量小。更具体地，当经由进气路径喷射器的喷射被执行用于自动重新启动时，进气歧管14的压力变得接近大气压力。因此，附着于进气端口等的燃料增加。

相应地，当经由进气路径喷射器46的喷射被执行用于自动重新启动时，相比于经由气缸内喷射器44的喷射被执行的情形，为了确保供应至气缸内的燃料量，所需要的燃料量更大。

另一方面，当经由气缸内喷射器44的喷射被执行时，附着于进气端口等的燃料可忽略不计。因此，相比于经由进气路径喷射器46的喷射被执行的情形，能够利用更小的燃料量执行自动重新启动，因此具有更低的燃料消耗(更高的燃料效率)。

剩余燃料能够被供应至选择的气缸而不用等待低压燃料泵40和高压燃料泵50的操作。因此，能够实现迅速地重新启动，并且在该周期内低压燃料泵40和高压燃料泵50不会操作，能够降低泵的驱动摩擦。全面地考虑，能够利用低的燃烧压力实现启动，从而燃烧所需要的燃料量能够被降低以实现高的燃料效率。

当引擎10被重新启动时，根据因此测量的高压燃料分配管道54中的剩余燃料的燃料压力而选择气缸内压力适用于剩余燃料喷射的气缸，并且剩余燃料被喷射进入所选择的气缸。因此，即使当燃料压力低时，燃料也能够确定地被喷射进入气缸。当燃料压力高时，剩余燃料被喷射进入在压缩冲程中停止操作的气缸。因此，能够实现迅速地转换至燃烧冲程以及迅速地重新启动。

对于用于选择剩余燃料被喷射进入其中的气缸的燃料压力，阈值被设定在两个级别，从而基于燃料压力能够详细地选择气缸。因此，能够更加有效地保证燃料喷射进入气缸。当燃料压力低于第二阈值时，燃料从低压燃料供应管道42被喷射进入在对应于紧接着进气冲程或者前半个进气冲程的区域内停止操作的气缸。利用已经开始起动的气缸的抽吸效应，供应至进气路径的燃料能够被确定地喷射进入该气缸。

当燃料压力低于第二阈值时，为了喷射少量燃料进入气缸，向进气路径的燃料喷射和向在对应于后半个进气冲程或者前半个压缩冲程的区域中停止操作的气缸的直接燃料喷射被同时执行。因此，即使当高压燃料分配管道54中的剩余燃料的燃料压力低时，燃料也能够被喷射进入气缸。利用如上所述的两个燃料供应路径喷射的燃料，能够保证点燃燃料，实现迅速地重新启动。

从两个燃料供应路径喷射的燃料量的比率以这样的方式设定：相比于从低压燃料供应管道42被喷射的燃料量，从高压燃料分配管道54被喷射的燃料量更少。因此，能够使得从高压燃料分配管道54喷射的燃料量小。全面地考虑，即使当高压燃料分配管道54中的燃料压力低，燃料也能够被确定地并且容易地喷射进入气缸。

当由转数传感器37计数的燃烧循环的数量达到设定数量并且由进气压力传感器24测量的缓冲罐22中的压力下降至阈值或者低于阈值时，从高压燃料分配管道54的喷射燃料被转换至从低压燃料分配管道48的喷射燃料。因此，能够获得防止由于气缸内压缩压力升高而产生爆震的最佳时刻。

(第四实施例)

接下来，将参考图8和图9描述本发明的第四实施例。

参考图8描述当满足空转停止条件时由空转停止/启动单元68执行的停止引擎10的操作过程。

在图8中，当满足空转停止条件时(S70)，首先，确定高压燃料分配管道54中的燃料压力是否等于或者大于阈值(S72)。当不再满足空转停止条件，即，满足重新启动条件，引擎10被重新启动时，基于燃料是否能够从高压燃料分配管道54被喷射进入每个气缸12a至12d而设定该阈值。

当高压燃料分配管道54中的燃料压力等于或者大于该阈值时，燃料喷射控制单元70马上停止低压燃料泵40和高压燃料泵50，从而停止向每个气缸12a至12d的燃料供应(S74)。因此，能够减小由于高压燃料泵50的操作(动作)导致的摩擦。然后，空转停止/启动单元68停止引擎10的操作(S82)。

当高压燃料分配管道54中的燃料压力小于该阈值(S72)并且引擎10在涉及经由进气路径喷射器46的喷射燃料的驱动状态中时(S76)，高压燃料泵50进一步被驱动(S78)。通过这一操作，高压燃料分配管道54中的燃料压力升高。

如图9所示，在本实施例中，经由进气路径喷射器46的燃料喷射在低速-低负载范围内被执行，并且当驱动转变至高速-高负载区域时，经由气缸内喷射器44的燃料喷射开始。因此，在低负载区域的驱动不涉及高压燃料泵50的操作，从而能够实现在低负载范围内的低摩擦。此外，在高负载范围内能够得到通过气缸内喷射器44产生的气缸内冷却效果。

在高速-高负载范围内接近低速-低负载范围的部分，从进气路径喷射器46的燃料喷射量和从气缸内喷射器44的燃料喷射量的比率没有改变。从气缸内喷射器44的燃料喷射量随着转变至高负载区域而增加。

在本实施例中，例如，当催化剂温度上升(未图示)或者自动重新启动被执行时，即使在低负载状态下，经由气缸内喷射器44的喷射也被执行。在这种构造中，当满足空转停止条件并且高压燃料分配管道54中的燃料压力小于阈值(S72)时，确定是否仅仅使用进气路径喷射器46执行喷射(S76)。当燃料喷射不是仅通过使用进气路径喷射器46执行时，经由气缸内喷射器44的燃料喷射被停止并且被转换至经由进气路径喷射器46的燃料喷射(S80)。随着如上所述根据高压燃料泵50的操作(动作)经由气缸内喷射器44的燃料喷射被停止并且被转换至经由进气路径喷射器46的燃料喷射，高压燃料分配管道54的燃料压力能够迅速地升高。

通过这样的操作，当高压燃料分配管道54中的燃料压力升高至阈值或大于阈值时，向每个气缸12a至12d的燃料供应被停止(S74)并且空转停止/启动单元68停止引擎10的操作(S82)。

根据凸轮机构52的曲柄轴32的操作，高压燃料泵50进行操作。因此，在引擎10停止后，高压燃料泵50通过由于曲柄轴32的旋转引起的惯性进行操作(S84)。因此，高压燃料分配管道54中的燃料压力能够进一步升高。

当不再满足空转停止条件，并且加速器、方向盘等被操作从而满足重新启动条件时，气缸选择单元72或者73从气缸12a至12d中选择处在压缩冲程中的气缸(S86)。然后，燃料从气缸内喷射器44被喷射进入所选择的气缸。以这样的方式，燃料被连续地喷射进入处在压缩冲程中的气缸，以重新启动引擎10(S88)。

在本实施例中，当引擎由于空转停止而停止时，高压燃料分配管道54中的燃料压力升高至阈值或大于阈值，从而在重新启动的初始爆燃后几个燃烧循环内，高压燃料分配管道54中的剩余燃料被喷射进入气缸。因此，能够使得供应至气缸的进气的量小，并且能够通过喷射的燃料冷却气缸内部。

因此，防止气缸内压缩压力的升高，从而能够防止产生爆震，从而能够防止紧接着启动后的驾驶性能和NVH以及排气质量的劣化。在重新启动时，燃料不是从进气歧管14喷射而是从高压燃料分配管道54喷射。因此，可以实现低的空气-燃料比以改善点火性能。当引擎10被重新启动时，燃料能够被喷射进入气缸，而不用等待低压燃料泵40和高压燃料泵50的操作。因此，能够实现迅速地启动，并且该周期不涉及低压燃料泵40和高压燃料泵50的操作，能够减小泵的驱动摩擦，从而能够改善燃料效率。

在满足空转停止条件后，当高压燃料分配管道54中的燃料压力小于阈值时，高压燃料分配管道54中的燃料压力主要通过低压燃料泵40的驱动而被升高，因此该燃料压力能够有效地升高。高压燃料泵50没有进行操作，从而能够减小泵的驱动摩擦，从而能够改善燃料效率。

当低压燃料泵40进行操作，并且在满足空转停止条件后，由燃料压力传感器56得到的测量值小于阈值时，高压燃料泵50也额外进行操作。因此，高压燃料分配管道54中的燃料压力能够容易地升高。当低压燃料泵40没有进行操作时，高压燃料泵50进行操作，并且经由气缸内喷射器44的燃料喷射被停止并被转换至经由进气路径喷射器46的燃料喷射。因此，高压燃料分配管道54中的燃料压力能够迅速地升高。

在重新启动时，燃料被喷射进入处在压缩冲程中的气缸，从而能够更加迅速地重新启动。因此，能够更加有效地防止爆震，从而能够防止紧接着启动后的NVH。

在引擎10的低速-低负载区域(范围A)执行驱动，并且经由进气路径喷射器46的燃料喷射被执行，从而燃料和进气被均匀地混合，从而能够保持良好的燃烧。在范围A内的驱动不涉及高压燃料泵50的操作，从而能够减小泵的驱动摩擦。

通过在引擎停止之后，高压燃料泵50通过由于曲柄轴32的旋转引起的惯性被驱动，高压燃料分配管道54中的燃料压力进一步升高并且能够节省泵的功率。

工业实用性

本发明的至少一个实施例能够在用于车辆的内燃引擎中实现在空转停止被终止之后迅速地重新启动并且在重新启动时防止产生爆震，从而能够防止驾驶性能和NVH的劣化并且能够防止排气质量的劣化，并且因此适用于安装有空转停止/启动机构的车辆。

符号列表

10 汽油引擎

12a，12b，12c，12d 气缸

14 进气歧管

16 排气歧管

18 进气阀

20 排气阀

22 缓冲罐

24 进气压力传感器

26 进气温度传感器

28 活塞

30 曲柄箱

32 曲柄轴

34 启动器

36 曲柄角度传感器

37 转数传感器

38 燃料箱

40 低压燃料泵

42 低压燃料供应管道(第二燃料喷射单元)

44 气缸内喷射器

46 进气路径喷射器

48 低压燃料分配管道(第二燃料喷射单元)

50 高压燃料泵

52 凸轮机构

53 高压燃料供应管道(第一燃料喷射单元)

54 高压燃料分配管道(第一燃料喷射单元)

56 燃料压力传感器

58 车载电池

60 ECU

62 点火开关

64 继电器

66 火花塞

68 空转停止/启动单元(自动重新启动单元)

70 燃料喷射控制单元

72，73 气缸选择单元

c 燃烧室