内燃机的起动系统及起动方法

专利名称：内燃机的起动系统及起动方法
技术领域：
本发明涉及内燃机的起动系统及起动方法，其中，在处于膨胀冲 程的汽缸内执行燃油喷射和点火，以致通过使用由在膨胀冲程汽缸中 形成的空气/燃油混合物的燃烧所形成的燃烧能来起动发动机。
背景技术：
近年来，作为减少或控制尾气排放和改善燃油经济性的方法，已 经提出了多种技术方案，用于在车辆怠速状态停车时自动地停止发动 机工作，并且自动地重新起动发动机，从而平稳地起动车辆。对于这 些技术，如果其需要花费不希望的较长时间来重新起动发动机，那么 由于对驾驶员起动意图的响应延迟，车辆的驾驶性能变差，因此，快 速重新起动发动机是很重要的。通常，起动机被用于起动发动机，但 是其难以快速重新起动发动机。此外，上述技术方案要求发动机以重 复方式频繁地停止和起动，导致起动机及其外围部件的使用寿命缩短， 并且由于电池的过度使用，电池中储存的电能的量减少。
考虑到上述问题，例如，在日本公开专利JP2004-301078中公开 了一种发动机起动系统，其可以用于缸内直喷式发动机，在所述缸内 直喷式发动机中，燃油直接喷射至燃烧室内，而不是喷射至进气口。 发动机起动系统工作，以将燃油喷射至处于膨胀冲程的汽缸内，并且 点燃并燃烧空气/燃油混合物，从而利用由膨胀冲程汽缸内的燃烧所产 生的爆炸力起动发动机。上述出版物公开的发动机起动系统从发动机 重新起动的时刻起使起动机工作，并且控制处于压縮冲程的汽缸的燃 油喷射正时和点火正时，以致在压縮冲程结束时或在此之后，在此汽 缸内产生燃烧。此外，当发动机重新起动时汽缸内的空气温度高于基 准温度时，起动系统工作，以抑制或阻止在发动机停止时处于进气冲程的汽缸内的燃烧。
为了在停止情况下重新起动发动机，传统的起动系统在处于膨胀 冲程的汽缸内执行燃油喷射和点火，以燃烧空气/燃油混合物，并提供 爆炸力，用于输出扭矩至发动机或曲轴，并且，当曲轴旋转，直到压 縮冲程汽缸和进气冲程汽缸的活塞达到预定位置时，其执行燃油喷射 和点火，以引起处于压縮冲程的汽缸内和处于进气冲程的汽缸内的燃 烧。其后，起动系统在后续汽缸中以正常正时执行燃油喷射和点火， 以便重新起动发动机。然而，如果在发动机重新起动时，汽缸内的气 体具有较高的温度，则在燃油被喷射入某个汽缸后但在汽缸到达预定 点火正时之前，可能发生自点火。在此情况下，有可能不能提供充足 的起动扭矩。
在上述出版物公开的发动机起动系统中，当发动机重新起动时汽 缸内气体的温度高于基准温度时，控制器抑制发动机停止时处于进气 冲程的汽缸内的燃烧，即，停止或阻止将燃油喷射至进气冲程汽缸内， 并且停止或阻止此汽缸内的空气/燃油混合物的点火。然而，如果进气 冲程汽缸中的燃烧受到限制，或者禁止此汽缸内的燃油喷射和点火， 则大的负载将施加至起动机，导致起动机的电力消耗增加和/或使用寿 命减少。此外，除了停止在进气冲程中的汽缸，在一个或多个汽缸内(例 如，停止在压縮冲程中的汽缸)也可能发生自点火。这种情况下，发动 机不能以高可靠性恰当地起动。

发明内容
因此，本发明的目的是提供内燃机的起动系统及方法，用于高可 靠性、高效率地起动发动机，同时抑制或防止自点火。
为实现上述和/或其他的目的，根据本发明的一个方面，提供了一
种内燃机的起动系统，所述内燃机包括(a)燃烧室，(b)与所述燃烧室连 通的进气口和排气口， (c)分别打开和关闭所述进气口和所述排气口的进气阀和排气阀，(d)用于将燃油喷射到所述燃烧室中的燃油喷射装置， (e)用于点燃所述燃烧室内的空气/燃油混合物的点火装置，(f)用于检测 所述内燃机的曲柄角的曲柄角传感装置，以及(g)用于检测所述内燃机 温度的温度传感装置。在起动系统中，控制装置设置为用于基于所述 曲柄角传感装置的检测结果，确定在所述发动机起动时刻处于膨胀冲 程中的膨胀冲程汽缸。当所述发动机起动时，所述控制装置使所述燃 油喷射装置将所述燃油喷射至处于所述膨胀冲程中的所述汽缸内，并 且使所述点火装置点燃处于所述膨胀冲程中的所述汽缸内的空气/燃油 混合物，同时，所述控制装置使所述燃油喷射装置将所述燃油喷射至 跟随所述膨胀冲程汽缸的后续汽缸中，并且在压縮上止点处或该点附 近，使所述点火装置点燃所述后续汽缸内的所述空气/燃油混合物。当 由所述温度传感装置检测到的所述内燃机温度等于或高于预定温度 时，所述控制装置延迟所述后续汽缸的燃油喷射正时。
根据本发明上述方面的起动系统，在发动机起动时致动燃油喷射 装置和点火装置，使得在处于膨胀冲程的汽缸内执行燃油喷射和点火， 并且在跟随膨胀冲程汽缸的后续汽缸内，在压縮上止点或该点附近执 行燃油喷射和点火。当发动机的温度等于或高于所述预定温度时，起 动系统被设置成延迟后续汽缸的燃油喷射正时。 一旦发动机通过使用 由处于膨胀冲程的汽缸内的燃油喷射、点火和燃烧所产生的爆炸力而 重新起动，随后，跟随膨胀冲程汽缸的后续汽缸内执行燃油喷射和点 火，例如，在处于压縮冲程的汽缸或处于进气冲程的汽缸内进行。当 发动机温度较高时，尽管在压縮冲程期间喷射至后续汽缸内的燃油可 能发生自点火，但是本发明的起动系统延迟燃油喷射正时至上止点或 该点附近，从而抑制或防止了自点火，并且因此改善了起动能力，或 者说是改善了发动机起动的可靠性和效率。
在本发明的上述方面的一个实施例中，当作为后续汽缸的在发动 机起动时处于压縮冲程中的压縮冲程汽缸停止在压縮冲程的后半部分 时，控制装置使燃油喷射装置以正常正时、与内燃机的温度无关地将燃油喷射至压縮冲程汽缸内。在此实施例中，当压縮冲程汽缸停止在 压縮冲程的前半部分中，并且内燃机的温度等于或高于预定温度时， 控制装置将压縮冲程汽缸的燃油喷射正时延迟至压縮上止点或该点附 近。
在如上所述的起动系统中，当内燃机的温度等于或高于预定温度 时，控制装置可以将压縮冲程汽缸的燃油喷射正时延迟到略微处于压 縮上止点之前的点。
在本发明的上述方面的另一种实施例中，当作为所述后续汽缸的 在所述发动机起动的时刻处于进气冲程中的进气冲程汽缸停止在进气 冲程的后半部分中，并且内燃机的温度等于或高于所述预定温度时， 控制装置延迟处于进气冲程中的进气冲程汽缸的燃油喷射正时。
在本发明的上述方面的另一个实施例中，当通过温度传感装置检 测到的内燃机的温度等于或高于第一预定温度时，控制装置将后续汽 缸的燃油喷射正时延迟到略微处于压縮上止点之前的点；当内燃机的 温度等于或高于比所述第一预定温度高的第二预定温度时，控制装置 将后续汽缸的燃油喷射正时延迟至压縮上止点之后的膨胀冲程上的 点。
在如上所述的实施例中，当作为后续汽缸的在发动机起动时处于 压縮冲程的压縮冲程汽缸停止在压縮冲程的后半部分中时，控制装置 可以使燃油喷射装置以正常正时、与内燃机的温度无关地将燃油喷射 至压縮冲程汽缸内。此外，当压縮冲程汽缸停止在压縮冲程的前半部 分中，并且内燃机的温度等于或高于所述第一预定温度时，控制装置 可以将压縮冲程汽缸的燃油喷射正时延迟到略微处于压縮上止点之前 的点，而且，当压縮冲程汽缸停止在压縮冲程中的前半部分中，并且 内燃机的温度等于或高于第二预定温度时，控制装置还可以将压縮冲 程汽缸的燃油喷射正时延迟到处于压縮上止点之后的膨胀冲程上的点。
在如上所述的任意一个实施例中，在延迟作为后续汽缸的压縮冲 程汽缸或进气冲程汽缸的燃油喷射正时后，跟随压縮冲程汽缸或进气 冲程汽缸的汽缸的燃油喷射正时可以被重新设定为正常喷射正时。


通过参照附图的下列对示例性实施例的描述，本发明的上述和/或 其他目的、特点和优点将变得更加显而易见，附图中类似的标记用于 表示类似的部件，其中-
图1所示的示意图示出了根据本发明第一实施例的内燃机的起动 系统的构造；
图2所示的流程图示出了由第一实施例的发动机起动系统执行的 发动机停止控制和起动控制；
图3所示的示意图示出了当第一实施例的发动机起动系统中的发 动机停止时观察到的在一些汽缸内的活塞和阀的状态；
图4所示的示意图示出了停止在压縮冲程后半部分中的汽缸的燃 油喷射正时和点火正时；
图5所示的示意图示出了停止在压縮冲程前半部分中的汽缸的燃 油喷射正时和点火正时；
图6所示的流程图示出了通过根据本发明第二实施例构造的内燃 机的起动系统执行的发动机停止控制和起动控制；并且
图7所示的示意图示出了停止在压縮冲程前半部分中的汽缸的燃 油喷射正时和点火正时。
具体实施例方式
下面将参照附图描述作为本发明的示例性实施例的内燃机起动系 统。然而，需要理解的是，本发明并不限于此实施例。
第一实施例
图1示意性地示出了根据本发明第一实施例构造的内燃机的起动 系统。图2所示的流程图示出了由第一实施例的发动机起动系统执行 的发动机停止控制和起动控制；图3示意性地示出了当第一实施例的
发动机起动系统中的发动机停止时观察到的在一些汽缸内的活塞和阀
的状态；图4示意性地示出了停止在压縮冲程后半部分中的汽缸的燃 油喷射正时和点火正时。图5示意性地示出了停止在压縮冲程前半部 分中的汽缸的燃油喷射正时和点火正时。
第一实施例的起动系统所应用的内燃机是如图1所示的缸内直喷 式四缸发动机10。发动机10包括汽缸体11和安装在汽缸体11上的汽 缸盖12。活塞14容纳在形成在汽缸体11内的缸膛13内，使得每个活 塞14可以在相应的缸膛13内上、下移动。曲轴箱15固定至汽缸体11 的下部，并且曲轴16可旋转地支承在曲轴箱15内。各活塞14通过连 杆17连接至曲轴15。
每个燃烧室18由汽缸体11、汽缸盖12和相应的活塞14限定。燃 烧室18形状类似于单坡屋顶，即，其具有倾斜的壁部，使得室18的 上部的中心部(即，汽缸盖12的下表面)高于其他部分。进气口 19和排 气口 20形成在燃烧室18的上部内(即，汽缸盖12的下表面)，使得进 气口 19与排气口 20相对。进气阔21和排气阀22安装在汽缸盖12内， 使得进气及排气阀21、 22的下端部分分别位于进气口 19和排气口 20 处。进气阀21和排气阀22由汽缸盖12支承，使得阔21、 22可以分 别在其轴线方向上移动，并且，它们在该方向上被偏压，以关闭进气 口 19和排气口 20。此外，进气凸轮轴23和排气凸轮轴24由汽缸盖 12可旋转地支承，并且形成在进气凸轮轴23和排气凸轮轴24上的进 气凸轮25和排气凸轮26通过滚子摇臂(未示出)分别与进气阀21和排 气阀22的上端部接触。
利用上述设置，当进气凸轮轴23和排气凸轮轴24与曲轴16同步 旋转时，进气凸轮25和排气凸轮26促动相应的滚子摇臂，从而以一定的正时使进气阀21和排气阀22向上、向下移动。利用进气及排气 阀21、 22的上下运动，进气口 19和排气口 20开启以及关闭，从而进 气口和排气口 19、 20分别与燃烧室18连通以及与燃烧室18隔断。
发动机IO装备有阀系统，其具体形式为进气和排气可变阀正时系 统(VVT:可变阀智能正时)27、 28，用于根据发动机的工作条件，将进 气阀21和排气阀22的开启及关闭正时控制至最佳正时。进气和排气 可变阀正时系统27、 28包括VVT控制器29、 30，它们分别安装在进 气凸轮轴23和排气凸轮轴24的轴向端部。在工作时，液压从油控制 阀31、 32施加到VVT控制器29、 30的提前室和延迟室(未示出)中的 选定者上，从而改变凸轮轴23、 24相对于凸轮链轮的相位，并且因此 提前或延迟进气阀21和排气阀22的开启和关闭正时。在此情况下， 进气和排气可变阀正时系统27、 28分别提前或延迟进气阀21和排气 阀22的开启和关闭正时，同时保持这些阀21、 22的工作角度(开启周 期)不变。在此结构中，进气凸轮轴23和排气凸轮轴24分别设置有凸 轮位置传感器33、 34，用于检测凸轮轴23、 24的旋转相位。
进气口 19通过进气歧管35连接至稳压罐36，并且进气管37连 接至稳压罐36。空气滤清器38连接至进气管37的进气口，并且具有 节流阀39的电子节流装置40设置在空气滤清器38的下游侧。用于将 燃油直接喷射至燃烧室18内的喷射器41安装在汽缸盖12内，使得喷 射器41的位置接近进气口 19，并且相对于垂直方向倾斜一定角度。为 各汽缸配置的喷射器41通过输送管42彼此连接，并且高压泵44通过 燃油供应管43连接至输送管42。通过燃油供应管(未示出)，高压泵44 连接至低压泵和燃油箱。此外，用于点燃空气/燃油混合物的火花塞45 安装在汽缸盖12内，以致火花塞45位于燃烧室18的上部。
另一方面，排气管47通过排气歧管46连接至排气口 20，并且催 化装置或催化转化器48， 49安装在排气管47内，所述催化装置或催 化转化器48， 49用于去除或处理排出废气中所包含的有害物质，如
HC、 CO和NOx。发动机IO还设置有起动机50，用于通过曲柄起动发 动机IO。为起动发动机IO，起动机50的小齿轮(未示出)与环形齿轮啮 合，并且旋转运动或扭矩随后从小齿轮传输至环形齿轮，从而旋转曲 轴16。
同时，电子控制单元(ECU)51安装在车辆上。ECU51能够控制喷 射器41和火花塞45。更具体地说，空气流量计52和进气温度传感器 53安装在进气管37的上游侧，而进气压力传感器54设置在稳压罐36 内，并且，通过这些传感器52、 53、 54测量得到的进气量、进气温度 和进气压力(进气歧管真空度)传输至ECU51。节流阀位置传感器55安 装在电子节流装置40内，并且输出当前的节流阀开度至ECU51，并且， 设置有加速器位置传感器56，用于输出当前的加速踏板位置至ECU51。 此外，设置有曲柄角传感器57，用于输出检测到的各汽缸的曲柄角至 ECU51，并且，ECU50基于检测到的曲柄角，确定各汽缸正处于进气、 压縮、膨胀(爆炸)和排气冲程中的哪一个冲程，并计算发动机转速。另 外，水温传感器58设置在汽缸体11内，用于检测发动机冷却剂温度 并且输出所检测到的冷却剂温度至ECU51。威油压力传感器59设置在 输送管42内，所述输送管42连通至相应的喷射器41，燃油压力传感 器59用于检测在管42内的燃油压力，并输出检测到的燃油压力至 ECU51。
利用上述设备，可以通过ECU51的工作，基于所检测到的燃油压 力驱动高压泵44，以使燃油压力变成与预定压力相等的程度。ECU51 还可基于发动机的工作条件，如检测到的进气量、进气温度、进气压 力、节流阀开度、加速踏板位置、发动机转速和发动机冷却剂温度， 确定燃油喷射量、喷射正时、点火正时等参数，并且驱动喷射器41和 火花塞45，以执行燃油喷射和对空气/燃油混合物的点火操作。
ECU51还能够基于发动机的工作条件，控制进气和排气可变阀正 时系统27、 28。更具体地说，当发动机低温或轻负荷运行，或者是当 发动机起动或怠速运行时，可变阀正时系统27、 28被控制成减少排气 阀22开启时段和进气阀21开启时段之间的重叠期，以减少回流至进 气口 19或燃烧室18的废气量，从而改善燃烧稳定性和燃油经济性或 效率。当发动机以中负荷运行时，系统27、 28被控制成增加上述重叠 期，从而增加内部废气再循环率，并提高排气净化(排放控制)效率，同 时减少泵送损失，以改善燃油经济性。当发动机以高负荷并且低速或 中速运行时，ECU51工作，以使进气阀21的关闭正时提前，以减少返 流回进气口19的进气量，以改善容积效率。当发动机以高负荷并且高 速运行时，ECU51工作，以根据发动机转速使进气阀21的关闭正时延 迟，从而提供与进气的惯性力相匹配的气门正时，以改善容积效率。
如上所述构造的发动机10具有自动发动机停止功能和发动机重 新起动功能，自动发动机停止功能用于当车辆怠速状态停车时自动地 停止发动机10，发动机重新起动功能用于当发动机IO处于自动停止状 态时响应起动命令而自动重新起动发动机10。在此实施例中，当发动 机10重新起动时，除了使用起动机50以外，缸内直喷机构被用于通 过点火和燃烧空气/燃油混合物来起动发动机10。
更具体地说，在发动机10进入停止状态后，ECU51充当控制装置， 基于曲柄角传感器57的检测结果，确定活塞14处于膨胀冲程中的汽 缸。当发动机IO随后被重新起动时，ECU51工作，以将燃油喷射至处 于膨胀冲程中的汽缸内，并且点燃和燃烧空气/燃油混合物，从而提供 用于移动活塞14以及驱动曲轴16的爆炸力。随后ECU51工作以驱动 起动机50，从而提供驱动力至曲轴16，并因此重新起动发动机10。
在此实施例中，发动机IO是缸内直喷四缸直列式发动机，当第一 汽缸#1的活塞14超过上止点(TDC)并且停止在膨胀冲程中时，例如， 如图3所示，跟随第一汽缸#1的第三汽缸#3的活塞14停止在压縮冲 程中，跟随第三汽缸#3的汽缸(未示出)的活塞14停止在进气冲程中。 在此情况下，在停止在膨胀冲程中的第一汽缸#1内执行燃油喷射和点 火，以致此汽缸内生成的空气/燃油混合物燃烧以提供爆炸力，所述爆 炸力依次向下推动此汽缸内的活塞14。在停止在膨胀冲程中的第一汽 缸#1内执行燃油喷射和点火操作并且在此汽缸内发生燃烧后，起动机
50被驱动，使得通过活塞14，第一汽缸#1的爆炸力和起动机50的驱 动力一同驱动曲轴16。
随后，曲轴16的驱动力被传输至跟随第一汽缸#1并且停止在压 縮冲程中的第三汽缸#3的活塞14，因此向上移动此活塞14。在停止在 压縮冲程中的第三汽缸#3内，当活塞14向上移动以压縮燃烧室18内 的气体时，执行燃油喷射和点火，以致在第三汽缸#3内形成的空气/燃 油混合物燃烧以提供爆炸力，所述爆炸力依次向下推动此汽缸内的活 塞14。此外，在跟随第三汽缸#3并且停止在进气冲程中的汽缸内，当 活塞14向上移动以压縮燃烧室18内的气体时，执行燃油喷射和点火， 以致在进气冲程汽缸内形成的空气/燃油混合物燃烧以提供爆炸力，所 述爆炸力依次向下推动此汽缸内的活塞14。然后，在跟随停止在进气 冲程中的汽缸的各个汽缸内，燃油喷射和点火反复进行，因此，发动 机10重新起动。在此说明书中，适当的时候，停止在膨胀冲程中的汽 缸可以称为"膨胀冲程汽缸"，停止在压縮冲程中的汽缸可以称为"压 縮冲程汽缸"，停止在进气冲程中的汽缸可以称为"进气冲程汽缸"。
在此实施例中，当发动机10重新起动时，例如，在停止在膨胀冲 程、压縮冲程和进气冲程中的汽缸内，燃油的喷射和空气/燃油混合物 的点火以特定的曲柄角连续执行。然而，如果包含在停止在压縮冲程 中的汽缸内的气体温度较高，在燃油被喷射至汽缸内后，且还没有到 达预定点火正时之前，空气/燃油混合物可能自点火(即，不需要火花塞 点火)，因此使得不能提供充足的起动扭矩(g卩，用于起动发动机10的 扭矩)。
因此，在发动机10重新起动时，当基于作为温度传感装置的水温 传感器58的检测结果，确定发动机冷却剂温度大于或等于预定温度时，
此实施例中的ECU51工作，以延迟跟随停止在膨胀冲程中的汽缸的后 续汽缸(即，后续汽缸为停止在压縮冲程中的汽缸)的燃油喷射正时。在 此情况下，当压縮冲程汽缸的活塞14停止在压縮冲程的前半部分，并
且发动机冷却剂的温度大于或等于预定温度时，延迟压縮冲程汽缸的 燃油喷射正时。
当第一汽缸#1停止在膨胀冲程的后半部分，并且后续第三汽缸#3 停止在压縮冲程的后半部分中时，如图4中的示例性实施例所示，在 曲轴16由于第一汽缸内产生的爆炸力而开始旋转后，燃油立即喷射至 第三汽缸#3内，并且在TDC处或该点附近点燃空气/燃油混合物。在 此情况下，因为第三汽缸#3的有效压縮比小，即使发动机10的温度较 高，喷射的燃油也几乎不会自点火，因此不必延迟第三汽缸#3的燃油 喷射正时。
另一方面，当第一汽缸#1停止在膨胀冲程的前半部分，并且后续 第三汽缸#3停止在压縮冲程的前半部分中时，如示例性的图5所示， 在曲轴16由于第一汽缸#1内产生的爆炸力而旋转后，不是立即将燃油 喷射至第三汽缸弁3内，而是将此正时延迟至稍早于TDC，随后，点燃 空气/燃油混合物。在此情况下，即第三汽缸#3的有效压縮比大的情况 下，如果发动机10高温工作时，在曲轴16开始旋转后立即将燃油喷 射至第三汽缸#3内，由于高温和高压，喷射的燃油可能自点火，需要 延迟第三汽缸#3的燃油喷射正时。
下面参照图2的流程图描述第一实施例的发动机起动系统的发动 机停止控制和重新起动控制。
如图1和图2所示，在步骤Sl中，ECU51确定是否满足用于在 车辆行驶期间停止发动机10的自动停止条件。此处，发动机10的自 动停止意味着当发动机处于怠速时使其自动停止，或者称为"怠速停 止"。在此情况下，例如，自动停止的条件包括，车辆速度是0公里/ 小时，制动开关处于开状态，并且变速杆保持在空档(N)位置并持续一
定时间。当车辆处于这种条件下时，ECU51确定车辆停止，例如，在 红灯时，并且满足自动停止的条件。然而，需要理解的是，当车辆10 减速时发动机IO也可能停止。在此情况下，例如，用于停止发动机IO 的自动停止条件可以包括，车辆速度小于或等于一定的速度，发动机 转速小于或等于一定的转速，发动机冷却剂温度小于或等于一定的温 度水平，并且空调处于关状态。当车辆处于这种条件下时，ECU51确 定车辆正减速，并且满足自动停止的条件。
如果在步骤S1中确定发动机10的自动停止条件满足，ECU51继 续执行步骤S2，使喷射器41不能喷射燃油，并且使火花塞45不能点 燃空气/燃油混合物，因此停止发动机IO。
随后，在步骤S3中，ECU51确定当发动机IO处于自动停止状态 时是否满足发动机重新起动条件。例如，发动机10的重新起动条件可 以包括，车辆速度是0公里/小时，制动开关处于开状态，并且变速杆 处于驱动位置(l， 2， D或R)。当满足这些条件时，ECU51确定驾驶员 具有起动车辆的意图，并且满足重新起动条件。如果在步骤S3中确定 满足重新起动发动机10的条件，执行步骤S4及随后的步骤，以通过 空气/燃油混合物的点火和燃烧来起动发动机10。
更具体地说，在发动机IO重新起动之前，ECU51在步骤S4中基 于曲柄角传感器57的检测结果，确定停止在膨胀冲程中的汽缸。在步 骤S5中，ECU51确定停止在压縮冲程中的汽缸是否处于压縮冲程的前 半部分中。如果步骤S5确定压縮冲程汽缸不是停止在压縮冲程的前半 部分中，ECU51转至步骤S8，而不延迟停止在压縮冲程中的汽缸的燃 油喷射正时。另一方面，如果步骤S5确定压縮冲程汽缸停止在压縮冲 程的前半部分中，ECU51转至步骤S6。
在步骤S6中，ECU51确定通过水温传感器58测量得到的发动机冷却剂温度是否大于或等于预定温度。如果步骤S6确定发动机冷却剂
温度不等于或高于(即，小于)预定温度，ECU51转至步骤S8，而不会 延迟停止在压縮冲程中的汽缸的燃油喷射正时。另一方面，如果步骤 S6确定发动机冷却剂温度大于或等于预定温度，ECU51执行步骤S7， 设定为延迟停止在压縮冲程中的汽缸的燃油喷射正时，并且转至步骤 S8。
通过如上所述的步骤S5、 S6和S7，当此汽缸停止在压縮冲程的 前半部分并且发动机冷却剂温度大于或等于预定温度时，ECU51设定 为用于延迟压縮冲程汽缸的燃油喷射正时。然后ECU51转至步骤S8， 在此步骤， 一定量的燃油从喷射器41喷射至停止在膨胀冲程中的汽缸 的燃烧室18内，并且随后通过火花塞45点燃空气/燃油混合物，以致 混合物开始燃烧，以提供用于向下移动活塞14的爆炸力。在下面的步 骤S9中，在膨胀冲程汽缸内发生燃烧后，立即开始通过起动机50来 起动发动机10。
当膨胀冲程汽缸内的空气/燃油混合物开始燃烧，并且基本上同时 地驱动起动机50时，膨胀冲程汽缸的活塞14向下移动，以旋转曲轴 16，因此，所产生的扭矩被传输至跟随膨胀冲程汽缸的汽缸，即，停 止在压縮冲程中的汽缸。因此，压縮冲程汽缸的活塞14向上移动，重 新开始压縮冲程。在步骤SIO，在适当的时刻， 一定量的燃油从喷射器 41喷射至停止在压縮冲程中的汽缸内，并且随后通过火花塞45点燃空 气/燃油混合物，以致混合物开始燃烧，以提供用于向下移动活塞14的 爆炸力。
当压縮冲程汽缸停止在压縮冲程的后半部分中，或者是发动机冷 却剂温度比预定温度低时，压縮冲程汽缸的燃油喷射正时被设定或设 置成不延迟；因此，在曲轴16由于在膨胀冲程汽缸内产生的爆炸力开 始旋转后，立即将燃油从喷射器41喷射出来，并且随后在TDC处或 该点附近点燃空气/燃油混合物。
另一方面，当压缩冲程汽缸停止在压縮冲程的后半部分中，或者 是发动机冷却剂温度大于或等于预定温度时，压縮冲程汽缸的燃油喷 射正时被设定或被设置成延迟；因此，在曲轴16由于在膨胀冲程汽缸 内产生的爆炸力开始旋转后，当压縮冲程汽缸的活塞14位于稍早于 TDC的位置时喷射燃油，并且随后点燃空气/燃油混合物。利用此设置， 燃油的喷射和点火先后在TDC附近执行，其可以防止温度和压力升高 至高水平的空气/燃油混合物在压縮冲程期间自点火。其后，执行步骤 Sll，以将燃油喷射正时重新设定至适合于发动机10工作条件的正常 正时。
在步骤S12，气体被从进气口 19引导或吸入跟随处于膨胀冲程和 压縮冲程的汽缸的各汽缸内。然后， 一定量的燃油从喷射器41喷射至 各后续汽缸内，并且随后通过火花塞45点燃空气/燃油混合物，以致混 合物燃烧，以提供用于向下移动活塞14的爆炸力。以正常方式执行后 续汽缸的进气、燃油喷射和点火。因此，在起动机50产生驱动力时， 后续汽缸以一定的时段持续产生爆炸力，以致发动机IO利用驱动力和 爆炸力重新起动。
随后，在步骤S13确定发动机转速是否达到预定起动速度或更高。 如果发动机转速变得大于或等于起动速度，ECU51转至步骤S14，以 完成通过起动机50的发动机10的起动。因此，发动机10以适当的方
式重新起动。
在如上所述的第一实施例的发动机起动系统中，当发动机10起动 时，在停止在膨胀冲程的汽缸内，通过喷射器41执行喷射燃油，通过 火花塞45点燃混合物，并且，在跟随膨胀冲程汽缸的汽缸内，即，停 止在压縮冲程中的汽缸内，通过喷射器41执行燃油喷射，并通过火花 塞45在压縮TDC处或该点附近点燃混合物，使得发动机10可以起动。 如果发动机冷却剂温度大于或等于预定温度，停止在压縮冲程中的汽
缸的燃油喷射正时被设定或设置成延迟。
因此，当发动机IO利用停止在膨胀冲程中的汽缸内的燃油喷射、 点火和燃烧所产生的爆炸力重新起动或开始起动时，燃油随后被喷射 至跟随膨胀冲程汽缸的后续汽缸内并被点燃，所述后续汽缸即停止在 压縮冲程中的汽缸。此时，如果发动机冷却剂温度大于或等于预定温 度，延迟停止在压縮冲程中的汽缸的燃油喷射正时。更具体地说，在 曲轴16由于膨胀冲程汽缸产生的爆炸力而开始旋转后，当此汽缸处于
稍早于TDC的位置时，燃油被喷射至压縮冲程汽缸，并且随后点燃空 气/燃油混合物。因此，此实施例的起动系统可以防止具有高温和高压 的空气/燃油混合物在压縮冲程期间自点火，因此，确保改善了起动能 力，即，改善发动机IO起动的可靠性和效率。
在如上所述的第一实施例中，当压縮冲程汽缸停止在压縮冲程的 前半部分中，并且发动机冷却剂的温度大于或等于预定温度时，压縮 冲程汽缸的燃油喷射正时被设定或设置成延迟。相应地，在压缩冲程 期间，可以防止雾化进入停止在压縮冲程中的汽缸的燃油微滴的温度 和压力的升高，以及防止其自点火。
此外，在示出的实施例中，在延迟停止在压縮冲程中的汽缸的燃 油喷射正时后，跟随压縮冲程汽缸的后续汽缸的燃油喷射正时被重新 设定成适合于发动机工作条件的特定正时。相应地，跟随压縮冲程汽 缸的后续汽缸极少出现不完全燃烧。
第二实施例
图6所示的流程图示出了通过作为本发明第二实施例的内燃机的 起动系统执行的发动机停止控制和起动控制。图7示意性地示出了停 止在压縮冲程前半部分中的汽缸的燃油喷射正时和点火正时。此实施 例的发动机起动系统的整体构造与如上所述的第一实施例中的情况基 本相同，下面将参照图1对其进行描述。在下面描述中，在第一实施例的描述中已使用的相同的附图标记，将用来描述在结构上和/或功能 上与之相对应的部件，下面不对其进行详细描述。
如图'l所示，与如上所述的第一实施例的发动机起动系统类似， 第二实施例的发动机起动系统具有当车辆怠速状态停车时自动停止发
动机的功能，以及当发动机io处于自动停止状态时响应起动命令自动 重新起动发动机IO的功能。更具体地说，在发动机IO停止后，ECU51 确定内部活塞14停止在膨胀冲程中的汽缸。当发动机IO重新起动时， ECU51工作以将燃油喷射至停止在膨胀冲程中的汽缸内，并且点燃和 燃烧空气/燃油混合物，从而提供用于移动活塞14以及驱动曲轴16的 爆炸力。随后ECU51工作以驱动起动机50，从而提供驱动力至曲轴 16，因此重新起动发动机10。
在此实施例中，当发动机10重新起动时，如果ECU51基于水温 传感器58的检测结果，确定发动机冷却剂温度大于或等于预定第一温 度时，那么跟随膨胀冲程汽缸的后续汽缸的燃油喷射正时被延迟至稍 早于压縮上止点(TDC)的点，其中，所述后续汽缸即停止在压縮冲程中 的汽缸。如果在发动机IO重新起动时，发动机冷却剂温度大于或等于 预定的第二温度，那么停止在压縮冲程中的汽缸的燃油喷射正时被延 迟至膨胀冲程上的晚于压縮上止点(TDC)的点。更具体地说，当压縮冲 程汽缸停止在压縮冲程的前半部分中时，如果发动机冷却剂温度大于 或等于第一温度，那么压縮冲程汽缸的燃油喷射正时被延迟至稍早于 压縮上止点(TDC)的点，并且，如果发动机冷却剂温度大于或等于第二 温度，其中第二温度高于第一温度，那么该汽缸的燃油喷射正时被延 迟至膨胀冲程上的、晚于压縮上止点(TDC)的点。
如图7所示，例如，如果第一汽缸#1停止在膨胀冲程的前半部分 中，同时随后的第三汽缸#3停止在压縮冲程的前半部分中，并且发动 机冷却剂温度大于或等于第一温度，那么在曲轴16由于第一汽缸#1内 产生的爆炸力而开始旋转后，不是立即将燃油喷射至第三汽缸弁3内，
而是将此时刻延迟至稍早于TDC的点，并且随后点燃空气/燃油混合
物。在此情况下，如果在曲轴16开始旋转后立即将燃油喷射至第三汽 缸#3，那么在燃油喷射进入第三汽缸#3内的时刻和TDC(第三汽缸弁3 达到TDC的时刻)之间的时间将过长，这是不希望得到的，并且，在发 动机IO高温工作期间，喷射的燃油的温度和压力可能升高并发生自点 火。因此，在此情况下，需要将燃油喷射正时延迟至稍早于点火正时 或点火时刻的点。
如果第一汽缸#1停止在膨胀冲程的前半部分中，同时后续的第三 汽缸#3停止在压縮冲程的前半部分中，并且发动机冷却剂温度大于或 等于第二温度，则燃油晚于膨胀冲程TDC被喷射至第三汽缸弁3，并且 随后点燃空气/燃油混合物。当发动机IO处于极高的温度时，在此情况 下，喷射的燃油的温度和压力迅速升高，即使是在压縮冲程的后半部 分喷射燃油，燃油也有可能发生自点火。因此，需要将燃油喷射正时 延迟至膨胀冲程上的某一点，在该点，汽缸内的温度和压力已经降低 至一定程度。
下面参照图6的流程图描述通过第二实施例的发动机起动系统执 行的发动机停止控制和重新起动控制。
如图1和图6所示，在步骤S21中，ECU51确定是否满足用于在 车辆行驶期间自动停止发动机10的自动停止条件。如果在步骤S21中 确定发动机IO的自动停止条件满足，ECU51继续执行步骤S22，使喷 射器41不能喷射燃油，并且使火花塞45不能点燃空气/燃油混合物， 因此停止发动机10。
随后，在步骤S23中，其确定当发动机IO处于自动停止状态时是 否满足发动机重新起动条件。如果步骤S23中确定满足发动机10的发 动机重新起动条件，执行步骤S24及后续步骤，以通过空气/燃油混合 物的点火和燃烧来起动发动机10。
更具体地说，ECU51在步骤S24中基于曲柄角传感器57的检测 结果，确定停止在膨胀冲程中的汽缸。在步骤S25中，ECU51确定停 止在压縮冲程中的汽缸是否处于压縮冲程的前半部分。如果步骤S25 中确定压縮冲程汽缸不是停止在压縮冲程的前半部分中，ECU51转至 步骤S30，而不设定为延迟停止在压縮冲程中的汽缸的燃油喷射正时。 另一方面，如果步骤S25中确定压縮冲程汽缸停止在压縮冲程的前半 部分中，ECU51转至步骤S26。
在步骤S26中，ECU51确定通过水温传感器58测量得到的发动 机冷却剂温度是否大于或等于预定第一温度。如果步骤S26中确定发 动机冷却剂温度不等于或高于(即，小于)第一温度，ECU51转至步骤 S30，确定不延迟停止在压縮冲程中的汽缸的燃油喷射正时。另一方面， 如果步骤S26中确定发动机冷却剂温度大于或等于第一温度，ECU51 转至步骤S27。在步骤S27中，ECU51确定通过水温传感器58测量得 到的发动机冷却剂温度是否大于或等于预定第二温度。如果步骤S27 中确定发动机冷却剂温度不等于或高于(即，小于)第二温度，ECU51 在步骤S28中确定延迟压縮冲程的汽缸的燃油喷射正时至稍早于TDC 的点，然后转至步骤S30。另一方面，如果步骤S27中确定发动机冷却 剂温度大于或等于第二温度，ECU51在步骤S29中确定延迟压縮冲程 的汽缸的燃油喷射正时至膨胀冲程上的晚于TDC的点，然后转至步骤 S30。同时，根据燃油喷射正时的延迟，也延迟点火正时。
通过步骤S25-S29的运行，如果停止在压縮冲程中的汽缸停止在 压縮冲程的前半部分中，并且发动机冷却剂温度大于或等于第一温度 且低于第二温度，则ECU51确定延迟压縮冲程汽缸的燃油喷射正时至 稍早于TDC的点，然后转至步骤S30。如果停止在压縮冲程中的汽缸 停止在压縮冲程的前半部分，并且发动机冷却剂温度大于或等于第二 温度，则ECU51确定延迟压縮冲程汽缸的燃油喷射正时至膨胀冲程上 的晚于TDC的点，然后转至步骤S30。在步骤S30中， 一定量的燃油
从喷射器41喷射至停止在膨胀冲程中的汽缸的燃烧室18内，并且随
后通过火花塞45点燃空气/燃油混合物，以致混合物在此汽缸内开始燃 烧，以提供用于向下移动活塞14的爆炸力。在步骤S31，在膨胀冲程 汽缸的活塞14开始向下移动后，ECU51立即开始驱动起动机50，以 起动发动机10。
利用在膨胀冲程汽缸内发生的燃烧和被驱动的起动机50，膨胀冲 程汽缸的活塞14向下移动，以旋转曲轴16，因此，所产生的旋转运动 或扭矩被传输至跟随膨胀冲程汽缸的汽缸，即，停止在压縮冲程中的 汽缸，以致压縮冲程汽缸的活塞14向上移动，以开始压縮冲程。在步 骤S32，在适当的时刻， 一定量的燃油从喷射器41喷射至压縮冲程汽 缸内，并且随后由火花塞45点燃空气/燃油混合物，以致混合物开始在 汽缸内燃烧，以提供用于向下移动活塞14的爆炸力。
当停止在压縮冲程中的汽缸停止在压縮冲程的后半部分中，或者 是发动机冷却剂温度比第一温度低时，不延迟压縮冲程汽缸的燃油喷 射正时；因此，在曲轴16由于膨胀冲程汽缸内产生的爆炸力而开始旋 转后，立即将燃油从喷射器41喷射至压縮冲程汽缸内，并且在TDC 处或该点附近点燃空气/燃油混合物。
另一方面，当压縮冲程汽缸停止在压縮冲程的前半部分中，并且 发动机冷却剂的温度大于或等于第一温度且低于第二温度时，压縮冲 程汽缸的燃油喷射正时被设定成延迟至稍早于TDC的点。在此情况下， 在曲轴16由于膨胀冲程汽缸产生的爆炸力而开始旋转后，当活塞14 处于稍早于TDC的位置时，燃油被喷射至压縮冲程汽缸，并且随后点 燃空气/燃油混合物。因此，当发动机处于高温条件时，燃油的喷射和 点火先后在TDC附近执行，其可以防止具有高温和高压的空气/燃油混 合物在压縮冲程期间自点火。
此外，当压縮冲程汽缸停止在压縮冲程的前半部分中，并且发动
机冷却剂的温度大于或等于第二温度时，压縮冲程汽缸的燃油喷射正 时被设定成延迟至膨胀冲程上晚于TDC的点。在此情况下，在曲轴16 由于膨胀冲程汽缸内产生的爆炸力而开始旋转后，当活塞14处于膨胀 冲程内晚于TDC的位置时，燃油被喷射至压縮冲程汽缸，并且随后点 燃空气/燃油混合物。因此，当发动机IO处于极高温条件时，汽缸内的 燃油喷射和点火在膨胀冲程上晚于TDC的位置执行，在此位置温度和 压力已经降低，因此，可以防止具有高温和高压的空气/燃油混合物在 压縮冲程期间自点火。
随后，执行步骤S33,以将燃油喷射正时和点火正时重新设定至 适合于发动机IO工作条件的正常正时。在步骤S34中，气体被从进气 口 19引导至跟随停止在膨胀冲程和压縮冲程的汽缸的各汽缸内。然后， 一定量的燃油从喷射器41喷射至各后续汽缸内，并且随后通过火花塞 45点燃空气/燃油混合物，以致混合物燃烧，以提供用于向下移动活塞 14的爆炸力。以正常方式执行后续汽缸的进气、燃油喷射和点火。因 此，在起动机50产生驱动力时，后续汽缸在一定时段内持续产生爆炸 力，以致发动机IO利用驱动力和爆炸力重新起动。
随后，在步骤S35确定发动机转速是否达到预定起动速度或更高。 如果发动机转速变得大于或等于起动速度，ECU51转至步骤S36,以 完成通过起动机50的发动机10的起动。因此，发动机10以适当的方 式重新起动。
在如上所述的第二实施例的发动机起动系统中，当发动机10起动 时，在停止在膨胀冲程中的汽缸内，通过喷射器41执行喷射燃油，通 过火花塞45点燃混合物，并且，在跟随膨胀冲程汽缸的汽缸内，艮P， 停止在压縮冲程中的汽缸内，通过喷射器41执行燃油喷射，并通过火 花塞45在压缩TDC处或该点附近点燃混合物，以致发动机IO可以起 动。如果压縮冲程汽缸停止在压縮冲程的前半部分中，并且发动机冷 却剂的温度大于或等于第一温度且低于第二温度时，那么压縮冲程汽缸的燃油喷射正时被延迟至稍早于TDC的点。如果发动机冷却剂温度 大于或等于第二温度，压縮冲程汽缸的燃油喷射正时被延迟至膨胀冲
程上晚于TDC的点。
利用上述设备，当发动机IO重新起动或利用膨胀冲程汽缸内燃油 喷射、点火和燃烧所产生的爆炸力开始起动时，燃油被喷射至跟随膨 胀冲程汽缸的汽缸内，即，停止在压縮冲程中的汽缸内，并在此汽缸 内点燃燃油，以致当发动机冷却剂温度大于或等于第二温度，即发动 机IO处于极高的温度条件下时，压縮冲程汽缸的燃油喷射正时被延迟 至膨胀冲程上的某一点。由于燃油被喷射至温度和压力已经降低至一 定程度上的汽缸内，此实施例的起动系统可以防止将具有高温和高压 的空气/燃油混合物在压縮冲程期间自点火，因此，确保改善了起动能 力，即，改善发动机IO起动的可靠性和效率。
在示出的实施例中，在发动机10重新起动时，停止在膨胀冲程、 压縮冲程和进气冲程中的汽缸内的燃油喷射、点火和燃烧分别以特定 的曲柄角先后发生，以致当压縮冲程汽缸停止在压縮冲程的前半部分 中，并且发动机冷却剂温度大于或等于预定温度(第一温度)时，延迟压 缩冲程汽缸的燃油喷射正时。在修改的实施例中，当跟随压縮冲程汽 缸的、停止在进气冲程中的汽缸停止在进气冲程的后半部分，并且发 动机冷却剂温度大于或等于预定温度时，可以延迟停止在压縮冲程中 的汽缸的燃油喷射正时。在另一个修改的实施例中，当进气冲程汽缸 停止在进气冲程的后半部分，并且发动机冷却剂温度大于或等于预定 温度时，可以延迟停止在进气冲程的汽缸的燃油喷射正时。
艮P，当跟随压縮冲程汽缸的进气冲程汽缸停止在进气冲程的前半 部分时，进气阀22仍然开启，并且新鲜空气被引入进气冲程汽缸。因 此，在此汽缸内形成的空气/燃油混合物的温度不会升高至发生自点火 的温度，不必延迟燃油喷射正时。另一方面，当进气冲程汽缸停止在 进气冲程的后半部分时，进气阀22己经至少部分关闭，并且新鲜空气
不能足够地引入进气冲程汽缸。在此情况下，由于高温和高压，在此 汽缸内形成的空气/燃油混合物可能自点火，因此需要延迟燃油喷射正 时。
在示出的实施例中，当发动机10重新起动时，燃油被喷射至停止 在膨胀冲程中的汽缸的燃烧室18，并且在此汽缸内点燃和燃烧空气/燃 油混合物。在此情况下，可以基于发动机IO停止时的曲柄角位置、发 动机冷却剂温度以及曲轴箱内的压力来设定喷射的燃油量。由于燃烧
室18的容积由发动机10停止时的曲柄角位置确定，空气密度由发动
机冷却剂温度确定，同时汽缸内压力由曲轴箱内的压力确定，喷射的 燃油量可以基于这些数据被设定为最佳值。
尽管在示出的实施例中，本发明的发动机起动系统的具体形式为
用于重新起动已被自动停止的发动机10的重新起动系统，但是，本发 明可以同样地应用至这样的起动系统，该系统用于在发动机10完全停 止的情况下，响应点火开关的操作来起动发动机10。
尽管本发明的发动机起动系统应用于缸内直喷式四缸发动机中， 但是本发明并不限于此类发动机，可以应用于六缸或其他的多缸发动 机或直列或V形发动机。
工业实用性
在通过利用汽缸内的燃油喷射、点火和燃烧所产生的爆炸力起动 的内燃机中，其中所述汽缸在发动机起动时处于膨胀冲程中，根据本 发明的起动系统，当发动机温度大于或等于预定温度时，其延迟跟随 膨胀冲程汽缸的后续汽缸的燃油喷射正时，从而抑制或避免发生自点 火。因此，本发明可以应用于任何类型的内燃机，只要其是缸内直喷 式发动机即可。
权利要求
1.一种内燃机的起动系统，所述内燃机包括(a)燃烧室(18)，(b)与所述燃烧室(18)连通的进气口(19)和排气口(20)，(c)分别打开和关闭所述进气口(19)和所述排气口(20)的进气阀(21)和排气阀(22)，(d)用于将燃油喷射到所述燃烧室(18)中的燃油喷射装置(41)，(e)用于点燃所述燃烧室(18)内的空气/燃油混合物的点火装置(45)，(f)用于检测所述内燃机的曲柄角的曲柄角传感装置(57)，以及(g)用于检测所述内燃机温度的温度传感装置(58)，其中控制装置(51)设置为用于基于所述曲柄角传感装置(57)的检测结果，确定在所述发动机起动时刻处于膨胀冲程中的膨胀冲程汽缸；当所述发动机起动时，所述控制装置(51)使所述燃油喷射装置(41)将所述燃油喷射至处于所述膨胀冲程中的所述汽缸内，并且使所述点火装置(45)点燃处于所述膨胀冲程中的所述汽缸内的空气/燃油混合物，同时，所述控制装置(51)使所述燃油喷射装置(41)将所述燃油喷射至跟随所述膨胀冲程汽缸的后续汽缸中，并且在压缩上止点处或该点附近，使所述点火装置(45)点燃所述后续汽缸内的所述空气/燃油混合物；以及当由所述温度传感装置(58)检测到的所述内燃机温度等于或高于预定温度时，所述控制装置(51)延迟所述后续汽缸的燃油喷射正时。
2. 如权利要求1所述的起动系统，其中当作为所述后续汽缸的在所述发动机起动的时刻处于压缩冲程中 的压縮冲程汽缸停止在所述压縮冲程的后半部分中时，所述控制装置 (51)使所述燃油喷射装置(41)以正常正时、与所述内燃机温度无关地将 所述燃油喷射到处于所述压縮冲程中的所述压縮冲程汽缸中；以及当所述压縮冲程汽缸停止在所述压縮冲程的前半部分中，并且所 述内燃机温度等于或高于所述预定温度时，所述控制装置(51)将所述压 縮冲程汽缸的所述燃油喷射正时延迟到所述压縮上止点上或该点附 近。
3. 如权利要求2所述的起动系统，其中当所述内燃机温度等于或 高于所述预定温度时，所述控制装置(51)将所述压缩冲程汽缸的所述燃 油喷射正时延迟到略微处于所述压缩上止点之前的点。
4. 如权利要求1-3中任何一项所述的起动系统，其中当作为所述 后续汽缸的在所述发动机起动的时刻处于进气冲程中的进气冲程汽缸 停止在所述进气冲程的后半部分中，并且所述内燃机温度等于或高于 所述预定温度时，所述控制装置(51)延迟处于所述进气冲程中的所述进 气冲程汽缸的燃油喷射正时。
5. 如权利要求1所述的起动系统，其中当由所述温度传感装置(58)检测到的所述内燃机温度等于或高于 第一预定温度时，所述控制装置(51)将所述后续汽缸的所述燃油喷射正 时延迟到略微处于所述压縮上止点之前的点；以及当由所述温度传感装置(58)检测到的所述内燃机温度等于或高于 比所述第一预定温度高的第二预定温度时，所述控制装置(51)将所述后 续汽缸的所述燃油喷射正时延迟到所述压縮上止点之后膨胀冲程上的 点。
6. 如权利要求5所述的起动系统，其中当作为所述后续汽缸的在所述发动机起动的时刻处于压縮冲程中 的压縮冲程汽缸停止在所述压縮冲程的后半部分中时，所述控制装置(51)使所述燃油喷射装置(41)以正常正时、与所述内燃机温度无关地将 所述燃油喷射到所述压縮冲程汽缸中；当所述压縮冲程汽缸停止在所述压縮冲程的前半部分中，并且所 述内燃机温度等于或高于所述第一预定温度时，所述控制装置(51)将所 述压縮冲程汽缸的所述燃油喷射正时延迟到略微处于所述压縮上止点 之前的点；以及当所述压縮冲程汽缸停止在所述压縮冲程中的前半部分中，并且所述内燃机的温度等于或高于所述第二预定温度时，所述控制装置(51) 将所述压縮冲程汽缸的所述燃油喷射正时延迟到处于所述压縮上止点 之后膨胀冲程上的点。
7. 如权利要求1-6中任何一项所述的起动系统，其中在延迟作为 所述后续汽缸的所述压縮冲程汽缸或所述进气冲程汽缸的所述燃油喷 射正时后，所述控制装置(51)将跟随所述压縮冲程汽缸或跟随所述进气 冲程汽缸的燃油喷射正时重新设定为正常喷射正时。
8. —种内燃机的起动系统，所述内燃机包括燃烧室；连通至所述 燃烧室的进气口和排气口；以及进气阀和排气阀，它们分别开启和关 闭所述进气口和排气口，所述起动系统包括燃油喷射器，其喷射燃油至所述燃烧室内； 点火器，其点燃所述燃烧室内的空气/燃油混合物；曲柄角传感器，其检测所述内燃机的曲柄角； 温度传感器，其检测所述内燃机的温度；以及 控制器，其基于所述曲柄角传感器的检测结果确定在发动机起动时处于膨胀 冲程中的膨胀冲程汽缸；在发动机起动时，使燃油喷射器将燃油喷射至所述膨胀冲程汽缸 内，并且使所述点火器点燃所述膨胀冲程汽缸内的空气/燃油混合物， 同时，使所述燃油喷射器将燃油喷射至跟随所述膨胀冲程汽缸的后续 汽缸中，并且使所述点火器在压縮上止点或该点附近点燃所述后续汽 缸内的空气/燃油混合物；以及当通过所述温度传感器检测到的所述内燃机的温度等于或高于预 定温度时，延迟所述后续汽缸的燃油喷射正时。
9. 一种内燃机的起动方法，所述内燃机包括(a)燃烧室(18)， (b)与 所述燃烧室(18)连通的进气口(19)和排气口(20)， (c)分别打开和关闭所油喷射到所述燃烧室(18)中的燃油喷射装置(41)， (e)用于点燃所述燃烧 室(18)内的空气/燃油混合物的点火装置(45)， (f)用于检测所述内燃机的 曲柄角的曲柄角传感装置(57)，以及(g)用于检测所述内燃机温度的温度 传感装置(58)，所述方法包括如下步骤基于所述曲柄角传感装置(57)的检测结果，确定在所述发动机起动时刻处于膨胀冲程中的膨胀冲程汽缸；当所述发动机起动时，使所述燃油喷射装置(41)将所述燃油喷射至 所述膨胀冲程汽缸内，并且使所述点火装置(45)点燃所述膨胀冲程汽缸 内的空气/燃油混合物，同时，使所述燃油喷射装置(41)将所述燃油喷 射至跟随处于所述膨胀冲程汽缸的后续汽缸中，并且在压縮上止点处 或该点附近，使所述点火装置(45)点燃所述后续汽缸内的所述空气/燃 油混合物；以及当由所述温度传感装置(58)检测到的所述内燃机温度等于或高于 预定温度时，延迟所述后续汽缸的燃油喷射正时。
10. 如权利要求9所述的起动方法，其中当作为所述后续汽缸的在所述发动机起动的时刻处于压縮冲程中 的所述压縮冲程汽缸停止在所述压縮冲程的后半部分中时，所述燃油 喷射装置(41)以正常正时、与所述内燃机温度无关地将所述燃油喷射到 所述压缩冲程汽缸中；以及当所述压縮冲程汽缸停止在所述压縮冲程的前半部分中，并且所 述内燃机温度等于或高于所述预定温度时，所述压縮冲程汽缸的所述 燃油喷射正时被延迟到所述压縮上止点上或该点附近。
11. 如权利要求IO所述的起动方法，其中当所述内燃机温度等于 或高于所述预定温度时，所述压縮冲程汽缸的所述燃油喷射正时被延 迟到略微处于所述压縮上止点之前的点。
12. 如权利要求9-11中任何一项所述的起动方法，其中当作为所 述后续汽缸的在所述发动机起动的时刻处于进气冲程中的进气冲程汽缸停止在所述进气冲程的后半部分中，并且所述内燃机温度等于或高 于所述预定温度时，所述进气冲程汽缸的燃油喷射正时被延迟。
13. 如权利要求9所述的起动方法，其中当由所述温度传感装置(58)检测到的所述内燃机温度等于或高于第一预定温度时，所述后续汽缸的所述燃油喷射正时被延迟到略微处于所述压縮上止点之前的点；以及当由所述温度传感装置(58)检测到的所述内燃机温度等于或高于 比所述第一预定温度高的第二预定温度时，所述后续汽缸的所述燃油 喷射正时被延迟到所述压縮上止点之后膨胀冲程上的点。
14. 如权利要求13所述的起动方法，其中当作为所述后续汽缸的在所述发动机起动的时刻处于压縮冲程中 的压縮冲程汽缸停止在所述压縮冲程的后半部分中时，所述燃油喷射 装置(41)以正常正时、与所述内燃机温度无关地将所述燃油喷射到所述 压縮冲程汽缸中；当所述压縮冲程汽缸停止在所述压縮冲程的前半部分中，并且所 述内燃机温度等于或高于所述第一预定温度时，所述压縮冲程汽缸的 所述燃油喷射正时被延迟到略微处于所述压縮上止点之前的点；以及当所述压縮冲程汽缸停止在所述压縮冲程中的前半部分中，并且 所述内燃机的温度等于或高于所述第二预定温度时，所述压縮冲程汽 缸的所述燃油喷射正时被延迟到处于所述压缩上止点之后膨胀冲程上 的点。
15. 如权利要求9-14中任何一项所述的起动方法，其中在延迟作 为所述后续汽缸的所述压縮冲程汽缸或所述进气冲程汽缸的所述燃油 喷射正时后，跟随所述压縮冲程汽缸或跟随所述进气冲程汽缸的汽缸 的燃油喷射正时被重新设定为正常喷射正时。
全文摘要
在内燃机(10)起动时，起动系统使喷射器(41)将燃油喷射至停止在膨胀冲程中的汽缸内，并且使火花塞(45)点燃该汽缸内的混合物，并且，在压缩TDC点或该点附近，使喷射器(41)将燃油喷射至跟随膨胀冲程气缸的压缩冲程气缸内，并且使火花塞(45)点燃该汽缸内的混合物。当发动机冷却剂温度大于或等于预定温度时，起动系统延迟压缩冲程汽缸的燃油喷射正时。
文档编号F02N99/00GK101198787SQ200680021621
公开日2008年6月11日 申请日期2006年6月7日 优先权日2005年6月16日
发明者小岛进 申请人:丰田自动车株式会社