內燃機的啟動系統和方法

2023-04-26 21:04:46 2

專利名稱：內燃機的啟動系統和方法
技術領域：
本發明涉及機動車輛的內燃機的啟動系統和方法。
技術背景近年來，為了減少燃油消耗和抑制C02排放的量，已經開發了一種直接缸內噴射型的火花點燃內燃機，該內燃機執行經濟生態的運行 控制(下面稱為經濟生態運行控制)，以在安裝發動機的車輛的停止 期間，自動停止發動機的運行，並且當車輛再次啟動時自動重啟動發 動機。在經濟生態運行控制下，例如當車輛處在停止狀態並且加速踏板的壓下量等於o時，發動機停止條件被滿足。如果發動機停止條件被滿足，則從燃油噴射閥的燃油供給和採用火花點火的空氣燃油混合 物的點燃被停止或禁止。隨後，例如如果當加速踏板被壓下時發動機 重啟動條件被滿足，則發動機再次被投入運行。即使發動機停止條件被滿足，並且例如燃油供給和點火的發動機 的動作被停止或禁止，發動機的旋轉(也就是曲軸的旋轉)也不被立 即停止，而是在從發動機停止條件滿足時經過一定時間，在慣性力或 類似力作用下，發動機或曲軸被保持旋轉。如果在這段時間內，發動 機重啟動條件被滿足，則發動機需要再次啟動而發動機的旋轉未完全 停止。在如日本專利特開No. 2002-147264中所公開的傳統系統中，如果 發動機重啟動條件被滿足同時在發動機停止條件被滿足後發動機的旋 轉沒有完全停止，則燃油被供給到當發動機重啟動條件被滿足時，處 在壓縮衝程中的汽缸(下面稱為"壓縮衝程汽缸")中，從而在發動 機重啟動條件被滿足後最早的可能的時間內，發動機恢復它的正常旋
轉或運行速度。如上述專利公開中所公開的，在發動機通過利用燃油供給到壓縮 衝程汽缸而重啟動的情況下，要求曲軸旋轉直到曲柄角超過壓縮衝程 汽缸的壓縮上止點，以使得壓縮衝程汽缸內形成的空氣燃油混合物能 夠點燃。這是因為，如果在曲柄角超過壓縮衝程汽缸的壓縮上止點之 前混合物被點燃，則在曲柄角超過壓縮上止點之前，壓縮/爆炸可能在 汽缸中發生，導致發動機的反向旋轉。因此，在如上述專利公開中所公開的系統中，從發動機重啟動條 件被滿足的時刻直到曲柄角超過壓縮衝程汽缸的壓縮上止點，壓縮衝 程汽缸內的空氣燃油混合物未被點燃。因此，從發動機重啟動條件被 滿足的時刻到爆炸實際上在壓縮衝程汽缸中發生的時刻，需要花費長 的時間。而且，如果發動機轉速是低的，即當發動機重啟動條件被滿 足時由發動機的旋轉導致的慣性力是小的，則在曲柄角超過壓縮衝程 汽缸的壓縮上止點前，發動機可能停止，並且因此，即使燃油已經供 給到相同的汽缸，也不能使混合物在壓縮衝程汽缸中點燃或爆炸。發明內容因此，本發明的目的在於提供啟動系統和內燃機的方法，該啟動 系統和內燃機的方法使得在發動機重啟動條件被滿足後的最早的可能 的時間內，以改善的可靠性來重啟動發動機成為可能。為了實現上述和/或者其它目的，根據本發明的一個方面，提供一 種內燃機的啟動系統，該啟動系統包括將燃油直接噴射到汽缸中的燃 油噴射閥和點燃汽缸中的空氣燃油混合物的火花塞，所述啟動系統適 於在發動機停止條件被滿足時停止從燃油噴射閥的燃油的噴射和由火 花塞執行的點火。在啟動系統中，在發動機停止條件被滿足後的發動 機的旋轉期間，當發動機重啟動條件被滿足時，燃油從燃油噴射閥噴 射到在發動機重啟動條件被滿足的時刻處於膨脹衝程中的膨脹衝程汽
缸中，並且在膨脹衝程汽缸中形成的空氣燃油混合物由火花塞點燃。根據本發明的上述方面，當發動機重啟動條件被滿足時，燃油噴 射和點火在膨脹衝程汽缸中被執行，從而使得膨脹衝程汽缸中形成的 空氣燃油混合物在膨脹衝程的期間被點燃或爆炸。由於混合物的燃燒/ 爆炸，在發動機重啟動條件被滿足後，驅動力被立即施加到發動機上， 從而使得發動機能夠在發動機重啟動條件被滿足之後最早的可能時間 內，以改善的可靠性來重啟動。在根據本發明的上述方面的啟動系統中，即使在發動機停止條件 被滿足之後的發動機的旋轉期間，當發動機重啟動條件被滿足時，如 果在發動機重啟動條件被滿足的時刻發動機以反向旋轉，則至少膨脹 衝程汽缸中的空氣燃油混合物的點燃可以不被執行。在如上所述的情況中，如果在發動機重啟動條件被滿足的時刻發 動機以反向旋轉，則燃油從燃油噴射閥到膨脹衝程汽缸的噴射，和膨 脹衝程汽缸中的混合物的點火可以被停止或禁止。在本發明的上述方面的啟動系統中，在發動機停止條件被滿足後 的發動機的旋轉期間，當發動機重啟動條件被滿足時，除了到膨脹衝 程汽缸的燃油的噴射，以及在該膨脹衝程汽缸中的空氣燃油混合物點 燃之外，燃油在壓縮衝程期間還可被噴射到在發動機重啟動條件被滿 足的時刻處於壓縮衝程中的壓縮衝程汽缸內。在如上所述的情況中，在燃油在壓縮衝程的期間被噴射進壓縮衝 程汽缸後，當壓縮衝程汽缸到達壓縮上止點時或者在壓縮衝程汽缸通 過壓縮上止點後，壓縮衝程汽缸中形成的空氣燃油混合物可被點燃。即使在發動機停止條件被滿足後的發動機的旋轉期間，當發動機 重啟動條件被滿足時，如果在發動機重啟動條件被滿足的時刻，膨脹 衝程汽缸的排氣閥是開啟的，則燃油噴射到膨脹衝程汽缸中且膨脹衝 程汽缸中的空氣燃油混合物的點燃可以不被執行。在本發明的上述方面的啟動系統中，燃油能以正常正時被噴射進 在發動機重啟動條件被滿足的時刻處在進氣衝程中的汽缸和隨後進入 進氣衝程的汽缸中。而且，空氣燃油混合物的點燃能以正常正時，在 發動機重啟動條件被滿足的時刻處在進氣衝程中的汽缸和隨後進入進 氣衝程的汽缸中執行。在如上所述的啟動系統中，在發動機停止條件被滿足後的發動機 的旋轉期間，當發動機重啟動條件被滿足時，至少排氣閥或者膨脹衝 程汽缸的閥的閥開啟正時可被延遲。而且，在發動機停止條件被滿足 後的發動機的旋轉期間，當發動機重啟動條件被滿足時，至少進氣閥 或者壓縮衝程汽缸的閥的閥關閉正時可被延遲。


根據參照附圖的對典型實施例的下述說明，本發明的前述的和/或 進一步的目的、特徵和優點將變得更加明顯，所述附圖中，相同的附 圖標記用來表示相同的部件，並且其中.-圖1是示意性的示出具有作為本發明的典型實施例的啟動系統的 內燃機的圖；圖2是示出圖1的發動機的每一個汽缸的示意性的橫截面視圖； 圖3是示出圖2的汽缸的進氣閥的閥開啟正時和閥關閉正時的圖； 圖4是說明在圖1中的發動機的正常運行的期間，汽缸的循環、燃油噴射正時和點火正時的圖；圖5是說明在發動機停止條件滿足之後，但在發動機完全停止之前，發動機重啟動條件被滿足的情況下的燃油噴射周期、點火正時、進氣閥開啟周期和排氣閥開啟周期的圖。圖6是說明在發動機停止條件滿足後，但在發動機完全被停止前，發動機重啟動條件被滿足的情況下的發動機狀態的時間圖7是說明從發動機停止條件滿足的時刻到發動機被完全停止的 時刻的 一個周期內的發動機的狀態的時間圖；圖8是表示在發動機停止條件被滿足的時刻所檢測的發動機速度與曲軸從發動機停止條件被滿足時能夠轉過的曲柄角之間的關係的圖；以及圖9是說明通過本實施例的啟動系統執行的發動機重啟動控制的 控制路線的流程圖。
具體實施方式
參照用於說明具有作為本發明的典型實施例的啟動系統的內燃機 的圖1，發動機機體1包括多個汽缸，例如四個汽缸la。每一個汽缸la 通過相應的進氣支管2與穩壓罐3相聯接，並且穩壓罐3通過進氣道4 與空氣濾清器5相聯接。適應於通過執行器6驅動的節流閥7設在進 氣道4中。每一個汽缸la通過排氣歧管8和排氣管9還與包含用於處 理廢氣的催化劑10的催化轉化器11相聯接。在圖1中示出的內燃機 中，燃燒以#1，#3,糾，和#2的順序在汽缸U內順序發生。參照更詳細示出每一個汽缸la的圖2，參考標記12表示汽缸體， 並且參考標記13表示固定安裝於汽缸體12上的汽缸蓋。活塞14容納 在汽缸體12中使得活塞14能夠在汽缸體12中往復運動，並且燃燒室 15形成在活塞14的頂部和汽缸蓋13之間。汽缸蓋13形成有或具有一 對進氣口 16， 一對進氣閥17， 一對排氣口 18和一對排氣閥19。火花 塞20位於汽缸蓋13的內壁的中央部分，並且燃油噴射閥21位於汽缸 蓋13的內壁的周圍部分。每一個汽缸la的進氣閥17被驅動，即通過進氣閥驅動裝置22來 開啟或關閉。進氣閥驅動裝置22包括凸輪軸，和切換機構，該切換機 構用於在提前側和延遲側之間選擇性地切換相對於曲柄角的凸輪軸的 轉角。如果凸輪軸的轉角被提前，則相對於活塞的進氣上止點和進氣 下止點，進氣閥17的閥開啟正時(閥開啟的時刻)VO和閥關閉正時(閥關閉的時刻)VC被提前，如圖3中箭頭AD所示。如果凸輪軸的 轉角被延遲，進氣閥17的閥開啟正時VO和閥關閉正時VC被延遲， 如圖3中箭頭RT所示。這些情況下，相位角(閥的開啟和關閉的正時) 變化而進氣閥17的升程和運行角(閥開啟周期)保持不變。在圖l所 示的內燃機中，取決於發動機運行狀態，凸輪軸的轉角被切換到提前 側或延遲側。本發明也適用於進氣閥17的閥開啟正時連續變化或者升 程和/或運行角能夠變化的情況。每一個汽缸的排氣閥19被驅動，即通過排氣閥驅動裝置23被開 啟和關閉。同如上所述的進氣閥驅動裝置22—樣，排氣閥驅動裝置23 包括凸輪軸和切換機構，並且可操作以變化排氣閥19的相位角。再次參照圖1，電動機26可通過離合器(未示出)與曲軸25相 聯接。電動機26可通過例如起動電動機提供，或者可通過具有發電功 能的電動機提供，該具有發電功能的電動機即能夠由曲軸25驅動/旋轉 從而發電的電動機。轉動體27固定在曲軸25上，並且包括例如，以10。的間隔形成 並缺少一個齒的35個齒或突起。包括電磁拾波器(electromagnetic pick-up)的曲柄角傳感器28位於使其面向轉動體27的突起的位置。每 次轉動體27的突起中的一個經過曲柄角傳感器28時，曲柄角傳感器 28產生一個輸出脈衝。轉動體27形成有缺齒部分，如果齒或突起規則 性的以10。的間隔形成，則齒將位於該缺齒部分處，使得當缺齒部分面 向曲柄角傳感器28時，例如#1汽缸的活塞在上止點。當檢測到表示缺 齒部分的信號時，將認為曲柄角是(^CA。以這種方式，基於通過轉動 體27連續產生的輸出脈衝，能夠確定曲柄角。而且，從時間的長度能 夠確定發動機轉速，該時間的長度為從產生指示缺齒部分的信號的時 間點到再次產生相同信號的時間點，即，對曲軸25而言旋轉一圈或旋 轉360°而消耗的時間。
電子控制單元(ECU) 30包括數字計算機，並且包括ROM(只讀 存儲器)32， RAM (隨機存取存儲器)33， CPU (微處理器)34，總是與電 源相連接的B-RAM(備用RAM) 35，和通過雙向總線31彼此相聯接的 輸入口 36和輸出口 37。產生表示發動機冷卻液溫度的輸出電壓的水溫傳感器40與發動 機機體1相聯接。產生表示加速踏板(未示出)下壓量的輸出電壓的 加速衝程傳感器41與加速踏板相聯接。這些傳感器40,41的輸出信號 通過相應的A/D轉換器38被分別傳輸到輸入口 36。上述曲柄角傳感 器28，產生指示開關42處在ON狀態的輸出脈衝的點火(IG)開關 42和產生指示開關43處在ON狀態的輸出脈衝的鑰匙開關43也與輸 入口 36相聯接。點火開關42和鑰匙開關43通過安裝有發動機的車輛 的駕駛員而被手動操作。另一方面，輸出口 37通過相應的驅動電路39 與執行器6，燃油噴射閥21，火花塞20和電動機26相聯接。本實施例的內燃機能以正常正時，以選定的一個或兩個運行方式 運行，例如均勻(或平均進氣)燃燒模式和分層進氣燃燒模式。在均 勻燃燒模式中，燃油在進氣衝程期間被噴射進燃燒室15中，並且在燃 燒室15的整個容積內，混合物的空氣燃油比基本均勻後，空氣燃油混 合物被點燃。在分層進氣燃燒模式中，在點火之前，燃油在壓縮衝程 期間被立即噴射，並且混合物在燃油僅僅局部存在於火花塞的臨近區 域的條件下被點燃。基於發動機負荷和發動機轉速，運行模式從這兩 個燃燒模式中選擇。例如，發動機在分層進氣燃燒模式中，在發動機 負荷小並且發動機轉速低的運行區域中運行，以及發動機在均勻燃燒 模式中，在發動機負荷大並且發動機轉速高的運行區域中運行。圖4示出了當發動機以正常正時在均勻燃燒模式中運行時，相對 於曲柄角0的進氣閥17的閥開啟和閥關閉正時，排氣閥19的閥開啟 和閥關閉正時，每個汽缸的燃油噴射正時和點火正時。具體的，圖4 示出了在當#1汽缸的活塞處在壓縮衝程的上止點時6等於0° CA的情
況下，相對於曲柄角0的變化的進氣閥17的閥開啟和閥關閉正時(通 過白色箭頭表示)，排氣閥19的閥開啟和閥關閉正時(通過陰影線箭 頭表示)，燃油噴射周期和點火正時(通過黑色箭頭表示)。如圖4所示，當發動機處在正常運行狀態時(即，當發動機不在經濟生態運行下的停止狀態中時，該經濟生態運行將在後面進行說明)，根據曲軸25的旋轉，每一個汽缸重複的經過進氣衝程，壓縮衝 程，膨脹衝程和排氣衝程。以#4汽缸更具體來說明，例如，在進氣衝 程期間和緊在相同衝程之前或之後，進氣閥17被開啟，從而空氣被引 入處在進氣衝程中的汽缸中。在圖4所示的實施例中，燃油在進氣衝 程中從燃油噴射閥21噴射，從而空氣燃油混合物在處在進氣衝程的汽 缸中形成。然後，混合物在壓縮衝程中被壓縮，並且在壓縮上止點周 圍通過火花塞20點燃，從而發生混合物的爆炸。在下面的膨脹衝程中， #4汽缸的活塞14在通過爆炸產生的力的作用下被壓下。然後，在排氣 衝程期間和緊在相同衝程之前和之後，排氣閥19被開啟，從而廢氣從 處在排氣衝程中的汽缸中排出。如上所述，當發動機以均勻燃燒模式運行時，燃油在進氣衝程期 間從燃油噴射閥21噴射，當發動機以分層進氣燃燒模式運行時，燃油 在壓縮衝程期間從燃油噴射閥21噴射。當駕駛員打開點火開關42時，本實施裡的內燃機通過電動機26 被啟動，並且當駕駛員關閉鑰匙開關43時，發動機的運行被停止。而且，即使在鑰匙開關43未通過駕駛員置於OFF狀態時，如果 一定的發動機停止條件被滿足，則本實施例的發動機自動停止運行。 更具體的，當發動機停止條件被滿足時，從燃油噴射閥21的燃油噴射 和採用火花塞20的點火自動停止或禁止，並且發動機的運行或旋轉(即 曲軸25的旋轉)自動停止。如果一定的發動機重啟動條件隨後被滿足， 則發動機自動重啟動(即曲軸25再次旋轉)。因此，即使當鑰匙開關
未通過駕駛員置於OFF狀態時，本實施例的啟動系統適應於執行控制 (下面稱為"經濟生態控制")以在一定條件下自動停止或重啟動發 動機，從而減少燃油消耗和廢氣排放。例如，當發動機負荷等於0 (即通過加速衝程傳感器41檢測的加速踏板的壓下量等於o)，並且發動機轉速是低的時候，或者當這兩個 條件被滿足並且安裝發動機的車輛的速度等於o的時候，發動機停止條件被滿足。更具體的，例如當車輛迅速減速或者車輛停止時，發動機停止條件被滿足。因此，基於例如加速衝程傳感器41，曲柄角傳感 器28，用於檢測安裝發動機的車輛的速度的車輛速度傳感器(未示出)， 用於檢測通過駕駛員的制動踏板的壓下量的制動踏板位置傳感器(未 示出)等的輸出，ECU30確定發動機停止條件是否被滿足。另一方面，例如當發動機負荷變成不等於0，或者期望發動機負 荷不等於0時，發動機重啟動條件被滿足。更具體的，例如當駕駛員 壓下加速踏板，或通過駕駛員的制動踏板的壓下量被減少時，或在車 輛停止期間，當駕駛員壓下離合器踏板或改變變速杆從N (空擋)或P (駐車)區域到D(驅動)區域的位置時，發動機重啟動條件被滿足。因此， 基於例如加速衝程傳感器41，車輛速度傳感器，制動踏板位置傳感器， 用於檢測通過駕駛員的離合器踏板的壓下的離合器傳感器(未示出)， 換檔位置傳感器(未示出)等的輸出，ECU30確定發動機重啟動條件 是否被滿足。一般的，在經濟生態運行控制下，如果發動機停止條件被滿足， 則燃油噴射和點火被停止，從而發動機的旋轉被完全停止。如果在發 動機的旋轉被完全停止的條件下，發動機重啟動條件隨後被滿足，則 驅動力被迅速的從電動機26施加給曲軸25，從而發動機被重啟動然後正常運行。然而，在發動機停止條件被滿足和發動機停止運行(即，燃油噴
射和點火被停止)後，但是在發動機完全停止(即，發動機在沒有驅 動力施加給它的情況下，仍在慣性力作用下運行)之前，發動機重啟 動條件可能被滿足。在這種情況下，在發動機重啟動條件被滿足後， 發動機需要立即重啟動。本說明中，"發動機重啟動"除了指在發動 機的旋轉被完全停止後發動機被重啟動的情況之外，還指在發動機的 旋轉被完全停止前，發動機繼續它的正常旋轉或運行速度的情況。當在發動機停止條件被滿足後，但是在發動機完全停止前，發動 機重啟動條件被滿足時，本實施例的啟動系統在沒有電動機26的幫助 的情況下使發動機被迅速重啟動。與圖4相似的圖5示出了在發動機停止條件滿足後，但是在發動 機完全停止前，發動機重啟動條件被滿足的情況下，相對於曲柄角0， 每個汽缸的進氣閥的閥開啟和閥關閉正時和其它情形。在圖5中，時間^代表發動機重啟動條件被滿足的時間點。因此，將理解在時間化 之前，燃油噴射和點火被停止或禁止，並且在時間化時或者在時間化 後，發動機在重啟動控制下被重啟動(這將在後面進行說明)。如從圖5所理解的，當在發動機停止條件被滿足後，但是在發動 機完全停止前，發動機重啟動條件被滿足時，燃油從燃油噴射閥21噴 射進汽缸(下文中指"膨脹衝程汽缸"，例如圖3的實施例中的#1汽缸) 的燃燒室15中，該汽缸在發動機重啟動條件被滿足的時刻(圖5中通 過0x表示)處在膨脹衝程中，從而空氣燃油混合物在膨脹衝程汽缸中 形成。然後，在從燃油噴射闊21的燃油噴射的期間或者之後，膨脹衝 程汽缸中形成的混合物由膨脹衝程汽缸的火花塞20點燃。在這種情況 下，由於膨脹衝程汽缸中的混合物的溫度和壓力低於相同汽缸中的混 合物的溫度和壓力，該溫度和壓力當緊在膨脹衝程之前，曲柄角處在 壓縮上止點時被檢測，因此，在這個階段，膨脹衝程汽缸中的空氣燃 油混合物被點燃的可能較小。因此，期望使火花塞20點燃混合物兩次 或更多次。例如，火花塞20可以在從燃油噴射閥21的燃油噴射期間
或之後連續執行以點燃混合物。在如上所述的方式中，膨脹衝程中形成的空氣燃油混合物被使得 燃燒或爆炸，從而壓下膨脹衝程汽缸的活塞14以提供發動機的驅動力，該驅動力促進了發動機的旋轉的恢復(或者曲軸25的旋轉)。發動機重啟動時，因為如果分層進氣燃燒被執行，適當的空氣燃油混合物不可能形成，因此如圖4所示，發動機運行在均勻燃燒模式， 從而提供重啟動發動機所需要的驅動力。在均勻燃燒模式中，如上所 述，燃油噴射在進氣衝程期間被執行。在發動機的重啟動期間，燃油 噴射和點火在均勻燃燒模式中被類似執行的情況下，燃油被噴射進汽 缸中(下文中，稱為"進氣衝程汽缸"，例如圖5的實施例中的#4汽 缸)，該汽缸在發動機重啟動條件被滿足的時刻處在進氣衝程中，並 且在曲軸25跟隨燃油噴射而轉過180 -360° CA後的相同汽缸的上止點 之前，混合物被迅速點燃。為了以均勻燃燒模式運行發動機，因此， 需要在發動機重啟動條件被滿足之後旋轉發動機的曲軸25，至少直到 進氣衝程汽缸(圖5的實施例中的#4汽缸)超過在壓縮衝程結束時到 來的壓縮上止點。然而，即使如上所述的在發動機重啟動條件被滿足之後，使得空 氣燃油混合物在膨脹衝程汽缸中迅速的燃燒/爆炸，從燃燒/爆炸獲得的 發動機驅動力也不是很大，因此，直到進氣衝程汽缸超過壓縮上止點， 曲軸25也可能不能夠旋轉。也就是說，由於到膨脹衝程汽缸中的混合物的燃燒/爆炸在膨脹衝 程中發生時，燃燒室15的容積已經增加到一定程度，因此，燃燒/爆炸 導致的能量中的能夠用於壓下活塞14的能量(即轉化為發動機的驅動 力的能量)是較小的，這意味著能夠通過燃燒/爆炸獲得的發動機的驅 動力是小的。
同時，為了運行發動機或旋轉曲軸25直到進氣衝程汽缸超過壓縮 上止點，當發動機重啟動條件被滿足時處在壓縮衝程的汽缸(下文中，稱為"壓縮衝程汽缸"，例如圖5中的#3汽缸)和進氣衝程汽缸(#4汽缸)需要超過相應的壓縮上止點。這裡，應注意空氣在處在壓縮衝程 的汽缸中被壓縮直到它達到壓縮上止點，並且被壓縮的空氣產生對發動機的旋轉(或曲軸25的旋轉)的阻力。由於膨脹衝程汽缸中的混合物 的燃燒/爆炸導致的驅動力不像如上所述的那樣大，因此，單獨的驅動 力可能不能克服對發動機的旋轉的阻力，該阻力在壓縮衝程汽缸或進 氣衝程汽缸超過壓縮上止點時產生。因此本實施例中，當在發動機停止條件被滿足後，但是在發動機 完全停止前，發動機重啟動條件被滿足時，燃油噴射和點火在壓縮衝 程汽缸(圖5中的實施例中的#3汽缸)和膨脹衝程汽缸(圖5中的#1汽缸) 中被執行。更具體的，在發動機重啟動條件被滿足的時刻或者在跟隨 發動機重啟動條件的滿足的壓縮衝程期間(即，從發動機重啟動條件 被滿足的時間點到壓縮衝程汽缸到達壓縮上止點的時間點的周期內)， 燃油從燃油噴射閥21被噴射到壓縮衝程汽缸(#3汽缸)的燃燒室15中， 從而空氣燃油混合物在壓縮衝程汽缸中形成。當由於隨後的曲軸25的 旋轉，曲柄角達到或超過壓縮衝程汽缸的壓縮上止點時，壓縮衝程汽 缸(#3汽缸)中形成的混合物通過火花塞20被點燃。如上所述，當在發動機停止條件被滿足後，但是在發動機完全停 止前，發動機重啟動條件被滿足的情況下，燃油被噴射到壓縮衝程汽 缸和膨脹衝程汽缸，並且然後，當空氣燃油混合物到達壓縮上止點時 或之後，空氣燃油混合物在壓縮衝程汽缸中被點燃。因此，在發動機 重啟動條件的滿足和曲柄角到達進氣衝程汽缸的壓縮上止點之間的周 期內，混合物的燃燒/爆炸在壓縮衝程汽缸中發生，並且燃燒/爆炸導致 的驅動力使得進氣衝程汽缸在發動機重啟動條件後能夠超過壓縮上止 點。因此，以與發動機以正常正時運行實質上相同的方式中，燃油噴 射和點火以均勻燃燒模式在進氣衝程汽缸中執行。而且，燃油噴射和
點火以均勻燃燒模式汽缸中執行，該汽缸在以與發動機以正常正時運 行實質上相同的方式，隨後並連續地進入進氣衝程。換句話說，根據本實施例，在發動機重啟動條件的滿足之後，燃 油噴射和點火在膨脹衝程汽缸和壓縮衝程汽缸中迅速地被執行，從而 在發動機的重啟動之後，提供足夠大的驅動力以重啟動發動機並允許 發動機的正常運行。如上所述，燃油噴射和點火在膨脹衝程汽缸中被執行，這導致從 發動機重啟動條件的滿足到汽缸中的任一個中的混合物的燃燒/爆炸的初次發生(下文中，稱為"初次點火")之間的時間的大大的減少， 因此使得沒有電動機26的幫助的情況下重啟動發動機是容易的。圖6是時間圖，該時間圖示出了從發動機停止條件被滿足並且燃油噴射和點火被停止的時刻到發動機轉速由於如上所述的，在膨脹衝程汽缸中執行的燃油噴射和點火而增加到一定點(曲軸25繼續它的正 常旋轉)的時刻之間的發動機的狀態。在圖6中，上部分示出了曲柄 角隨時間的變化，中間部分示出了發動機轉速隨時間的變化，而上部 分示出了#1汽缸內的壓力(由虛線表示)和#3汽缸內的壓力(由實線 表示)的變化。參照圖6，如果發動機停止條件在0時刻被滿足，則發動機的停 止被運行並且對於所有汽缸，從燃油噴射閥21的燃油噴射和採用火花 塞20的點火被停止或禁止，從而空氣燃油混合物的燃燒/爆炸未發生在 汽缸中的任一個中。因此，每一個汽缸中的壓力僅僅增加了由汽缸中 的活塞14的提升而導致的一個度，如圖6所示。而且，由於燃燒沒有 發生在汽缸中的任一個中，因此由於阻止發動機的慣性旋轉的摩擦力， 發動機轉速逐漸減少，並且每單位時間提前的曲柄角減少。如果發動機重啟條件在L時刻被滿足，則燃油噴射和點火在膨脹衝程汽缸(例如圖6中的#1汽缸)中被執行，從而空氣燃油混合物的 燃燒/爆炸(初次爆炸)在T2時刻發生在膨脹衝程汽缸中。當混合物燃 燒/爆炸時，膨脹衝程汽缸內的壓力迅速增加，從而壓下膨脹衝程汽缸 的活塞。因此，驅動力被施加給發動機，並且發動機轉速被增加。隨後，在T3時刻，壓縮衝程汽缸(例如，圖6中的#3汽缸)超過 壓縮上止點，並且在實際上相同的時間，壓縮衝程汽缸中的空氣燃油 混合物被點燃。因此，在壓縮衝程汽缸的壓縮上止點時或緊在壓縮衝 程汽缸的壓縮上止點之後，壓縮衝程汽缸中的壓力迅速增加，從而壓 下壓縮衝程汽缸的活塞。隨著活塞的向下移動，驅動力被施加給發動 機並且發動機轉速被增加。因此，根據本實施例，如圖6中所示，從發動機重啟動條件的滿 足到混合物的初次爆炸的出現，消耗非常短的時間(圖6中的ATu)。 如果採用傳統啟動系統(例如，如日本專利特開No. 2002-147264中公 開的啟動系統)，該系統在發動機重啟動條件被滿足之後，執行壓縮 衝程汽缸中的燃油噴射和點火，而不執行膨脹衝程汽缸中的燃油噴射 和點火，則從發動機重啟動條件的滿足到混合物的初次爆炸，消耗較 長的時間(圖6中的AT13)。因此，本實施例的啟動系統使得與如上 所述的傳統啟動系統相比，能夠將直到初次爆炸發生的時間周期減少 一半或更多。如果從發動機重啟動條件的滿足到初次爆炸的出現而消耗的時間 周期是長的，則取決於發動機重啟動條件被滿足的時刻所檢測的發動 機轉速，發動機的旋轉(或曲軸25的旋轉)在這個周期內可能被完全 停止，並且需要電動機的幫助來重啟動發動機。在從發動機重啟動條 件的滿足到初次爆炸的出現而消耗短的時間的本實施例中，另一方面， 初次爆炸在發動機完全停止之前發生，並且因此，在沒有電動機的幫 助的情況下，發動機能夠容易地重啟動。
一般的，排氣閥19在膨脹衝程的最後時期內開啟，然後在進氣衝 程的初始時期內關閉。即，排氣闊19在從膨脹衝程的最後時期內的一 定點到膨脹下止點，以及在排氣衝程中和進氣衝程的初始時期內處在 開啟狀態。在如上所述的燃油噴射和點火在膨脹衝程汽缸被執行的情 況下，空氣燃油混合物的燃燒/爆炸發生在膨脹衝程中的某些點上。為 了有效地將通過燃燒/爆炸獲得的能量轉化為用於壓下膨脹衝程汽缸中 的活塞的力，因此需要禁止排氣閥19從膨脹衝程的最後時期向下到膨 脹下止點的開啟或者縮短的膨脹衝程的最後時期中的閥開啟周期。因此，當發動機被重啟動時，期望延遲排氣閥19的閥開啟正時。因此在本實施例中如圖5所示，排氣閥19的閥開啟正時被延遲以 在發動機停止條件被滿足並且燃油噴射和點火被停止的同時預定閥開 啟正時。更具體的，當發動機停止條件被滿足時，排氣閥驅動裝置23 的切換機構運行以將排氣閥19的相位角作為一個整體改變到延遲側的 預定目標相位角。這裡，預定的閥開啟正時是比在發動機正常運行期 間採用的排氣闊19的閥開啟正時來得更晚的正時，並且預定的目標相 位角是一個限定排氣閥19的如上面指出的預定的閥開啟正時的閥開啟 正時的相位角。一般的，進氣閥17在排氣衝程的最後時期內被開啟，並且然後在 壓縮衝程的初始時期內被關閉。即，從進氣下止點到壓縮衝程的初始 時期內的一定點，和在排氣衝程的最後時期內，以及在進氣衝程中， 進氣閥17處於開啟狀態。這種情況下，在進氣閥17關閉的時刻進入 汽缸中的空氣的量根據壓縮衝程中的進氣閥17的閥關閉正時而變化。 當汽缸中的壓力變為與進氣閥17關閉時刻的進氣管中的壓力(即穩壓 罐和進氣支管中的壓力)實際上相等時，汽缸的容積減少並且當進氣 閥17的閥關閉正時被延遲或阻止時，進入汽缸中的空氣的量減少。同時，當進入汽缸中的空氣的量較大時，壓縮進入汽缸中的空氣 所需要的能量變的更大，並且對發動機的旋轉的阻力增加。因此，期
望在發動機重啟動時減少進入汽缸中的空氣的量，從而減少對發動機 的旋轉的阻力。g卩，當發動機重啟動時，期望延遲進氣閥17的閥關閉 正時。因此本實施例中如圖5所示，進氣閥17的閥關閉正時被延遲以預定在發動機停止條件被滿足並且燃油噴射和點火被停止時的閥關閉正時。更具體的，當發動機停止條件被滿足時，進氣閥驅動裝置22的切 換機構運行以將進氣閥17的相位角作為一個整體更改為延遲側的預定 的目標相位角。這裡，預定的閥關閉正時是比在發動機正常運行期間 採用的進氣閩17的閥關閉正時來得更晚的正時，並且預定的目標相位 角是一個限定進氣閥17的閥關閉正時為上面指出的預定的閥關閉正時 的相位角。接著，在燃油點火和點火以與發動機正常運行相同的方式被執行 時或之後，進氣閥17和排氣閥19的閥開啟正時和閥關閉正時被復位 到發動機的正常運行期間採用的閥開啟正時和閥關閉正時。雖然在所述實施例中，進氣閥驅動裝置22和排氣閥驅動裝置23 中的每一個已經被解釋為包括凸輪軸和切換機構的設備，但是用於驅 動進氣閥17和排氣閥19的電磁驅動設備可以分別用作閥驅動裝置。 這種情況下，僅僅延遲進氣閥17的閥關閉正時而不延遲它的閥開啟正 時，禾口/或延遲排氣閥19的閥開啟正時而不延遲它的閥關閉正時是可能 的。這種情況下，特別的，當閥關閉正時和閥開啟正時相對於剩餘的 汽缸可以不被延遲時，排氣閥19的閥開啟正時相對於至少膨脹衝程汽 缸可以被延遲，或者進氣閥17的閥關閉正時相對於壓縮衝程汽缸可以 被延遲。與圖6相似的圖7是時間圖，該時間圖示出了從發動機停止條件 被滿足並且燃油噴射和點火被停止的時刻到發動機被完全停止的時刻 的發動機的狀態。如從圖7所理解的，如果發動機停止條件在0時刻
被滿足，則燃油噴射和點火相對於所有的汽缸而被停止，並且當每單 位時間提前的曲柄角的度數逐漸減少時，發動機轉速因為摩擦力而逐 漸減少。當發動機轉速減少時，由發動機的旋轉導致的慣性力減少，並且曲軸25不能旋轉直到汽缸中的任一個超過壓縮上止點。在圖7所示的 示例中，曲軸25不能旋轉直到#3汽缸超過壓縮上止點，並且發動機的 旋轉在曲柄角到達#3汽缸的壓縮上止點之前的丁4時刻被停止。在T4時刻，#1汽缸和#3汽缸分別處在膨脹衝程和壓縮衝程中， 並且在兩個汽缸中的進氣閥17和排氣閥19基本關閉，而在發動機的 慣性力的作用下，#3汽缸中的壓力高於#1汽缸中的壓力。這種條件下， #3汽缸的壓力使得#3汽缸的活塞被壓下，從而發動機的旋轉方向(或 者曲軸25的旋轉方向)被反向。隨著發動機的旋轉方向因此被反向，#1汽缸中的壓力變得高於#3 汽缸中的壓力，並且因此，發動機再次停止旋轉(在時刻T5)，然後 再次以正常方向旋轉。在發動機以這種方式重複運行之後，發動機的 旋轉在T7時刻被完全停止，而且在T7時刻之後，發動機被保持在完全 停止的狀態。如果當發動機以反向旋轉時發動機重啟動條件被滿足，並且空氣 燃油混合物的燃燒/爆炸發生在膨脹衝程汽缸中(即，圖7的示例中的 #3汽缸)，則以反方向旋轉的發動機突然被使得正向旋轉，同時在爆 炸的時刻，導致施加給發動機的大的衝擊。所述施加給發動機的大的 衝擊可能產生例如對活塞14或者其它部件的破壞，和從發動機發出的 不正常的聲音。本實施例中，即使發動機重啟動條件被滿足，當發動機反向旋轉 時，即在圖7中的時刻T4和時刻T5之間的時間和在時刻T6和時刻
T7之間的時間中，至少由火花塞20執行的點火不在膨脹衝程汽缸中 執行。利用這種設置，在發動機的反向旋轉的期間，混合物的燃燒/爆 炸被防止。在所述的實施例中的發動機反向旋轉期間，當禁止火花塞20點燃膨脹衝程汽缸中的空氣燃油混合物時，在發動機的反向旋轉期間，燃油噴射閥21可能也被禁止將燃油噴射進膨脹衝程汽缸中。在上述說明中，在發動機停止條件被滿足之後，但是在發動機被 完全停止之前，發動機重啟動條件被滿足的情況下，燃油噴射和點火 在膨脹衝程汽缸中被執行。除這種情況之外，在發動機被完全停止之 後，燃油噴射和點火也可以在膨脹衝程汽缸中被執行。這種情況下， 發動機也可能基本的僅僅通過由膨脹衝程汽缸中的燃油噴射和點火導致的驅動力來重啟動，g卩，不採用從電動機26產生的可用的驅動力。 然而在這種情況下，發動機的慣性力不能用於重啟動發動機，並且因 此，取決於發動機完全停止的時刻所檢測的曲柄角，發動機不能僅僅 採用由膨脹衝程汽缸中的燃油噴射和點火導致的驅動力來重啟動。這 種情況下，發動機利用電動機26和膨脹衝程汽缸中的燃油噴射和點火 而重啟動。本實施例中，在圖7中的時刻0和時刻T4之間的時間內，以及時 刻T5和時刻Te之間的時間內以及T7之後的時間內，發動機通過膨脹 衝程汽缸中的燃油噴射和點火而重啟動。如果當發動機重啟動條件被 滿足時，發動機反向旋轉，則控制的開始被延遲直到發動機以正常方 向旋轉或者直到發動機完全停止。在發動機重啟動條件滿足時，燃油噴射和點火在膨脹衝程汽缸中 被執行的情況下，如果在空氣燃油混合物的燃燒/爆炸的時刻排氣閥19 開啟，則燃燒氣體通過排氣口 18流出燃燒室15，因此，通過混合物的 燃燒/爆炸生成的能量不能有效轉化為用於壓下活塞14的力，即用於運
行發動機的驅動力。因此本實施例中，如果發動機重啟動條件被滿足時，膨脹衝程汽 缸的排氣闊19開啟，或者如果當基於發動機重啟動條件的膨脹衝程汽 缸中的燃油噴射和點火之後，混合物的燃燒/爆炸發生時，期望排氣閥 19開啟，則即使發動機重啟動條件被滿足，燃油噴射和點火也不在膨 脹衝程汽缸中執行。利用這種設置，在通過混合物的燃燒/爆炸生成的 能量不能被有效地轉化為用於驅動發動機的驅動力的情況下，膨脹衝 程汽缸中的燃油噴射和點火被防止，並且然而，燃油經濟性和尾氣排 放的可能的惡化被抑制。當由於在發動機重啟動條件的滿足的時刻，膨脹衝程汽缸的排氣 閥19是開啟的，因此燃油噴射和點火不在膨脹衝程汽缸中執行時，取 決於在發動機重啟動條件被滿足之後，壓縮衝程汽缸是否超過壓縮上 止點，不同的控制被執行。如果在發動機重啟動條件被滿足之後，壓縮衝程汽缸超過壓縮上 止點，則當壓縮衝程汽缸到達壓縮上止點時或緊緊隨後，燃油從燃油噴射閥21噴射進壓縮衝程汽缸中，並且火花塞20被執行以點燃壓縮 衝程汽缸中的空氣燃油混合物。因此，混合物的燃燒/爆炸在其經過壓 縮上止點之後發生在壓縮衝程汽缸中，從而發動機能被重啟動。如果在發動機重啟動條件被滿足之後，壓縮衝程汽缸不能超過壓 縮上止點，則控制的開始被延遲直到排氣閥19被關閉或者發動機被完 全停止。如果排氣閥19被關閉並且在控制的開啟被延遲之後發動機仍 舊運行，則如上所述，發動機通過膨脹衝程汽缸中的燃油噴射和點火 而重啟動。如果發動機被停止，同時排氣閥19保持在開啟狀態，另一 方面，由於即使燃油噴射和點火在膨脹衝程汽缸中被執行，通過爆炸 生成的能量不能被轉化為用於運行發動機的驅動力，因此發動機在電 動機26的幫助下重啟動。
在發動機重啟動條件被滿足的時刻，根據例如圖8中示出的圖， 進行關於發動機重啟動條件被滿足之後壓縮衝程汽缸是否超過壓縮上 止點的確定。在圖8中，X軸表示發動機重啟動條件被滿足時所檢測的發動機轉速，並且y軸表示發動機重啟動條件之後，發動機的曲軸25能夠旋 轉過的曲柄角。如從圖8所理解的，如果在發動機重啟動條件被滿足 時，發動機轉速等於或高於200 rpm，則在發動機重啟動條件被滿足之 後，曲軸25能夠旋轉180。CA或更多，並且因此，確定在發動機重啟 動條件被滿足之後，壓縮衝程汽缸能夠超過壓縮上止點。圖9是流程圖，該圖示出了通過如上所述的實施例的啟動系統執 行的發動機重啟動控制的控制路線。初始的，基於例如加速衝程傳感 器41和曲柄角傳感器28的輸出，發動機停止條件是否被滿足在步驟 S101被確定。如果確定發動機停止條件未被滿足，則控制執行到步驟 S102，該步驟中，發動機的正常運行被執行。如果在步驟S101中，確 定發動機停止條件被滿足，則控制進行到步驟S103。步驟S103中，發動機被停止，g卩，從燃油噴射閥21的燃油噴射 和採用火花塞20的點火被停止或禁止，並且進氣閥17和排氣閥19的 相位角被延遲以預定如上所述的目標相位角。在隨後的步驟S104中， 基於例如加速衝程傳感器41和車輛速的傳感器的輸出，確定發動機重 啟動條件是否被滿足。如果確定發動機重啟動條件未被滿足，則步驟 S104重複執行。如果確定發動機重啟動條件被滿足，則控制進行到步 驟S105。步驟S105中，確定發動機是否以反向運行。如果確定發動機以反 向運行，則步驟S105重複執行，並且因此隨後的控制的執行被延遲。 另一方面，如果確定發動機未以反向運行，控制進行到步驟S106，該
步驟中，確定膨脹衝程汽缸的排氣閥19是否被關閉。如果步驟S106 中確定排氣閥19被關閉，則控制進行到步驟S107,在步驟S107中， 燃油噴射和點火在膨脹衝程汽缸中被執行。在隨後的步驟S108中，燃 油被噴射到壓縮衝程汽缸中，並且在壓縮衝程汽缸到達壓縮上止點或 者緊在相同汽缸通過壓縮上止點之後，空氣燃油混合物在壓縮衝程汽 缸中被點燃。另一方面，如果在步驟S106中確定排氣閥19是開啟的，則控制 進行到步驟S109，該步驟中，確定發動機的旋轉(或曲軸25的旋轉) 是否被停止。如果步驟S109中確定發動機的旋轉(或曲軸25的旋轉) 被停止，則控制進行到步驟SllO。在步驟S110中，當燃油被噴射到壓 縮衝程汽缸中時，曲軸25通過電動機26驅動，並且在壓縮衝程汽缸 通過壓縮上止點或者緊在其之後的時刻，混合物在壓縮衝程汽缸中被 點燃。另一方面，如果在步驟S109中確定發動機的旋轉未停止，則控制 進行到步驟Slll。在步驟S111中，基於圖8所示的圖，確定曲軸25 在發動機的慣性力的作用下是否旋轉直到壓縮衝程汽缸超過壓縮上止 點。如果確定壓縮衝程汽缸超過壓縮上止點，則控制進行到步驟112， 在步驟112中，燃油被噴射到壓縮衝程汽缸中，並且在壓縮衝程汽缸 通過壓縮上止點或緊在其之後的時刻，混合物在壓縮衝程汽缸中被點 燃。如果在步驟Slll中確定壓縮衝程汽缸未超過壓縮上止點，則控制 進行到步驟S105。儘管本發明應用到所述實施例中的四缸內燃機，本發明並不是必 須應用到四缸內燃機，而是也可以應用到任何其它類型的內燃機，例 如六缸內燃機或八缸內燃機，只要內燃機具有四個或更多的汽缸即可。
權利要求
1.一種內燃機的啟動系統，包括將燃油直接噴射到汽缸中的燃油噴射閥和點燃所述汽缸中的空氣燃油混合物的火花塞，所述啟動系統適於在發動機停止條件被滿足時停止從所述燃油噴射閥的所述燃油的噴射和由所述火花塞執行的點火，其中在所述發動機停止條件被滿足之後的所述發動機的旋轉期間當發動機重啟動條件被滿足時，所述燃油從所述燃油噴射閥噴射到在所述發動機重啟動條件被滿足的時刻處於膨脹衝程中的膨脹衝程汽缸中，並且在所述膨脹衝程汽缸中形成的空氣燃油混合物由所述火花塞點燃。
2. 如權利要求l所述的啟動系統，其中，即使在所述發動機停止 條件被滿足之後的所述發動機的旋轉期間當所述發動機重啟動條件被 滿足時，如果所述發動機在所述發動機重啟動條件被滿足的時刻以反 向旋轉，則至少所述膨脹衝程汽缸中的所述空氣燃油混合物的所述點 燃不被執行。
3. 如權利要求1或2所述的啟動系統，其中，在所述發動機停止 條件被滿足之後的所述發動機的旋轉期間當所述發動機重啟動條件被 滿足時，除了到所述膨脹衝程汽缸中的所述燃油的所述噴射和所述膨 脹衝程汽缸中的所述空氣燃油混合物的所述點燃外，所述燃油在壓縮 衝程期間被噴射到在所述發動機重啟動條件被滿足的時刻處於所述壓 縮衝程的壓縮衝程汽缸中。
4. 如權利要求3所述的啟動系統，其中，在所述燃油在所述壓縮 衝程期間被噴射到所述壓縮衝程汽缸中之後，當所述壓縮衝程汽缸到 達壓縮上止點時或者在所述壓縮衝程汽缸通過所述壓縮上止點之後， 所述壓縮衝程汽缸中形成的所述空氣燃油混合物被點燃。
5. 如權利要求l至4中任一項所述的啟動系統，其中，即使在所 述發動機停止條件被滿足之後的所述發動機的旋轉期間當所述發動機 重啟動條件被滿足時，如果在所述發動機重啟動條件被滿足的時刻所 述膨脹衝程汽缸的排氣閥是開啟的，則到所述膨脹衝程汽缸中的所述 燃油的所述噴射和在所述膨脹衝程汽缸中的所述空氣燃油混合物的所 述點燃不被執行。
6. 如權利要求1至5中任一項所述的啟動系統，其中，所述燃油 以正常正時被噴射到在所述發動機重啟動條件被滿足的時刻處於進氣 衝程中的汽缸中，和隨後進入所述進氣衝程的多個汽缸中。
7. 如權利要求1至6中任一項所述的啟動系統，其中，所述空氣 燃油混合物的所述點燃以正常正時在當所述發動機重啟動條件被滿足 的時刻處於進氣衝程中的汽缸中，和隨後進入所述進氣衝程的多個汽 缸中被執行。
8. 如權利要求l至7中任一項所述的啟動系統，其中，在所述發 動機停止條件被滿足之後的所述發動機的旋轉期間當所述發動機重啟 動條件被滿足時，至少所述膨脹衝程汽缸的排氣閥的閥開啟正時被延 遲。
9. 如權利要求1至8中任一項所述的啟動系統，其中，在所述發 動機停止條件被滿足之後的所述發動機的旋轉期間當所述發動機重啟 動條件被滿足時，至少所述壓縮衝程汽缸的進氣閥的閥關閉正時被延 遲。
10. —種內燃機的啟動方法，包括將燃油直接噴射到汽缸中的燃 油噴射閥和點燃所述汽缸中的空氣燃油混合物的火花塞，其中，所述 啟動方法包括當發動機停止條件被滿足時，停止從所述燃油噴射閥的所述燃油的噴射和由所述火花塞執行的點火，以及在所述發動機停止條件被滿足之後的所述發動機的旋轉的期間當 發動機重啟動條件被滿足時，將所述燃油從所述燃油噴射閥噴射到在 所述發動機重啟動條件被滿足的時刻處於膨脹衝程的膨脹衝程汽缸 中，並且通過所述火花塞點燃在所述膨脹衝程汽缸中形成的所述空氣 燃油混合物。
11. 如權利要求IO所述的啟動方法，其中，即使在所述發動機停 止條件被滿足之後的所述發動機的旋轉期間當所述發動機重啟動條件 被滿足時，如果所述發動機在所述發動機重啟動條件被滿足的時刻以 反向旋轉，則至少所述膨脹衝程汽缸中的所述空氣燃油混合物的所述 點燃不被執行。
12. 如權利要求10或11所述的啟動方法，進一步包括 在所述發動機停止條件被滿足之後的所述發動機的旋轉期間當所述發動機重啟動條件被滿足時，除了到所述膨脹衝程汽缸中的所述燃 油的所述噴射和在所述膨脹衝程汽缸中的所述空氣燃油混合物的所述 點燃外，將所述燃油在壓縮衝程期間噴射到在所述發動機重啟動條件 被滿足的時刻處於所述壓縮衝程的壓縮衝程汽缸中。
13. 如權利要求12所述的啟動方法，其中，在所述燃油在所述壓 縮衝程期間被噴射到所述壓縮衝程汽缸中之後，當所述壓縮衝程汽缸 到達壓縮上止點時或者在所述壓縮衝程汽缸通過所述壓縮上止點之 後，所述壓縮衝程汽缸中形成的所述空氣燃油混合物被點燃。
14. 如權利要求10至13中任一項所述的啟動方法，其中，即使 在所述發動機停止條件被滿足之後的所述發動機的旋轉期間當所述發 動機重啟動條件被滿足時，如果在所述發動機重啟動條件被滿足的時 刻，所述膨脹衝程汽缸的排氣閥是開啟的，則到所述膨脹衝程汽缸中 的所述燃油的所述噴射和在所述膨脹衝程汽缸中的所述空氣燃油混合物的所述點燃不被執行。
15. 如權利要求10至14中任一項所述的啟動方法，進一步包括 以正常正時將所述燃油噴射到在所述發動機重啟動條件被滿足的時刻處於進氣衝程中的汽缸中，和隨後進入所述進氣衝程的多個汽缸中。
16. 如權利要求10至15中任一項所述的啟動方法，進一步包括 以正常正時點燃在當所述發動機重啟動條件被滿足的時刻處於進氣衝程中的汽缸中的和在隨後進入所述進氣衝程的多個汽缸中的所述 空氣燃油混合物。
17. 如權利要求10至16中任一項所述的啟動方法，進一步包括在所述發動機停止條件被滿足之後的所述發動機的旋轉期間當所 述發動機重啟動條件被滿足時，延遲至少所述膨脹衝程汽缸的排氣閥 的閥開啟正時。
18. 如權利要求10至17中任一項所述的啟動方法，進一步包括在所述發動機停止條件被滿足之後的所述發動機的旋轉期間當所 述發動機重啟動條件被滿足時，延遲至少所述壓縮衝程汽缸的進氣閥 的閥關閉正時。
全文摘要
在一種內燃機的啟動系統中，包括將燃油直接噴射進相應汽缸中的燃油噴射閥和點燃汽缸中的空氣燃油混合物的火花塞，在發動機停止條件被滿足時，從燃油噴射閥的燃油的噴射和通過火花塞執行的點火被停止。如果當在發動機停止條件被滿足後的發動機的旋轉期間，發動機重啟動條件被滿足，則燃油從燃油噴射閥被噴射到在發動機重啟動條件被滿足的時刻處在膨脹衝程中的膨脹衝程汽缸中，並且膨脹衝程汽缸中形成的混合物通過火花塞被點燃。
文檔編號F02N99/00GK101163873SQ200680013529
公開日2008年4月16日 申請日期2006年4月21日 優先權日2005年4月22日
發明者小島進 申請人:豐田自動車株式會社