[发明专利]内燃发动机的起动系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃发动机的起动系统和方法，其中燃油喷射和点火在处在膨胀冲程中的气缸中执行，从而通过使用从形成于膨胀冲程气缸中的空气燃油混合物的燃烧导致的燃烧能来起动发动机。

背景技术

近年来，已经提出多种用于当车辆停止在怠速状态时自动停止发动机并且自动重起动发动机以平稳地起动车辆的技术，作为用于减少或者控制尾气排放和改善燃油经济性的方法。关于这些技术，如果重起动发动机需要不期望的长的时间，则由于对驾驶员起动意图的响应的延迟，驾驶性能可能恶化，因此迅速重起动发动机是重要的。通常，起动机用于起动发动机，这使得难于迅速重起动发动机。进一步，上述技术需要发动机以重复的方式经常停止和起动，导致起动机和它的外围部件的使用寿命的减少，和由于电池的过度使用而充在电池中的电能的量的减少。

考虑到上述问题，如公布在例如日本专利特开No.2004-124754中的发动机起动系统可应用到缸内直喷式发动机，其中燃油直接喷射进燃烧室而非进气口。公布在本文献中的起动系统使得起动这种类型的发动机而不使用起动机成为可能。当缸内直喷式发动机重起动时，如上述文献中公布的发动机起动系统控制节流阀，使其在发动机停止过程或降速期间位于预定打开位置中一段特定时间，从而增加了活塞朝处在压缩冲程中的气缸和处在膨胀冲程中的气缸中的上止点的运动的阻力。在节流阀以本方式打开的情况下，每个气缸的活塞能够停止在合适的停止位置，并且恰当量的空气可确保充进膨胀冲程气缸中。

在如上所述的传统的发动机起动系统中，在发动机降速期间控制节流阀位于预定打开位置一段特定时间，从而每个气缸的活塞停止在合适的停止位置，并且足量的空气包含在膨胀冲程气缸中。然而，如果当发动机停止时，基于从运行状态(例如怠速状态)的发动机停止条件的满足而突然打开节流阀，则空气迅速流进进气管，产生例如不正常声音或噪声的出现的问题，所述运行状态中，进气歧管的真空度是大的。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种内燃发动机的起动系统和方法，用于更可靠和更高效地起动发动机，同时确保改善的发动机的静音性。

为了实现上述和/或其它目的(多个)，根据本发明的第一方面提供一种内燃发动机的起动系统，包括：(a)燃烧室，(b)与燃烧室相连通的进气口和排气口，(c)分别打开和关闭进气口和排气口的进气阀和排气阀，(d)设在与进气口相连通的进气通道中的节流设备，节流设备包括节流阀，(e)用于将燃油喷射进燃烧室中的燃油喷射装置，(f)用于点燃燃烧室中的空气/燃油混合物的点火装置，以及(g)用于检测内燃发动机的曲柄角的曲柄角传感装置。在起动系统中，控制装置设置为用于运行节流设备，以将节流阀打开到基于发动机停止期间的进气压力而设定的节流阀开度。控制装置基于曲柄角传感装置的检测结果，确定在发动机起动时刻处于膨胀冲程中的膨胀冲程气缸，并且当发动机起动时，操作燃油喷射装置以将燃油喷射进膨胀冲程气缸中并操作点火装置以点燃膨胀冲程气缸的燃烧室中的空气/燃油混合物。

在根据本发明第一方面的内燃发动机的起动系统中，操作节流设备以将节流阀打开到基于发动机停止期间的进气压力而设定的节流阀开度。当发动机起动时，促动燃油喷射装置以将燃油喷射进基于曲柄角传感装置的检测结果而判定为正处在膨胀冲程的气缸中，并且促动点火装置以点燃空气/燃油混合物。当节流阀因此在发动机停止之前的发动机怠速运行期间打开时，新鲜空气被吸进每一个气缸用于扫气，导致气缸中氧气量的增加，并且气缸中的负压力减少使得活塞停止在合适的位置。当发动机随后起动时，因此，空气/燃油混合物能够无失效地点燃并且燃烧，由于混合物的燃烧提供了一定的驱动力，因此使得发动机能够以改善的可靠性和效率起动。进一步，由于节流阀在发动机停止期间打开到的节流阀开度基于进气压力来设定，因此能够防止由于空气的快速流入导致的不正常声音的可能的出现，确保改善的发动机的静音性。

在根据本发明的第一方面的起动系统中，控制装置可以设定节流阀在发动机停止期间打开到的节流阀开度，从而节流阀开度随着进气压力增加而减少。