[发明专利]预混合压缩点火式发动机的起动控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及设置于可进行预混合压缩点火燃烧的发动机上的起动控制装置，该预混合压缩点火燃烧是指在压缩上死点之前喷射至汽缸内的燃料与空气混合的同时通过活塞的压缩进行自点火的燃烧。

背景技术

以往，在汽油发动机的领域，通常是通过火花塞的火花点火强制地使混合气点火的燃烧形态（火花点火燃烧），但是近年来，正在进行令所谓的预混合压缩点火燃烧取代这样的火花点火燃烧并应用于汽油发动机的研究。预混合压缩点火燃烧是指在压缩上死点之前喷射至汽缸内的燃料与空气混合而生成的混合气在因活塞压缩而形成的高温环境下自主地（不依靠火花点火）点火的燃烧。可以说由于这样的预混合压缩点火燃烧是在汽缸内混合气同时多发性地燃烧的形态，因此与火花点火引起的燃烧相比燃烧期间较短，且能得到更高的热效率。另外，以下，将预混合压缩点火燃烧（homogeneous-charge compression ignition combustion）简称为HCCI燃烧。

在如上述的预混合压缩点火式发动机中，为了进一步谋求燃料消耗性能的改善，有效的方法是执行使发动机自动地停止或再起动的、所谓的怠速停止控制。

作为与上述怠速停止控制相关的技术，例如已知有下述专利文献1的技术。在该专利文献1中公开了在使轻油通过压缩点火进行燃烧（扩散燃烧）的多汽缸柴油发动机、或者使汽油通过压缩点火进行燃烧（预混合燃烧）的多汽缸汽油发动机中，基于特定汽缸的活塞停止位置切换使发动机再启动时的控制的形态。

具体而言，在专利文献1中，当发动机自动停止时，检查在该时刻处于压缩行程的停止时压缩行程汽缸的活塞的停止位置。之后，当发动机的再启动条件成立时，判定上述停止时压缩行程汽缸的活塞停止位置是否与预先设定的规定位置相比靠近下死点侧，在位于下死点侧时，最初燃料被喷射至上述停止时压缩行程汽缸，从迎来整个发动机第一次压缩上死点的第一压缩起再次开始燃烧，即，从全汽缸（专利文献1中四汽缸）中最先迎来压缩上死点的汽缸开始再次燃烧，从而发动机被起动（以下将其称为“一压缩起动”）。

另一方面，在上述停止时压缩行程的活塞停止位置与上述规定位置相比靠近上死点侧时，在进气行程中停止的汽缸（停止时进气行程汽缸）过渡至压缩行程后，向该汽缸喷射最初的燃料，从迎来整个发动机第二次压缩上死点的第二压缩开始再次燃烧，即，从全汽缸中迎来第二次压缩上死点的汽缸开始再次燃烧，从而发动机被起动（以下将其称为“二压缩起动”）。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特开2012-012993号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

根据上述专利文献1的技术，在停止时压缩行程汽缸的活塞位于靠近下死点的位置时，可以通过从第一压缩开始喷射燃料的一压缩起动使发动机迅速地再起动，另一方面，在活塞位于靠近上死点的位置时，通过从第二压缩开始而不是从第一压缩开始喷射燃料的二压缩起动，尽管起动的迅速性稍有牺牲，但是可以防止燃料的失火而谋求切实的发动机的再起动。

然而，从尽量迅速地再起动发动机这样的要求来看，特别是在进行燃烧的最初的汽缸（在一压缩起动时为停止时压缩行程汽缸，在二压缩起动时为停止时进气行程汽缸）中，优选的是以使活塞在刚过上死点的附近迎来燃烧重心（汽缸内的50%燃料结束燃烧的时期）的形式控制燃烧。这是因为，借助于此，由燃烧的膨胀力施加于活塞的按压力可高效地施力于活塞，使活塞的速度充分上升。

然而，在发动机自动停止后再起动时，不容易将燃烧的正时以足够的精度进行控制。尤其是，在使汽油与空气混合后进行压缩点火的预混合压缩点火式发动机中，在向汽缸内喷射汽油后至点火为止的点火延迟时间因汽缸内的环境而发生各种变化，因此为了使混合气的点火时期对齐为相同的正时而需要某些方法。然而，在专利文献1中，关于这一点并没有特别提及，存在改善的余地。

本发明鉴于上述的情况而形成，其目的在于提供在发动机自动停止后再起动时，能够将因燃烧而产生的膨胀能量高效地传递至活塞，从而改善起动的迅速性的预混合压缩点火式起动控制装置。

解决问题的手段：