CN102971513B - 压缩自点火引擎的起动装置和起动方法 - Google Patents

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Abstract

当压缩自点火引擎自动停止时，同时执行切断燃料以停止从燃料喷射气门(15)喷射燃料，进气节气门(30)的工作位置被设定成完全关闭，并且该完全关闭的状态至少被保持直到最后TDC。而且，在切断燃料之后进行的配件(32)的操作被控制以调节引擎负载，以使经过最后TDC时的引擎转速(Net)落在预先规定的特定速度范围(P)内。由此，压缩停止气缸(2C)的活塞(5)高精确地停止在目标位置，从而减少引擎的重新起动时间，该目标位置设定在上死点和下死点之间的中间位置(CAx)的下死点侧。

Description

压缩自点火引擎的起动装置和起动方法
技术领域
本发明涉及一种压缩自点火引擎的起动装置和起动方法，该压缩自点火引擎通过自点火使喷入气缸中的燃料燃烧，其中，该起动装置和该起动方法在满足针对引擎预先规定的、给定自动停止条件时自动停止引擎，随后在满足给定的重新起动条件时通过利用起动马达对引擎施加旋转力并且针对压缩停止气缸进行燃料喷射来重新起动引擎，该压缩停止气缸是在引擎停止期间处于压缩冲程的气缸。
背景技术
以柴油引擎为代表的压缩自点火引擎通常比诸如汽油引擎的火花点火引擎具有更高的燃料效率和更低的CO2排放率。因此，压缩自点火引擎广泛用作车辆引擎。
所谓的怠速停止控制，作为对压缩自点火引擎进一步减少CO2的有效方法而被采用，在该怠速停止控制中，引擎在怠速工作等等期间自动停止，并且随后当进行车辆起动操作等等时自动重新起动。目前正在进行关于怠速停止控制的各种研究。
例如，下面的专利文献1公开了柴油引擎控制器，该柴油引擎控制器在满足给定自动停止条件时自动停止柴油引擎并且在满足给定重新起动条件时执行燃料喷射并且驱动起动马达以重新起动柴油引擎，其根据压缩停止气缸的活塞停止位置，可变地设定首先被喷入燃料的气缸，该压缩停止气缸是在停止期间(在引擎停止之后)处于压缩冲程的气缸。
具体地说，在专利文献1中，当柴油引擎自动停止时，此时处于压缩冲程的压缩停止气缸的活塞位置被确定，并且判断该活塞位置是否是预先规定的适当位置(例如，压缩上死点之前的120到100CA度的范围)。如果活塞位置是适当位置，则初始燃料被喷入压缩停止气缸中，如果活塞位置在适当位置的上死点侧，则初始燃料被喷入进气冲程气缸中，该进气冲程气缸是在停止期间处于进气冲程的气缸。
利用该结构，当压缩停止气缸的活塞在适当位置时，燃料能够被喷入压缩停止气缸中以可靠地自点燃燃料，从而在较短时间内重新起动引擎。另一方面，由于活塞的压缩允许量不足并且气缸内部的空气无法达到充分高的温度，当压缩停止气缸的活塞从适当位置偏离到上死点侧时，即使燃料被喷入压缩停止气缸中也可能会产生不着火之问题。因此，在这种情况下，通过将燃料喷入进气停止气缸中而不是压缩停止气缸中，气缸内部的空气能够被充分地压缩，并且燃料能够以可靠的方式自点火。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利公开公报2009-62960号
发明内容
技术问题
但是，专利文献1中描述的上述技术存在的问题是：尽管当压缩停止气缸在适当位置时，可以及时地重新起动引擎，但是当压缩停止气缸的活塞相对于适当位置偏向上死点侧时，燃料必须被喷入进气停止气缸中并且不能进行基于燃料喷射的自点火直到进气停止气缸的活塞到达压缩上死点的位置(换句话说，直到到达整个引擎的第二上死点)，从而产生更长的重新起动时间。
经考虑到上述情形，本发明的目的在于：在自动停止压缩自点火引擎时，通过使压缩停止气缸的活塞高精确地停止在目标位置，来可靠地自点火喷入用于重新起动压缩停止气缸中的燃料，从而在更短的时间内重新起动引擎。
解决问题的方案
为了解决如上所述的问题，本发明涉及一种压缩自点火引擎的起动装置，所述压缩自点火引擎通过自点火使喷入气缸中的燃料燃烧，所述起动装置在满足针对所述引擎预先规定的、给定的自动停止条件时自动停止所述引擎，随后在满足给定的重新起动条件时通过利用起动马达对所述引擎施加旋转力并且针对压缩停止气缸执行燃料喷射来重新起动所述引擎，所述压缩停止气缸是在引擎停止期间处于压缩冲程的气缸。所述起动装置具有：控制器，控制各种装置，所述各种装置包括：进气节气门，调节流经所述引擎的进气通道的空气的流速；燃料喷射气门，将燃料喷入所述引擎的各汽缸；和配件，对所述引擎施加负载。所述控制器在所述自动停止条件满足后，执行停止所述燃料喷射气门的燃料喷射的燃料切断，在所述自动停止条件满足后且在所述燃料切断的执行之前，将所述进气节气门的工作位置设定为完全关闭，并且保持该完全关闭的状态至少直到最后TDC，所述最后TDC是所有气缸停止之前的最后上死点；并且通过控制所述燃料切断后的所述配件的操作和调节引擎负载，以使经过所述最后TDC时的引擎转速落在预先规定的特定速度范围内，而使所述压缩停止气缸的活塞停在上死点和下死点之间的中间位置的所述下死点侧，所述特定速度范围被设定为在处于所述最后TDC的能够成为引擎转速的速度范围中，比上限值和下限值之间的中间值位于低转速侧的范围。
本发明的有益效果
根据本发明，当自动停止压缩自点火引擎时，能够使压缩停止气缸的活塞更高精度地停在目标位置。因此，喷入压缩停止气缸中的用于重新起动的燃料能够以可靠的方式自点火，并且可以在更短的时间内重新起动引擎。
附图说明
图1是表示应用了本发明实施方式的起动装置的、柴油引擎的总体结构示意图。
图2是表示在引擎的自动停止控制期间各状态参数的变化的时间图。
图3是表示压缩停止气缸的活塞停止位置的目标范围的示意图。
图4是表示压缩停止气缸的活塞停止位置和引擎重新起动时间之间的关系图。
图5是表示经过最后TDC时的引擎转速和压缩停止气缸的活塞停止位置之间的关系图。
图6是表示在引擎自动停止时执行的控制操作的特定内容的流程图。
图7是表示在引擎重新起动之后执行的控制操作的特定内容的流程图。
具体实施方式
(1)引擎的总体结构
图1是表示应用了本发明实施方式的起动装置的、柴油引擎的总体结构示意图。图1所示的柴油引擎是安装到车辆作为行驶驱动能量源的四循环柴油引擎。引擎的引擎主体1是所谓的直列四气缸型，其包括：气缸体3，具有在垂直于纸面的方向上排成一排的四个气缸2A至2D；气缸盖4，设置在气缸体3的顶面上；和活塞5，分别插入汽缸2A至2D中以可往复地滑动。
燃烧室6形成在活塞5上方。从燃料喷射气门15(稍后描述)喷射的燃料(柴油)被供应到燃烧室6。喷射的燃料在燃烧室6中自点火(压缩自点火)，从而在由于燃烧而产生的膨胀力的作用下向下推动的活塞5在竖直方向上可往复地移动，该燃烧室6的温度和压力通过活塞5压缩动作已被增加。
活塞5经由连接杆(没图示)被联接到曲柄轴7，使得曲柄轴7随着活塞5的往复运动(竖直运动)而绕着中心轴旋转。
采用例如图中所示的四循环四气缸柴油引擎，设置在各汽缸2A至2D中的活塞5以180曲柄角度(180CA度)的相位差竖直地移动。因此，燃料喷射的时刻和随后的汽缸2A至2D的燃烧分别设定在相位偏离180CA度的相位的时刻。具体地说，如果排成一排的气缸2A、2B、2C和2D的气缸编号分别设定为一、二、三和四号气缸，则燃烧依次在一号气缸2A、三号气缸2C、四号气缸2D和二号气缸2B中进行。因此，例如，如果一号气缸2A处于做功冲程，则三号气缸2C、四号气缸2D和二号气缸2B分别处于压缩冲程、进气冲程和排气冲程(参见图2)。
气缸盖4设置有通向气缸2A至2D中的各气缸的进气口9和排气口10，和覆盖各端口9和10以使其可打开和可关闭的进气门11和排气门12。此外，进气门11和排气门12的开启和关闭是通过气门操作机构13和14并在曲柄轴7的旋转配合下而驱动，气门操作机构13和14包括布置在气缸盖4上的一对凸轮轴。
另外，在气缸盖4上，针对气缸2A至2D中的各气缸分别设置有燃料喷射气门15。各燃料喷射气门15经由歧管21被连接到作为蓄积器(accumulator)的共轨(common-rail)20。从燃料供给泵23通过燃料馈送管22供应的燃料(柴油)在高压作用下被存储在共轨20中，从而在共轨20中受压的燃料经由歧管21被供应到各燃料喷射气门15。
各燃料喷射气门15由电磁式针形气门构成，该电磁式针形气门的尖端部分设置有具有多个喷射孔的喷嘴。通向喷嘴的燃料路径和类似针形的气门元件被包含在电磁式针形气门内部(两者都没图示)，该气门元件由电磁力启动并且打开和关闭燃料路径。当通电产生的电磁力在打开方向上驱动气门元件时，从共轨20供应的燃料从喷嘴的各喷射孔直接喷向燃烧室6。
冷却水在设置在气缸体3和气缸盖4内部的水套(没图示)内部循环。用于测量水套内部的冷却水的温度的水温传感器SW1设置在气缸体3中。
另外，用于测量曲柄轴7的旋转角和旋转速度的曲柄角传感器SW2设置在气缸体3中。曲柄角传感器SW2根据与曲柄轴7一体旋转的曲柄板25的旋转输出脉冲信号。
具体地说，以一定间距排成一行的大量轮齿设置成从曲柄板25的外周部分突出。用于识别参考位置的无齿部分25a(没有轮齿的部分)形成在曲柄板25的外周部分的给定范围内。当具有在如上所述的参考位置的无齿部分25a的曲柄板25旋转并且基于该旋转的脉冲信号被从曲柄角传感器SW2输出时，可以确定曲柄轴7的旋转角(曲柄角)和旋转速度(引擎旋转速度)。
另外，用于确定气门操作凸轮轴(没图示)的角度的凸轮角传感器SW3设置在气缸盖4上。凸轮角传感器SW3输出脉冲信号以根据与凸轮轴一体旋转的信号板的轮齿的经过进行气缸识别。
换句话说，当从曲柄角传感器SW2输出的脉冲信号包括对应于如上所述的无齿部分25a的每360CA度产生的无信号部分时，只根据该信息不能识别出气缸2A至2D中的各气缸的当前行程是进气、压缩、做功和排气冲程中的哪个冲程。因此，凸轮角传感器SW3被构造成根据一次旋转每720CA度的凸轮轴的旋转输出脉冲信号，从而根据该信号的输出时刻和曲柄角传感器SW2的无信号部分的时刻(无齿部分25a经过的时刻)进行气缸识别。
进气通道28和排气通道29分别被连接到进气口9和排气口10。换句话说，来自外面的进气(新鲜空气)通过进气通道28被供应到燃烧室6，燃烧室6中产生的废气(燃烧空气)通过排气通道29被排到外面。
进气通道28的从引擎主体1向上游延伸预定距离的部分组成各自分支到各气缸2A至2D的分支通道部分28a。各分支通道部分28a的上游端被连接到平衡箱(surge tank)28b。由单个通道构成的公共通道部分28c设置在平衡箱28b的更上游位置。
用于调节流入各气缸2A至2D的空气的量(进气流)的进气节气门30设置在公共通道部分28c。进气节气门30被构造成在引擎工作期间被基本保持在完全打开位置或接近完全打开位置，并且在例如引擎停止期间只有在需要时关闭该进气节气门30以阻塞进气通道28。
用于测量进气压力的进气压力传感器SW4设置在平衡箱28b中。用于测量进气流的气流传感器SW5设置在平衡箱28b和进气节气门30之间的公共通道部分28c中。
交流发电机32经由正时皮带(timing belt)等等被联接到曲柄轴7。交流发电机32具有控制磁场线圈(没图示)的电流以调节产生电流的嵌入调整电路，并且被构造成接收曲柄轴7的驱动力以根据产生电流的目标值(目标产生电流)进行发电，该产生电流的目标值是通过车辆的电力负载、电池的剩余容量等等来确定的。
用于起动引擎的起动马达34设置在气缸体3中。起动马达34包括马达主体34a和由马达主体34a旋转地驱动的小齿轮(pinion gear)34b。
小齿轮34b与联接到曲柄轴7的一端的环形齿轮35可接近和可分离地啮合。当利用起动马达34起动引擎时，小齿轮34b移动到预定啮合位置并且与环形齿轮35相啮合，从而小齿轮34b的旋转力被传输到环形齿轮35以旋转地驱动曲柄轴7。
(2)控制系统
如上所述结构的引擎的各部分通过ECU 50整体控制。ECU 50是由现有的CPU、ROM、RAM等等构成的微处理器，并且对应于本发明的控制器。
来自各种传感器的各种信息被输入ECU 50。换句话说，ECU 50被电气连接到设置在引擎各部分的水温传感器SW1、曲柄角传感器SW2、凸轮角传感器SW3、进气压力传感器SW4，和气流传感器SW5，并且根据来自各传感器SW1至SW5的输入信号获得各种信息，例如引擎冷却水温度、曲柄角、引擎转速、气缸识别、进气压力和进气流。
另外，来自设置在车辆上的各种传感器(SW6至SW9)的信息也被输入ECU 50中。具体地说，车辆设置有：加速器工作位置传感器SW6，用于测量由操作人员踩踏进行操作的加速器踏板36的工作位置；制动传感器SW7，用于检测制动踏板37的开/关(执行或未执行)；车辆速度传感器SW8，用于测量车辆的行驶速度(车辆速度)；和电池传感器SW9，用于测量电池(没图示)的剩余容量。根据来自各传感器SW6至SW9的输入信号，ECU 50获得信息，例如加速器工作位置、制动器的执行或未执行、车辆速度和电池的剩余容量。
ECU 50根据来自各传感器SW1至SW9的输入信号进行各种计算，以控制引擎的各部分。具体地说，ECU 50被电气连接到燃料喷射气门15、进气节气门30、交流发电机32和起动马达34，并且根据计算的结果等等分别向这些装置输出驱动控制信号。
现在进一步描述ECU 50的特殊功能。例如，在引擎的正常工作期间，ECU 50进行控制以使燃料喷射气门15喷射由工作条件确定的燃料需要量并且使交流发电机32产生由车辆的电力负载、电池的剩余容量等等确定的能量需要量。此外，除这样的基本控制之外，ECU 50进行所谓的怠速停止控制，在该怠速停止控制中引擎自动停止并且自动停止引擎在满足预先设定的给定条件下被重新起动。换句话说，在功能方面，ECU 50包括：自动停止控制器51，负责与自动停止引擎相关的控制；重新起动控制器52，负责重新起动引擎。
自动停止控制器51判断在引擎工作期间是否满足预先规定的引擎自动停止条件，如果满足，则该自动停止控制器51进行控制以自动停止引擎。
例如，当满足包括车辆处于停止状态(车辆速度为0km/h)的多个条件并且确定引擎可以停止而不会产生问题时，判断满足自动停止条件。随后，引擎通过停止从燃料喷射气门15的燃料喷射等等而停止。
重新起动控制器52判断在引擎自动停止之后是否满足预先规定的重新起动条件，如果满足，则该重新起动控制器52进行控制以重新起动引擎。
例如，每当需要起动引擎，例如当操作人员踩踏加速器踏板36以移动车辆时，判断满足重新起动条件。随后，通过驱动起动马达34向曲柄轴7施加旋转力并且重新起动从燃料喷射气门15喷射的燃料喷射，来重新起动引擎。
(3)自动停止控制
下面将详细描述由ECU 50的自动停止控制器51执行的引擎的自动停止控制的内容。图2是表示在引擎的自动停止控制期间各状态参数的变化的时间图。在图2中，满足引擎的自动停止条件的时点表示为t1。
如图2所示，当控制引擎自动停止时，进气节气门30的工作位置K根据满足自动停止条件的时点t1被设定成完全关闭(0％)。当保持工作位置K完全关闭时，进行控制以停止从燃料喷射气门15的燃料喷射(燃料切断)(时点t2)。此外，当引擎转速Ne在进行燃料切断之后逐渐下降时，进行控制以使交流发电机32的目标产生电流Ge随着引擎转速Ne的速度减小而减小(时点t3至t4)。
如图3所示，进行这样的控制以保证压缩停止气缸的活塞的停止位置在上死点和下死点之间的中间位置CAx的下死点侧的范围(图3中的R表示的范围)内，该压缩停止气缸是在引擎完全停止时处于压缩冲程的气缸(图2中的气缸2C)。当压缩停止气缸2C的活塞5停在靠近下死点的该范围R内时，通过在引擎起动时将初始燃料(整个引擎的初始燃料)喷入压缩停止气缸2C中，可以及时地并且以可靠的方式重新起动引擎。
这特征将参考图4详细描述。图4是表示压缩停止气缸2C的活塞停止位置(横轴)和引擎重新起动时间(竖轴)之间的关系图。注意，这里使用的重新起动时间是指从起动马达34被起动的时点开始到引擎转速达到750rpm的时点为止的一段时间。另外，在图4中，由黑色圆点表示的标示X1代表通过将初始燃料喷入压缩停止气缸2C而重新起动引擎的情况，由黑色菱形表示的标示X2代表通过将初始燃料喷入进气停止气缸(换句话说，在引擎停止完成时在进气冲程中的气缸；图2中的气缸2D)而重新起动引擎的情况。这些标示的数据是在引擎冷却水温度为75摄氏度，外界温度为25摄氏度并且高度为0m(标准大气压)的条件下获得的。
如图4中的图表所示，当压缩停止气缸2C的活塞5相对于上死点之前的大约80度曲柄角(靠近80CA度BTDC)的位置更偏向下死点时，通过将初始燃料喷入压缩停止气缸2C可以重新起动引擎(标示X1)。换句话说，当压缩停止气缸2C的活塞停止位置在如上所述的范围内时，较大量的空气存在于气缸2C中。因此，当活塞5在引擎重新起动期间上升时，气缸2C内部的空气被充分地压缩并达到高温。因此，即使初始燃料在重新起动期间被喷入压缩停止气缸2C，燃料也能够在气缸2C内部可靠地自点火并燃烧。
如上所述，当压缩停止气缸2C的活塞停止位置比80CA度BTDC更偏向下死点时，通过将燃料喷入压缩停止气缸2C可以重新起动引擎。在这种情况下，因为燃料喷射能够在整个引擎到达第一上死点时开始，所以引擎重新起动只需要很短的一段时间(大约300到400微秒)。在下文中，如上所述通过将燃料喷入压缩停止气缸2C重新起动引擎也可以称为1-压缩起动(one-compression start)。
另一方面，当压缩停止气缸2C的活塞停止位置在相对于80CA度BTDC接近上死点侧时，喷入压缩停止气缸2C中的燃料不能自点火。因此，需要将初始燃料喷入进气停止气缸2D中(标示X2)。换句话说，当压缩停止气缸2C的活塞停止位置在如上所述的范围内时，只有较小量的空气存在于气缸2C中。因此，即使当活塞5在引擎重新起动期间上升时，气缸2C内部的空气也不会被充分地压缩并且不能达到高温。因此，需要通过将初始燃料喷入进气停止气缸2D中以重新起动引擎，然后，该进气停止气缸2D而不是压缩停止气缸2C进入压缩冲程。
如图3所示，压缩停止气缸2C和进气停止气缸2D彼此的相位相差180CA度。因此，在压缩停止气缸2C的活塞5经过上死点之后，然后，进气停止气缸2D的活塞5到达压缩上死点。考虑到这点，初始燃料在气缸2D的活塞5上升至接近压缩上死点之后(换句话说，在整个引擎达到第二上死点之后)被喷入进气停止气缸2D中。因此，即使引擎重新起动需要的时间增加(大约400到500微秒)，也能够可靠地重新起动引擎。在下文中，如上所述通过将燃料喷入进气停止气缸2D中重新起动引擎也可以称为2-压缩起动。
从上述说明中明显可以看出，在引擎重新起动之后，可以根据压缩停止气缸2C的活塞停止位置是否在靠近80CA度BTDC的下死点侧或上死点侧(根据80CA度BTDC的任何一侧)选择性地使用将燃料喷入压缩停止气缸2C中的1-压缩起动和将燃料喷入进气停止气缸2D中的2-压缩起动。因此，可以可靠地重新起动引擎而不用考虑在引擎停止时的活塞位置。
然而，从图4所示的图表中可以明显看出，因为不需要等到第一上死点(压缩停止气缸2C的上死点)经过，所以通过1-压缩起动重新起动引擎需要的重新起动时间比2-压缩起动的重新起动时间短得多。
因此，从减少重新起动时间的角度看，希望通过1-压缩起动重新起动引擎，为了这样做，压缩停止气缸2C的活塞5必需至少在接近80CA度BTDC的下死点侧停止。
图3所示的活塞停止位置的目标范围R被设定为能够进行如上所述的1-压缩起动的范围。因此，作为目标范围R的上限值的中间位置CAx被设定为90CA度BTDC，作为稍靠80CA度BTDC的下死点侧的值。通过将压缩停止气缸2C的活塞5停在这样的目标范围R内(90CA度的下死点侧)，可以进行1-压缩起动，并进一步减少引擎重新起动时间。
另一方面，即使当试着将活塞停止位置保持在如上所述的目标范围R内时，如果大量的空气平均存在于各气缸2A至2D中，则可能出现：活塞停止位置更可能集中于上死点和下死点之间的中间位置(靠近图3中的中间位置CAx)，该中间位置是作用在活塞5上的压缩反作用力和膨胀反作用力之间建立平衡的位置。
图5表示在起动停止引擎的过程中进气节气门30的工作位置K被设定为3％的情况下和进气节气门30的工作位置K被设定为0％的情况下的压缩停止气缸2C的活塞停止位置进行比较的图表。具体地说，在该图表中，代表工作位置K为0％的标示X3(菱形轮廓的标示)表示在进行例如图2所示的自动停止控制的情况下，换句话说，在进气节气门30被完全关闭(K＝0％)并且保持该完全关闭状态直到引擎完全停止的情况下的活塞停止位置。另外，代表工作位置K为3％的标示X4(三角形轮廓的标示)表示在进气节气门30被打开至K＝3％的状态中进行类似控制的情况下的活塞停止位置。此外，因为在引擎起动停止期间的引擎转速Ne非常小，所以进气节气门30的工作位置K为3％相当于进气节气门30的大约完全打开状态(换句话说，与完全打开时几乎等量的新鲜空气在进气节气门30被打开至工作位置K为3％时流入)。另外，在图5所示的图表中，横轴(最后TDC转速Net)代表经过停止之前的所有气缸的最后上死点时，换句话说，代表当气缸2A至2D中的最后到达上死点的气缸到达上死点时(在例如本实施方式中描述的四循环四气缸引擎中，进气停止气缸2D或膨胀停止气缸2A(在停止期间在做功冲程中的气缸)到达上死点的时点t4)的引擎转速。此外，图5所示的图表的纵轴代表压缩停止气缸2C的活塞停止位置。在下文中，如上所述“在停止之前所有气缸的最后上死点”将称为最后TDC。
经过如上所述的最后TDC时的引擎转速Net必须在一定范围内以构成最后TDC(最后上死点)。在图5所示的实例中，满足最后TDC的范围大约为50到200rpm。
图5所示的图表中的标示X4表明：当进气节气门30的工作位置K为3％时，在不考虑经过最后TDC时的引擎转速Net的值的情况下，压缩停止气缸2C的活塞停止位置大致集中在90CA度BTDC周围。这样的情况是能够想得到的，因为当引擎在工作位置K＝3％的状态下停止时一定量的空气被从进气通道28供应，从而各气缸中的平均空气量的增加导致对作用在压缩冲程气缸的活塞5上的压缩反作用力(由被压缩空气的正压力产生的反作用力)和作用在做功冲程气缸的活塞5上的膨胀反作用力(由被膨胀空气的负压力产生的反作用力)的影响增加。当由于压缩或膨胀产生的这样的反作用力的影响很大时，在不考虑经过最后TDC时的转速Net的情况下，活塞5的最后停止位置有可能在上死点和下死点之间的中间位置(换句话说，压缩反作用力和膨胀反作用力之间建立平衡的位置的接近90CA度)。
另一方面，当进气节气门30的工作位置K为0％时，如标示X3所示，经过最后TDC的转速Net和压缩停止气缸2C的活塞停止位置之间建立一定的相互关系。更具体地说，经过最后TDC时的转速Net越大，压缩停止气缸2C的活塞停止位置越靠近上死点，经过最后TDC的转速Net越小，压缩停止气缸2C的活塞停止位置越靠近下死点。这样的情况是能够想到的，因为当引擎在工作位置K＝0％的状态下停止时，活塞5在进气通道28中的空气扩散被阻断的状态下的往复运动导致各气缸中的平均进气量逐渐减少，从而减少由于空气的压缩和膨胀而作用在活塞5上的反作用力(压缩反作用力和膨胀反作用力)的影响。当压缩反作用力或膨胀反作用力的影响以这样的方式减小时，作用在活塞5上的摩擦力(由于活塞5和气缸壁之间的滑动摩擦产生的反作用力)的影响变小。因此，因为最后的活塞停止位置取决于经过最后TDC的转速Net的幅度(换句话说，经过最后上死点的活塞5的动量差)，所以经过最后TDC的转速Net和活塞停止位置之间建立一定的相互关系。在图5所示的实例中，根据经过最后TDC时的转速Net，压缩停止气缸2C的活塞停止位置大致在70到115CA度BTDC之间变化。
如上所述，为了使通过将初始燃料喷入压缩停止气缸2C中而重新起动引擎的1-压缩起动能够起作用，气缸2C的活塞停止位置必须被设定在图3所示的中间位置CAx的下死点侧的范围R(在本实施方式中，90CA度BTDC)内。根据图5，活塞停止位置在进气节气门30的工作位置K被设定为0％(完全关闭)时落在范围R内，经过最后TDC的引擎转速Net在60到130rpm范围(图5所示的范围P)内。换句话说，通过将工作位置K设定为0％，并通过将经过最后TDC的引擎转速Net保持在范围P(以下简称特定速度范围P)内，压缩停止气缸2C的活塞5可以在90CA度BTDC的下死点侧停止。因此，在随后的重新起动时，可以通过1-压缩起动及时地起动引擎。
另一方面，当进气节气门30的工作位置K为3％时，因为压缩停止气缸2C的活塞停止位置集中在90CA度BTDC附近，所以很难可靠地使活塞5在90CA度的下死点侧停止。
考虑到上述情况，在本实施方式中，进气节气门30的工作位置K在图2中的时点t1(当满足起动停止条件时)被设定为0％(完全关闭)，从而完全关闭状态被保持到引擎完全停止的时点t5。因此，如图5中的标示X3所示，因为压缩停止气缸2C的活塞停止位置在90CA度BTDC的任一侧具有一定宽度，所以能够产生活塞5在90CA度BTDC的下死点侧停止的情况。
然而，活塞停止位置在经过最后TDC时的引擎转速Net在如上所述的特定速度范围P(60到130rpm)内时到达90CA度BTDC的下死点侧。换句话说，为了可靠地使活塞在90CA度的下死点侧停止，经过最后TDC时的引擎转速Net必须被保持在特定速度范围P内。控制进行到此时，在本实施方式中，通过根据图2中的t3的引擎转速Ne的减小率来改变交流发电机32的目标产生电流Ge，调节施加于引擎(曲柄轴)的负载，从而经过最后TDC(时点t4)时的引擎转速Net落在特定速度范围P内。
对应于图5中的标示X3的分布，特定速度范围P被设定成经过最后TDC时的引擎转速Net的上限值(大约200rpm)和下限值(大约50rpm)之间的速度范围的中间值(130rpm)的低速旋转侧的范围。用这样的方式，通过将转速范围中可能变成最后TDC的相对较低速度范围设定为特定速度范围P，经过最后TDC时的活塞速度可以相对地减少，压缩停止气缸2C的活塞5可以在如上所述的目标范围R(在上死点和下死点之间的中间位置CAx的下死点侧)可靠地停止。
此外，在图2所示的实例中，当控制用于调节目标产生电流Ge时，Ge开始增加(在时点t1)，然后在随后的时点t3从增加后的值减少需要量。因为Ge对控制的响应在Ge正在减少时比在Ge正在增加时更好，所以通过这种方法控制交流发电机32的目标产生电流Ge并且能够同时调节施加于引擎的负载。
下面将参考图6所示的流程图描述ECU 50的自动停止控制器51的控制操作，该自动停止控制器51负责在引擎自动停止期间进行控制，如上所述。在开始图6所示的流程图中说明的过程时，自动停止控制器51进行控制以读取各种传感器的值(步骤S1)。具体地说，各测量信号被从水温传感器SW1、曲柄角传感器SW2、凸轮角传感器SW3、进气压力传感器SW4、气流传感器SW5、加速器工作位置传感器SW6、制动传感器SW7、车辆速度传感器SW8和电池传感器SW9上读取，根据这些信号，获取各种信息，例如引擎冷却水温度、转速、曲柄角、气缸识别信息、进气压力、进气流、加速器工作位置、制动执行或不执行、车辆速度和电池剩余容量。
然后，根据步骤S1中获得的信息，自动停止控制器51判断是否已经满足引擎的自动停止条件(步骤S2)。例如，当多个条件中所有的条件都满足，判定满足该自动停止条件，该多个条件例如是需要车辆是静止(车辆速度＝0km/h)、加速器踏板36的工作位置为零(加速器关闭)、制动踏板37被操作(制动器打开)、引擎冷却水温度等于或高于预定值(升温状态)和电池剩余容量等于或高于预定值的条件。此外，只要考虑车辆速度，完全停止(车辆速度＝0km/h)就没必要设定为一个条件。可选地，可以设定需要车辆速度等于或低于预定的低车辆速度(例如，等于或低于5km/h)的条件。
当步骤S2中判断为是并且确定满足自动停止条件时，自动停止控制器51将进气节气门30的工作位置K设定为完全关闭(0％)(步骤S3)并且进行控制以增加交流发电机32的目标产生电流Ge(步骤S4)。
具体地说，如图2所示的时间图所描绘的，在满足自动停止条件的时点t1，进气节气门30的工作位置K从正常操作期间设定的预定较高位置(如所示的实例中，80％)开始减小至完全关闭(0％)。同时，交流发电机32的目标产生电流Ge从设定值增加直至时点t1达到预先规定的给定值。例如，假定在怠速期间的目标产生电流Ge根据例如车辆上的电池剩余容量或电力负载等条件被设定为0到50A的范围，则目标产生电流Ge增加到较大的值的60A。
随后，自动停止控制器51根据进气压力传感器SW4判断进气压力(增压力)Bt是否已经降至低于预先规定的阀值Btx(步骤S5)。换句话说，因为进气通道28内部的空气被送至排气侧，并且在活塞5在进气节气门30完全关闭情况下进行多次往复运动之后，进气通道28内部的压力变成负值，所以步骤S5进行判断以验证压力减少的效果。在这种情况下，阀值Btx被设定为-20kPa。
当在步骤S5中判断为是并且进气压力Bt被证实是低于阀值Btx时，自动停止控制器51进行控制以通过持续保持燃料喷射气门15的关闭状态停止从燃料喷射气门15进行燃料供应(步骤S6)。在图2所示的时间图中，燃料供应在时点t2停止，进气压力Bt在时点t2已经降至低于-20kPa(阀值Btx)。
然后，自动停止控制器51判断当气缸2A至2D中的任意一个气缸的活塞5到达上死点时的引擎转速Ne(上死点转速)的值是否在预先规定的第一给定范围内(步骤S7)。此外，如图2所示，因为引擎转速Ne反复进行在气缸2A至2D中的任意一个气缸到达压缩上死点时下降、并且在气缸移动通过压缩上死点时再次上升之变化而逐渐减少，所以作为对应于上升和下降之间的波谷时刻的转速Ne，可以测量上死点转速。
在步骤S7中进行上死点转速相关的判断，以便识别相对于紧接着引擎停止之前的最后上死点(最后TDC)的第n个在前上死点的经过时刻(图2中的时点t3)。换句话说，在自动停止引擎的过程中，引擎的转速Ne如何减少存在一定的规律。因此，通过研究经过上死点时的转速Ne(上死点转速)，可以估计最后TDC的上死点的反向时间顺序。因此，通过根据需要测量上死点转速并且判断上死点转速是否落在预先规定的第一给定范围(预先通过实验等等测试的范围，其对应于相对于最后TDC的第n个在前上死点的转速)内，确定相对于最后TDC的第n个在前(图2中的第二在前)上死点的经过时刻。
当步骤S7中判断为是并且当前时间点被证实是相对于最后TDC的第n个在前上死点的经过时刻时，根据该时点(图2中的时点t3)的引擎转速Ne，自动停止控制器51计算减小目标值，该减小目标值表示交流发电机32的目标产生电流Ge从先前的值(时点t1之后的值)减少的程度(步骤S8)，并且进行控制以根据计算的减小目标值减少目标产生电流Ge(步骤S9)。
当在步骤S7中判断在给定范围内的上死点转速更接近给定范围的上限值时，步骤S9中的目标产生电流Ge的减小量被设定为较小，当该上死点转速更接近给定范围的下限值时，步骤S9中的目标产生电流Ge的减小量被设定为较大。换句话说，在相对于最后TDC的第n个(时点t3)在前上死点的转速越大，交流发电机32的目标产生电流Ge的值越大(引擎负载越大)，在时点t3的上死点转速越小，目标产生电流Ge的值越小(引擎负载越小)。
通过进行这样的控制，当引擎达到最后TDC(时点t4)的转速的变化变得较低，并且将有相当大的可能性会落在图5所示的特定速度范围P内。
然后，自动停止控制器51判断当气缸2A至2D中的任意一个气缸到达上死点时的引擎转速Ne(上死点转速)是否在预先规定的第二给定范围内(步骤S10)。用于该判断的第二给定范围是用于识别最后TDC已经经过并且被设定为小于步骤S7中的第一给定范围的值。以上述描述的步骤S7中的类似方式，通过实验等等预先测试哪种转速范围能够确定最后TDC。
当在步骤S10中判断为是并且当前时间点被证实是最后TDC的经过时刻时，自动停止控制器51在该时点(图2中的时点t4)进行控制以将交流发电机32的目标产生电流Ge设定为预先规定的给定值(例如，0A)(步骤S11)。
在经过这样的控制之后，引擎到达完全停止状态(图2中的时点t5)，之后不会经过上死点(尽管在反向旋转的方向上临时启动)。在大多数情况下，可以想到的是在该点的压缩停止气缸2C的活塞位置在图3所示的目标范围R内，换句话说，在上死点和下死点之间的中间位置CAx(在这种情况下，90CA度)的下死点侧。换句话说，如上所述，在停止引擎的过程中，因为进气节气门30被完全关闭(0％)，进行燃料切断(S3，S6)，以及交流发电机32的目标产生电流Ge在引擎到达最后TDC之前被调节(S9)，所以经过最后TDC时的引擎转速Net很大可能会落在图5所示的特定速度范围P内。如果是这种情况，则根据图5所示的关系，压缩停止气缸2C在引擎完全停止时的活塞位置在90CA度(＝CAx)的下死点侧。
随后，自动停止控制器51判断引擎转速Ne是否等于0rpm，以判断引擎是否完全停止(步骤S12)。如果引擎完全停止，则进行控制以将进气节气门30的工作位置K设定为正常操作期间设定的工作位置(例如，80％)(步骤S13)。
(4)重新起动控制
然后，由ECU 50中的重新起动控制器52在引擎自动停止之后执行的控制内容将参考图7所示的流程图进行描述。
在图7所示的流程图中描绘的过程开始时，重新起动控制器52根据各种传感器的值判断是否满足引擎的重新起动条件(步骤S21)。例如，当需要加速器踏板36已经被踩踏以移动车辆(加速器打开)、电池剩余容量已经下降、引擎冷却水温度已经降至低于预定值(冷却状态)、引擎的停止持续时间(自动停止之后经过的一段时间)已经超过预定的一段时间等等条件中的至少一个条件被满足时，判定满足重新起动条件。
当在S21中判断为是并且重新起动条件被证实已经满足时，重新起动控制器52判断压缩停止气缸2C的活塞停止位置是否在图3所示的目标范围R内，换句话说，在上死点和下死点之间的中间位置CAx(在这种情况下，90CA度)的下死点侧(步骤S22)。
此时，在大多数情况下，由于如上所述的自动停止控制(图6)的作用，压缩停止气缸2C的活塞停止位置应当在目标范围R内(在CAx的下死点侧)。然而，可以想到的是由于某种原因，存在压缩停止气缸2C的活塞停止位置落在目标范围R之外(CAx的上死点侧)的情况。因此，步骤S22进行判断，作为预防措施。
当步骤S22中判断为是并且压缩停止气缸2C的活塞停止位置被证实是在目标范围R内(CAx的下死点侧)时，重新起动控制器52进行控制以通过将初始燃料喷入压缩停止气缸2C中而重新起动引擎(1-压缩起动)(步骤S23)。换句话说，通过驱动起动马达34以向曲柄轴7施加旋转力并且将燃料喷入压缩停止气缸2C中并自点燃燃料，通过从整个引擎到达第一上死点的点开始重新开始燃烧而重新起动引擎。
另一方面，尽管有所不同，但是当步骤S22中判断为否并且压缩停止气缸2C的活塞停止位置被证实是在目标范围R之外时，重新起动控制器52进行控制以通过将初始燃料喷入进气停止气缸2D中而重新起动引擎(2-压缩起动)(步骤S24)。换句话说，通过驱动起动马达34以向曲柄轴7施加旋转力并且将燃料喷入进气停止气缸2D中并自点燃燃料，通过从整个引擎到达第二上死点的点开始重新开始燃烧而重新起动引擎。
(5)操作优势等等
如上所述，在本实施方式中，在四循环柴油引擎构成的引擎的自动停止控制期间，通过将进气节气门30的工作位置设定成完全关闭(0％)(图2中的时点t1)、进行燃料切断以停止从燃料喷射气门15的燃料喷射(时点t2)、和随后根据引擎转速Ne的减少率减少交流发电机32的目标产生电流Ge(时点t3)，当经过最后TDC(在停止之前所有的气缸的最后上死点)时，引擎转速Ne被设定在图5所示的特定速度范围P内。这方案的优势在于压缩停止气缸2C的活塞停止位置能够以高精确性保持在图3所示的目标范围R内，因此喷入压缩停止气缸2C用于重新起动的燃料可以被可靠地自点火，并且可以在更短的时间内重新起动引擎。
换句话说，在如上所述的实施方式中，当进气节气门30在引擎的自动停止控制期间完全关闭并且该完全关闭状态被保持直到引擎完全停止时，各气缸2A至2D中的平均空气量下降，引擎停止时的活塞位置变得更容易受到经过最后TDC的引擎转速Net的幅度(换句话说，当超过最后上死点时的活塞的动量差)的影响。因此，在如上所述的实施方式中，在有意生成这种状态之后，交流发电机32的目标产生电流Ge在特定时点(图2中的时点t3)被调节以保证经过最后TDC时的引擎转速Net落在图5所示的特定速度范围P内。因此，压缩停止气缸2C的活塞停止位置很大可能被保持在上死点和下死点之间的中间位置CAx的下死点侧(目标范围R)。
如果压缩停止气缸2C的活塞5在这范围R内，则当起动马达34被驱动以重新起动引擎时，气缸2C内部的空气通过活塞5的上升被充分地压缩并加热。因此，通过将初始颜料喷入气缸2C中，燃料可以被可靠地自点火和燃烧。因此，从整个引擎到达第一上死点的点开始重新开始燃烧，并且及时地重新起动引擎。
此外，在如上所述的实施方式中，在经过气缸的上死点时，交流发电机32的目标产生电流Ge的减小目标值根据当时的引擎转速Ne进行计算，从而交流发电机32的目标产生电流Ge根据目标值而变化，该气缸在最后TDC(图2中的时点t3)之前n次循环到达上死点。因此，施加于引擎的负载可以根据到达最后TDC之前的引擎转速Ne的减少率进行适当地调节，经过最后TDC时的引擎转速Net可以被可靠地保持在特定速度范围P内。因此，压缩停止气缸2C的活塞停止位置可以以更高精确性保持在目标范围R内，并且可以通过将初始燃料喷入气缸2C中实现及时引擎重新起动(1-压缩起动)。
特别是，在如上所述的实施方式中，交流发电机32的目标产生电流Ge在满足引擎的自动停止条件的时点t1临时增加，然后在最后TDC之前经过第n个在前上死点时在时点t3减少需要量。因此，能够以更高反应性调节在到达最后TDC之前的引擎负载。
换句话说，在减少Ge时交流发电机32的目标产生电流Ge可以比增加Ge时以更高反应性进行控制。因此，通过在引擎开始自动停止控制时预先增加Ge，然后在时点t3减少需要量的Ge，施加于引擎的负载可以用更高反应性进行调节，并且压缩停止气缸2C的活塞停止位置可以更可靠地保持在目标范围R内。
此外，在如上所述的实施方式中，因为进气节气门30在完全关闭进气节气门30之前的点(t1之前的点)被保持在特定气门打开位置(图2所示的实例中，K＝80％)，而不管引擎的工作状态，所以可以充分地保证点燃稳定性直到自动停止控制开始之前(直到t1)，并且可以有效地防止在开始自动停止控制时引擎转速Ne发生变化。因此，可以得到的优势在于：根据预先假定的预定线，引擎转速Ne可以被降低；和可以使直到引擎完全停止所需的一段时间(停止时间)被有效地保持稳定。
另外，当如上所述的实施方式被构造成通过在满足引擎的自动停止条件的时点t1时将进气节气门30的工作位置K设定成完全关闭(0％)和保持该完全关闭状态直到引擎完全停止(转速Ne＝0rpm)时，产生这样的情形：根据经过图5所示的标示X3的分布所描绘的在最后TDC时的引擎转速Net，压缩停止气缸2C的活塞停止位置变化范围较广。然而，只要可以获得例如图5所示的标示X3所表示的分布，工作位置K＝0％不需要被保持直到引擎完全停止。例如，类似于标示X3的分布(向下倾斜分布)可以通过将工作位置K设定为0％直到经过最后TDC的点(图2中的时点t4)来获得。因此，进气节气门30的工作位置K可以保持在0％，至少到最后TDC。
此外，在如上所述的实施方式中，进气节气门30的工作位置K在满足引擎自动停止条件的时点t1被设定成完全关闭(0％)，并且在进气压力已经下降了特定程度的时点t2，进行燃料切断以停止从燃油喷射气门15进行燃料供应。然而，可以在进气节气门30完全关闭的时点t1进行燃料切断。
此外，在如上所述的实施方式中，交流发电机32的目标产生电流Ge在满足引擎的自动停止条件的时点t1被临时增加，然后在最后TDC之前经过第n个在前上死点时在时点t3减少需要量。可选地，目标产生电流Ge可以被保持为时点t1和t3之间的较低值，并且根据此时的引擎转速Ne，该目标产生电流Ge在时点t3(已经过最后TDC之前的第n个在前上死点的点)增加。在这种情况下，对控制的反应性不如如上所述的实施方式中那么好，在如上所述的实施方式中，目标产生电流Ge在时点t3被降低。然而，例如，如果表示目标产生电流Ge增加需要量需要多长时间的数据预先可以得到时，则通过考虑这种反应时间而进行控制，经过最后TDC时的引擎转速Net可以以与如上所述的实施方式类似的适当方式被可靠地保持在特定速度范围P内。
另外，在如上所述的实施方式中，交流发电机32的产生电流(目标产生电流Ge)在经过最后TDC之前的第n个在前上死点时在时点t3被改变以调节施加在引擎上的负载。然而，如果配件而不是交流发电机32可以有效地向引擎(曲柄轴7)施加负载，则可以通过控制配件的工作来调节引擎负载。
此外，在如上所述的实施方式中，已经描述了实例：本发明的自动停止/重新起动控制应用于作为压缩自点火引擎的实例的柴油引擎(通过自动点火燃烧柴油的引擎)。然而，与本发明相同的结构也可应用于压缩自点火引擎而不是柴油引擎。例如，虽然近来已研究并发展了引擎，该引擎中包括汽油的燃料以高压缩比被压缩并且自点火，但是本发明的自动停止/重新起动控制也可以适当地应用于这种压缩自点火汽油引擎。
最后，提供根据如上所述的实施方式而被公开的、本发明的结构和效果的概要。
本发明涉及一种压缩自点火引擎的起动装置，所述压缩自点火引擎通过自点火使喷入气缸中的燃料燃烧，所述起动装置在满足针对所述引擎预先规定的、给定的自动停止条件时自动停止所述引擎，随后在满足给定的重新起动条件时通过利用起动马达对所述引擎施加旋转力并且针对压缩停止气缸执行燃料喷射来重新起动所述引擎，所述压缩停止气缸是在引擎停止期间处于压缩冲程的气缸。所述起动装置具有：控制器，控制各种装置，所述各种装置包括：进气节气门，调节流经所述引擎的进气通道的空气的流速；燃料喷射气门，将燃料喷入所述引擎的各汽缸；和配件，对所述引擎施加负载。所述控制器在所述自动停止条件满足后，执行停止所述燃料喷射气门的燃料喷射的燃料切断，将所述进气节气门的工作位置设定为完全关闭，并且保持该完全关闭的状态至少直到最后TDC，所述最后TDC是所有气缸停止之前的最后上死点；并且通过控制所述燃料切断后的所述配件的操作和调节引擎负载，以使经过所述最后TDC时的引擎转速落在预先规定的特定速度范围内，而使所述压缩停止气缸的活塞停在上死点和下死点之间的中间位置的所述下死点侧。
另外，本发明涉及一种压缩自点火引擎的起动方法。该起动方法包括以下步骤：在所述自动停止条件满足后，执行停止燃料喷射气门的燃料喷射的燃料切断，将进气节气门的工作位置设定为完全关闭，并且保持该完全关闭的状态至少直到最后TDC，所述燃料喷射气门设置在所述引擎的各气缸中，所述进气节气门用于调节流经所述引擎的进气通道的空气的流速，所述最后TDC是所有气缸停止之前的最后上死点；以及通过控制所述燃料切断后的配件的操作和调节引擎负载，以使经过所述最后TDC时的引擎转速落在预先规定的特定速度范围内，而使所述压缩停止气缸的活塞停在上死点和下死点之间的中间位置的所述下死点侧，所述配件用于对所述引擎施加负载。
在如上所述的发明中，当进气节气门在引擎的起动停止控制期间被完全关闭并且该完全关闭状态被保持至少直到最后TDC时，各气缸中的平均空气量下降，并且在引擎停止时的活塞位置变得更容易受到经过最后TDC时的引擎转速的幅度(换句话说，克服最后上死点时的活塞的动量差)。因此，在本发明中，在有意生成这种状态之后，通过控制配件的操作来调节负载以保证经过最后TDC的引擎转速落在预先规定的特定速度范围内。因此，压缩停止气缸的活塞停止位置很大可能保持在上死点和下死点之间的中间位置的下死点侧。
如果压缩停止气缸的活塞位置在如上范围内，则当起动马达被驱动以重新起动引擎时，气缸内部的空气通过活塞的上升被充分地压缩和加热。因此，通过将初始燃料喷入气缸中，燃料可以可靠地自点燃和燃烧。因此，可以从整个引擎到达第一上死点的时点重新开始燃烧，并且可以及时地重新起动引擎。
具体地说，特定速度范围优选被设定为在最后TDC能够成为引擎转速的速度范围中的、比上限值和下限值之间的中间值位于低转速侧的范围。
因此，克服最后TDC的活塞速度可以相对地减少，压缩停止气缸的活塞可以被可靠地停止在如上所述的范围内(在上死点和下死点之间的中间位置的下死点侧)。
在本发明的起动装置中，优选：所述配件是通过从所述引擎获得驱动力来产生电流的交流发电机；并且所述控制器在执行所述燃料切断后，在所述最后TDC之前以指定的循环次数到达上死点的气缸经过上死点时，根据此时的引擎转速计算所述交流发电机的目标产生电流，并且根据所述目标产生电流改变所述交流发电机产生的电流。
如上所述，当根据到达最后TDC之前的引擎转速的减少率改变交流发电机的产生电流时，施加于引擎的负载可以根据交流发电机的发电控制被适当地调节，压缩停止气缸的活塞停止位置可以可靠地以高精确性地保持在如上所述的范围内(在上死点和下死点之间的中间位置的下死点侧)。
在本发明的起动装置中，优选：所述控制器，在因满足所述自动起动条件而完全关闭所述进气节气门之前，与所述引擎的工作状态无关地将所述进气节气门保持在一气门打开位置。
根据该结构，可以充分地保证点火稳定性直到自动停止控制之前，并且可以有效地防止在自动停止控制开始时的引擎转速发生变化。

Claims (5)

1.一种压缩自点火引擎的起动装置，其特征在于，所述压缩自点火引擎通过自点火使喷入气缸中的燃料燃烧，所述起动装置在满足针对所述引擎预先规定的、给定的自动停止条件时自动停止所述引擎，随后在满足给定的重新起动条件时通过利用起动马达对所述引擎施加旋转力并且针对压缩停止气缸执行燃料喷射来重新起动所述引擎，所述压缩停止气缸是在引擎停止期间处于压缩冲程的气缸，所述起动装置具有：
控制器，控制各种装置，所述各种装置包括：进气节气门，调节流经所述引擎的进气通道的空气的流速；燃料喷射气门，将燃料喷入所述引擎的各汽缸；和配件，对所述引擎施加负载，
其中，所述控制器，
在所述自动停止条件满足后，执行停止所述燃料喷射气门的燃料喷射的燃料切断，
在所述自动停止条件满足后且在所述燃料切断的执行之前，将所述进气节气门的工作位置设定为完全关闭，并且保持该完全关闭的状态至少直到最后TDC，所述最后TDC是所有气缸停止之前的最后上死点；并且
通过控制所述燃料切断后的所述配件的操作和调节引擎负载，以使经过所述最后TDC时的引擎转速落在预先规定的特定速度范围内，而使所述压缩停止气缸的活塞停在上死点和下死点之间的中间位置的所述下死点侧，所述特定速度范围被设定为在处于所述最后TDC的能够成为引擎转速的速度范围中，比上限值和下限值之间的中间值位于低转速侧的范围。
2.如权利要求1所述的压缩自点火引擎的起动装置，其特征在于，
所述配件是通过从所述引擎获得驱动力来产生电流的交流发电机；并且
所述控制器在执行所述燃料切断后，在所述最后TDC之前以指定的循环次数到达上死点的气缸经过上死点时，根据此时的引擎转速计算所述交流发电机的目标产生电流，并且根据所述目标产生电流改变所述交流发电机产生的电流。
3.如权利要求2所述的压缩自点火引擎的起动装置，其特征在于，
在满足所述自动停止条件时，所述交流发电机的所述目标产生电流被临时增加，然后在所述最后TDC之前以所述指定的循环次数到达所述上死点的时点减少需要量。
4.如权利要求1所述的压缩自点火引擎的起动装置，其特征在于，
所述控制器，在因满足所述自动停止条件而完全关闭所述进气节气门之前，与所述引擎的工作状态无关地将所述进气节气门保持在一气门打开位置。
5.一种压缩自点火引擎的起动方法，其特征在于，所述压缩自点火引擎通过自点火使喷入气缸中的燃料燃烧，所述起动方法在满足针对所述引擎预先规定的、给定的自动停止条件时自动停止所述引擎，随后在满足给定的重新起动条件时通过利用起动马达对所述引擎施加旋转力并且针对压缩停止气缸执行燃料喷射来重新起动所述引擎，所述压缩停止气缸是在引擎停止期间处于压缩冲程的气缸，所述起动方法包括以下步骤：
在所述自动停止条件满足后，执行停止燃料喷射气门的燃料喷射的燃料切断；
在所述自动停止条件满足后且在所述燃料切断的执行之前，将进气节气门的工作位置设定为完全关闭，并且保持该完全关闭的状态至少直到最后TDC，所述燃料喷射气门设置在所述引擎的各气缸中，所述进气节气门用于调节流经所述引擎的进气通道的空气的流速，所述最后TDC是所有气缸停止之前的最后上死点；以及
通过控制所述燃料切断后的配件的操作和调节引擎负载，以使经过所述最后TDC时的引擎转速落在预先规定的特定速度范围内，而使所述压缩停止气缸的活塞停在上死点和下死点之间的中间位置的所述下死点侧，所述配件用于对所述引擎施加负载，所述特定速度范围被设定为在处于所述最后TDC的能够成为引擎转速的速度范围中，比上限值和下限值之间的中间值位于低转速侧的范围。
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