CN103122801A - 用于内燃机的启动控制装置和启动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的启动控制装置和启动控制方法。当在发动机停止过程中喷射器的燃油泄漏较大并且满足燃油泄漏判定条件时，增加进气流量，然后启动发动机。通过这样的控制，在启动时启动发动机的同时，可以在早期清扫具有高浓度HC的空气燃料混合气，并且可以优化发动机启动时的空燃比（将空燃比设定为可燃范围内的适当值）。其结果是，燃烧状态变得更佳，增加了发动机启动时的转矩，并且改善了发动机的启动性。

Description

用于内燃机的启动控制装置和启动控制方法

技术领域

本发明涉及一种用于安装在车辆等上的内燃机的启动控制装置以及启动控制方法。

背景技术

安装在车辆等上的内燃机（以下称作发动机），例如将通过进气通道流入的空气与从燃料喷射阀（以下称作喷射器）喷射的燃料的空气燃料混合气引入燃烧室，用火花塞点燃空气燃料混合气以使空气燃料混合气燃烧并爆发，并且通过空气燃料混合气的燃烧和爆发所产生的能量（动力）使曲轴旋转。通过用连结到曲轴的启动器（电动机）启动发动机并且与启动同步供给和点燃燃料来启动发动机。

接着，在向喷射器供给燃料的发动机中，已知可能会发生所谓的燃油泄漏（例如，见日本专利申请公开号No.2008-025521（JP 2008-025521A））。燃油泄漏是在发动机停止过程中（在固定条件下放置的过程中）喷射器的燃料泄漏。

另外，喷射器的燃油泄漏取决于发动机停止时的操作条件和环境条件而不同。例如，在低速高负荷驱动状态、在上坡行进状态等状态下发动机停止时燃料温度和燃料压力高时，或者在夏天外部气温高等且燃料温度和燃料压力高时，喷射器的燃油泄漏增加。随着喷射器的燃油泄漏增加，进气歧管（进气口）中的HC（碳氢化合物）的浓度增加。接着，当由于高的HC浓度而使空气燃料混合气的空燃比变大并且超过可燃空燃比的范围时，燃烧状态可能恶化，导致无法启动发动机。

发明内容

本发明实现了可以确保安装在车辆等上的内燃机的适当的启动性的启动控制。

本发明的第一个方案涉及一种用于内燃机的启动控制装置，所述内燃机使进气与从燃料喷射阀喷射的燃料的空气燃料混合气在燃烧室中燃烧而获得动力。所述启动控制装置包括：控制单元，当满足判定所述燃料喷射阀的燃油泄漏的条件时，所述控制单元在发动机启动时执行扫气控制。更具体而言，扫气控制可以是用于在发动机启动时增加进气流量的控制。

根据上述方案，当在发动机停止过程中燃料喷射阀的燃油泄漏很大并且满足用于判定燃油泄漏的条件时，在执行扫气控制（进气流量增加控制）的同时启动内燃机，因此可以在发动机启动时在启动内燃机的同时在早期清扫具体高浓度HC的空气燃料混合气。通过这样，可以优化发动机启动时的空燃比（将空燃比设定成可燃范围内的适当值），因此燃烧状态变得更佳并且发动机转速迅速增加。其结果是，增加发动机启动时的转矩，并且改善内燃机的启动性。

在上述方案中，通过在发动机启动时控制设置在与燃烧室连通的进气通道中的节流阀的开度（开度控制），控制单元可以增加进气流量。在这种情况下，控制单元可以将在增加进气流量时（在扫气控制过程中）的节流阀的开度控制到在进气流中节流阀的下游的进气通道中不产生负压并且新鲜空气量最大（扫气效果最大）的开度。通过用这种方法将开度设定为使得在进气通道中不产生负压，可以改善发动机启动（启动）时的扫气效果，因此可以获得更佳的启动性。

在上述方案中，控制单元可以基于发动机冷却剂温度和发动机转速来设定在增加进气流量的情况下（在扫气控制过程中）的节流阀的开度。以这种配置，可以基于发动机启动时的条件适当地设定发动机启动时的进气流量的增加量，因此可以获得稳定的扫气效果。

在上述方案中，考虑到在发动机启动时进气通道内的负压（进气歧管负压）随着启动转速的增加而增加这个事实，控制单元可以随着发动机启动时的启动转速的增加来增加节流阀的开度，以逐渐增加（或者以逐步方式增加）进气流量以使得在进气通道中不产生负压。

在上述方案中，当发动机转速变得高于或等于预定值（例如，可以充分清扫具有高浓度HC的空气燃料混合气的转速）时，控制单元可以结束用于在发动机启动时增加进气流量的控制（节流阀开度控制）。或者，当发动机转速的增加率变得高于或等于预定值（例如，可以充分清扫具有高浓度HC的空气燃料混合气的转速的增加率）时，控制单元可以结束用于在发动机启动时增加进气流量的控制（节流阀开度控制）。或者，当发动机转速变得高于或等于预定值时并且当发动机转速的增加率变得高于或等于预定值时，控制单元可以结束用于在发动机启动时增加进气流量的控制。

此外，当内燃机的转数大于或等于预定值时，控制单元可以结束用于在发动机启动时增加进气流量的控制（节流阀开度控制）。在这种情况下，例如，发动机（曲轴）每旋转360°计数值加一，并且当计数值大于或等于预定值（例如，可以充分清扫具有高浓度HC的空气燃料混合气的计数值（发动机的转数））时，结束用于增加进气流量的控制（节流阀开度控制）。

在上述方案中，当控制单元结束用于在发动机启动时增加进气流量的控制（节流阀开度控制）时，在发动机转速的增加率高于或等于预定值（例如，与用于判定扫气控制结束的判定值（转速增加率判定值）相同的值）时，控制单元可以执行点火正时延迟控制。通过执行这样的延迟控制，可以防止由于进气流量的增加造成的发动机转速的急剧增加。

在上述方案中，用于判定燃料喷射阀的燃油泄漏的条件可以是，例如，上次发动机停止时的冷却剂温度与发动机重新启动时的冷却剂温度之间的差值大于或等于预定值并且重新启动时的进气温度低于或等于预定值的条件。此外，除了这样的判定燃料喷射阀的燃油泄漏的条件以外，可以设定这样的条件：发动机重新启动时的冷却剂温度相对于上次发动机停止时的冷却剂温度的下降值（[上次停止时的冷却剂温度]-[重新启动时的冷却剂温度]）大于或等于为上次停止时的各个冷却剂温度设定的冷却剂温度下降判定值。

注意，可以设定另一判定条件作为用于判定燃料喷射阀的燃油泄漏的条件，只要可以判定出由于在发动机停止过程中燃料喷射阀的燃油泄漏造成的重新启动时的燃烧劣化（发动机启动故障）即可。

本发明的第二个方案涉及一种用于内燃机的启动控制方法，所述内燃机使进气与从燃料喷射阀喷射的燃料的空气燃料混合气在燃烧室中燃烧而获得动力。所述启动控制方法包括：当满足判定所述燃料喷射阀的燃油泄漏的条件时，在发动机启动时执行扫气控制。

根据本发明的方案，当在发动机停止过程中燃料喷射阀的燃油泄漏较大并且满足燃油泄漏判定条件时，在发动机启动时执行扫气控制，因此可以在早期清扫具有高浓度HC的空气燃料混合气。通过这样，可以保证更佳的启动性。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业重要性，附图中相似的附图标记表示相似的元件，并且其中：

图1是示出应用本发明的发动机的配置的示意图；

图2是示出图1所示的发动机控制系统的配置的图；

图3是示出由ECU执行的发动机启动控制的流程图的示例；

图4是示出发动机启动控制的时序图的示例；

图5是获得冷却温度判定值的设定表的示例；

图6是获得发动机启动时的节流开度的设定表的示例；

图7是由ECU执行的发动机启动控制的流程图的另一示例；以及

图8是发动机启动控制的时序图的另一示例。

具体实施方式

下面，将参照附图描述本发明的实施例。

首先，将描述应用本发明的内燃机（下面也称作发动机）。

发动机

图1是示出应用本发明的发动机的示意性配置的视图。注意图1示出发动机的仅一个气缸的配置。

本实施例中的发动机1是安装在车辆上的端口喷射式四缸汽油发动机。上下往复运动的活塞1c设置在构成发动机1的气缸的气缸体1a中。活塞1c经由对应的连杆16连结到曲轴15。活塞1c的往复运动由连杆16转换成曲轴15的旋转。

发动机1的曲轴15经由变矩器（或者离合器）等连结到变速器（未示出），并且能够将动力从发动机1经由变速器传送到车辆的驱动轮。

变速器例如为利用行星齿轮机构和诸如离合器和制动器的摩擦啮合元件来设定齿轮（例如，前进第六速齿轮，或者后退第一速齿轮）的分级变挡自动变速器。变速器的挡位（停车挡位P，倒车挡位R，空挡位N和驱动挡位D）通过操作换挡杆50来改变（见图2）。由换挡位置传感器41检测换挡杆50的换挡操作位置（P、R、N或者D挡位）。需要注意的是，变速器可以为诸如皮带式无级变速器的无级变速器。

在启动发动机1时致动的启动器（电动机）10连结到发动机1的曲轴15。可以通过致动启动器10来启动发动机1。

此外，信号转子17连接到曲轴15上。多个齿（突起）17a以相等的间隔角（在本实施例中，例如，以10°CA（曲柄角）的间隔）设置在信号转子17的外周上。此外，信号转子17具有无齿部，在无齿部缺失两个齿17a。

曲柄位置传感器31被布置为靠近信号转子17的一侧。曲柄位置传感器31检测曲柄角。曲柄位置传感器31例如为电磁拾音器，并且当曲轴15旋转时对应于信号转子17的齿17a产生脉冲波形信号（电压脉冲）。可以根据从曲柄位置传感器31输出的信号来计算发动机转速Ne。

冷却剂温度传感器32布置在发动机1的气缸体1a上。冷却剂温度传感器32检测发动机冷却剂的温度。此外，气缸盖1b设置在气缸体1a的上端。燃烧室1d分别形成在气缸盖1b与活塞1c之间。火花塞3布置在发动机1的各个燃烧室1d中。由点火器4调节各个火花塞3的点火正时。各个点火器4由电子控制模块（ECU）200控制。

油底壳18设置在发动机1的气缸体1a的下部。油底壳18存储润滑油（机油）。在发动机1运转过程中，存储在油底壳18中的润滑油由油泵（未示出）经由去除异物的机油滤油器抽出。接着将润滑油供给至发动机的各部分，诸如活塞1c、曲轴15和连杆16，并且将润滑油用于例如润滑和冷却各部分。接着，在将如此供给的润滑油用于例如润滑和冷却发动机的各部分之后，将润滑油送回到油底壳18，并且存储在油底壳18中直到润滑油再次被油泵抽出。

进气通道11和排气通道12连接到发动机1的各个燃烧室1d。进气通道11的一部分由进气口11a和进气歧管11b形成。浪涌调整槽11c设置在进气通道11中。此外，排气通道12的一部分由排气口12a和排气歧管12b形成。

空气滤清器7、热线式空气流量计33、进气温度传感器34（内置在空气流量计33中）、节流阀5等布置在发动机1的进气通道11中。空气滤清器7过滤进气。节流阀5调节发动机1的进气流量。

节流阀5设置在浪涌调整槽11c的上游（进气流的上游），并且由节流电动机6驱动。节流阀5的开度由节流开度传感器35检测。节流阀5的节流开度由ECU 200控制。

具体而言，对节流阀5的节流开度进行控制，以获得基于诸如根据由曲柄位置传感器31输出的信号计算出的发动机转速Ne和驾驶员的加速踏板下压量（加速器操作量）的发动机1的运转状态的最佳进气流量（目标进气流量）。更具体而言，节流阀5的实际节流开度由节流开度传感器35检测，并且节流阀5的节流电动机6受反馈控制以使实际的节流开度与获得目标进气流量的节流开度（目标节流开度）一致。节流阀5的这种控制系统被称为“电子节流系统”，并且能够独立于驾驶员的加速踏板操作来控制节流开度。例如，可以在发动机启动时执行进气流量增加控制（稍后描述）。

三效催化转换器8布置在发动机1的排气通道12中。在三效催化转换器8中，将从燃烧室1d排放至排气通道12的排气中的CO和HC氧化，减少排气中的NOx，并且将这些气体转换成无害的CO₂、H₂O和N₂。通过这样，排气被净化。

前空燃比传感器37布置在排气通道12中三效催化转换器8上游（排气流的上游）的部分中。前空燃比传感器37是呈现出空燃比的线性特性的传感器。此外，后O₂传感器38布置排气通道12中三效催化转换器8下游的部分中。后O₂传感器38响应于排气中的氧气浓度而产生电动势。当后O₂传感器38的输出比对应于理论空燃比的电压（比较电压）高时，判定为丰富；而当后O₂传感器38的输出比比较电压低时，判定为贫乏。从这些前空燃比传感器37和后O₂传感器38输出的信号用于空燃比反馈控制（例如，见日本专利申请公开号No.2010-007561（JP 2010-007561 A）中所描述的技术）。

进气阀13设置在进气通道11和各个燃烧室1d之间。通过打开或者关闭进气阀13中对应的一个，使得进气通道11与各个燃烧室1d连通或者断开。此外，排气阀14设置在排气通道12与各个燃烧室1d之间。通过打开或者关闭排气阀14中对应的一个，使得排气通道12与各个燃烧室1d连通或者断开。经由正时链等将曲轴15的旋转传递到进气凸轮轴21的旋转和排气凸轮轴22的旋转，通过进气凸轮轴21的旋转和排气凸轮轴22的旋转分别打开或者关闭这些进气阀13和排气阀14。

凸轮位置传感器39靠近进气凸轮轴21设置。当特定气缸（例如，第一气缸）的活塞1c达到压缩上止点（TDC）时，凸轮位置传感器39产生脉冲波形信号。凸轮位置传感器39例如为电磁拾音器，并且被布置成面对与进气凸轮轴21一体设置的转子的外周的一个齿（未示出）。当进气凸轮轴21旋转时，凸轮位置传感器39输出脉冲波形信号（电压脉冲）。注意，进气凸轮轴21（和排气凸轮轴22）以曲轴15的转速的一半旋转，因此曲轴15每两转（720°旋转）凸轮位置传感器39产生一个脉冲波形信号。

接着，能够喷射燃料的喷射器（燃料喷射阀）2布置在进气通道11的各个进气口11a中。喷射器2按气缸逐个设置。这些喷射器2连接到共用输送管101。存储在燃料供给系统100（稍后描述）的燃料罐104中的燃料被供给到输送管101。这样，燃料从各个喷射器2喷射到对应的进气口11a中。喷射出的燃料与进气混合以形成空气燃料混合气，并且将空气燃料混合气导入发动机1的各个燃烧室1d中。被导入各个燃烧室1d中的空气燃料混合气（燃料和空气）通过火花塞3点火而燃烧和爆发。此时产生的高温高压燃烧气体使对应的活塞1c往复运动，并且使曲轴15旋转。由此，获得发动机1的驱动力（输出转矩）。当相应的排气阀14打开时燃烧气体排出到排气通道12。

另一方面，燃料供给系统100包括输送管101、燃料供给管102、燃料泵（例如电动泵）103、燃料罐104等。输送管101共同连接到各个气缸的喷射器2。燃料供给管102连接至输送管101。燃料供给系统100能够通过驱动燃料泵103将存储在燃料罐104中的燃料经由燃料供给管102供给到输送管101。然后，通过如此配置的燃料供给系统100将燃料供给到各个气缸的喷射器2。

在如此配置的燃料供给系统100中，燃料泵103由ECU 200控制。

ECU

如图2所示，ECU 200包括：中央处理器（CPU）201、只读存储器（ROM）202、随机存取存储器（RAM）203、备用RAM 204等。

ROM 202存储在执行各种控制程序时参照的各种控制程序和设定表等。CPU 201基于存储在ROM 202中的各种控制程序和设定表来执行各种运算处理。此外，RAM 203是暂时存储CPU 201中计算的结果和从传感器输入的数据等的存储器。备用RAM 204是存储例如当发动机1停止时要保存的数据等的非易失性存储器。

上述CPU 201、ROM 202、RAM 203和备用RAM 204经由总线207彼此连接，并且连接到输入接口205和输出接口206。

各种传感器（诸如曲柄位置传感器31、冷却剂温度传感器32、空气流量计33、进气温度传感器34、节流开度传感器35、加速器操作量传感器36、前空燃比传感器37、后O₂传感器38、凸轮位置传感器39以及换挡位置传感器41）连接到输入接口205。加速器操作量传感器36输出基于加速踏板的下压量的检测信号。换挡位置传感器41检测换挡杆50的换挡操作位置。此外，点火开关40连接到输入接口205。当点火开关40接通时，启动器10开始启动发动机1。

喷射器2、火花塞3的点火器4、节流阀5的节流电动机6、启动器10、燃料供给系统100的燃料泵103等连接到输出接口206。

接着，ECU 200基于来自上述各种传感器的检测信号来对发动机1执行各种控制。对发动机1的各种控制包括：对喷射器2的驱动控制（燃料喷射量调节控制）、对火花塞3的点火正时控制、对节流阀5的节流电动机6的驱动控制（进气流量控制）、空燃比反馈控制等。此外，ECU 200执行下述“发动机启动控制”。

用于根据本发明的内燃机的启动控制装置通过由上述ECU 200执行的程序实现。

发动机启动控制

首先，如上所述，在包括喷射器2的发动机1中，在发动机停止过程中（在固定条件下放置的过程中）可能发生燃油泄漏，即喷射器2的燃料的泄漏。喷射器2的燃油泄漏取决于发动机上次停止时的操作条件和环境条件而不同。例如，在低速、高负荷驱动状态下或者上坡行进状态下在发动机停止时燃料温度和燃料压力高时，或者当夏天外部气温高且燃料温度和燃料压力高时，喷射器2的燃油泄漏增加。随着喷射器2的燃油泄漏增加，进气歧管11b（进气口11a）中的HC的浓度升高。接着，当由于高的HC浓度而使空气燃料混合气的空燃比变大并且超过可燃空燃比的范围时，燃烧状态可能劣化，导致无法启动发动机1。

接着，在本实施例中，考虑到这种在发动机停止过程中喷射器2的燃油泄漏，通过在发动机启动时增加进气流量来优化空气燃料混合气的空燃比。将参照图3的流程图描述控制（发动机启动控制）的一个示例。图3中所示的控制例程由ECU 200执行。

在本实施例中，ECU 200基于在每次发动机1停止时从冷却剂温度传感器32输出的信号和从进气温度传感器34输出的信号来识别发动机停止时的冷却剂温度和进气温度，并且在RAM 203等中顺序存储和更新发动机停止时的冷却剂温度和进气温度。

图3所示的控制例程在点火开关40接通（IG-ON）时开始。当处理例程开始时，首先，在步骤ST101中，根据从冷却剂温度传感器32输出的信号和从进气温度传感器34输出的信号来识别发动机启动时（发动机重新启动时）的冷却剂温度和进气温度，并且基于这些发动机重新启动时的冷却剂温度和进气温度以及上次发动机1停止时的冷却剂温度和进气温度来判定是否满足用于判定喷射器2的燃油泄漏的燃油泄漏判定条件。

具体而言，判定是否满足所有下述条件J1、J2和J3。

条件J1：上次发动机停止时的冷却剂温度高于或等于预定的冷却剂温度判定值，并且上次发动机停止时的进气温度高于或等于预定的进气温度判定值。

条件J2：发动机重新启动时的冷却剂温度低于或等于预定的冷却剂温度判定值，并且发动机重新启动时的进气温度低于或等于预定的进气温度判定值。

条件J3：发动机重新启动时的冷却剂温度相对于上次发动机停止时的冷却剂温度的下降值（[上次停止时的冷却剂温度]-[重新启动时的冷却剂温度]）大于或等于为上次停止时各个冷却剂温度设定的冷却剂温度下降判定值。

下面将描述条件J1至J3。

条件J1

当发动机1停止时冷却剂温度和进气温度高时，在发动机停止过程中的喷射器2的燃油泄漏增加。考虑到这一点，将上次发动机停止时的冷却剂温度高于或等于预定的冷却剂温度判定值并且上次发动机停止时的进气温度高于或等于预定的进气温度判定值的条件设定为燃油泄漏判定条件之一。

注意，对于发动机停止时的冷却剂温度判定值，通过实验、模拟等预先取得发动机停止时的冷却剂温度与发动机1的启动性可能劣化的燃油泄漏量之间的关系，并且基于该关系获得启动性可能劣化的冷却剂温度（发动机停止冷却剂温度）。接着，设定基于此结果所调适的值（冷却剂温度判定值）。此外，对于发动机停止时的进气温度判定值，设定通过类似的处理所调适的值。

此处，将描述为何在条件J1中使用两个参数的原因，两个参数为上次发动机停止时的冷却剂温度和上次发动机停止时的进气温度。

例如，在发动机启动之后，当在冷却剂温度达到暖机温度（发动机1的暖机被视为完成时的温度，例如，大约80°C）之前发动机1停止时，冷却剂温度可能低于进气温度。因此，如果仅基于冷却剂温度来做出判定，则判定不能反映喷射器2的实际温度。此外，取决于发动机1的运转状态，进气温度可能低于冷却剂温度，因此，如果仅基于进气温度（靠近空气滤清器7的进气的温度）来做出判定，则不能做出准确的判定。考虑到上述几点，在本实施例中，使用冷却剂温度和进气温度这两者作为参数来设定条件J1。

条件J2

考虑到喷射器2的燃油泄漏随上次发动机停止之后到重新启动的发动机停止时间（在固定条件下放置的时间）的延长而增加这个事实，将发动机重新启动时的冷却剂温度低于或等于预定的冷却剂温度判定值并且发动机重新启动时的进气温度低于或等于预定的进气温度判定值的条件设定为燃油泄漏判定条件之一。也就是说，当发动机停止时的冷却剂温度和进气温度分别高于或等于上述判定值时，随着发动机停止时间（在固定条件下放置的时间）延长，重新启动时的冷却剂温度和进气温度相应地下降。通过利用该事实，将那些冷却剂温度和进气温度分别低于或等于判定值的条件设定为燃油泄漏判定条件之一。

注意，对于发动机重新启动时的冷却剂温度判定值和进气温度判定值，考虑在固定条件下放置的时间与燃油泄漏量之间的关系等，设定通过实验、计算等调适的值。此外，同样在条件J2中，由于与上述条件J1类似的原因，也使用冷却剂温度和进气温度作为参数来设定条件J2。

条件J3

当发动机停止时的冷却剂温度例如高于或等于90°C并且油温高于或等于90°C时，由于润滑油的温度（油温）的影响等使得冷却剂温度趋向于难以下降。考虑到这一点，对于冷却剂温度，除了上述条件J2之外，使用发动机重新启动时的冷却剂温度相对于上次发动机停止时的冷却剂温度的下降值（[上次停止时的冷却剂温度]-[重新启动时的冷却剂温度]）大于或等于为各个发动机停止冷却剂温度设定的冷却剂温度下降判定值的条件。通过参照图5中所示的设定表（表格）基于发动机停止时的冷却剂温度来获得条件J3中使用的冷却剂温度下降判定值。

考虑到上述油温的影响，由映射通过实验、计算等所调适的值（冷却剂温度下降判定值）来创建图5中所示的设定表，并且将其存储在ECU 200的ROM 202中。在图5所示的设定表中，将当冷却剂温度高于或等于90°C时的冷却剂温度下降判定值设定为比当冷却剂温度低于90°C时的冷却剂温度下降判定值低。

注意，在图5所示的设定表中，在80°C与90°C之间的冷却剂温度下降判定值被设定为恒定值（10°C）。此外，通过插值计算来获得在90°C与105°C之间的冷却剂温度下降判定值。

此处，可以设定另一判定条件作为燃油泄漏判定条件，只要其可以判定出由于在发动机停止过程中由于喷射器2的燃油泄漏造成重新启动时的燃烧劣化（发动机启动故障）即可。例如，可以使用这样的条件：上次发动机停止时的冷却剂温度与发动机重新启动时的冷却剂温度之间的差值大于或等于预定值，并且重新启动时的进气温度低于或等于预定值。此外，可以使用除上述条件之外的设定上述条件J3的条件。

返回参照图3的流程图，当在步骤ST101中做出否定判定（否）时，即当不满足燃油泄漏判定条件时，处理进行至步骤ST110。在步骤ST110中，以正常启动时的进气流量来启动发动机1。注意，正常启动时的进气流量为，例如基于发动机启动时的条件（冷却剂温度、进气温度、当前的校正值等）根据用于正常启动的设定表计算出的进气流量。

另一方面，当在步骤ST101中做出肯定判定（是）时，即当满足燃油泄漏判定条件时，处理进行至步骤ST102。

在步骤ST102中，节流阀5的开度（节流开度）被设定为大于正常启动时的开度，与正常启动时相比进气流量增加，并且接着启动发动机1（在发动机启动时执行扫气控制）。此时的节流开度，即当执行增加进气流量的控制（扫气控制）时的节流阀5的节流开度，被设定为使得在进气通道11中不产生负压。在进气通道11中不产生负压的节流开度是使用例如发动机启动时的启动转速作为参数通过实验、计算等调适的值（节流开度）。用于进气增加控制的节流开度可以是恒定值或者可以被设定为基于启动转速可变等等，稍后将对其进行描述。

注意，在进气通道11中不产生负压的节流开度是在当节流阀5在发动机启动时比在正常启动时开度更大时不产生进气管负压（进气歧管负压）的范围内的节流开度，并且是例如通过将在不产生进气歧管负压的节流开度打开范围的下限开度与余量（margin）（打开侧的值）相加所获得的开度。节流开度被设定为使得在不产生进气管负压（进气歧管负压）的范围内新鲜空气量最大（扫气效果最佳）。

随后，在步骤ST103中，判定根据从曲柄位置传感器31输出的信号计算出的发动机转速Ne是否已经达到预定的判定值Thne（见图4）。当做出否定判定（否）时，处理等待直到启动时的发动机转速Ne达到判定值Thne。接着，当在步骤ST103中做出肯定判定（是）时，即当在启动时的发动机转速Ne已经达到判定值Thne时，处理进行至步骤ST104。

注意，对于步骤ST103的判定中使用的判定值Thne，通过实验、计算等预先取得可以在发动机启动时的启动过程中可以充分清扫具有高浓度HC的空气燃料混合气的发动机转速，并且接着设定基于此结果所调适的值（例如1000rpm）。

接着，在步骤ST104中，结束进气流量增加控制，并且节流阀5被设定为正常控制以将进气流量恢复到原始值（恢复到正常控制，见图4）。在此之后，一次控制例程结束。

如上所述，根据本实施例，当在发动机停止过程中喷射阀2的燃油泄漏较大并且满足燃油泄漏判定条件时，进气流量增加并且接着启动发动机1，因而可以在启动器10对发动机1进行启动的同时在早期清扫具有高浓度HC的空气燃料混合气。通过这样，可以优化发动机启动时的空燃比（将空燃比设定至可燃范围内的适当值），因此，如图4所示，燃烧状态变得更佳并且发动机转速迅速增加。其结果是，增加发动机启动时的转矩，提高发动机1的启动性。

此处，在本实施例中，如上所述，当满足燃油泄漏判定条件时，在发动机启动时待增加的进气流量可以是恒定量或者可以被设定为可变的。

当在发动机启动时待增加的进气流量被设定为可变时，考虑到进气通道中的负压（进气歧管负压）随着发动机启动时的启动转速的增加而增加这个事实，随着发动机启动时启动转速的增加来增加节流阀5的开度以逐渐增加（或者以逐步方式增加）进气流量，以使进气通道11中不产生负压。在这种情况下，基于根据从冷却剂温度传感器32输出的信号获得的冷却剂温度（发动机启动时的冷却剂温度）和通过启动器10的启动转速（根据从曲柄位置传感器31输出的信号识别出），通过参照图6中所示的设定表，来设定节流阀5的节流开度θ。通过这样，只需执行用于随着启动转速的增加逐渐增加（或者以逐步方式增加）进气流量的控制。

注意，通过映射使用冷却剂温度和启动转速作为参数通过实验、计算等根据在进气通道11中不产生负压的节流开度θ所调适的值来创建图6中所示的设定表，并且将图6中所示的设定表例如存储在ECU 200的ROM 202中。在图6所示的设定表中，节流开度θ被设定为随着冷却剂温度升高并且随着启动转速增加而增加。

发动机启动控制的可选实施例

接下来，将参照图7中所示的流程图描述由ECU 200执行的发动机启动控制的可选实施例。

在本实施例中，基于每次发动机1停止时从冷却剂温度传感器32输出的信号和从进气温度传感器34输出的信号，ECU 200识别发动机停止时的冷却剂温度和进气温度；并且在RAM 203等中顺序存储和更新发动机停止时的冷却剂温度和进气温度。

图7中所示的控制例程在点火开关40接通（IG-ON）时开始。当处理例程开始时，首先，在步骤ST201中，判定是否满足燃油泄漏判定条件。步骤ST201的判断处理与图3中所示的步骤ST101的判断处理相同，因此此处省略详细的描述。

当在步骤ST201做出否定判定（否）时，处理进行至步骤ST210。当在步骤ST201做出肯定判定（是）时，处理进行至步骤ST202。

在步骤ST202中，判定根据从曲柄位置传感器31输出的信号计算出的发动机转速Ne是否增加至或者超过扫气完成转速（与上述扫气完成判定值Thne为相同的值，例如1000rpm）。当做出否定判定（否）时（当发动机转速Ne未增加至扫气完成转速时），处理进行至步骤ST220。

当在步骤ST202中做出肯定判定（是）时，判定出通过在发动机启动时进行扫气控制（进气流量增加控制）使发动机转速迅速增加，并且处理进行至步骤ST203。

在步骤ST203中，在发动机启动时的扫气控制（进气流量增加控制）已完成之后，为了防止发动机转速Ne的急剧增加而执行点火延迟控制。具体而言，设定点火正时C（例如，-10°BTDC（相对于BTDC延迟10°[CA]）），并且对火花塞3（点火器4）执行点火正时控制（延迟控制）。

随后，在步骤ST204中，判定是否满足以下条件中的任意一个：条件“已经达到旋转增加结束判定时间ta（见图8）”以及条件“发动机启动之后已经经过预定的时间段”。当做出否定判定（否）时，继续步骤ST203的延迟控制。注意，旋转增加结束判定时间ta是当在发动机启动时执行进气流量增加控制时从发动机启动时点t1（或者启动开始时点）到发动机转速Ne的增加结束的时间段，并且通过实验、计算等进行调适。此外，在发动机启动之后的经过时间例如是直到在发动机启动之后发动机转速变得稳定为止的时间段，并且通过实验、计算等进行调适。

接着，当在步骤ST204中做出肯定判定（是）时，处理进行至步骤ST205。在步骤ST205中，通过参照设定表来计算点火正时，设定表是基于由根据曲柄位置传感器31输出的信号计算出的当前发动机转速Ne和发动机负荷因数k1预先通过实验、计算等进行调适的，并且执行用于逐渐提前在步骤ST203中延迟的点火正时的逐渐改变处理（见图8），以将实际点火正时改变至经上述计算出的点火正时（正常控制值）。在此之后，一次控制例程结束。

注意，上述负荷因数k1可以例如基于发动机转速Ne和进气压力通过参照设定表等计算出，发动机转速Ne和进气压力为指示相对于最大发动机负荷的当前负荷率的值。

另一方面，当在步骤ST201中做出否定判定（否）时，即当不满足燃油泄漏判定条件时（在正常启动情况下），处理进行至步骤ST210。在步骤ST210中，判定是否满足以下条件中的任意一个：条件“根据从曲柄位置传感器31输出的信号计算出的发动机转速Ne高于或等于启动判定转速（见图8，例如500rpm）”以及条件“启动器信号为关断”。当做出否定判定时，处理进行至步骤ST220。在步骤ST220中，在将点火正时设定至点火正时A（例如，5°BTDC）之后，一次控制例程结束。

当在步骤ST201中作出肯定判定（是）时，处理进行至步骤ST211。在步骤ST211中，将点火正时设定至点火正时B（例如，2°BTDC），并且执行对火花塞4的点火正时控制（延迟控制）。

随后，在步骤ST212中，判定是否满足以下条件中的任意一个：条件“已经达到旋转增加结束判定时间tb（见图8）”；条件“发动机启动之后已经经过预定的时间段”；以及条件“挡位变成D挡位”。当做出否定判定（否）时，继续步骤ST211中的点火正时控制。

注意，旋转增加结束判定时间tb是当以正常启动时的进气流量启动发动机时从发动机启动时点t3（或者启动开始时点）到发动机转速Ne的增加结束的时间段，并且通过实验、计算等进行调适。此外，在发动机启动之后的预定时间段是例如直到在发动机启动之后发动机转速变得稳定为止的时间段，并且通过实验、计算等进行调适。

接着，当在步骤ST212中做出肯定判定（是）时，处理进行至步骤ST213。在步骤ST213中，通过参照设定表来计算点火正时，设定表是基于根据从曲柄位置传感器31输出的信号计算出的当前发动机转速Ne和发动机负荷因数k1，预先通过实验、计算等进行调适的，并且执行逐渐提前点火正时的逐渐改变处理（见图8），以将实际点火正时改变至经上述计算出的点火正时。在此之后，一次控制例程结束。

接下来，将参照图8中所示的时序图具体地描述本实施例中的发动机启动控制。

首先，将对满足燃油泄漏判定条件的情况进行描述。

当满足燃油泄漏判定条件时，首先，将IG-ON的启动开始时的节流开度设定为比正常启动控制中的节流开度大，并且相对于正常启动控制时的进气流量增加进气流量。通过以如此增加的进气流量来启动，清扫从喷射器2泄漏到进气歧管11b（进气口11a）的燃料（HC），因此空气燃料混合气的空燃比变成适合的空燃比。通过这样，燃烧状态变得更佳，并且发动机转速迅速增加。在此增加处理中，发动机转速Ne超过启动判定转速（例如500rpm）（t1），并且在此之后，在发动机转速Ne已经达到扫气完成转速（例如1000rpm）的时点t2结束进气流量的增加（节流开度恢复成正常控制时的节流开度）。此外，通过将点火正时设定至-40°BTDC来执行点火正时延迟控制。通过这样的点火正时延迟控制，可以在发动机转速Ne已经达到扫气完成转速之后抑制发动机转速Ne的急剧增加。

继续点火正时延迟控制，直到达到上述旋转增加结束判定时间ta。接着，当已经达到旋转增加结束判定时间ta时，执行逐渐提前在上述时点t2延迟的点火正时的逐渐改变处理，以将实际点火正时变成发动机启动之后的正常控制值（基于当前发动机转速Ne和负荷因数k1计算出的点火正时）。

此处，在本实施例的控制中，在继续点火正时延迟控制的同时，例如，即使在时点t4通过驾驶员操作换挡杆50将挡位从N挡位转换至D挡位时，也继续点火正时延迟控制。通过这样，可以抑制在挡位自N挡位改变并且发动机1的旋转增加（由图8中的虚线指示的旋转增加）时的可驾驶性的劣化。

接下来，将对不满足燃油泄漏判定条件的情况（正常启动控制）进行描述。

当不满足燃油泄漏判定条件时，首先，将IG-ON的启动开始时的节流开度设定为正常启动控制的开度，并且以正常启动时的进气流量来启动发动机。在启动开始之后，在发动机转速Ne已经达到启动判定转速（例如500rpm）时的时点t3延迟点火正时。继续这个状态，直到已经达到上述旋转增加结束判定时间tb。接着，当已经达到上述旋转增加结束判定时间tb时，执行逐渐提前点火正时的逐渐改变处理，以将实际点火正时变成发动机启动之后的正常控制的点火正时（基于当前发动机转速Ne和负荷因数k1计算出的）。

注意，在正常启动时，发动机转速的增加（转矩的增加）小于进气流量增加时发动机转速的增加，因此，例如，即使在已经达到旋转增加结束判定时间tb之前在时点t4通过驾驶员操作换挡杆50将挡位从N挡位转换至D挡位，挡位自N挡位改变时对可驾驶性的影响也很小。接着，在本实施例中，执行逐渐提前在换挡操作的时点t4的点火正时的逐渐改变处理，以将实际点火正时改变至发动机启动之后的正常控制的点火正时（见图8的虚线）。

可选实施例

在上述实施例中，将进气流量增加控制（扫气控制）结束的正时设定成发动机转速已经达到判定值的时点，然而，本发明不限于此配置。例如，可应用于如下情况：当发动机启动时的发动机转速变化率dNe/dt（见图4中的交替的一长两短的虚线）已经达到预定的判定值（例如，可以充分清扫具有高浓度HC的空气燃料混合气的发动机转速的增加率）时，结束进气流量增加控制（扫气控制）。此外，可应用于如下情况：在发动机启动时，当发动机转速变得高于或等于判定值并且发动机转速的变化率高于或等于预定值时，结束进气流量增加控制（扫气控制）。

此外，在发动机的转数大于或等于预定值时，可以结束在发动机启动时增加进气流量的控制。在这种情况下，可应用于如下情况：发动机1（曲轴）每旋转360°计数值加一，并且当计数值大于或等于预定值（例如，可以充分清扫具有高浓度HC的空气燃料混合气的计数值（发动机的转数））时，结束用于增加进气流量的控制。

在上述实施例中，本发明适用于对端口喷射式发动机（内燃机）的启动控制，然而，本发明不限于此配置。本发明也适用于对直喷式发动机的启动控制。

在上述实施例中，本发明适用于四缸发动机，然而，本发明不限于此配置。本发明也适用于对具有选定气缸数的发动机的启动控制，诸如六缸发动机。此外，本发明不仅适用于对直列式多气缸发动机的启动控制，还适用于对V型多气缸发动机的启动控制。

本发明可以用于对安装在车辆等上的内燃机（发动机）的启动控制装置，并且尤其可以用于为保证良好的启动性目的的内燃机的启动控制装置。

Claims (20)

1.一种用于内燃机（1）的启动控制装置（200），所述内燃机（1）使进气与从燃料喷射阀（2）喷射的燃料的空气燃料混合气在燃烧室（1d）中燃烧而获得动力，所述启动控制装置（200）的特征在于包括：

控制单元（201），当满足判定所述燃料喷射阀（2）的燃油泄漏的条件时，所述控制单元（201）在发动机启动时执行扫气控制。

2.根据权利要求1所述的启动控制装置（200），其中，所述扫气控制是用于在所述发动机启动时增加进气流量的控制。

3.根据权利要求2所述的启动控制装置（200），其中，所述控制单元（201）通过在所述发动机启动时控制节流阀（5）的开度来增加所述进气流量，所述节流阀（5）设置在与所述燃烧室（1d）连通的进气通道（11）中。

4.根据权利要求3所述的启动控制装置（200），其中，所述控制单元（201）将在增加所述进气流量的情况下的所述节流阀（5）的所述开度控制到在所述进气流中所述节流阀（5）的下游的所述进气通道（11）中不产生负压的开度。

5.根据权利要求3或4所述的启动控制装置（200），其中，所述控制单元（201）基于发动机冷却剂温度和发动机转速来设定在增加所述进气流量的情况下的所述节流阀（5）的所述开度。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的启动控制装置（200），其中，所述控制单元（201）随着所述发动机启动时的启动转速的增加来增加所述节流阀（5）的所述开度。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的启动控制装置（200），其中，当所述发动机转速变得高于或等于预定值时，或者当所述发动机转速的增加率变得高于或等于预定值时，所述控制单元（201）结束用于在所述发动机启动时增加所述进气流量的所述控制。

8.根据权利要求2至6中任一项所述的启动控制装置（200），其中，当所述发动机转速变得高于或等于预定值时，并且当所述发动机转速的增加率变得高于或等于预定值时，所述控制单元（201）结束用于在所述发动机启动时增加所述进气流量的所述控制。

9.根据权利要求2至6中任一项所述的启动控制装置（200），其中，当所述内燃机（1）的转数大于或等于预定值时，所述控制单元（201）结束用于在所述发动机启动时增加所述进气流量的所述控制。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的启动控制装置（200），其中，当所述控制单元（201）结束用于在所述发动机启动时增加所述进气流量的所述控制时，在所述发动机转速的所述增加率高于或等于所述预定值时所述控制单元（201）执行点火正时延迟控制。

11.一种用于内燃机（1）的启动控制方法，所述内燃机（1）使进气与从燃料喷射阀（2）喷射的燃料的空气燃料混合气在燃烧室（1d）中燃烧而获得动力，所述启动控制方法的特征在于包括：

当满足判定所述燃料喷射阀（2）的燃油泄漏的条件时，在发动机启动时执行扫气控制。

12.根据权利要求11所述的启动控制方法，其中，所述扫气控制是用于在所述发动机启动时增加进气流量的控制。

13.根据权利要求12所述的启动控制方法，其中，通过在所述发动机启动时控制节流阀（5）的开度来增加所述进气流量，所述节流阀（5）设置在与所述燃烧室（1d）连通的进气通道（11）中。

14.根据权利要求13所述的启动控制方法，其中，将在增加所述进气流量的情况下的所述节流阀（5）的所述开度控制到在所述进气流中所述节流阀（5）的下游的所述进气通道（11）中不产生负压的开度。

15.根据权利要求13或14所述的启动控制方法，其中，基于发动机冷却剂温度和发动机转速来设定在增加所述进气流量的情况下的所述节流阀（5）的所述开度。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的启动控制方法，其中，随着所述发动机启动时的启动转速的增加来增加所述节流阀（5）的所述开度。

17.根据权利要求12至16中任一项所述的启动控制方法，其中，当所述发动机转速变得高于或等于预定值时，或者当所述发动机转速的增加率变得高于或等于预定值时，结束用于在所述发动机启动时增加所述进气流量的所述控制。

18.根据权利要求12至16中任一项所述的启动控制方法，其中，当所述发动机转速变得高于或等于预定值时，并且当所述发动机转速的增加率变得高于或等于预定值时，结束用于在所述发动机启动时增加所述进气流量的所述控制。

19.根据权利要求14至16中任一项所述的启动控制方法，其中，当所述内燃机（1）的转数大于或者等于预定值时，结束用于在所述发动机启动时增加所述进气流量的所述控制。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的启动控制方法，其中，当结束用于在所述发动机启动时增加所述进气流量的所述控制时，在所述发动机转速的所述增加率高于或等于所述预定值时执行点火正时延迟控制。

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