CN108223153A - 用于发动机的起动控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于发动机的起动控制装置，该起动控制装置包括ECU，该ECU配置成：i)执行如下自主起动控制，其中，ECU在曲柄轴停止其旋转之前且在所述曲柄轴反向旋转之后将燃料从燃料喷射阀喷射到所述气缸中，然后使用火花塞给空气‑燃料混合物点火，以在不使用起动器马达的情况下起动所述发动机；ii)判定所述气缸中由于所述反向旋转而增大的压力在所述空气‑燃料混合物因点火而起燃的时间点处是否大于等于预定压力；以及iii)当所述ECU判定所述气缸中的所述压力未大于等于所述预定压力时，禁止所述自主起动控制下的所述发动机的起动。

Description

用于发动机的起动控制装置

技术领域

本发明涉及在发动机即将停止前满足重新起动条件时的起动控制，并且更具体地涉及在曲轴反向旋转之后在处于膨胀冲程的气缸中执行燃料喷射及点火的起动控制。

背景技术

在现有技术中，通常已知的是在怠速时使车辆的发动机自动停止随后自动重新起动发动机的系统(启停系统)。在这种系统中，可能在发动机即将自动停止前满足重新起动条件。此时，为了实现快速且平稳的起动，已经提出了在处于膨胀冲程的气缸(下文也简称为膨胀冲程气缸)中执行燃料喷射及点火，并且在不使用起动器马达的情况下执行起动(下文也称为作为自主起动)。

例如，如在日本未审查专利申请公报No.2016-136015(JP 2016-136015 A)中所描述的，当停止燃料喷射及点火以停止发动机时，以惯性方式旋转的曲轴的动能慢慢减小并且曲轴在一些气缸的压缩冲程中不能越过上止点。在曲轴于上止点之前暂时停止、接着反向旋转然后再次正向旋转的反弹期之后，曲轴完全停止。

注意到的是，当在曲轴的旋转即将以这种方式停止前重新起动条件得到满足时，由于反向旋转而使得膨胀冲程气缸的活塞向上止点上升的事实，当气缸的活塞到达上止点附近的预定位置时，燃料喷射到气缸中，并且给由此形成的空气-燃料混合物点火，以向在JP2016-136015 A中描述的发动机中的曲轴施加旋转力(燃烧转矩)。

也就是说，曲轴由于大的气缸压力施加至处于压缩冲程的气缸中的活塞而反向旋转，并且曲轴在即将反向旋转前暂时停止的位置(曲柄角位置)发生变化。这主要是基于当曲轴在反向旋转之前最后越过上止点时动能等的变化，并且还基于填充在处于压缩冲程的气缸中的进气量的变化、发动机的摩擦力等的影响。

当曲轴以这种方式反向旋转时，膨胀冲程气缸中的活塞向上止点上升并接收气缸压力。因此，曲轴在上止点之前暂时停止，随后再次正向旋转，但是由于与上述原因相同的原因，活塞在即将重新正向旋转前暂时停止的位置发生变化。

处于膨胀冲程的气缸中的活塞由于该变化而可能不会返回到上止点附近。此时，由于气缸压力不太高，燃烧转矩有可能降低，所以担心起动会失败。在这方面，在根据相关技术(JP 2016-136015A)的技术中，在膨胀冲程气缸的活塞返回到上止点附近的预定位置时执行燃料喷射及点火，以及在活塞没有返回到预定位置时，停止自主起动并切换成使用起动器马达来起动。

发明内容

然而，即使如相关技术那样判定膨胀冲程气缸的活塞由于反向旋转而返回到预定位置，也可能不够充分。也就是说，在燃料喷射到气缸中之后，直到给燃料点火为止，需要用于形成空气-燃料混合物的备用时间(点火延迟时间)。因此，即使当燃料在活塞返回到上止点附近的预定位置时喷射，曲轴也可能再次开始正向旋转直到空气-燃料混合物之后被点火为止并且曲轴可以与上止点分开。

当空气燃料混合物在膨胀冲程气缸中的活塞以这种方式在上止点附近的预定范围之外的状态下被点火时，自主起动可能由于上述原因而失败并且在这种情况下切换成使用起动器马达来起动。此时，例如在曲轴的旋转停止并且判定起动失败之后，启用起动器马达，从而需要额外的时间。因此，驾驶员可能会有重新起动迟缓的感觉。

考虑到上述情况，本发明提供了一种用于发动机的起动控制装置，该起动控制装置能够在发动机正停止时于重新起动条件得到满足的情况下准确地判定是否能够执行自主起动并且在自主起动失败之前将自主起动切换成使用起动器马达起动。

根据本发明，注意到的是，膨胀冲程气缸中的气缸压力由于曲轴在发动机即将停止前的反向旋转而增大，发动机在空气-燃料混合物于气缸压力等于或高于预定压力的情况下被点火时自主起动，否则禁止自主起动。

即，根据本发明的一方面，提供了一种用于发动机的起动控制装置，所述起动控制装置在直喷式发动机即将停止前满足重新起动条件时通过至少在膨胀冲程气缸中执行燃料喷射及点火来起动所述直喷式发动机，并且所述用于发动机的起动控制装置包括ECU。所述ECU配置成执行如下的自主起动控制：在该自主起动控制中，所述ECU在曲柄轴停止其旋转之前且在所述曲柄轴反向旋转之后将燃料从燃料喷射阀喷射到所述膨胀冲程气缸中，然后使用火花塞给空气-燃料混合物点火，以在不使用起动器马达的情况下起动所述发动机。

所述ECU还配置成：判定所述膨胀冲程气缸中由于所述反向旋转而增大的压力在所述空气-燃料混合物因点火而起燃的时间点处是否大于等于预定压力；以及当判定单元判定所述膨胀冲程气缸中的所述压力(气缸压力)未大于等于所述预定压力时，禁止所述发动机的起动。如根据相关技术(JP 2016-136015A)的示例中那样，自主起动控制单元可以等待燃料喷射等直到膨胀冲程气缸的曲柄角位置由于反向旋转而返回至上止点附近的预定范围为止。

根据该配置，在当发动机正停止时重新起动条件得到满足的情况下，ECU判定膨胀冲程气缸由于曲轴的反向旋转而增大的气缸压力在空气-燃料混合物起燃的时间点处是否大于等于预定压力。当判定气缸压力大于等于预定压力时，由ECU执行在所述膨胀冲程气缸中的燃料喷射及点火的控制，并且可以进行发动机的自主起动。

另一方面，当判定所述膨胀冲程气缸的气缸压力在空气-燃料混合物起燃的时间点处未大于等于预定压力时，发动机通过ECU的自主起动被禁止。因此，自主起动可以在自主起动失败之前就被切换成起动器马达起动的起动控制，并且因此可以防止驾驶员有重新起动发动机迟缓的感觉。

可以设置气缸压力传感器以测量发动机的至少一个气缸的气缸压力，空气-燃料混合物起燃的时间点处的气缸压力可以基于气缸压力传感器的输出信号来估计，并且可以判定所估计的气缸压力是否大于等于预定压力。当没有设置气缸压力传感器时，可以从下文描述的不同视角进行判定。

例如，在曲柄角速度在反向旋转期间的最大值小于预定值的情况下，反向旋转的力量较弱，并且反向旋转的动能不太大。因此，膨胀冲程气缸中的活塞不能充分压缩进气，并且可以判定气缸压力在空气-燃料混合物起燃的时间点处不大于等于预定压力。在这种情况下，无论起动请求的时间如何，都可以禁止自主起动。

反向旋转开始时的曲柄角位置表示曲轴旋转(在这种情况下为正向旋转)的力量。当曲柄角位置没有处于膨胀冲程气缸的下止点附近的预定范围内时，可以认为活塞之后不能通过反向旋转充分压缩进气。因此，此时也可以判定气缸压力在空气-燃料混合物起燃的时间点处不大于等于预定压力。

当曲轴以这种方式反向旋转时，曲柄角速度从反向旋转开始片刻增大，并且曲柄角速度在曲柄角速度达到最大值之后由于气缸压力施加至活塞而减小。因此，可以基于曲柄角位置的变化和曲柄角速度的变化来判定活塞是否返回至上止点附近的预定范围，在判定活塞没有返回至预定范围时，也可以判定气缸压力在空气-燃料混合物起燃的时间点处不大于等于预定压力。

在曲柄角速度以这种方式减小之后，曲轴结束其反向旋转、暂时停止、然后重新开始正向旋转(重新正向旋转)，由此减小了气缸压力。因此，当在曲轴开始重新正向旋转之后满足重新起动条件时，能够判定经过此后的燃料喷射及点火延迟时间，在空气-燃料混合物起燃的时间点处的气缸压力减小成小于预定压力。

此处，例如可以基于曲柄信号来判定曲轴是否开始重新正向旋转。然而，通常，根据曲柄角传感器的分辨率针对每个预定曲柄角(例如5℃A至10℃A)产生曲柄信号，因此该判定可能在曲轴如上所述地从反向旋转切换成重新正向旋转时由于曲柄信号少量的输入延迟而被延迟。

因此，当曲柄信号在反向旋转期间产生轻微的输入延迟时，即当曲柄角位置由于反向旋转引起的变化小于预定宽度(例如，预定曲轴角)的时段增大到大于等于预设时间时，估计曲轴切换到重新正向旋转，并且可以判定气缸压力在空气-燃料混合物起燃的时间点处不大于等于预定压力，即使当此后重新起动条件得到满足时亦如此。

膨胀冲程气缸的气缸压力是否由于曲轴的反向旋转而增大也取决于在进气冲程中填充在气缸中的进气量。当发动机自动停止时，节流阀不是完全关闭的，而是在振动不增大的范围内打开以确保进气量，为后期自主起动做准备，但气缸不会填充足够的进气。

因此，当在发动机正停止时关闭膨胀冲程气缸的进气门时的进气压力(进气通道的压力)小于等于预定值的情况下，认为填充在气缸中的进气量是不充足的，因此也可以判定，在这种情况下，气缸压力在空气-燃料混合物起燃的时间点处不大于等于预定压力。换句话说，可以通过实验等预先获得阻碍气缸压力增大的进气压力，并且可以将其设定为预定值。

曲轴的反向旋转的力量是否如上所述是不足的以及气缸压力是否未令人满意地增大可以基于即将反向旋转前最后所越过的上止点处的曲轴角速度(其可以是发动机转速)来判定。在这种情况下，当最后所越过的上止点处的曲轴角速度小于等于预定值时，可以判定曲轴的反向旋转的力量不足，并且气缸压力在空气-燃料混合物起燃的时间点处未大于等于预定的压力。

曲轴的旋转可以在反向旋转或重新正向旋转之后停止，或者曲轴的旋转可以在未进行反向旋转等的情况下停止。然而，当之后经过预定时间时，进气从膨胀冲程气缸泄露，并且膨胀冲程气缸的气缸压力减小。因此，当之后满足重新起动条件时，可以判定膨胀冲程气缸的气缸压力即使在执行燃料喷射或点火的情况下也不大于等于预定压力。

在空气-燃料混合物起燃的时间点处的气缸压力可以从上述不同视角来判定，并且自主起动控制在认为该气缸压力不过高并且难以自主起动的情况下由ECU禁止。在这种情况下，ECU可以配置成致动起动器马达并且在压缩冲程的气缸中执行燃料喷射及点火。

按照上述根据本发明的用于发动机的起动控制装置，当在发动机正停止时重新起动条件得到满足并且判定空气-燃料混合物在膨胀冲程气缸的气缸压力由于曲轴的反向旋转而增大成大于等于预定值的状态下起燃的时候，发动机自主起动，否则禁止发动机的自主起动。因此，在自主起动有可能失败的情况下，能够迅速将自主起动切换成使用起动器马达的起动，因此可以防止驾驶者有迟缓的感觉。

附图说明

本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义将参照附图在下文中进行描述，在附图中相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：

图1是示意性地示出了根据实施方式的发动机的构型的图；

图2是示出了当发动机停止时发动机转速、曲柄转速以及曲柄计数上的变化的示例的时序图；

图3是示出了根据实施方式的怠速减小控制例程的流程图；

图4是示出了在曲轴的旋转即将停止前的活塞位置上变化的示例的时序图；

图5是示出了根据实施方式的自主起动控制例程的流程图；

图6是示出了由于曲轴的反向旋转引起的曲柄角位置和曲柄转速上的变化的时序图；

图7是对应于图6且示出了反向旋转期间曲柄转速的绝对值大于等于预定值的情况与该曲柄转速的绝对值小于预定值的情况进行对比的图；

图8是对应于图6且示出了在膨胀冲程气缸的下止点附近的预定范围内开始反向旋转的情况与在该预定范围之外开始反向旋转的情况进行对比的图；

图9是对应于图6且示出了在反向旋转之前膨胀冲程气缸的IVC中的进气压力高于预定值的情况与该进气压力小于等于该预定值的情况进行对比的图；以及

图10是对应于图6且示出了在曲轴开始重新正向旋转之后满足重新起动条件的情况的图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图对本发明的实施方式进行描述。在该实施方式中，例如，假定本发明适用于安装在车辆中的汽油发动机

-发动机的概述-发动机1的示意性构型在图1中示出，但根据本实施方式的发动机1为四缸汽油发动机，并且活塞12容置在第一气缸至第四气缸2(图中仅示出了其中一个气缸)中的每个气缸中，以限定燃烧室11。活塞12和曲轴13通过连杆14连接，并且设置有检测曲轴13的旋转角度(曲柄角)的曲柄角传感器101。

具体地，信号转子17附接至曲轴13，并且多个齿17a形成在信号转子17的外周表面上。另一方面，曲柄角传感器101例如包括两个电磁拾取器，并且每当信号转子17的齿17a随着曲轴13的旋转而经过时，就从每个电磁拾取器输出脉冲信号。

从两个电磁拾取器中的一个电磁拾取器输出的信号是指示曲柄角位置变化的曲柄信号，并且从另一个电磁拾取器输出的信号与曲柄信号具有预定的相位差。因此，可以根据从所述另一个电磁拾取器输出的信号在曲柄信号上升或下降时是低还是高来判定曲轴13是正向旋转还是非正向旋转(反向旋转)。

虽然在附图中未示出，但在曲轴13的端部附接有飞轮以一体地旋转，并且起动器马达18(在图1中示意性地示出)布置成使得小齿轮与形成于飞轮外周上的齿圈接合以旋转。当发动机1执行正常操作时，起动器马达18响应于来自ECU 100的信号而启用，如之后将描述的。

气缸盖16放置在气缸体15的上部，并且用于每个气缸2的喷射器19布置成面向燃烧室11。例如，在每个气缸2的进气冲程中从喷射器19喷射的燃料在基于进气于气缸2中的流动而扩散的同时形成空气-燃料混合物。为了点燃以这种方式形成的空气-燃料混合物，在气缸盖16中还布置有火花塞20，并且火花塞20通过来自点火器21的电力的供给而进行火花放电。

进气口30和排气口40形成在气缸盖16中而与每个气缸2的燃烧室11连通，面向每个气缸2的内部的开口由进气门31和排气门41打开及关闭。致动进气门31和排气门41的气门机构包括用于进气和排气的两个凸轮轴32和42，并且经由未示出的正时链条和链轮通过曲轴13旋转。

凸轮角传感器102布置在进气凸轮轴32的附近，以在特定气缸2处于预定曲柄角位置(例如，第一气缸2位于上止点处)时输出脉冲信号(下文中称为凸轮信号)。由于进气凸轮轴32以曲轴13的一半速度旋转，因此每当曲轴13旋转两次(曲柄角发生720°的变化)，凸轮角传感器102输出至少一次凸轮信号。

在与进气口30的上游侧(进气流的上游侧)连通的进气通道3中布置有气流计103、进气温度传感器104(进气温度传感器104内置在气流计103中)和电磁控制节流阀33，并且进气压力传感器109布置在节流阀33的下游。节流阀33由节流马达34驱动并且缩减进气流以调节发动机1中的进气量。

被节流阀33调节过流量的进气流从进气口30向每个气缸2流动，与从喷射器19喷射的燃料混合而形成空气-燃料混合物。空气-燃料混合物被火花塞20点火并燃烧，由此产生的生成气体在气缸2的排气冲程中流向排气口40。在与排气口40的下游侧(排气流的下游侧)连通的排气通道4中布置有用于废气排放控制的催化器43，并且空燃比传感器105布置在催化器43的上游。

–ECU-具有上述构型的发动机1由ECU 100控制。ECU 100由已知的电子控制单元构成并且包括未示出的中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和备用RAM。CPU基于存储在ROM中的控制程序或映射来执行各种操作处理。RAM临时存储来自CPU的操作结果、从各个传感器输入的数据等，并且备用RAM存储例如发动机1停止时应当存储的数据。

除曲柄角传感器101、凸轮角传感器102、空气流量计103、进气温度传感器104、空燃比传感器105和进气压力传感器109之外，检测加速踏板的下压量(加速下压量)的加速器传感器106、检测制动踏板的操作的制动开关(制动器SW)107以及致动起动器马达18的起动器开关(起动器SW)108连接至ECU 100。

ECU 100通过基于从各个传感器和开关101至109输入的信号而执行各种控制程序来控制发动机1的操作状态。例如，ECU 100执行对从喷射器19的燃料喷射的控制(控制所喷射的燃料量和喷射时间)、对使用点火器21的点火的控制(控制火花塞20的点火时间)以及对使用节气门马达34的节气门开度的控制(即，控制进气量)。

这种燃料喷射或点火的控制在适合于每个气缸2的时间执行，并且因此产生了将曲轴13的两周旋转(曲柄角720°)作为一个周期的曲柄计数。图2中示出其示例的曲柄计数针对第一气缸2的上止点(#1TDC)而产生并且在时间t0响应于凸轮信号的输入而被重置，如图2的下部中所示，计数值变为零(0)，随后响应于曲柄信号的输入而增大。

当起动器SW 108开启时，ECU 100致动起动器马达18，使曲轴13旋转(通过曲柄驱动曲轴13)，并且在开始起动发动机1时执行对燃料喷射及点火的控制(正常起动)。另外，如下面将描述的，ECU100在预定的情况下比如车辆停止的情况下自动停止发动机1，并且响应于驾驶员之后的预定操作在不使用起动器马达18的情况下执行起动发动机1的怠速减小控制(下文中也称为自主起动)。

图3示出了怠速减小控制例程的整个过程流。该例程由ECU100以预定时间间隔重复执行。首先，在步骤ST101中，在发动机1的运行期间，判定是否满足预定的怠速减小条件。该例程在判定结果为否定(否)的情况下重新开始，并且在判定结果为肯定(是)的情况下在步骤ST102中执行自动停止发动机1的过程。

例如，怠速减小条件可以设定成包括发动机1正在运行的条件、加速踏板关闭的条件(加速器下压量小于等于预定阈值并且几乎接近于0)以及车速小于等于预定阈值的条件(该条件包括认为车辆几乎停止的情况和认为车辆实质上停止的情况)。

当通过步骤ST102的自动停止过程使来自喷射器19的燃料喷射和使用火花塞20的点火停止时，曲轴13的转速(该转速为曲柄角速度并且在下文中也称为曲柄转速)减小，如图2中所示。此时，节流阀33例如被控制成与怠速对应或者打开得更小，从而确保用于重新起动的进气量并且实现振动的减小。

在步骤ST103中，如下面将详细描述的，判定曲轴13的旋转是否停止。当判定结果为否定(否)时，在步骤ST108中判定是否满足预定的重新起动条件。此处，在判定结果是否定(否)时，例程返回至步骤ST102，并且当判定结果是肯定(是)时，如稍后将参照图4和图5等描述的，执行对发动机1的自主起动等的控制。

另一方面，当在步骤ST103中判定曲轴13的旋转停止(是)时，ECU 100在步骤ST104中将预定数据存储在备用RAM中并且等待满足重新起动条件。即，在步骤ST105中，判定是否满足发动机1的重新起动条件，并且当判定结果为否定(否)时，例程转移到步骤S106。

在步骤ST106中，判定是否满足怠速减小控制的结束条件，该条件比如是车辆的点火开关是否关闭。当判定结果为肯定(是)时，例程结束(结束)，并且当判定结果为否定(否)时，例程返回至步骤ST105。也就是说，例程一直等到满足发动机1的重新起动条件或者满足怠速减小控制的结束条件。

例如，当等待期间制动踏板的下压力减弱并且满足重新起动条件时，步骤ST105的判定结果是肯定(是)的，并且在步骤ST107中执行发动机1的正常重新起动过程。除了例如操作制动踏板的条件之外，重新起动条件可以设定成包括加速踏板被压下的条件以及对变速杆执行预定操作的条件。

但是，将不对正常的重新起动过程进行详细描述，例如致动起动器马达18以开始转动曲柄，开始使用喷射器19进行燃料喷射，并且还开始使用火花塞20进行点火。因此，在任何一个气缸2中开始燃烧(起爆)并且发动机转速增大到预定值(起动完成)，该例程结束(结束)。

-发动机的停止判定-下面将详细描述在上述过程流的步骤ST103中对曲轴13的旋转停止的判定。首先，当发动机1停止时，发动机转速降低，如图2的上部部分中所示。然而，此时，曲柄转速也如附图的中间部分图示的那样整体减小。由于输入曲柄信号的间隔变长，因此曲柄计数的曲线的斜率如附图的下部部分中那样逐渐减小。

曲轴13的转速在发动机1正停止时由于每个气缸2的压缩冲程中气缸压力(施加于活塞12的压缩反作用力)增大而减小，并且曲柄转速朝向上止点(TDC)减小，如附图的中间部分所图示的那样。另一方面，当气缸越过上止点并且转至膨胀冲程时，曲轴13的转速由于气缸压力而增大，因此转速增大。

也就是说，曲柄转速在气缸2的上止点(#1TDC，#3TDC，#4TDC，...)之前和之后反复减小及增大，并且总体上慢慢减小。因此，旋转力量减小，并且在示出的示例中，曲柄转速在时间t1处越过第三气缸2的上止点(#3TDC)，并且随后在时间t3处不能克服第四气缸2的气缸压力而越过上止点(#4TDC)。

因此，曲轴13经过曲轴13于第四气缸2的上止点之前暂时停止、随后反向旋转并且接着再次略微正向旋转(在再生点处旋转)的反弹期后完全停止。此时，在曲轴13于时间t2之前略微反向旋转之后，曲柄计数响应于曲轴信号而减小，并且曲柄计数在正向旋转于时间t3处被激发的情况下在时间t4处再次增大。

在曲轴13旋转的角度减小直至曲轴经过反弹期停止为止的情况下，没有曲柄信号从曲柄角度传感器101输出。当没有曲柄信号输入的时段——就像时间t4至时间t5那样——是预定时间Δt(在时间t5处)时，判定曲轴13的旋转停止(即，发动机1完全停止)。

-发动机的自主起动-下面将详细描述：当在图3中示出的过程流中的步骤ST108中满足重新起动条件时发动机1的自主起动。首先，当驾驶员打算停车时，发动机1通常通过如上所述的怠速减小控制而自动停止，并且驾驶员可以在发动机1完全停止之前由于驾驶员改变想法(COM)而起动发动机1。

此时，例如，由于驾驶员将脚从制动踏板上移开并压下加速踏板，因此满足发动机1的重新起动条件(步骤ST108中为是)，从而在处于进气冲程或压缩冲程的气缸2中的燃料喷射及点火重新开始进行。通过气缸2中的空气-燃料混合的燃烧，能够向曲轴13施加旋转力(燃烧转矩)，并且因此能够在不使用起动器马达18的情况下起动发动机1。

也就是说，例如，当在发动机转速如上文参照图2描述的时间t0到时间t1之间的时段内那样高到一定程度并且曲轴13的旋转力量较强的状态——即在旋转部件比如曲轴13或飞轮的动能较强的状态——满足重新起动条件时，例如在处于压缩冲程的气缸2中从喷射器19喷射燃料，等待形成空气-燃料混合物，并且可以在上止点附近使用火花塞20进行点火。

在时间t0到时间t1的时段结束时，由于发动机转速相当低，因此处于压缩冲程的气缸2不能说是越过上止点(图2中的第三气缸2的上止点#3TDC)。因此，在第三气缸2越过上止点(#3TDC)并转至膨胀冲程之后，燃料从喷射器19喷射，并且给形成为一体的空气-燃料混合物点火。因此，可以更满意地获得正向旋转方向上的燃烧转矩并起动发动机1。

另一方面，例如当在时间t1之后满足重新起动条件的情况下，发动机转速过低，此时处于压缩冲程的第四气缸2不能越过上止点(#4TDC)。在这种情况下，由于曲轴13如上文所述在该上止点之前短暂地停止并且随后反向旋转，因此处于压缩冲程的第四气缸2的活塞12在上止点(图4中的时间t1处)之前短暂地停止，接着开始下降，如由图4的上部部分中的虚线曲线所指示的。

此时，处于膨胀冲程的第三气缸2的活塞12在下止点(BDC)之前短暂地停止，并且随后通过曲轴13之后的反向旋转而上升，如该图中的实线曲线所示出的。因此，当活塞12通过反向旋转而返回到上止点附近的预定范围A(例如大约ATDC 0℃A至50℃A)并且气缸压力足够高时，启用第三气缸的喷射器19以喷射燃料(在图4中的时间t2处)。

等待在第三气缸2中通过燃料的喷射形成空气-燃料混合物，即等待经过预定的点火延迟时间，然后使用第三气缸2的火花塞20给空气-燃料混合物点火以使空气-燃料混合物燃烧(在图4的时间t3处)。因此，除了处于膨胀冲程的第三气缸2的气缸压力——即压缩反作用力——之外，基于空气-燃料混合物的燃烧的压力作用在活塞12上，并转换成曲轴13的旋转力。

也就是说，由于压缩反作用力和燃烧转矩随着处于膨胀冲程的气缸2的活塞12(以下简称为膨胀冲程气缸2)通过曲轴13的反向旋转接近上止点而增大，因此曲柄角位置与压缩反作用力的大小和燃烧转矩的大小之间的关系通过实验等预先获得，并且设定了获得足够用于起动的转矩的预定范围A。于是，当活塞返回至预定范围A时，喷射燃料。

膨胀冲程气缸2的活塞12通过曲轴13的反向旋转而接近上止点并如上所述地暂时停止的位置发生变化。这主要基于曲轴13等的动能的变化以及填充在气缸2中的进气量的变化，并且还基于发动机1的摩擦力的变化。因此，即使在如上所述地喷射燃料并且给空气-燃料混合物点火的情况下，可能也无法获得足够的转矩并且自主起动也会失败。

也就是说，如上所述，在燃料喷射到膨胀冲程气缸2之后，直到空气-燃料混合物被点火之前，需要用于形成空气-燃料混合物的备用时间(点火延迟时间)，并且在被点火的空气-燃料混合物起燃之前也存在延迟。因此，如由图4的下部部分中的实线曲线所示的，即使燃料在活塞12返回至预定范围A时喷射的情况下，曲轴13也可以再次正向旋转，直到此后空气-燃料混合物起燃为止，并且从而偏离预定范围A。

当空气-燃料混合物以这种方式在预定范围A之外起燃时，自主起动可能由于上述原因而失败。在这种情况下，自主起动被切换成使用起动器马达18起动(起动器起动)。然而，在这种情况下，例如由于曲轴13的旋转完全停止，因此判定起动失败，并且随后启用起动器马达18，担心驾驶员会有重新起动迟缓的感觉。

因此，在本实施方式中，注意到的是，当曲轴13如上文所述地反向旋转时，膨胀冲程气缸2中的气缸压力增大，预测(判定)空气-燃料混合物是否是在气缸压力高于预定压力的状态下起燃。当空气-燃料混合物在气缸压力较高的状态下起燃时执行自主起动控制，否则禁止自主起动并快速切换成使用起动器起动。起动控制的例程将在下文参照图5中示出的流程图具体描述。

-自主起动例程-图5中示出的起动控制例程在于图3的步骤ST108中满足重新起动条件时开始。首先，在步骤S201中，判定曲轴13在反向旋转之前是否正在向前旋转。该判定可以基于曲柄计数的值的变化来执行，即基于如参照图2所描述的从曲柄角传感器101输入的曲柄信号来执行。

当判定结果为否定(否)时，例程转到步骤ST206，并且当判定结果是肯定(是)时，在步骤ST202中判定发动机转速是否小于等于预定阈值以及是否存在下一个上止点不会被越过的可能性。考虑到旋转部件比如曲轴13的动能、气缸2的气缸压力或摩擦力等，该阈值可以通过实验预先设定成越过下一个上止点的发动机转速。

当步骤ST202的判定结果为否定(否)时，在步骤ST203中，从具有下一个上止点的气缸2起依次重新开始进行燃料喷射及点火，然后例程结束(结束)。另一方面，当发动机转速小于等于阈值并且判定结果为肯定(是)时，存在不能越过下一个上止点的可能性，并且因此在步骤ST204中判定处于压缩冲程的气缸2实际是否越过了上止点。当判定结果为否定(否)时，例程暂时结束(结束)。之后，当处于压缩冲程的气缸2越过上止点并且步骤ST204的判定结果是肯定(是)的情况下，在步骤ST205中执行燃料喷射及点火的控制，用于正向旋转的自主起动。也就是说，首先，计算出已经越过上止点并且转至膨胀冲程的气缸(膨胀冲程气缸)2中的进气量，并且使用膨胀冲程气缸2的喷射器19将燃料喷射至进气，使得获得目标空燃比(该目标空燃比优选要比理论空燃比更浓)。

此后，通过在等待经过预定的点火延迟时间(例如大约几十毫秒)之后向火花塞20供给电力以给空气-燃料混合物点火，从而辅助曲轴13的旋转(正向旋转)，从具有下一个上止点的气缸2起依次重新开始进行燃料喷射及点火，然后例程结束(结束)。点火延迟时间对应于直至喷射的燃料被汽化而形成空气-燃料混合物的时间并且通过实验等预先设定。

另一方面，在例程于步骤ST201的判定结果为否定(否)时——即判定曲轴13反向旋转时——所转至的步骤ST206中，判定膨胀冲程气缸2是否通过反向旋转返回至上止点附近的预定范围A(见图4)。当判定膨胀冲程气缸返回至预定范围A时(是)，例程转移至步骤ST208，并且当判定膨胀冲程气缸没有返回至预定范围A时(否)，例程转移至步骤ST207。

也就是说，如上面参照图2所描述的，曲轴13在上止点之前短暂停止，然后借助于处于压缩冲程的气缸2的气缸压力而反向旋转。因此，由于活塞12在膨胀冲程气缸2中向上止点上升，因此可以根据曲柄信号的变化来判定活塞12是否返回到上止点附近的预定范围A。

具体地，在发动机1即将停止前每个气缸2的膨胀冲程中的曲柄角位置的变化在图6中示出。首先，当曲轴13正在正向旋转时，越过上止点(例如#2TDC、#1TDC、#3TDC、...)并且转至膨胀冲程的气缸2的曲柄角位置从0CA(上止点)变成180℃A(下止点)。当曲柄信号输入的间隔随着曲柄转速的减小而延长时，指示曲柄角位置的变化的曲线的斜率缓慢减小(至时间t1)。

当每个气缸2均越过上止点时，曲柄转速暂时降低并且随后增大，曲柄转速总体上如附图中单点划线所示地那样缓慢下降，曲轴等的动能13减小。在越过最后的上止点(在图6所示的示例中为#3TDC)并且在时间t1处转至膨胀冲程的气缸2(在附图示出的示例中为第四气缸2)中，曲轴13在下止点(时刻t2)之前暂时停止并且然后开始反向旋转。

膨胀冲程气缸2(附图中所示示例中为第四气缸2)中的活塞12通过曲轴13的反向旋转而向上止点上升，并且在图6中，膨胀冲程气缸2的曲柄角位置变成0℃A(向附图中的下侧)。此时，如图所示，当曲轴角位置在预定范围A之外时，步骤ST206的判定结果是否定的(否)，并且例程转至步骤ST207。

也就是说，当判定膨胀冲程气缸2没有返回到预定范围A并且在反向旋转之前满足重新起动条件时，不执行自主起动并且在膨胀冲程气缸2返回到预定范围A(时间t3)之前进行等待。同时，在步骤ST207中判定是否满足禁止自主起动的第一条件。第一条件的示例包括以下条件(1)至条件(4)。

(1)反向旋转期间曲柄转速的绝对值小于等于预定值的条件；(2)估计膨胀冲程气缸不能通过反向旋转而返回到预定范围A的条件；(3)反向旋转之前在最后的上止点处的曲柄转速小于等于预定转速的条件；以及(4)膨胀冲程气缸的IVC处(进气门31关闭的时间)的进气压力小于等于预定值的条件。

下面将描述条件(1)至条件(4)。首先，在曲轴13如上所述地反向旋转的情况下，曲柄转速的绝对值从反向旋转开始(从图6中的时间t2开始)起短时间内由于作用在处于压缩冲程的气缸2的活塞12上的气缸压力而增大。如由图7中的点P所指示的，在曲柄转速达到峰值(绝对值的最大值)之后，气缸压力施加至膨胀冲程气缸2的活塞12，因此曲柄转速的绝对值减小。

以这种方式改变的曲柄转速的绝对值指示反向旋转的力量，并且如图7中的实线曲线所指示的，当最大值大于等于预定值α(图7中的下部部分)时，认为活塞12能够充分地压缩膨胀冲程气缸2中的进气，并且因此气缸压力等于或高于预定值。另一方面，如图中的虚线曲线所指示的，当曲柄转速的绝对值的峰值小于预定值α(图7中的上部部分)时，认为活塞12不能充分地压缩进气。

换句话说，通过实验等预先获得曲柄转速的绝对值，使得在膨胀冲程气缸2通过曲轴13的反向旋转而返回至预定范围A的情况下，在燃料被喷射之后，在空气-燃料混合物被点火并起燃的时间点处的气缸压力大于等于预定压力，并且所获得的绝对值被设定为预定值α。当满足条件(1)时，自主起动将失败的可能性很大，并且因此禁止自主起动。

尽管未示出，但也可以基于在曲轴13反向旋转时膨胀冲程气缸2中的曲柄转速的变化和曲柄角位置的变化来判定曲轴13的反向旋转是否在返回至预定范围A之前停止以及气缸是否不能返回至预定范围A，即条件(2)。为此，在反向旋转期间与曲柄角位置和曲柄转速相关联的、气缸返回至预定范围A的条件可以通过实验等预先获得并且可以被设定。

由于当开始反向旋转时，曲轴13的旋转力量(在这种情况下是正向旋转)反映在曲柄角位置上，因此可以基于此来判定条件(1)和条件(2)。也就是说，当曲轴13的反向旋转在如由图8中的实线曲线所指示的下止点附近(附图的上部部分)的预定范围B(例如，大约BBDC 0℃A至50℃A)中开始时(在时间t2)，认为气缸压力由于之后的反向旋转而充分增大。

这是因为，当在预定范围B中开始反向旋转时，由于处于压缩冲程的气缸2非常接近上止点，因此作用在活塞12上的气缸压力(压缩反作用力)显著增大，并且曲柄转速的绝对值在反向旋转时也相应地增大。因此，可以确定曲柄转速的绝对值的峰值大于等于预定值α(见图7)，并且在反向旋转结束的时间点处返回至预定范围A。

另一方面，如图中的虚线曲线所指示的，当反向旋转在预定范围B之外开始时，作用在处于压缩冲程的气缸2的活塞12上的气缸压力(压缩反作用力)与反向旋转在预定范围B中开始的情况相比减小。因此，反向旋转时的曲柄转速的绝对值同样减小，并且绝对值的峰值小于预定值α，或者不能返回至预定范围A。该预定范围B也可以通过实验等预先设定。

曲轴13的反向旋转的力量是否不足可以基于即将转至反向旋转前已经越过的上止点(最后的上止点)处的曲柄转速或发动机转速来确定。如参照图6所描述的，在最后的上止点被越过时(在图6中的时间t1时)的曲柄转速(以及由图6中的单点划线所指示的发动机转速等)表示旋转部件比如曲轴13的动能。

因此，如上所述通过实验等预先获得必要曲柄转速(或发动机转速)使得在空气-燃料混合物起燃的时间点处的气缸压力大于等于预定压力，并且将所获得的曲柄转速设定为预定转速。当最后的上止点处的曲柄转速小于等于预定转速时，即满足条件(3)时，自主起动会失败的可能性很大，因此禁止自主起动。

空气-燃料混合物起燃的时间点处的气缸压力是否大于等于预定压力取决于填充在处于进气冲程的气缸2中的进气量。即，例如，如图9中所示，在发动机1正停止时，节流阀33下游的进气通道3中的进气压力随着曲柄转速的减小而缓慢增大(进气负压减小)。

由于发动机1自动停止的时机多种多样，因此缓慢增大的进气压力的值如上所述变化。结果，由于在膨胀冲程气缸2(附图中示出的示例中的第四气缸2)中的进气门31关闭的时间(IVC)处的进气压力变化，所以填充在膨胀冲程气缸2中的进气量也发生变化。

也就是说，如由图9中的实线曲线所指示的，当在IVC处的进气压力高于预定进气压力β时，认为填充在膨胀冲程气缸2中的进气量足够大。因此，当气缸如上所述通过反向旋转而返回到预定范围A并且反向旋转期间曲柄转速的绝对值大于等于预定值时，即，当条件(1)和(2)都不满足时，可以判定在空气-燃料混合物起燃的时间点处的气缸压力大于等于预定压力。

另一方面，如由图中的虚线曲线所指示的，当IVC处的进气压力小于等于预定的进气压力β时，填充在膨胀冲程气缸2中的进气量减小，并且气缸压力同样减小。因此，即使当条件(1)和(2)都不满足时，也认为空气-燃料混合物起燃的时间点处的气缸压力小于预定压力。因此，该进气压力通过实验预先获得，并将其设定为预定进气压力β并且判定条件(4)。

当满足条件(1)至条件(4)中的至少一个条件时，步骤ST207的判定结果是肯定的(是)，并且例程转至稍后将描述的步骤ST209。在不满足条件的情况下，步骤ST207的判定结果是否定的(否)并且例程暂时结束(结束)。即，在不满足第一禁止条件的情况下，在按顺序重复步骤ST201、ST206和ST207的同时等待自主起动。

当在等待自主起动的开始的同时膨胀冲程气缸2的曲柄角位置返回到预定范围A时，步骤ST206的判定结果是肯定的(是)，例程转至步骤ST208，并且随后判定自主起动的第二禁止条件。第二禁止条件指的是即使膨胀冲程气缸2返回到上止点附近也禁止自主起动的条件，第二禁止条件的示例包括以下条件(5)至条件(7)。

(5)在曲轴13开始重新正向旋转之后满足重新起动条件的条件；(6)曲柄信号在曲轴13的反向旋转期间没有输入的时段大于等于预定时间之后满足重新起动条件的条件；以及(7)在曲轴13的旋转停止持续预定时间或更长时间之后满足重新起动条件的条件。

下面将描述条件(5)至条件(7)。首先，如由图10中的实线曲线所指示的，膨胀冲程气缸2的曲柄角位置(活塞12的位置)通过曲轴13的反向旋转而朝向上止点(图中的下侧)变化(从时间t2到时间t3)，并且随后通过曲轴13的重新正向旋转而从时间t3朝向下止点(图中的上侧)变化。

当曲轴13以这种方式开始重新正向旋转时，膨胀冲程气缸2的气缸压力减小。因此，在之后满足重新起动条件的情况下，考虑到燃料喷射及点火的时间，认为空气-燃料混合物起燃的时间点处的气缸压力小于预定压力。因此，曲轴13的重新正向旋转基于曲柄信号来判定，并且当之后满足重新起动条件时，即当满足条件(5)时，自主起动会失败的可能性较高，因此禁止自主起动。

根据曲柄角传感器109的分辨率针对每个曲柄角Δθ(例如5℃A至10℃A)产生用于检测曲柄角位置上的变化的曲柄信号。因此，当反向旋转转换成重新正向旋转时，曲柄信号短时间内不会输入到ECU100，但当曲柄角位置如由图10中的实线曲线所指示的那样快速变化时，没有曲柄信号输入的时段较短，因此不会产生问题。

另一方面，当曲轴13的反向旋转明显延迟并且曲柄角位置上的变化如由图10中的虚线曲线所指示的那样延迟时，曲柄角位置的变化小于预定的曲柄角Δθ，并且曲柄信号未输入的时段变长(该时段的长度在图10中用附图标记D表示)。因此，即使当打算基于曲柄信号来判定曲轴13的重新正向旋转时，也担心判定将被延迟。

因此，在未输入曲柄信号的时段D等于或长于预定时间时，估计曲轴13暂时停止并且随后转为重新正向旋转。当此后满足重新起动条件时，自主起动将失败的可能性较高。因此，当满足条件(6)时，禁止自主起动。时段D可以设定成曲柄角位置的变化小于预定宽度的时段，而不是未输入曲柄信号的时段。

尽管在附图中未示出，但曲轴13可以在进行反向旋转之后停止旋转而不进行重新正向旋转，并且曲轴13可以在不执行反向旋转的情况下停止旋转。在曲轴13停止转动之后的预定时间内，油保持在膨胀冲程气缸2与活塞12之间的间隙中，并保持气缸压力。之后，油向下流，并且气缸压力迅速下降。

即，当在从曲轴13的旋转停止起经过预定时间之后满足重新起动条件时，考虑到较晚的燃料喷射或点火时间，认为在空气-燃料混合物起燃的时间点处的气缸压力小于预定压力。因此，如条件(7)中那样，即使当在曲轴13的旋转停止持续预定时间或更长时间之后满足重新起动条件，也禁止自主起动。

当满足条件(5)至条件(7)中的至少一个条件时，步骤ST208的判定结果是肯定(是)的，起动器马达18被启用并且在步骤ST209中执行处于压缩冲程的气缸2中的燃料喷射及点火以起动发动机(起动器起动过程)，并且随后例程结束(结束)。即，当满足第一禁止条件和第二禁止条件中的至少一个禁止条件时，自主起动在自主起动失败之前被切换成起动器起动。

另一方面，当不满足条件(5)至条件(7)中的任何一个条件因而步骤ST208的判定结果是否定(否)结果时，在步骤ST210中执行反向旋转时的自主起动过程。即，类似于步骤S205，使用喷射器19喷射燃料，以使膨胀冲程气缸2中的进气量满足目标空燃比，并且随后在经过了预定的点火延迟时间的情况下向火花塞20供给电力来给空气-燃料混合物点火。因此，在向曲轴13施加旋转力之后，从具有下一个上止点的气缸2起依次重新开始进行燃料喷射及点火，接着例程结束(结束)。

通过执行图5中示出的过程流中的步骤ST210，ECU 100构成自主起动控制单元，该自主起动控制单元在曲轴13反向旋转之后使用喷射器19将燃料喷射到气缸2中，然后使用火花塞20给空气-燃料混合物点火，以在不使用起动器马达18的情况下起动发动机1。自主起动控制单元一直等待直至膨胀冲程气缸2的曲柄角位置通过反向旋转返回至上止点附近的预定范围A才开始自主起动(步骤ST206中为否)。

ECU 100构成判定单元，该判定单元通过执行步骤ST207和ST208来判定通过反向旋转而增大的气缸压力在空气-燃料混合物起燃的时间点处是否大于等于预定压力，并且ECU 100构成禁止单元，该禁止单元通过执行步骤ST207和ST208至ST209而在判定该气缸压力未大于等于预定压力时禁止发动机自主起动。

通过执行步骤ST209，ECU 100构成起动器起动控制单元，该起动器起动控制单启用起动器马达18，并在处于进气冲程或压缩冲程的气缸2中执行燃料喷射及点火，以在发动机1的自主起动由禁止单元禁止时起动发动机1。

如上所述，根据本实施方式，首先，当在发动机1通过怠速减小控制自动停止并且处于压缩冲程的气缸2此时越过上止点并转至膨胀冲程的同时满足重新起动条件的情况下，可以通过气缸2中的燃料喷射及点火向曲轴13施加燃烧转矩，并且可以平稳地自主起动发动机1。

即，当燃料喷射到处于压缩冲程的气缸2中并且曲轴13反向旋转而不越过气缸2的上止点时，担心通过空气-燃料混合物的燃烧而产生反向旋转方向上的燃烧转矩。然而，当在气缸2转至膨胀冲程之后执行燃料喷射时，满意地获得了正向旋转方向上的燃烧转矩。

另一方面，当曲轴13在没有越过处于压缩冲程的气缸2的上止点的情况下反向旋转时，或者当在曲轴13开始反向旋转之后满足重新起动条件时，在活塞12由于该反向旋转而朝向上止点运动的膨胀冲程气缸2中执行燃料喷射及点火，并且正向旋转方向上的燃烧转矩施加至曲轴13。

此时，注意到由于曲轴13的反向旋转而引起的膨胀冲程气缸2的气缸压力增大，在判定空气-燃料混合物于气缸压力等于或高于预定压力的状态下起燃时发动机1自主起动，并且当判定在空气-燃料混合物起燃的时间点处的气缸压力小于预定压力时禁止自主起动。因此，可以在自主起动失败之前将自主起动切换成起动器起动，因而可以防止驾驶员有迟缓的感觉。

-其他实施方式-上述实施方式仅是示例，并不意图限制本发明的构造、应用等。例如，在上述实施方式中，在曲轴13于发动机1即将停止前反向旋转时或类似情况下，基于膨胀冲程气缸2的曲柄角位置或曲柄转速、反向旋转之前的进气压力等来判定空气-燃料混合物起燃的时间点处的气缸压力是否大于等于预定压力，即，判定是否满足第一禁止条件和第二禁止条件，但第一禁止条件和第二禁止条件不限于条件(1)至条件(7)。

也就是说，例如，可以选择条件(1)至条件(4)中的一个条件或两个条件或三个条件作为第一条件，当满足其中至少一个条件时，可以判定满足第一禁止条件，当不满足其中任一条件时，可以判定不满足第一禁止条件。当满足条件(1)至条件(4)中的两个条件或三个条件或更多条件时，可以判定满足第一禁止条件。

类似地，可以选择条件(5)至条件(7)中的一个条件或两个条件作为第二条件，当满足其中至少一个条件时可以判定满足第二禁止条件，当这些条件都不满足时，可以判定不满足第二禁止条件。当满足条件(5)至条件(7)中的两个条件或更多条件时，可以判定满足第二禁止条件。

可能不需要基于膨胀冲程气缸2的曲柄角位置的变化或曲柄转速的变化等来判定(预测)空气-燃料混合物起燃的时间点处的气缸压力是否大于等于预定压力。也就是说，例如，可以设置气缸压力传感器来测量至少一个气缸2的气缸压力，空气-燃料混合物起燃的时间点处的气缸压力可以基于气缸压力传感器的输出信号来估计，从而可以判定该气缸压力是否大于等于预定压力。

在上述实施方式中，怠速减小条件设定成包括车速小于等于预定阈值的条件(其包括车辆被认为几乎停止的情况和车辆被认为实质上停止的情况)，但本发明不限于此，本发明可以应用于发动机1在车辆行驶期间自动停止然后重新起动(所谓的自由-运行控制)的情况。

在上述实施方式中，本发明应用于安装在车辆中的直喷式四缸汽油发动机1，并且仅使用用于气缸喷射的喷射器19作为喷射器，但本发明不限于此。发动机可以例如是三缸发动机、五缸发动机、六缸发动机或八缸发动机，或者除了用于气缸喷射的喷射器19之外，发动机还可以包括用于端口喷射的喷射器。本发明不限于汽油发动机，本发明可以应用于例如直喷式酒精发动机或燃气发动机。

根据本发明，当在发动机即将停止前满足重新起动条件时，可以在不使用起动器马达的情况下平稳地重新起动发动机，并且本发明可以有效地应用于例如安装在车辆中的发动机。

Claims (10)

1.一种用于发动机的起动控制装置，所述起动控制装置在直喷式发动机即将停止前满足重新起动条件时通过至少在处于膨胀冲程的气缸中执行燃料喷射及点火来起动所述直喷式发动机，其特征在于，所述起动控制装置包括：

ECU，所述ECU配置成：

i)执行如下的自主起动控制：在所述自主起动控制中，所述ECU在曲柄轴停止其旋转之前且在所述曲柄轴反向旋转之后将燃料从燃料喷射阀喷射到所述气缸中，然后使用火花塞给空气-燃料混合物点火，以在不使用起动器马达的情况下起动所述发动机；

ii)判定所述气缸中由于所述反向旋转而增大的压力在所述空气-燃料混合物因点火而起燃的时间点处是否大于等于预定压力；以及

iii)当所述ECU判定所述气缸中的所述压力未大于等于所述预定压力时，禁止所述自主起动控制下的所述发动机的起动。

2.根据权利要求1所述的用于发动机的起动控制装置，其中，所述ECU配置成：当曲柄角速度于反向旋转期间的最大值小于预定值时，判定所述气缸中的所述压力在所述空气-燃料混合物起燃的时间点处未大于等于所述预定压力。

3.根据权利要求1或2所述的用于发动机的起动控制装置，其中，所述ECU配置成：当反向旋转开始时的曲柄角位置未处于下止点附近的预定范围内时，判定所述气缸中的所述压力在所述空气-燃料混合物起燃的时间点处未大于等于所述预定压力。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的用于发动机的起动控制装置，其中，所述ECU配置成：当所述ECU基于反向旋转期间在曲柄角位置和曲柄角速度上的变化判定曲柄角位置未返回至上止点附近的预定范围时，判定所述气缸中的所述压力在所述空气-燃料混合物起燃的时间点处未大于等于所述预定压力。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的用于发动机的起动控制装置，其中，所述ECU配置成：当在所述曲柄轴于所述反向旋转后再次开始正向旋转之后满足所述重新起动条件时，判定所述气缸中的所述压力在所述空气-燃料混合物起燃的时间点处未大于等于所述预定压力。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的用于发动机的起动控制装置，其中，所述ECU配置成：当在曲柄角位置于所述反向旋转开始后的变化小于预定宽度的时段变得大于等于预定时间之后满足所述重新起动条件时，判定所述气缸中的所述压力在所述空气-燃料混合物起燃的时间点处未大于等于所述预定压力。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的用于发动机的起动控制装置，其中，所述ECU配置成：当所述气缸的进气门关闭之时的进气压力小于等于预定值时，判定所述气缸中的所述压力在所述空气-燃料混合物起燃的时间点处未大于等于所述预定压力。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的用于发动机的起动控制装置，其中，所述ECU配置成：当在所述反向旋转即将开始前所越过的上止点处的曲柄角速度小于等于预定值时，判定所述气缸中的所述压力在所述空气-燃料混合物起燃的时间点处未大于等于所述预定压力。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的用于发动机的起动控制装置，其中，所述ECU配置成：当在所述曲柄轴的旋转停止持续预定时间或更长时间之后满足重新起动条件时，判定所述气缸中的所述压力在所述空气-燃料混合物起燃的时间点处未大于等于所述预定压力。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的用于发动机的起动控制装置，其中，所述ECU配置成：当所述自主起动控制下的所述发动机的起动被所述ECU禁止时，启用所述起动器马达并且在处于压缩冲程的气缸中执行燃料喷射及点火以起动所述发动机。