本發(fā)明涉及在柴油引擎停止時控制氣缸的活塞位置從而在下一次再起動時能夠迅速地起動引擎的柴油引擎的停止裝置。

背景技術：

在共軌式柴油引擎中，通過對設置在各氣缸中的燃料噴射器進行電子控制，從而能夠高精度地控制高壓燃料的噴射時期和噴射時間，并且能夠在主噴射之前進行預噴射或后噴射等精細的噴射。

但是，在引擎停止時，在活塞停止位置不明的情況下，有時在再起動時會發(fā)生不必要的曲軸轉動(クランキング)，引擎再起動時間延長。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開2004-301078號公報

專利文獻2:日本特開2004-124753號公報

專利文獻3:日本特開2004-124754號公報

專利文獻4:日本特表2003-532005號公報

專利文獻5:日本特表2003-532006號公報

專利文獻6:日本特開2003-314341號公報

專利文獻7:日本特開2004-263569號公報

技術實現要素：

發(fā)明要解決的課題

圖5(a)表示相對于曲軸的旋轉，任意氣缸的活塞停止位置例如停止在274°～292°的范圍內時的狀態(tài)，若從該停止位置再起動引擎，則如圖5的(b)所示，在達到怠速旋轉(600rpm)為止花費1秒左右。這樣，在引擎停止時，若沒有活塞停止控制，則存在如果不經過3～4次壓縮行程就無法進行引擎的再起動的問題。

在專利文獻1～5中，不論各氣缸的活塞停止在任意位置，在引擎起動時都控制向氣缸噴射燃料的定時而提高起動性，但存在起動時間因引擎起動時的控制而延長的問題。

此外，在專利文獻6、7中，雖然為了使活塞處于目標停止位置而由混合動力汽車中搭載的電動發(fā)電機進行制動，但無法應用于共軌式柴油引擎。

因此，本發(fā)明的目的在于解決上述課題，并提供一種在共軌式柴油引擎中，能夠在引擎停止時控制活塞停止位置，以便下一次再起動時能夠迅速進行起動的柴油引擎的停止裝置。

用于解決課題的手段

為了達到上述目的，本發(fā)明是特征在于在共軌式柴油引擎的引擎停止時，與引擎相位同步地微量調整從燃料噴射器噴射的燃料，從而使特定的氣缸的活塞在壓縮行程的下死點停止的柴油引擎的停止裝置。

此外，本發(fā)明是一種柴油引擎的停止裝置，用于控制各氣缸的活塞位置，以便在共軌式柴油引擎的引擎停止時縮短下一次再起動性，其特征在于，包括：曲軸轉角檢測部件，用于檢測曲軸的曲軸轉角；凸輪軸角度檢測部件，用于檢測開閉吸排氣閥的凸輪軸的角度；引擎相位判定部件，基于來自所述曲軸轉角檢測部件的曲軸轉角和來自所述凸輪軸角度檢測部件的凸輪軸角度，判定引擎相位；引擎停止位置判定部件，存儲從引擎停止請求時起到引擎停止為止的停止時間，基于引擎停止請求時從所述引擎相位判定部件輸入的引擎相位和所述停止時間，求出引擎停止時的引擎相位；以及停止時噴射器控制部件，在引擎停止請求后，基于由所述引擎停止位置判定部件求出的引擎停止時的引擎相位控制從燃料噴射器噴射的燃料，以使特定的氣缸的活塞停止在壓縮行程的下死點。

引擎相位判定部件優(yōu)選根據在進行了引擎停止請求時的引擎相位來確定處于從吸氣行程轉移到壓縮行程的壓縮下死點的氣缸。

在引擎停止請求時求出的引擎相位是沒有氣缸處于從吸氣行程轉移到壓縮行程的壓縮下死點的引擎相位時，所述引擎停止位置判定部件優(yōu)選求出從所述引擎停止請求起特定的氣缸的相位的偏移量，以使所述特定的氣缸在所述停止時間內位于從吸氣行程轉移到壓縮行程的壓縮下死點。

引擎停止位置判定部件優(yōu)選變更所述偏移量，以使在所述停止時間內位于從吸氣行程轉移到壓縮行程的壓縮下死點的特定的氣缸按照每個引擎停止請求而依次為不同的氣缸。

停止時噴射器控制部件優(yōu)選基于來自所述引擎停止位置判定部件的所述特定的氣缸的引擎相位的偏移量，對各燃料噴射器的燃料噴射量進行微調整，從而控制基于所述引擎停止請求的燃料噴射停止時期。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的柴油引擎的停止裝置的一個實施方式的圖。

圖2是圖1所示的柴油引擎的概略剖視圖。

圖3是表示在本發(fā)明的柴油引擎的停止裝置中，引擎停止時的車速、引擎旋轉、各氣缸(cylinder)的活塞狀態(tài)的圖。

圖4是表示在本發(fā)明的柴油引擎的停止裝置中，凸輪軸傳感器的凸輪脈沖和曲軸轉角傳感器的曲軸脈沖的圖。

圖5的(a)是用于說明在現有技術中、引擎停止位置的圖，(b)是用于說明在現有技術中、在(a)的引擎停止位置的引擎起動的圖。

具體實施方式

以下，基于附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選的一個實施方式。

首先，通過圖1、圖2說明作為共軌式柴油引擎的一例的4氣缸的柴油引擎10。

在柴油引擎10的氣缸體11上，針對氣缸#1～#4分別設有經由曲軸12和連桿13而上下活動的活塞14。在氣缸體11上的氣缸蓋15上設有對各氣缸#1～#4的每一個噴射燃料的燃料噴射器16，并且設有吸氣閥17和排氣閥18。

對燃料噴射器16供應來自共軌19的高壓燃料，通過ecu20對燃料噴射器16進行開閉控制，并且控制各氣缸#1～#4的燃料噴射時期和噴射時間(噴射量)。

吸氣閥17和排氣閥18被通過由搖臂和凸輪構成的氣門裝置22進行開閉控制。

向柴油引擎10的吸氣被從吸氣管24通過吸氣節(jié)氣閥25調整吸氣量，并從吸氣岐管26經由吸氣閥17被吸氣到各氣缸#1～#4中。從各氣缸#1～#4的排氣經由排氣閥18而被排氣到排氣岐管27之后，被排氣到排氣管28。此外，排氣岐管27的排氣的一部分經由egr管29、egr冷卻器30、egr閥31而被再循環(huán)到吸氣岐管26。

另外，在曲軸12上設有用于檢測曲軸12的旋轉角的曲軸轉角傳感器32，氣門裝置22上設有用于檢測該凸輪軸的旋轉角的凸輪軸傳感器33，這些檢測值被輸入到ecu20。

ecu20上連接用于使柴油引擎10起動、停止的按鍵開關35。ecu20在按鍵開關35被接通時將柴油引擎10起動，在按鍵開關35被關斷時停止從燃料噴射器16的燃料噴射而使引擎停止。

該ecu20包括：曲軸轉角檢測部件40，被輸入曲軸轉角傳感器32的檢測值；凸輪軸角度檢測部件41，被輸入凸輪軸傳感器33的檢測值；引擎相位判定部件42，基于來自曲軸轉角檢測部件40的曲軸轉角和來自凸輪軸角度檢測部件41的凸輪軸角度，判定引擎相位；引擎停止位置判定部件43，存儲從引擎停止請求時起到引擎停止為止的停止時間，基于引擎停止請求時從引擎相位判定部件42輸入的引擎相位和停止時間，求出引擎停止時的引擎相位；停止時噴射器控制部件44，在引擎停止請求后，控制從燃料噴射器16噴射的燃料，以使由引擎停止位置判定部件43求出的引擎停止時的引擎相位為特定的氣缸的活塞停止在壓縮行程的下死點。

圖4是表示從曲軸轉角傳感器32輸入到曲軸轉角檢測部件40的曲軸脈沖、從凸輪軸傳感器33輸入到凸輪軸角度檢測部件41的凸輪脈沖、氣缸#1～#4的上死點(tdc)的圖。

曲軸轉角傳感器32和凸輪軸傳感器33由齒輪齒傳感器構成。曲軸脈沖根據設置在曲軸上的齒輪的齒而輸出脈沖，曲軸在0°(360°)的位置時，不輸出齒的脈沖。此外，凸輪脈沖是檢測以曲軸旋轉的1/2旋轉的凸輪軸上設置的齒輪的齒而輸出脈沖，曲軸旋轉2周(720°)則旋轉1周，在曲軸每旋轉180°時輸出脈沖，此外在曲軸0°和720°時，連續(xù)輸出2個脈沖。

在圖4的例中，表示在曲軸轉角90°時，氣缸#1成為上死點(tdc)，在曲軸轉角270°時，氣缸#3成為上死點(tdc)，在曲軸轉角450°時，氣缸#4成為上死點(tdc)，在曲軸轉角630°時，氣缸#2成為上死點(tdc)。

引擎相位判定部件42基于來自曲軸轉角檢測部件40的曲軸轉角和來自凸輪軸角度檢測部件41的凸輪軸旋轉，可以判定引擎相位，即各氣缸#1～#4的活塞位置。

接著，圖3的(a)表示車輛停止行駛，進行引擎停止請求并且引擎停止后再起動時的車速變化和引擎轉速的變化，圖3的(b)表示進行引擎停止請求后至引擎停止為止的各氣缸#1～#4的活塞的下死點變化。

首先，如圖3的(a)所示，若從車速為零且引擎轉速成為怠速轉速的狀態(tài)起按鍵開關被關斷而進行引擎停止請求，則引擎轉速雖然從怠速轉速下降到轉速零的，但即使引擎轉速成為零，曲軸也不會停止，而是通過壓縮行程中的活塞的反回力而逆旋轉，然后，需要飛輪和活塞的揺動達到平衡為止的停止時間st(例如約1.5秒)來停止。該停止時間st根據車輛而固定。

圖3的(b)表示進行了引擎停止請求時的引擎相位的變化，即氣缸#1～#4的活塞成為下死點的氣缸的變化。

在該圖3的(b)中，斜線所包圍的區(qū)域表示下死點±45°的下死點近旁區(qū)域，表示在進行了引擎停止請求時，在氣缸#2的活塞位于下死點時，下死點按照氣缸#1→#3→#4→#2來變化，在經過了停止時間st后的引擎停止時，氣缸#4位于下死點的狀態(tài)。

在該停止后再起動引擎時，在曲軸轉動后能夠通過1次壓縮行程再起動，可以縮短引擎的再起動時間。

圖3的(b)表示在進行了引擎停止請求時，氣缸#2的活塞位于下死點，在停止時間st內，氣缸#4位于下死點的例子，但在氣缸#1進行停止請求時在停止時間st內氣缸#2成為下死點，以下，在氣缸#3時氣缸#1成為下死點，在氣缸#4時氣缸#3成為下死點。

但是，在進行了引擎停止請求時，引擎相位各種各樣，不會在圖3的(b)所示的狀態(tài)下進行引擎停止請求，因此優(yōu)選引擎相位判定部件42根據進行了引擎停止請求時的引擎相位，來確定位于從吸氣行程向壓縮行程轉移的壓縮下死點的氣缸#1～#4，并且，在引擎停止請求時若沒有位于壓縮下死點的氣缸，則確定最接近的特定的氣缸，例如下一個移動到從吸氣行程轉移到壓縮行程的壓縮下死點的氣缸，并求出從引擎停止請求起相位的偏移量(時間)，以使該氣缸在停止時間st內位于從吸氣行程轉移到壓縮行程的壓縮下死點。

停止時噴射器控制部件44基于來自引擎停止位置判定部件43的引擎相位的偏移量，對各燃料噴射器16的燃料噴射量進行微調整，從而控制基于引擎停止請求的燃料噴射停止時期。即，通過對各燃料噴射器16的燃料噴射量進行微調整來控制燃料噴射停止時期，從而如圖3的(a)中所說明的那樣，使其成為與在氣缸#2的活塞位于下死點的狀態(tài)下發(fā)出引擎停止請求時相同的狀態(tài)，從而在經過停止時間st后能夠使氣缸#4位于下死點。

在共軌式引擎中，由于能夠高精度地控制從燃料噴射器16噴射的燃料，因此通過微量調整從燃料噴射器16向各氣缸#1～#4的燃料噴射量來控制燃料噴射停止時期，從而能夠控制氣缸#1～#4的下死點位置。

此時，若控制停止位置以使氣缸#4始終成為起動時的下死點，則引擎構成部件的特定位置的老化容易加劇，因此為了保護引擎結構部件，引擎停止位置判定部件43通過變更偏移量以使在停止時間st內位于從吸氣行程轉移到壓縮行程的壓縮下死點的特定的氣缸在每次引擎停止請求時依次成為不同的氣缸，并設定偏移量以使再起動的氣缸依次循環(huán)，從而能夠提高引擎構成部件的耐久性。