CN102472192B - 内燃机的启动控制*** - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供一种能够在内燃机启动时在喷射燃料能点火及燃烧的条件下开始燃料喷射的技术。为了解决该课题，在本发明的内燃机的启动控制***中，在内燃机启动时，推定在从曲轴转动开始至曲轴位置传感器输出有效脉冲信号的期间曲轴旋转的量，按照根据该推定值确定的曲轴的停止位置来决定是否在最初的燃料喷射正时喷射燃料。

Description

内燃机的启动控制***

技术领域

本发明涉及内燃机的启动控制***，特别涉及控制内燃机启动时的燃料喷射的***。 

背景技术

在每个循环曲轴旋转多圈的内燃机启动时，为了决定各气缸的燃料喷射正时、点火正时，需要判断气缸处于哪个行程。而且，为了在短时间内使内燃机启动，还需要迅速地判断气缸的行程。 

针对这种要求，在专利文献1中公开了如下方法：根据曲轴位置传感器的信号来设定暂定气缸识别区间，如果在该暂定气缸识别区间内检测出气缸判断信号，则将该暂定气缸识别区间设定为正式的气缸识别区间并判断气缸的行程。 

在专利文献2中公开了如下方法：在内燃机的运转停止时存储曲轴的停止位置，根据所存储的停止位置来推定再次启动时的曲轴的旋转位置。 

在专利文献3中公开了如下方法：在内燃机启动时，在发生因启动马达的驱动引起的电压大幅降低的期间使曲轴位置传感器的检测无效。 

在专利文献4中公开了如下方法：在从内燃机开始启动起预定期间内禁止曲轴位置传感器的检测，并且根据曲轴的停止位置和曲轴的旋转变动来检测压缩行程上死点。 

现有专利文献 

专利文献1：日本特许第3794485号公报 

专利文献2：日本特开昭60-240875号公报 

专利文献3：日本特公平06-34001号公报 

专利文献4：日本特许第3965577号公报 

发明内容

发明要解决的问题 

若提早判断出气缸的行程，则最初的燃料喷射正时也会提早到来。在该情况下，在最初的燃料喷射正时所喷射的燃料有可能没点火和没燃烧。 

例如，对于从压缩行程途中开始了曲轴转动的气缸，若在同一循环中最初的燃料喷射正时到来，则缸内压力、缸内温度无法上升至适合于燃料燃烧的范围，喷射燃料的点火和燃烧有可能变得不完全。 

本发明是鉴于所述那样的情形而完成的，其目的在于提供一种能够在内燃机启动时在喷射燃料能点火及燃烧的条件下开始燃料喷射的技术。 

用于解决问题的手段 

本发明为了解决所述的问题而采用了以下手段。即，在本发明涉及的内燃机的启动控制***中，在内燃机启动时，推定在从内燃机开始曲轴转动至曲轴位置传感器输出有效脉冲信号的期间曲轴旋转的量，按照根据该推定值确定的曲轴的停止位置，决定是否在最初的燃料喷射正时喷射燃料。 

详细地说，本发明的内燃机的启动控制***具备： 

曲轴转动机构，其在内燃机启动时使该内燃机曲轴转动； 

决定单元，其在由所述曲轴转动机构使内燃机曲轴转动时，判断曲轴的旋转位置，根据其判断结果来决定燃料喷射开始正时； 

计数单元，其对从由所述曲轴转动机构使内燃机开始曲轴转动起曲轴位置传感器输出的脉冲信号的数量进行计数； 

推定单元，其推定在从内燃机开始曲轴转动至曲轴位置传感器输出有效脉冲信号的期间曲轴旋转的量；以及 

控制单元，其以根据所述计数单元的计数值和所述推定单元的推定值所确定的曲轴的停止位置比预定的位置靠前(进角侧的位置)为条件，允许在由所述决定单元决定的燃料喷射开始正时喷射燃料。 

在此所说的内燃机是指每个循环经过四个以上的行程而运转的内燃 机。另外，燃料喷射开始正时是在判断出曲轴的旋转位置之后最初到来的燃料喷射正时。 

例如，每个循环经过四个行程而运转的内燃机(四冲程/循环的内燃机)，每个循环曲轴旋转两圈(旋转720度)。因此，在决定燃料喷射正时的情况下，需要判断曲轴的旋转位置处于0-720度的哪个旋转位置(角度)、换言之判断气缸处于四个行程中的哪一行程。 

仅根据曲轴位置传感器的信号难以进行所述判断。例如，即使根据曲轴位置传感器的信号检测到活塞位于上死点，也无法判断该上死点为压缩行程上死点还是排气行程上死点。 

对此已知如下方法：在内燃机曲轴转动时，通过并用曲轴位置传感器和气缸判断传感器，判断曲轴的旋转位置处于0-720度的哪一旋转位置(以下，称为“气缸判断”)。 

近年来，期望提早完成气缸判断。但是，若提高完成气缸判断，则有时在最初的燃料喷射正时(燃料喷射开始正时)所喷射的燃料没点火和没燃烧。此外，以下，将在最初的燃料喷射正时成为燃料喷射对象的气缸称为“第一喷射气缸”。 

例如，在从第一喷射气缸的压缩行程途中开始了曲轴转动的情况下，若在同一循环中燃料喷射开始正时到来，则第一喷射气缸的缸内温度、缸内压力有可能不会上升至适合于燃料燃烧的范围(以下，称为“可燃范围”)。其结果，会发生在燃料喷射开始正时所喷射的燃料在第一喷射气缸内没点火及没燃烧的情况。 

为了判断在第一喷射气缸中喷射燃料是否能点火及燃烧，需要确定曲轴的停止位置(曲轴转动开始时的曲轴的位置)。即，为了判断在第一喷射气缸中喷射燃料是否能点火及燃烧，需要判断曲轴的停止位置是否比预定的位置靠前。 

所述预定的位置相当于第一喷射气缸的压缩行程开始位置。压缩行程开始位置是满足第一喷射气缸的压缩行程上死点时的缸内温度(压缩端温度)、缸内压力(压缩端压力)能够上升至可燃范围这一条件的曲轴的停 止位置。作为满足这种条件的曲轴的停止位置，可以例示第一喷射气缸的压缩行程下死点、进气阀的关闭位置(进气阀关闭时的曲轴的位置)等。但是，只要满足所述条件，压缩行程开始位置可以被设定为比第一喷射气缸的压缩行程下死点、进气阀的关闭位置靠后(迟角侧的位置)。 

此外，第一喷射气缸的压缩端温度、压缩端压力根据曲轴转动开始时的外部空气温度(优选缸内温度)而变化。因此，压缩行程开始位置也可以根据外部空气温度而变更。 

作为确定曲轴的停止位置的方法，可以例示如下方法：对从曲轴转动开始起预正时期内曲轴位置传感器输出的脉冲信号的总数(以下，称为“总脉冲数”)进行计数，根据预定的时期内的曲轴的旋转位置以及总脉冲数来反向计算曲轴的停止位置。 

在此，所述预定的时期只要处于从气缸判断完成时(曲轴的旋转位置被确正时)至燃料喷射开始正时的期间内，可以是任何时期。但是，是否在燃料喷射开始正时执行燃料喷射的判断，优选在尽可能早的时期进行。因此，理想的是所述预定的时期为气缸判断完成时。 

当通过以上说明的方法确定曲轴的停止位置时，能够判断在燃料喷射开始正时喷射了燃料的情况下喷射燃料是否能点火及燃烧。 

然而，作为曲轴位置传感器、气缸判断传感器而使用的电磁拾取(MPU)式传感器具有在曲轴的转速低于一定转速的情况下检测精度变低的特性。 

因此，从曲轴转动开始至曲轴的转速成为一定转速以上，曲轴位置传感器无法输出有效脉冲信号。因此，计数单元的计数值(以下，称为“总脉冲计数值”)与总脉冲数(与从曲轴转动开始起预正时期内曲轴实际旋转的量相关的脉冲数)变得不同。此外，所述一定转速是曲轴位置传感器能够输出有效脉冲信号的最低转速(以下，称为“最低转速”)。 

因此，本发明的内燃机的启动控制***具备：推定单元，其推定在从曲轴转动开始至曲轴的转速成为最低转速以上的期间(以下，称为“不检测期间”)曲轴旋转的的量(以下，称为“不检测旋转量”)；以及控制单元， 其以根据推定单元的推定值与总脉冲计数值所确定的曲轴的停止位置比第一喷射气缸的压缩行程开始位置靠前为条件，允许在燃料喷射开始正时喷射燃料。 

根据所述发明，在从第一喷射气缸的压缩行程途中开始了曲轴转动、在同一循环中燃料喷射开始正时到来的情况下，禁止燃料喷射开始正时的燃料喷射。另一方面，在从第一喷射气缸的压缩行程开始前开始了曲轴转动、在同一循环中燃料喷射开始正时到来的情况下，允许对第一喷射气缸的燃料喷射。此外，在燃料喷射开始正时的燃料喷射被禁止的情况下，从第一喷射气缸之后燃料喷射正时到来的气缸(以下，称为“第二喷射气缸”)开始燃料喷射即可。 

根据这种内燃机的启动控制***，在内燃机启动时，能够避免在燃料不容易燃烧的条件下实施燃料喷射的情况。即，根据本发明的内燃机的启动控制***，在内燃机启动时，能够在喷射燃料可点火及燃烧的条件下开始燃料喷射。其结果，能够抑制内燃机启动时的排气排放的增加、燃料消耗量的增加。 

在本发明中，控制单元可以根据推定单元的推定值来修正由计数单元计数得到的总脉冲计数值，在修正后的总脉冲计数值为预定的基准值以上的情况下，判断为曲轴的停止位置比压缩行程开始位置靠前。所述预定的基准值是曲轴的停止位置与第一喷射气缸的压缩行程开始位置相同时的总脉冲数或者对该脉冲数加上安全保证值(margin)而得到的值。 

根据所述发明，在从第一喷射气缸的压缩行程途中开始了曲轴转动、在同一循环中燃料喷射开始正时到来的情况下，修正后的总脉冲计数值变得小于基准值。另一方面，在从第一喷射气缸的压缩行程开始前开始了曲轴转动、在同一循环中燃料喷射开始正时到来的情况下，修正后的总脉冲计数值变为基准值以上。 

因而，在从第一喷射气缸的压缩行程途中开始了曲轴转动、在同一循环中燃料喷射开始正时到来的情况下，禁止对第一喷射气缸的燃料喷射。另一方面，在从第一喷射气缸的压缩行程开始前开始了曲轴转动、在同一 循环中燃料喷射开始正时到来的情况下，允许对第一喷射气缸的燃料喷射。 

在本发明中，不检测旋转量能够预先通过利用了测试等的适合作业来求出。但是，不检测旋转量有时与内燃机的使用环境、电池的充电状态相应地发生变化。 

例如，与外部空气温度高时相比，外部空气温度低时内燃机的摩擦力变大，或者电池的输出变小。因此，与外部空气温度高时相比，外部空气温度低时不检测旋转量变大。 

另外，与电池的充电状态(SOC：State Of Charge)高时相比，SOC低时电池的输出变小。因此，与SOC大时相比，SOC小时不检测旋转量变大。 

因此，也可以预先通过测试来求出外部空气温度处于常温范围且电池的SOC为预定值以上时的不检测旋转量(以下，称为“标准值”)，推定单元根据外部空气温度、SOC来修正标准值，由此推定出不检测旋转量。 

此时，推定单元修正标准值以使得在曲轴转动开始时的外部空气温度低时与外部空气温度高时相比不检测旋转量变大即可。另外，推定单元修正标准值以使得在曲轴转动开始时的SOC小时与SOC大时相比不检测旋转量变大即可。 

此外，在本发明的内燃机的启动控制***中，也可以修正压缩行程开始位置或者基准值来代替修正所述的标准值。例如，控制单元可以根据外部空气温度以及/或者SOC来修正压缩行程开始位置或者基准值，来代替推定单元根据外部空气温度以及/或者SOC来修正标准值。 

在该情况下，控制单元可以进行如下修正：在外部空气温度低时与外部空气温度高时相比，使压缩行程开始位置变为迟角侧的位置或者使基准值变小。另一方面，控制单元可以进行如下修正：在SOC小时与SOC大相比，使压缩行程开始位置变为迟角侧的位置或者使基准值变小。 

另外，认为曲轴的转速上升至最低转速以上之后的旋转速度(旋转上升程度)与内燃机的摩擦力、电池的SOC相关。即，所述的旋转速度在内燃机的摩擦力小时与摩擦力大时相比而变快。而且，所述的旋转速度在 电池的SOC小时与SOC大时相比而变快。 

因此，也可以根据曲轴的转速上升至最低转速以上之后的旋转速度来修正标准值、压缩行程开始位置或者基准值。此外，能够根据曲轴位置传感器输出脉冲信号的间隔来算出曲轴的转速上升至最低转速以上之后的旋转速度。 

接着，在采用了马达、电动发电机等电动式的曲轴转动机构作为本发明的曲轴转动机构的情况下，推定单元可以根据不检测期间中的电池的电压值、电流值来推定不检测旋转量。 

在曲轴经过压缩行程上死点时，内燃机曲轴转动中的电池的电流值有增加的趋势。另一方面，在曲轴经过压缩行程上死点时，内燃机曲轴转动中的电池的电压值有降低的趋势。 

因而，通过监视不检测期间中的电池的电流值或电压值，能够判断在第一喷射气缸的压缩行程上死点之前曲轴是否经过了其它气缸的压缩行程上死点(第一喷射气缸的压缩行程下死点)。 

然后，在判断为在第一喷射气缸的压缩行程上死点之前曲轴经过了其它气缸的压缩行程上死点的情况下，推定单元推定为不检测旋转量为预定量以上即可。另一方面，在判断为在第一喷射气缸的压缩行程上死点之前曲轴没有经过其它气缸的压缩行程上死点的情况下，推定单元推定为不检测旋转量小于预定量即可。 

此外，在曲轴的停止位置为第一喷射气缸的压缩行程开始位置的情况下，所述预定量相当于在从曲轴转动开始至气缸判断完成时的期间曲轴旋转的量。 

可适当应用本发明的内燃机是在各气缸的压缩行程中进行燃料喷射的内燃机。作为这种内燃机能够例示具备向气缸喷射燃料的燃料喷射阀的火花点火式内燃机、压缩点火式内燃机等。 

发明的效果 

根据本发明，能够在内燃机启动时在喷射燃料能点火及燃烧的条件下开始燃料喷射。 

附图说明

图1是表示应用本发明的内燃机的概要构成的图。 

图2是示意性地表示曲轴位置传感器的构成的图。 

图3是示意性地表示凸轮位置传感器的构成的图。 

图4是表示曲轴位置传感器和凸轮位置传感器的输出信号和曲轴计数器的推移的图。 

图5是表示气缸判断完成时期与曲轴的停止位置之间的关系的图。 

图6是表示在内燃机曲轴转动期间内燃机转速、曲轴计数器、和总脉冲计数值之间的关系的图。 

图7是表示在第一实施例中在内燃机启动时执行的控制例程的流程图。 

图8是表示在第二实施例中在内燃机启动时执行的控制例程的流程图。 

图9是表示在第三实施例中在推定不检测旋转量或者不检测脉冲数时中断处理的控制例程的流程图。 

图10是表示内燃机曲轴转动中的电池的电流值与电压值的推移的图。 

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的具体实施方式。本实施方式所记载的构成部件的尺寸、材质、形状、相对配置等，如果没有特别记载，就不是将发明的技术范围仅限定于这些构成部件的尺寸、材质、形状、相对配置等的意思。 

<实施例1> 

首先，根据图1至图7来说明本发明的第一实施例。图1是表示应用本发明的内燃机的概要构成的图。 

图1示出的内燃机是具有四个气缸2的四冲程/循环的压缩点火式内燃机(柴油发动机)。此外，在图1中，仅图示四个气缸2中的一个气缸2。 另外，内燃机1设为按照第一气缸→第三气缸→第四气缸→第二气缸的顺序进行燃烧。 

在内燃机1的各气缸2设置有向气缸内喷射燃料的燃料喷射阀3。另外，在各气缸2以滑动自由的方式装入了活塞6。活塞6通过连杆5与曲轴4连结。 

内燃机1具备用于打开和关闭面向气缸2内的进气端口的开口端的进气阀7。由进气凸轮轴8对进气阀7进行打开和关闭驱动。进气凸轮轴8通过带或链与曲轴4连结，曲轴4每旋转两圈该进气凸轮轴8旋转一圈。 

在进气凸轮轴8安装有测量该进气凸轮轴8的旋转位置的凸轮位置传感器11。另一方面，在曲轴4安装有测量该曲轴4的旋转位置的曲轴位置传感器12。此外，在本实施例中，凸轮位置传感器11相当于本发明的气缸判断传感器。 

另外，在内燃机1安装有启动马达13。启动马达13是利用储存在电池14中的电能量使曲轴4旋转驱动(曲轴转动)的电动机。启动马达13相当于本发明的曲轴转动机构。 

在如此构成的内燃机1并列设置有用于控制该内燃机1的运转状态的电子控制单元(ECU)10。在ECU10连接有电池14、水温传感器15以及外部空气温度传感器16等。水温传感器15是对循环于内燃机1的冷却水的温度进行测量的传感器。外部空气温度传感器16是测量外部空气(大气)的温度的传感器，还可以兼做测量进气温度的传感器。 

ECU10根据所述的各种传感器的输出信号、电池14的充电状态(SOC：State Of Charge)来控制燃料喷射阀3、启动马达13等。例如，ECU10在内燃机1启动时，使启动马达13工作而进行内燃机1的曲轴转动，并且开始对各气缸2的燃料喷射。 

此外，ECU10在开始对各气缸2的燃料喷射时，需要确定各气缸2的行程位置。即，ECU10在开始对各气缸2的燃料喷射时，需要确定曲轴4的旋转位置处于0-720°CA的的哪个位置(气缸判断)。 

对于此，ECU10根据曲轴位置传感器12的信号和凸轮位置传感器11 的信号来进行气缸判断。在此，根据图2、3来说明曲轴位置传感器12和凸轮位置传感器11的构成例。 

首先，根据图2说明曲轴位置传感器12的构成。图2示出的曲轴位置传感器12是具备了与曲轴4一体地进行旋转的转子121以及配设于该转子121附近的拾取器122的电磁拾取(MPU)式传感器。 

转子121由圆板状的强磁性体形成。在转子121的外周按照每个预定的曲轴角设置有多个齿123。另外，在转子121的外周的一部分，设置有缺失齿123的缺齿部124。在图2示出的例子中，齿123每隔10°CA而形成。缺齿部124是通过使两个齿123缺失而形成的，具有30°CA的宽度。 

在如此构成的曲轴位置传感器12中，转子121的齿123经过拾取器122附近时，拾取器122与转子121外周之间的间隙变窄。因此，在转子121的齿123经过拾取器122附近时，拾取器122产生由电磁感应作用引起的电动势。其结果，当曲轴4每旋转10°CA时，曲轴位置传感器12产生电压脉冲。 

另一方面，在转子121的缺齿部124经过拾取器122附近时，电压脉冲的产生间隔变长。因此，在曲轴位置传感器12的脉冲产生间隔变长时，能够判断为缺齿部124经过拾取器122附近。以下，将缺齿部124经过拾取器122附近时的信号称为“基准信号”。 

此外，本实施例的曲轴位置传感器12构成为在曲轴4的旋转位置位于第一气缸和第四气缸的上死点前90°CA时缺齿部124经过拾取器122附近。因此，所述基准信号在曲轴4位于第一气缸和第四气缸的上死点前90°CA时产生。 

接着，根据图3说明凸轮位置传感器11的构成。图3示出的凸轮位置传感器11是具备了与进气凸轮轴8一体地进行旋转的转子111以及配置于该转子111附近的拾取器112的电磁拾取(MPU)式传感器。 

在图3示出的例子中，在转子111的外周设置有三个齿113、114、115。齿113、114、115具有相互不同的宽度(旋转轴周围的角度)。另外，转子111的旋转方向上的齿113、114、115的间隔(旋转轴周围的角度)也 相互不同。 

具体地说，齿113在旋转轴周围具有30°的宽度。齿114在旋转轴周围具有90°的宽度。齿115在旋转轴周围具有60°的宽度。在齿113与齿114之间形成有在旋转轴周围具有60°的宽度的缺齿部116。在齿115与齿114之间形成有在旋转轴周围具有30°的宽度的缺齿部117。在齿115与齿113之间形成有在旋转轴周围具有90°的宽度的缺齿部118。 

如此构成的凸轮位置传感器11在齿113、114、115经过拾取器112附近时产生电压脉冲。此外，本实施例的凸轮位置传感器11构成为在曲轴4位于第二气缸的压缩行程上死点前90°CA时齿114与缺齿部116的边界经过拾取器112附近。换言之，本实施例的凸轮位置传感器11构成为在曲轴4位于第三气缸的压缩行程上死点前90°CA时缺齿部117与齿115的边界经过拾取器112附近。 

图4示出如此构成的曲轴位置传感器12和凸轮位置传感器11的输出信号与曲轴计数器CC的推移的图。曲轴计数器CC是对曲轴位置传感器12的电压脉冲产生数进行计数的计数器，在曲轴4位于任一气缸2的上死点前90°CA时复位为“0”。本实施例的曲轴位置传感器12每隔10°CA产生电压脉冲，因此在曲轴4位于任一气缸2的上死点时曲轴计数器CC的计数值成为“9”。 

此外，在图4示出的例子中，将凸轮位置传感器11的旋转轴周围的角度换算成曲轴4的旋转角度(°CA)来表示。另外，图中的“#1TDC”、“#2TDC”、“#3TDC”以及“#4TDC”表示第一气缸、第二气缸、第三气缸以及第四气缸各自的压缩行程上死点。 

在图4中，在曲轴4位于第一气缸的压缩行程上死点前90°CA(第四气缸的排气行程上死点前90°CA)时，凸轮位置传感器11的转子121的齿114经过拾取器112附近。另一方面，在曲轴4位于第四气缸的压缩行程上死点前90°CA(第一气缸的排气行程上死点前90°CA)时，凸轮位置传感器11的转子121的缺齿部118经过拾取器112附近。 

因而，ECU10通过参照曲轴位置传感器12产生基准信号时的凸轮位 置传感器11的信号(气缸判断信号)，能够判断曲轴4位于第一气缸的压缩行程上死点前90°CA还是位于第四气缸的压缩行程上死点前90°CA。即，ECU10根据曲轴位置传感器12和凸轮位置传感器11的信号，能够确定曲轴4位于0-720°CA中的哪个旋转位置。 

当通过所述方法进行气缸判断时，能够决定各气缸2的燃料喷射正时。此时，ECU10根据启动时的冷却水温度(水温传感器15的输出信号)、曲轴转动转速等来决定。通过如此ECU10决定各气缸2的燃料喷射正时，从而实现本发明的决定单元。 

在气缸判断之后最初的燃料喷射正时(燃料喷射开始正时)到来的气缸(第一喷射气缸)2中，喷射燃料有可能没点火及燃烧。例如，在燃料喷射正时被设定为压缩行程上死点附近(压缩行程上死点前10-20°CA)的范围的情况下，若从第一喷射气缸的压缩行程途中开始了曲轴转动，并且在同一循环中燃料喷射开始正时到来，则压缩端温度、压缩端压力有可能不会上升至适合于燃料燃烧的范围。因此，当对第一喷射气缸实施燃料喷射(燃料喷射开始正时的燃料喷射)时，喷射燃料有可能维持未然而被直接排出。 

图5是表示在内燃机1启动时进行气缸判断的时期与曲轴4的停止位置之间的关系的图。图5中的“T1”表示气缸判断的执行时期，“T2”表示第一喷射气缸的燃料喷射正时(燃料喷射开始正时)，“T3”表示第二喷射气缸的燃料喷射正时。 

另外，图5中的“TDC1”表示第一喷射气缸的压缩行程上死点，“TDC0”表示紧接着第一喷射气缸之前燃烧顺序到来的气缸(以下，称为“零气缸”)的压缩行程上死点(即，第一喷射气缸的压缩行程下死点)，“TDC2”表示第二喷射气缸的压缩行程上死点。 

此外，在本实施例中，在曲轴4位于第一气缸或者第四气缸的压缩行程上死点前90°CA时进行气缸判断，因此图5中的第一喷射气缸是第一气缸或者第四气缸中的任一气缸。 

在曲轴4的停止位置属于图5中的停止范围A的情况下、即曲轴4的 停止位置在压缩行程上死点TDC0(第一喷射气缸的压缩行程下死点)以前的情况下，该第一喷射气缸的压缩行程从最初进行。因此，第一喷射气缸的压缩端温度、压缩端压力易于上升至适合于燃料的点火和燃烧的温度区域、压力区域。因此，在燃料喷射开始正时T2实施了燃料喷射的情况下，喷射燃料点火及燃烧的可能性提高。 

另一方面，在曲轴4的停止位置属于图5中的停止范围B的情况下、即曲轴4的停止位置比压缩行程上死点TDC0(第一喷射气缸的压缩行程下死点)靠后的情况下，该第一喷射气缸的压缩行程从途中进行。因此，第一喷射气缸的压缩端温度、压缩端压力有可能不会上升至适合于燃料燃烧的范围。因此，在燃料喷射开始正时T2实施了燃料喷射的情况下，喷射燃料没点火及燃烧的可能性提高。 

因此，在本实施例中，在曲轴4的停止位置属于停止范围A时，允许对第一喷射气缸实施燃料喷射(燃料喷射开始正时T2的燃料喷射)，在曲轴4的停止位置属于停止范围B时，禁止对第一喷射气缸实施燃料喷射。 

此外，在曲轴4的停止位置属于停止范围B的情况下，在第二喷射气缸的燃料喷射正时T3开始燃料喷射即可。这是因为，即使在曲轴4的停止位置属于停止范围B的情况下，第二喷射气缸的压缩行程也从最初进行。 

若如此对内燃机1启动时的燃料喷射进行控制，则能够避免从第一喷射气缸排出未燃燃料的情况，能够抑制排气排放的增加、燃料消耗量的不必要的增加。 

接着，对曲轴4的停止位置属于停止范围A和停止范围B中的哪一范围进行判断的方法进行叙述。作为该判断方法能够例示如下方法：确定曲轴4的停止位置，判断所确定的停止位置是否比第一喷射气缸的压缩行程下死点(零气缸的压缩行程上死点)TDC0靠前。 

作为确定曲轴4的停止位置的方法能够例示如下方法：对从曲轴转动开始至气缸判断完成时T1的期间曲轴位置传感器12产生的电压脉冲总数(总脉冲计数值)进行计数，根据气缸判断完成时T1的曲轴4的位置以及总脉冲计数值来逆向计算曲轴4的停止位置。 

作为曲轴位置传感器12和凸轮位置传感器11而使用的电磁拾取(MPU)式传感器，在曲轴4的转速(旋转速度)低于一定转速(最低转速)的情况下，存在检测精度降低的趋势。 

图6是表示内燃机开始曲轴转动后的内燃机转速、曲轴计数器CC、和总脉冲计数值之间的关系的图。图6中的“T0”表示内燃机转速到达最低转速的时期。此外，总脉冲计数值是假定为在曲轴位置传感器12输出基准信号时(转子121的缺齿部124经过了曲轴位置传感器12的拾取器122附近时)产生了两个电压脉冲来进行计数得到的值。 

在曲轴转动开始至T0的期间(不检测期间)C中，曲轴位置传感器12不产生有效的电压脉冲。因此，在不检测期间C中，总脉冲计数值保持为“0”。因此，根据总脉冲计数值来判断曲轴4的停止位置变得困难。 

于是，在本实施例的内燃机的启动控制***中，推定在不检测期间C中曲轴4旋转的量(不检测旋转量)，根据其推定值来修正总脉冲计数值。此外，在本实施例中，不检测旋转量设为通过利用了测试等的适当作业来预先求出。 

以下，沿着图7说明在内燃机1启动时开始燃料喷射的过程。图7是在内燃机1启动时执行的控制例程。该控制例程是预先存储在ECU10的ROM等中的例程，是在产生内燃机1的启动请求时ECU10所执行的例程。 

在图7的控制例程中，ECU10首先执行S101的处理。在S101中，ECU10判断是否产生了启动请求。例如，在点火开关从断开切换为接通时或者启动开关从断开切换为接通时，ECU10判断为产生了启动请求。此外，在具备内燃机1和电动马达作为车辆的原动机的混合动力车辆中，在内燃机1驱动车辆的条件成立时或者内燃机1驱动发电机的条件成立时，ECU10判断为产生了启动请求。 

在S101中判断为否定的情况下，ECU10结束本例程的执行。另一方面，在S101中判断为肯定的情况下，ECU10进入到S102。在S102中，ECU10对曲轴位置传感器12产生的电压脉冲的数量(总脉冲计数值)进行计数(count up)。此外，ECU10在曲轴位置传感器12检测出基准信 号时加上“2”。通过ECU10执行S102的处理来实现本发明的计数单元。 

在S103中，ECU10判断气缸判断是否完成。在S103中判断为否定的情况下，ECU10返回到S102。另一方面，在S103中判断为肯定的情况下，ECU10进入到S104。 

在S104中，ECU10推定不检测旋转量。在本实施例中，不检测旋转量的推定值预先存储在ROM等中，因此在S104中进行存储在ROM等中的不检测旋转量的读取处理。通过ECU10执行S104的处理来实现本发明的推定单元。 

在S105中，ECU10根据气缸判断完成时的总脉冲计数值以及不检测旋转量的推定值来运算曲轴4的停止位置。 

在S106中，ECU10判断S105中算出的曲轴4的停止位置是否比零气缸的压缩行程上死点(第一喷射气缸的压缩行程下死点)TDC0靠后。 

在S106中判断为否定的情况下，第一喷射气缸的压缩行程从最初起开始，因此喷射燃料容易点火及燃烧。因此，ECU10进入到S107，允许对第一喷射气缸的燃料喷射。即，ECU10允许燃料喷射开始正时的燃料喷射。 

另一方面，在S106中判断为肯定的情况下，第一喷射气缸的压缩行程从途中开始，因此喷射燃料不容易点火及燃烧。因此，ECU10进入到S108，禁止对第一喷射气缸的燃料喷射。即，ECU10禁止燃料喷射开始正时的燃料喷射。在该情况下，能够避免对第一喷射气缸喷射的燃料维持未燃而被直接排出的情况。其结果，排气排放的增加、燃料消耗量的增加得以抑制。 

通过ECU10执行S105-S108的处理来实现本发明的控制单元。 

根据以上所述的实施例，在内燃机1启动时，能够避免在喷射燃料不容易燃烧的条件下开始燃料喷射的情况。即，在内燃机1启动时，能够在喷射燃料可点火及燃烧的条件下开始燃料喷射。其结果，能够一边抑制内燃机1启动时的排气排放的增加、燃料消耗量的增加，一边开始燃料喷射。 

在本实施例中，说明了压缩行程开始位置被设定为第一喷射气缸的压 缩行程下死点的示例，但是也可以将压缩行程开始位置设定为第一喷射气缸的进气阀7的关闭位置。另外，第一喷射气缸的压缩端温度、压缩端压力根据曲轴转动开始时的外部空气温度而变化。因此，也可以根据曲轴转动开始时的外部空气温度来决定压缩行程开始位置。例如，在曲轴转动开始时的外部空气温度高时与外部空气温度低时相比，可以使压缩行程开始位置延迟。若如此决定压缩行程开始位置，在能够增加燃料喷射开始正时的燃料喷射被允许的机会。其结果，能够尽可能缩短内燃机1启动所需的时间。 

<实施例2> 

接着，根据图8说明本发明的第二实施例。在此，对与所述第一实施例不同的构成进行说明，对相同的构成省略说明。 

在所述第一实施例中，对判断在确定了曲轴4的停止位置之后是否允许对第一喷射气缸的燃料喷射(燃料喷射开始正时的燃料喷射)的例子进行了叙述。 

与此相对，在本实施例中，对根据不检测旋转量来修正总脉冲计数值，以修正后的总脉冲计数值(＝总脉冲数)为预定的基准值以上为条件而允许对第一喷射气缸的燃料喷射的例子进行叙述。 

在此，所述预定的基准值是从压缩行程开始位置开始了开始时(曲轴4的停止位置为压缩行程开始位置时)的总脉冲数(在图6中的TDC0至T1的期间应产生的脉冲数)或者对该总脉冲数加上安全保证值而得到的值。 

以下，沿着图8说明内燃机1启动时的燃料喷射控制。图8是在内燃机1启动时执行的控制例程。在图8中，对与所述第一实施例的控制例程(参照图7)同样的处理标注相同的标号。 

在S103中判断为肯定的情况下，ECU10执行S201-S203的处理来代替S104-S106的处理。首先，在S201中，ECU10推定在不检测期间C应产生的电压脉冲的数量(以下，称为“不检测脉冲数”)。不检测脉冲数是将不检测旋转量换算为电压脉冲的产生数而得到的值，预先通过利用了测 试等的适当作业来求出。 

接着，ECU10进入到S202，根据通过所述S201求出的不检测脉冲数来修正气缸判断完成时的总脉冲计数值。具体地说，ECU10对气缸判断完成时的总脉冲计数值加上通过所述S201求出的不检测脉冲数。 

在S203中，ECU10判断通过所述S202修正的总脉冲计数值(＝总脉冲数)是否在基准值以上。基准值是所述那样曲轴4的停止位置为压缩行程开始位置时的总脉冲数或者对该总脉冲数加上安全保证值而得到的值。基准值可以根据压缩行程开始位置而变更。 

在所述S203中判断为肯定的情况下，第一喷射气缸的压缩行程从最初开始，因此喷射燃料容易点火及燃烧。因此，ECU10进入到S107，允许对第一喷射气缸的燃料喷射。 

另一方面，在所述S203中判断为否定的情况下，第一喷射气缸的压缩行程从途中开始，因此喷射燃料不容易点火及燃烧。因此，ECU10进入到S108，禁止对第一喷射气缸的燃料喷射。 

根据以上所述的实施例，能够得到与所述第一实施例同样的作用和效果。 

<实施例3> 

接着，根据图9来说明本发明的第三实施例。在此，对与所述第一和第二实施例不同的构成进行说明，对同样的构成省略说明。 

在所述第一和第二实施例中，对作为不检测旋转量和不检测脉冲数利用预先求出的值的例子进行了叙述，但在本实施例中对根据内燃机1的使用环境、电池14的充电状态来推定不检测旋转量和不检测脉冲数的例子进行叙述。 

曲轴转动开始后的曲轴4的旋转上升程度与内燃机1的摩擦力的大小、电池14的输出相应地变化。例如，当内燃机1的摩擦力变大时，曲轴4的旋转上升程度变低。其结果，不检测旋转量、不检测脉冲数变大。内燃机1的摩擦力在润滑油的粘度大时有变大的趋势，在外部空气温度低时与外部空气温度高时相比，有润滑油的粘度变大的趋势。因此，在外部空气 温度低时与外部空气温度高时相比，不检测旋转量和不检测脉冲数变大。 

另外，当启动马达13的驱动力变小时，曲轴4的旋转上升程度变低。其结果，不检测旋转量、不检测脉冲数增加。启动马达13的驱动力与电池14的输出相关。电池14的输出在SOC小时、外部空气温度低时有变小的趋势。因此，在电池14的SOC小时、外部空气温度高时，与SOC大时、外部空气温度低时相比，不检测旋转量、不检测脉冲数变大。 

于是，在本实施例中，设为根据外部空气温度和电池14的SOC来修正预先求出的不检测旋转量或者不检测脉冲数(以下，称为“标准值”)。标准值是外部空气温度处于常温区域并且电池14的SOC在预定值以上时的不检测旋转量或者不检测脉冲数。 

以下，沿着图9说明本实施例中的标准值的修正顺序。图9是表示在推定不检测旋转量或不检测脉冲数时ECU10执行的控制例程的流程图。该控制例程是以所述图7的S104或者图8的S201的执行为触发而进行中断处理的例程。 

在图9的控制例程中，ECU10首先执行S301的处理。即，ECU10读取外部空气温度传感器16的输出信号(外部空气温度)以及电池14的SOC。 

在S302中，ECU10运算与外部空气温度相应的修正系数α以及与SOC相应的修正系数β。也可以预先通过利用了测试等的适当作业来使修正系数α与外部空气温度的关系以及修正系数β与SOC的关系图表化。此时，修正系数α被确定为在外部空气温度处于常温区域时为“1”而在外部空气温度比常温区域低时为小于“1”的值。另外，修正系数β被确定为在SOC为预定值以上时为“1”而在SOC小于预定值时为小于“1”的值。 

在S303中，ECU10读取预先存储在ROM等中的标准值。接着，ECU10在S304中将通过所述S303读取的标准值乘以通过所述S302求出的修正系数α、β，来决定不检测旋转量或者不检测脉冲数。 

若如上所述那样决定不检测旋转量、不检测脉冲数，则能够更正确地判断曲轴4的停止位置是否比压缩行程开始位置靠后(迟角侧的位置)。 即，即使在内燃机1的使用环境、电池14的充电状态发生了变化的情况下，也能够更正确地判断在第一喷射气缸中喷射燃料是否能够燃烧。 

因而，在内燃机1启动时，能够更可靠地避免在喷射燃料不容易燃烧的条件下开始燃料喷射的情况。其结果，一边能够更可靠地抑制内燃机1启动时的排气排放的增加、燃料消耗量的增加，一边开始燃料喷射。 

在本实施例中，对通过按照外部空气温度、SOC来修正不检测旋转量或不检测脉冲数的标准值，由此推定不检测旋转量或不检测脉冲数的例子进行了叙述，但也可以预先使不检测旋转量或不检测脉冲数和外部空气温度与SOC的关系图表化。在该情况下，ECU10通过将外部空气温度传感器16的输出信号以及电池14的SOC代入到图表中，由此算出不检测旋转量或者不检测脉冲数即可。 

另外，代替修正不检测旋转量、不检测脉冲数的标准值，也可以按照外部空气温度、SOC对判断是否允许对第一喷射气缸的燃料喷射时的判断基准即压缩行程开始位置、基准值进行修正。在该情况下，对压缩行程开始位置进行如下修正即可：与外部空气温度高时相比，外部空气温度低时使其成为迟角侧的位置，与SOC大比，SOC小时使其成为迟角侧的位置。另一方面，对基准值进行如下修正即可：与外部空气温度高时相比，外部空气温度低时使其成为较小值，与SOC大比，SOC小时使其成为较小值。 

代替外部空气温度、SOC，也可以根据曲轴4的转速上升至最低转速以上之后的曲轴4的旋转速度(旋转上升程度)来进行所述的各种修正。曲轴4的转速上升至最低转速以上之后的旋转上升程度，与不检测期间C中的曲轴4的旋转上升程度相关。因此，在曲轴4的转速上升至最低转速以上之后的旋转上升程度低时，与旋转上升程度高时相比，进行使不检测旋转量或不检测脉冲数增加这样的修正即可。 

<实施例4> 

接着，根据图10来说明本发明的第四实施例。在此，对与所述第三实施例不同的构成进行说明，对相同的构成省略说明。 

在所述第三实施例中，对通过按照外部空气温度、SOC来修正预先求 出的标准值由此推定不检测旋转量、不检测脉冲数的例子进行了叙述。与此相对，在本实施例中，对根据内燃机1的曲轴转动开始后的电池14的电压以及/或者电流的履历来推定不检测旋转量或不检测脉冲数的例子进行叙述。 

图10是表示内燃机1曲轴转动时的内燃机转速、电池电压、电池电流、和曲轴的旋转位置的推移的图。如图10所示，电池14的电压值在经过任一气缸2的压缩行程上死点(TDC)时急剧上升。另一方面，电池14的电流值在经过任一气缸2的压缩行程上死点(TDC)时急剧下降。 

因而，通过监视不检测期间中的电池14的电压值或电流值，能够判断在不检测期间中曲轴4是否经过零气缸(紧接着第一喷射气缸之前燃烧顺序到来的气缸)的压缩行程上死点(第一喷射气缸的压缩行程下死点)。即，能够判断曲轴4的停止位置是否比零气缸的压缩行程上死点靠前。 

于是，在判断为不检测期间中曲轴4经过了零气缸的压缩行程上死点的情况下，ECU10推定为不检测旋转量或不检测脉冲数大于预定值即可。另一方面，在判断为不检测期间中曲轴4没有经过零气缸的压缩行程上死点的情况下，ECU10推定为不检测旋转量或不检测脉冲数小于预定值即可。此外，所述的预定值是曲轴4的停止位置为零气缸的压缩行程上死点时的不检测旋转量或不检测脉冲数。 

若如此推定出不检测旋转量或不检测脉冲数，则能够得到与所述第一至第三实施例同样的效果。 

在所述第一至第四实施例中，曲轴位置传感器12和凸轮位置传感器11的构成并不限于图2、3示出的构成。例如，设置于曲轴位置传感器12的转子123的齿123的间隔并不限于10°CA，缺齿部124的宽度也并不限于30°CA。另外，设置于凸轮位置传感器11的转子111的齿数也可以是一个。而且，气缸判断用的信号也可以利用凸轮位置传感器11以外的传感器的输出信号。 

所述第一至第四实施例中的内燃机1，即使是具备向气缸内喷射燃料的燃料喷射阀的火花点火式内燃机也能够得到同样的效果。 

标号说明 

1：内燃机；2：气缸；3：燃料喷射阀；4：曲轴；5：连杆；6：活塞；7：进气阀；8：进气凸轮轴；10：ECU；11：凸轮位置传感器；12：曲轴位置传感器；13：启动马达；14：电池；15：水温传感器；16：外部空气温度传感器；111：转子；112：拾取器；113：齿；114：齿；115：齿；116：缺齿部；117：缺齿部；118：缺齿部；121：转子；122：拾取器；123：齿；124：缺齿部。 

Claims (4)

1.一种内燃机的启动控制***，其特征在于，具备：

曲轴转动机构，其在内燃机启动时利用电池的输出使该内燃机曲轴转动；

决定单元，其在由所述曲轴转动机构使内燃机曲轴转动时，判断曲轴的旋转位置，根据其判断结果来决定燃料喷射开始正时；

计数单元，其对从由所述曲轴转动机构使内燃机开始曲轴转动起曲轴位置传感器输出的脉冲信号的数量进行计数；

推定单元，其根据从内燃机开始曲轴转动至曲轴位置传感器输出有效脉冲信号的期间的所述电池的电流值和/或电压值，推定在该期间曲轴旋转的量；以及

控制单元，其以根据所述计数单元的计数值和所述推定单元的推定值所确定的曲轴的停止位置比预定的位置靠前为条件，允许在由所述决定单元决定的燃料喷射开始正时喷射燃料，所述预定的位置是在所述燃料喷射开始正时成为燃料喷射对象的气缸的压缩行程开始位置。

2.根据权利要求1所述的内燃机的启动控制***，其特征在于，

所述控制单元根据所述推定单元的推定值来修正所述计数单元的计数值，

当修正后的计数值为预定的基准值以上时，判定为曲轴的停止位置比预定的位置靠前。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机的启动控制***，其特征在于，

控制单元根据外部空气温度来修正所述预定的位置。

4.根据权利要求2所述的内燃机的启动控制***，其特征在于，

控制单元根据电池的充电状态来修正基准值。