CN102207038B - 带涡轮增压器的柴油发动机的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带涡轮增压器的柴油发动机的控制装置，其中，起动控制单元在伴有车辆起步要求的起动条件成立时，在执行起动控制之际，执行继在压缩上止点附近喷射燃料的主喷射后，在膨胀冲程时进行喷射燃料的后喷射的分割喷射控制，而在不伴有车辆起步要求的起动条件成立时，不执行分割喷射控制，而执行仅进行主喷射的起动控制。由此，在起动条件成立时，能够根据起步要求的有无来优化起动控制。

Description

带涡轮增压器的柴油发动机的控制装置

技术领域

此处公开的技术涉及带涡轮增压器的柴油发动机的控制装置，特别涉及自动停止后的柴油发动机起动时的控制。

背景技术

例如在日本专利公开公报特开2003-120353号中记载了带涡轮增压器的柴油发动机的控制装置。该控制装置为了消除在车辆加速时因增压器的转速上升得迟所致的吸气量增加落后于燃料喷射量增加而令排放恶化的问题，在车辆加速时，继主喷射后执行后喷射，从而提高排气能量来促进增压器的转速上升。

另外，已知有所谓的怠速停止系统，其以降低燃耗和抑制CO₂排放等作为目的，在例如车辆临时停止时，在指定的停止条件成立时使发动机自动停止，并且在指定的起动条件成立时使发动机再起动。因此，可以考虑在上述的带涡轮增压器的发动机中运用这样的怠速停止系统。

在此，发动机的起动条件大致分为伴有车辆的起步要求和不伴有起步要求这两类起动条件。伴有车辆的起步要求的起动条件是指例如因驾驶者操作加速踏板等而成立的条件；不伴有起步要求的起动条件是指例如蓄电池的充电状态(SOC：State Of Charge)下降或需要空调装置的压缩机工作等虽无起步要求但车辆自身要求而成立的条件。

在不伴有车辆的起步要求的起动条件成立的情况下，希望在短时间内完成发动机的起动，并且预备该起动完成后基于驾驶者操作加速踏板等引起的起步要求的情形而使发动机待机。与此相对，在伴有车辆起步要求的起动条件成立的情况下，当然希望在短时间内完成发动机的起动，并且在该起动完成后必须立即进行车辆的起步以及加速，但从提高此时的起步加速性能的角度出发，还希望较早地开始涡轮增压。在如此起动条件成立时而进行发动机的起动之际，有起步要求时与无起步要求时的要求互不相同。

发明内容

此处公开的技术鉴于上述考虑而作，其涉及带涡轮增压器的柴油发动机的再起动，目的在于当再起动条件成立时，根据起步要求的有无来优化再起动控制。

即，此处公开的技术以具有包含排气通道上设置的涡轮的涡轮增压器的柴油发动机为前提，在柴油发动机自动停止中伴有起步要求的再起动条件成立时，和柴油发动机自动停止中不伴有起步要求的再起动条件成立时，使对发动机实行的燃油喷射形态互不相同。

即，基于以下的观点，即在柴油发动机自动停止中伴有车辆起步要求的再起动条件成立时，通过较早地开始涡轮增压来提高发动机的再起动完成后的起步加速性能这一观点，执行继在压缩上止点附近的主喷射后在膨胀冲程时进行喷射燃料的后喷射的分割喷射控制。由此提高排气能量，从而使涡轮的转速从零快速提升。

另一方面，当柴油发动机自动停止中不伴有起步要求的再起动条件成立时，因为没有较早地开始涡轮增压的这样的要求，为了避免不必要的燃料消耗，不执行所述的分割喷射控制。

具体而言，此处公开的带涡轮增压器的柴油发动机的控制装置包括：柴油发动机，搭载于车辆中；燃料喷射阀，将燃料喷射到所述柴油发动机的燃烧室内；涡轮增压器，含有设置在所述柴油发动机的排气通道上的涡轮；起动控制单元，在指定的自动停止条件成立时执行使所述柴油发动机自动停止的怠速停止控制，并且在指定的再起动条件成立时，执行使通过所述燃料喷射阀供应到所述燃烧室内的燃料点火燃烧的指定的再起动控制，使所述柴油发动机再起动。

其中，所述起动控制单元在所述柴油发动机自动停止中伴有所述车辆起步要求的再起动条件成立时，在执行所述再起动控制之际，执行继在压缩上止点附近喷射燃料的主喷射后，在膨胀冲程时进行喷射燃料的后喷射的分割喷射控制，而在所述柴油发动机自动停止中不伴有所述车辆起步要求的再起动条件成立时，不执行所述分割喷射控制，而执行仅进行所述主喷射的再起动控制。

附图说明

图1是表示带涡轮增压器的柴油发动机的结构的概要图。

图2是柴油发动机的控制装置的框图。

图3是小型及大型涡轮增压器的工作图的一例。

图4是涉及PCM所执行的发动机的起动控制的流程图。

图5是表示一实施方式所涉及的起步要求再起动执行标识、发动机转速、完全爆发标识、分割喷射执行标识、调节阀开度、废气旁通阀开度、小型涡轮转速及大型涡轮转速的变化的一例的时序图。

具体实施方式

下面，基于附图说明带涡轮增压器的柴油发动机的控制装置。另外，以下的具体实施方式的说明，本质上只是例示。图1、图2表示采用实施方式所涉及的控制装置的发动机1的概要结构图。该发动机1是搭载于车辆上的柴油发动机，具有设置了多个气缸11a(图中仅显示一个)的气缸体11、设置在该气缸体11上的气缸盖12、以及设置于气缸体11下方并存储润滑油的油盘13。活塞14可往复移动地分别嵌入该发动机1的各气缸11a内部，在该活塞14的顶面形成有区划深坑形(环形)燃烧室14a的空腔。该活塞14通过连杆14b与曲轴15连接。在气缸体11上设置有检测发动机冷却水温度的水温传感器SW1。

在所述气缸盖12上，针对每一气缸11a均形成进气口16及排气口17，并且分别设置有开关这些进气口16及排气口17的燃烧室14a侧开口的进气门21及排气门22。在分别驱动这些进气排气门21、22的气门传动系统中，在排气门侧设置有将该排气门22的工作模式切换为普通模式和特殊模式的液压运转式可变机构(参照图2，以下称为VVM(Variable Valve Motion))。详细结构虽省略图示，但该VVM71包括：具有一个凸轮尖的第一凸轮和具有两个凸轮尖的第二凸轮这两种凸轮轮廓不同的凸轮，及含有将该第一和第二凸轮中的任意一个凸轮的工作状态选择性地传递给排气门的空转(lost motion)机构，其中，将第一凸轮的工作状态传递至排气门22时，排气门以在排气冲程中仅打开一次的普通模式工作，与这相对，将第二凸轮的工作状态传递至排气门22时，排气门22以在排气冲程中打开、并且在进气冲程中也打开的、进行所谓的排气两次打开的特殊模式工作。通过从发动机驱动的油压泵(省略图示)供应的油压进行VVM71的普通模式与特殊模式的切换，特殊模式可用于涉及内部EGR的控制。此外，在可实现这样的普通模式与特殊模式的切换的基础上，也可以采用通过电磁致动器驱动排气门22的电磁驱动式气门传动系统。

另外，在所述气缸盖12上设置有喷射燃料的喷射器18、和用于在发动机1低温时加热吸入的空气以提高燃料点火性的电热塞19。所述喷射器18以其燃料喷射口从燃烧室14a顶部面临该燃烧室14a的状态设置，在压缩冲程上止点附近直接喷射燃料以供应至燃烧室14a。

在所述发动机1的一个侧面上，以与各气缸11a的进气口16连通的方式连接有进气通道30。另一方面，在所述发动机1的另一个侧面上，连接有排出来自各汽缸11a的燃烧室14a的已燃气体(废气)的排气通道40。这些进气通道30及排气通道40中，设置有对吸气进行增压的大型涡轮增压器61和小型涡轮增压器62。

在进气通道30的上游端部设置有过滤吸入的空气的空气过滤器31。另一方面，在进气通道30中的下游端附近设置有平衡箱33。该平衡箱33下游侧的进气通道30形成向各气缸11a分岔的独立通道，这些独立通道的下游端分别连接于各气缸11a的进气口16。另外，平衡箱33中设置有检测供应至燃烧室14a的空气的压力的增压压力传感器SW2。

在进气通道30中的空气过滤器31与平衡箱33之间，从上游侧开始依次设置有：检测吸气的温度的进气温度传感器SW3；后文将详述的大型及小型涡轮增压器61、62的压缩机61a、62a；检测由该压缩机61a、62a所压缩的空气的温度的增压空气温度传感器SW4；冷却由该压缩机61a、62a所压缩的空气的中间冷却器35；以及调节进入所述各气缸11a的燃烧室14a的吸气量的节流阀36。该节流阀36基本上被设置为全开状态，但在发动机1停止时处于全闭状态，以免产生冲击。

所述排气通道40的上游侧部分由排气岐管构成，该排气岐管具有向各气缸11a分岔并连接于排气口17的外侧端的独立通道和由各独立通道集合而成的集合部。

在该排气通道40的排气岐管下游侧，从上游侧开始依次设置有：小型涡轮增压器62的涡轮62b；大型涡轮增压器61的涡轮61b；净化废气中的有害成分的排气净化装置41；消声器42。

该排气净化装置41具有氧化催化剂41a和柴油机颗粒过滤器(以下称作过滤器)41b，它们从上游侧开始以该顺序排列。氧化催化剂41a及过滤器41b收纳于一个壳体内。所述氧化催化剂41a是具有担载铂或担载将钯添加于铂中的物体等的氧化催化剂，以促进废气中的CO及HC被氧化而生成CO₂及H₂O的反应。另外，所述过滤器41b捕捉发动机1的废气中所含的煤等微小颗粒。此外，也可以在过滤器41b上涂覆氧化催化剂。另外，在氧化催化剂41a与过滤器41b之间设置有检测通过氧化催化剂41a的废气的温度的排气温度传感器SW5。

所述进气通道30中的所述平衡箱33与节流阀36之间的部分(即小型涡轮增压器62的小型压缩机62a的下游侧部分)与所述排气通道40中的所述排气岐管与小型涡轮增压器62的小型涡轮62b之间的部分(即小型涡轮增压器62的小型涡轮62b的上游侧部分)由用于将废气的一部分回流到进气通道30中的废气回流通道50连接。该废气回流通道50含有：主通道51，设置有用以调整进入进气通道30的废气回流量的废气回流阀51a及用以由发动机冷却水冷却废气的EGR冷却装置52；冷却旁通通道53，用于旁通EGR冷却装置52。在该冷却旁通通道53中设置有用于调整流经冷却旁通通道53的废气流量的冷却旁通阀53a。

此外，如图2所示，在发动机1中设置有检测曲轴15的旋转角的两个曲柄角传感器SW6、SW7。基于从其中的一个曲柄角传感器SW6输出的检测信号检测发动机转速(转动速度)，并且基于从两曲柄角传感器SW6、SW7输出的相位偏差的检测信号来检测曲柄角位置。另外，在发动机1上设置有，检测对应于车辆加速踏板(未图示)的操作量的加速踏板开度的加速踏板开度传感器SW8；检测车辆制动踏板(未图示)的操作的制动踏板传感器SW9；检测车辆离合器踏板(未图示)的操作的离合器踏板传感器SW10(手动变速器的情况下)；检测车辆变速杆(未图示)的操作的变速杆传感器SW11；检测车辆速度的车速传感器SW12。

在此，详细说明大型涡轮增压器61及小型涡轮增压器62的结构。

大型涡轮增压器61具有设置于进气通道30中的大型压缩机61a及设置于排气通道40中的大型涡轮61b。大型压缩机61a设置于进气通道30中的空气过滤器31与中间冷却器35之间(详细地说，是在进气温度传感器SW3与增压空气温度传感器SW4之间)。另一方面，大型涡轮61b设置于排气通道40中的排气岐管与氧化催化剂41a之间。

小型涡轮增压器62具有设置于进气通道30中的小型压缩机62a及设置于排气通道40中的小型涡轮62b。小型压缩机62a设置于进气通道30中的大型压缩机61a的下游侧。另一方面，小型涡轮62b设置于排气通道40中的大型涡轮61b的上游侧。

即，在进气通道30中，从上游侧开始依次串联设置有大型压缩机61a和小型压缩机62a；在排气通道40中，从上游侧开始依次串联设置有小性涡轮62b和大型涡轮61b。这些大型和小型涡轮61b、62b随废气流而转动，通过这些大型和小型涡轮61b、62b的转动，与该大型和小型涡轮61b、62b分别连结的所述大型和小型压缩机61a、62a分别工作。此外，在进气通道30中的大型压缩机61a与小型压缩机62a之间，设置有检测经大型压缩机61a增压后的进气的压力的中间压传感器SW13。

大型涡轮增压器61是比小型涡轮增压器62更大型的增压器。即，大型涡轮增压器61的大型涡轮61b的惯性比小型涡轮增压器62的小型涡轮62b的惯性大。

并且，在进气通道30中连接有旁通小型压缩机62a的小型进气旁通通道63。该小型进气旁通通道63中设置有用以调整流向该小型进气旁通通道63的空气量的小型进气旁通阀63a。该小型进气旁通阀63a采用在不通电时处于全关闭状态(常闭)的结构。

另一方面，在排气通道40中连接有旁通小型涡轮62b的小型排气旁通通道64和旁通大型涡轮61b的大型排气旁通通道65。在小型排气旁通通道64中设置有用以调整流入该小型排气旁通通道64的排气量的调节阀64a；在大型排气旁通通道65中设置有用于调整流向该大型排气旁通通道65的排气量的废气旁通阀65a。调节阀64a及废气旁通阀65a均采用在不通电时处于全开状态(常开)的结构。

小型排气旁通通道64、大型排气旁通通道65分别构成第一旁通路和第二旁通路。

这些大型涡轮增压器61和小型涡轮增压器62以及设置大型涡轮增压器61和小型涡轮62的进气通道30及排气通道40的部分一体地单元化，构成增压器单元60。该增压器单元60装配于发动机1。另外，增压器单元60上进气通道30的出口通过橡胶管30a与中间冷却器35的上游端连接。即，中间冷却器35装配于车体，其产生的振动不同于装配于发动机1上的增压器单元60的振动。因此，为使增压器单元60与中间冷却器35的不同振动互不影响，通过橡胶管30a吸收各自的振动。出于相同的原因，中间冷却器35的下游端与进气通道30的节流阀36的上游部分也通过橡胶管30b连接。

此种结构的带涡轮增压器的发动机1通过动力传动系控制模块(以下称作PCM)10控制。PCM10由具有CPU、存储器、计数器计时器组、接口、以及连接这些器件的总线的微处理器构成。该PCM10构成控制装置。如图2所示，PCM10输入来自所述传感器SW1～SW13的检测信号，并基于这些检测信号，进行各种运算，从而判定发动机1及车辆等的状态，并与此相应地向喷射器18、气门传动系统的VVM71、各种阀的致动器输出控制信号。另外，在发动机1起动时，PCM10向喷射器18和起动电动机72输出控制信号，并且视需要向电热塞19输出控制信号。此外，PCM10向通过正时皮带等与曲轴15相连接的交流发电机中内置的调节器电路73输出控制信号，以执行与车辆的电负载及车辆蓄电池的电压等对应的发电量的控制。

另外，PCM10根据发动机的运转状态，控制大型及小型涡轮增压器61、62的工作。具体而言，PCM10将小型进气旁通阀63a、调节阀64a及废气旁通阀65a的各开度分别控制为对应于发动机1的运转状态而设定的开度。

详细而言，在图3所示的以发动机转速和发动机负载作为参数的图中的低负载且低转速侧的区域A(以发动机转速越大则负载越小的方式设定的分界线下侧的区域)，PCM10将小型进气旁通阀63a及调节阀64a设为除全开之外的开度，将废气旁通阀65a设为全闭状态，从而使大型及小型涡轮增压器61、62两者工作。另一方面，在高负载或者高转速侧的区域B(所述分界线上侧的区域)，小型涡轮增压器62形成排气阻力，因此将小型进气旁通阀63a及调节阀64a设为全开状态，将废气旁通阀65a设为接近于全闭状态的开度，从而旁通小型涡轮增压器62，仅使大型涡轮增压器61工作。此外，在所述区域B，废气旁通阀65a被设定为略微打开以防止转动过快。

本实施方式中，PCM10以降低燃耗和抑制CO₂排放等作为目的，在指定的自动停止条件成立时使发动机1自动停止，并且在此后进行所谓的怠速停止控制，以在指定的再起动条件成立时使发动机再起动。

具体而言，PCM10在自动停止条件成立时停止喷射器18的燃料喷射。例如可以将以下条件设为自动停止条件，即水温传感器SW1所测得的发动机冷却水的温度在指定温度以上，且基于制动踏板传感器SW9的检测信号所判定的踩踏制动踏板的操作持续了指定时间，并且基于车速传感器SW12的检测信号所判定的车速低于预先设定的微低速(例如时速2～5千米)从而车辆实质上处于停止的情形。该自动停止时，通过并列进行节流阀36的开闭控制及经由调节器电路73的交流发电机控制，能够在适合发动机1再起动的活塞位置使发动机1停止。

之后，再起动条件成立时，PCM10开始向各气缸11a供应燃料并使其燃烧，并且通过起动电动机72的驱动向发动机1施加辅助扭矩，从而使发动机1再起动(起动控制单元)。这样，虽然施加了辅助扭矩，但该发动机1基本上是通过燃烧进行再起动，因此其特征是再起动时间非常短。

关于再起动条件，可将以下情形作为再起动条件，例如，车辆蓄电池的剩余容量变少而需要充电；空调装置的压缩机需要工作；或者基于来自加速踏板开度传感器SW8或者离合器踏板传感器SW10的检测信号检测到乘员的加速踏板操作或离合器操作等。其中，车辆蓄电池的剩余容量变少而需要充电，以及空调装置的压缩机需要工作的情形可称为不伴有起步要求的起动条件；相反，检测到加速踏板操作或离合器操作的情形可称为伴有起步要求的起动条件。

该发动机1再起动时，PCM10在伴有起步要求的起动条件成立时和不伴有起步要求的起动条件成立时，使所述调节阀64a及废气旁通阀65a的阀控制互不相同。以下，就PCM10进行的涉及发动机1的再起动的控制，参照图4的流程图及图5的时序图加以说明。在此，图4的流程中各步骤的顺序是为了便于说明的顺序，不言而喻，可以适宜地调换其顺序，或在时间上并列执行各步骤。

首先，在图4的流程的步骤ST1中，判定发动机1的再起动条件是否成立。作为再起动条件，如前所述，包含伴有起步要求的再起动条件和不伴有起步要求的再起动条件。在步骤ST1中再起动条件不成立时(“否”时)，反复执行该步骤ST1，再起动条件成立时(“是”时)，移至步骤ST2。

在步骤ST2中开始执行再起动控制。即，开始向各气缸11a供应燃料。通过该燃烧起动，如图5的项目(B)所示，发动机转速在变动中逐渐提升。在接着的步骤ST3中，判定是否有起步要求，有起步要求时(“是”时)移至步骤ST4；另一方面，没有起步要求时(“否”时)移至步骤ST9。在此，如图5的项目(A)所示，具有起步要求时，起步要求再起动执行标识变为ON(参照实线)。

在有起步要求时的步骤ST4中，执行继在压缩上止点附近喷射燃料的主喷射之后、实施在膨胀冲程中喷射燃料的后喷射的分割喷射控制(参照图5的项目(D)的实线)。因此，分割喷射控制从发动机1的起动条件成立、发动机1的起动控制开始时起即刻开始。通过分割喷射控制，无需提高发动机转速，即可提高排气能量。在接着的步骤ST5中，对调节阀64a通电以将其关闭(参照图5的项目(E)的实线)。由此，调节阀64a在起动条件成立后立即关闭，但考虑到起动电动机72正在驱动，该关闭的时机例如也可设为在后述的发动机1的起动完成后关闭调节阀64a。在此，只要调节阀64a处于全闭或相对于关闭侧有指定开度即可。另一方面，不对废气旁通阀65a通电，而保持全开(常开)状态(参照图5的项目(F)的实线)。这样，通过实施关闭调节阀64a且打开废气旁通阀65a的第一气门控制，能够旁通大型涡轮61b，因此小型涡轮62b的背压降低，该小型涡轮62b背压的前后压差变大。这如图5的项目(G)的实线所例示，能够使小型涡轮62b的转速从零快速提升。此外，图5的项目(G)的虚线如后所述，是不实施第一气门控制的情况下的小型涡轮62b的转速变化的一例。另一方面，如前所述，由于大型涡轮61b被旁通，所以如图5的项目(H)的实线所示，大型涡轮61b的转速提升缓慢。

发动机的再起动完成后(换言之，完全爆发后)，在步骤ST6中，判定是否经过了指定时间。此外，完全爆发判定例如也可以基于发动机转速进行，发动机1完全爆发后，完全爆发标识变为ON(参照图5的项目(C))，另一方面，起步要求再起动标识变为OFF(参照图5的项目(A))。

完全爆发后，在未经过指定时间(“否”时)时，反复进行步骤ST6。另一方面，在经过指定时间后(“是”时)，移至步骤ST7。在此，步骤ST6是在发动机1完全爆发后，用于判断是否小型涡轮62b的转速成为指定转速以上且小型涡轮62b的转动进入稳定状态的步骤。因此，所述的“指定时间”，作为小型涡轮62b的转动能够变为稳定状态程度的时间，例如通过实验等预先设定即可。另外，此处基于完全爆发后的经过时间来判定小型涡轮62b的转动稳定，然而只要是能够判定小型涡轮62b的转动稳定的参数，则不限定于时间，可以采用适宜的参数。

完全爆发后，经过指定时间，在小型涡轮62b的转动稳定后的步骤ST7中，结束分割喷射控制(参照图5的项目(D)的实线)，并且在接着的步骤ST8中，对废气旁通阀通电后以将其关闭(即，全闭或相对于关闭侧有指定开度。参照图5的项目(F)的实线)。这样，伴有起步要求的起动条件成立的情况下的发动机1的起动控制完全结束，移至常规控制。该情况如图5的项目(G)中的实线所示，因为小型涡轮62b的转速较早地提升，基于小型涡轮增压器62的增压在发动机1的起动完成后的起步加速时较早地开始。与此同时，通过将所述分割喷射等保持到小型涡轮62b的转动达到稳定为止，可确保足够的增压压力，能够提高发动机1再起动后的起步加速性能。

另一方面，在所述步骤ST3中，在没有起动要求而接着进行的步骤ST9中，不进行所述的步骤ST4中的分割喷射控制(参照图5的项目(D)的虚线)。另外，也不进行步骤ST5中的调节阀64a的关闭控制(参照图5的项目(E)的虚线)。在发动机1的再起动完成后，执行分别关闭调节阀64a及废气旁通阀65a的第二气门控制。该关闭时机包含自发动机1的起动控制开始至完全爆发为止的期间的伴随起动电动机72的驱动的启动电流产生时，尽可能不进行其他的控制的意味。但是，如前所述，因为该发动机1基本上通过燃烧进行再起动，起动电动机72仅是辅助性地加以使用，因此也可以在发动机1的再起动条件成立后立即分别关闭调节阀64a及废气旁通阀65a。另外，调节阀64a及废气旁通阀65a分别被设为全闭或相对于关闭侧有指定开度(参照图5的项目(E)及项目(F)的虚线)。

这样，不伴有起步要求的发动机1再起动时，如图5的项目(G)及项目(H)的虚线所示，小型涡轮62b及大型涡轮61b的转速均缓缓上升，在发动机1完全爆发后变为指定的转动状态，能够应对此后可能出现的起步要求。

在如前所述的结构中，伴有起步要求的发动机1的起动条件成立时，在从开始该发动机1的起动控制起至完全爆发后(发动机1的起动完成后)经过指定时间为止的过渡期间中，关闭调节阀64a，另一方面，通过将废气旁通阀65a设为打开状态，从而可增大该过渡期间中的小型涡轮62b的前后压差。这样，如图5的项目(G)的实线所示，能够使小型涡轮62b的转速从零快速上升。其结果是，能够在发动机1的起动完成后及早地开始基于小型涡轮增压器62进行的增压，如在伴有起步要求的起动条件成立时那样，在发动机1的起动完成后立即进行起步及加速的状况下，可以提高其起步加速性能。在该情况下，由于小型涡轮62b的惯性相对较小，所以有利于其转速从零上升。

另外此时，通过组合分割喷射控制，从而排气能量增大，由此能够使小型涡轮62b的转速进一步加快。

另外，在发动机1完全爆发后的指定时间内，将废气旁通阀65a设为打开状态，并且将所述分割喷射控制保持到发动机1完全爆发后的指定时间为止，从而能够使小型涡轮62的转速提早达到稳定转动，在发动机1的起动完成后的起步加速时，能够确保足够的增压压力，可实现起步加速性的进一步提高。

另一方面，不伴有起步要求的发动机1的起动条件成立时，和前述不同，因为没有较早地开始基于涡轮增压器的增压的要求，所以无需快速提升如上所述的小型涡轮62b的转速。另一方面，该情况下，较为理想的是预备发动机1的起动完成后驾驶者发出起步要求的情形，而使小型涡轮62b及大型涡轮61b两者均处于运转至指定转速的状态。所以，在不伴有起步要求的发动机1的起动条件成立时，通过一并关闭调节阀64a及废气旁通阀65a，从而在发动机1的起动完成后，能够使小型涡轮62b及大型涡轮61b两者均处于运转至指定转速的状态。另外，该情况下不需要分割喷射，由于不执行这样的不需要的分割喷射，因此在燃油经济性方面有利。

此外，所述的调节阀64a及废气旁通阀65a的控制不限定于如该实施形态这样用于柴油发动机，也可以适用于带涡轮增压器的汽油发动机的怠速停止控制。

最后，对如上所述的实施方式的结构及其效果进行总结说明。

上述实施方式的带涡轮增压器的柴油发动机的控制装置包括：柴油发动机，搭载于车辆中；燃料喷射阀，将燃料喷射到所述柴油发动机的燃烧室内；涡轮增压器，含有设置在所述柴油发动机的排气通道上的涡轮；起动控制单元，在指定的停止条件成立时停止所述柴油发动机，并且在指定的起动条件成立时，执行使通过所述燃料喷射阀供应到所述燃烧室内的燃料点火燃烧的指定的起动控制，使所述柴油发动机起动。

其中，所述起动控制单元在伴有所述车辆起步要求的起动条件成立时，在执行所述起动控制之际，执行继在压缩上止点附近喷射燃料的主喷射后，在膨胀冲程时进行喷射燃料的后喷射的分割喷射控制，而在不伴有所述车辆起步要求的起动条件成立时，不执行所述分割喷射控制，而执行仅进行所述主喷射的起动控制。

根据该结构，在伴有车辆的起步要求的起动条件成立时，执行通过向发动机的燃烧室内供应燃料并使其点火燃烧从而使柴油发动机起动的起动控制。在该起动控制时，执行实施主喷射及后喷射这两者的分割喷射控制。后喷射几乎无助于发动机的转矩增加，而可以增大排气能量，因此排气通道中的涡轮转速能够从零快速提升。这样，在提早开始基于涡轮增压器进行的增压上有利，在发动机的起动完成后，能够提高起步加速性能。

另一方面，在不伴有车辆起步要求的起动条件成立时，不执行所述分割喷射控制，仅执行主喷射。该情况下，不进行如上所述的基于涡轮增压器进行的提早增压，能够避免不必要的燃料消耗。

本发明中，较为理想的是，所述起动控制单元从所述起动控制开始时开始所述分割喷射控制，并且将该分割喷射控制保持至所述柴油发动机的起动完成后且所述涡轮的转速上升至指定转速为止。

起动控制开始时开始分割喷射控制有利于快速提升涡轮的转速。另外，通过将分割喷射控制保持至涡轮的转速上升至指定转速为止换言之涡轮达到稳定转动为止，能够由转速快速上升后的涡轮增压器确保足够的增压压力。

在所述涡轮增压器包括含有小型涡轮的小型涡轮增压器和含有比所述小型涡轮大的大型涡轮的大型涡轮增压器的情况下，较为理想的是，所述起动控制单元将所述分割喷射控制保持至所述柴油发动机的起动完成后且所述小型涡轮的转速上升至指定转速为止。

因为小型涡轮比大型涡轮的惯性小，因而有利于使其转速从零快速上升。

上述结构中，较为理想的是，所述大型涡轮设置在所述柴油发动机的排气通道上所述小型涡轮的下游侧，所述排气通道上设置有旁通所述小型涡轮的第一旁通路、开关该第一旁通路的调节阀、旁通所述大型涡轮的第二旁通路、以及开关该第二旁通路的废气旁通阀，所述起动控制单元在执行所述分割喷射控制中，关闭所述调节阀且打开所述废气旁通阀。此处所说的“将阀关闭”的情形中，除将阀设为全关闭的情形外，还可包含将阀的开度设为相对于闭合侧有指定开度的情形。另一方面，此处所说的“将阀打开”的情形中，除将阀设为全开的情形之外，还可包含将阀的开度设为相对于打开侧有指定开度的情形。

根据该结构，在伴有车辆起步要求的起动条件成立时，在所述分割喷射控制正进行中，通过一方面关闭调节阀，另一方面打开废气旁通阀，可以使设置在发动机的排气通道上相对上游侧的小型涡轮的背压下降。这样可增大小型涡轮的前后压差，有利于使小型涡轮的转速从零快速提升。即，该结构中，通过组合所述的分割喷射控制与调节阀及废气旁通阀这两者的阀门控制，能够较早地开始基于小型涡轮增压器进行的增压，因此更加有利于提高发动机的起动完成后的起步加速性能。

Claims (4)

1.一种带涡轮增压器的柴油发动机的控制装置，其特征在于包括：

柴油发动机，搭载于车辆中；

燃料喷射阀，将燃料喷射到所述柴油发动机的燃烧室内；

涡轮增压器，含有设置在所述柴油发动机的排气通道上的涡轮；

起动控制单元，在指定的自动停止条件成立时执行使所述柴油发动机自动停止的怠速停止控制，并且在指定的再起动条件成立时，执行使通过所述燃料喷射阀供应到所述燃烧室内的燃料点火燃烧的指定的再起动控制，使所述柴油发动机再起动；其中，

所述起动控制单元在所述柴油发动机自动停止中伴有所述车辆起步要求的再起动条件成立时，在执行所述再起动控制之际，执行继在压缩上止点附近喷射燃料的主喷射后，在膨胀冲程时进行喷射燃料的后喷射的分割喷射控制，而在所述柴油发动机自动停止中不伴有所述车辆起步要求的再起动条件成立时，不执行所述分割喷射控制，而执行仅进行所述主喷射的再起动控制。

2.根据权利要求1所述的带涡轮增压器的柴油发动机的控制装置，其特征在于：

所述起动控制单元从所述再起动控制开始时开始所述分割喷射控制，并且将该分割喷射控制保持至所述柴油发动机的再起动完成后且所述涡轮的转速上升至指定转速为止。

3.根据权利要求1或2所述的带涡轮增压器的柴油发动机的控制装置，其特征在于：

所述涡轮增压器包括含有小型涡轮的小型涡轮增压器和含有比所述小型涡轮大的大型涡轮的大型涡轮增压器，

所述起动控制单元将所述分割喷射控制保持至所述柴油发动机的再起动完成后且所述小型涡轮的转速上升至指定转速为止。

4.根据权利要求3所述的带涡轮增压器的柴油发动机的控制装置，其特征在于：

所述大型涡轮设置在所述柴油发动机的排气通道上所述小型涡轮的下游侧，

所述排气通道上设置有旁通所述小型涡轮的第一旁通路、开关该第一旁通路的调节阀、旁通所述大型涡轮的第二旁通路、以及开关该第二旁通路的废气旁通阀，

所述起动控制单元在执行所述分割喷射控制中，关闭所述调节阀且打开所述废气旁通阀。