專利名稱：停止發(fā)動機的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機系統(tǒng)、內(nèi)燃機控制方法和預(yù)測內(nèi)燃機的停止位置的停止位置預(yù)測方法。
背景技術(shù)：
一種已經(jīng)提出的內(nèi)燃機系統(tǒng)，能夠使得在內(nèi)燃機自動停止后而自動重新起動時，在具有第一點火定時的氣缸中點燃空氣燃料混合物而燃燒(例如，見日本專利待審公開公報No.2001-342876)。在具有第一點火定時的氣缸中的空氣燃料混合物的點火和燃燒實現(xiàn)內(nèi)燃機的快速重新起動。
在一種內(nèi)燃機中，其中供給的燃料被分別噴射到多個氣缸，例如四個氣缸或者六個氣缸，的各個進氣系統(tǒng)中，燃料噴射通常在排氣沖程的最后階段進行。因此，在具有第一點火定時的氣缸中的空氣燃料混合物的點火和燃燒，需要緊接在內(nèi)燃機停止前在排氣沖程的最后階段中，將燃料噴射到在內(nèi)燃機停止時在從進氣沖程到壓縮沖程的一定范圍內(nèi)停止的氣缸中。另外，對于空氣燃料混合物的點火和燃燒，還需要在氣缸中的足夠程度的壓縮。這樣，將在從進氣沖程到壓縮沖程的適合范圍內(nèi)停止的氣缸中進行燃料噴射。為此，內(nèi)燃機停止位置的準確預(yù)測是必需的。
在內(nèi)燃機停止時，節(jié)氣門通常設(shè)置在關(guān)閉位置。因此，緊接在內(nèi)燃機停止前噴射的燃料供給僅接收到少量的吸入空氣。在一種進氣口噴射類型的內(nèi)燃機中，這可能導致噴射的燃料擴散不足。
內(nèi)燃機的狀態(tài)變化和老化可能導致內(nèi)燃機停止位置不穩(wěn)定。這樣，緊接在內(nèi)燃機停止前接收燃料噴射的氣缸可能超過適合范圍到達壓縮沖程的上死點。在這樣的情況下，接收燃料噴射的氣缸不同于在內(nèi)燃機重新起動時具有第一點火定時的氣缸。當接收燃料噴射的氣缸到達壓縮沖程的上死點時，壓縮誘發(fā)的溫度升高可能導致空氣燃料混合物自行點火(自燃)和燃燒，并且由于不期望的燃燒導致不希望的振動。這使得在裝有該內(nèi)燃機的車輛中給駕駛員帶來不協(xié)調(diào)的駕駛感覺。
本發(fā)明的內(nèi)燃機系統(tǒng)以及本發(fā)明的相應(yīng)的停止位置預(yù)測方法的目的在于，以高的精度預(yù)測內(nèi)燃機的停止位置。本發(fā)明的內(nèi)燃機系統(tǒng)以及本發(fā)明的相應(yīng)的內(nèi)燃機控制方法的目的在于，在內(nèi)燃機起動時在具有第一點火定時的氣缸中提供燃料噴射，從而確保內(nèi)燃機的快速起動。本發(fā)明的內(nèi)燃機系統(tǒng)以及本發(fā)明的相應(yīng)的內(nèi)燃機控制方法的目的還在于，能夠使得在內(nèi)燃機起動時在具有第一點火定時的氣缸中噴射的燃料擴散充分。本發(fā)明的內(nèi)燃機系統(tǒng)以及本發(fā)明的相應(yīng)的內(nèi)燃機控制方法的目的還在于，以高的可能性確保在內(nèi)燃機起動時在具有第一點火定時的氣缸中的適量的燃料噴射。本發(fā)明的內(nèi)燃機系統(tǒng)以及本發(fā)明的相應(yīng)的內(nèi)燃機控制方法的目的還在于，防止緊接在內(nèi)燃機停止前已經(jīng)接收燃料噴射的氣缸中出現(xiàn)自行點火。
上述和其他目的的至少一部分由具有下面描述構(gòu)造的本發(fā)明的內(nèi)燃機系統(tǒng)、內(nèi)燃機控制方法和預(yù)測內(nèi)燃機的停止位置的停止位置預(yù)測方法實現(xiàn)。
本發(fā)明涉及包括內(nèi)燃機的第一內(nèi)燃機系統(tǒng)。所述內(nèi)燃機系統(tǒng)包括測量所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速測量單元；以及停止位置預(yù)測模塊，所述停止位置預(yù)測模塊，基于在禁止燃料噴射到所述內(nèi)燃機的情況下在所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速降低過程中、當所述內(nèi)燃機的多個氣缸中的一個越過上死點時由所述轉(zhuǎn)速測量單元測量的所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速，預(yù)測所述內(nèi)燃機的停止位置。
本發(fā)明的第一內(nèi)燃機系統(tǒng)，基于在禁止燃料噴射到內(nèi)燃機的情況下在內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速降低過程中、當內(nèi)燃機的多個氣缸中的一個越過上死點時測量的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速，預(yù)測內(nèi)燃機的停止位置。在內(nèi)燃機的多個氣缸中的一個越過上死點時內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速變化很小?；谧兓苄〉膬?nèi)燃機轉(zhuǎn)速，可以高的準確度預(yù)測內(nèi)燃機的停止位置。
在本發(fā)明的第一內(nèi)燃機系統(tǒng)中，最好所述停止位置預(yù)測模塊，基于當所述內(nèi)燃機的多個氣缸中的一個越過所述上死點時由所述轉(zhuǎn)速測量單元測量的所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速的記錄，預(yù)測所述內(nèi)燃機的停止位置。該布置基于當內(nèi)燃機的多個氣缸中的一個越過上死點時至少兩個測量的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速，預(yù)測內(nèi)燃機的停止位置。因此，可以高的準確度預(yù)測內(nèi)燃機的停止位置。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述內(nèi)燃機系統(tǒng)還包括調(diào)節(jié)所述內(nèi)燃機中的空氣吸入量的空氣吸入量調(diào)節(jié)單元；能夠分別將供給的燃料噴射到所述內(nèi)燃機的多個氣缸的燃料噴射單元；能夠分別在所述內(nèi)燃機的多個氣缸中點燃所吸入空氣和所噴射燃料的空氣燃料混合物的點火單元；測量所述內(nèi)燃機的曲柄角的曲柄角測量單元；停止控制模塊，所述停止控制模塊，響應(yīng)于內(nèi)燃機的停止指令，根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元，以使得在緊接于所述內(nèi)燃機停止之前的規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到規(guī)定氣缸中，其中，當所述內(nèi)燃機停止在由所述停止位置預(yù)測模塊預(yù)測的停止位置處時所述規(guī)定氣缸停止于包括部分壓縮沖程的預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)；以及起動控制模塊，所述起動控制模塊，響應(yīng)于內(nèi)燃機的起動指令，根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元和所述點火單元，以使得在第一點火定時在停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸中點燃空氣燃料混合物，并且起動所述內(nèi)燃機。該布置能夠準確規(guī)定在內(nèi)燃機停止時在包括部分壓縮沖程的預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)停止的氣缸，并且在所規(guī)定的規(guī)定氣缸中進行適量的燃料噴射，從而確保內(nèi)燃機快速起動。在該發(fā)明的第一內(nèi)燃機系統(tǒng)中，所述燃料噴射單元可分別將供給的燃料噴射到所述內(nèi)燃機的多個氣缸的各個進氣系統(tǒng)。所述停止控制模塊可根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元，以使得在停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸的、緊接在所述內(nèi)燃機停止之前的進氣沖程中，將燃料噴射到所述規(guī)定氣缸中。
在包括停止控制模塊和起動控制模塊的本發(fā)明的第一內(nèi)燃機系統(tǒng)的一個優(yōu)選實施例中，所述停止控制模塊控制所述空氣吸入量調(diào)節(jié)單元，以使得在緊接于所述內(nèi)燃機停止之前的所述規(guī)定燃料噴射定時噴射燃料的過程中，增大空氣吸入量。增大的進氣量使得噴射到在預(yù)設(shè)周期(循環(huán)，cycle)范圍內(nèi)停止的規(guī)定氣缸中的燃料有效擴散，并且在內(nèi)燃機重新起動時確保有效燃燒。這確保內(nèi)燃機快速起動。
在包括停止控制模塊和起動控制模塊的本發(fā)明的第一內(nèi)燃機系統(tǒng)的一個優(yōu)選實施例中，所述停止控制模塊根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元，以使得在所述內(nèi)燃機停止前將另一供給的燃料噴射到已經(jīng)在所述規(guī)定燃料噴射定時接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸中。該布置提供以兩個或者多個部分噴射的所需燃料量，從而確保適合的燃料噴射量。
在內(nèi)燃機停止前將另一供給燃料噴射到在規(guī)定的燃料噴射定時接收燃料噴射的規(guī)定氣缸中的、本發(fā)明的第一內(nèi)燃機系統(tǒng)中，所述停止控制模塊可根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元，以使得在緊接于所述內(nèi)燃機停止之前的所述規(guī)定燃料噴射定時，將小于達到化學計算的空氣燃料比的規(guī)定燃料量的第一燃料量的燃料，噴射到在所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)停止的所述規(guī)定氣缸中，以及在所述內(nèi)燃機停止前將校正的第二燃料量的燃料噴射到所述規(guī)定氣缸中。該布置的第一內(nèi)燃機系統(tǒng)在規(guī)定的燃料噴射定時將第一燃料量的燃料噴射到在預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)停止的規(guī)定氣缸中，以使得空氣燃料混合物為稀薄空氣燃料比，并且另外噴射供給的燃料以使得空氣燃料混合物的空氣燃料比適于有效燃燒。所述第一燃料量可被確定為不小于作為可燃燒稀薄極限的最小燃料量。所述第二燃料量可被確定為使得所述第一燃料量和所述第二燃料量的總和達到足夠接近化學計算的空氣燃料比的空氣燃料比。在該布置的第一內(nèi)燃機系統(tǒng)的一個優(yōu)選實施例中，當根據(jù)在所述規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸中后、由所述停止位置預(yù)測模塊預(yù)測的所述內(nèi)燃機的停止位置，判定為接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置不越過重新噴射誘發(fā)停止位置(再噴射用停止位置)時，所述停止控制模塊控制所述燃料噴射單元，以使得在所述規(guī)定氣缸的進氣沖程中噴射所述第二燃料量的燃料。這樣的控制可理想地禁止燃料無意義地噴射到越過重新噴射誘發(fā)停止位置的規(guī)定氣缸中。所述重新噴射誘發(fā)停止位置可由導致在接收燃料噴射的規(guī)定氣缸中的壓縮溫度升高到可能使得空氣燃料混合物自行點火的溫度水平的預(yù)設(shè)曲柄角限定。所述重新噴射誘發(fā)停止位置還可表示接收燃料噴射的規(guī)定氣缸的壓縮沖程中的上死點。
在包括停止控制模塊和起動控制模塊的本發(fā)明的第一內(nèi)燃機系統(tǒng)的另一個優(yōu)選實施例中，當根據(jù)在規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸中后、由所述停止位置預(yù)測模塊預(yù)測的所述內(nèi)燃機的停止位置，判定為接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置越過點火誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述點火單元以使得在所述規(guī)定氣缸的停止位置越過所述點火誘發(fā)停止位置前在所述規(guī)定氣缸中點燃空氣燃料混合物。該布置可理想地防止例如由在接收燃料噴射的規(guī)定氣缸中的自行點火導致的空氣燃料混合物的不期望的燃燒，從而有效地防止由于不期望的燃燒導致的可能的振動。
在規(guī)定氣缸的停止位置越過點火誘發(fā)停止位置前、點燃在接收燃料噴射的規(guī)定氣缸中的空氣燃料混合物的本發(fā)明的第一內(nèi)燃機系統(tǒng)中，最好在判定接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置越過所述點火誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述點火單元，以使得在所述規(guī)定氣缸的壓縮沖程中點燃空氣燃料混合物。該布置確保在壓縮壓力升高前的空氣燃料混合物的燃燒，從而有效地防止由于燃燒導致的不期望的振動。所述點火誘發(fā)停止位置可表示規(guī)定的接收燃料噴射的氣缸的壓縮沖程中的上死點。
在規(guī)定氣缸的停止位置通過點火誘發(fā)停止位置前、點燃在接收燃料噴射的規(guī)定氣缸中的空氣燃料混合物的本發(fā)明的第一內(nèi)燃機系統(tǒng)中，還優(yōu)選地，在判定接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置越過所述點火誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述燃料噴射單元，以使得在所述規(guī)定氣缸之后進入壓縮沖程的下一個氣缸的進氣沖程中噴射燃料；以及所述起動控制模塊控制所述燃料噴射單元和所述點火單元，以使得在所述下一個氣缸中在第一點火定時點燃空氣燃料混合物，并且起動所述內(nèi)燃機。該布置能夠使得空氣燃料混合物在下一個循環(huán)中的第一點火定時被點火，從而確保內(nèi)燃機的快速起動。
本發(fā)明還涉及包括內(nèi)燃機的第二內(nèi)燃機系統(tǒng)。第二內(nèi)燃機系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)所述內(nèi)燃機中的空氣吸入量的空氣吸入量調(diào)節(jié)單元；能夠分別將供給的燃料噴射到所述內(nèi)燃機的多個氣缸的各進氣系統(tǒng)的燃料噴射單元；能夠分別在所述內(nèi)燃機的多個氣缸中點燃所吸入空氣和所噴射燃料的空氣燃料混合物的點火單元；預(yù)測所述內(nèi)燃機的停止位置的停止位置預(yù)測模塊；測量所述內(nèi)燃機的曲柄角的曲柄角測量單元；停止控制模塊，所述停止控制模塊，響應(yīng)于內(nèi)燃機的停止指令，根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元和所述空氣吸入量調(diào)節(jié)單元，以使得在緊接于所述內(nèi)燃機停止之前的規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到規(guī)定氣缸中，并且在所述規(guī)定燃料噴射定時的噴射燃料過程中增大所述空氣吸入量，其中，當所述內(nèi)燃機停止在由所述停止位置預(yù)測模塊預(yù)測的停止位置處時所述規(guī)定氣缸停止于包括部分壓縮沖程的預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)；以及起動控制模塊，所述起動控制模塊，響應(yīng)于內(nèi)燃機的起動指令，根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元和所述點火單元，以使得在第一點火定時在停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸中點燃空氣燃料混合物，并且起動所述內(nèi)燃機。
響應(yīng)于內(nèi)燃機的停止指令，本發(fā)明的第二內(nèi)燃機系統(tǒng)根據(jù)所測量的曲柄角緊接在內(nèi)燃機停止前以規(guī)定的燃料噴射定時將燃料噴射到規(guī)定氣缸中，當內(nèi)燃機停止在所預(yù)測的停止位置處時所述規(guī)定氣缸在包括部分壓縮沖程的預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)停止。在燃料以規(guī)定的燃料噴射定時噴射過程中增大空氣進入量。響應(yīng)于內(nèi)燃機的起動指令，本發(fā)明的第二內(nèi)燃機系統(tǒng)，根據(jù)所測量的曲柄角以第一點火定時在停止于預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的規(guī)定氣缸中點燃空氣燃料混合物，并且相應(yīng)地起動內(nèi)燃機。在燃料噴射過程中增大的進氣量使得噴射到在預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)停止的規(guī)定氣缸中的燃料有效擴散，并且在內(nèi)燃機重新起動時確保有效燃燒。這確保內(nèi)燃機快速起動。
另外，在本發(fā)明的第二內(nèi)燃機系統(tǒng)中，所述停止控制模塊可根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元，以使得在所述內(nèi)燃機停止前再將供給的燃料噴射到已經(jīng)在所述規(guī)定燃料噴射定時接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸中。該布置提供以兩個或者多個部分噴射的所需燃料量，從而確保適合的燃料噴射量。
在內(nèi)燃機停止前、又將供給燃料噴射到在規(guī)定的燃料噴射定時接收燃料噴射的規(guī)定氣缸中的、本發(fā)明的第二內(nèi)燃機系統(tǒng)中，所述停止控制模塊可根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元，以使得在緊接于所述內(nèi)燃機停止之前的所述規(guī)定燃料噴射定時將小于達到化學計算的空氣燃料比的規(guī)定燃料量的第一燃料量的燃料，噴射到在所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)停止的所述規(guī)定氣缸中，以及在所述內(nèi)燃機停止前將校正的第二燃料量的燃料噴射到所述規(guī)定氣缸中。該布置的第二內(nèi)燃機系統(tǒng)在規(guī)定的燃料噴射定時將第一燃料量的燃料噴射到在預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)停止的規(guī)定氣缸中，以使得空氣燃料混合物為稀薄空氣燃料比(lean air-fuel ratio)，并且再噴射供給的燃料以使得空氣燃料混合物的空氣燃料比適于有效燃燒。所述第一燃料量可被確定為不小于作為可燃燒稀薄極限的最小燃料量。所述第二燃料量可被確定為使得所述第一燃料量和所述第二燃料量的總和達到足夠接近化學計算的空氣燃料比的空氣燃料比。在該布置的第二內(nèi)燃機系統(tǒng)的一個優(yōu)選實施例中，當根據(jù)在所述規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸中后、由所述停止位置預(yù)測模塊預(yù)測的所述內(nèi)燃機的停止位置，判定為接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置不越過重新噴射誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述燃料噴射單元，以使得在所述規(guī)定氣缸的進氣沖程中噴射所述第二燃料量的燃料。這樣的控制可理想地禁止燃料無意義地噴射到通過重新噴射誘發(fā)停止位置的規(guī)定氣缸中。所述重新噴射誘發(fā)停止位置可由導致在接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸中的壓縮溫度升高到可能使得空氣燃料混合物自行點火的溫度水平的預(yù)設(shè)曲柄角限定。所述重新噴射誘發(fā)停止位置還可表示接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的壓縮沖程中的上死點。
在本發(fā)明的第二內(nèi)燃機系統(tǒng)的一個優(yōu)選實施例中，當根據(jù)在規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸中后、由所述停止位置預(yù)測模塊預(yù)測的所述內(nèi)燃機的停止位置，判定為接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置越過點火誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述點火單元使得在所述規(guī)定氣缸的停止位置越過所述點火誘發(fā)停止位置前在所述規(guī)定氣缸中點燃空氣燃料混合物。該布置可防止例如由在接收燃料噴射的規(guī)定氣缸中的自行點火導致的空氣燃料混合物的未料到的燃燒，從而有效地防止由于未料到的燃燒導致的可能的振動。
在規(guī)定氣缸的停止位置通過點火誘發(fā)停止位置前、點燃在接收燃料噴射的規(guī)定氣缸中的空氣燃料混合物的本發(fā)明的第二內(nèi)燃機系統(tǒng)中，最好在判定接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置越過所述點火誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述點火單元，以使得在所述規(guī)定氣缸的壓縮沖程中點燃空氣燃料混合物。該布置確保在壓縮壓力升高前的空氣燃料混合物的燃燒，從而有效地防止由于燃燒導致的不期望的振動。所述點火誘發(fā)停止位置可表示接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的壓縮沖程中的上死點。
在規(guī)定氣缸的停止位置越過點火誘發(fā)停止位置前、點燃在接收燃料噴射的規(guī)定氣缸中的空氣燃料混合物的本發(fā)明的第二內(nèi)燃機系統(tǒng)中，還最好在判定接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置越過所述點火誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述燃料噴射單元，以使得在所述規(guī)定氣缸之后進入壓縮沖程的下一個氣缸的進氣沖程中噴射燃料；以及所述起動控制模塊控制所述燃料噴射單元和所述點火單元，以使得在所述下一個氣缸中在第一點火定時點燃空氣燃料混合物，并且起動所述內(nèi)燃機。該布置能夠使得空氣燃料混合物在下一個氣缸中在第一點火定時被點火，從而確保內(nèi)燃機的快速起動。
本發(fā)明還涉及包括內(nèi)燃機的第三內(nèi)燃機系統(tǒng)。第三內(nèi)燃機系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)所述內(nèi)燃機中的空氣吸入量的空氣吸入量調(diào)節(jié)單元；能夠分別將供給的燃料噴射到所述內(nèi)燃機的多個氣缸的燃料噴射單元；能夠分別在所述內(nèi)燃機的多個氣缸中點燃所吸入空氣和所噴射燃料的空氣燃料混合物的點火單元；預(yù)測所述內(nèi)燃機的停止位置的停止位置預(yù)測模塊；測量所述內(nèi)燃機的曲柄角的曲柄角測量單元；停止控制模塊，所述停止控制模塊響應(yīng)于內(nèi)燃機的停止指令，根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元，以使得在緊接于所述內(nèi)燃機停止之前的規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到規(guī)定氣缸中，并且在所述內(nèi)燃機停止前再將供給的燃料噴射到已經(jīng)在所述規(guī)定燃料噴射定時接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸中，其中，當所述內(nèi)燃機停止在由所述停止位置預(yù)測模塊預(yù)測的停止位置處時所述規(guī)定氣缸停止于包括部分壓縮沖程的預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)；以及起動控制模塊，所述起動控制模塊，響應(yīng)于內(nèi)燃機的起動指令，根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元和所述點火單元，以使得在第一點火定時在停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸中點燃空氣燃料混合物，并且起動所述內(nèi)燃機。
響應(yīng)于內(nèi)燃機的停止指令，本發(fā)明的第三內(nèi)燃機系統(tǒng)根據(jù)所測量的曲柄角，緊接在內(nèi)燃機停止前以規(guī)定的燃料噴射定時，將燃料噴射到規(guī)定氣缸中，當內(nèi)燃機停止在所預(yù)測的停止位置處時所述規(guī)定氣缸在包括部分壓縮沖程的預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)停止。本發(fā)明的第三內(nèi)燃機系統(tǒng)在內(nèi)燃機停止前根據(jù)所測量的曲柄角又將供給燃料噴射到接收燃料噴射的規(guī)定氣缸中。響應(yīng)于內(nèi)燃機的起動指令，本發(fā)明的第三內(nèi)燃機系統(tǒng)根據(jù)所測量的曲柄角，以第一點火定時在停止于預(yù)設(shè)的周期范圍內(nèi)的規(guī)定氣缸中，點燃空氣燃料混合物，并且相應(yīng)地起動內(nèi)燃機。這樣的控制能夠使得所需量的燃料以兩個或者多個部分被噴射到在預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)停止的規(guī)定氣缸中中，從而確保燃料噴射量的適當調(diào)節(jié)。這能夠使得在內(nèi)燃機重新起動時充分燃燒并且確保內(nèi)燃機快速起動。
在本發(fā)明的第三內(nèi)燃機系統(tǒng)的一個優(yōu)選實施例中，所述燃料噴射單元分別將供給的燃料噴射到所述內(nèi)燃機的多個氣缸的各個進氣系統(tǒng)中。所述停止控制模塊根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元，以使得在緊接于所述內(nèi)燃機停止之前的、在所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)停止的所述規(guī)定氣缸的進氣沖程中噴射供給燃料。
在本發(fā)明的第三內(nèi)燃機系統(tǒng)中，所述停止控制模塊可根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元，以使得在緊接于所述內(nèi)燃機停止之前的所述規(guī)定燃料噴射定時，將小于達到化學計算的空氣燃料比的規(guī)定燃料量的第一燃料量的燃料，噴射到所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)停止的所述規(guī)定氣缸中，以及在所述內(nèi)燃機停止前將校正的第二燃料量的燃料噴射到所述規(guī)定氣缸中。該布置的第二內(nèi)燃機系統(tǒng)在規(guī)定的燃料噴射定時將第一燃料量的燃料噴射到預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)停止的規(guī)定氣缸中，以使得空氣燃料混合物為稀薄空氣燃料比，并且再噴射供給的燃料以使得空氣燃料混合物的空氣燃料比適于有效燃燒。所述第一燃料量可被確定為不小于作為可燃燒稀薄極限的最小燃料量。所述第二燃料量可被確定為使得所述第一燃料量和所述第二燃料量的總和達到足夠接近化學計算的空氣燃料比的空氣燃料比。在該布置的第二內(nèi)燃機系統(tǒng)的一個優(yōu)選實施例中，當根據(jù)在所述規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸中后、由所述停止位置預(yù)測模塊預(yù)測的所述內(nèi)燃機的停止位置，判定為接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置不越過重新噴射誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述燃料噴射單元，以使得在所述規(guī)定氣缸的進氣沖程中噴射所述第二燃料量的燃料。這樣的控制可理想地禁止燃料無意義地噴射到通過重新噴射誘發(fā)停止位置的規(guī)定氣缸中。所述重新噴射誘發(fā)停止位置可由導致在接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸中的壓縮溫度升高到可能使得空氣燃料混合物自行點火的溫度水平的預(yù)設(shè)曲柄角限定。所述重新噴射誘發(fā)停止位置可表示接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的壓縮沖程中的上死點。
在本發(fā)明的第三內(nèi)燃機系統(tǒng)的一個優(yōu)選實施例中，當根據(jù)在規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸中后、由所述停止位置預(yù)測模塊預(yù)測的所述內(nèi)燃機的停止位置，判定為接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置越過點火誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述點火單元使得在所述規(guī)定氣缸的停止位置越過所述點火誘發(fā)停止位置前在所述規(guī)定氣缸中點燃空氣燃料混合物。該布置可理想地防止例如由在接收燃料噴射的規(guī)定氣缸中的自行點火導致的空氣燃料混合物的不期望的燃燒，從而有效地防止由于不期望的燃燒導致的可能的振動。
在規(guī)定氣缸的停止位置越過點火誘發(fā)停止位置前、點燃在接收燃料噴射的規(guī)定氣缸中的空氣燃料混合物的本發(fā)明的第三內(nèi)燃機系統(tǒng)中，最好在判定接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置越過所述點火誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述點火單元，以使得在所述規(guī)定氣缸的壓縮沖程中點燃空氣燃料混合物。該布置確保在壓縮壓力升高前的空氣燃料混合物的燃燒，從而有效地防止由于燃燒導致的不期望的振動。所述點火誘發(fā)停止位置可表示接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的壓縮沖程中的上死點。
在接收燃料噴射的規(guī)定氣缸的停止位置越過點火誘發(fā)停止位置前、點燃在規(guī)定氣缸中的空氣燃料混合物的本發(fā)明的第三內(nèi)燃機系統(tǒng)中，最好在判定接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置越過所述點火誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述燃料噴射單元，以使得在所述規(guī)定氣缸之后進入壓縮沖程的下一個氣缸的進氣沖程中噴射燃料；以及所述起動控制模塊控制所述燃料噴射單元和所述點火單元，以使得在所述下一個氣缸中在第一點火定時點燃空氣燃料混合物，并且起動所述內(nèi)燃機。該布置能夠使得空氣燃料混合物在下一個氣缸中的第一點火定時被點火，從而確保內(nèi)燃機的快速起動。
本發(fā)明還涉及包括內(nèi)燃機的第四內(nèi)燃機系統(tǒng)。第四內(nèi)燃機系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)所述內(nèi)燃機中的空氣吸入量的空氣吸入量調(diào)節(jié)單元；能夠分別將供給的燃料噴射到所述內(nèi)燃機的多個氣缸的燃料噴射單元；能夠分別在所述內(nèi)燃機的多個氣缸中點燃所吸入空氣和所噴射燃料的空氣燃料混合物的點火單元；預(yù)測所述內(nèi)燃機的停止位置的停止位置預(yù)測模塊；測量所述內(nèi)燃機的曲柄角的曲柄角測量單元；停止控制模塊，所述停止控制模塊響應(yīng)于內(nèi)燃機的停止指令，根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元，以使得在緊接于所述內(nèi)燃機停止之前的規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到規(guī)定氣缸中，其中，當所述內(nèi)燃機停止在由所述停止位置預(yù)測模塊預(yù)測的停止位置處時所述規(guī)定氣缸停止于包括部分壓縮沖程的預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)；當根據(jù)在規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸中后、由所述停止位置預(yù)測模塊預(yù)測的所述內(nèi)燃機的停止位置，判定為接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置越過點火誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述點火單元以使得在所述規(guī)定氣缸的停止位置越過所述點火誘發(fā)停止位置前在所述規(guī)定氣缸中點燃空氣燃料混合物；以及起動控制模塊，所述起動控制模塊，響應(yīng)于內(nèi)燃機的起動指令，根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元和所述點火單元，以使得在第一點火定時在停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸中點燃空氣燃料混合物，并且起動所述內(nèi)燃機。
響應(yīng)于內(nèi)燃機的停止指令，本發(fā)明的第四內(nèi)燃機系統(tǒng)根據(jù)所測量的曲柄角，緊接在內(nèi)燃機停止前以規(guī)定的燃料噴射定時，將燃料噴射到規(guī)定氣缸中，當內(nèi)燃機停止在所預(yù)測的停止位置處時，所述規(guī)定氣缸在包括部分壓縮沖程的預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)停止。當以規(guī)定的燃料噴射定時將燃料噴射到規(guī)定的氣缸中后，由所預(yù)測的內(nèi)燃機停止位置確定接收燃料噴射的規(guī)定的氣缸的停止位置越過點火誘發(fā)停止位置時，第四內(nèi)燃機系統(tǒng)在規(guī)定氣缸越過點火誘發(fā)停止位置前在規(guī)定氣缸中點燃空氣燃料混合物。該布置可理想地防止例如由在接收燃料噴射的規(guī)定氣缸中的自行點火導致的空氣燃料混合物的不期望的燃燒，從而有效地防止由于不期望的燃燒導致的可能的振動。響應(yīng)于內(nèi)燃機的起動指令，本發(fā)明的第四內(nèi)燃機系統(tǒng)以第一點火定時在停止于預(yù)設(shè)的周期范圍內(nèi)的規(guī)定氣缸中點燃空氣燃料混合物，并相應(yīng)地起動內(nèi)燃機。當接收燃料噴射的規(guī)定氣缸的停止位置不越過點火誘發(fā)停止位置時，空氣燃料混合物以第一點火定時在規(guī)定氣缸中點火。這確保內(nèi)燃機快速起動。所述燃料噴射單元分別將供給的燃料噴射到內(nèi)燃機的多個氣缸的各個進氣系統(tǒng)中。
在接收燃料噴射的規(guī)定氣缸的停止位置越過點火誘發(fā)停止位置前、點燃在規(guī)定氣缸中的空氣燃料混合物的本發(fā)明的第四內(nèi)燃機系統(tǒng)中，最好在判定接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置越過所述點火誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述點火單元，以使得在所述規(guī)定氣缸的壓縮沖程中點燃空氣燃料混合物。該布置確保在壓縮壓力升高前的空氣燃料混合物的燃燒，從而有效地防止由于燃燒導致的不預(yù)期的振動。所述點火誘發(fā)停止位置可表示接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的壓縮沖程中的上死點。
在接收燃料噴射的規(guī)定氣缸的停止位置越過點火誘發(fā)停止位置前、點燃在規(guī)定氣缸中的空氣燃料混合物的本發(fā)明的第四內(nèi)燃機系統(tǒng)中，最好在判定接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置越過所述點火誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述燃料噴射單元，以使得在所述規(guī)定氣缸之后進入壓縮沖程的下一個氣缸的進氣沖程中噴射燃料；以及所述起動控制模塊控制所述燃料噴射單元和所述點火單元，以使得在所述下一個氣缸中在第一點火定時點燃空氣燃料混合物，并且起動所述內(nèi)燃機。該布置能夠使得空氣燃料混合物在下一個氣缸中在第一點火定時被點火，從而確保內(nèi)燃機的快速起動。
本發(fā)明還涉及一種預(yù)測內(nèi)燃機的停止位置的停止位置預(yù)測方法。所述停止位置預(yù)測方法基于在禁止燃料噴射到所述內(nèi)燃機中的情況下在所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速降低過程中、當所述內(nèi)燃機的多個氣缸中的一個越過上死點時所測量的所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速，預(yù)測所述內(nèi)燃機的停止位置。
本發(fā)明的停止位置預(yù)測方法，基于在禁止燃料噴射到內(nèi)燃機的情況下在內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速降低過程中、當內(nèi)燃機的多個氣缸中的一個越過上死點時測量的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速，來預(yù)測內(nèi)燃機的停止位置。在內(nèi)燃機的多個氣缸中的一個越過上死點時，內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速變化很小?；谧兓苄〉膬?nèi)燃機轉(zhuǎn)速，可以高的準確度預(yù)測內(nèi)燃機的停止位置。
本發(fā)明還涉及控制內(nèi)燃機的第一內(nèi)燃機控制方法。所述內(nèi)燃機包括調(diào)節(jié)所述內(nèi)燃機中的空氣吸入量的空氣吸入量調(diào)節(jié)單元；能夠分別將供給的燃料噴射到所述內(nèi)燃機的多個氣缸的燃料噴射單元；能夠分別在所述內(nèi)燃機的多個氣缸中點燃所吸入空氣和所噴射燃料的空氣燃料混合物的點火單元；以及測量所述內(nèi)燃機的曲柄角的曲柄角測量單元。響應(yīng)于內(nèi)燃機的停止指令，所述第一內(nèi)燃機控制方法預(yù)測所述內(nèi)燃機的停止位置，并根據(jù)由所述曲柄角測量單元所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元和所述空氣吸入量調(diào)節(jié)單元，以使得在緊接于所述內(nèi)燃機停止之前的規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到規(guī)定氣缸中，以及在所述規(guī)定燃料噴射定時的燃料噴射過程中增大空氣吸入量，其中，當所述內(nèi)燃機停止在所述預(yù)測的停止位置處時所述規(guī)定氣缸停止于包括部分壓縮沖程的預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)。
響應(yīng)于內(nèi)燃機的停止指令，本發(fā)明的第一內(nèi)燃機控制方法，根據(jù)所測量的曲柄角，緊接在內(nèi)燃機停止前以規(guī)定的燃料噴射定時，將燃料噴射到規(guī)定氣缸中，當內(nèi)燃機停止在預(yù)測的停止位置處時所述規(guī)定氣缸在包括部分壓縮沖程的預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)停止。在燃料以規(guī)定的燃料噴射定時噴射過程中增大空氣進入量。在燃料噴射期間增大的進氣量使得噴射到在預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)停止的規(guī)定氣缸中的燃料有效擴散，并且在內(nèi)燃機重新起動時確保有效燃燒。這確保內(nèi)燃機快速起動。
本發(fā)明還涉及控制內(nèi)燃機的第二內(nèi)燃機控制方法。所述內(nèi)燃機包括調(diào)節(jié)所述內(nèi)燃機中的空氣吸入量的空氣吸入量調(diào)節(jié)單元；能夠分別將供給的燃料噴射到所述內(nèi)燃機的多個氣缸的燃料噴射單元；能夠分別在所述內(nèi)燃機的多個氣缸中點燃所吸入空氣和所噴射燃料的空氣燃料混合物的點火單元；以及測量所述內(nèi)燃機的曲柄角的曲柄角測量單元。響應(yīng)于內(nèi)燃機的停止指令，所述第二內(nèi)燃機控制方法預(yù)測所述內(nèi)燃機的停止位置，并根據(jù)由所述曲柄角測量單元所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元，以使得在緊接于所述內(nèi)燃機停止之前的規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到規(guī)定氣缸中，并且使得在所述內(nèi)燃機停止前又將供給的燃料噴射到已經(jīng)在所述規(guī)定燃料噴射定時接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸中，其中，其中當所述內(nèi)燃機停止在所預(yù)測的停止位置處時所述規(guī)定氣缸停止于包括部分壓縮沖程的預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)。
響應(yīng)于內(nèi)燃機的停止指令，第二內(nèi)燃機控制方法根據(jù)所測量的曲柄角，緊接在內(nèi)燃機停止前以規(guī)定的燃料噴射定時，將燃料噴射到規(guī)定氣缸中，其中，當內(nèi)燃機停止在預(yù)測的停止位置處時，所述規(guī)定氣缸在包括部分壓縮沖程的預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)停止。本發(fā)明的第二內(nèi)燃機控制方法在內(nèi)燃機停止前根據(jù)所測量的曲柄角再將供給燃料噴射到接收燃料噴射的規(guī)定氣缸中。這樣的控制能夠使得所需量的燃料以兩個或者多個部分被噴射到在預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)停止的規(guī)定氣缸中，從而確保燃料噴射量的適當調(diào)節(jié)。這能夠在內(nèi)燃機重新起動時充分燃燒并且確保內(nèi)燃機快速起動。
本發(fā)明還涉及控制內(nèi)燃機的第三內(nèi)燃機控制方法。所述內(nèi)燃機包括調(diào)節(jié)所述內(nèi)燃機中的空氣吸入量的空氣吸入量調(diào)節(jié)單元；能夠分別將供給的燃料噴射到所述內(nèi)燃機的多個氣缸的燃料噴射單元；能夠分別在所述內(nèi)燃機的多個氣缸中點燃所吸入空氣和所噴射燃料的空氣燃料混合物的點火單元；以及測量所述內(nèi)燃機的曲柄角的曲柄角測量單元。響應(yīng)于內(nèi)燃機的停止指令，所述第三內(nèi)燃機控制方法預(yù)測所述內(nèi)燃機的停止位置，并根據(jù)由所述曲柄角測量單元所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元，以使得在緊接于內(nèi)燃機停止之前的規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到規(guī)定氣缸中，其中，當所述內(nèi)燃機停止在所預(yù)測的停止位置處時所述規(guī)定氣缸停止于包括部分壓縮沖程的預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)；所述第三內(nèi)燃機控制方法，在所述規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到在所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)停止的所述規(guī)定氣缸中之后預(yù)測所述內(nèi)燃機的停止位置；當根據(jù)所預(yù)測的內(nèi)燃機的停止位置判定接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置越過點火誘發(fā)停止位置時，所述內(nèi)燃機控制方法控制所述點火單元，以使得在所述規(guī)定氣缸的停止位置越過所述點火誘發(fā)停止位置之前在所述規(guī)定氣缸中點燃空氣燃料混合物。
響應(yīng)于內(nèi)燃機的停止指令，本發(fā)明的第三內(nèi)燃機控制方法根據(jù)所測量的曲柄角，緊接在內(nèi)燃機停止前以規(guī)定的燃料噴射定時，將燃料噴射到規(guī)定氣缸中，其中，當內(nèi)燃機停止在預(yù)測的停止位置處時所述規(guī)定氣缸在包括部分壓縮沖程的預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)停止。當根據(jù)以規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到規(guī)定氣缸中后預(yù)測的內(nèi)燃機停止位置，確定接收燃料噴射的規(guī)定氣缸的停止位置越過點火誘發(fā)停止位置時，第三內(nèi)燃機控制方法在規(guī)定氣缸的停止位置越過點火誘發(fā)停止位置前在規(guī)定氣缸中點燃空氣燃料混合物。該布置可理想地防止例如由在接收燃料噴射的規(guī)定氣缸中的自行點火導致的空氣燃料混合物的不期望的燃燒，從而有效地防止由于不期望的燃燒導致的可能的振動。
響應(yīng)于內(nèi)燃機的內(nèi)燃機起動指令，第一至第三內(nèi)燃機控制方法中的任何一種方法可根據(jù)由所述曲柄角測量單元所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元和所述點火單元，以使得在第一點火定時在停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸中點燃空氣燃料混合物并且起動所述內(nèi)燃機。該布置確保內(nèi)燃機的快速起動。


圖1示意性地示出了裝有本發(fā)明的一個實施例中的內(nèi)燃機系統(tǒng)的車輛(汽車)的構(gòu)造；圖2示出了包含在該實施例的內(nèi)燃機系統(tǒng)中的發(fā)動機的四個氣缸中的四個沖程中的曲柄角CA的變化的示例；圖3是表示包含在該實施例的內(nèi)燃機系統(tǒng)中的發(fā)動機ECU所執(zhí)行的發(fā)動機停止控制程序(例程)的流程圖；圖4示出了TDC越過轉(zhuǎn)速Ntdc相對于發(fā)動機的停止位置BTDC的變化；圖5示出了燃料噴射停止范圍的一個示例；圖6是表示由發(fā)動機ECU執(zhí)行的發(fā)動機起動控制程序的流程圖；以及圖7示出了在發(fā)動機的四個氣缸中的四個沖程中的曲柄角CA的變化的另一個示例。
具體實施例方式
下面將作為一個優(yōu)選實施例描述執(zhí)行本發(fā)明的一個模式。圖1示意性地示出了裝有本發(fā)明的一個實施例中的內(nèi)燃機系統(tǒng)20的車輛10的構(gòu)造。如圖所示，車輛10包括汽油驅(qū)動的發(fā)動機22；控制發(fā)動機22的發(fā)動機電子控制單元(下面稱之為發(fā)動機ECU)70；傳遞發(fā)動機22的曲柄軸24的動力并且通過差動齒輪(差速器)18將傳遞的動力輸出到驅(qū)動輪19a和19b的自動變速器(AT)17；以及控制自動變速器17的AT電子控制單元(未示出)。發(fā)動機22和發(fā)動機ECU70構(gòu)成了該實施例的內(nèi)燃機系統(tǒng)20。
發(fā)動機22是能夠分別將供給燃料噴射到進氣歧管30的各個氣缸22a至22d中的單獨噴射類型4缸發(fā)動機。發(fā)動機22中的四個氣缸22a至22d中的每一個在包括進氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程(燃燒沖程)和排氣沖程的循環(huán)中被驅(qū)動。第一氣缸22a、第二氣缸22b、第三氣缸22c和第四氣缸22d按照該順序串行排列，同時第一氣缸22a、第三氣缸22c、第四氣缸22d和第二氣缸22b與曲柄軸24相連以具有按照該順序相差180度的曲柄角。圖2示出了各個氣缸22a至22d的四個沖程中的曲柄角CA的變化。圖2還示出了在發(fā)動機停止控制中的燃料噴射定時以及在發(fā)動機起動控制中的燃料噴射定時和點火定時，這將在后面描述。
發(fā)動機22具有清潔吸入空氣的空氣清潔器26、與進氣管27相連并且被節(jié)氣門電機28a驅(qū)動以調(diào)節(jié)進氣量的節(jié)氣門28；與對應(yīng)于四個氣缸22a至22d分叉的進氣歧管30的支管相連以分別將供給燃料，即汽油，噴射到各個氣缸22a至22d的燃料噴射閥32；以及由以相對于曲柄軸24的2圈而轉(zhuǎn)動1圈的比率轉(zhuǎn)動的凸輪軸34的凸輪34a驅(qū)動、以將汽油和空氣的混合物(空氣燃料混合物)引入到各個燃燒室40的進氣門36。發(fā)動機22還包括在從壓縮沖程到膨脹沖程的定時對與點火器成為一體的點火線圈41施加電壓，以在燃燒室40中產(chǎn)生電火花的火花塞42；由以相對于曲柄軸24的2圈轉(zhuǎn)動1圈的比率轉(zhuǎn)動的凸輪軸35的凸輪35a驅(qū)動，以將燃燒廢氣從燃燒室40排出到排氣歧管46中的排氣門38；以及轉(zhuǎn)化廢氣中的有毒成分，即，一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)和氮的氧化物(NOx)，的三元催化劑的催化轉(zhuǎn)換器(未示出)。利用在燃燒室40中的空氣燃料混合物爆炸燃燒的能量壓下的活塞44的往復運動，被轉(zhuǎn)換成曲柄軸24的轉(zhuǎn)動。
曲柄角傳感器48被安裝在發(fā)動機22的曲柄軸24上，以測量作為曲柄軸24轉(zhuǎn)動角度的曲柄角CA。凸輪角傳感器50被安裝在凸輪軸34或者35的每一個上，以測量作為凸輪軸34或者35的轉(zhuǎn)動角度的凸輪角。發(fā)動機22還裝有各個傳感器以觀察發(fā)動機22的狀態(tài)。這樣的傳感器包括測量在發(fā)動機22中的冷卻水的溫度的水溫傳感器52、測量吸入空氣的溫度的吸入空氣溫度傳感器54、檢測節(jié)氣門28的位置即節(jié)氣門位置的節(jié)氣門位置傳感器56和測量作為發(fā)動機22的負荷的進氣量的真空傳感器58。這些傳感器的輸出信號被輸入到發(fā)動機ECU70中。曲柄角傳感器48是具有布置在面對與曲柄軸24相連的磁體轉(zhuǎn)子(magnet rotor)(未示出)的一個位置處的磁阻元件的MRE轉(zhuǎn)動傳感器。曲柄角傳感器48以每一個預(yù)設(shè)角度產(chǎn)生一個脈沖(例如，每一個曲柄角CA為10度)。在該實施例的結(jié)構(gòu)中，發(fā)動機ECU70響應(yīng)于由曲柄角傳感器48產(chǎn)生的脈沖規(guī)定曲柄軸24的曲柄角CA或者轉(zhuǎn)動角并且計算發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne。
發(fā)動機ECU70被構(gòu)成為微型計算機，包括CPU72、存儲處理程序的ROM74、臨時存儲數(shù)據(jù)的RAM76、輸入和輸出端口(未示出)和通信端口(未示出)。發(fā)動機ECU70通過其輸入端口從各個傳感器接收信號，即，來自于曲柄角傳感器48的曲柄角CA、來自于凸輪角傳感器50的凸輪角、來自于水溫傳感器52的冷卻水溫度、來自于吸入空氣溫度傳感器54的吸入空氣溫度、來自于節(jié)氣門位置傳感器56的節(jié)氣門位置和來自于真空傳感器58的進氣量。發(fā)動機ECU70還通過其輸入端口接收來自于換檔位置傳感器82的換檔桿81的換檔位置SP或者當前設(shè)定位置、來自于加速器踏板位置傳感器84的加速器開度Acc或者加速器踏板83的駕駛員壓下量、來自于制動器踏板位置傳感器86的制動器踏板位置BP或者制動器踏板85的駕駛員壓下量、以及來自于車輛速度傳感器88的車速V。發(fā)動機ECU70通過其輸出端口將驅(qū)動信號輸出到燃料噴射閥32和調(diào)節(jié)節(jié)氣門28的位置的節(jié)氣門電機28a、以及將控制信號輸出到點火線圈41。
現(xiàn)對安裝在具有上述結(jié)構(gòu)的實施例的車輛10上的內(nèi)燃機系統(tǒng)20的運行進行描述，特別是在發(fā)動機22的怠速停止時的一系列控制。在該實施例的車輛10中，發(fā)動機22在預(yù)設(shè)自動停止條件下，例如，在等于0的車速V處駕駛員壓下制動器踏板85，自動停止。發(fā)動機22在預(yù)設(shè)自動起動條件下，例如，在發(fā)動機22的自動停止后駕駛員釋放制動器踏板85，自動起動。發(fā)動機22的自動停止控制和自動起動控制不是本發(fā)明的特征，從而不再詳細描述。
圖3是表示在預(yù)設(shè)自動停止條件下由發(fā)動機ECU70執(zhí)行的發(fā)動機停止控制程序的流程圖。在圖3的發(fā)動機停止控制程序中，發(fā)動機ECU70的CPU72首先關(guān)閉節(jié)氣門28并且禁止燃料噴射到各個氣缸22a至22d(步驟S100)。該系列燃料切斷操作降低發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne。
CPU72計算當發(fā)動機22的氣缸22a至22d中的一個越過上死點TDC時發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne(步驟S110)。在該時刻的發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne下面稱之為TDC越過轉(zhuǎn)速Ntdc。該實施例的具體程序基于由曲柄角傳感器48測量的曲柄角CA檢測發(fā)動機22的氣缸22a至22d中的一個在上死點TDC處的越過，并且利用在氣缸越過上死點TDC過程中由曲柄角傳感器48單位時間產(chǎn)生的脈沖數(shù)量和脈沖產(chǎn)生的時間間隔來計算TDC越過轉(zhuǎn)速Ntdc。CPU72利用計算的TDC越過轉(zhuǎn)速Ntdc估算在發(fā)動機2停止時的發(fā)動機停止曲柄角CAs(步驟S120)。當發(fā)動機22的氣缸22a至22d中的一個越過上死點TDC時的發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne變化很小。可以以較高概率通過實驗等方法獲得在發(fā)動機22停止時TDC越過轉(zhuǎn)速Ntdc相對于發(fā)動機停止曲柄角CAs的變化。圖4示出了TDC越過轉(zhuǎn)速Ntdc相對于發(fā)動機22的停止位置BTDC的變化的一個示例。在圖4的所示示例中，響應(yīng)于等于在點A1處的轉(zhuǎn)速Na1、等于在點A2處的轉(zhuǎn)速Na2或者等于在點A3處的轉(zhuǎn)速Na3的所計算的TDC越過轉(zhuǎn)速Ntdc，預(yù)期發(fā)動機22在點A4的停止位置處停止。當計算的TDC越過轉(zhuǎn)速Ntdc等于在點A1處的轉(zhuǎn)速Na1時，預(yù)期發(fā)動機22越過上死點TDC兩次并且在點A4的停止位置處停止。當計算的TDC越過轉(zhuǎn)速Ntdc等于在點A2處的轉(zhuǎn)速Na2時，預(yù)期發(fā)動機22越過上死點TDC一次并且在點A4的停止位置處停止。當計算的TDC越過轉(zhuǎn)速Ntdc等于在點A4處的轉(zhuǎn)速Na3時，預(yù)期發(fā)動機22在點A4的停止位置處停止并且不越過上死點TDC。該實施例的具體程序?qū)⒁詫嶒灥确椒ǐ@得的發(fā)動機22的發(fā)動機停止曲柄角CAs相對于TDC越過轉(zhuǎn)速Ntdc的變化以圖的形式預(yù)先存儲在ROM74中，并且從該圖中讀出對應(yīng)于給定的TDC越過轉(zhuǎn)速Ntdc的發(fā)動機停止曲柄角CAs。
基于估算的發(fā)動機停止曲柄角CAs，在發(fā)動機22停止時從進氣沖程到壓縮沖程的預(yù)設(shè)第一角度CA1到預(yù)設(shè)第二角度CA2的范圍內(nèi)(下面稱之為燃料噴射停止范圍)以曲柄角CA停止的氣缸，被規(guī)定為在發(fā)動機22停止前在其中噴射燃料的氣缸(下面稱之為燃料噴射氣缸)(步驟S130)。在燃料噴射停止范圍中，空氣燃料混合物可以在發(fā)動機22停止后發(fā)動機22的重新起動的第一點火定時(接近壓縮沖程中的上死點TDC)燃燒?？諝馊剂匣旌衔镌诘谝稽c火定時的燃燒快速提高發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne。在該燃料噴射停止范圍中的一個特別優(yōu)選的區(qū)域在60度的發(fā)動機停止位置BTDC和120度的BTDC之間。圖5示出了燃料噴射停止范圍的一個示例。
CPU72等待直到作為在規(guī)定的燃料噴射氣缸中的通常燃料噴射定時之前的一個預(yù)定時間的預(yù)設(shè)定時(步驟S140)，并且打開節(jié)氣門28到燃料噴射開度，該開度等于或者大于怠速所需的角度(步驟S150)。接著，CPU72等待直至在規(guī)定的燃料噴射氣缸中的通常燃料噴射定時(步驟S160)，并且執(zhí)行稀薄燃料噴射以從燃料噴射閥32將可燃的稀薄空氣燃料混合物噴射到規(guī)定的燃料噴射氣缸中(步驟S170)。節(jié)氣門28的打開操作增大進氣量并且提高被噴射的燃料的擴散。因此，通過考慮進氣量相對于節(jié)氣門28的打開操作的延遲響應(yīng)來確定打開節(jié)氣門28的定時，即在通常燃料噴射定時前的預(yù)定時間的預(yù)設(shè)定時。稀薄燃料噴射的具體過程計算對應(yīng)于特定燃料噴射量的燃料噴射時間，所述特定燃料噴射量略微大于作為可燃燒稀薄極限的極限燃料噴射量并且是基于由真空傳感器58測量的進氣量和由吸入空氣溫度傳感器54測量的吸入空氣溫度規(guī)定的。接著，稀薄燃料噴射程序在計算的燃料噴射時間內(nèi)打開燃料噴射閥32以將供給燃料噴射到規(guī)定的燃料噴射氣缸中。這樣的稀薄燃料噴射的原因?qū)⒃谙挛拿枋?。在?guī)定的燃料噴射氣缸中的通常燃料噴射定時設(shè)定為在該規(guī)定的燃料噴射氣缸接近在排氣沖程中的上死點TDC的時刻。這能夠使得被噴射的燃料形成充分擴散的空氣燃料混合物。
在完成稀薄燃料噴射后，CPU72計算緊接在稀薄燃料噴射之后當發(fā)動機22的氣缸22a至22d中的一個越過上死點TDC時的TDC越過轉(zhuǎn)速Ntdc(步驟S180)，并且利用計算的TDC越過轉(zhuǎn)速Ntdc估算在發(fā)動機22停止時的發(fā)動機停止曲柄角CAs(步驟S190)。利用估算的發(fā)動機停止曲柄角CAs估算規(guī)定的燃料噴射氣缸的停止角CAs1(步驟S200)。規(guī)定的燃料噴射氣缸的估算停止角CAs1與在壓縮沖程中的上死點TDC相比較(步驟S210)。如上所述，當氣缸22a至22d中的一個越過上死點TDC時發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne的變動很小。這樣，在稀薄燃料噴射后利用計算的TDC越過轉(zhuǎn)速Ntdc估算的發(fā)動機停止曲柄角CAs接近在稀薄燃料噴射前估算的發(fā)動機停止曲柄角CAs。因此，規(guī)定的燃料噴射氣缸的停止角CAs1不越過壓縮沖程中的上死點TDC。當在步驟S210規(guī)定的燃料噴射氣缸的估算停止角CAs1不越過壓縮沖程中的上死點TDC時，CPU72計算要吸入和擴散被噴射到規(guī)定的燃料噴射氣缸中的燃料的進氣沖程中的燃料噴射定時(步驟S220)。CPU72等待直至計算的燃料噴射定時(步驟S230)并且噴射校正量的燃料以使得在規(guī)定的燃料噴射氣缸中吸入的空氣燃料混合物的空氣燃料比充分接近化學計算的空氣燃料比(步驟S240)。接著CPU72從發(fā)動機停止控制程序退出。要被噴射的燃料的校正量，通過使得稀薄燃料噴射的量與基本上達到化學計算的空氣燃料比的燃料噴射量之間的差乘以預(yù)設(shè)的校正因數(shù)來確定。稀薄燃料噴射的燃料量取決于吸入空氣量和吸入空氣溫度。預(yù)設(shè)的校正因數(shù)可接近數(shù)值“1”。該系列控制操作能夠使得適量的燃料在發(fā)動機22停止前被噴射到在燃料噴射存儲范圍中以曲柄角CA停止的氣缸，即規(guī)定的燃料噴射氣缸中。在圖2所示的示例中，第一氣缸22a是預(yù)期在燃料噴射停止范圍中以曲柄角CA停止的規(guī)定的燃料噴射氣缸并且接收稀薄燃料噴射。在圖2的狀態(tài)下，利用TDC越過轉(zhuǎn)速Ntdc估算的第一氣缸22a的停止角CAs1不越過壓縮沖程中的上死點TDC。在這樣的條件下，第一氣缸22a以接近排氣沖程中的上死點TDC的通常燃料噴射定時接收燃料的稀薄燃料噴射，并且在進氣沖程中接收校正量的燃料噴射。
發(fā)動機22的狀態(tài)變化和老化可能導致在稀薄燃料噴射后的估算的發(fā)動機停止曲柄角CAs，與在稀薄燃料噴射前的估算的發(fā)動機停止曲柄角CAs偏差很大。因此，規(guī)定的燃料噴射氣缸的停止角CAs1可能越過壓縮沖程中的上死點TDC。在該情況下，CPU72計算使得在規(guī)定的燃料噴射氣缸中的空氣燃料混合物較慢燃燒的壓縮沖程中的點火定時，和在規(guī)定的燃料噴射氣缸后進入壓縮沖程的下一個氣缸中吸收和擴散燃料的進氣沖程中的燃料噴射定時(步驟S250)。CPU72等待計算的點火定時和用于下一個氣缸的計算的燃料噴射定時(步驟S260)，并且控制火花塞42產(chǎn)生電火花并且在下一個氣缸中噴射規(guī)定量的燃料以基本上達到化學計算的空氣燃料比(步驟S270)。在預(yù)期在燃料噴射停止范圍內(nèi)以曲柄角CA停止的下一個氣缸的燃燒室中空氣燃料混合物燃燒后，終止發(fā)動機停止控制程序。該系列發(fā)動機停止控制能夠使得空氣燃料混合物在燃料噴射氣缸的壓縮沖程中點火燃燒。這大大消除了由于壓縮導致溫度升高而使得空氣燃料混合物從接收燃料噴射的氣缸的壓縮沖程到膨脹沖程在上死點附近自行點火所帶來的可能的麻煩(例如，在燃燒過程中的不希望的振動)。這還消除了由于無空氣燃料混合物的自行點火所帶來的可能的麻煩(例如，將不燃燒的空氣燃料混合物排出到廢氣系統(tǒng)所導致的排放惡化和催化劑劣化)。在規(guī)定的燃料噴射氣缸后進入壓縮沖程的另一個氣缸中的燃料噴射，能夠使得空氣燃料混合物以第一點火定時在下一個已經(jīng)在進氣沖程中接收燃料噴射的氣缸中點火，以重新起動發(fā)動機22。即使當已經(jīng)預(yù)期在燃料噴射停止范圍內(nèi)以曲柄角CA停止、并且已經(jīng)接收燃料噴射的規(guī)定的燃料噴射氣缸的發(fā)動機停止曲柄角Cas，越過壓縮沖程中的上死點TDC時，該系列控制確保發(fā)動機2 2的快速重新起動。在圖7的所示示例中，第一氣缸22a是預(yù)期在燃料噴射停止范圍中以曲柄角CA停止的規(guī)定的燃料噴射氣缸，并且接收稀薄燃料噴射。在圖7的狀態(tài)下，利用TDC越過轉(zhuǎn)速Ntdc估算的第一氣缸22a的停止角CAs1越過壓縮沖程中的上死點TDC。在這樣的條件下，第一氣缸22a以接近排氣沖程中的上死點TDC的通常燃料噴射定時接收燃料的稀薄燃料噴射，但不接收在進氣沖程中校正量的燃料噴射?？諝馊剂匣旌衔镌诘谝粴飧?2a的壓縮沖程中點火。在第一氣缸22a后進入壓縮沖程的第三氣缸22c在發(fā)動機22停止前接收在進氣沖程中的燃料噴射。
圖6是表示在預(yù)設(shè)自動起動條件下由發(fā)動機ECU70執(zhí)行的發(fā)動機起動控制程序的流程圖。在發(fā)動機起動控制程序中，發(fā)動機ECU70的CPU72首先計算在當發(fā)動機22停止時接收燃料噴射的第一目標氣缸中的點火定時(步驟S300)。當在圖3的發(fā)動機停止控制程序中的步驟S210判斷規(guī)定的燃料噴射氣缸的停止角CAs1不越過壓縮沖程中的上死點TDC時，第一目標氣缸是規(guī)定的燃料噴射氣缸。當在步驟S210判斷規(guī)定的燃料噴射氣缸的停止角CAs1越過壓縮沖程中的上死點TDC并且空氣燃料混合物在規(guī)定的燃料噴射氣缸中點火時，第一目標氣缸是在進氣沖程接收燃料噴射并伴隨著點火的第一個氣缸。CPU72接著開始曲軸轉(zhuǎn)動(cranking)(步驟S310)，開始從燃料噴射閥32噴射燃料并且利用火花塞42在第一目標氣缸中點火(步驟S320)。CPU72接著計算在發(fā)動機22停止時接收燃料噴射的第一目標氣缸之后具有點火定時的第二目標氣缸中的燃料噴射定時和點火定時(步驟S330)。在圖2的所示示例中，假設(shè)當?shù)谝粴飧?2a已經(jīng)接收燃料噴射并且在燃料噴射停止范圍內(nèi)在壓縮沖程中停止時發(fā)動機22起動。在第一氣缸22a后具有點火定時的第三氣缸22c在進氣沖程停止并且沒有接收燃料噴射。需要在進氣沖程中噴射燃料和將噴射的燃料引入到燃燒室40中，以使得空氣燃料混合物在第三氣缸22c中以第一點火定時燃燒。即，第三氣缸22c中的燃料噴射定時在進氣沖程結(jié)束前。在圖7所示示例中，已經(jīng)接收燃料噴射的第一氣缸22a的停止角CAs1，越過壓縮沖程中的上死點TDC。假設(shè)在發(fā)動機22停止前燃料在進氣沖程中噴射到第三氣缸22c中、并且空氣燃料混合物在第一氣缸22a中點火的狀態(tài)下，發(fā)動機22起動。在該情況下，計算燃料噴射定時和點火定時以使得空氣燃料混合物以第一點火定時在第四氣缸22d中燃燒，該第四氣缸22d在第三氣缸22c之后具有點火定時。在計算在第二目標氣缸中的燃料噴射定時和點火定時后，CPU72計算在第二目標氣缸后具有點火定時的第三目標氣缸中的燃料噴射定時和點火定時(步驟S340)。CPU72為在第三目標氣缸后順序具有點火定時的第四和后續(xù)目標氣缸中的燃料噴射定時和點火定時設(shè)定通常(標準)定時(步驟S350)，退出發(fā)動機起動控制程序。該實施例的發(fā)動機起動控制程序計算燃料噴射定時和點火定時，并且以計算的燃料噴射定時實際執(zhí)行燃料噴射以及以計算的點火定時執(zhí)行點火。對于發(fā)動機22的重新起動，該控制能夠提供在燃料噴射后停止的目標氣缸中的燃燒以及在順序具有點火定時的后續(xù)目標氣缸中的燃燒。這樣，燃燒能量被消耗以提高發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne。這確保發(fā)動機22的快速起動。
如上所述，該實施例的內(nèi)燃機系統(tǒng)20，基于表示當發(fā)動機22的氣缸22a至22d中的一個越過上死點TDC時發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne的TDC越過轉(zhuǎn)速Ntdc，來估算發(fā)動機22的發(fā)動機停止曲柄角CAs。發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne在該時刻具有很小的變化。這確保精確地估算發(fā)動機22的發(fā)動機停止曲柄角CAs和在燃料噴射停止范圍內(nèi)停止的氣缸的適當預(yù)測。在發(fā)動機22停止前、預(yù)期在燃料噴射停止范圍內(nèi)停止的目標氣缸中的燃料噴射，能夠使得空氣燃料混合物在接收燃料噴射的目標氣缸中以第一點火定時點火燃燒，以使得發(fā)動機22重新起動。燃燒能量可被消耗以提高發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne。這確保發(fā)動機22的快速起動。
該實施例的內(nèi)燃機系統(tǒng)20，在發(fā)動機22停止前的燃料噴射定時、將燃料噴射到預(yù)期在燃料噴射停止范圍內(nèi)停止的目標氣缸中的同時，打開節(jié)氣門28以增大進氣量。增大的進氣量有效地擴散被噴射到在燃料噴射停止范圍內(nèi)停止的目標氣缸中的燃料，并且對于發(fā)動機22的重新起動時能夠充分進行燃燒。這確保發(fā)動機22的快速起動。
該實施例的內(nèi)燃機系統(tǒng)20，在預(yù)期在燃料噴射停止范圍中停止的燃料噴射氣缸中，以通常燃料噴射定時執(zhí)行稀薄燃料噴射。在確認接收稀薄燃料噴射的燃料噴射氣缸不越過壓縮沖程中的上死點TDC后，內(nèi)燃機系統(tǒng)20噴射校正量的燃料，以使得吸收在燃料噴射氣缸中的空氣燃料混合物的空氣燃料比充分接近化學計算的空氣燃料比。該布置能夠使得適量的燃料被噴射到預(yù)期以高的概率(可能性)在燃料噴射停止范圍內(nèi)停止的燃料燃燒氣缸中，以在發(fā)動機22重新起動時進行有效燃燒。這確保發(fā)動機22的快速起動。
在此后假設(shè)預(yù)期在燃料噴射停止范圍內(nèi)停止、并且已經(jīng)接收燃料噴射的氣缸越過壓縮沖程中的上死點TDC停止時，該實施例的內(nèi)燃機系統(tǒng)20點燃空氣燃料混合物，以在壓縮沖程在接收燃料噴射的氣缸中進行平穩(wěn)燃燒。這大大消除了由于壓縮導致(誘發(fā))溫度升高而使得空氣燃料混合物從接收燃料噴射的氣缸的壓縮沖程到膨脹沖程在上死點附近自行點火所帶來的可能的麻煩(例如，在燃燒過程中的不希望的振動)。這還消除了由于無空氣燃料混合物的自行點火所帶來的可能的麻煩(例如，將不燃燒的空氣燃料混合物排出到廢氣系統(tǒng)所導致的噴射惡化和催化劑劣化)。預(yù)期在燃料噴射停止范圍內(nèi)停止的氣缸接收導致在壓縮沖程中平穩(wěn)燃燒的稀薄燃料噴射。在燃料噴射氣缸中在其壓縮沖程中的點火，與燃料噴射到在燃料噴射氣缸后進入壓縮沖程的下一個氣缸中同步。對于發(fā)動機22的重新起動，空氣燃料混合物以第一點火定時在接收燃料噴射的下一個氣缸中點火。這確保發(fā)動機22的快速起動。
該實施例的內(nèi)燃機系統(tǒng)20，利用當氣缸22a至22d中的一個越過上死點TDC時的一個TDC越過轉(zhuǎn)速Ntdc，估算發(fā)動機22的發(fā)動機停止曲柄角CAs。一種可能的變型可利用當各個氣缸22a至22d越過上死點TDC時的連續(xù)的多個TDC越過轉(zhuǎn)速Ntdc，估算發(fā)動機22的發(fā)動機停止曲柄角CAs。該變型的控制程序可基于TDC越過轉(zhuǎn)速Ntdc的記錄，例如兩個連續(xù)的TDC越過轉(zhuǎn)速Ntdc，估算發(fā)動機22的發(fā)動機停止曲柄角CAs。這樣的變型甚至在發(fā)動機22的狀態(tài)變化和老化的情況下也能夠準確地估算發(fā)動機22的發(fā)動機停止曲柄角CAs。也可利用多個連續(xù)的TDC越過轉(zhuǎn)速Ntdc估算在燃料噴射后的發(fā)動機停止曲柄角CAs。
該實施例的內(nèi)燃機系統(tǒng)20，利用當氣缸22a至22d中的一個越過上死點TDC時的TDC越過轉(zhuǎn)速Ntdc，估算發(fā)動機22的發(fā)動機停止曲柄角CAs。但是，該技術(shù)在任何意義上不限于此，其他任何適合的技術(shù)可用于估算發(fā)動機22的發(fā)動機停止曲柄角CAs。
該實施例的內(nèi)燃機系統(tǒng)20在開始發(fā)動機停止控制時關(guān)閉節(jié)氣門28。該實施例的內(nèi)燃機系統(tǒng)20，在發(fā)動機22停止前以燃料噴射定時將燃料噴射到預(yù)期在燃料噴射停止范圍內(nèi)停止的目標氣缸中的同時，打開節(jié)氣門28以增大進氣量。一個可能的變型可在發(fā)動機停止控制開始時將節(jié)氣門28打開到特定的燃料噴射開度，而在發(fā)動機22停止前以燃料噴射定時將燃料噴射到在燃料噴射停止范圍內(nèi)停止的氣缸過程中不打開節(jié)氣門28。另一個可能的變型可在發(fā)動機停止控制開始時關(guān)閉節(jié)氣門28，同時在發(fā)動機22停止前以燃料噴射定時將燃料噴射到在燃料噴射停止范圍內(nèi)停止的氣缸過程中保持節(jié)氣門28處于關(guān)閉位置。
該實施例的內(nèi)燃機系統(tǒng)20，以通常燃料噴射定時在預(yù)期在燃料噴射停止范圍內(nèi)停止的燃料噴射氣缸中執(zhí)行稀薄燃料噴射。稀薄燃料噴射量略微大于作為可燃燒稀薄極限的燃料噴射極限量。但是，稀薄燃料噴射量不限于該值，可以是更大的數(shù)值。
該實施例的內(nèi)燃機系統(tǒng)20，以通常燃料噴射定時在預(yù)期停止于燃料噴射停止范圍內(nèi)的燃料噴射氣缸中執(zhí)行稀薄燃料噴射。在確認接收稀薄燃料噴射的燃料噴射氣缸不越過壓縮沖程中的上死點TDC后，內(nèi)燃機系統(tǒng)20噴射校正量的燃料，以使得吸收在燃料噴射氣缸中的空氣燃料混合物的空氣燃料比充分接近化學計算的空氣燃料比。一種可能的變型可將基本上達到化學計算的空氣燃料比的規(guī)定量的燃料，以通常燃料噴射定時噴射到在燃料噴射停止范圍內(nèi)停止的燃料噴射氣缸中，并且可省略后續(xù)的燃料噴射。
當稍后假設(shè)預(yù)期在燃料噴射停止范圍內(nèi)停止并且已經(jīng)接收燃料噴射的氣缸，越過壓縮沖程中的上死點TDC停止時，該實施例的內(nèi)燃機系統(tǒng)20點燃空氣燃料混合物以在壓縮沖程使接收燃料噴射的氣缸中進行平穩(wěn)燃燒。在該氣缸中的點火可在壓縮沖程中的上死點TDC后執(zhí)行。其他的變型可不點燃在已經(jīng)接收燃料噴射、但稍后假設(shè)越過壓縮沖程中的上死點TDC停止的氣缸中的空氣燃料混合物。
當稍后假設(shè)預(yù)期在燃料噴射停止范圍內(nèi)停止并且已經(jīng)接收燃料噴射的氣缸，越過壓縮沖程中的上死點TDC停止時，該實施例的內(nèi)燃機系統(tǒng)20將燃料噴射到在燃料噴射氣缸后進入壓縮沖程的下一個氣缸中，同時點燃在燃料噴射氣缸的壓縮沖程中的空氣燃料混合物。
在該實施例的內(nèi)燃機系統(tǒng)20中，發(fā)動機22設(shè)有燃料噴射閥32，以分別將燃料噴射到對應(yīng)于氣缸22a至22d的進氣歧管30的各個支路中。發(fā)動機22也可設(shè)有燃料噴射閥，以將燃料噴射到對應(yīng)于氣缸22a至22d的各個燃燒室40中。
在該實施例的內(nèi)燃機系統(tǒng)20中，燃料噴射停止范圍被設(shè)為從進氣沖程到壓縮沖程。燃料噴射存儲范圍也可被設(shè)定在壓縮沖程內(nèi)。
應(yīng)該在所有方面都認為上述實施例及其變型是示例性的而不是限制性的。在不脫離本發(fā)明的范圍或其主要特征的精神的情況下，可存在許多修正、改變、和替換。
工業(yè)實用性本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)選應(yīng)用于內(nèi)燃機系統(tǒng)的制造工業(yè)和車輛制造工業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種包括內(nèi)燃機的內(nèi)燃機系統(tǒng)，所述內(nèi)燃機系統(tǒng)包括測量所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速測量單元；以及停止位置預(yù)測模塊，所述停止位置預(yù)測模塊，基于在禁止燃料噴射到所述內(nèi)燃機的情況下在所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速降低過程中、當所述內(nèi)燃機的多個氣缸中的一個越過上死點時由所述轉(zhuǎn)速測量單元測量的所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速，預(yù)測所述內(nèi)燃機的停止位置。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，所述停止位置預(yù)測模塊，基于當所述內(nèi)燃機的多個氣缸中的一個越過所述上死點時由所述轉(zhuǎn)速測量單元測量的所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速的記錄，預(yù)測所述內(nèi)燃機的停止位置。
3.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，所述內(nèi)燃機系統(tǒng)還包括調(diào)節(jié)所述內(nèi)燃機中的空氣吸入量的空氣吸入量調(diào)節(jié)單元；能夠分別將供給的燃料噴射到所述內(nèi)燃機的多個氣缸的燃料噴射單元；能夠分別在所述內(nèi)燃機的多個氣缸中點燃所吸入空氣和所噴射燃料的空氣燃料混合物的點火單元；測量所述內(nèi)燃機的曲柄角的曲柄角測量單元；停止控制模塊，所述停止控制模塊，響應(yīng)于內(nèi)燃機的停止指令，根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元，使得在緊接于所述內(nèi)燃機停止之前的規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到規(guī)定氣缸中，其中，當所述內(nèi)燃機停止在由所述停止位置預(yù)測模塊預(yù)測的停止位置處時所述規(guī)定氣缸停止于包括部分壓縮沖程的預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)；以及起動控制模塊，所述起動控制模塊，響應(yīng)于內(nèi)燃機的起動指令，根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元和所述點火單元，使得在第一點火定時在停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸中點燃空氣燃料混合物，并且起動所述內(nèi)燃機。
4.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，所述燃料噴射單元分別將供給的燃料噴射到所述內(nèi)燃機的多個氣缸的各個進氣系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，所述停止控制模塊根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元，使得在停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸的、緊接在所述內(nèi)燃機停止之前的進氣沖程中，將燃料噴射到所述規(guī)定氣缸中。
6.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，所述停止控制模塊控制所述空氣吸入量調(diào)節(jié)單元，使得在緊接于所述內(nèi)燃機停止之前的所述規(guī)定燃料噴射定時噴射燃料的過程中，增大空氣吸入量。
7.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，所述停止控制模塊根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元，使得在所述內(nèi)燃機停止前將燃料噴射到已經(jīng)在所述規(guī)定燃料噴射定時接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸中。
8.如權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，所述停止控制模塊根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元，使得在緊接于所述內(nèi)燃機停止之前的所述規(guī)定燃料噴射定時將小于達到化學計算的空氣燃料比的規(guī)定燃料量的第一燃料量的燃料，噴射到在所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)停止的所述規(guī)定氣缸中，以及在所述內(nèi)燃機停止前將校正的第二燃料量的燃料噴射到所述規(guī)定氣缸中。
9.如權(quán)利要求8所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，所述第一燃料量被確定為不小于作為可燃燒稀薄極限的最小燃料量；以及所述第二燃料量被確定為使得所述第一燃料量和所述第二燃料量的總和達到足夠接近化學計算的空氣燃料比的空氣燃料比。
10.如權(quán)利要求8所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，當根據(jù)在所述規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸中后、由所述停止位置預(yù)測模塊預(yù)測的所述內(nèi)燃機的停止位置，判定為接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置不越過重新噴射誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述燃料噴射單元，使得在所述規(guī)定氣缸的進氣沖程中噴射所述第二燃料量的燃料。
11.如權(quán)利要求10所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，所述重新噴射誘發(fā)停止位置是由導致在接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸中的壓縮溫度升高到可能使得空氣燃料混合物自行點火的溫度水平的預(yù)設(shè)曲柄角限定的。
12.如權(quán)利要求10所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，所述重新噴射誘發(fā)停止位置表示接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的壓縮沖程中的上死點。
13.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，當根據(jù)在規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸中后、由所述停止位置預(yù)測模塊預(yù)測的所述內(nèi)燃機的停止位置，判定為接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置越過點火誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述點火單元使得在所述規(guī)定氣缸的停止位置越過所述點火誘發(fā)停止位置前在所述規(guī)定氣缸中點燃空氣燃料混合物。
14.如權(quán)利要求13所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，在判定接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置越過所述點火誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述點火單元，使得在所述規(guī)定氣缸的壓縮沖程中點燃空氣燃料混合物。
15.如權(quán)利要求13所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，所述點火誘發(fā)停止位置表示接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的壓縮沖程中的上死點。
16.如權(quán)利要求13所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，在判定接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置越過所述點火誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述燃料噴射單元，使得在所述規(guī)定氣缸之后進入壓縮沖程的下一個氣缸的進氣沖程中噴射燃料；以及所述起動控制模塊控制所述燃料噴射單元和所述點火單元，使得在所述下一個氣缸中在第一點火定時點燃空氣燃料混合物，并且起動所述內(nèi)燃機。
17.一種包括內(nèi)燃機的內(nèi)燃機系統(tǒng)，所述內(nèi)燃機系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)所述內(nèi)燃機中的空氣吸入量的空氣吸入量調(diào)節(jié)單元；能夠分別將供給的燃料噴射到所述內(nèi)燃機的多個氣缸的各進氣系統(tǒng)的燃料噴射單元；能夠分別在所述內(nèi)燃機的多個氣缸中點燃所吸入空氣和所噴射燃料的空氣燃料混合物的點火單元；預(yù)測所述內(nèi)燃機的停止位置的停止位置預(yù)測模塊；測量所述內(nèi)燃機的曲柄角的曲柄角測量單元；停止控制模塊，所述停止控制模塊，響應(yīng)于內(nèi)燃機的停止指令，根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元和所述空氣吸入量調(diào)節(jié)單元，使得在緊接于所述內(nèi)燃機停止之前的規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到規(guī)定氣缸中，并且在所述規(guī)定燃料噴射定時的噴射燃料過程中增大所述空氣吸入量，其中，當所述內(nèi)燃機停止在由所述停止位置預(yù)測模塊預(yù)測的停止位置處時所述規(guī)定氣缸停止于包括部分壓縮沖程的預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)；以及起動控制模塊，所述起動控制模塊，響應(yīng)于內(nèi)燃機的起動指令，根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元和所述點火單元，使得在第一點火定時在停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸中點燃空氣燃料混合物，并且起動所述內(nèi)燃機。
18.如權(quán)利要求17所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，所述停止控制模塊根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元，使得在所述內(nèi)燃機停止前將燃料噴射到已經(jīng)在所述規(guī)定燃料噴射定時接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸中。
19.如權(quán)利要求18所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，所述停止控制模塊根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元，使得在緊接于所述內(nèi)燃機停止之前的所述規(guī)定燃料噴射定時將小于達到化學計算的空氣燃料比的規(guī)定燃料量的第一燃料量的燃料，噴射到在所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)停止的所述規(guī)定氣缸中，以及在所述內(nèi)燃機停止前將校正的第二燃料量的燃料噴射到所述規(guī)定氣缸中。
20.如權(quán)利要求19所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，所述第一燃料量被確定為不小于作為可燃燒稀薄極限的最小燃料量；以及所述第二燃料量被確定為使得所述第一燃料量和所述第二燃料量的總和達到足夠接近化學計算的空氣燃料比的空氣燃料比。
21.如權(quán)利要求19所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，當根據(jù)在所述規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸中后、由所述停止位置預(yù)測模塊預(yù)測的所述內(nèi)燃機的停止位置，判定為接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置不越過重新噴射誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述燃料噴射單元，使得在所述規(guī)定氣缸的進氣沖程中噴射所述第二燃料量的燃料。
22.如權(quán)利要求21所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，所述重新噴射誘發(fā)停止位置是由導致在接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸中的壓縮溫度升高到可能使得空氣燃料混合物自行點火的溫度水平的預(yù)設(shè)曲柄角限定的。
23.如權(quán)利要求21所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，所述重新噴射誘發(fā)停止位置表示接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的壓縮沖程中的上死點。
24.如權(quán)利要求17所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，當根據(jù)在規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸中后、由所述停止位置預(yù)測模塊預(yù)測的所述內(nèi)燃機的停止位置，判定為接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置越過點火誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述點火單元使得在所述規(guī)定氣缸的停止位置越過所述點火誘發(fā)停止位置前在所述規(guī)定氣缸中點燃空氣燃料混合物。
25.如權(quán)利要求24所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，在判定接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置越過所述點火誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述點火單元，使得在所述規(guī)定氣缸的壓縮沖程中點燃空氣燃料混合物。
26.如權(quán)利要求24所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，所述點火誘發(fā)停止位置表示接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的壓縮沖程中的上死點。
27.如權(quán)利要求24所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，在判定接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置越過所述點火誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述燃料噴射單元，使得在所述規(guī)定氣缸之后進入壓縮沖程的下一個氣缸的進氣沖程中噴射燃料；以及所述起動控制模塊控制所述燃料噴射單元和所述點火單元，使得在所述下一個氣缸中在第一點火定時點燃空氣燃料混合物，并且起動所述內(nèi)燃機。
28.一種包括內(nèi)燃機的內(nèi)燃機系統(tǒng)，所述內(nèi)燃機系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)所述內(nèi)燃機中的空氣吸入量的空氣吸入量調(diào)節(jié)單元；能夠分別將供給的燃料噴射到所述內(nèi)燃機的多個氣缸的燃料噴射單元；能夠分別在所述內(nèi)燃機的多個氣缸中點燃所吸入空氣和所噴射燃料的空氣燃料混合物的點火單元；預(yù)測所述內(nèi)燃機的停止位置的停止位置預(yù)測模塊；測量所述內(nèi)燃機的曲柄角的曲柄角測量單元；停止控制模塊，所述停止控制模塊響應(yīng)于內(nèi)燃機的停止指令，根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元，使得在緊接于所述內(nèi)燃機停止之前的規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到規(guī)定氣缸中，并且在所述內(nèi)燃機停止前將燃料噴射到已經(jīng)在所述規(guī)定燃料噴射定時接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸中，其中，當所述內(nèi)燃機停止在由所述停止位置預(yù)測模塊預(yù)測的停止位置處時所述規(guī)定氣缸停止于包括部分壓縮沖程的預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)；以及起動控制模塊，所述起動控制模塊，響應(yīng)于內(nèi)燃機的起動指令，根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元和所述點火單元，使得在第一點火定時在停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸中點燃空氣燃料混合物，并且起動所述內(nèi)燃機。
29.如權(quán)利要求28所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，所述燃料噴射單元分別將供給的燃料噴射到所述內(nèi)燃機的多個氣缸的各個進氣系統(tǒng)中；以及所述停止控制模塊根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元，使得在緊接于所述內(nèi)燃機停止之前的、在所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)停止的所述規(guī)定氣缸的進氣沖程中噴射供給燃料。
30.如權(quán)利要求28所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，所述停止控制模塊根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元，使得在緊接于所述內(nèi)燃機停止之前的所述規(guī)定燃料噴射定時將小于達到化學計算的空氣燃料比的規(guī)定燃料量的第一燃料量的燃料，噴射到在所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)停止的所述規(guī)定氣缸中，以及在所述內(nèi)燃機停止前將校正的第二燃料量的燃料噴射到所述規(guī)定氣缸中。
31.如權(quán)利要求30所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，所述第一燃料量被確定為不小于作為可燃燒稀薄極限的最小燃料量；以及所述第二燃料量被確定為使得所述第一燃料量和所述第二燃料量的總和達到足夠接近化學計算的空氣燃料比的空氣燃料比。
32.如權(quán)利要求30所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，當根據(jù)在所述規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸中后、由所述停止位置預(yù)測模塊預(yù)測的所述內(nèi)燃機的停止位置，判定為接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置不越過重新噴射誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述燃料噴射單元，使得在所述規(guī)定氣缸的進氣沖程中噴射所述第二燃料量的燃料。
33.如權(quán)利要求32所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，所述重新噴射誘發(fā)停止位置是由導致在接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸中的壓縮溫度升高到可能使得空氣燃料混合物自行點火的溫度水平的預(yù)設(shè)曲柄角限定的。
34.如權(quán)利要求32所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，所述重新噴射誘發(fā)停止位置表示接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的壓縮沖程中的上死點。
35.如權(quán)利要求28所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，當根據(jù)在規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸中后、由所述停止位置預(yù)測模塊預(yù)測的所述內(nèi)燃機的停止位置，判定為接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置越過點火誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述點火單元使得在所述規(guī)定氣缸的停止位置越過所述點火誘發(fā)停止位置前在所述規(guī)定氣缸中點燃空氣燃料混合物。
36.如權(quán)利要求35所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，在判定接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置越過所述點火誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述點火單元，使得在所述規(guī)定氣缸的壓縮沖程中點燃空氣燃料混合物。
37.如權(quán)利要求35所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，所述點火誘發(fā)停止位置表示接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的壓縮沖程中的上死點。
38.如權(quán)利要求35所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，在判定接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置越過所述點火誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述燃料噴射單元，使得在所述規(guī)定氣缸之后進入壓縮沖程的下一個氣缸的進氣沖程中噴射燃料；以及所述起動控制模塊控制所述燃料噴射單元和所述點火單元，使得在所述下一個氣缸中在第一點火定時點燃空氣燃料混合物，并且起動所述內(nèi)燃機。
39.一種包括內(nèi)燃機的內(nèi)燃機系統(tǒng)，所述內(nèi)燃機系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)所述內(nèi)燃機中的空氣吸入量的空氣吸入量調(diào)節(jié)單元；能夠分別將供給的燃料噴射到所述內(nèi)燃機的多個氣缸的燃料噴射單元；能夠分別在所述內(nèi)燃機的多個氣缸中點燃所吸入空氣和所噴射燃料的空氣燃料混合物的點火單元；預(yù)測所述內(nèi)燃機的停止位置的停止位置預(yù)測模塊；測量所述內(nèi)燃機的曲柄角的曲柄角測量單元；停止控制模塊，所述停止控制模塊響應(yīng)于內(nèi)燃機的停止指令，根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元，使得在緊接于所述內(nèi)燃機停止之前的規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到規(guī)定氣缸中，其中，當所述內(nèi)燃機停止在由所述停止位置預(yù)測模塊預(yù)測的停止位置處時所述規(guī)定氣缸停止于包括部分壓縮沖程的預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)；當根據(jù)在規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸中后、由所述停止位置預(yù)測模塊預(yù)測的所述內(nèi)燃機的停止位置，判定為接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置越過點火誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述點火單元使得在所述規(guī)定氣缸的停止位置越過所述點火誘發(fā)停止位置前在所述規(guī)定氣缸中點燃空氣燃料混合物；以及起動控制模塊，所述起動控制模塊，響應(yīng)于內(nèi)燃機的起動指令，根據(jù)所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元和所述點火單元，使得在第一點火定時在停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸中點燃空氣燃料混合物，并且起動所述內(nèi)燃機。
40.如權(quán)利要求39所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，所述燃料噴射單元分別將供給的燃料噴射到所述內(nèi)燃機的多個氣缸的各個進氣系統(tǒng)中。
41.如權(quán)利要求39所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，在判定接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置越過所述點火誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述點火單元，使得在所述規(guī)定氣缸的壓縮沖程中點燃空氣燃料混合物。
42.如權(quán)利要求39所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，所述點火誘發(fā)停止位置表示接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的壓縮沖程中的上死點。
43.如權(quán)利要求39所述的內(nèi)燃機系統(tǒng)，其中，在判定接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置越過所述點火誘發(fā)停止位置時，所述停止控制模塊控制所述燃料噴射單元，使得在所述規(guī)定氣缸之后進入壓縮沖程的下一個氣缸的進氣沖程中噴射燃料；以及所述起動控制模塊控制所述燃料噴射單元和所述點火單元，使得在所述下一個氣缸中在第一點火定時點燃空氣燃料混合物，并且起動所述內(nèi)燃機。
44.一種預(yù)測內(nèi)燃機的停止位置的停止位置預(yù)測方法，所述停止位置預(yù)測方法，基于在禁止燃料噴射到所述內(nèi)燃機中的情況下在所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速降低過程中、當所述內(nèi)燃機的多個氣缸中的一個越過上死點時所測量的所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速，預(yù)測所述內(nèi)燃機的停止位置。
45.一種控制內(nèi)燃機的內(nèi)燃機控制方法，所述內(nèi)燃機包括調(diào)節(jié)所述內(nèi)燃機中的空氣吸入量的空氣吸入量調(diào)節(jié)單元；能夠分別將供給的燃料噴射到所述內(nèi)燃機的多個氣缸的燃料噴射單元；能夠分別在所述內(nèi)燃機的多個氣缸中點燃所吸入空氣和所噴射燃料的空氣燃料混合物的點火單元；以及測量所述內(nèi)燃機的曲柄角的曲柄角測量單元；響應(yīng)于內(nèi)燃機的停止指令，所述內(nèi)燃機控制方法預(yù)測所述內(nèi)燃機的停止位置，并且根據(jù)由所述曲柄角測量單元所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元和所述空氣吸入量調(diào)節(jié)單元，使得在緊接于所述內(nèi)燃機停止之前的規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到規(guī)定氣缸中，以及在所述規(guī)定燃料噴射定時的燃料噴射過程中增大空氣吸入量，其中，當所述內(nèi)燃機停止在所述預(yù)測的停止位置處時所述規(guī)定氣缸停止于包括部分壓縮沖程的預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)。
46.如權(quán)利要求45所述的內(nèi)燃機控制方法，其中，響應(yīng)于內(nèi)燃機的起動指令，所述內(nèi)燃機控制方法根據(jù)由所述曲柄角測量單元所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元和所述點火單元，使得在第一點火定時在停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸中點燃空氣燃料混合物，并且起動所述內(nèi)燃機。
47.一種控制內(nèi)燃機的內(nèi)燃機控制方法，所述內(nèi)燃機包括調(diào)節(jié)所述內(nèi)燃機中的空氣吸入量的空氣吸入量調(diào)節(jié)單元；能夠分別將供給的燃料噴射到所述內(nèi)燃機的多個氣缸的燃料噴射單元；能夠分別在所述內(nèi)燃機的多個氣缸中點燃所吸入空氣和所噴射燃料的空氣燃料混合物的點火單元；以及測量所述內(nèi)燃機的曲柄角的曲柄角測量單元；響應(yīng)于內(nèi)燃機的停止指令，所述內(nèi)燃機控制方法預(yù)測所述內(nèi)燃機的停止位置，并根據(jù)由所述曲柄角測量單元所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元，使得在緊接于所述內(nèi)燃機停止之前的規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到規(guī)定氣缸中，并且使得在所述內(nèi)燃機停止前將供給的燃料噴射到已經(jīng)在所述規(guī)定燃料噴射定時接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸中，其中，其中當所述內(nèi)燃機停止在所預(yù)測的停止位置處時所述規(guī)定氣缸停止于包括部分壓縮沖程的預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)。
48.如權(quán)利要求47所述的內(nèi)燃機控制方法，其中，響應(yīng)于內(nèi)燃機的起動指令，所述內(nèi)燃機控制方根法據(jù)由所述曲柄角測量單元所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元和所述點火單元，使得在第一點火定時在停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸中點燃空氣燃料混合物，并且起動所述內(nèi)燃機。
49.一種控制內(nèi)燃機的內(nèi)燃機控制方法，所述內(nèi)燃機包括調(diào)節(jié)所述內(nèi)燃機中的空氣吸入量的空氣吸入量調(diào)節(jié)單元；能夠分別將供給的燃料噴射到所述內(nèi)燃機的多個氣缸的燃料噴射單元；能夠分別在所述內(nèi)燃機的多個氣缸中點燃所吸入空氣和所噴射燃料的空氣燃料混合物的點火單元；以及測量所述內(nèi)燃機的曲柄角的曲柄角測量單元；響應(yīng)于內(nèi)燃機的停止指令，所述內(nèi)燃機控制方法預(yù)測所述內(nèi)燃機的停止位置，并根據(jù)由所述曲柄角測量單元所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元，使得在緊接于內(nèi)燃機停止之前的規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到規(guī)定氣缸中，其中，當所述內(nèi)燃機停止在所預(yù)測的停止位置處時所述規(guī)定氣缸停止于包括部分壓縮沖程的預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)；所述內(nèi)燃機控制方法，在所述規(guī)定燃料噴射定時將燃料噴射到在所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)停止的所述規(guī)定氣缸中之后預(yù)測所述內(nèi)燃機的停止位置；當根據(jù)所預(yù)測的內(nèi)燃機的停止位置判定接收燃料噴射的所述規(guī)定氣缸的停止位置越過點火誘發(fā)停止位置時，所述內(nèi)燃機控制方法控制所述點火單元，使得在所述規(guī)定氣缸的停止位置越過所述點火誘發(fā)停止位置之前在所述規(guī)定氣缸中點燃空氣燃料混合物。
50.如權(quán)利要求49所述的內(nèi)燃機控制方法，其中，響應(yīng)于內(nèi)燃機的起動指令，所述內(nèi)燃機控制方法根據(jù)由所述曲柄角測量單元所測量的曲柄角控制所述燃料噴射單元和所述點火單元，使得在第一點火定時在停止于所述預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)的所述規(guī)定氣缸中點燃空氣燃料混合物并且起動所述內(nèi)燃機。
全文摘要
本發(fā)明內(nèi)燃機控制技術(shù)計算表示當發(fā)動機多個氣缸中的一個越過上死點(TDC)時發(fā)動機的轉(zhuǎn)速的TDC越過轉(zhuǎn)速(Ntdc)(步驟S110)。它根據(jù)實驗等獲得的表示TDC越過轉(zhuǎn)速相對于發(fā)動機停止位置的變化的圖估算發(fā)動機停止曲柄角CAs(S120)，并規(guī)定在發(fā)動機停止時在包括部分壓縮沖程的預(yù)設(shè)周期范圍內(nèi)停止的燃料噴射氣缸(S130)。規(guī)定的噴射氣缸以規(guī)定燃料噴射定時接收稀薄燃料噴射(S170)。當稍后假設(shè)規(guī)定的噴射氣缸不越過壓縮沖程上死點時，校正量的燃料被噴射到規(guī)定的噴射氣缸中(S240)。另外當稍后假設(shè)規(guī)定的噴射氣缸越過壓縮沖程上死點時，點燃壓縮沖程中的吸入空氣和噴射燃料的空氣燃料混合物，同時將燃料噴射到在規(guī)定的噴射氣缸后進入壓縮沖程的下一氣缸(S270)。
文檔編號F02N99/00GK101044309SQ20058003620
公開日2007年9月26日 申請日期2005年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月22日
發(fā)明者田畑滿弘, 中村誠 申請人:豐田自動車株式會社