本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備和控制方法。

背景技術(shù)：

日本專利申請(qǐng)公開No.2010-43534(JP 2010-43534 A)公開了用于四沖程內(nèi)燃機(jī)的自動(dòng)停止控制設(shè)備，所述內(nèi)燃機(jī)具有燃料直接噴射到其內(nèi)的兩個(gè)氣缸。根據(jù)日本專利申請(qǐng)公開No.2010-43534(JP 2010-43534 A)，控制發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩使得在發(fā)動(dòng)機(jī)停止旋轉(zhuǎn)時(shí)活塞的位置與從發(fā)動(dòng)機(jī)開始停止旋轉(zhuǎn)的預(yù)定位置的目標(biāo)軌跡重合，而非與發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止控制期間的上止點(diǎn)(TDC)重合。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)活塞的位置被控制，使得活塞可停止在目標(biāo)停止位置處。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

通過以上所述的用于發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停止控制設(shè)備，當(dāng)任一個(gè)氣缸中的活塞在發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)停止在上止點(diǎn)(TDC)處時(shí)，可能難于通過在隨后的起動(dòng)控制期間的點(diǎn)火起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，因此發(fā)動(dòng)機(jī)的可再起動(dòng)性可能惡化。因此，存在當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)防止活塞停止在發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸中的任一個(gè)氣缸內(nèi)的上止點(diǎn)處的需求。根據(jù)日本專利申請(qǐng)公開No.2010-43534(JP 2010-43534 A)，通過控制發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩來控制發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)活塞的位置。然而，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)馬上停止前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩可能是小轉(zhuǎn)矩，因此可能難于精確地控制前述目標(biāo)停止位置。作為結(jié)果，活塞可能停止在上止點(diǎn)處。

本發(fā)明提供了用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備和控制方法，所述控制設(shè)備和控制方法保持活塞不停止在上止點(diǎn)處而與發(fā)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩的幅值無關(guān)。

本發(fā)明的第一方面提供了用于四沖程內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備，所述內(nèi)燃機(jī)包括多個(gè)氣缸，燃料被直接噴射到所述多個(gè)氣缸中。控制設(shè)備包括電子控制單元。電子控制單元被構(gòu)造成(i)當(dāng)滿足預(yù)定停止條件時(shí)，執(zhí)行停止控制，所述停止控制通過停止內(nèi)燃機(jī)中的燃料噴射和點(diǎn)火來使內(nèi)燃機(jī)的曲軸停止旋轉(zhuǎn)，和(ii)當(dāng)執(zhí)行停止控制且所述多個(gè)氣缸中的第一氣缸的活塞被估計(jì)停止在上止點(diǎn)處時(shí)，執(zhí)行所述多個(gè)氣缸中的第二氣缸中的燃料噴射和點(diǎn)火，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)停止時(shí)所述第二氣缸處于排氣行程。

根據(jù)前述構(gòu)造，當(dāng)?shù)谝粴飧椎幕钊还烙?jì)停止在上止點(diǎn)處時(shí)，對(duì)經(jīng)歷排氣行程的第二氣缸執(zhí)行燃料噴射和點(diǎn)火。因此，第二氣缸內(nèi)的壓力由于燃燒氣體而升高，且通過第二氣缸內(nèi)的活塞在曲軸上生成了反轉(zhuǎn)矩。反轉(zhuǎn)矩使第一氣缸的活塞不停止在上止點(diǎn)處。

在控制設(shè)備中，電子控制單元可被構(gòu)造成：當(dāng)執(zhí)行停止控制時(shí)，在第二氣缸的排氣行程的后半行程中執(zhí)行第二氣缸內(nèi)中的燃料噴射和點(diǎn)火。根據(jù)前述構(gòu)造，對(duì)經(jīng)歷排氣行程的氣缸在排氣行程的其中排氣門關(guān)閉的后半行程中執(zhí)行燃料噴射和點(diǎn)火。因此，可約束燃燒氣體從排氣門泄漏，且提高了在曲軸上生成的反轉(zhuǎn)矩。

在控制設(shè)備中，電子控制單元可被構(gòu)造成：當(dāng)執(zhí)行停止控制時(shí)，在執(zhí)行第二氣缸中的燃料噴射和點(diǎn)火中，將用于關(guān)閉第二氣缸的排氣門的正時(shí)提前。根據(jù)前述構(gòu)造，可約束燃燒氣體從排氣門泄漏，且提高了在曲軸上生成的反轉(zhuǎn)矩。

在控制設(shè)備中，電子控制單元可被構(gòu)造成：(i)獲得內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速和曲柄角之間的預(yù)定關(guān)系，所述預(yù)定關(guān)系包括當(dāng)曲軸停止旋轉(zhuǎn)時(shí)當(dāng)活塞停止在上止點(diǎn)時(shí)內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速和曲柄角之間的關(guān)系，且包括當(dāng)曲軸停止旋轉(zhuǎn)時(shí)當(dāng)活塞不停止在上止點(diǎn)時(shí)內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速和曲柄角之間的關(guān)系，(ii)基于預(yù)定關(guān)系在每個(gè)實(shí)際曲柄角處測(cè)量?jī)?nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速，和(iii)基于測(cè)量出的轉(zhuǎn)速來估計(jì)第一氣缸的活塞停止在上止點(diǎn)處。因此，通過在每個(gè)實(shí)際曲柄角處測(cè)量?jī)?nèi)燃機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，可有利地估計(jì)第一氣缸的活塞停止在上止點(diǎn)處。

本發(fā)明的第二方面提供了用于四沖程內(nèi)燃機(jī)的控制方法，所述內(nèi)燃機(jī)包括多個(gè)氣缸，燃料被直接噴射到所述多個(gè)氣缸中。控制方法包括：(i)當(dāng)滿足預(yù)定停止條件時(shí)，執(zhí)行停止控制，所述停止控制通過停止內(nèi)燃機(jī)中的燃料噴射和點(diǎn)火來使內(nèi)燃機(jī)的曲軸停止旋轉(zhuǎn)，和(ii)當(dāng)執(zhí)行停止控制且所述多個(gè)氣缸中的第一氣缸的活塞被估計(jì)停止在上止點(diǎn)處時(shí)，執(zhí)行所述多個(gè)氣缸中的第二氣缸中的燃料噴射和點(diǎn)火，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)停止時(shí)所述第二氣缸處于排氣行程。

附圖說明

本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)及工業(yè)意義將在下文中參考附圖描述，其中相同的附圖標(biāo)記指示了相同的元件，且其中：

圖1是結(jié)合控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部分示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛的骨架的示意性方框圖；

圖2是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛的直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的橫截面圖；

圖3是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在直噴發(fā)動(dòng)機(jī)是四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的情況中在每個(gè)氣缸的中執(zhí)行的四沖程行程的次序的圖；

圖4是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于打開直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣門和排氣門的正時(shí)的圖；

圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在直噴發(fā)動(dòng)機(jī)停止旋轉(zhuǎn)時(shí)每個(gè)氣缸的活塞的位置的示例的圖；

圖6是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在電子控制單元估計(jì)活塞是否停止在上止點(diǎn)處時(shí)的判定轉(zhuǎn)速Vs的圖；

圖7是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的曲軸停止位置調(diào)整控制的圖；

圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在執(zhí)行曲軸停止位置調(diào)整控制之后的1號(hào)氣缸至4號(hào)氣缸的活塞的位置的圖；并且

圖9是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)停止控制的控制操作的示例的流程圖。

具體實(shí)施方式

下文中將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。在本發(fā)明的如下實(shí)施例中，附圖合適地被簡(jiǎn)化或修改，且各部件的尺寸比例、形狀等不必精確地繪制。

圖1是包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛10的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的骨架圖的示意性方框圖?；旌蟿?dòng)力車輛10裝配有直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12，所述發(fā)動(dòng)機(jī)12將燃料直接噴射到氣缸內(nèi)，且混合動(dòng)力車輛10裝配有電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG，所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG作為電動(dòng)馬達(dá)和發(fā)電機(jī)工作以作為用于行駛的驅(qū)動(dòng)力源。直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12和電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG的輸出從作為流體類型的變速器裝置的變矩器14經(jīng)由渦輪軸16和C1離合器18傳遞到自動(dòng)變速器20，且進(jìn)一步經(jīng)由輸出軸22和差速器齒輪機(jī)構(gòu)24傳遞到左右驅(qū)動(dòng)輪26。變矩器14裝配有鎖止離合器(L/U離合器)30，所述鎖止離合器30將泵輪14a和渦輪14b彼此直接聯(lián)接。油泵32一體地連接到泵輪14a且通過直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12和電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG機(jī)械地且旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)。直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12是內(nèi)燃機(jī)，且電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG等價(jià)于旋轉(zhuǎn)器。

前述直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12例如是四缸四沖程汽油機(jī)。如在圖2中特別地示出，高壓霧化的汽油微粒通過燃料噴射裝置46被直接噴射到氣缸100中。直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12設(shè)計(jì)為使得空氣從進(jìn)氣通路102經(jīng)由進(jìn)氣門104流動(dòng)到氣缸100中，且使得排氣從排氣通路106經(jīng)由排氣門108排出。通過在預(yù)定正時(shí)由點(diǎn)火裝置47點(diǎn)燃，氣缸100內(nèi)的混合物爆炸且燃燒，且通過燃燒氣體將活塞110向下壓。進(jìn)氣通路102經(jīng)由穩(wěn)壓箱103連接到作為進(jìn)氣量調(diào)整閥的電子節(jié)氣門45。從進(jìn)氣通路102流入到氣缸100內(nèi)的進(jìn)氣量即發(fā)動(dòng)機(jī)輸出被根據(jù)電子節(jié)氣門45的開度(節(jié)氣門開度)控制。排氣門108經(jīng)由排氣門VVT裝置60打開/關(guān)閉。排氣門VVT裝置60是使得用于關(guān)閉排氣門108的正時(shí)可變的可變氣門正時(shí)裝置，且所述排氣門VVT裝置60根據(jù)來自電子控制單元70(見圖1)的信號(hào)改變用于關(guān)閉排氣門108的正時(shí)，這將在后文中描述。

前述活塞110軸向可滑動(dòng)地配合在氣缸100中且經(jīng)由連桿112相對(duì)可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到曲軸114的曲柄銷116。當(dāng)活塞110進(jìn)行直線往復(fù)移動(dòng)時(shí)，曲軸114如箭頭R所示被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。曲軸114通過軸承在軸頸部118處可旋轉(zhuǎn)地被支承，且一體地裝配有將軸頸部118與曲柄銷116彼此連接的曲柄臂120。

在直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12中，在曲軸114旋轉(zhuǎn)兩次(720°)期間對(duì)一個(gè)氣缸執(zhí)行四個(gè)行程，即進(jìn)氣行程、壓縮行程、膨脹(爆炸)行程和排氣行程。曲軸114通過重復(fù)此過程連續(xù)旋轉(zhuǎn)。四個(gè)氣缸100的活塞110被構(gòu)造成使其曲柄角彼此偏置180°。換言之，曲軸114的曲柄銷116的位置在彼此偏置180°的方向上突出。曲軸114每次旋轉(zhuǎn)180°時(shí)四個(gè)氣缸100以預(yù)設(shè)的點(diǎn)火次序受到爆炸和燃燒，如例如在圖3中所示，且連續(xù)地生成旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。圖3是圖示了在直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12是以四個(gè)沖程運(yùn)轉(zhuǎn)的四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的情況中的1號(hào)氣缸至4號(hào)氣缸的每個(gè)內(nèi)的對(duì)于曲柄角的運(yùn)轉(zhuǎn)行程的圖。相應(yīng)的1號(hào)氣缸至4號(hào)氣缸機(jī)械地布置到位，但1號(hào)氣缸、3號(hào)氣缸、4號(hào)氣缸和2號(hào)氣缸以此次序相對(duì)于0°曲柄角被點(diǎn)火。圖4是圖示了用于打開和關(guān)閉單獨(dú)的氣缸100內(nèi)的進(jìn)氣門和排氣門的正時(shí)的示例的圖。在曲軸114的第一轉(zhuǎn)期間在曲柄角處在TDC和61ABCD之間時(shí)打開進(jìn)氣門104，即在從排氣行程和進(jìn)氣行程之間的邊界到壓縮行程的區(qū)域內(nèi)打開進(jìn)氣門104。在曲軸114的第二轉(zhuǎn)期間在曲柄角為60BBDC時(shí)打開排氣門108，即在膨脹行程的最終階段中打開排氣門108。排氣門108在隨后的沖程中在曲軸114的第一轉(zhuǎn)期間在3ATDC處關(guān)閉，即在排氣行程和進(jìn)氣行程之間的邊界處關(guān)閉。用于打開此排氣門108的正時(shí)和用于關(guān)閉此排氣門108的正時(shí)通過排氣門VVT裝置60變化。

在直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12中，當(dāng)氣缸100的任一個(gè)的活塞110在膨脹行程的預(yù)定角度范圍內(nèi)停止時(shí)，汽油通過燃料噴射裝置46噴射到氣缸100內(nèi)且通過點(diǎn)火裝置47點(diǎn)火，在膨脹行程中進(jìn)氣門104和排氣門108都關(guān)閉。因此，氣缸100內(nèi)的混合物通過爆炸燃燒以起動(dòng)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12。直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12可因此通過點(diǎn)火被起動(dòng)。圖5示出了氣缸100的任一個(gè)的活塞110停止在膨脹行程的中間位置處且進(jìn)氣門104和排氣門108都關(guān)閉的狀態(tài)。因此，直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12可通過執(zhí)行對(duì)氣缸100的燃料噴射和點(diǎn)火造成的大的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的生成而起動(dòng)。在四缸直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12的情況中，當(dāng)燃料噴射和點(diǎn)火停止時(shí)，曲軸114自然停止旋轉(zhuǎn)，使得由于泵作用導(dǎo)致的勢(shì)能和旋轉(zhuǎn)慣性力之間的關(guān)系引起氣缸100即1號(hào)氣缸至4號(hào)氣缸的任一個(gè)的活塞110通常停止在膨脹行程的中間位置處(例如，90至100ATDC附近)。因此，直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12可通過點(diǎn)火起動(dòng)。在一些情況中，直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12可僅通過點(diǎn)火起動(dòng)。然而，在其他情況中，直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12在通過使用電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG輔助曲軸114的旋轉(zhuǎn)(搖動(dòng))的同時(shí)通過點(diǎn)火來起動(dòng)。在通過使用電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG輔助曲軸114旋轉(zhuǎn)時(shí)，輔助轉(zhuǎn)矩可通過如前所述通過點(diǎn)火起動(dòng)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12而降低。因此，降低了電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG的最大轉(zhuǎn)矩，且可實(shí)現(xiàn)尺寸降低和燃料經(jīng)濟(jì)性。

參考回到圖1，將前述直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12和前述電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG直接彼此聯(lián)接的K0離合器34經(jīng)由阻尼器38設(shè)置在直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12和電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG之間。K0離合器34是單盤摩擦離合器或多盤摩擦離合器，所述K0離合器34通過液壓缸摩擦地接合且被油壓控制裝置28控制以接合/釋放。K0離合器34是液壓摩擦接合裝置，且作為將直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12連接到傳動(dòng)路徑/從傳動(dòng)路徑分離的連接/分離裝置工作。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG經(jīng)由逆變器42連接到電池44。自動(dòng)變速器20是行星齒輪型的分級(jí)自動(dòng)變速器等，其中根據(jù)多個(gè)液壓摩擦接合裝置(離合器和制動(dòng)器)的接合/釋放狀態(tài)建立了帶有不同的速比的多個(gè)檔位級(jí)。自動(dòng)變速器20通過設(shè)置在油壓控制裝置28內(nèi)的電磁油壓控制閥、切換閥等而受到變速控制。C1離合器18作為自動(dòng)變速器20的輸入離合器工作。C1離合器18受到油壓控制裝置28的接合/釋放控制。

混合動(dòng)力車輛10通過圖1中所示的電子控制單元70控制。電子控制單元70被構(gòu)造成包括所謂的微型計(jì)算機(jī)，所述微型計(jì)算機(jī)包括CPU、ROM、RAM、輸入/輸出接口等。電子控制單元70根據(jù)事先存儲(chǔ)在ROM內(nèi)的程序同時(shí)利用RAM的臨時(shí)存儲(chǔ)功能執(zhí)行信號(hào)處理。指示加速器踏板(未示出)的操作量的信號(hào)(加速器操作量)Acc從加速器操作量傳感器48供給到電子控制單元70。關(guān)于直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12的轉(zhuǎn)速(發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速)NE、電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG的轉(zhuǎn)速(電動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)速)NMG、渦輪機(jī)軸16的轉(zhuǎn)速(渦輪機(jī)轉(zhuǎn)速)NT、輸出軸22的轉(zhuǎn)速(對(duì)應(yīng)于車速V的輸出軸轉(zhuǎn)速)NOUT、距四個(gè)氣缸100即1號(hào)氣缸至4號(hào)氣缸的每個(gè)的上止點(diǎn)(TDC)的轉(zhuǎn)角(曲柄角)的信號(hào)分別從發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器50、電動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)速傳感器52、渦輪機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器54、車速傳感器56和曲柄角傳感器58供給到電子控制單元70。此外，多種控制所要求的多條信息被供給到電子控制單元70。

如在圖1中所示，通向控制直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出控制裝置的控制信號(hào)從電子控制單元70輸出。控制信號(hào)例如包括驅(qū)動(dòng)信號(hào)、燃料供給量信號(hào)、點(diǎn)火信號(hào)、指令信號(hào)、氣門指令信號(hào)等。驅(qū)動(dòng)信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)節(jié)氣門促動(dòng)器，所述節(jié)氣門促動(dòng)器操作電子節(jié)氣門45的節(jié)氣門開度。燃料供給量信號(hào)用于控制通過燃料噴射裝置46噴射到直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12的氣缸100內(nèi)的燃料的量。點(diǎn)火信號(hào)用于發(fā)出通過點(diǎn)火裝置47對(duì)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12點(diǎn)火的正時(shí)的指示。指令信號(hào)用于指令電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG運(yùn)轉(zhuǎn)。氣門指令信號(hào)用于操作包括在油壓控制裝置28中的電磁閥(螺線管閥)，以控制用于自動(dòng)變速器20等的液壓摩擦接合裝置(離合器和制動(dòng)器)的液壓促動(dòng)器。

在圖1中所示的電子控制單元70中，混合動(dòng)力控制單元72根據(jù)行駛狀態(tài)，例如根據(jù)加速器操作量Acc、車速V等在多個(gè)預(yù)定運(yùn)行模式中進(jìn)行切換，且控制直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12和電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG的運(yùn)轉(zhuǎn)，使得混合動(dòng)力車輛10以對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)運(yùn)行模式的方式運(yùn)行。所述多個(gè)運(yùn)行模式例如是：車輛僅使用直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12作為驅(qū)動(dòng)力源來運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行模式，車輛僅使用電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG作為驅(qū)動(dòng)力源來運(yùn)行的馬達(dá)運(yùn)行模式，以及車輛使用直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12和電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG來運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)加馬達(dá)運(yùn)行模式等。在混合動(dòng)力控制單元72中，例如當(dāng)進(jìn)行從前述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行模式到前述馬達(dá)運(yùn)行模式的切換時(shí)，或當(dāng)進(jìn)行從前述發(fā)動(dòng)機(jī)加馬達(dá)運(yùn)行模式到前述馬達(dá)運(yùn)行模式的切換時(shí)，作為要求停止發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)停止信號(hào)被供給到后文中將描述的發(fā)動(dòng)機(jī)停止控制單元78。

變速控制單元74作為變速控制裝置工作以進(jìn)行自動(dòng)變速器20的換檔。例如，變速控制單元74基于車輛狀態(tài)判定是否應(yīng)對(duì)自動(dòng)變速器20進(jìn)行換檔，即進(jìn)行自動(dòng)變速器20應(yīng)換檔到的換檔速度的判定，所述車輛狀態(tài)通過與來自變速映射的實(shí)際車速V、實(shí)際加速器開度Acc等對(duì)應(yīng)的自動(dòng)變速器20要求的輸出轉(zhuǎn)矩指示。變速映射具有升檔線和降檔線，所述變速映射例如使用車速V和輸出轉(zhuǎn)矩T_OUT(或加速器開度Acc等)作為變量被事先存儲(chǔ)。變速控制單元74控制自動(dòng)變速器20的液壓摩擦接合裝置(離合器和制動(dòng)器)，使得獲得確定的換檔速度。

經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制單元76執(zhí)行經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制，即在一定的條件下通過釋放K0離合器34將直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12從傳動(dòng)路徑分離，且停止直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12的運(yùn)轉(zhuǎn)以改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性，例如當(dāng)在混合動(dòng)力控制單元72中選擇了發(fā)動(dòng)機(jī)加馬達(dá)運(yùn)行模式或發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行模式以使車輛例如以加速器OFF滑行或在減速時(shí)運(yùn)行時(shí)。在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制單元76中，例如當(dāng)在混合動(dòng)力控制單元72中選擇了發(fā)動(dòng)機(jī)加馬達(dá)運(yùn)行模式或發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行模式以使車輛例如以加速器OFF滑行或在減速時(shí)運(yùn)行時(shí)，作為要求停止發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)停止信號(hào)被供給到后文中將描述的發(fā)動(dòng)機(jī)停止控制單元78。

發(fā)動(dòng)機(jī)停止控制單元78執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)停止控制，使得例如在作為要求停止發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)停止信號(hào)從混合動(dòng)力控制單元72供給到發(fā)動(dòng)機(jī)停止控制單元78時(shí)，或在作為要求停止發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)停止信號(hào)從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制單元76供給到發(fā)動(dòng)機(jī)停止控制單元78時(shí)，直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12的曲軸114停止在氣缸100即1號(hào)氣缸至4號(hào)氣缸的任一個(gè)的活塞110的膨脹行程的中間位置附近。

例如當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止信號(hào)從混合動(dòng)力控制單元72或經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制單元76供給到發(fā)動(dòng)機(jī)停止單元80時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)停止單元80例如通過釋放K0離合器34將直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12從傳動(dòng)路徑分離，停止通過燃料噴射裝置46的燃料噴射(中止燃料供給)，并且停止用于點(diǎn)火裝置47的點(diǎn)火控制。

當(dāng)K0離合器34通過發(fā)動(dòng)機(jī)停止單元80釋放、停止通過燃料噴射裝置46的燃料噴射且停止用于點(diǎn)火裝置47的點(diǎn)火控制時(shí)，TDC停止判定單元82估計(jì)在直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12停止旋轉(zhuǎn)時(shí)曲軸114的停止位置。TDC停止判定單元82從曲軸114的估計(jì)出的停止位置判定是否存在活塞110停止在1號(hào)氣缸至4號(hào)氣缸的任一個(gè)的上止點(diǎn)(TDC)處的可能性。即如在圖6中所示，在曲軸114停止為使得活塞110停止在1號(hào)氣缸至4號(hào)氣缸的任一個(gè)的上止點(diǎn)(TDC)處的TDC停止的情況中，或在通過停止用于直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12的燃料噴射和點(diǎn)火而停止曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)曲軸114不停止在前述TDC處的情況中，TDC停止判定單元82通過實(shí)驗(yàn)、仿真等事先獲得曲柄角和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE之間的關(guān)系。TDC停止判定單元82在每個(gè)檢測(cè)到的曲柄角下例如基于如在圖6中所示的關(guān)系測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE。TDC停止判定單元82基于每個(gè)測(cè)量到的實(shí)際曲柄角下的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE估計(jì)曲軸114是否停止在前述TDC處，且估計(jì)前述曲軸114的停止位置。TDC停止判定單元82如上所述估計(jì)曲軸114的停止位置，且在曲軸114被估計(jì)停止在前述TDC時(shí)判定存在曲軸114停止在前述TDC處的可能性。在曲軸114未被估計(jì)停止在前述TDC時(shí)，TDC停止判定單元82判定不存在曲軸114停止在前述TDC處的可能性。

前述圖6是通過研究在曲軸114停止前的360°范圍內(nèi)曲柄角和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE之間的關(guān)系所獲得的結(jié)果。在圖6中，虛線曲線指示了曲軸停止在前述TDC處的情況(其中在右端處在BTDC＝0處曲軸停止旋轉(zhuǎn)的情況)，且實(shí)線曲線指示了曲軸不停止在前述TDC處的情況。作為此結(jié)果，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE處在轉(zhuǎn)速范圍Vs內(nèi)時(shí)，例如在90BTDC處(在TDC前方90°處)時(shí)，曲軸相對(duì)高可能地停止在前述TDC處，因此轉(zhuǎn)速范圍Vs被設(shè)定為判定轉(zhuǎn)速。如果在曲柄角為90BTDC時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE處在判定轉(zhuǎn)速Vs的范圍內(nèi)，則可判定(估計(jì))存在曲軸停止在前述TDC處的高可能性。如果在曲柄角為90BTDC時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE低于判定轉(zhuǎn)速Vs，則可判定曲軸停止在前述TDC處的可能性低。取決于直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12內(nèi)的單獨(dú)的差異，曲軸停止在前述TDC處隨著時(shí)間散布或變化。因此，希望連續(xù)地學(xué)習(xí)(存儲(chǔ))它們之間的相關(guān)性且在每次執(zhí)行停止控制時(shí)修正(更新)判定速度Vs。如通過圖6的實(shí)線曲線所指示，曲軸在15BTDC至45BTDC處停止，但由于泵作用所導(dǎo)致的反彈，實(shí)際停止位置為大約70BTDC至115BTDC。例如，曲軸停止旋轉(zhuǎn)使得活塞110位于如在圖5中所示位置處。例如，對(duì)1號(hào)氣缸至4號(hào)氣缸的每個(gè)提供了如在前述圖6中所示的關(guān)系的映射。TDC停止判定單元82判定在1號(hào)氣缸至4號(hào)氣缸的每個(gè)中是否存在活塞110停止在氣缸100的上止點(diǎn)處的可能性。

如果TDC停止判定單元82判定在直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12停止旋轉(zhuǎn)時(shí)存在曲軸114停止在TDC處的可能性，則曲軸停止位置調(diào)整單元84判定在經(jīng)歷排氣行程的氣缸100中活塞110處于排氣行程的后半行程的情況下，曲軸114的位置即曲柄角是否已變成90ABDC至180ABDC的預(yù)定設(shè)定值A(chǔ)。如果判定曲軸114的位置在如前所述的排氣行程的后半行程中已變成設(shè)定值A(chǔ)，則曲軸停止位置調(diào)整單元84執(zhí)行曲軸停止位置調(diào)整控制，即執(zhí)行對(duì)經(jīng)歷排氣行程的氣缸100的燃料噴射和點(diǎn)火，且在曲軸114上生成反轉(zhuǎn)矩F，使得曲軸114不停止在前述TDC處，因此調(diào)整了曲軸114的停止位置。前述設(shè)定值A(chǔ)是曲軸114的預(yù)定位置，經(jīng)歷排氣行程的氣缸100內(nèi)的排氣門108在所述預(yù)定位置處關(guān)閉或大體上關(guān)閉。如果判定曲軸114的位置已變成如上所述的排氣行程的后半行程中的設(shè)定值A(chǔ)，則曲軸停止位置調(diào)整單元84借助于排氣門VVT裝置60將經(jīng)歷排氣行程的氣缸100的排氣門108的關(guān)閉正時(shí)提前。

圖7是特別地圖示了通過前述曲軸停止位置調(diào)整單元84的前述曲軸停止位置調(diào)整控制的圖。如在前述圖7中所示，如果TDC停止判定單元82估計(jì)例如在經(jīng)歷壓縮行程的3號(hào)氣缸(第一氣缸)內(nèi)活塞110停止在上止點(diǎn)(TDC)處，則前述曲軸停止位置調(diào)整單元84允許燃料噴射裝置46將燃料噴射到經(jīng)歷排氣行程的2號(hào)氣缸(第二氣缸)內(nèi)，所述2號(hào)氣缸是與經(jīng)歷壓縮行程的3號(hào)氣缸分開360°的相對(duì)的氣缸，且在曲軸114的位置進(jìn)入前述排氣行程的后半行程時(shí)允許點(diǎn)火裝置47將燃料點(diǎn)燃。因此，2號(hào)氣缸內(nèi)的壓力由于燃燒氣體升高且在曲軸114上經(jīng)由活塞110生成反轉(zhuǎn)矩F(見圖8)。因此，如在圖8中所示，曲軸114由于前述反轉(zhuǎn)矩F反向旋轉(zhuǎn)且停止。因此，防止3號(hào)氣缸的活塞110停止在上止點(diǎn)(TDC)處，且先前氣缸即經(jīng)歷膨脹行程的1號(hào)氣缸的活塞停止在膨脹行程的中心附近。圖8是示出了在通過前述曲軸停止位置調(diào)整單元84執(zhí)行了前述曲軸停止位置調(diào)整控制之后1號(hào)氣缸至4號(hào)氣缸的活塞110的位置的圖。前述反轉(zhuǎn)矩F是使曲軸114與直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12被驅(qū)動(dòng)時(shí)曲軸114的旋轉(zhuǎn)方向即圖2中箭頭R所指示的方向反向旋轉(zhuǎn)的力。

圖9是圖示了發(fā)動(dòng)機(jī)停止控制的控制操作的示例的流程圖，其中電子控制單元70停止直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12的曲軸114的旋轉(zhuǎn)，使得在作為要求停止發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)停止信號(hào)從混合動(dòng)力控制單元72或經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制單元76輸出時(shí)，1號(hào)氣缸至4號(hào)氣缸的任一個(gè)內(nèi)的活塞110停止在膨脹行程的中間位置處。此控制以預(yù)定控制周期重復(fù)地執(zhí)行。順便提及地，前述電子控制單元70作為自動(dòng)停止直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12的自動(dòng)停止控制設(shè)備工作。

首先，在對(duì)應(yīng)于混合動(dòng)力控制單元72和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制單元76的步驟(此術(shù)語將在后文中省略)S1中，判定是否已從混合動(dòng)力控制單元72或經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制單元76對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)停止控制單元78進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)停止要求，即是否已向發(fā)動(dòng)機(jī)停止控制單元78提供了發(fā)動(dòng)機(jī)停止信號(hào)。如果此S1中的判定的結(jié)果為否定，則本例程結(jié)束。然而，如果S1中的判定的結(jié)果為肯定，則執(zhí)行對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)停止單元80的S2。在前述S2中，K0離合器34被釋放，直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12從傳動(dòng)路徑分離，停止通過燃料噴射裝置46的燃料噴射(中止燃料供給)，且停止點(diǎn)火裝置47的點(diǎn)火控制。

然后，執(zhí)行對(duì)應(yīng)于TDC停止判定單元82的S3。在前述S3中，在直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12停止旋轉(zhuǎn)時(shí)曲軸114停止在TDC處或曲軸114不停止在TDC處的情況中，通過實(shí)驗(yàn)、仿真等事先獲得曲柄角和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE之間的關(guān)系。在每個(gè)實(shí)際曲柄角處的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE例如從圖6中所示的關(guān)系測(cè)量，且估計(jì)曲軸114是否停止在TDC處。然后，估計(jì)前述曲軸114的停止位置。

然后，執(zhí)行對(duì)應(yīng)于TDC停止判定單元82的S4。在S4中，根據(jù)在S3中估計(jì)出的曲軸114的停止位置進(jìn)行判定。如果估計(jì)曲軸114停止在TDC處，則判定存在曲軸114停止在TDC處的可能性。如果估計(jì)曲軸114不停止在TDC處，則判定不存在曲軸114停止在TDC處的可能性。如果此S4中的判定的結(jié)果為否定，則本例程結(jié)束。然而，如果S4中的判定的結(jié)果為肯定，例如如果存在活塞110停止在如在圖7中所示的經(jīng)歷壓縮行程的3號(hào)氣缸內(nèi)的TDC處的可能性，則執(zhí)行對(duì)應(yīng)于曲軸停止位置調(diào)整單元84的S5。

在前述S5中，判定曲軸114的位置即曲柄角是否已變成經(jīng)歷排氣行程的2號(hào)氣缸(例如在圖7中所示的經(jīng)歷排氣行程的氣缸100)內(nèi)的排氣行程的后半行程內(nèi)或之后的預(yù)定設(shè)定值A(chǔ)。如果此S5中的判定的結(jié)果為否定，則本例程結(jié)束。然而，如果S5中的判定的結(jié)果為肯定，則執(zhí)行對(duì)應(yīng)于曲軸停止位置調(diào)整單元84的S6。在前述S6中，通過排氣門VVT裝置60將經(jīng)歷排氣行程的2號(hào)氣缸的排氣門108的關(guān)閉正時(shí)提前，且通過燃料噴射裝置46將燃料噴射到經(jīng)歷排氣行程的2號(hào)氣缸內(nèi)且然后通過點(diǎn)火裝置47將燃料點(diǎn)燃。因此，經(jīng)歷前述排氣行程的2號(hào)氣缸內(nèi)的壓力升高且在曲軸114上經(jīng)由活塞110生成反轉(zhuǎn)矩F。因此，曲軸114由于反轉(zhuǎn)矩F反向旋轉(zhuǎn)且停止。如在圖8中所示，防止經(jīng)歷壓縮行程的3號(hào)氣缸的活塞110停止在上止點(diǎn)(TDC)處，且先前的氣缸即經(jīng)歷膨脹行程的1號(hào)氣缸的活塞110停止在膨脹行程的中心附近。

在本發(fā)明的本實(shí)施例中，當(dāng)通過前述S2停止通過燃料噴射裝置46的燃料噴射且停止用于點(diǎn)火裝置47的點(diǎn)火控制時(shí)，曲軸114自然停止旋轉(zhuǎn)，而一般地以例如大約90％至95％的可能性停止在其處氣缸100的任一個(gè)的活塞110停止在膨脹行程的中間位置的位置處，如在圖5中所示。在做出發(fā)動(dòng)機(jī)再起動(dòng)要求時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)可直接通過點(diǎn)火起動(dòng)。然而，氣缸100的任一個(gè)的活塞110以例如大約5％至10％的可能性停止在TDC(上止點(diǎn))的位置處。然而，在本發(fā)明的本實(shí)施例中，如果在前述S4中判定存在氣缸100的任一個(gè)內(nèi)的活塞110停止在上止點(diǎn)(TDC)處的可能性，則在前述S5和S6中在排氣行程的后半行程中執(zhí)行對(duì)經(jīng)歷排氣行程的氣缸100的燃料噴射和點(diǎn)火。因此，經(jīng)歷前述排氣行程的氣缸100內(nèi)的壓力升高，且生成反轉(zhuǎn)矩F，因此曲軸114由于反轉(zhuǎn)矩F反向旋轉(zhuǎn)且停止，且經(jīng)歷膨脹行程的氣缸100的活塞110停止在膨脹行程的中間位置處。

順便提及地，與本發(fā)明的本實(shí)施例不同，可構(gòu)思在估計(jì)曲軸114停止為使得氣缸100的任一個(gè)中的活塞110處于上止點(diǎn)(TDC)處時(shí)用于防止活塞110停止在上止點(diǎn)(TDC)處的避免方法。例如，根據(jù)此避免方法，當(dāng)氣缸100的任一個(gè)中的活塞110被估計(jì)停止在上止點(diǎn)(TDC)處時(shí)，將電子節(jié)氣門45完全關(guān)閉以降低壓縮反作用力且使活塞110移動(dòng)經(jīng)過上止點(diǎn)(TDC)，因此防止活塞110停止在上止點(diǎn)處。替代地，根據(jù)此避免方法，電子節(jié)氣門45從其完全關(guān)閉狀態(tài)完全打開以增加壓縮反作用力且將活塞110在上止點(diǎn)(TDC)之前停止，因此防止活塞110停止在上止點(diǎn)處。然而，根據(jù)此避免方法，雖然如在本實(shí)施例的情況中將新的控制功能簡(jiǎn)單地添加到電子控制單元70且因此不存在成本增加，但可能發(fā)生對(duì)應(yīng)于進(jìn)氣管的體積的對(duì)壓力的響應(yīng)的延遲。可構(gòu)思另一個(gè)避免方法，例如提供用于開啟/關(guān)閉起動(dòng)馬達(dá)的通電的開關(guān)元件。當(dāng)氣缸100的任一個(gè)中的活塞110停止在上止點(diǎn)(TDC)處時(shí)，通過開關(guān)元件調(diào)整起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電流，且小量地旋轉(zhuǎn)曲軸114。因此，防止活塞110停止在上止點(diǎn)處。根據(jù)此避免方法，起動(dòng)機(jī)馬達(dá)被用于旋轉(zhuǎn)曲軸114且將氣缸100的活塞110的停止位置從上止點(diǎn)移開，因此可靠地防止活塞110停止在上止點(diǎn)處。然而，需要提供調(diào)整前述起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電流的開關(guān)元件，這導(dǎo)致成本增加。此外，當(dāng)起動(dòng)機(jī)馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)升高時(shí)，起動(dòng)機(jī)馬達(dá)需要被設(shè)計(jì)為耐受升高的運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)，因此成本升高。相比之下，與以上所述的避免方向相比，本發(fā)明的本實(shí)施例使得能夠可靠地防止活塞110停止在上止點(diǎn)(TDC)處而不使成本增加。

如上所述，使用根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例的用于直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12的自動(dòng)停止控制設(shè)備(電子控制單元70)，當(dāng)作為3號(hào)氣缸的氣缸100的活塞110被估計(jì)停止在上止點(diǎn)(TDC)處時(shí)，對(duì)經(jīng)歷排氣行程的作為2號(hào)氣缸的氣缸100執(zhí)行燃料噴射和點(diǎn)火。因此，2號(hào)氣缸內(nèi)的壓力由于燃燒氣體而升高，在曲軸114上經(jīng)由2號(hào)氣缸內(nèi)的活塞110生成反轉(zhuǎn)矩F。反轉(zhuǎn)矩F可靠地防止3號(hào)氣缸的活塞110停止。

利用根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例的用于直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12的自動(dòng)停止控制裝置，對(duì)經(jīng)歷排氣行程的2號(hào)氣缸在所述2號(hào)氣缸的排氣行程的后半行程中執(zhí)行燃料噴射和點(diǎn)火。因此，對(duì)經(jīng)歷排氣行程的2號(hào)氣缸在排氣門108關(guān)閉的排氣行程的后半行程中執(zhí)行燃料噴射和點(diǎn)火。因此，燃燒氣體可被約束從排氣門108漏出，且提高了在曲軸114上生成的反轉(zhuǎn)矩F。

利用根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例的用于直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12的自動(dòng)停止控制設(shè)備，在執(zhí)行對(duì)經(jīng)歷排氣行程的2號(hào)氣缸的燃料噴射和點(diǎn)火時(shí)，將用于關(guān)閉2號(hào)氣缸的排氣門108的正時(shí)提前。因此，燃燒氣體可被約束從排氣門108漏出，且提高了在曲軸114上生成的反轉(zhuǎn)矩F。

利用根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例的用于直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12的自動(dòng)停止控制設(shè)備，在當(dāng)曲軸114停止旋轉(zhuǎn)時(shí)活塞110停止在上止點(diǎn)處或活塞110不停止在上止點(diǎn)處的情況中，通過提前獲得直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12的轉(zhuǎn)速NE和曲柄角之間的關(guān)系，且通過在每個(gè)實(shí)際曲柄角處從所述關(guān)系測(cè)量直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12的轉(zhuǎn)速NE，估計(jì)經(jīng)歷壓縮行程的3號(hào)氣缸的活塞110停止在上止點(diǎn)處。因此，通過在每個(gè)實(shí)際曲柄角處測(cè)量直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12的轉(zhuǎn)速NE，可有利地估計(jì)經(jīng)歷壓縮行程的3號(hào)氣缸的活塞110停止在上止點(diǎn)處。

雖然本發(fā)明的實(shí)施例已在上文中基于附圖詳細(xì)描述，但本發(fā)明也可應(yīng)用于其他方面。

例如，在本發(fā)明的前述實(shí)施例中，直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12是具有四個(gè)氣缸100，即具有1號(hào)氣缸至4號(hào)氣缸的四缸汽油機(jī)。然而，應(yīng)用了本發(fā)明的直噴發(fā)動(dòng)機(jī)12不限制于四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，而是可以是任何其他類型的發(fā)動(dòng)機(jī)，例如六缸發(fā)動(dòng)機(jī)、八缸發(fā)動(dòng)機(jī)等。

在本發(fā)明的前述實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)停止信號(hào)從混合動(dòng)力控制單元72或經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制單元76供給到發(fā)動(dòng)機(jī)停止控制單元78，以此通過發(fā)動(dòng)機(jī)停止控制單元78執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)停止控制。然而，發(fā)動(dòng)機(jī)停止控制可通過前述發(fā)動(dòng)機(jī)停止控制單元78例如在怠速停止時(shí)執(zhí)行，即在發(fā)動(dòng)機(jī)在車輛停車期間停止時(shí)執(zhí)行。

前文僅是本發(fā)明的實(shí)施例。本發(fā)明可在進(jìn)行基于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員的知識(shí)的多種修改和改進(jìn)之后執(zhí)行。