CN101900045B - 运转内燃发动机的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种运转具有内燃发动机的车辆的方法。内燃发动机包括一个或多个燃烧室、包括连接至每个燃烧室的直接燃料喷射器的燃料输送系统、包括连接至每个燃烧室的一个或多个火花塞的点火系统、位于每个燃烧室内的活塞以及连接至每个燃烧室的进气门和排气门。内燃发动机向车辆提供驱动力。该方法包括响应于怠速-停止运转中断内燃发动机内的燃烧运转。该方法还包括在直接起动期间，在燃烧运转中断之后在燃烧室内对于至少第一燃烧循环的经由一个或多个选择的火花塞在每个燃烧循环执行多次打火点火运转，一个或多个选择的火花塞连接至燃烧室。本发明的优点在于在DS期间可被减小并且在一些示例中可消除排放和变化的扭矩输出。

Description

运转内燃发动机的方法
【技术领域】
本发明涉及一种运转内燃发动机的方法。 
【背景技术】
已经开发多种控制策略以减少内燃发动机中的燃料消耗。一种类型的控制策略可包括在怠速-停止期间暂时关闭内燃发动机的运转并且当需要时快速再起动发动机以试图减少燃料消耗以及车辆的排放。在一个示例中，当从怠速-停止状况再起动发动机时可使用直接起动(DS，direct-start)控制策略，其中当发动机仍然停止的时候无论是否有起动马达辅助均发生起动的第一燃烧事件。利用DS的车辆可在车辆从怠速状况停止时经由在燃烧室内中断燃料喷射、气门驱动和/或火花放电来关闭运转。在发动机关闭之后，燃料可被喷射进选择的燃烧室内并且经由火花放电点火以快速地和无缝地再起动发动机的燃烧，以试图在起动期间减少燃料消耗以及排放。 
然而，发明人已经认识到，由于变化和不可预知的活塞位置以及不合适的空气和燃料混合和可点燃混合物在燃烧室内的运动，利用DS的车辆可能会在DS运转期间经历失火、变化的扭矩输出，并且在一些情况下经历增加的排放。具体地，选择用于从停止起的DS的第一活塞的位置可邻近于燃烧室的上止点(TDC)，其会相应导致空气和燃料的不稳定的混合以及不完全燃烧。不完全的和低效率的燃烧可导致前述的问题(例如失火和变化的扭矩输出)。而且，由于变化的扭矩输出，车辆内的噪音、粗糙性和振动(NVH)可能会加剧，降低用户的满意度。 
【发明内容】
根据本发明一个方面，提供一种运转具有内燃发动机的车辆的方法。内燃发动机包括一个或多个燃烧室、包括连接至每个燃烧室的直接燃料喷射器的燃料输送系统、包括连接至每个燃烧室的一个或多个火花塞的点火系统、位于每 个燃烧室内的活塞以及连接至每个燃烧室的进气门和排气门。内燃发动机向车辆提供推进动力。该方法包括响应于怠速-停止运转而中断内燃发动机内的燃烧运转。该方法还包括在直接起动期间，对于燃烧运转中断之后燃烧室内的至少第一燃烧循环经由一个或多个选择的火花塞执行每个燃烧循环多次打火点火运转，一个或多个选择的火花塞连接至燃烧室。 
这样，由于多次打火点火运转增加的燃烧稳定性，在DS期间可被减小排放并且在一些示例中可消除变化的扭矩输出。 
根据本发明另一方面，提供了另一种运转具有内燃发动机的车辆的方法。该方法可包括：在第一次起动期间，当怠速-停止运转之后的持续时间低于阈值时从停机直接起动发动机，而第一次燃烧事件在每个燃烧事件包括多次打火点火运转，其中向发动机提供第一量值的起动马达辅助。该方法还可包括在第二次起动期间，当发动机的温度低于阈值和/或已经经由车辆接收到驾驶员开始的点火信号时，从停机起动发动机而第二燃烧事件仅在每个燃烧事件包括单次打火点火运转，其中向发动机提供第二量值的起动马达辅助，第二量值的起动马达辅助大于第一量值的起动马达辅助。 
这样，在直接起动期间，当起动机较小程度地使用或根本不使用，来自车辆电力储存(例如电池)的额外的电能可用于多次打火运转。然而，当需要额外的能量提供增加的起动机辅助时，需要较小的来自车辆电力储存(例如电池)的额外的电能用于单次打火点火。这样，能够在起动期间平衡电能抽取，同时利用直接起动的增加的电能可用性以使得能够多次打火点火运转。同样，当使用额外的起动马达辅助时，较小的电能用于单次打火点火。 
根据本发明又一方面，提供一种运转具有内燃发动机的车辆的方法。该方法包括对于一个或多个燃烧循环在每个燃烧循环向一个或多个火花塞提供单次火花点火信号；响应怠速-停止运转中断发动机的燃烧运转；选择汽缸作为从休止开始的第一点火燃烧室；直接地将燃料喷射进选择的燃烧室；基于燃烧室内的活塞的位置、燃料导轨压力、发动机温度和变速器温度调节多次打火点火信号内所包括的信号事件的次数、正时和/或持续时间；及在从休止开始的初始直接起动燃烧循环期间向选择的燃烧室内所包括的一个或多个火花塞提 供调节的多次打火点火信号。 
应理解上面的背景和概述提供用于以简化的形式引入将在详细描述中进一步描述的选择的概念。不意味着确认所保护的本发明主题的关键的或实质的特征，本发明的范围将由本申请的权利要求唯一地界定。此外，所保护的主题不限于克服上文或本公开的任何部分中所述的任何缺点的实施方式。 
【附图说明】
图1为内燃发动机的示意图。 
图2显示了具有发动机、变速器和燃料输送系统的车辆的示意图。 
图3A-3I说明了可提供至包括在图1和2中说明的内燃发动机内的一个或多个火花塞的火花点火信号的多种示图描述。 
图4A和4B说明了可用于暂时关闭并且直接再起动内燃发动机内的燃烧运转的控制策略。 
【具体实施方式】
图1为显示多缸发动机10的一个汽缸的示意图，其可包括在车辆的推进系统中。发动机10可至少部分由包括控制器12的控制系统和由车辆操作者132经过输入装置130的输入控制。在这个例子中，输入装置130包括加速踏板和用于成比例地产生踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室(例如汽缸)30可包括带有定位于其内的活塞36的燃烧室壁32。活塞36可连接至曲轴40以便使活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可经由中间传动系统连接至车辆的至少一个驱动轮。此外，起动马达可经由飞轮连接至曲轴40以开始发动机10的起动运转。 
燃烧室30可经由进气道42从进气歧管44接收进气并且可经由排气道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气道48可经由各自的进气门52和排气门54选择性地与燃烧室30连通。在一些实施例中，燃烧室30可包括两个或更多的进气门和/或两个或更多的排气门。 
在这个例子中，可经由各自的凸轮驱动系统51和53通过凸轮驱动控制进气门52和排气门54。凸轮驱动系统51和53均可包括一个或更多的凸轮并且可利用可由控制器12运转以改变阀运转的一个或多个凸轮廓线变换(CPS)、 可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统。在这个示例中，利用了VCT。然而，在其它示例中，可使用交替的气门驱动系统，例如可利用电动阀门驱动(EVA)。进气门52和排气门54的位置可分别由位置传感器55和57确定。 
燃料喷射器66显示为直接地连接至燃烧室30用于将燃料与经由电子驱动器68从控制器12接收的FPW信号的脉冲宽度成比例地喷射进燃烧室内。这样，燃料喷射器66将燃料以称为燃料直接喷射的方式提供至燃烧室30内。燃料喷射器可安装在例如燃烧室内的侧面或者在燃烧室顶部。可通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的燃料系统(未显示)将燃料输送至燃料喷射器66。在一些实施例中，燃烧室30可替代地或附加地包括设置在进气道44内的燃料喷射器用于将燃料以称为进气道喷射的方式提供至燃烧室30的进气道上游。 
进气道42可包括具有节流板64的节气门62。在这个具体例子中，控制器12经由提供至包括有节气门62的电动马达或电动驱动器的信号改变节流板64的位置(一种通常称之为电子节气门控制(ETC)的配置)。以这种方法，可运转节气门62以改变提供至其他发动机汽缸中的燃烧室30内的进气。通过节气门位置信号TP可将节流板64的位置提供至控制器12。进气道42可包括质量空气流量传感器120和歧管空气压力传感器122用于提供各自的MAF和MAP信号至控制器12。 
在选定运转模式下，点火系统88可响应来自控制器12的火花提前信号SA经由火花塞92将点火火花提供至燃烧室30。尽管显示了火花点火部件，在一些实施例中，无论有无点火火花，燃烧室30或发动机10的一个或多个其他燃烧室可以压缩点火模式运转。图3A-3I中描述了多种火花点火信号，这里将更详细地描述。 
排气传感器126显示为连接至排放控制装置70上游的排气道48。传感器126可为用于提供排气空燃比指示的任何适合的传感器，例如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或EGO(排气氧传感器)、HEGO(加热型EGO)、氮氧化物、碳氢化合物或一氧化碳传感器。排放控制装置70显示为沿排气传感器126下游的排气道48设置。装置70可为三元催化剂 (TWC)、NOx捕集器、多种其他排放控制装置或其组合。在一些实施例中，在发动机10运转期间，可通过以特定的空燃比操作发动机的至少一个汽缸周期性地重设排放控制装置70。 
图1中控制器(或控制系统)12显示为微型计算机，包括微处理器单元102、输入/输出端口104、用于可执行的程序和检定值的电子存储介质(在本具体例子中显示为只读存储器芯片106)、随机存取存储器108、保活存储器110和数据总线。控制器12可从连接至发动机10的传感器接收多种信号，除了之前论述的那些信号，还包括：来自质量空气流量传感器120的引入质量空气流量(MAF)测量值、来自连接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)、来自连接至曲轴40霍尔效应传感器118(或其他类型)的脉冲点火感测信号(PIP)、来自节气门位置传感器120的节气门位置TP和来自传感器122的绝对歧管压力信号MAP。发动机转速信号RPM可由控制器12从脉冲点火感测PIP信号生成。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可用于提供进气歧管内的真空或压力指示。注意的是可使用上述传感器的多种组合，例如不具有MAP传感器的MAF传感器，反之亦然。在化学计量运转期间，MAP传感器可给出发动机扭矩的指示。此外，该传感器与检测到的发动机转速一起可提供入汽缸内的充气(包括空气)的估算。在一个例子中，也可用作为发动机转速传感器的传感器118可在曲轴每转产生预定数目的等距脉冲。控制器12可包括在控制系统150内，这里将更详细地描述。 
如上所述，图1仅显示了多汽缸发动机的一个汽缸，并且每个汽缸可类似地包括其自有组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。 
图2说明了包括发动机10和可运转地连接至其上的相关的变速器210的车辆200。变速器可为合适的变速器，例如自动变速器、手动变速器、连续可变变速器、离散式自动变速器等。在这个示例中，变速器包括齿轮箱212。齿轮箱可设置为多种配置，例如分离(即中间)配置(其中齿轮没有与曲轴接合)214和接合(即驱动)配置(其中齿轮与曲轴接合)216。在怠速-停止运转期间可使用分离配置214。怠速-停止运转可包括车辆处于怠速和/或车辆速度低于阈值(即基本上为零)的车辆运转模式。同样地，接合配置216可用于经 由一个或多个车轮218沿路面220推进车辆。应了解多种可替代或另外的传动配置是可能的。例如，手动变速器可具有不连续数目的用户可调节配置(例如5档、6档等)。 
一个或多个制动装置221也可连接至车轮。同样，制动装置可连接至控制器12。此外，制动踏板222或其它合适的输入装置可电连接至控制器。制动踏板可配置用于驱动制动装置221。 
另外，如图所示，起动马达223可连接至发动机10。起动马达可配置用于在起动期间开始旋转曲轴以发起燃烧。因此，起动马达可为发动机提供一些辅助。在一些示例中，辅助的量值可相应于提供至起动马达的能量和/或提供能量的持续时间。应了解在特定工况下可抑制起动马达的运转。控制器12可连接至起动马达223和变速器210。在一些示例中，控制器可配置用于抑制起动马达的运转。另外，控制器可配置用于确定和/或调节变速器的配置。 
燃料输送系统224可连接至发动机10。燃料输送系统可包括设置在燃料箱228内的燃料泵(例如提升泵)226。在一些示例中，燃料泵226可电连接至控制器12。此外，燃料泵可流体连接至燃料轨230。燃料轨可连接至多个燃料喷射器232。多个燃料喷射器可包括燃料喷射器66。在一些示例中，至少一部分燃料喷射器可为直接燃料喷射器。应了解燃料输送系统可包括另外的组件，例如高压泵、燃料滤清器、无回油燃料回路等。 
控制系统150可包括在图1和图2中说明的控制器12以及多种相关的驱动器。驱动器可连接至包括在发动机10内的火花塞、进气门和排气门、燃料输送系统等。另外，控制系统150可配置用于直接地起动发动机10。可执行直接起动以快速地从中断燃烧运转之后的停止再起动发动机。可响应怠速-停止运转执行燃料运转中断。燃烧运转中断可包括基本上抑制燃料喷射、燃烧室内的火花放电以及进气门和/或排气门驱动。此外，在一些示例中，可响应来自输入装置(例如油门踏板)的扭矩请求执行直接起动。可替代地，当制动踏板(例如制动踏板222)或其它合适的输入装置被释放时可开始燃烧运转。这样，当不需要动力时可关闭发动机，并且当驾驶员作出动力要求时自动地再起动，从而减少燃料消耗。应了解在一些示例中当发动机低于阈值温度时可抑制 直接起动。另外地或可替代地，当响应燃烧运转中断开始的阈值时间间隔(其可预定)已经达到或超过时可抑制直接起动。 
可能需要减少并且在一些示例中最小化直接起动的持续时间，从而经由减小在扭矩请求和扭矩输出之间的延迟改善车辆响应性能。在一个示例中，在直接起动期间，特别是在汽缸(包括具有从直接起动休止起的第一燃烧事件的汽缸)的第一燃烧事件中，多次打火点火运转能够用于改善燃烧。具体地，由于在直接起动期间燃烧室内的不适当地混合的空气和燃料以及可点燃混合物的运动，多次打火点火信号相较于单次点火燃烧运转可增加燃烧室内燃烧的空气-燃料量。结果，当在直接起动期间提供多次打火点火运转时，可以减小在自休止起的至少第一燃烧循环期间的扭矩输出的变化和车辆的排放。此外，由于较短的直接起动持续时间使得难以精确地在合适的时间传送点火信号以协助有效燃烧能够加剧该问题。多次打火点火可改善燃烧，同时也会增加从车辆电池抽取的电量。然而，在直接起动期间，在没有提供起动马达辅助或相当小的起动马达辅助的一些示例中，可从电池获得另外的电流。 
因此，为了减小直接起动持续时间，可向具有置于其中的活塞的所选择的燃烧室提供燃料和火花点火信号，燃烧室的选择基于在旋转之前的停止的活塞位置。在一些示例中，可向所选择的燃烧室提供多次打火点火信号以减小起动时间并且增加燃烧稳定性。具体地，在一些示例中，可选择具有比发动机内其它活塞的休止位置更接近燃烧室的上止点(TDC)的休止位置的活塞的燃烧室。休止位置可包括活塞位置，同时该活塞的速度低于阈值(例如基本上为零)。可在活塞速度低于阈值(例如在休止时)的直接起动之前、在起动马达的接合、燃料喷射事件，和/或点火事件之前确定活塞的休止位置。因此，可减小直接起动的持续时间。然而，在其它示例中，可使用替代技术选择燃烧室。 
已经发现最接近TDC的活塞休止位置可由方程式1描述： 
piston position ≤ 720 # ofcylinders ( degrees from TDC ) - - - ( 1 )
应了解在其它示例中可使用替代矩阵方程确定活塞休止位置的范围并且可使用测量值的替代单元描绘活塞的休止位置。 
此外，在一些示例中，可向至少一个燃烧室和具有低于阈值(当在TDC时测量的)的休止位置的相关活塞提供多次打火点火信号以减小起动时间。可利用下面参数的一个或多个计算阈值：发动机温度、MAP和节气门位置。同样，当发动机内的所有活塞具有大于阈值的休止位置时，可在直接起动期间抑制多次打火点火信号。参考图3A-3I更详细地描述了多次打火点火信号。 
直接起动可进一步包括同步发动机内的多种系统以在发动机内的燃烧运转已经中断之后协助实施快速、无缝的再起动。应了解可同步燃料输送系统、点火系统和起动马达中一个或多个以协助快速的直接起动。因此，起动马达223在直接起动期间可接合一段时间。在一些示例中，与发动机低于阈值温度并且驾驶员开始发动时的冷起动运转相比，可在直接起动期间减小起动马达接合持续时间和/或由起动马达供应的扭矩。因此，可在直接起动期间减小并且在冷起动期间增加经由起动机提供至发动机的辅助量。在一个具体示例中，起动马达在直接期间可不接合。 
图3A-3I说明了多种火花点火信号，其可经由控制系统(例如控制系统150)提供至一个或多个火花塞以在燃烧室内发动火花放电，从而发动燃烧事件。应了解燃烧事件可包括在燃烧冲程期间在燃烧室内的一个或多个火花放电(打火)。火花点火信号可包括相应于燃烧室内一个或多个火花放电事件的一个或多个信号事件。 
下面的参数可用于表征信号事件和火花放电事件：振幅、正时和持续时间。火花点火信号的振幅显示在y轴上而火花点火信号的正时显示在x轴上。在一些示例中，火花点火信号的正时可相应于指定的曲轴角度。在其它示例中，可替代测量单位可用于描绘火花点火信号的正时。此外在其它示例中，y轴可代表经由合适的点火系统提供至燃烧室的能量。应了解多个火花点火信号可提供至一个或多个火花塞并且下面的火花点火信号本质上为示例性的。 
具体地，图3A说明了单个打火点火信号310，其可在发动机运转期间(例如当发动机产生车辆推动力时)提供至一个或多个火花塞。额外地或可替代地，在发动机起动期间(其可由驾驶员发动)火花信号310可提供至一个或多个火花塞。发动机起动可包括在发动机关闭之前利用起动马达的起动运转。在一个 示例中，发动机起动可为冷起动。当发动机温度低于或接近阈值时可执行冷起动。可利用下面的参数中一个或多个计算阈值：环境温度、燃料导轨压力、燃料喷射正时、燃料成分和歧管空气压力。然而，在其它示例中，当发动机关闭事件之后已经经过预定持续时间时可执行冷起动。 
燃烧室内的空气燃料混合物在直接起动期间可能会不适当地混合。具体地，如上所述，由于活塞紧密邻近于TDC，空燃比有助于有效燃烧的的区域(例如，基本上或实质上化学计量区域)可能不邻近点火点(例如火花塞的端部)。具体地，实质上化学计量区域可能移动越过点火点。因此，当单个火花在燃烧室内放电时，难于实现空气-燃料混合物的连续点火。相应地，多次打火点火信号可提供至燃烧室以协助化学计量区域的点火，从而增加了燃烧的效率以及减小了扭矩输出的变化和车辆内部的NVH。 
图3B-3I说明了多种多次打火点火信号，其可在直接起动期间提供至连接至单个燃烧室的一个或多个火花塞。多次打火点火信号可包括用于给定的汽缸燃烧循环的两个或多个信号事件，其中信号事件可包括一段时间，在该段时间内从火花塞释放电荷。同样地，信号事件可相应于经由一个或多个火花塞在燃烧室内执行的两个或多个火花放电事件。应了解，多次打火运转可包括每个燃烧循环在燃烧室内释放两次或多个火花事件。而且，燃料喷射事件和/或起动马达接合可与多次打火点火信号协作以协助燃烧室内的完全和有效的燃烧。另外地，在一些示例中，多次打火点火信号、燃料喷射事件和/或起动马达接合可协作以减少或可能最小化起动时间。应了解在直接起动期间起动马达接合的持续时间可少于在发动机起动期间(其中使用了单次火花点火信号)的起动机接合的持续时间。然而，在其它示例中，在直接起动期间可不接合起动马达。 
在一些示例中，可向选择的火花塞并且从而向燃烧室提供多次打火点火信号用于单个燃烧循环。然而，应了解可重复地向选择的燃烧室提供多次打火点火信号用于两个或多个燃烧循环。选择的火花塞和燃烧室可相应于直接起动期间从休止起首次点火的燃烧室。如上所述，可基于燃烧室内的活塞的休止位置选择燃烧室。然而，应了解在其它示例中可使用替代技术选择燃烧室。此外，在其它示例中，在直接起动期间，多次点火燃烧信号可提供至其它燃烧室和/ 或在直接起动期间可提供用于至少两个完全燃烧循环。 
此外，可基于燃烧室内的活塞的休止位置、燃料输送系统的配置(例如燃料导轨压力)、发动机温度和/或变速器的配置调节包含于多次打火点火信号内的信号事件的次数、正时(例如第一次火花放电事件的正时)和/或持续时间。在一些示例中，可调节第一次点火事件的正时。应了解可相应地调节前述变量(例如，信号事件的次数、正时和持续时间)以实现所需的多次打火点火信号(例如多次打火曲线)协助可靠和有效的燃烧。这样，可减小低效率燃烧的可能性，其可相应地减少排放以及减少失火的次数，从而减小车辆内的NVH并且增加客户满意度。 
具体地，火花放电事件的次数可相反地相应于所选择的燃烧室内的活塞的休止位置(例如活塞离上止点的距离)。另外地，可基于活塞的休止位置调节(延迟或提前)第一次火花放电事件的正时。如上所述，可在活塞的速度低于阈值(例如处于停止)时直接起动之前、在起动马达接合、燃料喷射事件和/或点火事件之前确定活塞的休止位置。因此，在一些示例中，如图3B和3C中所描绘，火花放电事件的次数可随着活塞相对于TDC的停止位置的减小而增加，该减小在至少两次直接起动之间计算。此外，第一次火花放电事件可随着活塞的位置减小而延迟，该减小在至少两次直接起动之间计算。 
特别地，图3B说明了多次打火点火信号312，其可在第一次直接起动期间输送至包括活塞的所选择的燃烧室用于单次燃烧事件。多次打火点火信号包括由t1、t2和t3指示的放电持续时间。在一些示例中，活塞在曲轴旋转之前相对于燃烧室的TDC可具有实质上静止的位置。然而，在其它示例中，在活塞处于运转时可以特定的时间间隔测量活塞的位置。应了解曲轴角度可用于表征活塞位置。然而，在其它示例中，替代测量单位可用于表征活塞的位置。 
图3C说明了多次打火点火信号314，其可在第二次直接起动期间输送至包括活塞的所选择的燃烧室。多次打火点火信号包括由t1、t2、t3和t4指示的放电持续时间。在一些示例中，活塞在曲轴旋转之前相对于燃烧室的TDC可具有实质上静止的位置。相应于图3B，在图3C在曲轴旋转之前确定的活塞的位置可更接近TDC。因此，火花放电事件的次数可随着活塞相对于TDC的位 置减小而增加，该减小在至少两次直接起动之间计算。 
此外，发动机的温度可相反地相应于火花放电事件的持续时间。因此在一个示例中，如图3D-3E中所描绘，当发动机的温度增加时可减小火花放电事件的持续时间，该温度增加可在至少两次直接起动之间计算。特别地，图3D说明了在第一次直接起动期间当发动机处于第一温度时可输送至所选择的燃烧室的多次打火点火信号316。同样，图3E显示了在第二次直接起动期间当发动机处于第二温度(其大于第一温度)时可输送至所选择的燃烧室的多次打火点火信号318。应了解可在多次打火放电之前确定发动机温度。因此，火花放电事件的持续时间可随着发动机温度的增加而减小，或反之亦然。对于图3D和3E，多次打火点火信号包括由t1、t2和t3指示的放电持续时间。 
另外地，燃料导轨压力可相反地相应于火花放电事件的次数。因此，在一个示例中，如图3F和3G中所描述，火花放电事件的次数可响应燃料导轨压力的增加而减小。具体地，图3F显示了多次打火点火信号320，其在第一次直接起动期间可输送至具有第一燃料导轨压力的发动机内选择的燃烧室。多次打火点火信号320包括由t1、t2、t3和t4指示的放电持续时间。 
图3G说明了多次打火点火信号322，其在第二次直接起动期间可输送至具有第二燃料导轨压力的发动机内选择的燃烧室内，该第二燃料导轨压力大于第一燃料导轨压力。多次点火信号322包括由t1、t2和t3指示的放电持续时间。应了解可在燃料喷射事件之前、之间和/或之后测量燃料导轨压力。此外，在其它示例中，燃料压力曲线用于确定多次打火点火信号的特性。 
而且，火花放电事件的持续时间和次数可直接地相应于变速器的配置或温度。变速器的配置可包括变速器内的齿轮配置(例如齿轮比)。因此，在一些示例中，如图3H和3I中所示，火花放电事件的持续时间和次数可响应于变速器机油温度的降低或将变速器从分离配置调节为接合配置而增加，或反之亦然。 
特别地，图3H说明了多次打火点火信号324，其可输送至具有处于分离配置的变速器的车辆内选择的燃烧室，并且图3I说明了多次打火点火信号326，其可输送至具有处于接合配置的离合器的车辆内选择的燃烧室。多次打 火点火信号324包括由t1和t2指示的放电持续时间。同样地，多次打火点火信号326包括由t1、t2和t3指示的放电持续时间。如所描绘，火花放电事件的次数和持续时间响应于变速器的调节而增加。应了解在发动机内的燃烧运转中断之后可将变速器调节为接合配置。然而，在其它示例中，可在发动机内的燃烧运转中断之前调节变速器的配置。 
此外，可基于前述参数(发动机温度、活塞位置、变速器配置和/或燃料导轨压力)的组合调节多次打火点火信号(例如信号事件的次数、正时和/或持续时间)。例如，可基于汽缸空气充气调节包含于多次打火点火信号内的信号事件的次数、正时和/或持续时间以增加燃料效率并且减小燃烧变化性。汽缸空气充气为燃烧室内的活塞初始位置和相应于发动机温度的燃烧室温度的函数。这样，可减小扭矩输出的变化性，避免可能的失火，减小车辆内的NVH并且减小排放。 
图4A和4B说明了控制策略400，其可用于在直接起动期间经由多次打火放电在燃烧室内发动燃烧。直接起动可包括在燃烧运转已经响应怠速-停止运转自动地中断之后发动的起动事件。在一些示例中，如上所述，可利用系统和组件执行控制策略400。可替代地，在其它示例中，可利用其它合适的系统和组件执行控制策略400。 
在410处，控制策略400可包括对于一个或多个燃烧循环的每个燃烧循环向火花塞提供单次火花点火信号。接下来在412处，其确定发动机是否处于怠速-停止运转。如果确定发动机未处于怠速-停止运转则控制策略可返回，或可替代地在其它实施例中，控制策略可结束。 
然而，如果发动机处于怠速-停止运转，在414处发动机内的燃烧运转中断。燃烧运转中断可包括在414A处抑制燃料喷射，在414B处抑制进气门和/或排气门的运转以及在414C处抑制点火系统的运转。抑制进气门和/或排气门的运转可包括关闭并密封进气门和/或排气门。 
接下来在416处，其可确定车辆是否存在扭矩请求。在一些示例中，可经由输入装置(例如加速踏板)开始扭矩请求。另外地或可替代地，可确定输入装置(例如制动踏板)是否已经释放。 
如果没有作出扭矩请求，控制策略返回416。然而，如果已经作出扭矩请求，控制策略可前进至418，在该处确定发动机是否高于阈值温度。可使用一个或多个下面的参数计算阈值温度：环境温度、燃料成分和燃料导轨压力。额外地或可替代地，可确定怠速-停止运转之后的持续时间是否低于阈值。然而，应了解在一些示例中，步骤418可不包括于控制策略400内。 
如果发动机没有高于阈值温度，控制策略前进至420处，当相较于直接起动运转，在该处可执行辅助起动运转，其可包括利用起动马达用于延长的持续时间以在发动机内发动燃烧。在420之后，控制策略可返回至开始或可替代地在其它实施例中结束。 
然而，如果确定发动机温度高于阈值，控制策略前进至422，在该处确定发动机内的一个或多个活塞的位置。控制策略随后前进至424，在该处确定燃料输送系统的配置。在一些示例中，可在424处确定燃料导轨压力。在426处可确定变速器的配置。在一些示例中，变速器的配置可包括具有接合和分离配置的变速箱配置。接下来，控制策略前进至428，在该处在燃烧运转中断之后选择从停止的第一点火燃烧室。 
接下来，在430处，可基于下面参数(活塞位置、发动机温度、燃料导轨压力和变速器的配置)中一个或多个调节单次燃烧事件的多次打火点火信号。在一些示例中，变速器的配置可包括变速器为接合或分离的配置。在一些示例中，控制策略可包括在430A处调节信号事件的次数，并且在430B处调节点火信号事件的正时。另外地，控制策略可包括在430C处，调节点火信号事件的持续时间。应了解在一些示例中步骤430可不包括于控制策略400内。 
接下来，在431处，向发动机提供第一量值的起动马达辅助。提供起动马达辅助可包括输送一定量值的能量至起动马达以使得能够将起动马达与曲轴接合，可从能量储存装置(例如电池)提供能量。在一些示例中，在直接起动期间提供的起动马达辅助量值可低于在冷起动(其可由驾驶员发动)期间提供的起动马达辅助量值。由于在车辆内的可用能量量值是有限的，当起动马达辅助的量值减小时，增加的能量量值可提供至点火系统以协助多次打火点火运转。相应地，可在直接起动期间提供多次打火点火信号而不会降低其它车辆组 件的性能。然而，应了解在一些示例中，步骤431处可不包括于控制策略内。 
接下来，在432处，燃料被喷射进燃烧室内。在一些示例中，燃料可经由直接喷射器直接喷射进燃烧室内。接下下，控制策略400前进至434，在该处在直接起动期间调节后的多次打火点火信号被提供至相应于至少一个燃烧循环所选择的燃烧室的一个或多个选择的火花塞。这样，在直接起动期间在燃烧运转中断之后的至少第一燃烧循环可经由连接至所选择的燃烧室的一个或多个选择的火花塞在每个燃烧循环执行多次打火点火运转。 
接下来，在436处，可确定多次打火点火运转是否应该中断。具体地，在一些示例中，在已经完成预定数目的燃烧循环(例如单次燃烧循环)之后可中断多次打火点火运转。可替代地，在完成直接起动之后可中断多次打火点火运转。如果确定多次打火点火运转不应该中断，控制策略返回至步骤434。 
然而，如果确定多次打火点火运转应该中断，在438处对于一个或多个燃烧循环，可在每个燃烧循环向一个或多个火花塞提供单次打火点火信号。这样，发动机可经由每个燃烧循环的单次打火点火运转而从休止起动。 
接下来，在440处，确定是否已经开始发动机关闭。在一个示例中，可确定驾驶员是否已经开始关闭发动机，经由调节输入装置(例如点火开关)开始发动机关闭。如果确定还没有开始发动机关闭，控制策略返回438。然而，如果确定已经开始发动机关闭，则在442处执行发动机关闭。 
接下来，在444处，确定是否已经开始起动运转。在一个示例中，可确定是否已经收到来自输入装置(例如点火开关)的起动信号。另外地，在其它示例中，可确定发动机的温度是否低于阈值。可利用下面参数中一个或多个计算阈值：燃料成分、环境温度和燃料导轨压力。如果确定还没有开始起动运转，控制策略返回至444处。 
然而，如果确定已经开始起动运转，在446处向发动机提供第二量值的起动马达辅助。在一些示例中，第二量值的起动马达辅助可大于第一量值的起动马达辅助。在一些示例中，向发动机提供起动马达辅助可包括将能量从合适的能量储存装置(例如电池)输送至起动马达以经由起动马达接合开始曲轴的旋转。接下来，在448处燃料被喷射进至少一个燃烧室内并且在450处对于一个 或多个燃烧循环在每个循环向至少一个燃烧室提供单次打火点火信号。这样，包括每个燃烧事件发生单次打火点火运转的燃烧事件可用于在车辆内开始燃烧运转。在450之后，控制策略400返回至开始。 
注意的是本发明包括的示例控制和估值程序可与多种发动机和/或车辆系统配置一同使用。本发明描述的具体例程可代表任意数量处理策略(例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)中的一个或多个。同样，可以以所说明的顺序执行、并行执行所说明的各种行为或功能，或在一些情况下有所省略。同样地，处理的顺序也并非实现此处所描述的实施例的特征和优点所必需的，而只是为了说明和描述的方便。可根据使用的具体策略，可重复执行一个或多个说明的步骤或功能。此外，所述的步骤用图形表示了编程入发动机控制系统中的计算机可读存储介质的代码。 
应了解，此处公开的配置与例程实际上为示例性，且这些具体实施例不应认定为是限制性，因为可能存在多种变形。例如，上述技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸、和其他发动机类型。本发明的主题包括多种系统与配置以及其它特征、功能和/或此处公开的性质的所有新颖和非显而易见的组合与子组合。 
本申请的权利要求具体地指出某些被认为是新颖的和非显而易见的组合和次组合。这些权利要求可引用“一个”元素或“第一”元素或其等同物。这些权利要求应该理解为包括一个或多个这种元素的结合，既不要求也不排除两个或多个这种元素。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和次组合可通过修改现有权利要求或通过在这个或关联申请中提出新的权利要求得到主张。这些权利要求，无论与原始权利要求范围相比更宽、更窄、相同或不相同，也被认为包括在本发明主题内。 

Claims (13)

1.一种运转具有内燃发动机的车辆的方法，所述内燃发动机包括一个或多个燃烧室、包括连接至每个燃烧室的直接燃料喷射器的燃料输送系统、包括连接至每个燃烧室的一个或多个火花塞的点火系统、位于每个燃烧室内的活塞以及连接至每个燃烧室的进气门和排气门，所述内燃发动机向车辆提供驱动力，所述方法包含： 
响应怠速-停止运转中断所述内燃发动机内的燃烧运转；及 
从休止直接起动所述发动机并且在所述燃烧运转中断之后在燃烧室内对于至少第一燃烧循环经由一个或多个选择的火花塞在每个燃烧循环执行多次打火点火运转，所述一个或多个选择的火花塞连接至所述燃烧室。 
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃烧室为在所述直接起动期间的燃烧运转中断之后的第一点火燃烧室，在所述直接起动之前，所述燃烧室内的所述活塞的休止位置小于发动机内所包含的其它活塞的休止位置，所述活塞的休止位置由当所述活塞在所述多次打火点火运转之前处于休止时从每个燃烧室的上止点测量而得。 
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含在所述燃烧运转中断之前，对于一个或多个燃烧循环的每个燃烧循环执行单次火花点火运转。 
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含基于所述燃料输送系统、所述燃烧室内的所述活塞的休止位置和/或发动机温度的工况调节所述多次打火点火内所包括的火花点火事件的次数、正时和/或持续时间，所述活塞的休止位置由当所述活塞在所述多次打火点火运转之前处于休止时从所述燃烧室的上止点测量而得，包括在所述多次打火点火系统内的所述火花放电事件的次数相反地相应于所述活塞的停止位置，包括在所述多次打火点火运转内的所述火花放电事件的持续时间响应于所述发动机的温度增加而减少，包括在所述多次打火点火运转内的所述火花放电事件的次数响应于燃料导轨压力的降低而增加，所述燃料导轨包括在所述燃料输送系统内，或所述多次打火点火运转内所包括的所述火花放电事件的次数和持续时间响应于变速器从分离配置 调节为接合配置或响应于所述变速器机油温度的降低而增加。 
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述内燃发动机的温度低于阈值时抑制所述直接起动。 
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含在所述多次打火点火运转之前并且在燃烧运转中断之后将燃料直接地喷射进所述燃烧室。 
7.一种运转具有内燃发动机的车辆的方法，所述内燃发动机包括一个或多个燃烧室、包括连接至每个燃烧室的直接燃料喷射器的燃料输送系统、包括连接至每个燃烧室的一个或多个火花塞的点火系统、位于每个燃烧室内的活塞以及连接至每个燃烧室的进气门和排气门，所述内燃发动机向车辆提供驱动力，所述方法包含： 
在第一次起动期间，当怠速-停止运转之后的持续时间低于阈值时，通过包括每个燃烧事件发生多次打火点火运转的第一燃烧事件从休止直接起动所述发动机，其中向所述发动机提供第一量值的起动马达辅助；及 
在第二次起动期间，当所述发动机的温度低于阈值和/或驾驶员开始的点火信号已经经由所述车辆接收到时，通过仅包括在每个燃烧事件发生单次打火点火运转的第二燃烧事件从休止起动所述发动机，其中向所述发动机提供第二量值的起动马达辅助，所述第二量值的起动马达辅助大于所述第一量值的起动马达辅助。 
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，直接地起动所述发动机包括在所述第一次燃烧事件之前直接地将燃料喷射进所述燃烧室内。 
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包含调节所述多次打火点火运转，所述调节包括基于在所述直接起动期间执行所述第一次燃烧事件的燃烧室内的活塞的休止位置调节包括于所述多次打火点火运转内的火花事件的次数、正时和/或持续时间中至少一个，所述休止位置由在所述直接起动之前所述活塞处于休止时从所述燃烧室的上止点测量而得。 
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包含调节所述第一次燃烧事件，所述调节包括调节所述多次打火点火运转内所包括的火花事件的次数、正时和/或持续时间中至少一个；所述第一次燃烧事件在具有活塞的燃烧室内 执行，所述活塞的休止位置小于所述发动机内所包含其它活塞的休止位置，所述活塞的休止位置由当所述活塞由在所述多次打火点火运转之前处于休止时从所述燃烧室的上止点测量而得；或所述多次打火点火运转应用于包括具有低于阈值的休止位置的活塞的一个或多个燃烧室，所述活塞的休止位置由当所述活塞在所述多次打火点火运转之前处于休止时从所述燃烧室的上止点测量而得。 
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，控制系统响应于所述燃烧室内的所述活塞的休止位置的降低而增加包括于所述多次打火点火运转内的火花放电事件的次数，所述休止位置由当所述活塞在所述直接起动之前处于休止时从所述燃烧室的上止点测量而得，所述火花放电事件的次数的增加在两个或多于两个直接起动之间被调整。 
12.一种运转具有内燃发动机的车辆的方法，所述内燃发动机包括一个或多个燃烧室、包括连接至每个燃烧室的直接燃料喷射器的燃料输送系统、包括连接至每个燃烧室的一个或多个火花塞的点火系统、位于每个燃烧室内的活塞以及连接至每个燃烧室的进气门和排气门，所述内燃发动机向车辆提供驱动力，所述方法包含： 
对于一个或多个燃烧循环在每个燃烧循环向一个或多个火花塞提供单次火花点火信号； 
响应怠速-停止运转中断所述发动机的燃烧运转； 
选择汽缸作为从休止开始的第一点火燃烧室； 
直接地将燃料喷射进所述选择的燃烧室； 
基于所述燃烧室内的所述活塞的位置、燃料导轨压力、发动机温度和变速器温度调节多次打火点火信号内所包括的信号事件的次数、正时和/或持续时间；及 
在从休止开始的初始直接起动燃烧循环期间向所述选择的燃烧室内所包括的一个或多个火花塞提供所述调节的多次打火点火信号。 
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，基于所述燃烧室内的所述活塞的位置选择所述第一点火燃烧室。 
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