CN101970839B - 发动机停止控制设备 - Google Patents

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Abstract

对设定于略先于发动机旋转的目标停止位置的上止点(TDC)处的基准点处的目标转速进行设定。基于基准点处的目标转速和发动机摩擦力来计算从启动发动机停止特性直至达到基准点处的目标转速为止的发动机旋转特性的目标轨迹。另外，在发动机开始停止旋转时，控制交流发电机的扭矩使得发动机旋转特性与目标轨迹相符。此时，考虑到交流发电机的扭矩的生成在基准点和预定曲柄角之前的位置之间停止，因此，对交流发电机的扭矩进行控制使得目标轨迹与发动机旋转特性之间的能量偏差在先于基准点预定曲柄角的位置处变为零。

Description

发动机停止控制设备
相关申请的交叉引用
本申请基于2008年8月8日所提交的日本专利申请No.2008-205951，并且通过参引的方式将该申请并入本文。
技术领域
本发明涉及一种发动机停止控制设备，其具有当发动机停止时对发动机旋转停止位置(停止曲柄角)进行控制的功能。
背景技术
近年来，如在专利文献1(JP-A-2005-315202)中所述，已经存在安装有发动机自动停止-起动系统(怠速停机系统)的车辆，该发动机自动停止-起动系统执行控制以在发动机自动停止时将交流发电机的目标电流值增大至预先设定为大值的初始值并随后减小该目标电流值，目的在于在发动机停止(怠速停机)期间将发动机旋转停止位置(停止曲柄角)控制到适于起动的曲柄角范围中以及改善重起动性能。
专利文献1：JP-A-2005-315202
发明内容
当发动机自动停止时，在上述专利文献1中所述的发动机停止控制设备通过控制交流发电机的负荷来将发动机旋转停止位置控制到目标曲柄角范围内。但是，实际上，当在活塞经过压缩上止点(TDC)时所感测到的发动机转速处于从480rpm(转/分)至540rpm的范围内时，该控制设备仅使用预先设定的映射根据当前的发动机转速来设定交流发电机的目标电流值(参见专利文献1的第69段)。因此，交流发电机负荷的控制是粗略的并且难以充分补偿发动机旋转特性在发动机停止过程期间的变化。因此，认为专利文献1的控制设备不能充分减小发动机旋转停止位置的变化并且不能施加充分的影响以改善重起动性能。
为了解决该问题，本申请的申请人提交了发明专利申请，该发明用于对延伸至发动机旋转停止于目标停止位置为止的目标发动机旋转特性(以下称为目标轨迹)进行计算以及用于控制发动机的附件的负荷以使发动机旋转特性与目标轨迹相符，如在日本专利申请No.2007-53598和No.2007-54775的说明书中所述。
在发动机停止过程中，气缸压力随气缸气体由发动机旋转所引起的压缩和膨胀而改变。在发动机旋转停止时的气缸压力根据发动机旋转停止时的曲柄角而改变，因此作用在曲轴上的压缩扭矩(由气缸压力引起的扭矩)改变。相应地，适于将发动机旋转停止于目标停止位置的目标轨迹也改变。在以上申请的发明中，目标轨迹的这种改变未被考虑。因此，目标轨迹的准确性相应降低。
为了解决这样的问题，本申请的申请人提交了发明专利申请，该发明用于根据考虑了压缩影响的目标停止位置来对目标轨迹进行校正，如在日本专利申请No.2007-325520的说明书中所述。根据该发明，当不存在任何误差时目标轨迹能够被准确设定。但是，决定发动机旋转停止特性的摩擦或压缩特征由于油温、油的劣化、时效改变等而改变。因此，为了准确设定目标轨迹，有必要单独地从停止位置误差学习摩擦和压缩。但是，难以单独地从停止位置误差来学习摩擦和压缩。
已经考虑到以上状况来完成本发明。因此，本发明的目的在提供一种发动机停止控制设备，所述发动机停止控制设备能够通过准确地设定目标轨迹来控制电动机械的扭矩以准确地使发动机旋转特性与发动机停止控制的目标轨迹相符，并且所述发动机停止控制设备能够将发动机旋转停止位置准确地控制到目标停止位置。
为了实现以上目的，根据权利要求1的发明，发动机停止控制设备执行用于以电动机械的扭矩来控制发动机旋转特性的发动机停止控制，使得当所述控制设备响应于发动机停止要求而使发动机旋转停止时，将发动机旋转停止位置控制到目标停止位置。所述控制设备具有基准点目标转速设定部、目标轨迹计算部、以及停止控制部。所述基准点目标转速设定部设定处于基准点处的目标转速，所述基准点设定于先于所述目标停止位置预定曲柄角的位置处。所述目标轨迹计算部基于所述基准点处的目标转速以及发动机摩擦力来计算所述发动机旋转特性的从启动所述发动机停止控制直至达到所述基准点处的目标转速为止的目标轨迹。所述停止控制部在执行所述发动机停止控制期间控制所述电动机械的扭矩以使所述发动机旋转特性与所述目标轨迹相符。所述停止控制部对所述电动机械的扭矩进行控制，使得所述目标轨迹与所述发动机旋转特性之间的能量偏差在先于所述基准点第二预定曲柄角的位置处变为零。
在紧邻发动机旋转停止之前的非常低的旋转范围内会出现压缩的影响。因此，通过如本发明所述设定延伸到位于被设定于先于目标停止位置预定曲柄角的位置处的基准点处的目标转速的目标轨迹，该目标轨迹能够被设定在先于出现压缩的影响的非常低的旋转范围的范围内。由此，能够在发动机旋转停止特性期间利用电动机械来控制发动机旋转特性而不受压缩的影响。
电动机械的扭矩的控制在紧邻所述基准点之前变得困难。因此，考虑到这点，根据本发明，电动机械的扭矩被控制成使得目标轨迹与发动机旋转特性之间的能量偏差在先于所述基准点第二预定曲柄角的位置处变为零。因此，通过使用电动机械的扭矩在达到所述基准点之前可得以有效控制的范围，能够利用电动机械的扭矩准确地使发动机旋转特性与目标轨迹相符。由此，能够准确地使实际转速与基准点处的目标转速相符。基准点处的目标转速被设定于用于从基准点将发动机旋转停止于目标停止位置所必需的基准点处的发动机转速。即，进行设定使得目标停止位置位于延伸到基准点的目标轨迹的延长线上。因此，因为根据本发明能够准确地使实际转速与基准点处的目标转速相符，所以发动机旋转的实际停止位置能够准确地与目标停止位置相符。
在这种情况下，如权利要求2所述，所述基准点处的目标转速可设定成等于或低于生成所述电动机械的扭矩的转速范围的下限转速，并且，先于所述基准点第二预定曲柄角的位置(即，目标轨迹与发动机旋转特性之间的能量偏差变为零的位置)可设定于所述发动机转速与生成所述电动机械的扭矩的所述转速范围的所述下限转速一致的位置。利用这样的构造，在从基准点延伸至目标停止位置的发动机旋转特性中不会出现电动机械的扭矩的影响。因此，能够消除由于电动机械的扭矩所引起的停止位置的误差。此外，目标轨迹与发动机旋转特性之间的能量偏差变为零的位置设定于发动机转速与电动机械的扭矩生成转速范围的下限转速一致的位置处。因此，通过尽可能有效地使用能够有效输出电动机械的扭矩的范围，能够准确地使发动机旋转特性与目标轨迹相符。可替代地，可以通过将目标轨迹与发动机旋转特性之间的能量偏差变为零的位置设定于发动机转速变为略高于电动机械的扭矩生成转速范围的下限转速的转速的位置来实施本发明。
如果在启动发动机停止控制处的能量偏差超过发动机停止控制的能力，则发动机旋转特性不能与目标轨迹相符。
考虑到这点，如权利要求3所述，当启动所述发动机停止控制处的所述能量偏差大于预定的上限值时，可通过将所述电动机械的扭矩固定于最大值来执行所述发动机停止控制。当启动所述发动机停止控制处的所述能量偏差小于预定的下限值时，可通过将所述电动机械的扭矩固定于最小值来执行所述发动机停止控制。利用这样的构造，当判定在启动发动机停止控制处的能量偏差超过发动机停止控制的能力时，通过将电动机械的扭矩固定于最大值或者最小值，能够执行所述发动机停止控制。因此，还能够在不能通过反馈控制来执行所述控制的范围内执行所述控制。
如权利要求4所述，当启动所述发动机停止控制处的所述能量偏差的绝对值小于预定值时，可通过将所述电动机械的扭矩固定于恒定值来执行所述发动机停止控制，并且可以基于所述发动机停止控制期间的所述发动机旋转特性来学习所述发动机摩擦力。当启动发动机停止控制处的能量偏差的绝对值小时，发动机旋转能够以一定的准确性停止于目标停止位置，即使未执行电动机械的扭矩的反馈控制也如此。因此，在这种情况下，禁止反馈控制并且基于发动机旋转特性来学习发动机摩擦力。由此能够在不受由于反馈控制所引起的电动机械的扭矩波动的影响的情况下以高的准确性来学习发动机摩擦力。可替代地，可通过省略学习发动机摩擦力的功能并且通过基于预先的试验数据或设计数据来计算发动机摩擦力的方式来实现本发明。
如权利要求5所述，可在比响应于所述发动机停止要求而切断燃料的位置滞后预定曲柄角旋转的位置处启动所述发动机停止控制。紧随燃料切断之后(即，在发动机停止特性的最初阶段)，发动机转速的减小宽度由于从曲柄角传感器的输出脉冲所感测到的发动机转速的平滑处理而小于实际值。因此，此时，发动机摩擦力被估计为小于实际值。
附图说明
通过研究以下形成本申请一部分的详细描述、所附权利要求以及附图，将理解实施方式的特征和优点，以及相关部件的操作方法和功能。在附图中：
图1是根据本发明实施方式的整个发动机控制系统的示意性构造图。
图2是图示目标轨迹的设定方法的图。
图3是图示时间同步程序的处理流程的流程图。
图4是图示曲柄角同步程序的处理流程的流程图。
图5是图示发动机停止要求判定程序的处理流程的流程图。
图6是图示发动机起动要求判定程序的处理流程的流程图。
图7是图示第一发动机停止控制程序的处理流程的流程图。
图8是图示基准点学习程序的处理流程的流程图。
图9是图示摩擦力学习程序的处理流程的流程图。
图10是图示第二发动机停止控制程序的处理流程的流程图。
图11是图示停止位置控制程序的处理流程的流程图。
图12是图示第一发动机起动控制程序的处理流程的流程图。
图13是示出第一点火气缸映射的示例的图。
图14是图示第二发动机起动控制程序的处理流程的流程图。
图15是示出根据实施方式的发动机停止控制的示例的时序图。
图16是示出标准Ne2误差上限和标准Ne2下限映射的示例的图。
图17是示出可控制能量偏差的下限值ThAltMin的映射的示例的图。
图18是示出可控制能量偏差的上限值ThAltMax的映射的示例的图。
图19是示出在第一点火气缸引起正常燃烧时的发动机转速Ne的特性的示例的时序图。
图20是示出在第一点火气缸引起失火时的发动机转速Ne的特性的示例的时序图。
图21是示出紧随燃料切断之后(或者在发动机停止特性的最初阶段)的发动机转速Ne的感测值和实际值以及曲柄角的感测值的特性的时序图。
图22是图示一种方法的图，所述方法用于计算反馈校正扭矩Tfb使得目标Ne2与实际Ne2之间的偏差(能量偏差)在先于基准点预定曲柄角[(4π/N)×β]的位置处变为零。
具体实施方式
以下，将对具体实施用于实现本发明的最佳模式的实施方式进行描述。
首先，将参考图1来说明发动机控制系统的整体的示意性构造。
空气滤清器13设置于内燃发动机11的进气管12的最上游部分。对进气量进行感测的空气流量计14设置在空气滤清器13的下游。节气门16以及对节气门16的开度(节气门开度)进行感测的节气门位置传感器17设置在空气流量计14的下游，节气门16的开度由马达15调节。稳压罐18设置于节气门16的下游。将空气引入发动机11的每个气缸中的进气歧管20连接至稳压罐18。喷射燃料的喷射器21设置在每个气缸的进气歧管20的进气口附近。对于每个气缸，火花塞22设置于发动机11的气缸盖中。气缸中的混合气体由火花塞22的火花放电点燃。
对排气的空燃比、浓/稀状态等进行感测的排气传感器24(空燃比传感器、氧传感器等)设置于发动机11的排气管23。对排气进行净化的诸如三元催化剂的催化剂25设置于排气传感器24的下游。
对冷却剂温度进行感测的冷却剂温度传感器26设置于发动机11的气缸体上。在其外周上以预定的曲柄角的角距设置有齿的信号转子29装配于发动机11的曲轴27上。曲柄角传感器28设置成与信号转子29的外周对置。每次当信号转子29的齿面对曲柄角传感器28时(即，每当曲轴27转动预定的曲柄角时)，曲柄角传感器28输出曲柄脉冲信号。发动机转速是基于曲柄角传感器28的输出脉冲的周期(或者脉冲输出频率)来感测的。设置有凸轮转角传感器(未示出)，该凸轮转角传感器以与发动机11的曲轴的转动同步的方式以预定的凸轮转角输出凸轮脉冲信号。
曲轴27的转动通过带式传动机构(未示出)传递至作为发动机11的常规附件的交流发电机33。由此，交流发电机33通过发动机11的动力来驱动和转动以生成电力。可通过交流发电机33的发电控制电流(励磁电流)的占空控制来控制交流发电机33的扭矩。在本实施方式中，交流发电机33用作为权利要求中所述的电动机械。
以上各种传感器的输出被输入到发动机控制电路30(以下称为ECU)。ECU30主要由微型计算机构成并且根据各种传感器感测的发动机工作状态来对喷射器21的燃料喷射量和喷射正时以及火花塞22的点火正时进行控制。当在怠速运转期间建立了预定的自动停止条件并生成了发动机停止要求(怠速停机要求)时，ECU30执行怠速停机以停止燃烧(点火和/或燃料喷射)并且停止发动机旋转。当驾驶员在发动机被怠速停机控制停止的情况下执行用于起动车辆的操作时，建立预定的自动起动条件，并且ECU30对起动器(未示出)供能以转动曲柄并自动起动发动机11。
ECU30执行稍后说明的图3到图14所示的程序。由此，ECU30用作为基准点目标转速设定部、目标轨迹计算部、以及停止控制部。基准点目标转速设定部设定基准点处的目标转速，所述基准点设定于先于发动机转动的目标停止位置(目标停止曲柄角)预定曲柄角的上止点(TDC)处。目标轨迹计算部基于基准点处的目标转速和发动机摩擦力来计算从启动发动机停止控制至达到基准点处的目标转速为止的发动机旋转特性的目标轨迹。停止控制部对交流发电机33的扭矩进行控制以使发动机旋转特性在执行发动机停止控制期间与目标轨迹相符。
设定于先于发动机旋转的目标停止位置预定曲柄角的TDC处的基准点处的目标转速被设定于这样的转速：等于或低于生成交流发电机33的扭矩的转速范围的下限转速并且接近该下限转速。更具体地，基准点处的目标转速设定成使得基准点与紧邻基准点之前的TDC之间的发动机转速变为等于或低于交流发电机33的扭矩生成转速范围的下限转速。利用这样的设定，在从发动机旋转停止特性开始直至达到基准点处的目标转速附近为止的间隔内，能够执行控制以使用交流发电机33的扭矩来使发动机旋转特性与目标轨迹相符。另外，交流发电机33的扭矩不影响从基准点到目标停止位置的发动机旋转特性。因此，能够消除由于交流发电机33的扭矩所引起的停止位置的误差。
通过在从发动机旋转停止特性开始直至达到基准点处的目标转速为止的间隔内计算用于各TDC的目标发动机转速并且通过在表格中指定计算出的目标发动机转速来限定目标轨迹(参考图2)。
在发动机停止处理期间，动能(转动能)被发动机摩擦力削弱且发动机转速降低。因此，通过基于发动机摩擦力和基准点处的目标转速来计算目标轨迹并通过控制交流发电机33的扭矩以使实际发动机旋转特性与该目标轨迹相符，能够以高的准确性使实际发动机转速与基准点处的目标转速相符。此外，交流发电机33的扭矩不影响从基准点到目标停止位置的间隔内的发动机旋转特性。因此，能够消除由于交流发电机33的扭矩所引起的停止位置的误差。因而，能够以高的准确性使发动机旋转的实际停止位置与目标停止位置相符。
在从发动机旋转停止特性开始直至达到基准点处的目标转速为止的过程中，因为发动机11的多个附件等，发动机摩擦力的特征根据到基准点的曲柄角而改变。考虑到这点，在本实施方式中，通过根据到基准点的曲柄角从多个发动机摩擦力中选择发动机摩擦力来计算目标轨迹。在图2的示例中，在从基准点到M1的间隔中所设定的发动机摩擦力不同于在从M1到M的间隔中所设定的发动机摩擦力。
如上所述，基准点处的目标转速设定成等于或低于生成交流发电机33的扭矩的转速范围的下限转速。因此，在到达基准点之前出现不生成交流发电机33的扭矩的状态。
考虑到这点，在本实施方式中，如图22所示，通过计算反馈校正扭矩Tfb使得目标轨迹与发动机旋转特性之间的偏差(能量偏差)在先于基准点预定曲柄角[(4π/N)×β]的位置处变为零来控制交流发电机33的扭矩。N是发动机11的气缸数，且β是用于计算从基准点到停止生成交流发电机33的扭矩的位置的曲柄角的调节参数(0≤β≤1)。
在本实施方式中，先于基准点预定曲柄角[(4π/N)×β]的位置设定于发动机转速与交流发电机33的扭矩生成转速范围的下限转速相一致的位置处。可替代地，根据本发明，先于基准点预定曲柄角[(4π/N)×β]的位置可设定于发动机转速变为比交流发电机33的扭矩生成转速范围的下限转速略高的转速的位置处。
根据本实施方式的上述发动机停止控制是由ECU30根据图3至图14的各程序来执行的。接下来，将对各程序的处理内容进行说明。
[时间同步程序]
图3所示的时间同步程序在ECU30的电源接通时(即，在点火开关的电源接通时)由ECU30以预定的周期(例如，8ms(毫秒)周期)反复地执行。如果程序启动，则首先在步骤100中，执行稍后说明的图5所示的发动机停止要求判定程序以判定是否生成了发动机停止要求(怠速停机要求)。
随后，过程进行到步骤200，在步骤200中执行稍后说明的图6所示的发动机起动要求判定程序以判定是否生成了发动机起动要求(怠速停机之后的自动起动要求)。
随后，过程进行到步骤300，在步骤300中执行稍后说明的图7所示的第一发动机停止控制程序以计算交流发电机33的要求扭矩(以下称为要求交流发电机扭矩)。然后，在随后的步骤400中，执行稍后说明的图12所示的第一发动机起动控制程序以设定自动起动中的第一点火气缸和第二点火气缸。
[曲柄角同步程序]
图4所示曲柄角同步程序在ECU30的电源接通时(即，在点火开关的电源接通时)由ECU30每隔预定的曲柄角(例如，每隔30度CA(曲柄角))反复地执行。如果程序启动，则首先在步骤500中执行稍后说明的图14所示的第二发动机起动控制程序以执行燃料喷射控制、点火控制、以及自动起动中的第一点火气缸的失火判定。
随后，过程进行到步骤550，在步骤550中判定当前时间是否是作为停止位置控制的执行正时的TDC正时。如果当前时间不是TDC正时，则程序按原状终止。如果当前时间是TDC正时，则过程进行到步骤600，在步骤600中执行稍后说明的图10所示的第二发动机停止控制程序以执行停止位置控制。
[发动机停止要求判定程序]
图5所示的发动机停止要求判定程序是图3的时间同步程序的步骤100中所执行的子程序。如果程序启动，则首先在步骤101中判定是否建立了自动停止条件(怠速停机执行条件)。
在手动变速器车辆的情况下，在满足以下条件(a)、(b)中的任一个时建立自动停止条件。
(a)变速位置处于前进档，车辆速度等于或低于预定值(例如，等于或低于10km/h(公里/小时))，制动踏板被压下(制动＝ON)，并且离合器松开(离合器踏板被压下)。
(b)变速位置处于空档并且离合器接合(离合器踏板未被压下)。
在自动变速器车辆(AT车辆)的情况下，在满足以下条件(c)、(d)中的任一个时建立自动停止条件。
(c)变速位置处于前进档或者处于空档，车辆速度等于或低于预定值(例如，等于或低于10km/h(公里/小时))，并且制动踏板被压下(制动＝开)。
(d)变速位置处于驻车档内。
如果在步骤101中判定未建立起自动停止条件，则程序按原样终止。如果在步骤101中判定建立了自动停止条件，则过程进行到步骤102，在步骤102中输出发动机停止要求(ON)并且程序终止。
[发动机起动要求判定程序]
图6所示的发动机起动要求判定程序是在图3的时间同步程序的步骤200中所执行的子程序。如果程序启动，则首先在步骤201中判定是否建立了自动起动条件(即，驾驶员是否已经执行了用于起动车辆的操作)。
在手动变速器车辆的情况下，当满足以下条件(a)、(b)中的任一个时，判定驾驶员已经执行了用于起动车辆的操作并且建立了自动起动条件。
(a)变速位置处于前进档并且取消制动操作(制动＝OFF)或者离合器接合(离合器踏板未被压下)。
(b)变速位置处于空档并且离合器松开(离合器踏板被压下)。
在自动变速器车辆(AT车辆)的情况下，当建立了以下条件(c)时，判定驾驶员已经执行了用于起动车辆的操作并且建立了自动起动条件。
(c)变速位置处于除驻车档之外的其它档位并且取消制动操作(制动＝OFF)。
当在步骤201中判定未建立起自动起动条件时，程序按原样终止。当在步骤201中判定建立了自动起动条件时，过程进行到步骤202，在步骤202中判定变速位置是否处于空档或者离合器是否被松开(离合器踏板是否被压下)。如果在变速位置不处于空档并且离合器未松开时执行自动起动，则发动机11的动力传递至驱动轮并且车辆主动地开始移动。因此，在这种情况下，程序终止而不输出发动机起动要求。
当在步骤202中判定变速位置处于空档或者离合器被松开(离合器踏板被压下)，则阻断从发动机11到驱动轮的动力传递并且即使执行了自动起动车辆也维持停止状态。因此，在这种情况下，过程进行到步骤203，在步骤203中输出发动机起动要求并且终止程序。
[第一发动机停止控制程序]
图7所示第一发动机停止控制程序是在图3的时间同步程序的步骤300中所执行的子程序。如果程序启动，则首先在步骤301中基于图5的发动机停止要求判定程序的处理结果判定是否输出了发动机停止要求。当未输出发动机停止要求时，程序按原样终止而不执行后续处理。
如果在步骤301中判定输出了发动机停止要求，则过程进行到步骤302，在步骤302中判定燃料切断标志是否被设定于“ON”。燃料切断标志是在稍后提到的步骤304中设定的。当燃料切断标志设定于“ON”时，表示正在执行燃料切断。当燃料切断标志未设定于“ON”时，过程进行到步骤303，在步骤303中判定当前发动机转速Ne是否高于预定值Ne1。根据判定结果，执行步骤304到306的处理或者步骤307到309的处理。如果在启动发动机停止控制时的发动机转速Ne太低，则直至到达基准点为止的TDC的数目变得过小并且变得难以使发动机旋转停止特性与目标轨迹相符。因此，设置步骤304到306的处理以及步骤307到309的处理以将启动发动机停止控制时的发动机转速Ne控制成等于或高于为使发动机旋转特性与目标轨迹相符所必需的预定值Ne1。
如果在步骤303中判定当前发动机转速Ne高于预定值Ne1，则判定为使发动机旋转特性与目标轨迹相符所必需的发动机转速Ne得以保证。在这种情况下，过程进行到步骤304，在步骤304中将燃料切断标志设定于“ON”以执行燃料切断。在随后的步骤305中，将节气门开度增加至第一预定值Ta1(即，大于怠速控制开度的开度)。在随后的步骤306中，通过将偏置扭矩Tofs与反馈校正扭矩Tfb相加来设定要求交流发电机扭矩，偏置扭矩Tofs是交流发电机33的扭矩控制的基准扭矩，反馈校正扭矩Tfb用于执行实际发动机旋转特性与目标轨迹之间的误差的反馈校正。
要求交流发电机扭矩＝Tofs+Tfb
例如，将偏置扭矩Tofs设定为交流发电机33的最大可控扭矩的一半。不同于电动发电机，交流发电机33不能输出辅助扭矩，但是能够以虚拟方式在正方向和负方向上控制交流发电机33的扭矩。即，可通过将小于偏置扭矩Tofs的扭矩视为虚拟负扭矩并且将大于偏置扭矩Tofs的扭矩视为虚拟正扭矩来控制交流发电机33的扭矩。因此，能够改善发动机旋转特性依循目标轨迹的性能。
偏置扭矩Tofs不局限于所述最大扭矩的一半。可替代地，偏置扭矩Tofs可以是所述最大扭矩的1/3、1/4、2/3、3/4等。小于交流发电机33的最大可控扭矩且大于零的任意扭矩都可设定为偏置扭矩Tofs。
0＜Tofs＜最大扭矩
如果在步骤302中判定燃料切断标志已经被设定于“ON”，则跳过步骤303到305的处理并执行步骤306的处理。
如果在步骤303中判定当前发动机转速Ne等于或低于预定值Ne1，则过程进行到步骤307，在步骤307中将点火正时提前到特定值或者爆燃极限。因此，发动机扭矩增大并且发动机转速Ne增大。在随后的步骤308中，输出压缩机“OFF”要求(即，打开压缩机“OFF”标志)以关断空调的压缩机。由此，发动机11上的负荷减小并且发动机转速Ne增大。可替代地，可通过增加进气量(即，增大节气门开度)或者增加燃料喷射量来增大发动机转速。随后，过程进行到步骤309，在步骤309中将要求交流发电机扭矩限制于偏置扭矩Tofs。
要求交流发电机扭矩＝偏置扭矩Tofs
在随后的步骤310中，判定是否对节气门开度作出要求(即，是否已经经过了紧邻停止位置之前的TDC)。如果对节气门开度作出要求，则过程进行到步骤311，在步骤311中将节气门开度设定于比第一预定值Ta1大的第二预定值Ta2。如果在步骤310中判定不存在节气门开度要求，则不执行步骤311中的处理并且将节气门开度继续维持于第一预定值Ta1。
然后，过程进行到步骤312，在步骤312中判定在发动机转速Ne降低至等于或低于紧邻发动机停止之前的转速Ne2的速度之后是否已经经历了预定的时间。如图15所示，紧邻停止之前的转速Ne2与紧邻停止位置之前的TDC之后紧邻的时刻的转速相对应。所述预定的时间设定为用于等待直到发动机旋转确实停止的时间。
如果在步骤312中判定在发动机转速Ne降低至等于或低于紧邻停止之前的转速Ne2的速度之后尚未经历预定的时间，则程序按原样终止。此后，如果当在发动机转速Ne降低至等于或低于紧邻停止之前的转速Ne2的速度之后经历了预定的时间时步骤312判定为“是”，则过程进行到步骤313。在步骤313中，执行稍后说明的图8的基准点学习程序以计算在下一个基准点处的目标Ne。以下，Ne表示转速。然后，过程进行到步骤314，在步骤314中执行稍后说明的图9的摩擦力学习程序以学习发动机11的第一摩擦力Tfr1和第二摩擦力Tfr2。
[基准点学习程序]
图8所示基准点学习程序是在图7所示第一发动机停止控制的步骤313中所执行的子程序并且用作为权利要求中的学习校正装置。如果程序启动，则首先在步骤321中通过以下公式来计算停止位置误差。
停止位置误差＝(实际停止位置曲柄角-当前基准点曲柄角)mod720+{(720/N)×K-目标停止位置曲柄角}
(实际停止位置曲柄角-当前基准点曲柄角)mod 720表示当(实际停止位置曲柄角-当前基准点曲柄角)除以720[度CA]时所提供的余数曲柄角。例如，当(实际停止位置曲柄角-当前基准点曲柄角)为1000[度CA]时，(1000)mod 720＝280[度CA]。
当(实际停止位置曲柄角-当前基准点曲柄角)为400[度CA]时，(400)mod 720＝400[度CA]。在以上公式中，N表示发动机11的气缸数，且K表示从当前基准点到实际停止位置已经经过的TDC的数目。
然后，过程进行到步骤322，在步骤322中，参考图16所示的标准Ne2误差上限和下限映射来计算与停止位置误差相对应的标准Ne2误差的上限和下限。
标准Ne2误差上限＝标准Ne2误差上限映射(停止位置误差)
标准Ne2误差下限＝标准Ne2误差下限映射(停止位置误差)
图16所示的标准Ne2误差上限和下限映射设定为使得标准Ne2误差的上限和下限随停止位置误差增大而增大。
然后，过程进行到步骤323，在步骤323中，通过以下公式来计算下一个基准点目标Ne基本值的上限和下限。
Figure GSB00000289249100141
Figure GSB00000289249100142
Figure GSB00000289249100143
Figure GSB00000289249100144
然后，过程进行到步骤324，在步骤324中，将下一个基准点目标Ne基本值下限与当前基准点目标Ne进行比较。如果下一个基准点目标Ne基本值下限大于当前基准点目标Ne，则过程进行到步骤326，在步骤326中将下一个基准点目标Ne基本值下限用作为下一个基准点目标Ne基本值。
下一个基准点目标Ne基本值＝下一个基准点目标Ne基本值下限
如果在步骤324中判定下一个基准点目标Ne基本植下限等于或小于当前基准点目标Ne，则过程进行到步骤325。在步骤325中，将下一个基准点目标Ne基本值上限与当前基准点目标Ne进行比较。如果下一个基准点目标Ne基本值上限小于当前基准点目标Ne，则过程进行到步骤327，在步骤327中将下一个基准点目标Ne基本值上限用作为下一个基准点目标Ne基本值。
下一个基准点目标Ne基本值＝下一个基准点目标Ne基本值上限
如果步骤324和步骤325中的判定结果都是“否”，即，如果当前基准点目标Ne存在于下一个基准点目标Ne基本值的上限与下限之间，则过程进行到步骤328。在步骤328中，将当前基准点目标Ne继续用作为下一个基准点目标Ne基本值。
下一个基准点目标Ne基本值＝当前基准点目标Ne
如此，在步骤326到步骤328的任一个中设定了下一个基准点目标Ne基本值。然后，过程进行到步骤329，在步骤329中，通过基于以下公式进行平滑处理来获得下一个基准点目标Ne。
下一个基准点目标Ne＝当前基准点目标Ne-γ·(当前基准点目标Ne-下一个基准点目标Ne基本值)
在以上公式中，γ是平滑系数(0＜γ≤1)。
[摩擦力学习程序]
图9所示摩擦力学习程序是在图7所示第一发动机停止控制的步骤314中所执行的子程序。如果程序启动，则首先在步骤330中基于是否停止位置控制模式(稍后说明)＝1(即，反馈校正扭矩Tfb ＝0)来判定是否已建立摩擦力学习执行条件。如果未建立摩擦力学习执行条件，则在不执行后续处理的情况下终止程序。
如果在步骤330中判定摩擦力学习执行条件已建立，则过程进行到步骤331。在步骤331中，读取在其中计算了第一摩擦力(Tfr1)的间隔(0至M1)内的实际旋转特性的轨迹数据(xn、yn)。
xn＝{0，720/N，......，(720/N)×M1}
yn＝{基准点实际Ne2，在m＝1时的实际Ne2，......，在m＝M1时的实际Ne2}
xn是在计算第一摩擦力的间隔(0至M1)内从基准点到每个TDC的曲柄角(参考图2)。yn是在第一摩擦力的间隔内在每个TDC处的实际Ne2。N是发动机11的气缸数，M1是第一摩擦力的间隔的开始位置(即，从基准点起的TDC的数目)。
然后，过程进行到步骤332，在步骤332中，通过最小二乘法来计算第一倾角。
[表达式1]
Figure GSB00000289249100151
在以上公式中，n＝M1+1。
然后，过程进行到步骤333，在步骤333中，使用第一倾角通过以下公式来计算第一摩擦力(Tfr1)。
Tfr1＝(π·l/10)×第一倾角
在该公式中，l表示发动机惯性矩[kgm(千克米)]。
然后，过程进行到步骤334。在步骤334中，读取在其中计算了第二摩擦力(Tfr2)的间隔(M1至M)内的实际旋转特性的轨迹数据(xn、yn)。
xn＝{0，720/N，......，(720/N)×(M-M1)}
yn＝{在M1处的实际Ne2，在m＝M1+1时的实际Ne2，......，在m＝M时的实际Ne2}
xn是在计算第二摩擦力的间隔(M1至M)内在每个TDC处的曲柄角(参考图2)。yn是在第二摩擦力的间隔内在每个TDC处的实际Ne2。
然后，过程进行到步骤335，在步骤335中，通过最小二乘法来计算第二倾角。然后，过程进行到步骤336，在步骤336中，使用第二倾角通过以下公式来计算第二摩擦力(Tfr2)。
Tfr2＝(π·l/10)×第二倾角
当存在三个或者更多个摩擦力时，用于通过上述最小二乘法来计算倾角以及用于计算摩擦力的处理可以重复。
[第二发动机停止控制程序]
图10所示第二发动机停止控制程序是在图4所示曲柄角同步程序的步骤600中所执行的子程序。如果程序启动，则首先在步骤601中以如下方式计算目标Ne2。
首先，通过以下公式计算在第一摩擦力(Tfr1)的间隔(0至M1)和第二摩擦力(Tfr2)的间隔(M1至M)中的目标Ne2[M]。
目标Ne2[M]
＝{10/(п·I)}×[0，720Tfr1/N，(720Tfr1/N)×2，...
...，(720Tfr1/N)×M1，(720Tfr2/N)×(M1+1)，...
...，(720Tfr2/N)×(M-1)]+基准点目标Ne2
通常，因为能量守恒原理，在发动机惯性矩l与摩擦力Tfr之间建立以下关系。
( 1 / 2 ) · | · ω 2 = Tfr · Θ
ω是角速度[弧度/秒]，且
Figure GSB00000289249100172
是旋转角度[弧度]。
ω＝(2п/60)·Ne
Θ = ( Π / 180 ) · θ
θ：旋转角度[度]
以下公式是从以上关系推导出的。
Ne2＝(10/п·I)·Tfr·θ
使用以上关系来计算目标Ne2[M]。
在计算出目标Ne2[M]之后，获得满足以下表达式的“m”(0≤m≤M)。
目标Ne2[m]-(目标Ne2[m]-目标Ne2[m-1])(1-α)≤实际Ne2＜目标Ne2[m]+(目标Ne2[m+1]-目标Ne2[m])α
在以上表达式中，0≤α≤1，满足以上表达式的“m”表示当前执行的控制所处的TDC的位置(即，从基准点起的第m个TDC)。
然后，通过以下公式根据从基准点起的第m个TDC处的目标Ne2计算当前目标Ne。
Figure GSB00000289249100174
相应地，随着实际Ne的降低，基于摩擦力Tfr1、Tfr2以及基准点目标Ne来连续地计算在各TDC处的目标Ne的值。由此设定目标轨迹。
在如上计算了当前目标Ne之后，过程进行到步骤602，在步骤602中例如基于以下条件(a)、(b)二者是否满足来判定是否建立了停止位置控制执行条件。
(a)燃料切断之后的TDC的数目等于或大于预定值(例如，二)。
(b)1＜m＜另一预定值(例如，15)。
“m”是到基准点的TDC的数目。
使用以上条件(a)的原因如下。即，如图21所示，从曲柄角传感器28的输出脉冲所感测到的发动机转速Ne的减小宽度ΔNe由于紧随燃料切断之后(即，在发动机停止特性的最初阶段中)的发动机转速Ne的平滑处理而变为小于实际值。相应地，摩擦力被估计为小于实际值。
因为不必根据远离基准点超出必要的TDC来启动停止位置控制，所以使用以上条件(b)。另外，当发动机转速太高时难以执行停止位置控制。
在条件(a)、(b)中的至少任一个未满足的情况下，未建立停止位置控制执行条件并且不执行停止位置控制。
如果条件(a)、(b)两个都满足，则停止位置控制执行条件得以建立并且过程进行到步骤603，在步骤603中执行稍后说明的图11所示的停止位置控制程序以计算要求交流发电机扭矩的反馈校正扭矩Tfb。
然后，过程进行到步骤604，在步骤604中判定是否到达基准点(即，是否先前的m＝1)。如果未到达基准点，则程序按原样终止。如果到达基准点，则过程进行到步骤605，在步骤605中输出节气门开度要求。由此，节气门开度增加至比第一预定值Ta1大的第二预定值Ta2。
只要节气门开启正时与TDC同步就可以使用任意的节气门开启正时。因此，在步骤604中判定是否先前的m＝2(或者3，例如)并且当先前的m＝2(或者3，例如)时可输出节气门开度要求。这在节气门开度在基准点处或者在略先于基准点的TDC处增大的情况下满足。
[停止位置控制程序]
图11所示的停止位置控制程序是在图10所示的第二发动机停止控制程序的步骤603中所执行的子程序。如果程序启动，则首先在步骤611中判定是否已经确定了停止位置控制模式。如果已经确定了停止位置控制模式，则在不执行后续处理的情况下终止程序。
如果尚未确定停止位置控制模式，则过程进行到步骤612，在步骤612中，参考图17所示的可控能量偏差的下限值ThAltMin的映射来判定目标Ne2与实际Ne2之间的偏差(能量偏差)是否小于当前执行的控制所处的第m个TDC处的下限值ThAltMin。如果判定目标Ne2与实际Ne2之间的偏差小于该下限值ThAltMin，则过程进行到步骤613，在步骤613中将停止位置控制模式设定为“3”。在随后的步骤614中，将要求交流发电机扭矩的反馈校正扭矩Tfb设定为最小值(例如，-8)。
如果在步骤612中判定目标Ne2与实际Ne2之间的偏差等于或大于该下限值ThAltMin，则过程进行到步骤615，在步骤615中，参考图18所示的可控能量偏差的上限值ThAltMax的映射来判定目标Ne2与实际Ne2之间的偏差是否大于当前执行的控制所处的第m个TDC处的上限值ThAltMax。如果判定目标Ne2与实际Ne2之间的偏差大于该上限值ThAltMax，则过程进行到步骤616，在步骤616中将停止位置控制模式设定为“2”。然后，在随后的步骤617中，将要求交流发电机扭矩的反馈校正扭矩Tfb设定为最大值(例如，10)。
如果判定目标Ne2与实际Ne2之间的偏差等于或小于上限值ThAltMax，则过程进行到步骤618，在步骤618中判定目标Ne2与实际Ne2之间的偏差的绝对值(即，|目标Ne2-实际Ne2|)是否小于判定值(例如，5000)。当绝对值|目标Ne2-实际Ne2|小于判定值时，目标Ne2与实际Ne2之间的偏差小。因此，在这种情况下，判定不需要执行交流发电机33的扭矩的反馈控制，并且过程进行到步骤619，在步骤619中将停止位置控制模式设定为“1”。然后，在随后的步骤620中，将要求交流发电机扭矩的反馈校正扭矩Tfb设定为0。由此，能够在交流发电机33的扭矩在发动机旋转停止特性的整个范围内固定于偏置扭矩Tofs的状态下(即，在禁止反馈控制的状态下)学习第一摩擦力(Tfr1)和第二摩擦力(Tfr2)。
如果判定|目标Ne2-实际Ne2|等于或大于判定值，则判定当前状态处于反馈控制范围内，并且过程进行到步骤621，在步骤621中将停止位置控制模式设定为“0”。然后，在随后的步骤622中，通过以下公式来计算要求交流发电机扭矩的反馈校正扭矩Tfb。
Tfb＝(1/2)×|×(2п/60)2×(实际Ne2-目标Ne2)÷{(4п/N)×(m-1-β)}
在以上公式中，β是用于计算从基准点到停止生成交流发电机33的扭矩的位置的曲柄角的调节参数(0≤β≤1)。
如图22所示，交流发电机33的扭矩的生成在先于基准点预定曲柄角[(4π/N)×β]的位置处停止。因此，使用以上公式将反馈校正扭矩Tfb计算为使得目标Ne2与实际Ne2之间的偏差(能量偏差)在先于基准点预定曲柄角[(4π/N)×β]的位置处变为零。在这种情况下，先于基准点预定曲柄角[(4π/N)×β]的位置设定于实际Ne与交流发电机33的扭矩生成转速范围的下限转速一致的位置处。可替代地，该位置可设定于实际Ne变为比交流发电机33的扭矩生成转速范围的下限转速略高的转速的位置处。
停止位置控制模式是通过上述停止位置控制程序的处理基于启动停止位置控制处的目标Ne2与实际Ne2之间的偏差(能量偏差)来确定的。基于确定结果，将要求交流发电机扭矩的反馈校正扭矩Tfb设定如下。
(A)当目标Ne2与实际Ne2之间的偏差小于可控能量偏差的下限值ThAltMin时，将停止位置控制模式设定为“3”，并且将要求交流发电机扭矩的反馈校正扭矩Tfb设定为最小值(例如，-8)。
(B)当目标Ne2与实际Ne2之间的偏差大于可控能量偏差的上限值ThAltMax时，将停止位置控制模式设定为“2”，并将要求交流发电机扭矩的反馈校正扭矩Tfb设定为最大值(例如，10)。
通过如以上(A)或(B)所述在目标Ne2与实际Ne2之间的偏差超出可控能量偏差的上限值或下限值时将要求交流发电机扭矩的反馈校正扭矩Tfb固定于最大值或最小值，同样能够在不能通过反馈控制来执行所述控制的范围内执行所述控制。
(C)当|目标Ne2-实际Ne2|小于判定值时，目标Ne2与实际Ne2之间的偏差小。因此，在这种情况下，判定交流发电机33的扭矩的反馈控制是不必要的。在这种情况下，将停止位置控制模式设定为“1”并将要求交流发电机扭矩的反馈校正扭矩Tfb设定为0。由此，能够在发动机旋转停止特性的整个范围内禁止交流发电机33的扭矩的反馈控制的状态下学习第一摩擦力(Tfr1)和第二摩擦力(Tfr2)。
(D)在除以上情况之外的其它情况下，判定当前状态处于反馈控制范围内。在这种情况下，将停止位置控制模式设定为“0”并计算要求交流发电机扭矩的反馈校正扭矩Tfb。
[第一发动机起动控制程序]
图12所示第一发动机起动控制程序是在图3的时间同步程序的步骤400中所执行的子程序。如果程序启动，则首先在步骤401中基于图6的发动机起动要求判定程序的处理结果判定是否要求发动机起动。如果未要求发动机起动，程序按原样终止。
如果要求发动机起动，则过程进行到步骤402，在步骤402中判定是否尚未设定用于在自动起动中首先执行点火的第一点火气缸。如果已经设定了第一点火气缸，则在不执行后续处理的情况下终止程序。
如果判定尚未设定第一点火气缸，则过程进行到步骤403，在步骤403中参考图13所示第一点火气缸映射(在四缸发动机的情况下)来设定与停止位置的曲柄角相对应的临时第一点火气缸。在本实施方式中，能够以高的准确性将停止位置控制到目标停止位置。因此，目标停止位置的曲柄角可用作为停止位置的曲柄角。然后，过程进行到步骤404。在步骤404中，紧跟临时第一点火气缸之后到达TDC的气缸被设定作为临时第二点火气缸。
然后，过程进行到步骤405，在步骤405中判定通过稍后说明的图14的第二发动机起动控制程序所感测到的临时第一点火气缸的失火次数Nmf是否大于第一点火禁止阈值。如果临时第一点火气缸的失火次数Nmf大于第一点火禁止阈值，则过程进行到步骤406，在步骤406中将临时第二点火气缸设定为第一点火气缸，并且将紧跟临时第二点火气缸之后到达TDC的气缸设定作为第二点火气缸。
如果在步骤405中判定临时第一点火气缸的失火次数Nmf等于或小于第一点火禁止阈值，则过程进行到步骤407，在步骤407中将临时第一点火气缸按原样设定为第一点火气缸，并将临时第二点火气缸按原样设定为第二点火气缸。
[第二发动机起动控制程序]
图14所示第二发动机起动控制程序是在图4的曲柄角同步程序的步骤500中所执行的子程序。如果程序启动，则首先在步骤501中基于图6的发动机起动要求判定程序的处理结果判定是否要求发动机起动。如果未要求发动机起动，程序按原样终止。
如果要求发动机起动，则过程进行到步骤502，在步骤502中执行燃料喷射控制。在随后的步骤503中，执行点火控制。
然后，过程进行到步骤504，在步骤504中判定当前时间是否为TDC正时。如果当前时间不是TDC正时，则程序按原样终止。如果当前时间是TDC正时，则过程进行到步骤505，在步骤505中判定当前时间是否为第一点火气缸的TDC正时。如果当前时间是第一点火气缸的TDC正时，则过程进行到步骤506，在步骤506中将第一点火气缸的TDC正时处的实际Ne存储于ECU 30的存储器(RAM等)中作为Nef。
如果在步骤505中判定当前时间不是第一点火气缸的TDC正时，则过程进行到步骤507，在步骤507中判定当前时间是否为第二点火气缸的TDC正时。如果当前时间不是第二点火气缸的TDC正时，则程序按原样终止。
此后，当达到第二点火气缸的TDC正时时，过程进行到步骤508，在步骤508中判定在第二点火气缸的TDC正时处的实际Ne与存储在存储器中的第一点火气缸的TDC正时处的转速Nef之间的偏差ΔNe(＝实际Ne-Nef)是否“等于或小于”失火判定阈值。由此，判定第一点火气缸是否已经引起失火。
如果在第一点火气缸中发生正常燃烧，则实际Ne突然增大并且在第二点火气缸的TDC正时处的实际Ne与在第一点火气缸的TDC正时处的实际Ne(＝Nef)之间的偏差ΔNe如图19所示增大。如果在第一点火气缸中发生失火，则实际Ne不会显著增大，如图20所示。因此，在第二点火气缸的TDC正时处的实际Ne与在第一点火气缸的TDC正时处的实际Ne(＝Nef)之间的偏差ΔNe比在正常燃烧的情况下要小得多。基于这样的特性，当偏差ΔNe等于或小于失火判定阈值时，判定第一点火气缸已经引起了失火，并且过程进行到步骤509。在步骤509中，增加对第一点火气缸的失火次数Nmf进行计数的失火次数计数器的计数值。对每个气缸都设置了失火次数计数器。对于每个气缸而言，在该气缸是第一点火气缸时，气缸的失火次数计数器对失火次数Nmf进行计数。如果偏差ΔNe大于失火判定阈值，则判定第一点火气缸已引起正常燃烧。
图15是示出根据上述本实施方式的发动机停止控制的示例的时序图。在该控制示例中，当输出发动机停止要求时(ON)，发动机转速Ne低于为使发动机旋转特性与目标轨迹相符所必需的预定值Ne1。因此，将点火正时提前以增大发动机扭矩，并将压缩机“OFF”标志设定于“ON”以使压缩机停止并减小发动机11上的负荷。由此，增大发动机转速Ne。
以此方式，当发动机转速Ne超过预定值Ne1时，将燃料切断标志设定于“ON”以执行燃料切断，并将节气门开度从怠速控制开度增大至第一预定值Ta1。此后，当建立起停止位置控制执行条件时，启动停止位置控制并基于偏置扭矩Tofs与反馈校正扭矩Tfb来设定要求交流发电机扭矩。
要求交流发电机扭矩＝Tofs+Tfb
此时，交流发电机33的扭矩的生成在先于基准点预定曲柄角[(4π/N)×β]的位置处停止。因此，计算反馈校正扭矩Tfb使得目标轨迹与发动机旋转特性之间的偏差(能量偏差)在先于基准点预定曲柄角[(4π/N)×β]的位置处变为零。由此，如图22所示，发动机旋转特性在先于基准点预定曲柄角[(4π/N)×β]的位置处与目标轨迹一致。
此后，当不能建立停止位置控制执行条件时，要求交流发电机扭矩变为零。此外，当达到基准点时将节气门开度从第一预定值Ta1增大至第二预定值Ta2。此后，当发动机转速Ne降低为等于或低于紧邻发动机停止之前的转速Ne2之后经历了预定的时间时，基于停止位置误差来学习下一个基准点的目标Ne并学习摩擦力Tfr1、Tfr2。
压缩的影响出现在紧邻发动机旋转停止之前的非常低的旋转范围内。因此，在本实施方式中，设定了如下目标轨迹(各TDC处的目标Ne)：该目标轨迹延伸至被设定于先于目标停止位置预定曲柄角的位置处的基准点处的目标Ne。由此，能够将目标轨迹设定于先于出现压缩的影响的非常低的旋转范围的范围中。由此，能够在发动机旋转停止特性期间在不受压缩影响的情况下以交流发电机33的扭矩来控制发动机旋转特性。
考虑到交流发电机33的扭矩的生成在紧邻基准点之前停止的现象，在本实施方式中，对交流发电机33的扭矩进行控制使得目标轨迹与发动机旋转特性之间的偏差(能量偏差)在先于基准点预定曲柄角[(4π/N)×β]的位置处变为零。因此，通过使用在到达基准点之前交流发电机33的扭矩能够有效受到控制的范围以交流发电机33的扭矩准确地使发动机旋转特性与目标轨迹相符。由此能够在基准点处以高的准确性使实际Ne与目标Ne相符。将基准点处的目标Ne设定为用于从基准点将发动机旋转停止于目标停止位置处所必要的基准点处的发动机转速。即，完成设定使得目标停止位置位于延伸至基准点的目标轨迹的延长线上。因此，因为通过根据本实施方式的控制能够准确地使实际Ne在基准点处与目标Ne相符，所以能够以高的准确性使发动机旋转的实际停止位置与目标停止位置相符。
根据本实施方式，基准点处的目标Ne设定成等于或低于生成交流发电机33的扭矩的转速范围的下限转速。由此，在从基准点到目标停止位置的发动机旋转特性上不会出现交流发电机33的扭矩的影响，因此能够消除由于交流发电机33的扭矩所引起的停止位置的误差。
先于基准点预定曲柄角[(4π/N)×β]的位置(即，目标轨迹与发动机旋转特性之间能量偏差变为零的位置)设定于发动机转速变为交流发电机33的扭矩生成转速范围的下限转速的位置。因此，通过尽可能有效地使用能够有效输出交流发电机33的扭矩的转速范围，能够以高的准确性使发动机旋转特性与目标轨迹相符。
在本实施方式中，当启动发动机停止控制时的能量偏差大于可控能量偏差的上限值ThAltMax时，通过将交流发电机33的反馈校正扭矩Tfb固定于最大值来执行发动机停止控制。当启动发动机停止控制时的能量偏差小于可控能量偏差的下限值ThAltMin时，通过将交流发电机33的反馈校正扭矩Tfb固定于最小值来执行发动机停止控制。相应地，当判定启动发动机停止控制时的能量偏差超出发动机停止控制的能力时，能够通过将反馈校正扭矩Tfb固定于最大值或最小值来执行发动机停止控制。由此，同样能够在不能通过反馈控制来执行所述控制的范围内执行所述控制。
在本实施方式中，当启动发动机停止控制处的能量偏差的绝对值小于判定值时，通过将反馈校正扭矩Tfb固定于恒定值“零”来执行发动机停止控制，并且基于发动机停止控制期间的发动机旋转特性来学习发动机摩擦力。因此，当判定因为启动发动机停止控制处的能量偏差的绝对值小所以不需要执行交流发电机33的扭矩的反馈控制时，禁止反馈控制并且能够基于发动机旋转特性来学习发动机摩擦力。由此，能够在不受反馈控制的影响的情况下以高的准确性学习发动机摩擦力。可替代地，可以通过省略学习发动机摩擦力的功能来实现本发明。在这种情况下，发动机摩擦力可以基于试验数据、设计数据等来计算并预先存储在ECU30的诸如ROM之类的非易失性存储器中。
进行设定使得目标停止位置位于延伸至基准点的目标轨迹的延长线上。因此，认为停止位置的误差是由基准点处的目标Ne的误差(目标轨迹的误差)引起的。考虑到这点，在本实施方式中，基准点处的目标Ne是基于停止位置的误差来学习和校正的。相应地，能够改善基准点处的目标Ne的准确性。
在发动机停止过程中，每个气缸的气缸压力在压缩行程中沿阻碍发动机旋转的方向(即，动能减小的方向)作用并且在膨胀行程中沿有助于发动机旋转的方向(即，动能增大的方向)作用。因此，由于气缸压力所引起的动能的平衡在每个TDC处变为零。因为注意到这点，根据本实施方式，对每个TDC设定目标轨迹。因此，通过消除由于气缸压力所引起的动能的周期变化的影响，能够以高的准确性设定目标轨迹，并且能够简化用于设定目标轨迹的计算。
本发明并不局限于为每个TDC设定目标轨迹的构造。可替代地，可对每个预定的曲柄角间隔设定目标轨迹。
在本实施方式中，在发动机停止控制期间控制交流发电机33的扭矩。可替代地，可对除交流发电机33之外的其它电动机械(例如，混合动力车辆的电动发电机)进行控制。

Claims (5)

1.一种执行发动机停止控制的发动机停止控制设备，所述发动机停止控制用于以电动机械的扭矩来控制发动机的旋转特性使得当所述控制设备响应于发动机停止要求而使发动机旋转停止时，将发动机旋转停止位置控制到目标停止位置，所述控制设备的特征在于包括：
基准点目标转速设定装置，所述基准点目标转速设定装置用于设定处于基准点处的目标转速，所述基准点设定于先于所述目标停止位置第一预定曲柄角的位置处；
目标轨迹计算装置，所述目标轨迹计算装置用于基于所述基准点处的目标转速以及发动机摩擦力来计算所述发动机旋转特性的从启动所述发动机停止控制直至达到所述基准点处的目标转速为止的目标轨迹；以及
停止控制装置，所述停止控制装置用于在执行所述发动机停止控制期间控制所述电动机械的扭矩以使所述发动机旋转特性与所述目标轨迹相符，其中，
所述停止控制装置对所述电动机械的扭矩进行控制，使得所述目标轨迹与所述发动机旋转特性之间的能量偏差在先于所述基准点第二预定曲柄角的位置处变为零。
2.如权利要求1所述的发动机停止控制设备，其中，
所述基准点目标转速设定装置将所述基准点处的目标转速设定成等于或低于生成所述电动机械的扭矩的转速范围的下限转速，并且，
所述停止控制装置将先于所述基准点第二预定曲柄角的位置设定于所述发动机转速与生成所述电动机械的扭矩的所述转速范围的所述下限转速一致的位置处。
3.如权利要求1或2所述的发动机停止控制设备，其中，
当启动所述发动机停止控制处的所述能量偏差大于预定的上限值时，所述停止控制装置通过将所述电动机械的扭矩固定于最大值来执行所述发动机停止控制，并且当启动所述发动机停止控制处的所述能量偏差小于预定的下限值时，所述停止控制装置通过将所述电动机械的扭矩固定于最小值来执行所述发动机停止控制。
4.如权利要求1或2所述的发动机停止控制设备，其中，
当启动所述发动机停止控制处的所述能量偏差的绝对值小于预定值时，所述停止控制装置通过将所述电动机械的扭矩固定于恒定值来执行所述发动机停止控制，并且基于所述发动机停止控制期间的所述发动机旋转特性来学习所述发动机摩擦力。
5.如权利要求1或2所述的发动机停止控制设备，其中，
所述停止控制装置在比响应于所述发动机停止要求而切断燃料的位置滞后预定曲柄角旋转的位置处启动所述发动机停止控制。
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GR01 Patent grant
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Nakai Yasuhiro

Inventor after: Yoshihara Masatomo

Inventor after: Okamura Koji

Inventor before: Nakai Yasuhiro

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Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: YASUHIRO NAKAI TO: YASUHIRO NAKAI MASAASA YOSHIBARA KOJI OKAMURA

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Granted publication date: 20130320

Termination date: 20190729