CN104295389B - 用于改善发动机启动的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于改善发动机启动的方法和系统。介绍了用于重新启动发动机的系统和方法。在一个示例中，在停止发动机之前将燃料喷射到汽缸进气道，以便在发动机重新启动被请求之前没有喷射的燃料吸入汽缸。该方法可以改善发动机重新启动期间的燃料汽化。

Description

用于改善发动机启动的方法和系统

技术领域

本说明涉及用于改善发动机启动的系统和方法。该方法对以随醇含量变化的燃料运转的发动机特别有用。

背景技术

车辆的发动机可以在车辆运转期间自动停止，以节省燃料。发动机也可以响应于工况而自动重新启动。如果驾驶员压低加速器踏板或应用另一装置来命令车辆移动，则可能希望迅速地重新启动发动机，以便车辆和发动机可以符合驾驶员的请求。如果车辆和发动机不能以适宜的方式符合驾驶员的请求，驾驶员会不满意车辆的响应。一种改善发动机和车辆对驾驶员的请求的响应的方法是在接收燃料的汽缸的进气门开启时将燃料喷射到发动机汽缸以便可以在更短的时间段内启动发动机。然而，开启的气门燃料喷射可以允许燃料对汽缸壁造成冲击，并进入发动机曲轴箱或减少汽缸壁上的油膜。

发明内容

发明人在此已经认识到上述缺点，并且已经开发了一种用于使发动机运转的方法，其包含：终止发动机汽缸中的燃烧；当发动机正在旋转并且第一汽缸的进气门关闭时，进气道将燃料喷射到第一汽缸；停止发动机，而并没有将进气道喷射的燃料吸入第一汽缸；以及在第二汽缸的进气门开启时进气道将燃料喷射到第二汽缸之后，使进气道喷射的燃料在第一汽缸中燃烧。

通过在发动机停止期间进气道将燃料喷射到具有关闭的进气门的汽缸，改善在自发动机停止以后的首次发动机循环的开启气门状况下没有向其提供燃料的发动机汽缸的燃料汽化是可能的。例如，燃料可以在发动机停止之前被喷射到接近发动机关闭的末端(例如，从发动机停止请求到实际发动机停止的时刻)并且在发动机停止期间具有关闭的进气门的第一发动机汽缸组。当燃料与变暖的发动机进气门或汽缸进气道接触的时间量增加时，将燃料喷射到关闭的进气门可以改善汽化进气道喷射的燃料的可能性。在重新启动发动机的请求之后，燃料可以被进气道喷射到具有开启的进气门的第二汽缸组，以减少发动机启动时间。当发动机旋转并且进气门开启时，在发动机接近停止状态时被喷射到关闭的进气门的燃料可以在汽化的状态下被吸入汽缸。

因此，一部分发动机汽缸可以在自发动机停止以后的首次汽缸循环期间接收开启气门喷射的燃料，而另一部分发动机汽缸在发动机停止期间吸入被喷射到关闭的进气门的燃料。以此方式，可以通过开启的气门喷射来迅速地启动发动机，并且通过关闭的气门喷射可以改善发动机排放和燃烧稳定性。另外，由于少于全部的发动机汽缸在发动机重新启动期间接收开启的气门喷射，可以减少碰到汽缸壁并进入发动机曲轴箱的燃料量。

本发明可以提供若干优点。具体地，该方法可以改善发动机启动期间的发动机排放和燃烧稳定性。另外，该方法可以改善当具有更高的醇浓度的燃料被喷射到发动机时的发动机启动。此外，该方法可以通过减少进入发动机汽缸的液体燃料量来降低发动机退化的可能性。

当单独或结合附图参照以下具体实施方式时，本发明的上述优点和其它优点以及特征将是显而易见的。

应当理解，提供以上概述以便以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一些概念。这并不意味着辨别要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围由随附在具体实施例之后的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

当单独或关于附图参照具体实施方式时，通过阅读实施例的示例，将会更充分地理解本文中所描述的优势，其中：

图1是发动机的示意图；

图2是预料的第一发动机停止与启动的示例；

图3是预料的第二发动机停止与启动的示例；和

图4是示出了一种用于使发动机运转的示例方法的流程图。

具体实施方式

本说明涉及控制发动机停止与启动。基于车辆状况，发动机可以自动停止以及启动。图1示出了可以自动停止以及启动的示例发动机。图2和图3示出了根据图4的方法的示例发动机停止与启动顺序。在图4中示出了用于在发动机停止与启动期间调整发动机致动器的方法。

参照图1，内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，其中发动机10包含多个汽缸，在图1中示出了多个汽缸中的一个汽缸。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，活塞36被设置在其中并被连接至曲轴40。飞轮97和环形齿轮99被耦连至曲轴40。启动器96包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地推进小齿轮95以啮合环形齿轮99。启动器96可以被直接安装在发动机的前面或发动机的后面。在一些示例中，启动器96可以经由带或链向曲轴40选择性地供应扭矩。在一个示例中，当不与发动机曲轴接合时，启动器96处于基本状态。燃烧室30被显示为经由各自的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每一个进气和排气门可以通过进气凸轮51和排气凸轮53运转。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。可以经由可变进气凸轮致动器59和可变排气凸轮致动器60使进气凸轮51和排气凸轮53相对于曲轴40运动。

燃料喷射器66被示为设置为将燃料直接喷射到汽缸进气道49内，本领域技术人员称之为进气道燃料喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的信号的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨道(未示出)的燃料系统(未示出)输送至燃料喷射器66。此外，进气歧管44被显示为与可选电子节气门62连通，电子节气门62调整节流板64的位置，以控制从进气装置42到进气歧管44的空气流量。在一些示例中，节气门62和节流板64可以被设置在进气门52与进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门。

响应于控制器12，无分电器点火系统88经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(UEGO)传感器126被显示为耦连至催化转换器70上游的排气歧管48。可替代地，双态排气氧传感器可以替代UEGO传感器126。

在一个示例中，转换器70可以包括多块催化剂砖。在另一示例中，可以使用每一个均具有多块砖的多个排放控制装置。在一个示例中，转换器70可以是三元型催化剂。

控制器12在图1中被示为传统的微型计算机，其包括：微处理单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、只读存储器(ROM)106(即非临时性存储器)、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110和传统的数据总线。控制器12可以接收来自耦连至发动机10的传感器的各种信号，除了之前所讨论的那些信号外，还包括：来自耦连至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)；耦连至加速器踏板130用于感测由足部132施加的力的位置传感器134；来自耦连至进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量；来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量；以及来自传感器58的节气门位置的测量。大气压力也可以被感测(传感器未示出)，由控制器12进行处理。在本说明的优选方面，发动机位置传感器118在曲轴的每次旋转产生预定数量的等间距脉冲，根据其可以确定发动机转速(RPM)。

在运转期间，发动机10内的每一个汽缸通常经历四个行程循环：循环包括进气行程、压缩行程、膨胀行程和排气行程。一般来说，在进气行程期间，排气门54关闭，而进气门52开启。空气经由进气歧管44引入燃烧室30，并且活塞36移动至汽缸的底部，以便增加燃烧室30内的容积。活塞36靠近汽缸的底部并在其行程结束的位置(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩行程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向汽缸盖移动，以便压缩燃烧室30内空气。活塞36在其行程结束并最靠近汽缸盖的点(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文中被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在下文中被称为点火的过程中，被喷射的燃料通过已知的点火手段如火花塞92点燃，从而导致燃烧。在膨胀行程期间，膨胀的气体将活塞36推回至BDC。曲轴40将活塞运动转换为旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气行程期间，排气门54开启，以便将燃烧的空气-燃料混合物释放至排气歧管48，并且活塞返回至TDC。注意，上述内容仅作为示例示出，并且进气和排气门开启和/或关闭正时可以改变，诸如以提供正或负气门重叠、进气门延迟关闭或各种其他示例。

因此，图1的系统提供了一种车辆系统，其包含：发动机，其包括第一和第二汽缸组与可调整进气门系统；以及控制器，其包括非临时性指令，指令可执行为：在发动机停止期间终止第一和第二汽缸中的燃烧，在发动机停止之前进气道将燃料喷射到第一汽缸组的关闭的进气门，以及响应于发动机启动而执行第二汽缸组的汽缸中的首次燃烧事件，燃料被进气道喷射到第二汽缸组的开启的进气门。该车辆系统还包含响应于停止发动机的请求而增加燃料压力的可执行的额外指令。

在一些示例中，该车辆系统还包含响应于向发动机供应的燃料的醇含量而增加燃料压力的可执行的额外指令。该车辆系统还包含响应于停止发动机的请求而提前进气门正时的额外指令。该车辆系统包括，第一汽缸组是发动机汽缸的总数量的一半。该车辆系统还包含估计发动机停止位置的额外指令。

图2根据图4的方法的预料的第一示例发动机停止与启动。第一示例示出了用于供应具有低醇浓度的燃料的发动机的发动机停止与启动。可以经由图1的系统执行被存储在非临时性存储器中的根据图4的方法的指令来提供图2的运转顺序。竖直标识T0-T2表示所述顺序期间的特别感兴趣的时间。图2中的所有曲线都参照相同的X轴线刻度。发动机启动与停止顺序用于具有点火顺序1-3-4-2的四缸四行程发动机。

自图2顶部的第一曲线是燃料喷射压力随发动机位置变化的曲线。X轴线表示发动机位置，并且可以通过图2的第二至第五曲线中示出的汽缸1-4的位置来确定发动机位置。沿X轴线的竖直标识表示不同发动机汽缸的上止点或下止点位置。Y轴线表示燃料喷射压力，并且燃料喷射压力沿Y轴线箭头的方向增加。

自图2顶部的第二曲线是1号汽缸的行程曲线。当发动机旋转通过从图2的左手侧到图2的右手侧的行程时，1号汽缸处在第二曲线中所识别的行程上。所述行程根据四行程发动机的行程而发生改变。INT.是进气行程的缩写，CMP.是压缩行程的缩写，EXP.是膨胀行程的缩写，而EXH.是排气行程的缩写。通过1号汽缸的行程标签下面的粗实线来表示用于1号汽缸的进气门的进气门开启时间。通过行程标签下面的*来表示用于1号汽缸的火花正时。通过1号汽缸的行程标签下面的斜线框来表示燃料喷射正时。竖线分开不同的汽缸行程，并且表示汽缸的活塞处在下止点或上止点。例如，进气行程与压缩行程之间的竖线是下止点进气或压缩行程。

自图2顶部的第三曲线是3号汽缸的行程曲线。当发动机旋转通过从图2的左手侧到图2的右手侧的行程时，3号汽缸处在第三曲线中所识别的行程上。通过3号汽缸的行程标签下面的粗实线来表示用于3号汽缸的进气门的进气门开启时间。通过3号汽缸的行程标签下面的*来表示用于3号汽缸的火花正时。通过行程标签下面的斜线框来表示燃料喷射正时。竖线分开不同的汽缸行程，并且表示汽缸的活塞处在下止点或上止点。

自图2顶部的第四曲线是4号汽缸的行程曲线。当发动机旋转通过从图2的左手侧到图2的右手侧的行程时，4号汽缸处在第四曲线中所识别的行程上。通过4号汽缸的行程标签下面的粗实线来表示用于4号汽缸的进气门的进气门开启时间。通过4号汽缸的行程标签下面的*来表示用于4号汽缸的火花正时。通过行程标签下面的斜线框来表示燃料喷射正时。竖线分开不同的汽缸行程，并且表示汽缸的活塞处在下止点或上止点。

自图2顶部的第五曲线是2号汽缸的行程曲线。当发动机旋转通过从图2的左手侧到图2的右手侧的行程时，2号汽缸处在第五曲线中所识别的行程上。通过2号汽缸的行程标签下面的粗实线来表示用于2号汽缸的进气门的进气门开启时间。通过2号汽缸的行程标签下面的*来表示用于2号汽缸的火花正时。通过行程标签下面的斜线框来表示燃料喷射正时。竖线分开不同的汽缸行程，并且表示汽缸的活塞处在下止点或上止点。

自图2顶部的第六曲线是燃料醇含量随发动机位置变化的曲线。X轴线表示发动机位置，并且可以通过图2的第二至第五曲线中示出的汽缸1-4的位置来确定发动机位置。沿X轴线的竖直标识表示不同发动机汽缸的上止点或下止点位置。Y轴线表示向发动机提供的燃料中的醇含量，并且醇含量沿Y轴线箭头的方向增加。应当注意，当发动机转速增加或降低时，汽缸行程之间的时间可以随之改变；然而，行程之间的发动机角度数是恒定且固定的。

在T0处，发动机正在旋转，并且正在燃烧空气燃料混合物。燃料喷射压力是中等水平压力，并且向发动机提供的燃料具有较低的醇浓度。1号汽缸正在进入进气行程，3号汽缸正在进入排气行程，4号汽缸正在进入膨胀行程，而2号汽缸正在进入压缩行程。

在T0与T1之间，发动机继续旋转，并且汽缸前行通过所表示的行程。燃料喷射在每一个汽缸中发生且是经由进气道燃料喷射器，并且用于将燃料喷射到每一个汽缸的正时是在接收燃料的汽缸的进气门开启之前。用于接收燃料的汽缸的火花在压缩行程期间发生。在这个示例中，在T0与T1之间的进气门开启正时开始开启在上止点进气行程处的每一个汽缸的进气门，并且在下止点压缩行程之后关闭。

在T1处，作出停止发动机的请求(未示出)。可以经由驾驶员运转开关或经由控制器确定需要自动停止发动机的状况来做出停止发动机的请求。例如，如果车辆速度为零、车辆制动器被作用并且驾驶员要求的扭矩小于阈值扭矩，发动机控制器可以确定需要停止发动机。响应于发动机停止请求，发动机停止或关闭过程开始。

在T1与T2之间，响应于停止发动机的请求，发动机被关闭。具体地，燃料到汽缸的进气道喷射被停止。对于进气道燃料喷射已经开始的汽缸(诸如3号汽缸)，完成已开始的燃料喷射。在燃料喷射被停止之后，火花也被停止。向在发动机停止之前已经吸入最后燃料量的汽缸提供火花，以便在发动机停止之前基本所有喷射的和吸入的燃料(例如，大于85％)都在发动机汽缸中被燃烧。发动机继续旋转，并通过发动机摩擦和泵气损失来降低发动机转速(未示出)。

在到发动机汽缸的燃料喷射自发动机停止请求以后首次被停止之后，增加燃料喷射压力。通过增加燃料喷射压力，可以改善接近发动机停止位置喷射到关闭的进气门的燃料的汽化。在一个示例中，表或函数包括基于发动机温度和向发动机供应的燃料中的醇量以经验确定的燃料喷射压力。表输出期望的燃料喷射压力，并且燃料泵输出压力被增加至期望的燃料喷射压力。

图1的发动机控制器12还在发动机停止之前(例如，在T1与T2之间)估计发动机停止位置。在一个示例中，当发动机转速被降至阈值转速时，估计发动机停止位置。可以基于各汽缸在发动机转速到达阈值转速时的行程估计发动机停止位置。例如，可以通过1号汽缸在发动机到达阈值转速时的行程来给以经验确定的发动机停止位置的表或函数编索引。表或函数于是输出估计的发动机停止位置。例如，在1号汽缸的上止点压缩行程之后，表或函数可以估计发动机停止位置为90度曲轴角度。

在其他示例中，可以基于发动机摩擦模型和发动机转速被降至阈值转速时的发动机位置估计发动机停止位置。例如，发动机摩擦模型估计从发动机转速被降至阈值转速时直至发动机停止旋转为止旋转的发动机曲轴角度数。估计的曲轴角度数被加到发动机转速到达阈值转速时的发动机位置，从而确定发动机停止位置。

根据估计的发动机停止位置和进气凸轮正时来确定在发动机停止旋转时具有关闭的进气门的发动机汽缸。在一个示例中，可以基于经验确定的进气门开启时间的表和相对于基本凸轮位置的凸轮位置为每一个汽缸确定进气门关闭时间或可替代地进气门开启时间。

燃料被喷射到具有希望在汽缸的进气门关闭时停止的活塞的汽缸的至少一部分的进气道。燃料可以被喷射到具有希望在希望的发动机停止之前的最后时间内关闭气缸的进气门之后停止的活塞的汽缸的至少一部分的进气道。如果在期望量的燃料被喷射到特定汽缸之前发动机停止旋转，燃料喷射可以继续，而发动机被停止直至期望量的燃料被喷射为止。

在一些示例(诸如图2所示的示例)中，燃料被喷射到预定数量的具有希望在汽缸的进气门关闭时停止的活塞的发动机汽缸(例如，发动机汽缸数量的一半)。其余发动机汽缸在进气门开启时的各汽缸进气行程期间接收进气道喷射的燃料，即使具有关闭的进气门的发动机停止多于发动机汽缸的一半。具体地，在3号汽缸中被停止之后，燃料喷射被重新启动。当发动机减速并且当3号汽缸的进气门关闭时，燃料被喷射到3号汽缸。在T2处，到3号汽缸的燃料喷射停止。在4号汽缸的进气门关闭之后不久并且发动机在T2处停止之前，燃料被喷射到4号汽缸。发动机在T2处停止之前，燃料没有被喷射到1和2号汽缸。通过将燃料喷射到3和4号汽缸的进气道，喷射的燃料具有更多时间以汽化，以便它可以在随后的发动机重新启动期间被很容易地燃烧。当发动机在T2处停止旋转时，燃料压力保持在较高水平。

取决于工况，发动机可以在T2处停止几秒或更长时间。当发动机在T2处停止时，做出发动机重新启动(未示出)请求。在发动机启动请求之后，发动机通过启动器而开始旋转，并且基于发动机位置和发动机点火顺序，燃料被喷射到2和1号汽缸。当2和1号汽缸的进气门开启时，燃料被喷射到2和1号汽缸的进气道。因此，2和1号汽缸接收开启的气门进气道燃料喷射。通过向开启的进气门供应进气道喷射的燃料，发动机可以更快地启动，因为2和1号汽缸是自发动机在T2处停止以后最先燃烧空气燃料混合物的两个汽缸。

随着发动机继续旋转，在发动机关闭期间喷射到3和4号汽缸的进气道的燃料被吸入，并且在没有喷射到3和4号汽缸的额外燃料下被燃烧。然而，如果发动机停止时间大于阈值时间量，额外燃料可以被进气道喷射到就在发动机停止之前接收进气道喷射的汽缸。根据发动机的燃烧顺序，空气与燃料混合物在3和4号汽缸中被燃烧。在发动机关闭期间喷射的燃料被吸入3和4号汽缸之后，到3和4号汽缸的燃料喷射恢复。在如图所示的各汽缸中的每一个中的首次燃烧事件之后，1和2号汽缸转变为关闭的气门喷射。

以此方式，可以使一部分发动机汽缸为发动机停止之后的随后的发动机重新启动作准备。另外，可以通过在发动机停止期间增加燃料喷射压力来进一步改善在发动机停止时具有关闭气门的汽缸的燃料汽化。在发动机停止时具有开启的气门或在发动机旋转之后处在预定的曲轴角度数内的汽缸可以接收在进气门开启时喷射的燃料。

现在参照图3，示出了根据图4的方法的第二示例发动机停止与启动。第二示例发动机停止与启动示出了用于供应具有较高醇浓度的燃料的发动机的发动机停止与启动。可以通过图1的系统执行被存储在非临时性存储器中的根据图4的方法的指令来提供图3的运转顺序。竖直标识T10-T12表示所述顺序期间的特别感兴趣的时间。图3中的所有曲线都参照相同的X轴线刻度。发动机启动与停止顺序用于具有点火顺序1-3-4-2的四缸四行程发动机。

图3的第一至第六曲线具有图2中所描述的相同变量。因此，为了简便起见，省略了每一条曲线的描述。燃料喷射、进气门正时和火花指定也与针对图2所描述的相同。

在T10处，发动机正在旋转，并且正在燃烧空气燃料混合物。燃料喷射压力是中等水平压力，并且向发动机提供的燃料具有较高的醇浓度。1号汽缸正在进入进气行程，3号汽缸正在进入排气行程，4号汽缸正在进入膨胀行程，而2号汽缸正在进入压缩行程。

在T10与T11之间，发动机继续旋转，并且汽缸前行通过所表示的行程。燃料喷射在每一个汽缸中发生且是通过进气道燃料喷射器，并且用于将燃料喷射到每一个汽缸的正时是在接收燃料的汽缸的进气门开启之前。用于接收燃料的汽缸的火花在压缩行程期间发生。在这个示例中，在T10与T11之间的进气门开启正时开始开启在上止点进气行程处的每一个汽缸，并且在下止点压缩行程之后关闭。

在T11处，做出停止发动机的请求(未示出)。可以经由驾驶员运转开关或经由控制器确定需要自动停止发动机的状况来做出停止发动机的请求。响应于发动机停止请求，发动机停止或关闭过程开始。

在T11与T12之间，响应于停止发动机的请求，发动机被关闭。具体地，在发动机停止之前且在发动机停止请求之后，燃料到汽缸的进气道喷射首次被停止，并且发动机汽缸中燃烧被终止。对于进气道燃料喷射已经开始的汽缸(诸如3号汽缸)，完成已开始的燃料喷射。在燃料喷射被停止之后，火花也被停止。向在发动机停止之前已经吸入最后燃料量的汽缸提供火花，以便在发动机停止之前基本所有喷射的和吸入的燃料(例如，大于85％)都在发动机汽缸中被燃烧。发动机继续旋转，并通过发动机摩擦和泵气损失来降低发动机转速(未示出)。

在到发动机汽缸的燃料喷射自发动机停止请求以后首次被停止之后，增加燃料喷射压力。通过增加燃料喷射压力，可以改善接近发动机停止位置喷射到关闭的进气门的具有较高醇浓度的燃料的汽化。在一个示例中，表或函数包括基于发动机温度和向发动机供应的燃料中的醇量以经验确定的燃料喷射压力。表输出期望的燃料喷射压力，并且燃料泵输出压力被增加至期望的燃料喷射压力。在这个示例中，燃料喷射压力被增加至大于图2所示的燃料喷射压力的水平，使得燃料中的醇可以表现出改善的汽化。

响应于发动机停止请求和喷射到发动机的燃料中的醇含量而提前进气门正时。通过提前进气门关闭时间，喷射到关闭的进气门的燃料可以具有甚至更长的时间段以汽化。

图1的发动机控制器12还在发动机停止之前(例如，在T11与T12之间)估计发动机停止位置。根据估计的发动机停止位置和进气凸轮正时来确定在发动机停止旋转时具有关闭的进气门的发动机汽缸。在一个示例中，可以基于经验确定的进气门开启时间的表和相对于基本凸轮位置的凸轮位置为每一个汽缸确定进气门关闭时间或可替代地进气门开启时间。

燃料被喷射到具有希望在汽缸的进气门关闭时停止的活塞的汽缸的至少一部分的进气道。燃料可以被喷射到具有希望在希望的发动机停止之前的最后时间内关闭气缸的进气门之后停止的活塞的汽缸的至少一部分的进气道。如果在期望量的燃料被喷射到特定汽缸之前发动机停止旋转，燃料喷射可以继续，而发动机被停止直至期望量的燃料被喷射为止。

在一些示例(诸如图3所示的示例)中，燃料被喷射到预定数量的具有希望在汽缸的进气门关闭时停止的活塞的发动机汽缸(例如，发动机汽缸数量的一半)。其余发动机汽缸在各汽缸在进气门开启时的进气行程期间接收进气道喷射的燃料，即使具有关闭的进气门的发动机停止多于发动机汽缸的一半。具体地，在3号汽缸中被停止之后，燃料喷射被重新启动。当发动机减速并且当3号汽缸的进气门关闭时，燃料被喷射到3号汽缸。在T12处，到3号汽缸的燃料喷射停止。在4号汽缸的进气门关闭之后不久并且发动机在T12处停止之前，燃料被喷射到4号汽缸。发动机在T12处停止之前，燃料没有被喷射到1和2号汽缸。通过将燃料喷射到3和4号汽缸的进气道，喷射的燃料具有更多时间以，以便它可以在随后的发动机重新启动期间被很容易地燃烧。当发动机在T12处停止旋转时，燃料压力保持在较高水平。

取决于工况，发动机可以在T12处停止几秒或更长时间。当发动机在T12处停止时，做出发动机重新启动(未示出)请求。在发动机启动请求之后，发动机经由启动器而开始旋转，并且基于发动机位置和发动机点火顺序，燃料被喷射到2和1号汽缸。当2和1号汽缸的进气门开启时，燃料被喷射到2和1号汽缸的进气道。因此，2和1号汽缸接收开启的气门进气道燃料喷射，以便向具有自发动机停止以后最早开启的进气门的汽缸供应开启的气门燃料喷射。在一个示例中，向预定数量的具有自发动机启动以后最早开启的进气门的汽缸供应在接收燃料的汽缸的进气门开启期间喷射的燃料。通过向开启的进气门供应进气道喷射的燃料，发动机可以更快地启动，因为2和1号汽缸是自发动机在T12处停止以后最先燃烧空气燃料混合物的两个汽缸。

随着发动机继续旋转，在发动机关闭期间喷射到3和4号汽缸的进气道的燃料被吸入，并且在没有喷射到3和4号汽缸的额外燃料被燃烧。然而，如果发动机停止时间大于阈值时间量，额外燃料可以被进气道喷射到就在发动机停止之前接收进气道喷射的汽缸。根据发动机的燃烧顺序，空气与燃料混合物在3和4号汽缸中被燃烧。在发动机关闭期间喷射的燃料被吸入3和4号汽缸之后，到3和4号汽缸的燃料喷射恢复。在如图所示的各汽缸中的每一个中的首次燃烧事件之后，1和2号汽缸转变为关闭气门喷射。进气门正时被延迟回到基本进气门正时。

以此方式，可以使一部分发动机汽缸为发动机停止之后的随后的发动机重新启动作准备。另外，可以通过在发动机停止期间增加燃料喷射压力并提前进气门关闭时间来进一步改善在发动机停止时具有关闭气门的汽缸的燃料汽化。在发动机停止时具有开启的气门或在发动机旋转之后在预定的曲轴角度数内的汽缸可以接收在进气门开启时喷射的燃料。

现在参照图4，示出了一种用于使发动机运转的方法。图4的方法可以作为用于如图1所示的系统的可执行指令被存储在非临时性存储器中。图4的方法可以提供图2和图3所示的运转顺序。

在402处，方法400确定向发动机供应的燃料的醇含量和大气压力。可以经由压力传感器(诸如图1的MAP传感器122)来确定大气压力。可替代地，可以经由图1所示的发动机空气流量计120来确定大气压力。可以经由燃料传感器或通过当化学计量空燃比随着燃料中的醇含量变化而变化的燃料喷射变量来确定燃料的醇含量。在燃料的醇含量和大气压力被确定之后，方法400进入到404。

在404处，方法400判断是否已经做出发动机停止请求。可以经由驾驶员或控制器作出发动机停止请求。驾驶员可以经由按钮或开关来做出发动机停止请求。响应于车辆工况，控制器(诸如图2的控制器12)可以做出发动机停止请求。例如，当车辆速度为零、车辆制动器被作用时并且当驾驶员要求的扭矩小于阈值水平时，控制器可以请求发动机停止。如果方法400判断发动机停止请求存在，方法400进入到406。否则，方法400退出。

在406处，方法400终止将燃料喷射到汽缸进气道并且停止到汽缸的火花。对于在发动机停止请求时其中没有正在喷射燃料的发动机汽缸，燃料喷射被停止。对于在发动机停止请求时其中正在喷射燃料的发动机汽缸，燃料喷射在没有中断的情况下被完成。对于在发动机停止请求时没有吸入燃料的汽缸，火花被终止。对于在发动机停止请求时已经吸入燃料的汽缸，在吸入的燃料被燃烧之后，火花被终止。以此方式，发动机汽缸中的燃烧以顺序的方式被停止，并且响应于发动机摩擦和泵气损失，发动机开始减速。在发动机汽缸中的燃烧被停止之后，方法400进入到408。

在408处，方法400估计发动机停止位置。在一个示例中，当发动机转速被降至阈值转速时，估计发动机停止位置。可以基于各汽缸在发动机转速到达阈值转速时的行程来估计发动机停止位置。例如，可以通过相对于1号汽缸在发动机到达阈值转速时的上止点压缩行程的行程或曲轴角度来给以经验确定的发动机停止位置(例如，相对于1号汽缸的上止点压缩行程的曲轴角度)的表或函数编索引。表或函数于是输出估计的发动机停止位置。例如，在1号汽缸的上止点压缩行程之后，表或函数可以估计发动机停止位置为90度曲轴角度。

在其他示例中，可以基于发动机摩擦模型和发动机转速被降至阈值转速时的发动机位置估计发动机停止位置。例如，发动机摩擦模型估计从发动机转速被降至阈值转速时直至发动机停止旋转为止的发动机曲轴角度数。估计的曲轴角度数被加到发动机转速到达阈值转速时的发动机位置，从而确定估计的发动机停止位置。在发动机停止位置被估计之后，方法400进入到410。

在410处，方法400自为预期的随后的发动机启动作准备而接收关闭气门燃料喷射的发动机汽缸的总数量中选择第一发动机汽缸组。在一个示例中，自发动机汽缸的总数量中选择的第一发动机汽缸组由发动机汽缸的总数量的一半组成。第一组中的具体汽缸的识别基于发动机停止位置、发动机汽缸的进气门正时和发动机点火顺序。

例如，对于具有点火顺序1-3-4-2的希望在如图2所示的2号汽缸的进气行程的中间停止的四缸四行程发动机，第一发动机汽缸组由3和2号汽缸组成，因为3和2号汽缸在发动机停止位置具有关闭的进气门。另外，3和2号汽缸被安排接收进气道喷射的燃料，因为它们在包含自发动机停止以后的第一发动机循环(例如，两次发动机旋转)中最后燃烧空气燃料混合物的发动机汽缸的总数量的一半的发动机汽缸组中。此外，3和2号汽缸是在发动机停止之前最后使进气门关闭的汽缸，并且喷射也可以基于这种状况。当然，在其他示例中，燃料在关闭的进气门的情况下被喷射到汽缸进气道期间接收燃料喷射的第一组发动机汽缸可以由比发动机汽缸的总数量的一半更少或更多的数量组成。在第一发动机汽缸组中的发动机汽缸被选择之后，方法400进入到412。

在412处，方法400选择第二发动机汽缸组，当第二汽缸组的进气门开启时向其提供燃料。在一个示例中，第二汽缸组中的发动机汽缸的数量是发动机汽缸的总数量的一半。另外，自第二发动机汽缸组中选择的汽缸开始于在发动机停止时具有开启的进气门的汽缸，并且基于发动机点火顺序，额外的汽缸被加到第二发动机汽缸组，直至发动机汽缸的总数量的一半或可替代数量被分配给第二汽缸组为止。

例如，在发动机在2号汽缸的进气门开启的位置停止并且发动机点火顺序为1-3-4-2的上述示例中，首先为第二汽缸组选择2号汽缸，并且然后1号汽缸被加到第二汽缸组，因为它是发动机点火顺序中的下一个。在1号汽缸被加到第二汽缸组之后，汽缸到第二汽缸组的分配结束，因为发动机汽缸的总数量的一半被分配给第二发动机汽缸组。当然，在其他发动机停止位置并且对于具有更少或额外汽缸的发动机，可以做出到第二汽缸组的类似分配。在汽缸被分配给第二汽缸组之后，方法400进入到414。

在414处，响应于发动机停止请求和正被输送到发动机的燃料中的醇含量，方法400调整燃料喷射压力。在一个示例中，基于向发动机供应的燃料中的醇浓度给包括以经验确定的提高燃料汽化的燃料压力的表或函数编索引。表或函数输出期望的燃料压力，并且燃料泵压力被增加到至期望的燃料压力。在一个示例中，当燃料中的醇浓度增加时增加期望的燃料压力，并且发动机停止请求之后的期望的燃料压力大于发动机停止请求之前的期望的燃料压力。在燃料压力被调整之后，方法400进入到416。

在416处，响应于发动机停止请求和正被输送到发动机的燃料中的醇含量，方法400提前进气门正时。在一个示例中，基于向发动机供应的燃料中的醇浓度给包括以经验确定的进气门正时的表或函数编索引。表或函数输出期望的进气门正时，并且进气门正时被提前至期望的进气门正时。在一个示例中，当燃料中的醇浓度增加时，提前期望的进气门正时。在进气门正时被提前之后，方法400进入到418。

在418处，方法400将燃料喷射到第一汽缸组中的汽缸的进气道。方法400在发动机停止之前并且在第一汽缸组中的进气门在发动机停止之前最后一次关闭之后将燃料喷射到第一汽缸组中的汽缸的进气道。

例如，在发动机被预测在2号汽缸处于进气门开启的进气行程的位置停止的上述示例中，在3号汽缸的进气门在发动机停止之前最后一次关闭之后，燃料被喷射到3号汽缸。同样，在4号汽缸的进气门在发动机停止之前最后一次关闭之后，燃料被喷射到4号汽缸。图2示出了这样的示例。

在发动机启动期间，可以基于发动机停止之后的发动机汽缸中的燃烧顺序来改变喷射到第一汽缸组中的每一个汽缸的燃料量。另外，在从起动转动速度到怠速速度的发动机加速期间，可以基于接收燃料的汽缸中的第一吸入事件期间的希望的歧管压力来改变喷射到每一个汽缸的燃料量。因此，在发动机停止之前，自发动机停止以后更接近发动机停止首次点火的汽缸接收比自发动机停止以后在时间上更远离发动机停止首次点火的汽缸更大量的燃料。此外，基于大气压力来改变喷射的燃料量，即使发动机在所有燃料都被喷射之前停止，也会喷射被安排喷射的燃料量。当进气门正时被提前时，喷射正时的开始被提前，因此燃料遇到进气门的时间量可以被增加。在关闭的气门正时期间到第一发动机汽缸组的燃料喷射开始之后，方法400进入到420。

在420处，方法400停止发动机。发动机被停止是因为，通过终止燃料流和火花而停止了发动机汽缸中的燃烧。同样，在418处向发动机供应的燃料不会在发动机重新启动之前参与燃烧，或不会在发动机重新启动之前进入发动机汽缸，除通过进气门的泄漏外。在发动机停止之后，方法400进入到422。

在422处，方法400判断发动机启动请求是否存在。可以通过驾驶员操作按钮或开关而开始发动机启动请求。可替代地，可以通过控制器对车辆状况作出响应而做出发动机启动请求。例如，可以响应于驾驶员释放制动踏板而做出发动机启动请求。如果发动机启动请求存在，回答是是，并且方法400进入到424。否则，回答是否，并且方法400返回到422。

在424处，当第二汽缸组的汽缸中的进气门开启时，方法400开始经由启动器起动转动发动机并向第二汽缸组中的汽缸供应燃料。当接收燃料的汽缸的进气门开启时，燃料被喷射到第二汽缸组中的每一个汽缸。例如，如图2所示，自发动机在2号汽缸的进气门开启的位置停止以后，向2号汽缸提供自发动机停止以后的首次燃料喷射。当1号汽缸的进气门开启时，向1号汽缸供应下一次燃料喷射。

自第一汽缸组在发动机停止之前接收燃料以后，控制器不会对于自发动机停止以后的首次发动机循环向第一汽缸组的汽缸供应燃料。然而，如果发动机停止长于阈值时间量，可以在自发动机停止以后的首次发动机循环期间向第一汽缸组供应额外的燃料。以此方式，喷射到第一汽缸组中的汽缸的燃料可以比在自发动机停止以后的首次发动机循环期间喷射的燃料更完全地汽化。在燃料喷射开始之后，方法400进入到428。

在428处，方法400使进气门正时延迟回到基本进气门正时。然而，如果可以在发动机被停止期间调整进气门正时，则在发动机停止阶段期间调整进气门正时。此外，在第一发动机循环之后，喷射到所有发动机汽缸的燃料被转变为关闭的气门喷射。在进气门正时被调整之后，方法400进入到退出。

因此，图4的方法提供了一种用于使发动机运转的方法，其包括：终止发动机汽缸中的燃烧；当发动机正在旋转并且第一汽缸的进气门关闭时，进气道将燃料喷射到第一汽缸；停止发动机，而没有将进气道喷射的燃料吸入第一汽缸；以及在第二汽缸的进气门开启时进气道将燃料喷射到第二汽缸之后，使进气道喷射的燃料在第一汽缸中燃烧。该方法包括，在到第二汽缸的进气道喷射的燃料被燃烧之后，到第一汽缸的进气道喷射的燃料被燃烧。该方法包括，在没有开启第一汽缸的进气门并且在进气道将燃料喷射到第一汽缸之后，发动机被停止。该方法包括，第一汽缸是第一汽缸组中的一个汽缸，并且第二汽缸是第二汽缸组中的一个汽缸，并且当接收燃料的每一个汽缸的进气门在发动机启动期间开启时，燃料被喷射到第二汽缸组中的每一个汽缸。

在一些示例中，该方法包括，第一汽缸是第一汽缸组中的一个汽缸，并且第二汽缸是第二汽缸组中的一个汽缸，并且当接收燃料的每一个汽缸的进气门在发动机停止期间关闭时，燃料被喷射到第一汽缸组中的每一个汽缸。该方法包括，在发动机停止期间喷射到第一汽缸组中的每一个汽缸的燃料没有被燃烧，直至发动机启动为止。该方法还包括，响应于正被喷射到发动机的燃料的醇含量而调整发动机停止期间的燃料喷射时间的开始。

图4的方法还提供了用于使发动机运转的方法，其包括：提前发动机停止期间的进气门正时；提前喷射开始时间，并响应于进气门正时提前进气道将燃料喷射到第一汽缸；在没有将进气道喷射的燃料吸入第一汽缸的情况下停止发动机；以及在第二汽缸的进气门开启时进气道将燃料喷射到第二汽缸之后，使进气道喷射的燃料在第一汽缸中燃烧。该方法包括，提前到第一汽缸的进气道喷射的燃料的喷射开始时间在发动机正旋转时发生。

在一些示例中，该方法包括，到第二汽缸的进气道喷射的燃料在到第一汽缸的进气道喷射的燃料之前被燃烧。该方法包括，响应于向发动机供应的燃料的醇浓度而提前进气门正时。该方法还包括，响应于向发动机供应的燃料的醇浓度而增加发动机停止期间的燃料喷射压力。该方法包括，第一汽缸是发动机的汽缸的一半中的一个汽缸，并且发动机的汽缸的一半中的每一个汽缸在接收燃料的汽缸的关闭的进气门事件期间接收燃料。该方法还包括，估计发动机的停止位置，并基于估计的停止位置进气道将燃料喷射到第一汽缸。

本领域的技术人员应当理解，图4中所描述的方法可以表示任何数目处理策略中的一个或更多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所示的各种步骤或功能可以以所示的顺序进行、同时进行或在省略的一些情况下进行。同样，为了实现这里所述目的、特征和优点，处理的次序不是必需要求的，而是为了容易示出和描述的目的而提供。尽管没有明确地示出，但本领域的普通技术人员将意识到，一个或更多个所示的步骤或功能可以根据所用的特定策略而重复地进行。

在此结束本说明书。本领域的技术人员阅读本说明书将会想到不脱离本发明的精神和范围的许多变化和修改。例如，以天然气、汽油、柴油或可替代的燃料配置运行的I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机可以利用本说明书以受益。

Claims (18)

1.一种用于使发动机运转的方法，其包含：

终止发动机汽缸中的燃烧；

当所述发动机正在旋转并且第一汽缸的进气门关闭时，进气道燃料喷射到所述第一汽缸；

停止所述发动机，而没有将所述进气道喷射的燃料吸入所述第一汽缸；以及

在第二汽缸的进气门开启时，在进气道燃料喷射到所述第二汽缸之后，使所述进气道喷射的燃料在所述第一汽缸中燃烧，其中在到所述第二汽缸的进气道喷射的燃料被燃烧之后，到所述第一汽缸的进气道喷射的燃料被燃烧。

2.根据权利要求1所述的方法，其中没有开启所述第一汽缸的所述进气门并且在进气道燃料喷射到所述第一汽缸之后，所述发动机被停止。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一汽缸是第一汽缸组中的一个汽缸，并且其中所述第二汽缸是第二汽缸组中的一个汽缸，并且其中燃料被喷射到所述第二汽缸组中的每一个汽缸，同时接收燃料的每一个汽缸的进气门在发动机启动期间开启。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一汽缸是第一汽缸组中的一个汽缸，并且其中所述第二汽缸是第二汽缸组中的一个汽缸，并且其中燃料被喷射到所述第一汽缸组中的每一个汽缸，同时接收燃料的每一个汽缸的进气门在发动机停止期间关闭。

5.根据权利要求4所述的方法，其中在所述发动机停止期间喷射到所述第一汽缸组中的每一个汽缸的燃料没有被燃烧，直至发动机启动为止。

6.根据权利要求1所述的方法，其还包含，响应于被喷射到所述发动机的燃料的醇含量而调整发动机停止期间的燃料喷射正时的开始。

7.一种用于使发动机运转的方法，其包含：

提前发动机停止期间的进气门正时；

提前喷射开始时间，并响应于进气门正时提前进气道燃料喷射到第一汽缸；

停止所述发动机，而没有将所述进气道喷射的燃料吸入所述第一汽缸；以及

在第二汽缸的进气门开启时在进气道燃料喷射到所述第二汽缸之后，使所述进气道喷射的燃料在所述第一汽缸中燃烧，其中到所述第二汽缸的所述进气道喷射的燃料在到所述第一汽缸的所述进气道喷射的燃料之前被燃烧。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一汽缸的进气道喷射的燃料的提前喷射开始时间发生在所述发动机正旋转时。

9.根据权利要求7所述的方法，其中响应于向所述发动机供应的燃料的醇浓度而提前进气门正时。

10.根据权利要求9所述的方法，其还包含，响应于向所述发动机供应的所述燃料的所述醇浓度而增加所述发动机停止期间的燃料喷射压力。

11.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一汽缸是所述发动机的汽缸的一半中的一个汽缸，并且其中所述发动机的汽缸的所述一半中的每一个汽缸在接收燃料的汽缸的关闭的进气门事件期间接收燃料。

12.根据权利要求7所述的方法，其还包含，估计所述发动机的停止位置，并基于所述估计的停止位置进气道燃料喷射到所述第一汽缸。

13.一种车辆系统，其包含：

发动机，其包括第一汽缸组和第二汽缸组与可调整进气门系统；和

控制器，其包括非临时性指令，所述非临时性指令可执行为：在发动机停止期间终止所述第一汽缸组和所述第二汽缸组中的燃烧，在所述发动机停止之前进气道燃料喷射到所述第一汽缸组的关闭的进气门，以及响应于发动机启动而执行所述第二汽缸组的汽缸中的首次燃烧事件，其中燃料被进气道喷射到所述第二汽缸组的开启的进气门，并且其中到所述第二汽缸组的所述进气道喷射的燃料在到所述第一汽缸的所述进气道喷射的燃料之前被燃烧。

14.根据权利要求13所述的车辆系统，其还包含响应于停止所述发动机的请求而增加燃料压力的可执行的额外指令。

15.根据权利要求14所述的车辆系统，其还包含响应于向所述发动机供应的燃料的醇含量而增加燃料压力的可执行的额外指令。

16.根据权利要求13所述的车辆系统，其还包含响应于停止所述发动机的请求而提前进气门正时的额外指令。

17.根据权利要求13所述的车辆系统，其中所述第一汽缸组是发动机汽缸的总数量的一半。

18.根据权利要求13所述的车辆系统，其还包含估计发动机停止位置的额外指令。