CN104975974A - 在自动停止和自动起动操作期间控制内燃机的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了在自动停止和自动起动操作期间控制内燃机的方法和设备。一种内燃发动机，其构造为执行自动停止和自动起动例行程序。在执行自动停止例行程序期间控制该发动机，以在发动机在燃料切断模式下操作时减少汽缸填充物中的可燃物的量并增大对汽缸填充物的稀释，并获得使在随后的自动起动事件期间自动点火的可能性最小化的发动机停止位置。

Description

在自动停止和自动起动操作期间控制内燃机的方法和设备

技术领域

本公开涉及用于内燃发动机的控制系统。

背景技术

该部分中的叙述仅提供涉及本公开的背景信息。因此，这样的叙述不意图构成对现有技术的认可。

地面车辆采用包括内燃发动机的传动系统，该传动系统产生推进扭矩以实现车辆运动。一些传动系构造也采用非燃烧扭矩机来产生推进扭矩，该推进扭矩在车辆操作期间补充和/或取代来自内燃发动机的动力。已知的传动系统在传动系持续操作期间执行发动机自动停止和自动起动操作。

内燃发动机具有容纳往复活塞的一个或多个汽缸，该往复活塞形成了可变排量的燃烧室。活塞联接到曲轴，该曲轴将燃烧动力经由变速器装置传递到驱动系。已知的发动机遭受汽缸漏气，其中燃烧气体的一部分在汽缸压缩期间在汽缸壁和汽缸环之间移动到曲轴箱中。例如在发动机关闭状态期间和发动机点燃之前的发动机起动期间，曲轴箱气体也可能从曲轴箱经过活塞移动到燃烧室中。在发动机处于发动机关闭状态时，燃料喷射器的尖端泄漏也可能引起未燃过的燃料进入燃烧室。

传动系统包括变速器装置和内燃发动机，其包括在传动系持续操作期间发动机执行自动停止和自动起动事件的构造。这样的传动系统可以构造为将源于多个扭矩产生装置（例如，发动机和非燃烧扭矩机）的扭矩通过变速器装置传递到输出构件，该输出构件可以联接到驱动系。这样的传动系统包括混合动力传动系统和增里程电动车辆系统。

在发动机自动停止事件和发动机自动起动事件两者期间，压缩扭矩脉冲在个别发动机汽缸中产生，并传递到发动机曲轴和变速器输入构件，这可以导致以传动系和各种驱动系部件的共振频率到达车辆操作者的令人讨厌的振动。压缩扭矩脉冲可能妨碍发动机输出扭矩，并且可能导致令人讨厌的物理振动和听得见的噪音。燃烧室中包含的任何未然过的燃料和曲轴箱气体都能在发动机自动起动期间燃烧，由此加剧压缩扭矩脉冲和相关的令人讨厌的振动。

发明内容

内燃发动机构造为执行自动停止和自动起动例行程序。在执行自动停止例行程序期间控制该发动机，以在发动机在燃料切断模式下操作时减少汽缸填充物中的可燃物的量并增大对汽缸填充物的稀释，并获得使在随后的自动起动事件期间自动点火的可能性最小化的发动机停止位置。

本发明还公开了如下技术方案。

1、一种用于控制内燃发动机的方法，所述内燃发动机构造为执行自动停止例行程序和自动起动例行程序，所述方法包括：

在执行所述自动停止例行程序期间控制所述发动机，以在所述发动机在燃料切断模式下操作时减少汽缸填充物中的可燃物的量并增大对所述汽缸填充物的稀释，并获得使在随后的自动起动事件期间自动点火的可能性最小化的发动机停止位置。

2、根据方案1所述的方法，其中在执行所述自动停止例行程序期间控制所述发动机以获得使在随后的自动起动事件期间自动点火的可能性最小化的所述发动机停止位置包括：在执行所述自动停止例行程序期间控制所述发动机的操作，以获得使在随后的自动起动事件期间燃烧引发的振动最小化的发动机停止位置。

3、根据方案1所述的方法，其中在执行所述自动停止例行程序期间控制所述发动机以在所述发动机在燃料切断模式下操作时减小汽缸填充物中的可燃物的量且增大对所述汽缸填充物的稀释包括：增大发动机进排气。

4、一种用于控制内燃发动机的方法，所述内燃发动机构造为执行自动停止例行程序和自动起动例行程序，所述方法包括：

在执行自动停止例行程序期间控制所述发动机的操作，以在获得发动机停止位置之前减少汽缸填充物中的可燃物的量并增大对所述汽缸填充物的稀释；以及

在执行所述自动停止例行程序期间控制所述发动机的操作，以获得降低在随后的自动起动事件期间自动点火的可能性的期望的发动机停止位置。

5、根据方案4所述的方法，其中在执行所述自动停止例行程序期间控制所述发动机的操作以获得所述期望的发动机停止位置包括：控制来自变矩器的发动机阻力，以获得降低在随后的自动起动事件期间燃烧引发的振动的期望的发动机停止位置。

6、根据方案4所述的方法，其中在执行所述自动停止例行程序期间控制所述发动机的操作以减少汽缸填充物中的可燃物的量并增大对所述汽缸填充物的稀释包括：增大发动机转速、执行发动机燃料切断和增大发动机进排气。

7、根据方案6所述的方法，其中增大发动机进排气包括：在增大所述发动机转速随后打开发动机节气门。

8、根据方案7所述的方法，其中增大发动机进排气进一步包括：在增大所述发动机转速随后调节进气凸轮的定相。

9、根据方案7所述的方法，其中打开所述发动机节气门包括：打开所述节气门以将进气歧管的压力增大到大于80kPa绝对压力（80kPa, abs）的压力。

10、根据方案4所述的方法，其进一步包括：

监测发动机和环境条件；以及

其中仅当监测到的发动机和环境条件指示在随后的自动起动事件期间存在汽缸填充物自动点火的可能性时，才发生在执行所述自动停止例行程序期间控制所述发动机的操作，以减少汽缸填充物中的可燃物的量并增大对所述汽缸填充物的稀释。

11、一种用于控制传动系统的方法，所述传动系统包括联接到扭矩机的内燃发动机，所述发动机构造为执行自动停止例行程序和自动起动例行程序，所述方法包括：

在执行自动停止例行程序期间控制所述发动机的操作，以减少汽缸填充物中的可燃物的量并增大对所述汽缸填充物的稀释；以及

在执行所述自动停止例行程序期间控制所述发动机和所述扭矩机的操作，以获得使在随后的自动起动事件期间自动点火的可能性最小化的期望的发动机停止位置。

12、根据方案11所述的方法，其中在执行所述自动停止例行程序期间控制所述发动机和所述扭矩机的操作以获得使在所述随后的自动起动事件期间自动点火的可能性最小化的期望的发动机停止位置包括：控制所述扭矩机和所述发动机之间的扭矩传递，以获得使在所述随后的自动起动事件期间燃烧引发的振动最小化的期望的发动机停止位置。

13、根据方案12所述的方法，其中控制所述扭矩机和所述发动机之间的扭矩传递获得优选的发动机转速曲线，以获得所述期望的发动机停止位置。

14、根据方案11所述的方法，其中在执行所述自动停止例行程序期间控制所述发动机的操作以减少所述汽缸填充物中的可燃物的量并增大对所述汽缸填充物的稀释包括：增大发动机转速、执行发动机燃料切断和增大发动机进排气。

15、根据方案14所述的方法，其中增大发动机进排气包括：打开发动机节气门。

16、根据方案14所述的方法，其中增大发动机进排气包括：调节进气凸轮的定相。

17、根据方案11所述的方法，其进一步包括：

监测发动机和环境条件；以及

其中仅当监测到的发动机和环境条件指示在所述随后的自动起动事件期间存在汽缸填充物自动点火的可能性发生时，才发生在执行所述自动停止例行程序期间控制所述发动机的操作，以减少汽缸填充物中的可燃物的量并增大对所述汽缸填充物的稀释。

附图说明

现在将参考附图借助示例来描述一个或多个实施例，在附图中：

图1图示了根据本公开的火花点火的、直接喷射式内燃发动机；

图2图示了根据该公开的包括自动点火减缓自动停止例行程序的自动停止执行例行程序；

图3图示了根据该公开的在自动停止事件的执行期间多个发动机控制和操作参数，其包括与NYH优化的自动停止例行程序的执行相关联的数据以及与图2的自动点火减缓自动停止例行程序的执行相关联的数据；以及

图4图示了与时间有关的汽缸内压力轴线，且绘示了根据该公开的在自动起动事件期间从示例性的V8发动机操作输出的扭矩，其中发动机从15o、30o、45o、60o、75o和90o的初始起动旋转位置起动。

具体实施方式

现在参考附图，其中所示出的内容仅以图示某些示例性实施例为目的，并非以限制这些示例性实施例为目的，图1是绘示了根据本公开的内燃发动机10和控制器5的示意图。示例性发动机10是多汽缸、火花点火、直接喷射式内燃发动机10，其具有接附到曲柄轴24的多个往复活塞22。活塞在汽缸20中可移动，并限定了容积可变的燃烧室34。发动机10可替换地采用其他加注燃料的机械方式，包括例如点喷射加注燃料或节气门体加注燃料（throttle-body fueling）。发动机10构造为在持续操作期间执行自动停止和自动起动控制例行程序，以这种构造，在一个实施例中包括专用的起动器马达52。起动器马达52优选地包括具有的可伸缩小齿轮的低电压（例如12Vdc）电马达，该可伸缩小齿轮在发动机起动期间啮合地接合可旋转地联接到曲柄轴24的发动机飞轮26的齿圈25。在一个实施例中，非燃烧扭矩机72可旋转地联接到发动机10的曲柄轴24，以与其一起旋转。在一个实施例中，扭矩机72采用带发电机起动器（BAS）系统74可旋转地联接到曲柄轴24。在一个实施例中，发动机10在车辆中采用，且构造为在车辆的持续操作期间执行自动停止和自动起动控制例行程序。在一个实施例中，非燃烧扭矩机72是高电压电动装置。当发动机10车载采用时，曲柄轴24可旋转地接附到车辆变速器和驱动系65，以响应于操作者的扭矩请求将推进扭矩传递到其。在一个实施例中，曲柄轴24通过变矩器60可旋转地接附到变速器和驱动系65，该变矩器60优选地包括可控变矩器离合器62。可替换地，发动机10可以采用在发出间歇性发动机操作的指令的固定装置上，诸如遥控电动发电机或空气压缩机。此公开意图包括如所描述的内燃发动机10的各种构造，然而本文所描述的构思的范围不限于此。

发动机10优选地采用四冲程操作，其中每个发动机燃烧循环具有720度的曲柄轴24的角旋转，包括进气、压缩、膨胀和排气冲程，描述了活塞22中的每个在发动机汽缸20中的往复运动。容积可变的燃烧室34由在汽缸20中在上死点和下死点位置之间往复的活塞22以及包括一个或多个进气气门和一个或多个排气气门的汽缸盖来限定。活塞22在汽缸20中随着曲柄轴24的旋转而往复。燃料喷射器28构造为将燃料直接喷射到燃烧室34中与进入的空气混合，以形成汽缸填充物。火花塞12构造为为燃烧室34中的汽缸填充物点火。节气门30构造为控制发动机的空气流，且优选地包括由控制器5响应于操作者的扭矩请求可控制的电控节气装置（ETC）。发动机10优选地构造有排气再循环（EGR）系统32，该排气再循环系统32在发动机持续操作期间将排气再循环到进气歧管47中。发动机10优选地构造有曲轴箱强制通风（PCV）系统39，该曲轴箱强制通风系统39在发动机持续操作期间将在发动机曲柄箱48中形成的气体过滤并再循环到进气歧管47中。

感测装置安装在发动机10上或安装在发动机10附近，以监测例如温度、压力和旋转位置且生成与发动机和环境参数相关的信号。感测装置包括曲柄轴旋转传感器，包括用于通过感测接附到发动机飞轮26的多齿目标轮的齿上的边缘来监测曲柄轴转速（RPM）的曲柄传感器44。曲柄传感器44可以包括，例如霍尔效应传感器、感应传感器、磁阻传感器。温度传感器35构造为监测发动机的温度，例如发动机冷却剂温度（ECT）。感测装置和致动器传递信号地或可操作地连接到控制模块5。其他感测装置优选地包括用于监测歧管压力（MAP）和环境大气压力（BARO）的歧管压力传感器38、以及用于监测进气流量（MAF）和进气温度（IAT）的空气流量传感器36。该系统可以包括排气传感器，用于监测一个或多个排气参数，例如温度、空气/燃料比和成分。本领域的普通技术人员可以理解的是，为了控制和诊断目的，可以有其他感测装置和方法。

发动机10在宽范围的温度、汽缸填充物（空气、燃料和EGR）和喷射事件上操作。在发动机10操作期间，当燃料填充喷射到燃烧室34中以用包括再循环的排气、PCV气体（如果存在）和汽缸漏气的进气形成汽缸填充物时，燃烧事件在每个发动机循环期间发生。汽缸填充物在压缩冲程期间优选地通过起动来自火花塞12的火花而随后燃烧。

操作者接口装置50捕获源于操作者输入到加速器踏板、制动踏板、变速器范围选择器（例如PRNDL）和其他装置的操作者扭矩请求。发动机10优选地装备有用于监测操作和系统控制的目的的其他传感器。感测装置中的每个都传递信号地连接到控制模块5，以提供信号信息，该信号信息由控制模块5转换到用于各自监控的参数的状态。可以理解的是，此构造是说明性的、而非限制性的，包括各种感测装置可由功能上等同的装置和常规装置替换，且仍落入该公开的范围内。

控制模块、模块、控制器、控制单元、处理器和类似术语意味着以下列举的任何合适的一个或者一个或多个的各种组合，即专用集成电路（ASIC）、电子电路、中央处理单元（优选地微处理器）及执行一个或多个软件或固件程序的相关联的存储器和储存器（只读、可编程只读、随机存取、硬盘驱动等）、组合逻辑电路、输入/输出电路和装置、适当的信号调节和缓冲电路、以及提供所描述的功能的其他合适部件。控制模块具有控制例行程序组，包括储存在存储器中并执行为提供期望的功能的常驻软件程序指令和校准。控制例行程序优选地在预设循环周期期间执行。例行程序诸如由中央处理单元来执行，且可操作为监测来自感测装置和其他网络控制模块的输入，且执行控制和诊断例行程序以控制致动器的操作。循环周期在发动机和车辆持续操作期间可以以有规律的间隔（例如每100微秒、3.125、6.25、12.5、25和100毫秒）来执行。可替换地，例行程序可以响应于事件的发生来执行。

发动机10构造为在传动系统的持续操作期间执行自动起动和自动停止控制例行程序以及燃料切断（FCO）控制例行程序，包括减速燃料切断（dFCO）控制例行程序。dFCO例行程序可以响应于操作者对操作者接口装置50的扭矩请求来执行，包括操作者在车辆持续操作期间将他们的脚完全抬离加速器踏板以实现车辆滑行。发动机10在其不旋转期间被认为处于OFF状态。发动机10在其旋转期间被认为处于ON状态，包括一个或多个发动机正在转动且未加燃料的FCO状态。

发动机自动停止事件包括在传动系持续操作期间中断发动机加燃料和减低发动机转速，直到发动机转速为零，其中发动机优选地在期望的发动机停止位置（Θ终止（Θfinal））处停下。期望的发动机停止位置的目标是在随后的发动机起动事件（例如自动起动事件）期间使初始发动机起动燃烧压力最小化以使传递的振动最小化并且提高与应用到发动机的已知扭矩相关联的初始发动机转速的加速。在自动停止事件期间的发动机转速控制可以通过控制可旋转地联接到发动机的非燃烧扭矩机（系统上如此配置的话）来实现。在自动停止事件期间的发动机转速控制可以通过控制启用变矩器离合器或另一可控制驱动系扭矩操控系统（系统上未采用非燃烧扭矩机的话）来实现。在一个实施例中，选择优选的输入转速斜坡曲线和期望的发动机停止位置以使发动机转速坡降到零转速状态，同时获得期望的发动机停止位置。该优选的输入转速斜坡曲线将发动机和传动系的旋转惯性、发动机泵送和可能采用以确定斜坡曲线的其他因素考虑在内，该斜坡曲线反映了发动机转速中的降低，该降低不需要消耗动力的扭矩干预，消耗动力的扭矩干预可能会增加电池放电或在其他方面负面地影响车辆整体的燃料经济性。选择期望的发动机停止位置，以使在发动机起动期间燃烧压力会超过阈值压力的可能性最小化。

控制模块5响应于发动机和环境操作条件执行储存在其中的例行程序，以控制前面提到的致动器以控制发动机操作，包括节气门位置、燃料喷射质量和正时、EGR气门位置以控制再循环的排气的流量、对进气气门和/或排气气门的正时、定相和抬升控制（系统上如此装备的话）、以及发动机自动停止和自动起动控制例行程序。这包括用于在执行自动停止例行程序期间控制发动机的操作以减少汽缸填充物中的可燃物的量并且增大对汽缸填充物的稀释，以及用于控制发动机的操作以获得期望的发动机停止位置的方法，该发动机停止位置使在随后的自动起动事件期间自动点火的可能性最小化。自动点火是指在火花放电之前且不利用该火花放电对汽缸填充物点火，其由于汽缸内压力和温度条件（包括在不完全控制或操控汽缸填充物的形成时的条件下）而发生，诸如可以在发动机自动停止和自动起动事件期间发生。

图2是自动执行例行程序200的流程图，该例行程序200作为控制例行程序中的一个或多个在控制器5中执行，以在持续操作期间控制发动机10的操作。表1提供为图2的凡例，其中数字标注的框和相应的功能列举如下。

表1

框	框内容
		210	发出发动机自动停止的指令
220	检查发动机和环境操作条件
		230	执行自动点火减缓自动停止？
240	执行NVH最小化自动停止
		250	执行自动点火减缓自动停止
252	发出发动机燃料切断的指令
		253	控制发动机转速
254	发出增加发动机进排气的指令，以在获得发动机停止位置前减少汽缸填充物中的可燃物的量并增大对汽缸填充物的稀释
		256	控制发动机转速以获得期望的发动机停止位置

响应于用于发动机自动停止（210）而执行自动停止执行例行程序200，当发动机处于OFF状态下车辆进入有利于操作车辆的条件时，该发动机自动停止的请求或指令（210）可以在车辆持续操作期间发生。这样的条件可以包括当车辆停止在交通灯处时或当车辆停驻/空转时。

响应于用于发动机自动停止的指令，监测和检查多个发动机和环境条件以确定是否执行自动点火减缓自动停止例行程序（220）。发动机和环境条件优选地包括大气压力、发动机燃料的辛烷值、冷却剂温度、进气温度、排气温度和汽缸内温。优选地，在当前的发动机和/或环境操作条件中的一个或多个指示在随后的发动机起动事件（例如自动起动事件）期间存在汽缸填充物自动点火的可能性增大且其余条件不妨碍其（230）执行时，执行自动点火减缓自动停止例行程序。与自动起动事件期间汽缸填充物自动点火的不可接受的可能性相关联的阈值可以使用代表性发动机来确定，其中在发动机操作时在各自的范围上引发发动机和环境操作条件，尤其监测汽缸填充物的自动点火。

当大气压力低于预定阈值（例如85kPa）时，在随后的自动起动期间由于过高的汽缸压力存在自动点火的可能性增大，由此可以执行自动点火减缓自动停止例行程序，以降低汽缸填充物的自动点火。

当存在发动机当前正以低辛烷值的燃料操作的指示时，在随后的发动机起动期间存在自动点火的可能性增大。低辛烷值的燃料增大了汽缸填充物预点火的可能性。采用低辛烷值的火花映射图（spark map）的当前发动机操作可能指示发动机以低辛烷值的燃料操作。火花映射图是在发动机控制器中执行的校正表，该发动机控制器为当前的发动机转速/负载/EGR操作条件选择发动机火花正时。在正常的发动机操作条件下，校正MBT火花映射图以获得用于当前的发动机转速/负载/EGR操作条件的MBT扭矩。在包括（诸如由发动机爆震传感器感测的）发动机爆震的发动机操作条件下，校正低辛烷值的火花映射图以选择发动机火花正时，该发动机火花正时为当前的发动机转速/负载/EGR操作条件获得最佳扭矩，其还最小化发动机爆震或预点火。由此，当发动机控制系统由于低辛烷值燃料的存在而正采用低辛烷值的火花映射图来选择发动机火花正时时，在随后的自动起动期间存在自动点火的可能性增大，由此可以执行自动点火减缓自动停止例行程序以降低自动点火。

当存在发动机当前正以升高的发动机冷却剂温度和/或进气温度操作的指示时，由于升高的汽缸填充物温度而在随后的发动机起动期间存在自动点火的可能性增大。由此，当发动机冷却剂温度和/或进气温度超过预定阈值时，可以执行自动点火减缓自动停止例行程序。这可以包括当发动机冷却剂温度大于第一阈值时、或者当进气温度大于第一阈值时、或者当发动机冷却剂温度和进气温度两者都大于相对应的第二阈值时，执行自动点火减缓自动停止例行程序。这可以包括当发动机冷却剂温度大于120oC时、或者当进气温度大于65oC时、或者当发动机冷却剂温度大于55oC且进气温度大于115oC时，执行自动点火减缓自动停止例行程序。

当存在发动机当前正以升高的排气温度操作的指示时，由于升高的汽缸填充物温度而在随后的发动机起动期间存在自动点火的可能性增大。由此，当排气温度超过预定阈值时，可以执行自动点火减缓自动停止例行程序。排气温度可以从排气传感器（例如排放拉姆达传感器（exhaust lambda sensor））的温度推得。可替换地，排气温度可以基于发动机空气流、火花点火或燃料喷射正时、燃烧填充物的热质量、空气/燃料比、进气温度、歧管压力和发动机转速从热状态估算器例行程序估算出。

当存在发动机当前正以升高的发动机活塞温度操作的指示时，由于升高的汽缸填充物温度而在随后的发动机起动期间存在自动点火的可能性增大。由此，当发动机活塞温度超过预定阈值时，可以执行自动点火减缓自动停止例行程序。发动机活塞温度可以从发动机操作条件推得。

当当前发动机和/或环境操作条件中的一个或多个未能指示在随后的自动起动事件期间存在汽缸填充物的自动点火的可能性增大、或者其余条件妨碍其（230）（0）执行时，控制例行程序执行NVH优化的自动停止例行程序（240）。NVH优化的自动停止例行程序（240）包括在自动停止事件期间控制发动机转速，以获得期望的发动机停止位置，该发动机停止位置在自动停止事件期间和随后的自动起动事件期间使驱动系的振动最小化。

当当前发动机和/或环境操作条件中的一个或多个指示在随后的自动起动事件期间存在汽缸填充物的自动点火的可能性增大、且其余条件不妨碍其（230）（1）执行时，自动点火减缓自动停止例行程序执行（250）。

自动点火减缓自动停止例行程序通过在自动停止控制例行程序期间增大对汽缸填充物和歧管空气的稀释且在自动停止事件和自动起动事件期间减小从曲柄箱吸取可燃物质的可能性而在执行随后的自动起动例行程序期间最小化且以其他方式减缓自动点火的可能性。这包括减少燃烧室和进气歧管流道（runners）中在自动停止事件之前最近的发动机操作剩余的残留可燃材料的存在。这包括提早执行发动机FCO（252）、以及通过控制来自变矩器离合器的发动机阻力来控制发动机转速或者控制扭矩机以控制发动机转速，其可以包括控制或允许发动机转速增大（253）。提早执行发动机FCO（252）包括响应于操作者扭矩请求到零扭矩请求中的改变而立即执行发动机FCO。控制发动机转速包括为斜坡停止曲线的目标速度做准备而选择优选的加燃料发动机的初始转速和相对应的优选的马达驱动（未加燃料）的发动机的初始转速，其中优选的未加燃料发动机的初始转速可以大于当前的发动机转速。优选的加燃料发动机的初始转速可以通过增大扭矩机转速（系统上如此装备的话）、或者减小穿过变矩器的变矩器打滑来获得，以允许车辆冲量增大发动机转速。该控制还包括执行一个或多个发动机指令，以增大发动机进排气，以在获得发动机停止位置（254）前减少汽缸填充物中的可燃物的量且增大对汽缸填充物的稀释。发动机指令执行为打开节气门并调节凸轮定相，以在自动停止事件期间增大发动机进排气并减小发动机再进排气，即减小内部EGR。增大发动机进排气的过程在发动机循环期间通过限制进气气门/排气气门重叠而起到最大化进气以稀释任何残留可燃物、迫使这种残留可燃物离开进气歧管和汽缸、以及减小这种残留可燃物再吸取到燃烧室中的作用。这种操作减小了从最近的发动机操作剩余在进气歧管和燃烧室中的可燃产品的可能性，且减少了在自动停止事件期间从发动机曲柄箱经过活塞环抽到燃烧室中的可燃材料量。在自动停止事件期间打开节气门增大了发动机的振动且增大了发动机停止位置中的差异，由此当自动点火不太可能在随后的自动起动事件期间发生时对于发动机停止来说被认为是不期望的。在发动机和环境条件指示在随后的发动机自动起动期间自动点火是可能或很可能的时，意图使自动点火减缓自动停止例行程序运行。在自动停止控制例行程序期间对汽缸填充物和歧管空气的稀释通过提早执行发动机燃料切断和打开节气门以在发动机停止期间允许额外的进气来完成。可以控制发动机转速以获得期望的发动机停止位置（256），该发动机停止位置使在随后的自动起动事件期间自动点火的可能性和过度的燃烧引发的振动最小化。图4中图示了与量化期望的发动机停止位置相关联的数据，该发动机停止位置使在随后的自动起动事件期间自动点火的可能性和过度的燃烧引发的振动最小化。发动机转速控制通过控制来自变矩器离合器的发动机阻力或控制扭矩机来获得。在执行随后的自动起动例行程序期间，可以通过在发动机自旋加速前指令节气门到关闭条件以在歧管中产生有助于消除初始压力的较低压力来最小化或以其他方式减缓自动点火的可能性，该初始压力最终会降低燃烧压力，由此使自动点火的可能性更小。

图3图示地示出了在执行自动停止事件期间的多个发动机控制和操作参数，其包括与执行NVH优化的自动停止例行程序相关联的数据和与执行图2的自动点火减缓自动停止例行程序相关联的数据。图示的参数包括车辆速度320，发动机转速曲线330、335，节气门位置340、345，歧管压力350、355以及指示了加燃料汽缸的量的发动机加燃料360。

首先，当操作NVH优化的自动停止例行程序时，车辆速度320响应于接近零扭矩指令的操作者的扭矩请求而减小，其中歧管压力350略微增大。在时间302处，车辆速度320达到最小速度（例如零），从而提示控制例行程序关闭节气门位置340并在时间303处开始中断发动机加燃料360。采用发动机转速曲线330来控制发动机转速到停止位置，该停止位置在时间305处实现，且将节气门位置340打开到用于执行随后的自动起动事件的合适位置。优选地，采用发动机转速曲线330来控制发动机转速和位置，以获得优选的发动机停止位置和相对应的初始发动机位置，用于执行随后的自动起动事件。

首先，当操作自动点火减缓自动停止例行程序时，车辆速度320响应于接近零扭矩指令的操作者的扭矩请求而减小，其中歧管压力355略微增大。在时间301处，发动机转速曲线335发出发动机转速增大的指令。在时间302处，车辆速度320达到最小速度（例如零），从而提示控制例行程序打开节气门位置345，其中歧管压力355相对应地增大。在时间303处中断发动机加燃料360。发动机转速曲线335在时间304处达到峰值，并开始减小以控制发动机转速到零（在时间306处获得），且控制节气门位置345到合适的初始发动机位置，用于执行随后的自动起动事件。优选地，采用发动机转速曲线335来控制发动机转速和位置，以获得优选的发动机初始位置来执行随后的自动起动事件并减缓或消除自动点火。

发动机自动停止事件可以在车辆已经在dFCO状态下操作一定时间段后开始，或者可以响应于操作者对加速器踏板的输入而立即开始，由此影响汽缸内的稀释并减缓对执行自动点火减缓自动停止例行程序的需要。借助示例，在决定执行发动机自动停止事件前在dFCO状态下的延长的发动机操作可以用来稀释汽缸填充物，其足以排除执行自动点火减缓自动停止例行程序的需要。

此外，自从先前的发动机自动停止事件以后的发动机ON时间段可以影响是否存在对执行自动点火减缓自动停止例行程序的需要。借助示例，延长的发动机ON时间段可以减小对执行自动点火减缓自动停止例行程序的需要，其原因在于，延长的预热发动机操作能减小未燃过的烃类在汽缸壁上的存在，由此减小在随后的发动机起动事件期间自动点火的可能性。此外，由于可燃材料在汽缸壁上存在的可能性，累积的发动机操作时间可以影响是否存在对执行自动点火减缓自动停止例行程序的需要。

图4图示地示出了与时间有关的竖轴上的汽缸内压力，其绘示了从自动起动事件期间操作的示例性的V8发动机输出的扭矩，其中发动机从15o 410、30o 420、45o 430、60o 440、75o 450和90o 460的初始起动旋转位置起动。借助参考，对于V8发动机来说，由此如果发动机旋转停止在两个压缩冲程之间，则发动机的自然位置大约为45o。检查所示出的数据指示了在发动机从75o 450的初始起动旋转位置起动的汽缸内压力与发动机从45o 430或15o 410的初始起动旋转位置起动的汽缸内压力之间存在本质上的差别。当初始起动旋转位置为15o 410时，第一峰值压力略微为正数，而当初始起动旋转位置为75o 450时，第一峰值压力大于60 kPa，其可以通过车辆传播且容易由车辆操作者辨别。由此，可以采用控制发动机转速和位置来获得期望的发动机停止位置，以在随后的自动起动事件期间使燃烧引发的振动最小化。可以开发这样的数据，用于使发动机系统确定专用于发动机系统的期望的发动机停止位置，该发动机停止位置在随后的自动起动事件期间使燃烧引发的振动最小化。借助示例，用于串联的四汽缸发动机的期望的发动机停止位置.可以不同于用于六汽缸发动机的期望的发动机停止位置或用于另一串联的四汽缸发动机构造的期望的发动机停止位置。

本公开已经描述了某些优选实施例及其修改。其他人在阅读和理解本说明书时可做出进一步的修改和替换。因此，意图是本公开并不限制于作为预期用于实施本公开的最佳方式所公开的具体实施例，而是本公开将包括落在所附权利要求范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种用于控制内燃发动机的方法，所述内燃发动机构造为执行自动停止例行程序和自动起动例行程序，所述方法包括：

在执行所述自动停止例行程序期间控制所述发动机，以在所述发动机在燃料切断模式下操作时减少汽缸填充物中的可燃物的量并增大对所述汽缸填充物的稀释，并获得使在随后的自动起动事件期间自动点火的可能性最小化的发动机停止位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在执行所述自动停止例行程序期间控制所述发动机以获得使在随后的自动起动事件期间自动点火的可能性最小化的所述发动机停止位置包括：在执行所述自动停止例行程序期间控制所述发动机的操作，以获得使在随后的自动起动事件期间燃烧引发的振动最小化的发动机停止位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其中在执行所述自动停止例行程序期间控制所述发动机以在所述发动机在燃料切断模式下操作时减小汽缸填充物中的可燃物的量且增大对所述汽缸填充物的稀释包括：增大发动机进排气。

4.一种用于控制内燃发动机的方法，所述内燃发动机构造为执行自动停止例行程序和自动起动例行程序，所述方法包括：

在执行自动停止例行程序期间控制所述发动机的操作，以在获得发动机停止位置之前减少汽缸填充物中的可燃物的量并增大对所述汽缸填充物的稀释；以及

在执行所述自动停止例行程序期间控制所述发动机的操作，以获得降低在随后的自动起动事件期间自动点火的可能性的期望的发动机停止位置。

5.根据权利要求4所述的方法，其中在执行所述自动停止例行程序期间控制所述发动机的操作以获得所述期望的发动机停止位置包括：控制来自变矩器的发动机阻力，以获得降低在随后的自动起动事件期间燃烧引发的振动的期望的发动机停止位置。

6.根据权利要求4所述的方法，其中在执行所述自动停止例行程序期间控制所述发动机的操作以减少汽缸填充物中的可燃物的量并增大对所述汽缸填充物的稀释包括：增大发动机转速、执行发动机燃料切断和增大发动机进排气。

7.根据权利要求6所述的方法，其中增大发动机进排气包括：在增大所述发动机转速随后打开发动机节气门。

8.根据权利要求7所述的方法，其中增大发动机进排气进一步包括：在增大所述发动机转速随后调节进气凸轮的定相。

9.根据权利要求7所述的方法，其中打开所述发动机节气门包括：打开所述节气门以将进气歧管的压力增大到大于80kPa绝对压力的压力。

10.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括：

监测发动机和环境条件；以及

其中仅当监测到的发动机和环境条件指示在随后的自动起动事件期间存在汽缸填充物自动点火的可能性时，才发生在执行所述自动停止例行程序期间控制所述发动机的操作，以减少汽缸填充物中的可燃物的量并增大对所述汽缸填充物的稀释。