CN108443024B - 发动机控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发动机控制装置。发动机控制装置包括电子控制单元。电子控制单元被构造成：通过在从对发动机的每个气缸的点火线圈的通电开始起经过预定时段之后切断通电而利用每个气缸的火花塞执行火花放电；当停止发动机的运转时，在对发动机的燃料供给停止之后，停止由每个气缸的火花塞引起的火花放电；并且在对所述发动机的燃料供给停止之后，控制所述火花塞以便使得从在曲轴的转速逐渐降低并且所述曲轴的转速达到预先设定的阈值或更小后的气缸所述火花塞引起的火花放电停止。

Description

发动机控制装置
技术领域
本发明涉及一种控制装置，该控制装置停止对发动机的燃料供给和燃料的点火以停止发动机的运转，且特别地涉及由每个气缸的火花塞引起的火花放电。
背景技术
通常，在空载等期间自动停止车辆的发动机并且然后自动重启发动机的系统(停止和启动系统)在相关领域中是公知的。当如上所述在系统中停止发动机时，通常，关闭节气门，停止喷射器的燃料供给(燃料切断)，且然后由火花塞引起的火花放电继续一段时间，并且当燃烧了残留在气缸内的未燃烧燃料时，火花塞引起的火花放电停止(参照日本未审专利申请公开第2010-255591号(JP 2010-255591 A))。
发明内容
然而，在如上所述由火花塞引起的火花放电在燃料切断之后继续一段时间的情形中，由火花塞引起的火花放电的继续时间成为一个问题。也就是说，当由火花塞引起的火花放电所继续的时间比通常显著更短时，气缸内的未燃烧的燃料不能被充分燃烧并且可能释放到环境空气中。因此，有可能造成排放加剧。另一方面，将由火花塞引起的不需要的火花放电继续到未燃烧的燃料基本耗尽之后导致浪费的功率消耗的增加。
由于在发动机即将停止之前曲轴的反向操作，通电时间可能变得非常长。结果，可能加速点火线圈的劣化，并且还有可能缩短点火线圈的使用寿命。详细地说，首先，当如上所述发生燃料切断时，曲轴随后在惯性下旋转一段时间，并且随着曲轴的转速的降低，转动部件的动能逐渐变小。
因此，曲轴不能超过气缸中的一个气缸的压缩冲程中的上止点。结果，曲轴在第一次停止之后在上止点之前反向操作。在该情形中，通常，存在不能达到设定在上止点附近的点火线圈的通电切断时刻的情形。因此，当对点火线圈的通电在曲轴的反向操作之前开始时，即使在为了保护点火线圈而设定的保护时间的经过期间，通电也可以继续。
本发明提供一种发动机控制装置，通过在发动机停止时的燃料切断之后的合适的由火花塞引起的火花放电，该发动机控制装置进一步抑制浪费的功率消耗而不会使排放加剧，并且进一步抑制了点火线圈的过早劣化。
本发明的第一方面涉及一种发动机控制装置，该发动机控制装置包括电子控制单元。电子控制单元被构造成：通过在从对发动机的每个气缸的点火线圈的通电开始起经过预定时段之后切断通电而利用每个气缸的火花塞执行火花放电；并且当停止发动机的运转时，在对发动机的燃料供给停止之后，停止由每个气缸的火花塞引起的火花放电。
此外，电子控制单元被构造成：在对发动机的燃料供给停止之后，控制火花塞以便使得从在曲轴的转速逐渐降低并且曲轴的转速达到预先设定的阈值或更小之后的气缸所述火花塞引起的火花放电停止。曲柄转速可以具有例如通过对基于曲柄信号计算出的转速进行平均而获得的值，并且可以是所谓的发动机转速。
根据本发明的第一方面，首先，当执行燃料切断以便停止发动机的运转并且利用惯性旋转的曲轴的转速逐渐降低时，并且当曲轴的转速高于预先设定的阈值时，由火花塞引起的火花放电继续，并且燃烧汽缸内的未燃烧燃料。另一方面，当曲柄转速变得低于阈值或更小时，停止由火花塞引起的火花放电，并且进一步抑制浪费的功率消耗。由于在对点火线圈的通电开始之后曲轴反向操作的可能性变低，所以能够进一步抑制如上所述的通电时间变得非常长的情况。
在根据本发明的第一方面的发动机控制装置中，阈值可以设定成使得当曲轴的转速变得低于所述阈值时曲轴根据气缸的压缩反作用力而反向操作的转速。根据本发明的第一方面，在对点火线圈的通电开始之后，曲轴不再反向操作，并且能够进一步阻止点火线圈的通电时间变得非常长。因此，能够进一步抑制浪费的功率消耗，而不会导致排放加剧，并且能够进一步抑制点火线圈的过早劣化。
类似于本发明的第一方面，本发明的第二方面涉及一种发动机控制装置，该发动机控制装置包括电子控制单元。电子控制单元被构造成：通过在从对发动机的每个气缸的点火线圈的通电开始起经过预定时段之后切断通电而利用每个气缸的火花塞执行火花放电；当停止发动机的运转时，在对发动机的燃料供给停止之后，停止由发动机的每个气缸的火花塞引起的火花放电；并且在对发动机的燃料供给停止之后，当曲轴的转速逐渐降低时，随着曲轴的转速变得更低而延迟点火线圈的通电开始时刻。
根据本发明的第二方面，首先，通过即使在执行燃料切断以便停止发动机的运转之后也使由火花塞引起的火花放电继续来燃烧气缸内的未燃烧燃料。在该情形中，由于点火线圈的通电开始时刻被电子控制单元随着利用惯性旋转的曲轴的转速逐渐降低而延迟，所以火花塞的通电时间变短，进一步抑制了浪费的功率消耗。
由于如上所述点火线圈的通电开始时刻被延迟，所以即使当曲轴反向操作并且随后如上所述没有达到通电切断时刻时，通电时间也随着通电的开始变慢而变短。即，能够进一步抑制点火线圈的通电时间由于曲轴的反向操作而变得非常长的情况，并且能够进一步抑制点火线圈的过早劣化。
在根据本发明的第二方面的发动机控制装置中，电子控制单元可以被构造成：当曲轴的转速变得等于或低于预先设定的阈值时，使点火线圈的通电开始时刻延迟到气缸的压缩上止点之后。根据本发明的第二方面，当曲轴在气缸的压缩上止点之前反向操作时，火花塞的通电不开始。因此，不存在点火线圈的通电时间如上所述由于曲轴的反向操作而变得非常长的情形。
类似于本发明的第一方面和第二方面，本发明的第三方面涉及一种发动机控制装置，该发动机控制装置包括电子控制单元。电子控制单元被构造成：通过在从对发动机的每个气缸的点火线圈的通电开始起经过预定时段之后切断通电而利用每个气缸的火花塞执行火花放电；并且当停止发动机的运转时，在对发动机的燃料供给停止之后，停止由发动机的每个气缸的火花塞引起的火花放电。在对点火线圈的通电开始之后曲轴反向操作的情形中，即使在经过所述预定时段之前，发动机控制装置也切断点火线圈的通电。
根据本发明的第三方面，首先，通过即使在执行燃料切断以便停止发动机的运转之后也使由火花塞引起的火花放电继续来燃烧气缸内的未燃烧燃料。当在利用惯性旋转的曲轴的转速逐渐降低并且气缸中的一个气缸的点火线圈的通电开始之后曲轴反向操作时，即使在从通电的开始起经过预定时段之前(即，未达到通电切断时刻)，通电也被切断。
也就是说，即使当如上所述由火花塞引起的火花放电导致的点火线圈的通电开始之后曲轴反向操作并且未达到通电切断时刻时，也不存在如上所述通电时间变得非常长的情形。因此，能够进一步抑制浪费的功率消耗，并且能够进一步抑制点火线圈的过早劣化。
根据如上所述的本发明的方面的控制装置，当停止发动机的运转时，即使在燃料供给停止之后，也使由火花塞引起的火花放电继续一段时间。因此，能够燃烧汽缸内的未燃烧燃料。在本发明的第一方面中，当曲轴的转速逐渐降低并且变得等于或低于阈值时，由火花塞引起的火花放电停止。因此，能够进一步抑制浪费的功率消耗，并且能够进一步抑制点火线圈的通电时间变得非常长的情况。
在本发明的第二方面中，如上所述，随着曲轴的转速逐渐降低，点火线圈的通电开始时刻被延迟。因此，能够进一步抑制浪费的功率消耗，并且还能够进一步抑制点火线圈的通电时间变得非常长的情况。在本发明的第三方面中，当曲轴反向操作时切断通电。因此，能够进一步阻止通电时间变得非常长。
因此，借助于本发明的第一方面至第三方面，当发动机停止时，能够进一步抑制浪费的功率消耗，而不会导致排放加剧，能够进一步抑制点火线圈由于通电时间变得非常长而过早劣化。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
图1是与实施例有关的发动机控制装置的示意性构造图；
图2是示出当发动机停止时的发动机转速、曲轴的转速以及曲柄计数器的变化的示例的时序图；
图3是示出与该实施例有关的停止和启动控制的例程的流程图；
图4是示出与该实施例有关的自动停止处理的例程的流程图；
图5是示出在发动机自动停止时的曲柄转速的下降和在燃料切断之后的火花塞引起的火花放电的时序图；
图6是与修改示例1有关的与图4相当的视图，其中根据曲柄转速的下降而延迟通电开始时刻；
图7是与修改示例1有关的与图5相当的视图；
图8是与修改示例2有关的于图4相当的视图，其中当曲轴反向操作时立即切断通电；并且
图9是与修改示例2有关的与图5相当的视图。
具体实施方式
下文中，将参照附图描述本发明的实施例。本实施例是示例，将描述本发明的方面应用于安装在车辆上的汽油发动机的情形。
发动机的概述
虽然在图1中示出了发动机1的示意性构造，但是本实施例的发动机1是四缸汽油发动机，活塞12被容纳在四个第一至第四气缸2中的每一个气缸中(附图中仅示出一个气缸)以限定燃烧室11。活塞12和曲轴13通过连杆14联接在一起，并且设置有用于检测曲轴13的旋转角度(曲柄角度)的曲柄角度传感器101。
详细地，信号转子17被附接到曲轴13，在信号转子17的外周表面上设置有多个齿轮齿17a。同时，曲柄角度传感器101包括例如两个电磁拾波器，并且适于每当信号转子17的齿轮齿17a由于曲轴13的旋转而经过时从每个电磁拾波器输出脉冲信号。
从两个电磁拾波器中的一个电磁拾波器输出的信号是曲柄信号，并且从另一个电磁拾波器输出的信号与曲柄信号具有预定的相位差。因此，能够根据当来自一个电磁拾波器的信号升高或降低时来自另一个电磁拾波器的信号是低信号还是高信号来判定曲轴13是否正常旋转(反向旋转)。
虽然未示出，但飞轮被附接到曲轴13的端部以便一体地旋转，并且起动器马达18(在图1中示意性地示出)被设置成使得小齿轮能够与形成在飞轮的外周处的齿圈接合地旋转。在发动机1的正常启动期间，起动器马达18在接收来自ECU 100的信号时运转，如下所述。
气缸盖16被放在气缸体15的上部处，喷射器19在每个气缸2中设置成面对燃烧室11。例如，在气缸2的进气冲程中从喷射器19喷射的燃料在悬浮在气缸2内的进气流上并且扩散的同时形成空气燃料混合物。为了点燃如上所述形成的空气燃料混合物，在每个气缸2的气缸盖16中设置有火花塞20。
点火线圈21被直接附接到火花塞20，并且点火线圈21和点火器22与点火线圈21一体地设置，尽管为了方便起见在图中单独地示出它们。点火器22接收来自ECU 100的通电信号以对点火线圈21(初级线圈)通电，并且然后，接收切断信号以迅速切断通电，由此导致高电压从点火线圈21(来自次级线圈)供给到火花塞20。
进气端口30和排气端口40被形成在气缸盖16中，以便与每个气缸2内的燃烧室11连通，并且面对相应的气缸2的内部的开口由进气阀31和排气阀41打开和关闭。操作进气阀31和排气阀41的气门机构包括用于进气和排气的两个凸轮轴32、42，并且经由未示出的正时链条和链轮与曲轴13一起旋转。
凸轮角度传感器102设置在进气凸轮轴32的附近，以便当气缸2中的一个气缸处于预定曲柄角度位置处(例如，第一气缸2处于上止点处)时输出脉冲信号(后文中，称为凸轮信号)。由于进气凸轮轴32以曲轴13的一半速度旋转，所以每当曲轴13进行两次旋转(曲柄角度变化720°)时凸轮角度传感器102至少输出一次凸轮信号。
进气通路3中设置有空气流量计103、进气温度传感器104(内置在空气流量计103中)和电子控制式节气门33，该进气通路3与进气端口30的上游侧(进气流的上游侧)连通。节气门33由节气门马达34驱动以便对进气流进行节流，从而调节发动机1的进气量。
如上所述，流量已经被节气门33调节的进气从进气端口30流入到每个气缸2中，并且如上所述与从喷射器19喷射的燃料混合，以形成空气燃料混合物。然后，空气燃料混合物在压缩冲程的后半部分中被火花塞20点燃并燃烧，并且从而产生的气体在气缸2的排气冲程中从排气端口40流出。在与排气端口40的下游侧(排气流的下游侧)连通的排气通路4中设置有用于控制排气的催化器43，并且在催化器43的上游设置有空燃比传感器105。
ECU
如上所述构造的发动机1由ECU 100控制。ECU 100是公知的电子控制单元，并且包括中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)以及备份RAM等。CPU基于存储在ROM中的控制程序和映射来执行各种计算处理。RAM暂时地存储CPU中的计算结果和从相应的传感器输入的数据，并且备份RAM存储例如要在发动机1停止时保存的数据。
除了曲柄角度传感器101、凸轮角度传感器102、空气流量计103、进气温度传感器104、空燃比传感器105等之外，检测加速器踏板的操作量(节气门开度)的加速器传感器106、检测制动器踏板的操作的制动器开关(制动器SW)107、用于致动起动器马达18的起动器开关(起动器SW)108等也被连接到ECU 100。
ECU 100通过基于从各种传感器和开关101至108输入的信号执行各种控制程序来控制发动机1的操作状态。例如，ECU 100执行使用喷射器19的燃料喷射控制(喷射量和燃料喷射正时的控制)、由点火器22引起的火花放电(火花塞20的点火时刻的控制)、利用节气门马达34的节气门33的控制(即，进气量的控制)等。
在适当的时刻对每个气缸2执行如上所述的燃料喷射控制和火花放电，并且产生将曲轴13的两个旋转(曲柄角度720°)作为一个周期的曲柄计数器。作为示例，如图2所示，曲柄计数器例如以第一气缸2的上止点(#1TDC)为基准产生，如图2的下段所示根据时间t1处的凸轮信号的输入而重置，并且在计数值达到0之后根据曲柄信号的输入进行递增计数。
当起动器SW 108接通时，ECU 100致动起动器马达18，使曲轴13旋转(摇动)，并且执行启动时的燃料喷射和点火的控制以启动(正常启动)发动机1。如下所述，ECU 100还执行停止和启动控制，其中，在预定情况下，诸如当车辆停止时，发动机1自动停止，并且发动机1根据驾驶员的后续预定操作在不使用起动器马达18的情况下再启动。
停止和启动控制
图3中示出了停止和启动控制例程的整体处理的流程。该例程在ECU 100中在预定时刻处重复执行。首先，在步骤ST101中判定在发动机1的运转期间是否满足预定的自动停止条件。当判定为否定(否)时，返回；当判定为肯定(是)时，过程进行到步骤ST102，在其中执行发动机1的自动停止处理。
作为示例，自动停止条件可以被设定为包括发动机1处于运转状态、处于加速器关闭状态(节气门开度等于或小于预定阈值并且几乎为零)、处于制动器开启状态(制动器踏力等于或大于预定阈值)以及车速等于或低于预定阈值等(发动机被认为即将停止的情形或者发动机被认为基本停止的情形)。
虽然下面将详细描述步骤ST102的自动停止处理，但是自动停止处理是停止喷射器19的燃料喷射(燃料切断)并且稍后还停止由火花塞20引起的点火的处理。因此，由于不再产生空气燃料混合物的燃烧扭矩，因此利用惯性旋转的曲轴13的转速逐渐降低，如图2所示。
当曲轴13的转速如上所述逐渐降低时，优选的是，根据曲柄转速Nc(通过对曲轴13的转速进行平均而得到的值，如图2中的单点划线所示)的降低程度来控制节气门33的开度。例如，优选停止用作发动机1的外部负载的辅助机器(诸如交流发电机或空调机的压缩机)的运转。
如将在下面详细描述的那样判定曲轴13的旋转的停止(步骤ST103)。当判定为否定(否)时，过程进行到步骤ST108(将在下面描述)，其中判定预定的再启动条件是否满足。在判定也为否定判定(否)时，过程返回步骤ST102，而当判定为肯定(是)时，过程进行到步骤ST109，其中执行发动机1的点火启动处理以结束该例程(结束)。
点火启动处理是在不使用起动器马达18的情况下通过利用曲轴13的旋转惯性使发动机1再启动的处理，并且在发动机1自动停止的中途驾驶者改变他/她的主意(改变主意：COM)并且再次启动发动机1时执行。由于驾驶员在这样的情形中例如释放制动器踏板并且踩踏加速器踏板，发动机1的再启动条件得到满足。
当处于压缩冲程的气缸2(例如，在上面参照图2描述的时间t1到t2处的第三气缸2)超过上止点(#3TDC)转变到膨胀冲程时，燃料通过喷射器19喷射，从而在等待空气燃料混合物形成的同时由火花塞20点燃。因此，能够对曲轴13施加旋转力，并且能够在不使用起动器马达18的情况下启动发动机1。
另一方面，当在步骤ST103中作出曲轴13的旋转停止的肯定判定(是)时，即，当发动机1的停止过程完成时，过程进行到步骤ST104，其中预定的数据被存储在备份RAM中。过程进行到步骤ST105，其中判定发动机1的再启动条件是否满足。当判定为否定(否)时，过程进行到步骤ST106，其中判定停止和启动控制的结束条件是否满足，例如车辆的点火开关是否被断开。
当结束条件满足并且判定为肯定(是)时，该例程结束(结束)，而当结束条件不满足并且判定为否定(否)时，过程返回到步骤ST105，其中再次判定再启动条件是否满足。当如上所述在执行等待的同时再启动条件满足并且判定为肯定(是)时，过程进行到步骤ST107，其中执行发动机1的正常再启动处理。
在步骤ST105和ST108中的发动机1的再启动条件例如可以设定为包括制动器踏板的踏力减小并且变得小于预定阈值、加速器踩踏操作被执行、变速杆的预定操作被执行等。
虽然省略了关于正常再启动处理的详细描述，但是例如起动器马达18被操作以开始摇动，开始通过喷射器19喷射燃料，并且也开始由火花塞20引起的点火。因此，当在气缸2中的一个气缸中开始燃烧(初爆)并且发动机转速增加到预定值时，例程结束(启动完成)(结束)。
发动机停止判定
详细描述在流程的步骤ST103中的曲轴13的旋转的停止的判定。当发动机1停止时，首先，如图2的上段所示，发动机转速逐渐降低，并且如图2的中段所示，曲轴13的转速也整体上降低。由于输入曲柄信号的间隔变长，如图2的下段所示，所以曲柄计数器的曲线的斜率逐渐变缓。
在发动机1如上所述停止的过程中，曲轴13的旋转由于在每个气缸2的压缩冲程中上升的缸内压力(压缩反作用力)而减速，并且如图2的中段所示，曲轴13的转速随着活塞接近上止点(TDC)而逐渐降低。另一方面，当活塞超过上止点转变到膨胀冲程时，曲轴13的旋转这时通过缸内压力而短暂加速。因此，曲轴13的转速增加。
也就是说，曲轴13的转速在相应的气缸的上止点(#1TDC，#3TDC，#4TDC，...)之前和之后重复降低和增加的同时整体逐渐降低，如图2的单点划线所示。因此，旋转的惯性力变小，并且在所示出的示例中，在时间t2处超过第三气缸2的上止点(#3TDC)之后，在时间t3处不能够克服第四气缸2的缸内压力而超过上止点(#4TDC：未达到)。
因此，曲轴13通过一段时间的回摆(其中曲轴13在上止点之前停止一会儿之后反向操作)而停止，并且然后在正常旋转方向上再次轻微地操作。在该情形中，在曲轴13在时间t3处反向操作之后，曲柄计数器根据曲柄信号而减少。当旋转方向在时间t4处再次正常时，曲柄计数器在时间t5处增大。
当如上所述曲轴13在通过回摆时段停止时所旋转的角度变小时，不再从曲柄角度传感器101输出曲轴信号。当没有曲轴信号输入的时间(如在时间t5至t6处)达到预先设定的时间Δt时(时间t6)，判定曲轴13的旋转已经停止(即，判定发动机1已经停止)。
发动机停止时火花塞引起的火花放电
同时，在本实施例中，作为发动机1的自动停止处理(图3的步骤ST102)，通过在首先切断燃料之后使火花塞引起的火花放电继续一段时间并且通过利用火花塞20点燃气缸2内的未燃烧燃料而使排放减少。在该情形中，通常，点火线圈21的通电开始时刻在气缸2的上止点之前，并且通电切断时刻(即，火花塞20的点火时刻)在上止点之后。
然而，当由火花塞引起的火花放电如上所述在燃料切断后继续的时间比通常长太多时，存在即使在未燃烧燃料基本耗尽之后也执行不需要的由火花塞引起的火花放电的可能性，并且浪费的功率消耗可能极大地增加。而且，当在点火线圈21的通电期间曲轴13反向操作时，通电时间可能变得非常长。结果，存在浪费的功率消耗可能极大地增加、点火线圈21的劣化可能被加速的可能性，并且还存在点火线圈21的使用寿命被缩短的可能性。
也就是说，如上面参照图2所述，在发动机1即将停止之前，曲轴13在气缸2的上止点之前由于气缸2中的一个气缸的缸内压力的升高而反向操作，且因此未达到在上止点之后的通电切断时刻。因此，当在曲轴13的反向操作开始之前开始点火线圈21的通电时，通电继续直到为保护点火线圈21而设定的保护时间(例如，数十毫秒)经过为止，并且通电时间变得非常长。
因此，在本实施例中，在发动机1的自动停止中，在曲柄转速Nc在燃料切断后逐渐降低并且达到预先设定的阈值Nc1或更小之后，停止由火花塞引起的火花放电(即，点火线圈21的通电控制)。当曲柄转速Nc变得低于阈值Nc1时，阈值Nc1被设定为认为如上所述曲轴13由于气缸2的缸内压力(压缩反作用力)而反向操作的转速。
以下，将根据图4的流程图并且还参照图5的时序图具体描述发动机1的自动停止处理。图4所示的例程是上面参照图3所描述的发动机1的自动停止处理(步骤ST102)，并且在预定时刻(例如，当表示自动停止处理的执行的标志开启时)处开始。首先，在步骤ST201中，停止每个气缸2的喷射器19的燃料喷射(燃料切断)。
因此，当在图5的时间t0处开始燃料切断并且不再从ECU 100输出喷射信号时，在发动机1的每个气缸2中不产生空气燃料混合物的燃烧扭矩。结果，利用惯性旋转的曲轴13的转速(和由单点划线所示的曲柄转速Nc)逐渐降低。另一方面，在该时段期间，由火花塞引起的火花放电继续，并且从ECU 100向点火器22分别输出通电信号和切断信号(以下，图5所示的脉冲的上升是通电信号，脉冲的下降是切断信号，并且这些信号也一起被称为点火信号)。
也就是说，在图4的流程的步骤ST202中，曲柄转速Nc被计算为从曲柄信号计算出的曲轴13的转速的在预定时间处的移动平均值。在本实施例中，曲柄转速Nc是在曲柄转速比发动机转速短时的平均值。然而，曲柄转速Nc可以是在计算发动机转速时的平均值而不限于该平均值。
在步骤ST203中判定如上所述计算出的曲柄转速Nc是否变得等于或小于预先设定的阈值Nc1。当曲柄转速Nc如上所述变得低于阈值Nc1时，阈值Nc1不能够克服气缸2的缸内压力的增加而超过上止点。结果，曲轴13反向操作的转速通过实验或模拟来预先设定。
阈值Nc1受到包括曲轴13的旋转部件的惯性或摩擦的个体差异、由交流发电机和发动机辅助机器的操作而引起的负载变化、发动机油的性质、填充到气缸2中的进气量等影响而变化。因此，阈值Nc1被设定为略高的值，使得能够在带有余量的情况下判定反向操作的发生。
当在步骤ST203中判定为否定(否)时，该过程进行到步骤ST204，其中执行由火花塞引起的火花放电。也就是说，在按顺序跟着接下来面对上止点的气缸2(处于压缩冲程的气缸2)的上止点之前的预定曲柄角度处输出通电信号，并且开始对点火线圈21的通电。另外，在上止点之后的预定曲柄角度(通电切断时刻)输出切断信号，切断对点火线圈21的通电，通过火花塞20执行点火，并且结束该例程(结束)。
通过如上所述那样做，如上面参照图3所述，在停止和启动控制例程中判定曲轴13的旋转的停止之前(步骤ST103中的“否”)，或者在判定发动机的再启动条件的满足之前(在步骤ST108中为“否”)，过程返回到继续发动机1的自动停止处理的步骤ST102。也就是说，图4的流程的步骤ST201至ST203的处理被重复。
如上所述，即使在燃料切断之后(图5的时间t0至t1)，由火花塞引起的火花放电也继续一段时间。在图5的示例中，点火由第二气缸2、第一气缸2、第三气缸2和第四气缸2以及再次第二气缸2和第一气缸2的火花塞20执行，并且未燃烧燃料被燃烧。当曲柄转速Nc逐渐降低并且变得等于或小于阈值Nc1时，如图5的时间t1处所示，在图4的流程的步骤ST203中判定为肯定(是)，过程进行到步骤ST205，停止由火花塞引起的火花放电，并且例程结束(结束)。
因此，在时间t1之后，如图5中的虚线所示，不再输出点火信号，并且不再执行对点火线圈21的通电。因此，在图5的示例中，在时间t2处超过第三气缸2的上止点(#3TDC)之后，曲轴13在时间t3处由于第四气缸2的缸内压力的上升而反向操作，且然后通过回摆时段(时间t3至t5)停止(时间t6)。
当曲轴13如上所述反向操作时，曲轴13没有达到超过第四气缸2的上止点(#4TDC)的通电切断时刻。因此，如果火花塞引起的火花放电继续，则点火线圈21的通电时间变得非常长，如虚线所示。然而，在本实施例中，由火花塞引起的火花放电已经停止，并且点火线圈21的通电没有开始。因此，不用担心通电时间如上所述变得非常长。
通过执行图4的流程的步骤ST203至ST205，ECU100构成电子控制单元，该电子控制单元在从发动机1的每个气缸2的点火线圈21的通电开始起经过预定时段之后切断通电，并且导致火花塞20执行火花放电。该电子控制单元被构造成使得从在曲柄转速Nc在燃料切断之后逐渐减低并且达到预先设定的阈值Nc1或更小后的气缸2停止由火花塞引起的火花放电。
在如上所述的本实施例中，当车辆的发动机1通过停止和启动控制而自动停止时，首先，执行燃料切断，由此曲轴13的转速逐渐降低。在该情形中，当曲柄转速Nc高于阈值Nc1时，由火花塞引起的火花放电继续，由此燃烧汽缸2内的未燃烧燃料。结果，进一步抑制了排放的加剧。
另一方面，当曲柄转速Nc逐渐降低并且变为阈值Nc1或更小时，由火花塞引起的火花放电停止，由此进一步抑制浪费的功率消耗。在本实施例中，当曲柄转速Nc变得低于阈值Nc1时，将阈值Nc1设定为如下转速，即，使得曲轴13的旋转停止并且曲轴反向操作。因此，通过在阈值Nc1或以下处停止由火花塞引起的火花放电，曲轴13在点火线圈21通电期间不再反向操作。结果，能够进一步阻止通电时间变得非常长。
也就是说，借助于在燃料切断之后的合适的由火花塞引起的火花放电，在发动机1自动停止时能够进一步抑制由点火线圈21的不必要的通电引起的浪费的功率消耗，且不会引起排放的加剧。此外，能够进一步抑制由在发动机即将停止之前的曲轴13的反向操作引起的点火线圈21的过早劣化。
修改示例1
将参照图6和图7描述修改示例1，其中在发动机1的自动停止时根据曲柄转速Nc的降低来延迟开始对点火线圈21通电的时刻(通电开始时刻)。同样在修改示例1中，发动机1的控制系统的构造、停止和启动控制的程序等与上述实施例的相同，并且下面将描述不同的部分。
在图6中示出与修改示例1有关的自动停止处理的例程，首先，在开始之后，在步骤ST301至ST303中执行与图4的流程的步骤ST201至ST203相同的处理。当在步骤ST303中作出曲柄转速Nc高于阈值Nc1的否定判定(否)时，过程进行到步骤ST304，执行与步骤ST204相同的由火花塞产生的火花放电，并且例程结束(结束)。
因此，当在图7的时间t0处开始燃料切断并且利用惯性旋转的曲轴13的转速(以及由单点划线示出的曲柄转速Nc)逐渐降低时，由火花塞引起的火花放电继续，并且从ECU100输出点火信号到点火器22。因此，未燃烧燃料在发动机1的气缸2内燃烧，排放的加剧被进一步抑制。
当曲柄转速Nc逐渐降低并且变得等于或小于阈值Nc1时，如图7的时间t1所示，在图6的流程的步骤ST303中判定为肯定(是)，并且过程进行到步骤ST305。这里，在由火花塞引起的火花放电继续的同时，点火线圈21的通电开始时刻(作为点火信号的升高的通电信号的输出时刻)被延迟到气缸2的上止点之后，并且例程结束(结束)。
因此，在图7的示例中，在时间t1之后第一次面对上止点的第三气缸2中，点火线圈21的通电的开始被延迟到该第三气缸2的上止点(#3TDC)之后。结果，如图7中的实线所示，在时间t2处超过第三气缸2的上止点(#3TDC)之后立即执行点火线圈21的通电和切断，并且未燃烧燃料被火花塞20点燃。
当曲轴13由于第四气缸2的缸内压力的升高而在时间t3处反向操作时，没有达到超过第四气缸2的上止点的通电开始时刻。因此，没有从ECU 100输出点火信号，并且不执行点火线圈21的通电。因此，如图7中的虚线所示，通电时间不会变得非常长，并且由上文能够可以进一步抑制点火线圈21的过早劣化。
因此，同样在修改示例1中，类似于上述实施例，借助于在燃料切断之后的合适的由火花塞引起的火花放电，在发动机1的自动停止时能够进一步抑制由点火线圈21的不必要的通电引起的浪费的功率消耗，且不会引起排放的加剧，并且能够进一步抑制由曲轴13的反向操作引起的点火线圈21的过早劣化。
可以从转速Nc变为阈值Nc1或更小之前起根据曲柄转速Nc的降低逐渐延迟通电开始时刻，而不像上面的描述那样在曲柄转速Nc变为阈值Nc1或更小之后延迟点火线圈21的通电开始时刻。通过这样做，通电时间与通电开始时刻的延迟缩短一样多。因此，能够进一步抑制功率消耗。
修改示例2
将参照图8和图9描述修改示例2，其中根据曲轴13的反向操作切断点火线圈21的通电，而不像上述实施例和修改示例1那样根据曲柄转速Nc的降低来改变由火花塞引起的火花放电。同样在修改示例2中，发动机1的控制系统的构造、停止和启动控制的程序等与上述实施例相同，并且下面将描述不同的部分。
在图8中示出与修改示例2有关的自动停止处理的例程。首先，在开始之后的步骤ST401中，类似于图4的流程的步骤ST201执行燃料切断，并且在步骤ST402中，类似于步骤ST204执行由火花塞引起的火花放电的处理。因此，当在图9的时间t0处开始燃料切断之后曲轴13的转速逐渐降低时，由火花塞引起的火花放电继续，并且在气缸2内燃烧未燃烧燃料。
在图8的流程的步骤ST403中，判定点火线圈21是否通电。当作出点火线圈没有通电的否定判定(否)时，例程结束(结束)。另一方面，当作出点火线圈正被通电的肯定判定(是)时，过程进行到步骤ST404，其中判定曲轴13此时是否反向操作(曲柄反向操作？)。当判定为否定(否)时，例程结束(结束)。
在曲轴13在图9的时间t3处反向操作之前，该例程如上所述结束，并且步骤ST401至ST404的处理以预定周期重复。即使当如上述实施例和修改示例1那样曲柄转速Nc降低到阈值Nc1或更小时(时间t1)，由火花塞引起的火花放电也继续。在曲轴13的旋转停止之前的最后上止点(在示出地示例中，第三气缸2的上止点#3TDC)之前和之后也进行点火线圈21的通电。
在如上所述超过第三气缸2的上止点(#3TDC)之后，在图9的时间t3处，曲轴13由于第四气缸2的缸内压力的升高而反向操作，并且没有达到超过上止点(#4TDC)的通电切断时刻。在图9的示例中，由于在曲轴13的反向操作之前开始了点火线圈21的通电，所以通电时间有可能如虚线所示变得非常长。
然而，在该情形中，在图8的步骤ST403和ST404中判定为肯定(是)，该过程进行到步骤ST405，点火线圈21的通电被切断，并且例程结束(结束)。也就是说，从ECU 100输出切断信号到点火器22，点火信号的脉冲在图9的时间t3处下降，并且点火线圈21的通电被切断。
因此，在修改示例2中，类似于上述实施例和修改示例1，能够通过即使在燃料切断之后也继续由火花塞引起的火花放电来抑制在发动机1自动停止时的排放加剧。另外，当在为此目的而开始对点火线圈21通电之后曲轴反向操作时，立即切断通电。因此，从上面的描述来看，通电时间不会变得非常长，能够进一步抑制浪费的功率消耗，并且能够进一步抑制点火线圈的过早劣化。
其他实施例
上述实施例的描述仅仅是示例，并不旨在限制本发明的构造、应用等。例如，在上述实施例中，当曲柄转速Nc在通过停止和启动控制使发动机1自动停止时变为阈值Nc1或更小时，停止由火花塞引起的火花放电。然而，本发明不限于此，并且例如当发动机转速变得等于或小于阈值时，可以停止由火花塞引起的火花放电。
在上述实施例和修改示例1中，当曲柄转速Nc变为阈值Nc1或更小时，停止由火花塞引起的火花放电，或者延迟点火线圈21的通电开始时刻。然而，本发明的方面不限于此，并且例如可以缩短为保护点火线圈21而设定的通电时间的保护时间。
在上述实施例的修改示例1中，根据曲柄转速Nc的降低来延迟点火线圈21的通电开始时刻。在修改示例2中，根据曲轴13的反向操作切断点火线圈21的通电。然而，修改示例1和2的构造可以适当地组合在一起。
例如，可以在燃料切断之后根据曲柄转速Nc的降低来延迟点火线圈21的通电开始时刻，并且当曲柄转速Nc变为阈值Nc1或更小时，可以停止由火花塞引起的火花放电。例如，可以在燃料切断之后根据曲柄转速Nc的降低来延迟点火线圈21的通电开始时刻，并且可以根据曲轴13的反向操作切断点火线圈21的通电。
在上述实施例中，自动停止条件被设定为包括车速等于或低于预定阈值的情形(在发动机被认为即将停止的情形以及发动机被认为基本上停止的情形中)。然而，本发明的方面不限于此，并且还能够应用于发动机1在车辆的行驶期间自动停止并且再启动的情形。本发明的方面能够应用于发动机1的手动停止和自动停止的情形。
在上述实施例中，已经描述了将本发明的方面应用于安装在车辆上的缸内喷射式汽油发动机1的情形。然而，本发明的方面不限于此，并且还能够应用于端口喷射式汽油发动机。本发明的方面还能够应用于柴油发动机、酒精发动机、燃气发动机等，而不限于汽油发动机。
在本发明的方面中，在发动机停止时能够进一步抑制浪费的功率消耗，而不会导致排放加剧，并且能够进一步抑制点火线圈的过早劣化。因此，例如，当应用于安装在汽车上的发动机的停止和启动控制等时，本发明的方面是高效的。

Claims (2)

1.一种发动机控制装置，其特征在于包括电子控制单元，所述电子控制单元被构造成：
通过在从对发动机的每个气缸的点火线圈的通电开始起经过预定时段之后切断通电而利用每个气缸的火花塞执行火花放电；
当停止所述发动机的运转时，在对所述发动机的燃料供给停止之后，停止由所述发动机的每个气缸的所述火花塞引起的所述火花放电；并且
在对所述发动机的燃料供给停止之后，当曲轴的转速逐渐降低时，随着所述曲轴的转速变得更低而延迟所述点火线圈的通电开始时刻。
2.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，所述电子控制单元被构造成：当所述曲轴的转速变得等于或低于预先设定的阈值时，使所述点火线圈的所述通电开始时刻延迟到气缸的压缩上止点之后。
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