CN109154239A - 发动机控制装置 - Google Patents

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Abstract

ECU(50)应用于包括发动机(11)、MG(30)的发动机系统。ECU(50)对发动机(11)的燃烧停止后，发动机转速达到0时的活塞(13)的位置是否处于受到压缩反作用力的位置进行判断。此外，ECU(50)在判断为活塞(13)的位置处于受到压缩反作用力的位置的情况下，利用MG(30)向曲柄轴(14)施加正转侧的正转矩，从而使活塞(13)停止。

Description

发动机控制装置
相关申请的援引
本申请以2016年5月10日申请的日本专利申请号2016-094758号的申请为基础，在此援引其记载内容。
技术领域
本发明涉及一种发动机控制装置。
背景技术
在车辆中，当发动机停止时，由发动机旋转的回摆(反转)而产生振动，其振动可能会使驾驶者感到不适。它是由活塞被发动机输出轴的旋转停止时的气筒内的压力压回而产生。
例如，在专利文献1记载的技术中，在配备有怠速停止功能的车辆中，对发动机输出轴的旋转停止时的回摆进行预测。此外，在判断为产生有回摆的情况下，使用起动电动机，向发动机输出轴施加正转侧的转矩，控制成使活塞越过上死点。藉此，降低回摆的产生。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2012－102620号公报
发明内容
然而，在控制成活塞越过上死点的情况下，不能确定活塞是否实际在正确的位置停止。其结果是，可能会再次发生回摆。
本发明的主要目的在于提供一种发动机控制装置，通过抑制发动机反转，从而能降低随之产生的振动。
第一个发明应用于包括发动机和旋转电机的发动机系统，上述发动机反复执行包括压缩和膨胀的各行程的循环，上述旋转电机可以向发动机输出轴施加正转侧的正转矩和反转侧的反转矩，包括：判断部，在上述发动机的燃烧停止后，上述判断部对发动机转速达到0时的活塞的位置是否处于受到压缩反作用力的位置进行判断；以及转矩控制部，在通过上述判断部判断为上述活塞的位置处于受到压缩反作用力的位置的情况下，上述转矩控制部利用上述旋转电机向发动机输出轴施加正转侧的正转矩，从而使上述活塞停止。
当发动机的旋转停止时，根据活塞的停止位置而可能受到压缩反作用力。在上述情况下，由于活塞被压回而使发动机反转，其结果是，会产生振动。
在上述结构中，对发动机的旋转停止时的活塞的位置是否处于受到压缩反作用力的位置进行判断，在判断为处于受到压缩反作用力的位置的情况下，施加正转矩。在上述情况下，施加与产生的压缩反作用力对抗的正转矩，从而能防止活塞被压回。藉此，能抑制发动机发生反转，从而能降低随之产生的振动。
第二个发明包括推算部，上述推算部对发动机转速达到0时的上述活塞的位置进行推算，基于上述推算部推算的上述活塞的位置，上述转矩控制部对上述旋转电机的转矩值进行控制。
活塞受到的压缩反作用力的大小随着发动机的旋转停止时的活塞的位置而改变。例如，活塞的位置越接近压缩上死点，活塞受到的压缩反作用力越大。在上述结构中，构成为对发动机的旋转停止时的活塞的位置进行推算，基于该位置对正转矩的转矩值进行控制。藉此，能施加与活塞的停止位置的压缩反作用力相应的正转矩。
第三个发明是在上述旋转电机开始施加上述正转矩后，上述转矩控制部根据上述压缩反作用力的消失而停止施加上述正转矩。
由于气筒内的空气随着时间经过而漏出，因此，气筒内产生的压缩反作用力逐渐减小，最终消失。在上述结构中，在开始施加正转矩后，随着压缩反作用力的消失而停止施加正转矩。藉此，能防止当压缩反作用力消失时，正转矩过剩而使发动机旋转。
第四个发明是上述转矩控制部随着从发动机转速达到0时开始的时间经过，逐渐减少上述正转矩。
从发动机的旋转停止开始，随着时间经过，气筒内的压缩反作用力会逐渐下降。在上述结构中，构成为结合气筒内的压力变化，向发动机输出轴施加的正转矩也随着时间经过而逐渐减少。藉此，能适当地保持压缩反作用力与正转矩的力的平衡。
第五个发明包括推算部，上述推算部对发动机转速达到0时的上述活塞的位置进行推算，基于上述推算部推算的上述活塞的位置，上述转矩控制部对上述旋转电机施加转矩的时间进行设定。
活塞受到的压缩反作用力的大小随着发动机的旋转停止时的活塞的位置而改变，从而直到压缩反作用力消失所需的时间也发生变化。在上述结构中，基于推测的活塞的停止位置，对施加正转矩的时间进行设定。藉此，能在产生与活塞的位置对应的压缩反作用力的期间，施加正转矩。
第六个发明包括：转速判断部，在上述发动机的燃烧停止后，发动机转速下降至0时的转速下降期间，上述转速判断部基于上述发动机的压缩上死点处的发动机转速，对上述发动机的转速即将变为0之前的压缩上死点进行判断；以及停止判断部，上述停止判断部对上述活塞是否在膨胀行程的前半期间的旋转角度位置停止进行判断，上述转矩控制部在通过上述转速判断部判断为处于上述发动机的转速即将变为0之前的压缩上死点的情况下，从上述压缩上死点开始，通过上述旋转电机来施加反转矩，在上述旋转电机施加上述反转矩后，在通过上述停止判断部判断为上述活塞没有在膨胀行程的前半期间的旋转角度位置停止的情况下，通过上述旋转电机向发动机输出轴施加正转侧的正转矩，从而使上述活塞停止。
在上述结构中，首先，作为曲柄角停止处理，施加反转矩，控制成使活塞在膨胀行程前半的位置停止。此外，在活塞没有在期望的位置停止的情况下，作为后备处理，施加正转矩。藉此，能进一步抑制发动机发生反转，能提高振动抑制效果。
附图说明
参照附图和以下详细的记述，可以更明确本发明的上述目的、其他目的、特征和优点。附图如下所述。
图1是发动机控制系统的示意结构图。
图2是转速下降期间的发动机转速的推移图。
图3是表示停止发动机转速的处理的流程图。
图4是反转矩设定的处理的流程图。
图5是曲柄角停止处理的流程图。
图6是曲柄角与初始转矩值的关系图。
图7是表示停止发动机转速的处理的方式的时序图。
图8是表示曲柄角停止处理的方式的时序图。
图9是后备处理的时序图。
具体实施方式
以下，基于附图，对将本发明具体化的实施方式进行说明。本实施方式将装设于车辆的发动机的控制系统具体化。在上述控制系统中，将电子控制单元(以下，称作ECU)作为中枢来对发动机的运转状态等进行控制。本系统的整体示意图如图1所示。
在图1所示的车辆10中，发动机11由汽油等燃料的燃烧来驱动，是反复执行吸气、压缩、膨胀及排气的各行程的四冲程发动机。发动机11具有四个汽缸(气筒)12，各汽缸12中分别收容有活塞13。此外，发动机11适当地包括燃料喷射阀(未图示)、点火装置(未图示)等。另外，在本实施方式中，示出了四气筒的发动机，但发动机的气筒数量可以为任意。此外，发动机11并不限定为汽油发动机，也可以是柴油发动机。
在汽缸12中，从吸气部20供给空气。吸气部20具有吸气歧管21，在吸气歧管21的上游，设置有对吸入空气量进行调节的节流阀22。
在发动机11，一体地设置有MG(电动发电机)30。MG30是作为电动机和发电机而驱动的旋转电机。发动机11的曲柄轴(发动机输出轴)14与曲柄带轮15机械连接，MG30的旋转轴31与MG带轮32机械连接。此外，通过皮带33将曲柄带轮15和MG带轮32驱动连结。当发动机起动时，利用MG30的旋转使发动机11初始旋转(曲轴旋转)。另外，也可以是另外设置起动电动机，利用起动电动机的旋转使发动机11初始旋转的结构。
此外，MG30经由电力转换电路即逆变器34与电池35连接。在MG30作为电动机进行驱动的情况下，使来自电池35的电力经由逆变器34向MG30供给。另一方面，在MG30作为发电机起作用的情况下，通过MG30发电的电力被逆变器34从交流转换为直流后，向电池35充电。另外，灯类、音响装置等电负载36连接于电池35。
在车辆10中，作为由曲柄轴14的旋转驱动的辅助设备装置，除了MG30以外，还装设有水泵、燃料泵、空调压缩机这样的辅助设备16。另外，在辅助设备装置中，除了如辅助设备16这样，通过皮带等与发动机11驱动连结的装置以外，还包括通过离合器元件将与曲柄轴14的结合状态断开、连接的装置。
ECU50是包括由众所周知的CPU、ROM、RAM等构成的微型计算机等的电子控制装置，基于本系统中设置的各种传感器的检测结果，执行节流阀22的开度控制、燃料喷射阀的燃料喷射的控制等各种发动机控制。
关于传感器类，具体而言，在ECU50上连接有以下传感器：对曲柄轴14的旋转位置和发动机转速Ne进行检测的曲柄角传感器51、对油门操作量(油门开度)进行检测的油门传感器52、对车速进行检测的车速传感器53、对刹车踏板的操作量进行检测的制动传感器54、对气筒内的筒内压力进行检测的筒内压力传感器55及对电池35的电池状态进行检测的电池传感器56，将来自上述各传感器的信号依次向ECU50输入。
曲柄角传感器51存在有每隔规定的曲柄角(例如，以10° CA周期)输出矩形的检测信号(曲柄脉冲信号)的电磁拾取式的旋转位置检测元件。根据曲柄轴14每次旋转10° CA所需的时间，对发动机转速Ne进行计算。此外，根据旋转位置的检测结果，对相对于规定的基准位置(例如，压缩上死点)的曲柄轴14的旋转位置进行计算，此外，执行发动机11的行程判断。
电池传感器56对电池35的端电压、充电放电电流等进行检测。基于上述检测值，对电池35的电池残余容量(SOC)进行计算。
此外，ECU50执行发动机11的怠速停止控制。怠速停止控制简单来讲是，当规定的自动停止条件成立时，停止发动机11的燃烧，然后，当规定的再起动条件成立时，使发动机11再次起动。在上述情况下，自动停止条件例如包括：本车辆的车速处于发动机自动停止速度范围(例如，车速≤10km/h)，且油门操作解除或者执行制动操作。此外，作为再起动条件，例如包括：油门操作开始、制动操作解除。另外，也可以是通过不同的ECU50来执行发动机控制功能和怠速停止功能的结构。
在此，在车辆10中，当从怠速状态开始，发动机11的自动停止条件成立时，停止发动机11的燃烧。然后，发动机转速Ne逐渐降低，变为0。在图2中，表示发动机11的燃烧停止，直至发动机转速Ne变为0的转速下降期间中的发动机转速Ne的推移。在发动机转速Ne的下降过程中，发动机转速Ne经过自恢复转速、发动机的共振区域、预先设定的规定转速(例如，200rpm左右)。在此，自恢复转速是在发动机11的燃烧停止中不进行曲轴转动，而通过再次开始供给燃料，能使发动机再次起动的转速的下限，例如，设定为500rpm左右。
发动机的共振区域是产生有共振的发动机转速的区域，例如，设定为300～400rpm。在此，共振是发动机转速所对应的加振频率与发动机主体、自动变速器等动力设备的共振频率一致而引起的现象。由于上述现象，使发动机的共振区域中的振动增大。因此，共振区域的振动成为发动机停止时产生的令人不适的振动的一个主要原因。
另外，发动机的共振区域设置于比怠速转速低的低转速侧且比常规的起动器的曲轴转速高的高转速侧，以尽可能避免由共振引起的振动。因此，在发动机的燃烧停止后，直到发动机转速Ne达到0的转速下降期间中，发动机转速Ne通过共振区域。
另一方面，即使在发动机的旋转停止之前，也会因发动机的回转(反转)而产生振动。上述振动是在发动机停止时，活塞被气筒内的压缩反作用力向下死点方向压回而产生的。另外，在共振区域产生的振动会对反转的振动产生不良影响。
本实施方式对发动机11的燃烧停止，直至发动机转速Ne变为0的转速下降期间中的发动机控制进行表示。在此，基于发动机转速Ne，将转速下降期间分割成三个期间。即，将从发动机11的燃烧停止后到发动机转速Ne达到共振区域的高转速侧的边界值A的期间作为第一期间，将发动机转速Ne处于共振区域的期间作为第二期间，将从发动机转速Ne通过共振区域的低转速侧的边界值B后到发动机转速Ne变为0的期间作为第三期间。在本实施方式中，与各期间对应地进行发动机控制。
在第一期间中，若自动停止条件成立，发动机11的燃烧停止，则将节流阀22的开度设定为比怠速旋转状态的开度大。藉此，能确保发动机的再起动所需的空气量。
在第二期间中，执行使在共振区域的发动机转速Ne的下降速度增大的转速下降处理。藉此，能缩短通过共振区域的时间，能抑制因共振区域引起的振动。
此外，在第三期间中，将反转侧的转矩(反转矩)施加于曲柄轴14，以在曲柄轴14的旋转停止时，使活塞13在膨胀行程前半段的曲柄旋转位置停止。此外，在活塞13没有在膨胀行程前半段的曲柄旋转位置停止情况下，作为后备处理，向曲柄轴14施加正旋转侧的转矩(正转矩)。藉此，抑制发动机的反转，抑制由其引起的振动。
图3是表示发动机控制的处理步骤的流程图，该处理由ECU50以规定周期(例如，10ms)反复地执行。
首先，对标志进行说明。图中的第一标志、第二标志及第三标志分别对应上述的第一期间、第二期间、及第三期间，是表示发动机转速Ne是否属于各个期间的标志。各标志为“1”时表示发动机转速Ne属于该期间，为“0”时表示不属于该期间。另外，初始设定均设定为“0”。
在步骤S11中，对第三标志是否为“1”进行判断。在步骤S12中，对第二标志是否为“1”进行判断。在步骤S13中，对第一标志是否为“1”进行判断。在初始状态下，当步骤S11～步骤S13为否定时，前进至步骤S14，对发动机自动停止条件是否成立进行判断。此外，当步骤S14为否定时，就这样结束本处理。
另一方面，当在步骤S14中判断为发动机自动停止条件成立时，前进至步骤S15，将第一标志设为“1”。接着，在步骤S16中，停止发动机11的燃烧，前进至步骤S17。在步骤S17中，将节流阀22的开度设为比怠速旋转状态下的开度大(具体而言，将开度设定为比怠速旋转状态下的开度大10％以上，例如为全开)，结束本处理。
这样，当发动机11的燃烧停止时，以将节流阀22的开度设为比怠速旋转状态下的开度大的方式进行控制。另外，步骤S17的处理相当于节气门控制部。
另一方面，当在步骤S13中判断为第一指示为“1”时，前进至步骤S18，对发动机转速Ne是否为规定转速Ne1以下进行判断。另外，在本实施方式中，将共振区域的高转速侧的边界值A设定为规定转速Ne1。也就是说，在步骤S18中，对发动机转速Ne是否达到共振区域的高转速侧的边界值A进行判断。
在步骤S18中判断为发动机转速Ne比规定转速Ne1大的情况下，就这样结束本处理。另一方面，在步骤S18中判断为发动机转速Ne为规定转速Ne1以下的情况下，也就是，在发动机转速Ne转移到共振区域的情况下，前进至步骤S19，将第二标志设为“1”，并将第一标志重置为“0”。
当发动机转速Ne转移至共振区域时，执行使发动机转速Ne的下降速度增大的处理。作为增大下降速度的处理，在本实施方式中，使用辅助设备装置即MG30来施加反转矩。此外，在步骤S20中，首先进行反转矩的设定。
MG30具有作为发电机的发电功能和作为电动机的电力运行功能，采用各功能来施加反转矩。在此，相比再生发电，电力运行驱动施加的反转矩大，再生发电在燃料消耗方面比电力运行驱动优异。因此，较为理想的是，结合运转状态，区分使用各功能。在上述情况下，基于各种参数，对采用哪一个功能进行判断。在本实施方式中，构成为：根据与电池35连接的电负载36的耗电量、电池35的残余容量的状态、施加反转矩所需的请求转矩量、辅助设备16的运转负载，进行选择MG30的再生发电和电力运行驱动。此外，在上述情况下，当电负载36的耗电量大时、辅助设备16的负载大时，选择再生发电，当电池35的电残留量大时、反转矩的请求转矩量大时，选择电力运行驱动。
图4表示反转矩设定的流程图。首先，在步骤S31中，对电负载36的耗电量是否为规定值以上进行判断。例如，作为电负载36，可以举出灯类、电动泵等。更具体而言，对刹车踏板是否踩下进行判断。在刹车踏板踩下的状态下，制动灯会点亮，因而增大耗电量。在步骤S31中判断为刹车踏板踩下的情况下，前进至步骤S32，决定利用再生发电来施加反转矩。在上述情况下，是电负载36的耗电量增大的状况，因此，能利用再生发电来减轻电池35的负担，并且能抑制振动。
另一方面，在步骤S31为否定的情况下，前进至步骤S33，根据电池35的残余容量来选择功能。在此，例如，对电池35的SOC是否比阈值Th1大进行判断。在步骤S33中判断为比阈值Th1大的情况下，前进至步骤S36，决定利用电力运行驱动来施加反转矩。另外，也可以适当改变阈值Th1的值，例如，也可以设为能在比阈值Th1大的情况下，判断为充满电的状态的值。
在此，SOC的计算采用基于开路电压(OCV)的推算法和电流累加的计算法。在此，获取电池35的开路电压，采用表示上述获取值、开路电压与SOC的对应关系的图表，对SOC进行推算，并且获取流过电池35的充电放电电流，对该获取值进行计算处理，从而对SOC进行计算。另外，在通过电力运行驱动来施加反转矩的情况下，电残留量越多，可以将反转矩设定得越大。在上述情况下，可认为能进一步缩短通过共振区域的时间，能提高抑制振动的效果。
另一方面，在步骤S33为否定的情况下，前进至步骤S34，根据反转矩的请求转矩量来选择功能。例如，对请求转矩量是否比阈值Th2大进行判断。在步骤S34中判断为比阈值Th2大的情况下，前进至步骤S36，决定利用电力运行驱动来施加反转矩。
此外，在步骤S34为否定的情况下，前进至步骤S35，根据辅助设备16的负载来选择功能。例如，对辅助设备16的运转产生的负载是否比阈值Th3大进行判断。在步骤S35中判断为比阈值Th3大的情况下，前进至步骤S32，决定利用再生发电来施加反转矩。另一方面，在步骤S35为否定的情况下，前进至步骤S36，决定利用电力运行驱动来施加反转矩。如上所述，在基于参数决定了再生发电或电力运行驱动后，转移至图3的步骤S21，施加反转矩。
在此，通过电力运行驱动来施加反转矩相当于第一转速下降处理，通过再生发电来施加反转矩相当于第二转速下降处理。
接着，当在图3的步骤S12中判断为第二标志为“1”时，前进至步骤S22，对发动机转速Ne是否比规定转速Ne2小进行判断。另外，在本实施方式中，将共振区域的低转速侧的边界值B设定为规定转速Ne2。也就是说，在步骤S22中，对发动机转速Ne是否通过了共振区域的低转速侧的边界值B进行判断。
在步骤S22中判断为发动机转速Ne比规定转速Ne2小的情况下，也就是，在发动机转速Ne转移到第三期间的情况下，前进至步骤S23，将第三标志设为“1”，并将第二标志重置为“0”。接着，在步骤S24中，停止由步骤S21施加的反转矩。另一方面，在步骤S22中判断为发动机转速Ne为规定转速Ne2以上的情况下，就这样结束本处理。
另外，步骤S18、步骤S22的处理相当于对是否通过发动机的共振区域进行判断的共振区域判断部。此外，步骤S20、步骤S21的处理相当于转速下降控制部。这样，在本实施方式中，在判断为通过共振区域的情况下，区分使用旋转电机的电力运行驱动和再生发电，从而向发动机输出轴施加反转矩。
接着，在步骤S11中判断为第三标志是“1”的情况下，前进至步骤S25，执行图5所示的辅助程序的处理。也就是说，当发动机转速Ne转移到第三期间时，执行用于抑制发动机反转的曲柄角停止处理。在此，在基于发动机转速的规定时刻，施加反转矩，以使活塞13在膨胀行程前半的位置停止，也就是，使下一个的燃烧气筒的活塞13在压缩行程前半的位置停止。即，在曲柄角停止处理中进行控制，以避免活塞13在压缩行程后半的位置停止，也就是，避免活塞13在产生有压缩反作用力的位置停止。此外，在通过施加反转矩，没有使活塞13在期望的位置停止的情况下，当发动机转速Ne为0时，执行向发动机输出轴施加正转矩的后备处理。在上述情况下，向发动机输出轴施加与气筒内的压缩反作用力对抗的正转矩，从而能抑制发动机的反转。
在图5的步骤S41中，首先，对是否设定了作为后备处理施加的正转矩进行判断。正转矩是在通过曲柄角停止处理中施加的反转矩，活塞13没有在期望的位置停止的情况下设定的。在转移至第三期间最初，步骤S41为否定，前进至步骤S42。在步骤S42中，对是否处于向发动机输出轴施加反转矩的时刻进行判断。在本实施方式中，例如，在活塞13位于压缩TDC时的发动机转速Ne为规定转速Ne3以下的情况下，判断为处于施加反转矩的时刻。在此，在判断为处于施加反转矩的时刻的情况下，前进至步骤S43，向发动机输出轴施加反转矩，从而结束本处理。
另外，规定转速Ne3是能判断出从活塞位于压缩TDC的时刻开始施加反转矩，直至该活塞超过膨胀行程的前半段期间，发动机输出轴的旋转停止的转速。
另一方面，在步骤S42中判断为不是施加反转矩的时刻的情况下，前进至步骤S44，对是否处于施加有反转矩的状态进行判断。在此，当步骤S44为否定时，就这样结束本处理。
另一方面，在步骤S44中判断为处于施加有反转矩的状态的情况下，前进至步骤S45，对由曲柄角传感器51检测的曲柄旋转位置是否是设定的规定角度(例如，ATDC70° CA)进行判断。在判断为旋转位置处于规定角度的情况下，前进至步骤S46，指示步骤S43中施加的反转矩停止。藉此，停止向发动机输出轴施加反转矩。另一方面，当步骤S45为否定时，就这样结束本处理。
在步骤S47中，对发动机转速Ne是否为规定转速Ne4以下进行判断。在步骤S47中判断为发动机转速Ne为规定转速Ne4以下的情况下，也就是，判断为活塞13在膨胀行程前半段的位置停止的情况下，前进至步骤S48，将第三标志重置为“0”，就这样结束本处理。
另外，步骤S45和步骤S47相当于停止判断部。规定角度的规定转速Ne4分别可以任意地进行改变，只要是能判断出在步骤S43中施加了反转矩后，实际上活塞13是否在直至膨胀行程的前半的曲柄旋转位置停止的值即可。
另一方面，在步骤S47中判断为发动机转速Ne比规定转速Ne4大的情况下，前进至步骤S49，转移为后备处理。首先，在步骤S49中，对发动机转速Ne变为0时的活塞13的停止位置进行推算。在此，例如能根据步骤S45的规定角度位置处的实际的发动机转速Ne，对活塞13的停止位置进行推算。对活塞13的停止位置进行推算，然后，前进至步骤S50，基于推算的停止位置，设定正转矩的初始转矩值。在此，在图6中示出了活塞13的停止位置和初始转矩值的关系。初始转矩值在超过曲柄角度ATDC90° CA的附近产生，随着接近曲柄角度ATDC180°(压缩TDC)而逐渐增大。由于与气筒内的压缩反作用力对抗而施加正转矩，因此，随着接近压缩反作用力变得最大的曲柄角度ATDC180°(压缩TDC)，正转矩的初始值也变大。
此外，由于随着时间经过，空气从气筒漏出，因此，气筒内产生的压缩反作用力逐渐下降，最终消失。因此，为了保持压缩反作用力与正转矩的力的平衡，较为理想的是，与压缩反作用力的变化配合地，控制正转矩的转矩值。因此，在步骤S50中，还设定从初始转矩值开始预估了时间经过的转矩值的推移。另外，转矩值的推移例如能通过将规定的衰减率乘以初始转矩来进行计算。此外，也能使用基于压缩反作用力与时间而预先设定的图表等来进行计算。
若在图5的步骤S50中对正转矩进行设定，则步骤S41为肯定。接着，前进至步骤S51，对发动机转速Ne是否为0进行判断。在此，当判断为发动机转速Ne是0时，前进至步骤S52，施加步骤S50中设定的正转矩。也就是说，在上述情况下，根据与推算的停止位置对应的初始转矩值、转矩值的推移，施加正转矩。接着，在步骤S53中将第三标志重置为“0”，结束本处理。另一方面，在步骤S51中判断为发动机转速Ne不为0的情况下，就这样结束本处理。
接着，采用图7的时序图，对发动机11的燃烧停止后，直到发动机转速Ne完全变为0的转速下降期间中的发动机控制进行说明。
首先，从怠速状态开始，若t11时刻自动停止条件成立，则将第一标志设为“1”。此时，控制成节流阀22的开度比怠速状态的开度大。然后，若在t12时刻发动机转速Ne变为规定转速Ne以下，则将第二标志设为“1”，同时将第一标志重置为“0”。此时，作为转速下降处理，向发动机输出轴施加反转矩。接着，若在t13时刻发动机转速Ne小于规定转速Ne2，则将第三标志设为“1”，同时将第二标志重置为“0”。此时，停止转速下降处理，接着，在第三期间中，执行曲柄角停止处理。接着，在t14时刻发动机转速Ne变为0。
接着，采用图8、图9的时序图，对发动机转速Ne处于第三期间时的曲柄角停止处理进行说明。它们分别示出了反转矩施加后，图5的步骤S47中的判断结果不同的情况。图8示出了步骤S47为肯定，在第三期间中仅施加有反转矩的情况，图9示出了步骤S47为否定，作为后备处理，当发动机的旋转停止时，施加有正转矩的情况。另外，在上述图中，示出了各气筒的筒内压力的变化。筒内压力随着活塞13接近压缩TDC而增加，在压缩TDC时变为最大。此外，随着发动机转速Ne降低，筒内压力的极大值降低。
在图8中，在发动机转速Ne下降的过程中，当t21时刻(第一气筒(﹟1)处于压缩TDC的时刻)发动机转速Ne为Ne3以下时，向发动机输出轴施加反转矩，藉此，使发动机转速Ne的下降速度增大。接着，当t22时刻(第一气筒(﹟1)处于规定的曲柄角度位置(例如，ATDC70°CA)的时刻)的发动机转速Ne为规定转速Ne4以下时，停止反转矩的施加。然后，在t23时刻，发动机11的旋转停止。此时，第一气筒(﹟1)的活塞13在膨胀行程前半的位置(例如，ATDC80°CA)停止。另外，为了便于说明，将各气筒的点火顺序设为﹟1→﹟2→﹟3→﹟4。
在图9中，作为后备处理，示出了以下情况的处理：在通过由曲柄角停止处理施加的反转矩，没有使活塞13在期望的位置停止，例如，在P1的位置(例如，ATDC130° CA附近)和P2的位置(例如，ATDC160° CA附近)停止的情况下的处理。在发动机转速Ne为0时，活塞13在P1的位置停止的情况下，由于产生有筒内压力，因此，活塞13受到压缩反作用力。此时，将相当于产生的压缩反作用力的量的正转矩施加于发动机输出轴。然后，由于随着时间经过，空气从气筒漏出，因此，筒内压力逐渐降低。在上述情况下，配合筒内压力的推移，转矩值也随着时间经过而减少。此外，配合筒内压力消失的时刻，停止正转矩的施加。另外，通过施加与压缩反作用力平衡的正转矩，从而将活塞13保持于P1的位置。
另一方面，活塞13在P2的位置停止时的筒内压力比在P1的位置停止时的筒内压力大。因此，与压缩反作用力对抗的正转矩的初始转矩值也比在P1的位置停止时的正转矩的初始转矩值大。然后，与P1时相同，与筒内压力的推移配合，减少转矩值。另外，在上述情况下，也保持压缩反作用力与正转矩的平衡，将活塞13保持于P2的位置。
以上，根据上述详细说明的本实施方式，能够取得下述优异的技术效果。
在具有怠速停止功能的车辆中，当发动机11的燃烧停止时，使节流阀22的开度比怠速旋转状态下的开度大，从而能充分确保发动机再起动时所需的空气量。此外，采用MG30来施加反转矩，以在共振区域中，增大发动机转速的下降速度，从而能缩短通过共振区域的时间。在上述情况下，在节流阀开度大的状态下，可能存在共振区域中振动增大的情况，但通过缩短通过共振区域的时间，能抑制振动增大。藉此，在具有怠速停止功能的车辆中，能抑制发动机自动停止时的振动的发生，并且能确保再起动时的起动性。
构成为在使发动机11的燃烧停止的时刻，使节流阀22的开度比怠速旋转时的开度大。藉此，即使在燃烧刚刚停止之后再起动条件就成立的情况下，也能确保足够的空气量，能使再起动时的起动性良好。
构成为在共振区域中，采用MG30来施加反转矩。在上述情况下，能将比辅助设备16的转矩大的反转矩向发动机输出轴施加。因此，能进一步缩短通过共振区域的时间，能提高振动的抑制效果。
此外，构成为在采用MG30施加反转矩时，能选择进行再生发电和电力运行驱动。在此，相比再生发电，电力运行驱动施加的反转矩大，再生发电在燃料消耗方面比电力运行驱动优异。藉此，能结合运转状态，选择能发挥再生发电和电力运行驱动各自的优点的驱动方式。
关于MG30的驱动方式的选择，构成为能根据与电池35连接的电负载36的耗电量，选择进行再生发电和电力运行驱动。在上述情况下，当电负载36的耗电量比规定值大时，电池35的负担很大，通过再生发电来施加反转矩。藉此，能确保电池35的电源状态稳定，并且能抑制振动。
具体而言，构成为在刹车踏板踩下的情况下，选择再生发电来施加反转矩。在刹车踏板已经踩下的状态下，随着刹车灯的点亮，电池35的耗电量增大。因此，能确保电池35的电源状态稳定，并且能抑制振动。
关于MG30的驱动方式的选择，还构成为能基于电池35的电残余量，选择进行再生发电和电力运行驱动。在上述情况下，在电残余量比阈值Th1大的情况下，通过电力运行驱动来施加反转矩。当电池35的电残余量较大时，使旋转电机进行再生发电，从而可能存在电池35过充电的情况。关于这点，利用电力运行驱动来施加反转矩，从而能不对电池35造成损害并能抑制由共振区域引起的振动。
构成为在第三期间中，在判断为处于发动机转速即将变为0之前的压缩上死点的情况下，采用MG30，从上述压缩上死点开始施加反转矩。在上述情况下，能使活塞13在膨胀行程前半段的位置停止。藉此，通过抑制发动机发生反转，从而能降低随之产生的振动。
具体而言，构成为基于发动机11的压缩上死点处的发动机转速为规定值以下，判断为是最后一个压缩上死点。在此，规定值是能判断出通过施加反转矩，使活塞13在膨胀行程前半的位置停止的值。因此，能使活塞13在期望的位置停止，能使随着发动机的反转而产生的振动降低。
此外构成为，设置有对施加了反转矩后，实际上活塞13是否在期望的位置停止进行判断的停止判断部，在判断为在期望的位置停止的情况下，停止施加反转矩。在上述情况下，当发动机的旋转在膨胀行程前半的位置停止时，解除反转矩的施加。藉此，能防止由反转矩引起的发动机反转。
构成为：对发动机11的旋转停止的时刻的活塞13的位置是否处于受到压缩反作用力的位置进行判断，在判断为处于受到压缩反作用力的位置的情况下，利用MG30来施加正转矩。在上述情况下，施加与产生的压缩反作用力对抗的正转矩，从而能防止活塞13被压回。藉此，通过抑制发动机11发生反转，从而能降低随之产生的振动。
活塞受到的压缩反作用力的大小随着发动机11的旋转停止时的活塞的位置而改变。例如，活塞13的位置越接近压缩TDC，活塞受到的压缩反作用力越大。在上述结构中，构成为对发动机11的旋转停止时的活塞13的位置进行推算，基于该位置对正转矩的转矩值进行控制。藉此，能施加与活塞13的停止位置的压缩反作用力对应的正转矩。
由于气筒内的空气随着时间经过而漏出，因此，气筒内产生的压缩反作用力逐渐减小，最终消失。在上述结构中，在利用MG30开始施加正转矩后，随着压缩反作用力的消失，停止施加正转矩。藉此，能防止当压缩反作用力消失时，正转矩过剩而使发动机11旋转。
此外，构成为结合气筒内的压力变化，向发动机输出轴施加的正转矩也随着时间经过而逐渐减少。藉此，能适当地保持压缩反作用力与正转矩的均衡。
构成为作为曲柄角停止处理的后备处理，施加正转矩。在上述情况下，通过施加反转矩控制成活塞13在膨胀行程前半段的位置停止，此外，在活塞13没有在期望的位置停止的情况下，施加正转矩。藉此，能进一步抑制发动机11发生反转，能提高振动抑制效果。
在发动机11的燃烧停止后，发动机转速下降至0时的转速下降期间，采用MG30，在共振区域中施加反转矩，在第三期间中，施加有通过曲柄停止处理的反转矩或者作为后备处理的正转矩。藉此，除了共振区域中的振动以外，还能抑制随着发动机反转产生的振动。此外，在上述情况下，能减轻共振区域的振动对反转的振动造成的不良影响。这样，将共振区域中的反转矩施加与第三期间中的处理组合，从而能协同抑制从发动机11的燃烧停止开始到发动机11的旋转停止之间产生的振动。
本发明并不局限于上述实施方式，例如也可以如下这样实施。
·在上述实施方式中，构成为采用MG30作为辅助设备装置来施加反转矩，但是只要是能向发动机输出轴施加反转矩的辅助设备装置即可。作为辅助设备装置，例如，可以举出水泵、燃料泵等辅助设备16。在上述情况下，即使在没有装设有MG30的车辆中，采用车辆通常所配备的装置，也能施加反转矩。因此，不需要另外设置新的装置，是经济的。
·对于共振区域中的反转矩施加，也可以构成为从发动机转速Ne达到共振区域的高转速侧的边界值A之前，开始施加反转矩。在上述情况下，例如，可以考虑构成为在图3的步骤S18中，将发动机转速Ne与比共振区域的边界值A靠高转速侧的规定转速Ne1进行比较，在小于上述阈值的情况下，开始施加反转矩。
根据上述结构，在发动机11的燃烧停止后，从到达共振区域之前开始施加反转矩，从而能利用共振区域的边界值A附近的反转矩来提高对下降速度的响应。其结果是，能进一步缩短通过共振区域的时间，能提高抑制振动的效果。
此外，也可以构成为在发动机转速Ne小于自恢复转速的情况下，开始反转矩的施加。在上述情况下，例如，可以考虑构成为在图3的步骤S18中，将发动机转速Ne与设定为自恢复转速的规定转速Ne1进行比较，在小于上述阈值的情况下，开始施加反转矩。根据上述结构，在随着发动机的燃烧停止而使发动机转速开始下降的最初，不加快发动机转速的下降速度，可以使发动机自恢复。其结果是，能减少再起动所需的消耗电力，并且提高对共振区域中的下降速度的响应，从而能提高抑制振动的效果。
·在上述实施方式中，构成为：根据与电池35连接的电负载36的耗电量、电池35的残余容量的状态、施加反转矩所需的请求转矩量、辅助设备16的运转产生的负载，选择进行MG30的再生发电和电力运行驱动，以在共振区域中施加反转矩，但也可以构成为根据其它参数来进行选择。作为其它参数，可以举出MG30的转速等。
另外，在对MG30的驱动方式进行选择时，也可以在上述参数之间设定优先级顺序。例如，可以将基于电负载36的驱动状况的判断作为最优先，接着是电池35的残余容量的状态、施加反转矩所需的请求转矩量、辅助设备16的运转产生的负载。
·在上述实施方式中，采用电池35的SOC作为电池35的残余容量的状态，但并不限定于此，例如也可以采用电池35的端电压。
·在上述实施方式中，在曲柄角停止处理过程中，作为施加反转矩的时刻，判断压缩TDC处的发动机转速Ne是否小于规定转速Ne3。关于这点，设定规定转速Ne3的曲柄角度位置并不限定为压缩TDC处，也可以将除它以外的曲柄角位置处的发动机转速Ne设定为阈值并进行判断。另外，在上述情况下，也可以构成为，从设定上述阈值的曲柄角位置起，开始施加反转矩。
·在上述实施方式中，在曲柄角停止处理中，作为施加反转矩的时刻的判断，对发动机转速设置规定转速Ne3来作为阈值，但并不限定于该方法。例如，也可以是根据发动机转速Ne的下降推移来判断时刻的方法。在上述情况下，ECU50例如根据每个压缩TDC的发动机转速Ne，对转速下降量△Ne进行计算，从而对预测为发动机转速Ne小于0的压缩TDC(i)进行推算。此外，能将上述压缩TDC(i)之前的压缩TDC(i－1)的时刻作为施加反转矩的时刻。
·只要是作为曲柄角停止处理的后备处理而施加正转矩可以在规定时间经过后停止的结构即可，可以是使转矩值逐渐减小的方法，也可以是将转矩值保持为恒定在规定时间经过后停止的方法。此外，作为使转矩值逐渐减小的方法，例如，也可以是每经过一定时间逐级地减少转矩值的方法、随着时间经过使转矩值直线减小的方法。
此外，也可以通过筒内压力传感器55对筒内压力进行检测，执行基于检测到的实际的筒内压力对转矩进行调节的反馈控制，并且使转矩值减小。在上述情况下，能以进一步高的精度来施加正转矩。藉此，能适当地保持与压缩反作用力的平衡，能进一步抑制随着发动机11的反转产生的振动。
·在后备处理中，可以基于推算的活塞的停止位置，对施加正转矩的时间进行设定。藉此，能在产生与活塞的位置对应的压缩反作用力的期间，施加正转矩。
·在上述实施方式中，作为后备处理，基于步骤S45的规定角度位置处的实际的发动机转速Ne，对活塞13的停止位置进行推算。关于这点，只要是能推算活塞13的停止位置的方式即可，并不限定于上述实施方式。
·在上述实施方式中，作为第三期间的曲柄角停止处理的后备处理，在发动机11的旋转停止时施加正转矩，但也可以作为单独的处理来执行。具体而言，ECU50在第三标志成立的状态下，对发动机转速Ne是否为0进行判断，当发动机转速Ne为0时，执行正转矩的设定(步骤S50)和正转矩的施加(步骤S52)。藉此，能简化控制系统，并且抑制MG30驱动的频率，从而实现消耗电力的削减。
·直到发动机转速变为0的转速下降期间中的上述控制并不限定于发动机自动停止的情况，也可以在由驾驶者的点火开关操作导致停止的情况下执行。此外，也可以在不具有怠速停止功能的车辆停止的情况下执行。
虽然根据实施例对本发明进行了记述，但是应当理解为本发明并不限定于上述实施例、结构。本发明也包含各种各样的变形例、等同范围内的变形。除此之外，各种各样的组合、方式、进一步包含有仅一个要素、一个以上或一个以下的其它组合、方式也属于本发明的范畴、思想范围。

Claims (6)

1.一种发动机控制装置，其特征在于，
应用于包括发动机(11)和旋转电机(30)的发动机系统，所述发动机(11)反复执行包括压缩和膨胀的各行程的循环，所述旋转电机(30)可以向发动机输出轴(14)施加正转侧的正转矩和反转侧的反转矩，
所述发动机控制装置包括：判断部，所述判断部对所述发动机的燃烧停止后，发动机转速达到0时的活塞(13)的位置是否处于受到压缩反作用力的位置进行判断；以及
转矩控制部，在通过所述判断部判断为所述活塞的位置处于受到压缩反作用力的位置的情况下，所述转矩控制部利用所述旋转电机向所述发动机输出轴施加正转侧的正转矩，从而使所述活塞停止。
2.如权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，
包括推算部，所述推算部对发动机转速达到0时的所述活塞的位置进行推算，
基于所述推算部推算的所述活塞的位置，所述转矩控制部对所述旋转电机的转矩值进行控制。
3.如权利要求1或2所述的发动机控制装置，其特征在于，
在所述旋转电机开始施加所述正转矩后，所述转矩控制部根据所述压缩反作用力的消失而停止施加所述正转矩。
4.如权利要求1至3中任一项所述的发动机控制装置，其特征在于，
所述转矩控制部随着从发动机转速达到0时开始的时间经过，逐渐减少所述正转矩。
5.如权利要求1至4中任一项所述的发动机控制装置，其特征在于，
包括推算部，所述推算部对发动机转速达到0时的所述活塞的位置进行推算，
所述转矩控制部基于所述推算部推算的所述活塞的位置，对所述旋转电机施加转矩的时间进行设定。
6.如权利要求1至5中任一项所述的发动机控制装置，其特征在于，
包括：转速判断部，在所述发动机的燃烧停止后，发动机转速下降至0时的转速下降期间，所述转速判断部基于所述发动机的压缩上死点处的发动机转速，对所述发动机的转速即将变为0之前的压缩上死点进行判断；以及
停止判断部，所述停止判断部对所述活塞是否在膨胀行程的前半期间的旋转角度位置停止进行判断，
所述转矩控制部在通过所述转速判断部判断为处于所述发动机的转速即将变为0之前的压缩上死点的情况下，从所述压缩上死点开始，通过所述旋转电机来施加反转矩，在所述旋转电机施加了所述反转矩后，在通过所述停止判断部判断为所述活塞没有在膨胀行程的前半期间的旋转角度位置停止的情况下，通过所述旋转电机向发动机输出轴施加正转侧的正转矩，从而使所述活塞停止。
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