CN114076045A - 用于使发动机停止的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供“用于使发动机停止的方法和系统”。描述了用于使直接喷射发动机停止和起动的系统和方法。在一个示例中，空气被喷射到发动机气缸的一个或多个预燃室中以在发动机停止期间调整发动机泵送扭矩，使得所述发动机可以在有利于直接发动机起动的曲轴位置处停止。

Description

用于使发动机停止的方法和系统

技术领域

本说明书涉及用于在期望的停止位置停止发动机旋转的方法和系统。所述方法和系统对于可以直接起动的车辆可能特别有用。

背景技术

可以经由在发动机的旋转停止时点燃气缸中的空气和燃料的混合物来直接起动车辆。然而，为了确保直接起动是可能的和有效的，可能期望在特定的曲轴位置使发动机停止。例如，可能期望当一个发动机气缸在距气缸的膨胀冲程的上止点的预定曲轴角距离内时使发动机停止。通过在期望的曲轴位置使发动机停止，可以提高使发动机能够在随后的发动机起动期间直接起动的可能性。一种使发动机在特定曲轴角度处停止的方式是在发动机停止序列期间停止向发动机输送燃料之后打开和关闭发动机节气门。然而，使发动机始终在期望的曲轴位置停止可能具有挑战性，因为由于进气歧管填充动力学，可能难以可靠地控制经由节气门进入发动机气缸的空气量。因此，可能期望提供一种使发动机在期望的曲轴角度处停止的方式，所述方式较少地依赖于控制发动机的节气门。

发明内容

本文的发明人已经认识到上述问题并且已经开发了一种用于操作发动机的方法，所述方法包括：响应于停止发动机旋转的请求而经由控制器将空气喷射到气缸的预燃室中。

通过响应于发动机停止请求而将空气喷射到气缸的预燃室中，可以提供改进的发动机停止的技术结果。特定地，可以更可靠地使发动机在曲轴位置停止，这提高了在随后的发动机重新起动期间直接起动发动机的可能性。例如，空气可以喷射到处于其压缩冲程的气缸的预燃室，使得气缸中的空气质量增加。通过在气缸的压缩冲程期间增加气缸中的空气量，可以更快地降低发动机转速，使得发动机可以在可能有利于直接发动机起动的特定曲轴角度处停止。

本说明书可以提供若干优点。特定地，所述方法可以改善发动机停止位置控制。另外，所述方法可以通过使发动机在更有利于直接起动的位置停止来改善直接发动机起动。此外，所述方法可以允许在发动机停止期间将空气喷射到两个气缸以提供另外的灵活性。

当单独地或结合附图来理解时，根据以下具体实施方式，将容易明白本说明书的以上优点和其他优点以及特征。

应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围唯一地由在详细描述之后的权利要求限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实现方式。

附图说明

当单独地或参考附图来理解时，通过阅读在本文中称作具体实施方式的实施例的示例，将更全面地理解本文描述的优点，在附图中：

图1是发动机的示意图；

图2是气缸和联接到气缸的预燃室的示意图；

图3示出了两个示例性发动机停止序列；以及

图4示出了用于使发动机停止和起动的方法的流程图。

具体实施方式

本说明书涉及改进发动机的停止。可以使发动机在期望的曲轴位置停止使得可以直接起动发动机以减少对经由电机起动发动机的依赖。发动机可以是图1所示的类型，并且发动机可以包括如图2中详细示出的预燃室。预燃室可以通过在气缸的循环期间在气缸的进气门已经关闭之后并且在气缸的排气门打开之前允许空气进入气缸来增加使发动机旋转所需的扭矩。用于使发动机旋转的扭矩增加可以允许进行更精确的发动机停止控制。图3示出了两个示例性发动机停止序列。可以经由图4的方法以及图1和图2的系统提供图3的发动机停止序列。

参考图1，内燃发动机10(包括多个气缸，图1中示出了其中一个气缸)由电子发动机控制器12控制。控制器12从图1和图2中所示的各种传感器接收信号。控制器可以采用图1和图2中所示的致动器以基于所接收的信号和存储在控制器12的存储器中的指令来调整发动机操作。

发动机10由气缸盖35和缸体33组成，所述气缸盖和缸体包括燃烧室30和气缸壁32。燃烧室30可以替代地被称为气缸。活塞36定位在其中并且经由与曲轴40的连接进行往复运动。飞轮97和环形齿轮99联接到曲轴40。任选的起动机96(例如，低压(以小于30伏操作)电机)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以接合环形齿轮99和曲轴40。环形齿轮99直接联接到曲轴40。起动机96可以直接安装到发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中，起动机96可以通过皮带或链条选择性地向曲轴40供应扭矩。在一个示例中，当起动机96未接合到发动机曲轴40时，所述起动机处于基础状态。

燃烧室30被示出为经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可以通过进气凸轮51和排气凸轮53操作。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。进气门52可以由气门激活装置59选择性地激活和停用。排气门54可以由气门激活装置58选择性地激活和停用。进气门和排气门可以在关闭位置停用，使得进气门和排气门在发动机循环(例如，四个冲程)期间不会打开。气门激活装置58和59可以是机电装置。

预燃室3被示出为在燃烧室30的外部并且联接到燃烧室，并且预燃室可以经由预燃室燃料喷射器4接收燃料。预燃室3还包括火花塞5用于产生火花并燃烧在预燃室3中形成的空气-燃料混合物。在一些示例中，预燃室3可以被结合到气缸盖35中。空气也可以经由喷射器喷射到预燃室3中，如图2中更详细地所示。

燃料喷射器66被示出为突出到燃烧室30中并且它被定位成将燃料直接喷射到气缸30中，这被本领域技术人员称为直接喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料由包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器66。在一个示例中，高压双级燃料系统可以用于产生较高的燃料压力。

另外，进气歧管44被示出为与涡轮增压器压缩机162和发动机进气口42连通。在其他示例中，压缩机162可以是机械增压器压缩机。轴161将涡轮增压器涡轮机164机械地联接到涡轮增压器压缩机162。任选的电子节气门62调整节流板64的位置以控制从压缩机162到进气歧管44的气流。由于节气门62的入口在增压室45内，因此增压室45中的压力可以称为节气门入口压力。节气门出口在进气歧管44中。在一些示例中，节气门62和节流板64可以定位在进气门52与进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门。压缩机再循环阀47可以选择性地调整到介于完全打开与完全关闭之间的多个位置。废气旁通阀163可以经由控制器12进行调整以允许排气选择性地绕开涡轮机164，从而控制压缩机162的转速。空气滤清器43清洁进入发动机进气口42的空气。

无分电器点火系统88响应于控制器12而经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。宽域排气氧(UEGO)传感器126被示出为联接到催化转化器70上游的排气歧管48。替代地，双态排气氧传感器可以取代UEGO传感器126。

在一个示例中，转化器70可以包括多个催化剂砖。在另一个示例中，可以使用多个排放控制装置，每个排放控制装置具有多个砖。在一个示例中，转化器70可以是三元催化器。

控制器12在图1中被示出为常规的微计算机，所述常规的微计算机包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106(例如，非暂时性存储器)、随机存取存储器108、保活存储器110和常规的数据总线。控制器12被示为除了接收先前讨论的那些信号之外还从联接到发动机10的传感器接收各种信号，包括：来自联接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；联接到推力踏板130以感测由人类驾驶员132施加的力的位置传感器134；联接到制动踏板150以感测由人类驾驶员132施加的力的位置传感器154；来自联接到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量值；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值；以及来自传感器68的节气门位置的测量值。还可以感测(传感器未示出)大气压力以供控制器12处理。在本说明书的优选方面，曲轴每旋转一转，发动机位置传感器118产生预定数量的等距脉冲，据此可以确定发动机转速(RPM)。

控制器12还可以接收来自人/机接口11的输入。对起动发动机或车辆的请求可以经由人类产生并输入到人/机接口11。人/机接口可以是触摸屏显示器、按钮、钥匙开关或其他已知装置。控制器12还可以响应于车辆和发动机工况而自动起动发动机10。自动发动机起动可以包括在没有人类132向专用于从人类132接收输入以用于起动和/或停止发动机10的旋转的唯一目的的装置(例如，钥匙开关或按钮)提供输入的情况下起动发动机10。例如，发动机10可以响应于驾驶员需求扭矩小于阈值并且车辆速度小于阈值而自动地停止。

在操作期间，发动机10内的每个气缸通常经历四冲程循环：所述循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，通常，排气门54关闭并且进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入到燃烧室30中，并且活塞36移动到气缸的底部以便增加燃烧室30内的体积。活塞36靠近气缸的底部并且处于其冲程末端(例如，当燃烧室30处于其最大体积时)的位置通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。

在压缩冲程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向气缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36处于其冲程的结束并最靠近气缸盖时(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)的点典型地被本领域的技术人员称为上止点(TDC)。在下文被称为喷射的过程中，燃料被引入到燃烧室中。在下文称为点火的过程中，由诸如火花塞92的已知点火装置点燃所喷射的燃料，从而导致燃烧。

在膨胀冲程期间，膨胀气体将活塞36推回到BDC。曲轴40将活塞移动转换成旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开以将燃烧的空气-燃料混合物释放到排气歧管48，并且活塞返回到TDC。应当注意，以上仅作为示例示出，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以变化，诸如以提供正或负气门重叠、迟进气门关闭或各种其他示例。

图2是预燃室3及其随附部件的详细视图。预燃室3包括用于喷射汽油的燃料喷射器4和用于在预燃室3内产生火花并燃烧空气-燃料混合物的火花塞5。加压空气可以经由压缩机162和贮存器204供应到预燃室3。具体地，加压空气可以经由止回阀202流到贮存器204。止回阀202允许空气从压缩机162流到贮存器204，并且它防止空气从贮存器204流到压缩机162。当预燃室气流控制阀206打开时，压缩空气可以在预燃室3中从贮存器204流到空气入口207。当预燃室气流控制阀206关闭时，阻止压缩空气流到空气入口207。替代地，当空气泵210被激活时并且当预燃室气流控制阀211打开时，空气泵210可以向预燃室3供应空气。图1所示的控制器12可以调整压缩机162、阀206、211、泵210、火花塞5和燃料喷射器4的操作状态。

预燃室还包括喷射口或端口215，所述喷射口或端口可以允许气体和火焰前沿从预燃室3传递到气缸30。可以流入气缸30的气体可以包括空气和燃烧副产物。

因此，图1和图2的系统提供了一种系统，所述系统包括：发动机；气缸；联接到气缸的预燃室，所述预燃室包括火花塞、燃料喷射器和空气入口；以及控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令使控制器响应于停止发动机的请求而在气缸处于压缩冲程时将空气喷射到预燃室中。所述系统还包括第二气缸，所述第二气缸包括联接到所述第二气缸的第二预燃室。所述系统还包括在第二气缸的排气冲程期间将空气喷射到第二预燃室的附加指令。所述系统还包括响应于使发动机停止的请求而停用第二气缸的处于关闭位置的排气门的附加指令。所述系统还包括响应于发动机转速、进气歧管压力和发动机温度中的至少一者而调整喷射到预燃室中的空气量的附加指令。所述系统包括：其中发动机温度为发动机油温。

现在参考图3，示出了两个示例性发动机停止序列。图3的停止序列可以经由图1和图2的系统与图4的方法配合来产生。时间t0至t6处的竖直线表示序列期间感兴趣的时间。图3中的曲线图是时间对齐的并且同时发生。图3描绘了四个发动机气缸的起动序列；然而，所述方法也可以应用于具有更少或更多数量的气缸的发动机。

从图3顶部开始的第一曲线图是发动机操作状态相对于时间的曲线图。竖直轴线表示发动机操作状态，并且当迹线302处于竖直轴线箭头附近的较高水平时，发动机被请求起动或正在运行(例如，旋转并且燃烧燃料和空气)。当迹线302处于水平轴线附近的较低水平时，发动机被请求停止或已停止(例如，不旋转并且不燃烧空气和燃料)。水平轴线表示发动机曲轴位置，并且发动机曲轴位置从曲线图的左侧旋转到曲线图的右侧。迹线302表示发动机操作状态。

从图3顶部开始的第二曲线图是到一号气缸的预燃室中的空气喷射相对于一号气缸曲轴位置的曲线图。将空气喷射到一号气缸的预燃室中可以如由304处的条所指示。条的长度可以指示空气喷射持续时间。例如，条越长，喷射到气缸的预燃室中的空气就越多。尽管在这些示例中没有示出空气喷射到一号和四号气缸的预燃室中，但是在其他示例中，这些气缸也可以经由它们相应的预燃室接收空气。水平轴线表示相对于一号气缸冲程的曲轴位置，并且一号气缸冲程被标示为I(进气冲程)、C(压缩冲程)、P(膨胀或做功冲程)和E(排气冲程)，并且发动机从曲线图的左侧旋转到曲线图的右侧。

从图3顶部开始的第三曲线图是到二号气缸的预燃室中的空气喷射相对于二号气缸曲轴位置的曲线图。将空气喷射到二号气缸的预燃室中可以如由304处的条所指示。水平轴线表示相对于二号气缸冲程的曲轴位置，并且二号气缸冲程被标示为I(进气冲程)、C(压缩冲程)、P(膨胀或做功冲程)和E(排气冲程)，并且发动机从曲线图的左侧旋转到曲线图的右侧。

从图3顶部开始的第四曲线图是到三号气缸的预燃室中的空气喷射相对于三号气缸曲轴位置的曲线图。将空气喷射到三号气缸的预燃室中可以如由305处的条所指示。水平轴线表示相对于二号气缸冲程的曲轴位置，并且三号气缸冲程被标示为I(进气冲程)、C(压缩冲程)、P(膨胀或做功冲程)和E(排气冲程)，并且发动机从曲线图的左侧旋转到曲线图的右侧。

从图3顶部开始的第五曲线图是到四号气缸的预燃室中的空气喷射相对于二号气缸曲轴位置的曲线图。将空气喷射到四号气缸的预燃室中可以如由304处的条所指示。水平轴线表示相对于四号气缸冲程的曲轴位置，并且四号气缸冲程被标示为I(进气冲程)、C(压缩冲程)、P(膨胀或做功冲程)和E(排气冲程)，并且发动机从曲线图的左侧旋转到曲线图的右侧。

从图3顶部开始的第六曲线图是在发动机循环期间停用发动机气缸中的一个或多个的排气门和保持所述排气门关闭的命令的曲线图。竖直轴线表示排气门停用请求的状态，并且当迹线308处于竖直轴线箭头附近的高水平时请求停用排气门。当迹线308处于水平轴线附近的较低水平时，不请求停用排气门。水平轴线表示发动机曲轴位置，并且发动机曲轴从曲线图的左侧旋转到曲线图的右侧。迹线308表示排气门停用请求的状态。

从图3的顶部开始的第七曲线图是发动机转速相对于发动机曲轴位置的曲线图。竖直轴线表示发动机转速，并且发动机转速沿竖直轴线箭头的方向增加。在水平轴线的水平处，发动机转速为零。水平轴线表示发动机曲轴位置，并且发动机曲轴从曲线图的左侧旋转到曲线图的右侧。迹线310表示发动机转速。水平线350表示确定向一个或多个发动机气缸喷射空气以使发动机在期望的曲轴角度处停止时的发动机转速。

在时间t0处，发动机状态为燃烧燃料并旋转。发动机转速相对较高，并且空气没有喷射到发动机气缸的预燃室中。然而，在其他示例中，当发动机正在运行时，可以将空气喷射到预燃室。

在时间t1处，请求发动机停止并且暂停向发动机气缸输送燃料(未示出)。当发动机停止以产生正扭矩时，发动机转速开始下降。空气不被喷射到发动机气缸的预燃室。

在时间t2处，发动机转速降低到小于阈值转速。基于当发动机转速下降到低于阈值转速350时发动机的当前位置，可以确定如何将空气喷射到发动机气缸的预燃室。预燃室喷射策略可以是发动机转速、发动机温度、发动机转速小于阈值转速350时的发动机进气歧管压力以及期望或请求的发动机停止位置的函数。在该示例中，判断期望在三号气缸的膨胀冲程期间并且在三号气缸的上止点膨胀冲程的90度曲轴内使发动机停止。当可以预期发动机直接起动而在起动时不摆动发动机(例如，在停止在其压缩冲程的气缸中燃烧燃料导致反向发动机旋转(顺时针)，之后在处于其膨胀冲程的气缸中燃烧燃料导致正向发动机旋转(逆时针))时，可以请求在该位置或类似位置使发动机停止。还判断停用一个或多个排气门，使得如果发动机上存在硬件以停用排气门，则发动机可以在该位置停止。因此，当发动机在时间t2之后不久旋转时，一个或多个气缸的排气门被停用并保持在关闭位置。这可以允许在发动机气缸的排气冲程期间喷射空气，而不会在发动机到达上止点排气冲程时允许将喷射的空气推出气缸。替代地，空气也可以通过处于其压缩冲程的气缸中的常规配气机构喷射到发动机中。这可能使发动机减速到足以使发动机在将用于直接起动发动机的气缸的膨胀冲程上停止。本领域技术人员将认识到，可以适时地将空气喷射到处于其压缩或膨胀冲程上的气缸的组合中，以平衡围绕曲轴的旋转力并使发动机在期望的停止位置停止以实现直接起动。因此，空气可以喷射到多个气缸的多个预燃室中以减小曲轴的扭矩脉动，并且向其中喷射空气的实际气缸总数可以是曲轴转速和/或发动机噪声或振动的函数。以这种方式，可以增加使发动机旋转的扭矩，使得发动机比没有空气喷射到第二气缸的情况更快地停止旋转。如所指示，在304和305处将空气喷射到二号和三号气缸。发动机在时间t3处停止旋转。

第二发动机停止序列被示出为在时间t4处开始。在时间t4处，发动机状态为燃烧燃料并旋转。发动机转速相对较高，并且空气没有喷射到发动机气缸的预燃室中。然而，在其他示例中，当发动机正在运行时，可以将空气喷射到预燃室。

在时间t5处，请求发动机停止并且暂停向发动机气缸输送燃料(未示出)。当发动机停止以产生正扭矩时，发动机转速开始下降。不将空气喷射到发动机气缸的预燃室，并且不停用气缸的排气门。

在时间t6处，发动机转速降低到小于阈值转速。基于当发动机转速下降到低于阈值转速350时发动机的当前位置，可以确定如何将空气喷射到发动机气缸的预燃室。在该示例中，判断期望使发动机在四号气缸的压缩冲程期间以及在四号气缸的上止点压缩冲程之前的至少90度曲轴期间停止，使得可以如先前所述经由摆动直接起动发动机。还判断不停用一个或多个排气门，使得发动机可以比更大量的空气喷射到预燃室和气缸中的情况更进一步旋转。空气仅喷射到二号气缸并且如所指示在306处。发动机在时间t7处停止旋转。

以这种方式，可以将空气喷射到气缸的预燃室中以改善发动机停止位置控制。此外，尽管未示出，但是如果需要，当发动机在多个发动机循环内旋转时，可以将空气喷射到若干发动机气缸。如果期望更快地停止发动机旋转，则可以提供这种操作。

现在参考图4，示出了用于使发动机起动和停止的方法的流程图。图4的方法可以被结合到图1和图2的系统中并且可以与其配合。另外，图4的方法的至少部分可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令来结合，而所述方法的其他部分可以经由控制器变换物理世界中的装置和致动器的操作状态来执行。

在402处，方法400确定工况。工况可以包括但不限于环境温度、发动机温度、发动机转速、大气压力、发动机进气歧管温度、发动机油温和驾驶员需求扭矩。可以经由本文描述的各种传感器来确定发动机工况。方法400前进至404。

在404处，方法400判断是否请求发动机停止。可以经由人类向控制器提供输入、经由控制器或经由来自远程装置(例如，钥匙扣)的信号来请求发动机停止。如果方法400确定存在发动机停止请求，则答案为是，并且方法400前进至406。否则，答案为否，并且方法400前进至450。

在450处，方法400判断是否请求发动机直接起动。可以经由人类向控制器提供输入、经由控制器或经由来自远程装置(例如，钥匙扣)的信号来请求发动机起动。此外，可以请求直接起动以自动地起动发动机。直接起动包括当发动机停止并且不旋转时将燃料喷射到气缸，使得燃料可以在气缸中燃烧以起动或帮助发动机旋转。在一些示例中，还可以激活电机(例如，起动机或集成式起动机/发电机)以在直接起动发动机时帮助旋转发动机。具体地，一旦在发动机停止时处于膨胀冲程的发动机气缸中的燃料燃烧，电机就可以提供扭矩以使发动机旋转。如果方法400确定存在发动机直接起动请求，则答案为是，并且方法400前进至452。否则，答案为否并且方法400前进至退出。

在452处，方法400判断是否期望在直接起动期间摆动发动机。方法400可以响应于发动机的温度和其他因素而判断产生摆动发动机起动。如果方法400判断期望摆动发动机起动，则答案为是，并且方法400前进至456。否则，答案为否，并且方法400前进至454。

在454处，方法400将空气和燃料输送到在发动机停止时处于其膨胀冲程的气缸的预燃室。对预燃室的空气输送可以如图2所示经由泵或经由压缩机进行。如果空气经由压缩机输送，则其可以存储在贮存器中，并且可以经由打开预燃室气流控制阀将存储在贮存器中的加压空气释放到预燃室。如果经由泵输送空气，则可以激活泵并且可以打开预燃室气流控制阀以允许空气进入预燃室。燃料可以经由预燃室燃料喷射器输送到预燃室。

在一些示例中，当燃料被喷射到气缸预燃室中时，燃料可以经由突出到气缸中的燃料喷射器(例如，直接燃料喷射器)输送到气缸。可以喷射的燃料量可以是在发动机不旋转时存储在气缸中的空气量和经由空气从预燃室流到气缸中而输送到气缸中的空气量的函数。如果多于一个发动机气缸处于其膨胀冲程，则燃料和空气可以被输送到多于一个气缸。方法400前进至退出。

在456处，方法400通过将燃料喷射到气缸(例如，经由预燃室和/或直接在气缸中)来起动发动机，所述气缸在其压缩冲程上停止并且经由气缸的火花塞燃烧发动机。该气缸中的燃烧可以引发反向发动机旋转。当发动机停止时，燃料也喷射到处于其膨胀冲程的气缸。喷射到处于其膨胀冲程的气缸的燃料可以在处于其压缩冲程的气缸中点燃燃料之后被点燃，使得发动机开始沿正向方向旋转。然后将火花和燃料输送到其他发动机气缸以增加发动机转速。

在406处，方法400停止将燃料喷射到气缸预燃室中。另外，可以完全关闭发动机的节气门。方法400前进至408。

在408处，方法400判断发动机转速是否小于阈值转速。如果是这样，则答案为是，并且方法400前进至410。如果不是这样，则方法400返回到408。

在410处，方法400判断对于下一次后续的发动机起动是否预期直接摆动发动机起动。在一个示例中，如果环境空气温度低于阈值温度，则方法400可以判断可能期望发动机摆动。如果方法400判断对于下一次发动机起动期望直接摆动发动机起动，则答案为是并且方法400前进至412。否则，答案为否并且方法400前进至414。

在412处，方法400将空气喷射到一个或多个气缸以降低发动机转速并控制发动机的停止位置。在一个示例中，方法400经由将空气喷射到气缸的预燃室中而将一定量的空气喷射到发动机气缸中，空气量是发动机转速、发动机油温、进气歧管压力和期望的发动机停止位置的函数。用于摆动发动机起动的期望的发动机停止位置可以是在气缸的活塞在气缸的上止点压缩冲程之前小于预定曲轴度数(例如，优选地在气缸的上止点压缩冲程的45度曲轴内)的情况下气缸的发动机位置。

空气可以喷射到一个或多个发动机气缸预燃室中，使得空气流入预燃室和气缸中。此外，空气可以喷射到多于一个气缸，并且空气可以在几个发动机循环内喷射到气缸。更进一步地，可以在每个发动机循环将不同量的空气喷射到发动机气缸以改进发动机位置控制。例如，可以将空气喷射到二号气缸和三号气缸，如图3所示。在发动机停止请求之后，空气也可以多于一次地喷射到二号气缸和/或其他气缸。方法400前进至退出。

在414处，方法400将空气喷射到一个或多个气缸以降低发动机转速并控制发动机的停止位置。在一个示例中，方法400经由将空气喷射到气缸的预燃室中而将一定量的空气喷射到发动机气缸中，空气量是发动机转速、发动机油温、进气歧管压力和期望的发动机停止位置的函数。用于非摆动发动机起动的期望的发动机停止位置可以是在气缸的活塞在气缸的上止点膨胀冲程之后小于预定曲轴度数(例如，对于六缸发动机，优选地在气缸的上止点膨胀冲程的60度曲轴内)的情况下气缸的发动机位置。

空气可以喷射到一个或多个发动机气缸预燃室中，使得空气流入预燃室和气缸中。此外，空气可以喷射到多于一个气缸，并且空气可以在几个发动机循环内喷射到气缸。另外，可以在每个发动机循环将不同量的空气喷射到发动机气缸以改进发动机位置控制。例如，可以将空气喷射到二号气缸和三号气缸，如图3所示。在发动机停止请求之后，空气也可以多于一次地喷射到二号气缸和/或其他气缸。另外，可以调整喷射空气时的正时或曲轴角度以控制发动机停止位置。例如，空气可以喷射到气缸的预燃室，所述气缸的进气门和排气门在气缸冲程的上止点处关闭，如图3所示的第二发动机停止中所示。方法400前进至退出。

以这种方式，发动机可以停止在期望或请求的发动机停止位置。通过将空气直接喷射到与气缸气动连通的预燃室中，可以在期望或请求的发动机停止位置处使发动机更重复地停止。

因此，图4的方法提供了一种用于操作发动机的方法，所述方法包括：响应于停止所述发动机的旋转的请求，经由控制器将空气喷射到气缸的预燃室中。所述方法包括：其中在气缸的压缩冲程期间喷射空气。所述方法包括：其中在气缸的循环期间在进气门关闭之后且在排气门打开之前喷射空气。所述方法还包括响应于停止发动机旋转的请求而停用第二气缸的处于关闭位置的排气门。所述方法还包括将空气喷射到第二气缸的第二预燃室中。所述方法包括：其中在第二气缸的排气冲程期间将空气喷射到气缸的第二预燃室中。所述方法包括：其中将空气喷射到气缸的预燃室中包括响应于发动机转速、进气歧管压力和发动机温度中的至少一者而调整所喷射的空气量。所述方法包括：其中发动机温度为发动机油温。所述方法还包括响应于发动机停止请求而关闭发动机的节气门。

图4的方法还提供了一种发动机操作方法，所述发动机操作方法包括：响应于发动机停止请求而将空气喷射到气缸的预燃室中并经由预燃室喷射到气缸中，其中将空气喷射到预燃室中包括基于使发动机在有利于摆动的直接发动机起动的曲轴位置停止来调整喷射到气缸的空气量。所述方法包括：其中摆动的直接发动机起动包括在发动机不旋转时引发发动机的处于压缩冲程的气缸中的燃烧。所述方法包括：其中摆动的直接发动机起动包括引发发动机的处于膨胀冲程的气缸中的燃烧。所述方法包括：其中喷射到预燃室中的空气量是基于发动机温度。所述方法包括：其中摆动的直接起动包括使发动机顺时针和逆时针旋转。

应当注意，本文所包括的示例性控制和估计例程可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和例程可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文所述的具体例程可以表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务、多线程等)中的一个或多个。因此，所示的各种动作、操作和/或功能可以按所示的顺序执行、并行执行，或者在一些情况下被省略。同样地，处理次序不一定是实现本文中所述的示例实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供的。所示的动作、操作和/或功能中的一个或多个可根据所使用的特定策略来反复地执行。此外，所描述的动作、操作和/或功能中的至少一部分可以图形地表示要被编程到控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码。当通过结合一个或多个控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中执行指令来执行所描述的动作时，控制动作还可以变换物理世界中的一个或多个传感器或致动器的操作状态。

说明书到此结束。在不脱离本说明书的精神和范围的情况下，本领域技术人员在阅读本说明书之后，将想到许多变化形式和修改。例如，在天然气、汽油或替代性燃料配置中操作的I3、I4、I5、I6、V6、V8、V10和V12发动机可以使用本说明书来获益。

Claims (15)

1.一种用于操作发动机的方法，所述方法包括：

响应于停止所述发动机的旋转的请求，经由控制器将空气喷射到气缸的预燃室中。

2.如权利要求1所述的方法，其中在所述气缸的压缩冲程期间喷射所述空气。

3.如权利要求1所述的方法，其中在所述气缸的循环期间在进气门关闭之后且在排气门打开之前喷射所述空气。

4.如权利要求1所述的方法，其还包括响应于停止发动机旋转的所述请求而停用第二气缸的处于关闭位置的排气门。

5.如权利要求4所述的方法，其还包括将空气喷射到所述第二气缸的第二预燃室中。

6.如权利要求5所述的方法，其中在所述第二气缸的排气冲程期间将所述空气喷射到所述气缸的所述第二预燃室中。

7.如权利要求1所述的方法，其中将空气喷射到所述气缸的所述预燃室中包括：响应于发动机转速、进气歧管压力和发动机温度中的至少一者而调整所喷射的空气量。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述发动机温度为发动机油温。

9.如权利要求1所述的方法，其还包括响应于所述发动机停止请求而关闭所述发动机的节气门。

10.一种系统，其包括：

发动机；

气缸；

联接到所述气缸的预燃室，所述预燃室包括火花塞、燃料喷射器和空气入口；以及

控制器，其包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，所述可执行指令使所述控制器响应于使所述发动机停止的请求而在所述气缸处于压缩冲程时将空气喷射到所述预燃室中。

11.如权利要求10所述的系统，其还包括第二气缸，所述第二气缸包括联接到所述第二气缸的第二预燃室。

12.如权利要求11所述的系统，其还包括在所述第二气缸的排气冲程期间将空气喷射到所述第二预燃室的附加指令。

13.如权利要求12所述的系统，其还包括响应于使所述发动机停止的请求而停用所述第二气缸的处于关闭位置的排气门的附加指令。

14.如权利要求10所述的系统，其还包括响应于发动机转速、进气歧管压力和发动机温度中的至少一者而调整喷射到所述预燃室中的所述空气的量的附加指令。

15.如权利要求14所述的系统，其中所述发动机温度为发动机油温。

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