CN100520025C - 包括内燃机的内燃机***、车辆及内燃机停止和启动方法 - Google Patents

Abstract

燃料喷射被控制以使得多个气缸中的一个接收燃料喷射并且在内燃机的运行停止中在从进气行程到压缩行程的预定范围内停止。在停止发动机时，仅当观测的内燃机的转速在预设启动转速和预设停止转速之间时允许燃料喷射，并且基于在内燃机运行停止时所检测的曲轴的转动停止位置以及在预定范围内停止的气缸中的燃料喷射状态，来校正启动转速和停止转速中的至少一个。

Description

包括内燃机的内燃机***、车辆及内燃机停止和启动方法

技术领域

本发明涉及一种具有内燃机的内燃机***、装有内燃机***的车辆以及停止内燃机运行的内燃机停止方法。

背景技术

一种已经提出的内燃机***，在内燃机自动停止后自动重新启动时，能够使得在具有第一点火定时的气缸中对空气燃料混合物进行点火(例如，见日本专利待审公开公报No.2001-342876)。在具有第一点火定时的气缸中的空气燃料混合物的点火和燃烧实现内燃机的快速重新启动。

发明内容

在一种内燃机中，其中燃料被分别喷射到多个气缸，例如四个气缸或者六个气缸，的各个进气***中，燃料喷射通常在排气行程的最后阶段进行。因此，在具有第一点火定时的气缸中的空气燃料混合物的点火和燃烧，需要在紧接于内燃机停止之前在排气行程的最后阶段中将燃料喷射到在内燃机停止时在从进气行程到压缩行程的一定范围内停止的气缸中。对于空气燃料混合物在气缸中的点火和燃烧还需要在气缸中的适度的压缩。这样，将在从进气行程到压缩行程的适合范围内停止的气缸中进行燃料喷射。根据实验研究结果发现，在内燃机运行停止中的各个气缸的停止位置与内燃机转速相关。在内燃机的特定转速范围中允许燃料喷射，能够使得在进气行程至压缩行程的适当范围内停止的气缸中进行燃料喷射。但是，内燃机的状态变化和老化可能导致内燃机停止位置的变化，从而可能影响在适当范围内停止的气缸中的理想的燃料喷射。

在包括具有多个气缸并且能够分别在多个气缸中的每一个中的进气***中接收燃料喷射的内燃机的内燃机***、装有这样的内燃机***的车辆以及相应的内燃机停止方法中，本发明的目的是确保在预定范围内停止的气缸中的燃料喷射。在内燃机***、装有这样的内燃机***的车辆以及内燃机停止方法中，本发明的目的是还能够使得内燃机在运行停止后快速重新启动。

上述和其他目的的至少一部分由具有下面描述构造的本发明的内燃机***、装有这样的内燃机***的车辆以及相应的内燃机停止方法实现。

本发明涉及一种包括内燃机的内燃机***，该内燃机具有多个气缸并能够在所述多个气缸的每一个的进气***中接受燃料喷射。所述内燃机***包括：能够单独地将燃料喷射入所述内燃机的所述多个气缸的每一个的进气***中的燃料喷射单元；测量所述内燃机的转速的转速测量单元；内燃机停止时燃料喷射控制模块，该控制模块在接收到所述内燃机的预定运行停止指令时，控制所述燃料喷射单元，使得将燃料喷射入在所述内燃机运行停止时停止在包括压缩行程的一部分的预定范围内的气缸中，通过所述内燃机停止时燃料喷射控制模块对所述燃料喷射单元的所述控制来禁止燃料喷射直到所测量的所述内燃机的转速降低到预定开始转速为止，在所测量的所述内燃机的转速在所述预定开始转速和预定停止转速之间时允许燃料喷射，并且，在所测量的所述内燃机的转速降低到所述预定停止转速之后，再次禁止燃料喷射；检测在所述内燃机的运行停止时该内燃机的曲轴的旋转停止位置的旋转停止位置检测单元；和基于所检测的旋转停止位置以及停止于所述预定范围内的气缸中的燃料喷射的状态，调节所述开始转速和所述停止转速中至少之一的开始转速和/或停止转速调节模块。

本发明的内燃机***在接收到所述内燃机的预定运行停止指令时，控制所述燃料喷射单元，使得将燃料喷射入在所述内燃机运行停止时停止在从进气行程到压缩行程的预定范围内的气缸中。燃料喷射单元能够分别将燃料喷射到在内燃机的多个气缸中的每一个中的进气***中。控制所述燃料喷射单元以禁止燃料喷射直到所测量的所述内燃机的转速降低到预定开始转速为止，以在所测量的所述内燃机的转速在所述预定开始转速和预定停止转速之间时允许燃料喷射，并且，在所测量的所述内燃机的转速降低到所述预定停止转速之后，再次禁止燃料喷射。基于所检测的在所述内燃机的运行停止时该内燃机的曲轴的旋转停止位置、和在所述内燃机的运行停止时停止于从进气行程到压缩行程的所述预定范围内的气缸中的燃料喷射的状态，调节所述开始转速和所述停止转速。这样的控制确保气缸中的燃料喷射停止在从进气行程到压缩行程的所述预定范围内，即使是在由于内燃机的状态变化和老化现象而导致内燃机改变停止位置的情况下。在内燃机的重新启动时，空气燃料混合物在已经在从进气行程到压缩行程的所述预定范围内停止的气缸中，在从压缩行程到膨胀行程的点火定时点火。这确保内燃机的快速启动。所述预定的范围可包括进气行程和压缩行程的一部分。

在本发明的内燃机***的一个优选实施例中，所述开始转速和/或停止转速调节模块，当停止于所述预定范围外的气缸接收燃料喷射时，可调节所述开始转速和所述停止转速中至少之一，以使得在所述开始转速和所述停止转速之间的范围变窄。该布置能够适当调节所述开始转速和所述停止转速，以使得在停止于预定范围的气缸中进行燃料喷射。所述开始转速和/或停止转速调节模块，当进行燃料喷射的气缸接近所述压缩行程的上死点并且停止于所述预定范围之外时，可减小所述开始转速。所述开始转速和/或停止转速调节模块可当进行燃料喷射的气缸在所述压缩行程前的进气行程中并且停止于所述预定范围之外时，增大所述开始转速。

在本发明的内燃机***的另一个优选实施例中，所述开始转速和/或停止转速调节模块，当停止于所述预定范围内的气缸没有接收燃料喷射时，可调节所述开始转速和所述停止转速中至少之一，以使得在所述开始转速和所述停止转速之间的范围变宽。该布置能够适当调节所述开始转速和所述停止转速以使得在停止于预定范围的气缸中进行燃料喷射。所述开始转速和/或停止转速调节模块，当没有进行燃料喷射的气缸接近所述压缩行程的上死点并且停止于所述预定范围内时，可增加所述开始转速。所述开始转速和/或停止转速调节模块，当没有进行燃料喷射的气缸处于所述压缩行程之前的进气行程并且停止于所述预定范围内时，可减小所述停止转速。

另外，在本发明的内燃机***的一个优选实施例中，所述预定运行停止指令，可以是在自动停止所述内燃机和自动重启动该停止的内燃机期间的预定自动停止条件下，所发出的。在该情况下，所述内燃机***还可以包括：内燃机启动控制模块，其在预定自动启动条件下，当停止于所述预定范围内的气缸从所述压缩行程变化到膨胀行程时，点燃空气燃料混合物以启动所述内燃机。

本发明还涉及一种利用内燃机的输出动力的车辆，该内燃机具有多个气缸并能够在所述多个气缸的每一个的进气***中接受燃料喷射。所述车辆包括：能够单独地将燃料喷射入所述内燃机的所述多个气缸的每一个的进气***中的燃料喷射单元；测量所述内燃机的转速的转速测量单元；内燃机停止时燃料喷射控制模块，该控制模块在接收到所述内燃机的预定运行停止指令时，控制所述燃料喷射单元，以使得将燃料喷射入在所述内燃机运行停止时停止在包括压缩行程的一部分的预定范围内的气缸中，通过所述内燃机停止时燃料喷射控制模块对所述燃料喷射单元的所述控制来禁止燃料喷射直到所测量的所述内燃机的转速降低到预定开始转速为止，在所测量的所述内燃机的转速在所述预定开始转速和预定停止转速之间时允许燃料喷射，并且，在所测量的所述内燃机的转速降低到所述预定停止转速之后，再次禁止燃料喷射；检测在所述内燃机的运行停止时该内燃机的曲轴的旋转停止位置的旋转停止位置检测单元；和基于所检测的旋转停止位置以及停止于所述预定范围内的气缸中的燃料喷射的状态，调节所述开始转速和所述停止转速中至少之一的开始转速和/或停止转速调节模块。

本发明的车辆在接收到所述内燃机的预定运行停止指令时，控制所述燃料喷射单元，以使得将燃料喷射入在所述内燃机运行停止时停止在从进气行程到压缩行程的预定范围内的气缸中。燃料喷射单元能够分别将燃料喷射到在内燃机的多个气缸中的每一个中的进气***中。控制所述燃料喷射单元以禁止燃料喷射直到所测量的所述内燃机的转速降低到预定开始转速为止，在所测量的所述内燃机的转速在所述预定开始转速和预定停止转速之间时允许燃料喷射，并且，在所测量的所述内燃机的转速降低到所述预定停止转速之后，再次禁止燃料喷射。基于所检测的在所述内燃机的运行停止时该内燃机的曲轴的旋转停止位置、和在所述内燃机的运行停止时停止于从进气行程到压缩行程的所述预定范围内的气缸中的燃料喷射的状态，调节所述开始转速和所述停止转速。这样的控制确保停止在从进气行程到压缩行程的所述预定范围内的气缸中的燃料喷射，即使是在由于内燃机的状态变化和老化现象而导致内燃机改变停止位置的情况下。在内燃机的重新启动时，空气燃料混合物在已经在从进气行程到压缩行程的所述预定范围内停止的气缸中在从压缩行程到膨胀行程之间的点火定时点火。这确保内燃机的快速启动。预定的范围可包括进气行程和压缩行程的一部分。

在本发明的车辆的一个优选实施例中，所述开始转速和/或停止转速调节模块，当停止于所述预定范围外的气缸接收燃料喷射时，可调节所述开始转速和所述停止转速中至少之一，以使得在所述开始转速和所述停止转速之间的范围变窄。该布置能够适当调节所述开始转速和所述停止转速以使得在停止于预定范围的气缸中进行燃料喷射。在本发明的车辆的另一个优选实施例中，所述开始转速和/或停止转速调节模块，当停止于所述预定范围内的气缸没有接收燃料喷射时，可调节所述开始转速和所述停止转速中至少之一，以使得在所述开始转速和所述停止转速之间的范围变宽。该布置能够适当调节所述开始转速和所述停止转速以使得在停止于预定范围的气缸中进行燃料喷射。

本发明还涉及一种停止内燃机的运行的内燃机停止方法，所述内燃机具有多个气缸并能够在所述多个气缸的每一个的进气***中单独地接受燃料喷射。所述内燃机停止方法包括：控制燃料喷射的步骤，其控制燃料喷射，以使得所述多个气缸的一个在所述内燃机的运行停止时，在从进气行程到压缩行程的预定范围中接受燃料喷射并且停止。所述控制燃料喷射的步骤包括下述步骤：禁止燃料喷射直到所测量的所述内燃机的转速降低到预定开始转速为止；在所测量的所述内燃机的转速在所述预定开始转速和预定停止转速之间时允许燃料喷射；并且，在所测量的所述内燃机的转速降低到所述预定停止转速之后，再次禁止燃料喷射。所述内燃机停止方法还包括下述调节步骤：基于在所述内燃机的运行停止时所检测的曲轴的旋转停止位置以及在所述内燃机的运行停止时停止于从所述进气行程到所述压缩行程的预定范围内的气缸中的燃料喷射的状态，调节所述开始转速和所述停止转速中至少之一。

本发明的内燃机停止方法使得将燃料喷射入在所述内燃机运行停止时停止在从进气行程到压缩行程的预定范围内的气缸中。基于所检测的在所述内燃机的运行停止时该内燃机的曲轴的旋转停止位置、和在所述内燃机的运行停止时停止于从进气行程到压缩行程的所述预定范围内的气缸中的燃料喷射的状态，调节用以恢复被禁止的燃料喷射的所述开始转速和用以禁止被恢复的燃料喷射的所述停止转速。这样的控制确保停止在从进气行程到压缩行程的所述预定范围内的气缸中的燃料喷射，即使是在由于内燃机的状态变化和老化现象而导致内燃机改变停止位置的情况下。在内燃机的重新启动时，空气燃料混合物在已经在从进气行程到压缩行程的所述预定范围内停止的气缸中在从压缩行程到膨胀行程的点火定时点火。这确保内燃机的快速启动。

在本发明的内燃机停止方法中，当停止于所述预定范围外的气缸接收燃料喷射时，所述调节步骤可调节所述开始转速和所述停止转速中至少之一，以使得在所述开始转速和所述停止转速之间的范围变窄。该布置能够适当调节所述开始转速和所述停止转速以使得在停止于预定范围的气缸中进行燃料喷射。另外，在本发明的内燃机停止方法中，当停止于所述预定范围内的气缸没有接收燃料喷射时，所述调节步骤可调节所述开始转速和所述停止转速中至少之一，以使得在所述开始转速和所述停止转速之间的范围变宽。该布置能够适当调节所述开始转速和所述停止转速以使得在停止于预定范围的气缸中进行燃料喷射。

附图说明

图1示意性地示出了装有本发明的一个实施例中的内燃机***的电动车辆的构造；

图2示出了包含在该实施例的内燃机***中的发动机的四个气缸中的四个行程中的曲柄角(曲轴转角)CA的变化的示例；

图3是表示包含在该实施例的内燃机***中的发动机ECU所执行的发动机停止控制程序(例程)的流程图；

图4示出了燃料喷射停止范围的一个示例；

图5示出了在发动机停止控制下的发动机转速Ne和燃料喷射状态的时间变化；以及

图6是表示由发动机ECU执行的发动机启动控制程序的流程图。

具体实施方式

下面将作为一个优选实施例描述执行本发明的一个模式。图1示意性地示出了装有本发明的一个实施例中的内燃机***20的电动车辆10的构造。如图所示，电动车辆10包括：汽油驱动的发动机22；控制发动机22的发动机电子控制单元(下面称之为发动机ECU)70；转换发动机22的曲轴24的动力并且通过差动齿轮18将转换的动力输出到驱动轮19a和19b的自动变速器(AT)17；以及控制自动变速器17的AT电子控制单元(未示出)。发动机22和发动机ECU70构成了该实施例的内燃机***20。

发动机22是能够分别将燃料喷射到进气歧管30的各个气缸22a至22d中的单独喷射类型4缸发动机。发动机22中的四个气缸22a至22d中的每一个在包括进气行程、压缩行程、膨胀行程(燃烧行程)和排气行程的循环中被驱动。第一气缸22a、第二气缸22b、第三气缸22c和第四气缸22d按照该顺序直列(串行)排列，同时第一气缸22a、第三气缸22c、第四气缸22d和第二气缸22b与曲轴24相连以具有按照该顺序相差180度的曲柄角。图2示出了各个气缸22a至22d的四个行程中的曲柄角CA的变化。图2还示出了在发动机停止控制中的燃料喷射定时以及在发动机启动控制中的燃料喷射定时和点火定时(后面将描述)。

发动机22具有：清洁吸入空气的空气滤清器26、与进气管27相连并且被节流阀电机28a驱动以调节进气量的节流阀28、与对应于四个气缸22a至22d分叉的进气歧管30的支管相连以分别将燃料，即汽油，喷射到各个气缸22a至22d的燃料喷射阀32、以及由相对于曲轴24的2圈以1圈的比率转动的凸轮轴34的凸轮34a驱动以将汽油和空气的混合物(空气燃料混合物)引入到各个燃烧室40的进气阀36。发动机22还包括：以从压缩行程到膨胀行程的定时为与点火器成为一体的点火线圈41提供电压、以在燃烧室40中产生电火花的火花塞42、由相对于曲轴24的2圈以1圈的比率转动的凸轮轴35的凸轮35a驱动、以将燃烧废气从燃烧室40排出到排气歧管46中的排气阀38，以及转化废气中的有毒成分，即，一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮的氧化物(NOx)，的三元催化剂的催化转换器(未示出)。利用在燃烧室40中的空气燃料混合物剧烈(***)燃烧的能量压下的活塞44的往复运动被转换成曲轴24的转动。

曲柄角传感器48被安装在发动机22的曲轴24上以测量作为曲轴24转动角度的曲柄角CA。凸轮角传感器50被安装在凸轮轴34或者35的每一个上以测量作为凸轮轴34或者35的转动角度的凸轮角。发动机22还装有各种传感器以观察发动机22的情况。这样的传感器包括测量在发动机22中的冷却水的温度的水温传感器52、测量吸入空气的温度的吸入空气温度传感器54、检测节流阀28的位置即节气门位置的节流阀位置传感器56和测量作为发动机22的负荷的进气量的真空传感器58。这些传感器的输出信号被输入到发动机ECU70中。曲柄角传感器48是具有布置在面对与曲轴24相连的磁体转子(未示出)的一个位置处的磁阻元件的MRE转动传感器。曲柄角传感器48以每一个预设角度产生一个脉冲(例如，在为10度的每一个曲柄角CA)。在该实施例的结构中，发动机ECU70响应于由曲柄角传感器48产生的脉冲规定曲轴24的曲柄角CA或者转动角并且计算发动机22的转速Ne。

发动机ECU70被构成为微型计算机，包括CPU72、存储处理程序的ROM74、临时存储数据的RAM76、输入和输出端口(未示出)和通信端口(未示出)。发动机ECU70通过其输入端口从各个传感器接收信号，即，来自于曲柄角传感器48的曲柄角CA、来自于凸轮角传感器50的凸轮角、来自于水温传感器52的冷却水温度、来自于吸入空气温度传感器54的吸入空气温度、来自于节流阀位置传感器56的节流阀位置和来自于真空传感器58的进气量。发动机ECU70还通过其输入端口接收来自于换档位置传感器82的换档杆81的换档位置SP或者当前设定位置、来自于加速器踏板位置传感器84的加速器打开度Acc或者加速器踏板83的驾驶员压下量、来自于制动器踏板位置传感器86的制动器踏板85的制动器踏板位置BP或者驾驶员压下量、以及来自于车速传感器88的车速V。发动机ECU70通过其输出端口将驱动信号输出到燃料喷射阀32和调节节流阀28的位置的节流阀电机28a、以及将控制信号输出到点火线圈41。

现对安装在具有上述结构的实施例的车辆10上的内燃机***20的运行进行描述，特别是在发动机22的怠速停止时的一系列发动机停止控制。在该实施例的车辆10中，发动机22在预设自动停止条件下自动停止，例如，在车速V等于0且驾驶员压下制动器踏板85时。发动机22在预设自动启动条件下自动启动，例如，在发动机22的自动停止后驾驶员释放(松开)被压下的制动器踏板85。发动机22的自动停止控制和自动启动控制不是本发明的特征，从而不再详细描述。

图3是表示在预设自动停止条件下由发动机ECU70执行的发动机停止控制程序的流程图。在图3的发动机停止控制程序中，发动机ECU70的CPU72首先禁止燃料喷射到各个气缸22a至22d(步骤S100)。燃料喷射的禁止将切断燃料从而降低发动机22的转速Ne。

CPU72等待直至发动机22的输入转速Ne降低到小于等于预设燃料喷射开始参考转速Nref1(步骤S110和S120)，接着允许燃料喷射(步骤S130)。在该实施例中，根据发动机转速计算程序(未示出)利用由曲柄角传感器48产生的脉冲计算发动机22的输入转速Ne。发动机22的转速Ne可被测量并且被直接输入。燃料喷射开始参考转速Nref1被设定为紧接在发动机22完全停止之前允许在特定的气缸中燃料喷射的最大转速。该特定气缸在发动机22停止时在从进气行程到压缩行程的预设第一角度CA1至预设第二角度CA2的范围(下面称为燃料喷射停止范围)内的曲柄角CA停止。在如下面所述的发动机停止控制程序中调节燃料喷射开始参考转速Nref1。图4示出了燃料喷射停止范围的一个示例。在燃料喷射停止范围中，空气燃料混合物在发动机22的停止后用于发动机22重新启动的第一点火定时(接近压缩行程中的上止点TDC)可燃烧。空气燃料混合物在第一点火定时的燃烧快速提高发动机22的转速Ne。在该实施例中，燃料喷射停止范围是在进气行程的后半程中的第一角度CA1和在压缩行程的后半程中的第二角度CA2之间。响应于燃料喷射的允许，发动机ECU70启动燃料喷射阀32，以在排气行程的最后阶段以燃料喷射定时将燃料喷射到特定气缸中。

CPU72等待直至发动机22的输入转速Ne进一步降低到小于等于预设燃料喷射停止参考转速Nref2(步骤S140和S150)，接着禁止燃料喷射(步骤S160)。燃料喷射停止参考转速Nref2被设定为紧接在发动机22完全停止前允许在燃料喷射停止范围内停止的特定气缸中进行燃料喷射的最小转速。燃料喷射停止参考转速Nref2在下面描述的该发动机停止控制程序中被调节。响应于燃料喷射的禁止，发动机ECU70再次切断燃料。图5示出了在发动机停止控制下的发动机22的转速Ne和燃料喷射状态的时间变化。在时刻T1，提供发动机22的停止指令以禁止燃料喷射。在时刻T2，发动机22的转速Ne降低到燃料喷射开始参考转速Nref1以允许燃料喷射。在时刻T3，发动机22的转速Ne降低到燃料喷射停止参考转速Nref2以再次禁止燃料喷射。在时刻T4，发动机22的转速Ne降低到0，使得发动机22完全停止。

在步骤S160禁止燃料喷射后，CPU72等待直到发动机22的转速Ne降低到0(步骤S170和S180)。接着，CPU72从曲柄角传感器48输入曲柄角CA(步骤S190)，并且在假定进气行程的上止点(TDC)为0度时在进气行程到膨胀行程的第一半程的范围内计算进行燃料喷射的气缸的停止角CAs1和没有进行燃料喷射的气缸的停止角CAs2(步骤S200)。在该实施例中，燃料喷射停止范围宽于如图4中所示的180度。因此可能具有两个进行燃料喷射的气缸。在这种情况下，各个气缸的停止角CAs1在步骤S200被计算。类似地，可能具有两个没有进行燃料喷射的气缸，并且各个气缸的停止角CAs2在步骤S200被计算。CPU72接着判断每一个进行燃料喷射的气缸的计算的停止角CAs1是否在预设第一角度CA1和预设第二角度CA2之间的燃料喷射停止范围内(步骤S210)。当进行燃料喷射的任何气缸具有大于预设第二角度CA2的停止角度CAs1并且在燃料喷射停止范围外停止时(CA2<CAs1)，判断为燃料喷射开始参考转速Nref1将减小。这样，燃料喷射开始参考转速Nref1受到校正并且通过从当前的燃料喷射开始参考转速Nref1减去预设校正值ΔN来更新(步骤S220)。另一方面，当进行燃料喷射的任何气缸具有小于预设第一角度CA1的停止角CAs1并且在燃料喷射停止范围外停止时(CAs1<CA1)，判断为燃料喷射停止参考转速Nref2将增大。这样，燃料喷射停止参考转速Nref2受到校正并且通过将当前的燃料喷射停止参考转速Nref2加上预设校正值ΔN来更新(步骤S230)。当进行燃料喷射的气缸接近压缩行程的上止点并且在燃料喷射停止范围外(CA2<CAs1)停止时，燃料喷射开始参考转速Nref1将减小。另一方面，当进行燃料喷射的气缸接近进气行程的上止点并且在燃料喷射停止范围外(CAs1<CA1)停止时，燃料喷射停止参考转速Nref2将增大。即，在进行燃料喷射的任何气缸在燃料喷射停止范围外停止时，燃料喷射开始参考转速Nref1或者燃料喷射停止参考转速Nref2被校正，以使得燃料喷射开始参考转速Nref1和燃料喷射停止参考转速Nref2之间的范围变窄。燃料喷射开始参考转速Nref1的减小校正或者燃料喷射停止参考转速Nref2的增大校正，能够使得进行燃料喷射的任何气缸在燃料喷射停止范围内(CA1≤CAs1≤CA2)停止，即使是在由于发动机22的状态改变或者老化现象而导致的发动机22的停止位置改变的情况下。当进行燃料喷射的每一个气缸在燃料喷射停止范围内(CA1≤CAs1≤CA2)停止时，期望空气燃料混合物在发动机22重新启动时在下一个点火定时可燃烧。因此，这种情况无需燃料喷射开始参考转速Nref1的减小校正或者燃料喷射停止参考转速Nref2的增大校正。更新的(减小的)燃料喷射开始参考转速Nref1和更新的(增大的)燃料喷射停止参考转速Nref2被存储在发动机ECU70中并且即使在点火后仍然被保留。

CPU72接着判断没有进行燃料喷射的每一个气缸的计算的停止角CAs2是否在预设第一角度CA1和预设第二角度CA2之间的燃料喷射停止范围外(步骤S240)。当没有进行燃料喷射的任何气缸具有在从进气行程到压缩行程的下止点(BDC)以上并且不大于预设第二角度CA2并且在燃料喷射停止范围内(BDC≤CAs2≤CA2)停止时，判断为燃料喷射开始参考转速Nref1将增大。这样，燃料喷射开始参考转速Nref1受到校正并且通过将当前的燃料喷射开始参考转速Nref1加上预设校正值ΔN来更新(步骤S250)。当没有进行燃料喷射的任何气缸具有不小于预设第一角度CA1并且不大于从进气行程到压缩行程的下止点(BDC)并且在燃料喷射停止范围内(CA1≤CAs2≤BDC)停止时，另一方面，判断为燃料喷射停止参考转速Nref2将减小。这样，燃料喷射停止参考转速Nref2受到校正并且通过从当前的燃料喷射停止参考转速Nref2减去预设校正值ΔN来更新(步骤S260)。在步骤S250或者步骤S260的处理后，CPU72终止发动机停止控制程序。当没有进行燃料喷射的气缸在压缩行程的燃料喷射停止范围内(BDC≤CAs2≤CA2)停止时，燃料喷射开始参考转速Nref1将增大。另一方面，当没有进行燃料喷射的气缸在进气行程的燃料喷射停止范围内(CA1≤CAs2≤BDC)停止时，燃料喷射停止参考转速Nref2将减小。即，在没有进行燃料喷射的气缸在燃料喷射停止范围内停止时，燃料喷射开始参考转速Nref1或者燃料喷射停止参考转速Nref2被校正，以使得燃料喷射开始参考转速Nref1和燃料喷射停止参考转速Nref2之间的范围变宽。燃料喷射开始参考转速Nref1的增大校正或者燃料喷射停止参考转速Nref2的减小校正，能够使得没有进行燃料喷射的气缸在燃料喷射停止范围外(CAs2<CA1，CA2<CAs2)停止，即使是在由于发动机22的状态改变或者老化现象而导致的发动机22的停止位置改变的情况下。当未进行燃料喷射的每一个气缸在燃料喷射停止范围外(CAs2<CA1，CA2<CAs2)停止时，发动机停止控制程序终止，并且不进行燃料喷射开始参考转速Nref1的增大校正或者燃料喷射停止参考转速Nref2的减小校正。更新的(增大的)燃料喷射开始参考转速Nref1和更新的(减小的)燃料喷射停止参考转速Nref2被存储在发动机ECU70中并且即使在点火后仍然被保留。

图6是表示在预设自动启动条件下由发动机ECU70执行的发动机启动控制程序的流程图。在发动机启动控制程序中，发动机ECU70的CPU72首先基于在发动机22停止时的曲柄角CA计算在燃料喷射停止范围内停止的第一目标气缸中的点火定时(步骤S300)。上述发动机停止控制程序校正燃料喷射开始参考转速Nref1和燃料喷射停止参考转速Nref2，以补偿例如由于发动机22的老化现象而导致的发动机22的停止位置改变。这样的校正允许在发动机22完全停止前在燃料喷射停止范围内停止的第一目标气缸中进行燃料喷射。因此，发动机启动控制程序计算在燃料喷射停止范围内停止的第一目标气缸中点燃和燃烧所喷射的空气燃料混合物的点火定时。CPU72接着开始曲轴起动(cranking)(步骤S310)并且启动燃料喷射阀32和火花塞42以开始喷射燃料并且点火(步骤S320)，并且计算具有在燃料喷射停止范围内停止的第一目标气缸后的点火定时的第二目标气缸中的燃料喷射定时和点火定时(步骤S330)。例如，假设当第一气缸22a已经接收燃料喷射并且在燃料喷射停止范围内在压缩行程中以大约90度的曲柄角CA停止状态下，发动机22重新启动。在该状态下的燃料喷射定时和点火定时如图2中所示。作为在第一气缸22a后具有点火定时的第二目标气缸的第三气缸22c，在进气行程以大约90度的曲柄角CA停止并且没有接收燃料喷射。需要在进气行程中喷射燃料和将喷射的燃料引入到燃烧室40中，以使得空气燃料混合物在第三气缸22c中以第一点火定时燃烧。这样，在进气行程结束前设定燃料喷射定时。在另一个示例中，假设在第一气缸22a已经接收燃料喷射并且在燃料喷射停止范围内在压缩行程中以接近预设第二角度CA2的停止曲柄角CA停止的情况下，发动机22重新启动。作为在第一气缸22a后具有点火定时的第二目标气缸的第三气缸22c，在燃料喷射停止范围内的进气行程中停止并且已经接收燃料喷射。因此，无需在步骤330计算燃料喷射定时。接着，CPU72计算具有第三点火定时的第三目标气缸中的燃料喷射定时和点火定时(步骤S340)，并且为具有第四和后续点火定时的第四和后续目标气缸设定标准燃料喷射定时和标准点火定时(步骤S350)。在步骤S350处理后终止发动机启动控制程序。发动机启动控制计算燃料喷射定时和点火定时，并且以计算的燃料喷射定时执行燃料喷射以及以计算的点火定时执行点火。对于发动机22的重新启动，该控制能够提供在已经接收燃料喷射并且在燃料喷射停止范围停止的特定气缸中的空气燃料混合物的燃烧、以及在具有后续点火定时的后续气缸中的燃烧。这样，燃烧能量可被有效利用以提高发动机22的转速Ne。这确保发动机22的快速启动。

在上述实施例的内燃机***20中，燃料喷射停止范围被限定为在发动机22启动时在第一点火定时的空气燃料混合物的可燃区域。当进行燃料喷射的气缸在燃料喷射停止范围外停止时，发动机停止控制将表示允许燃料喷射的发动机22的转速Ne的燃料喷射开始参考转速Nref1校正为较小的数值，或者将表示禁止燃料喷射的发动机22的转速Ne的燃料喷射停止参考转速Nref2校正为较大的数值。这样的控制有效地禁止在燃料喷射停止范围外停止的气缸中的燃料喷射，即使是在由于发动机22的状态改变或者老化现象而导致的发动机22的停止位置改变的情况下。另一方面，当没有进行燃料喷射的气缸在燃料喷射停止范围内停止时，发动机停止控制将燃料喷射开始参考转速Nref1校正为较大的数值，或者将燃料喷射停止参考转速Nref2校正为较小的数值。这样的控制有效地确保在燃料喷射停止范围内停止的气缸中的燃料喷射，即使是在由于发动机22的状态改变或者老化现象而导致的发动机22的停止位置改变的情况下。燃料喷射开始参考转速Nref1和燃料喷射停止参考转速Nref2的适当控制，有效地保证在燃料喷射停止范围内停止的气缸中的燃料喷射，从而能够使得发动机22快速启动。

在发动机22的自动重新启动时，本发明的内燃机***20计算在燃料喷射停止范围内停止的第一目标气缸的点火定时、以及具有第二和第三点火定时的第二和第三目标气缸的燃料喷射定时和点火定时，并且以计算的各个燃料喷射定时和点火定时进行燃料喷射和点火。这样的控制确保在发动机22重新启动时在已经接收燃料喷射并且在燃料喷射停止范围内停止的第一目标气缸中的空气燃料混合物的点火和燃烧、以及在具有后续点火定时的后续目标气缸中的点火和燃烧。因此，燃烧能量可有效地用于提高发动机22的转速Ne。这确保发动机22快速启动。

本实施例的内燃机***20，当进行燃料喷射的气缸在燃料喷射停止范围外停止或者没有进行燃料喷射的气缸在燃料喷射停止范围内停止时，利用固定的校正值ΔN校正燃料喷射开始参考转速Nref1或者燃料喷射停止参考转速Nref2。燃料喷射开始参考转速Nref1或者燃料喷射停止参考转速Nref2的校正值，也可根据进行燃料喷射的气缸的停止角CAs1和没有进行燃料喷射的气缸的停止角CAs2改变。该校正值可随着进行燃料喷射的气缸的停止位置向外偏离燃料喷射停止范围的边界的距离的增大而增大。该校正值可随着没有进行燃料喷射的气缸的停止位置向内偏离燃料喷射停止范围的边界的距离的增大而增大。

本实施例的内燃机***20每当进行燃料喷射的气缸在燃料喷射停止范围外停止或者没有进行燃料喷射的气缸在燃料喷射停止范围内停止时，校正燃料喷射开始参考转速Nref1或者燃料喷射停止参考转速Nref2。发动机停止控制的一种可能的变型，可在进行燃料喷射的气缸多次在燃料喷射停止范围外重复停止或者没有进行燃料喷射的气缸多次在燃料喷射停止范围内重复停止时，校正燃料喷射开始参考转速Nref1或者燃料喷射停止参考转速Nref2。

在本实施例的内燃机***20中，燃料喷射停止范围被设定为从进气行程到压缩行程的区域。燃料喷射停止范围可被限定为在压缩行程内的区域。

本实施例的内燃机***20在驱动档位的发动机22的怠速停止前控制燃料喷射。在该驱动档位，发动机22在预设自动停止条件下自动停止，例如，车速V等于0并且驾驶员压下制动器踏板85，并且在预设自动启动条件下自动启动，例如，在发动机22自动停止后驾驶员释放制动器踏板85。本发明的技术也可用于在非驱动档位的发动机22的怠速停止前控制燃料喷射，例如，在空档或者停车档位。在发动机22停止时非驱动档位具有不同于驱动档位的摩擦。因此在非驱动档位的燃料喷射开始参考转速Nref1或者燃料喷射停止参考转速Nref2可独立于驱动档位的燃料喷射开始参考转速Nref1或者燃料喷射停止参考转速Nref2被存储。

应该在所有方面都认为上述实施例是示例性的而不是限制性的。在不脱离本发明的范围或其主要特征的精神的情况下，可存在许多变形、改变、和替换。在权利要求的等同意义及范围内的所有改变都应包括于其中。

工业实用性

本发明的技术优选地应用于内燃机***的制造工业和车辆制造工业。

Claims (16)

1.一种包括内燃机的内燃机***，该内燃机具有多个气缸并能够在所述多个气缸的每一个的进气***中接受燃料喷射，其特征在于，所述内燃机***包括：

能够单独地将燃料喷射入所述内燃机的所述多个气缸的每一个的进气***中的燃料喷射单元；

测量所述内燃机的转速的转速测量单元；

内燃机停止时燃料喷射控制模块，该控制模块在接收到所述内燃机的预定运行停止指令时，控制所述燃料喷射单元，使得将燃料喷射入在所述内燃机运行停止时停止在包括压缩行程的一部分的预定范围内的气缸中，

通过所述内燃机停止时燃料喷射控制模块对所述燃料喷射单元的所述控制来禁止燃料喷射直到所测量的所述内燃机的转速降低到预定开始转速为止，在所测量的所述内燃机的转速在所述预定开始转速和预定停止转速之间时允许燃料喷射，并且，在所测量的所述内燃机的转速降低到所述预定停止转速之后，再次禁止燃料喷射；

检测在所述内燃机的运行停止时该内燃机的曲轴的旋转停止位置的旋转停止位置检测单元；和

基于所检测的旋转停止位置以及停止于所述预定范围内的气缸中的燃料喷射的状态，调节所述开始转速和所述停止转速中至少之一的开始转速和/或停止转速调节模块。

2.如权利要求1所述的内燃机***，其中，所述开始转速和/或停止转速调节模块，当停止于所述预定范围外的气缸接收燃料喷射时，调节所述开始转速和所述停止转速中至少之一，使得在所述开始转速和所述停止转速之间的范围变窄。

3.如权利要求2所述的内燃机***，其中，所述开始转速和/或停止转速调节模块，当进行燃料喷射的气缸接近所述压缩行程的上死点并且停止于所述预定范围之外时，减小所述开始转速。

4.如权利要求2所述的内燃机***，其中，所述开始转速和/或停止转速调节模块，当进行燃料喷射的气缸处于所述压缩行程之前的进气行程并且停止于所述预定范围之外时，增加所述停止转速。

5.如权利要求1所述的内燃机***，其中，所述开始转速和/或停止转速调节模块，当停止于所述预定范围内的气缸没有接收燃料喷射时，调节所述开始转速和所述停止转速中至少之一，使得在所述开始转速和所述停止转速之间的范围变宽。

6.如权利要求5所述的内燃机***，其中，所述开始转速和/或停止转速调节模块，当没有进行燃料喷射的气缸接近所述压缩行程的上死点并且停止于所述预定范围内时，增加所述开始转速。

7.如权利要求5所述的内燃机***，其中，所述开始转速和/或停止转速调节模块，当没有进行燃料喷射的气缸处于所述压缩行程之前的进气行程并且停止于所述预定范围内时，减小所述停止转速。

8.如权利要求1所述的内燃机***，其中，所述预定范围包括进气行程和所述压缩行程的一部分。

9.如权利要求1所述的内燃机***，其中，所述预定运行停止指令，是在自动停止所述内燃机和自动重启动停止的该内燃机期间的预定自动停止条件下，所发出的。

10.如权利要求9所述的内燃机***，其中，所述内燃机***还包括：

内燃机启动控制模块，其在预定自动启动条件下，当停止于所述预定范围内的气缸从所述压缩行程变化到膨胀行程时，点燃空气燃料混合物以启动所述内燃机。

11.一种利用内燃机的输出动力的车辆，该内燃机具有多个气缸并能够在所述多个气缸的每一个的进气***中接受燃料喷射，其特征在于，所述车辆包括：

能够单独地将燃料喷射入所述内燃机的所述多个气缸的每一个的进气***中的燃料喷射单元；

测量所述内燃机的转速的转速测量单元；

内燃机停止时燃料喷射控制模块，该控制模块在接收到所述内燃机的预定运行停止指令时，控制所述燃料喷射单元，使得将燃料喷射入在所述内燃机运行停止时停止在包括压缩行程的一部分的预定范围内的气缸中，

通过所述内燃机停止时燃料喷射控制模块对所述燃料喷射单元的所述控制来禁止燃料喷射直到所测量的所述内燃机的转速降低到预定开始转速为止，在所测量的所述内燃机的转速在所述预定开始转速和预定停止转速之间时允许燃料喷射，并且，在所测量的所述内燃机的转速降低到所述预定停止转速之后，再次禁止燃料喷射；

检测在所述内燃机的运行停止时该内燃机的曲轴的旋转停止位置的旋转停止位置检测单元；和

基于所检测的旋转停止位置以及停止于所述预定范围内的气缸中的燃料喷射的状态，调节所述开始转速和所述停止转速中至少之一的开始转速和/或停止转速调节模块。

12.如权利要求11所述的车辆，其中，所述开始转速和/或停止转速调节模块，当停止于所述预定范围外的气缸接收燃料喷射时，调节所述开始转速和所述停止转速中至少之一，使得在所述开始转速和所述停止转速之间的范围变窄。

13.如权利要求11所述的车辆，其中，所述开始转速和/或停止转速调节模块，当停止于所述预定范围内的气缸没有接收燃料喷射时，调节所述开始转速和所述停止转速中至少之一，使得在所述开始转速和所述停止转速之间的范围变宽。

14.一种停止内燃机的运行的内燃机停止方法，所述内燃机具有多个气缸并能够在所述多个气缸的每一个的进气***中单独地接受燃料喷射，其特征在于，所述内燃机停止方法包括：

控制燃料喷射的步骤，其控制燃料喷射，使得所述多个气缸的一个在所述内燃机的运行停止时，在从进气行程到压缩行程的预定范围中接受燃料喷射并且停止，

所述控制燃料喷射的步骤包括下述步骤：

禁止燃料喷射直到所测量的所述内燃机的转速降低到预定开始转速为止；

在所测量的所述内燃机的转速在所述预定开始转速和预定停止转速之间时允许燃料喷射；并且，

在所测量的所述内燃机的转速降低到所述预定停止转速之后，再次禁止燃料喷射；

所述内燃机停止方法还包括下述调节步骤：

基于在所述内燃机的运行停止时所检测的曲轴的旋转停止位置以及在所述内燃机的运行停止时停止于从所述进气行程到所述压缩行程的预定范围内的气缸中的燃料喷射的状态，调节所述开始转速和所述停止转速中至少之一。

15.如权利要求14所述的内燃机停止方法，其中，当停止于所述预定范围外的气缸接收燃料喷射时，所述调节步骤调节所述开始转速和所述停止转速中至少之一，使得在所述开始转速和所述停止转速之间的范围变窄。

16.如权利要求14所述的内燃机停止方法，其中，当停止于所述预定范围内的气缸没有接收燃料喷射时，所述调节步骤调节所述开始转速和所述停止转速中至少之一，使得在所述开始转速和所述停止转速之间的范围变宽。

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