CN102269067A - 改进发动机停止-起动响应时间的控制***和方法 - Google Patents

改进发动机停止-起动响应时间的控制***和方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及改进发动机停止-起动响应时间的控制***和方法。一种用于发动机的控制***，包括停止-起动开始模块和负载控制模块。所述停止-起动开始模块响应于发动机关闭请求而关闭发动机。所述负载控制模块响应于发动机关闭请求通过增加由被联接到发动机曲轴的发动机附件输入到发动机的旋转负载而增加发动机关闭期间发动机旋转速度下降的变化率。一种用于发动机的方法包括响应于发动机关闭请求而关闭发动机。所述方法还包括：响应于发动机关闭请求，通过增加由被联接到发动机曲轴的发动机附件输入到发动机的旋转负载而增加发动机关闭期间发动机旋转速度下降的变化率。

Description

改进发动机停止-起动响应时间的控制***和方法
技术领域
本发明涉及内燃机的控制，且更具体地涉及停止-起动发动机控制***和方法。
背景技术
在此提供的背景说明是为了总体上介绍本发明背景的目的。当前所署名发明人的工作（在背景技术部分描述的程度上）和本描述中否则不足以作为申请时的现有技术的各方面，既不明显地也非隐含地被承认为与本发明相抵触的现有技术。
车辆包括发动机***，发动机***产生驱动扭矩以驱动车辆车轮。通常，发动机***包括内燃机。内燃机通过在气缸中燃烧空气和燃料混合物而产生驱动扭矩。气缸中的燃烧驱动活塞，活塞转动曲轴，从而产生驱动扭矩。空气-燃料混合物的燃烧产生排气，排气从气缸排出。
已经开发控制***以控制由内燃机产生的驱动扭矩。已经开发停止-起动发动机控制***以增加燃料经济性且减少排放物。停止-起动***在车辆操作时段期间在不需要来自于发动机的驱动扭矩时选择性地关闭且随后重新起动发动机。
例如，在趋近停车信号灯时，随着车辆减速至停止，停止-起动***可关闭发动机。在车辆驾驶员释放制动踏板且踩下加速踏板时，表示期望车辆加速，停止-起动***可重新起动发动机。在车辆停止且停车信号灯变化之后，驾驶员可释放制动踏板且踩下加速踏板。替代地，在车辆停止之前，驾驶员可释放制动踏板且踩下加速踏板，这可称为改变主意事件。因此，停止-起动***在车辆操作期间可基于来自于驾驶员的输入和/或各种操作状况（例如，车辆速度和发动机速度）定期地关闭和重新起动发动机。
发明内容
在一种形式中，本发明提供一种用于发动机的控制***，包括停止-起动开始模块和负载控制模块。所述停止-起动开始模块响应于发动机关闭请求而关闭发动机。所述负载控制模块响应于发动机关闭请求通过增加由被联接到发动机曲轴的发动机附件输入到发动机的旋转负载而增加发动机关闭期间发动机旋转速度下降的变化率。
在一个特征中，所述发动机附件由曲轴旋转地驱动。在相关特征中，所述负载控制模块可通过增加发电机的充电速率而增加旋转负载。在另一个相关特征中，所述负载控制模块可通过接合空调压缩机的离合器而增加旋转负载。在又一个相关特征中，所述负载控制模块可通过增加空调压缩机的冷却容量而增加旋转负载。
在其它特征中，所述负载控制模块可在发动机的旋转速度处于预定第一速度范围内时增加由第一发动机附件输入的第一旋转负载，且可在旋转速度处于预定第二速度范围内时增加由第二发动机附件输入的第二旋转负载，所述预定第二速度范围不同于所述预定第一速度范围。
在另外的特征中，所述负载控制模块可基于发动机附件的负载容量从一组发动机附件中选择发动机附件。
在进一步的特征中，所述负载控制模块可将旋转负载从做出发动机关闭请求时的第一负载增加至发动机关闭之前的第二负载。
在另外的特征中，所述负载控制模块可将做出发动机关闭请求时由发动机附件产生的第一功率增加至发动机关闭期间的第二功率。
在另外的特征中，所述负载控制模块可将由发动机附件产生的旋转负载从发动机关闭期间的第一负载减少至发动机关闭之后的第二负载。
在另一种形式中，本发明提供一种用于发动机的方法。所述方法包括响应于发动机关闭请求而关闭发动机。所述方法还包括：响应于发动机关闭请求，通过增加由被联接到发动机曲轴的发动机附件输入到发动机的旋转负载而增加发动机关闭期间发动机旋转速度下降的变化率。
在一个特征中，所述发动机附件由曲轴旋转地驱动。在相关特征中，增加旋转负载可包括增加发电机的充电速率。在另一个相关特征中，增加旋转负载可包括接合空调压缩机的离合器。在又一个相关特征中，增加旋转负载可包括增加空调压缩机的冷却容量。
在其它特征中，增加旋转负载可包括：在发动机的旋转速度处于预定第一速度范围内时增加由第一发动机附件输入的第一旋转负载，且在旋转速度处于预定第二速度范围内时增加由第二发动机附件输入的第二旋转负载，所述预定第二速度范围不同于所述预定第一速度范围。
在另外的特征中，所述方法还可包括基于发动机附件的负载容量从一组发动机附件中选择发动机附件。
在进一步的特征中，增加旋转负载可包括将旋转负载从做出发动机关闭请求时的第一负载增加至发动机关闭之前的第二负载。
在另外的特征中，增加旋转负载可包括将做出发动机关闭请求时由发动机附件产生的第一功率增加至发动机关闭期间的第二功率。
在另外的特征中，所述方法还可包括将由发动机附件产生的旋转负载从发动机关闭期间的第一负载减少至发动机关闭之后的第二负载。
在其它的特征中，上述***和方法通过由一个或多个处理器执行的计算机程序实施。计算机程序可以驻留在有形计算机可读介质上，例如但不限于：存储器、非易失性数据存储装置、和/或其它合适的有形存储介质。
方案1. 一种用于发动机的控制***，包括：
停止-起动开始模块，所述停止-起动开始模块响应于发动机关闭请求而关闭所述发动机；和
负载控制模块，所述负载控制模块响应于所述发动机关闭请求通过增加由发动机附件输入到所述发动机的旋转负载而增加发动机关闭期间所述发动机的旋转速度下降的变化率，所述发动机附件被联接到所述发动机的曲轴。
方案2. 根据方案1所述的控制***，其中，所述发动机附件由所述曲轴旋转地驱动。
方案3. 根据方案1所述的控制***，其中，所述负载控制模块通过增加发电机的充电速率而增加所述旋转负载。
方案4. 根据方案1所述的控制***，其中，所述负载控制模块通过接合空调压缩机的离合器而增加所述旋转负载。
方案5. 根据方案1所述的控制***，其中，所述负载控制模块通过增加空调压缩机的冷却容量而增加所述旋转负载。
方案6. 根据方案1所述的控制***，其中，所述负载控制模块在所述发动机的旋转速度处于预定第一速度范围内时增加由第一发动机附件输入的第一旋转负载，且在所述旋转速度处于预定第二速度范围内时增加由第二发动机附件输入的第二旋转负载，所述预定第二速度范围不同于所述预定第一速度范围。
方案7. 根据方案1所述的控制***，其中，所述负载控制模块基于所述发动机附件的负载容量从一组发动机附件中选择所述发动机附件。
方案8. 根据方案1所述的控制***，其中，所述负载控制模块将所述旋转负载从做出所述发动机关闭请求时的第一负载增加至发动机关闭之前的第二负载。
方案9. 根据方案1所述的控制***，其中，所述负载控制模块将做出所述发动机关闭请求时由所述发动机附件产生的第一功率增加至发动机关闭期间的第二功率。
方案10. 根据方案1所述的控制***，其中，所述负载控制模块将由所述发动机附件产生的旋转负载从发动机关闭期间的第一负载减少至发动机关闭之后的第二负载。
方案11. 一种用于发动机的方法，包括：
响应于发动机关闭请求而关闭所述发动机；
响应于所述发动机关闭请求，通过增加由发动机附件输入到所述发动机的旋转负载而增加发动机关闭期间所述发动机的旋转速度下降的变化率，所述发动机附件被联接到所述发动机的曲轴。
方案12. 根据方案11所述的方法，其中，所述发动机附件由所述曲轴旋转地驱动。
方案13. 根据方案11所述的方法，其中，所述增加所述旋转负载包括增加发电机的充电速率。
方案14. 根据方案11所述的方法，其中，所述增加所述旋转负载包括接合空调压缩机的离合器。
方案15. 根据方案11所述的方法，其中，所述增加所述旋转负载包括增加空调压缩机的冷却容量。
方案16. 根据方案11所述的方法，其中，所述增加所述旋转负载包括：在所述发动机的旋转速度处于预定第一速度范围内时增加由第一发动机附件输入的第一旋转负载，且在所述旋转速度处于预定第二速度范围内时增加由第二发动机附件输入的第二旋转负载，所述预定第二速度范围不同于所述预定第一速度范围。
方案17. 根据方案11所述的方法，还包括：基于所述发动机附件的负载容量从一组发动机附件中选择所述发动机附件。
方案18. 根据方案11所述的方法，其中，所述增加所述旋转负载包括：将所述旋转负载从做出所述发动机关闭请求时的第一负载增加至发动机关闭之前的第二负载。
方案19. 根据方案11所述的方法，其中，所述增加所述旋转负载包括：将做出所述发动机关闭请求时由所述发动机附件产生的第一功率增加至发动机关闭期间的第二功率。
方案20. 根据方案11所述的方法，还包括：将由所述发动机附件产生的旋转负载从发动机关闭期间的第一负载减少至发动机关闭之后的第二负载。
本发明的进一步应用领域从后文所提供的详细说明将显而易见。应当理解的是，详细说明和具体示例仅旨在用于描述目的且不旨在限制本发明的范围。
附图说明
从详细说明和附图将能更全面地理解本发明，在附图中：
图1是根据本发明的示例性车辆的功能框图；
图2是根据本发明的用于控制发动机的停止-起动操作的示例性控制***的功能框图；和
图3是示出了根据本发明的用于控制发动机的停止-起动操作的示例性方法的流程图。
具体实施方式
后述说明本质上仅为示例性的，且不旨在以任何方式限制本发明、其应用或使用。为了清楚起见，在附图中相同的附图标记将用于表示类似的元件。如在本文中所使用的，短语A、B和C中的至少一个应当理解为表示采用非排他性逻辑“或”的逻辑（A或B或C）。应当理解的是，方法中的步骤可采用不同的顺序执行而不改变本发明的原理。
如在本文中所使用的，术语“模块”是指专用集成电路（ASIC）、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器（共享的、专用的或者组）和存储器、组合逻辑电路、和/或提供所述功能的其它合适部件。
车辆停止-起动***基于来自于车辆驾驶员的输入和/或各种操作状况（例如，车辆速度和发动机速度）选择性地关闭和随后重新起动发动机。然而，在发动机停止-起动操作时段期间的驾驶员输入可随着驾驶员意图变化而快速变化。例如，驾驶员可在趋近交通信号灯时最初踩下制动踏板且使车辆减速，然后突然释放制动踏板且推动加速踏板以使车辆开始加速。
当在停止-起动操作期间驾驶员意图变化时，可能需要用于重新起动发动机的快速响应时间以满足驾驶员意图。然而，许多发动机起动***不能被采用以重新起动发动机，直到发动机的旋转速度处于或接近零。取决于在开始停止-起动操作时发动机的旋转速度和扭矩输出，发动机滑行减速（coast-down）所需的时间段可能超过满足驾驶员意图的期望响应时间。能够在发动机速度高于零时重新起动发动机的发动机起动***已经被开发且可用于减少响应时间，然而，所述***通常给车辆控制***和硬件增加了成本和复杂性。
本发明提供一种改进发动机停止-起动***的响应时间的***和方法。所述***和方法在发动机滑行减速时段期间增加输入到发动机的旋转负载。旋转负载的增加响应于发动机关闭请求而开始。通过增加旋转负载，所述***和方法能够增加发动机滑行减速的变化率且减少发动机滑行减速时段，从而减少响应时间。
在示例性实施方式中，所述***和方法通过增加由发动机旋转地驱动的一个或多个发动机附件产生的寄生负载而增加旋转负载。例如，所述***和方法可采用以下发动机附件，包括但不限于发电机和空调（A/C）压缩机。将理解的是，附加寄生负载产生源（例如，电磁制动器）可以增加到***且还用于增加寄生负载。
所述***和方法可通过致动在做出发动机关闭请求的时间时或附近闲置的一个或多个附件来增加寄生负载。替代地或附加地，所述***和方法可通过增加由附件产生的功率来增加寄生负载。例如，可以增加发电机的充电速率和/或A/C压缩机的冷却容量。
本发明提供了一种低成本、快速市场化的停止-起动***和相关方法。将理解的是，所述***和方法可能在不给现有发动机控制和硬件增加显著复杂性的情况下实施。所述***和方法可以实施以减少重新起动车辆的响应时间，从而在驾驶员意图变化的期望时段内实现期望车辆性能（例如，车辆加速）。
具体地参考图1，示出了根据本发明的示例性车辆10。车辆10包括动力系12、控制模块14和驾驶员输入模块16。通常，动力系12产生驱动扭矩且推进车辆10。控制模块14控制动力系12的操作，包括所产生的驱动扭矩。控制模块14基于各种输入（包括由驾驶员输入模块16输出的驾驶员信号以及根据本发明的各种其它车辆***信号和控制值）控制操作。驾驶员输入模块16响应于驾驶员做出的输入来输出驾驶员信号。
驾驶员输入包括但不限于：抬高或踩下制动踏板以及抬高或踩下加速踏板。车辆***信号包括但不限于：由感测各种车辆操作状况的传感器输出的信号以及由车辆10的各个模块产生的控制信号。
动力系12包括发动机***20、变矩器（TC）22、自动变速器24、传动系26、以及一个或多个车轮28。发动机***20产生驱动扭矩，其经由TC 22传输给变速器24。输入到变速器24的驱动扭矩以一个或多个传动比传输给传动系26，传动系26驱动一个或多个车轮28。
发动机***20包括内燃机（ICE）30、起动器***32、和附件驱动***34。发动机***20可以是混合动力发动机***，包括产生驱动扭矩的电动马达（未示出），该驱动扭矩单独使用或者与由ICE 30产生的驱动扭矩结合以推进车辆10。本发明并不限于具体类型或配置的内燃机。例如，ICE 30可以是火花点火（SI）发动机或压缩点火（CI）发动机。ICE 30可以是四冲程发动机或两冲程发动机。为了示例性目的，ICE 30表示了具有单个气缸的四冲程往复式SI发动机。虽然为了简单起见示出了单个气缸，但是将理解的是，ICE 30可具有多个气缸。
ICE 30包括进气***40、燃料***42、气缸44、曲轴46和排气***48。在ICE 30的操作期间，空气通过进气***40抽吸到气缸44中且与由燃料***42供应的燃料混合。进入气缸44的空气量可以由设置在进气***40中的节气门50控制。由燃料***42供应的燃料的定时和量可以由一个或多个燃料喷射器（未示出）控制。
空气-燃料（A/F）混合物由被联接到曲轴46的活塞（未示出）压缩且在气缸44内燃烧。燃烧的定时和启动由位于气缸44中的火花塞52控制。燃烧驱动活塞，继而旋转曲轴46。燃烧产生的排气从气缸排出到排气***48中。排气在排气***48内处理以减少某些成分的浓度且随后释放到环境中。
起动器***32将扭矩供应给曲轴46，用于发动从而起动ICE 30。本发明并不限于具体配置的起动器***。具体地，本发明适用于起动器***32的一个或多个部件在ICE 30运行时从曲轴46分离且在发动之前必须再次接合的各种配置。为了示例性目的，所示起动器***32包括可缩回小齿轮和环形齿轮配置。
起动器***32包括环形齿轮60、传动小齿轮62和马达/致动器64。环形齿轮60固定到曲轴46以与其一起旋转。传动小齿轮62能选择性地与环形齿轮60接合。例如，传动小齿轮62在第一伸出位置时可与环形齿轮60啮合，且在第二缩回位置时可与环形齿轮60分离。
马达/致动器64能操作通过伸出和缩回传动小齿轮62而将传动小齿轮62与环形齿轮60接合和分离。在各种实施方式中，马达/致动器64可在传动小齿轮62与环形齿轮60接合时旋转传动小齿轮62。马达/致动器64可通过将传动小齿轮62的第一旋转速度与环形齿轮60的第二旋转速度同步而提供接合。在传动小齿轮62接合时，马达/致动器64能操作提供发动扭矩。
附件驱动***34包括一个或多个附件部件，其将ICE 30提供的旋转能量转换为由车辆10的各种***和附件使用的其它形式的能量。在操作时，附件部件吸收由ICE 30产生的驱动扭矩，从而在ICE 30上产生负载（通常称为寄生负载）。由附件部件产生的寄生负载可基于各种操作状况变化，包括附件部件操作的旋转速度和附件部件的功率输出。
为了示例性目的，所示的附件驱动***34包括动力转向（PS）泵70、A/C压缩机72、发电机74和附件驱动装置76。PS泵70将旋转能量转换为由转向***使用的流体能量。A/C压缩机72将旋转能量转换为由加热、通风和空调（HVAC）***使用的冷却容量。A/C压缩机72包括离合器80且还可包括容量控制阀82。离合器80是能操作将A/C压缩机72和附件驱动装置76旋转地联接和分离的电操作离合器。容量控制阀82是能操作控制由A/C压缩机72提供的冷却容量的电操作阀。
发电机74将旋转能量转换为用于给蓄电池84充电的电能。电能可以直接提供给蓄电池84，如图所示。虽然未示出，但是电能可以与车辆10的电气***的其它部件并联提供。发电机74包括电压调节器86。电压调节器86是能操作通过控制由发电机74输出的电压而控制发电机74的充电速率的电操作调节器。
附件驱动装置76将驱动扭矩从曲轴46传输给各种发动机附件，包括PS泵70、A/C压缩机72和发电机74。本发明并不限于具有用于传输扭矩的具体设置的驱动装置。为了示例性目的，所示的附件驱动装置76包括皮带和皮带轮设置。附件驱动装置76包括皮带轮90、92、94、96和皮带98。皮带轮90、92、94、96被固定以便分别与曲轴46、PS泵70、A/C压缩机72和发电机74一起旋转。皮带98在皮带轮90、92、94、96之间传输扭矩。
控制模块14通过产生用于控制动力系12的各个部件的操作的定时控制信号来控制动力系12的操作。在各种实施方式中，控制模块14可包括模块组合，包括但不限于控制变速器24的操作的变速器控制模块和控制发动机***20的操作的发动机控制模块。为了示例性目的，所示的控制模块14包括根据本发明原理控制发动机***20的操作的发动机控制模块（ECM）100。
具体地参考图2，示出了示例性停止-起动发动机控制***200中的ECM 100的示例性实施方式。ECM 100产生用于控制发动机***20的各个部件的操作的定时控制信号。更具体地，ECM 100产生用于操作ICE 30、起动器***32和附件驱动***34的定时控制信号。
控制ICE 30的操作的控制信号将总的称为“发动机控制信号”。在该示例中，发动机控制信号包括控制通过节气门50的空气质量流率的节气门控制信号。发动机控制信号还包括控制由燃料***42供应的燃料的定时和量（例如，质量）的燃料控制信号、以及控制由火花塞52供应的火花的火花定时的火花控制信号。
控制起动器***32的操作的控制信号将总的称为“起动器***控制信号”。在该示例中，起动器***控制信号包括控制传动小齿轮62的伸出、缩回和旋转以及由马达/致动器64供应的发动扭矩的马达/致动器信号。
控制附件驱动***34的操作的控制信号将总的称为“附件驱动控制信号”。在该示例中，附件驱动控制信号包括控制离合器80的接合和分离的A/C离合器信号、以及经由容量控制阀82控制A/C压缩机的冷却容量的A/C容量信号。附件驱动控制信号还包括经由电压调节器86控制发电机74的充电速率的发电机信号。
ECM 100基于所接收的各种车辆***信号和各个控制值来产生各种发动机控制信号。车辆***信号包括但不限于：由驾驶员输入模块16输出的驾驶员信号、由感测各种车辆操作状况的传感器输出的信号、以及由车辆10的各个其它模块产生的控制信号。在该示例中，驾驶员信号包括表示是否踩下制动踏板的制动信号和表示加速踏板位置的加速踏板位置信号。车辆操作状况包括发动机速度和车辆速度。
发动机速度可以基于曲轴46的旋转速度来确定。车辆速度可以基于变速器24的输出轴104的旋转速度来确定。发动机速度传感器102可感测曲轴46的旋转速度，且输出表示发动机速度的信号。变速器速度传感器106可感测变速器输出轴的旋转速度，且输出表示车辆速度的信号。
ECM 100包括存储器110、停止-起动开始模块112、停止-起动控制模块114、和负载控制模块116。存储器110可以是非易失性存储器，其存储由ECM 100的各种其它模块使用的各种控制值。
停止-起动开始模块112基于各种输入来确定是否开始停止-起动操作，且一旦开始，确定是否结束停止-起动操作。停止-起动开始模块112还可以确定在停止-起动操作期间ICE 30何时停止。输入包括驾驶员信号、各种车辆***信号和各种控制值。停止-起动开始模块112输出停止-起动信号，其指导停止-起动控制模块114和负载控制模块116是否开始发动机关闭以开始停止-起动操作以及是否尝试发动机重新起动以结束停止-起动操作。
通常，停止-起动开始模块112将在不需要ICE 30产生驱动扭矩时的时段期间请求停止-起动操作。此外，停止-起动操作可在期望ICE 30吸收传动系扭矩时的时段期间请求。在期望ICE 30开始产生驱动扭矩时，停止-起动开始模块112将通常请求停止-起动操作结束且ICE 30开始重新起动。在驾驶员表示期望使车辆10加速时（例如在车辆10已经停止和/或已经检测到改变主意事件之后），可期望驱动扭矩。
本发明并不限于用于确定何时开始和结束停止-起动操作的具体控制参数和标准。例如，控制参数可包括踩下制动踏板的时段（即，制动时段）、加速踏板位置、发动机速度、车辆速度和车辆加速度。
在当前制动时段大于预定制动时段、当前加速踏板位置小于预定第一加速器位置、当前发动机速度小于预定第一发动机速度、当前车辆速度小于预定第一车辆速度且当前车辆加速度小于预定第一车辆加速度时，可开始停止-起动操作。预定第一发动机速度、预定第一车辆速度和预定第一车辆加速度可存储在存储器110中以便取回。
在不再踩下制动踏板、当前发动机速度大于预定第二发动机速度、当前车辆速度大于预定第二车辆速度和/或当前车辆加速度大于预定第二车辆加速度时，可开始停止-起动操作的结束。预定第二发动机速度、预定第二车辆速度和预定第二车辆加速度可存储在存储器110中以便取回。
停止-起动控制模块114基于从停止-起动开始模块112接收的指令和所接收的各种其它输入来关闭和重新起动ICE 30。停止-起动控制模块114通过产生用于控制发动机***20的发动机控制信号和起动器***控制信号来关闭和重新起动ICE 30。所述输入可包括各种车辆***输入、由负载控制模块116传送的信息以及各种控制值。
通常，停止-起动控制模块114在接收关闭ICE 30的指令的时间时或附近开始以受控方式关闭和重新起动ICE 30。停止-起动控制模块114通过开始发动机关闭操作而关闭ICE 30。除非另有声明，本发明并不限于关闭和重新起动ICE 30的具体方式或操作。例如，停止-起动控制模块114可通过停用到ICE 30的燃料和/或火花而关闭ICE 30。停止-起动控制模块114可通过允许燃料和火花且操作起动器***32而重新起动ICE 30。
发动机滑行减速的第一时段在停止-起动控制模块114通过开始发动机关闭操作而开始关闭ICE 30时开始。第一时段在发动机速度已经达到零时或者在停止-起动控制模块114开始ICE 30的重新起动时结束。
负载控制模块116响应于关闭ICE 30的指令而增加输入ICE 30的旋转负载。更具体地，负载控制模块116增加由附件驱动***34的一个或多个附件部件产生的寄生负载。负载控制模块116增加旋转负载，以增加在第一时段期间发动机速度下降的变化率。在第一时段结束时，负载控制模块116调节附件驱动控制信号，以使附件驱动***34准备用于重新起动ICE 30。例如，负载控制模块116在第一时段结束时可断开和/或闲置附件部件。
在各种实施方式中，发动机***20可包括附件旋转动力源（未示出），其在ICE 30停止时的时段期间继续驱动附件驱动***34。负载控制模块116在该时段期间可调节由附件驱动***34产生的寄生负载。例如，负载控制模块116可减少寄生负载，以减少输入附件旋转动力源的旋转负载。
负载控制模块116在第一时段期间通过致动在接收关闭ICE 30的指令的时间时闲置的一个或多个附件部件而增加寄生负载。替代地或附加地，负载控制模块116通过将在接收关闭ICE 30的指令的时间时由附件部件产生的第一负载增加到第二负载而增加寄生负载。寄生负载可以通过将附件部件产生的功率从在接收关闭ICE 30的指令的时间时的第一功率增加到第二功率而增加。第二负载和第二功率可基于各种控制参数预先确定，控制参数包括但不限于在第一时段期间的总体期望寄生负载。第二负载、第二功率和总体期望寄生负载可预先确定且存储在存储器110中以便取回。
产生增加的寄生负载的附件部件的容量可以称为负载容量。负载容量取决于附件部件的各种操作特性和附件部件产生的当前寄生负载。操作特性包括附件部件可以产生的最大寄生负载。其它操作状况相同时，最大寄生负载可取决于附件部件操作的旋转速度。
在各种实施方式中，负载控制模块116基于每个附件部件的估计负载容量选择性地增加一个或多个附件部件的寄生负载。作为一个示例，用于增加寄生负载的一个或多个附件部件可基于估计负载容量选择。替代地或附加地，负载控制模块116可在发动机速度处于预定第一速度范围内时增加由第一附件部件产生的第一寄生负载，且在发动机速度处于不同的预定第二速度范围内时增加由第二附件部件产生的第二寄生负载。估计负载容量和各个速度范围（例如，第一速度范围）可以是存储在存储器110中的存储器表格中的预定值，以便基于一个或多个操作参数取回。
通常，负载控制模块116在请求关闭ICE 30时开始尽可能多地增加由附件驱动***34产生的寄生负载。由此，可以尽可能多地减少发动机滑行减速时段。在各种情况下，可以限制寄生负载的增加，以避免由驾驶员察觉发动机抖动。例如，在发动机温度低、在滑行减速时段开始时发动机速度高、和/或滑行减速时段在全节气门偏移之后短时段内开始时，可限制寄生负载。
在该示例中，负载控制模块116增加由A/C压缩机72和发电机74输入的负载。更具体地，如果A/C压缩机72的离合器80没有接合，那么负载控制模块116在接收关闭ICE 30的指令的时间时接合A/C压缩机72的离合器80。如果A/C压缩机72没有以最大冷却容量操作，那么负载控制模块116在接收关闭ICE 30的指令的时间时还将A/C压缩机72的第一冷却容量增加至最大冷却容量。
负载控制模块116在接收关闭ICE 30的指令的时间时将发电机74的第一充电速率增加至最大充电速率。更具体地，负载控制模块116在接收关闭ICE 30的指令的时间时将充电速率逐步增加至最大充电速率。负载控制模块116将充电速率保持在最大充电速率，直到发动机速度下降低于与预定发电机速度相对应的预定发动机速度。预定发电机速度是这样的速度，低于该速度，发电机74通常不能吸收能量和产生功率。预定发动机速度和/或预定发电机速度可存储在存储器110中以便取回。
从前文将理解的是，在停止-起动控制模块114开始关闭ICE 30的第一时段的开始时或附近，负载控制模块116增加输入到ICE 30的旋转负载。在各种实施方式中，负载控制模块116可刚好在第一时段之前、在第一时段开始时或者在第一时段期间增加旋转负载。旋转负载增加的定时可基于接收关闭ICE 30的指令的时间时的操作状况。负载控制模块116和停止-起动控制模块114可通信，从而实现旋转负载的增加与ICE 30关闭之间的期望定时。
具体地参考图3，示出了根据本发明的用于控制发动机且更具体地控制发动机的停止-起动操作的示例性方法300。方法300能够通过由发动机控制***（例如，停止-起动发动机控制***200）的一个或多个模块执行的计算机程序实施。方法300可以在发动机操作期间定期地执行。因此，为了简单起见，方法300将参考停止-起动发动机控制***200的各个部件描述。由此，停止-起动发动机控制***200的操作可以更充分地描述和理解。将理解的是，停止-起动发动机控制***200的说明同样适用于以下说明。
方法300在302开始，其中，停止-起动开始模块112确定是否开始停止-起动操作。如果是，停止-起动开始模块112输出开始发动机关闭的指令，且控制过程前进到304和306之一。如果否，控制过程返回，如图所示。通常，停止-起动开始模块112在不需要ICE 30产生扭矩时的时段期间判定开始停止-起动操作。在302，停止-起动开始模块112可基于上述各种控制参数和值来确定是否开始停止-起动操作。
为了示例性目的，控制过程可前进到304，如图所示。在304，负载控制模块116将输入ICE 30的旋转负载从在302输出指令的时间时的第一负载增加至第二负载。在示例性实施方式中，如果A/C压缩机72的离合器80没有接合，那么负载控制模块116接合A/C压缩机72的离合器80。如果离合器80已经接合，那么负载控制模块116将离合器80保持在接合位置。
在304，负载控制模块116还将A/C压缩机72的冷却容量从在302输出指令的时间时的第一冷却容量增加至最大冷却容量。如果A/C压缩机72已经以最大冷却容量操作，那么负载控制模块116将冷却容量保持在最大冷却容量。
在304，负载控制模块116还将发电机74的充电速率从在302输出指令的时间时的第一充电速率增加至最大充电速率。如果发电机74已经以最大充电速率操作，那么负载控制模块116保持最大充电速率。
可以设想的是，在304，负载控制模块116可通过根据各种控制参数（例如，容量）和操作顺序以各种方式采用一个或多个附件部件（例如，A/C压缩机72和发电机74）来增加输入ICE 30的旋转负载，以增加寄生负载。还可以设想的是，负载控制模块116可在控制过程前进到306之前，同时或者在控制过程前进到306时增加由具体附件部件输入的旋转负载。
在306，停止-起动控制模块114开始发动机关闭操作。停止-起动控制模块114通过禁用至ICE 30的燃料和/或火花而开始发动机关闭。在308，停止-起动开始模块112确定ICE 30是否已经停止。在当前发动机速度达到零时，停止-起动开始模块112确定ICE 30已经停止。如果是，那么停止-起动开始模块112通知停止-起动控制模块114和负载控制模块116，ICE 30已经关闭且控制过程前进到310。如果否，控制过程返回，如图所示。
在310，负载控制模块116调节发动机附件负载和/或附件驱动***34的操作。在附件驱动***34继续由辅助旋转动力源驱动时，负载控制模块116可减少辅助旋转动力源上的发动机附件负载。当附件驱动***34在ICE 30已经停止时未被驱动时，负载控制模块116使附件驱动***34准备用于重新起动ICE 30。在示例性实施方式中，负载控制模块116脱离A/C压缩机72的离合器80且将请求冷却容量从最大冷却容量逐步减少至最小冷却容量。负载控制模块116还将发电机74的请求充电速率从最大充电速率逐步减少至最小充电速率。
在312，停止-起动开始模块112确定是否结束停止-起动操作且重新起动ICE 30。如果是，那么停止-起动开始模块112输出尝试发动机重新起动的指令且控制过程前进到314。如果否，控制过程返回，如图所示。通常，停止-起动开始模块112将在再次期望ICE 30开始产生驱动扭矩时判定开始结束停止-起动操作。在312，停止-起动开始模块112可基于上述各种控制参数和值来确定是否结束停止-起动操作。
在314，停止-起动控制模块114重新起动ICE 30且结束根据方法300控制停止-起动操作。
本发明的广泛教导能够以多种形式来实施。因此，虽然本发明包括具体的示例，但是本发明的实质范围不应被如此限定，因为在研究附图、说明书和所附权利要求书之后，其它变型对于本领域技术人员来说将显而易见。

Claims (10)

1.一种用于发动机的控制***，包括：
停止-起动开始模块，所述停止-起动开始模块响应于发动机关闭请求而关闭所述发动机；和
负载控制模块，所述负载控制模块响应于所述发动机关闭请求通过增加由发动机附件输入到所述发动机的旋转负载而增加发动机关闭期间所述发动机的旋转速度下降的变化率，所述发动机附件被联接到所述发动机的曲轴。
2.根据权利要求1所述的控制***，其中，所述发动机附件由所述曲轴旋转地驱动。
3.根据权利要求1所述的控制***，其中，所述负载控制模块通过增加发电机的充电速率而增加所述旋转负载。
4.根据权利要求1所述的控制***，其中，所述负载控制模块通过接合空调压缩机的离合器而增加所述旋转负载。
5.根据权利要求1所述的控制***，其中，所述负载控制模块通过增加空调压缩机的冷却容量而增加所述旋转负载。
6.根据权利要求1所述的控制***，其中，所述负载控制模块在所述发动机的旋转速度处于预定第一速度范围内时增加由第一发动机附件输入的第一旋转负载，且在所述旋转速度处于预定第二速度范围内时增加由第二发动机附件输入的第二旋转负载，所述预定第二速度范围不同于所述预定第一速度范围。
7.根据权利要求1所述的控制***，其中，所述负载控制模块基于所述发动机附件的负载容量从一组发动机附件中选择所述发动机附件。
8.根据权利要求1所述的控制***，其中，所述负载控制模块将所述旋转负载从做出所述发动机关闭请求时的第一负载增加至发动机关闭之前的第二负载。
9.根据权利要求1所述的控制***，其中，所述负载控制模块将做出所述发动机关闭请求时由所述发动机附件产生的第一功率增加至发动机关闭期间的第二功率。
10.一种用于发动机的方法，包括：
响应于发动机关闭请求而关闭所述发动机；
响应于所述发动机关闭请求，通过增加由发动机附件输入到所述发动机的旋转负载而增加发动机关闭期间所述发动机的旋转速度下降的变化率，所述发动机附件被联接到所述发动机的曲轴。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104052051A (zh) * 2013-03-15 2014-09-17 通用电气公司 直流传输和配送***以及操作该***的方法
CN115506909A (zh) * 2022-09-28 2022-12-23 广西玉柴机器股份有限公司 一种发动机快速停机的控制方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2925615B1 (fr) * 2007-12-20 2017-07-28 Renault Sas Procede de commande pour demarreur d'un moteur a combustion et son application
US8597159B2 (en) * 2009-12-02 2013-12-03 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for assisted direct start control
US8825345B2 (en) * 2010-07-16 2014-09-02 Honda Motor Co., Ltd. Engine control for a motor vehicle
US9975569B2 (en) * 2011-06-22 2018-05-22 Ford Global Technologies, Llc System and method for controlling electric power steering assist
US9447747B2 (en) * 2012-05-04 2016-09-20 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for stopping an engine
GB2507985B (en) 2012-11-15 2018-06-13 Ford Global Tech Llc A method for controlling an engine drive belt tensioner system
US20140251267A1 (en) * 2013-03-07 2014-09-11 Ford Global Technologies, Llc Method and system for improving engine starting
DE112013007073B4 (de) * 2013-05-15 2020-09-03 Mitsubishi Electric Corporation Automatische Stopp- und Neustartvorrichtung für einen Innenverbrennungsmotor
SE538539C2 (sv) * 2014-07-07 2016-09-13 Scania Cv Ab Styrning av förberedande åtgärder i ett fordon
JP6245448B2 (ja) 2014-09-29 2017-12-13 マツダ株式会社 エンジンの制御装置
JP6681447B2 (ja) * 2018-08-21 2020-04-15 本田技研工業株式会社 車両制御装置、及び車両制御装置を備える車両
CN109098867A (zh) * 2018-09-06 2018-12-28 奇瑞汽车股份有限公司 发动机怠速停机控制***及其控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4947813A (en) * 1987-05-14 1990-08-14 Vainshtein Grigory Y Method for controlling the rotational speed of a thermal engine
US6348743B1 (en) * 1999-05-13 2002-02-19 Komatsu Ltd. Voltage control apparatus of engine generator and control method thereof
CN1620568A (zh) * 2001-10-22 2005-05-25 洋马农机株式会社 油压式变速车辆
CN101526058A (zh) * 2008-03-07 2009-09-09 通用汽车环球科技运作公司 发动机停止/起动***及其操作方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3909641B2 (ja) 2000-04-05 2007-04-25 スズキ株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP3925336B2 (ja) 2001-11-14 2007-06-06 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の停止・始動制御装置
DE102008041535A1 (de) 2008-08-26 2010-03-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Beenden des Betriebs eines Verbrennungsmotors

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4947813A (en) * 1987-05-14 1990-08-14 Vainshtein Grigory Y Method for controlling the rotational speed of a thermal engine
US6348743B1 (en) * 1999-05-13 2002-02-19 Komatsu Ltd. Voltage control apparatus of engine generator and control method thereof
CN1620568A (zh) * 2001-10-22 2005-05-25 洋马农机株式会社 油压式变速车辆
CN101526058A (zh) * 2008-03-07 2009-09-09 通用汽车环球科技运作公司 发动机停止/起动***及其操作方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104052051A (zh) * 2013-03-15 2014-09-17 通用电气公司 直流传输和配送***以及操作该***的方法
CN104052051B (zh) * 2013-03-15 2018-05-25 通用电气公司 直流传输和配送***以及操作该***的方法
CN115506909A (zh) * 2022-09-28 2022-12-23 广西玉柴机器股份有限公司 一种发动机快速停机的控制方法

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Publication number Publication date
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US8347855B2 (en) 2013-01-08
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CN102269067B (zh) 2015-09-23

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