[发明专利]用于内燃机的控制设备和控制方法

说明书

本发明涉及一种用于四冲程内燃机的控制设备，所述内燃机包括多个气缸，燃料被直接喷射到所述多个气缸中，所述控制设备包括电子控制单元。所述电子控制单元被构造成：(i)当满足预定停止条件时，执行停止控制，所述停止控制通过停止内燃机中的燃料喷射和点火来使内燃机的曲轴停止旋转；和(ii)当执行停止控制时，当所述多个气缸中的第一气缸的活塞被估计停止在上止点处时，执行所述多个气缸中的第二气缸中的燃料喷射和点火，当内燃机停止时所述第二气缸处于排气冲程。

技术领域

本发明涉及用于内燃机的控制设备和控制方法。

背景技术

日本专利申请公开No.2010-43534(JP 2010-43534 A)公开了用于四冲程内燃机的自动停止控制设备，所述内燃机具有燃料直接喷射到其内的两个气缸。根据日本专利申请公开No.2010-43534(JP 2010-43534 A)，控制发电机的转矩使得在发动机停止旋转时活塞的位置与从发动机开始停止旋转的预定位置的目标轨迹重合，而非与发动机自动停止控制期间的上止点(TDC)重合。因此，在发动机停止时活塞的位置被控制，使得活塞可停止在目标停止位置处。

发明内容

通过以上所述的用于发动机的自动停止控制设备，当任一个气缸中的活塞在发动机停止时停止在上止点(TDC)处时，可能难于通过在随后的起动控制期间的点火起动发动机，因此发动机的可再起动性可能恶化。因此，存在当发动机停止时防止活塞停止在发动机的气缸中的任一个气缸内的上止点处的需求。根据日本专利申请公开No.2010-43534(JP2010-43534 A)，通过控制发电机的转矩来控制发动机停止时活塞的位置。然而，当发动机马上停止前发动机转速低时，发电机的输出转矩可能是小转矩，因此可能难于精确地控制前述目标停止位置。作为结果，活塞可能停止在上止点处。

本发明提供了用于内燃机的控制设备和控制方法，所述控制设备和控制方法保持活塞不停止在上止点处而与发电机的输出转矩的幅值无关。

本发明的第一方面提供了用于四冲程内燃机的控制设备，所述内燃机包括多个气缸，燃料被直接喷射到所述多个气缸中。控制设备包括电子控制单元。电子控制单元被构造成(i)当满足预定停止条件时，执行停止控制，所述停止控制通过停止内燃机中的燃料喷射和点火来使内燃机的曲轴停止旋转，和(ii)当执行停止控制且所述多个气缸中的第一气缸的活塞被估计停止在上止点处时，执行所述多个气缸中的第二气缸中的燃料喷射和点火，当内燃机停止时所述第二气缸处于排气行程。

根据前述构造，当第一气缸的活塞被估计停止在上止点处时，对经历排气行程的第二气缸执行燃料喷射和点火。因此，第二气缸内的压力由于燃烧气体而升高，且通过第二气缸内的活塞在曲轴上生成了反转矩。反转矩使第一气缸的活塞不停止在上止点处。

在控制设备中，电子控制单元可被构造成：当执行停止控制时，在第二气缸的排气行程的后半行程中执行第二气缸内中的燃料喷射和点火。根据前述构造，对经历排气行程的气缸在排气行程的其中排气门关闭的后半行程中执行燃料喷射和点火。因此，可约束燃烧气体从排气门泄漏，且提高了在曲轴上生成的反转矩。

在控制设备中，电子控制单元可被构造成：当执行停止控制时，在执行第二气缸中的燃料喷射和点火中，将用于关闭第二气缸的排气门的正时提前。根据前述构造，可约束燃烧气体从排气门泄漏，且提高了在曲轴上生成的反转矩。

在控制设备中，电子控制单元可被构造成：(i)获得内燃机的转速和曲柄角之间的预定关系，所述预定关系包括当曲轴停止旋转时当活塞停止在上止点时内燃机的转速和曲柄角之间的关系，且包括当曲轴停止旋转时当活塞不停止在上止点时内燃机的转速和曲柄角之间的关系，(ii)基于预定关系在每个实际曲柄角处测量内燃机的转速，和(iii)基于测量出的转速来估计第一气缸的活塞停止在上止点处。因此，通过在每个实际曲柄角处测量内燃机的实际转速，可有利地估计第一气缸的活塞停止在上止点处。