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通常，通過根據(jù)曲柄角傳感器和凸輪角傳感器的輸出信號(hào)確定汽缸并檢 測(cè)曲柄角，實(shí)現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)操作中執(zhí)行點(diǎn)火控制和燃料噴射。但是在發(fā)動(dòng)機(jī)開 始啟動(dòng)直到啟動(dòng)器啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)且特定氣缸的確定完成為止，即檢測(cè)到特定氣 缸的預(yù)定曲柄角信號(hào)為止，我們并不能知道用于初始點(diǎn)火/噴射的汽缸。
為了解決這個(gè)問題，如專利文件1(JP-A-60-240875)中所公開的內(nèi)容， 通過將發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止時(shí)的曲柄角(曲柄軸停止位置)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，并 在下次發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止時(shí)的曲柄角開始 點(diǎn)火控制和燃料噴射控制，直到初次檢測(cè)到特定氣缸的預(yù)定曲柄角信號(hào)為止， 可以改進(jìn)在啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)質(zhì)量和廢氣排放。
由于在點(diǎn)火開關(guān)切換為關(guān)閉(切換到關(guān)閉位置)以停止點(diǎn)火的燃料噴射 之后，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)利用慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)一定時(shí)間，因此在點(diǎn)火開關(guān)的關(guān)閉操作時(shí) 的曲柄角已經(jīng)被存儲(chǔ)的情況下，會(huì)錯(cuò)誤的確定實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止(在下次 發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí))處的曲柄角。因此，即使在點(diǎn)火開關(guān)已經(jīng)關(guān)閉的情況下，也 需要保持控制系統(tǒng)的電源處于打開狀態(tài)下以便于繼續(xù)檢測(cè)曲柄角，直到發(fā)動(dòng) 機(jī)旋轉(zhuǎn)完全停止為止。但是，由于在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止之前，壓縮沖程中的壓 縮氣壓導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)反向的這種現(xiàn)象(不能檢測(cè)到反向旋轉(zhuǎn))，并不能精確 地檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止時(shí)的曲柄角。
而且，如專利文件2(JP-A-11-107823)中所公開的內(nèi)容，通過根據(jù)當(dāng) 時(shí)的操作狀態(tài)估算就在點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉之前被噴射燃料的氣缸以及發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn) 停止位置，并根據(jù)所估算的停止位置確定下次發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的曲柄軸的初始 位置，可以確定下次發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的初始噴射氣缸和初始點(diǎn)火氣缸。
發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)在一個(gè)位置上停止(轉(zhuǎn)矩＝0的位置)，此時(shí)，當(dāng)假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī) 中沒有摩擦的情況下發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止時(shí)，壓縮沖程中的負(fù)轉(zhuǎn)矩和其他氣缸中 膨脹沖程中的正轉(zhuǎn)矩彼此平衡。但是，發(fā)動(dòng)機(jī)磨擦的真實(shí)存在導(dǎo)致停止位置 在相對(duì)較大范圍的曲柄角范圍內(nèi)變化，此時(shí)轉(zhuǎn)矩低于發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦。因此，利 用專利文件2中的技術(shù)，很難精確地估算發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置，結(jié)果是可能 在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)錯(cuò)誤的確定初始噴射氣缸和初始點(diǎn)火氣缸。因此，很難改進(jìn) 啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)操作和廢氣排放。
而且，利用專利文件2，可以通過根據(jù)當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)操作 狀態(tài)(進(jìn)氣管壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度)，計(jì)算直到曲柄軸由于慣性的旋轉(zhuǎn)停止 為止的旋轉(zhuǎn)(TDC數(shù)目)，并根據(jù)就在點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉之前被噴射燃料的氣缸來 估算直到停止為止的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置和旋轉(zhuǎn)(TDC數(shù)目)，來估算在下次 發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)連續(xù)噴射的初始?xì)飧住?br>由于根據(jù)專利文件2，只有發(fā)動(dòng)機(jī)慣性的動(dòng)能被預(yù)先進(jìn)行匹配處理以存 儲(chǔ)，而在停止期間并沒有預(yù)測(cè)動(dòng)能的變化，因此，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的制造公差導(dǎo) 致的變化、經(jīng)過時(shí)間的變化以及發(fā)動(dòng)機(jī)磨擦的變化(例如，由于發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑 油的溫度變化導(dǎo)致的粘性變化)將導(dǎo)致對(duì)直到由于慣性而旋轉(zhuǎn)的曲柄軸停止 時(shí)的旋轉(zhuǎn)(TDC數(shù)目)的錯(cuò)誤計(jì)算的可能性。因此，利用專利文件2將很難 精確地估算發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置，其結(jié)果是將錯(cuò)誤的確定發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的初 始噴射氣缸和初始點(diǎn)火氣缸，從而更加惡化啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)質(zhì)量和廢氣排放。
另外，為了在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中執(zhí)行符合操作條件的控制，需要掌握該內(nèi)燃 發(fā)動(dòng)機(jī)具有的動(dòng)能的量。傳統(tǒng)上，在發(fā)動(dòng)機(jī)控制上廣泛使用發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度 作為代表動(dòng)能的值。根據(jù)例如專利文件2(JP-A-11-107823)所述，根據(jù)當(dāng) 點(diǎn)火開關(guān)切換為關(guān)閉時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)操作狀態(tài)(進(jìn)氣管壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度) 計(jì)算直到由于慣性而旋轉(zhuǎn)的曲柄軸停止為止的旋轉(zhuǎn)(TDC數(shù)目)，且根據(jù)就在 點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉之前被噴射燃料的氣缸以及直到停止位置的旋轉(zhuǎn)(TDC數(shù)目)， 可以估算出在下次發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)連續(xù)噴射的初始?xì)飧住?br>而且，根據(jù)專利文件3(JP-A-2001-82204)，在減速時(shí)的斷油執(zhí)行過程 中，判斷對(duì)于從斷油返回到燃油供應(yīng)，是否可利用電機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)等) 以比正常旋轉(zhuǎn)速度Nel高出預(yù)定速度Ne的旋轉(zhuǎn)速度驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。在驅(qū)動(dòng)可 行的情況下，將回油旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定為較低的旋轉(zhuǎn)速度Ne2，從而改進(jìn)油耗， 在驅(qū)動(dòng)不可行的情況下，將回油旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定為正常的回油旋轉(zhuǎn)速度Nel。
但是，根據(jù)專利文件2，與專利文件2相似，發(fā)動(dòng)機(jī)慣性的動(dòng)能已經(jīng)預(yù) 先被進(jìn)行匹配處理以存儲(chǔ)，而在停止期間不能預(yù)測(cè)動(dòng)能的變化。因此，由于 發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦導(dǎo)致的變化(例如，由于發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的溫度變化導(dǎo)致的粘度變 化)將導(dǎo)致錯(cuò)誤的估算直到由慣性導(dǎo)致的曲柄軸旋轉(zhuǎn)停止為止的旋轉(zhuǎn)(TDC 數(shù)目)。此外，在由于經(jīng)過時(shí)間等的變化導(dǎo)致從進(jìn)行匹配處理的常數(shù)產(chǎn)生偏移 的情況下，很難實(shí)現(xiàn)校正。
而且，根據(jù)專利文件3公開的內(nèi)容，僅將燃料供應(yīng)返回旋轉(zhuǎn)速度準(zhǔn)備作 為燃料返回的確定條件，而沒有預(yù)測(cè)旋轉(zhuǎn)速度的變化，即動(dòng)能的變化。因此， 將燃料供應(yīng)返回旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定為更高的級(jí)別以避免發(fā)動(dòng)機(jī)失速。因此，必將 損失油耗。

本發(fā)明的第一個(gè)目的是降低發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置的變化，并精確地確定 發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置的信息，即發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的曲柄軸的初始位置的信息， 從而改進(jìn)啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)質(zhì)量和廢氣排放。
為了實(shí)現(xiàn)第一目的，根據(jù)本發(fā)明，通過增加當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)將要停止時(shí)的 壓縮沖程的壓縮氣壓，使發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止。這樣，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止時(shí)壓縮 沖程中的壓縮氣壓增加時(shí)，在壓縮沖程中產(chǎn)生的負(fù)的轉(zhuǎn)矩將增加以作為阻礙 發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的力量，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止并使轉(zhuǎn)矩低于發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦的曲柄 角范圍(曲柄角范圍，其中發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)可被停止)變得小于傳統(tǒng)的使曲柄角 發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止的范圍。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置的變化處于比傳統(tǒng)方案 更小的曲柄角范圍內(nèi)，從而可以精確地得到發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置的信息(在 發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的曲柄軸的初始位置的信息)，從而改進(jìn)了啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)質(zhì)量和 廢氣排放。
本發(fā)明的第二目的是精確地估算發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置，以改進(jìn)啟動(dòng)時(shí)的 啟動(dòng)質(zhì)量和廢氣排放。
為了實(shí)現(xiàn)第二目的，根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)停止發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)停止命 令來停止點(diǎn)火和/或燃料噴射，從而計(jì)算代表發(fā)動(dòng)機(jī)操作的參數(shù)和計(jì)算用于阻 礙發(fā)動(dòng)機(jī)操作的參數(shù)。在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止期間，根據(jù)代表發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的參數(shù) 和用于阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)操作的參數(shù)來估算發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置。在這種情況下， 在計(jì)算代表發(fā)動(dòng)機(jī)操作的參數(shù)和用于阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)操作的參數(shù)期間，可以考慮 由于發(fā)動(dòng)機(jī)制造公差導(dǎo)致的變化、經(jīng)過時(shí)間的變化以及發(fā)動(dòng)機(jī)磨擦的變化(例 如，由于發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的溫度變化導(dǎo)致的粘度變化)。因此，可以根據(jù)這些參 數(shù)，比傳統(tǒng)技術(shù)更精確地估算發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置，從而與傳統(tǒng)技術(shù)相比， 改進(jìn)啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)質(zhì)量和廢氣排放。
本發(fā)明的第三目的是精確地估算內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)所具有的將來的動(dòng)能。
為了實(shí)現(xiàn)第三目的，計(jì)算內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前動(dòng)能，計(jì)算用于阻礙內(nèi)燃發(fā) 動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)的工作負(fù)荷量，并根據(jù)計(jì)算出的當(dāng)前動(dòng)能和工作負(fù)荷量來估算將來 的動(dòng)能。由于作為阻礙運(yùn)動(dòng)角色的工作負(fù)荷消耗了內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)能，因此 可以通過計(jì)算內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前動(dòng)能和阻礙運(yùn)動(dòng)的工作負(fù)荷量來估算將來的 動(dòng)能。
附圖說明
利用參照附圖的說明將可以更明顯的看出本發(fā)明的上述和其他目的、特 征和優(yōu)點(diǎn)。附圖中：
圖1示出本發(fā)明第一實(shí)施例中的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的示意圖；
圖2示出發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制的一個(gè)例子的時(shí)間圖；
圖3示出發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制的一個(gè)例子的時(shí)間圖；
圖4示出在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制程序中處理的流程圖；
圖5示出發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)燃料噴射的一個(gè)例子的時(shí)間圖；
圖6示出發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)點(diǎn)火控制的一個(gè)例子的時(shí)間圖；
圖7示出發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)燃料噴射控制程序中處理的流程圖；
圖8示出發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)點(diǎn)火控制程序中處理的流程圖；
圖9示出控制的一個(gè)例子，其中使用可變氣門正時(shí)控制機(jī)構(gòu)來執(zhí)行發(fā)動(dòng) 機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制；
圖10示出控制的一個(gè)例子，其中使用可變氣門提升(lift)控制機(jī)構(gòu)來 執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制；
圖11示出本發(fā)明第二實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的示意圖；
圖12示出四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的各缸沖程狀態(tài)；
圖13示出六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的各缸沖程狀態(tài)；
圖14示出根據(jù)第二實(shí)施例估算發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置的方法的時(shí)間圖；
圖15示出汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度和多種損耗幅度之間的關(guān)系；
圖16示出根據(jù)第二實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置估算程序中處理的流 程圖；
圖17示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例估算發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置的方法的時(shí) 間圖；
圖18示出根據(jù)第三實(shí)施例發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置估算程序中的處理的流 程圖；
圖19示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例估算發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置的時(shí)間圖；
圖20示出根據(jù)第四實(shí)施例在發(fā)動(dòng)機(jī)停止確定值計(jì)算程序中處理的流程 圖；
圖21示出根據(jù)第四實(shí)施例在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置估算程序中處理的流 程圖；
圖22示出根據(jù)第五實(shí)施例估算發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置的方法的時(shí)間圖；
圖23示出根據(jù)第五實(shí)施例在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置估算程序中處理的流 程圖；
圖24示出根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的示意圖；
圖25示出發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的變化和動(dòng)能估算的時(shí)刻(timing)；
圖26示出根據(jù)第六實(shí)施例發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度估算程序中處理的流程圖；
圖27示出汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度和多種損耗幅度之間的關(guān)系；
圖28示出根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度估算程序中處理的流 程圖。

(第一實(shí)施例)
首先參照?qǐng)D1，在與發(fā)動(dòng)機(jī)11的進(jìn)氣口12連接的進(jìn)氣管13的中間提供 一節(jié)氣門14，利用節(jié)氣門開口度傳感器15來檢測(cè)節(jié)氣門14的開口度(節(jié)氣 開口度)TA。在進(jìn)氣管13中提供旁路通路16，從而旁路節(jié)氣門14，在旁路 通路16的中部提供一怠速控制閥(ISC閥)17。在節(jié)氣門14的下流側(cè)提供 進(jìn)氣管氣壓傳感器18，用于檢測(cè)進(jìn)氣管氣壓PM，在各缸的進(jìn)氣口12附近安 裝燃料噴射閥19。
在與發(fā)動(dòng)機(jī)11的排氣口22連接的排氣管21的中部安裝用于廢氣凈化的 催化劑22。在發(fā)動(dòng)機(jī)11的氣缸體上提供用于檢測(cè)冷卻水溫度THW的冷卻水 溫度傳感器23。安裝曲柄角傳感器26使其面對(duì)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)11的曲柄軸24 上的信號(hào)轉(zhuǎn)子25的外圓周，每次與信號(hào)轉(zhuǎn)子25的旋轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn)了預(yù)定曲柄 角(例如10℃A)時(shí)，曲柄角傳感器26就輸出一曲柄角信號(hào)CRS。而且，還 安裝一凸輪角傳感器29使其面對(duì)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)11的曲柄軸27上的信號(hào)轉(zhuǎn)子 28的外圓周，每當(dāng)與信號(hào)轉(zhuǎn)子28的旋轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn)了預(yù)定凸輪角時(shí)，該凸輪 角傳感器29就輸出凸輪角信號(hào)CAS(圖5)。
將這些多個(gè)傳感器的輸出輸入到一電發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)30中。該 ECU30主要包括一作為發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置的微計(jì)算機(jī)，用于根據(jù)多種傳感器檢 測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)操作狀態(tài)，控制燃料噴射閥19的燃料噴射量和燃料噴射時(shí)刻， 火花塞31的點(diǎn)火時(shí)間，ISC閥17的旁路空氣量等等。
在本實(shí)施例中，ECU30作為停止-時(shí)間壓縮氣壓增加控制裝置，用于在發(fā) 動(dòng)機(jī)正要停止旋轉(zhuǎn)之前增加通過ISC閥17的旁路空氣量(進(jìn)氣量)，從而增 加下一壓縮沖程中的壓縮氣壓，ECU30還可以作為發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置，用于將 當(dāng)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置信息存儲(chǔ)在可重寫、非易失性存儲(chǔ)器(存儲(chǔ)裝置) 例如備用RAM32等中，從而在下次發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，將所存儲(chǔ)的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停 止位置信息作為曲柄軸24的初始位置信息來使用開始燃料噴射控制和點(diǎn)火 控制。
參照?qǐng)D2和3的時(shí)間圖(四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)例子)來說明第一實(shí)施例中 的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制。
如圖2所示，當(dāng)通過對(duì)點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉操作或空轉(zhuǎn)停止的要求產(chǎn)生一發(fā)動(dòng) 機(jī)停止命令(ON)，及點(diǎn)火脈沖和燃料噴射脈沖中的一個(gè)或全部都停止時(shí)，此 時(shí)由于慣性能量，發(fā)動(dòng)機(jī)11將繼續(xù)旋轉(zhuǎn)一段時(shí)間，同時(shí)由于多種損耗(泵送 損失、摩擦損失、輔助裝置的驅(qū)動(dòng)損失等)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)變慢。此時(shí)，就在發(fā) 動(dòng)機(jī)停止之前的吸氣沖程中進(jìn)氣空氣量增加，從而增加了下一壓縮沖程(COM) 中的壓縮氣壓，從而強(qiáng)行停止了發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)11的爆發(fā)沖程和排氣沖 程分別由圖2中的EXP和EXH來表示。
下面描述發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制的一個(gè)例子。
根據(jù)就在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止之前的時(shí)刻發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i)是否變得接 近于預(yù)定值KNEEGST(例如400rpm)以及ISC是否被設(shè)定為全部打開(負(fù)荷 ＝100％)從而使發(fā)動(dòng)機(jī)11的進(jìn)氣量增加并進(jìn)而導(dǎo)致下一壓縮沖程中壓縮氣壓 增加，來判斷發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)是否剛剛停止。在圖2和3所示的控制的一個(gè)例子 中，通過增加#3氣缸吸氣沖程中的進(jìn)氣量，可以增加其中進(jìn)氣量已經(jīng)增加的 #3氣缸的壓縮氣壓，從而增加了阻止發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的力量，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)行停止發(fā)動(dòng) 機(jī)旋轉(zhuǎn)。
圖3示出在根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制被執(zhí)行的情況以及發(fā)動(dòng) 機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制沒有被執(zhí)行的情況下發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置的變化。
在執(zhí)行了發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制的情況下，該氣缸(圖3所示例子中的#3 氣缸)中的壓縮氣壓P增加，在其中，就在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止之前的吸氣沖程 中進(jìn)氣量增加。隨著壓縮氣壓P的增加，壓縮沖程中的負(fù)方向轉(zhuǎn)矩T增加， 作為阻止發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的力量，這樣發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)被制動(dòng)，該曲柄角范圍(執(zhí)行 發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止的曲柄角范圍)小于通常的范圍，此時(shí)轉(zhuǎn)矩等于或小于發(fā)動(dòng) 機(jī)摩擦，發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)在該曲柄角范圍內(nèi)被停止。在圖3所示的控制例子中， 發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)在#3氣缸的壓縮BTDC?140℃A-100℃A的范圍內(nèi)停止。
相反，在沒有執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制的情況下，負(fù)方向的轉(zhuǎn)矩T在壓 縮沖程中沒有增加，且與另一氣缸的爆發(fā)沖程(圖3所示的例子中的#1氣缸 作為爆發(fā)氣缸)中的正向轉(zhuǎn)矩T平衡，因此該負(fù)向轉(zhuǎn)矩不用作為該沖程中阻 止旋轉(zhuǎn)的力且由于曲柄角的范圍使發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置在很寬的范圍內(nèi)變 化，在該曲柄角范圍內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)沒有停止，且即使當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)被停止 時(shí)轉(zhuǎn)矩也降低到發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦力以下。在圖3的控制例子中，在沒有執(zhí)行發(fā)動(dòng) 機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制情況下，在#3氣缸的壓縮BTDC140℃A到60℃A、壓縮 BTDC180℃A、以及壓縮TDC附近，發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置在很寬范圍內(nèi)變化。 因此，在下次發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)不能精確地確定用于初始噴射的氣缸(初始噴射 氣缸)和用于初始點(diǎn)火的氣缸(初始點(diǎn)火氣缸)。
上述的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制是由ECU30根據(jù)圖4所示的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止 控制程序(流程)來執(zhí)行的。在每個(gè)預(yù)定時(shí)間(例如每8ms)重復(fù)執(zhí)行該程 序。當(dāng)該程序開始時(shí)，在步驟101首先判斷發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)是否停止。此時(shí)，根 據(jù)例如曲柄角傳感器26輸出的曲柄角信號(hào)CRS是否在預(yù)定的時(shí)間期間(例如 300ms)或更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)被輸入到ECU30中來判斷發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)是否停止。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止時(shí)，步驟101判斷為“是”，程序不執(zhí)行下面的處理而 中斷。相反，在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)沒有停止的情況下，步驟101判斷為“否”，接 著執(zhí)行下面的處理步驟102。
首先，在步驟102-105中判斷是否滿足用于執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制的 條件。該用于執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制的條件包括以下(1)-(4)。
(1)例如，通過要求空轉(zhuǎn)停止或點(diǎn)火開關(guān)關(guān)閉操作來產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)停止命 令(步驟102)。
(2)停止燃料噴射和點(diǎn)火，用于發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)變慢和發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止的條 件被滿足(步驟103)。
(3)空轉(zhuǎn)開關(guān)處于打開狀態(tài)，此時(shí)節(jié)氣門14完全關(guān)閉且節(jié)氣打開度TA 不超過預(yù)定值(例如1.5deg或更少)(步驟104)。
(4)在每次TDC(上止點(diǎn))計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i)小于預(yù)定值 kNEEGST(例如400ms)(步驟105)。
當(dāng)所有的條件(1)-(4)都已經(jīng)滿足時(shí)，執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制的條 件滿足。當(dāng)前述條件中的任何一個(gè)沒有滿足時(shí)，執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制的 條件沒有滿足。
在執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制的條件沒有滿足的情況下，即步驟102-105 中任何一個(gè)中判斷為“否”時(shí)，處理進(jìn)到步驟110，將ISC閥17的控制值設(shè) 定為在怠速控制中正常計(jì)算出的目標(biāo)值DISC，然后進(jìn)到步驟111，保持(或 復(fù)位)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制執(zhí)行標(biāo)識(shí)XEGSTCNT為“0”以終止該程序。
在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制執(zhí)行條件滿足的情況下，即步驟102-105中所有 的判斷結(jié)果都為“是”時(shí)，處理進(jìn)到步驟106，判斷上次的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度 Ne(i-1)是否超過就在停止前的旋轉(zhuǎn)速度kNEEGST(例如400rpm)。在步驟106 中判斷為“否”的情況下，即在上次的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i-1)小于就在停 止前的旋轉(zhuǎn)速度kNESSGST的情況下，程序終止。
相反，在步驟106中判斷為“是”的情況下，即在上次的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速 度Ne(i-1)大于就在停止前的旋轉(zhuǎn)速度kNESSGST，且此次發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度 Ne(i)小于就在停止前的旋轉(zhuǎn)速度kNEEGST的情況下，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)剛好停 止，處理進(jìn)到步驟107，強(qiáng)行將ISC閥17的控制值設(shè)定為全打開(ISC閥負(fù) 荷＝100％)從而增加了發(fā)動(dòng)機(jī)11的進(jìn)氣量，進(jìn)而增加了下一壓縮沖程中的壓 縮氣壓以便于強(qiáng)行停止發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。步驟107中的處理可作為停止-時(shí)間壓縮 氣壓增加控制方法。
然后，在下一步驟108中將發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制執(zhí)行標(biāo)識(shí)XEGSTCNT設(shè)定 為“1”，這意味著發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制執(zhí)行結(jié)束(over)。然后，處理進(jìn)到步 驟109從而將發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置信息(例如在吸氣沖程SUC中停止的氣缸 CEGSTIN和在壓縮沖程COM中停止的氣缸CEGSTCMP的信息)存儲(chǔ)在備用RAM32 中。在該情況下，在圖2和3所示的控制例子中，在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止時(shí)#4氣 缸被存儲(chǔ)作為吸氣沖程氣缸CEGSTIN，#3氣缸被存儲(chǔ)作為壓縮沖程氣缸 CEGSTCMP。
在根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制中，ISC閥17被用作在壓縮沖程 中增加壓縮氣壓的裝置，通過就在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止之前強(qiáng)行將ISC閥17全部 打開以增加發(fā)動(dòng)機(jī)11的進(jìn)氣量，可以增加下一壓縮沖程中的壓縮氣壓。在本 發(fā)明用于安裝有電子節(jié)氣門的系統(tǒng)的情況下，此時(shí)該電子節(jié)氣門可以通過致 動(dòng)器例如電機(jī)等裝置對(duì)節(jié)氣門的打開進(jìn)行電控制，可以通過就在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn) 停止之前強(qiáng)行打開節(jié)氣門以增加進(jìn)氣量來增加下一壓縮沖程中的壓縮氣壓。
另外，在正常操作期間的控制中，通常需要考慮在ISC閥17打開之后直 到空氣進(jìn)入燃燒室中的響應(yīng)延遲。但是在本實(shí)施例中，由于節(jié)氣門或ISC閥 17是就在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止之前被控制的，因此可以不考慮空氣的響應(yīng)延遲來 增加進(jìn)氣量，從而可以在停止時(shí)精確地增加壓縮氣壓。
另外，可以通過采用可變氣門定時(shí)控制機(jī)構(gòu)作為這樣一裝置用于增加發(fā) 動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止時(shí)的壓縮氣壓，從而可以以點(diǎn)火-提前(advance)方式控制發(fā) 動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止之前的進(jìn)氣門定時(shí)，以便于在進(jìn)氣BDC(下止點(diǎn))關(guān)閉進(jìn)氣門， 從而防止氣缸中的空氣在壓縮沖程中早期逆流向進(jìn)氣管13。
或者，可以這樣增加壓縮氣壓，通過采用調(diào)節(jié)閥提升控制機(jī)構(gòu)作為用于 增加發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止時(shí)的壓縮氣壓的裝置，來增加就在圖10所示的發(fā)動(dòng)機(jī)旋 轉(zhuǎn)停止之前的可變氣門升程，從而增加進(jìn)氣量。
下面，利用圖5和6所示的時(shí)間圖(四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的例子)來說明在圖4 的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制程序的步驟109中，利用備用RAM32中存儲(chǔ)的發(fā)動(dòng)機(jī) 旋轉(zhuǎn)停止位置信息(在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止時(shí)，吸氣沖程氣缸CEGSTIN和壓縮沖 程氣缸CEGSTCMP的信息)來執(zhí)行在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的燃料噴射控制和點(diǎn)火控制 的方法。在圖5和6中，從凸輪角傳感器29輸出凸輪角信號(hào)，從而在曲柄軸 的每?jī)赊D(zhuǎn)(720℃A)中輸出6脈沖信號(hào)。曲柄角傳感器26輸出曲柄角信號(hào)， 從而在曲柄軸24的每轉(zhuǎn)(360℃A)中輸出信號(hào)，該些信號(hào)的脈沖數(shù)目等于36 脈沖減去6脈沖。
另外，曲柄角信號(hào)每當(dāng)輸入一個(gè)脈沖時(shí)都具有一個(gè)脈沖間隔，并根據(jù)該 脈沖間隔來檢測(cè)是否存在遺漏。然后，根據(jù)凸輪角信號(hào)的脈沖數(shù)目和曲柄角 信號(hào)遺漏檢測(cè)的結(jié)果，按照下面將要描述的方式執(zhí)行氣缸判別。
在啟動(dòng)時(shí)根據(jù)圖5所示的停止位置信息進(jìn)行燃料噴射控制中，由于已經(jīng) 預(yù)先存儲(chǔ)了停止位置信息，因此根據(jù)停止位置信息執(zhí)行燃料噴射控制。更具 體的，當(dāng)啟動(dòng)器被致動(dòng)從而使發(fā)動(dòng)機(jī)開始旋轉(zhuǎn)時(shí)，在此時(shí)存儲(chǔ)的吸氣沖程氣 缸CEGSTIN(圖5所示的例子中的#4氣缸)中執(zhí)行燃料噴射(iNJ)(圖5的 啟動(dòng)器異步噴射)。????
然后，根據(jù)凸輪角信號(hào)的脈沖數(shù)目和曲柄角信號(hào)的遺漏來執(zhí)行氣缸的判 別，根據(jù)哪個(gè)氣缸判別同步噴射控制被執(zhí)行的檢測(cè)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)與各氣缸的吸 氣沖程同步的噴射燃料。
在圖6所示的根據(jù)停止位置信息在啟動(dòng)時(shí)的點(diǎn)火控制中，由于已經(jīng)預(yù)先 存儲(chǔ)了停止位置信息，因此根據(jù)該停止位置信息來執(zhí)行點(diǎn)火控制。特別的， 當(dāng)啟動(dòng)器被致動(dòng)從而使發(fā)動(dòng)機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)且曲柄角信號(hào)的遺漏也已經(jīng)被檢測(cè) (BTDC35℃A)時(shí)，啟動(dòng)當(dāng)時(shí)儲(chǔ)存的壓縮沖程氣缸CEGSTCMP(圖6例子中的#3 氣缸)的點(diǎn)火激發(fā)，然后在BTDC5℃A時(shí)刻執(zhí)行點(diǎn)火(IGN)(#3發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮 沖程中的連續(xù)缺少的后半遺漏(missing))。
點(diǎn)火后，根據(jù)凸輪角信號(hào)的脈沖數(shù)目和曲柄角信號(hào)的遺漏執(zhí)行氣缸判別， 根據(jù)氣缸判別的檢測(cè)結(jié)果來執(zhí)行點(diǎn)火控制。
上述啟動(dòng)時(shí)的燃料噴射和點(diǎn)火控制是ECU30根據(jù)圖7和8所示的程序來 執(zhí)行的。
如圖7所示，開始時(shí)，在每個(gè)預(yù)定時(shí)間(例如每4ms)重復(fù)執(zhí)行燃料噴 射控制程序。當(dāng)程序開始后，首先在步驟201判斷當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度低于預(yù) 定值(例如500rpm)時(shí)，啟動(dòng)是否為一次。當(dāng)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度大于預(yù)定 值(例如500rpm)時(shí)，程序終止，不執(zhí)行下面的操作。
相反，在步驟201判斷當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度低于預(yù)定值(例如500rpm)時(shí)， 啟動(dòng)是否為一次的情況下，按照下面的步驟202的方式執(zhí)行在開始時(shí)的燃料 噴射控制。首先，在步驟202判斷根據(jù)凸輪角信號(hào)的脈沖數(shù)目和曲柄角信號(hào) 的遺漏進(jìn)行的氣缸判別是否完成。在氣缸判別已經(jīng)完成的情況下，由于通過 氣缸判別已經(jīng)知道當(dāng)前曲柄角(曲柄軸24的當(dāng)前位置)，因此處理進(jìn)到步驟 207來判斷當(dāng)前的曲柄角是否處于同步噴射時(shí)刻。這樣，當(dāng)判斷當(dāng)前曲柄角 不處于同步噴射時(shí)刻時(shí)，終止程序而不執(zhí)行任何操作。
當(dāng)在步驟207中判斷當(dāng)前曲柄角處于同步噴射時(shí)刻時(shí)，處理進(jìn)到步驟 208，根據(jù)下面的公式來計(jì)算同步噴射量Ti從而執(zhí)行同步噴射，該公式為 Ti＝TAUST+TV
這里，TAUST表示根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)11的各參數(shù)而確定的有效噴射時(shí)間，是根 據(jù)冷卻水溫度、進(jìn)氣管壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度等的數(shù)據(jù)映象(data?map)或 類似的方法具體計(jì)算出來的。而且，TV表示燃料噴射閥19響應(yīng)所需的無效 噴射時(shí)間，它是通過根據(jù)電池電壓的數(shù)據(jù)映象或類似的方法計(jì)算出來的。
同時(shí)，當(dāng)在步驟202中確定氣缸判別沒有完成時(shí)，在下面的步驟203和 步驟204中判斷是否已經(jīng)滿足了基于停止位置存儲(chǔ)的燃料噴射控制執(zhí)行條 件。該執(zhí)行條件包括，例如下面的兩個(gè)條件(1)和(2)。
(1)啟動(dòng)器從關(guān)閉切換到打開，啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)已經(jīng)開始(步驟203)；
(2)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制執(zhí)行標(biāo)識(shí)XEGSTCNT被設(shè)為“1”，這意味著發(fā) 動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制執(zhí)行完成(步驟204)。????
當(dāng)條件(1)和(2)都已經(jīng)滿足時(shí)，基于停止位置存儲(chǔ)的燃料噴射控制 執(zhí)行條件被滿足。當(dāng)任何一個(gè)條件沒有滿足時(shí)，基于停止位置存儲(chǔ)的燃料噴 射控制執(zhí)行條件沒有滿足。
在基于停止位置存儲(chǔ)的燃料噴射控制執(zhí)行條件沒有滿足的情況下，即在 步驟203和204中的任一個(gè)中判斷為“否”的情況下，程序終止而不執(zhí)行下 面處理。????
相反，在基于停止位置存儲(chǔ)的燃料噴射控制執(zhí)行條件已經(jīng)滿足的情況下， 即在步驟203和204中判斷都為“是”的情況下，處理進(jìn)到步驟205，執(zhí)行 基于停止位置存儲(chǔ)的燃料噴射控制。該基于停止位置存儲(chǔ)的燃料噴射控制的 執(zhí)行與實(shí)際的曲柄角不同步。更具體地，根據(jù)在某一時(shí)刻(實(shí)際上，該時(shí)刻 是指在步驟203中確定的啟動(dòng)器從關(guān)閉切換到打開的時(shí)刻)的停止位置存儲(chǔ)， 執(zhí)行進(jìn)入吸氣沖程氣缸CEGSTIN的異步噴射，此時(shí)步驟203和步驟204中判 斷為“是”。此時(shí)，根據(jù)下面的公式計(jì)算異步噴射量Ti。
Ti＝TASYST+TV
這里TASYST表示根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)各參數(shù)而確定的有效噴射時(shí)間，它是根據(jù)冷 卻水溫度、進(jìn)氣管壓力等通過數(shù)據(jù)映象或類似的方法具體計(jì)算出來的。而且， TV表示燃料噴射閥19響應(yīng)所需的無效噴射時(shí)間，它是根據(jù)電池電壓等通過 映象或類似的方法計(jì)算出來的。
在異步噴射執(zhí)行后，處理進(jìn)到步驟206，將發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制執(zhí)行標(biāo) 識(shí)XEGSTCNT復(fù)位(reset)為“0”，終止程序。
在上述控制例子中，在啟動(dòng)器從關(guān)閉切換到打開的時(shí)刻，執(zhí)行進(jìn)入吸氣 沖程氣缸CEGSTIN的異步噴射。但是，在相同吸氣沖程中執(zhí)行噴射的情況下， 可以在曲柄信號(hào)被輸入預(yù)定次數(shù)時(shí)執(zhí)行燃料噴射，也可以在曲柄角信號(hào)已經(jīng) 被輸入且從啟動(dòng)器從關(guān)閉切換到打開的時(shí)刻過去預(yù)定時(shí)間周期后執(zhí)行燃料噴 射。
每隔預(yù)定時(shí)間周期(例如每當(dāng)輸入曲柄角信號(hào)時(shí))重復(fù)執(zhí)行圖8所示的 啟動(dòng)-時(shí)間點(diǎn)火控制。當(dāng)程序開始時(shí)，首先在步驟301判斷當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度 低于預(yù)定值(例如500rpm)時(shí)啟動(dòng)是否是一次。當(dāng)判斷發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度大于 預(yù)定值(例如500rpm)時(shí)，程序終止，不執(zhí)行下面的操作。
相反，在步驟301判斷當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度低于預(yù)定值(例如500rpm)時(shí)， 啟動(dòng)為一次的情況下，開始按照下面的步驟302的方式執(zhí)行啟動(dòng)一時(shí)間點(diǎn)火 控制。首先，在步驟302判斷根據(jù)凸輪角的脈沖數(shù)目和曲柄角信號(hào)的遺漏進(jìn) 行的氣缸判別是否完成。在氣缸判別已經(jīng)完成的情況下，由于通過氣缸判別 已經(jīng)知道當(dāng)前曲柄角(曲柄軸24的當(dāng)前位置)，因此處理進(jìn)到步驟309，在 BTDC35℃A時(shí)開始激發(fā)各氣缸，從而在BTDC5℃A時(shí)執(zhí)行點(diǎn)火。
當(dāng)在步驟302中確定氣缸判別沒有完成時(shí)，在下面的步驟303和步驟304 中判斷是否已經(jīng)滿足了基于停止位置存儲(chǔ)的點(diǎn)火控制執(zhí)行條件。該執(zhí)行條件 包括，例如下面的兩個(gè)條件(1)和(2)。
(1)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制執(zhí)行標(biāo)識(shí)XEGSTCNT被設(shè)為“1”，這意味著發(fā) 動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制執(zhí)行完成(步驟303)；
(2)檢測(cè)到曲柄角信號(hào)遺漏(BTDC35℃A)(步驟304)。????
當(dāng)條件(1)和(2)都已經(jīng)滿足時(shí)，基于停止位置存儲(chǔ)的點(diǎn)火控制執(zhí)行 條件都已滿足。當(dāng)任何一個(gè)條件沒有滿足時(shí)，基于停止位置存儲(chǔ)的點(diǎn)火控制 執(zhí)行條件沒有滿足。
在基于停止位置存儲(chǔ)的點(diǎn)火控制執(zhí)行條件沒有滿足的情況下，即在步驟 303和304中的任一個(gè)中判斷為“否”的情況下，程序終止而不執(zhí)行下面處 理。????
相反，在基于停止位置存儲(chǔ)的點(diǎn)火控制執(zhí)行條件已經(jīng)滿足的情況下，即 在步驟303和304中判斷都為“是”的情況下，以根據(jù)后繼步驟305的處理 方式，執(zhí)行基于停止位置存儲(chǔ)的點(diǎn)火激發(fā)控制。當(dāng)檢測(cè)到曲柄角信號(hào)遺漏 (BTDC35℃A)時(shí)，處理進(jìn)到步驟305，開始基于停止位置存儲(chǔ)的壓縮沖程氣 缸CEGSTCMP的激發(fā)。然后，處理進(jìn)到步驟306，根據(jù)停止位置存儲(chǔ)判斷是否 在BTDC5℃A的時(shí)刻點(diǎn)火。在這種情況下，由于在壓縮沖程中一或多個(gè)氣缸停 止被預(yù)先存儲(chǔ)，因此可以在單獨(dú)遺漏和連續(xù)遺漏之間做出判別，從而確定 BTDC5℃A的時(shí)刻。
當(dāng)在步驟306中判斷點(diǎn)火不在BTDC5℃A的時(shí)刻的情況下，終止程序。當(dāng) 判斷點(diǎn)火在BTDC5℃A的時(shí)刻的情況下，處理進(jìn)到步驟307，在BTDC5℃A的時(shí) 刻執(zhí)行基于停止位置存儲(chǔ)的壓縮沖程氣缸CEGSTCMP的點(diǎn)火。然后，處理進(jìn)到 步驟308，將發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制執(zhí)行標(biāo)識(shí)XEGSTCNT設(shè)定為“0”，終止程序。
在上述的實(shí)施例中，由于通過就在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止之前的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停 止控制增加了進(jìn)氣量，從而增加了壓縮沖程中的壓縮氣壓，因此，通過由于 發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止之前壓縮氣壓增加導(dǎo)致負(fù)轉(zhuǎn)矩增加，可以強(qiáng)行停止發(fā)動(dòng)機(jī)旋 轉(zhuǎn)。由于利用這種發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止控制增加了壓縮氣壓，因此曲柄角范圍(實(shí) 現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止的曲柄角范圍)變得比傳統(tǒng)范圍窄，在該曲柄角范圍中， 轉(zhuǎn)矩變得等于或小于發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置的變化可被包 括在比傳統(tǒng)曲柄角范圍更小的范圍內(nèi)，且可以精確地得到發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位 置信息(在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止時(shí)，吸氣沖程氣缸CEGSTIN和壓縮沖程氣缸 CEGSTCMP的信息)并將其存儲(chǔ)在備用RAM32中。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，可 以利用存儲(chǔ)在備用RAM32中的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置信息來啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，從而 即使在氣缸判別完成前也可以精確地確定初始噴射氣缸和初始點(diǎn)火氣缸，從 而可以提高啟動(dòng)質(zhì)量和啟動(dòng)時(shí)的廢氣排放。
另外，本發(fā)明并不局限于四氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)，還可應(yīng)用于三缸或更少氣缸的 發(fā)動(dòng)機(jī)或者五缸或更多氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)。另外，本發(fā)明并不局限于圖1所示的 進(jìn)氣口噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，還可應(yīng)用于缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)和稀混合氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
(第二實(shí)施例)
如圖11所示，本發(fā)明第二實(shí)施例與第一實(shí)施例(圖1)配置相似。
根據(jù)第二實(shí)施例，如圖14所示的發(fā)動(dòng)機(jī)停止過程中的時(shí)間圖來估算發(fā)動(dòng) 機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置。各壓縮TDC時(shí)的瞬時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度Ne被用作為發(fā)動(dòng)機(jī)操 作的參數(shù)。ECU30根據(jù)曲柄脈沖信號(hào)CRS的輸出間隔來測(cè)量曲柄軸24旋轉(zhuǎn)例 如30℃A所需的時(shí)間長(zhǎng)度，以計(jì)算瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne。
這里，考慮圖14中第i壓縮TDC(TDC(i))時(shí)的能量平衡。各部分中的泵 送損失、摩擦損失以及各輔助設(shè)備中的驅(qū)動(dòng)損失都應(yīng)被考慮為阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)操 作的功(work)。假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)在時(shí)間點(diǎn)TDC(i-1)時(shí)的動(dòng)能為E(i-1)，則通過 各損耗導(dǎo)致的功來消耗動(dòng)能E(i-1)，直到達(dá)到下一TDC(i)為止，此時(shí)動(dòng)能減 少為E(i)。這種能量平衡的關(guān)系由下面的公式(1)來表示：
E(i)＝E(i-1)-W??????????????????????????(1)
這里，W表示在TDC(i-1)和TDC(i)之間的時(shí)間間隔中各損耗所損耗的全 部功的相加。
而且，假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)操作為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，則該運(yùn)動(dòng)可由下面的公式(2)來表 示：
E＝J×2π2×Ne2???????????????????????(2)
這里，E表示發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)能，J表示所確定的各發(fā)動(dòng)機(jī)的慣性量，Ne表 示瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度。
利用公式(2)，可用下面公式(3)表示的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度變化關(guān)系來替換 公式(1)中的能量平衡關(guān)系。
Ne(i)2＝Ne(i-1)2-W/(J×2π2)?????????(3)
在第二實(shí)施例中，公式(3)右側(cè)的第二項(xiàng)表示用于阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)操作的參 數(shù)Cstop，由下面公式(4)來限定。
Cstop＝W/(J×2π2)?????????????????????(4)
用于阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)操作的參數(shù)Cstop可利用下面公式(5)來計(jì)算得出，該 公式(5)是從公式(3)和公式(4)導(dǎo)出的。
Cstop＝Ne(i-1)2-Ne(i)2???????????????????(5)
而且，如公式(4)所限定的那樣，用于阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)操作的參數(shù)Cstop 是由工作負(fù)荷量W和慣性量J來確定的，其中該工作負(fù)荷量W阻礙TDC之間 的對(duì)應(yīng)損耗。在發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間的低轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)條件下，各部分中的泵送損失、 摩擦損失以及各輔助裝置中的驅(qū)動(dòng)損失都應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為用于阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)操作， 假設(shè)認(rèn)為它們具有與發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度Ne無關(guān)的基本上恒定的值。相應(yīng)的，在 發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間，假設(shè)阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)操作的工作負(fù)荷量W在所有TDC之間的具 有基本恒定的值。另外，由于慣性量J具有(assume)為各發(fā)動(dòng)機(jī)所獨(dú)有的 值，因此用于阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)操作的參數(shù)Cstop在發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間具有基本恒定 的值。
因此，利用在實(shí)際測(cè)量中得到的當(dāng)前瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i)和利用公式(5) 計(jì)算的用于阻礙TDC之間運(yùn)動(dòng)的參數(shù)Cstop，可以利用下面的公式(6a)或 (6b)來計(jì)算下一個(gè)TDC(i+1)時(shí)的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i+1)的預(yù)測(cè)值。
當(dāng)Ne(i)2≥Cstop時(shí)， $\mathrm{Ne}(i+1)=\sqrt{\mathrm{Ne}{\left(i\right)}^2-C_{\mathrm{stop}}}-----\left(6a\right)$
當(dāng)Ne(i)2＜Cstop時(shí)，Ne(i+1)＝0????????????????(6b)
這里，在Ne(i)2＜Cstop的情況下，阻礙TDC之間運(yùn)動(dòng)的工作負(fù)荷量W變 得大于動(dòng)能E(i)，即發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前具有的能量，這樣，為了避免由計(jì)算產(chǎn)生的 任何虛數(shù)，假設(shè)Ne(i+1)＝0。
在第二實(shí)施例中，通過對(duì)后面第一個(gè)TDC(i+1)處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i+1) 的預(yù)測(cè)值和預(yù)設(shè)的停止確定值Nth進(jìn)行比較，可以確定發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)是否停止， 從而估算在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置各氣缸的沖程狀態(tài)。
ECU30根據(jù)圖16所示的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置估算程序來執(zhí)行上述第二實(shí) 施例中發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置的估算。每次TDC都執(zhí)行該程序，該程序用作為 一種旋轉(zhuǎn)停止位置估算手段。當(dāng)該程序開始時(shí)，根據(jù)步驟2101和步驟2102 中任何一個(gè)中判斷是否為“是”，來確定是否產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)停止命令。具體地講， 在步驟2101中確定點(diǎn)火開關(guān)為關(guān)閉的情況下，或在步驟2102中確定空轉(zhuǎn)停 止需求為打開的情況下，判斷已經(jīng)產(chǎn)生了發(fā)動(dòng)機(jī)停止的需求，執(zhí)行步驟2103 的處理，從而估算發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置。
同時(shí)，在步驟2101和步驟2102中的判斷都為“否”的情況下，即在iG 開關(guān)為打開且空轉(zhuǎn)停止的需求為關(guān)閉的情況下，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)燃燒，不處 于停止進(jìn)程，終止該程序而不執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置的估算。
如上所述，當(dāng)在步驟2101和步驟2102中的任一個(gè)中判斷為“是”時(shí)， 判斷發(fā)動(dòng)機(jī)處于停止進(jìn)程，處理進(jìn)到步驟2103，根據(jù)公式(5)，利用上次在 TDC(i-1)處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i-1)和當(dāng)前TDC(i)處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i) 來計(jì)算用于阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)操作的參數(shù)Cstop。步驟2103處的處理用作為第二參 數(shù)計(jì)算手段。????
在參數(shù)Cstop計(jì)算完成后，在步驟2104-步驟2106中以下述方式計(jì)算為 以后第一個(gè)TDC(i+1)處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i+1)的預(yù)測(cè)值。首先，在步驟2104 中判斷Ne(i)2≥Cstop是否成立。當(dāng)Ne(i)2≥Cstop時(shí)，處理進(jìn)到步驟2105， 通過公式(6)計(jì)算為以后第一個(gè)TDC(i+1)處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i+1)的預(yù)測(cè) 值。
相反，當(dāng)Ne(i)2＜Cstop時(shí)，處理進(jìn)到步驟2106，將為以后第一個(gè)TDC(i+1) 處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i+1)的預(yù)測(cè)值變?yōu)?。
在計(jì)算得出瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i+1)的預(yù)測(cè)值之后，處理進(jìn)到步驟2107， 通過對(duì)為以后第一個(gè)TDC(i+1)處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i+1)的預(yù)測(cè)值和預(yù)設(shè) 的停止確定值Nth進(jìn)行比較，可以判斷發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)是應(yīng)當(dāng)經(jīng)過TDC(i+1)來進(jìn) 到下面的處理，還是不能經(jīng)過TDC(i+1)而被停止。即，當(dāng)為以后第一個(gè)TDC (i+1)處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i+1)的預(yù)測(cè)值超過了預(yù)設(shè)的停止確定值Nth時(shí)， 判斷發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過為以后第一個(gè)的TDC(i+1)而繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，程序被終止。
相反，當(dāng)為以后第一個(gè)TDC(i+1)處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i+1)的預(yù)測(cè)值 低于預(yù)設(shè)的停止確定值Nth時(shí)，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)在當(dāng)前TDC(i)處具有的動(dòng)能降低 了阻礙運(yùn)動(dòng)的工作負(fù)荷量W，發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)不能經(jīng)過隨后的TDC(i+1)而被停 止，處理進(jìn)到步驟2108。
在步驟2108中，由于估算發(fā)動(dòng)機(jī)在當(dāng)前TDC(i)和為以后第一個(gè)TDC(i+1) 之間停止，因此將該發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)位置中各氣缸的沖程狀態(tài)信息(例如，吸氣 沖程氣缸和壓縮沖程氣缸)作為發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置估算結(jié)果存儲(chǔ)在備用 RAM32中，并終止程序。????
然后，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)將要啟動(dòng)時(shí)，使用已經(jīng)保存在備用RAM32中的該發(fā)動(dòng)機(jī) 旋轉(zhuǎn)停止位置的各氣缸沖程狀態(tài)的信息作為發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)各氣缸的沖程狀態(tài) 信息，從而確定初始噴射氣缸和初始點(diǎn)火氣缸，然后開始燃料噴射控制和點(diǎn) 火控制。
在上述的第二實(shí)施例中，用于估算在隨后TDC(i+1)處瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度 Ne(i+1)的公式(6a)和(6b)是從發(fā)動(dòng)機(jī)具有的動(dòng)能E以及用于阻礙發(fā)動(dòng)機(jī) 操作的參數(shù)Cstop而導(dǎo)出的，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間的每次TDC中，利用公式(6a) 和(6b)來計(jì)算在隨后TDC(i+1)處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i+1)的預(yù)測(cè)值，從 而可以精確地估算發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的變化，直到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)停止為止。根據(jù) 在隨后的TDC(i+1)處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i+1)的預(yù)測(cè)值是否小于預(yù)設(shè)的停止 確定值Nth，來確定發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)是否停止，從而可以比傳統(tǒng)技術(shù)更精確地估 算發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置中各氣缸的沖程狀態(tài)的信息。
因此，通過將發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置中的各氣缸的沖程狀態(tài)的信息存儲(chǔ)在 備用RAM32中，使用一發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置的各氣缸沖程狀態(tài)的信息作為發(fā) 動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)各氣缸的沖程狀態(tài)信息來精確地確定初始噴射氣缸和初始點(diǎn)火氣 缸，從而可以實(shí)現(xiàn)燃料噴射控制和點(diǎn)火控制，并改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)質(zhì) 量和廢氣排放。
(第三實(shí)施例)
在第二實(shí)施例中，根據(jù)為以后第一個(gè)TDC處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度的預(yù)測(cè)值來 判斷發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)是否停止，從而在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止之前估算出發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停 止位置。
這里，根據(jù)第三實(shí)施例，利用將來的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度和用于阻礙運(yùn)動(dòng)的參 數(shù)，重復(fù)估算又一將來瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度的處理，直到確定發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止為止， 從而即使不是就在發(fā)動(dòng)機(jī)將要停止之前，也可以估算發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置。
參照?qǐng)D17所示的時(shí)間圖來說明根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的估算發(fā)動(dòng)機(jī)旋 轉(zhuǎn)停止位置的方法。利用與第二實(shí)施例中相似的方式，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間的 在TDC(i)處計(jì)算用于阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)操作的參數(shù)Cstop和為以后第一個(gè)TDC(i+1) 處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i+1)的預(yù)測(cè)值。
如上所述，由于在發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間，用于阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)操作的參數(shù)Cstop 具有基本恒定的值，因此利用下面的公式(7a)和(7b)，使用已經(jīng)計(jì)算出來 的Cstop和Ne(i+1)計(jì)算為今后第二個(gè)TDC(i+2)處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i+2) 的預(yù)測(cè)值。
當(dāng)Ne(i+1)2≥Cstop時(shí)， $\mathrm{Ne}(i+2)=\sqrt{\mathrm{Ne}{(i+1)}^2-C_{\mathrm{stop}}}-------\left(7a\right)$
當(dāng)Ne(i)2＜Cstop時(shí)，Ne(i+2)＝0????(7b)
這樣，重復(fù)執(zhí)行計(jì)算將來TDC處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度的預(yù)測(cè)值的處理，直到 瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度預(yù)測(cè)值小于停止確定值為止，從而估算在TDC之前發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn) 停止，在該TDC處，瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度的預(yù)測(cè)值小于停止確定值。????
通過圖18所示的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置估算程序來執(zhí)行根據(jù)第三實(shí)施例 的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置的估算。每次TDC都執(zhí)行該程序。按照與第二實(shí)施例 相同的方式，當(dāng)該程序開始時(shí)，首先在步驟3200和步驟3201中判斷是否產(chǎn) 生發(fā)動(dòng)機(jī)停止命令(iG開關(guān)為關(guān)閉，或空轉(zhuǎn)停止是否為打開)。當(dāng)沒有產(chǎn)生 任何發(fā)動(dòng)機(jī)停止命令時(shí)，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)不處于停止進(jìn)程。終止該程序而不執(zhí)行 任何發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置的估算。
相反，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止命令已經(jīng)產(chǎn)生時(shí)，處理進(jìn)到步驟3202，判斷TDC是 否是發(fā)動(dòng)機(jī)停止命令產(chǎn)生之后的預(yù)定時(shí)間中的一個(gè)(例如第二或第三時(shí)間)。 當(dāng)TDC不是預(yù)定時(shí)間中的一個(gè)時(shí)，終止程序而不執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置的 估算，且繼續(xù)待機(jī)直到達(dá)到預(yù)定時(shí)間的TDC為止。在該方式下，通過繼續(xù)待 機(jī)直到達(dá)到預(yù)定時(shí)間的TDC為止，可以在穩(wěn)定的狀態(tài)下在一隨后的步驟3203 中計(jì)算出用于阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)操作的參數(shù)Cstop。
然后在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，即發(fā)動(dòng)機(jī)停止命令產(chǎn)生后達(dá)到預(yù)定時(shí)間的TDC時(shí)， 處理進(jìn)到步驟3203，按照與第二實(shí)施例相似的方式，通過公式(5)利用上 次TDC(i-1)處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i-1)和當(dāng)前TDC(i)處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度 Ne(i)，計(jì)算用于阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)操作的參數(shù)Cstop。
然后，處理進(jìn)到步驟3204，將估算次數(shù)計(jì)數(shù)器j設(shè)定為初始值“1”，該 估算次數(shù)計(jì)數(shù)器j用于對(duì)瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度的估算次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。首先在步驟 3205、步驟3206和步驟3207按照與第二實(shí)施例相似的方式，計(jì)算為今后第 一個(gè)TDC(i+1)處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i+1)的估算值。
然后，在下面的步驟3208中根據(jù)為今后第一個(gè)瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i+1)的 預(yù)測(cè)值是否小于停止確定值Nth。來判斷發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)是否不能經(jīng)過為今后第 一個(gè)的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i+1)而被停止。結(jié)果是，當(dāng)判斷為今后第一個(gè)的瞬 時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i+1)的預(yù)測(cè)值超過了停止確定值Nth(發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過了為今后第 一個(gè)的TDC(i+1)，繼續(xù)旋轉(zhuǎn))，則處理進(jìn)到步驟3209，使估算的次數(shù)計(jì)數(shù)器 j增加1，并返回執(zhí)行步驟3205、步驟3206和步驟3207的處理，從而利用 最上次計(jì)算得到的、且作為為今后第一個(gè)的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i+1)的預(yù)測(cè)值 和用于阻礙運(yùn)動(dòng)的參數(shù)Cstop計(jì)算為今后第二個(gè)的TDC(i+2)的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速 度Ne(i+2)的預(yù)測(cè)值。
然后，根據(jù)為今后第二個(gè)的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i+2)的預(yù)測(cè)值是否小于停 止確定值Nth，在步驟3208判斷發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)是否能經(jīng)過為今后第二個(gè)TDC(i+2) 而將要停止。結(jié)果是，當(dāng)判斷為今后第二個(gè)的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i+2)的預(yù)測(cè) 值超過了停止確定值Nth(發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過了為今后第二個(gè)的TDC(i+2)，繼續(xù)旋 轉(zhuǎn))，則處理再次進(jìn)到步驟3209，使估算的次數(shù)計(jì)數(shù)器j增加1，并重復(fù)執(zhí)行 步驟3205-3209的上述處理。
按照上述方式，重復(fù)計(jì)算今后的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i+j)的預(yù)測(cè)值，直到 該值小于停止確定值Nth為止，以TDC間隔連續(xù)估算將來瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度 Ne(i+j)。
然后，在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，即當(dāng)將來瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i+j)的預(yù)測(cè)值小于停 止確定值Nth時(shí)，確定發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)在瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i+j)的TDC(i+j)之前 停止，處理進(jìn)到步驟3210，將確定停止的TDC(i+j)和為今后第一個(gè)TDC(i+j-1) 之間間隔期間的各氣缸的沖程狀態(tài)(例如吸氣沖程氣缸和壓縮沖程氣缸)作 為發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置的估算結(jié)果存儲(chǔ)在備用RAM32中。例如，當(dāng)為今后第 三個(gè)TDC(i+3)處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i+3)小于停止確定值Nth時(shí)，確定發(fā) 動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)在為今后第二個(gè)TDC(i+2)和為今后第三個(gè)TDC(i+3)之間的間隔期 間停止。將TDC(i+2)和TDC(i+3)之間間隔期間的各氣缸的沖程狀態(tài)作為發(fā)動(dòng) 機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置的估算結(jié)果存儲(chǔ)起來。
在第三實(shí)施例中，可以利用將來的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i+j)的預(yù)測(cè)值和用 于阻礙運(yùn)動(dòng)的參數(shù)Cstop，來重復(fù)進(jìn)行任何次數(shù)的估算又一將來瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速 度Ne(i+j+1)的處理，直到確定發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止為止。因此，可以在發(fā)動(dòng)機(jī) 停止進(jìn)程中較早地執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置的估算。
(第四實(shí)施例)
在第二和第三實(shí)施例中，估算了將來的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度，并根據(jù)該瞬時(shí)旋 轉(zhuǎn)速度的預(yù)測(cè)值是否小于預(yù)設(shè)的停止確定值，來判斷發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)是否停止。 在沒有估算將來的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度的情況下，可以通過根據(jù)用于阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)操 作的參數(shù)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)停止確定值，并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間實(shí)際測(cè)量的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn) 速度和該發(fā)動(dòng)機(jī)停止確定值進(jìn)行比較，來估算發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置。
首先，參照?qǐng)D19所示的時(shí)間圖來說明根據(jù)第四實(shí)施例的估算發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn) 停止位置的方法。按照與第二和第三實(shí)施例相同的方式，計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)停止期 間TDC(i)處的用于阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)操作的參數(shù)Cstop。利用參數(shù)Cstop和經(jīng)過預(yù) 先已經(jīng)設(shè)定的臨界旋轉(zhuǎn)速度Nlim的TDC，通過公式(8)來計(jì)算相對(duì)于發(fā)動(dòng) 機(jī)是否為停止的發(fā)動(dòng)機(jī)停止確定值Nth。在一時(shí)間點(diǎn)，即當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間 實(shí)際測(cè)量得到的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度小于發(fā)動(dòng)機(jī)停止確定值Nth時(shí)，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是 停止的直至下次TDC，并估算發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置中各氣缸的沖程狀態(tài)，將 其結(jié)果存儲(chǔ)在備用RAM32中。
$\mathrm{Nth}=\sqrt{{\mathrm{Nlim}}^2+C_{\mathrm{stop}}}-------\left(8\right)$
通過圖20和21所示的各程序執(zhí)行根據(jù)第四實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位 置的估算。各程序中的處理內(nèi)容在下面說明。
在每次TDC執(zhí)行圖20所示的發(fā)動(dòng)機(jī)停止確定值計(jì)算程序。按照與第二實(shí) 施例相似的方式，當(dāng)程序開始時(shí)，首先在步驟4301和步驟4302判斷是否產(chǎn) 生發(fā)動(dòng)機(jī)停止命令(IG開關(guān)是否為關(guān)閉，或空轉(zhuǎn)停止是否為打開)。當(dāng)沒有 產(chǎn)生任何發(fā)動(dòng)機(jī)停止命令時(shí)，判斷該發(fā)動(dòng)機(jī)不處于停止進(jìn)程，終止該程序， 不執(zhí)行任何發(fā)動(dòng)機(jī)停止確定值Nth的估算。
相反，當(dāng)產(chǎn)生一發(fā)動(dòng)機(jī)停止命令時(shí)，處理進(jìn)到步驟4303，此時(shí)通過公式 (5)，利用上次TDC(i-1)處實(shí)際測(cè)量得到的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i-1)和當(dāng)前 TDC(i)處實(shí)際測(cè)量得到的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i)來計(jì)算用于阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)操作的 參數(shù)Cstop。
然后，處理進(jìn)到步驟4304，此時(shí)通過公式(8)，利用作為不能經(jīng)過TDC 的臨界旋轉(zhuǎn)速度的預(yù)先設(shè)定的值Nlim和在步驟4303中計(jì)算得到的用于阻礙 發(fā)動(dòng)機(jī)操作的參數(shù)Cstop來計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)停止確定值Nth，該值Nth與發(fā)動(dòng)機(jī) 是否停止相關(guān)，然后終止程序。
每當(dāng)在圖20中所示的步驟4304中計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)停止確定值Nth時(shí)，開始 圖21中所示的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置估算程序。當(dāng)該程序開始時(shí)，在步驟4311 中對(duì)當(dāng)前瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i)的實(shí)際測(cè)量值和步驟4304中計(jì)算得到的發(fā)動(dòng)機(jī) 停止確定值Nth進(jìn)行比較。當(dāng)當(dāng)前瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i)的實(shí)際測(cè)量值超過發(fā) 動(dòng)機(jī)停止確定值Nth時(shí)，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過下一TDC(i+1)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，程序終止。
相反，當(dāng)當(dāng)前瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i)的實(shí)際測(cè)量值低于發(fā)動(dòng)機(jī)停止確定值 Nth時(shí)，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)在下一TDC(i+1)之前停止。處理進(jìn)到步驟4312，將 當(dāng)前TDC(i)和為以后第一個(gè)TDC(i+1)之間間隔期間內(nèi)各氣缸的沖程狀態(tài)作 為發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置的估算結(jié)果存儲(chǔ)在備用RAM32中。
在第四實(shí)施例中，由于利用用于阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)操作的參數(shù)Cstop來計(jì)算發(fā) 動(dòng)機(jī)停止確定值Nth，因此發(fā)動(dòng)機(jī)制造公差的變化、經(jīng)過時(shí)間的變化、以及 發(fā)動(dòng)機(jī)磨擦的變化(例如，由于發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油的溫度變化導(dǎo)致的粘度差別) 可以反映在發(fā)動(dòng)機(jī)停止確定值Nth上，從而即使當(dāng)沒有估算發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間 的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，也可以精確地估算發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置。
另外，在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度(瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度)被用作指示在第二、三、四 實(shí)施例中的發(fā)動(dòng)機(jī)操作的參數(shù)時(shí)，可以使用曲柄軸角速度、活塞的運(yùn)行速度 等。
(第五實(shí)施例)
而且，可以使用動(dòng)能作為指示發(fā)動(dòng)機(jī)操作的參數(shù)。下面參照?qǐng)D22的時(shí)間 圖來說明實(shí)現(xiàn)該目的的第五實(shí)施例。利用上次TDC(i-1)和當(dāng)前TDC(i)實(shí)際測(cè) 量得到的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i-1)和Ne(i)以先前計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)的慣性量J，通 過公式(2)計(jì)算TDC(i-1)和TDC(i)的動(dòng)能E(i-1)和E(i)。在第五實(shí)施例 中，使用動(dòng)能E作為指示發(fā)動(dòng)機(jī)操作的參數(shù)。
當(dāng)按照與第二到第四實(shí)施例相同的方式，將泵送損失、各部分中的摩擦 損失以及各輔助裝置中的驅(qū)動(dòng)損失都考慮為用于阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)操作的功時(shí)，可 以利用公式(9)，由TDC(i-1)和TDC(i)處的動(dòng)能E(i-1)和E(i)的差得到 在TDC(i-1)和TDC(i)之間產(chǎn)生的阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)操作的全部工作負(fù)荷量。
W＝E(i-1)-E(i)??????????????????????????(9)
在第五實(shí)施例中，將用于阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)操作的全部負(fù)荷量W用作為指示發(fā) 動(dòng)機(jī)操作的參數(shù)。
如上所述，被認(rèn)為是用于阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)操作的功的泵送損失、各部分中的 摩擦損失以及各輔助裝置中的驅(qū)動(dòng)損失基本上是恒定的，與發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間 的旋轉(zhuǎn)速度無關(guān)。因此，用于阻礙運(yùn)動(dòng)的功W在發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間的任何TDC 之間的時(shí)間間隔內(nèi)具有基本恒定的值。因此，利用當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)能E(i)和 用于阻礙運(yùn)動(dòng)的功W，可以通過下面的公式(10)計(jì)算出為今后第一個(gè)TDC(i+1) 處的動(dòng)能E(i+1)的預(yù)測(cè)值。
E(i+1)＝E(i)-W???????????????????????????(10)
在第五實(shí)施例中，對(duì)將來TDC(i+1)處的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)能E(i+1)的預(yù)測(cè)值和停 止確定值Eth進(jìn)行比較以判斷發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)是否停止，從而估算在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn) 停止位置的各氣缸的沖程狀態(tài)。
如上所述，通過圖23所示的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置估算程序來執(zhí)行第五實(shí) 施例中的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置估算。每次TDC都執(zhí)行該程序。當(dāng)程序開始時(shí)， 首先按照與第二實(shí)施例相似的方式，在步驟5401和步驟5402判斷是否產(chǎn)生 一發(fā)動(dòng)機(jī)停止命令(iG開關(guān)是否關(guān)閉，或空轉(zhuǎn)停止是否打開)。當(dāng)沒有產(chǎn)生 任何發(fā)動(dòng)機(jī)停止命令時(shí)，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)不處于停止進(jìn)程，終止程序而不執(zhí)行任 何發(fā)動(dòng)機(jī)停止位置的估算。
相反，當(dāng)產(chǎn)生一發(fā)動(dòng)機(jī)停止命令時(shí)，處理進(jìn)到步驟5403，利用當(dāng)前TDC(i) 處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i)的實(shí)際測(cè)量值和先前計(jì)算出的發(fā)動(dòng)機(jī)慣性量J，通過 公式(2)來計(jì)算當(dāng)前TDC(i)的動(dòng)能E(i)。
然后，處理進(jìn)到步驟5404，使用上次TDC(i-1)處計(jì)算的動(dòng)能E(i-1)和 當(dāng)前TDC(i)處計(jì)算的動(dòng)能E(i)之間的差來得出用于阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)操作的工作 負(fù)荷量W。然后，在隨后的步驟5405中，求出當(dāng)前動(dòng)能E(i)和用于阻礙發(fā)動(dòng) 機(jī)操作的工作負(fù)載量W之間的差以計(jì)算為今后第一個(gè)TDC(i+1)的動(dòng)能E(i+1) 的預(yù)測(cè)值。
然后，處理進(jìn)到步驟5406，對(duì)為今后第一個(gè)TDC(i+1)的動(dòng)能E(i+1)的 預(yù)測(cè)值和預(yù)設(shè)的停止確定值Eth進(jìn)行比較，從而判斷發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)是否經(jīng)過 TDC(i+1)并執(zhí)行隨后的處理，或者不能經(jīng)過TDC(i+1)而被停止。即，當(dāng)為今 后第一個(gè)TDC(i+1)的動(dòng)能E(i+1)超過了停止確定值Eth時(shí)，判斷該發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng) 過為今后第一個(gè)TDC(i+1)，并繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，程序終止。
相反，當(dāng)為今后第一個(gè)TDC(i+1)的動(dòng)能E(i+1)小于停止確定值Eth時(shí)， 判斷發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)不能經(jīng)過下一TDC(i+1)而被停止，處理進(jìn)到步驟5407。
在步驟5407中，由于估算出發(fā)動(dòng)機(jī)在當(dāng)前TDC(i)和為以后第一個(gè) TDC(i+1)之間停止，因此將發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置中的各氣缸(例如吸氣沖程 氣缸和壓縮沖程氣缸)的沖程狀態(tài)的信息作為發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置估算的結(jié) 果存儲(chǔ)在備用RAM32中，終止該程序。
在第五實(shí)施例中，即使當(dāng)動(dòng)能被用作指示發(fā)動(dòng)機(jī)操作的參數(shù)且用于阻礙 運(yùn)動(dòng)的工作負(fù)載總量被用作用于阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)操作的參數(shù)時(shí)，也可以按照與第 二到第四實(shí)施例相同的方式精確地估算發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置。
另外，在第二到第五實(shí)施例中，雖然根據(jù)曲柄角信號(hào)CRS的輸出間隔(例 如30℃A)所需的時(shí)間周期可以計(jì)算出瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度，但是也可以其他方法來 計(jì)算旋轉(zhuǎn)速度。????
而且，雖然每次TDC都執(zhí)行估算的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置的計(jì)算，而且假 設(shè)通過將720℃A除以發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的數(shù)目所得到的間隔來執(zhí)行計(jì)算，但是也可 利用任何曲柄角作為計(jì)算的定時(shí)。
而且，雖然可以將發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)各氣缸的沖程狀態(tài)(例如吸氣沖程氣缸 和壓縮沖程氣缸)作為發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置的估算結(jié)果存儲(chǔ)，但是也可以存 儲(chǔ)例如發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)停止位置中的曲柄角的范圍。
而且，雖然可以在第二、三和五實(shí)施例中將停止確定值Nth、Eth預(yù)先設(shè) 定為固定值，但是還可以在這些實(shí)施例中以與第四實(shí)施例相似的方式根據(jù)用 于阻礙發(fā)動(dòng)機(jī)操作的參數(shù)Cstop來計(jì)算停止確定值Nth、Eth。
(第六實(shí)施例)
參照?qǐng)D24-27說明第六實(shí)施例，其中本發(fā)明應(yīng)用于在停止進(jìn)程中發(fā)動(dòng)機(jī) 旋轉(zhuǎn)速度降低的估算。另外，將第六實(shí)施例中的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的估算用于 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)壓縮沖程中一或多個(gè)氣缸的估算。
如圖24所示，第六實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)以與其它實(shí)施例中相同的方 式(圖1和11)構(gòu)成。
根據(jù)第六實(shí)施例，如圖25的時(shí)間圖所示，對(duì)將來的動(dòng)能和將來的發(fā)動(dòng)機(jī) 旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行估算。在各TDC，利用下面的公式(11)來計(jì)算動(dòng)能E。通過估 算在過去第一次(i+1)處和第i個(gè)TDC處的動(dòng)能，并將它們轉(zhuǎn)換為發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn) 速度，可以估算第(i+1)個(gè)TDC的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度。
E＝J×2π2×Ne2????????????????????????(11)
這里，E表示TDC處的動(dòng)能，J表示每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)確定的慣性量，對(duì)于J來 說，使用了通過兼容性等預(yù)先計(jì)算一個(gè)值。Ne表示TDC處的瞬時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn) 速度。
根據(jù)圖26所示的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度估算程序，執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的估 算。每次TDC都重復(fù)執(zhí)行該程序。當(dāng)程序開始時(shí)，在步驟6101中根據(jù)曲柄角 信號(hào)CRS來計(jì)算當(dāng)前TDC處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i)，在下面的步驟6102中使 用公式(11)來計(jì)算當(dāng)前TDC處的動(dòng)能E(i)。步驟6102中的處理用作為動(dòng) 能計(jì)算手段。
然后，處理進(jìn)到步驟6103，利用下面的公式(12)來計(jì)算用于阻礙運(yùn)動(dòng) 的工作負(fù)荷量W。在第六實(shí)施例中，作為發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間的條件，各部分中 的泵送損失、摩擦損失以及各輔助裝置中的驅(qū)動(dòng)損失都被認(rèn)為是用于阻礙運(yùn) 動(dòng)的工作負(fù)荷量W。
W＝E(i-1)-E(i)????????????????????????(12)
這里，E(i-1)表示利用公式(11)計(jì)算出的過去第一次沖程中的TDC處 的動(dòng)能。步驟6103的處理用作為工作負(fù)荷量計(jì)算手段。在這種情況下，由于 只有用于阻礙運(yùn)動(dòng)的功是動(dòng)能減少的因素，因此利用過去第一次沖程中的動(dòng) 能E(i-1)和當(dāng)前動(dòng)能E(i)的差來表示工作負(fù)荷量W。
在發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間的低轉(zhuǎn)速操作條件下，各部分中的泵送損耗、摩擦損 耗以及各輔助裝置中的驅(qū)動(dòng)損耗都被考慮認(rèn)為是阻礙運(yùn)動(dòng)的工作負(fù)荷量W， 如圖27所示，假設(shè)它們具有與發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度無關(guān)的基本恒定的值。因此， 發(fā)動(dòng)機(jī)11在將來第1次沖程中的TDC具有的動(dòng)能減少了步驟6103中計(jì)算得 到的用于阻礙運(yùn)動(dòng)的工作負(fù)荷量W。因此，在步驟6104中使用下面的公式(13) 來計(jì)算今后第一個(gè)沖程中TDC處的動(dòng)能的預(yù)測(cè)值E(i+1)。
E(i+1)＝E(i)-W????????????????????????(13)
步驟6104中的處理用作為將來動(dòng)能計(jì)算手段。
然后，在一隨后的步驟6105中使用通過修改公式(11)而獲得的下面公 式(14)來計(jì)算為今后第一個(gè)沖程中TDC處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i+1)。
$\mathrm{Ne}(i+1)=\sqrt{\frac{E(i+1)}{J\times {2\pi }^2}}-------\left(14\right)$
步驟6105中的處理用作為旋轉(zhuǎn)速度估算手段。
上述的處理可以估算發(fā)動(dòng)機(jī)11具有的將來的動(dòng)能，并根據(jù)動(dòng)能的預(yù)測(cè)值 來估算將來發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度。
另外，第六實(shí)施例已經(jīng)說明了在發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間(低轉(zhuǎn)速區(qū)間)的情況， 在該發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間，將多種損耗考慮為用于阻礙運(yùn)動(dòng)的工作負(fù)荷量，并假 設(shè)它們具有基本恒定的值，對(duì)損耗的變化有影響的一或多個(gè)參數(shù)可用來實(shí)現(xiàn) 校正，從而可以在不考慮旋轉(zhuǎn)速度區(qū)間的情況下，即使在由于例如斷油等使 發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度從高/中速旋轉(zhuǎn)區(qū)間降低的過程中，考慮為阻礙運(yùn)動(dòng)的工作負(fù) 荷量的損耗發(fā)生改變時(shí)，也可以估算將來的動(dòng)能。
而且，雖然使用發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度來計(jì)算動(dòng)能，但是在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中，也 可使用與其它旋轉(zhuǎn)速度例如曲柄軸角速度和活塞運(yùn)動(dòng)速度相關(guān)的值來計(jì)算。
而且，雖然已經(jīng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒已經(jīng)停止的發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間進(jìn)行了說明， 但是也可通過將用于估算通過燃燒所獲得能量的手段加入用于計(jì)算當(dāng)前動(dòng)能 的手段和用于計(jì)算阻礙運(yùn)動(dòng)的工作負(fù)荷量的手段中，來估算在發(fā)動(dòng)機(jī)操作中 的將來動(dòng)能，在該發(fā)動(dòng)機(jī)操作中發(fā)生燃燒。此時(shí)，可以通過考慮各氣缸中的 內(nèi)部氣缸壓力、進(jìn)氣管壓力、進(jìn)氣量、開節(jié)氣門、燃料噴射量、點(diǎn)火時(shí)間、 空氣-燃料比等來估算通過燃燒所獲得的能量。
而且，雖然根據(jù)計(jì)算出的當(dāng)前動(dòng)能和用于阻礙運(yùn)動(dòng)的工作負(fù)荷量估算出 將來的第一次沖程中的動(dòng)能，但是，也可以根據(jù)估算出的將來的動(dòng)能和阻礙 運(yùn)動(dòng)的工作負(fù)荷量來估算更遠(yuǎn)的將來的動(dòng)能。
而且，雖然通過在每次TDC的一個(gè)時(shí)刻，例如用于計(jì)算/估算的時(shí)刻，計(jì) 算動(dòng)能、計(jì)算阻礙運(yùn)動(dòng)的工作負(fù)荷量和估算將來的動(dòng)能可以估算出將來的第 一次沖程中的動(dòng)能的預(yù)測(cè)值，但是，用于估算的時(shí)間長(zhǎng)度并不局限于每次TDC 和每一個(gè)沖程，任何時(shí)刻和任何時(shí)間周期都可以。
(第七實(shí)施例)
根據(jù)第七實(shí)施例，利用圖28所示的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度估算程序來估算將來 發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度，而不是利用慣性量J。
作為動(dòng)能計(jì)算公式的公式(11)用于修改公式(12)從而提供下面的公 式(15)，該公式(12)是用于計(jì)算阻礙運(yùn)動(dòng)的工作負(fù)荷量的公式。
$\frac{W}{J{\times 2\pi }^2}=\mathrm{Ne}{(i-1)}^2-\mathrm{Ne}{\left(i\right)}^2--------\left(15\right)$
公式(15)的左側(cè)項(xiàng)是表示旋轉(zhuǎn)速度減少的量C，它可由下面公式(16) 來限定
$C=\frac{W}{J{\times 2\pi }^2}-----\left(16\right)$
旋轉(zhuǎn)速度減少C是利用下面的公式(17)來計(jì)算的，該公式(17)是通 過利用公式(16)來替換公式(15)而得到的。
C＝Ne(i-1)2-Ne(i)2???????????????????????(17)
這里，Ne(i)表示當(dāng)前TDC的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度，Ne(i-1)表示在過去第一次 沖程中TDC處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度。
如上所述，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間的低轉(zhuǎn)速操作條件下，可以將用于阻礙運(yùn) 動(dòng)的工作負(fù)荷量W認(rèn)為具有恒定的值。而且，由于慣性量J具有對(duì)于各發(fā)動(dòng) 機(jī)所獨(dú)有的恒定值，因此由公式(16)所限定的旋轉(zhuǎn)速度減少量C具有與發(fā) 動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度無關(guān)的恒定值。因此，為今后第一個(gè)沖程中TDC處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn) 速度Ne(i+1)減少了由公式(16)所計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)速度減少量C。
下面的公式(18)用于計(jì)算將來的第一次沖程中的TDC處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速 度的預(yù)測(cè)值Ne(i+1)。
$\mathrm{Ne}(i+1)=\sqrt{\mathrm{Ne}{\left(i\right)}^2-C}-----\left(18\right)$
根據(jù)圖28所示的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度估算程序在每個(gè)TDC處重復(fù)執(zhí)行上述的 瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度的預(yù)測(cè)值Ne(i+1)的計(jì)算。當(dāng)程序開始時(shí)，在步驟7201中根據(jù) 曲柄脈沖信號(hào)CRS來計(jì)算當(dāng)前TDC處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i)。然后，處理進(jìn) 到步驟7202，利用公式(17)來計(jì)算旋轉(zhuǎn)速度減少量C，然后進(jìn)到步驟7203， 利用公式(18)計(jì)算在為今后第一個(gè)沖程中的TDC處的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度的預(yù)測(cè) 值Ne(i+1)。
由于第七實(shí)施例中計(jì)算瞬時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的預(yù)測(cè)值Ne(i+1)的方法可 以僅根據(jù)當(dāng)前TDC的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i)和過去第一次沖程中TDC處的瞬時(shí) 旋轉(zhuǎn)速度Ne(i-1)來計(jì)算瞬時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的預(yù)測(cè)值Ne(i+1)，而不需要使 用發(fā)動(dòng)機(jī)所獨(dú)有的慣性量J，因此用于通過兼容性等得到發(fā)動(dòng)機(jī)所獨(dú)有的慣 性量J的工時(shí)將不再需要，從而可以縮短調(diào)試時(shí)間。
此外，直到估算出將來的瞬時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度為止所需的計(jì)算的次數(shù)也 可減少，ECU30的CPU中的計(jì)算量也可降低。而且，由于沒有使用利用兼容 性等得到慣性量J，因此可以在不受發(fā)動(dòng)機(jī)制造公差影響的情況下，更為精 確地估算將來的瞬時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度。
另外，可以利用公式(17)來替換公式(18)的右邊項(xiàng)，從而將公式(18) 修改為下面的公式(19)，該公式(19)可用于僅根據(jù)當(dāng)前的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度 Ne(i)和過去第一次沖程中的瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)速度Ne(i-1)，來計(jì)算瞬時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn) 速度的預(yù)測(cè)值Ne(i+1)，而不需要計(jì)算旋轉(zhuǎn)速度減少量C。
$\mathrm{Ne}(i+1)=\sqrt{{2\mathrm{Ne}\left(i\right)}^2-{\mathrm{Ne}(i-1)}^2}--------\left(19\right)$
雖然在上述第六和第七實(shí)施例中估算了將來的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度，但是也 可使用相同的方法來估算內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中與旋轉(zhuǎn)速度，例如曲柄軸角速度和活 塞運(yùn)動(dòng)速度相關(guān)的其他值。
而且，雖然在第七實(shí)施例中使用考慮了慣性量J的值作為旋轉(zhuǎn)速度減少 量C(與旋轉(zhuǎn)速度相關(guān)的值的變化量)，但是也可使用考慮到與旋轉(zhuǎn)相關(guān)的部 分的質(zhì)量的值和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的直徑來作為與旋轉(zhuǎn)速度相關(guān)的值的變量，這些部 分的質(zhì)量例如是活塞、連接桿、曲柄軸等，這些旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)直徑例如是曲柄軸 的半徑。
另外，本發(fā)明并不局限于四氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)，還可用于三或更少氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)， 或者五或更多氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)，本發(fā)明并不局限于圖1所示的進(jìn)氣口噴射發(fā)動(dòng)機(jī)， 還可應(yīng)用于缸內(nèi)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)和稀混合氣發(fā)動(dòng)機(jī)。