本申請要求于2014年6月19日提交的標(biāo)題為“以啟動/停止特征實施跳過點火(Implementing Skip Fire with Start/Stop Feature)”的美國臨時專利申請?zhí)?2/014,526的優(yōu)先權(quán)，出于所有目的將該申請以其整體通過援引并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃發(fā)動機的跳過點火式發(fā)動機控制系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及用于跳過點火式發(fā)動機控制系統(tǒng)的啟動/停止特征。

背景技術(shù)：

正在進行各種努力來改善內(nèi)燃發(fā)動機的燃料效率。一種特征涉及啟動/停止特征，在越來越多的車輛中實施了該啟動/停止特征。在常規(guī)車輛中，當(dāng)車輛即將停車(例如，在交通燈或停車標(biāo)志處)時，內(nèi)燃發(fā)動機繼續(xù)以怠速運轉(zhuǎn)，這消耗燃料。在裝備有啟動/停止特征的車輛中，當(dāng)車輛即將停車并且滿足其他選定條件時，內(nèi)燃發(fā)動機自動關(guān)閉以節(jié)省燃料。當(dāng)駕駛員釋放制動踏板和/或激活加速踏板時，發(fā)動機重新啟動?？赡艽嬖诳梢杂|發(fā)發(fā)動機重新啟動的其他選定條件。

一些帶有啟動/停止特征的車輛利用了整合式起動機-發(fā)電機(ISG)。整合式起動機-發(fā)電機組合了啟動電機的功能與發(fā)電機的功能。也就是，整合式起動機-發(fā)電機能夠從發(fā)動機中扣減扭矩來通過將發(fā)動機的機械能轉(zhuǎn)化為電能而對電池充電。ISG還能夠?qū)㈦姵仉娔苻D(zhuǎn)化為機械能，該機械能可以用于幫助在啟動/停止系統(tǒng)中重新啟動發(fā)動機。ISG典型地與曲軸整合或者經(jīng)由皮帶、鏈條或齒輪驅(qū)動系統(tǒng)與曲軸的旋轉(zhuǎn)機械地相聯(lián)接。具有ISG的皮帶交流發(fā)電機起動機系統(tǒng)是此類系統(tǒng)的一個實例。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

描述了用于在跳過點火式發(fā)動機控制系統(tǒng)中實施啟動/停止特征的多種不同方法和安排。在一方面，該啟動/停止特征的實施涉及在選定情形下自動關(guān)掉內(nèi)燃發(fā)動機。確定該發(fā)動機是否應(yīng)被重新啟動。在發(fā)動機起動期的過程中，發(fā)動機以跳過點火的方式運行，使得達到希望的發(fā)動機速度。

當(dāng)發(fā)動機由于啟動/停止特征的實施而被關(guān)掉時，歧管壓力趨向于與大氣壓力相等。因此，如果發(fā)動機以所有汽缸模式重新啟動(即，通過將所有汽缸點火，正如在常規(guī)的非跳過點火式發(fā)動機中的情況)，則可能存在不希望的發(fā)動機速度和扭矩“喘振”，這是車輛的乘客可注意到的。這一點的發(fā)生是由于，所有汽缸的點火是在進氣歧管絕對壓力(MAP)初始地處于或接近大氣壓力時開始。在本發(fā)明的多個不同實施例中，是將少于所有的工作室點火。也就是，對點火分?jǐn)?shù)或點火數(shù)與點火時機之比進行調(diào)整以幫助防止發(fā)動機速度和扭矩喘振。在一些實施例中，該點火分?jǐn)?shù)在發(fā)動機啟動階段過程中基于歧管絕對壓力、發(fā)動機速度、油溫度、冷卻劑溫度或任何其他適當(dāng)?shù)倪\行參數(shù)來動態(tài)調(diào)整。在其他實施例中，該點火分?jǐn)?shù)是以預(yù)定方式來調(diào)整。

在一些實施例中，發(fā)動機的這些工作室被安排成使用油壓來液壓地解除激活。在發(fā)動機啟動期的過程中在對任意工作室點火之前，油壓被升高而使得被跳過的工作室能夠被解除激活。

在多個不同的實現(xiàn)方式中，使用了整合式起動機-發(fā)電機來對動力傳動系施加扭矩，使得達到特定發(fā)動機速度閾值。之后，該發(fā)動機以跳過點火的方式運行。在另外的其他實施例中，實施啟動/停止特征，該啟動/停止特征涉及在車輛驅(qū)動循環(huán)期間自動關(guān)掉該發(fā)動機。發(fā)動機的關(guān)掉允許歧管絕對壓力增大并且與大氣壓力基本上平衡。在多種不同的途徑中，以跳過點火的方式運行發(fā)動機直至達到希望的發(fā)動機速度，使得車輛在發(fā)動機關(guān)掉與發(fā)動機重新啟動之間絕不停車。在一些途徑中，發(fā)動機使用點火分?jǐn)?shù)來重新啟動和運行?；谄绻芙^對壓力來動態(tài)地調(diào)整該點火分?jǐn)?shù)。多個不同的實現(xiàn)方式包括被安排成用于執(zhí)行以上一些或所有操作的動力傳動系控制器、軟件或系統(tǒng)。

附圖說明

通過參照以下結(jié)合附圖給出的說明，可以最好地理解本發(fā)明及其優(yōu)點，在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于實施啟動/停止特征的跳過點火式發(fā)動機控制器的框圖。

圖2是流程圖，圖解地展示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于在跳過點火式發(fā)動機控制系統(tǒng)中實施啟動/停止特征的方法。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的跳過點火式發(fā)動機控制系統(tǒng)和混合動力傳動系的框圖。

圖4是用于實施啟動/停止特征的具有整合式起動機-發(fā)電機的實例跳過點火式發(fā)動機控制器的框圖。

圖5是流程圖，圖解地展示了使用整合式起動機-發(fā)電機來實施啟動/停止特征的實例方法。

圖6是圖解展示根據(jù)本發(fā)明的具體實施例的歧管絕對壓力和點火分?jǐn)?shù)隨時間變化的圖表。

圖7是圖解展示根據(jù)本發(fā)明的具體實施例的歧管絕對壓力和點火分?jǐn)?shù)隨時間變化的圖表。

圖8是圖解展示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的歧管絕對壓力和點火分?jǐn)?shù)隨時間變化的圖表。

圖9是圖解展示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的歧管絕對壓力和點火分?jǐn)?shù)隨時間變化的圖表。

在附圖中，有時使用相同的參考號來表示相同的結(jié)構(gòu)要素。還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，附圖中的描繪是圖解的而不是按比例的。

具體實施方式

啟動/停止系統(tǒng)在汽車中已經(jīng)變得越來越普遍。啟動/停止系統(tǒng)涉及在驅(qū)動循環(huán)期間在滿足了選定條件時自動關(guān)掉發(fā)動機。驅(qū)動循環(huán)是用鑰匙的動作開始的并且用鑰匙的動作終止。在驅(qū)動循環(huán)內(nèi)，發(fā)動機可以自動停止和重新啟動許多次。例如，在驅(qū)動循環(huán)的中期當(dāng)車輛即將在紅燈或停車標(biāo)志處停下時，發(fā)動機可以自動關(guān)掉。接著典型地當(dāng)駕駛員通過壓下加速踏板、釋放制動踏板、和/或改變變速器檔位(即，從向前到向后，或反之亦然)而請求扭矩時，發(fā)動機重新啟動。非駕駛員激活的觸發(fā)器、不夠充足的制動器真空助力或不充足的電池電量可以重新啟動發(fā)動機。在不需要時關(guān)掉發(fā)動機相對于常規(guī)發(fā)動機提高了燃料效率，常規(guī)發(fā)動機甚至在不需要時也繼續(xù)運轉(zhuǎn)、例如在車輛停車的過程中怠速運行時。此外，在具有混合動力發(fā)動機的車輛的情況下，內(nèi)燃發(fā)動機可以在車輛處于運動中時被停止和重新啟動。

當(dāng)發(fā)動機重新啟動時，啟動/停止系統(tǒng)中涉及的一項挑戰(zhàn)出現(xiàn)。在發(fā)動機關(guān)掉期間，歧管絕對壓力趨向于與大氣壓力相等。其結(jié)果是，當(dāng)制動踏板被釋放并且發(fā)動機重新啟動時，大量的空氣被遞送至汽缸。在每個發(fā)動機循環(huán)期間將其所有工作室點火的常規(guī)發(fā)動機中，這可能導(dǎo)致可以被車輛中的乘客感覺到的、所不希望的發(fā)動機速度和/或扭矩“喘振”。在火花點火發(fā)動機中減小這種扭矩喘振的一種已知方法是延遲火花正時。雖然這維持了燃燒穩(wěn)定性并減小了扭矩喘振，但浪費了燃料，因為燃燒能量低效地產(chǎn)生動力。在此，工作室總體上是指燃燒室，這可以是汽缸或圍繞燃燒區(qū)域的某個其他的封閉體積。

本發(fā)明涉及使用跳過點火式發(fā)動機控制來幫助減小或消除這種發(fā)動機速度和扭矩喘振，因此允許更順暢的啟動/停止過渡期?？傮w上，跳過點火式發(fā)動機控制設(shè)想在選定的點火時機過程中選擇性地跳過某些汽缸的點火。因此，例如，特定汽缸可以在一個點火時機過程中被點火并且然后可以在下一個點火時機過程中被跳過，并且然后在下一個點火時機過程中被選擇性地跳過或點火。這與常規(guī)可變排量發(fā)動機操作形成對照，在常規(guī)可變排量發(fā)動機的運行中，在某些低負載運行條件的過程中固定的一組汽缸被解除激活。

在普遍被視為更具燃料效率的同時，跳過點火式發(fā)動機控制在汽車發(fā)動機啟動/停止系統(tǒng)的背景下提供了另一個優(yōu)點。在跳過點火式發(fā)動機控制系統(tǒng)中點火數(shù)與點火時機之比可以被調(diào)整成對在發(fā)動機重新啟動期間或重新啟動之后不久的發(fā)動機輸出加以調(diào)節(jié)。例如，在歧管絕對壓力高時點火分?jǐn)?shù)可以較低、并且當(dāng)發(fā)動機在重新啟動并且速度在增加時而歧管絕對壓力隨時間減小時允許增大點火分?jǐn)?shù)。以此方式，可以更好地控制發(fā)動機輸出并且可以避免發(fā)動機速度和扭矩的不希望的喘振。在一些實施例中，火花正時可以被調(diào)整為處于或接近與最小制動燃料消耗率(bsfc)相對應(yīng)的正時。這個條件優(yōu)化了燃料效率。

首先參見圖1，將描述實施了啟動/停止特征的跳過點火式發(fā)動機控制器100。該跳過點火式發(fā)動機控制器包括點火分?jǐn)?shù)計算器112、點火正時確定模塊120、點火控制單元140、發(fā)動機啟動/停止管理單元102、以及動力傳動系參數(shù)調(diào)整模塊116。所展示的發(fā)動機控制器100可以使用在任何能夠進行跳過點火的發(fā)動機系統(tǒng)中。

該發(fā)動機啟動/停止管理單元102被安排成用于對發(fā)動機實施該啟動/停止特征。發(fā)動機啟動/停止管理單元102根據(jù)該啟動/停止系統(tǒng)來確定發(fā)動機是否應(yīng)自動關(guān)掉或重新啟動。這樣的關(guān)掉一般僅在選定的條件下發(fā)生，例如當(dāng)車輛即將完全停車時、當(dāng)車輛處于低速(例如<5km/hr)且預(yù)期完全停車時、當(dāng)環(huán)境的和發(fā)動機的溫度條件適合時、當(dāng)車輛操作者已經(jīng)壓下制動踏板并釋放了加速踏板時等等。該發(fā)動機啟動/停止管理單元接收為了作出上述關(guān)掉確定而必須的任何輸入。這些輸入是從多種來源獲得的，這些來源包括但不限于：制動踏板行程(BPT)傳感器165、制動踏板壓力(BPP)傳感器167、車輛速度傳感器、加速踏板位置(APP)傳感器163、溫度傳感器等等。

發(fā)動機啟動/停止管理單元102還被安排成用于幫助控制在驅(qū)動循環(huán)期間發(fā)動機的停止和重新啟動。在所展示的實施例中，發(fā)動機停止/啟動管理單元102接收指示多個不同運行參數(shù)的額外輸入，這些運行參數(shù)包括但不限于：歧管絕對壓力(MAP)、發(fā)動機速度(RPM)、冷卻劑溫度和/或油溫度?；谶@些輸入，發(fā)動機啟動/停止管理單元確定在重新啟動過程中發(fā)動機應(yīng)如何運行。更具體地，發(fā)動機啟動/停止管理單元102被安排成用于確定用于停止和重新啟動發(fā)動機的適當(dāng)條件。在一些實現(xiàn)方式中，重新啟動協(xié)調(diào)器103被作為發(fā)動機停止/啟動管理單元102的一部分而包括在內(nèi)。該重新啟動協(xié)調(diào)器103在適合于當(dāng)前的發(fā)動機條件和環(huán)境條件的重新啟動過程中確定發(fā)動機速度重新啟動曲線或軌跡。

該發(fā)動機速度重新啟動曲線可以采取多種形式。在一些實施例中，例如，每個發(fā)動機速度重新啟動曲線指示或控制在重新啟動期間如何管理發(fā)動機速度。舉例而言，具體的曲線可能要求發(fā)動機速度隨時間的預(yù)定增加。在一些實施例中，發(fā)動機速度重新啟動曲線在發(fā)動機啟動期的過程中的不同時刻指明了不同的發(fā)動機速度。不同的曲線可能要求：在發(fā)動機起動期的過程中發(fā)動機速度以不同速率增大。發(fā)動機速度重新啟動曲線還可以在重新啟動過程中確定其他相關(guān)發(fā)動機參數(shù)。例如，一些設(shè)計所涉及的曲線要求跳過點火式點火分?jǐn)?shù)隨時間具有不同的增大速率(例如，下文結(jié)合圖6所討論的)。在多個不同的實現(xiàn)方式中，該重新啟動協(xié)調(diào)器基于各種各樣運行參數(shù)(例如，加速踏板位置)來選擇這些曲線中的一個曲線。在一些實施例中，發(fā)動機啟動/停止管理單元102尋求按以下方式來運行發(fā)動機：使得在重新啟動期間的發(fā)動機速度基本上符合該發(fā)動機速度重新啟動曲線(例如，使得實際發(fā)動機速度匹配該曲線所指示/指明的發(fā)動機速度水平和/或發(fā)動機速度隨時間的變化)。

重新啟動協(xié)調(diào)器103發(fā)送關(guān)于重新啟動的信息給該點火分?jǐn)?shù)計算器112，該點火分?jǐn)?shù)計算器確定用來運行發(fā)動機的適合的點火分?jǐn)?shù)或點火序列。重新啟動協(xié)調(diào)器103可以建立重新啟動軌跡，該重新啟動軌跡將幫助防止在發(fā)動機重新啟動過程中或之后可能出現(xiàn)的發(fā)動機速度喘振。重新啟動協(xié)調(diào)器103通過適當(dāng)?shù)匕l(fā)送控制信號給點火分?jǐn)?shù)計算器112、點火正時確定單元120和/或動力傳動系參數(shù)調(diào)整模塊116來控制發(fā)動機。

除了來自發(fā)動機啟動/停止管理單元102的輸入之外，點火分?jǐn)?shù)計算器112還接收基于當(dāng)前的加速踏板位置、發(fā)動機速度和其他輸入的扭矩請求信號111。該扭矩請求信號可以從APP 163被引導(dǎo)經(jīng)過可選的預(yù)處理器105然后到達該點火分?jǐn)?shù)計算器112。指示對所希望發(fā)動機輸出的請求的該扭矩請求信號111可以是從加速踏板位置傳感器或其他適合的來源例如巡航控制器、扭矩計算器、ECU等接收或得到的?？蛇x的預(yù)處理器105可以在加速踏板信號被輸送至點火分?jǐn)?shù)計算器112之前修改該加速踏板信號。然而，應(yīng)了解的是，在其他實現(xiàn)方式中，該加速踏板位置傳感器可以直接與點火分?jǐn)?shù)計算器112通信。

基于扭矩請求信號111，點火分?jǐn)?shù)計算器112確定應(yīng)適合于在選定的發(fā)動機運行中遞送所希望的輸出的跳過點火式點火分?jǐn)?shù)。該點火分?jǐn)?shù)112指示了在當(dāng)前(或指定的)運行條件下為了遞送所希望的輸出而要求的點火分?jǐn)?shù)或百分比。在一些優(yōu)選的實施例中，點火分?jǐn)?shù)可以基于為遞送駕駛員所請求的發(fā)動機扭矩(例如，當(dāng)這些汽缸在針對燃料效率進行實質(zhì)性優(yōu)化的運行點點火時)而要求的優(yōu)化點火的百分比。然而，在其他情形中，可以使用不同水平的參考點火、針對非燃料效率的因素進行了優(yōu)化的點火、當(dāng)前發(fā)動機設(shè)置等來確定適當(dāng)?shù)狞c火分?jǐn)?shù)。

在啟動/停止特征的多個不同的實現(xiàn)方式中，該發(fā)動機重新啟動協(xié)調(diào)器103幫助控制由點火分?jǐn)?shù)計算器112生成的點火分?jǐn)?shù)。如之前討論的，當(dāng)實施啟動/停止特征時，發(fā)動機自動關(guān)掉，這允許歧管絕對壓力升高。其結(jié)果是，當(dāng)點火再次開始時，每次汽缸點火所產(chǎn)生的扭矩起初是高的。隨著點火繼續(xù)，歧管絕對壓力和每次點火產(chǎn)生的扭矩趨向于減小，因為點火將空氣從進氣歧管中抽出。在多個不同的實施例中，為了幫助補償初始增大扭矩的產(chǎn)生，重新啟動協(xié)調(diào)器103指示該點火分?jǐn)?shù)計算器112以低的點火分?jǐn)?shù)開始并且在發(fā)動機啟動階段過程中穩(wěn)定地增大該點火分?jǐn)?shù)。

在發(fā)動機啟動階段過程中對點火分?jǐn)?shù)的調(diào)整可以取決于具體應(yīng)用的需要而以各種各樣方式進行。在一些實施例中，例如，重新啟動協(xié)調(diào)器103和/或點火分?jǐn)?shù)計算器112從一組可能的發(fā)動機速度重新啟動曲線中選擇出適合的發(fā)動機速度重新啟動曲線。每個曲線指示在發(fā)動機啟動階段過程中應(yīng)實施的點火分?jǐn)?shù)的部分或完全預(yù)定的變化或增大序列。在其他實施例中，該點火分?jǐn)?shù)以閉環(huán)系統(tǒng)動態(tài)地調(diào)整。一些實現(xiàn)方式涉及被安排成用于在發(fā)動機啟動階段過程中基于一個或多個發(fā)動機參數(shù)來動態(tài)地調(diào)整點火分?jǐn)?shù)的重新啟動協(xié)調(diào)器103和/或點火分?jǐn)?shù)計算器112，該發(fā)動機參數(shù)包括但不限于歧管絕對壓力、發(fā)動機速度、冷卻劑溫度、以及油溫度。

圖6中展示了在實施啟動/停止特征過程中發(fā)動機150和發(fā)動機控制器100的示例運行。圖6展示了三個圖表602/604/606，這些圖表指示了發(fā)動機速度、歧管壓力和點火分?jǐn)?shù)隨時間的變化。這些變化是在三個時間段上繪制曲線：曲軸啟動階段608、發(fā)動機啟動階段610和發(fā)動機怠速運行階段612。曲軸啟動階段608表示重新啟動中的在發(fā)動機關(guān)掉之后的初始時間段，其中使用常規(guī)起動機來曲軸啟動發(fā)動機。發(fā)動機啟動階段610表示緊跟著曲軸啟動階段608的時間段，在此時間段期間工作室以跳過點火的方式被點火至達到發(fā)動機怠速。發(fā)動機怠速運行階段612表示在啟動階段610之后的時間段，在此時間段期間發(fā)動機以怠速運轉(zhuǎn)。

在每個圖表內(nèi)有三條曲線，用實線(630a，630b，和630c)、虛線(632a，632b，和632c)、以及點線(634a，634b，和634c)表示。實線指示在任意給定發(fā)動機循環(huán)期間將其所有汽缸點火的常規(guī)的非跳過點火式發(fā)動機。虛線和點線表示本發(fā)明的多個不同的實現(xiàn)方式，其中使用了跳過點火式發(fā)動機控制系統(tǒng)來重新啟動發(fā)動機。

在曲軸啟動階段608期間，使用常規(guī)起動機來重新啟動發(fā)動機并且這些工作室不點火。對于跳過點火和非跳過點火式發(fā)動機系統(tǒng)二者，如圖表604指示的歧管絕對壓力是大氣壓力，同時發(fā)動機由于進氣歧管壓力與大氣壓力平衡而關(guān)掉。也就是，由于發(fā)動機被關(guān)掉并且沒有發(fā)生將空氣從進氣歧管中抽出的點火，進氣歧管絕對壓力與大氣壓力相等。在曲軸啟動階段過程中，歧管絕對壓力減小到略微低于大氣壓力，同時發(fā)動機以曲軸啟動速度旋轉(zhuǎn)。

在啟動階段610期間，發(fā)動機重新啟動并且這些工作室開始點火。在如圖表606中的實線630a表示的常規(guī)的非跳過點火式發(fā)動機中，這導(dǎo)致所有工作室的立即點火(即，點火分?jǐn)?shù)＝l)。這與高的歧管絕對壓力相組合造成了發(fā)動機扭矩喘振并且致使發(fā)動機速度突然增大到超過希望的目標(biāo)速度625，如發(fā)動機速度過沖614所示。在一些實施例中，該目標(biāo)速度對應(yīng)于發(fā)動機怠速。這種發(fā)動機速度喘振可能足夠突然而能被車輛內(nèi)的乘客注意到。

跳過點火控制有助于解決這個問題。如圖表606中的點線632a和虛線634a所示，這些途徑中的點火分?jǐn)?shù)更逐步地增大。也就是，點火分?jǐn)?shù)以低水平開始并逐步增大。總體上，隨著點火繼續(xù)，歧管壓力趨向于下降，如圖表604所示，并且所有跳過點火途徑的點火分?jǐn)?shù)都趨向于增大，如圖表606所示。在多個不同的實現(xiàn)方式中，點火分?jǐn)?shù)至少部分地基于歧管絕對壓力動態(tài)地調(diào)整。初始較低的點火分?jǐn)?shù)有助于彌補初始高歧管壓力并且相對于非跳過點火的常規(guī)途徑而言有助于減小在啟動階段610開始時的發(fā)動機輸出。其結(jié)果是，對于這些跳過點火途徑在啟動階段610期間沒有或只有有限的發(fā)動機速度過沖，如圖表602中的點線634a和虛線632a曲線所示。

圖6還指示了兩個不同的發(fā)動機速度重新啟動曲線，它們在圖表中用虛線(632a，632b，和632c)和點線(634a，634b，和634c)表示。每個發(fā)動機速度重新啟動曲線指示可以用來在啟動階段610過程中增大點火分?jǐn)?shù)的不同路徑。如圖表606中的虛線632c所示，在一種途徑中點火分?jǐn)?shù)比在虛線634c的另一種途徑中增大得快得多。點火分?jǐn)?shù)計算器112和/或重新啟動協(xié)調(diào)器103可以基于多個不同的發(fā)動機參數(shù)來選擇和實施這些發(fā)動機速度重新啟動曲線之一。例如，如果操作者快速壓下加速踏板，則可以猜想操作者偏愛發(fā)動機輸出增大更勝過平滑性。因此，可以利用涉及點火分?jǐn)?shù)突然增大的發(fā)動機速度重新啟動曲線(例如，由圖表606中的虛線632c指示的)。應(yīng)了解的是，雖然只展示了兩個發(fā)動機跳過點火重新啟動運行曲線，但所展示的實施例旨在是示例性的，并且更多的發(fā)動機速度重新啟動曲線可以是可獲得的。這些發(fā)動機重新啟動點火分?jǐn)?shù)曲線可以不一定是線性的并且還可以取決于其他輸入，例如發(fā)動機速度、發(fā)動機油溫度等等。

返回圖1，一旦生成了適合的點火分?jǐn)?shù)，該點火分?jǐn)?shù)計算器就將其傳輸至點火正時確定模塊120。點火正時確定模塊120被安排成用于發(fā)出點火命令序列(例如，驅(qū)動脈沖信號113)以致使發(fā)動機150遞送由所命令的點火分?jǐn)?shù)119指定的點火百分比。在一些實現(xiàn)方式中，例如，點火正時確定模塊120生成比特流，其中每個0指示跳過而每個1指示針對當(dāng)前汽缸點火時機點火。

點火正時確定模塊120可以以多種多樣的方式生成點火序列。舉例而言，Σ-Δ轉(zhuǎn)換器的作用與點火正時確定模塊120一樣好。在另外的其他實施例中，該點火正時確定模塊基于所接收的點火分?jǐn)?shù)來從點火序列庫中選擇適合的點火序列。由點火正時確定模塊120輸出的該序列點火命令(有時被稱為驅(qū)動脈沖信號113)可以傳遞到點火控制單元，該點火控制單元致動并命令實際的汽缸點火。

在一些實現(xiàn)方式中，在發(fā)動機已經(jīng)由于啟動/停止特征的實施而關(guān)掉之后，點火正時確定模塊120接收來自發(fā)動機啟動/停止管理單元102的、指示發(fā)動機應(yīng)重新啟動的信號。作為響應(yīng)，點火正時確定模塊120從多個可能的曲線中選擇特定的發(fā)動機速度重新啟動曲線。每個曲線指示了用來在發(fā)動機啟動階段過程中運行發(fā)動機的點火序列。這樣的點火序列可以涉及或者是基于不同的點火分?jǐn)?shù)并且因此可以產(chǎn)生與圖6中所示類似的結(jié)果。

在所展示的實施例中，提供了與點火分?jǐn)?shù)計算器112合作的可選的動力傳動系參數(shù)調(diào)整模塊116。動力傳動系參數(shù)調(diào)節(jié)模塊116指導(dǎo)點火控制單元140來適當(dāng)?shù)卦O(shè)定選定的動力傳動系參數(shù)以確保實際的發(fā)動機輸出基本上等于在所命令的點火分?jǐn)?shù)下請求的發(fā)動機輸出。舉例而言，動力傳動系參數(shù)調(diào)整模塊116可以負責(zé)確定為了幫助確保實際的發(fā)動機輸出與請求的發(fā)動機輸出相匹配而希望的所希望進氣質(zhì)量(MAC)和/或其他發(fā)動機設(shè)置。當(dāng)然，在其他實施例中，該動力傳動系參數(shù)調(diào)整模塊可以被安排成用于直接控制多個不同的發(fā)動機設(shè)置。

發(fā)動機控制器100的點火分?jǐn)?shù)計算器112、點火正時確定模塊120、動力傳動系參數(shù)調(diào)整模塊116、發(fā)動機啟動/停止管理單元102、以及其他所展示的部件可以采取多種多樣的形式，并且其功能可以替代地被結(jié)合到ECU中、或者由其他更多集成部件、由多組子部件、或使用多種多樣的替代性途徑來提供。在多個不同的替代性實現(xiàn)方式中，可以使用微處理器、ECU或其他計算裝置，使用模擬部件或數(shù)字部件，使用可編程邏輯，使用前述各項的組合和/或以任何其他適合的方式來在算法上實現(xiàn)這些功能塊。

雖然不是在所有實現(xiàn)方式中都要求，但在一些實現(xiàn)方式中，適當(dāng)點火分?jǐn)?shù)的確定和單獨的點火決定可以是逐個點火時機地進行的。也就是，在點火分?jǐn)?shù)計算器112的背景下，可以在每個點火時機之前基于歧管絕對壓力或其他運行參數(shù)來再次確定當(dāng)前希望的點火分?jǐn)?shù)。利用這種對所希望點火分?jǐn)?shù)的動態(tài)跟蹤就允許控制器100特別響應(yīng)于變化的命令(例如，歧管絕對壓力或其他發(fā)動機參數(shù)的變化)而同時維持跳過點火式運行的益處。

在所展示的實施例中，發(fā)動機控制器100和點火正時確定模塊120被安排成用于生成點火序列或?qū)υ擖c火控制單元140的一序列的點火與跳過命令。該點火控制單元140將每個命令指派給特定工作室并且相應(yīng)地操作這些工作室。當(dāng)某個工作室被跳過時，在優(yōu)選實施例中該工作室被解除激活。也就是，空氣不經(jīng)過該工作室(例如，在跳過的工作循環(huán)期間穿過進氣閥和排氣閥二者)。此外，在跳過的工作循環(huán)期間該工作室不被供送燃料。

工作室的解除激活可以以多種方式進行。例如，工作室可以被解除激活以形成低壓彈簧。在此情況下，在工作循環(huán)期間空氣不允許穿過進氣閥并且不允許經(jīng)排氣閥逸出，這在該工作室內(nèi)產(chǎn)生真空。工作室的解除激活還可以涉及高壓彈簧。在此情況下，來自該汽缸的前一個發(fā)動機循環(huán)的工作室點火中的排氣不從該室中釋放，即在點火之后排氣閥不打開。這些解除激活方案以及其他沒有在此明確提及的解除激活方案中的任一種都可以在發(fā)動機控制器100的背景下使用。

接著參見圖2，示出了根據(jù)本發(fā)明的具體實施例的用于實施啟動/停止特征的方法200。發(fā)動機控制器100或任何適合的跳過點火式發(fā)動機控制系統(tǒng)可以執(zhí)行圖2所示的運行。

初始地，在步驟202，實施啟動/停止特征?？傮w上，啟動/停止特征涉及在車輛驅(qū)動循環(huán)期間在選定的條件下自動關(guān)掉發(fā)動機以節(jié)省燃料。在實施該啟動/停止特征時可以使用任何已知的啟動/停止相關(guān)的技術(shù)或技能。

在根據(jù)啟動/停止特征確定了發(fā)動機應(yīng)當(dāng)關(guān)掉之后，發(fā)動機啟動/停止管理單元接著確定發(fā)動機應(yīng)被重新啟動(步驟204)?？梢允褂萌魏我阎募夹g(shù)或條件來確定何時應(yīng)當(dāng)進行重新啟動。在多個不同的實施例中，例如，重新啟動至少部分地是對制動踏板釋放和/或加速踏板壓下的響應(yīng)。

可選地，在準(zhǔn)備重新啟動發(fā)動機時，油壓被升高(步驟206)。在多種不同的車輛設(shè)計中，每個工作室的進氣閥和排氣閥被電子-液壓地控制和/或通過油壓來控制。替代地，在一些應(yīng)用中，這些進氣和排氣閥可以使用直接的機電致動來致動。工作循環(huán)的跳過要求控制這些閥使得工作室可以被解除激活。其結(jié)果是，在發(fā)動機重新啟動之前，油壓被升高以使得能夠選擇性解除激活這些閥。

液壓壓力/油壓的升高可以以多種方式進行。例如，可以使用輔助泵來將油壓增大到適當(dāng)水平。替代地，如果整合式起動機-發(fā)電機可供使用，則可以在曲軸啟動階段過程中使用該ISG來將發(fā)動機速度增大到適當(dāng)水平。液壓壓力/油壓將隨著發(fā)動機速度的增大而增大，因此允許這些工作室解除激活?？梢允褂糜糜趯⒂蛪夯蛞簤簤毫Τ浞稚叩揭允鼓荛y控制和汽缸解除激活的任何其他適當(dāng)?shù)募夹g(shù)。如果使用進氣和排氣閥的直接機電致動，則可以跳過步驟206。

一旦實現(xiàn)工作室的解除激活，發(fā)動機就以跳過點火的方式運行，從而使得達到所希望的發(fā)動機速度(步驟208)。在一些實施例中，發(fā)動機以跳過點火的方式運行直至達到所希望的發(fā)動機速度和運行負載二者。發(fā)動機的跳過點火式運行可以以多種多樣的方式進行。在多個不同的實施例中，例如，點火分?jǐn)?shù)計算器112生成點火分?jǐn)?shù)。所生成的點火分?jǐn)?shù)可以在發(fā)動機起動階段過程中基于歧管絕對壓力、發(fā)動機速度、冷卻劑溫度、和油溫度來動態(tài)地調(diào)整。在一些實施例中，重新啟動協(xié)調(diào)器103選擇的發(fā)動機速度重新啟動曲線涉及一組預(yù)定的點火分?jǐn)?shù)調(diào)整。選擇適合的發(fā)動機速度重新啟動曲線可以是基于操作者動作，例如制動踏板釋放或加速踏板位置。該點火正時確定模塊接著基于點火分?jǐn)?shù)來生成點火序列。接著使用該點火序列來運行發(fā)動機。在其他實施例中，重新啟動協(xié)調(diào)器103安排該點火正時確定模塊120從一組預(yù)定點火序列中選擇一個，接著在發(fā)動機啟動階段過程中使用該點火序列來以跳過點火的方式運行發(fā)動機。

以上技術(shù)可以用于任何適合的發(fā)動機系統(tǒng)中，只要該發(fā)動機系統(tǒng)能夠進行跳過點火式運行即可。通過將以上技術(shù)中的一些應(yīng)用于包括整合式起動機-發(fā)電機(ISG)的混合動力傳動系統(tǒng)中可以獲得額外的益處。更具體地，可以對ISG和發(fā)動機的運行進行協(xié)調(diào)以便促進對于啟動/停止特征而言的發(fā)動機重新啟動。

接著參見圖3，將描述根據(jù)本發(fā)明的具體實施例的混合動力傳動系統(tǒng)300。該混合動力傳動系統(tǒng)300包括混合動力傳動系控制器306、內(nèi)燃發(fā)動機304、整合式起動機-發(fā)電機(ISG)302、逆變器307、高電壓電池308、和變速器312。發(fā)動機304和/或ISG 302被安排成用于向曲軸310施加扭矩，該曲軸通過變速器312驅(qū)動車輪314。混合動力傳動系控制器306(在圖4中更詳細描述)被安排成用于對發(fā)動機304和ISG 302的運行進行協(xié)調(diào)。圖3中所示的所有這些不同要素可以可選地包括集成控制器(在圖3中未示出)。

ISG 302取代了常規(guī)起動機并且能夠快速地重新啟動已經(jīng)由于啟動/停止系統(tǒng)的實施而被關(guān)閉的發(fā)動機。在所展示的實施例中，ISG 302是與曲軸整合的ISG。也就是，ISG 302連接至曲軸上并且定位在變速器312與IC發(fā)動機304之間。然而，還可以使用可能要求不同的動力傳動系架構(gòu)的任何適合的ISG，例如皮帶交流發(fā)電機類型的ISG 302。

ISG 302經(jīng)由逆變器307與電池308聯(lián)接并且和動力傳動系310相聯(lián)。ISG 302被安排成用于在以馬達模式運行時將該電池放電并使用電力來向該動力傳動系施加扭矩。逆變器307將DC電池輸出轉(zhuǎn)化為適合于運行ISG 302的高電壓AC輸出。所施加的扭矩使發(fā)動機旋轉(zhuǎn)并且能夠在發(fā)動機啟動階段過程中將發(fā)動機速度增大到希望的水平。ISG 302在以發(fā)電模式運行時還被安排成用于從該動力傳動系中扣減扭矩來對電池310充電，這是通過將發(fā)動機產(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)化為用于對電池充電的電能實現(xiàn)的。同樣，逆變器307利于將ISO 302產(chǎn)生的高電壓AC電力轉(zhuǎn)換成電池308所要求的DC供應(yīng)。

應(yīng)了解的是，上述部件和特征可以被集成到多種混合動力傳動系架構(gòu)中，包括串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)，其中發(fā)動機不能直接驅(qū)動車輪。所描述的這些技術(shù)也可以應(yīng)用于輕度混合動力系統(tǒng)或全混合動力系統(tǒng)。(輕度混合動力系統(tǒng)涉及以下混合動力傳動系統(tǒng)：其中的ISO 302不能獨立地向車輪供應(yīng)足夠電力來推進車輪，但這樣的系統(tǒng)能夠向動力傳動系以及發(fā)動機添加扭矩。在全混合動力系統(tǒng)中，可以僅使用ISG來直接對車輪提供動力。)

接著參見圖4，將描述圖3中展示的混合動力傳動系控制器306。混合動力傳動系控制器306包括點火分?jǐn)?shù)計算器112、點火正時確定120、點火控制單元140、以及發(fā)動機啟動/停止管理單元402。發(fā)動機啟動/停止管理單元402可以含有類似于圖1所示的(在圖4中未示出的)重新啟動協(xié)調(diào)器103。所展示的部件可以與其在圖1中的對照物執(zhí)行相似或相同的操作?；旌蟿恿鲃酉悼刂破?06的區(qū)別性特征是，發(fā)動機啟動/停止管理單元402還管理該整合式起動機-發(fā)電機302并且對ISG 302與內(nèi)燃發(fā)動機304的運行進行協(xié)調(diào)。混合動力控制器306還可以包括在APP 163與點火分?jǐn)?shù)計算器112之間的預(yù)處理器、以及作為該發(fā)動機停止/啟動管理單元的一部分的重新啟動協(xié)調(diào)器。這些部件在圖4中未被示出。

更具體地，在發(fā)動機由于啟動/停止系統(tǒng)的實施而關(guān)掉之后的重新啟動過程中，發(fā)動機啟動/停止管理單元402指示ISG 302向動力傳動系施加扭矩。這個扭矩致使發(fā)動機速度增大。在一個實施例中，在這個時間段期間不發(fā)生點火，直至達到特定的發(fā)動機速度閾值。在一些實施例中，這個閾值是所希望的怠速。在其他實施例中，所希望的閾值是有助于使得液壓壓力/油壓升高到足以實現(xiàn)工作室解除激活的水平的發(fā)動機速度。一旦達到該閾值，發(fā)動機啟動/停止管理單元402、點火分?jǐn)?shù)計算器112、點火正時確定模塊120和/或點火控制單元140就如之前結(jié)合圖1-2所描述的以跳過點火的方式運行發(fā)動機。發(fā)動機啟動/停止管理單元402被安排成用于確保ISG 302的運行與跳過點火式發(fā)動機運行恰當(dāng)?shù)叵鄥f(xié)調(diào)。接著參見圖7，將描述這種協(xié)調(diào)的實例。圖7展示了將跳過點火和常規(guī)的非跳過點火式發(fā)動機系統(tǒng)的表現(xiàn)進行比較的多個圖表。圖表702、704、706和707指示了發(fā)動機速度、歧管絕對壓力、點火分?jǐn)?shù)以及整合式起動機-發(fā)電機扭矩隨時間的變化。實線曲線(730a，730b，730c)涉及在每個發(fā)動機循環(huán)期間使得每個工作室點火的非跳過點火式常規(guī)發(fā)動機系統(tǒng)。點線曲線(734a，734b，734c)和虛線曲線(732a，732b，732c)涉及多種不同的跳過點火式發(fā)動機途徑。這些不同參數(shù)的變化在三個時間段上繪圖：發(fā)動機關(guān)掉階段708、曲軸啟動階段710、和發(fā)動機怠速運行階段712。

在發(fā)動機關(guān)掉階段708期間，發(fā)動機已經(jīng)由于啟動/停止特征的實施而被關(guān)掉。相應(yīng)地，在圖表702中，發(fā)動機速度以零開始并且歧管絕對壓力為大氣壓力，如圖表704所示。在緊跟著發(fā)動機關(guān)掉階段708的曲軸啟動階段710期間，整合式起動機-發(fā)電機302被激活并且向動力傳動系施加扭矩，如圖表707中所示的ISG扭矩升高以及圖表702所示的發(fā)動機速度升高所指示的。在這個階段710期間在發(fā)動機304處不發(fā)生點火。在這個具體實例中，ISG 302從電池308汲取能量以便產(chǎn)生扭矩，直至達到發(fā)動機怠速閾值725。一旦達到發(fā)動機怠速閾值725，工作室被點火并且內(nèi)燃發(fā)動機開始向動力傳動系施加扭矩以幫助維持該怠速。這個階段被稱為發(fā)動機怠速運行階段712。對于發(fā)動機怠速運行階段712中的某段時間，ISG 302產(chǎn)生殘留扭矩。在發(fā)動機怠速運行階段712開始時，該ISG仍對給動力傳動系的扭矩量的下降有貢獻，但在那時，ISG從動力傳動系扣減扭矩來對電池308充電，如圖表707中所示。

如實線曲線(730a，730b，730c)所示，該非跳過點火的常規(guī)途徑具有與跳過點火途徑非常不同的結(jié)果。對于該非跳過點火的常規(guī)途徑，一旦在發(fā)動機怠速運行階段712開始時再次開始點火，所有這些工作室必須都被點火，如圖表706所示(即，點火分?jǐn)?shù)＝1)。雖然使用ISG 302在曲軸啟動階段710期間略微降低了歧管壓力，如圖表704所示，但ISG仍在產(chǎn)生殘留扭矩，直至發(fā)動機開始產(chǎn)生扭矩，如圖表707所示。該ISG將繼續(xù)施加扭矩并以馬達模式運行，直至發(fā)動機運轉(zhuǎn)。一旦發(fā)動機在發(fā)動機怠速運行階段712開始時點火，ISG扭矩就開始減小直到在發(fā)動機維持怠速時的負的發(fā)電扭矩水平。隨著發(fā)動機開始將所有汽缸點火，ISG從馬達模式改變到發(fā)電模式運行。在這個過渡期間，略高的歧管壓力、ISG殘留扭矩以及所有汽缸運行的組合造成了不希望的發(fā)動機速度喘振718，這將超過所希望的發(fā)動機速度目標(biāo)725，如圖表702所示。

可以實施跳過點火式發(fā)動機控制來解決以上問題。如圖表706中的點線734b和虛線732b曲線所示，發(fā)動機啟動/停止管理單元402和/或點火分?jǐn)?shù)計算器112可以更逐步地和/或動態(tài)地調(diào)整點火分?jǐn)?shù)。如之前討論的，在一些實現(xiàn)方式中，將點火分?jǐn)?shù)基于歧管絕對壓力、發(fā)動機速度、冷卻劑壓力、油壓或其他運行參數(shù)的變化來增大或改變。另外，在多個不同的實施例中，發(fā)動機啟動/停止管理單元402和/或點火分?jǐn)?shù)計算器112在確定適合的點火分?jǐn)?shù)時考慮了ISG 302產(chǎn)生的扭矩。其結(jié)果是，如圖表702中的點線734a和虛線732a曲線所示，因為發(fā)動機汽缸點火與發(fā)動機和ISG運行相協(xié)調(diào)地動態(tài)增大而減小或基本上消除了發(fā)動機速度喘振。

類似于圖6所示的途徑，圖7展示了使用兩個不同的發(fā)動機速度重新啟動曲線。即，在如圖表706中的虛線曲線732b所示的一種途徑中，點火分?jǐn)?shù)比在由點線曲線734b所示的另一種途徑中更快地增大。在一些情況下，例如，操作者可以例如通過快速壓下加速踏板來表示他們希望突然的、更快速的發(fā)動機輸出增大。在多個不同的實現(xiàn)方式中，點火分?jǐn)?shù)計算器112在選擇適合的發(fā)動機速度重新啟動曲線時考慮了加速踏板位置/加速度和/或其他發(fā)動機參數(shù)。也就是，點火分?jǐn)?shù)的增大或變化速率可以基于各種各樣的發(fā)動機和/或車輛參數(shù)，包括但不限于加速踏板位置。在另一種實現(xiàn)方式中，可以對點火分?jǐn)?shù)的增大速率進行調(diào)整以考慮如果車輛不是在平整道路上行駛時的道路梯度。

一旦跳過點火式發(fā)動機運行開始，點火分?jǐn)?shù)就典型地增大，直至達到適合的目標(biāo)點火分?jǐn)?shù)。該目標(biāo)點火分?jǐn)?shù)可以取決于具體應(yīng)用的需要而改變。例如，在圖7展示的實施例中，如圖表706所示，在發(fā)動機怠速運行階段712期間，跳過點火式點火分?jǐn)?shù)(即，如虛線732b和點線734b曲線所示)從0逐步增大到1(即，在每個發(fā)動機循環(huán)期間所有工作室被點火)。一旦實現(xiàn)點火分?jǐn)?shù)為1，就在發(fā)動機304在怠速運行的同時維持這個分?jǐn)?shù)。然而，可以以小于1的點火分?jǐn)?shù)來維持怠速。在一個實現(xiàn)方式中，在發(fā)動機在運轉(zhuǎn)中而不存在附件負載時，可以使用小于1的點火分?jǐn)?shù)來進一步降低燃料消耗。在另一種實現(xiàn)方式中，可以增大怠速運行期間的點火分?jǐn)?shù)以便補償額外的附件負載，例如氣候控制、交流發(fā)電機負載等等，同時與所有汽缸點火相比仍減小總?cè)剂舷摹４送?，怠速運行期間的點火分?jǐn)?shù)可以小于一，以便在電池電量狀態(tài)增加到接近滿容量時減小用于對電池再充電的所發(fā)電的電能?；旌蟿恿鲃酉悼刂破?06可以在怠速運行期間調(diào)整目標(biāo)點火分?jǐn)?shù)以便平衡燃料消耗與電池電量狀態(tài)。例如圖8展示了類似于圖7的一組圖表。然而，一個區(qū)別在于，跳過點火式點火分?jǐn)?shù)(如圖表806中的點線834b和虛線832b曲線所示)被增大到小于1的分?jǐn)?shù)。也就是，在這兩個具體實施例中，在發(fā)動機怠速運行階段712期間，在發(fā)動機304在怠速運行時，少于所有的工作室被點火。在發(fā)動機怠速運行階段712期間，可以使用足夠支持所希望的發(fā)動機怠速的任何適合的點火分?jǐn)?shù)。

發(fā)動機啟動/停止管理單元402也可以改變從ISG 302到發(fā)動機304的過渡的正時。在圖7和8所展示的實施例中，例如，在曲軸啟動階段710期間，ISG 302被用來向動力傳動系施加扭矩，并且直至發(fā)動機304達到目標(biāo)怠速都不發(fā)生點火。在達到該怠速之后并且在發(fā)動機怠速運行階段712期間，點火開始，以便維持該發(fā)動機啟動/停止管理單元402所命令的怠速。然而在其他實施例中，發(fā)動機啟動/停止管理單元402可以較早地開始這些工作室的點火。在圖9中展示了這種途徑的實例。

圖9包括圖表902、904、906和907，這些圖表指示了歧管絕對壓力、發(fā)動機速度、ISG扭矩和點火分?jǐn)?shù)隨時間的變化。時間被分成四個階段：發(fā)動機停止階段908、曲軸啟動階段910、發(fā)動機啟動階段912和發(fā)動機怠速運行階段914。在發(fā)動機停止階段908期間，發(fā)動機速度為零，進氣歧管壓力是大氣壓力，不發(fā)生點火，并且ISG扭矩輸出為零。在初始的曲軸啟動階段910期間，發(fā)動機啟動/停止管理單元402命令I(lǐng)SG 302向動力傳動系施加扭矩來幫助升高發(fā)動機速度，并且不發(fā)生點火。一旦發(fā)動機速度達到特定的發(fā)動機速度閾值918，該閾值低于發(fā)動機控制速度，點火就開始，這早于在圖7和8中展示的實現(xiàn)方式。一旦達到這個閾值，發(fā)動機啟動階段912就開始，并且發(fā)動機啟動/停止管理單元402命令發(fā)動機304開始將工作室點火并且點火分?jǐn)?shù)增大，直至實現(xiàn)發(fā)動機怠速925。換言之，在圖9中，在發(fā)動機啟動階段912期間，ISG 302和發(fā)動機304合作來幫助發(fā)動機達到怠速925。在多個不同的實現(xiàn)方式中，曲軸啟動階段910和發(fā)動機啟動階段912一起具有小于500毫秒或大致在250與500毫秒之間的持續(xù)時間。在一些實施例中，曲軸啟動階段910和發(fā)動機啟動階段912一起可能具有長達2.5秒的持續(xù)時間。相比之下，在圖7和8中，ISG 302在沒有發(fā)動機的輔助的情況下在具有大致相同持續(xù)時間的曲軸啟動階段710過程中將發(fā)動機速度升高到目標(biāo)怠速925。圖9中描述的控制方法的優(yōu)點是，將發(fā)動機帶到怠速運行只需要較少的電池電量，因為在發(fā)動機速度達到怠速運行之前就開始了發(fā)動機點火。

發(fā)動機速度閾值918可以在不同的實現(xiàn)方式之間改變。在一些實施例中，例如，發(fā)動機速度閾值旨在使發(fā)動機準(zhǔn)備好進行跳過點火式運行。如之前討論的，在一些設(shè)計中，這些工作室的閥是通過液壓壓力或油壓來控制。液壓壓力/油壓趨向于在發(fā)動機速度增大時增大。在多個不同的實現(xiàn)方式中，發(fā)動機速度閾值918是足以確保這些閥是可控的且這些工作室可以被解除激活的速度。

如同在以上實現(xiàn)方式中的一些實現(xiàn)方式中，圖9中展示的跳過點火途徑旨在減小發(fā)動機速度過沖。如圖表902中的實線曲線930a所示，在常規(guī)的非跳過點火式發(fā)動機中，高的絕對歧管壓力、所有汽缸運行以及ISG 302產(chǎn)生的殘留扭矩的組合在發(fā)動機啟動階段912期間造成不希望的發(fā)動機速度喘振920。如圖表902中的點線934a和虛線932a曲線所示，跳過點火式發(fā)動機控制被設(shè)計成減小或幾乎消除這種喘振。如圖表906中的虛線932b和點線934b曲線所示，這些跳過點火式點火分?jǐn)?shù)逐步地而非突然增大，這更好地對應(yīng)于絕對歧管壓力和ISG扭矩的變化并且有助于減小發(fā)動機速度過沖。

應(yīng)了解的是，對于混合動力車輛，發(fā)動機啟動/停止不是僅可應(yīng)用于停止的車輛。發(fā)動機停止和重新啟動可以在車輛處于運動中時發(fā)生。在這樣的情況下，重新啟動的目標(biāo)可以是在當(dāng)前齒輪比和車輛速度下使發(fā)動機速度閾值與傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速同步。這樣的重新啟動可以稱為滾動式發(fā)動機重新啟動并且在該重新啟動期間可以使用跳過點火控制。在這些工作室之一開始點火時的發(fā)動機速度閾值是可調(diào)整的并且不需要是在發(fā)動機怠速。而且在一些情況下，可以在跳過至少一個工作室時實現(xiàn)所希望的發(fā)動機速度，即，在達到發(fā)動機速度閾值之后點火分?jǐn)?shù)可以小于一。在從停止發(fā)動機到完成發(fā)動機重新啟動的整個序列期間，車輛保持運動。

接著參見圖5，將描述用于在具有整合式起動機-發(fā)電機302的混合動力傳動系統(tǒng)300中實施啟動/停止特征的實例方法500。在多個不同的實施例中，方法500是由圖3所示的混合動力傳動系統(tǒng)300和/或圖4所示的混合動力傳動系控制器306執(zhí)行的。

在步驟502處，實施啟動/停止特征(例如，與圖2的步驟202相似或相同)。因此發(fā)動機根據(jù)該啟動/停止特征被關(guān)掉。發(fā)動機啟動/停止管理單元402后來確定應(yīng)進行發(fā)動機重新啟動(步驟504)。這種確定可以是基于任何適合的運行參數(shù)，例如指示制動踏板被釋放的輸入或如之前描述的其他觸發(fā)條件。

之后，整合式起動機-發(fā)電機302向動力傳動系施加扭矩，使得達到特定發(fā)動機速度閾值(步驟506)。這個發(fā)動機速度閾值可以取決于具體應(yīng)用的需要而改變。在一些實施例中，例如，該發(fā)動機速度閾值是在發(fā)動機怠速運行時使用的速度。在其他實施例中，發(fā)動機速度閾值是幫助確保被跳過的工作室可以被解除激活的(最小)發(fā)動機速度。也就是，發(fā)動機速度閾值是將液壓壓力或油壓充分升高而使得可以使用具有無效運動型閥挺桿(lost motion type valve lifter)的凸輪軸來將這些工作室的閥選擇性關(guān)閉和打開的發(fā)動機速度。在使用電子的閥致動的其他實施例中，可能并不要求對于閥解除激活而言足夠的油壓。

一旦達到發(fā)動機速度閾值，在發(fā)動機啟動階段發(fā)動機就以跳過點火的方式運行(步驟508)。在一些實施例中，發(fā)動機的跳過點火式運行在發(fā)動機速度已經(jīng)達到怠速之前開始，并且該跳過點火式運行被校準(zhǔn)以幫助實現(xiàn)怠速。一旦達到發(fā)動機速度閾值，ISG可選地不再使用電力來主動向動力傳動系施加扭矩，但該ISG仍可以向該動力傳動系施加殘留扭矩(例如，如圖9所示)。在發(fā)動機啟動階段過程中，發(fā)動機向動力傳動系施加扭矩來幫助增大發(fā)動機速度。

以上結(jié)合圖1的發(fā)動機控制器100所討論的這些跳過點火式發(fā)動機控制技術(shù)中的任一者都可以通過混合動力傳動系控制器306以方法500來實現(xiàn)，從而產(chǎn)生圖7-9中展示的結(jié)果。在多個不同的實施例中，例如，點火分?jǐn)?shù)計算器112和/或發(fā)動機啟動/停止管理單元402從一組發(fā)動機速度重新啟動曲線中選擇發(fā)動機速度重新啟動曲線。每個曲線可以涉及不同的預(yù)定系列的點火分?jǐn)?shù)調(diào)整(例如，是由點火分?jǐn)?shù)計算器112選擇的)或預(yù)定點火序列(例如，是由點火正時確定模塊120選擇的)。在一些實現(xiàn)方式中，點火分?jǐn)?shù)計算器112和/或點火正時確定模塊120基于多個不同的運行參數(shù)來動態(tài)地調(diào)整點火分?jǐn)?shù)和/或點火序列，這些運行參數(shù)包括但不限于：歧管絕對壓力、ISG扭矩、發(fā)動機速度、冷卻劑溫度、油溫度和加速踏板位置。在多個不同的實施例中，這樣的調(diào)整是逐個點火時機地進行的，但這不是要求。

主要是在控制適合用于機動車輛中的4-沖程活塞發(fā)動機的點火背景下描述了本發(fā)明。然而，應(yīng)了解的是，所描述的跳過點火途徑非常適合用于多種多樣的內(nèi)燃發(fā)動機中。這些內(nèi)燃發(fā)動機包括用于幾乎任何類型的車輛-包括汽車、卡車、輪船、建筑設(shè)備、航空器、摩托車、輕便摩托車等；并且適合于涉及工作室的點火和利用內(nèi)燃發(fā)動機的幾乎任何其他應(yīng)用的發(fā)動機。所描述的這些不同途徑用于以多種多樣的不同熱力學(xué)循環(huán)來運行的發(fā)動機，包括幾乎任何類型的兩沖程活塞發(fā)動機、柴油發(fā)動機、奧托循環(huán)發(fā)動機、雙循環(huán)發(fā)動機、米勒循環(huán)發(fā)動機、艾金森(Atkinson)循環(huán)發(fā)動機、汪克爾(Wankel)發(fā)動機以及其他類型的旋轉(zhuǎn)發(fā)動機、混合循環(huán)發(fā)動機(例如，雙奧托發(fā)動機和柴油發(fā)動機)、星型發(fā)動機等。還認(rèn)為所描述的方法將良好地適用于新開發(fā)的內(nèi)燃發(fā)動機，無論它們是否利用當(dāng)前已知的或以后開發(fā)的熱力學(xué)循環(huán)來運行。

在一些優(yōu)選實施例中，該點火正時確定模塊利用了Σ-Δ轉(zhuǎn)換。雖然認(rèn)為Σ-Δ轉(zhuǎn)換器非常適合用于此應(yīng)用中，但應(yīng)了解的是，這些轉(zhuǎn)換器可以采用多種多樣的調(diào)制方案。例如，可以使用脈寬調(diào)制、脈沖高度調(diào)制、CDMA定向調(diào)制、或其他調(diào)制方案來遞送該驅(qū)動脈沖信號。所描述的實施例中的一些實施例利用了一階轉(zhuǎn)換器。然而，在其他實施例中可以使用高階轉(zhuǎn)換器或預(yù)定點火序列庫。

應(yīng)了解的是，在本申請中考慮到的這些發(fā)動機/混合動力傳動系控制器不局限于圖1和4中所示的具體安排。可以將所展示模塊中的一個或多個整合在一起。替代地，具體模塊的特征可以代替地分布到多個模塊中。該控制器基于以下其他共同轉(zhuǎn)讓的專利申請還可以包括多個額外的特征、模塊或操作：包括美國專利號7,954,474、7,886,715、7,849,835、7,577,511、8,099,224、8,131,445、和8,131,447；美國專利申請?zhí)?3/774,134、13/963,686、13/953,615、13/886,107、13/963,759、13/963,819、13/961,701、13/963,744、13/843,567、13/794,157、13/842,234、13/004,839、13/654,244、13/004,844、14/207,109、和13/681,378；以及美國臨時專利申請?zhí)?1/952,737、和61/879,481，這些申請各自出于所有目的通過援引并入本文。在以上專利文獻中描述的任何特征、模塊和操作可以被添加至所示控制器100和306。在多個不同的替代性實現(xiàn)方式中，可以使用微處理器、ECU或其他計算裝置，使用模擬部件或數(shù)字部件，使用可編程邏輯，使用前述各項的組合和/或以任何其他適合的方式來在算法上實現(xiàn)這些功能塊。

本申請有時提及在其過程中使用了跳過點火式運行的曲軸啟動階段、發(fā)動機(重新)啟動階段或發(fā)動機起動期?？梢愿淖兦S啟動階段和/或發(fā)動機啟動階段中涉及的實際時間。在一些實現(xiàn)方式中，例如，曲軸啟動階段(例如，圖6-8中的曲軸啟動階段608和710所示)具有小于500毫秒或大致在250-500毫秒之間的持續(xù)時間。在一些實施例中(例如，如圖9所示)，曲軸啟動階段910和發(fā)動機啟動階段912一起具有小于500毫秒或大致在250-500毫秒之間的持續(xù)時間，但在這兩種情況下較長和較短的持續(xù)時間也是可能的。曲軸啟動和/或發(fā)動機啟動階段緊跟著發(fā)動機由于啟動/停止系統(tǒng)的實施而被關(guān)掉的時間段。

應(yīng)了解的是，跳過點火式發(fā)動機運行的使用不一定局限于發(fā)動機在重新啟動的時候，而是也可以在發(fā)動機關(guān)掉過程中使用。在一些實施例中，例如，當(dāng)發(fā)動機速度從非零速度下降到為零的速度時，發(fā)動機以跳過點火的方式運行。發(fā)動機以跳過點火的方式運行直至發(fā)動機速度接近零。換言之，在多個不同的實施例中，啟動/停止特征涉及在發(fā)動機速度減小的發(fā)動機關(guān)掉期的過程中以跳過點火的方式運行發(fā)動機，并且該啟動/停止特征在該發(fā)動機關(guān)掉期結(jié)束時停止發(fā)動機。

雖然已經(jīng)詳細描述了本發(fā)明的幾個實施例，但應(yīng)當(dāng)理解，可以用許多其他形式來實施本發(fā)明而不背離本發(fā)明的精神或范圍。例如，這些附圖和實施例有時候描述了具體的安排、操作步驟和控制機構(gòu)。應(yīng)了解的是，可以適當(dāng)?shù)匦薷倪@些機構(gòu)和步驟以適應(yīng)不同應(yīng)用的需要。例如，并不要求該發(fā)動機啟動/停止管理單元的這些操作和特征中的一些或全部，而是可以將這些操作中的一些或全部適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)移給其他模塊，例如點火分?jǐn)?shù)計算器和/或點火正時確定單元。此外，雖然圖2和5中展示的方法隱含著具體順序，但應(yīng)了解的是，不要求這個順序。在一些實施例中，所描述的操作中的一項或多項被重新排序、替換、修改或去除。圖6-9展示了多個不同的發(fā)動機/ISG參數(shù)隨時間的變化。應(yīng)了解的是，這些圖旨在是示例性的并且不應(yīng)以任何方式限制本發(fā)明。輕微或?qū)嵸|(zhì)性背離這些圖中展示的圖表的其他實現(xiàn)方式是可能的。因此，本發(fā)明實施例應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的，并且本發(fā)明不限于在此給出的這些細節(jié)。