用于对发动机进行定位的方法和系统与流程

本描述涉及用于操作混合动力系的方法和系统，该混合动力系包括用于推进车辆的发动机和电机。该方法和系统对于包括发动机和带集成起动机/发电机和/或马达/发电机的混合车辆尤其有用。

背景技术：

当启用(activate)车辆时，可以选择性地停止和起动内燃发动机。当重新起动发动机时，可能期望的是知道发动机位置，使得可以以及时的方式将燃料输送到发动机汽缸，使得当仅期望一次燃料喷射时，发动机汽缸不会接收多次燃料喷射。进一步，通过在已知的发动机位置下将燃料喷射到发动机汽缸，可以减少发动机排放，并且可以提供发动机起动一致性。然而，如果车辆被停用，则当发动机被停止时，可能不能确保发动机从由发动机的控制器最后确定的发动机位置起动。例如，发动机位置传感器可能对零发动机速度不敏感。结果，最后感测的发动机位置可能不是发动机的停止位置。进一步，如果车辆包括用于将发动机接合到车辆的车轮的离合器，并且当车辆被停在山上时释放车辆制动器，则发动机的停止位置可能从第一停止位置改变。由于这些原因，可能期望的是旋转发动机，并且在将火花和燃料供应到发动机之前建立发动机的位置。通过旋转停止的发动机，可以在将火花和燃料供应到发动机之前建立发动机位置，使得可以及时地将燃料和火花供应到发动机。然而，如果不能以及时的方式根据发动机位置传感器信息建立发动机位置，则可能必须以起动转动速度旋转发动机达比预期更长的时间。结果，在起动发动机之前可能花费预期的电能的量更多的量来旋转发动机。进一步，可能增加发动机起动时间。

技术实现要素：

发明人在此已经认识到上面提及的问题，并且已经开发出一种发动机操作方法，包括：响应于启用车辆以及车辆在目的地的预定距离内，在停止发动机之后，经由电机将发动机旋转到第一位置，并且然后停止发动机旋转。

通过在停止发动机之后经由电机旋转发动机，可能在车辆启用时期期间起动发动机的情况下确定发动机位置。车辆启用周期可以是从操作者进入车辆直到操作者离开车辆的时间。在车辆启用时期期间，可以经由电机或发动机推进车辆。如果车辆行进到车辆目的地而该车辆目的地位于当车辆仅经由电机使用由固定电网和一个充电循环存储在电存储设备中的能量推进时车辆的范围内时，则可以经由电机将车辆旋转到第一位置，其中可以确定发动机位置。如果车辆行进到车辆目的地而该车辆目的地超过当车辆仅经由电机使用经由固定电网和一个充电循环存储在电存储设备中的能量推动时车辆的范围时，则可以经由电机将发动机旋转到第二位置。将发动机旋转到第二位置可以减少发动机起动时间，而将发动机旋转到第一位置可以减少经由电机旋转发动机消耗的电能量。

本描述可提供若干优点。例如，该方法可以减少发动机起动时间。进一步，该方法可以减少短旅途的电能量消耗。进一步，相比于当不期望发动机起动时将发动机停留在随机发动机停止位置处的情况，该方法可以提供更快的起动。

当单独或结合附图考虑时，根据下列具体实施方式，本描述的以上优点以及其它优点和特征将更加显而易见。

应该理解，提供上述发明内容以便以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的所选概念。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，所述主题的范围由随附权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决上述或本公开任何部分提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

当单独或结合附图考虑时，通过阅读在本文中被称为具体实施方式的实施例的示例，将更全面地理解本文中描述的优点，在附图中：

图1是发动机的示意图；

图2是混合动力车辆传动系的示意图；

图3示出说明用于同步发动机控制器与发动机的发动机位置指示信号的示例曲线图；

图4-图6示出用于停止和起动混合动力车辆的示例方法；以及

图7示出示例混合动力车辆操作顺序。

具体实施方式

本描述涉及控制混合动力车辆的起动和停止。混合动力车辆可以包括如图1中所示的内燃发动机。内燃发动机可以被包括在如图2中所示的混合动力车辆的传动系或动力系中。可以经由如图3所示的发动机位置信号建立发动机位置。可以根据图4-图6的方法操作混合动力系。图4-图6的方法可以提供图7中所示的车辆操作顺序。

参考图1，包括多个汽缸的内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，其中图1示出多个汽缸中的一个汽缸。发动机10包括汽缸盖35和缸体33，缸体33包括燃烧室30和汽缸壁32。活塞36被定位在其中，并且经由到曲轴40的连接往复运动。飞轮97和环形齿轮99被耦接到曲轴40。可选的起动机96(例如，低电压(以小于30伏特操作的)电机)包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地推动小齿轮95推移以接合环形齿轮99。起动机96可以直接安装在发动机的前面或发动机的后面。在一些示例中，起动机96可以选择性地经由带或链条将扭矩供应到曲轴40。在一个示例中，当没有接合到发动机曲轴时，起动机96处于基本状态。

燃烧室30被示出经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。可以由进气凸轮轴51和排气凸轮轴53操作每个进气门和排气门。可以由进气凸轮轴传感器55确定进气凸轮轴51的位置。可以由排气凸轮轴传感器57确定排气凸轮轴53的位置。当发动机经由进气门操作器59旋转时，进气门可以在整个发动机循环期间保持打开或闭合，进气门操作器59可以电力、液压或机械操作进气门。当发动机经由排气门操作器58旋转时，排气门可以在整个发动机循环期间保持打开或闭合，排气门操作器58可以电力、液压或机械操作排气门。

燃料喷射器66被示出定位成将燃料直接喷射到汽缸30中，这是本领域的技术人员已知的直接喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)被输送到燃料喷射器66。在一个示例中，高压、双级燃料系统可以被用于生成较高的燃料压力。

此外，进气歧管44被示出与涡轮增压器压缩机162和发动机进气装置42连通。在其它示例中，压缩机162可以是机械增压器压缩机。轴161将涡轮增压器涡轮164机械耦接到涡轮增压器压缩机162。可选的电子节气门62调整节流板64的位置，以控制从压缩机162到进气歧管44的气流。由于节气门62的入口在增压室45内，所以增压室45中的压力可以被称为节气门入口压力。节气门出口在进气歧管44中。在一些示例中，节气门62和节流板64可以被定位在进气门52和进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门(portthrottle)。可以经由控制器12调整废气门163，以允许排气选择性地绕过涡轮64，从而控制压缩机162的速度。空气过滤器43净化进入发动机进气装置42的空气。

无分电器点火系统88响应于控制器12，经由火花塞92将点火火花提供到燃烧室30。通用排气氧(uego)传感器126被示出在催化转化器70的上游耦接到排气歧管48。可替换地，双态排气氧传感器可以代替uego传感器126。

在一个示例中，转换器70可以包括多个催化剂砖。在另一个示例中，可以使用每个均具有多个砖的多个排放控制设备。在一个示例中，转换器70可以是三元型催化剂。

控制器12在图1中被示为常规的微型计算机，该微型计算机包括微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106(例如，非暂时性存储器)、随机存取存储器108、保活存储器110和常规的数据总线。控制器12被示出从耦接到发动机10的传感器接收各种信号，除了先前讨论的信号之外，各种信号还包括：来自耦接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ect)；耦接到加速器踏板130用于感测由人类驾驶员132施加的力的位置传感器134；耦接到制动器踏板150用于感测由人类驾驶员132施加的力的位置传感器154；来自耦接到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(map)的测量；来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量；以及来自传感器68的节气门位置的测量。还可以感测大气压力(未示出传感器)用于由控制器12进行处理。在本描述的优选的方面中，发动机位置传感器118在曲轴的每一转产生预定数量的等间隔的脉冲，由此可以确定发动机速度(rpm)。

在操作期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四冲程循环，该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。一般地，在进气冲程期间，排气门54闭合，并且进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入到燃烧室30中，并且活塞36移动到汽缸的底部，以便增加燃烧室30内的体积。活塞36接近汽缸的底部并且在活塞36的冲程结束时的位置(例如，当燃烧室30处于其最大体积时)通常被本领域中的技术人员称为下止点(bdc)。

在压缩冲程期间，进气门52和排气门54闭合。活塞36朝向汽缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36在其冲程结束时并且最靠近汽缸盖的点(例如，当燃烧室30处于其最小体积时)通常被本领域中的技术人员称为上止点(tdc)。在下文中被称为喷射的过程中，燃料被引入到燃烧室中。在下文中被称为点火的过程中，通过已知的点火装置诸如火花塞92将喷射的燃料点火，从而导致燃烧。

在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞36推回到bdc。曲轴40将活塞运动转换为旋转轴的旋转扭矩。最终，在排气冲程期间，排气门54打开以将燃烧的空燃混合物释放到排气歧管48，并且活塞返回到tdc。注意的是，上面仅被示为示例，并且进气门和排气门打开和/或闭合正时可以变化，诸如以提供正气门重叠或负气门重叠、延迟进气门闭合或各种其它示例。

图2是包括动力系或传动系200的车辆225的框图。图2的动力系包括图1中所示的发动机10。动力系200被示出包括车辆系统控制器255、发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254、能量存储设备控制器253和制动器控制器250。控制器可以通过控制器区域网络(can)299通信。控制器中的每个控制器可以将信息提供到其它控制器，该信息诸如扭矩输出极限(例如，设备或部件的被控制不会被超过的扭矩输出)、扭矩输入极限(例如，设备或部件的被控制不会被超过的扭矩输入)、被控制的设备的扭矩输出、传感器和致动器数据、诊断信息(例如，关于劣化的变速器的信息、关于劣化的发动机的信息、关于劣化的电机的信息、关于劣化的制动器的信息)。进一步，车辆系统控制器255可以将命令提供给发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器250，以实现驾驶员输入请求和基于车辆工况的其它请求。

例如，响应于驾驶员释放加速器踏板和车辆速度，车辆系统控制器255可以请求期望的车轮扭矩或车轮功率水平，以提供期望的车轮减速速率。可以通过车辆系统控制器255从电机控制器252请求第一制动扭矩以及从制动器控制器250请求第二制动扭矩来提供期望的车轮扭矩，第一扭矩和第二扭矩在车辆车轮216处提供期望的制动扭矩。

在其它示例中，可以与图2中所示的不同地划分控制动力系设备的分区。例如，单个控制器可以替代车辆系统控制器255、发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器250。可替换地，车辆系统控制器255和发动机控制器12可以是单个单元，而电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器250是独立的控制器。

在该示例中，可以由发动机10和电机240为动力系200提供动力。在其它示例中，可以省略发动机10。可以经由带驱动集成起动机/发电机(bisg)219，或经由还称为马达/发电机的传动系集成起动机/发电机(isg)240，利用图1中所示的发动机起动系统起动发动机10。动力系isg240(例如，高电压(利用大于30伏特操作的)电机)还可以被称为电机、马达和/或发电机。进一步，可以经由扭矩致动器204(诸如燃料喷射器、节气门等)调整发动机10的扭矩。

bisg经由带231机械耦接到发动机10。bisg可以耦接到曲轴40或凸轮轴(例如，51或53)。当经由电能存储设备275供应电功率时，bisg可以作为马达操作。bisg可以作为将电功率供应到电能存储设备275的发电机操作。

发动机输出扭矩可以通过双质量飞轮215被传输到动力系分离离合器235的输入侧或第一侧。分离离合器236可以被电气制动或液压制动。分离离合器236的下游侧或第二侧234被示出机械耦接到isg输入轴237。

isg240可以被操作用于将扭矩提供到动力系200，或在再生模式中用于将动力系扭矩转换成将被存储在电能存储设备275中的电能。isg240与能量存储设备275电连通。isg240具有比图1中所示的起动机96或bisg219更高的输出扭矩能力。进一步，isg240直接驱动动力系200，或由动力系200直接驱动。不存在将isg240耦接到动力系200的带、齿轮或链条。相反，isg240以与动力系200相同的速率旋转。电能存储设备275(例如，高电压电池或电源)可以是电池、电容器或电感器。isg240的下游侧经由轴241机械耦接到变矩器206的叶轮285。isg240的上游侧机械耦接到分离离合器236。isg240可以经由作为如由电机控制器252指示的马达或发电机操作来将正扭矩或负扭矩提供到动力系200。

变矩器206包括涡轮286，用于将扭矩输出到输入轴270。输入轴270将变矩器206机械耦接到自动变速器208。变矩器206还包括变矩器旁路锁止离合器212(tcc)。当锁定tcc时，将扭矩直接从叶轮285传递到涡轮286。由控制器254电气操作tcc。可替换地，可以液压锁定tcc。在一个示例中，变矩器可以被称为变速器的部件。

当变矩器锁止离合器212完全脱离时，变矩器206经由变矩器涡轮286和变矩器叶轮285之间的流体传递来将发动机扭矩传输到自动变速器208，从而使得扭矩能够倍增。相比之下，当变矩器锁止离合器212完全接合时，经由变矩器离合器将发动机输出扭矩直接传递到变速器208的输入轴270。可替换地，变矩器锁止离合器212可以部分接合，从而使得能够调整直接转送到变速器的扭矩量。变速器控制器254可以被配置成响应于各种发动机工况，或根据基于驾驶员的发动机操作请求，通过调整变矩器锁止离合器，调整由变矩器212传输的扭矩量。

变矩器206还包括泵283，泵283对流体加压以操作分离离合器236、前进离合器210和档位离合器211。经由叶轮285驱动泵283，叶轮285以与isg240相同的速度旋转。

自动变速器208包括档位离合器(例如，档位1-10)211和前进离合器210。自动变速器208为固定传动比(fixedratio)的变速器。档位离合器211和前进离合器210可以选择性地接合，以改变输入轴270的实际总转数与车轮216的实际总转数的比率。可以经由调整经由调档控制螺线管209供应到离合器的流体来接合或脱离档位离合器211。还可以将来自自动变速器208的扭矩输出转送到车轮216，以经由输出轴260推动车辆。具体地，自动变速器208可以在将输出驱动扭矩传输到车轮216之前，响应于车辆行进条件，在输入轴270处传递输入驱动扭矩。变速器控制器254选择性地启用或接合tcc212、档位离合器211和前进离合器210。变速器控制器还选择性地停用或脱离tcc212、档位离合器211和前进离合器210。

进一步，可以通过接合摩擦轮制动器218将摩擦力施加到车轮216。在一个示例中，响应于驾驶员将他的脚按压在制动器踏板(未示出)上和/或响应于制动器控制器250内的指令，摩擦轮制动器218可以被接合。进一步，响应于由车辆系统控制器255产生的信息和/或请求，制动器控制器250可以应用制动器218。以相同的方式，响应于驾驶员从制动器踏板释放他的脚、制动器控制器指令，和/或车辆系统控制器指令和/或信息，可以通过使车轮制动器218脱离来减少摩擦力。例如，车辆制动器可以经由控制器250将摩擦力施加到车轮216，作为自动化发动机停止过程的一部分。

响应于使车辆225加速的请求，车辆系统控制器可以从加速器踏板或其它设备获得驾驶员需求扭矩或功率请求。然后，车辆系统控制器255将所请求的驾驶员需求扭矩的一部分分配给发动机，并且将剩余的部分分配给isg或bisg。车辆系统控制器255从发动机控制器12请求发动机扭矩，并且从电机控制器252请求isg扭矩。如果isg扭矩加上发动机扭矩小于变速器输入扭矩极限(例如，将不会被超过的阈值)，则扭矩被传递到变矩器206，然后，变矩器206将所请求的扭矩的至少一部分转送到变速器输入轴270。响应于可以基于输入轴扭矩和车辆速度的换挡计划和tcc锁止计划，变速器控制器254选择性地锁定变矩器离合器212，并且经由档位离合器211接合档位。在可能期望对电能存储设备275充电的一些条件下，当存在非零驾驶员需求扭矩时，可以请求充电扭矩(例如，负isg扭矩)。车辆系统控制器255可以请求增加的发动机扭矩，以克服充电扭矩来满足驾驶员需求扭矩。

响应于减速车辆225并且提供再生制动的请求，车辆系统控制器可以基于车辆速度和制动器踏板位置提供负的期望的车轮扭矩。然后，车辆系统控制器255将负的期望的车轮扭矩的一部分分配给isg240(例如，期望的动力系车轮扭矩)，并且将剩余的部分分配给摩擦制动器218(例如，期望的摩擦制动器车轮扭矩)。进一步，车辆系统控制器可以通知变速器控制器254车辆处于再生制动模式，使得变速器控制器254基于唯一换挡计划对档位211进行调档，以增加再生效率。isg240将负扭矩供应到变速器输入轴270，但是可以由变速器控制器254限制由isg240提供的负扭矩，变速器控制器254输出变速器输入轴负扭矩极限(例如，不会被超过的阈值)。进一步，可以基于电能存储设备275的工况，由车辆系统控制器255或电机控制器252限制isg240的负扭矩(例如，被约束为小于阈值负阈值扭矩)。因变速器或isg限制可以不能由isg240提供的期望的负车轮扭矩的任何部分可以被分配给摩擦制动器218，使得由来自摩擦制动器218和isg240的负车轮扭矩的组合提供期望的车轮扭矩。

于是，可以利用经由发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器250提供的用于发动机10、变速器208、电机240和制动器218的局部扭矩控制，由车辆系统控制器255监管各种动力系部件的扭矩控制。

作为一个示例，可以通过控制节气门开度和/或阀正时、涡轮增压或机械增压发动机的气门升程和增压，通过调整火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或充气的组合来控制发动机扭矩输出。在柴油发动机的情况下，控制器12可以通过控制燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和充气的组合来控制发动机扭矩输出。在所有情况下，可以在逐缸基础上执行发动机控制，以控制发动机扭矩输出。

如本领域中已知的，电机控制器252可以通过调整流到isg的场和/或电枢绕组和从isg的场和/或电枢绕组流出的电流来控制来自isg240的扭矩输出和电能生产。

变速器控制器254经由位置传感器271接收变速器输入轴位置。变速器控制器254可以经由对来自位置传感器271的信号进行求微分或对预定时间间隔内的多个已知的角距离脉冲进行计数，将变速器输入轴位置转换成输入轴速度。变速器控制器254可以从扭矩传感器272接收变速器输出轴扭矩。可替换地，传感器272可以是位置传感器或扭矩和位置传感器。如果传感器272是位置传感器，则控制器254可以对预定时间间隔内的轴位置脉冲进行计数，以确定变速器输出轴速度。变速器控制器254还可以对变速器输出轴速度进行求微分，以确定变速器输出轴加速度。变速器控制器254、发动机控制器12和车辆系统控制器255还可以从传感器277接收附加变速器信息，该传感器277可以包括但不限于泵输出管线压力传感器、变速器液压传感器(例如，档位离合器流体压力传感器)、isg温度传感器和bisg温度传感器，以及环境温度传感器。

制动器控制器250经由车轮速度传感器221接收车轮速度信息，并且从车辆系统控制器255接收制动请求。制动器控制器250还可以直接或通过can299从图1中所示的制动器踏板传感器154接收制动器踏板位置信息。响应于来自车辆系统控制器255的车轮扭矩命令，制动器控制器250可以提供制动。制动器控制器250还可以提供防滑和车辆稳定性制动，以改善车辆制动和稳定性。同样地，制动器控制器250可以将车轮扭矩极限(例如，将不会被超过的阈值负车轮扭矩)提供给车辆系统控制器255，使得负isg扭矩不会造成超过车轮扭矩极限。例如，如果控制器250发布50n-m的负车轮扭矩极限制，则调整isg扭矩以在车轮处提供小于50n-m(例如，49n-m)的负扭矩，从而包括考虑变速档位装置(transmissiongearing)。

在其它示例中，发动机10可以耦接到当发动机10未接收燃料时使发动机10旋转的电测力仪。在其它示例中，发动机10可以与并联或串联混合动力传动系的马达通信。因此，在不同设置中可以修正用于非参考发动机的凸轮轴正时。

因此，图1和图2的系统提供了一种系统，该系统包括：发动机；集成起动机/发电机，该集成起动机/发电机经由传动系分离离合器选择性地耦接到发动机；变速器，该变速器耦接到集成起动机/发电机；以及车辆系统控制器，该车辆系统控制器包括被存储在非暂时性存储器中的可执行指令，用于基于车辆目的地将发动机旋转到第一停止位置，或基于车辆目的地将发动机旋转到第二位置。该系统包括其中第一停止位置基于车辆目的地到发动机驻留在其中的车辆的距离小于阈值距离。该系统包括其中第二停止位置基于车辆目的地到发动机驻留在其中的车辆的距离大于阈值距离。该系统还包括其中阈值距离基于存储在电能存储设备中的能量的量。该系统进一步包括带集成起动机发电机，以及用于经由带集成起动机发电机旋转发动机的附加指令。该系统进一步包括用于响应于在车辆启用时期期间没有起动发动机而在反方向上旋转发动机的附加指令。

参考图3，曲线图示出基于凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的预示信号。从图3的顶部起的第一曲线图是凸轮轴位置传感器电压与发动机位置的曲线图。顺序从左边开始，并且随着时间推进前进到右边。从图3的顶部起的第二曲线图是曲轴位置传感器电压与发动机位置的曲线图。顺序从左边开始，并且随着时间推进前进到右边。

凸轮轴位置由经由凸轮轴位置传感器提供的在0曲轴度处的单个脉冲302和在360曲轴度处的两个脉冲304指示。当然，可以经由可替换的脉冲串图形指示凸轮轴位置。发动机位置从左边到右边推进(例如，0曲轴度到360曲轴度)。

曲轴位置由经由曲轴位置传感器提供的低电平信号310指示，并且如在0曲轴度、360曲轴度和720曲轴度处所示的，低电平信号310每隔360曲轴度重复。由于发动机是具有每两个发动机转数重复的循环的四冲程发动机，所以编号为1的汽缸的压缩冲程上止点可以位于0曲轴度和720曲轴度。下降沿提供0和360度的曲轴位置的指示。附加脉冲可以被包括在脉冲310之间的间隔中，以提供更高的曲轴位置分辨率。进一步，附加脉冲或更少的脉冲或缺少的脉冲可以被用于定位曲轴位置的地点。

在该示例中，发动机位置可以被建立在0曲轴度300或在360曲轴度302处。注意的是，720曲轴度等同于0曲轴度。发动机位置可以在0曲轴度处被建立，因为凸轮轴传感器提供单个脉冲302，并且曲轴传感器在单个脉冲的持续时间内提供低电平310。发动机位置还可以在360曲轴度处被建立，因为凸轮轴传感器提供两个脉冲304，并且曲轴传感器在两个脉冲的持续时间内提供低电平310。如果发动机在位置301处开始旋转，则由于发动机位置从左到右推进，所以提供信号的第一发动机位置是位置302或360曲轴度，其中根据该信号在301处建立最后的发动机停止之后的发动机位置。如果发动机在位置303处开始旋转，则提供信号的第一发动机位置是位置306或720曲轴度，其中根据该信号在303处建立最后的发动机停止之后的发动机位置。位置305是在开始起动转动发动机之后用于提前确定在306处的发动机位置的发动机停止位置。当从0曲轴度移动到360曲轴度时，发动机正向旋转。

在低发动机速度下，凸轮轴位置信号和曲轴位置信号可能不是可用的。进一步，一旦在302或306处确定发动机位置并且发动机旋转停止，则在车辆被停用之后，发动机可能必须向后旋转(例如，从302到301)而不是向前旋转(例如，从301到302)，以使得可以在短曲轴间隔内经由使发动机从301旋转到302来确定发动机位置。可替换地，由于基于发动机的最后或最近经过的停止位置可能无法可靠地确定发动机位置，并且因为发动机可能在车辆被停用时已经旋转，所以可以从302到306向前旋转发动机，以在车辆停用之后重新建立发动机位置。

现在参考图4-图6，公开了用于操作混合动力车辆的方法。图4-图6的方法可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令被包含到图1和图2的系统中。此外，图4-图6的方法的部分可以是经由图1和图2所示的控制器执行以在现实世界中变换设备或致动器的状态的动作。

在402，方法400判断是否请求车辆停用。当车辆到达其目的地时或响应于车辆乘坐者请求车辆停用，可以请求车辆停用。当车辆被停用时，车辆的发动机可以停止旋转，并且供应到电机以推动车辆的功率可以被切断或停止。如果方法400判断请求车辆停用，则答案为是，并且方法400前进到404。否则，答案是否，并且方法400前进到图5的502。

在404，方法400判断车辆的发动机是否在运行(例如，旋转并且燃烧空气和燃料)。如果发动机速度大于阈值速度，则方法400可以判断发动机在运行。如果方法400判断发动机在运行，则答案为是，并且方法400前进到406。否则，答案为否，并且方法400前进到410。

在406处，方法400停止将燃料喷射到发动机汽缸，停止将火花供应到发动机汽缸，并且打开传动系分离离合器。打开传动系分离离合器，使得可以在车辆被重新启用并且isg旋转之后随后起动发动机。方法400前进到408。

在408，方法400将发动机的停止位置控制为在某一曲轴位置之前的预定数量的曲轴度，在该曲轴位置处，发动机位置可从曲轴位置传感器输出和凸轮轴位置传感器输出辨识或确定。例如，如图3中所示的，可以在发动机停止期间将发动机位置控制为由箭头310指示的位置，由箭头310指示的位置是可以在302处辨识发动机位置之前预定实际总数量的曲轴度。通过在位置302之前停止发动机，发动机速度可以在用于发动机起动的发动机旋转开始之后足够高，使得可以在302处经由凸轮轴传感器输出和曲轴传感器输出确定发动机位置。进一步，发动机位置被控制，使得曲轴传感器输出和凸轮轴传感器输出不会错过指示在360曲轴度处的凸轮轴和曲轴特征。可替换地，发动机位置可以被控制以在图3的位置305处停止，使得可以在306处确定发动机位置。方法400前进到退出。

在410，方法400判断在车辆的最近启用时期期间当车辆已经激活时发动机是否已经在运行。在一个示例中，存储器中的位或字可以提供关于发动机是否已经在运行(例如，当旋转时燃烧空气和燃料)的指示。例如，如果发动机已经在运行，则位可以具有值1，或者如果发动机没有在运行，则位可以具有值0。如果方法400判断发动机已经在运行，则答案为是，并且方法前进到414。否则，答案是否，并且方法400前进到412。

在412，方法400在反方向(例如，当燃烧空气和燃料时发动机旋转的方向)上旋转发动机达预定实际总数量的曲轴度。经由bisg将发动机反向旋转到一定位置，该位置是在发动机位置可经由来自曲轴和凸轮轴位置传感器的输出辨识或确定的曲轴位置之前的预定实际总数量的曲轴度。反向旋转发动机，使得在发动机起动期间当在正向位置上旋转发动机时，可以快速地确定发动机位置。例如，如果发动机在一定曲轴角和凸轮轴角处停止，其中凸轮轴和曲轴位置传感器输出从一种状态转变到另一种状态以指示发动机位置处于阈值发动机速度，则因为发动机速度是零，并且传感器输出可以无法在小于阈值的发动机速度下提供可辨识的发动机位置数据，所以当请求发动机启用时，在发动机位置(例如，0曲轴度)处可能不可辨识或不可确定发动机位置。因而，发动机被旋转到在发动机位置之前的某一发动机位置，其中该发动机位置是可以辨识的使得传感器可以提供更可靠的输出，并且使得当用于起动发动机旋转开始时，不会错过发动机位置基于传感器输出是可辨识的发动机位置。在没有起动发动机之后反向旋转发动机，使得如果随后重新启用车辆，则可以在短的曲轴旋转间隔中可靠地确定发动机位置。方法400前进到退出。

在414，方法400在发动机位置最靠近在预定实际总数量的曲轴度内的某一发动机位置的方向上旋转发动机，其中当燃烧空气和燃料时，当在发动机旋转的方向上旋转发动机时，可以确定该发动机位置。例如，如果发动机位置是在图3中所示的303处，则发动机在与燃烧空气和燃料时发动机旋转的方向相反的方向上旋转。发动机被反向旋转到图3的301。然而，如果发动机位置处于图3的305处，则发动机被正向旋转到图3的306。因此，使发动机在距离某一位置最短的方向上旋转，该位置是可以基于曲轴和凸轮轴传感器输出确定发动机位置的发动机位置之前的或从该发动机位置延迟的预定实际总数量的曲轴度。以该方式，可以减少定位发动机以便起动所消耗的能量。方法400前进到退出。

在图5的502处，方法400判断是否存在车辆启用请求。可以由人或经由控制器进行车辆启用请求。人可以经由进入车辆并且按压按钮或转动钥匙来请求车辆启用。如果方法400判断请求车辆启用，则答案为是，并且方法400前进到504。否则，答案为否，并且方法400前进到530。

在504，方法400判断自最后的车辆停用起提供扭矩以推动车辆的第一主动推进源是否仅仅是电机(例如，isg240)。当电池荷电状态(soc)大于阈值水平并且驾驶员需求扭矩小于阈值水平时，isg可以被启用以推动车辆。如果方法400判断电机是唯一的推进源，则答案为是，并且方法400前进到506。否则，答案为否，并且方法400前进到520。

在520，方法400经由bisg或isg起动转动发动机，并且起动发动机。如果bisg起动转动发动机(例如，以250rpm旋转发动机)，则传动系分离离合器打开。如果isg起动转动发动机并且起动发动机，则传动系分离离合器至少部分地闭合。火花和燃料也被输送到发动机以起动发动机。方法400前进到522。

在522，方法400经由发动机或发动机和isg将驾驶员需求扭矩或请求的扭矩输送到车辆的传动系。驾驶员需求扭矩可以基于加速度踏板的位置和车辆速度。所请求的扭矩可以是经由控制器请求的扭矩。在输送请求的扭矩或驾驶员需求扭矩之后，方法400前进到退出。

在506，方法400确定到目的地的距离。可以经由全球定位系统确定车辆的当前位置，并且目的地可以是经由车辆乘客或车辆控制器请求的目的地。可以经由存储在控制器内的地图，经由绘制从车辆的当前位置到其目的地的路径来确定到车辆的目的地的距离。对行进在一条或多条道路上以到达车辆的目的地的距离求和，以确定到目的地的距离。在确定到车辆的目的地的距离之后，方法400前进到508。

在508，方法400判断车辆的电存储设备是否已经存储足够的电荷以到达目的地。在一个示例中，车辆可以将每单位车辆电功率消耗行进的距离的估计值存储在存储器中。可以将到目的地的距离除以每单位功率消耗行进的车辆的距离，以估计用于行进期望的距离的电功率的量。如果电能存储设备包括到达车辆的目的地的功率的量(例如，来自经由电网对电能设备进行完全充电的单次充电会话)，则答案为是，并且方法400前进到510。否则，答案为否，并且方法400前进到440。

在540处，方法400对气门进行定位以减少用于旋转发动机的能量。在一个示例中，发动机的排气门打开，并且当发动机旋转时该排气门保持处于打开状态。可以经由电气致动器、液压致动器或机械致动器将排气门保持打开。进一步，在一些示例中，当发动机经由bisg旋转以对发动机进行重新定位以便起动时，进气门可以保持闭合，同时排气门保持打开。可替换地，进气门可以保持闭合，同时发动机的排气门被允许在发动机的循环内打开和闭合。以这些方式，可以减少发动机泵送功，同时在旋转发动机时限制到车辆的催化剂的氧流量，使得可以减少用于旋转发动机的电能。在已经对进气门和/或排气门进行定位之后，方法400前进到542。

在542，在传动系分离离合器打开时，方法400经由bisg旋转发动机。分离离合器保持打开，使得发动机旋转不会干扰传动系扭矩生产。发动机被旋转到可以快速起动发动机的第二位置，并且经过可以确定发动机位置的第一位置。发动机被旋转经过基于凸轮传感器输出和曲轴传感器输出可确定或可辨识发动机位置的第一发动机位置，使得可以在到达第二位置之前建立发动机位置。发动机的位置被存储在存储器中，并且在基于凸轮轴和曲轴位置传感器输出确定发动机位置之后被更新。当发动机到达用于快速起动的第二发动机位置时，发动机停止旋转。在一个示例中，用于快速发动机起动的发动机位置是在最近的时间最后经过第一位置(例如，其中可以经由来自凸轮传感器和曲轴传感器的输出确定发动机位置的发动机位置)以来在第一汽缸的上止点压缩冲程之前的预定数量的曲轴度(例如，120)。

例如，如果发动机是具有1、3、4、2的燃烧次序的四汽缸发动机，并且自最后的车辆停用以来，发动机经过零曲轴度(例如，第一位置)以第一次建立发动机位置，则发动机可以被旋转附加的60曲轴度，以将发动机定位在编号为3的汽缸的上止点压缩冲程(例如，第二位置)之前的120曲轴度，以便快速的发动机起动。方法400前进到514。

在510，方法400对气门进行定位，以减少用于旋转发动机的能量。在一个示例中，发动机的排气门打开，并且当发动机旋转时被保持在打开状态。可以经由电气致动器、液压致动器或机械致动器保持排气门打开。进一步，在一些示例中，当发动机经由bisg被旋转以重新定位发动机以便起动时，进气门可以保持闭合，同时排气门保持打开。可替换地，进气门可以保持闭合，同时发动机的排气门被允许在发动机的循环内打开和闭合。以这些方式，可以减少发动机泵送功，同时在旋转发动机时限制到车辆的催化剂的氧流量，使得可以减少用于旋转发动机的电能。在已经对进气门和/或排气门进行定位之后，方法400前进到512。

在512，在传动系分离离合器打开时，方法400经由bisg旋转发动机。分离离合器保持打开，使得发动机起动不会干扰传动系扭矩生产。发动机被旋转到第一位置并且停止，在该第一位置处可以确定发动机位置。发动机被旋转到基于凸轮传感器和曲轴传感器输出可确定或可辨识发动机位置的第一发动机位置，使得即使电能存储设备可以存储足够的功率以到达车辆的目的地也可以在起动发动机的情况下建立发动机位置。发动机可以响应于大的驾驶员需求扭矩请求或另一个条件而起动。发动机的位置被存储在存储器中，并且如果发动机被重新起动，则在基于凸轮轴和曲轴位置传感器输出确定发动机位置之后更新该发动机的位置。通过经由将发动机旋转到可以基于凸轮轴和曲轴传感器输出确定发动机位置的第一位置，而不是用于快速的发动机起动的第二发动机位置减少发动机旋转量，可以保存存储的电能。方法400前进到514。

在514，方法400判断是否请求发动机起动。响应于低电池荷电状态、驾驶员需求扭矩大于阈值或其它条件，可以请求发动机起动。如果方法400判断请求发动机起动，则答案为是，并且方法400前进到516。否则，答案是否，并且方法400前进到550。

在550，方法400维持发动机的位置。如果车辆的电存储设备存储足够的功率以使车辆仅仅经由电机利用存储的电荷而无附加的充电会话推动车辆以到达其目的地，则发动机位置被维持在第一位置(例如，可以经由凸轮轴和曲轴传感器输出确定发动机位置的曲轴角)。如果车辆的电存储设备存储的功率不足以使车辆到达其目的地，则可以将发动机位置维持在第二位置。可以通过不起动转动发动机并且不将火花和燃料供应到发动机来维持发动机位置。方法400前进到退出。

在516，在传动系分离离合器打开时，方法500经由bisg起动转动发动机。传动系分离离合器被打开，使得发动机可以以与isg速度不同的速度旋转，直到发动机被起动，而不用滑动传动系分离离合器。发动机被起动转动(例如，旋转)，并且火花和燃料被供应到发动机。在起动发动机之后，方法400前进到退出。

在图6的602，当车辆激活时，方法400判断是否请求发动机停止。当发动机被停止时，isg可以继续将扭矩提供到车辆车轮。响应于驾驶员需求扭矩减小、电能存储设备soc大于阈值，或其它车辆条件，可以请求发动机停止。如果方法400判断请求发动机停止，则答案为是，并且方法400前进到604。否则，答案为否，并且方法400前进到610。

在610，方法400继续以发动机的当前状态操作。例如，如果发动机正在运行并且燃烧空气和燃料，则发动机继续运行并且燃烧空气和燃料。如果停止发动机旋转，并且发动机没有燃烧空气和燃料，则发动机保持停止并且不旋转。方法400前进到退出。

在604，方法400停止燃料喷射和供应到发动机的火花。进一步，传动系分离离合器被打开，使得isg不旋转发动机。发动机开始朝向零旋转减速。方法400前进到606。

在606，方法400判断是否存在操作者意愿的改变(例如，人员改变意愿，并且希望发动机继续操作)。意愿的改变可以经由加速器踏板位置或经由车辆乘坐者的不同输入来确定。例如，如果驾驶员在作出发动机停止请求之后但在发动机速度为零之前应用加速器踏板，则可以确定已经发生意愿的改变。如果方法400确定存在意愿的改变，则答案为是，并且方法400前进到610。否则，答案为否，并且方法400前进到608。

在608，方法400将发动机控制到用于快速发动机起动的停止位置(例如，其中发动机不旋转)。在停止到发动机的火花和燃料输送之后，可以经由bisg控制发动机位置将发动机控制到用于快速发动机起动的位置。用于快速起动的发动机位置可以是在汽缸的上止压缩冲程之前的120曲轴度。方法400前进到退出。

现在参考图7，示出示例预示发动机操作顺序。可以经由图1和图2的系统以及图4-图6的方法提供图7的顺序。图7中示出的曲线图时间对齐，并且出现在相同时间。在t1-t6处的竖直线表示顺序中感兴趣的时间。发动机操作顺序用于具有1-3-4-2的点火次序的四循环四汽缸发动机。

从图7的顶部起的第一曲线图是车辆启用请求状态与时间的曲线图。竖轴表示车辆启用请求状态，并且当迹线(trace)处于竖轴箭头附近的较高水平时，存在车辆启用请求。横轴表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。当迹线处于横轴附近的较低水平时，没有主张(assert)车辆启用请求。

从图7的顶部起的第二曲线图是发动机停止位置(例如，发动机停止旋转的发动机位置)与时间的曲线图。竖轴表示发动机停止位置，并且以范围为0到720的曲轴度指示发动机停止位置。位置0表示用于编号为1的发动机汽缸的上止点压缩冲程。横轴表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。当发动机旋转时，迹线704是不可见的。

从图7的顶部起的第三曲线图是isg状态(例如，图2的240)与时间的曲线图。竖轴表示isg状态，并且当迹线处于竖轴箭头附近的较高水平时，isg状态激活(例如，isg可以将扭矩提供到传动系或当激活时从传动系吸收扭矩)。横轴表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。当迹线处于横轴附近的较低水平时，没有请求isg激活。

从图7的顶部起的第四曲线图为发动机状态与时间的曲线图。竖轴表示发动机状态，并且当迹线处于竖轴箭头附近的较高水平时，发动机激活并且燃烧空气和燃料。横轴表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。当迹线处于横轴附近的较低水平时，发动机没有被启用。

从图7的顶部起的第五曲线图为范围内车辆目的地状态的曲线图。如果车辆的目的地在车辆仅仅基于在单个充电事件或会话期间(例如，从电网接收电荷，直到电能存储设备被完全充电)存储在电能存储设备中的能量能够到达的目的地的范围内，则范围内车辆状态迹线处于竖轴箭头附近的较高水平。如果车辆的目的地不在车辆仅仅基于在单个充电事件或会话期间存储在电能存储设备中的能量能够到达的目的地的范围内，则范围内车辆状态迹线处于横轴附近的较低水平。竖轴表示范围内的车辆目的地状态。横轴表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增加。

在时间t0，没有主张车辆启用请求，从而指示车辆没有被启用。发动机停止位置为在180曲轴度之前的120曲轴度，指示发动机被停止在用于经由编号为3的汽缸(由于在上止点位置之间存在180曲轴度，所以编号为3的汽缸上止点位置为180曲轴度)快速起动发动机的位置。如由isg状态指示的，isg(例如，图2中的240)也在时间t0被停用。同样地，如由发动机状态指示的，发动机被停用。车辆不在其目的地的范围内。

在时间t1，请求车辆被启用。车辆可以被启用，而不启用发动机或isg。没有请求发动机被启用，但是在传动系分离离合器打开(未示出)的情况下由bisg(未示出)旋转发动机。经由bisg将发动机旋转到360曲轴度，其中基于凸轮传感器和曲轴传感器输出确定发动机位置。一确定发动机位置，发动机旋转就被停止，并且发动机位置被存储到存储器。在时间t1isg被启用，并且基于存储在电能存储设备中的电荷量确定车辆在其目的地的范围中。

在时间t1和时间t2之间，当如由发动机状态和发动机停止位置指示的发动机被停止时，isg将车辆推动到其目的地。当车辆行进到其目的地时，保持主张车辆启用请求。

在时间t2，车辆到达其目的地，并且撤回车辆启用请求。将发动机反向旋转到某一位置，该位置是发动机在发动机操作并且燃烧空气和燃料时发动机旋转的方向上旋转时可以从凸轮和曲轴传感器确定发动机位置的位置之前的阈值数量的曲轴度。通过反向旋转发动机，当车辆被重新启用时，发动机必须行进较少的距离以确定发动机位置。由于当发动机未被启用时可能出现的发动机移动，并且由于当发动机未被启用时凸轮和曲轴传感器不是激活的，所以被存储在存储器中的发动机的位置可能不是可靠的。isg被停用，并且发动机保持停用。由于当车辆被停用时，车辆没有新的目的地，所以车辆不在其目的地的范围内。

在时间t3，第二次主张车辆启用请求。经由bisg在正向上旋转发动机，以确定在360曲轴度处的发动机位置，但是响应于车辆目的地不在仅仅基于存储在车辆的电能存储设备中的功率的车辆目的地的范围内，发动机进一步旋转。发动机被旋转到与将发动机保持在360曲轴度相比可以更快地起动发动机的位置，并且然后发动机旋转停止。在传动系分离离合器打开时通过bisg旋转发动机。响应于车辆启用请求，启用isg，并且isg推动车辆。发动机保持停用，并且不燃烧空气和燃料。

在时间t4，发动机被启用，如由发动机状态转变到更高水平所指示的。发动机被启用以将扭矩提供到车辆传动系。响应于启用发动机，isg被停用。车辆保持启用，并且发动机燃烧空气和燃料以将扭矩提供到传动系。车辆目的地保持不在驱动循环上的范围内。

在时间t5，车辆到达其目的地，并且车辆启用请求转变到较低水平，使得车辆被停用。如由发动机状态所指示的，发动机被停用，并且isg保持停用。发动机位置被控制停止在某一发动机位置(例如，如图3中所示的720曲轴度)之前的预定数量的度，在该发动机位置中，当发动机在稍后时间被旋转时可以经由凸轮和曲轴位置传感器输出确定发动机位置。

在时间t6，请求车辆启用。请求发动机启用，但是isg不启用。将发动机起动转动到720曲轴度，在720曲轴度处确定发动机速度，并且然后在确定发动机位置之后向发动机供应燃料和火花。发动机被起动，并且车辆的目的地不在基于存储在车辆的电能存储设备中的功率量的范围内。

因此，发动机的停止位置可以基于车辆的目的地以及在当前车辆启用时期期间是否已经起动发动机。如果车辆在其仅仅基于存储在电能存储设备中的电功率的量的目的地的范围内，则发动机可以被旋转，直到发动机位置是已知的，并且然后发动机旋转停止。然而，如果车辆不在其仅仅基于存储在电能存储设备中的电功率的量的目的地的范围内，则可以进一步旋转发动机，直到发动机位置是已知的，并且发动机处于促进更快的发动机起动的位置处。

因此，图4-图6的方法提供发动机操作方法，包括：在停止发动机之后，响应于启用车辆以及车辆在目的地的预定距离内，经由电机将发动机旋转到第一位置，并且然后停止发动机旋转。该方法包括其中第一位置是可以经由凸轮传感器和曲轴传感器输出确定发动机位置的发动机位置。

图4-图6的方法进一步包括响应于车辆不在目的地的预定距离内，在将发动机旋转到第一位置之后，经由电机将发动机旋转到第二位置。方法包括其中第二位置是与如果从第一位置起动发动机相比发动机起动时间被减少的发动机位置。该方法包括其中电机是带集成起动机/发电机。该方法进一步包括当传动系分离离合器打开时，经由电机旋转发动机。该方法包括其中预定距离基于存储在电能存储设备中的电荷量。

图4-图6的方法还提供发动机操作方法，包括：停止发动机；响应于启用车辆以及车辆在目的地的预定距离内，经由电机将发动机旋转到第一位置，并且然后停止发动机旋转；以及响应于在车辆启用时期期间没有启用发动机，将发动机反向旋转到第二位置。该方法包括，其中当传动系分离离合器打开时，经由带集成起动机/发电机使发动机反向旋转。该方法包括，其中第一位置是可以经由凸轮传感器输出和曲轴传感器输出确定发动机位置的发动机位置。该方法包括，其中根据燃烧空气和燃料时发动机旋转的方向来旋转发动机，第二位置在第一位置前面。该方法包括，其中发动机被停止在第二位置。该方法进一步包括响应于车辆不在目的地的预定距离内，在将发动机旋转到第一位置之后，经由电机将发动机旋转到第三位置。该方法进一步包括当将发动机旋转到第一位置时，在发动机的进气门保持打开且发动机的排气门保持闭合的情况下旋转发动机。

要注意的是，本文中所包括的示例控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文中公开的控制方法和程序可以作为可执行指令被存储在非暂时性存储器中，并且可以被包括与各种传感器、致动器和其他发动机硬件组合的控制器的控制系统执行。此处所描述的具体程序可以表示任意数量的处理策略中的一种或多种，例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所示的各种动作、操作或功能可以按照所示的顺序执行，并行地执行，或在某些情况下被省略。同样地，处理顺序并非是实现本文描述的示例实施例的特征和优点所必需的，而是被提供以便于说明和描述。根据所使用的具体策略，所示的动作、操作和/或功能中的一个或多个可以被反复地执行。此外，所描述的动作、操作和/或功能可以以图形方式表示将被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质中的非暂时性存储器内的代码。当通过在包括与一个或多个控制器组合的各种发动机硬件部件的系统中执行指令完成所描述的动作时，控制动作还可以变换物理世界中的一个或多个传感器或致动器的操作状态。

本说明书在此结束。由本领域中的技术人员阅读它将想起许多更改和修改，而不脱离本说明书的精神和范围。例如，以天然气、汽油、柴油或可替换的燃料配置操作的i3、i4、i5、v6、v8、v10和v12发动机可以使用本说明书以获利。