用于停止和起动车辆的方法和系统与流程

本说明书涉及用于停止和起动包括带传动集成式起动机/发电机的发动机的方法和系统。

背景技术：

一种车辆可以包括带传动集成式起动机/发电机(bisg)，用于起动内燃发动机以及对电池充电。bisg还可以在发动机正在操作(例如，燃烧燃料并旋转)时向发动机提供扭矩以增加传动系输出。bisg及其随附的电池的尺寸可以设计成在发动机停止在需要较大的扭矩量来使发动机沿正向旋转的位置时提供稳健的发动机起动并且实现足以使发动机在低温环境状况期间起动的转动起动速度。然而，对于一些发动机应用，这种bisg可能不具成本效益。因此，可能期望提供一种方式，以减小的扭矩量起动发动机使得较小的bisg和电池可以在不具有大的多余扭矩容量的情况下可靠地起动发动机。

技术实现要素：

本文的发明人已经认识到上述问题并且开发了一种发动机操作方法，所述方法包括：响应于停止发动机的请求而经由控制器停用所述发动机的一个或多个气缸；以及响应于燃料泵处于其压缩冲程时的估计发动机停止位置而经由所述控制器重新激活所述发动机的所述一个或多个气缸。

通过在发动机停止请求之后且在所述发动机停止之前重新激活一个或多个停用气缸，可以提供调整发动机停止位置使得所述发动机不会停止在直接喷射燃料泵的压缩冲程期间的技术结果。因此，发动机可以在进气冲程期间或在所述燃料泵围绕直接燃料喷射泵凸轮的基圆旋转时停止，使得可以使用较小bisg扭矩使所述发动机旋转。因此，可以使用bisg和/或容量较小的电池来起动所述发动机。一旦所述发动机经由所述bisg开始旋转，发动机惯性就可以用于克服发动机气缸活塞压缩和燃料泵压缩。

本说明书可以提供若干优点。具体地，所述方法可以改善发动机起动稳健性。另外，所述方法可以通过经由具有较低的扭矩输出容量的bisg实现稳健的发动机起动来降低系统成本。此外，所述方法可以通过发动机停止在期望的位置而不必使用bisg扭矩来旋转发动机来降低bisg带磨损。更进一步地，可能经由bisg控制发动机停止位置引起的bisg皮带张力下降和皮带脱离接合的可能性可以减小。

通过单独或结合附图来看以下具体实施方式，将容易明白本说明书的上述优点和其他优点以及特征。

应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

通过单独或参考附图阅读本文中称为具体实施方式的实施例的示例，将更全面地理解本文所述的优点，在附图中：

图1是发动机的示意图；

图2是车辆传动系的示意图；

图3是示例性直接喷射燃料泵的示意图；

图4示出了根据图5的方法的示例性发动机操作序列；并且

图5示出了一种用于操作发动机的方法。

具体实施方式

本说明书涉及控制发动机停止以提高经由bisg起动发动机的可能性。具体地，本说明书涉及当估计发动机停止位置与燃料喷射泵的压缩冲程一致时，经由重新激活一个或多个停用气缸以实现所需发动机停止位置来调整发动机停止位置。此外，调整发动机停止位置可以经由具有较低输出扭矩容量的bisg实现稳健的发动机起动。发动机可以是图1中所示的类型。发动机可以包括在图2中所示的类型的传动系中。发动机可以包括图3中所示类型的燃料泵。发动机可以根据图4中所示的序列而停止。发动机可以根据图5的方法进行操作。

参考图1，内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，所述内燃发动机包括多个气缸，其中一个气缸在图1中示出。控制器12从图1和图2中所示的各种传感器接收信号，并且基于所接收的信号和存储在控制器12的存储器中的指令采用图1和图2中所示的致动器来调整发动机和传动系操作。

发动机10由气缸盖35和缸体33组成，所述缸体包括燃烧室30和气缸壁32。活塞36位于其中并且经由与曲轴40的连接来进行往复运动。燃烧室30被示为与进气歧管44和排气歧管48经由相应的进气门52和排气门54连通。每个进气门和排气门可以由进气凸轮51和排气凸轮53操作。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。进气门52的正时可以经由凸轮定相装置59相对于曲轴40进行调整。排气门54的正时可以经由凸轮定相装置58相对于曲轴40进行调整。

直接燃料喷射器66被示为定位成将燃料直接喷射到气缸30中，这是所属领域技术人员已知的直接喷射。进气道燃料喷射器67被示为定位成将燃料喷射到气缸30的进气道中，这是所属领域技术人员已知的进气道喷射。燃料喷射器66和67与由控制器12提供的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料由包括图3中所示的燃料箱、燃料泵和燃料轨的燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器66和67。

另外，进气歧管44被示为与涡轮增压器压缩机162和发动机进气系统42连通。在其他示例中，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机械地联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。因为节气门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与进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门。压缩机再循环阀47可以选择性地调整到完全打开与完全关闭之间的多个位置。废气门163可以经由控制器12进行调整以允许排气选择性地绕过涡轮164以控制压缩机162的速度。空气滤清器43清洁进入发动机进气系统42的空气。

无分电器点火系统88响应于控制器12而经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(uego)传感器126被示为在三元催化器70上游联接到排气歧管48。可选地，双态排气氧传感器可以代替uego传感器126。

在一个示例中，催化器70可以包括多个砖和三元催化剂涂层。在另一个示例中，可以使用多个排放控制装置(各自带有多个催化剂砖)。

控制器12在图1中被示为常规的微计算机，所述常规的微计算机包括：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被示为除了接收先前讨论的那些信号之外还从联接到发动机10的传感器接收各种信号，其包括：来自联接到冷却套114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ect)；联接到加速踏板130(例如，人/机接口)以用于感测由人类驾驶员132施加的力的位置传感器134；联接到制动踏板150(例如，人/机接口)以感测由人类驾驶员132施加的力的位置传感器154；来自联接到进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(map)的测量值；来自大气压力传感器121的大气压力；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；从传感器120进入发动机的空气质量的测量值；以及来自传感器68的节气门位置的测量值。还可以感测大气压力(传感器未示出)以供控制器12处理。在本说明书的优选方面，曲轴每旋转一转，发动机位置传感器118就产生预定数量的等距脉冲，据此可以确定发动机转速(rpm)。

控制器12还可以从人/机接口11接收输入。起动发动机或车辆的请求可以经由人类产生并输入到人/机接口11。人/机接口11可以是触摸屏显示器、按钮、按键开关或其他已知的输入/输出装置。

在操作期间，发动机10内的每个气缸通常经历四冲程循环：所述循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，一般来讲，排气门54关闭并且进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入燃烧室30中，并且活塞36移动到气缸底部以便增加燃烧室30内的容积。活塞36靠近气缸底部并且处于其冲程终点(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)的位置通常被所属领域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关闭。活塞36朝向气缸盖移动以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36处于其冲程终点并且最靠近气缸盖(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)的点通常被所属领域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。在下文被称为点火的过程中，由诸如火花塞92的已知点火装置点燃所喷射燃料，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将活塞移动转换成旋转轴的旋转功率。最后，在排气冲程期间，排气门54打开以将燃烧的空气-燃料混合物释放到排气歧管48，并且活塞返回到tdc。应当注意，以上仅作为示例示出，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可以变化，诸如以提供正或负气门重叠、迟进气门关闭或各种其他示例。

图2是包括动力传动系统或传动系200的车辆225的框图。图2的动力传动系统包括图1中所示的发动机10。动力传动系统200被示为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、能量存储装置控制器253和制动器控制器250。这些控制器可以通过控制器局域网(can)299进行通信。这些控制器中的每一者可以向其他控制器提供信息，诸如功率输出极限(例如，不应超过的被控制的装置或部件的功率输出)、功率输入极限(例如，不应超过的被控制的装置或部件的功率输入)、被控制的装置的功率输出、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)。此外，车辆系统控制器255可以向发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器250提供命令，以实现驾驶员输入请求和基于车辆工况的其他请求。

例如，响应于驾驶员释放加速踏板和车辆速度，车辆系统控制器255可以请求期望的车轮功率或车轮功率水平以提供期望的车辆减速率。所请求的期望车轮功率可以通过车辆系统控制器255向电机控制器252请求第一制动功率和向发动机控制器212请求第二制动功率来提供，第一功率和第二功率提供车轮216处的期望传动系制动功率。车辆系统控制器255还可以经由制动器控制器250请求摩擦制动功率。因为制动功率使传动系和车轮旋转减慢，所以它们可以被称为负功率。正功率可以维持或加速传动系和车轮旋转。

在其他示例中，控制动力传动系统装置的划分可以与图2中所示不同的方式进行划分。例如，单个控制器可以取代车辆系统控制器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。可选地，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，动力传动系统200可以由发动机10和带传动集成式起动机/发电机(bisg)219提供动力。发动机10可以经由bisg219起动。可以经由可选的bisg速度传感器203来确定bisg219的速度。bisg219也可以被称为电机、马达和/或发电机。此外，发动机10的功率可以经由诸如燃料喷射器、节气门等的功率致动器204来调整。电机控制器252可以经由命令逆变器276以发电机模式或马达模式操作bisg219。逆变器276可以将来自电能存储装置的直流电(dc)转化成交流电(ac)以为bisg219供电。可选地，逆变器276可以将交流电转换成直流电以对电能存储装置275进行充电。

bisg219经由皮带231机械地联接到发动机10。bisg219可以联接到曲轴40或凸轮轴(例如，图1的51或53)。当经由电能存储装置275供应电力时，bisg219可以经由逆变器276充当马达。bisg219可以经由逆变器276充当发电机，从而向电能存储装置275供应电力。

发动机输出功率和bisg输出功率可以被传输到变矩器涡轮286，所述变矩器涡轮将发动机功率输出到变速器输入轴270。变速器输入轴270将变矩器206机械地联接到自动变速器208。变矩器206还包括变矩器旁路锁止离合器212(tcc)。当tcc被锁定时，功率从泵轮285直接传递到涡轮286。tcc由控制器12电操作。可选地，tcc可以是液压锁定的。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完全脱离接合时，变矩器206经由变矩器涡轮286和变矩器泵轮285之间的流体传递将发动机功率传输到自动变速器208，从而实现功率倍增。相比之下，当变矩器锁止离合器212完全接合时，发动机输出功率经由变矩器离合器直接传递到变速器208的输入轴270。可选地，变矩器锁止离合器212可以部分地接合，由此使得能够调整直接中继到变速器的动力量。变速器控制器254可以被配置为通过响应于各种发动机工况或者根据基于驾驶员的发动机操作请求调整变矩器锁止离合器，来调整由变矩器212传输的动力量。

变矩器206还包括泵283，所述泵对流体加压以操作前进离合器210和挡位离合器211。泵283经由泵轮285驱动，所述泵轮以与发动机曲轴40相同的速度旋转。

自动变速器208包括挡位离合器(例如，挡位1至10)211和前进离合器210。自动变速器208是固定齿轮比变速器。可选地，变速器208可以是具有模拟固定齿轮比变速器和固定齿轮比的能力的无级变速器。挡位离合器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的实际总转数之比。挡位离合器211可以通过经由换挡控制电磁阀209调整供应到离合器的流体来接合或脱离接合。来自自动变速器208的动力输出也可以经由输出轴260中继到车轮216以推进车辆。具体地，自动变速器208可以在将输出驱动功率传输到车轮216之前，响应于车辆行驶状况在输入轴270处传递输入驱动功率。变速器控制器254选择性地激活或接合tcc212、挡位离合器211和前进离合器210。变速器控制器还选择性地停用或脱离接合tcc212、挡位离合器211和前进离合器210。

此外，可以通过接合摩擦车轮制动器218将摩擦力施加到车轮216。在一个示例中，摩擦车轮制动器218可以响应于人类驾驶员将他们的脚压在制动踏板(未示出)上和/或响应于制动器控制器250内的指令而接合。另外，制动器控制器250可以响应于由车辆系统控制器255做出的信息和/或请求而施加制动器218。通过相同方式，可以通过响应于人类驾驶员将他们的脚从制动踏板释放、制动器控制器指令和/或车辆系统控制器指令和/或信息而脱离接合车轮制动器218来减小对车轮216的摩擦力。例如，作为自动发动机停止程序的一部分，车辆制动器可以经由控制器250向车轮216施加摩擦力。

响应于使车辆225加速的请求，车辆系统控制器可以从加速踏板或其他装置获得驾驶员需求动力或动力请求。车辆系统控制器255然后将所请求的驾驶员需求动力的一部分分配给发动机，并将剩余部分分配给bisg219。车辆系统控制器255从发动机控制器12请求发动机功率并且从电机控制器252请求bisg功率。如果bisg功率加上发动机功率小于变速器输入功率极限(例如，不应超过的阈值)，则将功率输送到变矩器206，所述变矩器然后将所请求的功率的至少一部分中继到变速器输入轴270。变速器控制器254响应于可以基于输入轴功率和车辆速度的换挡规律和tcc锁止规律而选择性地锁定变矩器离合器212并经由挡位离合器211接合挡位。在一些状况下，当可能期望对电能存储装置275充电时，可以在存在非零驾驶员需求功率的同时请求充电或再生功率(例如，负bisg功率)。车辆系统控制器255可以请求增加发动机功率来克服充电功率以满足驾驶员需求功率。

响应于使车辆225减速的请求，车辆系统控制器255可以基于车辆速度和制动踏板位置提供负的期望的车轮动力(例如，期望的或请求的动力传动系统车轮动力)。车辆系统控制器255然后将负的期望车轮动力的一部分分配给bisg219和发动机10。车辆系统控制器还可以将所请求的制动功率的一部分分配给摩擦制动器218(例如，期望的摩擦制动车轮动力)。另外，车辆系统控制器可以向变速器控制器254通知车辆处于再生制动模式，使得变速器控制器254基于唯一换挡规律来变换挡位211，以提高再生效率。发动机10和bisg219可以向变速器输入轴270供应负动力，但是由bisg219和发动机10提供的负动力(例如，从传动系吸收的动力)可以由变速器控制器254限制，所述变速器控制器输出变速器输入轴负动力限制(例如，不应超过的阈值)。此外，车辆系统控制器255或电机控制器252可以基于电能存储装置275的工况来限制bisg219的负动力(例如，被约束到小于阈值负阈值动力)。由于变速器或bisg限制而可能不由bisg219提供的期望的负车轮动力的任何部分可以被分配给发动机10和/或摩擦制动器218，使得期望的车轮动力通过经由摩擦制动器218、发动机10和bisg219的负功率(例如，吸收的功率)的组合来提供。

因此，对各种动力传动系统部件的功率控制可以由车辆系统控制器255来监控，其中经由发动机控制器12、电机控制器252、变速器控制器254和制动器控制器250来提供对发动机10、变速器208、bisg219和制动器218的本地功率控制。

作为一个示例，可以通过经由控制涡轮增压发动机或机械增压发动机的节气门开度和/或气门正时、气门升程和增压调整火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或空气充气的组合来控制发动机功率输出。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、燃料脉冲正时和空气充气的组合来控制发动机动力输出。可以通过在发动机产生的功率不足以使发动机旋转的情况下使发动机旋转来提供发动机制动功率或负发动机功率。因此，发动机可以经由在燃烧燃料的同时且在一个或多个气缸停用的情况下(例如，不燃烧燃料)、或者在所有气缸停用的情况下且在使发动机旋转的同时以低功率操作来产生制动功率。发动机制动功率的量可以经由调整发动机气门正时来调整。可以调整发动机气门正时以增加或减少发动机压缩功。此外，可以调整发动机气门正时以增加或减少发动机膨胀功。在所有情况下，可以在逐缸的基础上执行发动机控制以控制发动机动力输出。

电机控制器252可以通过调整流入和流出bisg的磁场和/或电枢绕组220的电流来控制来自bisg219的功率输出和电能产生，如所属领域中已知的。

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的信号进行微分或对预定时间间隔内的已知角距离脉冲的数量进行计数来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。可选地，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接收另外的变速器信息，所述传感器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，挡位离合器流体压力传感器)、bisg温度传感器和bisg温度、换挡杆传感器和环境温度传感器。变速器控制器254还可以从换挡选择器290(例如，人/机接口装置)接收所请求的挡位输入。换挡杆可以包括用于挡位1至n(其中n是高挡位号)、d(驱动)和p(驻车)的位置。

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还可以直接地或通过can299从图1所示的制动踏板传感器154接收制动踏板位置信息。制动器控制器250可以响应于来自车辆系统控制器255的车轮动力命令来提供制动。制动器控制器250还可以提供防抱死和车辆稳定性制动，以改善车辆制动和稳定性。因此，制动器控制器250可以向车辆系统控制器255提供车轮动力极限(例如，不应超过的阈值负车轮动力)，使得负bisg功率不会导致超过车轮动力限制。例如，如果控制器250发出10n-m的负车轮动力极限，则调整bisg功率以在车轮处提供小于10n-m(例如，9n-m)的负动力，其包括考虑变速器齿轮传动。

因此，图1和图2的系统提供了一种系统，所述系统包括：发动机，其包括带传动集成式起动机/发电机(bisg)和曲轴；燃料泵，其经由所述发动机机械地驱动；以及控制器，其包括可执行指令，所述可执行指令存储在非暂时性存储器中以响应于停止所述发动机的请求而经由所述控制器停用所述发动机的一个或多个气缸，并且响应于所述燃料泵处于其压缩冲程上时的估计发动机停止位置而在所述发动机停止之前经由所述控制器重新激活所述发动机的所述一个或多个气缸。所述系统还包括用于响应于所述估计发动机停止位置是所述燃料泵不处于其压缩冲程上时的位置而不重新激活所述一个或多个气缸的附加指令。所述系统还包括用于响应于起动所述发动机的请求而经由所述bisg旋转所述发动机的附加指令。所述系统还包括与所述燃料泵流体连通的电磁阀。

现在参考图3，示出了示例性直接喷射燃料泵300。直接喷射燃料泵压缩室308的入口303经由低压燃料泵340来供应燃料。燃料经由燃料箱333被供应到低压燃料泵340。燃料可以在其通过直接喷射燃料泵300时被加压，并通过泵出口304供应到燃料轨335。在所描绘的示例中，直接喷射燃料泵300可以为机械驱动式排量泵，所述机械驱动式排量泵包括泵活塞306和活塞杆320、泵压缩室308(在本文也被称为压缩室)和阶状空间318。活塞306包括顶部305和底部307。阶状空间和压缩室可以包括位于泵活塞的相对侧上的腔体。在一个示例中，发动机10可以被配置为通过驱动凸轮310来驱动直接喷射泵300中的活塞306。凸轮310被示为包括两个凸角，并且凸轮在每两次发动机曲轴旋转时完成一次旋转。然而，凸轮310可以包括不同的实际凸角总数(例如，1、3或4)。凸轮310可以经由曲轴40、排气凸轮53或进气凸轮51驱动。凸轮310包括两个凸角310a，所述两个凸角为竖直移动杆320和活塞306以产生压缩和吸气冲程提供了凸轮廓线的高度或升力增加。凸轮310还包括基圆(零凸轮升程)310b，凸轮在基圆处旋转不会竖直移动杆320和活塞306。

螺线管激活的入口止回阀312可以联接到泵入口303。控制器12可以被配置为通过与发动机位置和直接燃料喷射凸轮同步地激励或去激励电磁阀(基于电磁阀配置)来调节通过入口止回阀312的燃料流量。因此，螺线管激活的入口止回阀312可以两种模式操作。在第一模式中，螺线管激活的入口止回阀312定位在入口303内，以限制(例如，抑制)在螺线管激活的入口止回阀312的上游行进的燃料的量。相比之下，在第二模式中，螺线管激活的止回阀312被有效地禁用，并且燃料可以在入口止回阀的上游和下游行进。

因此，螺线管激活的止回阀312可以被配置为调节压缩到直接喷射燃料泵中的燃料的质量。在一个示例中，控制器12可以调整螺线管激活的止回阀的打开时间和关闭正时以调节所压缩的燃料的质量。例如，迟入口止回阀关闭可以减少摄入到压缩室308中的燃料质量的量。螺线管激活的止回阀打开和关闭正时可以相对于直接喷射燃料泵和发动机的冲程正时进行协调。通过连续地限制从低压燃料泵到直接喷射燃料泵中的流量，可以将燃料摄入直接喷射燃料泵中而不需要对燃料质量进行计量。

泵入口399允许燃料流向止回阀302和泄压阀301。止回阀302沿着通道335位于螺线管激活的止回阀312的上游。止回阀302受到偏压以防止燃料从螺线管激活的止回阀312和泵入口399中流出。止回阀302允许从低压燃料泵流到螺线管激活的止回阀312。止回阀302与泄压阀301并联联接。当泄压阀301与螺线管操作的止回阀312之间的压力大于预定压力(例如，10巴)时，泄压阀301允许燃料从螺线管激活的控制阀312中流出到低压燃料泵。当螺线管操作的止回阀312被停用(例如，未电激励)时，螺线管操作的止回阀以直通模式操作，并且泄压阀301将压缩室308中的压力调节到泄压阀301的单个泄压设定点(例如，15巴)。调节压缩室308中的压力允许从活塞顶部305到活塞底部307形成压力差。阶状空间318中的压力为低压泵的出口压力(例如，5巴)，而活塞顶部的压力为泄压阀调节压力(例如，15巴)。压力差允许燃料通过活塞306与泵缸壁350之间的空隙从活塞顶部305渗漏到活塞底部307，由此润滑直接喷射燃料泵300。

活塞306上下往复运动。当活塞306沿压缩室308的体积减小的方向行进时，直接燃料喷射泵300处于压缩冲程。当活塞306沿压缩室308的体积增大的方向行进时，直接燃料喷射泵300处于吸气冲程。

前流式出口止回阀316可以联接在压缩室308的出口304的下游。仅当直接喷射燃料泵300的出口处的压力(例如，压缩室出口压力)高于燃料轨压力时，出口止回阀316打开以允许燃料从压缩室出口304流入燃料轨435中。因此，在不请求直接喷射燃料泵操作的条件期间，控制器12可以停用螺线管激活的入口止回阀312，并且泄压阀301将压缩室中的压力调节到单个基本恒定(例如，调节压力+0.5巴)压力。控制器12只需停用螺线管激活的止回阀312即可润滑直接喷射燃料泵300。这种调节方法的一个结果是将燃料轨调节到大约302的泄压。因此，如果阀302的泄压设定为10巴，则燃料轨压力将变为15巴，因为这10巴将增加5巴的提升泵压力。具体地，在直接喷射燃料泵300的压缩冲程期间调节压缩室308中的燃料压力。因此，至少在直接喷射燃料泵300的压缩冲程期间，向泵提供润滑。当直接燃料喷射泵进入吸气冲程时，压缩室中的燃料压力可以降低，同时仍然可以提供一定程度的润滑，只要压力差保持不变即可。燃料轨向燃料喷射器66供应燃料，并且如果燃料轨中的压力超过期望压力，则泄压阀345将燃料返回燃料箱433。

现在参考图4，示出了根据图5的方法以及图1和图2的系统的预示性发动机操作序列的曲线图。曲线图在时间上对准并且同时发生。t0至t6处的竖直线示出了感兴趣的特定时间处的事件。所述发动机操作序列是针对点火顺序为1-3-4-2并且具有包括两个凸角的直接燃料喷射泵的四缸四冲程发动机。除了第一、第二、第三和第八曲线图(未被示为参考一号气缸的冲程)之外，每个曲线图的每个横轴都被示为参考相应气缸的冲程。气缸压力迹线附近的*标记450指示由气缸压力曲线图描述的个别气缸的点火(火花)事件。

从图4的顶部起的第一曲线图是发动机曲轴转速相对于一号气缸的冲程的曲线图。竖轴表示发动机转速并且发动机转速沿竖轴箭头的方向增加。横轴表示相对于一号气缸的发动机曲轴位置。迹线402表示发动机转速。

从图4的顶部起的第二曲线图是发动机起动请求状态相对于一号气缸的冲程的曲线图。当迹线404在竖轴箭头附近处于较高水平时，发动机起动请求被确认。当迹线404处于较高水平时，发动机正在起动或已经在运行。当迹线404在横轴附近处于较低水平时，发动机起动请求不被确认。横轴表示相对于一号气缸的发动机曲轴位置。迹线404表示发动机起动请求状态。

从图4的顶部起的第三曲线图是直接喷射燃料泵凸轮凸角位置相对于一号气缸的冲程的曲线图。当迹线406的高度沿竖轴箭头的方向增加时，直接燃料喷射器凸角迹线406指示直接燃料喷射泵处于压缩冲程。当迹线406的高度沿与竖轴箭头相反的方向降低时，直接燃料喷射器凸角迹线406指示直接燃料喷射泵处于吸气冲程。横轴表示相对于一号气缸的发动机曲轴位置。迹线406表示直接燃料喷射器凸角位置。当迹线406的高度沿竖轴箭头的方向增加时，凸角提供了更大的升程量来移动活塞并减小压缩室容积。

从图4的顶部起的第四曲线图是一号气缸中的压力相对于时间的曲线图。一号气缸中的压力沿竖轴箭头的方向增加。横轴表示一号气缸的冲程，并且沿着横轴的小竖直线表示一号气缸的上止点和下止点位置。迹线408表示一号气缸中的压力。

从图4的顶部起的第五曲线图是二号气缸中的压力相对于时间的曲线图。二号气缸中的压力沿竖轴箭头的方向增加。横轴表示二号气缸的冲程，并且沿着横轴的小竖直线表示二号气缸的上止点和下止点位置。迹线410表示二号气缸中的压力。

从图4的顶部起的第六曲线图是三号气缸中的压力相对于时间的曲线图。三号气缸中的压力沿竖轴箭头的方向增加。横轴表示三号气缸的冲程，并且沿着横轴的小竖直线表示三号气缸的上止点和下止点位置。迹线412表示三号气缸中的压力。

从图4的顶部起的第七曲线图是四号气缸中的压力相对于时间的曲线图。四号气缸中的压力沿竖轴箭头的方向增加。横轴表示四号气缸的冲程，并且沿着横轴的小竖直线表示四号气缸的上止点和下止点位置。迹线414表示四号气缸中的压力。

从图4的顶部起的第八曲线图是直接喷射燃料泵螺线管激活的入口止回阀操作状态相对于时间的曲线图。当迹线316处于由“止回”指示的较高水平时，螺线管激活的入口止回阀被激励或激活。当迹线316处于由“打开”指示的较低水平时，螺线管激活的入口止回阀被停用或未被激励。横轴表示相对于一号气缸的发动机曲轴位置。迹线416代表螺线管激活的入口止回阀操作状态。

在时间t0，如由发动机起动请求被确认所指示的，发动机正在操作(例如，正在旋转和燃烧燃料)。发动机转速处于较低的中间水平(例如，怠速)，并且燃料泵随着发动机旋转而旋转。每个气缸中的压力部分地由于所有气缸中的燃烧而上升。直接喷射燃料泵螺线管激活的入口止回阀与发动机曲轴旋转同步地打开和关闭。

在时间t1，直接喷射燃料泵螺线管激活的入口止回阀被命令进入止回位置，使得对于直接喷射燃料泵的压缩冲程的至少一部分产生通过直接喷射燃料泵的最大流量。当直接燃料喷射泵处于压缩冲程时，直接喷射燃料泵螺线管激活的入口止回阀被命令为止回状态。当螺线管激活的入口止回阀处于止回状态中同时直接燃料喷射泵处于其压缩冲程时，直接喷射燃料泵将加压燃料发送到燃料轨(未示出)。发动机转速继续保持在其先前水平，并且发动机仍被命令为启动。气缸压力随着发动机旋转而继续增加和减小。

在时间t2，响应于自动发动机停止请求或车辆驾驶员(未示出)的请求，命令发动机关闭(例如，不燃烧)。停止向所有发动机气缸的燃料流，并且关闭发动机节气门(未示出)，但是正在进行的燃料喷射可能会完成。随着发动机开始减速，燃料泵继续旋转。直接喷射燃料泵螺线管激活的入口止回阀被命令为打开状态，使得通过直接喷射泵的燃料流停止并且直接喷射燃料泵的泵送扭矩减小。在时间t2之后不久，点火在四号和二号气缸中发起，以燃烧在发动机停止请求之后对二号和三号气缸进行的最后燃料喷射。

在时间t3，因为已经停止向气缸喷射燃料，所以发动机开始减速。仍然请求发动机“关闭”状态，并且当发动机减速时，直接燃料喷射泵会继续旋转。由于在时间t2发动机节气门关闭，所以随着进气歧管压力减小，气缸中的压力下降。直接喷射燃料泵螺线管激活的入口止回阀保持打开状态，因此直接喷射燃料泵不会泵送燃料，由此经由直接喷射燃料泵几乎不会产生压缩功。

在时间t4，经由将燃料喷射到二号气缸(未示出)中并点燃二号气缸中的空气燃料混合物来重新激活二号气缸。二号气缸暂时重新激活使得发动机在整个直接喷射泵压缩冲程455期间旋转而不是在压缩冲程455期间停止，与在发动机停止在时间t6指示的曲轴角度相比，这可能需要更高的发动机转动起动扭矩才能使发动机旋转。当控制器估计发动机停止位置不是期望发动机停止位置(例如，其中直接燃料喷射泵未处于其压缩冲程上时的发动机曲轴角度)时，一个或多个气缸可以暂时重新激活。因此，如果估计发动机停止位置是其中直接燃料喷射泵未处于压缩冲程上时的发动机曲轴角度，则一个或多个气缸可以被重新激活以调整发动机停止位置。可以响应于发动机从时间t4的曲轴位置旋转到时间t6的曲轴位置所需要的曲轴角距离来调整二号气缸中的气缸充气量(例如，空气和燃料量)，使得发动机可以实现在时间t6示出的期望曲轴位置(例如，在直接喷射泵压缩冲程之间)。在时间t4的燃烧事件使发动机加速，然后发动机转速再次下降。直接喷射燃料泵螺线管激活的入口止回阀保持在打开位置，并且发动机状态请求保持“关闭”。

在时间t5，发动机速度正在降低，但是控制器估计发动机将在时间t6之后停止。因此，在时间t5命令激活直接喷射燃料泵螺线管激活的入口止回阀，由此增加燃料泵压缩功并且使发动机减速，使得发动机在时间t6停止在期望发动机停止位置(例如，其中直接喷射燃料泵在其基圆上旋转而没有使直接喷射燃料泵活塞上升的曲轴角度)。发动机状态请求保持“关闭”，并且发动机速度在时间t6达到零。

通过这种方式，当估计发动机停止位置是其中直接燃料喷射器泵处于其压缩冲程上时的曲轴角度时可以重新激活一个或多个发动机气缸，使得当随后发动机转动起动以便起动时，旋转发动机的扭矩可以少于发动机在其中直接燃料喷射泵处于其压缩冲程上时的曲轴位置处停止的情况。

现在参考图5，示出了用于操作发动机以降低发动机转动起动扭矩要求的方法的流程图。图5的方法可以并入图1和图2的系统中并且可以与其配合。另外，图5的方法的至少部分可作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令而并入，而所述方法的其他部分可以经由控制器变换物理世界中的装置和致动器的操作状态来执行。当图1的发动机10正在操作(例如，燃烧燃料并旋转)时，可以执行方法500。

在502处，方法500确定车辆工况。车辆工况可以包括但不限于车辆速度、发动机转速、发动机温度、电能存储装置的荷电状态(soc)、大气压力和加速踏板位置、发动机泵气功、发动机摩擦力、发动机曲轴位置以及每个发动机气缸中的空气充气量。方法500前进至504。

在504处，方法500判断是否存在发动机停止请求。可以经由人类驾驶员来产生发动机停止，或者可选地，可以响应于车辆工况且在没有来自人类驾驶员的输入来经由具有唯一的起动和/或停止发动机的用途的专用输入(例如，钥匙开关或按钮)来使发动机停止的情况下，经由控制器12自动产生发动机停止请求。响应于驾驶员需求扭矩小于阈值扭矩，可以经由控制器12自动产生使发动机停止的请求。此外，可能需要附加状况来自动请求发动机停止(例如，电池荷电状态大于阈值)。如果方法500判断请求发动机停止，则答案为是并且方法500前进至506。此外，可以停止向发动机进行燃料输送和火花输送来使发动机停止。如果方法500判断未请求发动机停止，则答案为否并且方法500前进至550。

在550处，方法400命令直接喷射燃料泵螺线管激活的入口止回阀以同步模式操作，使得直接喷射燃料泵螺线管激活的入口止回阀在直接燃料喷射泵的压缩冲程期间被激活，并且在直接燃料喷射泵未处于压缩冲程时打开。这允许直接喷射燃料泵使高压燃料流到直接燃料喷射器。燃料喷射器和节气门响应于驾驶员需求扭矩(例如，加速踏板位置)而打开和关闭。方法500前进至552。

在552处，方法500燃烧所喷射的燃料并产生所请求的驾驶员需求扭矩。然后将燃烧副产物输送到后处理系统进行处理。方法500前进至退出。

在506处，方法500停止将燃料喷射到所有发动机气缸，尽管正在进行的燃料喷射可能会完成。另外，方法500点燃气缸中的剩余空气燃料混合物，使得在发动机减速时将燃料喷射到发动机排气系统之前先燃烧所喷射的燃料。另外，直接喷射燃料泵螺线管激活的入口止回阀被命令为完全打开，使得直接喷射泵停止向直接喷射器燃料轨供应燃料。这可以防止将比期望的更高的燃料压力存储在燃料轨中，并且还可以节省电力。方法500前进至508。

在508处，方法500根据车辆工况来估计发动机停止位置。在一个示例中，在燃料喷射停止之后以及在最近停止燃料喷射之后的最后燃烧事件之后，方法500估计发动机动能。发动机动能可以通过以下公式估计：

其中ke是发动机动能，i是发动机惯量，ω是发动机转速。然后可以响应于发动机摩擦力和泵气功而以预定曲轴间隔调整动能，并且其中发动机动能为零时的发动机曲轴角度可以是发动机的估计发动机停止位置。例如，可以从其中请求在发动机停用之后向最后一个气缸喷射燃料的曲轴角度开始产生发动机曲轴角度的矢量。可选地，矢量可以从其中发动机转速减小到小于阈值转速(例如，300rpm)时的曲轴角度开始。所述矢量可以包括基于初始发动机条件(例如，小于阈值转速的发动机转速或最近一次停止燃料喷射之后的最后一次燃烧事件后的预定曲轴角度)的预定曲轴角度间隔(例如，每六个曲轴度)的估计发动机动能的量的条目，在所述初始发动机条件下，矢量中的条目开始。可以基于发动机摩擦力和发动机泵气功来调整所述矢量中在每个曲轴间隔下的发动机动能值。在其他示例中，可以通过其他已知方式确定发动机停止位置。方法500前进至510。

在510处，方法500判断在508处确定的估计或预测的发动机停止位置是否为直接燃料喷射器燃料泵处于压缩冲程时的发动机曲轴位置。在一个示例中，存储在控制器存储器中的表格或函数包含其中直接燃料喷射器处于其压缩冲程时的曲轴角度。如果方法500判断估计的发动机停止位置是直接燃料喷射泵处于压缩冲程时的位置，则答案为是，并且方法500前进至512。否则，答案为否并且方法500前进至516。

在512处，方法500重新激活一个或多个发动机气缸以调整估计的发动机停止位置。通过向发动机供应火花和燃料来重新激活发动机气缸。可以根据被激活的气缸的上止点压缩冲程与期望的发动机停止位置(例如，其中燃料喷射泵的杆与燃料喷射泵凸轮的基圆接触时的曲轴角度)之间的角度曲轴距离来调整充气量(例如，空气和燃料量)。具体地，当发动机需要进一步旋转以到达其期望的或请求的发动机停止位置时，节气门可以进一步打开。此外，当发动机需要进一步旋转以到达其期望的或请求的发动机停止位置时，所喷射的燃料量可以增加。另外，当发动机需要进一步旋转以到达其期望的或请求的发动机停止位置时，火花正时可以进一步提前，并且可以调整相对于曲轴位置的气门正时。在一个示例中，可以根据从当前发动机位置到期望的发动机停止位置的曲轴角度距离来调整气缸充气量和火花正时。可以经由执行几次发动机停止并调整气缸充气量和火花正时以满足期望的发动机停止位置来以经验确定气缸充气量和火花正时调整。存储在控制器存储器中的表或函数可以包含用于调整火花提前量和气缸充气量的以经验确定的值。通过这种方式，可以调整重新激活的气缸的扭矩。方法500重新激活一个或多个气缸，并调整重新激活的气缸的充气量和点火正时，然后方法500前进至514。

在514处，方法500经由停止以停止向重新激活的气缸供应燃料来停用在512处重新激活的一个或多个气缸。方法500前进至516。

在516处，方法500调整直接喷射燃料泵螺线管激活的入口止回阀的操作状态。如果发动机以大于期望转速的转速接近请求的或期望的停止位置，则可以激活直接喷射燃料泵螺线管激活的入口止回阀，以增加将直接喷射燃料泵活塞在其整个压缩冲程期间移动所需的功。发动机动能的一部分可以经由通过直接喷射燃料泵执行的泵气功来消耗，使得可以降低发动机转速使得发动机停止在期望的发动机停止位置。方法500前进至退出。

另外，在一些示例中，方法500可以在发动机停止之后并且响应于起动发动机的请求而经由bisg旋转发动机。因此，在516处，方法500可以等待，直到产生了发动机起动请求并且在方法500退出之前在发动机停止之后经由bisg重新起动发动机。

通过这种方式，可以将发动机停止位置调整到期望的或请求的发动机停止位置使得发动机不会在其中直接燃料喷射泵处于压缩冲程时的发动机曲轴角度处停止。相反，发动机可以在其中燃料泵的杆位于直接燃料喷射泵凸轮的基圆上的曲轴角度处停止，使得可以减少在重新起动期间旋转发动机的初始扭矩。

因此，图5的方法提供了一种发动机操作方法，所述方法包括：响应于停止发动机的请求而经由控制器停用所述发动机的一个或多个气缸；以及响应于燃料泵处于其压缩冲程时的估计发动机停止位置而经由所述控制器重新激活所述发动机的所述一个或多个气缸。所述方法包括其中经由所述发动机驱动所述燃料泵。所述方法包括其中停用所述一个或多个气缸包括停止向所述一个或多个气缸供应燃料。所述方法包括其中重新激活所述一个或多个气缸包括向所述一个或多个气缸供应燃料。所述方法还包括响应于距期望的发动机停止位置的曲轴角度距离来调整经由所述一个或多个重新激活的气缸提供的扭矩。所述方法包括其中调整扭矩包括调整火花正时。所述方法包括其中调整扭矩包括调整气门正时。所述方法包括其中调整扭矩包括调整节气门开度。

因此，图5的方法提供了一种发动机操作方法，所述方法包括：响应于停止发动机的请求而经由控制器停用所述发动机的一个或多个气缸；基于响应于停止所述发动机的所述请求而停用对所述一个或多个气缸的燃料喷射时的发动机位置来估计发动机停止位置；以及响应于燃料泵处于其压缩冲程时的估计发动机停止位置而经由所述控制器重新激活所述发动机的所述一个或多个气缸。所述方法包括其中所述估计的发动机停止位置进一步基于发动机转速。所述方法包括其中估计的发动机停止位置还基于发动机摩擦力。所述方法包括其中所述估计的发动机停止位置进一步基于发动机泵气功。所述方法还包括在所述发动机停止之后响应于发动机起动请求而旋转所述发动机并经由带传动集成式起动机/发电机起动所述发动机。所述方法还包括基于请求的发动机停止位置来调整所述一个或多个重新激活的气缸的扭矩。所述方法还包括响应于所述估计发动机停止位置是所述燃料泵不处于其压缩冲程上时的位置而不重新激活所述一个或多个气缸。

在另一种表示中，图5的方法提供了一种发动机操作方法，所述方法包括：响应于停止发动机的请求而经由控制器停用所述发动机的一个或多个气缸；以及响应于其中直接燃料喷射泵未处于其压缩冲程时的期望的或请求的发动机停止位置来调整直接喷射燃料泵螺线管激活的入口止回阀的操作状态。其中调整所述直接喷射燃料泵螺线管激活的入口止回阀以增加直接喷射燃料泵的泵气功的量。另外，可以响应于所述期望的或请求的发动机停止位置而重新激活一个或多个发动机气缸。

注意，本文所包括的示例控制和估算例程可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文所描述的具体例程可表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)中的一种或多种。因此，所示的各种动作、操作和/或功能可按所示的序列执行、并行地执行或者在一些情况下可以省略。同样地，处理顺序不一定是实现本文所描述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述才提供的。可以根据所使用的特定策略重复地执行所示的动作、操作和/或功能中的一者或多者。另外，所描述的动作、操作和/或功能中的至少一部分可以图形地表示要编程到控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码。当通过在包括与一个或多个控制器结合的各种发动机硬件部件的系统中执行指令来实施所描述的动作时，控制动作还可以改变物理世界中的一个或多个传感器或致动器的操作状态。

这是对本说明书进行的总结。在不脱离本说明书的精神和范围的情况下，所属领域技术人员在阅读了本说明书之后将想到许多改变和修改。例如，以天然气、汽油、柴油或替代燃料配置操作的直列3缸、直列4缸、直列5缸、v型6缸、v型8缸、v型10缸和v型12缸发动机可以使用本说明书来获益。

根据本发明，一种发动机操作方法包括：响应于停止发动机的请求而经由控制器停用所述发动机的一个或多个气缸；以及响应于燃料泵处于其压缩冲程时的估计发动机停止位置而经由所述控制器重新激活所述发动机的所述一个或多个气缸。

根据一个实施例，经由所述发动机驱动所述燃料泵。

根据一个实施例，停用所述一个或多个气缸包括停止向所述一个或多个气缸供应燃料。

根据一个实施例，重新激活所述一个或多个气缸包括向所述一个或多个气缸供应燃料。

根据一个实施例，本发明的特征还在于响应于距期望的发动机停止位置的曲轴角度距离来调整经由所述一个或多个重新激活的气缸提供的扭矩。

根据一个实施例，调整扭矩包括调整火花正时。

根据一个实施例，调整扭矩包括调整气门正时。

根据一个实施例，调整扭矩包括调整节气门开度。

根据本发明，一种发动机操作方法包括：响应于停止发动机的请求而经由控制器停用所述发动机的一个或多个气缸；基于响应于停止所述发动机的所述请求而停用对所述一个或多个气缸的燃料喷射时的发动机位置来估计发动机停止位置；以及响应于燃料泵处于其压缩冲程时的估计发动机停止位置而经由所述控制器重新激活所述发动机的所述一个或多个气缸。

根据一个实施例，所述估计的发动机停止位置进一步基于发动机转速。

根据一个实施例，所述估计的发动机停止位置进一步基于发动机摩擦力。

根据一个实施例，所述估计的发动机停止位置进一步基于发动机泵气功。

根据一个实施例，本发明的特征还在于在所述发动机停止之后响应于发动机起动请求而旋转所述发动机并经由带传动集成式起动机/发电机起动所述发动机。

根据一个实施例，本发明的特征还在于基于请求的发动机停止位置来调整所述一个或多个重新激活的气缸的扭矩。

根据一个实施例，本发明的特征还在于响应于所述估计发动机停止位置是所述燃料泵不处于其压缩冲程上时的位置而不重新激活所述一个或多个气缸。

根据本发明，提供了一种系统，所述系统具有：发动机，其包括带传动集成式起动机/发电机(bisg)和曲轴；燃料泵，其经由所述发动机机械地驱动；以及控制器，其包括可执行指令，所述可执行指令存储在非暂时性存储器中以响应于停止所述发动机的请求而经由所述控制器停用所述发动机的一个或多个气缸，并且响应于所述燃料泵处于其压缩冲程时的估计发动机停止位置而在所述发动机停止之前经由所述控制器重新激活所述发动机的所述一个或多个气缸。

根据一个实施例，本发明的特征还在于用于响应于所述估计发动机停止位置是所述燃料泵不处于其压缩冲程上时的位置而不重新激活所述一个或多个气缸的附加指令。

根据一个实施例，本发明的特征还在于用于响应于起动所述发动机的请求而经由所述bisg旋转所述发动机的附加指令。

根据一个实施例，本发明的特征还在于与所述燃料泵流体连通的电磁阀。

根据一个实施例，本发明的特征还在于用于与所述发动机旋转同步地操作所述电磁阀的附加指令。