发动机速度控制系统和方法相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年6月1日递交的美国临时申请No. 61/350,186的权益。以上申请的公开内容全部通过引用并入于此。
本申请还涉及以下美国专利申请：于同一日递交的、律师存档号No. P011233；于同一日递交的、律师存档号No. P011236；于同一日递交的、律师存档号No. P011239；于同一日递交的、律师存档号No. P011884；于同一日递交的、律师存档号No. P011237；和于同一日递交的、律师存档号No. P011238。以上申请的公开内容全部通过引用并入于此。
技术领域
本发明涉及内燃发动机，更具体地涉及发动机速度控制系统和方法。
背景技术
在此提供的背景描述用于总体上展示本公开的来龙去脉。本发明的发明人的工作在一定程度上被描述在该背景部分中，这部分内容以及该描述在递交时可能不另构成现有技术的方面，既不明确也不暗示地被认为是破坏本发明的现有技术。
空气通过进气歧管被引入发动机。节气门阀控制进入发动机的气流。空气与来自一个或多个燃料喷射器的燃料混合以形成空气/燃料混合物。空气/燃料混合物在发动机的一个或多个气缸内燃烧。空气/燃料混合物的燃烧可例如通过燃料的喷射或由火花塞提供的火花引发。
发动机控制模块（ECM）控制发动机的转矩输出。在一些情况下，ECM可在车辆起动（例如，钥匙接通（key ON））和车辆关闭（例如，钥匙关停（key OFF））之间关闭发动机。例如，ECM可选择性地关闭发动机，以便增大燃料效率（即，减少燃料消耗）。ECM可在稍后的时间起动发动机。
发明内容
一种用于自动停止/起动车辆的发动机控制系统，包括：致动器控制模块、校正确定模块和火花调节模块。所述致动器控制模块确定用于第一时间的目标火花正时，该第一时间处于当发动机曲柄起动开始时的第二时间与在所述第二时间之后的当测量的发动机速度变得大于预定发动机速度时的第三时间之间。所述校正确定模块基于目标发动机速度和测量的发动机速度确定用于所述第一时间的火花正时校正。所述火花调节模块基于所述目标火花正时和所述火花正时校正来设定用于所述第一时间的火花正时。
一种用于自动停止/起动车辆的发动机控制方法，包括：确定用于第一时间的目标火花正时，该第一时间处于当发动机曲柄起动开始时的第二时间与在所述第二时间之后的当测量的发动机速度变得大于预定发动机速度时的第三时间之间；基于目标发动机速度和测量的发动机速度确定用于所述第一时间的火花正时校正；以及基于所述目标火花正时和所述火花正时校正来设定用于所述第一时间的火花正时。
在其他特征中，上述系统和方法通过由一个或多个处理器执行的计算机程序实现。所述计算机程序可储存于有形的计算机可读介质上，例如但不限于存储器、非易失性数据存储器、和/或其他合适的有形存储介质。
本发明还包括以下方案：
方案1. 一种用于自动停止/起动车辆的发动机控制系统，包括：
致动器控制模块，所述致动器控制模块确定用于第一时间的目标火花正时，所述第一时间处于发动机曲柄起动开始时的第二时间与在所述第二时间之后的当测量的发动机速度变得大于预定发动机速度时的第三时间之间；
校正确定模块，所述校正确定模块基于目标发动机速度和测量的发动机速度来确定用于所述第一时间的火花正时校正；以及
火花调节模块，所述火花调节模块基于所述目标火花正时和所述火花正时校正来设定用于所述第一时间的火花正时。
方案2. 如方案1所述的发动机控制系统，其中，所述校正确定模块基于所述目标发动机速度与所述测量的发动机速度之间的差来确定所述火花正时校正。
方案3. 如方案2所述的发动机控制系统，其中，所述校正确定模块基于比例增益和所述差的乘积来确定所述火花正时校正。
方案4. 如方案1所述的发动机控制系统，其中，所述火花调节模块基于所述目标火花正时和所述火花正时校正之和来设定所述火花正时。
方案5. 如方案1所述的发动机控制系统，其中，所述致动器控制模块基于所述目标火花正时和转矩之间的反演关系来选择性地设定所述目标火花正时。
方案6. 如方案1所述的发动机控制系统，进一步包括模式控制模块，所述模式控制模块在点火系统被激活时的第四时间与所述点火系统被停用时的第五时间之间开始所述发动机曲柄起动。
方案7. 如方案1所述的发动机控制系统，进一步包括目标发动机速度模块，所述目标发动机速度模块根据具有零发动机过冲的预定曲线样式来确定所述目标发动机速度。
方案8. 如方案1所述的发动机控制系统，进一步包括目标发动机速度模块，所述目标发动机速度模块根据多个预定目标发动机速度曲线样式来确定所述目标发动机速度。
方案9. 如方案7所述的发动机控制系统，其中，所述目标发动机速度模块基于发动机油温来选择所述预定目标发动机速度曲线样式之一。
方案10. 如方案7所述的发动机控制系统，其中，所述目标发动机速度模块基于加速器踏板位置和至少一个发动机操作参数来选择所述预定目标发动机速度曲线样式之一。
方案11. 一种用于自动停止/起动车辆的发动机控制方法，包括：
确定用于第一时间的目标火花正时，所述第一时间处于发动机曲柄起动开始时的第二时间与在所述第二时间之后的当测量的发动机速度变得大于预定发动机速度时的第三时间之间；
基于目标发动机速度和测量的发动机速度来确定用于所述第一时间的火花正时校正；以及
基于所述目标火花正时和所述火花正时校正来设定用于所述第一时间的火花正时。
方案12. 如方案11所述的发动机控制方法，进一步包括基于所述目标发动机速度与所述测量的发动机速度之间的差来确定所述火花正时校正。
方案13. 如方案12所述的发动机控制方法，进一步包括基于比例增益和所述差的乘积来确定所述火花正时校正。
方案14. 如方案11所述的发动机控制方法，进一步包括基于所述目标火花正时和所述火花正时校正之和来设定所述火花正时。
方案15. 如方案14所述的发动机控制方法，进一步包括基于所述目标火花正时和转矩之间的反演关系来选择性地设定所述目标火花正时。
方案16. 如方案11所述的发动机控制方法，进一步包括在点火系统被激活时的第四时间与所述点火系统被停用时的第五时间之间开始发动机曲柄起动。
方案17. 如方案11所述的发动机控制方法，进一步包括根据具有零发动机过冲的预定曲线样式来确定所述目标发动机速度。
方案18. 如方案11所述的发动机控制方法，进一步包括根据多个预定目标发动机速度曲线样式来确定所述目标发动机速度。
方案19. 如方案18所述的发动机控制方法，进一步包括基于发动机油温来确定所述目标发动机速度。
方案20. 如方案18所述的发动机控制方法，进一步包括基于加速器踏板位置和至少一个发动机操作参数来确定所述目标发动机速度。
本公开内容的其他应用领域根据下文提供的详细描述将变得明显。应该理解的是，详细的描述和特定示例仅出于例示的目的，并不意图限制本公开内容的范围。
附图说明
根据详细的描述和附图将能够更充分地理解本公开，其中：
图1为根据本公开原理的示例性发动机系统的功能框图；
图2包括了根据本公开原理的、发动机速度和歧管绝对压力（MAP）相对于时间的示例性图线；
图3为根据本公开原理的示例性发动机控制系统的功能框图；
图4为根据本公开原理的示例性模式流程图；以及
图5为描绘了根据本公开原理的、控制发动机速度以最小化发动机起动事件期间的发动机突变（engine flare）的示例性方法的流程图。
具体实施方式
以下描述本质上仅仅为示例性的，并不意欲限制本发明、其应用或用途。为了清晰的目的，相同的附图标记将在附图中用于标识相似的元件。如本文所用，短语“A、B和C中的至少一个”应被解释为是指使用了非排他性逻辑“或”的逻辑（A或B或C）。应该理解的是，方法内的步骤能够以不同顺序执行，而不改变本公开的原理。
如本文所用，术语“模块”指专用集成电路（ASIC）、电子电路、执行一种或多种软件或固件程序的（共用、专用或组）处理器和存储器、组合逻辑电路、和/或其他提供所述功能的合适部件。
发动机控制模块（ECM）可选择性地起动和关闭车辆的发动机。仅仅是示例，ECM可在得到使用者的命令（例如经由钥匙或按钮）时起动和关闭发动机。钥匙周期（key cycle）可指当使用者命令车辆起动时的第一时间与当使用者命令车辆关闭时的第二时间之间的时间段。
ECM可在一些情况下在钥匙周期期间选择性地关闭和起动发动机。自动停止事件指在钥匙周期期间执行的发动机关闭。例如，ECM可选择性地开始自动停止事件，以便减少燃料消耗。自动起动事件指在钥匙周期期间在自动停止事件之后执行的发动机起动。
当发动机关闭时，发动机的进气歧管内的压力接近大气压力并可达到大气压力。利用当发动机起动时处于或接近大气压力的压力，每缸空气量（APC）可处于或接近当节气门阀处于全开节气门（WOT）位置时所获得的APC。
在发动机起动期间，ECM可将火花正时设定到最大制动转矩（MBT）火花正时，以防止发动机停转。处于或接近大气压力的压力与设定到MBT火花正时的火花正时的组合导致发动机速度过冲超过预定发动机速度。在发动机起动期间过冲超过预定发动机速度可被称为发动机突变。使用者可以预料到在发动机起动期间的发动机突变。
ECM确定目标发动机速度，以在发动机起动期间将发动机速度增大到预定发动机速度。ECM监测发动机速度并确定火花正时校正，以将发动机速度调节到目标发动机速度。更具体地，ECM基于发动机速度与目标发动机速度之间的差来确定火花正时校正。ECM确定在发动机起动期间的目标火花正时，并基于火花正时校正来调节目标火花正时。基于火花正时校正来调节目标火花正时可最小化过冲和发动机突变。基于火花正时校正来调节目标火花正时甚至可以防止过冲和发动机突变。
现在参照图1，其示出了示例性发动机系统100的功能框图。发动机102产生用于车辆的驱动转矩。尽管发动机102被示出并将被论述为火花燃烧式内燃发动机（ICE），但发动机102可包括其他合适类型的发动机，例如压燃式ICE。一个或多个电动马达（或电动发电机）可另外产生驱动转矩。
空气通过进气歧管104被吸入发动机102。进入发动机102的气流可使用节气门阀106来改变。一个或多个燃料喷射器（例如燃料喷射器108）将燃料与空气混合以形成空气/燃料混合物。空气/燃料混合物在发动机102的气缸（例如气缸110）内燃烧。尽管发动机102被描述为包括一个气缸，但发动机102可包括多于一个的气缸。
气缸110包括活塞（未示出），其机械地联结到曲轴112。气缸110内的一个燃烧循环可包括四个阶段：进气阶段、压缩阶段、燃烧（或膨胀）阶段和排放阶段。在进气阶段期间，活塞朝向最底部位置移动并将空气吸入气缸110。在压缩阶段期间，活塞朝向最顶部位置移动并压缩气缸110内的空气或空气/燃料混合物。
在燃烧阶段期间，来自火花塞114的火花点燃空气/燃料混合物。空气/燃料混合物的燃烧将活塞朝向最底部位置往回驱动，并且活塞驱动曲轴112旋转。所形成的排放气体从气缸110排出以完成排放阶段和燃烧事件。飞轮116附接到曲轴112并与曲轴112一起旋转。发动机102经由曲轴112将转矩输出到传动装置（未示出）。
发动机控制模块（ECM）120控制发动机102的转矩输出。ECM 120分别经由节气门致动器模块122、燃料致动器模块124和火花致动器模块126来控制节气门阀106、燃料喷射器108和火花塞114。更具体地，ECM 120控制节气门阀106的打开量、燃料喷射量和正时、以及火花正时。尽管未示出，但ECM 120也可控制其他发动机致动器，例如一个或多个凸轮轴相位器、排放气体再循环（EGR）阀、增压装置（例如，涡轮增压器或增压器）、和/或其他合适的发动机致动器。
曲轴位置传感器130监测曲轴112的旋转并基于曲轴112的旋转输出曲轴位置信号。曲轴位置传感器130也可测量曲轴112的旋转方向。曲轴位置传感器130可输出指示旋转方向的方向信号，或者曲轴位置传感器130可经由曲轴位置信号指示旋转方向。例如，曲轴位置可用于确定曲轴112的旋转速度（例如，以每分钟转数或RPM为单位）。曲轴112的旋转速度可被称为发动机速度。歧管绝对压力传感器132测量进气歧管104内的压力，并基于该压力产生歧管绝对压力（MAP）信号。
ECM 120可基于一个或多个驾驶员输入（例如，加速器踏板位置（APP）、制动器踏板位置（BPP）、和/或其他合适的驾驶员输入）控制发动机102的转矩输出。APP传感器134测量加速器踏板（未示出）的位置，并基于加速器踏板的位置产生APP信号。BPP传感器136测量制动器踏板（未示出）的位置，并基于制动器踏板的位置产生BPP信号。
发动机系统100可包括一个或多个其他传感器138，例如质量空气流量（MAF）传感器、进气温度（IAT）传感器、发动机冷却剂温度传感器、发动机油温传感器、和/或其他合适的传感器。ECM 120可基于一个或多个测量的参数来控制发动机102的转矩输出。ECM 120可与一个或多个其他模块（例如传动装置控制模块（TCM）141）连通（或通信）。
使用者可经由点火系统140输入车辆起动和车辆关闭命令（被共同示出为“点火”）。仅仅是示例，使用者可通过转动钥匙、压下按钮或以另一合适的方式来输入车辆起动和车辆关闭命令。接收到车辆起动命令时的时间与稍后接收到车辆关闭命令时的时间之间的时间段可被称为钥匙周期。
当接收到车辆起动命令时，ECM 120可起动发动机102。更具体地，当接收到车辆起动命令时，ECM 120可经由起动器致动器模块144激活并接合起动器142。起动器142驱动曲轴112旋转。起动器142可例如接合飞轮116。ECM 120选择性地开始将燃料供应到发动机102，并在起动器142使曲轴112旋转时开始燃烧。当接收到车辆关闭命令时，ECM 120使燃料和火花对发动机102禁用。
ECM 120可在钥匙周期期间（即，在接收到车辆关闭命令之前）在一些情况下选择性地关闭发动机102。自动停止事件是指在钥匙周期期间关闭发动机102。仅仅是举例，当使用者将压力施加到制动器踏板时和/或当满足一个或多个其他合适的条件时，ECM 120可在钥匙周期期间选择性地执行自动停止事件。在这种条件下关闭发动机102可减小燃料消耗。
ECM 120可稍后选择性地终止自动停止事件并重新起动发动机102。自动起动事件是指在钥匙周期期间在自动停止事件之后起动发动机102。仅仅是举例，当使用者从制动器踏板释放压力时，当使用者将压力施加到加速器踏板时，和/或当满足一个或多个其他合适的条件时，ECM 120可执行自动起动事件。
当发动机102关闭时，MAP可接近大气压力。当开始发动机起动（例如，用于自动起动事件或用于车辆起动命令）时，MAP可因此约等于当节气门阀106处于全开节气门（WOT）位置时可能存在的MAP。
在发动机起动期间，ECM 120可将火花正时设定为近似于在操作条件下将产生最大制动转矩（MBT）的火花正时。该火花正时可被称为MBT火花正时。在发动机起动期间将火花正时设定到MBT火花正时可确保产生大转矩量，并且发动机102不会爆响（sputter）或停转。
现在参照图2，其示出了发动机速度和MAP作为时间函数的示意图线。示例性迹线202追踪发动机速度。示例性迹线206追踪MAP。发动机起动事件大约在时间T1处开始。起动器142驱动曲轴112旋转。发动机102内的第一燃烧事件大约在时间T2处发生，发动机速度202随着转矩的产生而朝向预定速度增大。
示例性的线210示出了预定发动机速度。仅仅是举例，预定发动机速度210可为预定空转速度，例如约700 RPM～900 RPM。在发动机起动期间处于或接近大气压力的MAP与处于近似MBT火花正时的火花正时的组合可导致发动机速度202过冲超过预定发动机速度210。发动机速度202大约在时间T3处超过预定发动机速度210，且发动机速度202增大直到大约时间T4。
发动机速度202大约在时间T4开始减小，并可在一些情况下减小到大约预定发动机速度210。发动机速度202可大约在时间T5达到预定发动机速度210。因此，发动机速度202从大约时间T3到大约时间T5都过冲超过预定发动机速度210。在发动机起动期间过冲超过预定发动机速度210可被称为发动机突变。
在一些车辆中，当发动机102根据自动起动事件被起动时，传动装置（和转矩传递装置，例如转矩变换器）可被接合，以在发动机102与传动系（未示出）之间传递转矩。在这种情况下的发动机突变可导致车辆加速或减速，并且可导致在车辆的客舱内经受加速或减速。发动机突变也可能由于发动机速度202过冲超过预定发动机速度210而导致MAP 206减小。
本公开的ECM 120最小化了当发动机102被起动时的发动机突变。示例性迹线214追踪由ECM 120控制的发动机速度，以防止发动机突变和过冲。本公开的ECM 120可在发动机起动期间将发动机速度214平滑地增大到预定发动机速度210，以在发动机起动期间最小化发动机突变并最小化过冲。
再次参照图1，ECM 120在发动机起动期间确定用于节气门阀106的开度（例如，节气门位置或节气门开度面积）、空气燃料比（AFR）和火花正时的目标。ECM 120还在发动机起动期间基于要遵循的预定曲线样式（profile）来确定目标发动机速度。预定曲线样式可类似于图2的发动机速度214的曲线样式，或可在发动机起动期间使发动机速度平滑转变到预定发动机速度的另一合适的曲线样式。
ECM 120基于目标发动机速度确定火花校正。更具体地，ECM 120基于目标发动机速度与测量的发动机速度之间的差来确定火花校正。ECM 120基于火花校正来调节目标火花正时，并将火花正时设定到经调节的火花正时。通过该方式，ECM 120在发动机起动期间控制发动机速度以追踪预定曲线样式并最小化过冲。
现在参照图3，其示出了示例性发动机控制系统300的功能框图。ECM 120可包括发动机速度确定模块302、目标发动机速度模块306、致动器控制模块310、发动机负载估计模块314、模式控制模块318和自动停止/起动模块320。ECM 120还可包括校正禁用模块322、校正确定模块326和火花正时调节模块330。
发动机速度确定模块302确定发动机速度。发动机速度确定模块302可基于曲轴位置信号确定发动机速度。仅仅是举例，当N个齿的轮（例如，飞轮116）的齿通过曲轴位置传感器130时，曲轴位置传感器130可在曲轴位置信号中产生脉冲。发动机速度确定模块302可基于两个或更多个脉冲之间的时间段来确定发动机速度。
目标发动机速度模块306基于控制模式确定目标发动机速度。目标发动机速度模块306可进一步基于驾驶员转矩请求、发动机冷却剂温度、油温、和/或一个或多个其他合适的参数来确定目标发动机速度。驾驶员转矩请求可基于APP、BPP、巡航控制输入、和/或一个或多个其他驾驶员输入来确定。
致动器控制模块310确定目标火花正时、目标节气门开度和目标燃料加注。致动器控制模块310可基于目标发动机速度、发动机速度和控制模式来确定目标火花正时、目标节气门开度和/或目标燃料加注。致动器控制模块310可进一步基于发动机负载、MAP和/或一个或多个其他参数来确定目标火花正时、目标节气门开度和/或目标燃料燃料。仅仅是举例，对于给定燃烧事件的每缸空气质量（APC）可基于MAP确定。致动器控制模块310可基于APC设定用于燃烧事件的目标燃料加注，以获得化学计量的空气/燃料混合物。发动机负载估计模块314可基于发动机速度和/或一个或多个合适的参数（例如传动装置负载）来估计发动机负载。传动装置负载可指经由传动装置施加于发动机102的负载（例如，转矩）。
模式控制模块318可将控制模式提供到致动器控制模块310。图4包括示例性模式流程图。仅仅是举例，如图4的示例所示，控制模式可包括节气门保持模式402、歧管再填充模式406、MAP保持模式410、阻塞模式（choking mode）414、曲柄起动气流模式418、和速度控制模式422。模式控制模块318可基于发动机速度、MAP、自动停止/起动命令和一个或多个其他合适的参数来设定控制模式。
自动停止/起动模块320可在钥匙周期期间选择性地产生自动停止命令。仅仅是举例，当APP近似等于预定的零APP和BPP大于预定的零BPP、同时车辆速度小于预定速度时，自动停止/起动模块320可产生自动停止命令。预定的零APP可以对应于当压力没有施加到加速器踏板时的APP。预定的零BPP对应于当压力没有施加到制动踏板时的BPP。
当产生自动停止命令时，模式控制模块318开始自动停止事件。模式控制模块318可通过将控制模式设定到节气门保持模式402从而开始自动停止事件。当控制模式被设定到节气门保持模式402时，致动器控制模块310禁止向发动机102提供燃料和火花。当控制模式被设定到节气门保持模式402时，致动器控制模块310可将目标节气门开度设定到第一预定节气门开度。仅仅是举例，第一预定节气门开度可包括预定空转节气门开度或另一合适的节气门开度。禁止向发动机102提供燃料和火花使得发动机速度减小到零，这是因为发动机102不产生转矩。
模式控制模块318可将控制模式保持为节气门保持模式402，直到发动机速度达到零。当发动机速度等于零时，发动机102可被视为关闭。当发动机速度小于预定的零速度时，发动机速度可被视为等于零。仅仅是举例，预定的零速度可为约30～50 RPM。
在节气门保持模式402期间（即，在发动机速度达到零之前），模式控制模块318可选择性地将控制模式转变到速度控制模式422。这种从节气门保持模式402到速度控制模式422的转变通过线430被例示在图4的示例中。仅仅是举例，当自动停止/起动模块320产生自动起动命令时，模式控制模块318可将控制模式转变到速度控制模式422。
例如，在节气门保持模式402期间，当BPP接近或达到预定的零BPP时和/或当APP大于预定的零APP时，自动停止/起动模块320可产生自动起动命令。当控制模式被设定到速度控制模式422时，目标发动机速度模块306可将目标发动机速度设定到预定发动机速度或设定到另一速度。
当发动机速度在节气门保持模式402期间达到零时，模式控制模块318可选择性地将控制模式转变到歧管再填充模式406。当控制模式被设定到歧管再填充模式406时，致动器控制模块310可将目标节气门开度设定到第二预定节气门开度。仅仅是举例，第二预定节气门开度可包括WOT开度，或者包括允许MAP朝向大气压力增大的另一合适的节气门开度。第二预定节气门开度大于第一预定节气门开度。
当模式控制模块318将控制模式从节气门保持模式402转变到歧管再填充模式406时，模式控制模块318在计时器模块334中起动计时器。计时器追踪从控制模式被设定到歧管再填充模式406起所经过的时间段。在歧管再填充模式406期间，当计时器小于预定时间段时，模式控制模块318可将控制模式选择性地转变到阻塞模式414。仅仅是举例，当自动停止/起动模块220产生自动起动命令时，模式控制模块318可将控制模式转变到阻塞模式414。通过该方式，如果发动机102应当在控制模式已经被设定到歧管再填充模式406小于预定时间段时自动起动，则MAP保持模式410可被跳过以利于阻塞模式414。这种从歧管再填充模式406到阻塞模式414的转变通过线434被例示在图4的示例中。阻塞模式414在下文进一步论述。仅仅是举例，所述时间段可为约6秒。
如果MAP在歧管再填充模式406期间超过第一预定压力，则模式控制模块318可将控制模式转变到MAP保持模式410。仅仅是举例，第一预定压力可以是小于大气压力的预定量或百分比。
当控制模式被设定到MAP保持模式410时，致动器控制模块310可将目标节气门开度设定到全闭节气门开度。在对自动起动发动机102的预期中，将目标节气门开度设定到全闭节气门开度可被执行以将MAP保持在近似第一预定压力并低于大气压力。
尽管节气门阀106被全闭，但MAP可朝向大气压力增大。仅仅是举例，MAP增大可归因于通过打开的进气阀和排放阀、和/或通过节气门阀106的进入流。因此，MAP可在MAP保持模式410期间朝向大气压力增大。
当自动起动命令通过自动停止/起动模块320产生时，模式控制模块318开始自动起动事件。模式控制模块318可通过将控制模式设定到阻塞模式414来起动发动机（例如，针对自动起动事件或车辆起动命令）。当控制模式被设定到阻塞模式414时，致动器控制模块310将目标节气门开度设定到全闭节气门开度。当控制模式被设定到阻塞模式时，致动器控制模块310也可经由起动器142来曲柄起动发动机102。
在节气门阀106全闭时曲柄起动发动机102致使MAP减小。致动器控制模块310在阻塞模式414期间开始将燃料供应到发动机102。致动器控制模块310针对在控制模式转变到阻塞模式414之后发生的每个燃烧事件设定目标火花正时。
当MAP在阻塞模式414期间下降到低于第二预定压力时，模式控制模块318可将控制模式转变到曲柄起动气流模式418。第二预定压力可小于第一预定压力。致动器控制模块310可在曲柄起动气流模式418期间继续曲柄起动发动机102。
致动器控制模块310可在曲柄起动气流模式418期间基于目标发动机速度设定目标节气门开度。换言之，致动器控制模块310在曲柄起动气流模式418期间选择性地打开节气门阀106，并在曲柄起动气流模式418期间允许气流进入进气歧管104。模式控制模块318可在曲柄起动气流模式418之后将控制模式设定到速度控制模式422。
校正禁用模块322基于控制模式选择性地启用和禁用校正确定模块326。更具体地，当控制模式被设定到阻塞模式414或曲柄起动气流模式418时，校正禁用模块322启用校正确定模块326。反之，当控制模式被设定到节气门保持模式402、歧管再填充模式406或MAP保持模式410时，校正禁用模块322可禁用校正确定模块326。通过该方式，当发动机102根据车辆起动命令或自动起动事件被起动时，校正禁用模块322启用校正确定模块326。
致动器控制模块310针对在控制模式转变到阻塞模式414之后发生的每个燃烧事件来设定目标火花正时。致动器控制模块310可基于转矩与目标火花正时之间的关系的反演来确定目标火花正时。仅仅是举例，致动器控制模块310可确定目标转矩量，并基于如下关系来确定针对预定着火顺序中的气缸之一的目标火花正时：
ST = T-1(TT, APC, I, E, AF, OT, #),
其中ST为目标火花正时，T-1为反演的转矩模型，TT为目标转矩，APC为每缸空气量（APC），I和E分别为进气相位器位置和排气相位器位置，AF对应于空气/燃料混合物，OT为油温，#为当目标火花正时针对所述气缸之一执行时将能够产生转矩（即，供应燃料）的气缸数量。该关系可被实施为方程式和/或查找表。致动器控制模块310可基于例如发动机速度、目标发动机速度、驾驶员转矩请求、一个或多个发动机操作参数、和/或其他合适的参数来确定目标转矩。
当被启用时，校正确定模块326基于发动机速度和目标发动机速度确定火花正时校正。更具体地，校正确定模块326基于目标发动机速度与发动机速度之间的差来确定火花正时校正。
校正确定模块326可基于目标发动机速度与发动机速度之间的差，使用比例控制机制来确定火花正时校正。仅仅是举例，校正确定模块326可使用如下方程式确定火花正时校正：
Correction = k*(Target - Actual),
其中Correction为火花正时校正，k为比例增益，Target为目标发动机速度，Actual为发动机速度。
火花正时调节模块330接收目标火花正时和火花正时校正。火花正时调节模块330基于火花正时校正来调节目标火花正时，并输出经调节的火花正时。仅仅是举例，火花正时调节模块330可基于火花正时校正和目标火花正时之和来确定经调节的火花正时。
火花正时调节模块330可将经调节的火花正时提供给火花致动器模块126。火花致动器模块126以经调节的火花正时来提供火花。通过该方式，火花正时被调节为使发动机速度向目标发动机速度形成，并最小化发动机起动期间的过冲和发动机突变。
尽管本公开的原理被论述为关于调节火花正时，但本公开的原理也可用于在压燃式发动机中调节燃料喷射正时。仅仅是举例，燃料喷射正时可基于喷射正时校正被调节，所述喷射正时校正在压燃式发动机系统中基于目标发动机速度与发动机速度之间的差来确定。
现在参照图5，其示出了描绘控制发动机速度以最小化发动机起动事件期间的发动机突变的示例性方法500的流程图。控制可开始于502，在502处，控制确定发动机起动是否应开始。如果为真，则控制可继续至506；如果为假，则控制可结束。例如，当控制模式转变到阻塞模式时，或当车辆起动命令被接收到时，控制可以确定发动机起动应开始。
在506，控制可确定目标发动机速度。在506，控制可经由起动器142来曲柄起动发动机102。在510，控制确定目标节气门开度、目标燃料加注和目标火花正时。控制可基于控制模式和/或一个或多个合适的参数来确定目标节气门开度。控制可确定目标燃料加注，以获得化学计量的空气/燃料混合物。控制可使用上述关系来设定目标火花正时。
在514，控制确定火花正时校正。控制基于目标发动机速度与发动机速度之间的差来确定火花正时校正。仅仅是举例，控制可使用如下方程式来确定火花正时校正：
Correction = k*(Target – Actual),
其中Correction为火花正时校正，k为比例增益，Target为目标发动机速度，Actual为发动机速度。
在518，控制确定经调节的火花正时。控制基于目标火花正时和火花正时校正来确定经调节的火花正时。仅举例而言，控制可基于目标火花正时和火花正时校正之和来确定经调节的火花正时。在522，控制基于经调节的火花正时开始针对燃烧事件的燃烧。控制然后可结束。
本公开的广泛教导可以各种形式实施。因此，尽管本公开包括特定示例，但本公开的真正范围不应限制于此，这是因为基于对附图、说明书和所附权利要求的研究，其他修改对本领域技术人员而言将变得明显。