CN101495730A - 液压发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内燃机及运转这种发动机的方法。在某些实施方式中，所述发动机包括：设置在气缸内的活塞，其中至少部分通过活塞的表面在气缸内限定出燃烧室；以及位于气缸内的进气门，它能够允许通向燃烧室。发动机还包括压缩空气源，其中压缩空气源位于气缸的外部，并通过进气门联结到气缸，并且活塞未曾操作，以便在其内压缩一定数量的未燃尽的燃料/空气混合物，由此发动机能够在没有起动机的情况下运转。在其它实施方式中，活塞刚性联结到另一个相对定向的第二活塞，并且两个活塞响应于燃烧事件一同运动，以将液压流体驱动到液压马达。

Description

液压发动机

相关申请的交叉引用

本申请要求2006年7月26日提交的发明名称为“Linear HydraulicEngine”(“线性液压发动机”)的美国临时专利申请No.60/833,344的权益，在此通过参引将该申请并入本申请。

技术领域

本发明涉及发动机，并且更具体地涉及采用一个或多个活塞及气缸的内燃机，该发动机能够应用于车辆中并与许多其它应用相关。

背景技术

内燃机在当代世界无处不在并用于众多应用领域。内燃机是用于将动力分配到汽车、螺旋桨飞机、船和多种其它类型的交通工具以及范围从农用装置到割草机到吹雪机等的多种类型的电动作业车的最常见的发动机类型。内燃机还应用于包括例如各种类型的泵送机构、电力清洗系统以及发电机之类的无需进行移动的多种装置中。

多年来已经设计并制造出许多不同类型的内燃机。这些发动机中最常见的是在绕曲轴布置的一个或多个相应气缸内安装有一个或多个活塞的发动机，其中活塞通过一个或多个连杆联结到曲轴，从而将活塞的直线运动转换成曲轴的旋转运动。在汽车发动机中，通常这种曲轴发动机为“四冲程发动机”，其中每个发动机活塞反复运动，经历一系列四个冲程(循环)，即一系列进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程以及排气冲程。

尽管这种常规的、四冲程曲轴发动机很普及，并且经历不断的改进，但是这种发动机仍然存在许多局限性。首先，这种发动机能够达到的燃料效率仍旧有限，由于全世界的矿物燃料的供应有限、对矿物燃料的需求(进而导致价格)持续增长、以及就基于矿物燃料的内燃机对全球环境的影响方面的关注持续增长，因此这种情况尤为不利。这种发动机的燃料效率有限的原因有多种，其中包括例如这种发动机的重量、以及这种发动机经常在确实不需要负载功率时(例如，当汽车位于停车灯处时)以空转的方式频繁运转。制约采用火花塞结合高辛烷值燃料的这种发动机(而不是柴油机)的燃料效率的另一个因素是，为了在这种发动机的压缩冲程的过程中，避免不合乎需要的提前点火燃烧事件，将这种发动机被限制为设计成具有相对适中(例如，9∶1或10∶1)的压缩比。

其次，因为在这种发动机中，燃烧冲程仅在给定活塞的每四个运动中之一的过程中发生，所以为了使发动机达到发动机(及其曲轴)自然能够推进到可发生燃烧事件的相继位置处的稳定运转状态，这种发动机本质上需要施加外部输入力/转矩，以将初始旋转动量传递到发动机的曲轴。为此，这种发动机通常采用电驱动式起动电动机，该起动电动机最初驱动发动机直至发动机能够达到其自身的稳定运转状态。相关地，为了保持这种稳定状态的旋转运转，并降低在燃烧事件发生时及之后由发动机提供的输出转矩变化的幅度，这种发动机通常需要意在将发动机的旋转动量保持在恒定水平的飞轮。

尽管在常规的四冲程曲轴内燃机中所采用的这种起动机和飞轮部件被普遍使用，而且对它们的操作众所周知，但是将这些装置包含到这种发动机内增加了发动机的复杂性和/或显著增大了发动机的重量(曲轴的情况相同)，因而会增加发动机的设计或制造成本、增加了维护或维修发动机的复杂性、和/或进一步降低了发动机的燃料效率。此外，根据发动机的起动机在起动发动机方面的有效程度，对起动机的需要会进一步阻碍发动机的有效(且顺畅)的运转。例如，特别是例如在冬季期间，在操作环境寒冷时，当起动机机构发生故障或因其它原因不能在短时间内起动汽车发动机时，尤其会令操作员感到挫败。

许多其它类型的内燃机同样存在可能与上述局限性相同、相似或不同的多种局限性。例如，当许多上述的4冲程曲轴内燃机能够在它们的发动机废气排放方面做到相当干净地运转时，相比之下许多柴油发动机以及常规的2冲程曲轴发动机至少在某些运转环境下不能有效地燃烧输送到这些发动机的气缸中的全部燃料，因而排出标度相当多的不合乎要求的废气。由于对环境污染的关注不断提高，以及各种政府机构不断制定旨在要求将这种发动机的废气排放限制在多种水平的法律和法规，因此这种情况特别成问题。这种曲轴发动机仍旧还需要起动机和飞轮机构，以使发动机能够起动并正常运转。

尽管大多数常规内燃机采用活塞驱动式曲轴，但是还研发出了用于内燃机的其它设计。已知例如构造出一种发动机，在该发动机中活塞的直线运动不是通过连杆和曲轴、而是通过利用活塞将液压流体朝响应于接收这些液压流体来旋转的液压马达、而在发动机输出端口转换成旋转运动。但是，甚至是该类型的发动机也会存在一些与上述局限性同类型的局限性。特别地，这种发动机的效率通常也受到限制，和/或为了使发动机能够以稳态方式开始运转，并以这种方式持续运转，这种发动机需要诸如起动机和/或飞轮等附加部件。

至少因为这些原因，如果能够研发出在很大程度上不存在一种或多种上述局限性的改进的内燃机就会很有利。特别地，至少在某些实施方式中，如果这种改进的内燃机能够以燃料效率高于部分或所有上述常规发动机的方式运转就会很有利。此外，至少在某些实施方式中，如果可将这种改进的内燃机设计成以无需一个或多个普遍使用的部件(例如，起动机或飞轮)的方式运转就会很有利。

发明内容

本发明已经认识到对具有更高燃料效率的改进的内燃机的需要。本发明还进一步认识到能够以以下多种方式中的任何一种或多种来提高发动机的效率，这些方式包括例如通过增大发动机的压缩比(或作为替代，膨胀比)、通过在不需要输出功率时(例如，当车辆停住时)减少发动机的燃料消耗。本发明已经另外认识到与许多常规发动机的多种部件的使用相关联的缺点，这些部件包括例如曲轴及相关联的部件(例如，设计成连结到曲轴的连杆)、凸轮轴及相关联的气门机构部件(包括例如正时链、摇臂等)、起动器、飞轮、以及常规内燃机中普遍采用的多种其它的发动机部件。

基于头脑中的这些考虑中的一个或多个，本发明人已经设想出一种新的发动机设计，该设计采用具有方向相反的活塞的一对或多对气缸，其中活塞响应于燃烧事件，将液压流体朝液压马达驱动，从而将线性的活塞动能转换成旋转能。与常规发动机相比，不是利用呈压缩冲程形式的活塞运动来获得燃烧过程所需的压缩空气，在这种实施方式中，作为替代，改为将预压缩的空气从气缸外部的源供应到气缸。因此，在这种实施方式中，发动机是仅通过活塞执行燃烧冲程和排气冲程的二冲程发动机。

进一步参照这种实施方式，通过物理联结每对气缸的活塞，以形成整体的活塞组件，并适当控制压缩空气和燃料到活塞气缸中的的供应以及那些气缸内的燃烧事件，每对气缸的活塞的每个运动均为由那些活塞中的一个中的燃烧事件所导致的动力运动。因而，在这种发动机设计中，每个活塞组件总是处于能够执行新的燃烧事件的状态中。为此，这种发动机既不需要任何起动器来最初给发动机动力，也不需要任何飞轮来确保发动机继续前进到能够发生燃烧事件的后续位置。更确切地，能够在不包括任何起动器或任何飞轮的情况下反复开启和关闭这种发动机。

这种特性致使，根据这种实施方式的改进的发动机能够针对多个考虑中的任意一个或多个获得更高的燃料效率。首先，这种发动机无需具有任何起动器和/或飞轮，因此能够比许多常规发动机更轻。此外，因为能够在完全不包括任何起动器和/或飞轮的情况下反复开启和关闭发动机，所以当不需要输出功率时，发动机无需保持运转(例如，当发动机在其内运转的车辆在停车灯处停下时)。此外，因为特定的活塞布置，并且特别是因为发动机无需涉及会包括自发提前点火的燃料/空气混合物的压缩在内的任何压缩冲程，所以较大的压缩比(或“膨胀比”)和相应的燃料效率的改进是可能的。另外，因为压缩冲程未曾在活塞气缸内执行，所以这样的冲程不会导致相应的旋转动量和能量的损失。

更具体地，在至少某些实施方式中，本发明涉及一种内燃机。该发动机包括第一和第二气缸，第一和第二气缸分别具有第一和第二液压室、第一和第二燃烧室、以及第一和第二进气门，进气门能够控制进入到相应燃烧室中的流量。该发动机还包括分别位于第一和第二气缸内的第一和第二活塞，第一和第二活塞以使得活塞彼此大致对齐、并相对于彼此方向相反的方式彼此刚性联结。该发动机还包括至少一个液压链路，液压链路至少间接地将第一和第二液压室与液压马达连接，以便通过第一和第二活塞将从第一和第二液压室驱动的液压流体传送到液压马达。发动机还包括至少一个压缩空气源，压缩空气源通过相应的进气门至少间接地连接到第一和第二燃烧室，在燃烧冲程以前，将压缩空气供应到燃烧室，由此，由于从至少一个源供应压缩空气，因此第一和第二活塞无需为了在燃烧室内发生燃烧事件而执行任何压缩冲程。

另外，在至少有些实施方式中，本发明涉及一种内燃机。该发动机包括：设置在气缸内的第一活塞，其中至少部分通过活塞的表面在气缸内限定出燃烧室；以及位于气缸内的进气门，它能够允许通向燃烧室。发动机还包括压缩空气源，其中所述源在第一气缸外部，并通过第一进气门联结到气缸，并且第一活塞未曾操作，以便在其内压缩一定量的未燃尽的燃料/空气混合物，由此，发动机能够在没有起动器的情况下运转。

此外，在至少某些实施方式中，本发明涉及一种用于内燃机的方法。该方法包括：(a)提供具有第一和第二气缸的气缸组件以及包括第一和第二活塞的活塞组件，，第一和第二活塞通过刚性结构彼此联结，并分别设置第一和第二气缸内，在第一和第二气缸内形成有内室和外室，内室沿刚性结构设置在相应活塞的内侧，而外室相对于内室设置在相应活塞的外侧，并且将内室构造成接收液压流体，而将外室构造成接收一定量的燃料和空气。该方法还包括：(b)使与第一气缸的外室相关联的第一排气门关闭，并使与第二气缸的外室相关联的第二排气门开启。该方法还包括：(c)使与第一气缸的外室相关联的第一进气门开启，以及(d)一旦开启第一进气门，就将压缩空气与燃料一起供应到第一气缸的外室中。该方法还包括：(e)关闭第一进气门，以及(f)使燃烧事件在第一气缸的外室内发生，燃烧事件倾向于以有助于扩大第一气缸的外室的方式驱动活塞组件。

附图说明

图1是示例性车辆的侧视图，在该车辆内能够实施根据本发明至少一种实施方式的液压发动机；

图2是能够用于图1的车辆中的根据本发明至少一种实施方式的液压发动机的示意图；

图3是更详细地示出图2的液压发动机的多个部件的示意图，特别是示出了液压发动机的气缸/活塞之间的多个相互关连的液压和物理链路；

图4是能够用在图2和图3的液压发动机内的组件的截面图，该组件包括一对相对定向的气缸、一对能够在那些气缸内运动的互相连接的活塞以及相关联的液压阀；

图5A是图4的组件的特定部分的局部截面的、局部剖视侧视图，比图4更详细地示出了组件的具体部件；

图5B是图4中示出的气缸(包括设置在其中的活塞)之一的局部截面的局部剖视侧视图(局部示意性侧视图)，具体地示例性气缸盖和与气缸盖相关联的某些部件，这些部件包括加压导入模块、进气门和排气门、燃料喷射器(如图2所示)、以及用来致动气门的其它部件；

图6A至图6D分别以简单示意的形式示出能够用于图2至图5B的液压发动机内的组件，该组件包括一对相对定向的气缸、一对能够在那些气缸内运动的互相连接的活塞和相关联的液压阀、以及其它部件，其中将这些部件中的某些示出为分别处于第一、第二、第三以及第四位置中；

图7是流程图，其示出了图2和图3的液压发动机的部件在将图6A至图6D的互相连接的活塞往复运动到在这些图中示出的位置时所执行的步骤顺序；

图8至图11是正时图，其示出了在改变例如图4和图6A-6D的那些对互相连接的活塞的位置的情况下，图2的液压发动机的四种不同的运转方式；

图12是示出电控电路与图2至图6D的发动机的各种部件之间的示例性的互相连接的示意图；

图13是示出电控电路在监视并控制图2至图6D的发动机的各种部件的示例性操作步骤的流程图；以及

图14是示意图，其更详细地示出了图2的液压发动机的替代实施方式的多个部件，其中发动机具有再生制动性能。

附图说明

参考图1，示出了示例性车辆2，在该示例性车辆内可实施根据本发明的一个示例性实施方式的发动机4(以虚线示出)。图1的车辆2特别地示出为汽车，该汽车能够承载包括驾驶员在内的一个或多个人，并且具有四个车轮/轮胎6，所述四个车轮/轮胎6相对于车辆在其上行驶的路面或其它表面支承车辆。虽然图1示出一个示例性实施方式，但应当理解，本发明可应用于多种不同类型的车辆(例如，汽车、轿车、卡车、摩托车、全地形车辆(ATV)、多用途车辆、船、飞机、水上飞船、施工车辆、农用车辆、可乘骑剪草机等等)以及无需运输人的其它装置(例如，手推割草机、吹雪机、泵送装置、发电机等等)，这些装置需要一个或多个发动机或使用一个或多个发动机进行操作，所述发动机基于一种或多种不同类型的燃料进行操作，所述燃料诸如汽油、柴油、生物燃料、氢燃料和多种其它类型的燃料。实际上，本发明通常可应用于内燃机，而不管是否将内燃机用在车辆中，且不管使用发动机的目的。

参考图2，以示意的形式示出发动机4的各种部件。如将在下面更详细地描述的那样，发动机4具有在本质上主要(虽然不是完全)为液压的设计。更具体地，如所示，发动机4在本实施方式中包括第一组活塞气缸8，所述第一组活塞气缸8分别包括第一气缸10、第二气缸12、第三气缸14和第四气缸16。如将在下面参考图3进一步描述的那样，第一组气缸8彼此物理联结，且彼此液压联结并且如通过链路20象征性地表示的那样与液压轮毂式马达18联结。基于从气缸液压传送到液压轮毂式马达18的动力，液压轮毂式马达18能够直接导致车辆2的车轮/轮胎6中的一个或可能多于一个的运动，或者在不涉及车辆的替代实施方式中能够以其它方式输出旋转动力。

此外，如所示，气缸10、12、14和16中的每个包括接合数个附加部件的相应的燃烧室22。更具体地，所述相应的燃烧室22中的每个接合相应的点火装置24，所述点火装置24能够被控制以向燃烧室提供火花。而且，所述相应的燃烧室22中的每个接合相应的进气门26和相应的排气门28。每个相应的进气门26还联结到相应的加压导入模块30，而加压导入模块30又联结到相应的燃料喷射器32。如将在下面进一步描述的那样，点火装置24、进气门26和排气门28、导入模块30和燃料喷射器32通常安装在气缸的盖部内。本实施方式中的进气门26和排气门28是电控气动电磁阀，并且根据实施方式可以更具体地为3通常开的电磁阀或4通阀。部件8-32通常可以被认为构成如虚线框34表示的发动机4的核心或主要部分。

如下面参考图12进一步描述的那样，并且如图2中象征性地示出的那样，发动机4也包括电控电路116，该电控电路116管理各个燃料喷射器32、进气门26、排气门28和点火装置24的操作的正时。电控电路116可根据实施方式而采取多种形式，包括例如微处理器之类的一个或多个电控器或控制装置，或者例如可编程逻辑装置(PLD)之类的多种其它控制装置，或者甚至是离散逻辑装置和/或硬连线的电路。如在图12中更清楚地示出的那样，电控电路116通过专用有线链路或者可能其它通信链路(例如，无线通信链路)与燃料喷射器32、气门26、28和点火装置24(以及附加部件)通信，通过这些链路，电控电路能够将控制信号提供到那些部件和/或接收来自那些部件的可用于监视目的或其它的信号。在至少某些实施方式中，甚至可能的是，电控电路116远离发动机4的其余部分定位，并且通过包括因特网类型的网络在内的无线或甚至(特别地，如果发动机是静止的)有线网络与发动机4的其余部分通信。

在发动机运转的过程中，如由电控电路116控制的那样，加压导入模块30接收来自它们相应的燃料喷射器32(将燃料喷射器32定位成，将燃料导入到直接位于进气门后方的空气导入模块中)的燃料并且也接收加压空气，这一点在下面进行进一步描述。燃料喷射脉冲可在其长度上有变化，例如，从大约1-2ms的脉冲变化到高达25ms的脉冲(燃料喷射脉冲通常处于比压缩空气压高的压力下)。而控制与相应的加压导入模块30相关联的相应的进气门26，以使得所得到的燃料/空气混合物能够前进到相应气缸10、12、14和16的相应燃烧室22中。具体地，在已将这种燃料/空气混合物已经加入到燃烧室之后，一旦从相应的点火装置24发出火花，就在燃烧室22中发生燃烧事件(不大可能或不可能在点火事件之前提前点火)。发生在燃烧室22中的燃烧事件导致活塞在活塞气缸10、12、14和16中的运动，而活塞的运动(由于液压/物理链路20)又导致将液压动力传送到液压轮毂式马达18。在相应的气缸10-16中发生燃烧事件之后，废气通过相应的排气门28排出相应的燃烧室22，所述相应的排气门28也由电控电路116控制。

仍然参考图2，除了发动机4的主要部分34的部件之外，发动机还包括其它部件。这些部件中的数个管理加压空气向加压导入模块30的供应以及燃料向燃料喷射器32的供应。这些部件中有空气罐36(该空气罐36在本实施方式中是半加仑空气罐)、主空气压缩机38、电动空气压缩机40、电池42(该电池42可以是例如12伏电池，或者可能是诸如24伏的电池之类的更高电压的电池)、辅助动力单元44和气动燃料泵54(或者，也可以使用电池驱动的或液压驱动的燃料泵)。如所示，空气罐36联结到主空气压缩机38和电动空气压缩机40中的每个，主空气压缩机38和电动空气压缩机40中的每个可确定空气罐内的气压(虽然电动空气压缩机通常仅用于主空气压缩机不能运转的少数情况下)。主空气压缩机38联结到辅助动力单元44且由辅助动力单元44驱动，而电动空气压缩机40联结到电池42且由电池42驱动。根据实施方式，辅助动力单元44(通过发电机)也可对电池42进行充电和/或操作车辆2的空调系统，和/或向车辆的多种其它电力操作的部件/系统(例如，无线电接收装置、动力可调节座位、动力可调节窗等等)中的任意几个提供电力。

辅助动力单元44包括辅助动力单元液压马达/飞轮46和第二组气缸48，该第二组气缸48相应地包括第一附加气缸50和第二附加气缸52。气缸50和52彼此物理联结，彼此液压联结且如通过链路57象征性地表示的那样与辅助动力单元液压马达/飞轮46液压联结。与第一组气缸8中的每个的情况一样，附加气缸50和52中的每个包括相应的燃烧室22，所述每个燃烧室22与每个相应的点火装置24、相应的进气门26和相应的排气门28连通。此外，相应的气缸50和52的相应的进气门26中的每个联结到相应的加压导入模块30，而加压导入模块30又联结到相应的燃料喷射器32。而且，燃料喷射器32、气门28、26和点火装置24中的每个由电控电路116控制。

另外，如所示，通过链路56向与第一组气缸8和第二组气缸48中的每个气缸相关联的加压导入模块30供应来自空气罐36的加压空气。此外，气动燃料泵54也通过链路56接收来自空气罐36的加压空气并且由所述加压空气驱动。响应于接收加压空气，燃料泵54又通过另外的链路58将加压燃料供应到第一组气缸8和第二组气缸48中的每个气缸的燃料喷射器32。

在发动机4的正常运转过程中，在辅助动力单元44的气缸50、52中发生压缩事件，并且作为结果，气缸50、52内的活塞运动。由于气缸50和52内的活塞的运动，液压流体经过辅助动力单元液压马达/飞轮46传送，并且因此导致辅助动力单元液压马达/飞轮46旋转，而辅助动力单元液压马达/飞轮46又操作空气压缩机38，并因此在空气罐36内产生加压空气。加压空气通过链路56传送到气动燃料泵54并传送到与第一组气缸8和第二组气缸48的每个气缸相关联的每个加压导入模块30，从而使得燃烧事件能够在那些气缸中的每个中发生。此外，甚至是在辅助动力单元44不经历燃烧事件时，由于电动空气压缩机40的运转和电池42，因此加压空气仍然可(在适当时偶然地)在空气罐36中产生，并且因此被传送到加压导入模块30和气动燃料泵54。

如上述链路20和57示出的那样，发动机4内的第一组气缸8和第二组气缸48分别液压联结到液压轮毂式马达18和辅助动力单元液压马达/飞轮46。这样，与许多常规内燃机相比，发动机4不利用气缸(和其内部的活塞)将旋转扭矩提供到又提供旋转输出动力的曲轴，而是利用气缸通过链路20、57将液压流体移动到液压轮毂式马达18和辅助动力单元液压马达/飞轮46，以便产生旋转输出动力。也就是说，液压流体的流动导致旋转运动(并且因此导致车辆运动)。液压流体的流动也伴随着压力，其中压力的量通常为载荷引起的流动阻力的函数(由发动机供应的液压流体的流动有点类似于由电路中的电流发生器提供的电流，而流动导致的压力类似于源于载荷的该电流的阻力而产生的电压)。只要不将第一组气缸8和第二组气缸48内的活塞连接到任何曲轴，则可将那些活塞视为从事不受任何这种曲轴限制的滑动运动的“自由活塞”。

此外，如将在下面参考图6A-11更详细地描述的那样，与其中气缸以包括进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程的4冲程(或4循环)的方式运转的许多常规发动机相比，改为仅以2冲程的方式操作发动机4的第一组气缸8和第二组气缸48。更具体地，各自操作第一组气缸8和第二组气缸48以便仅经历燃烧冲程和排气冲程。恰好在燃烧冲程之前，燃料和空气通过相应的进气门26被迫进入气缸的燃烧室22。由于燃烧室22直接接收来自加压导入模块30的预压缩空气，因此本实施方式中的气缸不需要执行压缩冲程。而且，与4冲程发动机相比，将燃料/空气输入到燃烧室22中并不在发动机的任何冲程过程中进行，而是几乎恰好在燃烧冲程之前发生。

进一步参考将燃料和空气供应到燃烧室22中的方式，应当提及的是，通常希望在所有发动机速度下在燃烧室中维持大体(或者完全)恒定的燃料-空气比(例如，燃料与空气的重量比为14.7比1)。因为电控气动电磁阀用于致动进气门26，因此可假定改变进气门脉冲的持续时间(连同改变燃料喷射脉冲的持续时间)将是用来控制导入过程的最适当的方法。通过使用是4通2位电磁阀的进气门可以实现这种方法。

虽然在某些实施方式中可以采用这种实施方法，但通过测试已经确定，当以这种方式致动上述电磁阀时，通常难于线性控制所述导入。更具体地，在测试中已经确定，电磁阀通常花费约9ms来开始致动，但如果以12ms或更长时间来致动该阀，则最大量的空气将被带入到燃烧室中。也就是说，由于使用来自空气罐36的加压空气，因此当打开进气门26时，空气迅速进入燃烧室22，并且当进气门开始打开时，燃料/空气混合物以这种力和速度进入，使得有时可能难以调节进入燃烧室的燃料/空气混合物的量(并且特别是空气量)。

作为替代，通过测试已经发现，如果以特别的方式进行控制，使用4通阀可以允许更多的正控制。当给螺线管通电时，4通阀中可用的外部输出端口可用于加压所述阀的后部进气柱塞腔，以使得可以(并且必须)取消用于对该腔室进行排气的排气孔。当螺线管断电时，所述腔室通过4通阀本身的内部端口排气。在使用这种阀的情况下，已经进一步证明，为了更好地调节通过这种阀进入燃烧室的空气(和燃料)的量，应当致动进气门，以打开预定的恒定时间长度(例如，12ms)，并且通过改变进气压力来调节空气的量。喷射的燃料的量仍然可通过改变燃料喷射器脉冲的持续时间来控制。

虽然本发明的某些实施方式预想使用诸如具有恒定压力(例如，在150到175psi)的空气罐36之类的加压空气源，但在其它实施方式中，通过改变空气罐36处的压力可实现对于进气压力的调节。在这种实施方式中，可以基于诸如操作者已压下加速器踏板的程度(如图12中所示)之类的各种标准，通过实时控制主空气压缩机38(或电动空气压缩机4)来改变空气罐36内的压力。在给定这种布置的情况下，当轻微压下加速器踏板时，空气罐36内的气压可被调节并维持在较低的压力(例如，40psi)下，而当更加充分地压下加速器时，气压可被调节并维持在较高的压力(例如，160psi)下，所调节的压力与加速器压下的量具有近似的线性关系。这种涉及改变气压的实施方法可能相对节省燃料，这是因为能量不需要浪费在将进气压缩到高于燃烧所需的压力。

参考图3，另外的示意图60更详细地示出了主要部分34的气缸10-16和液压轮毂式马达18以及这些部件之间如图2的链路20象征性地表示的那样在物理上和液压上的相互关系。如所示，气缸10-16中的每个除了具有其相应的燃烧室22之外，也包括相应的液压室64以及将燃烧室和液压室彼此分离的相应的活塞62。在本实施方式中，第一气缸10和第二气缸12同轴布置，并且第三气缸14和第四气缸16同样同轴布置。第一气缸10和第二气缸12的活塞62通过第一活塞连接管66彼此刚性联结，而第三气缸14和第四气缸16的活塞通过第二活塞连接管68彼此刚性联结。两个连接管66、68彼此平行(或大体上平行)并且间隔开，使得第一气缸10接近第三气缸14并且第二气缸12接近第四气缸16。虽然连接管66、68以这种方式的当前布置有利于发动机平稳的目的，但可采用同样(或大体上同样)有利于发动机平稳的其它布置，包括例如第一和第二气缸的轴线垂直于第三和第四气缸的轴线的X形布置。

此外，如所示，第一气缸10和第二气缸12以相对的方式布置，使得第一活塞连接管66在气缸的相应的活塞62之间延伸，所述相应的气缸的液压室64各自沿着连接管位于气缸内相对于相应的活塞向内设置，并且所述相应的气缸的燃烧室22各自位于气缸内相对于相应的活塞向外设置。同样，第三气缸14和第四气缸16以相对的方式布置，使得第二活塞连接管68在气缸的相应的活塞62之间延伸，以致所述相应的气缸的液压室64各自沿着连接管位于气缸内相对于相应的活塞向内设置，并且使得相应的气缸的燃烧室22各自位于气缸内相对于相应的活塞向外设置。

在给定这种布置的情况下，第一气缸10和第二气缸12的活塞62的运动彼此协调，并且第三气缸14和第四气缸16的活塞的运动彼此协调。然而，因为气缸10和12以相对的背对背的方式定向，因此连接管66与那些气缸的活塞62沿一个方向的运动趋向于减小所述气缸中的一个气缸的燃烧室22的尺寸(容积)，而扩大那两个气缸中的另一个气缸的燃烧室，并且连接管和那些活塞沿相反方向的运动趋向于对那些气缸的相应的燃烧室具有相反的效果。同样，连接管68与第三气缸14和第四气缸16的活塞62一起沿一个方向的运动趋向于减小那些气缸中的一个气缸的燃烧室22中的一个的尺寸，而扩大那些气缸的另一个燃烧室的尺寸，而连接管和那些活塞沿相反方向的运动趋向于对那些气缸的相应的燃烧室具有相反的效果。还应当注意，当燃烧室22由于这些室内的燃烧事件而扩大时，由于在这些室中发生的绝热膨胀，因此可将那些室视为膨胀室。相比之下，当燃烧室22缩小(例如，响应于在其它燃烧室内发生的燃烧事件)时，可那些室视为排气室，因为那时打开与那些室相关联的排气门28，以使得那些室的内容物能够排出那些室。

此外，在连接管66及其相应的成对活塞62沿给定方向运动，以便影响气缸10和12的燃烧室的尺寸(容积)时，那些气缸的相应的液压室64的尺寸(容积)也发生互补变化。例如，在连接管66及其活塞62沿一个方向运动时，这趋向于减小气缸中的一个气缸的液压室64的尺寸，所述气缸也经历其燃烧室22的尺寸增加，并且趋向于增加气缸中的另一个气缸的液压室的尺寸，所述气缸同时也经历其燃烧室的尺寸减小。同样，在连接管68及其相应的成对活塞62沿给定方向运动，以便影响气缸14和16的燃烧室的尺寸时，那些气缸的相应的液压室64的尺寸也发生互补变化。

例如，在图3中示出的当前视图中，第一气缸10和第二气缸12的连接管66与相应的活塞62被示为，处于如箭头71表示的那样大体上在左边的位置中。在这种情况下，第一气缸10的燃烧室22小于第二气缸12的燃烧室，而第一气缸的液压室64大于第二气缸12的液压室。相比之下，第三气缸14和第四气缸16的连接管68与相应的活塞62被示为，处于如箭头73表示的大体上在右边的位置中。因此，第三气缸14的燃烧室22大于第四气缸16的燃烧室，而第三气缸的液压室64小于第四气缸的液压室。

各个气缸10-16的致动导致连接管66和68以及它们相应的活塞62沿箭头71和73表示的方向来回运动。在本实施方式中，通常优选的是，出于发动机平稳的目的，连接管66及其相应的活塞62被操作为，以始终与连接管68及其相应的活塞62的运动相反的方式运动，并且反之亦然。也就是说，当连接管66及其相应的活塞62被致动，以沿着箭头71表示的方向运动时，连接管68及其活塞被致动，以沿着箭头73表示的方向运动，并且反之亦然。然而，在替代实施方式中，与两对气缸10、12和14、16相关联的活塞62和连接管66、68的这种相对的平稳运动不需要出现，相反，所述相应的连接管和它们相应的活塞可完全彼此独立地运动(实际上，甚至是在成对气缸10、12和14、16中的仅一对的活塞62运动时，发动机4也能够运转)。

如上所述，图2的链路20不仅用于表示气缸10-16之间的诸如连接管66、68之类的物理链路，也用于表示将气缸彼此联结并且与液压轮毂式马达18联结的液压链路。在这一点上，图3还示出气缸10-16的液压室64是如何通过多个单向阀彼此联结，并且与液压轮毂式马达18联结的，所述单向阀限制流体流入和流出液压室的方向。如更具体地示出的那样，从液压储液器70通过链路94将液压流体分别供应到第一单向阀72和第二单向阀74，而第一单向阀72和第二单向阀74又分别联结到第一气缸10和第二气缸12的液压室64。单向阀72和74仅使得液压流体能够流入到相应的液压室64中并且不流出那些室。因此，当第一气缸10和第二气缸12的液压室64中的一个趋向于扩大(例如，在该气缸的排气冲程过程中)时，则将液压流体通过与该室相关联的单向阀72和74中的给定的一个吸入到(但不流出)该液压室(例如，由于吸力)中，但当该液压室缩小时(例如，在该气缸的燃烧冲程过程中)，则该给定的单向阀防止液压流体流回到液压储液器70。

除了单向阀72和74之外，相应的第一气缸10和第二气缸12的相应的液压室64也分别联结到第三单向阀76和第四单向阀78，而第三单向阀76和第四单向阀78又彼此联结并且也联结到链路80。将单向阀76和78分别定向成，使得液压流体能够分别流出第一气缸10和第二气缸12的相应的液压室64而到达链路80，但不允许从该链路回流到那些液压室中。此外，第五单向阀82和第六单向阀84分别另外将链路80联结到第三气缸14和第四气缸16的液压室64。将单向阀82、84定向成，使得液压流体流能够从链路80前进到气缸14、16的液压室64中，但阻止液压流体流从那些室回到那个链路。

在给定单向阀76、78、82和84以及链路80的构造的情况下，当第一气缸10和第二气缸12的液压室64中的一个缩小时，流体流从缩小的室通过其单向阀76、78中的相应的一个通过链路80前进到单向阀82和84，通过单向阀82和84，流体又能够进入第三气缸14和第四气缸16的液压室64。通常，液压流体趋向于流入到由于活塞62在那些气缸中的运动而扩大的气缸组件的给定的成对气缸的液压室64中的一个(而不是全部两个)中。此外，甚至是在气缸10、12内的活塞62不运动时，液压流体也可以通过单向阀72、74、76、78、82和84从储液器70进入到气缸14、16的液压室64中。

最后，第七单向阀86和第八单向阀88分别另外联结在第三气缸14和第四气缸16的液压室64以及链路90之间。将第七单向阀86和第八单向阀88都定向成，使得液压流体能够从气缸14、16的液压室64流出到链路90，并且阻止从那个链路回流到那些室中。所示链路90还将单向阀86、88联结到液压轮毂式马达18，而液压轮毂式马达18又通过链路92联结回液压储液器70。这样，将流出气缸14、16的液压室64的液压流体引向液压轮毂式马达18，并为液压轮毂式马达18提供动力，并且在经过该马达之后便返回液压储液器70。

在给定气缸10-16、活塞62、连接管66、68、单向阀72-78和82-88以及链路80和90-94的当前描述的布置的情况下，成对的气缸10、12和14、16内的联结的成对活塞中的一对或两对的运动导致液压流体从储液器70发生流动，经过气缸10、12(较低压力的那对气缸)中的一个或两个的液压室64中的一个或两个，随后通过第三气缸14和第四气缸16(较高压力的那对气缸)的液压室中的一个或两个，并且最终到达液压轮毂式马达18，该液压轮毂式马达18随后将液压流体引回储液器70。在正常运转过程中，当气缸10、12的活塞62和连接管66以及气缸14、16的活塞和连接管68都正在运动时，液压流体特别地从储液器70经过气缸10、12的液压室64中正在扩大的那一个，随后经过气缸14、16的液压室中正在扩大的那一个，随后流到液压轮毂式马达18(并且进一步流回储液器)。液压流体流过气缸的液压室64与活塞62和连接管66、68的特定运动无关。也就是说，即使所述运动仅涉及成对的气缸10、12和14、16中的一对的活塞62和连接管66或68，趋向于缩小液压室64中的任何一个或多个的任何运动趋向于迫使液压流体移动经过所述系统。

此外，涉及所有气缸10-16的两个连接管66、68和所有活塞62的同时发生的运动趋向于进行累加。也就是说，相对于两对成对的气缸10、12和14、16发生的相同的运动趋向于产生的液压轮毂式马达18可用的有效液压流体压力是相对于成对的气缸中的仅一对发生运动而以其它方式产生的液压轮毂式马达18可用的有效液压流体压力的两倍。此外，响应于相对于两对成对的气缸10、12和14、16的运动发生的这种液压流体流动与第一气缸10和第二气缸12的活塞62和连接管66是否沿着与第三气缸14和第四气缸16的活塞62和连接管68相同还是相反的方向运动无关。然而，如上所述，当第一气缸10和第二气缸12的活塞62和连接管66沿着与第三气缸14和第四气缸16的活塞和连接管68的运动相反的方向运动时，最佳地实现发动机平稳。

虽然没有对于气缸50、52、辅助动力单元液压马达/飞轮46和辅助动力单元的链路57提供类似于图3的示意图，以更详细地示出那些部件之间的物理和液压相互关系，但可以理解到，那些部件以与图3中示出的方式类似的方式相互作用。更具体地，气缸50和52与图3的气缸10和12一样具有相应的活塞，所述相应的活塞由连接那些活塞的相应的连接管联结，以协调两个活塞的运动。此外，除了其相应的燃烧室22之外，气缸50和52中的每个还包括相应的液压室，所述相应的液压室相应于图3的气缸10和12的液压室64。气缸50、52也以相对的方式布置，使得当那些气缸50、52的活塞中的一个沿着趋向于增加那个气缸的燃烧室22的尺寸的方向运动时，那个气缸的液压室趋向于尺寸减小，而相对的气缸的燃烧室趋向于尺寸减小，并且那个相对的气缸的液压室趋向于尺寸增加。

此外，由于辅助动力单元44仅包括两个气缸50、52，因此辅助动力单元仅包括四个单向阀。四个单向阀中的第一单向阀和第二单向阀相应于图3的单向阀72和74，并且使得液压流体流通过链路(未示出)仅从液压储液器(未示出)前进到气缸50和52的相应的液压室中。此外，所述四个单向阀中的第三单向阀和第四单向阀相应于图3的单向阀86和88，并且仅使得液压流体流能够从气缸50和52的相应的液压室通过另一链路(未示出)前进到辅助动力单元液压马达/飞轮46，而辅助动力单元液压马达/飞轮46又联结到液压储液器。通常，将液压流体供应到辅助动力单元44的气缸50和52的液压储液器是与用作发动机4的主要部分34的部件的液压储液器相同的液压储液器70。

在替代实施方式中，发动机4的主要部分34和发动机的辅助动力单元44都不需要具有特定数量的图2和3中示出的和/或上面以其它方式描述的气缸和活塞。例如，在某些替代实施方式中，正如辅助动力单元44能够通过使用仅一对相对定向的气缸50和52进行操作，主要部分34可以同样利用仅一对相对定向的气缸，而不是示出的成组的四个气缸。此外，在某些替代实施方式中，辅助动力单元44可以如主要部分34那样同样具有两对气缸。另外，在某些替代实施方式中，发动机4的主要部分34和辅助动力单元44中的一个或两个可具有多于两对的相对定向的气缸。例如，主要部分34可使用四对气缸。这种实施方式可提供增强的平稳以达到如下程度：驱动最内部的两对气缸的活塞，以沿着与最外部的两对气缸的活塞的运动相反的方向运动。而且，在至少某些实施方式中，例如，如果存在替代的加压空气源，则根本不需要辅助动力单元。

虽然在某些替代实施方式中可能存在一个或多个带有活塞的气缸，所述气缸并不分别联结到相对定向的活塞(例如，通过连接管)，但这种实施方式不是优选的。通过使用如上所述相对定向的联结的成对活塞，可以通过致动联结到给定活塞的另一个相对定向的活塞(例如，通过在该活塞处引起燃烧事件)容易地控制和限制，或者至少由气缸和其它相关联的部件的物理界限控制和限制由燃烧事件所导致的给定活塞的运动，将在下面参考图4进一步更详细地描述所述其它相关联的部件中的一些。相关地，通过使用相对定向的联结的成对活塞，通常可以通过致动给定活塞联结到其上的另一方向相反的活塞，容易地在燃烧事件之前将正经历燃烧事件的给定活塞返回其初始位置。

图2-3以示意的形式示出发动机4的部件，图4相比之下与相关联的部件一起示出气缸组件100的示例性剖视图，所述气缸组件100包括那个发动机的一对互连的气缸。更具体地，图4示出图2和3的气缸10、12和相关联的部件，包括连接位于那些气缸内的活塞62的连接管66和与那些气缸相关联的单向阀72、74、76和78。特别地，可将连接管66和相关联的活塞62的组合称为活塞组件67。虽然旨在表示气缸10、12和相关联的部件，但图4同样表示如上面参考图2和3描述的发动机4的任何成对的相对定向的气缸和相关联的部件。由此，图4也表示发动机4的主要部分34内的气缸14、16、连接管68和单向阀82、84、86和88，以及发动机的辅助动力单元44的气缸50、52和相关联的连接管以及单向阀。

如上所述并且在图4中进一步示出的那样，所述相应的气缸10、12中的每个具有其相应的燃烧室22和其相应的液压室64，其中每个气缸的两个室由其相应的活塞62分开。相应的气缸10、12中的每个的外壁由主发动机外壳102、位于组件100的相对端部处的相应气缸盖112以及设置在相应气缸盖和主发动机外壳之间的相应圆筒形套筒114形成。此外，如所示，在本实施方式中，圆筒形套筒114中的每个包括相应的固定法兰113，所述套筒通过所述固定法兰113与主发动机外壳102特别地接触。两个气缸10、12的液压室64通过主发动机外壳102的中央隔壁104彼此分开。虽然在图4中未示出，但可以理解到，在每个气缸10、12的相应气缸盖112内形成有诸如图2的进气门26之类的进气门，诸如图2的排气门28之类的排气门，以及诸如图2的点火装置24之类的点火装置。而且，燃料喷射器32和加压导入模块30同样由气缸盖112支承。在图5b中更详细地示出设置在气缸盖112内的这种部件。

此外，如图4中所示，将单向阀72、74、76和78分别连接到端口96、98、124和126，每个端口形成在主发动机外壳102内。依靠相应的端口96和98，将相应的单向阀72和74连接到链路94(参见图3)，并且依靠相应的端口124和126，将相应的单向阀76和78连接到链路80(参见图3)。在这种实施方式中，链路94可以是分支的(例如，Y形)软管，该分支的软管在一端处联结到储液器70，并且在其其它两端处联结到端口96和98。而且，链路80同样可以是具有两个分支的软管，以便连接到端口124和126。此外，如果作为替代，将图4理解为表示气缸14、16和相关联的部件，则主发动机外壳102内的端口可改为连接单向阀与链路80和链路90。同样，如果作为替代，将图4理解为表示气缸50、52和相关联的部件，则主发动机外壳102内的端口可改为连接和那些气缸相关联的单向阀与通向辅助动力单元液压马达/飞轮46和液压流体储液器的链路，结合所述辅助动力单元液压马达/飞轮46和所述液压流体储液器来操作那些气缸，如上所述。

除了图4的特定实施方式之外，发动机的气缸组件的部件也可以呈现许多其它的形式。例如，在某些替代实施方式中，将单向阀72和74中的每个彼此内部连接，并且连接到单个端口(例如，端口96或端口98)。同样，在某些替代实施方式中，单向阀76和78中的每个彼此内部连接，并且连接到单个端口(例如，端口124或端口126)。在这种实施方式中，联结到气缸组件的端口的软管式链路不需要是分支的。实际上，在某些实施方式中，软管式链路可以基本上或完全省略(并且并入到液压歧管中)，以达到以下程度：各个气缸组件的各个单向阀和其它单向阀之中的某些或全路链路形成在相应气缸组件的主发动机外壳102内，并靠近发动机结构。例如，在一个替代实施方式中，发动机的部分130可增加容积，并且可用作发动机4的储液器70。

当在图4中示出的气缸10、12的燃烧室22内发生燃烧事件时，包括连接管66和相关联的活塞62在内的活塞组件67沿中心轴线132来回运动。在图4的示例性视图中，已朝气缸10(并且远离气缸12)移动活塞组件67，这通常将是当在这对气缸10、12内发生的最近的燃烧事件发生在气缸12的燃烧室22中时的情况。虽然活塞组件67可以潜在地在其全部的左右运动方面受到气缸盖112限制(当活塞自然碰到气缸盖时，到任一侧的运动受到限制)，由于活塞组件的相对大的动量可导致气缸盖和/或活塞由于那些结构之间的碰撞而磨损，因此通过气缸盖对这种运动进行限制将不是优选的。而且，虽然当活塞组件67在燃烧事件之后朝燃烧室22中特定的一个运动时，该活塞组件67会由于那个燃烧室内的任何内容物的压缩而被气动制动，但这种气动制动通常不足以减慢和停止活塞组件67的这种运动。

更确切地，在本实施方式中，连接管66装配有一对连接管凸缘134，其中连接管凸缘中的一个分别沿着连接管66设置在相应的气缸10和12中的每个内。另外，主发动机外壳102包括一对缓冲组件136，该对缓冲组件136如示出的那样分别在液压室64的最内端处位于中央隔壁104的相对侧上。如将参考图5A更详细地描述的那样，所述相应的连接管凸缘134能够根据活塞组件67的位置向内滑动到相应的缓冲组件136中。在示出的当前视图中，例如，由于活塞组件67朝气缸10的运动，因此与气缸12相关联的连接管凸缘134已经滑动到与那个气缸相关联的缓冲组件136中。

由于存在连接管凸缘134和缓冲组件136，活塞组件67的运动通常不是通过气缸盖112受到限制、而是由于连接管凸缘与缓冲组件的连接而受到限制(虽然在某些情况下，例如当在发动机4上存在较大的负载时，活塞组件67的运动也可由于对流出液压室64的液压流体的流动进行限制而受到限制)。每个相应的连接管凸缘134进入其相应的缓冲组件136导致相应的连接管凸缘朝中央隔壁104的运动的快速减慢和停止，并且因此导致活塞组件67沿那个方向的运动的快速减慢和停止。例如，第二气缸12的连接管凸缘134进入如图4中示出的那个气缸的相应缓冲组件136中可能导致活塞组件67向左的运动减慢和停止。另外，由于缓冲组件136和连接管凸缘134的特别构造，这些部件彼此连接的方式使得活塞组件67的运动能够有效减慢和停止，而对那些部件或气缸10、12的气缸盖112没有损伤撞击和相应的磨损。

进一步参考图5A，图4的组件100的特定部分的局部截面的、局部剖视侧视图更详细地揭示所述组件的特定特征。更特别地，图5A提供连同与那个气缸相关联的缓冲组件136的位于气缸12内的活塞组件67的一部分的侧视图。另外，图5A提供主发动机外壳102的中央隔壁104的一部分的截面图，该部分包围在其内延伸的活塞组件67的那部分。可以理解到，图5A中示出的相对于与气缸12相关联的缓冲组件136的特征相对于气缸10的缓冲组件，以及相对于与图2中示出的发动机4的其它气缸14、16、50和52中的每个相关联的缓冲组件同样存在。将进一步认识到，图5A示出活塞组件67处于与图4中示出的略有不同的位置，使得与气缸12相关联的连接管凸缘134不再位于那个气缸的缓冲组件136中，而是移动到那个缓冲组件的右边。

如在图5A中示出的那样，缓冲组件136包括多个子结构。这些子结构中的第一子结构是其内形成有圆筒形腔140的圆筒形电容器外壳或套筒138，其内直径稍微大于连接管凸缘134的外径(例如，约千分之十八英寸)。这样，在活塞组件67沿着箭头143示出的方向运动时，与气缸12相关联的连接管凸缘134能够滑动到腔140中。另外，如所示，圆筒形电容器外壳138被支承在油封盖142上，而该油封盖142又被支承在中央隔壁104上。另外，可以是O型环的环形油封144沿着缓冲组件136和中央隔壁104之间的接触面安装，并且可将它视为是缓冲组件的一部分。此外，虽然未示出，但是可以理解到，通常将一个或多个密封环(例如，金属环)通常安装在活塞62的外部圆柱形表面周围，以防止或限制液压流体从位于那个活塞的一侧上的液压室64泄漏到位于那个活塞的另一侧上的燃烧室22(以及防止或限制燃料/空气和燃烧副产品从燃烧室泄漏到液压室中)。在一个实施方式中，这种密封环应当将能够(从活塞的相对侧)泄漏到气缸的燃烧室22中的液压流体的量限制到仅约为位于气缸内的液压流体的量的0.05％。可在燃烧室内设置返回机构，使得已经泄漏到燃烧室中的液压流体能够返回到储液器70。

与电容器外壳138一样，油封盖142是圆筒形/环形结构。然而，油封盖142的内径小于电容器外壳138的内径，并且特别地仅约等于(或略大于)连接管66的外径，该连接管66的外径比连接管凸缘134的外径窄。因此，尽管油封盖142不阻止连接管66的运动，但完全阻止连接管凸缘134朝中央隔壁104进一步通过油封盖。此外，因为油封盖142的内径和连接管66的外径的相对尺寸，并且也因为油封144提供的密封，所以完全或至少大体上阻止液压流体从气缸12的液压室64通过中央隔壁104流到相对的气缸10。

还应当注意，连接管66的特定外径和油封盖142的特定内径分别可根据实施方式进行改变。而且，连接管66可以沿其长度在其直径上变化。通常希望的是，使得连接管66的直径相当大，特别是在活塞62附近，以使其直径不比活塞的外径小很多。通过使用这种布置，由于面向液压室24的活塞的环形表面在面积上显著小于面向相应燃烧室22的活塞的表面，因此在相应液压室64内放大或影响在燃烧过程中施加到面向燃烧室22的活塞62的表面的任何压力。

虽然连接管凸缘134不能越过油封盖142，但实际上，由于缓冲组件136相对于连接管凸缘的操作，因此连接管凸缘从不(或很少)达到油封盖。更具体地，如所示，可将电容器外壳138理解为包括远离中央隔壁104定位的第一圆筒形部分146和靠近中央隔壁定位的第二圆筒形部分148。此外，如所示，第二圆筒形部分148包括贯穿电容器外壳138的壁延伸的一个或多个(在本示例中，四个)缓冲孔口150。在连接管凸缘134运动到腔140中，并朝油封盖142前进时，缓冲孔口150使得液压流体能够离开腔140。尽管使得液压流体能够离开空腔140，但缓冲孔口150也用作对液压流体能够离开腔的速率的限制，以使得存在施加在连接管凸缘134上的固有背压，所述背压抵消在那个凸缘沿着箭头143的方向前进(可假定由于燃烧事件)时由该凸缘施加的压力。施加在连接管凸缘134上的背压的量大体上是活塞速度的函数(活塞速度越高，压力越高)，并且因此通过缓冲孔口150的流动充当减速装置。

通常，由缓冲孔口150提供的对液压流体流动的限制足以在凸缘达到缓冲孔口之前完全停止连接管凸缘134沿着箭头143的方向的运动。然而，当活塞速度足够高时(例如，当施加到位于气缸12内的活塞62的力特别大时)，连接管凸缘134可足够远地进入到腔140中，使它开始经过缓冲孔口150或者甚至完全经过那些孔口。在这发生时，为了使液压流体离开腔140，液压流体首先从连接管凸缘134的外径和电容器外壳138的内径之间的腔流动。在这种窄的环形空间内流动的液压流体随后可通过缓冲孔口150或通过完全越过连接管凸缘134而流出。不管出现的特定流动路径，显然的是，随着连接管凸缘134部分地或完全地在缓冲孔口上方移动，并经过缓冲孔口，连接管凸缘经受向朝油封盖142的运动显著增加的阻力。由于这种增大的阻力，几乎从不出现连接管凸缘134实际上到达油封盖142的情况。

虽然在本实施方式中，通过缓冲孔口150的流出电容器外壳138的液压流体保留在气缸10、12内，但在其它实施方式中，可将流出缓冲孔口的流体引导到其它部位。例如，在至少某些实施方式中，发动机也将与位于气缸内、并且供应到液压轮毂式马达和辅助动力单元液压马达/飞轮的液压流体相同的液压流体用作用于发动机的冷却剂。也就是说，在某些这种实施方式中，发动机不使用任何散热器或任何单独的流体(例如乙二醇)来冷却发动机，而是将与发动机内用来传输动力的液压流体完全相同的液压流体用作冷却剂，并且活塞在气缸内的运动为冷却剂通过冷却系统的运动提供动力。可以理解到，在这种实施方式中，缓冲孔口150是在发动机本体的其它部分内延伸的冷却通道的初始段，所述其它部分例如图4的主发动机外壳102、气缸盖112和圆筒形套筒114。通过缓冲孔口转移到冷却系统的液压流体在穿过冷却系统之后通常返回主储液器(例如，储液器70)。与上述不同，还可以理解到，本发明意图包括具有各种不同类型的冷却系统的各种发动机，这些冷却系统使用各种类型的冷却剂、冷却装置(包括和/或不包括散热器、风扇等等)、通道和其它结构。

如将在下面参考图8-13进一步描述的那样，在本实施方式中，发动机4的各种部件的正时由电控电路116确定，该电控电路至少部分地利用关于活塞62(和相关联的活塞组件，诸如活塞组件67)的位置的信息来确定采取或不采取什么动作。在本实施方式中，为确定活塞62的定位，电控电路116发出来自与缓冲组件136相关联的传感器的电信号，该电信号表示连接管凸缘134相对于那些缓冲组件的定位，并且因此还表示在相同的相应气缸内的活塞62相对于那些气缸的缓冲组件的定位。电信号特别地反映出在连接管凸缘相对于它们相应的缓冲组件改变它们的位置时所发生的电容量的改变。

此外，如在图5A中示出的那样，缓冲组件136包括环形绝缘体152，该环形绝缘体152设置在电容器外壳138的第二圆筒形部分148和油封盖142之间。如所示，环形绝缘体152具有与圆筒形部分146和148相同的内径。环形绝缘体152可以是例如由诸如G11环氧板之类的相对高程度绝缘材料制成的、约为0.06英寸厚的平面环。环形绝缘体152不将电容器外壳138与油封盖142完全分离，只要紧固件(例如，四个螺钉)用于将电容器外壳连接到油封盖，且在电容器外壳和油封盖之间设有绝缘体。为保证适当绝缘，同样由G11环氧板制成的馈通衬套用在紧固件穿过油封盖142的区域中。

由于环形绝缘体152，在电容器外壳138和油封盖142之间，以及电容器外壳和形成气缸12的壁的部件(例如，如图4中示出的主发动机外壳102、那个气缸的气缸盖112和那个气缸的圆筒形套筒114)之间存在环境电容。由于与气缸壁接触的活塞环(同样，该活塞环通常为金属的)，连接管66大致与气缸壁具有若干电接触，因此可将带有其连接管凸缘134的连接管66视为与形成气缸12的壁的这些部件形成的电气地线接触。同时，由于在气缸12的液压室64内存在将连接管66及其连接管凸缘134与电容器外壳138分离的不导电液压流体，因此电容器外壳特别地与连接管/连接管凸缘绝缘。因此，电容器外壳138和连接管凸缘134特别能够有效地形成可变电容器的两个极板，其中电容量随凸缘相对于电容器外壳的运动而变化，并且特别地随着凸缘进入到电容器外壳内并且在电容器外壳内行进(这种过程经常花费少于5毫秒)而显著改变。可在电容器外壳138上的电极锁紧装置(或简称为电极)154处感测表示活塞定位的感测到的电容量变化，而该电极锁紧装置又连接到如图12中示出的电控电路116。

参考图5B，图中提供局部截面、局部剖视(并且局部示意)侧视图，示出了气缸10和12中的一个(即，气缸12)的部分，包括与可安装在气缸盖上或气缸盖内的相关联的部件一起的这种气缸的气缸盖112中的一个。而且，图5B示出气缸12内的处于上死点位置处的活塞62，和通过活塞以及气缸的壁形成在气缸内的燃烧室22。虽然图5B特别涉及气缸12，但它同样表示与图2的发动机4的其它气缸10、14、16、50和52相关联的气缸盖部件。

更具体地，相对于安装在气缸盖112内/上的部件，图5B示出气缸盖112，以包括进气门26中相应的一个、排气门28中相应的一个、燃料喷射器32中相应的一个和点火装置24中相应的一个。可将气缸盖112、并且特别地其中形成有主导入腔700的气缸盖的一部分视为气缸12的加压导入模块30。另外，如所示，在本实施方式中，进气门26和排气门28中的每个是提升式气门，这种提升式气门具有相应的气门头704和相应的气门杆706。相应的气门头704中的每个能够靠在、并且在本视图中示出为靠在安装于气缸盖112内的相应的气门座708上。另外，主导入腔700在与进气门26相关联的相应的气门座708和输入端口710之间延伸，主导入腔借助该输入端口710通过链路56中的一个接收来自空气罐36的加压空气(见图2)。相比之下，排气腔702在与排气门28相关联的相应的气门座708和输出端口712之间延伸，该输出端口712可通向外部环境或通向废气处理系统(例如，催化转化器)。

同样如所示，进气门26沿轴线714延伸穿过主导入腔700，并且进一步延伸超出主导入腔，经由气门导管/通道718穿过气缸盖112，直到形成在气缸盖112内的进气柱塞腔720(所述气门杆滑动配合在气门导管/通道内)。同样，排气门28沿轴线716延伸穿过排气腔702，并且进一步延伸超出排气腔，经由气门导管/通道722直到到同样形成在气缸盖112内的排气柱塞腔724(同样，所述气门杆滑动配合在气门导管/通道内)。气缸盖112的盖子726用作气缸盖的端部，并且也用于形成柱塞腔720和724的端壁。在至少某些实施方式中，气门导管/通道722具有略大于气门导管/通道718的直径，以使得排气门杆706能够进行较大的热膨胀。虽然相应的柱塞腔720和724分别基本上与主导入腔700和排气腔702密封，但在相应的腔和室之间分别通过相应的气门导管/通道718和722会存在若干少量的泄漏。空气以这种方式的泄漏可用于冷却气门26、28，并且大体上不破坏气门26、28的操作。

分别在进气门26和排气门28的相应远端728处(所述相应远端与那些气门的相应气门头704相对)，分别位于相应的柱塞腔720和724内的是那些气门的相应的柱塞730和732。柱塞730、732通常为圆柱形结构，其直径大于气门26、28的气门杆706。相应柱塞730、732的至少某些部分分别具有大体上等于(虽然通常略小于)相应柱塞腔720和724的相应内径的外径。在柱塞730、732的外周周围的周向凹槽中装配有O型环734。因此，相应的柱塞腔720、724的相应的内部部分736由带有O型环734的相应的柱塞730、732相对于那些柱塞腔的相应的外部部分738大致密封。在本实施方式中，进气门26的柱塞730的直径大于排气门28的柱塞732，尽管在替代实施方式中，这些直径可以是相同的(或者甚至柱塞732可以具有较大的直径)。

在所给出的视图中，气门26、28均处于闭合位置中，使得不能将主导入腔700内的空气/燃料混合物传送到气缸12内的燃烧室22，并使得不能将燃烧室内的排气副产品从所述室传送到排气腔702中。但是，相应的气门26、28的致动，更具体地，通过以箭头740指示的方向沿它们的轴线714、716运动导致这些气门开启。

与利用凸轮轴和各种气门机构部件的许多传统的发动机相比，在本实施方式中，以电动和气动的方式完成气门26、28的开启和关闭。更具体地，供应到主导入腔700的加压空气经由线路746进一步传送到第一4通电磁提升阀742和第二4通电磁提升阀744(将电控信号从电控电路116提供到这些阀)的输入端口745。第一提升阀742的第一输出端口748和第二输出端口750分别通过线路756联结到进气柱塞腔720的相应的内部部分736和外部部分738，而第二提升阀744的第一输出端口752和第二输出端口754分别通过另一线路756联结到排气柱塞腔724的相应的内部部分736和外部部分738。基于第一提升阀742的位置，将加压空气供应到进气柱塞腔720的内部部分736或者供应到外部部分738，补充地，将该柱塞腔的内部部分或者外部部分的加压空气排到外部环境(经由排气口755)。同样，基于第二提升阀744的位置，将加压空气供应到排气柱塞腔724的内部部分736或者外部部分738，补充地，将该柱塞腔的内部部分或者外部部分的加压空气排到外部环境。

图5B特别示出了两个提升阀742、744，将提升阀742、744设置成，以便将加压空气引导到两个柱塞腔720、724的内部部分736。由于该加压空气与柱塞730、732的相互作用，进气门26和排气门28均如所示处于闭合位置中。特别相对于进气门26，由进气柱塞腔720的内部部分736内的加压空气施加的压力超过由主导入腔700内的加压空气施加在气门头704上、趋向于开启气门的压力，这是由于在本实施方式中，柱塞730具有大于气门头的暴露部分的表面积。而且，当关闭气门时，施加于气门导管/通道的相对端处的压力(即，腔700和柱塞腔720、724的内部部分736内的压力)是相同的。

但是，一旦致动第一提升阀742，从而将加压空气引到进气柱塞腔720的外部部分738，进气门26就沿箭头740的方向移动并被迫开启。同样，一旦致动第二提升阀744，从而将加压空气引到排气柱塞腔724的外部部分738，排气门28就沿箭头740的方向移动并被迫打开。提升阀742、744的致动导致气门26、28足够快地开启(例如，在10ms内或者更快)，通常，通过气门导管/通道718、722的泄漏足够缓慢，以致由通过这些气门导管/通道发生的泄漏所导致的柱塞腔720、724的内部部分736内的压力不会发生明显的变化。柱塞730的相对大的直径在它有助于确保进气门26开启的方面是有利的。此外，虽然不是必须的情况，但在本实施方式中，柱塞732在排气柱塞腔724内所占据的容积相对较大(且大于柱塞730在腔720内所占据的容积)，以便将加压空气注入柱塞腔724的外部部分738需要相对较少的时间，由此导致在排气门28的开启时的更快的响应。

特别相对于进气门26，主导入腔700内的加压空气对进气门26的气门头704的影响进一步提高了进气门开启的速度。空气(和燃料)进入的速度足够大，以致可将该过程称为“压力波导入”，并且在某些实施方式中，完全导入过程实施方式可花费不到10ms(或者当发动机在节气门并非完全打开的情况下运转时，甚至花费更短的时间)。在至少某些实施方式中，在进气门26打开之前，给燃料喷射器32略通电，以使得实际上，对于发动机的指定的燃烧冲程喷射的所有燃料将被注入燃烧室中并在那个冲程的过程中加以利用。致动控制排气门28的开度的第二提升阀744的时间大体上比致动第一提升阀742的时间长，并且前者的正时在导致排气门适时关闭的方面可能具有特殊的重要性。

一般而言，由于以电动和气动的方式完成将燃料/空气导入到燃烧室22中，因此可以执行气门26、28的任何方式的定时致动。此外，与利用电磁致动来以电动的方式精确地移动的某些气门相比，当前所述的致动气门的方式在某些方面是有利的。特别地，由于在本实施方式中，气门26、28实施方式由提升阀742、744电动引导(控制)，但在加压空气作用下气动致动，所以能够以这种方式来实现气门26、28的致动，这种方式步进快速而易于控制，且仅需要相对较低的电压/电流来驱动提升阀的螺线管。另外，还应该注意，虽然气门26、28在约10ms时间致动在气门致动的方面并不特别快，但它对本实施方式的发动机4是足够的。如如将在下面说明的那样，本实施方式的发动机能够比许多传统的发动机提供更大的扭矩。由于发动机具有更大的扭矩，因此它能够比类似的曲轴发动机更慢地运转。此外，虽然图5B的实施方式示出了将加压空气施加到柱塞730、732的表面，以致动气门26、28，但是在其它实施方式中，作为替代，可将加压空气施加到依次导致气门的致动的其它部件(例如，联结到气门的部件)。

转到图6A-6D，在发动机4的正常运转的过程中，如参照图4和5A所述的活塞组件那样，诸如活塞组件67之类的发动机4内的活塞组件(以及在其它成对气缸14、16和50、52内的活塞组件)在相应的第一行程止点(EOT)位置和第二行程止点(EOT)位置之间往复运动。图6A-6D分别示出了当气缸组件100的活塞组件67到达第一EOT位置处、到达第二EOT位置处以及在第一EOT位置和第二EOT位置之间运动时气缸组件100的四个示例性视图。更具体地，图6A和图6C分别示出了处于第一EOT位置处的活塞组件67和处于第二EOT位置处的活塞组件67，第一EOT位置和第二EOT位置在本示例中是左侧EOT位置和右侧EOT位置(虽然在任何指定的设置中，不需要将那些位置说明为相对于彼此位于左侧和位于右侧)，而图6B和图6D分别示出了正从左侧EOT位置运动到右侧EOT位置、处于中间位置的活塞组件67，并且反之亦然。

特别参考图6A，如所示的活塞组件37处于左侧EOT位置中(类似于图4中所示的位置)，其中与第一气缸10相关联的燃烧室22的尺寸减小，而第二气缸12的燃烧室的尺寸增大。将活塞组件67的该位置称为左侧EOT位置，这并不是说活塞组件67必须已移动到它的向左的最大限度的位置(例如，沿箭头143所指的方向)，使得第二气缸12内的连接器凸缘134到达那个气缸的缓冲组件136内的油封盖142(如图5A中所示)，更不用说使得第一气缸10内的活塞62到达那个气缸的气缸盖112。更确切地说，在本实施方式中(虽然并不需要在所有的实施方式中)，应将左侧EOT位置理解为包含位置范围，气缸12内的连接器凸缘134在该位置范围中已前进足够远地进入到与那个气缸相关联的缓冲组件136中，使得阈值电容量变化已经如电控电路116基于通过电极154从缓冲组件接收到的信号所确定的那样发生。处于在下面进行讨论的目的，可将与气缸组件100的两个缓冲组件136相关联的电极154中的每个视为电容传感器，更具体地，为EOT传感器。

与图6A相比较，图6C示出了气缸组件100的活塞组件67，已将其移动到相对的右侧EOT位置，使得与第二气缸12相关联的燃烧室22的尺寸减小，而与第一气缸10相关联的燃烧室的尺寸增大。此外，右侧EOT位置的达到并不要求与第一气缸10相关联的连接器凸缘134必须定位得如此远，进入到那个气缸的缓冲组件136中，以使得连接器凸缘撞击那个缓冲组件的油封盖142，或者第二气缸12内的活塞62撞击气缸的气缸盖112。更确切地说，在本实施方式中，右侧EOT位置的达到要求第一气缸10的连接器凸缘134定位得足够远，进入到那个气缸的缓冲组件136中，使得如电控电路116所确定的阈值电容量变化已经发生。至于图6B，该图示出了活塞组件67正沿箭头145的方向运动到右侧(与箭头143的方向相反)，朝图6C的右侧EOT位置远离图6A的左侧EOT位置运动。相比之下，图6D示出了行进中的活塞组件67，所述活塞组件67沿箭头143的方向从图6C的右侧EOT位置朝图6A的左侧EOT位置往回移动。

除了示出了活塞组件67的多种位置之外，图6A-6D还以示意的形式示出了与气缸组件100联合使用的可由电控电路116控制和/或监视的多种输入和输出装置。更具体地，图6A-6D中的每个示出了点火装置24、进气门26、排气门28以及与气缸组件100的气缸10、12中的每一个(特别是气缸盖)相关联的燃料喷射器32。特别将相应的燃料喷射器32示出为，通过相应的加压导入模块30连接到相应的进气门26，虽然加压导入模块30自身并不是控制装置，但将它构造为接收来自燃料喷射器32的燃料和来自链路56(参见图2)的加压空气，并将燃料/空气混合物供应到相应的进气门26。此外，如图6A-6D所示，将每个气缸组件100示出为，包括分别与第一气缸10和第二气缸12相关联的电极/EOT传感器154。所示EOT传感器154用于表示能够由那些传感器发出的输入信号，所述输出信号表示容量，并特别表示与活塞组件67向其右侧EOT位置和左侧EOT位置的运动相关联的电容量。

假设将部件24-32和部件154中的每个组成的对示出为，相对于气缸组件100进行操作，并假设那些对部件中的每对中的第一对与第一气缸10相关联，活塞组件67朝第一气缸10运动，以达到左侧EOT位置，而那些对部件中的每对中的第二对与第二气缸12相关联，活塞组件朝第二气缸12运动，以达到右侧EOT位置，此后为简化说明，将与第一气缸相关联的那些第一部件称为气缸组件的相应的“左侧”部件，而将与第二气缸相关联的那些第二部件称为气缸组件的相应的“右侧”部件。应该注意到，按照惯例，第二气缸12内的“右侧”EOT传感器检测活塞组件67是否已到达左侧EOT位置，而第一气缸10内的“左侧”EOT传感器检测活塞组件是否已到达右侧EOT位置。

虽然在本说明中使用该惯例，但应该同时了解到，于此仅为方便起见而使用该惯例，并且本发明的任何给定的实施方式不需要特别地具有以相对于任一随意的基准点向左或者向右的方式定向的成对的部件。实际上，不管在此使用的任何特定的描述性语言，本发明旨在包含多种实施方式，这些实施方式具有以多种方式相对于彼此和相对于其它基准点设置的部件，而不仅包含在此示出的具体的布置。

转到图7，流程图157示出了与气缸组件100相关联的部件24-32和154的操作/致动的示例性步骤，执行这些步骤，以使其中的活塞组件67如图6A-6D所示在左侧EOT位置和右侧EOT位置之间运动。如所示，当活塞组件67到达如图6A所示的左侧EOT位置处时，在步骤160处，当缓冲组件接收右侧连接器凸缘134，并因此阈值电容量变化发生时，通过右侧缓冲组件136处的右侧EOT传感器154检测活塞组件到达该位置处。随后，在步骤162处，关闭左侧排气门28，此外，在步骤164处，开启右侧排气门28。在至少某些实施方式中，左侧排气门28相对于活塞组件67到达左侧EOT位置处的关闭的精确正时取决于如由发动机转速传感器所确定的发动机转速(下面参照图13进行进一步说明)。

接着，在步骤166处，接通左侧燃料喷射器32，以使脉动的燃料开始进入到左侧加压导入模块30。随后，在步骤168处，打开左侧进气门26，在步骤170处，将左侧加压导入模块30从左燃料喷射器32和从空气罐36(通过链路56之一)接收的燃料/空气混合物以非常高的速度导入到左侧燃烧室22中。在燃料喷射器32开始喷射的正时和进气门实际开启的正时之间的正时差可约为5到10ms，并且这种延迟对于使得燃料能够完全进入到燃烧室中是有利的；但是，在其它实施方式中，这种延迟是可忽略的或者为零。最后，在步骤172处，断开左侧燃料喷射器32，以阻止脉动的燃料进入到左侧加压导入模块30中，并且在步骤174处，关闭左侧进气门26。一旦这已发生，就已经将适量的燃料/空气混合物供应到左侧燃烧室22中。同时，在步骤176处，点燃左侧点火装置24，结果导致如步骤178处所示的那样启动燃烧。一旦启动燃烧，活塞组件67就如图6B中所示开始沿箭头145的方向向右移动。在该周期期间，右侧排气门28保持开启，而所有其它的气门(例如，左侧进气门和左侧排气门以及右侧进气门)如步骤182处所示保持关闭。

如与图6C相应的那样，本示例中的活塞组件67继续向右移动直到它到达右侧EOT位置处。在步骤184处，当缓冲组件接收右侧连接器凸缘134，并由此在该缓冲组件处阈值电容量变化发生时，通过与左侧缓冲组件136相关联的左侧EOT传感器154检测到活塞组件67到达该位置处。在检测到到达右侧EOT位置之后，在步骤186和步骤188处，分别关闭右侧排气门28，并开启左侧排气门28。与左侧排气门28的情况一样，在至少某些实施方式中，右侧排气门28相对于活塞组件67到达右侧EOT位置的关闭的精确的正时取决于如由发动机转速传感器所确定的发动机转速(下面参照图13进行进一步说明)。在任何情况中，在步骤186和步骤188之后，在步骤190处，开启右侧燃料喷射器32，导致右燃料喷射器32开始使脉动的燃料进入到右侧加压导入模块30中。随后，在步骤192处，开启右侧进气门26，使得在进一步的步骤194处，将燃料/空气混合物从右侧加压导入模块30导入到右侧燃烧室22中。

最后，在步骤196处，断开右侧燃烧喷射器32，随后在步骤198处，关闭右侧进气门26。一旦这已经发生，就将适量的燃料/空气混合物供应到右侧燃烧室22中。随后在步骤199处，点燃右侧点火装置24，由此在步骤156处导致在右侧燃烧室22内开始燃烧。一旦燃烧开始，活塞组件67就如图6D的箭头143所示向左运动。在此期间，左侧排气门28如步骤158处所示保持开启，使得源于之前的步骤178处的燃烧事件的排放产品能够排出左侧燃烧室22。另外，在该时间段内，所有其它的气门(例如，右侧进气门和右侧排气门以及左侧进气门)如步骤159处所示保持关闭。在此之后，如返回步骤155所示，当活塞组件67再次达到左侧EOT位置时，流程图157的次序可以返回到步骤160处。

另外参考图8，正时曲线图200进一步示出了，当以图6A-7中所示的在左侧EOT位置和右侧EOT位置之间往复驱动活塞组件67的方式操作各种部件24-32、154时，各种部件24-32、154的示例性的致动正时(和特定相关的正时特征)。正时曲线图200特别示出了表示部件24-32、154的各种状态(以及在所感兴趣的这些信号之间的特定差别)的十二幅不同的曲线图202-224。如所示，在活塞组件67到达左侧EOT位置的第一时刻T₁处，将左侧EOT位置曲线图202示出为，从低值转换到高值，这表示如右侧EOT传感器154所检测的电容量已经达到了阈值。在本发明中，当这发生时，左侧排气门曲线图204相应于关闭左侧排气门28的指令迅速下降(例如，从高至转换到低值)，并且右侧排气门曲线图206相应于开启右侧排气门的指令跃迁(例如，从低值转换到高值)。

在时刻T1之后，在时刻T2处，左侧燃料喷射器曲线图210相应于脉冲燃料通过左侧燃料喷射器32开始进入到左侧加压导入模块30中而接通。同样在时刻T2处，左侧进气门曲线图212接通，这表示已开启左侧进气门26(或至少开始开启)，使得左侧加压导入模块30内的燃料/空气混合物能够进入到左侧燃烧室22中。左侧进气门延迟曲线图208还示出了时刻T2和T1之间的差别，特别将时刻上的这种差别设定为，以便提供彼得左侧排气门28能够在左侧进气门26打开之前关闭(排气门28并非瞬间关闭)的充足的时间。接着，在时刻T3处，左侧燃料喷射器曲线图210相应于左侧燃料喷射器32的脉冲的停止而再次下降。随后，在时刻T4处，左侧进气门曲线图212也变低，这表示已经关闭左侧进气门26，使得不会有更多的燃料/空气混合物的量进入到左侧燃烧室22中。随后，在时刻T5处，左侧点火装置曲线图214从低电平转换到高电平，这表示已致动左侧点火装置24。点火延迟曲线图216示出了在时刻T4和时刻T5之间产生的延迟时间的量。

当在时刻T₅变高之后，左侧点火延迟曲线图214保持在高电平直到时刻T₆，在时刻T₆处，它返回到低电平，这表示已经再次断开左侧点火装置24。虽然左点火装置24在时刻T₅和时刻T₆之间的时间段内的致动可包括那个装置的单次起动，以发生产生唯一的一个火花(例如，在时刻T₅处或略晚于时刻T₅)，但是在替代实施方式中，左侧点火装置的致动可包括那个装置的反复(例如，周期的)起动，以便在该时间段内产生多个火花。这可以适用于至少某些情况中，在这些情况中，源于左侧燃烧室22内的单个火花的燃烧事件可能致使室内的一部分燃料/空气混合物未燃尽，而在一段时间内的重复的火花更好地保证了已经将左侧燃烧室22内的所有的(或者几乎所有的)燃料/空气混合物燃尽。

不管致动左侧点火装置24的具体方式，由于点火行为，燃烧在左侧燃烧室22内发生，结果，活塞组件67正沿图6B中所示的箭头145的方向移动到右侧。因此，在时刻T₇处，已将活塞组件67移动得足够远，到达右侧，以使得活塞组件67不再位于左侧EOT位置中，并由此左侧EOT位置曲线图202下降。在时刻T₇之后，除了表示右侧排气门28的致动的曲线图206因右侧排气门28保持开启而保持高电平以外，所有的曲线图202-216均保持在低电平直到时刻T₁₁。在时刻T₇和时刻T₁₁之间的时间段内，活塞67继续沿方向145移动。

在时刻T₁₁处，左侧缓冲组件136在左侧EOT传感器154产生表示已经增大到超过阈值的电容量的信号的充分程度上接收左侧连接器凸缘134。因此，在该时刻，右侧EOT位置曲线图218从低电平转变到高电平。当这发生时，同样在时刻T₁₁处，左侧排气门曲线图204从低电平迅速转变到高电平，并且右侧排气门曲线图206从高电平转变到低电平，从而导致左侧排气门28开启，并导致右侧排气门关闭。接着，在时刻T₁₂处(如进气门延迟曲线图208所示，在时刻T₁₁之后经过足以使得右侧排气门能够关闭的时间量的时间出现所述时刻T₁₂)，右侧燃料喷射器曲线图220从低电平转换到高电平，这表示右侧燃料喷射器32使脉动的燃料开始进入到右侧加压导入模块30中。同样在该时刻处，右侧进气门曲线图222从低电平转变到高电平，使得右侧加压导入模块30内的燃料/空气混合物能够进入到气缸组件100的右侧燃烧室22中。

类似于分别关于左侧燃料喷射器曲线图210和左侧进气门曲线图212的讨论，右侧燃料喷射器曲线图220随后在时刻T₁₃处下降，而右侧进气门曲线图222在时刻T₁₄处下降。随后，在时刻T₁₅处，所述时刻T₁₅出现在时刻T₁₄之后经过点火延迟曲线图216所示的时间量，右侧点火装置曲线图224变高，随后在时刻T₁₆处再次变低，并由此在时刻T₁₅和时刻T₁₆之间接通右侧点火装置24。由于右侧点火装置24的致动，(再次地，如上所述，右侧点火装置24能够包含仅一个火花或者作为替代，包括多个火花的产生)，燃烧在右侧燃烧室22内发生。这又导致活塞组件67沿图6D中所示的箭头143所示的方向运动。活塞组件67的这种运动最终使活塞组件运动得足够远，以使右侧EOT位置曲线图218在时刻T₁₇处从高值转变到低值。活塞组件67沿该方向的进一步的运动使活塞组件在时刻T₂₁处最终回到左侧EOT位置。在时刻T₂₁处开始，如所述的发生在时刻T₁-T₇的操作分别再次发生即，在时刻T₂₁-T₂₇处，重复发生在时刻T₁-T₇的操作。因此，操作循环能够无限重复。

虽然图6A-8设想活塞组件67在气缸组件100内的运动将始终以使得活塞组件响应发生在气缸组件的燃烧室22中的燃烧事件在右侧EOT位置和左侧EOT位置之间往复运动的方式进行，并且尽管这通常是正确的，但是在某些情况中，操作不和/或不能以这种方式进行。特别地，在某些情况中(例如，当液压轮毂式马达18上的载荷很大时)，给定的燃烧事件并不会将充分的力传递到活塞组件67上，从而导致活塞组件前进到达与燃烧事件发生的气缸相对的气缸内的EOT位置的全程。例如，如果燃烧事件在第一气缸10内的左侧燃烧室22内发生，并且在那个时刻处，同一气缸内的燃烧室64上的载荷特别大，在这种情况下，活塞组件67可能不能响应该燃烧事件成功地移动到达右侧EOT位置的全程，确切地说在右侧EOT位置之前的某处以其它方式停止移动。

实际上，在某些情况中，也有可能的是，即使活塞组件由于燃烧事件继续在气缸组件100内往复运动，活塞组件也将既未达到左侧EOT位置也未达到右侧EOT位置。作为替代，在其它情况中，可能的是，在给定的燃烧时间过程中，传递到活塞组件67上的力太小，甚至不能使活塞组件67离开其当前所处的EOT位置。在各种情况中，活塞组件67在气缸组件100内经历的运动方式与图6A-6D所示的方式不同，特别是在取决于运动类型的范围内，活塞组件67将不经历图6A和图6C中所示的EOT位置中的一个或两个，或者将仅经历图6A和图6C的EOT位置中的一个，但不经历图6A-图6D中所示的其它三个位置中的任何一个。此外，在这种运转情况中，事件的顺序/正时与图7-8中所示的不同。

参考图9-图11，另外的正时曲线图300、400和500分别示出了，当在三种上述“非正常的”运转模式下操作这些部件24-32、154时，各种部件24-32、154的示例性的致动正时(和特定相关的正时特征)，在所述三种“非正常的”运转模式下，活塞组件67不能达到EOT位置中的一个或两个或者尽管发生了应该从EOT位置驱动活塞组件的燃烧事件，但活塞组件仍保持在EOT位置的一个内。虽然将图9-11所示的不同的运转方式示出为彼此独立并且独立于图8的正常的运转模式，但是可以认识到，电控电路116能够控制发动机4，从而使它在对运转没有显著影响的情况下重复而连贯地进入、离开这些运转模式的任何一个并在这些运转模式之间转换。

特别参考图9，正时曲线图300特别示出了，当活塞组件67能够达到和离开左侧EOT位置但不能达到右侧EOT位置时，气缸组件100的各种部件24-32、154的示例性的致动正时(和特定相关的正时特征)。虽然正时曲线图300示出了活塞组件67能够达到和离开左侧EOT位置但不能达到右侧EOT位置的示例性操作，但是将认识到，相应于相反的活塞运动方式(例如，其中活塞组件能够达到和离开右侧EOT位置但不能达到左侧EOT位置)的操作方式将与下面说明的情况完全相反。

更具体地，在本示例中，当活塞组件67在时刻T₁达到左侧EOT位置时，运转以与图8中的情况大体相同的方式开始进行。即，在时刻T₁处，当活塞组件67已达到左侧EOT位置时，左EOT位置曲线图302从低变高，并由此，在该时刻处，左侧排气门曲线图304变低，从而关闭左侧排气门28，并且右侧排气门曲线图306变高，从而开启右侧排气门28。随后，在时刻T₂处(时刻T₂经过由进气门延迟曲线图308所示的时间量而区别于时刻T₁)，左侧燃料喷射器曲线图310变高，左侧进气门曲线图312也变高，因此开启燃料喷射器32，并开启左侧进气门26。随后，在时刻T₃处，左侧燃料喷射器曲线图310变低，且在时刻T₄处，左侧进气门曲线图312变低，从而分别关掉左侧燃料喷射器32，并关闭左侧进气门26。此外，在时刻T₅处和时刻T₆处，左侧点火装置曲线图314分别变高和变低，使得在相应的时刻(其中时刻T₅在时刻T₄之后经过点火延迟曲线图316所示的时间量而出现)打开并随后关闭左侧点火装置24。最后，在时刻T₇，当源于左侧点火装置24的燃烧事件导致活塞组件67离开左侧EOT位置时，左侧EOT位置曲线图302转换回低值。

但是，与图8中所示的操作对比，由于活塞组件67在该示例中从未达到那个右侧EOT位置，所以正时曲线图300示出，在时刻T₁₁处，右侧EOT位置曲线图318未变到高电平。确切地说，在该示例中，在时刻T₃₁处，电控电路116确定从左侧点火装置24开始执行点火，并且燃烧事件在左侧燃烧室22内随之发生以来所经过的一段时间(在该示例中，等于时刻T₃₁和时刻T₅之间的差异)。因此，在时刻T₃₁处，电控电路116导致发动机4就像活塞已达到右侧EOT位置一样地运转，尽管活塞并未达到右侧EOT位置。因此，在该时刻T₃₁处，右侧进气门曲线图306转变到低电平，从而关闭右侧进气门28，另外，左侧进气门曲线图304变到高电平，从而打开左侧进气门。

接着，在时刻T₃₂处(时刻T₃₂经过进气门延迟曲线图308所示的时间量而区别于时刻T₃₁)，右侧燃料喷射器曲线图320从低电平转变到高电平，并且右侧进气门曲线图332同样从低电平转变到高电平，因此，导致将燃料通过右侧燃料喷射器32喷射到右侧加压导入模块30中，并导致将燃料/空气混合物通过右侧进气门26供应到右侧燃烧室22中。随后，分别在时刻T₃₃处和时刻T₃₄处，右侧燃料喷射器曲线图320转变到低值，并且右侧进气门曲线图322同样变到低值，由此，分别关掉右侧燃料喷射器32，并随后关闭右侧进气门26。此外，在时刻T₃₅处(时刻T₃₅在时刻T₃₄之后经过点火延迟曲线图316所示的时间量而出现)，右侧点火装置曲线图324从低转变到高，导致致动右侧点火装置24。这持续到右侧点火装置曲线图324再次变低的时刻T₃₆。源于右侧点火装置24的致动，燃烧事件在右侧燃烧室22内发生，并继而活塞组件67在时刻T₄₁处再次返回到左侧EOT位置，在时刻T₄₁处，左侧EOT位置曲线图320再次升高，左侧排气门曲线图304再次降低，且右侧排气门曲线图306再次升高。在时刻T₄₁之后，曲线图302-324均分别以与在时刻T₁-T₇所发生的情况相同的方式在相应的时刻T₄₁-T₄₇处进行操作。

随后参考图10，正时曲线图400示出了，当活塞组件67在另一非正常的模式下操作时，活塞组件100的各种部件24-32、154的示例性的致动正时(和特定相关的正时特征)，在所述非正常模式下，尽管活塞组件可经历运动，但活塞组件不能到达左侧EOT位置或者右侧EOT位置。如所示，当活塞组件67处于这种运转模式中时，在所有的时刻处均一直保持恒定(例如，低值)的左侧EOT位置曲线图402和右侧EOT位置曲线图418分别表示既未到达左侧EOT位置，也未到达右侧EOT位置。由于未到达EOT位置，因此基于到达EOT位置的时刻(如通过来自EOT传感器154的信号所确定的那样)的燃料喷射器32和点火装置24不再基于诸如气门26和28之类的其它部件的致动，取而代之，在由电控电路116所确定的其它时刻处致动这些部件。

更具体地，如图10中所示，在参考由电控电路116所确定的连续的时刻的时刻处致动部件24、26、28和32，在该时刻，正时器的期满(超时)。将三种超时状况在图10中示出为，即，已经在时刻T₅₁、T₆₁和T₇₁处发生，虽然可以认识到，附加的超时状况可以在其后无限期地发生。在所示的示例中，时刻T₅₁开始半个循环，在该循环中，燃烧发生在第一气缸10的左侧燃烧室22中。更具体地，在时刻T₅₁处，分别相应于左侧排气门28的关闭和右侧排气门28的打开，左侧排气门曲线图404下降，而同时右侧排气门曲线图406升高。接着，在时刻T₅₂处(时刻T₅₂经过进气门延迟曲线图408所示的时间量而区别于时刻T₅₁)，使相应的左侧燃料喷射器曲线图410和左侧进气门曲线图412升高，导致左侧进气门26打开和左侧燃料喷射器32的脉动。

接着，在时刻T₅₃处，左侧燃料喷射器曲线图410变低，这表示左侧燃料喷射器32的断开，并且在时刻T₅₄处，左侧进气门曲线图412同样变低，这表示左侧进气门26的关闭。最后，在时刻T₅₅处，左侧点火装置曲线图414变高(其中时刻T₅₅在时刻T₅₄之后经过点火延迟曲线图416所示的时间量而出现)，开启左侧点火装置24，随后左侧点火装置曲线图414在时刻T₅₆处变低，断开左侧点火装置。因此，通过该示例显而易见的是(至少在该实施方式中)，气门26和28、燃料喷射器32以及点火装置24在时刻T₅₁之后的致动与当活塞组件67正从左侧EOT位置起动时，这些部件在图8和图9的时刻T₁之后致动的方式完全相同。但是，在本示例中，以这种方式致动这些部件的基础不是活塞组件67到达左侧EOT位置，而是电控电路116任意确定的时刻T₅₁。

进一步如所示，由于在本实施方式中源于左侧点火装置24在时刻T₅₅和时刻T₅₆之间的致动的燃烧事件不会导致活塞组件67运动到达右侧EOT位置的全程(某些情况中，根本不产生任何运动)，所以同样不以活塞组件到达这种位置为基础来确定时刻T₆₁，而是当正时器相对于时刻T₅₅(或者，在替代实施方式中，诸如时刻T₅₆之类的某些其它时刻)超时时，正时器由电控电路116确定时刻T₆₁。但是，一旦已确定该时刻T₆₁，就以与活塞组件67到达右侧EOT位置的上述方式大致相同的方式致动气缸组件100的部件24、26、28和32。即，在时刻T₆₁处，左侧排气门曲线图404从低电平转变到高电平，而右侧排气门曲线图406从高电平变转到低电平，因此，打开左侧排气门28并关闭右侧排气门。

接着，在时刻T₆₂处(时刻T₆₂在时刻T₆₁之后经过点火延迟曲线图408所示的时间量而出现)，右侧燃料喷射器曲线图420从低变高，并且右侧进气门曲线图422同样从低变高，由此，分别导致右侧燃料喷射器32将燃料喷射到右侧加压导入模块30中，并导致右侧进气门26打开。接着，在时刻T₆₅处，右侧燃料喷射器曲线图420下降，因此，停止右侧燃料喷射器32的脉动，随后在时刻T₆₄处，右侧进气门曲线图422下降，由此，关闭右侧进气门26。最后，在时刻T₆₅和时刻T₆₆处(其中时刻T₆₅经过点火延迟曲线图416所示的时间量紧随时刻T₆₁之后)，相应于右侧点火装置24的接通和断开，右侧点火装置曲线图424升高并随后下降。右侧点火装置24的该致动再次产生倾向于导致活塞组件67以向左的方向运动的燃烧事件(虽然，在某些情况中，可能实际上出现很小的运动或者不出现运动，例如，如果车辆处于遭遇到固定物体的位置)。

在图10中，旨在示出活塞组件67在第一气缸10和第二气缸12之间往复的持续运动，其中活塞组件从未到达EOT位置，从时刻T₇₁开始，以这种方式再次致动部件24、26、28和32，从而导致左侧燃烧室22内的燃烧事件并导致活塞组件沿右侧燃烧室的方向运动。特别地，时刻T₇₁由电控电路116在正时器相对于时刻T₆₅(或者某些其它时刻)正时器超时时再次确定。在时刻T₇₁之后，以与前面参照时刻T₅₁和其后参照后来的时刻进行说明的方式相同的方式致动部件24、26、28和32。即，左侧排气门曲线图404和右侧排气门曲线图406在时刻T₇₁处再次改变它们各自的状态，左侧排气门曲线图410和左侧燃料喷射器曲线图412均在时刻T₇₂处升高，并随后分别在时刻T₇₃处和时刻T₇₄处降低，并且此外，左侧点火装置曲线图414在时刻T₇₅处升高，并随后在时刻T₇₆处降低。如果活塞组件67从未到达气缸10或者气缸12的EOT位置，那么图10中所示的运转能够无限期地继续。

对于图11，另外的正时曲线图500示出了另外的曲线图502-524，它们示出了当活塞组件67在另一非正常模式下运转时，气缸组件100的各种部件24-32、154的示例性的致动正时(和特定相关的正时特征)。在该运转模式下，活塞组件67保持在左侧EOT位置处，并且尽管在左侧燃烧室22内发生燃烧事件，但活塞组件67仍不能离开该左侧EOT位置。虽然正时曲线图500示出了活塞组件67不能离开左侧EOT位置的示例性的运转，但将认识到，相应于相反的运转方式(例如，其中活塞组件不能离开右侧EOT位置)的运转方式将与下面所述的方式大致相反。

如图11中所示，曲线图502-524分别是左侧EOT位置曲线图502、左侧排气门曲线图504、右侧排气门曲线图506、进气门延迟曲线图508、左侧燃料喷射器曲线图510、左侧进气门曲线图512、左侧点火装置曲线图514、点火延迟曲线图516、右侧EOT位置曲线图518、右侧燃料喷射器曲线图520、右侧进气门曲线图522以及右侧点火装置曲线图524。在本示例中，如左侧EOT曲线图502所示，活塞组件67首先在时刻T₁处(如图8和图9中所设定的那样)到达左侧EOT位置，并随后保持在该左侧EOT位置处。因此，右侧EOT曲线图518示出了活塞组件67在正时曲线图500所包含的任何时刻期间均未处于右侧EOT位置处(虽然活塞组件可在时刻T₁处之前已处于该位置处)。一旦在时刻T₁处开始运转，就在那个时刻和随后的时刻T₂-T₆处以与前面参照图8和图9说明的方式相同的方式致动部件24、26、28和32。

由于源于在时刻T₅处开始发生的燃烧事件，活塞组件67从未离开左侧EOT位置，所以左侧EOT位置曲线图502在任何时刻T₇处均未发生变化，而在时刻T₈₁处发生变化，电控电路116确定已经期满，并导致气缸组件100的部件24、26、28和32的进一步的致动。特别地，从时刻T₈₁开始，在上述时刻T₁-T₆处采取的动作分别在时刻T₈₁-T₈₆处再次执行(除排气门28的打开/关闭状态的转换以外，如曲线图504和曲线图506所示，排气门28处于它们当前的位置中)。随后，由于在本示例中活塞组件67继续保持在左侧EOT位置处，所以在时刻T₉₁处，电控电路再次识别出活塞组件未运动出左侧EOT位置，并由此在时刻T₉₁-T₉₆处分别重复操作已在时刻T₈₁-T₈₆处执行的操作。

转到图12，更详细地示出了，发动机4内的示例性的通信链路及特别地在电控电路116和发动机4的各种其它部件之间的通信链路。通常，虽然利用其它实现该通信链路的方式的其它实施方式也意欲被包含在本发明内，但如曲线图12中所示的链路通过电路实现。特别如所示，电控电路116联结到加速器踏板670和点火开关672，电控电路通过加速器踏板670探测操作者指令的加速度(或者速度)设定，电控电路通过点火开关672能够确定操作者是否已指示打开或关闭发动机4(通常，基于在点火开关内存在的销，虽然这种指令也可由操作者输入适当的代码或者其它机械装置发出)。

此外，将电控电路116联结到轮毂式马达18(更具体地，联结到该轮毂式马达上的传感器)，电控电路通过该传感器能够确定车轮(并由此确定车辆)速度。虽然车轮速度通常是很重要的，但是该速度不必(或通常)与发动机转速相同。由于发动机转速同样是很重要的(例如，在下面将进一步说明的确定排气门28的关闭正时时)，电控电路116进一步包括如所示的某些附加的电路。特别地，电控电路116包括测量速率的发动机转速传感器678，电控电路内的左侧止动销674和右侧止动销676(可将它们视作转向止动销或切换止动销)以该速率进行转换。如将在下面参照图13进一步说明的那样，内部止动销674、676的状态的转换表示燃烧事件在发动机4的气缸10和气缸12的相应的燃烧室22中发生的频率，并由此表示发动机转速。虽然图12特别将电控电路116示为包括两个内部止动销674、676，但是止动销的实际数目可能更大，特别地，在至少某些实施方式中，对于发动机中的每对气缸，电控电路116将包含一对止动销。

另外如所示，电控电路116联结到空气罐36、主压缩机38、辅助压缩机40以及电池42中的每个，或者更具体地，联结到位于那些装置上的传感器，使得电控电路能够接收表示空气罐36内的气压、压缩机38和40的运转状态以及电池42的充电、电压或其它有关电的状态的传感器信号。此外，电控电路116联结到发动机4的主要部分34内和辅助动力单元44内的多个可控装置和可监视装置。更具体地，如所示，电控电路116联结到与发动机4的主要部分34的气缸10-16和50、52中的每个相关联的点火装置24、进气门26、排气门28和燃料喷射器32以及辅助动力单元44中的每个。同样，电控电路116联结到与那些气缸中的每个内的相应的缓冲组件136相关联的电极/EOT传感器154中的每个。不管图12，根据实施方式，电控电路16也可以接收来自未示出的其它装置的信号，并将控制信号发出到未示出的其它装置。

参考图13，给定电控电路116和如图12中所示的其它部件之间的连接，电控电路能够根据流程图600控制发动机4的运转。图13所示的特定流程旨在使得电控电路116能够以在上面参照图6A-11说明的任一方式操作活塞10、12，并使得能够以连贯的方式在上述的不同运转模式之间转换。虽然旨在特别用于控制关于发动机4的主要部分34的气缸组件100的气缸10、12的运转，但是流程同样适用于控制关于发动机的主要部分的气缸14、16和辅助动力单元44的气缸50、52的运转，虽然可以认识到，辅助动力单元的气缸以上面特别参照图9-11说明的任何非正常的运转模式运转的情况(如若发生)是很少见的情况。

如图13中所示，当操作者已指示起动发动机4时，方便地将电控电路116的运转视为开始，例如，当在步骤602处，将信号发出到电控电路116时，这表示已接通点火开关672。当已接收到这种指示时，电控电路116随后在步骤604处确定空气罐36提供的气压是否太低。通常，将不是这种情况。假定对空气罐36进行适当的设计，空气罐应该能够在无泄漏的情况下在很长一段时间内维持给定的压力水平，所以甚至是在发动机4已处于静止状态很长一段时间之后，空气罐应该仍处于先前设定的压力水平(通常，当关闭发动机时，辅助动力单元继续操作，通常操作几秒，直到空气罐处于其适当的压力设置下)。因此，通常，由于因发动机在先前进行的运转导致已将空气罐36预加压到足够高的水平，所以一旦开始发动机运转，空气罐通常就应处于所要求的压力水平。

尽管如此，如果在步骤604处确定空气罐36内的气压过低，则在步骤606处，电控电路116致动电动空气压缩机40或者主空气压缩机38(在该情况中，也致动辅助动力单元44)。更具体地，如果空气罐36内的气压不足以使得辅助动力单元44和主空气压缩机38进行适当运转，则起动电动空气压缩机40(通常，对于小型空气罐，这仅需几秒)。但是，如果空气罐36内的气压足以使得辅助动力单元44能够进行适当操作，或者一旦空气罐内的气压变得足以使得辅助动力单元能够进行这种操作(例如，在电动空气压缩机40的预先运转之后)，则辅助动力单元和主空气压缩机38开始运转，直到空气罐36达到所要求的运转压力(这需要例如约4-10秒)。一旦压缩机40或压缩机38运转，系统就返回到步骤604处。但是，电控电路116继续在步骤604处和步骤606处之间往复循环，直到空气罐36内的气压足够高的时刻。通常，到空气罐36内的气压高到足以使发动机4的主要部分34进行适当操作时，辅助动力单元44还在操作。

随后，在步骤608，电控电路116探测是否压下加速器踏板670或相反，是否已发出表示应致动发动机的信号。如果回答为否，则系统仍停留在步骤608处，并且主要部分34还未开始运转(即，燃烧事件尚未发生)。如果回答为是，则系统随后进入步骤610。在步骤610处，电控电路116基于从EOT传感器154接收的一个或者多个信号，确定给定活塞组件(例如，上述活塞组件67)是否位于与它们相应的活塞组件相关联的左侧EOT位置或右侧EOT位置中的一个处，或者作为替代，不处于任何EOT位置处。如所示，如果电控电路116确定活塞组件位于左侧EOT位置或不处于EOT位置中的任何一个处，则电控电路进入步骤612。否则，如果确定活塞组件位于右侧EOT位置处，则电控电路116进入步骤642。在替代实施方式中，如果未达到EOT位置，则电控电路可改为进入步骤642，而不进入步骤612。

进一步如所示，一旦到达步骤612处，电控电路116就设定(例如，“打开”)左侧止动销674，并复位(例如，“关闭”)右侧止动销676，如上所述，左侧止动销674和右侧止动销676是作为电控电路116的一部分的开关(参见图12)。左侧止动销674的设定和右侧止动销676的复位导致电控电路116开始执行一系列步骤(例如，步骤612-629)，这些步骤导致燃烧事件发生在第一(左侧)气缸10处。相反，一旦到达步骤642处，电控电路116改为复位(例如，“关闭”)左侧止动销674，并设定(例如，“打开”)右侧止动销676，这导致电控电路116开始执行不同系列的步骤(例如，步骤642-659)，这些步骤导致燃烧事件发生在第二(右侧)气缸10处。

假设电控电路116已进入步骤612，如图13所示，电控电路随后继续执行步骤614、616和620中的每个。以虚线示出的步骤614表示可以在某些方案中进行的可选操作，而且将在下文中进一步描述(该步骤未相应于正时曲线图8-11中所示的操作方式)。假设未执行步骤614，电控电路116从步骤612前进到步骤616，在该步骤处，它向左侧排气门28发出控制信号，以使该气门关闭，然后前进到步骤620，在该步骤处，它向右侧排气门发出控制信号，以使该气门打开。所以，步骤616和620相应于图8中在时刻T₁和T₂₁处、图9中在时刻T₁和T₄₁处以及图11中在时刻T₁和T₉₁处所示的动作。一旦步骤620完成，电控电路116就进入步骤621，在该步骤处，它致动左侧进气门延时器，以便将进程的进一步前进延迟相当的时间(比如，参照图8，是时刻T₁与T₂之间的时间差)，从而足以使得左侧排气门28能够关闭。

与步骤621相关的延迟已过去后，电控电路116接着进入步骤622和623，在这些步骤处，它分别发出左侧燃料喷射器信号，并同时致动左侧燃料喷射器脉冲正时器。与步骤622和623同时地，电控电路116还执行步骤624和625，在这些步骤处，它分别发出左侧进气门信号，并致动左侧进气门脉冲正时器。步骤622和623的执行相应于左侧燃料喷射器曲线图210在时刻T₂处发生跃迁，连同持续维持该高电平信号，直到时刻T₃，如图8中所示(除了其它地方以外)。步骤624和625的执行相应于左侧进气门曲线图212在时刻T₂处发生跃迁，连同持续维持该高电平信号，直到时刻T₄处，也如图8中所示(除了其它地方以外)。应当注意，在本实施方式中，步骤623和625中使用的脉冲正时器的每个的时长由电控电路116基于加速器踏板670的感测位置，如在步骤608处所确定的那样进行确定。如果更大幅度地压下加速器踏板670，这表示驾驶员希望更大的发动机功率，则步骤622、624中正时器将调节为更长的时间周期，以将更多的燃料和加压气体喷射到左侧燃烧室22中。

一旦步骤623和625完成(应该注意，步骤623通常比步骤625更早完成)，电控电路116接着进入步骤626，在该步骤处，它致动点火延时器，该点火延时器必须在左侧火花装置24点火之前超时。步骤626中延时器的致动相应于图8的点火延迟曲线图216中所示的时刻T₄与T₅之间的延迟(除了其它地方以外)。在步骤626之后，电控电路116接着执行步骤628，在该步骤处，它致动左侧火花装置脉冲正时器，随后是步骤629，在该步骤处，它发出信号，以致动左侧火花装置24。除了执行步骤628和629之外，与这些步骤同时地，电控电路116进一步执行步骤630，在该步骤处，电控电路开启超时正时器。在步骤629处发出的左侧火花装置信号导致左侧火花装置24在例如图8的时刻T₅处接通(除了其它地方以外)，同时步骤628的左侧火花装置的脉冲正时器的期满导致左侧火花装置信号停止，使得左侧火花装置在例如图8所示的时刻T₆断开。尽管未示出，但是在替代实施方式中，左侧火花装置信号还可以成形为使得左侧火花装置在左侧火花装置脉冲正时器所确定的时间周期内(或者在某些其它时间周期内，例如在时间周期内直到出现EOT状况或超时状况)产生多个、重复的火花。

在执行步骤629和630之后，会同时发生若干情况。特别是一旦执行步骤629，就在步骤632处，确定定活塞组件是否不再位于左侧EOT位置处。同时，一旦在步骤630处开启超时正时器，电控电路116就进入步骤634，在该步骤处，它不断重新访问超时正时器是否已期满(在至少一种实施方式中，将超时正时器设定为500毫秒后期满)。特别连续重新执行步骤634直到超时正时器期满，除非在步骤632处电控电路116确定活塞组件不再处于左侧EOT位置处，而且进一步地，在步骤661处，确定活塞组件已到达右侧EOT位置。超时正时器在步骤634处期满而无需达到步骤632和661的条件，然后电控电路116进入步骤636，在该步骤处，电控电路就对活塞组件是位于左侧EOT位置处，还是位于右侧EOT位置处，还是不位于这两个位置中的任一个处有效作出新的确定，如在步骤610处最初所确定的那样。

如果在步骤632和661处，确定活塞组件已移至右侧EOT位置，或者如果在步骤636处，确定活塞组件处于右侧EOT位置处，那么电控电路进入步骤642。然而，如果作为替代，在步骤636处，确定活塞组件停留在左侧EOT位置处，那么电控电路116就返回到步骤612。同样，如果在步骤636处，确定活塞组件当前没有处于EOT位置中的任一个处，那么电控电路116就进入步骤638，在该步骤处，确定当前设定右侧止动销或左侧止动销中的哪一个(相对于复位)。如果当前设定右侧止动销(相应地当前复位左侧止动销)，然后系统返回步骤612。作为替代，如果当前设定左侧止动销(相应地当前复位右侧止动销)，那么系统改为进入步骤642。

如果电控电路116到达步骤642处，不管是从步骤610处还是作为替代从步骤636、638或661处，它已到达该步骤处，或者是因为活塞组件67处于右侧EOT位置处(如步骤610、636或661处所确定的那样)，或者作为替代因为活塞组件处于EOT位置之间，但当前设定左侧止动销(如步骤638处所确定的那样)。如上所述，一旦到达步骤642处，电控电路116设定右侧止动销676，并复位左侧止动销674，然后开始执行步骤644、646和650中的每个。与参照步骤614一样，以虚线示出的步骤644表示可以在某些方案中执行的可选操作，而且将在下文中进一步描述(该步骤未相应于正时曲线图8-11中所示的操作方式)。假设未执行步骤644，电控电路116从步骤642前进到步骤646，在该步骤处，它向右侧排气门28发出控制信号，以使该气门关闭，然后前进到步骤650，在该步骤处，它向左侧排气门发出控制信号，以使该气门打开。一旦步骤650完成，电控电路116即进入步骤651，在该步骤处，它致动右侧进气门延时器，以便将进程的进一步前进延迟相当的时间(比如，参照图8，时刻T₁₁与T₁₂之间的时间差)，从而足以使得左侧排气门28能够关闭。

与步骤651相关的延迟已过去以后，电控电路116接着进入步骤652和653，在这些步骤处，它分别发出右侧燃料喷射器信号，并同时致动右侧燃料喷射器脉冲正时器。与步骤652和653同时地，电控电路116还执行步骤654和655，在这些步骤处，它分别发出右侧进气门信号，并致动右侧进气门脉冲正时器。步骤652和653的执行相应于右侧燃料喷射器曲线图220在时刻T₁₂处发生跃迁，连同持续维持该高电平信号直到时刻T₁₃，如图8中所示(除了其它地方以外)。步骤654和655的执行相应于右侧进气门曲线图222在时刻T₁₂处发生跃迁，连同持续维持该高电平信号，直到时刻T₁₄处，也如图8中所示(除了其它地方以外)。与步骤623和625中使用的脉冲正时器一样，在本实施方式中，步骤653和655中使用的脉冲正时器的每个的时长由电控电路116基于加速器踏板670的感测位置，如在步骤608处所确定的那样进行确定。

一旦步骤653和655完成(应该注意，步骤653通常比步骤655更早完成)，电控电路116接着进入步骤656，在该步骤处，它致动点火延时器，该点火延时器必须在右侧火花装置24点火之前超时。步骤656中延时器的致动相应于图8的点火延迟曲线图216中所示的时刻T₁₄与T₁₅之间的延迟(除了其它地方以外)。在步骤656之后，电控电路116接着执行步骤658，在该步骤处，它致动右侧火花装置脉冲正时器，随后是步骤659，在该步骤处，它发出信号，以致动右侧火花装置24。除了执行步骤658和659之外，与这些步骤同时地，电控电路116再次同样执行步骤630，在该步骤处，电控电路开启超时正时器。在步骤659处发出的左侧火花装置信号导致右侧火花装置24在例如图8的时刻T₁₅处接通(除了其它地方以外)，同时步骤658的右侧火花装置的脉冲正时器期满导致右侧火花装置信号停止，使得右侧火花装置在例如图8所示的时刻T₁₆断开。

与上述执行步骤629和630之后的情况一样，执行步骤659和630之后也会同时发生若干情况。特别是一旦完成步骤659，在步骤660处，确定活塞组件是否不再位于右侧EOT位置处。如果活塞组件仍然处于右侧EOT位置处，那么电控电路116就停留在步骤660处，而如果活塞组件已离开了右侧EOT位置，那么电控电路就进入步骤640，在该步骤处，它确定活塞组件是否已到达左侧EOT位置。同时，尽管执行了步骤660和640中的一个或两个，但是电控电路116还执行步骤634，在该步骤处，它确定超时正时器是否已期满。

如果电控电路116在步骤634处确定在活塞组件不仅在步骤660处离开了右侧EOT位置，而且如在步骤640处所确定的那样到达左侧EOT位置之前，超时正时器就已经期满，那么电控电路就从步骤634进入到步骤636，在该步骤处，它如上所述对活塞组件的位置作出新的确定。然而，如果电控电路116确定在步骤634的超时正时器期满之前就已达到步骤660和640的要求，那么电控电路就返回步骤612。接着照这样，根据确定活塞组件是处于左侧EOT位置或右侧EOT位置，还是处于那些EOT位置之间，电控电路116循环返回步骤612或步骤642。

特别地，图13意图显示涉及发动机4的主要部分34的气缸组件之一、即上述具有其气缸10和12的气缸组件100的电控电路116的示例性操作。通过上述说明应该显而易见，当电控电路116根据图13操作时(以及当发动机根据图8-11的任一正时曲线图运转时)，电控电路116通常可以在设定左侧止动销674和左侧气缸10中发生燃烧的操作与设定右侧止动销676和右侧气缸12中发生燃烧的操作之间以重复方式交替进行。所以，进一步显而易见的是，通过监控止动销674、676的状态的转换率，发动机转速传感器678能够获得对发动机运转速度或至少气缸组件100的运转速度的测量。

这种发动机转速信息在某些实施方式(特别地是与上述实施方式略有不同的实施方式)、比如执行上述步骤614和644的实施方式中是特别有用的。在这方面更具体而言，并不总是希望，一旦活塞组件抵达如上所述的EOT位置之一时，就立刻致动排气门28(以便进行关闭)。在某些情况下，即使活塞组件已抵达EOT位置中的一个时(比如，左侧EOT位置)，仍然不希望立刻关闭相应的排气门(比如，左侧排气门)，因为排气门的这种关闭会由于在其相关的燃烧室内的气压变化而过早地限制活塞组件继续沿其行进方向(比如，向左)运动的能力。当降低发动机转速时尤为如此。

在这种情况下，因而可以预期活塞组件抵达给定EOT位置的时刻与相应的排气门关闭的时刻之间会存在延迟。此外，通常能够预期延迟的时间量应该考虑发动机转速，特别地当降低发动机转速时，会增加延迟时间量，反之亦然。因而假设是这种情况，就能够在步骤612与616之间以及步骤642与646之间分别执行图13中相应的步骤614和644，以产生这种延迟。更具体而言，步骤614包括向左侧排气门提供可变的关闭延迟，从而相对于步骤612延迟步骤616的执行，而步骤644包括向右侧排气门提供可变的关闭延迟，从而相对于步骤642延迟步骤646的执行。进一步如所示，在各种情况下，可变的关闭延迟是基于所接收的检测到的发动机转速信息而提供的，将该发动机转速信息描述为在步骤618处接收到。

尽管图13出于简化目的示出了特别适合气缸组件100的电控电路116的操作，但是可以进一步理解到，在这个范围内，即图2的发动机4的主要部分34包括两个气缸组件，该两个气缸组件分别包括两对不同的气缸10、12和14、16，这种发动机的电控电路116通常将同时执行至少两组这种如图13所示的流程，一组流程相对于两个不同组件中的每个。在至少某些这种实施方式中，电控电路116包括除了止动销674、676以外的另一组止动销，以及除了传感器678以外的可能的另一种发动机转速传感器，以检测与气缸14和16有关的运转速度。同样，在这个范围内，通常希望包括气缸10和12的气缸组件100的运转方式与包括气缸14和16的气缸组件的运转方式相反，以便实现发动机平稳(从而使发动机运转具有较小的不合乎要求的振动)，在至少某些实施方式中，电控电路116将协调其涉及气缸10、12的运转与其涉及的气缸14、16的运转，以便获得这种平稳运转。

尽管图13中未示出，但是应该进一步指出，通常，希望发动机4开始操作时，其活塞组件(比如，活塞组件67)位于EOT位置处，而不是位于EOT位置之间的某处。如果发动机开始操作时，活塞组件处于这种状态，那么活塞组件因而准备好执行将提供最大的初始力的燃烧事件，这是特别合乎要求的。通常，无需施加额外的作用力来使活塞组件抵达EOT位置处，在这个范围内，活塞组件自然地趋向于在其EOT位置处停止(比如，当活塞组件以参照图8所述的方式连续运转时)。

参照图14，另外的示意图680描述了发动机4的部分可替代实施方式，其中气缸10、12、14和16不仅液压式地联结至液压马达18，而且液压式地联结至附件，发动机通过这些附件能够提供再生的制动功能。如所示，气缸10、12、14和16具有与图3中所示相同的部件和结构。也就是说，气缸10、12、14和16中的每个都包括相应的燃烧室22、相应的液压室64和相应的活塞62。此外，气缸10和12的活塞62经由连接管66连接，气缸14和16的活塞经由连接管68连接。此外，在第一气缸10和第二气缸12的液压室64与链路94之间分别联结有单向阀72和74，那些气缸通过链路94连接至储液器，在本实施方式中该储液器显示为储液器690。此外，同样连接至气缸10、12的相应的液压室64的单向阀76和78通过链路80连接至单向阀82和84，单向阀82和84分别联结至气缸14和16的液压室64。此外，另外的单向阀86和88也联结至气缸14和16的液压室64，该单向阀86和88通过链路90彼此联结且联结至液压轮毂式马达18，该液压轮毂式马达18是排量可变的液压轮毂式马达。

如所示，在本实施方式中，液压轮毂式马达18并不直接联结返回储液器690，而是通过链路696联结至三通两位比例液压阀，还可将三通两位比例液压阀称为制动阀682。通常，制动阀682不仅通过具有弹力恢复的单螺线管(该单螺线管可由电控电路116控制)操作，而且其还可以是液控式的。制动阀682的两种可选的输出端子之一(与连接至链路696的端子相对的一个)通过链路684连接至储液器690，使得当制动阀682处于图14所示的位置中时，经过液压马达18的液压流体经由链路684返回储液器690。然而，制动阀682的两个可选输出端子中的另一个还经由链路688连接至缓冲罐692。缓冲罐692进一步经由链路689联结至附加的再加速阀686，在本实施方式中该再加速阀686是二通二位比例液压阀。再加速阀686另外联结在链路689与合并(比如联结至)链路90的附加链路694之间，并由此联结至液压轮毂式马达18。

假设如上所述那样进行布置，当再加速阀686处于如图14所示的关闭位置(中断流体流)时，阻挡住链路689与694之间流动的液压流体。所以，当关闭再加速阀686时，也阻挡缓冲罐692(以及链路688)与链路694之间流动的液压流体。然而，当将再加速阀686移动(再次通过电磁控制)至打开位置，以便联结链路689和694时，液压流体能够从液压缓冲罐692流至链路694，并因而经由链路90流至液压轮毂式马达18。

当在诸如图1那样的车辆中采用由示意图680表示的发动机时，其操作如下。当响应于驾驶员踩下加速器踏板670来运转发动机(而且在发动机气缸内发生燃烧事件)，以将液压流体朝液压轮毂式马达18驱动时，制动阀682将液压流体流导向储液器690。这时，不允许液压流体进入到缓冲罐692，因为如果以那种方式引导流体，则流体将累积在缓冲罐中，最后发动机活塞将完全停止运转。此外，当车辆运动(或者液压轮毂式马达18以其它方式旋转)，而松开加速器踏板670时，即使无论何时松开加速器，发动机本身停止运转(比如，即使驱动活塞62的燃烧事件不再发生)，液压流体也继续从储液器690通过发动机单向阀72-78和82-88、通过液压轮毂式马达18返回到储液器。在该运转状态下，发动机空转。

然而，当驾驶员踩刹车时(再次，如电控电路116所感测到的那样)，将经过液压轮毂式马达18的空转流体转向离开储液器690，改为传送至缓冲罐692。更具体地，发生这种情况是因为电控电路116致动制动阀682的螺线管，以从图14中所示的位置朝一位置移动，在该位置中，将液压流体流从链路696引导至链路688，并由此引导至缓冲罐692而不是链路684。当发生这种情况时，通常再加速阀686处于所示的关闭位置中，也就是说，阻止流体在链路689与链路694之间流动。因此，将流体转向进入到液压缓冲罐692中，从而导致其内的压力升高。如上所指出的那样，本实施方式中的制动阀682是比例阀，使得在任意给定时间再次改向到缓冲罐692的流体体积不必包括离开液压轮毂式马达18流经链路696的所有流体。此外，基于缓冲罐692中的流体量/压力值可以对制动阀682的操作进行调整，以确保顺畅且适当的制动功能。

一旦松开制动踏板，就控制制动阀682以返回其正常位置，在该正常位置中，将液压流体全部引导返回到储液器690。如果缓冲罐692被充满的话，也会发生这种情况，因为必须存在液压流体在该状况下流动的地方。同样，如果液压缓冲罐692被完全充满，或者如果驾驶员希望有比通过再生制动系统使流动转向到液压缓冲罐所能够获得的制动更为迅速的制动，那么电控电路116会导致正常制动(比如，通过与车辆的车轮相互作用的制动块)。当车辆完全停止时，制动阀682也会返回如所示的正常位置。

当将液压流体/液压累积在液压缓冲罐692内时，可以用这种流体/压力来驱动液压马达18。具体而言，当这种压力存在于液压缓冲罐692内，而且车辆的加速器踏板670被驾驶员踩下时，给再加速阀686通电，以从图14中所示的正常关闭位置移动至打开位置，使得液压流体能够经由链路689从液压缓冲罐692流向链路694、90，并因而流向液压轮毂式马达18。在这种操作方式的过程中，制动阀682保持在其正常位置中，使得将所有的流体引导返回到储液器690。所以储液器能够在制动期间容纳能够被缓冲罐692累积的增大的流体体积，储液器通常会大于图3的储液器70。应当指出，经由链路694流出再加速阀686的液压流体不会流入到气缸14、16的液压室64，这是因为单向阀86和88阻止了这种流动。如上所述，再加速阀686也是比例式的，使得基于加速器踏板670的设定的电控电路116能够通过调整从缓冲罐692输出流体的流速，而平稳地控制车辆的加速度。

通常的情况是当液压轮毂式马达18由来自缓冲罐692的液压流体驱动时，发动机不会运转(比如气缸10-16不经历燃烧事件)。不过，在某些情况下，可以将来自缓冲罐692和气缸10-16的、驱动液压轮毂式马达18的液压流体供应到马达。无论如何，一旦液压缓冲罐692内的压力降至它不能再维持所要求的车辆加速度/速度时，发动机就开始运转(再次，也就是说，气缸10-16经历燃烧事件)，使得将液压流体经由链路90供应到液压轮毂式马达。在这方面，再加速阀686是去能型的，并且再生制动系统被有效阻止活动，直到发生下一次制动事件。

包括一个或多个那些上述的本发明的实施方式相对于传统的内燃机而言在一个或多个方面是有利的。首先，本发明发动机的实施方式完全能够起动运转和持续运转，而无需任何起动器(比如电池驱动的马达)或任何飞轮(或维持动量的其它装置)。使用由一个或多个活塞驱动的曲轴的传统发动机通常需要起动器，因为源于任何给定活塞的给定燃烧冲程的作用力都不足以旋转曲轴，并使其相关联的活塞运动足够远，以使得那些活塞的位置能够适于发生另外的燃烧冲程。更确切地说，在起动进程期间，在一个或多个燃烧冲程已经发生之前或之后，发动机部件能够移动至“死点”位置，在该位置中，它尚未适于发生任何另外的燃烧冲程。这种死点位置的存在特别发生，因为在连续的燃烧冲程之间，有必要执行既能占用时间又能消耗来自系统的旋转动量的压缩冲程。因为存在这些死点位置，所以有必要有外力(比如起动器)来进一步使发动机部件越过这些位置，移动到适于发生另外的燃烧冲程的不同位置。

相比之下，因为根据本发明的发动机的实施方式使用一对对齐的、相对定向的活塞，而且因为这些实施方式接收来自空气罐的压缩气体，而不是执行任何压缩冲程以产生压缩气体，所以这些发动机和它们的活塞组件从不运动至死点位置或卡在死点位置处。明确地说，因为在任何时刻处，能够将新供应的压缩气体(和燃料)供应到任何给定的燃烧室，而无需执行任何压缩冲程，所以总能够导致相对于给定的活塞组件发生另一次燃烧事件，而不管活塞组件处于什么位置。此外，因为本发明的实施方式使用一对对齐的、方向相反的活塞，所以每次燃烧冲程都倾向于直接将活塞组件朝适于导致沿相反方向引导燃烧冲程的位置驱动。也就是说，发动机的运转以这种方式自然驱动活塞组件，即在任何给定的燃烧冲程后，将活塞组件复位到适于发生另一次燃烧冲程的位置。

同时，即使气缸组件的给定燃烧室的给定燃烧事件没能将活塞组件驱动足够远，以便将活塞组件移动至适于在气缸组件的另一个燃烧室中执行下一次燃烧事件的位置(比如，活塞组件停留在如图11所示的给定EOT位置处)，另外的燃烧冲程仍然能够在同一燃烧室中反复进行(再次如图11中所示)。再次，这是因为不管活塞组件的位置如何，压缩气体(和燃料)都足以能够在与发动机的任何给定气缸组件相关联的燃烧室中在任何时刻引发燃烧冲程。所以，本发明的这些实施方式内的每次燃烧事件都试图积极地将发动机导向一种状态，或至少使发动机保持在一种状态，在该状态中可以且适于进行又一次燃烧事件。

假定这些考虑，本发明的至少某些实施方式不需要起动器(比如电动起动器、气动起动器、液压起动器、手动曲柄起动器或用于执行起动功能的其它起动装置或结构)，使得发动机能够开始运转，也就是说，这些实施方式不需要起动器来使得发动机内能够开始发生燃烧事件，并能够以保持一定速度的或稳定状态的方式持续发生。不管发动机中是否已发生或何时发生最后的燃烧事件，或者多长时间发动机“熄火”，发动机总是准备好响应于驾驶员的信号(比如踩下加速器)或以其它方式开始执行燃烧事件。发动机的运转总是或者处于发生燃烧事件时的“点火”状态中，或者处于未发生燃烧事件时的“熄火”状态中，但是不会处于独立的起动器机构正帮助驱动发动机，使得其能够获得稳定的“点火”状态的“起动”状态中。

应该进一步提及的是，因为无需起动器，所以发动机的这种实施方式能够以各种速度运转或运行(也就是说，经历连续的燃烧事件)，尤其是能够以非常低的速度运行(包括零速和接近零速)，该非常低的速度对于许多传统的四冲程和两冲程的曲轴发动机而言是不稳定的。此外，在采用再生制动的实施方式中(诸如图14中所描述的那样)，仅仅通过将部分储存在缓冲罐内的流体能量引导至液压轮毂式马达(或其它输出装置)，就可以进一步获得初始输出动量，而甚至无需发动机开始运转(也就是说，无需发生任何燃烧事件)。

本发明的实施方式无需起动器这一事实还伴随有附加的特征，即本发明的实施方式无需飞轮。在包括曲轴的传统发动机中，不管这些发动机是四冲程发动机还是两冲程发动机，通常都需要采用飞轮，以使得曲轴能够维持足够的旋转动量，从而在已发生给定的燃烧事件后，克服发动机内产生的阻力，而且发动机的活塞仅用于压缩和/或排放它们的燃烧室内的内容物，以便使得发动机能够返回到能够发生又一次燃烧事件的状态。

通过对比，而且如已经讨论过的那样，采用一对对齐的、相对定向的活塞的本发明的实施方式将不会面对不能执行又一次的燃烧事件的状况。明确地说，不管给定活塞组件的位置如何，总能够导致在其相关联的燃烧室中的一个中(或者可能是在任一个中)发生另一次燃烧事件。此外，因为车辆(或其它负载)本身由于惯性而能够用作飞轮，所以车辆本身能够用于平衡或消除扭矩、压力和/或测定体积的流体流在燃烧事件发生、经历及继而重复时所产生的变化。所以，即使在上述实施方式中不具有发动机飞轮，在车辆速度方面通常发生的显著变化仍然不会因为燃烧事件被这种事件的停止替换掉而不会发生。

与之相同地或者差别不明显地，车辆运动和相关联的动量也用于提供可称之为“热动力惯性滑行”行为的现象，这种行为尤其会在这样的时候发生，即活塞能够在燃烧冲程(在排气冲程之前)的过程中全部完成沿其缸膛的全长的行程，同时继续贯穿这些运动作纯功，这又使发动机的能量输出最大化(也就是说，将来自各个燃烧冲程的所有可能的热能全部排出发动机，并用于做功)。由于发动机提供的“热动力惯性滑行”行为，所以进一步提高了燃烧效率。应当进一步指出，由发动机的液压缸、液压轮毂式马达和储液器形成的液压回路内缓冲罐的内含物(或其它背压源)倾向于抵消这种益处(虽然将如上所述的缓冲罐与再生制动装置联合使用将不会承受相同的困难，其中缓冲罐与由发动机气缸、轮毂式马达和储液器形成的液压回路分开)。

本发明的实施方式与许多传统的假定其配置有对齐的、方向相反的活塞的发动机相比也是有利的，这些发动机根据这些实施方式所产生的扭矩值以2冲程的方式运转。在使用曲轴的传统4冲程发动机中，通过给定的活塞每移动四次而仅仅产生一次作用力和相应的扭矩。相比之下，诸如以上所述的本发明的实施方式使用活塞62，假定2冲程的运转方式，活塞每移动两次就产生一次作用力和相应的扭矩。此外，因为诸如活塞组件67之类的给定活塞组件的活塞62中的每个联结至互补、相对定向的活塞并与之对齐，所以各个活塞组件利用那个活塞组件的每次单独的运动而产生作用力和相应的扭矩。

此外，因为诸如以上所述之类的本发明的实施方式是通过液压流体运动、而不是通过驱动曲轴来产生扭矩，所以这些实施方式的扭矩产生能力相对于使用曲轴的发动机而言得到进一步提高。具体而言，尽管使用曲轴的发动机仅能够获得随着将这种发动机的活塞与曲轴的曲柄销联结的连接杆的角度变化而变化的扭矩水平，但是本发明的实施方式不会经历这种扭矩变化，这是因为活塞的运动是通过液压流体、而不是通过机械联动装置转变为旋转运动的。此外，具有曲轴的发动机经常因为连接杆的特定角度位置(比如，当活塞处于“上死点”位置时)，而无法在燃烧事件发生时立刻获得有效的或所希望的扭矩水平，而本发明的实施方式总是能够在燃烧事件一发生时就立刻产生扭矩，这是因为不管活塞位置如何，源于燃烧事件的力同样能够通过液压流体运动转变为扭矩。实际上，由于所有这些原因，可以预见本发明的某些实施方式能够输出两倍于甚至三倍于可比重量的四冲程曲轴内燃机所产生的全部净扭矩。

此外，尤其是在这个范围内，本发明的实施方式能够产生高级的扭矩水平，本发明的至少某些实施方式能够如图2所示那样驱动车辆的车轮(或其它负载)，而无需出于扭矩转换的目的使用任何中介装置。具体而言，许多传统曲轴内燃机需要使用(或希望使用)变速器和/或差速齿轮传动装置(和/或行走装置)，通过这些装置，将发动机输出扭矩水平转变为车辆车轮(或其它输出装置)所希望的扭矩水平，而本发明的至少某些实施方式(如果不是全部)能够将所希望的扭矩水平传递至车轮(或其它输出装置)，而完全无需任何这种变速器或齿轮传动装置。在这些实施方式中，仅通过可变排量的液压轮毂式马达18就可以获得额外的扭矩倍增(比如，大约四倍于扭矩值)。

除了产生高级的扭矩水平，本发明的至少某些实施方式能够以明显高于许多如果不是全部传统内燃机的效率来进行运转。其一个原因在于，本发明的实施方式能够获得明显高于许多传统发动机的压缩比(或“膨胀比”)，其中将压缩比理解为发动机气缸的燃烧室的最大扩展容积(比如，燃烧冲程结束时的“下死点”位置处)与这些燃烧室的最小缩小容积(比如，刚好在燃烧之前的“上死点”位置处)之比。更具体而言，在许多传统4冲程的曲轴驱动发动机中，压缩比因为发动机气缸、曲轴、活塞和将那些活塞联结至曲轴的连杆的几何形状而受到一定程度的限制(比如9或10)，这会产生以高压缩比预点火的风险。

相比之下，本发明的实施方式能够获得更高的压缩比(膨胀比)(比如大于14，例如为21或更高)，并由于这个原因而得到更高的燃料效率(比如，大约高出17％至21％的燃烧效率)。发动机的这些实施方式的结构使承担的预点火的风险降低，以致不必总是采用高辛烷值燃料，相反可以采用较低等级的、低辛烷值(比如辛烷值为80)的燃料。应当进一步指出的是，将与本发明的实施方式相关联的该比率更适宜称为“膨胀比”而不是“压缩比”，这是因为在这些实施方式中没有执行压缩冲程(再次，将压缩气体改为由空气罐供应)。

根据本发明的发动机的实施方式由于它们的更大压缩比(膨胀比)以外的另外原因而能够提供比许多传统发动机更高的燃料效率。首先，如上已述，本发明的实施方式没有(或不必)使用任何曲轴或连杆、曲轴或相关联的部件(比如，正时链)、或传统气门机构部件，而且还可以在没有任何变速器、差速齿轮、行走装置或经常用于增强扭矩输出的其它部件的情况下加以实施。假设缺少这些部件，本发明发动机的实施方式在重量上将明显轻于使用这些部件的传统发动机，并由于这个缘故而能够获得更好的燃料效率。

此外如上所述，根据本发明的发动机的实施方式可以在无需起动器的情况下开始运转(执行重复的燃烧事件)。所以这种发动机实施方式能够随意立即起动和停止运转，而没有任何明显的延迟，而且甚至在没有任何运动的情况下(比如，在零速的情况下)也能够传送扭矩，与电动车(例如，高尔夫车)的性能相似。当利用这种发动机的车辆停止或滑行时，发动机根本无需点火或运转(也就是说，无需发生燃烧事件)。因此，本发明的发动机实施方式不必以任何低速或空转模式运转发动机，而在这种模式下，即使该燃烧事件产生的动力有所浪费，燃烧事件也仍然在发生。所以，本发明的发动机实施方式能够节约车辆停止或滑行过程中，由传统发动机在空转期间以其它方式浪费的所有能量，这些节约的能量相当多(比如，节省20％的能量)。此外，如上所述，本发明的至少某些实施方式还能够使用再生制动技术，这能够进一步节约以传统方式利用制动块制动车辆时另外浪费的能量。

应当进一步指出，本发明的实施方式相对于电动车和混合动力车(即同时采用内燃机和电力系统)而言还具有优点。虽然(如上所述)本发明的实施方式与电动车分享某些运转特征，但是本发明的实施方式无需这种车所要求的电池电源水平，因此不具有与用于提供这种电池电源的电池相关联的重量。此外，尽管本发明的至少某些实施方式能够以再生方式运转，这有助于节约动力，但与传统的混合动力车不同的是，这些实施方式无需两套复杂的动力系统(比如包括内燃机和含有电动马达的复杂电气系统)。所以，本发明的这些实施方式没有混合动力车那么复杂。

不管以上描述如何，本发明试图涵盖包含采用于此所描述的一个或多个特征和/或技术，和/或采用不同于上述内容的一个或多个特征和/或技术的多个其它实施方式。例如，尽管上述实施方式设想气缸的液压室64和其它发动机部件内采用诸如油之类的传统的液压流体，但是在替代实施方式中可以采用其它流体。例如，在某些实施方式中，可将水和/或水基化合物用作发动机内的液压流体。同样，尽管上述发动机实施方式通过驱动液压流体通过液压轮毂式马达(比如，产生旋转输出的马达)产生旋转动力，但是在替代实施方式中，可以产生线性输出动力。此外，尽管上述发动机实施方式使用电容传感器(比如，如使用具有电容器外壳138的缓冲组件136和连接管凸缘134所形成的那样)，在其它实施方式中，可以采用其它类型的活塞/运动传感器，诸如磁性传感器、抗磁传感器、光学传感器、感应近程传感器和/或其它类型的近程传感器。

此外，尽管上述气缸组件和活塞组件设想使用一对对齐的、相对定向的活塞，在替代实施方式中，可以利用一组虽然相对(或大致相对)定向、但彼此并不对齐，而是彼此位置交错(比如，活塞沿着彼此平行、但不成一直线或偏置的轴线行进)的活塞。此外，本发明的发动机设计的各种实施方式可以应用于各种车辆，例如，各种双轮驱动车(前轮从动或后轮从动)、具有止滑机构的车辆、四轮驱动车等。在某些实施方式中，例如，在四轮驱动车中，以无需用软管将发动机外壳联结至液压轮毂式马达的方式实现发动机。

同样，在某些实施方式中，在任何给定的气缸中都能够设置有一个以上的EOT位置传感器或其它位置传感器，从而使得能够检测活塞/活塞组件的多个定位位置以及能够从这些感测到的包括例如速度和/或加速度之类的位置信息中获得的信息。此外，在某些替代实施方式中，去除了联结在两对气缸之间的四个单向阀中的两个(比如，图3的单向阀76和78或单向阀82和84)。为了在没有那两个单向阀的情况下有效运转发动机，应运转两个活塞组件，使得第一活塞组件大致精确地按时直接与第二活塞组件的运动相反地运动。同样，在某些实施方式中(或情况下)，有利的是仅运转发动机的两个活塞/气缸组件之一(比如，导致燃烧时间例如仅在气缸10和12的燃烧室22内的两个活塞组件之一中发生)。对于比如节约燃料而言，这是合乎要求的。同样，在某些实施方式中，发动机(和/或辅助动力装置)中的活塞、活塞组件、气缸和气缸组件的数量可以与上述不同。

此外，尽管上述实施方式设想应用于车辆等中，但是本发明的发动机的实施方式还能够应用在需要旋转输出动力或其它类型的输出动力的其它装置中，而且实际上，还能够用于驱动诸如发电机之类的其它能量转换装置。此外，尽管上文讨论了与本发明的特定实施方式相关联的各种优点，但是本发明意图包含获得这些优点中的仅某几个(或一个也没有)和/或获得其它优点的许多实施方式。

特别指出的是，本发明并不局限于于此所包含的实施方式和描述，而且包括那些实施方式的改进形式，它包括如所附权利要求的范围内所述的部分实施方式和不同实施方式的元素组合。

Claims (54)

1.一种内燃机，包括：

第一和第二气缸，所述第一和第二气缸分别具有第一和第二液压室、第一和第二燃烧室、以及第一和第二进气门，所述进气门能够控制进入到所述相应的燃烧室中的流量；

第一和第二活塞，所述第一和第二活塞分别位于所述第一和第二气缸内，所述第一和第二活塞以使所述活塞大致彼此对齐、并相对于彼此方向相反的方式彼此刚性联结；

至少一个液压链路，所述液压链路至少间接地将所述第一和第二液压室与液压马达连接，从而通过所述第一和第二活塞将从所述第一和第二液压室驱动的液压流体传送到所述液压马达；以及

至少一个压缩空气源，所述压缩空气源通过所述相应的进气门至少间接地连接到所述第一和第二燃烧室，在燃烧冲程以前，将所述压缩空气供应到所述燃烧室，

由此，由于从所述至少一个源供应所述压缩空气，所述第一和第二活塞无需为了在所述燃烧室内发生燃烧事件而执行任何压缩冲程。

2.如权利要求1所述的内燃机，其中，所述第一和第二气缸还分别具有第一和第二排气门以及第一和第二点火装置。

3.如权利要求2所述内燃机，其中，所述第一和第二进气门分别至少间接地联结到所述至少一个源以及第一和第二燃料喷射器。

4.如权利要求1所述的内燃机，其中，所述至少一个源是加压空气罐。

5.如权利要求4所述的内燃机，其中，与所述第一和第二气缸相关联的相应的燃料喷射器分别从燃料泵接收加压燃料，其中，所述燃料泵由电池、来自所述空气罐的压缩空气、以及液压中的至少一种来驱动。

6.如权利要求1所述的内燃机，所述内燃机还包括附加空气压缩机和电池驱动的电动空气压缩机中的至少一个，其中所述至少一个压缩机将所述压缩空气供应到所述空气罐。

7.如权利要求6所述的内燃机，其中，所述内燃机包括所述附加空气压缩机，还包括能够驱动所述附加空气压缩机的辅助动力单元。

8.如权利要求7所述的内燃机，其中，所述辅助动力单元包括：

第三和第四气缸，所述第三和第四气缸分别具有第三和第四液压室、第三和第四燃烧室、以及第三和第四进气门，所述进气门能够控制进入所述相应的燃烧室中的流量；

分别设置在所述第三和第四气缸内的第三和第四活塞，所述第三和第四活塞以使所述活塞大致彼此对齐且方向相反的方式彼此刚性联结；和

至少一个附加液压链路，所述附加液压链路至少间接地将所述第三和第四液压室与附加液压马达连接，从而通过所述第三和第四活塞将附加液压流体从所述第三和第四液压室传送到所述附加液压马达，

其中，另外地，将来自所述至少一个源的一些压缩空气通过所述相应的进气门至少间接地供应到所述第三和第四燃烧室，在燃烧冲程以前，将所述压缩空气供应到所述相应的燃烧室，

其中，所述附加液压马达驱动所述附加空气压缩机。

9.如权利要求7所述的内燃机，其中，所述辅助动力单元还向至少一个附加装置供电，所述至少一个附加装置选自由电池、空气调节单元、无线电接收装置、以及其它电气装置构成的组。

10.如权利要求1所述的内燃机，其中，所述第一和第二活塞是以下情况中的至少一种：

沿气缸轴线贯通所述第一和第二气缸同轴对齐；以及

在所述气缸内沿与所述活塞行进的方向垂直的方向彼此偏置，使得所述活塞的所述行进方向平行，但是所述活塞行进所沿的轴线不成一直线。

11.如权利要求1所述的内燃机，所述内燃机还包括：

第三和第四气缸，所述第三和第四气缸分别具有第三和第四液压室、第三和第四燃烧室、以及第三和第四进气门，所述进气门能够控制进入所述相应的燃烧室中的流量；

分别设置在所述第三和第四气缸内的第三和第四活塞，所述第三和第四活塞以使所述活塞大致彼此对齐且方向相反的方式彼此刚性联结，

其中，所述至少一个压缩空气源还经由所述相应的进气门至少间接联结所述第三和第四燃烧室，在所述燃烧室内进行燃烧冲程之前，将所述压缩空气供应到这些燃烧室。

12.如权利要求11所述的内燃机，其中，在所述第一和第二液压室与中间液压链路之间联结有分别与所述第一和第二液压室相关联的第一和第二单向阀，其中，在所述第三和第四液压室与所述中间液压链路之间也联结有分别与所述第三和第四液压室相关联的第三和第四单向阀，其中，将所述中间链路和所述单向阀相应地构造成，使液压流体只能从所述第一和第二液压室中的每个流到所述第三和第四液压室中的每个。

13.如权利要求12所述的内燃机，其中，在所述第三和第四液压室与所述液压马达之间还至少间接地联结有分别与所述第三和第四液压室相关联的第五和第六单向阀，并且其中，将所述第五和第六单向阀构造成，使液压流体只能从所述第三和第四液压室流到所述液压马达。

14.如权利要求13所述的内燃机，其中，在所述第一和第二液压室与液压储液器之间联结有分别与所述第一和第二液压室相关联的第七和第八单向阀，其中，所述液压马达又联结到所述液压储液器，其中，将所述第七和第八单向阀构造成，使液压流体只能从所述液压储液器流到所述第一和第二液压室，并且其中，所述至少一个液压链路包括所述第一、第二、第三、第四、第五和第六阀，所述中间链路以及所述第三和第四液压室中的至少一个室。

15.如权利要求11所述的内燃机，其中，所述第一和第二气缸沿第一轴线对齐，而所述第三和第四气缸沿第二轴线对齐，并且其中，所述第一轴线和所述第二轴线是彼此平行和彼此垂直这两种情况之中的至少一种。

16.如权利要求1所述的内燃机，所述内燃机还包括第一和第二感测装置，所述第一和第二感测装置分别与所述第一和第二气缸相关联，并分别能够输出第一和第二信号，所述第一和第二信号表示所述相应的第一和第二活塞分别处于第一和第二位置范围内的时间。

17.如权利要求16所述的内燃机，其中所述感测装置选自由近程传感器、电容传感器、磁性传感器、以及光学传感器构成的组。

18.如权利要求1所述的内燃机，其中，所述第一和第二活塞通过连接管彼此刚性联结，所述连接管在所述活塞之间延伸，并延伸到所述第一和第二气缸中的每个中。

19.如权利要求18所述的内燃机，其中，所述连接管包括第一和第二连接管凸缘，所述第一和第二连接管凸缘分别沿所述连接管的第一和第二部分设置，从而分别位于所述第一和第二气缸内，并且

其中，所述第一和第二气缸还包括第一和第二缓冲组件，将所述第一和第二缓冲组件构造成，根据所述连接管的运动，分别接收所述第一和第二连接管凸缘。

20.如权利要求19所述的内燃机，其中，所述第一和第二缓冲组件分别包括第一孔口和第二孔口，并且

其中，当所述第一和第二连接管凸缘分别进入所述相应的第一和第二缓冲组件时，所述相应的第一和第二连接管凸缘驱动所述相应的第一和第二气缸的相应的第一和第二液压室内的至少部分液压流体经过所述相应的第一和第二缓冲组件的相应的第一和第二孔口。

21.如权利要求20所述的内燃机，其中，将驱入所述第一和第二孔口中的所述液压流体供应到所述发动机的冷却系统。

22.如权利要求18所述的内燃机，其中，所述第一液压室通过所述连接管延伸通过的中间通道联结到所述第二液压室，并且其中，所述第一液压室至少部分通过在所述连接管的外表面与所述中间通道的内表面之间设置的至少一个密封环与所述第二液压室隔离开。

23.如权利要求18所述的内燃机，其中，分别从所述第一和第二缓冲组件输出第一和第二电容信号，所述第一和第二电容信号表示在所述相应的第一和第二缓冲组件与所述相应的第一和第二连接管凸缘之间存在的电容，所述电容随着在所述相应的连接管凸缘与所述缓冲组件之间的相对距离而变化。

24.如权利要求22所述的内燃机，其中，所述相应的第一和第二缓冲组件分别通过第一和第二绝缘环与所述第一和第二气缸的其余部分绝缘，并通过所述液压流体与所述相应的连接管凸缘绝缘。

25.如权利要求1所述的内燃机，所述内燃机还包括电控电路，将所述电控电路构造成控制所述发动机内的燃烧事件的正时。

26.如权利要求25所述的内燃机，其中，将所述电控电路进一步构造成，监视与所述第一和第二气缸内的所述第一和第二活塞中的至少一个的定位有关的位置感测信号，并基于所述位置感测信号控制所述进气门、所述排气门、所述燃料喷射器以及所述点火装置的致动。

27.如权利要求26所述的内燃机，其中，当所述第一和第二气缸的第一和第二缓冲组件接收在联结所述第一和第二活塞的连接管上设置的第一和第二连接管凸缘时，产生所述位置感测信号，并且其中，所述位置感测信号由此间接地表示所述第一和第二活塞在相应的行程止点(EOT)位置处的所述定位。

28.如权利要求25所述的内燃机，其中，所述电控电路包括微处理器、可编程逻辑装置(PLD)、以及离散逻辑装置中的至少一个。

29.如权利要求25所述的内燃机，其中，所述电控电路包括第一和第二止动销，

其中，当设定所述第一止动销且复位所述第二止动销时，所述电控电路导致使所述第一气缸中发生燃烧事件的发动机运转，

其中，当复位所述第一止动销且设定所述第二止动销时，所述电控电路导致使所述第二气缸中发生燃烧事件的发动机运转。

30.如权利要求25所述的内燃机，所述内燃机还包括空气罐，其中所述电控电路仅在确定所述空气罐中存在所要求水平的气压，并收到操作员开始操作的指令时才开始发动机的运转。

31.如权利要求1所述的内燃机，其中，所述液压流体选自由油、水以及其它基本上不可压缩的流体构成的组。

32.如权利要求1所述的内燃机，其中，所述活塞的膨胀比超过14。

33.如权利要求1所述的内燃机，其中，所述发动机能够在至少没有起动机和飞轮中的一个的情况下运转。

34.如权利要求1所述的内燃机，其中，所述液压马达包括输入端口和输出端口，其中，所述液压马达的输入端口联结到所述至少一个液压链路，其中，所述液压马达的输出端口联结到制动阀，所述制动阀又联结到液压储液器和液压缓冲罐中的每个，并且其中，所述液压马达的输入端口与所述缓冲罐之间还至少间接地联结有再加速阀。

35.如权利要求34所述的内燃机，其中，所述发动机的电控电路响应于接收操作员的制动指令，致使所述制动阀引导所述液压流体流入到所述液压缓冲罐中以便储存在其中，并且其中，所述电控电路响应于接收操作员的加速指令，致使所述再加速阀引导储存在所述液压缓冲罐内的所述液压流体返回到所述马达的输入端口。

36.如权利要求1所述的内燃机，其中，通过致动电致动电磁阀实现所述第一进气门的开启，从而使得所述压缩空气中的一些与所述第一进气门的一部分接触，进而致使所述第一进气门运动。

37.一种包括如权利要求1所述的内燃机的车辆。

38.一种内燃机，包括：

第一活塞，所述第一活塞设置在第一气缸内，其中至少部分通过所述活塞的表面在所述气缸内限定出第一燃烧室；

第一进气门，所述第一进气门位于所述第一气缸内，并能够允许通向所述第一燃烧室；以及

压缩空气源，其中所述源位于所述第一气缸的外部，并通过所述第一进气门联结到所述气缸，

其中，所述第一活塞未曾操作，以便在其内压缩一定数量的未燃尽的燃料/空气混合物，

由此，所述发动机能够在没有起动器的情况下运转。

39.如权利要求38所述的内燃机，

其中，至少部分通过所述第一活塞的与其所述表面相对的一侧在所述第一气缸内限定出第一液压室，并且其中，所述第一活塞的运动至少导致将液压流体吸入所述液压室中或将液压流体抽出所述液压室的两种情况中的一种。

40.如权利要求39所述的内燃机，所述内燃机还包括第二气缸和位于所述第二气缸内的第二活塞，其中，在所述第二气缸内形成有第二燃烧室和第二液压室，所述第二活塞位于所述第二燃烧室与所述第二液压室之间，并且所述第二活塞通过连接管以背对背的方式联结到所述第一活塞，使得所述第一燃烧室响应于其中的燃烧事件的扩大导致所述第二液压室的相应增大，以及所述第一液压室和所述第二燃烧室的尺寸的减小。

41.如权利要求38所述的内燃机，所述内燃机还包括用于给压缩机提供动力的装置，所述源通过所述压缩机接收压缩空气。

42.如权利要求41所述的内燃机，所述内燃机还包括可电控阀，所述阀控制来自所述源的压缩空气流通到与所述第一进气门相关联的柱塞，并且其中，所述可电控阀的致动导致将所述压缩空气施加到所述柱塞，从而导致所述第一进气门的运动。

43.一种用于内燃机的方法，包括：

(a)提供具有第一和第二气缸的气缸组件以及包括第一和第二活塞的活塞组件，所述第一和第二活塞通过刚性结构彼此联结，并分别设置在所述第一和第二气缸内，其中，在所述第一和第二气缸内均形成有内室和外室，所述内室沿所述刚性结构设置在所述相应的活塞的内侧，而所述外室相对于所述内室设置在所述相应的活塞的外侧，并且其中，将所述内室构造成接收液压流体，而将所述外室构造成接收一定量的燃料和空气；

(b)使与所述第一气缸的所述外室相关联的第一排气门关闭，并使与所述第二气缸的所述外室相关联的第二排气门开启；

(c)使与所述第一气缸的所述外室相关联的第一进气门开启；

(d)一旦开启所述第一进气门，就将压缩空气与燃料一起供应到所述第一气缸的所述外室中；

(e)关闭所述第一进气门；并且

(f)使燃烧事件在所述第一气缸的所述外室内发生，所述燃烧事件倾向于以有助于扩大所述第一气缸的所述外室的方式驱动所述活塞组件。

44.如权利要求43所述的方法，所述方法还包括在开启所述第一进气门的同时，致动燃料喷射器，从而以脉动的方式将所述燃料送入到所述第一气缸的所述外室中。

45.如权利要求44所述的方法，其中，致动所述燃料喷射器的方式取决于与所要求的发动机输出功率相关的操作员指令。

46.如权利要求43所述的方法，其中，通过在已关闭所述第一进气门之后，致动与所述第一气缸相关联的点火装置，致使所述燃烧事件发生。

47.如权利要求43所述的方法，其中，在确定所述第一和第二活塞中的一个已经到达行程止点(EOT)位置之时或之后，发生所述第一排气门的所述动作。

48.如权利要求47所述的方法，其中，在确定所述一个活塞是否到达所述EOT位置的时间之后，经过至少部分基于发动机转速所确定的时间量，发出意在使所述第一排气门关闭的信号。

49.如权利要求43所述的方法，其中，所述发动机能够确定所述第一活塞是否已到达第一EOT位置，并确定所述第二活塞是否已到达第二EOT位置，并且其中如果以下情况中的至少一种属实，那么(c)至(f)就发生：

(i)确定所述第二活塞正处于所述第二EOT位置处；

(ii)确定所述第一活塞当前不处于所述第一EOT位置处，且所述第二活塞当前不处于所述第二EOT位置处，并且还确定在点火装置致动之后已经过预定的时间量。

50.如权利要求43所述的方法，其中，如果确定所述第二活塞正处于所述第二EOT位置处，并且在开始执行(c)至(f)之前，预先处于所述第二EOT位置处，则重复(c)至(f)。

51.如权利要求43所述的方法，所述方法还包括：

(g)使与所述第一气缸的所述外室相关联的第一排气门开启，并使与所述第二气缸的所述外室相关联的第二排气门关闭；

(h)使与所述第二气缸的所述外室相关联的第二进气门开启；

(i)一旦开启所述第二进气门，就将压缩空气与燃料一起供应到所述第二气缸的所述外室中；

(j)关闭所述第二进气门；并且

(k)使燃烧事件在所述第二气缸的所述外室内发生，所述燃烧事件倾向于以有助于扩大所述第二气缸的所述外室的方式驱动所述活塞组件。

52.如权利要求51所述的方法，其中，所述内燃机包括电控电路，所述电控电路包括右侧止动销和左侧止动销，并且在所述右侧止动销和所述左侧止动销的状态转换之后发生(g)。

53.如权利要求43所述的方法，所述方法还包括通过从与缓冲组件相关联的电极接收到的电容信号来感测EOT位置。

54.如权利要求43所述的方法，其中，通过将所述压缩空气施加到所述第一进气门和联结到所述第一进气门的部件中的至少一个来确定所述第一进气门的开启和关闭，所述压缩空气的施加由电致动阀来控制。

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