CN103726970B - 发动机汽缸停用时控制点火模式以减少振动的系统和方法 - Google Patents

发动机汽缸停用时控制点火模式以减少振动的系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及发动机汽缸停用时控制点火模式以减少振动的系统和方法。根据本公开原理的系统包括振动特征模块和点火模式模块。所述振动特征模块针对当发动机的汽缸被停用时的发动机的第一多个点火模式存储振动特征，所述振动特征与源自所述第一多个点火模式的在驾驶员接口部件处的振动的幅值、频率和相位中的至少一个相关。所述点火模式模块从第二多个点火模式来选择点火模式，并且当与选定点火模式相关的所述振动特征满足预定标准时执行所述点火模式。

Description

发动机汽缸停用时控制点火模式以减少振动的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年10月15日提交的美国临时申请序列号61/713,867的权益。上述申请的公开内容被全部并入本文以供参考。
本申请涉及2013年3月13日提交的美国专利申请序列号13/798,451、2013年3月13日提交的美国专利申请序列号13/798,351、2013年3月13日提交的美国专利申请序列号13/798,586、2013年3月13日提交的美国专利申请序列号13/798,590、2013年3月13日提交的美国专利申请序列号13/798,536、2013年3月13日提交的美国专利申请序列号13/798,435、2013年3月13日提交的美国专利申请序列号13/798,471、2013年3月13日提交的美国专利申请序列号13/798,737、2013年3月13日提交的美国专利申请序列号13/798,701、2013年3月13日提交的美国专利申请序列号13/798,518、2013年3月13日提交的美国专利申请序列号13/799,129、2013年3月13日提交的美国专利申请序列号13/798,540、2013年3月13日提交的美国专利申请序列号13/798,574、2013年3月13日提交的美国专利申请序列号13/799,181、2013年3月13日提交的美国专利申请序列号13/798,624、2013年3月13日提交的美国专利申请序列号13/798,384、2013年3月13日提交的美国专利申请序列号13/798,775和2013年3月13日提交的美国专利申请序列号13/798,400。上述申请的全部公开内容并入本文以供参考。
技术领域
本公开涉及用于当发动机的汽缸被停用时控制发动机的点火模式以减少振动的系统和方法。
背景技术
这里提供的背景描述是用于大体呈现本公开背景的目的。本发明人在这个背景技术部分中所描述的工作以及在申请时没有作为现有技术被描述的各方面既不明确地也不暗示地被认为是抵触本公开内容的现有技术。
内燃发动机燃烧汽缸内的空气和燃料混合物以便驱动活塞，其产生驱动扭矩。进入发动机的空气流量经由节气门被调整。更具体地，节气门调节节气面积，其增加或减少进入发动机的空气流量。随着节气面积增加，进入发动机的空气流量增加。燃料控制系统调节燃料被喷射的速率以便提供所需空气/燃料混合物至汽缸和/或实现所需扭矩输出。增加被提供给汽缸的空气和燃料的量会增加发动机的扭矩输出。
在火花-点火发动机中，火花引燃被提供到汽缸的空气/燃料混合物的燃烧。在压缩-点火发动机中，汽缸内的压缩燃烧被提供到汽缸的空气/燃料混合物。火花正时和空气流量可以是用于调节火花-点火发动机的扭矩输出的主要机制，而燃料流量可以是用于调节压缩-点火发动机的扭矩输出的主要机制。
在一些情况下，可以停用发动机的一个或更多个汽缸以便减少燃料消耗。例如，当在汽缸被停用的同时发动机能够产生被请求的扭矩量时可以停用所述一个或更多个汽缸。停用汽缸可以包括禁止打开汽缸的进气门和排气门并且禁用火花以及禁止向汽缸供给燃料。
发明内容
根据本公开原理的系统包括振动特征模块和点火模式模块。所述振动特征模块针对当发动机的汽缸被停用时的发动机的第一多个点火模式存储振动特征，所述振动特征与源自所述第一多个点火模式的在驾驶员接口部件处的振动的幅值、频率和相位中的至少一个相关。所述点火模式模块从第二多个点火模式来选择点火模式，并且当与选定点火模式相关的所述振动特征满足预定标准时执行所述点火模式。
本发明还提供了以下技术方案。
方案1. 一种系统，所述系统包括：
振动特征模块，所述振动特征模块针对当发动机的汽缸被停用时的发动机的第一多个点火模式存储振动特征，所述振动特征与源自所述第一多个点火模式的在驾驶员接口部件处的振动的幅值、频率和相位中的至少一个相关；以及
点火模式模块，所述点火模式模块从第二多个点火模式来选择点火模式，并且当与选定点火模式相关的所述振动特征满足预定标准时执行所述点火模式。
方案2. 根据方案1所述的系统，其中，所述点火模式模块从所述多个点火模式随机地选择所述选定点火模式。
方案3. 根据方案1所述的系统，其中，所述第二多个点火模式包括所述第一多个点火模式之中的包括满足驾驶员扭矩请求的足够数量的点火事件的点火模式。
方案4. 根据方案1所述的系统，其中，所述振动特征模块将所述多个点火模式之中的满足所述预定标准的点火模式规定为期望点火模式。
方案5. 根据方案1所述的系统，其中，当所述选定点火模式被规定为期望点火模式时，所述点火模式模块执行所述选定点火模式。
方案6. 根据方案1所述的系统，其中，所述第二多个点火模式仅包括所述第一多个点火模式之中的满足所述预定标准的点火模式。
方案7. 根据方案1所述的系统，其中，所述振动特征模块将所述选定点火模式与先前点火模式的至少一部分组合，并且确定组合点火模式的振动特征。
方案8. 根据方案7所述的系统，其中，当与所述组合点火模式相关的振动特征满足所述预定标准时，所述点火模式模块执行所述点火模式。
方案9. 根据方案7所述的系统，其中，当源自所述选定点火模式的振动的幅值小于预定位移时，所述点火模式模块执行所述点火模式。
方案10. 根据方案7所述的系统，其中，当源自所述选定点火模式的振动使得源自先前点火模式的振动的幅值减小时，所述点火模式模块执行所述点火模式。
方案11. 一种方法，所述方法包括：
针对当发动机的汽缸被停用时的发动机的第一多个点火模式存储振动特征，所述振动特征与源自所述第一多个点火模式的在驾驶员接口部件处的振动的幅值、频率和相位中的至少一个相关；
从第二多个点火模式来选择点火模式；以及
当与选定点火模式相关的所述振动特征满足预定标准时执行所述点火模式。
方案12. 根据方案11所述的方法，还包括：从所述多个点火模式随机地选择所述选定点火模式。
方案13. 根据方案11所述的方法，其中，所述第二多个点火模式包括所述第一多个点火模式之中的包括满足驾驶员扭矩请求的足够数量的点火事件的点火模式。
方案14. 根据方案11所述的方法，还包括：将所述多个点火模式之中的满足所述预定标准的点火模式规定为期望点火模式。
方案15. 根据方案11所述的方法，还包括：当所述选定点火模式被规定为期望点火模式时，执行所述选定点火模式。
方案16. 根据方案11所述的方法，其中，所述第二多个点火模式仅包括所述第一多个点火模式之中的满足所述预定标准的点火模式。
方案17. 根据方案11所述的方法，还包括：将所述选定点火模式与先前点火模式的至少一部分组合；以及确定组合点火模式的振动特征。
方案18. 根据方案17所述的方法，还包括：当与所述组合点火模式相关的振动特征满足所述预定标准时，执行所述点火模式。
方案19. 根据方案17所述的方法，还包括：当源自所述选定点火模式的振动的幅值小于预定位移时，执行所述点火模式。
方案20. 根据方案17所述的方法，还包括：当源自所述选定点火模式的振动使得源自先前点火模式的振动的幅值减小时，执行所述点火模式。
从下文提供的具体说明将显而易见到本公开的其他应用领域。应该理解的是，详细描述和具体示例仅用于描述目的并且不试图限制本公开的范围。
附图说明
从详细描述和附图将更加全面地理解本公开，附图中：
图1是根据本公开的原理的示例性发动机系统的功能框图；
图2是根据本公开的原理的示例性控制系统的功能框图；以及
图3是示出根据本公开的原理的示例性控制方法的流程图。
具体实施方式
当汽缸停用系统停用发动机的汽缸时，发动机的点火模式可被调节以获得所需数量的停用汽缸和/或改变哪些汽缸被停用。该点火模式可被调节，而与车辆的噪声和振动性能无关。因此，在汽缸停用期间，驾驶员可感知到噪声和振动的增加。
发动机振动通过动力系安装件和驾驶员接口部件之间的车辆结构被传输到驾驶员接口部件，例如座椅、方向盘和踏板。驾驶员接口部件处的振动可例如使用频谱中的位移分布来量化。该位移分布可基于位移分布的变化被指定颜色，例如白色或粉红色。随着位移分布的变化增加，驾驶员可感知到车辆噪声和振动的增加。
白噪声和振动可表明处于频谱的任何频带中的等幅值位移。例如，白噪声和振动在40赫兹（Hz）和60 Hz之间的频率范围内与在400 Hz和420 Hz之间的频率范围内具有相同的位移量。粉红噪声和振动可表明在成比例那么宽的频带中的等幅值位移。例如，粉红噪声和振动在40 Hz和60 Hz之间的频率范围内与在4000 Hz和6000 Hz之间的频率范围内可具有相同的位移量。可能难以实现白噪声和振动。粉红噪声和振动可以是可实现的，并且在驾驶员最敏感的频率范围内可产生等幅值位移。
在汽缸停用期间可随机地调节点火模式，以展平与在驾驶员接口部件处的振动相关的位移分布。然而，一些点火模式可激发动力系安装件与驾驶员接口部件之间的车辆结构的自然共振，从而导致位移分布中的尖峰。因此，随机地调节点火模式而不考虑点火模式的振动特征可增加驾驶员所感知的噪声和振动的量。
根据本公开的控制系统和方法基于点火模式的振动特征来选择点火模式，以在汽缸停用期间减少噪声和振动。多个点火模式的振动特征可利用例如模态分析和/或物理试验被预先确定。振动特征可包括源自点火模式的振动是否满足与幅值、频率和/或相位相关的预定标准。在一个示例中，当幅值小于预定位移时，该振动满足预定标准。如果该振动满足预定标准，那么点火模式可被规定为期望点火模式。否则，点火模式可被规定为不期望点火模式。
在发动机操作期间，点火模式可从一组可能点火模式随机地选择，这些可能点火模式包括足够点火事件以满足驾驶员扭矩请求。于是，可获取选定点火模式的振动特征。如果振动特征满足预定标准（例如，被规定为期望点火模式），那么该点火模式可被执行。否则，可选择另一点火模式。
在各个实施方式中，可在将来被执行的选定点火模式可与来自已经被执行的一个或多个先前点火模式的汽缸事件（例如，点火事件、非点火事件）组合。于是，可获取组合点火模式的振动特征。如果振动特征满足预定标准，那么选定点火模式可被执行。否则，可选择另一点火模式。
在各个实施方式中，当来自选定点火模式的振动与来自先前点火模式的振动相消干涉时，可执行该选定点火模式。当来自两个点火模式的振动之间的相位差是例如π、3π、5π等的值时，出现相消干涉，这使得来自选定点火模式的振动阻尼来自先前点火模式的振动。对比而言，当与两个点火模式相关的振动之间的相位差是诸如2π的倍数的值时，出现相长干涉，这使得来自选定点火模式的振动放大来自先前点火模式的振动。来自组合点火模式的振动的幅值可被用于确定来自选定点火模式的振动是否与来自先前点火模式的振动相消干涉。
现参考图1，发动机系统100包括发动机102，其燃烧空气/燃料混合物以产生用于车辆的驱动扭矩。由发动机102产生的驱动扭矩的量基于来自驾驶员输入模块104的驾驶员输入而定。空气通过进气系统108被吸入到发动机102内。进气系统108包括进气歧管110和节气门112。节气门112可以包括具有可旋转叶片的蝶形阀。发动机控制模块（ECM）114控制节气门致动器模块116，其调整节气门112的开度以控制被吸入进气歧管110的空气的量。
来自进气歧管110的空气被吸入到发动机102的汽缸内。为了图释目的，示出单个代表性汽缸118。然而，发动机102可以包括多个汽缸。例如，发动机102可以包括2、3、4、5、6、8、10和/或12个汽缸。ECM 114可以停用汽缸中的一个或更多个，这在某些发动机运行条件下可以改善燃料经济性。
发动机102可以使用四冲程循环而操作。所述四冲程包括进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。在曲轴（未示出）的每圈回转期间，在汽缸118内发生这四个冲程中的两个。因此，为了使得汽缸118经历全部四个冲程，二圈曲轴回转是必要的。
在进气冲程期间，来自进气歧管110的空气通过进气门122被吸入到汽缸118内。ECM 114控制燃料致动器模块124，其调整燃料喷射器125以便控制被提供给汽缸的燃料的量从而实现所需空气/燃料比。燃料喷射器125可以将燃料直接喷射到汽缸118内或与汽缸118关联的混合腔内。燃料致动器模块124可以中止向被停用的汽缸内的燃料喷射。
被喷射的燃料与空气混合并且在汽缸118内产生空气/燃料混合物。在压缩冲程期间，汽缸118内的活塞（未示出）压缩空气/燃料混合物。发动机102可以是压缩-点火发动机，在这种情况下汽缸118内的压缩点燃空气/燃料混合物。替代性地，发动机102可以是火花-点火发动机，在这种情况下火花致动器模块126基于来自ECM 114的信号来激活汽缸118内的火花塞128。火花点燃空气/燃料混合物。可以相对于活塞在其最顶部位置（被称为上止点（TDC））的时间来规定火花的正时。
火花致动器模块126可以由规定在TDC之前或之后多久产生火花的正时信号控制。因为活塞位置直接地相关于曲轴旋转，所以火花致动器模块126的操作可以同步于曲轴转角。在各种实施方式中，火花致动器模块126可以中止向停用汽缸提供火花。
产生火花可以被称为点火事件。当空气/燃料混合物被提供给汽缸时（例如，当汽缸有效时），点火事件导致在汽缸中的燃烧。火花致动器模块126可以具有针对每个点火事件改变火花正时的能力。当火花正时信号在上一点火事件和下一点火事件之间改变时火花致动器模块126甚至能够针对下一点火事件改变火花正时。在各种实施方式中，发动机102可以包括多个汽缸并且火花致动器模块126可以针对发动机102内的所有汽缸相对于TDC改变火花正时相同的量。
在燃烧冲程期间，空气/燃料混合物的燃烧向下驱动活塞，从而驱动曲轴。随着空气/燃料混合物的燃烧向下驱动活塞，活塞从TDC运动到其被称为下止点（BDC）的最底部位置。
在排气冲程期间，活塞开始从BDC向上运动并且通过排气门130排出燃烧副产物。燃烧副产物经由排气系统134从车辆排出。
可以由进气凸轮轴140控制进气门122，而可以由排气凸轮轴142控制排气门130。在各种实施方式中，多个进气凸轮轴（包括进气凸轮轴140）可以控制汽缸118的多个进气门（包括进气门122）和/或可以控制多组汽缸（包括汽缸118）的进气门（包括进气门122）。类似地，多个排气凸轮轴（包括排气凸轮轴142）可以控制汽缸118的多个排气门和/或可以控制多组汽缸（包括汽缸118）的排气门（包括排气门130）。
进气门122打开的时间可以由进气凸轮移相器148相对于活塞TDC改变。排气门130打开的时间可以由排气凸轮移相器150相对于活塞TDC改变。ECM 114可禁止打开停用汽缸的进气门122和排气门130。移相器致动器模块158可以基于来自ECM 114的信号来控制进气凸轮移相器148和排气凸轮移相器150。当被实施时，可变气门升程（未示出）也可以由移相器致动器模块158控制。
通过指令气门致动器模块160禁止打开进气门122和/或排气门130，ECM 114可停用汽缸118。气门致动器模块160控制进气门致动器162，该进气门致动器打开以及关闭进气门122。气门致动器模块160控制排气门致动器164，该排气门致动器打开以及关闭排气门130。在一个示例中，气门致动器162、164包括螺线管，该螺线管通过使得凸轮从动件从凸轮轴140、142脱离来禁止打开气门122和130。在另一示例中，气门致动器162、164是电磁或电动液压致动器，其独立于凸轮轴140、142来控制气门122和130的升程、正时和持续时间。在该示例中，可省除凸轮轴140、142、进气和排气凸轮移相器148、150以及移相器致动器模块158。
可以使用曲轴位置（CKP）传感器180来测量曲轴的位置。可以使用发动机冷却剂温度（ECT）传感器182来测量发动机冷却剂的温度。ECT传感器182可以被放置在发动机102内或者冷却剂循环所处的其他位置，例如散热器（未示出）。
可以使用歧管绝对压力（MAP）传感器184来测量进气歧管110内的压力。在各种实施方式中，可以测量发动机真空度，即环境空气压力和进气歧管110内的压力之间的差。可以使用质量空气流量（MAF）传感器186来测量流入进气歧管110的空气的质量流率。在各种实施方式中，MAF传感器186可以被放置在还包括节气门112的壳体内。
节气门致动器模块116可以使用一个或更多个节气门位置传感器（TPS）190来监测节气门112的位置。可以使用进气空气温度（IAT）传感器192来测量被吸入发动机102内的空气的环境温度。ECM 114可以使用来自传感器的信号做出发动机系统100的控制判定。
ECM 114基于点火模式的振动特征来选择点火模式，以在汽缸停用期间减少噪声和振动。最初，ECM 114可从包括满足驾驶员扭矩请求的足够点火事件的许多可能点火模式来选择点火模式。于是，ECM 114可获取与点火模式相关的存储信息，例如源自点火模式的振动是否满足与幅值、频率和/或相位相关的预定标准。如果振动满足预定标准，那么ECM 114可执行该点火模式。否则，ECM 114可选择另一点火模式。
现在参考图2，ECM 114的示例性实施方式包括扭矩请求模块202、发动机速度模块204和汽缸停用模块206。扭矩请求模块202基于来自驾驶员输入模块104的驾驶员输入来确定驾驶员扭矩请求。驾驶员输入可以基于加速器踏板的位置而定。驾驶员输入也可以基于来自巡航控制系统的输入而定，该巡航控制系统可以是改变车辆速度以便维持预定跟随距离的自适应巡航控制系统。扭矩请求模块202可以存储加速器踏板位置至所需扭矩的一个或更多个映射，并且可以基于所述映射中的选定映射来确定驾驶员扭矩请求。扭矩请求模块202输出驾驶员扭矩请求。
发动机速度模块204确定发动机速度。发动机速度模块204可基于从CKP传感器180接收的输入来确定发动机速度。发动机速度模块204可基于齿检测之间的曲轴旋转量以及相应时段来确定发动机速度。发动机速度模块204输出发动机速度。
汽缸停用模块206基于驾驶员扭矩请求来停用发动机102中的汽缸。当在汽缸被停用的同时发动机102可满足驾驶员扭矩请求时，汽缸停用模块206可停用发动机102中的一个或多个（例如，全部）汽缸。当在汽缸被停用的同时发动机102不能满足驾驶员扭矩请求时，汽缸停用模块206可重新启用汽缸。汽缸停用模块206输出停用汽缸的数量和/或有效汽缸的数量。
点火模式模块208确定发动机102中的汽缸的点火模式。点火模式模块208可估计和/或调节每个发动机循环之后的点火模式。替代地，点火模式模块208可估计和/或调节发动机102中的每个点火事件之前的点火模式。发动机循环可对应于720度的曲轴旋转。点火模式可包括一个或多个汽缸事件。例如，点火模式可包括5、6、7、8、9或10个汽缸事件。汽缸事件可指代点火事件和/或曲柄角增量，在此期间，当汽缸有效时在汽缸中产生火花。点火模式模块208输出点火模式。
点火模式模块208可从一个个发动机循环到下一发动机循环改变点火模式以改变有效汽缸的数量，而不改变汽缸被点火的顺序。例如，对于具有点火顺序1-8-7-2-6-5-4-3的8缸发动机来说，点火模式1-8-7-2-5-3可被规定用于一个发动机循环，而点火模式1-7-2-5-3可被规定用于下一发动机循环。这将有效汽缸的数量从6减至5。
点火模式模块208可基于从汽缸停用模块206接收的指令从一个发动机循环到下一发动机循环改变有效汽缸的数量。汽缸停用模块206可使得有效汽缸的数量在两个整数之间交替，以实现等于这两个整数的均值的有效汽缸计数。例如，汽缸停用模块206可使得有效汽缸的数量在5和6之间交替，从而得到5.5的有效汽缸计数。
点火模式模块208可从一个发动机循环到下一发动机循环改变点火模式，以改变哪些汽缸点火并且由此改变哪些汽缸有效，而不改变有效汽缸的数量。例如，当上述8缸发动机的三个汽缸被停用时，点火模式1-7-2-5-3可被规定用于一个发动机循环，而点火模式8-2-6-4-3可被规定用于下一发动机循环。这会停用汽缸1、7和5，并且重新启用汽缸8、6和4。
点火模式模块208可基于由汽缸停用模块206输出的有效汽缸的数量来选择点火模式。点火模式模块208可从实现所需数量的有效汽缸的许多点火模式来选择点火模式。点火模式模块208可按照预定顺序和/或以确保不会连续地选择同一点火模式的方式来随机地选择点火模式。点火模式模块208将选定点火模式输出至振动特征模块210。
振动特征模块210存储与多个点火模式相关的振动特征，并且输出与选定点火模式相关的振动特征。所述特征可与源自点火模式的在驾驶员接口部件（例如，座椅、方向盘和/或踏板）处的振动相关。振动特征可例如使用传递函数来预先确定，所述传递函数表征通过动力系安装件与驾驶员接口部件之间的车辆结构的振动传输。所述传递函数可通过模态分析和/或物理试验来得到。
振动特征模块210可存储振动特征，例如源自点火模式的振动是否满足与幅值、频率和/或相位相关的预定标准。在一个示例中，当振动的幅值小于预定位移时，该振动满足预定标准。如果振动满足预定标准，那么振动特征模块210可将点火模式规定为期望点火模式。否则，振动特征模块210可将点火模式规定为不期望点火模式。
预定位移可以是振动的频率和/或振动的位置的函数。在一个示例中，对于具有20 Hz的频率的转向柱振动来说，预定位移可以是大约0.038毫米（mm）。在另一示例中，对于具有40 Hz的频率的转向柱振动来说，预定位移可以是大约0.0182 mm。在另一示例中，对于在座椅轨道处的竖直振动来说，预定位移可在20Hz下处于大约0.019 mm和0.025 mm之间、并且在40 Hz下处于大约0.0091 mm和0.012 mm之间。
振动特征模块210可存储振动特征，例如源自点火模式的振动的幅值、频率和/或相位。这与简单地存储这种特征是否满足预定标准相比需要更多的存储器，但是实现期望点火模式之间的区分。振动的幅值、频率和/或相位可取决于诸如发动机速度的发动机操作条件而变化。因此，振动特征模块210可利用将幅值、频率和/或相位与发动机速度相关的查询表来确定幅值、频率和/或相位。
源自点火模式的振动可受在该点火模式之前的点火模式影响。因此，振动特征模块210可将可在将来执行的选定点火模式与来自已经被执行的一个或多个先前点火模式的汽缸事件组合。于是，振动特征模块210可输出与该组合点火模式相关的振动特征。
被包括在来自先前点火模式的组合点火模式中的汽缸事件的数量可以足以精确地获得先前汽缸事件对源自选定点火模式的振动的影响。先前汽缸事件的数量可大于选定点火模式中的汽缸事件的数量。在一个示例中，先前点火模式包括六个汽缸事件，而选定点火模式仅包括三个汽缸事件。在该示例中，组合点火模式包括九个汽缸事件。
包括在来自先前点火模式的组合点火模式中的汽缸事件的数量可以基于影响振动阻尼的发动机操作特征（例如，发动机速度）被确定。例如，随着发动机速度增加，源自点火模式的振动在较小数量的汽缸事件内减弱。对比而言，随着发动机速度减少，源自点火模式的振动在较大数量的汽缸事件内减弱。因此，包括在来自先前点火模式的组合点火模式中的汽缸事件的数量可与发动机速度成反比。
点火模式模块208基于与选定点火模式或组合点火模式相关的振动特征来确定是否执行选定点火模式。在一个示例中，当选定点火模式或组合点火模式被规定期望点火序列时，点火模式模块208执行选定点火模式。在另一示例中，当源自选定点火模式或组合点火模式的振动的幅值在预定频率范围内小于预定位移时，点火模式模块208执行选定点火模式。
在各个实施方式中，当来自选定点火模式的振动与来自先前汽缸事件的振动相消干涉时，点火模式模块208可执行选定点火模式。在一个示例中，当来自选定点火模式的振动减小来自先前汽缸事件的振动的幅值时，点火模式模块208可执行选定点火模式。当来自选定点火模式的振动使得来自先前汽缸事件的振动的幅值以大于第一速率的速率减小时，该点火模式模块208可执行选定点火模式。该第一速率可以是在来自选定点火模式的振动与来自先前汽缸事件的振动干涉之前来自先前汽缸事件的振动的衰减速率。
在各个实施方式中，点火模式模块208可从仅包括规定为期望点火模式的点火模式的一组点火模式来选择点火模式。在这些实施方式中，点火模式模块208可从期望点火模式随机地选择点火模式，并且同时确保并不会连续地执行同一点火模式。此外，如上所述，点火模式模块208可基于与组合点火模式相关的振动特征来确定是否执行选定点火模式。替代地，点火模式模块208可简单地执行选定点火模式，在该情况下可省除振动特征模块210。
如果点火模式模块208判定执行选定点火模式，那么点火模式模块208将该点火模式输出给燃料控制模块212、火花控制模块214和气门控制模块216。否则，点火模式模块208选择另一点火模式。点火模式模块208可存储所执行的点火模式和/或将所执行的点火模式输出至振动特征模块210，以用于选择将来点火模式。
燃料控制模块212根据选定点火模式指令燃料致动器模块124向发动机102的汽缸提供燃料。火花控制模块214根据选定点火模式指令火花致动器模块126在发动机102的汽缸中产生火花。火花控制模块214可输出表明哪些汽缸接下来处于点火模式的信号。气门控制模块216根据选定点火模式指令气门致动器模块160打开发动机102的进气门和排气门。
现参考图3，在302开始用于控制发动机的点火模式以当发动机的汽缸被停用时减少振动的方法。在304，该方法确定点火模式中满足驾驶员扭矩请求所需的点火汽缸的数量。该方法可基于加速器踏板位置和/或巡航控制设定来确定驾驶员扭矩请求。
在306，该方法基于点火汽缸的所需数量来选择点火模式。该方法可从实现所需数量的有效汽缸的许多点火模式来选择点火模式。该方法可按照预定顺序和/或以确保不会连续地选择同一点火模式的方式来随机地选择点火模式。
在308，该方法将可在将来执行的选定点火模式与来自已经被执行的一个或多个先前点火模式的汽缸事件组合。包括在来自先前点火模式的组合点火模式中的汽缸事件的数量可以基于影响振动阻尼的发动机操作特征（例如，发动机速度）被确定。例如，包括在来自先前点火模式的组合点火模式中的汽缸事件的数量可与发动机速度成反比。
在310，该方法确定源自组合点火模式的振动是否满足与幅值、频率和/或相位相关的预定标准。如果振动满足预定标准，那么该方法在312继续。否则，该方法在306继续。在一个示例中，当幅值小于预定位移时，该振动满足预定标准。
预定位移可以是振动的频率和/或振动的位置的函数。在一个示例中，对于具有20 Hz的频率的转向柱振动来说，预定位移可以是大约0.038毫米（mm）。在另一示例中，对于具有40 Hz的频率的转向柱振动来说，预定位移可以是大约0.0182 mm。在另一示例中，对于在座椅轨道处的竖直振动来说，预定位移可在20Hz下处于大约0.019 mm和0.025 mm之间、并且在40 Hz下处于大约0.0091 mm和0.012 mm之间。
如果源自点火模式的振动满足预定标准，那么该方法可将点火模式规定为期望点火模式。否则，该方法可将点火模式规定为不期望点火模式。于是，该方法可确定当组合点火模式被规定为期望点火模式时组合点火模式满足该预定标准。因此，代替存储源自点火模式的幅值、频率和/或相位，该方法可简单地存储该点火模式被规定为期望点火模式还是不期望点火模式。
在各个实施方式中，该方法可确定源自选定点火模式的振动是否满足预定标准。该确定可取代确定源自组合点火模式的振动是否满足预定标准或者除此之外被作出。在各个实施方式中，该方法可仅将这些点火模式规定为期望点火模式。在这些实施方式中，该方法可不确定源自选定点火模式的振动是否满足预定标准，这是因为该确定已经被作出。然而，该方法仍可确定组合点火模式是否满足预定标准。
在312，该方法基于选定点火模式来控制火花正时、燃料传输、进气门开度、和/或排气门开度。该方法可根据选定点火模式来产生发动机的汽缸中的火花。该方法可根据选定点火模式将燃料传输到发动机的汽缸。该方法可根据选定点火模式来打开发动机的进气门和/或排气门。
前文描述实质上仅是说明性的并且决不试图限制本公开、其应用或使用。能够以各种形式来实施本公开的广泛教导。因此，虽然本公开包括具体示例，但是不应该将本公开的真实范围限制于此，这是因为一旦学习了附图、说明书以及所附权利要求，则将显而易见到其他改型。为了清楚的目的，在附图中将使用相同附图标记指代类似元件。如本文使用的，短语“A、B和C中的至少一个”应被解释为使用非排他性逻辑“或”的逻辑（A或B或C）。应理解方法中的一个或更多个步骤可以按不同顺序（或同时）被执行而不改变本公开的原理。
如本文使用的，术语“模块”可以指以下器件的一部分或包含以下器件：专用集成电路（ASIC）；离散电路；集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列（FPGA）；执行代码的处理器（共享、专用或成组）；提供描述的功能的其他合适的硬件部件；或上述器件的一些或全部的组合，诸如在片上系统中。术语“模块”可以包含存储由处理器执行的代码的存储器（共享、专用或成组）。
上面使用的术语“代码”可以包含软件、固件和/或微代码，并且可以涉及程序、例程、函数、类和/或对象。上面使用的术语“共享”表示来自多个模块的一些或全部代码可以使用单个（共享）处理器来执行。此外，来自多个模块的一些或全部代码可以由单个（共享）存储器存储。上面使用的术语“成组”表示来自单个模块的一些或全部代码可以采用一组处理器来执行。此外，来自单个模块的一些或全部代码可以使用一组存储器来存储。
本文描述的设备和方法可以通过由一个或更多个处理器执行的一个或更多个计算机程序被部分或全部地实现。计算机程序包含存储在至少一个非暂时性有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可包含和/或依赖于存储的数据。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性示例包括非易失性存储器、易失性存储器、磁存储装置和光学存储装置。

Claims (20)

1.一种发动机汽缸停用时控制点火模式以减少振动的系统，所述系统包括：
振动特征模块，所述振动特征模块针对当发动机的汽缸被停用时的发动机的第一多个点火模式存储振动特征，所述振动特征与源自所述第一多个点火模式的在驾驶员接口部件处的振动的幅值、频率和相位中的至少一个相关；以及
点火模式模块，所述点火模式模块从第二多个点火模式来选择点火模式，并且当与选定点火模式相关的所述振动特征满足预定标准时执行所述点火模式。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述点火模式模块从所述多个点火模式随机地选择所述选定点火模式。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二多个点火模式包括所述第一多个点火模式之中的包括满足驾驶员扭矩请求的足够数量的点火事件的点火模式。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述振动特征模块将所述多个点火模式之中的满足所述预定标准的点火模式规定为期望点火模式。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，当所述选定点火模式被规定为期望点火模式时，所述点火模式模块执行所述选定点火模式。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二多个点火模式仅包括所述第一多个点火模式之中的满足所述预定标准的点火模式。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述振动特征模块将所述选定点火模式与先前点火模式的至少一部分组合，并且确定组合点火模式的振动特征。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，当与所述组合点火模式相关的振动特征满足所述预定标准时，所述点火模式模块执行所述点火模式。
9.根据权利要求7所述的系统，其中，当源自所述选定点火模式的振动的幅值小于预定位移时，所述点火模式模块执行所述点火模式。
10.根据权利要求7所述的系统，其中，当源自所述选定点火模式的振动使得源自先前点火模式的振动的幅值减小时，所述点火模式模块执行所述点火模式。
11.一种发动机汽缸停用时控制点火模式以减少振动的方法，所述方法包括：
针对当发动机的汽缸被停用时的发动机的第一多个点火模式存储振动特征，所述振动特征与源自所述第一多个点火模式的在驾驶员接口部件处的振动的幅值、频率和相位中的至少一个相关；
从第二多个点火模式来选择点火模式；以及
当与选定点火模式相关的所述振动特征满足预定标准时执行所述点火模式。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：从所述多个点火模式随机地选择所述选定点火模式。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第二多个点火模式包括所述第一多个点火模式之中的包括满足驾驶员扭矩请求的足够数量的点火事件的点火模式。
14.根据权利要求11所述的方法，还包括：将所述多个点火模式之中的满足所述预定标准的点火模式规定为期望点火模式。
15.根据权利要求11所述的方法，还包括：当所述选定点火模式被规定为期望点火模式时，执行所述选定点火模式。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第二多个点火模式仅包括所述第一多个点火模式之中的满足所述预定标准的点火模式。
17.根据权利要求11所述的方法，还包括：将所述选定点火模式与先前点火模式的至少一部分组合；以及确定组合点火模式的振动特征。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括：当与所述组合点火模式相关的振动特征满足所述预定标准时，执行所述点火模式。
19.根据权利要求17所述的方法，还包括：当源自所述选定点火模式的振动的幅值小于预定位移时，执行所述点火模式。
20.根据权利要求17所述的方法，还包括：当源自所述选定点火模式的振动使得源自先前点火模式的振动的幅值减小时，执行所述点火模式。
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