CN107489553B - 控制用于重新启用发动机汽缸的燃料的系统和方法 - Google Patents

控制用于重新启用发动机汽缸的燃料的系统和方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及用于控制用于重新启用发动机汽缸的燃料的系统和方法。呈现了用于操作具有停用和非停用气门的发动机的系统和方法。在一个示例中，即使在汽缸未被重新启用的条件下发动机仅经由进气道燃料喷射器喷射燃料的区域(例如，速度和扭矩)中发动机正在操作，供应到被重新启用的汽缸的燃料由直接燃料喷射器供应。

Description

控制用于重新启用发动机汽缸的燃料的系统和方法
相关申请的交叉参考
本申请要求于2016年6月9日提交的美国临时专利申请序列No.62/347,853的优先权。上述申请的全部内容通过引用以其全文并入本文用于所有目的。
技术领域
本说明书涉及用于选择性地停用和启用内燃发动机的一个或多个汽缸的系统和方法。所述系统和方法可以应用于操作提升阀来控制进出发动机汽缸的流的发动机。
背景技术
发动机可包括用于改善发动机操作的进气道燃料喷射器和直接燃料喷射器两者。进气道燃料喷射器可仅在燃料蒸发良好并且发动机爆震的可能性低的低发动机转速和负荷下将燃料喷射到发动机汽缸。直接燃料喷射器可仅在较高的发动机负荷下将燃料喷射到发动机，以减少发动机爆震的可能性并增加发动机输出功率。
可以通过在低发动机负荷条件期间停用通向汽缸的燃料流来停用发动机汽缸，以节省燃料。当通向被停用的汽缸的燃料流停止时，在被停用的汽缸中的燃烧停止。尽管如此，即使在通过将车辆的动能经由车轮和变速器施加到发动机来停用通向汽缸的燃料流之后，发动机也可继续旋转。
如果根据通过发动机转速和扭矩索引的发动机燃料计划图使用燃料喷射器来重新启用发动机汽缸，则发生汽缸重新启用延迟是可能的，因为燃料对汽缸的进气道喷射需要在将引入燃料的汽缸循环的进气门关闭之前发生燃料喷射结束。汽缸重新启用的延迟可以延迟发动机扭矩产出并且降低车辆驾驶性能。
发明内容
本发明人已经认识到上述缺点，并且已经研发了一种发动机操作方法，其包括：在通过停止汽缸中的燃烧来停用汽缸之后，针对汽缸中的第一燃烧事件将燃料直接喷射到汽缸，在汽缸被停用时发动机继续旋转而没有在全部时间停止；以及在汽缸被停用之后，针对汽缸中的第二燃烧事件在汽缸被停用之后第一次将燃料经进气道喷射到汽缸。
通过经由直接喷射重新启用发动机汽缸，即使汽缸在类似的工况期间将接收进气道喷射的燃料，也可以提供更快的汽缸重新启用的技术结果。具体地，由于直接燃料喷射器可以在汽缸循环中后期诸如在汽缸的压缩冲程期间喷射燃料，所以可以在重新启用发动机汽缸的请求之后在汽缸的进气门关闭的汽缸中开始燃烧。因此，发动机扭矩的产出可以在重新启用发动机汽缸的请求之后的较短的时间段内开始。
本说明书可以提供若干优点。具体地，该方法可以减少加速汽缸重新启用。此外，该方法可以改善发动机空气燃料控制。另外，该方法可以改善车辆驾驶性能。
当单独参照以下具体实施方式或结合附图参照以下具体实施方式时，本说明书的上述优点和其他优点以及特征将是显而易见的。
应当理解，提供上述发明内容以便以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的所选概念。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由所附权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决上述或本公开的任何部分提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
通过单独地或参考附图阅读在本文被称为具体实施方式的实施例的示例，将更全面地理解本文所描述的优点，其中：
图1A是发动机的单个汽缸的示意图；
图1B是包括在动力传动系统中的图1A的发动机的示意图；
图2A至图2F示出具有可被停用的汽缸的四缸发动机的示例气门配置；
图3A和图3B示出四缸发动机的启用和被停用的汽缸的示例模式；
图4A至图4C示出具有可被停用的汽缸的八缸发动机的示例气门配置；
图5A示出用于液压操作的气门停用系统的示例凸轮轴；
图5B示出用于图5A所示的液压操作的气门停用系统的示例停用气门操作器；
图5C示出用于图5A所示的液压操作的气门停用系统的示例气门操作器；
图5D示出用于图5A所示的液压操作的气门停用系统的示例汽缸和气门停用顺序；
图6A示出用于可替代液压操作的气门停用系统的示例凸轮轴；
图6B示出用于图6A所示的液压操作的气门停用系统的凸轮轴和鞍部的横截面；
图6C示出用于图6A所示的液压操作的气门停用系统的示例气门停用气门操作器；
图6D是用于图6A所示的液压操作的气门停用系统的示例汽缸和气门停用顺序；
图7是用于操作具有停用汽缸和气门的发动机的示例方法的流程图；
图8A是用于选择性地启用和停用发动机的汽缸和汽缸气门的示例方法的流程图，该发动机具有停用进气门和非停用进气门两者，并仅具有非停用排气门；
图8B是用于估计被停用的汽缸中的油量的框图；
图9是用于启用和停用发动机的汽缸和汽缸气门的示例顺序，该发动机具有停用进气门和非停用进气门两者，并仅具有非停用排气门；
图10是用于选择性地启用和停用发动机的汽缸和汽缸气门的示例方法的流程图，该发动机具有停用进气门和非停用进气门以及非停用排气门和停用排气门；
图11是用于确定可用汽缸模式的方法的流程图；
图12是用于评估是否可以响应于汽缸启用/停用频繁程度来执行汽缸停用的方法的流程图；
图13是示出根据图12的方法的汽缸启用和停用的顺序；
图14是用于评估发动机燃料消耗作为选择性地允许汽缸停用的基础的方法的流程图；
图15是用于评估发动机燃料消耗作为用于选择性地允许汽缸停用的基础的方法的流程图；
图16是用于评估选择发动机汽缸模式的发动机凸轮定相的方法的流程图；
图17是示出响应于发动机凸轮定相选择发动机汽缸模式的顺序；
图18是用于响应于基于以各种变速器挡位操作发动机的发动机燃料消耗来选择发动机汽缸模式的方法的流程图；
图19是示出选择变速器挡位和活动汽缸的实际总数来改善发动机燃料消耗的顺序；
图20是用于以各种减速模式操作车辆时选择不同的发动机汽缸模式的方法的流程图；
图21是基于以不同的减速模式操作车辆来操作处于不同汽缸模式的发动机的顺序；
图22是用于确定是否存在用于以各种可变排量(VDE)发动机模式操作发动机的条件的流程图；
图23是用于控制发动机进气歧管压力的方法的流程图；
图24是示出根据图23的方法的发动机进气歧管压力控制的顺序；
图25是用于控制发动机进气歧管压力的方法的流程图；
图26是用于控制发动机进气歧管压力的操作顺序；
图27A和图27B示出用于调整发动机致动器以改善发动机汽缸模式变化的流程图；
图28A和图28B示出用于改善汽缸模式变化的顺序；
图29是用于在汽缸模式变化期间将燃料递送到发动机的流程图；
图30是用于示出在汽缸模式变化期间对发动机的燃料递送的顺序；
图31是用于控制在汽缸模式变化期间的发动机油压的方法的流程图；
图32是示出在汽缸模式变化期间的油压控制的顺序；
图33是在汽缸模式变化期间改善发动机爆震控制的方法的流程图；
图34是示出在不同发动机汽缸模式期间的发动机爆震控制的顺序；
图35是用于调整火花增益的方法的流程图；
图36是示出可调整的火花增益的顺序；
图37是用于根据汽缸模式确定爆震基准值的方法的流程图；
图38是示出爆震基准值的选择的顺序；
图39是用于在存在气门劣化的情况下选择发动机汽缸模式的方法的流程图；
图40是用于在存在气门劣化的情况下选择发动机汽缸模式的顺序的流程图；
图41是用于响应于汽缸停用而对氧传感器进行采样的流程图；以及
图42是用于响应于汽缸停用而对凸轮轴传感器进行采样的流程图。
具体实施方式
本说明书涉及用于选择性地启用和停用内燃发动机的汽缸和汽缸气门的系统和方法。发动机可如图1A至图6D所示那样配置和操作。用于包括停用气门的发动机的各种方法和预示性操作顺序在图7至图42中示出。不同的方法可协同操作并与图1A至图6D所示的系统一起操作。
参考图1A，包括多个汽缸的内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，多个汽缸中的一个汽缸在图1A中示出。发动机10由汽缸盖铸件35和汽缸体33组成，汽缸盖铸件35和汽缸体33包括燃烧室30和汽缸壁32。活塞36定位在其中并经由与曲轴40的连接进行往复运动。飞轮97和环形齿轮99联接到曲轴40。起动器96(例如，低电压(以小于30伏特操作)电机)包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可选择性地推进小齿轮95以接合环形齿轮99。起动器96可直接安装到发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中，起动器96可经由皮带或链条选择性地向曲轴40供应扭矩。在一个示例中，起动器96在未接合到发动机曲轴时处于基本状态。
所示燃烧室30经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可由进气凸轮轴51和排气凸轮轴53操作。进气凸轮轴51的位置可由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮轴53的位置可由排气凸轮传感器57确定。进气门52的角位置可经由相位调整装置59相对于曲轴40移动。排气门54的角位置可经由相位调整装置58相对于曲轴40移动。下面详细示出的气门操作器可将机械能从进气凸轮轴51传递到进气门52，以及从排气凸轮轴53传递到排气门54。另外，在其他示例中，单个凸轮轴可操作进气门52和排气门54。
所示燃料喷射器66被定位成将燃料直接喷射到汽缸30中，这是本领域技术人员已知的直接喷射。所示可选的燃料喷射器67被定位成将燃料经进气道喷射到汽缸30，这是本领域技术人员已知的进气道燃料喷射。燃料喷射器66和67与来自控制器12的脉冲宽度成比例地递送液体燃料。燃料通过包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨(未示出)的燃料系统(未示出)递送到燃料喷射器66和67。在一个示例中，高压双级燃料系统可用于生成较高的燃料压力。
此外，进气歧管44被示出为与涡轮增压器压缩机162和发动机进气口42连通。在其他示例中，压缩机162可为机械增压器压缩机。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。可选的电子节气门或中心节气门62调整节流板64的位置，以控制从压缩机162到进气歧管44的气流。由于节气门62的入口在升压室45内，因此升压室45中的压力可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，充气运动控制阀63在气流进入发动机10的方向上定位在节气门62的下游且在进气门52的上游，并由控制器12操作以调节进入燃烧室30的气流。压缩机再循环阀47可以被选择性地调整到完全打开和完全关闭之间的多个位置。废气门163可以经由控制器12调整，以允许排气选择性地绕过涡轮164来控制压缩机162的速度。空气过滤器43清洁进入发动机进气口42的空气。
无分电器点火系统88响应于控制器12经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。所示通用排气氧(UEGO)传感器126联接到催化转化器70上游的排气歧管48。可替代地，双态排气氧传感器可代替UEGO传感器126。所示压力传感器127作为排气压力传感器定位在排气歧管48中。可替代地，压力传感器127可作为汽缸压力传感器定位在燃烧室30中。火花塞92也可充当用于点火系统88的离子传感器。
在一个示例中，转化器70能够包括多个催化剂砖。在另一个示例中，能够使用各自均具有多个砖的多个排放控制装置。在一个示例中，转化器70能够为三元型催化剂。另外，转化器70可包括微粒过滤器。
控制器12在图1A中被示为常规微型计算机，其包括：微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、只读存储器(ROM)106(例如，非暂时性存储器)、随机存取存储器(ROM)108、保活存储器(KAM)110和常规数据总线。所示控制器12接收来自联接到发动机10的传感器的各种信号，除了先前讨论过的那些信号外，还包括：来自联接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)；具有可提供反馈以补偿和评估发动机噪声、振动和不舒适性的集成的振动和/或移动传感器117的发动机架(engine mount)；联接到加速器踏板130用于感测由脚132施加的力的位置传感器134；联接到制动踏板150用于感测由脚152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；来自感测曲轴40的位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量；以及来自传感器68的节气门位置的测量。大气压力也可被感测(未示出传感器)以用于通过控制器12进行处理。在本说明书的优选方面，发动机位置传感器118在曲轴每一转产生预定数目的等间隔脉冲，由此能够确定发动机转速(RPM)。控制器12也可从其他传感器24接收信息，所述其他传感器24可包括但不限于发动机油压力传感器、环境压力传感器和发动机油温度传感器。
在操作期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四冲程循环：该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。四冲程发动机的汽缸循环为两个发动机转数，并且发动机循环也为两转。在进气冲程期间，通常排气门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，并且活塞36移动到汽缸底部以便增加燃烧室30内的容积。本领域的技术人员通常将活塞36靠近汽缸底部并且处于其冲程结束时(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)的位置称为下止点(BDC)。
在压缩冲程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向汽缸盖铸件35移动以便压缩燃烧室30内的空气。本领域的技术人员通常将活塞36在其冲程结束并且最靠近汽缸盖铸件35(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)的点称为上止点(TDC)。在下文被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在下文被称为点火的过程中，所喷射的燃料由已知的点火工具诸如火花塞92点燃，从而导致燃烧。
在膨胀冲程期间，膨胀气体将活塞36推回到BDC。曲轴40将活塞移动转化为旋转轴的旋转扭矩。最终，在排气冲程期间，排气门54打开以将燃烧过的空气-燃料混合物释放到排气歧管48并且活塞返回到TDC。注意，上述内容仅作为示例示出，并且进气门和排气门打开正时和/或关闭正时可变化，诸如以提供正气门重叠或负气门重叠、进气门延迟关闭或各种其他示例。
驾驶员需求扭矩可以经由加速器踏板130的位置和车辆速度来确定。例如，加速器踏板位置和车辆速度可以索引输出驾驶员需求扭矩的表。驾驶员需求扭矩可以表示期望的发动机扭矩或沿包括发动机的传动系的位置处的扭矩。发动机扭矩可通过针对传动比(gear ratio)、驱动桥减速比和其他传动系部件调整驾驶员需求扭矩来根据所述驾驶员需求扭矩确定。
现在参考图1B，图1B是包括传动系100的车辆125的框图。图1B的传动系包括图1A所示的发动机10。传动系100可由发动机10提供动力。发动机扭矩可经由发动机扭矩致动器191调整，发动机扭矩致动器191可以为燃料喷射器、凸轮轴、节气门或其他装置。所示发动机曲轴40联接到液力变矩器156。具体地，发动机曲轴40机械地联接到液力变矩器泵轮285。扭矩传感器41提供扭矩反馈，并且其可以用于评估发动机噪声、振动和不舒适性。液力变矩器156也包括涡轮186，以将扭矩输出到变速器输入轴170。变速器输入轴170将液力变矩器156机械地联接到自动变速器158。液力变矩器156也包括液力变矩器旁通锁止离合器121(TCC)。当TCC被锁定时，可将扭矩从泵轮185直接传递到涡轮186。TCC由控制器12电气操作。可替代地，TCC可以被液压锁定。在一个示例中，液力变矩器可以被称为变速器的部件。
当完全松开液力变矩器锁止离合器121时，液力变矩器156经由液力变矩器涡轮186和液力变矩器泵轮185之间的流体传递将发动机扭矩传输到自动变速器158，从而允许扭矩倍增。相比之下，当液力变矩器锁止离合器121完全接合时，发动机输出扭矩经由液力变矩器离合器直接传递到变速器158的输入轴170。可替代地，液力变矩器锁止离合器121可部分接合，从而允许调整直接转送至变速器的扭矩量。控制器12可被配置为通过响应于各种发动机工况或基于以驾驶员为基础的发动机操作请求调整液力变矩器锁止离合器121来调整由液力变矩器传输的扭矩量。
自动变速器158包括挡位(例如，倒挡和挡位1-6)136和用于挡位的前进离合器135。挡位136(例如，1-10)和离合器135可以选择性地接合以推进车辆。来自自动变速器158的扭矩输出可继而经由输出轴160转送至车轮116以推进车辆。具体地，在将输出驱动扭矩传输到车轮116之前，响应于车辆行驶条件，自动变速器158可以在输入轴170处传递输入驱动扭矩。
另外，通过接合车轮制动器119，可将摩擦力施加到车轮116。在一个示例中，响应于驾驶员将其脚踩在如图1A所示的制动踏板上，车轮制动器119可接合。在其他示例中，控制器12或链接到控制器12的控制器可以应用接合车轮制动器。同样地，响应于驾驶员将其脚从制动踏板释放，通过松开车轮制动器119可以减小至车轮116的摩擦力。另外，作为自动发动机停机过程的一部分，车辆制动器可以经由控制器12向车轮116施加摩擦力。
控制器12可以被配置为接收来自如在图1A中更详细地示出的发动机10的输入，并且相应地控制发动机的扭矩输出，和/或液力变矩器、变速器、离合器和/或制动器的操作。作为一个示例，通过控制节气门开度和/或气门正时、气门升程和涡轮增压发动机或机械增压发动机的升压来调整火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或空气充气的组合，可控制发动机扭矩输出。在柴油发动机的情况下，控制器12可以通过控制燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和空气充气的组合而控制发动机扭矩输出。在所有情况下，可以在逐个汽缸的基础上执行发动机控制，以控制发动机扭矩输出。如本领域中已知的，通过调整往返流动于DISG的场和电枢绕组的电流，控制器12也可控制来自DISG的扭矩输出和电能产生。
当满足怠速停止条件时，控制器12可以通过切断到发动机的燃料和火花而开始发动机关闭。然而，在一些示例中，发动机可以继续旋转。另外，为了维持变速器中的扭转的量，控制器12可以使变速器158的旋转元件接地(ground)到变速器的箱159，并且由此接地到车辆的框架。当满足发动机重启条件时和/或车辆操作者想要发动车辆时，控制器12可以通过起动转动发动机10并恢复汽缸燃烧来重新启用发动机10。
发动机10的进气歧管44经由阀176与真空贮存器177气动连通。真空贮存器可向制动助力器178、加热/通风/冷却系统179、废气门致动器180和其他真空操作系统提供真空。在一个示例中，阀176可以是可以打开和关闭以选择性地允许或防止进气歧管44和真空消耗器178-180之间的连通的电磁阀。另外，真空源183诸如泵或喷射器可以选择性地向发动机进气歧管44提供真空，使得如果通过节气门62存在泄漏，则发动机10可以在发动机进气歧管压力小于大气压力的情况下重新启动。例如当真空贮存器177中的真空水平小于阈值时，真空源183还可以经由三通阀171选择性地向真空消耗器178-180供应真空。进气歧管44的容积可以经由可变增压容积阀175调整。
现在参考图2A，示出了发动机10的示例发动机配置。在该配置中，发动机10是具有第一气门配置的直列四缸发动机。在汽缸盖铸件35中形成的发动机燃烧室的部分(其也可被称为汽缸的一部分)根据针对每个发动机汽缸200所指示的汽缸号1-4从1到4进行编号。在该示例中，每个燃烧室被示为具有两个进气门和两个排气门。停用进气门208被示为提升阀，其中X穿过提升阀轴。停用排气门204被示为提升阀，其中X穿过提升阀轴。非停用进气门206被示为提升阀。非停用排气门202也被示为提升阀。
所示凸轮轴270经由非停用排气门操作器250与非停用排气门202机械连通。凸轮轴270还经由非停用进气门操作器251与非停用进气门206机械连通。所示凸轮轴270经由停用排气门操作器252与停用排气门204机械连通。凸轮轴270还经由停用进气门操作器253与停用进气门208机械连通。一些进气门和排气门未被示出具有气门操作器，以减少图中的繁杂度，但是每个气门均带有气门操作器(例如，非停用气门带有非停用气门操作器，并且停用气门带有停用气门操作器)。
在该配置中，汽缸2和3被示为具有停用进气门208和停用排气门204。汽缸1和4被示为具有非停用进气门206和非停用排气门202。然而，在一些示例中，非停用进气门206和非停用排气门202可以用停用排气门和停用进气门代替，使得所有的发动机汽缸都可以被选择性地停用。
图2A的配置提供了使汽缸2和3一起或分开停用。另外，由于汽缸2和3的进气门和排气门两者都是停用的，所以通过在整个发动机循环内关闭进气门和排气门两者并停止通向汽缸2和3的燃料流来停用这些汽缸。例如，如果发动机的点火顺序为1-3-4-2，则发动机可以按1-2-1-2或1-3-2-1-4-2或1-3-2-1-3-2-1-4-2或其他组合的顺序进行点火，其中汽缸1和2燃烧空气和燃料。然而，如果汽缸1-4各自包括停用进气门和停用排气门，则汽缸1和2在一些发动机循环期间可不点火(例如，燃烧空气和燃料)。例如，发动机点火顺序可以是3-4-3-4或1-3-2-1-3-2或3-4-2-3-4-2或其他组合，其中汽缸1和2在发动机循环期间不燃烧空气和燃料。应当注意，根据在排气门被停用处于闭合位置中之前燃料是否被喷射到汽缸中并且燃料是否被燃烧，被停用的汽缸可以捕获排气或新鲜空气。
图2A还示出第一爆震传感器203和第二爆震传感器205。第一爆震传感器203被定位成更靠近汽缸1和2。第二爆震传感器205被定位成更靠近汽缸3和4。第一爆震传感器在一些条件期间可用于检测来自汽缸1和2的爆震，并且在其他条件期间可用于检测来自汽缸1-4的爆震。同样，第二爆震传感器205在一些条件期间可用于检测来自汽缸3和4的爆震，并且在其他条件期间可用于检测来自汽缸1-4的爆震。可替代地，爆震传感器可机械联接到发动机缸体。
现在参考图2B，示出了发动机10的可替代示例发动机配置。在该配置中，发动机10是直列四缸发动机，其中汽缸的一部分仅具有停用进气门。在汽缸盖铸件35中形成的发动机燃烧室的部分再次从1到4进行编号，如针对发动机汽缸200所指示。每个汽缸被示为具有两个进气门和两个排气门。汽缸1-4包括非停用排气门202但不包括停用排气门。汽缸1和4还包括非停用进气门206但不包括停用进气门。汽缸2和3包括停用进气门208但不包括非停用进气门。
所示凸轮轴270经由非停用排气门操作器250与非停用排气门202机械连通。凸轮轴270还经由非停用进气门操作器251与非停用进气门206机械连通。凸轮轴270还经由停用进气门操作器253与停用进气门208机械连通。一些进气门和排气门未被示出具有气门操作器，以减少图中的繁杂度，但是每个气门均带有气门操作器(例如，非停用气门带有非停用气门操作器，并且停用气门带有停用气门操作器)。
图2B的配置提供了通过使进气门208停用的来使汽缸2和3一起或分开停用。当发动机旋转时，汽缸2和3的排气门在发动机循环期间继续打开和关闭。另外，由于只有汽缸2和3的进气门停用，所以通过在整个发动机循环内仅关闭进气门并且停止通向汽缸2和3的燃料流来停用这些汽缸。再次，如果发动机的点火顺序为1-3-4-2，则发动机可以按1-2-1-2或1-3-2-1-4-2或1-3-2-1-3-2-1-4-2或其他组合的顺序进行点火，其中汽缸1和2燃烧空气和燃料。应当注意，在该配置中，被停用的汽缸将排气吸入自身并在被停用的汽缸的排气冲程期间排出排气。具体地，当被停用的汽缸的排气门在排气冲程起始处附近打开时，排气被吸入被停用的汽缸中，并且在排气门关闭之前汽缸的活塞接近上止点排气冲程时，排气被从被停用的汽缸排出。
在其他示例中，汽缸1和4可包括停用进气门，而汽缸2和3包括非停用进气门。否则，气门布置可以相同。
现在参考图2C，示出了发动机10的另一个可替代示例发动机配置。在该配置中，发动机10是直列四缸发动机，且所有发动机汽缸都包括停用进气门208，并且没有一个汽缸包括停用排气门。在汽缸盖铸件35中形成的发动机燃烧室的部分再次从1到4进行编号，如针对发动机汽缸200所指示。每个汽缸被示为具有两个进气门和两个排气门。汽缸1-4包括停用进气门208但不包括非停用进气门。汽缸1-4还包括非停用排气门202但不包括停用排气门。发动机10还被示为具有第一爆震传感器220和第二爆震传感器221。
所示凸轮轴270经由非停用排气门操作器250与非停用排气门202机械连通。凸轮轴270还经由停用进气门操作器253与停用进气门208机械连通。一些进气门和排气门未被示出具有气门操作器，以减少图中的繁杂度，但是每个气门均带有气门操作器(例如，非停用气门带有非停用气门操作器，并且停用气门带有停用气门操作器)。
图2C的配置提供了通过仅使汽缸1-4的进气门停用来在发动机循环期间使汽缸1-4以任何组合停用。当发动机旋转时，汽缸1-4的排气门在发动机循环期间继续打开和关闭。另外，通过在整个发动机循环内仅关闭进气门并且停止通向汽缸1-4的燃料流或上述两种情况的组合可停用汽缸1-4。如果发动机的点火顺序为1-3-4-2，则发动机可以按1-2-1-2或1-3-2-1-4-2或1-3-2-1-3-2-1-4-2或汽缸1-4的其他组合的顺序进行点火，因为每个汽缸可被单独停用，而无需使其他发动机汽缸停用。应当注意，在该配置中，被停用的汽缸将排气吸入自身并在被停用的汽缸的排气冲程期间排出排气。具体地，当被停用的汽缸的排气门在排气冲程起始处附近打开时，排气被吸入被停用的汽缸中，并且在排气门关闭之前汽缸的活塞接近上止点排气冲程时，排气被从被停用的汽缸排出。
现在参考图2D，示出了发动机10的另一个可替代发动机配置。图2D的系统与图2A的系统相同，不同的是图2D的系统包括进气凸轮轴271和排气凸轮轴272。在汽缸盖铸件35中形成的发动机燃烧室的部分(其也可被称为汽缸的一部分)根据针对每个发动机汽缸200所指示的汽缸号1-4从1到4进行编号。
所示凸轮轴271经由非停用排气门操作器250与非停用排气门202机械连通。凸轮轴272经由非停用进气门操作器251与非停用进气门206机械连通。所示凸轮轴271经由停用排气门操作器252与停用排气门204机械连通。凸轮轴272经由停用进气门操作器253与停用进气门208机械连通。一些进气门和排气门未被示出具有气门操作器，以减少图中的繁杂度，但是每个气门均带有气门操作器(例如，非停用气门带有非停用气门操作器，并且停用气门带有停用气门操作器)。
现在参考图2E，示出了发动机10的另一个可替代发动机配置。图2E的系统与图2B的系统相同，不同的是图2E的系统包括进气凸轮轴271和排气凸轮轴272。在汽缸盖铸件35中形成的发动机燃烧室的部分(其也可被称为汽缸的一部分)根据针对每个发动机汽缸200所指示的汽缸号1-4从1到4进行编号。
所示凸轮轴271经由非停用排气门操作器250与非停用排气门202机械连通。凸轮轴272经由非停用进气门操作器251与非停用进气门206机械连通。凸轮轴272还经由停用进气门操作器253与停用进气门208机械连通。一些进气门和排气门未被示出具有气门操作器，以减少图中的繁杂度，但是每个气门均带有气门操作器(例如，非停用气门带有非停用气门操作器，并且停用气门带有停用气门操作器)。
现在参考图2F，示出了发动机10的另一个可替代发动机配置。图2F的系统与图2C的系统相同，不同的是图2F的系统包括进气凸轮轴271和排气凸轮轴272。在汽缸盖铸件35中形成的发动机燃烧室的部分(其也可被称为汽缸的一部分)根据针对每个发动机汽缸200所指示的汽缸号1-4从1到4进行编号。
所示凸轮轴271经由非停用排气门操作器250与非停用排气门202机械连通。凸轮轴272经由停用进气门操作器253与停用进气门208机械连通。一些进气门和排气门未被示出具有气门操作器，以减少图中的繁杂度，但是每个气门均带有气门操作器(例如，非停用气门带有非停用气门操作器，并且停用气门带有停用气门操作器)。
图2A至图2F所示的停用气门操作器可以为杠杆型(例如，参见图6B)、套筒型(例如，参见2013年12月12日提交的并且出于所有目的据此全文以引用方式并入本文的标题为“Position Detection For Lobe Switching Camshaft System(用于凸角变换凸轮轴系统的位置检测)”的美国专利公布No.2014/0303873、美国专利申请No.14/105,000)、凸轮凸角类型或间隙调整器类型。另外，图2A至图2F所示的汽缸盖中的每一个可机械联接到图1A所示的相同汽缸体33。图2A至图2F所示的汽缸盖可由相同的铸件形成，并且用于每个汽缸盖配置的停用和非停用气门操作器可如图2A至图2F所示那样变化。
现在参考图3A，示出了示例汽缸停用模式。在图3A中，发动机10的汽缸4被示为具有从其中穿过的X，以指示汽缸4在发动机循环期间可被停用，而汽缸1、2和3保持活动。活动的汽缸被示为不具有X，以指示所述汽缸为活动的。经由图2C所示的系统，在发动机循环期间可停用一个汽缸。作为替代方案，当发动机10如图2C所示那样配置时，汽缸1可以为发动机循环期间唯一被停用的汽缸。当发动机10如图2A、图2B和图2C所示那样配置时，汽缸2可以为发动机循环期间唯一被停用的汽缸。同样，当发动机10如图2A、图2B和图2C所示那样配置时，汽缸3可以为发动机循环期间唯一被停用的汽缸。汽缸200被示为在一条直线上。
现在参考图3B，示出了另一个示例汽缸停用模式。在图3B中，发动机10的汽缸2和3被示为具有从其中穿过的X，以指示汽缸2和3可在发动机循环期间被停用，而汽缸1和4保持活动。活动的汽缸被示为不具有X，以指示所述汽缸为活动的。经由图2A、图2B和图2C所示的系统，在发动机循环期间可停用汽缸2和3。作为替代方案，当发动机10如图2C所示那样配置时，汽缸1和4可以为发动机循环期间唯一被停用的汽缸。图2和图3所示的被停用的汽缸为这样的汽缸，其中气门关闭，以阻止在发动机旋转时从发动机进气歧管到发动机排气歧管的流，并且其中停止通向被停用的汽缸的燃料喷射。提供给被停用的汽缸的火花也可停止。汽缸200被示为在一条直线上。
以这种方式，可以停用各个汽缸或汽缸组。另外，被停用的汽缸可以不时地重新启用，以减少发动机油渗入发动机汽缸的可能性。例如，汽缸可按1-4-1-4-1-4-2-1-4-3-1-4-1-4进行点火，以在汽缸2和3已被停用之后减少油渗入汽缸2和3的可能性。
现在参考图4A，示出了发动机10的另一个示例配置。在汽缸盖35和35a中形成的发动机燃烧室的部分(其也可被称为汽缸的一部分)根据针对每个发动机汽缸所指示的汽缸号1-8从1到8进行编号。发动机10包括第一汽缸排401和第二汽缸排402，第一汽缸排401包括在汽缸盖铸件35中的汽缸1-4，第二汽缸排402包括在汽缸盖铸件35a中的汽缸5-8。在该配置中，发动机10为包括停用进气门208和非停用进气门206的V型八缸发动机。发动机10还包括停用排气门204和非停用排气门202。气门控制经由发动机汽缸200从发动机进气歧管到发动机排气歧管的气流。在一些示例中，停用排气门204可以用非停用排气门202代替，以减少系统费用，同时保持使发动机汽缸停用的能力(例如，停止通向被停用的汽缸的燃料流，并且在发动机旋转时停止经由汽缸从发动机进气歧管到发动机排气歧管的气流)。因此，在一些示例中，发动机10可仅包括与停用进气门208和非停用进气门206结合的非停用排气门202。
在该示例中，汽缸5、2、3和8被示为具有总是活动的气门的汽缸，使得当发动机旋转时，空气经由汽缸5、2、3和8从发动机进气歧管流动到发动机排气歧管。汽缸1、6、7和4被示为具有可被选择性地停用处于闭合位置中的气门的汽缸，使得当相应汽缸中的气门在发动机循环期间在被停用处于闭合状态下时，空气不经由汽缸1、6、7和4分别从发动机进气歧管流动到发动机排气歧管。在其他示例诸如图4B中，具有总是活动的气门的汽缸为汽缸5和2。具有总是活动的气门的汽缸的实际总数可基于车辆质量和发动机排量或其他考虑因素。
气门202、204、206和208经由单个凸轮轴420打开和关闭。经由如在2002年2月1日提交的并且出于所有目的据此全文以引用方式并入本文的标题为“Hydraulic CylinderDeactivation with Rotary Sleeves(具有旋转套筒的液压汽缸停用)”的美国专利公布No.2003/0145722中所示的推杆和常规的间隙调整器或停用调整器或液压汽缸，气门202、204、206和208可与单独凸轮轴420机械连通。可替代地，气门202、204、206和208可经由常规的滚子凸轮从动件和/或经由如图6A、图6B和图5C所示的气门操作器操作。在其他示例中，经由如在美国专利公布No.2014/0303873中所示的带套筒的凸轮凸耳可停用气门。
所示凸轮轴420经由非停用排气门操作器250与非停用排气门202机械连通。凸轮轴420还经由非停用进气门操作器251与非停用进气门206机械连通。凸轮轴420还经由停用进气门操作器253与停用进气门208机械连通。凸轮轴420还经由停用排气门操作器252与停用排气门204机械连通。一些进气门和排气门未被示出具有气门操作器，以减少图中的繁杂度，但是每个气门均带有气门操作器(例如，非停用气门带有非停用气门操作器，并且停用气门带有停用气门操作器)。
现在参考图4B，示出了发动机10的另一个示例配置。在汽缸盖35和35a中形成的发动机燃烧室的部分(其也可被称为汽缸的一部分)根据针对每个发动机汽缸所指示的汽缸号1-8从1到8进行编号。发动机10包括第一汽缸排401和第二汽缸排402，第一汽缸排401包括在汽缸盖铸件35中的汽缸1-4，第二汽缸排402包括在汽缸盖铸件35a中的汽缸5-8。在该配置中，发动机10也为包括停用进气门208和非停用进气门206的V型八缸发动机。发动机10还包括停用排气门204和非停用排气门202。气门控制经由发动机汽缸200从发动机进气歧管到发动机排气歧管的气流。气门202、204、206和208经由进气凸轮轴51和排气凸轮轴53操作。每个汽缸排包括进气凸轮轴51和排气凸轮轴53。
在一些示例中，停用排气门可以用非停用排气门202代替，以减少系统费用，同时保持使发动机汽缸停用的能力(例如，停止通向被停用的汽缸的燃料流，并且在发动机旋转时停止经由汽缸从发动机进气歧管到发动机排气歧管的气流)。因此，在一些示例中，发动机10可仅包括与停用进气门208和非停用进气门206结合的非停用排气门202。
在该示例中，汽缸5和2被示为具有总是活动的气门的汽缸，使得当发动机旋转时，空气经由汽缸5和2从发动机进气歧管流动到发动机排气歧管。汽缸1、3、4、6、7和8被示为具有可被选择性地停用处于闭合位置中的进气门和排气门的汽缸，使得当相应汽缸中的气门在被停用处于闭合状态下时，空气不经由汽缸1、3、4、6、7和8分别从发动机进气歧管流动到发动机排气歧管。在该示例中，通过停用被停用的汽缸的进气门和排气门来停用汽缸。例如，汽缸3可被停用，使得空气不经由停用气门208和204流动通过汽缸3。
气门202、204、206和208经由四个凸轮轴打开和关闭。气门202、204、206和208可以经由图6A、图6B和图5C所示的气门操作器或可使气门停用的液压汽缸或挺杆与凸轮轴机械连通。图4A和图4B所示的发动机的点火顺序为1-5-4-2-6-3-7-8。
发动机10还被示为具有第一爆震传感器420、第二爆震传感器421、第三爆震传感器422和第四爆震传感器423。因此，第一汽缸排401包括第一爆震传感器420和第二爆震传感器421。第一爆震传感器420可以检测一号汽缸和二号汽缸中的爆震。第二爆震传感器421可以检测三号汽缸和四号汽缸中的爆震。第二汽缸排402包括第三爆震传感器422和第四爆震传感器423。第三爆震传感器422可以检测汽缸5和6中的爆震。第四爆震传感器423可以检测汽缸7和8中的爆震。
所示排气凸轮轴53经由非停用排气门操作器250与非停用排气门202机械连通。进气凸轮轴51经由非停用进气门操作器251与非停用进气门206机械连通。排气凸轮轴53还经由停用排气门操作器252与停用排气门204机械连通。进气凸轮轴51还经由停用进气门操作器253与停用进气门208机械连通。一些进气门和排气门未被示出具有气门操作器，以减少图中的繁杂度，但是每个气门均带有气门操作器(例如，非停用气门带有非停用气门操作器，并且停用气门带有停用气门操作器)。
图4B所示的汽缸盖配置可以并入质量比包括图4A所示的汽缸盖配置的车辆低的车辆中。由于较低质量的车辆可仅使用两个汽缸来以稳定的公路速度巡航，因此图4B的配置可以并入低质量的车辆中。相反，由于具有较高质量的车辆可以使用四个汽缸来以稳定的公路速度巡航，因此图4A的配置可以并入较高质量的车辆中。同样，图2A至图2F所示的具有较低实际总数的未停用的汽缸的汽缸盖可以并入较低质量的车辆中。图2A至图2F所示的具有较高实际总数的未停用的汽缸的汽缸盖可以并入较高质量的车辆中。另外，图2A至图4C所示的汽缸盖铸件中作为未停用的汽缸的汽缸数目可基于车辆的驱动桥减速比。例如，如果车辆具有较低的驱动桥减速比(例如，2.69:1对3.73:1)，则可选择具有较低实际总数的未停用的汽缸的汽缸盖配置，使得可以提高公路巡航效率。因此，具有不同质量和驱动桥减速比的不同车辆可包括相同发动机缸体和汽缸盖铸件，但是停用和非停用气门操作器的实际总数在不同车辆之间可以是不同的。
现在参考图4C，示出了发动机10的另一个示例配置。在汽缸盖35和35a中形成的发动机燃烧室的部分(其也可被称为汽缸的一部分)根据针对每个发动机汽缸所指示的汽缸号1-8从1到8进行编号。发动机10包括第一汽缸排401和第二汽缸排402，第一汽缸排401包括在汽缸盖铸件35中的汽缸1-4，第二汽缸排402包括在汽缸盖铸件35a中的汽缸5-8。在该配置中，发动机10也为包括停用进气门208和非停用进气门206的V型八缸发动机。发动机10还包括非停用排气门202。气门控制经由发动机汽缸200从发动机进气歧管到发动机排气歧管的气流。气门202、206和208经由进气凸轮轴51和排气凸轮轴53操作。每个汽缸排均包括进气凸轮轴51和排气凸轮轴53。
在该示例中，所有发动机排气门202都是非停用。所示排气凸轮轴53经由非停用排气门操作器250与非停用排气门202机械连通。进气凸轮轴51经由非停用进气门操作器251与非停用进气门206机械连通。进气凸轮轴51还经由停用进气门操作器253与停用进气门208机械连通。一些进气门和排气门未被示出具有气门操作器，以减少图中的繁杂度，但是每个气门均带有气门操作器(例如，非停用气门带有非停用气门操作器，并且停用气门带有停用气门操作器)。
图4A至图4C所示的停用气门操作器可以为杠杆型(例如，参见图6B)、套筒型(例如，参见2013年12月12日提交的并且出于所有目的据此全文以引用方式并入本文的标题为“Position Detection For Lobe Switching Camshaft System(用于凸角变换凸轮轴系统的位置检测)”的美国专利公布No.2014/0303873、美国专利申请No.14/105,000)、凸轮凸角类型或间隙调整器类型。另外，图4A至图4C所示的汽缸盖中的每一个可机械联接到图1A所示的相同汽缸体33。图4A至图4C所示的汽缸盖35可由相同的铸件形成，并且用于每个汽缸盖配置的停用和非停用气门操作器可如图4A至图4C所示那样变化。同样，图4A至图4C所示的汽缸盖35a可由相同的铸件形成，并且用于每个汽缸盖配置的停用和非停用气门操作器可如图4A至图4C所示那样变化。
现在参考图5A，示出了示例气门操作系统。所描绘的实施例可以表示用于直列四缸发动机的机构或用于V-8发动机的两个机构中的一个。对于不同数目的发动机汽缸，类似的机构是可能的。气门操作系统500包括进气凸轮轴51和排气凸轮轴53。链条、齿轮或皮带599将凸轮轴51和凸轮轴53机械地联接，使得它们以相同的速度一起旋转。具体地，链条599将链轮520机械地联接到链轮503。
排气凸轮轴53包括在相应的阀体501a、501b、501c和501d内旋转的圆柱形轴颈504a、504b、504c和504d。所示阀体501a、501b、501c和501d并入排气凸轮轴鞍部502中，排气凸轮轴鞍部502可以是汽缸盖铸件35的一部分。不连续的计量沟槽571a、571b、571c和571d并入到轴颈504a、504b、504c和504d中。不连续的计量沟槽571a、571b、571c和571d可以与图1A所示的曲轴40对准，以允许油与期望的发动机曲轴角度范围一致流动通过轴颈504a、504b、504c和504d，使得图5B所示的排气门操作器以期望的曲轴角度停用，从而停止来自发动机汽缸的气流。当相应的台肩覆盖相应的阀体出口506、508、510和512时，台肩505a、505b、505c和505d防止油流动到图5B所示的气门操作器。
油可以经由阀体出口506、508、510和512流动到如图5B所示的气门操作器。当台肩不阻塞阀体入口和阀体出口506、508、510和512时，来自油泵580的加压油可以选择性地经过阀体入口570、572、574和576；计量沟槽571a、571b、571c和571d；以及阀体出口。加压油可以使气门操作器停用，如下面进一步详细描述的。当排气凸轮轴53旋转时，台肩505a、505b、505c和505d选择性地为来自油泵580的加压油打开和关闭通向阀体501a、501b、501c和501d的通道。排气凸轮轴53还包括凸轮凸角507a、507b、509a、509b、511a、511b、513a和513b，以当凸角升程响应于排气凸轮轴旋转增加和减小时打开和关闭排气门。
在一个示例中，加压油经由阀体入口570选择性地流动通过计量沟槽571a到达一号汽缸的排气门操作器。当排气凸轮轴53旋转时，凸轮凸角507a和507b可提供机械力来提升四缸或八缸发动机的一号汽缸的排气门。类似地，加压油经由阀体入口572选择性地流动通过计量沟槽571b到达二号汽缸的排气门操作器。当排气凸轮轴53旋转时，凸轮凸角509a和509b可提供机械力来提升四缸或八缸发动机的二号汽缸的排气门。同样，加压油经由阀体入口574选择性地流动通过计量沟槽571c到达三号汽缸的排气门操作器。当排气凸轮轴53旋转时，凸轮凸角511a和511b可提供机械力来提升四缸或八缸发动机的三号汽缸的排气门。此外，加压油经由阀体入口576选择性地流动通过计量沟槽571d到达四号汽缸的排气门操作器。当排气凸轮轴53旋转时，凸轮凸角513a和513b可提供机械力来提升四缸或八缸发动机的四号汽缸的排气门。因此，排气凸轮轴53可以提供打开汽缸排的提升阀的力。
进气凸轮轴51包括在相应的阀体540a、540b、540c和540d内旋转的圆柱形轴颈521a、521b、521c和521d。所示阀体540a、540b、540c和540d并入进气凸轮轴鞍部522中，进气凸轮轴鞍部522可以为汽缸盖铸件35的一部分。连续的计量沟槽551a、551b、551c和551d并入轴颈521a、521b、521c和521d中。然而，在一些示例中，可以消除连续的计量沟槽551a、551b、551c和551d，并且可以将油直接从泵580供应到进气门操作器。
加压油从油泵580经由通道或廊道(gallery)581流动到控制阀586、587、588和589。控制阀586可以打开，从而在油经由通道520b流动到一号汽缸的进气门操作器之前允许油流入阀体入口550、计量沟槽551a和阀体出口520a。加压油也经由通道或导管520c供应到入口570。因此，通过关闭阀586，可以防止一号汽缸的进气门和排气门的停用。出口506将油供应到储蓄器506b并且供应到一号汽缸的排气门操作器。
二号汽缸的进气门和排气门的选择性操作与一号汽缸的进气门和排气门的选择性操作相似。具体地，加压油从油泵580经由通道或廊道581流动到阀587，阀587可打开，从而在油经由通道524b流动到二号汽缸的进气门操作器之前允许油流入阀体入口552、计量沟槽551b和阀体出口524a。加压油也经由通道或导管524c供应到阀体入口572。因此，通过关闭阀587，可以防止二号汽缸的进气门和排气门的停用。出口508将油供应到储蓄器508b并且供应到二号汽缸的排气门操作器。
三号汽缸的进气门和排气门的选择性操作与一号汽缸的进气门和排气门的选择性操作相似。例如，加压油从油泵580经由通道或廊道581流动到阀588，阀588可打开，从而在油经由通道526b流动到三号汽缸的进气门操作器之前允许油流入阀体入口554、计量沟槽551c和阀体出口526a。加压油也经由通道或导管526c供应到阀体入口574。因此，通过关闭阀588，可以防止三号汽缸的进气门和排气门的停用。出口510将油供应到储蓄器510b并且供应到三号汽缸的排气门操作器。
四号汽缸的进气门和排气门的选择性操作与一号汽缸的进气门和排气门的选择性操作相似。具体地，加压油从油泵580经由通道或廊道581流动到阀589，阀589可打开，从而在油经由通道528b流动到四号汽缸的进气门操作器之前允许油流入阀体入口556、计量沟槽551d和阀体出口528a。加压油也经由通道或导管528c供应到控制阀体入口576。因此，通过关闭阀589，可以防止四号汽缸的进气门和排气门的停用。出口512将油供应到储蓄器512b并且供应到四号汽缸的排气门操作器。
图5B所示的进气门操作器可由凸轮凸角523a-529b推动，以操作汽缸排的进气门。具体地，凸轮凸角523a和523b分别操作一号汽缸的两个进气门。凸轮凸角525a和525b分别操作二号汽缸的两个进气门。凸轮凸角527a和527b分别操作三号汽缸的两个进气门。凸轮凸角529a和529b分别操作四号汽缸的两个进气门。
因此，汽缸排的进气门和排气门可以被单独启用和停用。另外，在如前所述的一些示例中，可以将油从阀586-589直接供应到进气门操作器，使得如果需要，可以省略连续的计量沟槽551a-551d以减少系统成本。
油泵580还将油供应到冷却喷嘴535，以经由冷却喷嘴流量控制阀534对图1A所示的活塞36喷雾。可以经由放卸阀532或通过调整油泵排量致动器533来控制廊道581中的油压，所述油泵排量致动器533调整油泵580的排量。图1A所示的控制器12可以与冷却喷嘴流量控制阀534、油泵排量致动器533和放卸阀532电通信。油泵排量致动器可以为电磁阀、线性致动器或其他已知的排量致动器。
现在参考图5B，示出了用于图5A所示的液压操作的气门停用系统的示例停用进气门操作器549和排气门操作器548。进气凸轮轴51旋转，使得凸角523a选择性地提升进气从动件545，进气从动件545选择性地打开和关闭进气门52。摇臂轴544在进气从动件545和进气门接触器547之间提供选择性的机械联动。通道546允许加压油到达图5C所示的活塞，使得进气门52可被停用(例如，在发动机循环期间保持在闭合位置)。当通道546中的油压低时，进气门52可被启用。
类似地，排气凸轮轴53旋转，使得凸角507a选择性地提升排气从动件543，排气从动件543选择性地打开和关闭排气门54。摇臂轴542在排气从动件543和排气门接触器540之间提供选择性的机械联动。通道541允许油到达图5C所示的活塞，使得排气门54可以被启用(例如，在发动机循环期间打开和关闭)或停用(例如，在发动机循环期间保持在闭合位置)。
现在参考图5C，示出了示例排气门操作器548。进气门操作器包括类似的部件，并且类似于排气门致动器操作的方式进行操作。因此，为了简洁起见，省略对进气门操作器的描述。
排气从动件543被示为具有在凸轮轴从动件564内延伸的油通道565。油通道565与摇臂轴542中的端口568流体连通。活塞563和闭锁销(latching pin)561选择性地将从动件543锁定到排气门接触器540，这在油不作用在活塞563上时致使排气门接触器540响应于从动件543的运动而移动。排气门操作器548在此类条件期间处于启用状态。
油通道567和565内的油压可以作用在活塞563上。通过通道565中抵抗弹簧569的力的高压油迫使活塞563从其图5C所示的静止位置(例如，其正常启用状态)到其被停用的状态。弹簧569将活塞563偏置到正常锁定位置，当通道565中的油压低时，所述正常锁定位置允许排气门接触器540操作排气门54。
闭锁销561在从动件543不再被锁定到排气门接触器540的位置(例如，解锁位置)处停止，从而当正常锁定的闭锁销561通过在活塞563上操作的高压油完全移位时使排气门54停用。当排气门操作器548处于被停用的状态时，凸轮轴从动件564根据凸轮凸角507a的移动而摇动。当活塞闭锁销561处于其解锁位置时，排气门54和排气门接触器540保持固定。
因此，可以使用油压来经由进气门操作器和排气门操作器选择性地启用和停用进气门和排气门。具体地，进气门和排气门可以通过允许油流动到进气门操作器和排气门操作器来停用。应当注意，进气门操作器和排气门操作器可以经由图5C所示的机构被启用和停用。图5B和图5C描绘了安装有摇臂轴的停用气门致动器。其他类型的停用气门致动器是可能的并且与本发明相兼容，包括停用滚子指状从动件、停用升降器或停用间隙调整器。
现在参考图5D，示出了图5A至图5C的机构的气门和汽缸停用顺序。气门停用顺序可以由图1A和图5A至图5C的系统提供。
自图5D顶部起的第一曲线图是排气凸轮沟槽宽度对(versus)曲轴角度的曲线图。竖直轴线表示在油出口通道诸如图5A的通道506的位置处测量的排气凸轮轴沟槽宽度。沟槽宽度在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示发动机曲轴角度，其中零为进气沟槽和排气沟槽被示出的汽缸的上止点压缩冲程。在该示例中，排气沟槽对应于图5A的571a。针对排气沟槽宽度的曲轴角度与自图5D顶部的第三曲线图中的曲轴角度相同。
自图5D顶部起的第二曲线图是进气凸轮沟槽宽度对曲轴角度的曲线图。竖直轴线表示进气凸轮轴沟槽宽度，并且沟槽宽度在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示发动机曲轴角度，其中零为进气沟槽和排气沟槽被示出的汽缸的上止点压缩冲程。在该示例中，进气沟槽对应于图5A的551a。针对进气沟槽宽度的曲轴角度与自图5D顶部起的第三曲线图中的曲轴角度相同。
自图5D顶部起的第三曲线图是进气门和排气门升程对发动机曲轴角度的曲线图。竖直轴线表示气门升程，并且气门升程在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示发动机曲轴角度，并且三个曲线图根据曲轴角度对准。细实线590表示当一号汽缸的进气门操作器被启用时，一号汽缸的进气门升程。粗实线591表示当一号汽缸的排气门操作器被启用时，一号汽缸的排气门升程。细虚线592表示如果一号汽缸的进气门操作器被启用，一号汽缸的进气门升程。粗虚线593表示如果一号汽缸的排气门操作器被启用，一号汽缸的排气门升程。竖直线A-D表示所述顺序感兴趣的曲轴角度。
在曲轴角度A之前，所示一号汽缸的进气门升程增加并且然后减小。油控制阀诸如图5A的586在曲轴角度A之前关闭，以防止进气门和排气门停用。在曲轴角度A之前，所示进气门升程590在一号汽缸的进气冲程期间增加。在曲轴角度A之前，足以使进气门停用的加压油不存在于连续的进气凸轮轴沟槽中。
在曲轴角度A处，油控制阀(例如，图5A的586)可打开，以使进气门和排气门停用。在油控制阀打开之后，用油对连续的进气凸轮轴沟槽进行加压，使得进气门操作器闭锁销可以移位，而凸轮轴凸角在一号汽缸的进气门的基圆上。在曲轴角度A处，也用油对排气凸轮轴沟槽571a进行加压。在角度A处，出口通道506未用油进行加压，因为台肩505a(图5A所示)覆盖阀体出口506(图5A所示)。因此，在曲轴角度A处，只有进气门开始被停用。进气门操作器闭锁销在曲轴角度C之前从其正常位置脱离，以防止进气门打开。
在曲轴角度B处，一号汽缸的排气凸轮轴轴颈521a的台肩为不连续沟槽571a让路，这允许油到达一号汽缸的排气门操作器。油在曲轴角度B处能够流动到进气门操作器和排气门操作器，但由于排气门在曲轴角度B处被部分提升，因此排气门操作直到排气门在曲轴角度C附近关闭。排气门操作器闭锁销在曲轴角度D之前从其正常接合位置脱离，以防止排气门打开。
在曲轴角度C处，由于进气门操作器在发动机循环内被停用，因此进气门不打开。另外，排气门操作器闭锁销在曲轴角度D之前从其正常位置脱离，以防止排气门打开。因此，排气门在汽缸循环内不打开。进气门和排气门可保持停用，直到通过减少通向进气门操作器和排气门操作器的油压来重新启用进气操作器和排气操作器。
通过停用油控制阀586并允许进气门操作器和排气门操作器中的油压减少，或者通过经由放卸阀(未示出)来放卸来自进气门操作器和排气门操作器的油压，可以重新启用进气门和排气门。
当排气凸轮沟槽台肩阻塞通道506时，在曲轴角度D之后，油储蓄器506b在循环的部分期间保持油通道506中的油压。在来自泵的供油被中断期间，储蓄器506b补偿通过各种空隙的油泄露。油储蓄器506b可包括专用的活塞和弹簧，或者可以与闭锁销机构诸如图5C所描绘的机构组合。
现在参考图6A，示出了用于可替代液压操作的气门停用系统的凸轮轴。凸轮轴420可以包括在图4A所示的发动机系统中。
在该示例中，凸轮轴420可以是进气凸轮轴或排气凸轮轴或操作进气门和排气门两者的凸轮轴。每个发动机汽缸的进气门和排气门可以被单独启用和停用。凸轮轴420包括链轮619，链轮619允许图1A的曲轴40经由链条驱动凸轮轴420。凸轮轴420包括四个轴颈605a-605d，轴颈605a-605d包括台肩606a-606d和不连续沟槽608a-608d。凸轮轴鞍部602包括用于阀体670a、670b、670c和670d中的每一个的固定沟槽610a(图6B所示)。固定沟槽610a设置成与不连续沟槽608a-608d轴向对准。凸轮轴420还包括凸轮凸角。在一个示例中，当凸轮轴420旋转时，凸轮轴420可操作进气门和排气门两者。具体地，凸角620操作一号汽缸的进气门，并且凸角622操作一号汽缸的排气门。凸角638操作二号汽缸的进气门，并且凸角639操作二号汽缸的排气门。凸角648操作三号汽缸的进气门，并且凸角649操作三号汽缸的排气门。凸角658操作四号汽缸的进气门，并且凸角659操作四号汽缸的排气门。
凸轮轴鞍部602包括阀体670a、670b、670c和670d，以支撑并提供通向凸轮轴沟槽的油通道。具体地，阀体670a包括入口613、第一出口612和第二出口616。第一出口612将油提供到排气门操作器。第二出口616将油提供到进气门操作器。阀体670b包括入口633、第一出口636和第二出口632。第一出口636将油提供到排气门操作器。第二出口632将油提供到进气门操作器。阀体670c包括入口643、第一出口646和第二出口642。第一出口646将油提供到排气门操作器。第二出口642将油提供到进气门操作器。阀体670d包括入口653、第一出口656和第二出口652。第一出口656将油提供到排气门操作器。第二出口652将油提供到进气门操作器。当控制阀614、634、644和654被启用并打开时，通道616、632、642和652将来自油泵690的加压油经由廊道或通道692针对相应的汽缸号1-4供应到进气门操作器649(图6C所示)。当控制阀614、634、644和654打开时，出口612、636、646和656可向排气门操作器648(图6C所示)供应油压。不连续沟槽608a-608d选择性地在入口613、633、643和653与通向排气门操作器的阀体出口612、636、646和656之间提供油路。轴颈605a-605d由不连续沟槽608a-608d部分地围绕(circumscribed)。储蓄器609a-609d提供油，以在台肩606a在短时间段内覆盖通道612时使排气门保持停用。
现在参考图6B，示出了横截面阀体670a及其相关联的部件。凸轮轴420经由盖699联接到凸轮轴鞍部602。盖覆盖在凸轮轴鞍部602中形成的固定沟槽610a。凸轮轴420包括与固定沟槽610a轴向对准的不连续沟槽608a。阀614选择性地允许油经由通道616流动到进气门操作器并流入固定沟槽610a。台肩606a选择性地覆盖和露出出口612，出口612在凸轮轴420旋转时向储蓄器609a和排气门操作器提供油。
现在参考图6C，示出了用于图6A所示的液压操作的气门停用系统的示例停用进气门操作器649和停用排气门操作器648。凸轮轴420旋转，使得凸角620选择性地提升进气从动件645，进气从动件645选择性地打开和关闭进气门52。摇臂轴644在进气从动件645和进气门接触器647之间提供选择性的机械联动。进气门操作器649和排气门操作器648包括部件，并作为图5C中描述的操作器进行操作。通道646允许加压油到达图5C所示的活塞，使得进气门52可被停用(例如，在发动机循环期间保持在闭合位置)。当通道646中的油压低时，进气门52可被启用(例如，在发动机循环期间打开和关闭)。
类似地，凸轮凸角622旋转以选择性地提升排气从动件643，排气从动件643选择性地打开和关闭排气门54。摇臂轴642在排气从动件643和排气门接触器640之间提供选择性的机械联动。通道641允许油到达图5C所示的活塞，使得排气门54可被停用(例如，在发动机循环期间保持在闭合位置)。当图5C所示的活塞563经由弹簧569返回到其正常或基本位置时，通道641中的低油压启用(例如，在发动机循环期间打开和关闭)排气门54。
以这种方式，单个凸轮可以操作进气门和排气门。另外，经由单个凸轮驱动的进气门和排气门可以经由进气门操作器649和排气门操作器648而被停用。
现在参考图6D，示出了图6A至图6C的机构的气门和汽缸停用顺序。气门停用顺序可以由图1A和图6A至图6C的系统提供。
自图6D顶部起的第一曲线图是通向排气门操作器的通道处的排气凸轮沟槽宽度对曲轴角度的曲线图。竖直轴线表示排气凸轮轴沟槽宽度，并且沟槽宽度在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示发动机曲轴角度，其中零为进气沟槽和排气沟槽被示出的汽缸的上止点压缩冲程。在该示例中，排气沟槽对应于在油出口通道612处测量的图6A的沟槽608a的宽度。针对排气沟槽宽度的曲轴角度与自图6D顶部起的第三曲线图中的曲轴角度相同。
自图6D顶部起的第二曲线图是进气门和排气门升程对发动机曲轴角度的曲线图。竖直轴线表示气门升程，并且气门升程在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示发动机曲轴角度，并且三个曲线图根据曲轴角度对准。细实线690表示当一号汽缸的进气门操作器被启用时，一号汽缸的进气门升程。粗实线691表示当一号汽缸的排气门操作器被启用时，一号汽缸的排气门升程。细虚线692表示如果一号汽缸的进气门操作器被启用，一号汽缸的进气门升程。粗虚线693表示如果一号汽缸的排气门操作器被启用，一号汽缸的排气门升程。竖直线A-D表示所述顺序感兴趣的曲轴角度。
在曲轴角度A之前，所示一号汽缸的进气门升程增加并且然后减小。油控制阀诸如图6A的614在曲轴角度A之前关闭，以防止进气门和排气门用。在曲轴角度A之前，所示进气门升程690在一号汽缸的进气冲程期间增加。在曲轴角度A之前，足以使进气门停用的加压油不存在于连续的进气凸轮轴沟槽中。
在曲轴角度A处，油控制阀(例如，图6A的614)可打开，以使进气门和排气门停用。在油控制阀打开之后，用油对固定沟槽(例如，图6B的608a)和通道616进行加压，使得进气门操作器闭锁销可以移位，而出口616经由台肩606a被覆盖。因此，在角度A处，出口通道616未用油进行加压，因为台肩606a(图6A所示)覆盖阀体出口616。因此，在曲轴角度A处，只有进气门开始被停用。进气门操作器闭锁销在曲轴角度C之前从其正常位置脱离，以防止进气门打开。
在曲轴角度B处，一号汽缸的排气凸轮轴台肩606a的台肩为不连续沟槽608a让路，这允许油到达出口616和一号汽缸的排气门操作器。油在曲轴角度B处能够流动到进气门操作器和排气门操作器，但由于排气门在曲轴角度B处被部分提升，因此排气门操作直到排气门在曲轴角度C附近关闭。排气门操作器闭锁销在曲轴角度D之前从其正常接合位置脱离，以防止排气门打开。
在曲轴角度C处，由于进气门操作器在发动机循环内被停用，因此进气门不打开。另外，排气门操作器闭锁销在曲轴角度D之前从其正常位置脱离，以防止排气门打开。因此，排气门在汽缸循环内不打开。进气门和排气门可保持停用，直到通过减少通向进气门操作器和排气门操作器的油压来重新启用进气操作器和排气操作器。
通过停用油控制阀614并允许进气门操作器和排气门操作器中的油压减少，或者通过经由放卸阀(未示出)来放卸来自进气门操作器和排气门操作器的油压，可以重新启用进气门和排气门。
当排气凸轮沟槽台肩阻塞通道616时，在曲轴角度D之后，油储蓄器609a在循环的部分期间保持油通道616中的油压。在来自泵的供油被中断期间，储蓄器609a补偿通过各种空隙的油泄露。油储蓄器609a可包括专用的活塞和弹簧，或者可以与闭锁销机构诸如图5C所示的机构组合。
因此，图1A至图6D的系统提供一种车辆系统，其包括：发动机，其包括一个或多个停用汽缸提升阀以及用于发动机汽缸的进气道燃料喷射器和直接燃料喷射器；以及控制器，其包括非暂时性可执行指令，所述可执行指令当由控制器执行时，使直接燃料喷射器在发动机汽缸已经被停用之后针对发动机汽缸中的第一燃烧事件将燃料喷射到发动机汽缸，直接燃料喷射器在发动机转速和命令的发动机扭矩下针对第一燃烧事件将燃料喷射到发动机，其中当汽缸的燃烧事件不是第一燃烧事件时，进气道燃料喷射器喷射燃料而直接燃料喷射器不喷射燃料。
在一些示例中，车辆系统还包括在汽缸已经被停用之后在第一燃烧事件之后停止经由直接燃料喷射器喷射燃料同时发动机在发动机转速和命令的发动机扭矩下操作的附加指令。车辆系统还包括在发动机汽缸已经被停用之后针对发动机中的第一燃烧事件将燃料经由进气道燃料喷射器喷射到汽缸的附加指令。车辆系统包括响应于命令的发动机扭矩的速率超过阈值来启用直接燃料喷射器的情况。车辆系统还包括响应于命令的发动机扭矩的速率不超过阈值来经由进气道燃料喷射器而不是直接燃料喷射器将燃料喷射到汽缸的附加指令。车辆系统包括发动机不包括是停用汽缸提升阀的任何进气门的情况。
应当注意，可以操作图1A至图6D的系统以提供期望的发动机扭矩，其中活动汽缸的实际总数可以保持相同，而形成活动汽缸的实际总数的活动汽缸可以在不同发动机循环之间改变。此外，如果需要，在发动机循环期间燃烧空气和燃料以产生期望的发动机扭矩的汽缸的实际总数可以在不同发动机循环之间改变。这可以被称为滚动可变排量发动机。例如，点火顺序为1-3-4-2的四缸发动机可以在第一发动机循环期间使汽缸1和3点火，在下一个发动机循环期间使汽缸3和2点火，在下一个发动机循环期间使汽缸1-3-2点火，在下一个发动机循环期间使汽缸3-4-2点火并且以此类推，以提供恒定的期望的发动机扭矩。
现在参考图7，示出了用于操作具有停用汽缸和气门的发动机的方法。图7的方法可以包括在图1A至图6C所描述的系统中。该方法可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令而被包括。图7的方法可以与本文所描述的系统硬件和其他方法协作执行，以转变发动机或其部件的操作状态。
在702处，方法700确定发动机硬件配置。在一个示例中，发动机硬件配置可以在制造时存储在存储器中。发动机硬件配置信息可以包括但不限于描述以下各项的信息：发动机汽缸的实际总数、不包括停用进气门和排气门的发动机汽缸的实际总数、包括停用排气门的发动机汽缸的实际总数、包括停用进气门的发动机汽缸的实际总数、包括停用进气门的汽缸的标识(例如，汽缸号)、包括停用排气门的汽缸的标识、不包括停用进气门和排气门的汽缸的标识、发动机爆震传感器位置、发动机爆震传感器的实际总数以及其他系统配置参数。方法700从存储器读取车辆配置信息并前进至704。
在704处，鉴于在702处检索的系统配置信息，方法700判断经由停用进气门和/或排气门的汽缸停用是否可用。如果方法700判断经由进气门和/或排气门，汽缸停用不可用或不可能，则答案为否，并且方法700前进至退出。否则，答案为是，并且方法700前进至706。
在706处，方法700判断是否只有汽缸进气门停用的是可用的。换句话说，方法700判断当发动机旋转时，是否只有发动机汽缸的进气门可被停用(例如，在整个发动机循环内保持在闭合状态)以停用汽缸，而所有发动机汽缸的所有排气门继续操作。在一些发动机配置中，可期望仅停用被停用的汽缸的进气门以减少系统成本。图2B和图2C示出了此类发动机配置的两个示例。汽缸进气门和排气门可以被停用处于在闭合状态中，在闭合状态下，其中进气门和排气门在发动机循环内不从闭合位置打开。方法700基于在702处确定的硬件配置判断当发动机旋转时，只有发动机汽缸的进气门可被停用以停用发动机汽缸，而发动机汽缸的所有发动机排气门继续操作。如果方法700判断当发动机旋转时，只有发动机汽缸的进气门可被停用以停用发动机汽缸，而发动机汽缸的所有发动机排气门继续操作，则答案为是，并且方法700前进至708。否则，答案为否，并且方法700前进至710。
在708处，方法700确定当发动机旋转时其中进气门可被停用并且排气门继续操作的发动机汽缸。方法可基于图8的方法确定其中进气门可被停用而排气门继续操作的发动机汽缸。在确定了其中进气门可被停用的发动机汽缸之后，方法700前进至712。
在710处，方法700确定当发动机旋转时其中进气门和排气门可被停用的发动机汽缸。方法可基于图10的方法确定其中进气门和排气门可被停用的发动机汽缸。在确定了其中进气门和排气门可被停用的发动机汽缸之后，方法700前进至712。
在712处，方法700确定用于操作发动机的允许或容许的汽缸模式。汽缸模式识别有多少个发动机汽缸是活动的，以及哪些汽缸是活动的(例如，汽缸号1、3和4)。方法700根据图11的方法确定允许的汽缸模式。在确定了允许的汽缸模式之后，方法700前进至714。
在714处，方法700响应于汽缸模式来调整发动机油压。方法700根据图31的方法调整发动机油压。在调整了发动机油压之后，方法700前进至716。
在716处，方法700根据允许的汽缸模式使选定的汽缸停用。方法700根据在712处确定的允许的汽缸模式使进气门和/或排气门停用，从而使选定的汽缸停用。例如，如果发动机是四缸发动机并且允许的汽缸模式包括三个活动汽缸，则方法700使一个汽缸停用。活动的特定汽缸和被停用的汽缸可基于汽缸模式。汽缸模式可随车辆工况而改变，使得相同实际总数的汽缸可以是活动的，并且相同实际总数的汽缸可以被停用，但是被启用和停用的汽缸可以在不同发动机循环之间改变。被停用的汽缸的气门操作基于与被停用的汽缸相关联的汽缸停用模式。例如，如果允许的汽缸模式包括来自图20的方法的汽缸停用模式，则被停用的汽缸中的气门可以根据图20中描述的汽缸停用模式操作。
如果允许多个实际总数的活动汽缸，则启用在提供最低燃料消耗同时提供期望的驾驶员需求扭矩的特定汽缸模式中的实际总数的活动汽缸。另外，可以接合可与被启用的允许的汽缸模式相关联的允许的变速器挡位。
方法700可经由本文所描述的系统或经由其他已知的气门停用系统来使进气门和/或排气门停用。如果发动机爆震传感器或其他传感器在改变汽缸模式之后立即指示发动机噪声大于阈值或振动大于阈值，则可以选择不同实际总数的活动汽缸和变速器挡位(例如，在改变汽缸模式之前的变速器挡位和汽缸模式，其可以是较大实际总数的活动汽缸)。以发动机爆震窗口以外的发动机曲轴间隔可以对爆震传感器进行取样，以避免基于爆震的切换模式。可以排除来自爆震窗口内的爆震传感器输出，以用于响应于发动机振动重新启用汽缸。
通过在整个发动机循环内将进气门保持在闭合位置可以使发动机汽缸停用。另外，也可以停止将燃料喷射到被停用的汽缸。也可以停止对被停用的汽缸的火花递送。在一些示例中，被停用的汽缸的排气门在整个发动机循环内也保持在闭合位置，同时进气门被停用，使得气体被捕获在被停用的汽缸中。在经由进气门和排气门使选定的发动机汽缸停用之后，方法700前进至718。
在718处，方法700响应于汽缸停用来控制发动机爆震。方法700根据图33至图38的方法控制发动机爆震。在控制发动机爆震之后，方法700前进至720。
在720处，方法700执行汽缸停用诊断。方法700根据图39至图40的方法执行汽缸诊断。在执行汽缸诊断之后，方法700前进至退出。
现在参考图8A，示出了确定其中进气门可被停用的汽缸的方法。图8的方法可以被包括在图1A至图6C所描述的系统中。该方法可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令而被包括。图8的方法可以与本文所描述的系统硬件和其他方法协作执行，以转变发动机或其部件的操作状态。
在802处，方法800选择发动机的汽缸的实际总数。汽缸的实际总数可基于车辆质量和性能要求。在一些示例中，发动机将具有四个汽缸，而在其他示例中，发动机将具有六个或八个汽缸。另外，确定具有在发动机旋转时总是保持活动的气门的发动机汽缸的实际总数。在一个示例中，具有在发动机旋转时保持活动的气门(例如，进气提升阀和排气提升阀)的汽缸的实际总数基于车辆以期望速度(例如，60KPH)操作所需的动力量。如果发动机具有提供具有两个或更多个汽缸的动力量的能力，则发动机可被制造成包括具有总是保持活动的(例如，在发动机循环内打开和关闭)气门的两个汽缸。如果发动机具有提供具有四个或更多个汽缸的动力量的能力，则发动机可被制造成包括具有总是保持活动的气门的四个汽缸。其余的汽缸设置有停用进气门和非停用排气门。在确定了发动机汽缸的实际总数以及具有总是保持活动的气门的汽缸的实际总数之后，方法800前进至804。
在804处，发动机被构造成具有在发动机旋转时总是保持活动的发动机汽缸中的非停用进气门操作器和非停用排气门操作器。其余的发动机汽缸设置有停用进气门操作器和非停用排气门操作器。在发动机组装有停用和非停用气门之后，方法800前进至806。
在806处，方法800估计具有在发动机循环期间被停用的进气门的汽缸中的油量，使得进气门在发动机循环或其中进气门操作的汽缸的循环期间不打开。在一个示例中，基于图8B所描述的经验模型来估计发动机汽缸中的油量。方法800确定每个发动机汽缸中的油量，其中汽缸的进气门被停用，并且其中汽缸被停用，使得通过汽缸的气流基本上停止(例如，小于在空转状态下通过汽缸的气流的10％)。每个发动机循环中修订每个汽缸中的油量。在确定了每个汽缸中的油量之后，方法800前进至808。
另外，方法800可在806处估计发动机油质量。发动机油质量可以是对发动机油中的污染物的估计。对发动机油质量分配的值可以为0至100，0对应于其寿命周期的结束，并且100对应于新鲜油。在一个示例中，发动机油质量的估计基于发动机操作时间、操作时间期间的发动机负荷和操作时间期间的发动机转速。例如，平均发动机负荷和发动机转速可以在发动机操作时间内确定。平均发动机负荷和发动机转速索引经验确定值的表，并且该表输出油质量值。可期望响应于油质量限制汽缸停用为可用的时间量，因为低的油质量在汽缸停用期间可增加发动机磨损，并且/或者在汽缸停用期间可增加发动机排放。
方法800还可以确定自上次发动机油更换以来微粒再生的实际总数。通过提高微粒过滤器温度并燃烧储存在微粒过滤器中的碳质烟灰来使微粒过滤器再生。在发动机油更换之后，每当微粒过滤器再生时，微粒过滤器再生的实际总数就会增加。
在808处，方法800防止含有超过阈值量的油的汽缸被停用。换句话说，如果具有被停用的进气门(例如，在发动机循环内保持闭合的进气门)的汽缸含有超过阈值量的油，则重新启用汽缸(例如，汽缸进气门和排气门在发动机循环期间打开和关闭，并且空气和燃料在汽缸中燃烧)，使得进入汽缸的油可受到限制。通过启用进气门操作器并向汽缸供应火花和燃料来重新启用汽缸。如果汽缸被重新启用，则其保持启用至少直到汽缸中的油量小于阈值量。另外，进气门和排气门打开时间重叠量可以响应于被停用的汽缸中的油量超过阈值而增加。通过响应于汽缸中的油量超过阈值来增加进气门和排气打开时间重叠，可以从汽缸排出油蒸汽以改善随后的燃烧事件稳定性和排放。另外，响应于一个汽缸中的油量可以启用该一个汽缸，而在相同的发动机循环期间，可以停用第二汽缸，使得在发动机循环期间活动的发动机汽缸的实际总数保持恒定。汽缸可以如本文别处所描述的那样被启用和停用。例如，在一个汽缸的循环期间通过打开进气门和排气门可启用该一个汽缸。在第二汽缸的循环期间通过关闭进气门或保持进气门关闭或者关闭进气门和排气门并保持进气门和排气门关闭可停用第二汽缸。
如果通过在被停用的汽缸的循环期间保持被停用的汽缸的进气门关闭来停用具有停用进气门和非停用排气门的汽缸，同时排气门继续打开和关闭，则响应于使汽缸停用可调整排气门的关闭正时，使得可以减少汽缸压缩和膨胀损失。在重新启用含有超过阈值量的油的汽缸之后，方法800前进至退出。
另外在808处，响应于油质量小于阈值，汽缸可不被停用或可被重新启用(例如，在汽缸中燃烧空气和燃料)。另外，由于上次发动机油更换大于阈值，因此响应于微粒过滤器再生的实际总数，方法800可以启用发动机汽缸或防止发动机汽缸被停用。这些动作可改善车辆排放并且/或者减少发动机磨损。
现在参考图8B，示出了用于估计发动机汽缸中的油量的示例经验模型的框图。可以经由类似于模型850的模型估计每个被停用的汽缸中的油量，但所描述的函数或表中的变量可以根据汽缸编号而具有不同的值。
模型850在方框852处估计进入具有被停用的进气门(例如，在发动机或汽缸循环内保持在闭合位置的进气门)和操作的排气门的汽缸的基础油量。汽缸油量根据经验确定，并且设置在存储在控制器存储器中的表或函数中。在一个示例中，表或函数按发动机转速和汽缸或排气压力进行索引。表或函数输出汽缸中的油量。油量被引导到方框854。
在方框854处，将汽缸中的油量乘以响应于油温调整油量的标量或实数。油粘度可随油温而变化，并且可进入被停用的汽缸的油量可随油温而变化。由于油粘度会随油温而降低，所以可进入被停用的汽缸的油量可随油温的增加而增加。在一个示例中，方框854包括用于不同油温的多个经验确定的标量。将来自方框852的油量乘以在方框854中的标量，以确定作为油温的函数的发动机汽缸中的油量。
在856处，将基于发动机或汽缸压缩比(CR)的标量乘以方框854的输出，以确定作为油温和发动机压缩比的函数的发动机汽缸中的油量。在一个示例中，由于在排气门关闭之后在汽缸中产生真空，所以汽缸中的油量增加以获得更高的汽缸压缩比。856的值根据经验确定并存储到存储器。
在858处，将汽缸中的油量乘以作为排气门关闭位置或被捕获的汽缸容积的函数的值。当排气门关闭正时从上止点排气冲程延迟时，该值增加，因为当排气门关闭延迟增加时在汽缸中捕获附加的排气容积。当排气门关闭正时从上止点排气冲程提前时，该值减小，因为当排气门关闭提前增加时在汽缸中捕获附加的排气容积。858的函数根据经验确定并存储到存储器。汽缸中的油量传递到方框860。
在方框860处，将汽缸中的油量乘以响应于发动机温度调整油量的标量。发动机温度可影响发动机部件之间的空隙，并且进入汽缸的油量可随发动机温度和发动机部件空隙而变化。在一个示例中，方框860包括用于不同发动机温度的多个经验确定的标量。进入汽缸的油量随发动机温度升高而减少，因为发动机部件之间的空隙可随发动机温度升高而减小。方框860输出发动机汽缸中的油的估计。
现在参考图9，示出了用于四缸发动机的示例操作顺序。在该示例中，通过启用和停用二号和三号汽缸的进气门可选择性地启用和停用二号和三号发动机汽缸。四缸发动机在燃烧空气和燃料时具有1-3-4-2的点火顺序。在时间T0-T7处的竖直标记表示所述顺序中感兴趣的时间。图9的曲线图在时间上对准并且同时发生。
自图9顶部起的第一曲线图是二号汽缸中估计的油对时间的曲线图。竖直轴线表示二号汽缸中估计的油量，并且二号汽缸中估计的油量在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。水平线902表示二号汽缸中不被超过的油量的阈值极限。
自图9顶部起的第二曲线图是三号汽缸中估计的油对时间的曲线图。竖直轴线表示三号汽缸中估计的油量，并且三号汽缸中估计的油量在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。水平线904表示三号汽缸中不被超过的油量的阈值极限。
自图9顶部起的第三曲线图是所请求的操作汽缸的数目的曲线图。所请求的操作汽缸的数目可以是驾驶员扭矩需求、发动机转速和其他工况的函数。竖直轴线表示所请求的操作的发动机汽缸的数目，并且所请求的操作的发动机汽缸的数目沿竖直轴线示出。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧向曲线图的右侧增加。
自图9顶部起的第四曲线图是二号汽缸的操作状态对时间的曲线图。竖直轴线表示二号汽缸操作状态。当迹线处于靠近竖直轴线箭头的较高水平时，在发动机循环期间通过进气门和排气门打开和关闭，二号汽缸操作燃烧空气和燃料。当迹线处于靠近水平轴线的较低水平时，二号汽缸不操作且不燃烧空气和燃料。当迹线靠近水平轴线时，进气门在整个发动机循环内关闭，并且当迹线处于靠近水平轴线箭头的较低水平时，排气门在发动机循环期间打开和关闭。
自图9顶部起的第五曲线图是三号汽缸的操作状态对时间的曲线图。竖直轴线表示三号汽缸操作状态。当迹线处于靠近竖直轴线箭头的较高水平时，在发动机循环期间通过进气门和排气门打开和关闭，三号汽缸操作燃烧空气和燃料。当迹线处于靠近水平轴线的较低水平时，三号汽缸不操作且不燃烧空气和燃料。当迹线靠近水平轴线时，进气门在整个发动机循环内关闭，并且当迹线处于靠近水平轴线箭头的较低水平时，排气门在发动机循环期间打开和关闭。
在时间T0处，二号汽缸中估计的油量低。三号汽缸中估计的油量也低。发动机以四个活动汽缸(例如，燃烧空气和燃料的汽缸)操作，如通过所请求的汽缸数目等于四并且二号和三号汽缸的操作状态为活动的(例如，汽缸操作状态迹线处较高水平)指示。每当发动机正运行并燃烧空气和燃料时，一号和四号汽缸都是活动的。
在时间T1处，二号和三号汽缸中估计的油量低。所请求的操作汽缸数目从4个减少到3个。响应于较低的驾驶员需求扭矩，可以减少所请求的发动机汽缸的数目。响应于所请求的汽缸数目为3，三号汽缸被停用(例如，在三号汽缸中停止燃烧，三号汽缸的进气门被停用，使得它们在发动机循环期间不打开和关闭，对汽缸的燃料递送停止，对汽缸的火花递送可停止，并且在每个发动机循环期间三号汽缸的排气门继续打开和关闭)。二号汽缸继续用活动的进气门操作并且燃烧。
在时间T1和时间T2之间，二号汽缸中估计的油量保持低且恒定。三号汽缸中估计的油量正在增加。因为由于三号汽缸的进气门被停用，在三号汽缸的排气门关闭后，在三号汽缸中可形成真空，所以三号汽缸中的油量增加。
在时间T2处，三号汽缸中的油量等于或超过阈值904。因此，三号汽缸被重新启用，这增加了汽缸中的压力并且将油经过汽缸环(cylinder ring)从汽缸推出，从而减少三号汽缸中的油量。然而，由于所请求的汽缸数目为3，因此二号汽缸被停用(例如，在二号汽缸中停止燃烧，二号汽缸的进气门被停用，使得它们在发动机循环期间不打开和关闭，对汽缸的燃料递送停止，对汽缸的火花递送可停止，并且在每个发动机循环期间二号汽缸的排气门打开和关闭)。以这种方式，即使当一个汽缸的油量处于或高于阈值极限时，也提供所请求的操作汽缸数目。二号汽缸中估计的油量处于较低水平。二号汽缸的操作状态低以指示二号汽缸数被停用。三号汽缸的操作状态高以指示三号汽缸被启用。
在时间T3处，所请求的操作汽缸的数目为2，并且三号汽缸中估计的油量低。响应于三号汽缸中的低油量和所请求的操作汽缸的数目来停用三号汽缸。二号汽缸保持在被停用的状态。二号汽缸中的油量继续增加。
在时间T4处，二号汽缸中的油量超过阈值水平902，并且所请求的操作汽缸的数目为2。二号汽缸被重新启用，以从二号汽缸排出油。三号汽缸保持被停用，使得燃烧的汽缸数目接近所请求的操作汽缸的数目。在时间T4之后的短时间内，响应于二号汽缸中估计的油量低来重新启用二号汽缸。
在时间T5处，三号汽缸中的油量超过阈值水平904，并且所请求的操作汽缸的数目为2。三号汽缸被重新启用，以从三号汽缸排出油。二号汽缸保持被停用，使得燃烧的汽缸数目接近所请求的操作汽缸的数目。在时间T5之后的短时间内，响应于三号汽缸中估计的油量低来重新启用三号汽缸。
在时间T6处，二号汽缸中的油量超过阈值水平902，并且所请求的操作汽缸的数目为2。二号汽缸被重新启用，以从二号汽缸排出油。三号汽缸保持被停用，使得燃烧的汽缸数目接近所请求的操作汽缸的数目。在时间T6之后的短时间内，响应于二号汽缸中估计的油量低来重新启用二号汽缸。
在时间T7处，响应于驾驶员需求扭矩的增加，增加所请求的操作汽缸的数目。响应于操作汽缸的数目，二号和三号汽缸的操作状态变为活动的，以指示二号和三号汽缸已被重新启用。通过启用二号和三号汽缸，二号和三号汽缸中估计的油量减少。
以这种方式，发动机汽缸可以被选择性地停用和启用，以节省燃料并减少发动机汽缸中的油。另外，可以停用启用的汽缸，以减少发动机汽缸中的油并尝试匹配所请求的操作汽缸的数目。启用汽缸以从汽缸中去除油优先于停用汽缸以匹配所请求的操作汽缸的数目，使得可以减少油耗。
现在参考图10，示出了确定其中进气门可被停用的汽缸的方法。图10的方法可以被包括在图1A至图6C所描述的系统中。该方法可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令而被包括。图10的方法可以与本文所描述的系统硬件和其他方法协作执行，以转变发动机或其部件的操作状态。
在1002处，方法1000选择发动机的汽缸的实际总数。汽缸的实际总数可基于车辆质量和性能要求。在一些示例中，发动机将具有四个汽缸，而在其他示例中，发动机将具有六个或八个汽缸。另外，确定具有在发动机旋转时总是保持活动的气门的发动机汽缸的实际总数。在一个示例中，具有在发动机旋转时保持活动的气门(例如，进气提升阀和排气提升阀)的汽缸的实际总数基于车辆以期望速度(例如，60KPH)操作所需的动力量。如果发动机具有提供具有四个或更多个汽缸的动力量的能力，则发动机可被制造成包括具有总是保持活动的(例如，在发动机循环内打开和关闭)气门的四个汽缸。如果发动机具有提供具有六个或更多个汽缸的动力量的能力，则发动机可被制造成包括具有总是保持活动的气门的六个汽缸。其余的汽缸设置有停用进气门和非停用排气门。在确定了发动机汽缸的实际总数以及具有总是保持活动的气门的汽缸的实际总数之后，方法1000前进至1004。
在1004处，发动机被构造成具有在发动机旋转时总是保持活动的发动机汽缸中的非停用进气门操作器和非停用排气门操作器。其余的发动机汽缸设置有停用进气门操作器和停用排气门操作器。在发动机组装有停用和非停用气门之后，方法1000前进至1006。
在1006处，方法1000估计具有在发动机循环期间被停用的进气门的汽缸中的油量，使得进气门在发动机循环或其中进气门操作的汽缸的循环期间不打开。在一个示例中，基于图8B所描述的经验模型来估计发动机汽缸中的油量；然而，图8B所描述的函数和/或表可包括与具有在发动机循环内通过仅关闭进气门而被停用的汽缸的发动机的变量值不同的变量值。方法1000确定每个发动机汽缸中的油量，其中汽缸的进气门被停用，并且其中汽缸被停用，使得通过汽缸的气流基本上停止(例如，小于在空转状态下通过汽缸的气流的10％)。每个发动机循环中修订每个汽缸中的油量。在确定了每个汽缸中的油量之后，方法1000前进至1008。
在1008处，方法1000防止含有超过阈值量的油的汽缸被停用。换句话说，如果具有被停用的进气门和排气门(例如，在发动机循环内保持闭合的进气门和排气门)的汽缸含有超过阈值量的油，则重新启用汽缸(例如，汽缸进气门和排气门在发动机循环期间打开和关闭，并且空气和燃料在汽缸中燃烧)，使得进入汽缸的油可受到限制。通过启用进气门操作器并向汽缸供应火花和燃料来重新启用汽缸。在重新启用含有超过阈值量的油的汽缸之后，方法1000前进至退出。
现在参考图11，示出了确定用于发动机的可用汽缸模式的方法。图11的方法可以被包括在图1A至图6C所描述的系统中。该方法可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令而被包括。图11的方法可以与本文所描述的系统硬件和其他方法协作执行，以转变发动机或其部件的操作状态。
在1102处，方法1100针对限制评估发动机汽缸模式的频繁程度，以确定汽缸模式的改变是否太频繁或者是否合理。如果汽缸模式切换得太频繁，则可以使车辆乘员知道汽缸模式转换为汽缸模式转换变得不期望。方法1100根据图12的方法评估汽缸模式转换并且前进至1106。
在1106处，方法1100评估哪些汽缸模式可以提供所请求的发动机制动扭矩量。方法1100前进至图14的方法，以确定哪些汽缸模式可以提供所请求的发动机制动扭矩量。在确定哪些汽缸模式可以提供所请求的制动扭矩量之后，方法1100前进至1108。
在1108处，方法1100评估改变汽缸模式是否会降低燃料消耗。方法1100前进至图15的方法，以确定改变汽缸模式是否可以节省燃料。在确定了改变汽缸模式是否会节省燃料之后，方法1100前进至1112。
在1112处，方法1100评估用于确定汽缸模式的凸轮定相(phasing)速率。凸轮定相速率是凸轮扭矩致动相量相对于发动机曲轴的位置改变发动机凸轮的位置的速率。因为凸轮扭矩致动的可变气门正时相位致动器依靠气门弹簧力来操作，并且因为使汽缸气门停用减小了由气门弹簧提供的反作用力，所以当期望高凸轮相位变化速率时，可不期望使用某些汽缸模式。方法1100根据图16的方法评估可用汽缸模式的凸轮相位速率并且然后前进至1114。
在1114处，方法1100评估用于选择汽缸模式的不同变速器挡位。方法1100根据图18的方法评估用于选择汽缸模式的不同变速器挡位。在评估用于选择汽缸模式的不同变速器挡位之后，方法1100前进至1116。
在1116处，方法1100评估用于选择汽缸模式的拖曳(towing)和牵引(hauling)模式。方法1100根据图20的方法评估用于选择汽缸模式的拖曳和牵引模式。在评估用于选择汽缸模式的拖曳和牵引模式之后，方法1100前进至1118。
在1118处，方法1100判断是否存在用于选择汽缸模式的选择条件。方法1100根据图22的方法确定是否存在用于确定汽缸模式的条件。在确定了是否存在用于选择汽缸模式的条件之后，方法1100前进至1120。
在1120处，方法1100在通过停用发动机汽缸的进气门和/或排气门来停用一个或多个汽缸的条件期间控制发动机歧管绝对压力(MAP)。另外，当汽缸停用时，停止对汽缸的燃料递送以及对汽缸的火花递送。方法1100根据图23的方法控制MAP并且前进至1121。
在1121处，方法1100在通过启用发动机汽缸的进气门和/或排气门来启用一个或多个汽缸的条件期间控制发动机歧管绝对压力(MAP)。另外，当汽缸启用时，启用对汽缸的燃料递送以及对汽缸的火花递送。方法1100根据图25的方法控制MAP并且前进至1122。
在1122处，方法1100在改变汽缸模式期间控制发动机扭矩。方法1100根据图27A的方法控制发动机扭矩并且前进至1124。
在1124处，方法1100控制供应到发动机的燃料以改变汽缸模式。方法1100根据图29的方法控制供应到发动机的燃料。在控制通向发动机的燃料流之后，方法1100前进至退出。
现在参考图12，示出了用于评估改变汽缸模式是否超过频繁程度限制的方法。图12的方法可以被包括在图1A至图6C所描述的系统中。图12的方法可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令而被包括。图12的方法可以与本文所描述的系统硬件和其他方法协作执行，以转变发动机或其部件的操作状态。
在1202处，方法1200判断方法1200的当前执行是否是自车辆和发动机停止并关闭以来方法1200的第一次执行。方法1200可判断方法1200的当前执行为自在车辆停用(例如，停止而不意图立即重新启动)之后启用车辆以来的第一次执行。在一个示例中，方法1200判断当存储器中的值为零以及自驾驶员经由按钮或按键请求车辆启动而该方法尚未被执行时，当前执行为第一次执行。如果方法1200判断方法1200的当前执行为自发动机停止以来方法1200的第一次执行，则答案为是，并且方法1200前进至1220。否则，答案为否，并且方法1200前进至1204。
在1220处，方法1200确定变量PAYBACK_TIME和VDE_BUSY的值。变量PAYBACK_TIME是在新选择的汽缸模式或可变排量发动机(VDE)模式中足以支付(cover)从一个汽缸模式或VDE模式转换到下一个汽缸模式或VDE模式的燃料成本所花费的时间量。燃料成本可以是由于经由火花延迟或某些其他调整来减少发动机扭矩以在模式转换期间控制发动机扭矩。变量VDE_BUSY是作为用于确定汽缸模式或VDE切换是否以高于期望频率发生的基础的值。该值基于汽缸模式或VDE转换数目以及在汽缸模式或VDE模式中花费的时间量进行更新。VDE_BUSY初始设置为零，并且PAYBACK_TIME根据经验确定并存储在存储器中。在一个示例中，变量PAYBACK_TIME可以根据退出的汽缸模式和进入的汽缸模式而变化。针对每个汽缸模式可存在VDE_BUSY变量，如图13所示。在确定了变量值之后，方法1200前进至1204。
在1204处，方法1200判断发动机是否正在退出气门停用模式。如果一个或多个汽缸的气门在发动机循环中正在被启用(例如，进气门从在发动机循环期间未打开和关闭转换到发动机循环期间打开和关闭)，则方法1200可以判断发动机正在退出气门停用模式。如果方法1200判断发动机正在退出气门停用模式，并且在发动机循环期间至少一个汽缸的气门正被重新启用，则答案为是，并且方法1200前进至1208。否则，答案为否，并且方法1200前进至1230。
在1230处，方法1200判断发动机是否正在以气门停用模式操作。如果发动机汽缸的进气门和/或排气门在发动机循环期间保持关闭并且不打开和关闭，则方法1200可以判断发动机正在以气门停用模式操作。如果方法1200判断发动机正在以气门停用模式操作，则答案为是，并且方法1200前进至1232。否则，答案为否，并且方法1200前进至1210。
在1232处，方法1200对一个或多个汽缸具有处于停用状态的气门的时间量进行计数，以确定发动机处于停用模式的时间量。发动机可以具有多于一个停用模式，并且可以确定每个停用模式中的时间。例如，八缸发动机可以停用两个汽缸或四个汽缸以提供两个停用模式。第一停用模式是两个汽缸被停用的情况，并且第二停用模式是四个汽缸被停用的情况。方法1200确定发动机具有两个被停用的汽缸的时间量和发动机具有四个被停用的汽缸的时间量。在确定一个或多个发动机汽缸处于停用模式的时间量之后，方法1200前进至1210。
在1208处，方法1200基于一个或多个汽缸具有被停用的气门的时间量和PAYBACK_TIME，确定从VDE_BUSY变量加或减的时间量。如果发动机在相对于PAYBACK_TIME的短时间段内具有处于一种模式的被停用的汽缸，则将较大的数字加到VDE_BUSY变量。例如，当八缸发动机用四个汽缸中的活动气门操作4秒时，当变量PAYBACK_TIME为20时，方法1200可将值120加到VDE_BUSY变量。另一方面，当八缸发动机用四个汽缸中的活动气门操作19秒时，当变量PAYBACK_TIME为20时，方法1200可将值40加到VDE_BUSY变量。如果八缸发动机用四个汽缸中的活动气门操作45秒，则当变量PAYBACK_TIME为20时，方法1200可将值-10加到VDE_BUSY变量。加到VDE_BUSY的值可以是发动机在汽缸停用模式下花费的时间量与PAYBACK_TIME的值之间的差的线性或非线性函数。在已经调整了VDE_BUSY的值之后，方法1200前进至1210。
在1210处，方法1200从VDE_BUSY变量减去预定量或值。例如，方法1210可以从VDE_BUSY变量减去值5。通过从VDE_BUSY变量减去预定量，可以将VDE_BUSY变量驱动朝向零值。变量VDE_BUSY被限制为大于零的正值。在从VDE_BUSY变量减去预定量之后，方法1200前进至1212。
在1212处，方法1200判断是否请求汽缸气门停用以减少活动汽缸的数目。响应于较低的驾驶员需求扭矩或其他驾驶条件，可以请求汽缸气门停用。如果方法1200判断从当前汽缸模式或VDE模式请求汽缸气门停用，则答案为是，并且方法1200前进至1214。否则，答案为否，并且方法1200前进至1240。
在1240处，方法1200判断是否请求汽缸气门重新启用以增加活动汽缸的数目(例如，是否响应于驾驶员需求扭矩的增加来请求两个汽缸的进气门被重新启用)。汽缸气门可被重新启用以重新启用汽缸。响应于驾驶员需求扭矩增加或其他条件，可以重新启用汽缸。如果方法1200判断请求汽缸气门重新启用，则答案为是，并且方法1200前进至1244。否则答案为否，并且方法1200前进至1242。
在1244处，方法1200授权(authorize)重新启用被停用的汽缸气门和汽缸。汽缸气门可以经由图6A和图6B所示的机构或其他已知的机构被重新启用。在授权重新启用被停用的汽缸气门之后，方法1200前进至退出。可以根据图22的方法启用气门。
在1242处，方法1200不授权启用或停用与当前被启用或被停用的汽缸气门的数目不同的数目的汽缸气门。换句话说，启用的气门和汽缸的数目维持在其当前值。在维持启用和被停用的汽缸的当前数目之后，方法1200前进至退出。
在1214处，方法1200判断自汽缸气门重新启用请求以来的时间量是否大于变量VDE_BUSY的值。如果是这样，则答案为是，并且方法1200前进至1216。否则，答案为否，并且方法1200前进至1242。以这种方式，可以延迟汽缸气门停用，直到汽缸模式或VDE模式改变之间的时间量大于当汽缸气门停用的频率增加时增加并且当汽缸气门停用的频率降低时减小的VDE_BUSY的值。
在1216处，方法1200授权停用选定的汽缸气门以停用选定的汽缸。也可以授权停用供应到汽缸的燃料和供应到汽缸的火花。可以根据图22的方法使气门停用。
现在参考图13，示出了根据图12的方法的发动机操作顺序。在时间T1300-T1314处的竖直线表示所述顺序中感兴趣的时间。图13示出六个曲线图，并且曲线图在时间上对准并同时发生。在该示例中，使汽缸停用意味着使被停用的汽缸的至少进气门停用，使得被停用的进气门在整个发动机循环期间保持在闭合状态。在一些示例中，被停用的汽缸的排气门也被停用，使得排气门在发动机的循环期间保持在闭合状态。不向被停用的汽缸供应火花和燃料，使得在被停用的汽缸中不发生燃烧。可替代地，汽缸停用可以包括停止燃烧和喷射到汽缸的燃料，同时汽缸的气门继续操作。
自图13顶部起的第一曲线图是汽缸停用请求对时间的曲线图。响应于汽缸停用请求，可以停用发动机汽缸。竖直轴线表示汽缸停用请求，并且水平轴线表示时间。时间从图的左侧向图的右侧增加。在该示例中，发动机为可用四个、六个或八个活动汽缸操作的八缸发动机。沿竖直轴线的数字标识哪些汽缸被请求停用或不被请求停用。例如，当迹线处于8的水平时，没有汽缸被请求停用。当迹线处于6的水平时，请求停用两个汽缸。当迹线处于4的水平时，请求停用四个汽缸。汽缸停用请求可以基于驾驶员需求扭矩或其他车辆条件。在一些示例中，仅汽缸的进气门被停用以停用汽缸。在其他示例中，进气门和排气门被停用以停用汽缸。如果汽缸被停用，则停止通向汽缸的火花和燃料流。
自图13顶部起的第二曲线图是汽缸启用状态对时间的曲线图。汽缸启用状态提供发动机汽缸的实际操作状态。竖直轴线表示汽缸启用状态，并且水平轴线表示时间。沿竖直轴线的数字标识哪些汽缸被启用。例如，当迹线处于8的水平时，所有汽缸被启用。如果迹线处于6的水平时，启用六个汽缸。当迹线处于4的水平时，启用四个汽缸。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图13顶部起的第三曲线图是发动机处于第一汽缸模式的时间量的曲线图，在该示例中六个汽缸操作。竖直轴线表示处于第一汽缸模式的时间量，并且处于第一汽缸模式的时间在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图13顶部起的第四曲线图是发动机处于第二汽缸模式的时间量的曲线图，在该示例中四个汽缸操作。竖直轴线表示处于第二汽缸模式的时间量，并且处于第二汽缸模式的时间在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图13顶部起的第五曲线图是用于第一汽缸气门停用模式的VDE_BUSY变量的值，在该示例中六个汽缸操作。竖直轴线表示处于第一汽缸模式的VDE_BUSY变量的值。该值对应于在请求进入第一汽缸模式的请求之后可以进入第一汽缸模式之前必须经过的时间量。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图13顶部起的第六曲线图是用于第二汽缸模式的VDE_BUSY变量的值，在该示例中四个汽缸操作。竖直轴线表示处于第二汽缸模式的VDE_BUSY变量的值。该值对应于在请求进入第二汽缸模式的请求之后可以进入第二汽缸模式之前必须经过的时间量。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
在时间T1300处，发动机在所有气门和汽缸为活动的情况下操作，如通过汽缸启用状态的值为8所指示。不请求汽缸停用请求来停用任何气门或汽缸，并且处于第一汽缸模式和第二汽缸模式的时间量为零。用于使汽缸停用的第一汽缸模式的VDE_BUSY变量为零。用于使汽缸停用的第二汽缸模式的VDE_BUSY变量也为零。
在时间T1301处，汽缸停用请求改变状态以请求停用两个汽缸的气门，使得八缸发动机用六个活动汽缸操作。汽缸启用状态改变状态，以指示发动机用六个活动汽缸以及两个被停用的汽缸的气门操作。因为发动机处于第一汽缸模式(例如，用六个活动汽缸操作)，所以时间开始在第一汽缸模式中累积。因为发动机不以第二汽缸模式操作(例如，用四个活动汽缸操作)，所以在第二汽缸模式中没有时间累积。由于发动机尚未退出第一汽缸模式或第二汽缸模式，所以用于第一汽缸模式的变量VDE_BUSY和用于第二汽缸模式的变量VDE_BUSY为零。
在时间T1302处，汽缸停用请求改变状态，以请求无汽缸气门被停用，使得发动机作为八缸发动机操作。汽缸启用状态改变状态，以指示发动机用八个活动汽缸并且在没有被停用的气门的情况下操作。因为发动机正在操作所有汽缸气门并且作为八缸发动机操作，所以在第一汽缸模式下时间累积停止。因为发动机不以第二汽缸模式操作，所以在第二汽缸模式下没有时间累积。基于发动机处于第一汽缸模式的持续时间，用于第一汽缸模式的VDE_BUSY的值增加。
在时间T1303处，汽缸停用请求再次改变状态，以请求停用两个汽缸的气门，使得八缸发动机用六个活动汽缸操作。因为用于第一汽缸模式的VDE_BUSY的值大于变量PAYBACK_TIME(未示出)，所以汽缸启用状态不改变状态。在每次执行该方法时，由于从第一汽缸模式的VDE_BUSY减去预定时间量，第一汽缸模式的VDE_BUSY的值减小。因为发动机不以第二汽缸模式操作(例如，用四个活动汽缸操作)，所以在第二汽缸模式下没有时间累积。由于发动机尚未退出第二汽缸模式，所以用于第二汽缸模式的VDE_BUSY为零。
在时间T1304处，用于第一汽缸模式的VDE_BUSY的值等于或小于变量PAYBACK_TIME的值，因此汽缸气门被停用以提供六缸发动机操作，如通过汽缸启用状态转换到指示六缸发动机操作的水平所指示。处于第一汽缸模式的时间量开始增加。处于第二汽缸模式的时间量保持为零。用于第一汽缸气门停用模式的VDE_BUSY的值的继续减小，并且用于第二汽缸气门停用模式的VDE_BUSY的值保持为零。
在时间T1305处，汽缸停用请求的值转换回到8。汽缸启用状态的值也基于汽缸停用请求转换回8。处于第一汽缸模式的时间量小，因此用于第一汽缸模式的VDE_BUSY的值增加了较大的量。因为发动机不处于第二汽缸模式，所以用于第二汽缸模式的VDE_BUSY的值为零。此后不久，汽缸停用请求转换为值6，以请求停用两个发动机汽缸中的气门，使得发动机作为六缸发动机操作，从而在八个汽缸中的六个汽缸中燃烧空气燃料混合物。然而，发动机未被切换为六缸操作，如通过汽缸启用状态的值保持为8所指示。因为用于第一汽缸模式的VDE_BUSY的值大于变量PAYBACK_TIME的值(未示出)，所以发动机不切换到六缸模式并停用两个汽缸的气门。
在时间T1306处，发动机转换到六缸模式，其中两个发动机汽缸中的汽缸气门被停用以停用两个汽缸。不向两个被停用的汽缸提供燃料和火花。汽缸启用状态的值转换为6，以指示发动机在六缸模式下运行，其中两个汽缸中的汽缸气门被停用。处于第一汽缸模式的时间量开始增加。处于第二汽缸模式的时间量保持为零。用于第一汽缸模式的VDE_BUSY的值继续减小，并且用于第二汽缸模式的VDE_BUSY的值保持为零。
在时间T1307处，汽缸停用请求转换为8，以请求八个活动汽缸。发动机在第一汽缸模式下操作的时间量长，所以用于第一模式的VDE_BUSY的值被修订为小的值。汽缸启用状态的值转换为8，以指示发动机已启用所有八个汽缸和气门。处于第二汽缸模式的时间量为零，并且用于第二汽缸模式的VDE_BUSY的值为零。
在时间T1308处，响应于减小的驾驶员需求扭矩(未示出)，汽缸停用请求的值转换为6。几乎同时，汽缸启用状态的值也基于汽缸停用请求转换为6。处于第一汽缸模式的时间量开始增加，并且处于第二汽缸模式的时间量保持为零。用于第一气门停用模式和第二气门停用模式的VDE_BUSY的值为零。
在时间T1309处，响应于驾驶员需求扭矩(未示出)，汽缸停用请求的值转换为4。响应于汽缸停用请求值，汽缸启用状态的值也转换为4。处于第一汽缸模式的时间量转换为零，并且将用于第一汽缸模式的VDE_BUSY的值设为零。处于第二汽缸模式的时间量开始增加，并且用于第二汽缸气门停用模式的VDE_BUSY值保持为零值。
在时间T1310处，响应于驾驶员需求扭矩增加(未示出)，汽缸气门停用请求的值转换回6。响应于汽缸停用请求的值，汽缸启用状态的值转换回6。响应于发动机以四缸模式操作的短时间量，用于第二汽缸气门停用模式的VDE_BUSY的值增加。处于第一汽缸模式的时间量开始增加，并且将处于第二汽缸模式的时间量设为零。
在时间T1311处，响应于驾驶员需求扭矩减小(未示出)，汽缸停用请求转换回4。因为用于第二汽缸模式的VDE_BUSY的值大于变量PAYBACK_TIME的值(未示出)，所以汽缸启用状态的值保持为6。处于第一汽缸模式的时间量继续增加，并且处于第二汽缸模式的时间量保持为零。用于第一汽缸气门停用模式的VDE_BUSY的值保持为零。
在时间T1312处，响应于驾驶员需求扭矩增加(未示出)，汽缸停用请求的值转换回6。基于汽缸停用请求的值，汽缸启用状态的值为6。处于第一汽缸模式的时间量继续增加，并且处于第二汽缸模式的时间量为零。由于发动机没有转换成离开第二汽缸模式，因此用于第二汽缸模式的VDE_BUSY的值继续减小。
在时间T1313处，响应于驾驶员需求扭矩减小(未示出)，汽缸停用请求的值转换为4。因为用于第二汽缸模式的VDE_BUSY的值大于变量PAYBACK_TIME的值(未示出)，汽缸启用状态的值保持为6。因此，即使汽缸停用请求的值为4，两个汽缸的气门也被停用。处于第一汽缸模式的时间量继续增加，并且处于第二汽缸模式的时间量保持为零。用于第一汽缸模式的VDE_BUSY的值保持为零。
在时间T1314处，响应于PAYBACK_TIME的值(未示出)，汽缸停用请求的值保持为4，并且汽缸启用状态的值转换为4。因此，四个汽缸的气门被停用并且四个汽缸被启用。处于第一汽缸模式的时间量转换为零，并且将用于第一汽缸模式的VDE_BUSY值设为零。处于第二汽缸模式的时间量开始增加，并且用于第二汽缸模式的VDE_BUSY值继续减小。
在时间T1315处，汽缸停用请求的值转换为8，以请求启用所有汽缸气门和汽缸。汽缸启用状态的值转换为8，以指示所有汽缸气门和汽缸都被启用。处于第二汽缸模式的时间量长，因此使用于第二汽缸模式的VDE_BUSY的值变小，从而允许快速转换为四缸模式，其中四个汽缸的汽缸气门被停用。
因此，可以观察到可以基于相对于偿还时间的处于汽缸模式的时间量来防止进入各种汽缸模式。另外，汽缸模式不响应于汽缸模式转换频繁程度而被锁定。相反，进入各种汽缸模式可以延迟不同的时间量，以减少驾驶员对汽缸模式切换频繁程度的感知。
现在参考图14，示出了用于评估在可用汽缸模式下发动机制动扭矩作为用于选择性地允许汽缸停用的基础的方法。图14的方法可以被包括在图1A至图6C所描述的系统中。图14的方法可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令而被包括。图14的方法可以与本文所描述的系统硬件和其他方法协作执行，以转变发动机或其部件的操作状态。
在1402处，方法1400确定期望的发动机扭矩和当前发动机转速。发动机转速可以经由发动机位置或速度传感器确定。发动机在两个位置之间行驶所花费的时间量是发动机转速。期望的发动机扭矩可以根据驾驶员需求扭矩确定。在一个示例中，驾驶员需求扭矩基于加速器踏板位置和车辆速度。加速踏板位置和车辆速度索引经验确定的驾驶员需求扭矩值的表。驾驶员需求扭矩值对应于沿传动系的位置处的期望扭矩。沿传动系的位置可以是发动机曲轴、变速器输入轴、变速器输出轴或车轮。如果驾驶员需求扭矩是发动机扭矩，则来自表的输出是期望或需求的发动机扭矩。可以通过基于传动比、扭矩倍增装置、损失和离合器的扭矩容量在一个位置处调整期望的扭矩来确定沿传动系的其他位置处的扭矩。
例如，如果驾驶员需求扭矩是车轮扭矩，则可以通过将驾驶员需求扭矩(或期望车轮扭矩)乘以车轮和发动机之间的传动比来确定发动机扭矩。另外，如果传动系包括液力变矩器，则期望的车轮扭矩可以除以液力变矩器扭矩倍增因子来确定发动机扭矩。经由离合器传递的扭矩可被估计为乘数(multiplier)。例如，如果离合器不滑动，则输入到离合器的扭矩等于从离合器输出的扭矩，并且乘数值为1。输入到离合器的扭矩乘以1得出离合器输出扭矩。如果离合器滑动，则乘数为从0到小于1的值。乘数值可以基于离合器的扭矩容量。方法1400前进至1404。
在1404处，方法1400确定可以提供期望的发动机扭矩的汽缸模式。在一个示例中，可以提供发动机扭矩表，其描述根据汽缸模式和发动机转速的最大发动机扭矩输出。将期望的发动机扭矩与来自在当前发动机转速、大气压力和汽缸气门正时(例如进气门关闭正时)下由汽缸模式进行索引的发动机扭矩表的发动机汽缸气门正时和大气压力补偿输出进行比较。如果发动机扭矩表输出的扭矩值大于期望的发动机扭矩加上偏移扭矩，则对应于由该表输出的扭矩的汽缸模式可以被确定为是提供期望发动机扭矩的汽缸模式。存储在发动机扭矩表中的值可以根据经验确定并存储到控制器存储器。
发动机制动扭矩表的一个示例在图1中示出。该表为用于四缸发动机的发动机扭矩表。发动机扭矩表可以包括用于三缸模式的扭矩输出值；具有两个活动汽缸的模式；具有三个活动汽缸的模式以及具有四个活动汽缸的模式。发动机扭矩表还可以包括多个发动机转速。发动机转速之间的扭矩值可被内插。
表1：
Figure GDA0003187967150000471
表1。
因此，表1包括活动汽缸模式的行和发动机转速的列。在示例中，表1输出以N-m为单位的扭矩值。通过基于来自最佳扭矩时的最小火花(MBT)的火花正时、距标称进气门关闭时间的进气门关闭时间、发动机空燃比和发动机温度的函数，可调整从制动扭矩表输出的发动机制动扭矩。函数输出经验确定的乘数，其修改从发动机制动扭矩表输出的发动机制动扭矩值。将期望的发动机制动扭矩与从发动机制动扭矩表输出的修改值进行比较。注意，期望的车轮扭矩可以通过将期望的车轮扭矩乘以车轮和发动机之间的齿轮而转变为期望的发动机扭矩。另外，确定发动机扭矩可以包括根据变速器液力变矩器的扭矩倍增来修改车轮扭矩。另外或者可替代地，在发动机循环中包括不同点火顺序或活动汽缸的汽缸模式也可以作为用于索引和存储发动机制动扭矩表中的值的基础。方法1400前进至1406。
在1406处，方法1400允许提供期望的发动机扭矩的汽缸模式被允许。在图7的716处可以启用允许的汽缸模式。
使用表1的示例：表1按发动机转速和汽缸模式进行索引。汽缸模式以最小值开始，在该示例中为二，并且其增加直到达到最大汽缸模式。例如，如果发动机以1000RPM操作并且期望的发动机扭矩为54N-m，则表1输出以下值：对应于1000RPM和汽缸模式二(例如，两个活动汽缸)的48N-m、对应于1000RPM和汽缸模式三(例如，三个活动汽缸)的74N-m、以及对应于1000RPM和汽缸模式四(例如，四个活动汽缸)的96N-m。因为两个活动汽缸缺乏提供期望的74N-m扭矩的能力，所以在1000RPM下不允许具有两个活动汽缸的汽缸模式。允许具有三个和四个汽缸的汽缸模式。在一些示例中，将加上预定偏移量的期望的发动机扭矩与从表输出的值进行比较。如果加上预定偏移量的期望的发动机扭矩大于来自表的输出，则不允许对应于表输出的汽缸模式。允许的和不允许的汽缸模式可以由存储在存储器中的变量值来指示。例如，如果在1000RPM下允许三缸模式，在1000RPM下存储器中对应于三缸模式的变量可填充值1。如果在500RPM下不允许汽缸模式三，则在500RPM下存储器中对应于汽缸模式三的变量可填充值零。方法1400前进至退出。
因此，发动机汽缸模式和在汽缸模式下可用的发动机制动扭矩可以是用于确定发动机用哪个汽缸模式操作的基础。另外，可以优先选择具有较低燃料消耗的汽缸模式，使得可以节省燃料。
现在参考图15，示出了用于评估在可用汽缸模式下发动机燃料消耗作为用于选择性地允许汽缸停用的基础的方法。图15的方法可以被包括在图1A至图6C所描述的系统中。图15的方法可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令而被包括。图15的方法可以与本文所描述的系统硬件和其他方法协作执行，以转变发动机或其部件的操作状态。
在1502处，方法1500确定期望的发动机扭矩和当前发动机转速。发动机转速可以经由发动机位置或速度传感器确定。方法1500前进至1504。
在1504处，方法1500确定可以提供期望的发动机扭矩的汽缸模式。在一个示例中，可以提供期望的发动机扭矩的汽缸模式如图14所述那样确定。
在1506处，方法1500估计在允许的汽缸模式下的燃料消耗。允许的汽缸模式来自图14的1406。在一个示例中，由来自图14的允许的汽缸模式的汽缸模式、发动机转速和期望的发动机扭矩进行索引的制动比燃料表或函数输出制动比燃料消耗值。存储在制动比燃料表中的值可以根据经验确定并存储到控制器存储器。通过基于来自最佳扭矩的最小火花(MBT)的火花正时、距标称进气门关闭时间的进气门关闭时间、发动机空燃比和发动机温度的函数，可以调整制动比燃料消耗值。函数输出经验确定的乘数，其修改从表输出的制动比燃料消耗值。在当前发动机转速下针对每个允许的汽缸模式的制动比燃料值从制动比燃料表输出。例如，从在1406处描述的示例中，由于三缸和四缸模式提供期望的发动机扭矩，因此活动汽缸的实际数目为3和4。方法1500前进至1508。
在1508处，方法1500针对能够提供所请求的扭矩的允许的汽缸模式比较燃料消耗。在一个示例中，将可由当前发动机燃料流率确定的当前发动机燃料消耗与从针对允许的汽缸模式的制动比燃料表输出的值进行比较。通过从当前发动机燃料消耗率减去从制动比燃料表输出的值，可以执行所述比较。可替代地，该比较可以基于将当前发动机燃料消耗值除以从制动比燃料表输出的值。允许比当前汽缸模式提供大于阈值百分比发动机燃料经济性提高的汽缸模式。
因此，汽缸模式和在汽缸模式下的燃料消耗可以是用于确定发动机用哪个汽缸模式操作的基础。另外，可以优先选择具有较低燃料消耗的汽缸模式，使得可以节省燃料。
现在参考图16，示出了用于评估针对凸轮扭矩致动凸轮相位调整的凸轮定相速率的方法。图16的方法可以被包括在图1A至图6C所描述的系统中。图16的方法可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令而被包括。图16的方法可以与本文所描述的系统硬件和其他方法协作执行，以转变发动机或其部件的操作状态。方法1600可以针对每个发动机凸轮轴执行。
在1602处，方法1600确定发动机条件。发动机条件可以包括但不限于在发动机循环期间被停用的汽缸气门的实际总数、发动机转速、驾驶员需求扭矩、车辆速度、发动机温度和环境温度。在确定工况之后，方法1600前进至1604。
在1604处，方法1600判断一个或多个汽缸气门是否被停用。方法1600可以基于存储在存储器中的位的值、测量气门操作器位置的传感器的输出、汽缸压力传感器或其他传感器来判断一个或多个汽缸被停用。如果方法1600判断一个或多个汽缸气门被停用，则答案为是，并且方法1600前进至1606。否则，答案为否，并且方法1600前进至1634。
在1606处，方法1600判断是否期望相对于曲轴位置的凸轮轴位置调整。例如，方法1600判断是否期望相对于曲轴正时将凸轮轴正时提前5度，使得在调整凸轮轴位置之后，进气门或排气门早打开5曲轴度。响应于驾驶员需求扭矩和发动机转速，可以调整凸轮轴位置。如果驾驶员需求扭矩快速增加并且发动机转速快速增加，则可期望以较高的速率调整相对于曲轴位置的凸轮轴位置，使得发动机提供期望量的扭矩和发动机排放。在一个示例中，方法1600基于相对于曲轴位置的当前凸轮轴位置以及驾驶员需求扭矩和发动机转速的变化来确定是否期望凸轮轴位置调整。如果方法1600判断期望凸轮轴位置调整，则答案为是，并且方法1600前进至1608。否则，答案为否，并且方法1600前进至1634。在一些示例中，可以省略1606，并且方法1600可以简单地前进至1608。
在1608处，方法1600确定相对于曲轴位置的凸轮轴位置的期望变化速率。在一个示例中，方法1600基于驾驶员需求扭矩的变化速率确定凸轮轴位置的期望变化速率。如果驾驶员需求扭矩的变化速率低，则相对于曲轴位置的凸轮轴位置的变化速率低。如果驾驶员需求扭矩的变化速率高，则相对于曲轴位置的凸轮轴位置的变化速率高。例如，当驾驶员需求扭矩变化低(例如，5N-m/秒)时，凸轮轴可以以每秒0.5曲轴度提前。然而，如果驾驶员需求扭矩的变化高(例如，200N-m/秒)，则凸轮轴可以以每秒5曲轴度提前。在一个示例中，相对于曲轴位置的凸轮轴位置的期望变化速率根据经验确定并且以表或函数存储到存储器。基于驾驶员需求扭矩的变化速率来对表或函数进行索引，该表或函数输出相对于曲轴位置的凸轮轴位置的期望变化速率。在确定了凸轮轴位置的期望变化速率之后，方法1600前进至1610。
在1610处，方法1600判断目前操作的活动汽缸气门(例如，在发动机循环期间打开和关闭的气门)的实际总数是否足以以期望的速率相对于曲轴移动凸轮轴。在一个示例中，表或函数描述基于活动汽缸气门的实际总数的相对于曲轴位置的凸轮轴位置的变化速率。表经由活动气门的实际总数进行索引，并且该表输出相对于曲轴位置的凸轮轴位置的变化速率。表或函数中的值根据经验确定并存储在存储器中。将来自表或函数的输出与在1608处确定的值进行比较。如果来自1610的凸轮轴位置的变化速率大于来自1608的凸轮轴位置的变化速率，则答案为是，并且方法1600前进至1634。否则，答案为否，并且方法1600前进至1612。
在1612处，方法1600判断凸轮轴是否操作进气门和排气门两者。在一个示例中，如果存储器中的位的值为零，则该位将凸轮轴识别为仅操作进气门。如果位的值为1，则凸轮轴操作进气门和排气门两者。如果方法1600判断凸轮轴操作进气门和排气门，则答案为是，并且方法1600前进至1630。否则答案为否，并且方法1600前进至1614。
在1614处，方法1600判断凸轮轴是否是进气凸轮轴。方法1600可以基于存储在存储器中的位的值来判断凸轮轴是否是进气凸轮轴。该位可以在制造时被编程。如果方法1600判断凸轮轴是进气凸轮轴，则答案为是，并且方法1600前进至1616。否则，答案为否，并且方法1600前进至1620。
在1620处，方法1600授权启用一个或多个被停用的排气门。在一个示例中，在1608处确定的相对于曲轴位置的排气凸轮轴位置的期望变化速率被用于对经验确定值的表或函数进行索引，所述经验确定值描述必须操作以提供相对于曲轴位置的排气凸轮轴位置的期望调整速率的气门的实际总数。方法1600请求或授权从表或函数输出的实际总数的排气门的操作。在启用或不启用包括被启用的排气门的汽缸的情况下，可以启用排气门。如果驾驶员需求扭矩增加，则可以启用具有被启用的排气门的汽缸，以增加发动机扭矩，同时增加凸轮轴位置变化。如果驾驶员需求扭矩减小，则可不启用具有被启用的排气门的汽缸，使得可以降低燃料消耗。方法1600前进至1634。
在1634处，方法1600移动凸轮轴并且在凸轮轴移动之后针对工况操作气门。凸轮轴可以在气门被启用时移动，以尽可能快地将凸轮轴移动到期望位置。在凸轮轴到达其相对于曲轴位置的期望位置之后，可以基于除了凸轮轴位置的期望变化率之外的车辆条件来停用汽缸气门。以这种方式，可以重新启用气门，以提高凸轮轴位置相对于曲轴位置移动的速率。当汽缸气门被重新启用时，发动机汽缸也可以被重新启用。在凸轮轴基于驾驶员需求扭矩和发动机转速开始移动到其期望的新位置之后，方法1600前进至退出。
在1616处，方法1600授权启用一个或多个被停用的进气门。在一个示例中，在1608处确定的相对于曲轴位置的进气凸轮轴位置的期望变化速率被用于对经验确定值的表或函数进行索引，所述经验确定值描述必须操作以提供相对于曲轴位置的进气凸轮轴位置的期望调整速率的气门的实际总数。方法1600请求或授权从表或函数输出的实际总数的进气门的操作。包括被启用的进气门的汽缸可被启用，或者当进气门正在操作时，所述汽缸在发动机循环期间不燃烧空气和燃料。在一个示例中，响应于驾驶员需求扭矩的增加，具有被启用的进气门的汽缸在发动机循环期间燃烧空气和燃料。响应于驾驶员需求扭矩的减小，具有被启用的进气门的汽缸在发动机循环期间可不燃烧空气和燃料。如图22所述，被停用的进气门可以被启用。
此外，方法1600可以增加提供到发动机的升压量，使得附加的升压可以在被重新启用的汽缸的排气门关闭之前从汽缸吹出排气。通过从汽缸中清除排气，可以提高燃烧稳定性，并且汽缸可以提供附加的动力。此外，可以增加汽缸的进气门和排气门之间的重叠量(例如，打开时间)，以进一步允许来自进气歧管的加压空气来清扫被启用的汽缸。在进气门被启用之后，方法1600前进至1634。
在1630处，方法1600判断如果一个或多个汽缸被重新启用并且在被重新启用的汽缸中发生燃烧，发动机噪声、振动和不舒适性(NVH)是否小于阈值水平。在一个示例中，方法1600基于描述发动机和/或动力传动系统NVH的表或函数的输出判断重新启用包括在重新启用的汽缸中燃烧空气和燃料的一个或多个汽缸是否将产生大于期望的NVH。该表经由发动机转速、驾驶员需求扭矩和被启用的汽缸模式(例如，四缸或六缸模式)进行索引。该表经由例如麦克风或加速计输出根据经验确定的数值。如果输出值小于阈值，则答案为是，并且方法1600前进至1632。否则，答案为否，并且方法1600前进至1640。
在1632处，方法1600授权通过启用汽缸的气门并向汽缸供应燃料、空气和火花来启用一个或多个汽缸。汽缸在被重新启用时开始燃烧空气和燃料。因此，如果重新启用一个或多个汽缸以增加凸轮轴位置的变化速率产生很少讨厌的NVH，则通过重新启用汽缸的气门并在被重新启用的汽缸中开始燃烧来重新启用汽缸。方法1600前进至1634。
在1640处，方法1600授权启用不燃烧空气和燃料的被停用的汽缸的一个或多个气门。如果汽缸包括被停用的进气门和排气门，则可以只启用汽缸排气门，以提高相对于曲轴位置的凸轮轴位置的调整速率。通过仅重新启用汽缸的排气门，可以增加凸轮扭矩，以改善相对于曲轴位置的凸轮轴位置调整，而无需使空气流动通过汽缸。停止通过汽缸的气流可有助于保持催化剂温度升高并维持催化剂中期望量的氧气。如果汽缸的进气门和排气门两者都被重新启用，则在进气门和排气门被启用之后，空气可流动通过汽缸。火花和燃料不供应到具有被重新启用的气门的汽缸，使得NVH可不劣化。方法1600前进至1642。
在1642处，方法1600增加递送到燃烧空气和燃料的活动汽缸的燃料量，从而如果空气正流动通过具有在1640处被授权启用的一个或多个气门的汽缸，则使活动汽缸燃烧的混合物富化。通过在空气流动通过汽缸时使燃烧空气和燃料的活动汽缸的混合物富化，可以维持催化剂中烃和氧的期望水平，使得催化剂可以有效地转化排气。例如，如果八缸发动机的八号汽缸使其进气门和排气门被重新启用，同时八号汽缸不燃烧空气和燃料，则可以使燃烧空气和燃料的一号汽缸的空燃比富化，以提高或维持催化剂效率。在使至少一个汽缸的空燃比富化之后，方法1600前进至1634。
现在参考图17，示出了用于根据图16的方法操作发动机的顺序。在时间T1700-T1704处的竖直线表示所述顺序中感兴趣的时间。图17示出六个曲线图，并且曲线图在时间上对准并同时发生。在该示例中，发动机是点火顺序为1-3-4-2的四缸发动机。汽缸2和3具有用于使汽缸3和4停用的停用气门操作器。汽缸1和4的气门总是保持活动。
自图17顶部起的第一曲线图是凸轮轴移动请求对时间的曲线图。凸轮轴移动请求是改变凸轮轴相对于曲轴位置的位置的请求。例如，如果凸轮轴具有在上止点压缩行程(例如，曲轴零度位置)之前开始将发动机的一号汽缸的进气门打开370曲轴度的凸角，则凸轮轴的位置可以相对于曲轴移动，使得凸轮轴凸角在上止点压缩冲程之前开始以380曲轴度打开发动机的一号汽缸的进气门。因此，在该示例中，凸轮轴的相对位置相对于曲轴位置提前10曲轴度。
竖直轴线表示凸轮轴移动请求。当期望相对于发动机曲轴移动发动机凸轮轴时，凸轮移动请求迹线处于较高水平并被断定(assert)。当不期望相对于发动机曲轴移动发动机凸轮轴时，凸轮移动请求迹线处于较低水平并且不被断定。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图17顶部起的第二曲线图是凸轮轴位置对时间的曲线图。竖直轴线表示凸轮轴位置，并且凸轮轴在竖直轴线箭头的方向上更为提前。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图17顶部起的第三曲线图是停用汽缸进气门状态的曲线图。在该示例中，停用汽缸可以为二号汽缸或三号汽缸。停用汽缸进气门状态指示是否启用(例如，在发动机循环期间打开和关闭)或停用(例如，在整个发动机循环期间保持关闭)所述停用汽缸的进气门。竖直轴线表示停用汽缸的进气门状态。当迹线处于靠近竖直轴线箭头的较高水平时，停用汽缸进气门为活动的。当迹线处于靠近水平轴线的较低水平时，停用汽缸进气门被停用。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图17顶部起的第四曲线图是停用汽缸排气门状态的曲线图。在该示例中，停用汽缸可以为二号汽缸或三号汽缸。停用汽缸排气门状态指示是否启用(例如，在发动机循环期间打开和关闭)或停用(例如，在整个发动机循环期间保持关闭)所述停用汽缸的排气门。竖直轴线表示停用汽缸排气门状态。当迹线处于靠近竖直轴线箭头的较高水平时，停用汽缸排气门为活动的。当迹线处于靠近水平轴线的较低水平时，停用汽缸排气门被停用。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图17顶部起的第五曲线图是停用汽缸燃料流状态的曲线图。在该示例中，停用汽缸可以为二号汽缸或三号汽缸。停用汽缸燃料流状态指示燃料是否流动到停用汽缸。竖直轴线表示停用汽缸燃料流状态。当停用汽缸燃料流迹线处于靠近竖直轴线箭头的较高水平时，燃料流动到停用汽缸。当停用汽缸燃料流迹线处于靠近水平轴线的较低水平时，燃料不流动到停用汽缸。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图17顶部起的第六曲线图是活动汽缸燃料空燃比的曲线图。在该示例中，活动汽缸可以为一号汽缸或四号汽缸。竖直轴线表示活动汽缸空燃比，并且空燃比在竖直轴线箭头的方向上增加(例如，变得更稀)。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。水平线1702表示化学计量空燃比。
在时间T1700处，不存在凸轮轴移动请求，并且凸轮轴相对延迟。停用汽缸进气门状态指示停用汽缸进气门被停用(例如，在发动机的循环期间不打开)。停用汽缸排气门状态指示停用汽缸排气门被停用(例如，在发动机的循环期间不打开)。活动汽缸以化学计量空燃比操作，并且没有燃料流动到停用汽缸，如通过停用汽缸燃料流状态处于低水平所指示的。
在时间T1701处，凸轮轴移动请求被断定请求相对于发动机曲轴位置的凸轮轴位置变化。通过驾驶员需求扭矩的增加或另一个工况的变化可以发起该请求。相对于发动机曲轴位置(未示出)的发动机凸轮轴位置的变化速率大于在停用汽缸进气门和排气门被停用的情况下可实现的变化速率，因为操作较少的气门提供较小的扭矩来致动凸轮轴运动。因此，重新启用停用汽缸的进气门和排气门，如通过停用汽缸进气门状态和排气门状态转换到较高水平以指示停用汽缸的进气门和排气门被重新启用所指示的。此外，燃料流动到停用汽缸，并且在停用汽缸(未示出)中开始燃烧。当停用汽缸进气门和排气门被启用时，凸轮轴位置提前。活动汽缸的空燃比是化学计量的。
在时间T1702处，凸轮轴移动请求转换到未被断定的状态。当凸轮轴到达其目的地时，凸轮轴移动请求可转换为未被断定。另外，燃料停止流动到停用汽缸，并且在停用汽缸(未示出)中停止燃烧。凸轮轴位置达到中间提前位置并保持在其位置。活动汽缸的空燃比保持为化学计量的。
在时间T1703处，凸轮轴移动请求被再次断定请求相对于发动机曲轴位置的凸轮轴位置变化。通过驾驶员需求扭矩的增加或另一个工况的变化可以发起该请求。相对于发动机曲轴位置(未示出)的发动机凸轮轴位置的变化速率大于在停用汽缸进气门和排气门被停用的情况下可实现的变化速率，因为操作较少的气门提供较小的扭矩来致动凸轮轴运动。因此，重新启用停用汽缸的进气门和排气门，如通过停用汽缸进气门状态和排气门状态转换到较高水平以指示停用汽缸的进气门和排气门被重新启用所指示的。通向停用汽缸的燃料流保持停止。在该示例中，在停用汽缸中不再重新发起燃烧，因为预期重新启用停用汽缸将产生大于期望的NVH水平。当停用汽缸进气门和排气门被启用时，凸轮轴位置提前。活动汽缸的空燃比被富化，使得当来自启用汽缸的富化的排气与来自停用汽缸的氧气相遇时，向催化剂提供化学计量的排气。
在时间T1704处，凸轮轴移动请求转换到未被断定的状态。当凸轮轴到达其目的地时，凸轮轴移动请求可转换为未被断定。另外，停用汽缸的进气门和排气门被停用，如通过停用汽缸进气门状态和排气门状态所指示的。凸轮轴位置达到完全提前位置并维持在其位置。通过使停用汽缸的空气燃料混合物变稀，活动汽缸的空燃比转换回化学计量的空燃比。
以这种方式，已经被停用的汽缸进气门和排气门可以被重新启用，以向发动机凸轮轴提供更快速的位置调整。另外，无论空气还是排气流自停用汽缸，都可以向催化剂提供化学计量的排气以维持催化剂效率。
现在参考图18，示出了用于判断在评估汽缸模式变化时是否使变速器挡位换挡的方法。图18的方法可以被包括在图1A至图6C所描述的系统中。图18的方法可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令而被包括。图18的方法可以与本文所描述的系统硬件和其他方法协作执行，以转变发动机或其部件的操作状态。
在1802处，方法1800确定期望的车轮扭矩。在一个示例中，基于加速器踏板位置和车辆速度确定期望的车轮扭矩。例如，加速踏板位置和车轮速度对输出期望的车轮扭矩的表进行索引。表中的值可以根据经验确定并存储到控制器存储器中。在其他示例中，加速器踏板位置和车辆速度可以对输出期望的发动机制动扭矩或在传动系的另一位置(例如，变速器输入轴)处的扭矩的表进行索引。来自该表的输出乘以扭矩位置(例如，发动机)之间的传动比、液力变矩器倍增和传动系扭矩损失，以估计期望的车轮扭矩。方法1800前进至1804。
在1804处，方法1800确定当前选择的变速器挡位。方法1800可以经由控制器存储器中的位置的值来确定当前选择的变速器挡位。例如，存储器中的变量的范围可以从值1到值10，这指示当前选择的传动比。方法1800前进至1806。
在1806处，方法1800估计在当前变速器挡位中可以提供期望的车轮扭矩的汽缸模式下的发动机燃料消耗。方法1800根据图15的方法确定在当前变速器挡位中的发动机制动比燃料消耗。方法1800前进至1808。
在1808处，方法1800估计在下一个较高变速器挡位中可以提供期望的车轮扭矩的汽缸模式下的发动机燃料消耗。例如，如果变速器目前处于第三挡位，则确定在变速器处于第四挡位的情况下提供等效车轮扭矩的发动机燃料消耗。在一个示例中，方法1800如下确定下一个较高变速器挡位中的发动机制动比燃料消耗：当前车辆速度除以包括下一个较高变速器挡位的发动机和车轮之间的传动比，以估计下一个较高变速器挡位中的发动机转速。当前车轮扭矩除以发动机和车轮之间的传动比，以估计用于在下一个较高变速器挡位中提供等效车轮扭矩的发动机扭矩。如果存在液力变矩器，则发动机和车轮之间的传动比也可以得到液力变矩器的补偿。通过使用在下一个较高挡位中的提供与当前车轮扭矩等效的车轮扭矩的发动机扭矩的估计，方法1800根据图14的方法确定在下一个较高变速器挡位中可提供期望的车轮扭矩的汽缸模式。注意，当前车轮扭矩可以是期望的车轮扭矩。然后如在图15的方法的描述中所描述的那样确定估计的发动机燃料消耗。方法1800前进至1810。
在1810处，方法1800估计在下一个较低变速器挡位中可以提供期望的车轮扭矩的汽缸模式下的发动机燃料消耗。例如，如果变速器目前处于第三挡位，则确定在变速器处于第二挡位的情况下提供等效车轮扭矩的发动机燃料消耗。在一个示例中，方法1800如下确定下一个较低变速器挡位中的发动机制动比燃料消耗：当前车辆速度除以包括下一个较低变速器挡位的发动机和车轮之间的传动比，以估计下一个较低变速器挡位中的发动机转速。当前车轮扭矩除以发动机和车轮之间的传动比，以估计用于在下一个较低变速器挡位中提供等效车轮扭矩的发动机扭矩。如果存在液力变矩器，则发动机和车轮之间的传动比也可以得到液力变矩器的补偿。通过使用在下一个较低挡位中的提供与当前车轮扭矩等效的车轮扭矩的发动机扭矩的估计，方法1800根据图14的方法确定在下一个较低变速器挡位中可提供期望的车轮扭矩的汽缸模式。注意，当前车轮扭矩可以是期望的车轮扭矩。然后如在图15的方法的描述中所描述的那样确定估计的发动机燃料消耗。方法1800前进至1812。
在一些示例中，方法1800估计在可以针对所有变速器挡位提供期望的车轮扭矩的汽缸模式下的发动机燃料消耗。例如，如果变速器当前处于第三挡位，并且变速器包括五个前进挡，则确定在变速器处于挡位1、2、4和5的情况下提供等效车轮扭矩的发动机燃料消耗。以这种方式，可以选择无论哪个挡位提供车辆燃料经济性的最大改进。
在1812处，方法1800允许启用变速器挡位和汽缸模式，与当前汽缸模式和变速器挡位相比，所述变速器挡位和汽缸模式提供大于阈值百分比的发动机燃料消耗减少。在一个示例中，在下一个较高变速器挡位中提供期望的发动机扭矩或车轮扭矩的发动机汽缸模式下的制动比发动机燃料消耗除以在当前汽缸模式下和当前变速器挡位中的制动比发动机燃料消耗。如果结果大于阈值，则允许在下一个较高变速器挡位中提供期望的发动机扭矩或车轮扭矩的发动机汽缸模式。同样地，将在下一个较低变速器挡位中提供期望的发动机扭矩或车轮扭矩的发动机汽缸模式下的发动机燃料消耗与在当前汽缸模式下和当前变速器挡位中的发动机燃料消耗进行比较。如果结果大于阈值，则允许在下一个较低变速器挡位中提供期望的发动机扭矩或车轮扭矩的发动机汽缸模式。此外，方法1800可以要求在新挡位(例如，比当前变速器齿轮挡位高或低的挡位)中的预期噪声水平和预期振动水平小于噪声和振动的阈值。可以如图22所描述那样评估噪声和振动水平。另外，如果发动机爆震传感器或其他传感器在改变变速器挡位之后检测到大于阈值的发动机振动，则变速器可以换挡回到其前一个挡位状态。
现在参考图19，示出了用于根据图18的方法操作发动机的顺序。在时间T1900-T1905处的竖直线表示所述顺序中感兴趣的时间。图19示出四个曲线图，并且曲线图在时间上对准并同时发生。在该示例中，车辆维持恒定的速度，并且所请求的车轮扭矩变化以维持恒定的车辆速度。该车辆具有四缸发动机。
自图19顶部起的第一曲线图是所请求的车轮扭矩对时间的曲线图。在一个示例中，所请求的车轮扭矩基于加速器踏板位置和车辆速度。所请求的车轮扭矩在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图19顶部起的第二曲线图是活动的变速器挡位对时间的曲线图。竖直轴线表示当前活动的变速器挡位，并且沿竖直轴线指示变速器挡位。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图19顶部起的第三曲线图是活动的发动机汽缸的实际总数对时间的曲线图。沿竖直轴线列出活动的发动机汽缸的实际总数。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图19顶部起的第四曲线图是估计的发动机燃料消耗对时间的曲线图。竖直轴线表示估计的发动机燃料消耗，并且估计的发动机燃料消耗在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。迹线1902表示发动机在变速器处于第三挡位的情况下操作的发动机燃料消耗。迹线1904表示发动机在变速器处于第二挡位的情况下操作的发动机燃料消耗。
在时间T1900处，所请求的车轮扭矩为较低的中间水平，并且变速器处于第三挡位。活动的发动机汽缸的实际总数为2，并且估计的发动机燃料消耗量为中间水平。
在时间T1900和时间T1901之间，所请求的车轮扭矩逐渐增加。活动的或当前的变速器挡位是第三挡位，并且活动的发动机汽缸的实际总数为2。用于以第二挡位操作发动机的估计的发动机燃料消耗大于用于以第三挡位操作发动机的估计的发动机燃料消耗。
在时间T1901处，车轮扭矩已经增加到其中在变速器处于第二挡位时用于操作发动机的估计的发动机燃料消耗小于在变速器处于第三挡位时用于操作发动机的估计的燃料消耗的值。因此，变速器被降挡以提高车辆燃料效率。活动汽缸的数目保持为值2，并且估计的燃料消耗随所请求的车轮扭矩增加而增加。
在T1902处，响应于所请求的车轮扭矩的增加，活动汽缸的数目从两个增加到三个。所请求的车轮扭矩和发动机燃料消耗量继续增加。变速器保持处于第二挡位。
在T1903处，响应于所请求的车轮扭矩的增加，活动汽缸的数目从三个增加到四个。所请求的车轮扭矩和发动机燃料消耗量继续增加。当所请求的车轮扭矩增加时，变速器保持处于第二挡位。
在时间T1904处，所请求的车轮扭矩正在减小，并且其已经降低到其中用于以第三挡位操作车辆的估计的发动机燃料消耗小于在用于以第二挡位操作车辆的估计的燃料消耗的水平。因此，变速器档位变为第三挡位。响应于减小的所请求的车轮扭矩，活动汽缸的实际总数也减少。
在1904处，所请求的车轮扭矩已降低到活动汽缸的实际总数从三个减少到两个的水平。变速器保持处于第三挡位，并且估计的发动机燃料消耗随所请求的发动机扭矩的减小而降低。
现在参考图20，示出了用于评估用于选择汽缸模式或VDE模式的拖曳/牵引模式的方法。图20的方法可以被包括在图1A至图6C所描述的系统中。图20的方法可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令而被包括。图20的方法可以与本文所描述的系统硬件和其他方法协作执行，以转变发动机或其部件的操作状态。
可更加期望在发动机循环期间在进气门和排气门关闭并且空气或排气被捕获在汽缸中的情况下操作汽缸，因为由于捕获的空气或排气提供类似弹簧的功能从而减少汽缸的制动扭矩，车辆可滑行较长的时间量。另外，关闭进气门和排气门限制了通向排气系统中的催化剂的气流，使得不必将过量的燃料添加到发动机排气以消耗催化剂中过量的氧气。然而，在拖曳/牵引模式和下坡模式期间，可期望提供较高水平的汽缸制动扭矩，因此可期望打开和关闭进气门和排气门。
在2002处，方法2000判断发动机是否处于或是否应该处于减速燃料切断模式。在减速燃料切断模式中，可以通过停止通向汽缸的燃料流来停用一个或多个发动机汽缸。另外，当发动机转过发动机循环时，通过使被停用处于闭合位置的的汽缸的进气门或进气门和排气门停用，可以停止通过一个或多个汽缸的气体流。因此，被停用的汽缸不燃烧空气和燃料。在一个示例中，当驾驶员需求从较高值减小到较低值并且车辆速度大于阈值速度时，方法2000判断发动机应该处于减速燃料切断模式。如果方法2000判断发动机应该处于减速燃料切断模式，则答案为是，并且方法2000前进至2004。否则，答案为否，并且方法2000前进至2020。
在2020处，方法2000操作所有的发动机汽缸，并且所有的汽缸气门被启用。另外，所有的发动机汽缸燃烧空气和燃料混合物。可替代地，如果驾驶员扭矩需求低，则可以启用少于所有的发动机汽缸。在汽缸被启用之后，方法2000前进至退出。
在2004处，方法2000判断车辆是否处于拖曳或牵引模式。在一个示例中，方法2000基于按钮、开关的操作状态或存储器中的变量判断车辆处于拖曳或牵引模式。如果方法2000判断车辆处于拖曳或牵引模式，则答案为是，并且方法2000前进至2006。否则，答案为否，并且方法2000前进至2030。
当车辆不处于拖曳或牵引模式时，车辆可具有根据第一换挡计划(例如，变速器换挡是基于驾驶员需求扭矩和车辆速度)进行换挡的变速器。在拖曳或牵引模式下，车辆的变速器根据第二换挡计划进行换挡。第二换挡计划可以在比第一换挡计划更高的驾驶员需求扭矩和车辆速度下升挡。第二换挡计划可以在较高的车辆速度下降挡，以增加传动系制动。
在2006处，方法2000确定不燃烧空气和燃料的汽缸的期望的发动机制动扭矩量。在一个示例中，期望的发动机制动扭矩量可以根据经验确定并输入到表或函数。表或函数可以经由驾驶员需求扭矩、车辆速度和变速器挡位进行索引。该表输出期望的发动机制动扭矩(例如，发动机提供给传动系以使车辆传动系减速的负扭矩)。在确定期望的发动机制动扭矩之后，方法2000前进至2008。
在2008处，方法2000根据第二挡位换挡计划使变速器挡位换挡。例如，在大于50N-m的驾驶员需求扭矩和16KPH的车辆速度下，变速器可以从第一挡位升挡到第二挡位。第二变速器挡位换挡计划在比第一变速器挡位换挡计划更高的发动机转速和更高的车辆速度下使变速器挡位升挡。第二变速器挡位换挡计划也在比第一变速器换挡计划更高的发动机转速和更高的车辆速度下使变速器挡位降挡，以与第一变速器挡位换挡计划相比提供附加的发动机制动。第二变速器挡位换挡计划在比第三变速器挡位换挡计划更低的发动机转速和更低的车辆速度下使变速器挡位升挡。第二变速器挡位换挡计划在比第三变速器换挡计划更低的发动机转速和更低的车辆速度下使变速器挡位降挡，以与第三变速器挡位换挡计划相比提供更少的发动机制动。在根据第二变速器换挡计划使变速器挡位换挡之后，方法2000前进至2010。
在2010处，方法2000确定每个被停用的汽缸的汽缸停用模式，以实现经由被停用的汽缸提供的期望的发动机制动扭矩。注意，汽缸停用模式与汽缸模式不同。汽缸停用模式限定被停用的汽缸的气门如何操作，而汽缸模式限定活动汽缸和活动的汽缸的实际总数。在一个示例中，具有在发动机循环期间打开和关闭的进气门和排气门而没有燃料喷射(例如，第一汽缸停用模式)和燃烧的汽缸被分配第一制动扭矩。具有在发动机循环内保持关闭的进气门和在发动机循环内打开和关闭的排气门而没有燃料喷射(例如，第二汽缸停用模式)的汽缸被分配第二制动扭矩。具有在发动机循环内保持关闭的进气门和排气门而没有燃料喷射(例如，第三汽缸停用模式)的汽缸被分配第三制动扭矩。第一制动扭矩大于第二制动扭矩，并且第二制动扭矩大于第三制动扭矩。因此，发动机汽缸可以在三种不同的汽缸停用模式下提供三种水平的制动扭矩，并且通过以不同的制动扭矩产生水平操作不同汽缸可以提供期望的制动扭矩。
另外，可以通过调整进气门关闭正时来调整针对三个汽缸停用模式中的每一个的分配的制动扭矩值。例如，可以通过延迟进气门关闭正时来增加分配的制动扭矩值。类似地，可以通过提前进气门关闭正时来减小分配的制动扭矩值。在一个示例中，经由进气门关闭正时索引的气门正时补偿函数输出乘以分配的第一制动扭矩、分配的第二制动扭矩和分配的第三制动扭矩的值，以提供用于确定由处于不同汽缸模式的汽缸所提供的气门正时补偿的制动扭矩值的气门正时补偿的汽缸制动扭矩值。此外，通过大气压力索引的大气压力补偿函数输出乘以气门正时补偿的制动扭矩值的值，以提供由处于不同汽缸停用模式的汽缸所提供的大气压力和气门正时补偿的制动扭矩值。可以基于大气压力和期望的发动机制动扭矩调整针对每个汽缸停用模式的进气门正时和排气门正时，以增加或减小由三个汽缸停用模式提供的制动扭矩。例如，如果大气压力减小并且期望的制动扭矩增加，则在三个汽缸停用模式中的每一个中的进气门正时可以延迟，以补偿较低的大气压力和较高的期望的制动扭矩。
在一个示例中，方法2000根据期望的发动机制动扭矩和每个汽缸在不同操作模式下提供的气门正时和大气压力补偿的制动扭矩的量来确定发动机汽缸的气门操作。例如，对于期望的发动机制动扭矩为2.5N-m的四缸发动机，每个汽缸的停用模式基于汽缸在上述三种不同的汽缸停用模式下提供的气门正时和大气压力补偿的制动扭矩。如果汽缸在第一汽缸停用模式下提供0.25N-m的制动扭矩，在第二汽缸停用模式下提供0.5N-m的制动扭矩，并且在第三汽缸停用模式下提供1N-m的制动扭矩，则四缸发动机用处于第三汽缸停用模式的两个汽缸以及处于第一汽缸停用模式的两个汽缸操作。
通过方法2000评估在第一汽缸停用模式下操作的所有发动机汽缸的发动机制动扭矩，可以确定针对每个汽缸的汽缸停用模式。如果用于操作其中所有汽缸处于第一汽缸停用模式的发动机的发动机制动扭矩大于或等于期望的发动机制动扭矩，则允许所有的发动机汽缸在第一汽缸停用模式下操作，在第一汽缸停用模式下，当发动机在发动机循环期间旋转时，进气门和排气门保持关闭。如果用于操作其中所有汽缸处于第一汽缸停用模式的发动机的发动机制动扭矩小于期望的发动机制动扭矩，则确定用于操作其中一个汽缸处于第二汽缸停用模式并且三个汽缸处于第一汽缸停用模式的发动机的发动机制动扭矩。如果用于操作其中一个汽缸处于第二汽缸停用模式并且三个汽缸处于第一汽缸停用模式的发动机的发动机制动扭矩大于或等于期望的发动机制动扭矩，则授权一个汽缸在第二汽缸停用模式下操作，并且授权三个汽缸在第一汽缸停用模式下操作。否则，确定用于操作其中两个汽缸处于第二汽缸停用模式并且两个汽缸处于第一汽缸停用模式的发动机的发动机扭矩。以这种方式，一个接一个地，每个汽缸的汽缸停用模式可从第一汽缸停用模式增加到第三汽缸停用模式，直到确定提供期望的发动机制动扭矩的发动机汽缸停用模式。
如果车辆不处于拖曳/牵引模式或下坡模式，则在减速条件下可确定为处于燃料经济性模式。因此，可以增加其中在发动机循环期间进气门和排气门保持关闭并且不燃烧空气和燃料的发动机汽缸的实际数目，以改进车辆滑行时间和燃料经济性。例如，在发动机循环期间进气门和排气门保持关闭的情况下，可以命令所有的发动机汽缸。方法2000前进至2050。
在2050处，方法2000授权停用发动机汽缸及其提供期望的发动机制动扭矩的停用模式。根据汽缸停用模式，授权气门启用或停用，并且燃料不被喷射到汽缸，因此在处于减速燃料切断模式的汽缸中不存在燃烧。
在2030处，方法2000判断车辆是否处于下坡模式。在一个示例中，方法2000基于按钮、开关的操作状态或存储器中的变量判断车辆处于下坡模式。如果方法2000判断车辆处于下坡模式，则答案为是，并且方法2000前进至2032。否则，答案为否，并且方法2000前进至2040。
在一个示例中，当通过控制在下坡模式中经由发动机和车辆制动器产生的负扭矩而不施加加速器踏板时，车辆被控制到所请求或期望的速度。通过释放加速器踏板，车辆可进入下坡模式。另外，通过调整发动机气门正时，在下坡模式中可控制发动机制动。再者，可使变速器挡位换挡，以经由发动机在车轮处提供期望的制动。
在2032处，方法2000确定用于不燃烧空气和燃料的汽缸的期望的发动机制动扭矩量。在一个示例中，期望的发动机制动扭矩量可以根据经验确定并输入到表或函数。表或函数可特定于下坡模式，并且与拖曳/牵引模式的表或函数不同。表或函数可以经由驾驶员需求扭矩、车辆速度和变速器挡位进行索引。该表输出期望的发动机制动扭矩(例如，发动机提供给传动系以使车辆传动系减速的负扭矩)。在确定期望的发动机制动扭矩之后，方法2000前进至2034。
在2034处，方法2000根据第三挡位换挡计划使变速器挡位换挡。第三变速器挡位换挡计划在比第一变速器挡位换挡计划和第二变速器挡位换挡计划更高的发动机转速和更高的车辆速度下使变速器挡位升挡。第三变速器挡位换挡计划也在比第一变速器换挡计划和第二变速器换挡计划更高的发动机转速和更高的车辆速度下使变速器挡位降挡，以与第一变速器挡位换挡计划和第二变速器挡位换挡计划相比提供附加的发动机制动。在根据第三变速器换挡计划使变速器挡位换挡之后，方法2000前进至2010。
在2040处，方法2000确定用于不燃烧空气和燃料的汽缸的期望的发动机制动扭矩量。在一个示例中，期望的发动机制动扭矩量可以根据经验确定并输入到表或函数。表或函数可特定于燃料切断模式，其不是拖曳/牵引模式或下坡模式的一部分。表或函数可以经由驾驶员需求扭矩、车辆速度和变速器挡位进行索引。该表输出期望的发动机制动扭矩(例如，发动机提供给传动系以使车辆传动系减速的负扭矩)。在确定期望的发动机制动扭矩之后，方法2000前进至2042。
在2042处，方法2000根据第一挡位换挡计划使变速器挡位换挡。第一变速器挡位换挡计划在比第二变速器挡位换挡计划和第三变速器挡位换挡计划更低的发动机转速和更低的车辆速度下使变速器挡位升挡。第一变速器挡位换挡计划也在比第二变速器换挡计划和第三变速器换挡计划更低的发动机转速和更低的车辆速度下使变速器挡位降挡，以与第二变速器挡位换挡计划和第三变速器挡位换挡计划相比提供更少的发动机制动。在根据第一变速器换挡计划使变速器挡位换挡之后，方法2000前进至2010。
以这种方式，汽缸可以在不同的模式下操作，在不同的模式下，气门可被启用或停用，以在停止通向发动机汽缸的燃料流时控制发动机制动。不同的汽缸可以在不同的模式下操作，以提供期望的发动机制动扭矩。
现在参考图21，示出了用于根据图20的方法操作发动机的顺序。在时间T2100-T2108处的竖直线表示所述顺序中感兴趣的时间。图21示出六个曲线图，并且曲线图在时间上对准并同时发生。
自图21顶部起的第一曲线图是减速燃料切断状态对时间的曲线图。竖直轴线表示减速燃料切断状态。当迹线处于靠近竖直轴线箭头的较高水平时，发动机处于减速燃料切断模式。当迹线处于靠近水平轴线的较低水平时，发动机不处于减速燃料切断模式。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图21顶部起的第二曲线图是下坡模式状态对时间的曲线图。竖直轴线表示下坡模式状态，并且当迹线处于靠近竖直轴线箭头的较高水平时，车辆处于下坡模式。当迹线处于靠近水平轴线的较低水平时，车辆不处于下坡模式。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图21顶部起的第三曲线图是拖曳/牵引模式状态对时间的曲线图。竖直轴线表示拖曳/牵引模式状态，并且当迹线处于靠近竖直轴线箭头的较高水平时，车辆处于拖曳/牵引模式。当迹线处于靠近水平轴线的较低水平时，车辆不处于拖曳/牵引模式。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图21顶部起的第四曲线图是变速器挡位对时间的曲线图。竖直轴线表示变速器挡位，并且沿竖直轴线指示变速器挡位。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图21顶部起的第五曲线图是汽缸提升阀状态对时间的曲线图。竖直轴线表示汽缸提升阀状态。提升阀状态可以是活动的(例如，在发动机循环期间提升阀打开和关闭)、停用的(例如，在发动机循环期间提升阀不打开和关闭)、部分活动的(PA)(例如，在发动机循环期间进气门保持关闭并且在发动机循环内排气门打开和关闭)。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图21顶部起的第六曲线图是燃料喷射状态对时间的曲线图。竖直轴线表示燃料喷射状态，并且当迹线靠近竖直轴线箭头时，燃料喷射被启用。当迹线靠近水平轴线时，燃料喷射被停用。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
在时间2100处，由于提升阀是活动的并且未指示减速燃料切断，所以发动机汽缸是活动的，并且当发动机旋转并燃烧空气和燃料时，汽缸气门在发动机循环内打开和关闭。车辆不处于下坡模式，也不处于拖曳/牵引模式。车辆的变速器处于第三挡位，并且所有的汽缸提升阀都是活动的(例如，在发动机循环内打开和关闭)。燃料喷射是活动的，并且燃料被供应到发动机汽缸。
在2101处，发动机进入减速燃料切断模式。响应于低驾驶员需求扭矩和车辆速度大于阈值，发动机可进入减速燃料切断模式。车辆不处于下坡模式，也不处于拖曳/牵引模式。车辆的变速器处于第三挡位，并且所有的汽缸提升阀都被停用(例如，在发动机循环内不打开和关闭)。汽缸提升阀被停用，使得发动机汽缸响应于所请求的低发动机制动扭矩(未示出)而处于第三汽缸停用模式。另外，排气或新鲜空气被捕获在汽缸中，使得在活塞上存在弹簧效应。关闭的进气门和排气门减少发动机泵送损失，并可延长车辆滑行的距离。关闭发动机的进气门和排气门也可以阻止发动机将新鲜空气泵送到发动机的排气系统中的催化剂，使得催化剂不像新鲜空气流动到催化剂那样被冷却。另外，催化剂中储存的氧气的量不增加，使得如果发动机汽缸恢复燃烧，则催化剂效率可以为高的。对发动机汽缸的燃料喷射也停止，使得发动机汽缸中不存在燃烧。
在时间2102处，然后发动机退出减速燃料切断模式，并且汽缸的提升阀被重新启用，如通过提升阀状态迹线所指示的。燃料喷射也被重新启用，并且在发动机汽缸中开始燃烧。发动机可以响应于驾驶员需求扭矩的增加或车辆速度小于阈值而退出减速燃料切断。车辆不处于下坡模式，也不处于拖曳/牵引模式。车辆的变速器处于第三挡位。
在时间2103处，车辆进入下坡模式。车辆可以通过驾驶员施加按钮或其他输入装置而进入下坡模式。车辆不处于减速燃料切断模式，并且不处于拖曳/牵引模式。车辆的变速器处于第三挡位，并且汽缸的提升阀是活动的。燃料也喷射到发动机汽缸，并且发动机燃烧空气和燃料。
在时间2104处，发动机在处于下坡模式时进入减速燃料切断模式。车辆不处于拖曳/牵引模式，并且变速器处于第三挡位。当发动机旋转时，响应于中间水平的发动机制动扭矩请求，汽缸的提升阀部分停用(例如，在发动机循环期间进气门保持关闭，并且在发动机循环期间排气门打开和关闭)。当发动机制动扭矩处于中间水平时，发动机汽缸处于第二汽缸停用模式。然而，如果车辆以比期望的更高的速率加速，则发动机汽缸可进入第一模式。同样地，如果车辆比所期望的要更快地减速，则发动机汽缸可进入第三汽缸停用模式。燃料喷射被停用，使得发动机汽缸中不存在燃烧。
在时间2105处，响应于增加驾驶员需求扭矩或车辆速度小于阈值速度(未示出)，车辆退出减速燃料切断模式。车辆保持处于下坡模式，并且变速器处于第三挡位。车辆不处于拖曳/牵引模式，并且汽缸提升阀被重新启用。对发动机汽缸的燃料喷射也被重新启用，使得发动机汽缸恢复燃烧空气和燃料。
在时间2105和时间2106之间，车辆退出下坡模式。驾驶员可以通过向车辆或发动机控制器施加输入来请求退出下坡模式。其他发动机/车辆状态保持处于其先前水平。
在时间2106处，车辆进入拖曳/牵引模式。车辆可以通过驾驶员施加向车辆或发动机控制器提供输入的按钮或开关来进入拖曳/牵引模式。其他发动机/车辆状态保持处于其先前水平。
在时间2107处，响应于低的驾驶员需求扭矩以及车辆速度超过阈值速度，发动机进入减速燃料切断模式。车辆也处于拖曳/牵引模式。在进入减速燃料切断模式之后不久，车辆的变速器就降挡到第二挡位，以通过增加发动机转速(未示出)来增加发动机制动。响应于较高水平的发动机制动扭矩请求(未示出)，所有的发动机汽缸提升阀保持活动。停止对发动机汽缸的燃料喷射，并且当发动机旋转时，发动机不燃烧空气和燃料。在发动机节气门关闭时(未示出)操作所有的汽缸气门增加发动机泵送损失和发动机制动扭矩。
在2108处，响应于驾驶员需求扭矩的增加或发动机转速降低到小于阈值，车辆退出减速燃料切断模式。车辆保持处于拖曳/牵引模式，并且汽缸提升阀继续被启用。
以这种方式，可以使用以不同方式操作汽缸提升阀的汽缸模式来改变发动机制动扭矩，使得可以由车辆的发动机提供期望的发动机制动扭矩。另外，一些发动机汽缸可以处于第一操作模式，而其他发动机汽缸处于第二操作模式或第三操作模式，使得可以提供期望的发动机制动扭矩。
现在参考图22，示出了用于从可用汽缸模式中选择汽缸模式的方法。图22的方法可以被包括在图1A至图6C所描述的系统中。图22的方法可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令而被包括。图22的方法可以与本文所描述的系统硬件和其他方法协作执行，以转变发动机或其部件的操作状态。
在2202处，方法2200判断是否存在允许汽缸可被停用的汽缸模式的基本条件。基本条件可以包括但不限于发动机温度大于阈值，排气后处理温度大于阈值，电池荷电状态大于阈值，以及发动机转速大于阈值。方法2200通过监测各种系统传感器来验证所述条件是否存在。如果方法2200判断存在用于汽缸停用或可变排量发动机操作的基本条件，则答案为是，并且方法2200前进至2204。否则，答案为否，并且方法2200前进至2220。
在2220处，方法2200请求所有发动机汽缸都是活动的并且燃烧空气和燃料。在发动机循环期间，被启用的汽缸的进气门和排气门打开和关闭，使得空气和燃烧产物流动通过被启用的汽缸。火花和燃料也被启用，使得燃料空气混合物在被启用的汽缸中燃烧。方法2200前进至退出。
在2204处，方法2200估计在可用汽缸模式下的噪声、振动和不舒适性(NVH)。在一个示例中，噪声表输出针对发动机/车辆的经验确定的预期可听噪声水平。噪声表经由活动的发动机汽缸的实际总数、发动机转速和发动机扭矩进行索引。振动表输出针对发动机/车辆的经验确定的预期可听噪声水平。振动表经由汽缸模式、发动机转速和发动机扭矩进行索引。针对当前发动机转速、变速器挡位换挡之后的发动机转速、当前驾驶员需求扭矩以及变速器换挡之后的驾驶员需求扭矩输出噪声和振动值。此外，方法2200可以将振动传感器(例如，发动机爆震传感器)和可听传感器的输出与阈值水平进行比较，以消除不可以提供期望水平的噪声和振动的目前活动的汽缸停用模式。方法2200前进至2206。
在2206处，方法2200从噪声和振动表评估噪声和振动输出，如果表输出的预期噪声水平超过阈值或者如果表输出的预期振动水平超过阈值，则从当前可用的汽缸模式中消除提供预期噪声和振动的汽缸模式。例如，如果用于在具有两个活动汽缸的2000RPM下的第二汽缸模式下操作四缸发动机的预期发动机噪声在当前驾驶员需求扭矩或变速器换挡之后的驾驶员需求扭矩下超过阈值，则从可用汽缸模式的列表中消除在2000RPM下的第二汽缸模式。
可替代地或另外，方法2200可以将噪声和振动传感器输出与阈值水平进行比较。如果在当前启用的汽缸模式下发动机噪声超过阈值，则从可用汽缸模式中消除当前启用的汽缸模式，使得可以选择提供较少发动机噪声的汽缸模式。同样地，如果在当前启用的汽缸模式下发动机振动超过阈值，则从可用汽缸模式中消除当前启用的汽缸模式，使得可以选择提供较少发动机振动的汽缸模式。
此外，方法2200可允许其中预期紧跟着汽缸模式变化之后的预期的汽缸准备发动时输送蒸汽入汽缸(blow through)(例如，从发动机的进气歧管到发动机的排气歧管的不参与燃烧的气流)小于阈值的汽缸模式。可期望避免其中汽缸准备发动时输送蒸汽入汽缸高于阈值的汽缸模式变化，以避免干扰发动机下游的催化剂中的氧气。发动机汽缸准备发动时输送蒸汽入汽缸量可根据2011年11月9日提交的美国专利申请No.13/293,015确定，该专利申请通过引用方式被完全并入用于所有目的。在一个示例中，表或函数基于汽缸模式、发动机转速和汽缸气门正时输出发动机或汽缸准备发动时输送蒸汽入汽缸量。如果来自表的输出小于阈值量，则可以允许汽缸模式。方法2200前进至2208。
在2208处，方法2200允许可用的并且尚未从可用汽缸模式中消除的汽缸模式。另外，允许可用的且尚未被消除的变速器挡位。可允许汽缸模式，使得它们可以最终被选择用于在图7的716处操作发动机。所有发动机汽缸被启用的汽缸模式始终是允许的汽缸模式，除非存在发动机或气门劣化。在一个示例中，使用包括表示汽缸模式的单元的矩阵来保持跟踪允许的和消除的汽缸模式。通过在对应于可用汽缸模式的单元中设置值1，可以允许汽缸模式。通过在对应于不可用的或从发动机操作中消除的汽缸模式的单元中设置值零，可以消除汽缸模式。如前所述，不同的汽缸模式可以具有相同实际总数的活动汽缸，同时具有不同的活动汽缸。例如，如果确定期望操作四缸发动机的三个汽缸来满足驾驶员需求扭矩，则可以允许汽缸模式3和4，其中汽缸模式3具有1-3-2的点火顺序，并且汽缸模式4具有3-4-2的点火顺序。在一个发动机循环中，汽缸模式3可以是活动的。在随后的发动机循环期间，汽缸模式4可以是活动的。以这种方式，可以改变发动机点火顺序，同时维持活动汽缸的实际总数。方法2200前进至退出。
以这种方式，可以识别可变为可用的或消除的汽缸停用模式。另外，在可用的汽缸模式变为用于发动机操作的容许的汽缸模式之前，可必须满足基本条件。
现在参考图23，示出了用于在减速燃料切断模式期间控制发动机进气歧管绝对压力(MAP)的方法。图23的方法可以被包括在图1A至图6C所描述的系统中。图23的方法可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令而被包括。图23的方法可以与本文所描述的系统硬件和其他方法协作执行，以转变发动机或其部件的操作状态。
在2302处，方法2300判断发动机是否处于或是否应该处于减速燃料切断模式。在减速燃料切断模式中，可以通过停止通向汽缸的燃料流来停用可包括所有发动机汽缸的一个或多个发动机汽缸。另外，当发动机转过发动机循环时，通过使被停用处于闭合位置的汽缸的进气门或进气门和排气门停用，可以停止通过一个或多个汽缸的气体流。在一个示例中，当驾驶员需求从较高值减小到较低值并且车辆速度大于阈值速度时，方法2300判断发动机应该处于减速燃料切断模式。如果方法2300判断发动机应该处于减速燃料切断模式，则答案为是，并且方法2300前进至2304。否则，答案为否，并且方法2300前进至2320。
在2320处，方法2300操作发动机以提供期望的扭矩量。期望的扭矩量可以是驾驶员需求扭矩或者基于驾驶员需求扭矩。发动机的气门按照要求被启用以提供期望的扭矩，并且发动机燃烧空气和燃料以提供期望的扭矩。在提供期望的扭矩量之后，方法2300前进至退出。
在2304处，方法2300确定期望的进气歧管压力和汽缸进气门打开事件的实际总数(例如，在具有打开进气门的汽缸的进气冲程期间每个汽缸的进气门打开一次)或引入空气的汽缸的进气冲程的实际总数，以将进气歧管压力减小到期望的进气歧管压力。与将进气歧管压力泵低的时间相比，汽缸进气门打开事件的实际总数可提供对进气歧管压力的更好的推断。在一个示例中，在美国专利No.6,708,102或美国专利No.6,170,475(其完全并入本文用于所有目的)中描述的方法可用于针对未来进气门打开事件或进气冲程的期望数目估计进气歧管压力。例如，响应于进入减速燃料切断模式，节气门可以遵循从其当前位置到完全闭合位置的预定轨迹。可以通过以下方程式从预定轨迹估计预测的节气门位置：
θ(k+1)＝θ(k)+[θ(k)-θ(k-1)]
其中θ(k+1)是下一个发动机进气事件时节气门位置的估计；θ(k)是当前发动机进气事件时测得的节气门位置；并且θ(k-1)是先前发动机进气事件时测得的节气门位置。
发动机进气歧管中的气体是新鲜空气，并且发动机进气歧管中的压力与汽缸空气充气直接相关。从各种发动机传感器确定节气门位置、进气歧管压力、进气歧管温度和发动机转速。为了确定进气歧管压力的演变，起点是如下控制进气歧管压力变化的标准动态模型：
Figure GDA0003187967150000701
其中，T是由进气歧管温度传感器感测的进气歧管中的温度，V是进气歧管的容积，R是比气体常数，MAF是进入进气歧管的质量流率，并且Mcyl是进入汽缸的流率。进入汽缸的质量流率(Mcyl)如下表示为进气歧管压力的线性函数，其中斜率和偏移量取决于发动机转速和环境条件：
Figure GDA0003187967150000702
其中Pamb和Pamb_nom是当前环境压力和环境压力的标称值(例如101kPa)。发动机泵送参数α1(N)和α2(N)从在标称环境条件下获得的静态发动机映射数据回归(regress)。在将该表达式代入进气歧管压力的动力方程式并且对两边进行微分以获得进气歧管中的压力变化速率之后，将得到：
Figure GDA0003187967150000703
控制发动机转速变化的动力学比进气歧管动力学慢。性能和简单性之间的良好折衷是保留α1(斜率)但忽略α2(偏移量)。通过这种简化，Pm的二阶导数由下式给出：
Figure GDA0003187967150000704
为了离散上述方程式，将dPm(k)定义为Pm的时间导数的离散形式，即dPm(k)＝(Pm(k+1)-Pm(k))/Δt，以获得：
Figure GDA0003187967150000705
因此，该方程定义了将来一个发动机事件的进气歧管压力的预测变化速率，其用于确定进气歧管压力的未来值。然而，在时刻k，来自下一(k+1)时刻的信号不可用。为了实现右手边，代替使用其在时间k+1处的值，我们将使用通过使用节气门位置的超前一个事件预测获得的在时间k处的MAF信号的超前一个事件预测值如下：
Figure GDA0003187967150000706
其中Pamb和Pamb_nom是当前绝对环境压力和标称绝对环境压力(即，101kPa)，Tamb和Tamb_nom是当前绝对环境温度和标称绝对环境温度(即，300K)，并且C(θ)是从静态发动机数据获得的节气门音速流特性。Fn_subsonic是标准亚音速流校正：
Figure GDA0003187967150000711
其中Pm(k)是进气歧管压力的当前测量值。对于车载具体实施，Fn_subsonic函数能够实施为压力比的列表查找函数。在这种情况下，斜率的大小应该被限制，以可能通过将函数的过零点扩展到略高于1的压力比的值来防止在节气门全开条件下的振荡行为。
可以使用几种不同的选择来获得用于确定进气歧管压力的未来变化速率的量MAF(k)。以下使用预测的节气门位置的先前值和歧管压力的当前值的公式提供了在节气门全开时的过冲和稳定性方面的最佳性能：
Figure GDA0003187967150000712
为了避免预测发动机转速，而不是从起超前一步预测中减去α1的当前值，我们通过从当前值减去一个事件旧值来逼近α1。上述变化导致对应于Pm的时间导数的超前一个事件预测值的dPm信号，即未来进气歧管压力的变化速率：
Figure GDA0003187967150000713
注意，dPm +1(k)的值仅取决于进气事件k处可用的信号。因此，其能够如下用于预测进气歧管压力：
Figure GDA0003187967150000714
Figure GDA0003187967150000715
其中Pm +1(k)和Pm +2(k)是进气歧管压力的超前一步预测和进气歧管压力的超前两步预测。歧管压力演变方程可以扩展超出未来的两次进气事件，达到提供期望的进气歧管压力的多个进气事件。在一个示例中，减速模式期间期望的进气歧管压力可根据经验确定并存储在存储器中。例如，期望的进气歧管压力可以根据经验确定并且基于大气压力和车辆速度在存储器中索引。在一个示例中，期望的发动机进气歧管压力是当驾驶员需求扭矩为零或基本为零(例如，小于10N-m)时发动机以怠速操作时进气歧管中的压力。另外，期望的进气歧管压力可以响应于环境压力来调整。例如，如果环境压力增加，则期望的进气歧管压力可减少。在确定期望的发动机进气歧管压力和汽缸进气事件数目以达到期望的进气歧管压力之后，方法2300前进至2306。
在2306处，在2304处确定的用以提供期望的进气歧管压力的多个进气事件已被执行之后，方法2300完全关闭发动机节气门并且关闭所有发动机进气事件。例如，如果在2304处确定期望的进气歧管压力为75kPa，并且当在四缸进气门打开事件中节气门关闭时可达到期望的进气歧管压力，则汽缸的进气门(以及在某些情况下排气门)关闭，使得在进入减速燃料切断之后的汽缸进气事件的实际总数为4。以这种方式，由于减速燃料切断模式请求提供期望的进气歧管压力，所以汽缸气门基于进气门打开事件的实际总数而关闭。由于汽缸气门关闭，所以随后可以启动发动机，而不必从进气歧管排出空气。因此，可以使用较少的燃料来使发动机排气富化，以提高催化剂效率。另外，由于汽缸充气小于满充气，所以发动机可以在重新启用汽缸时以较少的火花延迟来操作。方法2300前进至2308。
在2308处，方法2300关断通向所有真空消耗器的发动机进气歧管。真空消耗器可以包括但不限于真空容器；车辆制动器；加热、通风和冷却系统；以及诸如涡轮增压器废气门的真空致动器。然而，如果一些系统(例如，制动器)中的真空减少到小于阈值，则系统可以通过打开如图1B所示的阀176再次通向发动机进气歧管以获得真空。另外，在此类条件期间可以重新启用阀，使得发动机可以向真空消耗器提供附加的真空。在一个示例中，可经由一个或多个电磁阀使真空消耗器选择性地通向发动机进气歧管。方法2300前进至2310。
在2310处，方法2300操作真空源以将发动机进气歧管压力维持在期望水平。如果空气通过节气门泄漏，则进气歧管压力可增加，使得如果发动机在大气压下以进气歧管压力重新启动，则可以使用比期望更多的燃料来启动发动机。因此，如果发动机以比所期望的更高的进气歧管压力重新启动，则发动机燃料消耗可增加超过所期望的。因此，响应于进气歧管压力大于期望的进气歧管压力，真空源可以被启用，使得进气歧管压力小于大气压力(例如，真空在进气歧管中)。真空源可以被供应经由车辆动能或电池产生的电力。此外，响应于真空容器中的低真空，真空源可以被启用以从真空容器中排出空气。方法2300前进至2312。
在2312处，方法2300停止通向发动机汽缸的燃料流和火花。在停止对发动机汽缸的燃料和火花递送之前，在节气门开始关闭之后在进气事件期间引入的空气与燃料组合并被燃烧，所述进气事件对应于在2304处确定的进气门打开事件的实际数目。方法2300前进至2314。
在2314处，方法2300判断是否存退出减速燃料切断的条件。在一个示例中，响应于驾驶员需求扭矩大于阈值或车辆速度小于阈值，可以退出减速燃料切断。如果方法2300判断存在退出减速燃料切断模式的条件，则答案为是，并且方法2300前进至2316。由于车辆的动能的一部分可以被转移到发动机，所以发动机在减速燃料切断期间继续旋转。否则，方法返回到2310。
在2316处，方法2300重新启用汽缸气门，使得气门在发动机循环期间打开和关闭。另外，还向汽缸提供燃料流和火花递送。在汽缸中恢复燃烧，并且调整发动机节气门位置，以提供期望的发动机气流和发动机扭矩。汽缸气门正时和节气门位置可以是通过发动机转速和发动机需求扭矩(例如，驾驶员需求扭矩)索引的存储在存储器中的经验确定值。方法2300前进至退出。
以这种方式，可以控制发动机进气歧管压力以改善汽缸重新启用和发动机汽缸中的燃烧，使得可以减少燃料消耗，并且可以在向发动机和/或催化剂提供较少的燃料的情况下恢复催化剂平衡(例如，催化剂中的烃和氧气之间的平衡)。
现在参考图24，示出了用于根据图23的方法操作发动机的顺序。在时间T2400-T2408处的竖直线表示所述顺序中感兴趣的时间。图24示出六个曲线图，并且曲线图在时间上对准并同时发生。
自图24顶部起的第一曲线图是减速燃料切断状态对时间的曲线图。竖直轴线表示减速燃料切断状态。当迹线处于靠近竖直轴线箭头的较高水平时，发动机处于减速燃料切断模式。当迹线处于靠近水平轴线的较低水平时，发动机不处于减速燃料切断模式。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图24顶部起的第二曲线图是发动机歧管绝对压力(MAP)对时间的曲线图。竖直轴线表示MAP，并且MAP在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。水平线2402表示减速燃料切断模式期间的期望的MAP。
自图24顶部起的第三曲线图是发动机节气门位置对时间的曲线图。竖直轴线表示节气门位置，并且节气门位置在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图24顶部起的第四曲线图是真空源状态对时间的曲线图。竖直轴线表示真空源操作状态(例如，真空泵操作状态)，并且当迹线靠近竖直轴线箭头时，真空源是活动的。当迹线靠近水平轴线时，真空源是不活动的。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图24顶部起的第五曲线图是燃料递送状态对时间的曲线图。竖直轴线表示燃料递送状态，并且当迹线靠近竖直轴线箭头时，燃料被递送到发动机汽缸。当迹线靠近水平轴线时，燃料未被递送到发动机汽缸。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图24顶部起的第六曲线图是真空消耗器状态对时间的曲线图。竖直轴线表示真空消耗器状态，并且当迹线靠近竖直轴线箭头时，真空消耗器状态是活动的。当迹线靠近水平轴线时，真空消耗器是不活动的。当真空消耗器迹线处于较低水平时，真空消耗器不与发动机进气歧管气动连通。当真空消耗器迹线处于较高水平时，真空消耗器与发动机进气歧管气动连通。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
在时间T2400处，发动机不处于减速燃料切断模式，如通过减速燃料切断状态处于较低水平所指示的。发动机MAP相对较高，从而指示较高的发动机负荷。节气门位置打开较大量，并且真空装置状态关闭以指示真空源未被启用。燃料被供应到发动机汽缸，如通过燃料状态处于高水平所指示的。真消耗器正在操作并且能够基于真空消耗器状态消耗真空。
在时间T2402处，发动机转换为减速燃料切断模式，如通过期望的燃料切断状态迹线从较低水位移动到较高水平所指示的。响应于驾驶员需求扭矩的减小和车辆速度大于阈值，发动机可以进入减速燃料切断模式。响应于进入减速燃料切断模式，节气门关闭。同样地，切断通向发动机汽缸的燃料流，如通过燃料状态迹线处于较低水平所指示的。真空消耗器状态移动到较低水平，以指示阻止真空消耗器从发动机进气歧管接收真空。通过阻止从真空消耗器进入发动机进气歧管的气流，可以减少进气歧管压力，使得不需要大量的燃料来以发动机汽缸中化学计量的空燃比重新启动发动机。响应于进入减速燃料切断模式，汽缸气门也关闭。通过在一个或多个发动机循环内关闭汽缸进气门停止通过发动机汽缸的气流而发动机继续旋转之前，响应于进入减速燃料切断模式，可以执行实际总数的进气门打开事件。进气门打开事件的实际总数可以是提供期望的发动机进气歧管压力的数目。在一些示例中，响应于进入减速燃料切断模式，发动机进气门和排气门可以在发动机循环内关闭。
在T2402和T2404之间，MAP减小，并且发动机保持处于减速燃料切断模式。将MAP减小到期望的MAP 2402的水平。在一个示例中，基于达到2402的进气歧管压力的估计，通过将汽缸进气门打开实际总次数来将MAP减小到期望的MAP 2402。
在T2404处，由于经过发动机节气门的空气泄漏或进入发动机进气歧管的其他气流，MAP增加到高于2402的水平。真空源响应于增加的MAP被启用，使得MAP降低到2402。发动机保持处于减速燃料切断模式并且节气门保持关闭。发动机继续旋转(未示出)，并停止通向发动机汽缸的燃料流。汽缸进气门在每个发动机循环内保持停用和关闭(未示出)。响应于MAP小于2402，真空源在被启用后不久就被停用。真空源状态指示真空源启用(ON)和停用(OFF)。
在T2406处，由于经过发动机节气门的空气泄漏或进入发动机进气歧管的其他气流，MAP第二次增加到高于2402的水平。真空源响应于增加的MAP而被启用，使得MAP降低到2402。发动机保持处于减速燃料切断模式，并且节气门保持关闭。发动机继续旋转(未示出)，并停止通向发动机汽缸的燃料流。汽缸进气门在每个发动机循环内保持停用和关闭(未示出)。响应于MAP小于2402，真空源在被启用后不久就被停用。真空源状态指示真空源启用(ON)和停用(OFF)。
在时间T2408处，当进气歧管压力低时，发动机退出减速燃料切断模式。响应于驾驶员需求扭矩的增加，发动机可退出减速燃料切断模式。较低的进气歧管压力可减少火花延迟的使用并节省燃料，以重新启用发动机汽缸和发动机排气系统中的催化剂。通过向汽缸供应燃料并重新启用汽缸气门(未示出)来重新启用发动机汽缸。通过允许真空消耗器和发动机进气歧管之间的连通，真空消耗器也被重新启用。当节气门打开时，MAP增加。
以这种方式，可以在减速燃料切断模式期间控制MAP，以减少燃料消耗。另外，由于与发动机以发动机进气歧管中的大气压力启动的情况相比，发动机以较少的空气充气启动，所以传动系扭矩干扰可减少。
现在参考图25，示出了用于在进入减速燃料切断模式之后在汽缸重新启用期间控制发动机进气歧管绝对压力(MAP)的方法。图25的方法可以被包括在图1A至图6C所描述的系统中。图25的方法可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令而被包括。图25的方法可以与本文所描述的系统硬件和其他方法协作执行，以转变发动机或其部件的操作状态。
在2502处，方法2500判断在减速燃料切断模式期间汽缸和气门是否被停用。在一个示例中，当存储器中的位是预定值时，方法2500可以判断发动机汽缸被停用(例如，在发动机旋转时不燃烧空气和燃料混合物)并且气门被停用(例如，当发动机在发动机循环内旋转时保持关闭、不打开和关闭)。注意，所有或仅一部分发动机汽缸可被停用。如果方法2500判断发动机汽缸和气门在减速燃料切断模式期间被停用，则答案为是，并且方法2500前进至2504。否则，答案为否，并且方法2500前进至2540。
在2540处，方法2500操作发动机汽缸和气门以提供期望的扭矩。期望的扭矩可以基于加速器踏板位置或控制器确定的扭矩。通过向汽缸供应燃料来启用发动机汽缸。通过启动气门操作器来启用气门。另外，对于相同的发动机转速和扭矩需求，将容积效率致动器调整到与2508处不同的位置，以改善车辆排放和燃料经济性。方法2500前进至退出。
在2504处，方法2500判断是否请求汽缸重新启用。响应于驾驶员需求扭矩的增加或车辆速度小于阈值速度，可以请求汽缸重新启用。如果方法2500判断请求汽缸重新启用，则答案为是，并且方法2500前进至2506。否则，方法2500前进至2550。
在2550处，方法2500将汽缸维持在停用状态。不将燃料供应到汽缸，并且汽缸气门保持停用。方法2500前进至退出。
在2506处，方法2500判断发动机进气歧管压力是否大于阈值压力。如果发动机进气歧管压力大于阈值压力，则发动机汽缸可产生比所期望的更大的扭矩，或者可以延迟火花正时以减少发动机扭矩。如果发动机进气歧管压力大于所期望的，则汽缸可燃烧比所期望的更多的燃料以提供化学计量的排气。因此，可期望在重新启动发动机汽缸时尽快减少发动机进气歧管压力，使得可以节省燃料。如果方法2500判断进气歧管压力大于阈值压力，则答案为是，并且方法2500前进至2508。否则，答案为否，并且方法2500前进至2520。阈值压力可随发动机转速、车辆速度和环境压力而改变。
在2520处，方法2500基于发动机转速和驾驶员需求扭矩调整发动机容积效率致动器和发动机节气门。在一个示例中，驾驶员需求扭矩基于加速器踏板位置和车辆速度。发动机容积效率致动器可以包括但不限于发动机凸轮轴、充气运动控制阀和可变气室容积阀。容积效率致动器的位置可以根据经验确定并存储到存储器中的经由驾驶员需求扭矩和发动机转速进行索引的表中。不同的表可以针对凸轮轴、充气运动控制阀和可变气室容量阀输出不同的位置。方法2500前进至2522。
在2522处，方法2500重新启用发动机汽缸和汽缸气门。通过向汽缸供应火花和燃料来重新启用汽缸。通过启用气门操作器来重新启用汽缸提升阀。气门操作器可以是如图5B所示的组件的一部分、本文所述的其他气门操作器或其他已知的气门操作器。启用气门操作器使进气门在发动机循环期间打开和关闭。在启用发动机汽缸之后，方法2500前进至退出。
在2508处，方法2500在重新启用发动机汽缸和气门之前预先定位发动机容积效率致动器，以增加发动机容积效率。与响应于发动机转速和驾驶员需求扭矩调整容积效率致动器时相比，容积效率致动器被定位成在发动机的当前速度和驾驶员需求扭矩下增加发动机容积效率。在一个示例中，汽缸充气运动控制阀完全打开，以减少对进入发动机汽缸的流的阻力。另外，经由凸轮轴正时调整进气门正时和排气门正时，以不提供进气门和排气门重叠(例如，进气门和排气门同时打开)。另外，进气门正时可以提前或延迟，以在进气门关闭时间使汽缸中的空气最大化。调整可变气室容积阀以使进气歧管容积最小化。当调整发动机容积效率致动器时，不调整发动机节气门。还可以通过关闭涡轮增压器废气门或旁通阀来增加发动机升压以提高发动机容积效率。在调整发动机容积效率致动器之后，方法2500前进至2510。
在2510处，方法2500重新启用发动机汽缸和汽缸气门。通过向汽缸供应火花和燃料来重新启用汽缸。通过启用气门操作器来重新启用汽缸提升阀。气门操作器可以是如图5B所示的组件的一部分、本文所述的其他气门操作器或其他已知的气门操作器。启用气门操作器使进气门在发动机循环期间打开和关闭。在启用发动机汽缸之后，方法2500前进至2512。
在2512处，方法2500判断发动机进气歧管压力是否处于期望的压力。期望的压力可以根据经验确定并且基于发动机转速和驾驶员需求扭矩。如果方法2500判断发动机进气歧管压力处于期望的发动机进气歧管压力，则答案为是，并且方法2500前进至2514。否则，答案为否，并且方法2500返回到2512。
在2514处，方法2500基于发动机转速和驾驶员需求扭矩定位发动机容积效率致动器和发动机节气门。容积效率致动器的位置可以根据经验确定并存储到存储器中的经由驾驶员需求扭矩和发动机转速进行索引的表中。不同的表可以针对凸轮轴、充气运动控制阀和可变气室容量阀输出不同的位置。方法2500前进至退出。
现在参考图26，示出了用于根据图25的方法操作发动机的顺序。在时间T2600-T2605处的垂直线表示所述顺序中感兴趣的时间。图26示出六个曲线图，并且曲线图在时间上对准并同时发生。
自图26顶部起的第一曲线图是汽缸停用请求对时间的曲线图。竖直轴线表示汽缸停用请求。当汽缸停用请求迹线处于靠近竖直轴线箭头的较高水平时，请求汽缸停用。当汽缸停用请求迹线处于靠近水平轴线的较低水平时，不请求汽缸停用。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图26顶部起的第二曲线图是汽缸状态对时间的曲线图。竖直轴线表示汽缸状态。当汽缸状态迹线处于靠近水平轴线的较低水平时，停用汽缸。当汽缸迹线处于靠近竖直轴线箭头的较高水平时，不停用汽缸。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图26顶部起的第三曲线图是发动机进气歧管压力对时间的曲线图。竖直轴线表示发动机进气歧管压力，并且发动机进气歧管压力在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。水平线2602表示减速切断期间的期望的发动机进气歧管压力。2602的水平可与发动机在怠速下并且没有驾驶员需求扭矩操作时的压力相同。
自图26顶部起的第四曲线图是发动机容积效率致动器状态对时间的曲线图。竖直轴线表示发动机容积效率致动器状态，并且发动机容积效率致动器在竖直轴线箭头的方向上增加发动机容积效率。当迹线靠近水平轴线时，发动机容积效率致动器状态降低发动机容积效率。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图26顶部起的第五曲线图是发动机节气门位置对时间的曲线图。竖直轴线表示发动机节气门位置，并且当迹线靠近竖直轴线箭头时，节气门打开量增加。当迹线靠近水平轴线时，发动机节气门打开量减小。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图26顶部起的第六曲线图是驾驶员需求扭矩对时间的曲线图。竖直轴线表示驾驶员需求扭矩，并且驾驶员需求扭矩在竖直轴线箭头的方向上增加。当驾驶员需求扭矩迹线靠近水平轴线时，驾驶员需求扭矩减小。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
在时间T2600处，未断定汽缸停用请求，并且断定汽缸状态，以指示发动机汽缸是活动的并燃烧空气和燃料。发动机进气歧管压力处于较高水平，并且发动机节气门位置打开超过中间水平。发动机容积效率致动器(例如，凸轮轴、充气运动控制阀和气室控制阀)处于中间位置，以提供中间水平的发动机容积效率。驾驶员需求扭矩是中间水平。
在时间T2601处，断定汽缸停用请求。响应于驾驶员需求扭矩的减小而断定汽缸停用请求，并且发动机可以处于减速燃料切断。响应于驾驶员需求扭矩的减小，发动机节气门位置也减小。汽缸状态转换为未被断定，以指示发动机汽缸响应于汽缸停用请求而被停用。发动机进气歧管压力响应关闭节气门而减小。在节气门关闭之后并且在将进气歧管压力减小到期望水平2602的实际总数的汽缸进气事件之后，汽缸的汽缸进气门关闭。汽缸排气门也可关闭(未示出)。当汽缸停用时，发动机进气门在一个或多个发动机循环内保持关闭。也停用通向汽缸的燃料流(未示出)。发动机容积效率致动器的位置保持不变。
在时间T2601和时间T2602之间，响应于空气泄漏到发动机进气歧管中，发动机进气歧管压力(MAP)增加。由于汽缸进气门关闭，所以空气不从发动机进气歧管排出。汽缸停用请求保持被断定，并且汽缸保持停用。节气门位置保持在完全闭合状态，并且驾驶员需求保持低。
在时间T2602处，预期到重新启用发动机汽缸，调整发动机容积效率致动器的位置以增加发动机容积效率。不将发动机容积效率致动器调整到基于发动机转速和驾驶员需求扭矩的位置。相反，将致动器调整到增加发动机容积效率的位置，该位置超过响应于发动机转速和驾驶员需求扭矩调整发动机容积效率致动器时所述致动器提供的发动机容积效率的位置。在该示例中，响应于发动机进气歧管压力超过期望的发动机进气歧管压力2602，调整容积效率致动器的位置。通过响应于MAP调整容积效率致动器，可以避免容积效率致动器的位置的不期望变化。发动机进气歧管压力从低于2602的压力增加到大于2602的压力。然而，发动机容积效率致动器可以在停用汽缸之后或响应于重新启用发动机汽缸的请求而被调整预定量的时间。作为替代方案，响应于汽缸停用的请求，可以调整发动机容积效率致动器位置以增加发动机容积效率。在一个示例中，凸轮轴正时提前或延迟，以使从发动机进气歧管引入发动机汽缸中的空气最大化(例如，调节凸轮轴正时以在进气门关闭时提供更高的汽缸压力)。另外，进气门打开和排气门打开重叠被调整为零或负值，以减少从排气系统进入汽缸的气流(未示出)。发动机节气门位置和驾驶员需求扭矩保持不变。
在时间T2603处，响应于驾驶员需求扭矩的增加，汽缸停用请求转换为未被断定。响应于驾驶员需求扭矩的增加或车辆速度小于阈值速度(未示出)，汽缸停用请求可以转换为未被断定。此后不久，发动机汽缸重新启用(例如，每个发动机循环进气门和排气门打开和关闭，并且火花和燃料在发动机汽缸内燃烧)，如通过汽缸状态转换以指示活动汽缸所指示的。另外，基于发动机转速和驾驶员需求扭矩的将容积效率致动器的位置调整到一位置。节气门位置响应于驾驶员需求扭矩而移动。
在时间T2603和时间T2604之间，驾驶员需求扭矩增加并且然后减小。响应于驾驶员需求扭矩，节气门位置也增大和减小。发动机进气歧管压力增加且然后减小到低于2602。
在时间T2604处，第二次请求汽缸停用。然而，因为发动机进气歧管压力低于水平2602，所以不调整容积效率致动器的位置。发动机汽缸被停用(例如，通过停止通向汽缸的燃料流和火花，在汽缸中抑制燃烧，汽缸气门也被停用，使得所述气门在一个或多个发动机循环内保持关闭)，如通过汽缸状态迹线转换为较低水平所指示的。
在时间T2605处，响应于车辆速度小于阈值(未示出)，汽缸停用请求转换到未被断定。发动机汽缸也被重新启用，如通过汽缸状态迹线转换为较高水平所指示的。因为发动机进气歧管压力小于2602，所以响应于停用请求未被断定而不调整发动机容积效率致动器位置。
以这种方式，当退出汽缸停用状态时可以控制MAP，以节省燃料并减少扭矩干扰。调整容积效率致动器以增加引入发动机汽缸的空气量，使得在重新启动发动机汽缸之后不久减小发动机进气歧管压力。
现在参考图27A和图27B，示出了用于在汽缸模式期间控制发动机扭矩的方法。图27A和图27B的方法可以被包括在图1A至图6C所描述的系统中。图27A和图27B的方法可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令而被包括。图27A和图27B的方法可以与本文所描述的系统硬件和其他方法协作执行，以转变发动机或其部件的操作状态。
在2702处，方法2700判断是否存在减少活动汽缸(例如，具有在发动机循环期间打开和关闭的气门的汽缸，以及在发动机循环期间燃烧空气和燃料的汽缸)的实际总数的请求。响应于驾驶员需求扭矩的减小，车辆速度大于阈值和/或其他条件，方法2700可以判断存在减少活动汽缸的实际总数的请求。如果方法2700判断存在减少活动汽缸的实际总数的请求，则答案为是，并且方法2700前进至2704。否则，答案为否，并且方法2700前进至2714。
在2704处，方法2700确定用于减少活动汽缸的实际总数的容积效率致动器的期望的超前时间(lead)。容积效率致动器的超前时间是从调整容积效率致动器的位置以减少活动汽缸的实际总数时到汽缸停用开始时的时间量。调整容积效率致动器的超前时间可以使发动机扭矩平稳，并且在汽缸停用开始之前提供以供容积效率致动器到达期望位置的时间，使得发动机不提供比所期望的更多或更少的扭矩。在一个示例中，超前时间根据经验确定并存储在存储器中。另外，存储在存储器中的超前时间的值可以在减少活动汽缸的实际总数的转换期间基于期望的汽缸空气充气和实际的汽缸空气充气的差来调整。从存储器中提取超前时间值。方法2700前进至2706。
在2706处，方法2700预先定位包括由涡轮增压器所提供的升压量的发动机容积效率致动器，以增加发动机容积效率。例如，可以增加升压，充气运动控制阀可以完全打开，进气气室容积阀被定位成减小进气歧管容积，压缩机旁通阀可以至少部分关闭，并且调整凸轮轴正时以在进气门关闭时间使汽缸充气最大化。通过关闭废气门或关闭压缩机旁通阀，可以增加发动机升压。调整发动机容积效率致动器的位置增加了在活动汽缸的实际总数减少之后保持活动的汽缸的容积效率。另外，在与调整先前提及的发动机容积效率致动器的相同时间(同时)至少部分关闭发动机的中央节气门。关闭中央节气门维持发动机空气流率，同时调调整发动机容积效率致动器以提高发动机容积效率。方法2700前进至2708。
在2708处，在超前时间结束之后，停用选定的汽缸。通过在发动机旋转时将汽缸的进气门在一个或多个发动机循环内保持关闭来停用汽缸。在一些示例中，在发动机旋转时，也可以将被停用的汽缸的排气门在一个或多个发动机循环内保持关闭。另外，不将燃料流和火花递送到被停用的汽缸。当汽缸正在被停用时，中央节气门快速打开并且增加对活动汽缸的燃料递送，使得由活动汽缸产生的扭矩抵消由于停用汽缸所致的扭矩损失。方法2700前进至2710。
在2710处，方法2700响应于期望的发动机气流与实际的发动机气流之间的误差来调整火花正时。期望的发动机气流是基于汽缸停用请求时的驾驶员需求扭矩的发动机气流。实际的发动机气流是经由空气流量传感器测量的气流。例如，如果实际的发动机气流大于期望的发动机气流，则发动机气流误差为负，并且火花正时延迟以维持发动机扭矩。如果实际的发动机气流小于期望的发动机气流，则发动机气流误差为正，并且火花正时提前以维持发动机扭矩。方法2700前进至2712。
在2712处，方法2700判断发动机容积效率致动器是否处于其期望位置。例如，方法2700判断实际的发动机升压是否等于期望的发动机升压。另外，方法2700判断实际的凸轮轴正时是否等于期望的凸轮轴正时。同样地，方法2700判断实际的充气运动控制阀位置是否等于期望的充气运动控制阀位置。方法2700可以基于一个或多个传感器诸如进气歧管压力传感器的输出来判断容积效率致动器处于其期望位置。如果发动机容积效率致动器处于其期望位置，则答案为是，并且方法2700前进至2714。否则，答案为否，并且方法2700返回到2706以提供更多时间来移动发动机容积效率致动器。
在2714处，方法2700调整发动机中央节气门以提供期望的发动机扭矩。期望的发动机扭矩可以基于驾驶员需求扭矩。方法2700前进至2720。
在2720处，方法2700判断是否存在增加活动汽缸(例如，具有在发动机循环期间打开和关闭的气门的汽缸，以及在发动机循环期间燃烧空气和燃料的汽缸)的实际总数的请求。响应于驾驶员需求扭矩的增加，车辆速度小于阈值和/或其他条件，方法2700可以判断存在增加活动汽缸的实际总数的请求。如果方法2700判断存在增加活动汽缸的实际总数的请求，则答案为是，并且方法2700前进至2722。否则，答案为否，并且方法2700前进至退出。
在2722处，方法2700预先定位包括由涡轮增压器所提供的升压量的发动机容积效率致动器，以降低发动机容积效率。例如，可以减少升压，充气运动控制阀可以至少部分关闭，进气气室容积阀被定位成增加进气歧管容积，并且调整凸轮轴正时以在进气门关闭时间减少汽缸充气。调整发动机容积效率致动器的位置降低了在活动汽缸的实际总数增加之前活动的汽缸的容积效率。另外，在与调整先前提及的发动机容积效率致动器的相同时间(同时)至少部分打开发动机的中央节气门。打开中央节气门维持发动机空气流率，同时调调整发动机容积效率致动器以降低发动机容积效率。
另外，在一些示例中，响应于在汽缸重新启用之前一个发动机循环的涡轮增压器废气门位置，可以增加发动机汽缸(例如，启用的和/或正被启用的汽缸)的进气门和排气门打开时间重叠。涡轮增压器废气门位置可以指示被停用的汽缸中的排气压力，所述被停用的汽缸包括在汽缸停用时打开和关闭的排气门。然而，在其他示例中，重叠量可以基于汽缸中的残余排气量。例如，重叠量可以随着汽缸中的残余排气量增加而增加。如果被停用的汽缸包括非停用排气门，则与汽缸配置有停用排气门的情况相比，升压压力减少得更少，因为在其他条件相同时具有非停用汽缸的汽缸中的排气密度较高，这是因为具有非停用汽缸的汽缸中的排气可较冷。方法2700前进至2724。
在2724处，重新启用选定的汽缸。在发动机旋转时，通过在一个或多个发动机循环内打开和关闭汽缸的进气门来重新启用汽缸。在一些示例中，在发动机旋转时，被重新启用的汽缸的排气门也可以在一个或多个发动机循环内打开和关闭。另外，将燃料流和火花递送到被重新启用的汽缸。当汽缸正在被重新启用时，中央节气门快速关闭，并且减少对活动汽缸的燃料递送，使得由活动汽缸产生的扭矩抵消由于重新启用汽缸所致的扭矩增加。方法2700前进至2726。
在2726处，方法2700响应于期望的发动机气流与实际的发动机气流之间的误差来调整火花正时。期望的发动机气流是基于汽缸停用请求时的驾驶员需求扭矩的发动机气流。例如，如果实际的发动机气流大于期望的发动机气流，则发动机气流误差为负，并且火花正时延迟以维持发动机扭矩。如果实际的发动机气流小于期望的发动机气流，则发动机气流误差为正，并且火花正时提前以维持发动机扭矩。方法2700前进至2728。
在2728处，方法2700判断发动机容积效率致动器是否处于其期望位置。例如，方法2700判断实际的发动机升压是否等于期望的发动机升压。另外，方法2700判断实际的凸轮轴正时是否等于期望的凸轮轴正时。同样地，方法2700判断实际的充气运动控制阀位置是否等于期望的充气运动控制阀位置。方法2700可以基于一个或多个传感器诸如进气歧管压力传感器的输出来判断容积效率致动器处于其期望位置。如果发动机容积效率致动器处于其期望位置，则答案为是，并且方法2700前进至2714。否则，答案为否，并且方法2700返回到2706以提供更多时间来移动发动机容积效率致动器。
在2730处，方法2700调整发动机中央节气门，以提供期望的发动机扭矩。期望的发动机扭矩可以基于驾驶员需求扭矩。方法2700前进至退出。
以这种方式，当增加和减少活动汽缸的实际总数时，可以调整发动机容积效率致动器的位置。在发动机中央节气门移动的同时移动容积效率致动器可以减少发动机扭矩干扰并降低发动机燃料消耗。
现在参考图28A，示出了用于根据图27A和图27B的方法操作发动机的顺序。所述顺序中的发动机为具有1-3-4-2的点火顺序的四缸发动机。在时间T2800-T2804处的竖直线表示所述顺序中感兴趣的时间。图28A示出五个曲线图，并且曲线图在时间上对准并同时发生。
自图28A顶部起的第一曲线图是活动的发动机汽缸(例如，具有在发动机循环期间打开和关闭的进气门和排气门的汽缸，以及其中发生燃烧的汽缸)的期望数目对时间的曲线图。竖直轴线表示活动的发动机汽缸的期望数目，并且沿竖直轴线列出活动汽缸的期望数目。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图28A顶部起的第二曲线图是活动的发动机汽缸(例如，具有在发动机循环期间打开和关闭的进气门和排气门的汽缸，以及其中发生燃烧的汽缸)的实际数目对时间的曲线图。竖直轴线表示活动的发动机汽缸的实际数目，并且沿竖直轴线列出活动汽缸的实际数目。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图28A顶部起的第三曲线图是发动机容积效率致动器位置(例如，用于调整发动机升压的废气门位置、凸轮轴位置、充气运动控制阀位置、气室致动器位置)对时间的曲线图。竖直轴线表示发动机容积效率致动器位置，并且致动器的位置在竖直轴线箭头的方向上增加发动机容积效率。致动器的位置靠近水平轴线降低发动机容积效率。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图28A顶部起的第四曲线图是中央节气门位置对时间的曲线图。竖直轴线表示中央节气门位置，并且中央节气门位置在竖直轴线箭头的方向上增大。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图28A顶部起的第五曲线图是火花正时对时间的曲线图。竖直轴线表示火花正时，并且火花正时在竖直轴线箭头的方向上提前。火花正时靠近水平轴线延迟。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
在时间T2800处，发动机汽缸的期望实际总数为4，并且活动汽缸的实际总数为4。发动机容积效率致动器被定位成提供较低水平的容积效率。例如，废气门打开以减少升压，凸轮正时提前以减少汽缸充气，气室阀被定位成增加进气歧管容积，并且充气运动控制阀关闭以降低容积效率。发动机节气门部分打开，并且火花正时提前到中间水平。
在时间T2801处，活动汽缸的期望实际总数从4变为2。响应于驾驶员需求扭矩的减小(未示出)或其他条件，可以减少活动汽缸的期望实际总数。由于响应于活动汽缸的期望实际总数，没有汽缸被停用，所以活动汽缸的实际总数保持在值4。容积效率致动器位置提供低水平的发动机容积效率，并且节气门位置处于中间水平。火花正时提前到中间水平。
在时间T2801和时间T2802之间，改变容积效率致动器位置以增加发动机容积效率，并且节气门开始关闭。活动汽缸的期望实际总数和活动汽缸的实际总数保持恒定。火花正时也保持恒定。
在时间T2802处，响应于实际的发动机气流大于期望的发动机气流之间的误差，火花正时延迟。延迟火花正时缩短(truncate)发动机扭矩，使得发动机扭矩可维持恒定。容积效率致动器位置继续改变以增加发动机容积效率，并且节气门继续关闭。活动汽缸的期望实际总数和活动汽缸的实际总数保持恒定。
在时间T2803处，汽缸气门的停用开始。经由图5B所描述的气门操作器、本文所描述的其他气门操作器或其他已知的气门操作器可以停用汽缸气门。在一个示例中，气门操作器被停用以停用汽缸进气门。汽缸排气门也可以被停用。节气门位置增大以打开节气门，使得附加的空气流入保持活动的两个汽缸中。通过增大节气门位置，进气歧管压力(MAP)增加，从而增加进入活动的发动机汽缸的气流。当被停用的汽缸的进气门被停用并保持关闭时，停止通向被停用的汽缸的气流。由于活动汽缸的空气充气量增加，所以火花正时开始延迟。发动机容积效率致动器不改变位置，并且活动汽缸的期望实际总数保持在值2。由于发动机尚未被停用，所以活动汽缸的实际总数也保持为2。
在时间T2804处，活动的发动机汽缸的实际总数从4变为2。两个汽缸(例如，二号和三号汽缸)的进气门被停用(未示出)，并且节气门位置保持恒定。火花正时停止变化，并且发动机容积效率致动器不改变位置。
以这种方式，可以在停用汽缸气门之前调整容积效率致动器和发动机节气门的位置，使得在汽缸模式转换期间使用更少的燃料。另外，可以响应于汽缸充气误差而不是响应于发动机节气门位置的变化来调整火花正时，使得可以使用更少的火花延迟。
现在参考图28B，示出了用于根据图27A和图27B的方法操作发动机的顺序。所述顺序中的发动机为具有1-3-4-2的点火顺序的四缸发动机。在时间T2820-T2823处的竖直线表示所述顺序中感兴趣的时间。图28B示出五个曲线图，并且曲线图在时间上对准并同时发生。
自图28B顶部起的第一曲线图是活动的发动机汽缸(例如，具有在发动机循环期间打开和关闭的进气门和排气门的汽缸，以及其中发生燃烧的汽缸)的期望数目对时间的曲线图。竖直轴线表示活动的发动机汽缸的期望数目，并且沿竖直轴线列出活动汽缸的期望数目。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图28B顶部起的第二曲线图是活动的发动机汽缸(例如，具有在发动机循环期间打开和关闭的进气门和排气门的汽缸，以及其中发生燃烧的汽缸)的实际数目对时间的曲线图。竖直轴线表示活动的发动机汽缸的实际数目，并且沿竖直轴线列出活动汽缸的实际数目。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图28B顶部起的第三曲线图是发动机容积效率致动器位置(例如，用于调整发动机升压的废气门位置、凸轮轴位置、充气运动控制阀位置、气室致动器位置)对时间的曲线图。竖直轴线表示发动机容积效率致动器位置，并且致动器的位置在竖直轴线箭头的方向上增加发动机容积效率。致动器的位置靠近水平轴线降低发动机容积效率。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图28B顶部起的第四曲线图是中央节气门位置对时间的曲线图。竖直轴线表示中央节气门位置，并且中央节气门位置在竖直轴线箭头的方向上增大。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图28B顶部起的第五曲线图是火花正时对时间的曲线图。竖直轴线表示火花正时，并且火花正时在竖直轴线箭头的方向上提前。火花正时靠近水平轴线延迟。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
在时间T2820处，发动机汽缸的期望实际总数为2，并且活动汽缸的实际总数为2。发动机容积效率致动器被定位成提供较高水平的容积效率。例如，废气门关闭以增加升压，凸轮正时延迟以增加汽缸充气，气室阀被定位成减少进气歧管容积，并且充气运动控制阀打开以增加容积效率。发动机节气门部分打开，并且火花正时提前到较低的中间水平。
在时间T2821处，活动汽缸的期望实际总数从2变为4。响应于驾驶员需求扭矩的增加(未示出)或其他条件，可以增加活动汽缸的期望实际总数。由于响应于活动汽缸的期望实际总数，没有汽缸被重新启用，所以活动汽缸的实际总数保持在值2。容积效率致动器位置提供较高水平的发动机容积效率，并且节气门位置处于中间水平。火花正时提前到较低中间水平。
在时间T2821和时间T2822之间，改变容积效率致动器位置以降低发动机容积效率，并且节气门开始打开。活动汽缸的期望实际总数和活动汽缸的实际总数保持恒定。火花正时是恒定的。
在时间T2822处，汽缸气门的停用开始。经由图5B所描述的气门操作器、本文所描述的其他气门操作器或其他已知的气门操作器可以重新启用汽缸气门。在一个示例中，气门操作器被重新启用以重新启用汽缸进气门。汽缸排气门也可以被重新启用。节气门位置减小以关闭节气门，使得较少的空气流入活动的两个汽缸中。通过减小节气门位置，进气歧管压力(MAP)减少，从而减少进入活动的发动机汽缸的气流。当重新启用的汽缸的进气门打开和关闭时，空气流入重新启用的汽缸中。由于活动汽缸的空气充气量减少，所以火花正时开始提前。发动机容积效率致动器不改变位置，并且活动汽缸的期望实际总数保持在值4。由于发动机尚未被重新启用，所以活动汽缸的实际总数也保持为2。
在时间T2823处，活动的发动机汽缸的实际总数从2变为4。两个汽缸(例如，二号和三号汽缸)的进气门被重新启用(未示出)，并且节气门位置保持恒定。火花正时停止变化，并且发动机容积效率致动器不改变位置。
以这种方式，可以在重新启用汽缸气门之前调整容积效率致动器和发动机节气门的位置，使得在汽缸模式转换期间使用更少的燃料。另外，可以响应于汽缸充气误差而不是响应于发动机节气门位置的变化来调整火花正时，使得可以使用更少的火花延迟。
现在参考图29，示出了用于在进入汽缸停用模式之后的汽缸重新启用期间控制发动机燃料喷射的方法。图29的方法可以被包括在图1A至图6C所描述的系统中。图29的方法可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令而被包括。图29的方法可以与本文所描述的系统硬件和其他方法协作执行，以转变发动机或其部件的操作状态。
在2902处，方法2900判断一个或多个发动机汽缸是否被停用(例如，当发动机旋转时进气门在发动机循环内保持关闭，并且在被停用的汽缸中没有燃烧)。在一个示例中，方法2900可以基于存储在存储器中的变量的值或一个或多个传感器的输出来判断一个或多个汽缸被停用。如果方法2900判断一个或多个发动机汽缸被停用，则答案为是，并且方法2900前进至2904。否则，答案为否，并且方法2900前进至2903。
在2903处，方法2900操作发动机汽缸和气门以提供期望的扭矩。期望的扭矩可以基于加速器踏板位置或控制器确定的扭矩。通过向汽缸供应燃料来启用发动机汽缸。通过启动气门操作器来启用气门。方法2900前进至退出。
在2904处，方法2900判断是否请求汽缸重新启用。响应于驾驶员需求扭矩的增加或车辆速度小于阈值速度，可以请求汽缸重新启用。如果方法2900判断请求汽缸重新启用，则答案为是，并且方法2900前进至2906。否则，方法2900前进至2905。
在2905处，方法2900将汽缸维持在停用状态。不将燃料供应到汽缸，并且汽缸气门保持停用。方法2900前进至退出。
在2906处，方法2900判断发动机是否在仅直接燃料喷射(DI)区域中操作，或者是否存在大于阈值的所请求的发动机扭矩的变化。具有进气道燃料喷射器和直接燃料喷射器的发动机可以在第一限定发动机操作范围(例如，限定的发动机转速和扭矩输出范围)内仅操作直接燃料喷射器。类似地，具有进气道燃料喷射器和直接燃料喷射器的发动机可以在第二限定发动机操作范围内仅操作进气道燃料喷射器。另外，在一些发动机操作范围内，可以经由进气道燃料喷射器和直接燃料喷射器向发动机供应燃料。方法确定发动机转速和发动机扭矩，然后确定发动机是否在只有直接燃料喷射被启用的范围内操作。如果是这样的话，则答案为是，并且方法2900前进至2908。否则，答案为否，并且方法2900前进至2920。
在2920处，方法2900通过向被停用的汽缸供应火花和燃料来启用一个或多个被停用的发动机汽缸。此外，在一个或多个发动机循环内保持关闭的被停用的汽缸的气门被启用，以在发动机循环内打开和关闭。由于发动机不在仅直接喷射发动机操作区域中操作，并且由于所请求的发动机扭矩的变化速率小于阈值，所以经由进气道燃料喷射器将燃料喷射到汽缸。在启用一个或多个被停用的汽缸之后，方法2900前进至退出。
在2908处，方法2900通过重新启用汽缸气门并向被停用的汽缸供应燃料和火花来重新启用一个或多个发动机汽缸。发动机汽缸被重新启用，使得在一个或多个发动机循环期间保持关闭的气门在一个或多个发动机循环期间打开和关闭。通过将燃料直接喷射到汽缸将燃料供应到先前被停用的汽缸。
与进气道喷射燃料相比，直接喷射更快地提供在先前被停用的汽缸中燃烧空气和燃料的机会，因为直接燃料喷射器能够在汽缸循环的压缩冲程(例如，在汽缸循环的后期)期间喷射燃烧，而进气道燃料喷射器必须在汽缸循环的进气冲程期间或更早喷射燃料。因此，如果在汽缸的进气冲程之后请求汽缸重新启用，则能够在汽缸的压缩冲程期间喷射燃料，以在压缩冲程期间支持汽缸中的燃烧。以这种方式，直接喷射可以以比请求汽缸启用的曲轴度小180度的曲轴度来允许在被停用的汽缸中的燃烧，而将燃料喷射到先前被停用的汽缸的进气道燃料喷射来参与燃烧可花费比请求汽缸启用的曲轴度大180度的曲轴度。
如果发动机在仅将进气道燃料喷射到汽缸的范围内操作，除了在重新启启用汽缸的发动机循环之外，可以通过在预定数目的发动机循环或汽缸进气事件内将燃料直接喷射到汽缸中来重新启用汽缸。在预定数目的发动机循环或汽缸进气事件之后，此时停止对新重新启用的汽缸的直接燃料喷射，可以在新重新启用的汽缸中重新启用进气道燃料喷射。以这种方式，先前被停用的汽缸可以更快地启动，并且在预定数目的发动机循环或汽缸进气事件之后，可以停止对汽缸的直接喷射，使得在汽缸中的混合物制备在重新启用汽缸之后不久就可改善。这在请求的发动机扭矩的变化速率大于阈值的条件期间可以是特别期望的，使得驾驶员可经历对驾驶员需求扭矩的更快的扭矩响应。
如果发动机在仅向发动机汽缸提供直接喷射的区域中操作，则恢复对被停用的汽缸的直接喷射，并且汽缸以改善的充气冷却操作。直接燃料喷射在发动机汽缸中可继续，直到发动机工况改变。方法2900前进至2910。
在2910处，方法2900判断是否准许进气道燃料喷射，或者是否期望仅直接燃料喷射(DI)。进气道燃料喷射可以在自启用一个或多个汽缸的请求以来的预定实际总数的汽缸进气事件之后开始。预定实际总数的事件确保通过直接燃料喷射将燃料及时喷射到先前被停用的汽缸，并且燃料混合物制备在重新启用被停用的汽缸之后及时地改善。可替代地，在当前发动机工况下可期望仅直接燃料喷射。如果方法2900断定准许进气道燃料喷射，或者期望仅直接燃料喷射，则答案为是，并且方法2900前进至2912。否则，方法2900返回到2908。
在2912处，方法2900根据基本计划(base schedule)操作直接燃料喷射器和进气道燃料喷射器。基本计划可以基于发动机转速和驾驶员需求扭矩。因此，在启用汽缸的请求之后，可以使用直接燃料喷射来以较早的曲轴角度重新启用被停用的汽缸，然后进气道燃料喷射或进气道燃料喷射和直接燃料喷射可替代仅直接喷射燃料。方法2900前进至退出。
因此，图29的方法提供了一种发动机操作方法，其包括：在通过停止汽缸中的燃烧来停用汽缸之后，针对汽缸中的第一燃烧事件将燃料直接喷射到汽缸，在汽缸被停用时发动机继续旋转而没有在全部时间停止；以及在汽缸被停用之后，针对汽缸中的第二燃烧事件在汽缸被停用之后第一次将燃料经进气道喷射到汽缸。该方法包括在汽缸被停用之后针对汽缸中的第二燃烧事件不将燃料直接喷射到汽缸的情况，以及在第一燃烧事件和第二燃烧事件之间在发动机中不存在燃烧事件的情况。
在一些示例中，该方法还包括在汽缸被停用之后针对汽缸中的第二燃烧事件将燃料直接喷射到汽缸。该方法包括通过在发动机的整个循环期间仅保持汽缸的进气门关闭并停止通向汽缸的燃料流来停用汽缸的情况。该方法包括通过在发动机的整个循环期间保持汽缸的进气门和排气门关闭并停止通向汽缸的燃料流来停用汽缸的情况。该方法还包括在将燃料直接喷射到汽缸之前通过打开进气门来重新启用汽缸。
图29的方法还提供了一种用于操作发动机的方法，其包括：响应于增加的驾驶员需求扭矩的速率超过阈值，在通过停止汽缸中的燃烧来停用汽缸之后，针对汽缸中的第一燃烧事件将燃料直接喷射到汽缸，在汽缸被停用时发动机继续旋转而没有在全部时间停止；以及响应于增加的驾驶员需求扭矩的速率小于阈值，在通过停止汽缸中的燃烧来停用汽缸之后，针对汽缸中的第一燃烧事件将燃料经进气道喷射到汽缸，在汽缸被停用时发动机继续旋转而没有在全部时间停止。该方法包括通过停止通向汽缸的气流和燃料流来停用汽缸的情况，以及驾驶员需求扭矩基于加速器踏板位置的情况。该方法包括当将燃料直接喷射到汽缸时，驾驶员需求扭矩的增加速率从第一驾驶员需求扭矩增加的情况，以及当将燃料经进气道喷射到汽缸时，驾驶员需求扭矩的增加速率从第一驾驶员需求扭矩增加的情况。
在一些示例中，该方法还包括在直接或经进气道将燃料喷射到汽缸之前，通过重新启用进气门来重新启用汽缸。该方法包括重新启用进气门包括打开进气门的情况。该方法包括通过在发动机的整个循环期间仅关闭汽缸的进气门并停止通向汽缸的燃料流来停用汽缸的情况。该方法包括汽缸被重新启用的情况，并且还包括响应于重新启用汽缸来调整汽缸的火花正时。该方法包括在汽缸被停用时发动机的至少一个汽缸燃烧空气燃料混合物的情况。
现在参考图30，示出了用于根据图29的方法操作发动机的顺序。在时间T3000-T3002处的竖直线表示所述顺序中感兴趣的时间。图30示出三个曲线图，并且曲线图在时间上对准并同时发生。沿每个曲线图的SS标记表示及时制动。及时制动的持续时间可长可短。SS标记左侧的事件表示燃料仅经进气道喷射除非发动机汽缸被重新启用的发动机工况。SS标记右侧的事件表示仅直接喷射燃料的发动机工况。图30的顺序针对具有1-3-4-2的点火顺序的四缸发动机。三个曲线图按曲轴位置对准。
示例排气门打开时间由交叉阴影线图案3002、3012、3023、3028、3051、3056、3064和3069指示。示例进气门打开时间由阴影线图案3004、3013、3024、3029、3052、3057、3065和3070指示。直接燃料喷射事件的开始由喷嘴3006、3053、3058、3062和3066指示。火花事件由在3010、3015、3026、3054、3059、3063和3067处的*表示。进气道燃料喷射事件的开始由3008、3014、3021和3025处的喷嘴指示。
自图30顶部起的第一曲线图是三号汽缸的发动机事件对发动机位置的曲线图。发动机冲程沿水平轴线绘制，并且由字母I、C、P和E指示。I表示进气冲程。C表示压缩冲程，P表示动力或膨胀冲程，并且E表示排气冲程。竖线(bar)将每个发动机冲程分开，并且表示活塞行程的上止点或下止点。进气道燃料喷射窗口诸如3001和3011被标识为PFI。在进气道燃料喷射窗口期间，燃料可以经由进气道燃料喷射器在汽缸循环内被喷射到汽缸。将燃料喷射到进气道燃料喷射窗口之外的进气道将燃料递送到不同汽缸循环中。对汽缸的直接燃料喷射可以在进气冲程和压缩冲程期间。
自图30顶部起的第二曲线图是二号汽缸的发动机事件对发动机位置的曲线图。发动机冲程沿水平轴线绘制，并且由字母I、C、P和E指示。I表示进气冲程。C表示压缩冲程，P表示动力或膨胀冲程，并且E表示排气冲程。竖线将每个发动机冲程分开，并且表示活塞行程的上止点或下止点。
自图30顶部起的第三曲线图是汽缸重新启用请求状态对发动机位置的曲线图。竖直轴线表示汽缸重新启用状态，并且当曲线图的迹线靠近竖直轴线箭头的高度时，请求汽缸重新启用。当曲线图的迹线靠近水平轴线时，汽缸重新启用状态为不请求汽缸重新启用。在一些示例中，汽缸重新启用请求可以由活动汽缸变量的请求数目替代。
在时间T3000处，二号和三号汽缸被停用(例如，燃料不被喷射到汽缸，并且汽缸的进气门和排气门在发动机循环内保持在闭合状态)，并且未断定汽缸重新启用请求。因此，燃料不被喷射到二号和三号汽缸。另外，二号和三号汽缸的进气门和排气门保持关闭。在发动机旋转时，一号和四号汽缸在燃烧空气和燃料混合物(未示出)。
在时间T3001处，做出重新启用发动机汽缸的请求，如通过汽缸重新启用请求转换为较高水平所指示的。汽缸重新启用请求发生在进气道燃料喷射(PFI)窗口3001的半途处，并且其可以基于驾驶员需求扭矩的增加。因为进气道燃料喷射器必须提供精确的较少燃料量和较大燃料量，所以其流率使得其在进气道燃料喷射窗口3001期间不能提供足够的燃料来提供三号汽缸中的化学计量混合物。因此，燃料被直接喷射，使得燃烧可以在汽缸重新启用请求之后尽快在三号汽缸中开始。时间T3001之后，燃料在第一进气冲程之后直接喷射。在3006处喷射的燃料在3010处燃烧。
在被停用的进气门和排气门开始操作之前，在进气道喷射窗口3020的末尾出现汽缸重新启用请求。在进气道燃料喷射窗口3022的早期，进气道燃料喷射在3021处开始，使得二号汽缸的进气道燃料喷射器具有足够的时间来喷射在二号汽缸中产生化学计量混合物的燃料量。燃料不直接喷射到二号汽缸中，因为汽缸重新启用请求在压缩冲程中出现得太迟，而不能直接喷射期望量的燃料。
在3008处，将燃料经进气道喷射到三号汽缸中用于三号汽缸中的第二燃烧事件。在进气道燃料喷射窗口3011的早期，燃料经进气道喷射，使得可以在三号汽缸中提供化学计量混合物。当进气门在3013处打开时，在3008处喷射的燃料被引入三号汽缸中。在3015处，在三号汽缸中发生第二燃烧事件。
在3025处，将燃料经进气道喷射到二号汽缸中用于二号汽缸中的第二燃烧事件。在进气道燃料喷射窗口3027的早期，燃料经进气道喷射，使得可以在二号汽缸中提供化学计量混合物。当进气门在3029处打开时，在3025处喷射的燃料被引入二号汽缸中。在3026处，在二号汽缸中发生第二燃烧事件。
在SS标记和时间T3002之间第二次停用二号和三号汽缸。此时不喷射燃料，并且汽缸中不发生燃烧。在发动机旋转时，一号和四号汽缸燃烧空气和燃料(未示出)。不请求汽缸重新启用。
在时间T3002处，第二次断定汽缸重新启用请求。响应于驾驶员需求扭矩的增加或其他条件，可以断定汽缸重新启用请求。发动机在只安排直接燃料喷射的条件下操作。因为没有安排进气道燃料喷射，所以自汽缸重新启用请求以来的第一直接喷射在3062处。燃料在二号汽缸的压缩冲程期间喷射，并且其与当二号汽缸被停用时捕获在汽缸中的空气一起燃烧。喷射的燃料在自T3002处的汽缸重新启用请求以来的第一燃烧事件3063处燃烧。然而，在一些示例中，如果二号汽缸在长时间段内被停用，则排气可被捕获在二号汽缸中，或者空气可通过活塞泄露。在这些条件期间，在新鲜空气被吸入二号汽缸中之后，在汽缸停用请求之后的对二号汽缸的第一直接燃料喷射将在3066处。
在进气门和排气门在3051和3052处重新启用和打开之后，在时间T3002之后的针对三号汽缸的第一直接喷射发生在3053处。在3053处喷射的燃料在3054处燃烧。
在3066处执行对二号汽缸的第二直接喷射。在3066处喷射的燃料利用在3065处引入的空气燃烧。在3067处的火花发起自T3002处的汽缸重新启用请求以来的二号汽缸中的第二燃烧事件。
在3058处执行对三号汽缸的第二直接喷射。在3058处喷射的燃料利用在3057处引入的空气燃烧。在3059处的火花发起自T3002处的汽缸重新启用请求以来的三号汽缸中的第二燃烧事件。
以这种方式，直接燃料喷射可以减少用以重新启用已被停用的发动机汽缸的时间量。另外，可以在发动机汽缸通过直接喷射被重新启用之后喷射进气道燃料，以改善发动机汽缸中的混合，从而减少发动机排放。
现在参考图31，示出了用于响应于汽缸模式来控制发动机油泵的方法。图31的方法可以被包括在图1A至图6C所描述的系统中。图31的方法可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令而被包括。图31的方法可以与本文所描述的系统硬件和其他方法协作执行，以转变发动机或其部件的操作状态。
在3102处，方法3100判断是否存在将汽缸进气门或进气门和排气门切换到停用状态的请求。该请求可以基于图22的方法。如果方法3100判断存在将汽缸提升阀切换到停用状态的请求，则答案为是，并且方法3100前进至3104。否则，方法3100前进至3120。
在3104处，方法3100确定在当前发动机工况下使汽缸提升阀停用的最小油道压力。在一个示例中，发动机进气提升阀和排气提升阀通常是活动的，并且通过向气门操作器供应加压油而被停用。加压油使进气门和排气门停用，使得进气门和排气门在一个或多个发动机循环内保持关闭。如果油的压力降低，则被停用的气门可被重新启用，使得所述气门在发动机循环内打开和关闭。
可以基于参数诸如发动机油温和发动机转速来经验地确定使汽缸提升阀停用的最小油压。使汽缸提升阀停用的最小油压可存储在存储器中的可经由参数进行索引的表或函数中。方法3100对表或函数进行索引，以确定在当前发动机工况下使汽缸提升阀停用的最小油压，并前进至3106。
在3106处，方法3100确定在当前发动机工况下润滑发动机的最小油压。可以基于参数诸如发动机油温、发动机扭矩和发动机转速来经验地确定润滑发动机的最小油压。润滑发动机的最小油压可存储在存储器中的可经由参数进行索引的表或函数中。方法3100对表或函数进行索引，以确定在当前发动机工况下润滑发动机的最小油压，并前进至3108。
在3108处，方法3100确定在当前发动机工况下致动可变正时凸轮轴的最小油压。可以基于参数诸如发动机油温、发动机扭矩和发动机转速来经验地确定致动可变正时凸轮轴的最小油压。致动可变正时凸轮轴的最小油压可存储在存储器中的可经由参数进行索引的表或函数中。方法3100对表或函数进行索引，以确定在当前发动机工况下致动可变正时凸轮轴的最小油压，并前进至3110。
在3110处，方法3100从在3104-3108处确定的最小油压中确定最大油压，并调整致动器以提供相同的值。例如，如果最小提升阀停用油压为100kPa，润滑发动机的最小油压为200kPa，并且相对于曲轴位置调整凸轮轴位置的最小油压为150kPa，则来自所述最小油压中的最大油压为200kPa。将由油泵供应的油压命令为200kPa。该所得的油压命令为静态油压命令。通过调整油泵排量、放卸阀的位置或通过冷却喷嘴的油流可以调整油压。方法3100前进至3110。
在3112处，方法3100命令通向汽缸提升阀操作器的油道中的油压增加。通过增大泵排量命令、减少通过油道放卸阀的流、减少通过活塞冷却喷嘴的流或增加油泵速度可以增加油压。将油压命令增大到比将阀维持在闭合状态的值更高的值，使得快速停用阀。这种油压增大的命令是动态命令。动态命令可根据经验确定，并且存储在通过发动机转速和油温进行索引的表或阵列中。动态命令的持续时间相对较短，并且静态命令的持续时间更长。以这种方式，油泵压力命令可以由静态命令和动态命令组成。此外，方法3100可以响应于油质量调整从油泵输出的油压。例如，如果油质量高，则可基于更新或更高质量油的改进的油润滑能力来减小油泵压力。另外，方法3100可不与经由进气门操作器和排气门操作启用或停用汽缸的同时启用冷却喷嘴。方法3100前进至3114。
在3114处，一旦确定期望的汽缸提升阀被停用，方法3100就将油道中的油压减小到在3110处确定的值或静态油压命令。方法3100前进至3116。
在3116处，如果不存在改变汽缸状态的请求，则方法3100确定汽缸提升阀移动到请求状态或保持在其当前状态。方法3100前进至退出。
在3120处，方法3100判断是否存在将汽缸进气门或进气门和排气门切换到启用状态的请求。该请求可以基于驾驶员需求扭矩和/或其他车辆工况。如果方法3100判断存在将汽缸提升阀切换到启用状态的请求，则答案为是，并且方法3100前进至3122。否则，方法3100前进至3114。
在3112处，方法3100减小通向汽缸提升阀操作器的油道中的油压。通过减小泵排量命令、增加通过油道放卸阀的流、增加通过活塞冷却喷嘴的流或减小油泵速度可以降低油压。方法3100前进至3114。
现在参考图32，示出了用于根据图31的方法操作发动机的顺序。在时间T3200-T3204处的竖直线表示所述顺序中感兴趣的时间。图32示出六个曲线图，并且曲线图在时间上对准并同时发生。
自图32顶部起的第一曲线图是汽缸停用请求状态对时间的曲线图。汽缸停用请求是用于启用和停用汽缸的基础。另外，基于汽缸停用请求可以启用和停用汽缸气门。竖直轴线表示汽缸停用请求，并且当迹线处于靠近竖直轴线箭头的较高水平时，请求汽缸停用。当迹线处于靠近水平轴线的较低水平时，不请求汽缸停用。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图32顶部起的第二曲线图是汽缸停用状态对时间的曲线图。竖直轴线表示汽缸停用状态，并且当停用状态迹线处于靠近竖直轴线箭头的较高水平时，停用一个或多个发动机汽缸。当迹线处于靠近水平轴线的较低水平时，不停用汽缸。燃料停止流动到被停用的汽缸，并且被停用的汽缸的进气门和排气门在一个或多个发动机循环内保持关闭，使得在被停用的汽缸中不发生燃烧。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图32顶部起的第三曲线图是发动机油泵排量命令对时间的曲线图。竖直轴线表示发动机油泵排量命令，并且发动机油泵排量命令的值在竖直轴线箭头的方向上增加。发动机油泵排量命令是静态油压命令和动态油压命令的组合值。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图32顶部起的第四曲线图是静态油压命令对时间的曲线图。竖直轴线表示静态油压命令，并且静态油压命令的值在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图32顶部起的第五曲线图是动态油压命令对时间的曲线图。竖直轴线表示动态油压命令，并且动态油压命令的值在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图32顶部起的第六曲线图是发动机油道压力命令对时间的曲线图。竖直轴线表示发动机油道压力，并且发动机油道压力命令的值在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。水平线3202表示将被停用的气门保持在停用状态的最小油道压力。
在时间T3200处，不请求汽缸停用，并且汽缸未被停用。静态油压命令处于较低水平，油泵排量命令处于较低水平。动态油压命令为零。发动机油道压力处于较低水平。
在时间T3202处，断定汽缸停用请求。响应于驾驶员需求扭矩的减小或其他车辆工况，可以断定汽缸停用请求。汽缸停用状态指示汽缸未被停用。动态油压命令响应于汽缸停用请求而增加。静态油压命令也响应于汽缸停用请求而增加。油泵排量命令响应于汽缸停用请求而增加。油泵排量命令调整油泵排量。油道压力响应于油泵排量命令而增加。
可替代地，如图所示，油道放卸阀可以至少部分关闭，以增加油道压力。另外，在一些示例中，如图所示，可以减少发动机冷却射流，以增加油道压力。再者，在一些示例中，如图所示，增加油泵速度以增加油道压力。
在时间T3203处，汽缸停用状态转换为较高水平，以指示汽缸气门在一个或多个发动机循环内被停用并保持关闭。汽缸停用状态可以基于一个或多个传感器(例如，气门操作器传感器、排气传感器或其他传感器)的输出。油泵排量命令减小，并且动态油压命令减小。静态油压命令保持在其先前值。油道压力趋平为略高于3202的油压，使得气门可保持停用，并且可以减少油泵能量消耗。
在时间T3204处，通过将汽缸停用状态转换为较低水平来断定汽缸重新启用请求。响应于驾驶员需求扭矩的增加或其他车辆工况，可以进行汽缸重新启用。汽缸停用状态表示汽缸被停用。动态油压命令响应于汽缸重新启用请求而减小。静态油压命令也响应于汽缸重新启用请求而减小。油泵排量命令响应于汽缸重新启用请求而减小。油泵排量命令调整油泵排量。油道压力响应于油泵排量命令而减小。
可替代地，如图所示，油道放卸阀可以至少部分打开，以降低油道压力。另外，在一些示例中，如图所示，可以增加发动机冷却射流，以降低油道压力。再者，在一些示例中，如图所示，降低油泵速度以降低油道压力。
在时间T3204处，汽缸停用状态转换为较低水平，以指示汽缸气门在一个或多个发动机循环内被重新启用并打开和关闭。汽缸重新启用状态可以基于一个或多个传感器(例如，气门操作器传感器、排气传感器或其他传感器)的输出。油泵排量命令在增加，并且动态油压命令在增加。静态油压命令保持在其先前值。油道压力趋平为对应于润滑发动机的最小油压、以期望速率致动凸轮轴的最小油压中的最大油压的值。
以这种方式，可以加速汽缸和汽缸气门的停用，同时减少油泵消耗的能量。另外，可以通过包括动态油压控制命令来快速地重新启用汽缸气门。
现在参考图33，示出了用于响应于汽缸操作模式来控制发动机爆震的方法。图33的方法可以被包括在图1A至图6C所描述的系统中。图33的方法可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令而被包括。图33的方法可以与本文所描述的系统硬件和其他方法协作执行，以转变发动机或其部件的操作状态。
在3302处，方法3300将发动机爆震传感器的输出映射或分配到活动汽缸。可替代地，方法3300可以基于被停用的汽缸的映射来映射发动机爆震传感器的输出。例如，对于具有1-3-4-2的点火顺序的四缸发动机和如图2A所示定位的发动机爆震传感器，爆震传感器可以根据表2进行映射。
Figure GDA0003187967150000981
表2
表2包括两个汽缸停用模式。第一模式被标记为燃料(FUEL)，并且其描述在进气门和排气门在发动机循环内继续打开和关闭的同时通过停止向汽缸供应燃料来停用汽缸的模式。第二模式被标记为燃料和空气(FUEL AND AIR)，并且其描述在进气门和排气门在发动机循环内保持闭合状态的同时通过停止向汽缸供应燃料来停用汽缸的模式。
汽缸模式被标识为1、2、3、4、5、6和7。各种模式之间的变化可以基于发动机在一模式下操作的时间、被停用的汽缸中的油量、在该模式下的发动机转数以及本文所描述的可导致不同汽缸模式之间的模式变化的其他条件。模式1是其中汽缸1-4都为活动的(例如，当气门在发动机循环内打开和关闭时燃烧空气和燃料)并且发动机通过经由汽缸1-4产生的扭矩旋转。模式2是其中汽缸1和4为活动的并且发动机通过经由汽缸1和4产生的扭矩旋转。模式3是其中汽缸1、4和2为活动的并且发动机通过经由汽缸1、4和2产生的扭矩旋转。模式4是其中汽缸1、3和4为活动的并且发动机通过经由汽缸1、3和4产生的扭矩旋转。模式5是其中汽缸3和2为活动的并且发动机通过经由汽缸3和2产生的扭矩旋转。模式6是其中汽缸3、4和2为活动的并且发动机通过经由汽缸3、4和2产生的扭矩旋转。模式7是其中汽缸1、3和2为活动的并且发动机通过经由汽缸1、3和2产生的扭矩旋转。可替代地，汽缸模式可描述被停用的汽缸。
在该示例中，用值1和/或2填充表单元，但可以使用其他值。值1指示靠近一号和二号汽缸定位的爆震传感器被选择用于对发动机爆震进行采样并确定发动机爆震。值2指示靠近三号和四号汽缸定位的爆震传感器被选择用于对发动机爆震进行采样并确定发动机爆震。例如，当发动机以燃料汽缸停用模式在汽缸模式A下操作时，选择爆震传感器1和2并对爆震传感器1和2进行采样，用于确定汽缸1-4中的发动机爆震。另一方面，当发动机以燃料和空气汽缸停用模式在汽缸模式F下操作时，爆震传感器2是唯一被选择和采样的爆震传感器，用于确定汽缸3、4和2中的发动机爆震。
表2示出可以分配各个发动机爆震传感器以针对不同汽缸模式和不同汽缸停用模式检测不同汽缸中的爆震。一个发动机爆震传感器可以在一个汽缸模式和一个汽缸停用模式下提供改善的信噪比，而不同的爆震传感器可以在一个汽缸模式和第二汽缸停用模式下提供改善的信噪比。另外，响应于根据爆震传感器分配提供爆震数据的爆震传感器，可以调整发动机爆震阈值。在发动机循环期间对分配给特定汽缸模式和汽缸停用模式的一个或多个发动机爆震传感器进行采样，以指示活动汽缸中的爆震。不对未分配给特定汽缸模式和汽缸停用模式的发动机爆震传感器进行采样，或者在发动机循环期间不使用针对所述爆震传感器采集的样本来确定发动机爆震。以这种方式，可以映射发动机爆震传感器以提高信噪比。可以为六缸和八缸发动机提供类似的映射。方法3300前进至3304。
在3304处，方法3300确定哪些发动机汽缸被启用和停用。在一个示例中，如图11的1118处所描述的那样确定是否存在用于停用一个或多个汽缸的条件来确定被启用的汽缸。在其他示例中，活动汽缸可被标识为存储器中特定位置处的变量的值。每当启用或停用汽缸时，可以修正变量的值。例如，存储器中的变量可以指示一号汽缸的操作状态。变量中的值1可以指示一号汽缸是活动的，而变量中的零值可以指示一号汽缸被停用。以这种方式可以确定每个汽缸的操作状态。方法3300进行到3306。
在3306处，方法3300确定哪些发动机汽缸是通过停止通向汽缸的燃料流而不停止通向汽缸的气流被停用。方法3300还确定哪些汽缸是通过停止通向被停用的汽缸的燃料流和气流被停用。在一个示例中，控制器向每个汽缸分配存储器中的变量以跟踪汽缸的停用模式。当汽缸被停用时，汽缸的停用模式被保存在控制器存储器中。例如，当通过停止通向被停用的一号汽缸的燃料流而不停止通向被停用的一号汽缸的气流来停用一号汽缸时，变量的值为1。相反，当通过停止通向被停用的一号汽缸的燃料流和气流来停用一号汽缸时，变量的值为0。可以通过本文所述的任何方法和系统来停用汽缸。每当汽缸停用时，可以修正变量的值。
在一些示例中，可以基于汽缸模式和汽缸停用模式构造类似于表2的表，以输出阈值爆震值。表中的值可以根据经验确定并存储到表中。经由汽缸模式和汽缸停用模式对表进行索引。该表输出与爆震传感器输出进行比较的阈值爆震值。如果爆震传感器输出超过阈值爆震值，则可以确定爆震。方法3300前进至3308。
在3308处，方法3300监测选定的爆震传感器以确定发动机爆震。具体地，基于在3302处描述的爆震传感器的映射来选择爆震传感器。爆震传感器的映射经由汽缸模式和汽缸停用模式进行索引。该表输出发动机爆震传感器，针对在各种汽缸模式和汽缸停用模式下的发动机爆震，所述发动机爆震传感器在发动机循环期间被采样。在一个示例中，在特定曲轴角度范围期间监测爆震传感器以检测启用的汽缸中的爆震。
如果爆震传感器输出超过阈值水平(例如，在3306处所述的爆震阈值)，则指示发动机爆震。在一些示例中，爆震传感器输出可以被积分并与阈值水平进行比较。如果积分的爆震传感器输出大于阈值，则指示发动机爆震。方法3300前进至3310。
在3310处，方法3300响应于爆震的指示调整致动器。在一个示例中，火花正时延迟以减少发动机爆震。喷射正时的燃料喷射开始可延迟，以减小汽缸压力并减少发动机爆震。可替代地，可以增加喷射的燃料量。另外，在一些情况下可减少汽缸空气充气以减少发动机爆震的可能性。再者，可以响应于发动机爆震调整进气道喷射的燃料量与直接喷射的燃料量的比。例如，可增加直接喷射的燃料量，同时可减少进气道喷射的燃料量。在调整致动器之后，方法3300前进至退出。
现在参考图34，示出了用于根据图33的方法操作发动机的顺序。在时间T3400-T3407处的竖直线表示所述顺序中感兴趣的时间。图34示出六个曲线图，并且曲线图在时间上对准并同时发生。图34的顺序表示用于以基本恒定的速度和驾驶员需求扭矩(例如，扭矩和速度变化小于5％)操作四缸发动机的顺序。
自图34顶部起的第一曲线图是活动汽缸(例如，燃烧空气和燃料的汽缸)的火花正时对时间的曲线图。竖直轴线表示活动汽缸的火花正时，并且当迹线处于靠近竖直轴线箭头的较高水平时，火花提前较多。当迹线处于靠近水平轴线的较低水平时，火花提前较少或延迟。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图34顶部起的第二曲线图是活动汽缸组对时间的曲线图。竖直轴线表示活动汽缸组，并且当迹线处于汽缸组水平时，汽缸组是活动的。在该示例中，存在两个可能的汽缸组A和B，如沿竖直轴线所指示的。组1指示汽缸1-4是活动的并且正燃烧空气和燃料。组2指示汽缸汽缸1和4是活动的并且正燃烧空气和燃料。当组3是活动的时，汽缸2和3被停用。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图34顶部起的第三曲线图是汽缸停用模式对时间的曲线图。竖直轴线表示汽缸停用模式。当汽缸停用迹线靠近竖直轴线中心时，汽缸不被停用。当迹线靠近竖直轴线箭头时，通过停止向被停用的汽缸供应空气和燃料来停用被停用的汽缸。当迹线靠近水平轴线时，在空气流动通过被停用的汽缸的同时通过停止向被停用的汽缸供应燃料来停用被停用的汽缸。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图34顶部起的第四曲线图是示出被采样的爆震传感器对时间的曲线图。竖直轴线表示被采样的爆震传感器。值1指示只有第一爆震传感器被采样。值2指示只有第二爆震传感器被采样。值1和2指示第一爆震传感器和第二爆震传感器两者被采样。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图34顶部起的第五曲线图是爆震传感器输出振幅对时间的曲线图。竖直轴线表示爆震传感器振幅，并且爆震传感器输出在竖直轴线箭头的方向上增加。实线3404是来自第一爆震传感器的输出。虚线3406是来自第二爆震传感器的输出。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。虚线3402表示用于用于比较爆震传感器输出的阈值水平。如果爆震传感器输出大于3402，则指示发动机爆震。针对汽缸组和汽缸停用模式调整3402的水平。
自图34顶部起的第六曲线图是所指示的发动机爆震对时间的曲线图。竖直轴线表示所指示的发动机爆震。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。可以响应于所指示的发动机爆震来调整发动机致动器，以减少进一步的发动机爆震的可能性。
在时间T3400处，汽缸组1是活动的，并且火花正时提前较多。汽缸未被停用，因此汽缸停用模式指示没有被停用汽缸。被采样的爆震传感器为1和2，使得对第一爆震传感器和第二爆震传感器进行采样，以确定是否存在发动机爆震。来自第一爆震传感器和第二爆震传感器的输出小于阈值3402，因此不指示发动机爆震。
在时间T3401处，活动汽缸组切换到组2。两个发动机汽缸在组2(例如二号和三号汽缸)下停用。活动汽缸组可以响应于驾驶员需求扭矩的减小或车辆工况的其他变化(例如，发动机温度达到阈值温度)而改变。即使驾驶员需求扭矩没有变化(未示出)，火花正时也延迟以反映两个活动汽缸中的较高负荷。通过停用通向汽缸的燃料流来停用两个汽缸。停止燃料喷射以停止通向两个汽缸的燃料流。由于汽缸停用模式为燃料，所以空气继续流动通过被停用的汽缸。被采样的爆震传感器保持不变。由于两个发动机汽缸是不活动的并且可以减少燃烧噪声，所以由于可以减少背景噪声，因此将爆震传感器阈值3402减小到较低水平。爆震传感器的输出不超过阈值3402，因此不指示发动机爆震。
在时间T3402处，活动汽缸组切换回组1。活动汽缸组可以响应于驾驶员需求扭矩的增加、发动机温度的降低或其他条件而改变状态。汽缸停用模式切换回中心值，以指示没有汽缸被停用。被采样的爆震传感器保持不变。爆震传感器阈值增加回到其先前水平，并且由于爆震传感器输出小于阈值3402，所以不指示发动机爆震。发动机火花正时返回到其先前值。
在时间T3403处，活动汽缸组再次切换到组2。通过停用通向汽缸的燃料和空气来停用两个汽缸。燃料喷射停止以停止通向两个汽缸的燃料流，并且在发动机循环期间两个被停用的汽缸的进气门和排气门保持关闭，以停止通向两个被停用的汽缸的气流。被采样的爆震传感器保持不变。由于因被停用的汽缸中没有燃烧并且通过因气门冲击减小而停用汽缸气门可减少背景噪声，所以将爆震传感器阈值3402减小到最低水平。第一爆震传感器和第二爆震传感器的输出不超过阈值3402，因此不指示发动机爆震。火花正时延迟以反映活动汽缸上增加的负荷，从而维持驾驶员需求扭矩。
在时间T3404处，第一爆震传感器的输出超过阈值3402。因此，如第六曲线图所示那样指示发动机爆震。响应于发动机爆震的指示，进一步延迟火花正时。活动汽缸组保持2，并且通向被停用的汽缸的汽缸气流和燃料流保持停止。被采样的爆震传感器保持不变。爆震传感器输出响应于火花延迟增加而减小。
在时间T3405处，活动汽缸组切换回组1。汽缸停用模式切换回中心值，以指示没有汽缸被停用。被采样的爆震传感器保持不变。爆震传感器阈值增加回到其初始水平，并且由于爆震传感器输出小于阈值3402，所以不指示发动机爆震。
在时间T3406处，活动汽缸组切换到组3。在汽缸组3中，三个汽缸(例如，编号为1、4和2的汽缸)是活动的。被采样的爆震传感器从1和2切换到1。因此，当组3被启用并且通过停止燃料流而不停止通向被停用的汽缸的气流(例如，如表2所示的燃料)时，第一爆震传感器是唯一被采样的爆震传感器。通过切换被采样的爆震传感器，可以提高用于确定发动机爆震的信噪比。由于第一爆震传感器和第二爆震传感器的输出小于阈值3402，所以不指示发动机爆震。
在时间T3407处，活动汽缸组切换回组1。汽缸停用模式切换回中心值，以指示没有汽缸被停用。爆震传感器阈值增加回到其初始水平，并且由于第一爆震传感器和第二爆震传感器的输出小于阈值3402，所以不指示发动机爆震。
以这种方式，可以响应于活动汽缸组和汽缸停用模式对不同的爆震传感器进行采样。另外，与爆震传感器输出进行比较的阈值水平可以响应于汽缸模式和汽缸停用模式而改变。汽缸模式、被采样的爆震传感器、爆震阈值水平以及汽缸组本质上是示例性的，并不意图限制本公开的范围或广度。
现在参考图35，示出了用于响应于汽缸停用模式控制发动机爆震的方法。图35的方法可以被包括在图1A至图6C所描述的系统中。图35的方法可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令而被包括。图35的方法可以与本文所描述的系统硬件和其他方法协作执行，以转变发动机或其部件的操作状态。
在3502处，方法3500经由模型估计发动机汽缸的温度，并且/或者对被停用的汽缸被停用的发动机循环的实际总数进行计数。活动的和被停用的汽缸的温度被建模。在一个示例中，通过以下方程式在3504处确定汽缸的稳态温度：
CYLss＝Cyl_temp_fn(N,L,Cyl_d_state)·AF_fn(afr)·Spk_fn(spkMBT)·EGR_fn(EGR)
其中CYLss是稳态汽缸温度(例如，汽缸的温度)的估计值；Cyl_temp_fn是根据发动机转速(N)、发动机负荷(L)和汽缸停用状态(CYL_d_state)的汽缸温度；AF_fn是提供用于汽缸空燃比(afr)的实数乘数的函数；Spk_fn是用于基于用于MBT火花正时(spkMBT)的火花延迟为汽缸火花提供实数乘数的函数；并且EGR_fn是提供用于排气再循环百分比(EGR)的实数乘数的函数。CYL_d_state标识汽缸是是活动的并燃烧空气和燃料还是停用的并不燃烧空气和燃料，使得如果发动机汽缸从启用变为停用，则输出CYLss变化，或反之亦然。汽缸的稳态温度通过时间常数进行修改，以通过以下方程式提供汽缸温度估计：
Figure GDA0003187967150001041
其中CYLtmp是最终估计的汽缸温度，CYL0是初始汽缸温度，t是时间，且τ是系统时间常数。在一个示例中，τ是通过温度被估计的汽缸的气流和发动机温度的函数。具体地，当通向汽缸的燃料流被停用并且汽缸中的燃烧停止时，空气流动通过汽缸。τ的值随通过汽缸的气流减少而增加，并且τ的值随通过汽缸的气流增加而减小。τ的值随发动机温度升高而减小，并且τ的值随发动机温度降低而增加。如果汽缸未被停用较长持续时间，则CYLtmp的值接近值CYLss。方法3500前进至3506。
在3506处，方法3500对一个或多个汽缸被停用并且不燃烧空气和燃料的发动机循环的实际总数进行计数。在一个示例中，计数器通过以下方式来对一个或多个汽缸被停用的发动机循环的实际数目进行计数：对自一个或多个汽缸被停用以来的发动机的实际总转数进行计数，并且由于在一个发动机循环中存在两个发动机转数，将上述结果除以2。通过发动机曲轴位置传感器的输出确定发动机的实际转数。
在3508处，方法3500监测所有发动机汽缸的爆震。可经由一个或多个发动机爆震传感器监测所有发动机汽缸的爆震。发动机爆震传感器可以包括但不限于加速计、压力传感器和声传感器。可以在预定的曲轴角度间隔或窗口期间监测各个汽缸的爆震。当爆震传感器的输出超过阈值时，可存在发动机爆震。方法3500前进至3510。
在3510处，方法3500减少其中指示爆震的发动机汽缸中的爆震的可能性。在一个示例中，方法3500通过延迟其中指示发动机爆震的汽缸的火花正时来减少在3508处其中指示发动机爆震的汽缸中的发动机爆震的可能性。在其他示例中，燃料喷射正时的开始可延迟。方法3500前进至3512。
在3512处，方法3500提前其中火花正时被延迟的汽缸的火花正时，以减少发动机爆震的可能性。火花正时被提前以改善发动机燃料经济性、发动机排放和发动机效率。火花正时可以基于基本火花提前增益从延迟的火花正时提前到火花正时极限(例如，最佳发动机扭矩时的最小火花提前(MBT))。
汽缸的火花提前增益可以基于在3504处估计的汽缸的温度和/或汽缸被停用的循环的计数数目以及汽缸自上次停用以来启用汽缸的汽缸循环的计数数目。可将基本火花提前增益加到延迟的火花正时。在一个示例中，汽缸的火花提前增益可以表示为X度/秒，其中变量X的值基于汽缸温度。因此，通过将火花提前增益值加到延迟的火花正时，火花可以从延迟的正时提前。例如，如果MBT火花正时为上止点前20度，并且火花正时响应于发动机爆震延迟到上止点前10曲轴度，则火花提前增益在一秒内将火花正时从上止点前10曲轴度提前到上止点前20曲轴度，除非在提前火花正时时指示发动机爆震。在其他示例中，火花提前增益可以是增加或减少基本火花正时的乘数。例如，火花提前增益可以是在1和2之间变化的实数，使得如果基本火花正时为上止点前10度，则通过将基本火花正时乘以火花提前增益，可以将火花正时提前到上止点前20度。以这种方式，火花正时可以提前回到MBT火花时间，以改善发动机排放、燃料经济性和性能。方法3500前进至退出。
可替代地，火花增益可以是汽缸被停用的循环的计数数目以及汽缸自上次停用以来启用汽缸的汽缸循环的计数数目的函数。例如，如果在汽缸中遇到爆震之前，汽缸在10,000个发动机循环内被停用，并且在5个发动机循环内被启用，则火花增益可以是较大值(例如，2度/秒)。然而，如果在汽缸中遇到爆震之前，汽缸在500个发动机循环内被停用，并且在5个循环内被启用，则火花增益可以是较小值(例如，1度/秒)。
因此，响应于汽缸的温度和/或自一个或多个汽缸被停用以来发动机循环的实际总数可以调整在针对发动机爆震延迟火花之后火花可以提前的速率。因此，可以调整火花提前的速率，以减少在提前火花时发动机爆震的可能性。然而，火花可以以改善发动机效率、经济性和性能的速率提前。
现在参考图36，示出了用于根据图35的方法操作发动机的顺序。在时间T3600-T3606处的竖直线表示所述顺序中感兴趣的时间。图36示出五个曲线图，并且曲线图在时间上对准并同时发生。图36的顺序表示用于以恒定速度和驾驶员需求扭矩操作四缸发动机的顺序。
自图36顶部起的第一曲线图是汽缸(例如，不燃烧燃料和空气的汽缸)温度对所示汽缸操作的时间的曲线图。竖直轴线表示汽缸温度，并且汽缸温度在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图36顶部起的第二曲线图是汽缸火花正时对所示汽缸操作的时间的曲线图。竖直轴线表示汽缸的火花正时，并且火花提前在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图36顶部起的第三曲线图是汽缸停用模式对所示汽缸操作的时间的曲线图。竖直轴线表示汽缸停用模式。当迹线靠近竖直轴线中心时，汽缸不被停用。当迹线靠近竖直轴线箭头时，通过停止向汽缸供应空气和燃料来停用汽缸。当迹线靠近水平轴线时，在空气流动通过汽缸的同时通过停止向汽缸供应燃料来停用汽缸。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图36顶部起的第四曲线图是所示汽缸的以曲轴度每秒为单位的汽缸火花提前增益对时间的曲线图。竖直轴线表示火花提前增益，并且火花提前增益在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图36顶部起的第五曲线图是所指示的发动机爆震对时间的曲线图。竖直轴线表示发动机爆震的指示，并且当迹线处于靠近竖直轴线箭头的水平时，指示发动机爆震。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
在时间T3600处，汽缸温度高，并且汽缸的火花正时提前较多。汽缸未被停用，如通过汽缸停用模式迹线处于中间水平所指示的。汽缸的火花增益处于较低水平，并且不指示发动机爆震。
在时间T3601处，通过停止通向汽缸的燃料流和气流来停用发动机汽缸，如通过汽缸停用模式迹线所指示的。通过在发动机循环期间将汽缸的进气和排气提升阀保持关闭，停止通向被停用的汽缸的气流。可替代地，被停用的汽缸的进气门可保持关闭，而被停用的汽缸的排气门在发动机循环期间打开和关闭。汽缸的温度开始下降，但是由于空气不流动通过被停用的汽缸，所以汽缸的温度以较低速率下降。当汽缸被停用时，汽缸火花提前增益保持不变。由于汽缸被停用，所以未示出汽缸的火花正时，不指示发动机爆震。
在时间T3602处，通过向汽缸供应燃料和空气来重新启用汽缸，如通过汽缸停用模式迹线转换到中间水平所指示的。汽缸火花提前增益基于汽缸的温度而增加。汽缸的火花正时恢复到提前水平，并且汽缸的温度开始上升。不指示爆震。
在时间T3603处，指示发动机爆震，并且汽缸的火花正时延迟以减轻发动机爆震。汽缸温度升高，但以小于当前发动机转速和负荷下长期稳定水平的水平升高。汽缸是活动的，并且汽缸火花提前增益处于升高水平。
在时间T3603和时间T3604之间，使用基于汽缸的温度的火花提前增益来增加汽缸的火花正时。当汽缸的火花提前增加时，汽缸内不存在爆震。火花提前以预定速率(例如，10曲轴度/秒)增加，使得响应于发动机爆震延迟汽缸火花正时之后，可以改善发动机效率、性能和排放。在汽缸已被启用并且汽缸温度已增加之后，减小汽缸火花提前增益。
在时间T3604处，当空气继续流动通过被停用的汽缸时，通过停止通向汽缸的燃料流，第二次停用发动机汽缸，如通过汽缸停用模式迹线所指示的。汽缸温度处于其在时间T3600所处的水平，并且然后以较快的速率开始下降，因为流动通过汽缸的空气冷却汽缸。因为汽缸被停用，所以不指示汽缸中的爆震。
在时间T3605处，通过向汽缸供应火花和燃料来重新启用汽缸。响应于所请求的发动机扭矩的增加或其他工况，可以重新启用汽缸。汽缸火花正时为更提前的值或正时。在汽缸被重新启用之后，汽缸温度开始增加。响应于启用汽缸，汽缸火花提前增益也增加，在汽缸中不指示爆震。
在时间T3606处，指示发动机爆震。当指示爆震时，汽缸的温度处于较低水平。响应于汽缸中的爆震，汽缸的火花正时延迟。汽缸的温度继续增加。
在时间T3606之后，汽缸火花正时以预定速率(例如，15曲轴度/秒)提前，使得可以在响应于发动机爆震延迟活动汽缸火花正时之后改善发动机效率、性能和排放。汽缸火花正时以斜坡方式增加，并且以比在时间T3603处更快的速率增加。由于汽缸温度比在时间T3603处低，所以火花正时以更快的速率增加。在汽缸中不指示爆震，并且汽缸温度继续增加。
以这种方式，可以响应于汽缸停用模式和汽缸火花提前增益来调整发动机火花正时。另外，可以减轻发动机爆震，同时降低发动机性能和排放的退化。
现在参考图37，示出了用于在存在汽缸停用的情况下控制发动机爆震的方法。图37的方法可以被包括在图1A至图6C所描述的系统中。图37的方法可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令而被包括。图37的方法可以与本文所描述的系统硬件和其他方法协作执行，以转变发动机或其部件的操作状态。
现在参考3702，方法3700确定用于检测每个发动机汽缸中的爆震的发动机爆震窗口。在一个示例中，发动机爆震检测窗口是预期发生发动机爆震的发动机曲轴间隔。例如，如果一号汽缸的上止点压缩冲程为0曲轴度，则可预期一号汽缸中的爆震在上止点一号汽缸压缩冲程后20曲轴度与上止点一号汽缸压缩冲程后50曲轴度之间的范围内。因此，在该示例中，一号汽缸的爆震检测在上止点一号汽缸压缩冲程后20曲轴度与50曲轴度之间。可类似地限定用于其他发动机汽缸的爆震检测窗口。对于每个汽缸的发动机爆震窗口范围可根据经验确定并存储在控制器存储器中的表或函数中。表经由发动机转速和发动机扭矩进行索引。方法3700前进至3704。
在3704处，方法3700基于当前发动机位置和发动机爆震窗口选择性地对一个或多个发动机爆震传感器输出进行采样。例如，方法3700在上止点一号汽缸压缩冲程后20曲轴度与上止点一号汽缸压缩冲程后50曲轴度之间的范围内对发动机爆震传感器进行采样，以确定一号汽缸的爆震窗口的爆震传感器输出。方法3700前进至3706。
在3706处，方法3700判断在最近的或当前爆震传感器窗口中是否存在用于爆震传感器输出的良好的信噪比。在一个示例中，方法3700的判断可基于存储在控制器存储器中的表或函数的预定的信噪比。表或函数可根据当前汽缸爆震窗口、发动机转速和发动机扭矩进行索引。如果方法3700判断存在良好的信噪比，则答案为是，并且方法3700前进至3720。否则，答案为否，并且方法3700前进至3708。
在3708处，方法3700判断一个或多个发动机汽缸是否被停用。在一个示例中，存储器中的变量包含标识被停用的汽缸的值。例如，如果汽缸被停用，则表示一号汽缸的操作状态的变量可以具有零值，并且如果汽缸是活动的并在燃烧燃料和空气，则该变量可以具有值1。如果方法3700判断一个或多个发动机汽缸被停用，则答案为是，并且方法3700前进至3710。否则，答案为否，并且方法3700前进至3740。
在3710处，方法3700判断在当前曲轴角度下的爆震窗口(例如，当前爆震窗口)中的爆震传感器输出噪声或在其中爆震传感器输出刚被采样的爆震窗口(例如，当前爆震窗口)期间的爆震传感器输出噪声是否受汽缸的基于燃料和空气的汽缸停用影响。例如，八缸发动机的燃烧事件只相隔90曲轴度。因此，对于具有1-3-7-2-6-5-4-8的点火顺序的八缸发动机，来自六号汽缸的燃烧噪声(例如，通过燃烧压力引起的气门关闭和阻塞振动)可进入五号汽缸的爆震窗口。如果方法3700正在评估五号汽缸的爆震窗口中的爆震传感器噪声，并且通过停用通向五号汽缸的燃料流和气流来停用五号汽缸，则方法3700可以判断基于燃料和空气的汽缸停用影响五号汽缸爆震窗口中的爆震传感器噪声。注意，即使在该示例中，五号汽缸被停用，但当在低信噪比的条件期间五号汽缸活动时，其爆震窗口中的噪声可用于处理爆震传感器输出。
可替代地，如果方法3700正在评估五号汽缸的爆震窗口中的爆震传感器噪声，通过停用通向六号汽缸的燃料流和气流来停用六号汽缸，并且当五号汽缸是活动的并在燃烧空气和燃料时，来自六号汽缸的噪声(例如，当在汽缸循环期间进气门保持关闭时排气门关闭的噪声，或来自被停用的汽缸中的压缩和膨胀的噪声)进入五号汽缸的爆震窗口，则方法3700可以判断基于燃料和空气的汽缸停用影响五号汽缸爆震窗口中的爆震传感器噪声。如果方法3700判断在当前曲轴角度下的爆震窗口(例如，当前爆震窗口)中的爆震传感器输出噪声或在其中爆震传感器输出刚被采样的爆震窗口(例如，当前爆震窗口)期间的爆震传感器输出噪声受汽缸的基于燃料和空气的汽缸停用影响，则答案为是，并且方法3700前进至3742。否则，答案为否，并且方法3700前进至3712。
在3712处，方法3700判断在当前曲轴角度下的爆震窗口(例如，当前爆震窗口)中的爆震传感器输出噪声或在其中爆震传感器输出刚被采样的爆震窗口(例如，当前爆震窗口)期间的爆震传感器输出噪声是否受汽缸的基于燃料的汽缸停用影响。例如，如果方法3700正在评估五号汽缸的爆震窗口中的爆震传感器噪声，并且当空气流动到五号汽缸时通过停用燃料流来停用五号汽缸，则方法3700可以判断基于燃料的汽缸停用影响五号汽缸爆震窗口中的爆震传感器噪声(例如，来自五号和六号汽缸的气门打开和关闭的噪声，以及来自五号和六号汽缸的压缩和膨胀噪声)。
可替代地，如果方法3700正在评估五号汽缸的爆震窗口中的爆震传感器噪声，当空气流动到六号汽缸时通过停用燃料流来停用六号汽缸，并且当五号汽缸是活动的并在燃烧空气和燃料时，来自六号汽缸的噪声(例如，当在汽缸循环期间进气门保持关闭时排气门关闭的噪声，或来自被停用的汽缸中的压缩和膨胀的噪声)进入五号汽缸的爆震窗口，则方法3700可以判断基于燃料的汽缸停用影响五号汽缸爆震窗口中的爆震传感器噪声。如果方法3700判断在当前曲轴角度下的爆震窗口(例如，当前爆震窗口)中的爆震传感器输出噪声或在其中爆震传感器输出刚被采样的爆震窗口(例如，当前爆震窗口)期间的爆震传感器输出噪声受汽缸的基于燃料的汽缸停用影响，则答案为是，并且方法3700前进至3742。否则，答案为否，并且方法3700前进至3730。
在3714处，方法3700在当前爆震窗口期间对来自被采样的爆震传感器的输出进行带通滤波。带通滤波器可以是一阶或高阶滤波器。取经滤波的爆震传感器数据的平均值来提供第二爆震参考值。在一些示例中，可以在其中预期不发生爆震的条件期间确定第二爆震参考值。例如，当火花正时在边界火花正时之前延迟3曲轴度时，可以确定第二爆震参考值。另外，可以周期性地而不是在每个发动机循环确定第二爆震参考值(例如，在特定的发动机转速和扭矩下，对于汽缸中的每1000个燃烧事件为一次)。方法3700前进至3716。
在3716处，方法3700基于第二爆震参考来处理在当前爆震窗口中获得的爆震传感器数据，以确定在针对当前爆震窗口发生燃烧的汽缸中是否存在爆震。在一个示例中，在当前爆震窗口中获得的爆震传感器数据被积分以提供积分爆震值。然后将积分爆震值除以第二爆震参考值，并将结果与阈值进行比较。如果该结果大于阈值，则指示与爆震窗口相关联的汽缸的爆震。否则，不指示爆震。可以通过改变存储器中变量的值来指示爆震。方法3700前进至3718。
在3718处，方法3700调整致动器以减轻发动机爆震。在一个示例中，与爆震窗口相关联的汽缸的火花正时被延迟。此外或者可替代地，可以通过调整气门正时来减少通向与爆震窗口相关联的汽缸的气流。在又一个示例中，通过调整燃料喷射器的正时，可以使与爆震窗口相关联的汽缸的空燃比富化。在采取行动减轻爆震之后，方法3700退出。
在3720处，方法3700判断是否重新启用一个或多个发动机汽缸。方法3700可以基于改变状态的存储器中的一个或多个变量判断一个或多个发动机汽缸正在被重新启用或被请求重新启用。例如，如果汽缸停用，则表示一号汽缸的操作状态的变量可以具有零值，并且如果汽缸正在被重新启用，则该值可转换为值1。如果方法3700判断一个或多个发动机汽缸正在被重新启用，则答案为是，并且方法3700前进至3722。否则，答案为否，并且方法3700前进至3724。
在3722处，方法3700将被重新启用的汽缸的一个或多个爆震参考值调整到恰好在被重新启用的汽缸被停用之前的爆震参考值所具有的一个或多个预定值。预定值可以根据经验确定并存储到存储器中。当请求汽缸停用时，恰好在被重新启用的汽缸被停用之前的爆震参考值所具有的值存储到存储器中。因此，响应于汽缸停用，在各种发动机转速和扭矩下的每个汽缸的爆震窗口的爆震参考值存储到存储器中，并且响应于启用被停用的汽缸，从存储器中检索相同的爆震参考值，使得爆震参考值对于启用的汽缸条件是合理的，而不是使用在汽缸停用期间确定的爆震参考值。当汽缸被重新启用时，从存储器检索爆震参考值可以改善爆震检测。方法3700前进至3724。
在3724处，方法3700在当前爆震窗口期间对来自被采样的爆震传感器的输出进行带通滤波。带通滤波器可以是一阶或高阶滤波器。取经滤波的爆震传感器数据的平均值来提供第三爆震参考值。在一些示例中，可以在其中预期不发生爆震的条件期间确定第三爆震参考值。例如，当火花正时在边界火花正时之前延迟3曲轴度时，可以确定第三爆震参考值。另外，可以周期性地而不是在每个发动机循环确定第三爆震参考值(例如，在特定的发动机转速和扭矩下，对于汽缸中的每1000个燃烧事件为一次)。爆震参考值可不被修正为第三参考值，直到自汽缸重新启用以来已经发生了预定量的时间或发动机循环。相反，第三爆震参考值可以是在3722处确定的爆震参考值，直到满足预定条件。方法3700前进至3726。
在3726处，方法3700基于第三爆震参考来处理在当前爆震窗口中获得的爆震传感器数据，以确定在其中针对当前爆震窗口发生燃烧的汽缸中是否存在爆震。在一个示例中，在当前爆震窗口中获得的爆震传感器数据被积分以提供积分爆震值。然后将积分爆震值除以第三爆震参考值，并将结果与阈值进行比较。如果该结果大于阈值，则指示与爆震窗口相关联的汽缸的爆震。否则，不指示爆震。可以通过改变存储器中变量的值来指示爆震。方法3700前进至3718。
在3730和3740处，方法3700在当前爆震窗口期间对来自被采样的爆震传感器的输出进行带通滤波。带通滤波器可以是一阶或高阶滤波器。取经滤波的爆震传感器数据的平均值来提供第四爆震参考值。在一些示例中，可以在其中预期不发生爆震的条件期间确定第四爆震参考值。例如，当火花正时在边界火花正时之前延迟3曲轴度时，可以确定第四爆震参考值。另外，可以周期性地而不是在每个发动机循环确定第四爆震参考值(例如，在特定的发动机转速和扭矩下，对于汽缸中的每1000个燃烧事件为一次)。方法3700前进至3746。
在3746处，方法3700判断第四爆震参考值是否大于阈值。阈值可以经根据验确定并存储到存储器中。如果另外的爆震参考值高于阈值，则由于确定爆震强度的方式，爆震强度值可减小。因此，为了提高爆震传感器输出的信噪比，可以选择第一爆震参考值(例如，在3742处确定)或第二爆震参考值(例如，在3714处确定)而不是第四次爆震参考值来处理爆震传感器数据。如果方法3700判定第四爆震参考值大于阈值，则答案为是，并且方法3700前进至3750。否则，答案为否，并且方法3700前进至3748。
在3748处，方法3700基于第四爆震参考来处理在当前爆震窗口中获得的爆震传感器数据，以确定在其中针对当前爆震窗口发生燃烧的汽缸中是否存在爆震。在一个示例中，在当前爆震窗口中获得的爆震传感器数据被积分以提供积分爆震值。然后将积分爆震值除以第四爆震参考值，并将结果与阈值进行比较。如果该结果大于阈值，则指示与爆震窗口相关联的汽缸的爆震。否则，不指示爆震。可以通过改变存储器中变量的值来指示爆震。方法3700前进至3718。
在3750处，方法3700基于针对当前发动机转速和扭矩确定的第一爆震参考或第二爆震参考但在被停用的汽缸情况下来处理在当前爆震窗口中获得的爆震传感器数据，以确定在其中针对当前爆震窗口发生燃烧的汽缸中是否存在爆震。然后将积分爆震值除以第一爆震参考值或第二爆震参考值，并将结果与阈值进行比较。如果该结果大于阈值，则指示与爆震窗口相关联的汽缸的爆震。否则，不指示爆震。可以通过改变存储器中变量的值来指示爆震。第一爆震参考值可用于确定在第一条件期间的发动机爆震，并且第二爆震参考值可用于确定在第二条件期间的发动机爆震。例如，如果发动机气门关闭噪声大于阈值，则可以使用第一爆震参考值。如果发动机气门关闭噪声小于阈值，则可以使用第二爆震参考值。方法3700前进至3718。
在3742处，方法3700在当前爆震窗口期间对来自被采样的爆震传感器的输出进行带通滤波。带通滤波器可以是一阶或高阶滤波器。取经滤波的爆震传感器数据的平均值来提供第一爆震参考值。在一些示例中，可以在其中预期不发生爆震的条件期间确定第一爆震参考值。例如，当火花正时在边界火花正时之前延迟3曲轴度时，可以确定第一爆震参考值。另外，可以周期性地而不是在每个发动机循环确定第一爆震参考值(例如，在特定的发动机转速和扭矩下，对于汽缸中的每1000个燃烧事件为一次)。方法3700前进至3744。
在3744处，方法3700基于第一爆震参考来处理在当前爆震窗口中获得的爆震传感器数据，以确定在其中针对当前爆震窗口发生燃烧的汽缸中是否存在爆震。在一个示例中，在当前爆震窗口中获得的爆震传感器数据被积分以提供积分爆震值。然后将积分爆震值除以第二爆震参考值，并将结果与阈值进行比较。如果该结果大于阈值，则指示与爆震窗口相关联的汽缸的爆震。否则，不指示爆震。可以通过改变存储器中变量的值来指示爆震。方法3700前进至3718。
当发动机在发动机循环中转过所有发动机汽缸爆震窗口时，可以针对每个发动机汽缸执行方法3700。方法3700的描述中的示例本质上是示例性的，并不意图限制本公开。
此外，通过不更新变量和/或调整被停用的汽缸的火花正时(例如，不向被停用的汽缸提供火花)，被停用的汽缸的爆震控制可被暂停。在一个示例中，被停用的汽缸被指示给发动机爆震控制器，使得爆震控制器不必继续处理用于被停用的汽缸的爆震传感器数据。
以这种方式，可以响应于汽缸停用模式和汽缸停用来调整爆震参考值，以改善信噪比和发动机爆震检测。另外，可以基于汽缸停用在特定的发动机转速和扭矩下提供多个爆震参考值。
现在参考图38，示出了用于根据图37的方法操作发动机的顺序。在时间T3800-T3804处的竖直线表示所述顺序中感兴趣的时间。图38示出三个曲线图，并且曲线图在时间上对准并同时发生。图38的顺序表示用于以恒定速度和驾驶员需求扭矩操作四缸发动机的顺序。
自图38顶部起的第一曲线图是一号汽缸的爆震参考值对时间的曲线图。竖直轴线表示一号汽缸的爆震参考值，并且爆震参考值在竖直轴线箭头的方向上增加。较高的爆震参考值指示较高的背景发动机噪声(例如，不是由汽缸中的爆震引起的发动机噪声被评估为爆震)。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。根据工况，一号汽缸爆震参考值可以基于第一参考值、第二参考值、第三参考值或另外的参考值。水平线3802表示阈值水平，高于该阈值水平可以不选择第四爆震参考值。
自图38顶部起的第二曲线图是一号汽缸的选定的爆震参考值对时间的曲线图。竖直轴线表示一号汽缸的选定的爆震参考值，并且爆震参考值在竖直轴线箭头的方向上增加。选定的爆震参考值可以基于第一爆震参考值、第二爆震参考值、第三爆震参考值或第四爆震参考值。第四爆震参考值可如图37所述那样确定，并且选定的爆震参考基于当前车辆条件。选定的参考值是用于处理在爆震窗口中被采样的爆震传感器信息的参考值，以判断是否指示爆震(例如，在图37的3748处)。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图38顶部起的第三曲线图是汽缸停用模式对时间的曲线图。竖直轴线表示汽缸停用模式。当汽缸停用迹线靠近竖直轴线中心时，汽缸不被停用。当迹线靠近竖直轴线箭头时，通过停止向被停用的汽缸供应空气和燃料来停用被停用的汽缸。当迹线靠近水平轴线时，在空气流动通过被停用的汽缸的同时通过停止向被停用的汽缸供应燃料来停用被停用的汽缸。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
在时间3800处，一号汽缸爆震参考值是小于阈值3802的较高中间值。因为汽缸未被停用，并且爆震传感器信噪比低，所以一号汽缸爆震参考值是第三爆震参考值(例如，图37的3724)。发动机汽缸未被停用，如通过被停用的汽缸状态处于中间水平所指示的。由于一号汽缸爆震参考值小于阈值3802，所以选定的爆震参考值是一号汽缸爆震参考值的值。
在时间3801处，一号汽缸爆震参考值变为小于阈值3802的较低值。因为经由燃料和空气停用汽缸，并且因为爆震传感器信噪比低，所以一号汽缸爆震参考值是第一爆震参考值(例如，图37的3742)。经由空气和燃料停用发动机汽缸(例如，停止通过一号汽缸的燃料流和气流)，如通过被停用的汽缸状态处于较低水平所指示的。由于一号汽缸爆震参考值小于阈值3802，所以选定的爆震参考值是一号汽缸爆震参考值的值。由于汽缸在时间T3801处停用，并且由于被停用的汽缸影响一号汽缸爆震窗口中的噪声，所以一号汽缸参考值是第一爆震参考值(例如，从图37的3742)。
在时间T3802处，一号汽缸爆震参考值响应于重新启用汽缸而增加。一号汽缸爆震参考值是第三爆震参考值(例如，图37的3724)，因为其为在时间T3801处使汽缸停用之前的值。通过向一号汽缸供应空气和燃料来重新启用发动机汽缸，如通过被停用的汽缸状态处于中间水平所指示的。将选定的爆震参考值调整为在时间T3801处使汽缸停用之前的一号汽缸爆震参考值。通过使用在使汽缸停用之前的爆震参考值，可以提供改进的爆震参考值，因为爆震参考值基于活动汽缸(例如，当前发动机操作状态)而不是被停用的汽缸(例如，前一个发动机操作状态)。
在时间3803处，一号汽缸爆震参考值变为小于阈值3802的较低值。因为经由燃料停用汽缸(例如，当空气流动通过汽缸的同时停止通向汽缸的燃料喷射)，并且因为爆震传感器信噪比低，所以一号汽缸爆震参考值是第二爆震参考值(例如，图37的3714)。由于一号汽缸爆震参考值小于阈值3802，所以选定的爆震参考值是一号汽缸爆震参考值的值。由于汽缸在时间T3803处停用，并且由于被停用的汽缸影响一号汽缸爆震窗口中的噪声，所以一号汽缸参考值是第二爆震参考值(例如，从图37的3714)。
在时间T3804处，一号汽缸爆震参考值响应于重新启用汽缸而增加。一号汽缸爆震参考值是第三爆震参考值(例如，图37的3724)，因为其为在时间T3803处使汽缸停用之前的值。通过向一号汽缸供应空气和燃料来重新启用发动机汽缸，如通过被停用的汽缸状态处于中间水平所指示的。将选定的爆震参考值调整为在时间T3803处使汽缸停用之前的一号汽缸爆震参考值。
以这种方式，作为用于确定发动机爆震的存在或不存在的基础的汽缸的爆震参考值可以响应于汽缸停用和汽缸停用模式而被调整。
现在参考图39，示出了用于执行发动机的诊断的方法。图39的方法可以被包括在图1A至图6C所描述的系统中。图39的方法可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令而被包括。图39的方法可以与本文所描述的系统硬件和其他方法协作执行，以转变发动机或其部件的操作状态。
在3902处，方法3900监测发动机进气门和排气门的操作状态。在一个示例中，通过发动机汽缸、发动机排气系统和/或发动机进气系统(例如，在发动机进气歧管中)中的压力传感器监测发动机进气门和排气门的操作状态。方法3900前进至3904。
在3904处，方法3900判断是否请求汽缸停用(例如，停止一个或多个汽缸中的燃烧)，或者汽缸停用当前是否正在进行中。方法3900可以确定哪些发动机汽缸被启用(例如，燃烧空气和燃料)和停用，如图11的1118处所述，或者活动汽缸可被标识为存储器中特定位置处的变量的值。每当启用或停用汽缸时，可以修正变量的值。例如，存储器中的变量可以指示一号汽缸的操作状态。变量中的值1可以指示一号汽缸是活动的，而变量中的零值可以指示一号汽缸被停用。以这种方式可以确定每个汽缸的操作状态。停用汽缸的请求也可以基于存储器中变量的值。汽缸启用请求和停用请求可以是由控制器发出的命令。如果方法3900判断一个或多个汽缸被停用或请求被停用，则答案为是，并且方法3900前进至3906。否则，答案为否，并且方法3900前进至3930。
在3906处，方法3900判断在命令提升阀停用并且提供足够的时间来停用汽缸(例如，在作出请求之后的一个完整的发动机循环)之后，请求被停用的汽缸的一个或多个提升阀是否是活动的。可以基于汽缸压力、排气压力或进气压力确定一个或多个提升阀是活动的。可替代地，可将传感器放置在各个气门操作器上，以确定在被命令停用之后气门是否继续操作。如果方法3900判断被命令停用(例如，在发动机循环期间在发动机旋转时保持关闭)的一个或多个提升阀继续操作(例如，在发动机循环期间在发动机旋转时打开和关闭)，则答案为是，并且方法3900前进至3908。否则，答案为否，并且方法3900前进至3920。注意，在前进至3908之前，方法3900可在命令一个或多个提升阀停用之后等待预定量的时间，以确保提升阀条件是有效的。
在3908处，方法3900重新启用其中提升阀继续操作的一个或多个汽缸。通过启用汽缸的提升阀并向汽缸供应燃料和火花来重新启用一个或多个汽缸。启用汽缸提升阀为汽缸提供空气。空气和燃料在被启用的汽缸中燃烧。方法3900前进至3910。
在3910处，方法3900从可被停用的汽缸的列表中除去具有不停用的一个或多个气门的汽缸。因此，当气门被命令停用时，方法3900禁止具有不停用的气门的汽缸的汽缸停用。方法3900前进至3912。
在3912处，方法3900停用可替代汽缸以提供期望数目的被停用的汽缸。例如，如果请求四缸发动机的二号汽缸被停用，但二号汽缸的气门不停用，同时一号、三号和四号汽缸被启用，则如3910处所述，二号汽缸被重新启用，并且命令三号汽缸被停用。在该示例中，被停用的汽缸的期望数目为1，并且活动汽缸的期望数目为3。以这种方式，可以提供活动的和被停用的汽缸的期望数目。因此，即使在气门操作器劣化的情况下也可以维持改善的燃料经济性。方法3900前进至退出。
在3920处，方法3900经由活动汽缸提供期望量的发动机扭矩。期望量的发动机扭矩可以基于驾驶员需求扭矩，并且驾驶员需求扭矩可以基于加速器踏板的位置和车辆速度。通过控制通向活动汽缸的燃料流和气流来提供来自活动汽缸的期望量的扭矩。方法3900前进至退出。
在3930处，方法3900判断在命令提升阀被启用并且提供足够的时间来启用汽缸(例如，在作出请求之后的一个完整的发动机循环)之后，请求启用的或启用的汽缸的一个或多个提升阀是否是停用的。可以基于汽缸压力、排气压力或进气压力确定一个或多个提升阀是停用的。可替代地，可将传感器放置在各个气门操作器上，以确定在被命令启用之后气门是否不打开和关闭。如果方法3900判断被命令启用(例如，在发动机循环期间在发动机旋转时打开和关闭)的一个或多个提升阀在发动机循环期间不打开和关闭，则答案为是，并且方法3900前进至3932。否则，答案为否，并且方法3900前进至3940。注意，在前进至3932之前，方法3900可在命令一个或多个提升阀启用之后等待预定量的时间，以确保提升阀条件是有效的。
在3932处，方法3900停用其中提升阀在汽缸循环期间不打开和关闭的一个或多个汽缸。通过停用汽缸的提升阀并停止向汽缸供应燃料和火花来停用一个或多个汽缸。停用汽缸提升阀停止了通向汽缸的气流。方法3900前进至3934。
在3934处，方法3900从可被启用的汽缸的列表中除去具有不启用的一个或多个气门的汽缸。因此，当气门被命令启用时，方法3900禁止具有不启用的气门的汽缸的汽缸启用。在被从可启用的汽缸的列表中除去的汽缸中禁止燃烧。方法3900前进至3936。
在3936处，方法3900提供所请求的发动机扭矩达到可启用的汽缸的列表中的汽缸的容量。活动的汽缸的实际总数可响应于发动机扭矩请求而增加，或者响应于发动机扭矩请求而减小。因此，即使一个或多个汽缸的提升阀变劣化，也可以提供大量的发动机扭矩。方法3900前进至退出。
在3940处，方法3900经由活动汽缸提供期望量的发动机扭矩。期望量的发动机扭矩可以基于驾驶员需求扭矩，并且驾驶员需求扭矩可以基于加速器踏板的位置和车辆速度。通过控制通向活动汽缸的气流和燃料流来提供来自活动汽缸的期望量的扭矩。方法3900前进至退出。
现在参考图40，示出了用于根据图39的方法操作发动机的顺序。在时间T4000-T4005处的竖直线表示所述顺序中感兴趣的时间。图40示出五个曲线图，并且曲线图在时间上对准并同时发生。沿着每个曲线图的时间线的SS表示顺序的中断。中断之间的时间可长或可短。图40的顺序表示用于操作具有1-3-4-2的点火顺序的四缸发动机的顺序。
自图40顶部起的第一曲线图是汽缸停用请求(例如，停止一个或多个汽缸中的燃烧的请求)对时间的曲线图。竖直轴线表示汽缸停用请求，并且当迹线处于靠近竖直轴线箭头的水平时，请求汽缸停用。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图40顶部起的第二曲线图是二号汽缸气门操作状态对时间的曲线图。当迹线处于靠近竖直轴线箭头的较高水平时，二号汽缸中的汽缸气门是活动的。当迹线处于靠近水平轴线的较低水平时，二号汽缸中的汽缸气门是不活动的。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图40顶部起的第三曲线图是三号汽缸气门操作状态对时间的曲线图。当迹线处于靠近竖直轴线箭头的较高水平时，三号汽缸中的汽缸气门是活动的。当迹线处于靠近水平轴线的较低水平时，三号汽缸中的汽缸气门是不活动的。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图40顶部起的第四曲线图是所请求的活动汽缸的实际总数对时间的曲线图。竖直轴线表示所请求的活动汽缸的实际总数，并且沿竖直轴线设置所请求的活动汽缸的实际总数。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
自图40顶部起的第五曲线图是所请求的发动机扭矩对时间的曲线图。竖直轴线表示所请求的发动机扭矩，并且所请求的发动机扭矩的值在竖直轴线箭头的方向上增加。水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧向图的右侧增加。
在时间T4000处，不请求汽缸停用，如通过汽缸停用请求处于较低水平所指示的。二号和三号汽缸的气门是活动的。基于所请求的活动(例如，在燃烧空气和燃料)汽缸的数目为4，二号和三号汽缸的气门是活动的。所请求的发动机扭矩处于较高水平。
在时间4001处，所请求的发动机扭矩减小。响应于驾驶员需求扭矩的减小，所请求的发动机扭矩可减小。响应于所请求的发动机扭矩减小，所请求的发动机汽缸的数目从4减少到3。另外，响应于所请求的发动机扭矩的减小，断定汽缸停用请求。请求二号汽缸停用，并且命令二号汽缸的汽缸提升阀关闭。然而，二号汽缸的气门保持活动，如通过二号汽缸气门状态所指示的。因为二号汽缸的提升阀保持活动(例如，当发动机转过发动机循环时打开和关闭)，所以命令二号汽缸重新启用，如通过所请求的活动汽缸的数目转换回4所指示的。此后不久，响应于活动汽缸的数目变回3，命令三号汽缸停用。三号汽缸的提升阀变为不活动的(例如，在发动机循环期间保持关闭)，并且所请求的活动汽缸的数目在值3处保持恒定。
在时间T4002处，所请求的发动机扭矩增加，并且所请求的活动汽缸的数目增加回4。三号汽缸被重新启用，并且三号汽缸的气门被启用，如通过三号汽缸气门状态所指示的。二号汽缸保持活动，并且响应于所请求的活动汽缸的数目，未断定汽缸停用请求。
在时间T4003处，响应于所请求的活动汽缸的数目为2，断定汽缸停用请求。二号汽缸和三号汽缸的气门是不活动的。所请求的发动机扭矩处于低水平，其允许发动机提供所请求的扭矩将小于活动汽缸的满额(full complement)。
在时间4004处，响应于驾驶员需求扭矩(未示出)的增加，发动机扭矩请求增加。响应于增加的所请求的扭矩，所请求的活动汽缸的数目增加到值4。响应于所请求的活动汽缸的数目，三号汽缸的气门重新启用，但是二号汽缸的气门不重新启用。时间T4004之后不久，所请求的活动汽缸的数目转换为值3，并且命令二号汽缸被停用(例如，在发动机循环期间停止燃料的递送并且保持提升阀关闭)。另外，针对二号汽缸再次断定汽缸停用请求。发动机提供了与三个活动汽缸允许的扭矩容量同样多的所请求的扭矩。
在时间4005处，响应于驾驶员需求扭矩的减小，减小所请求的发动机扭矩。响应于所请求的发动机扭矩的减小，所请求的活动汽缸的数目从3减少到2。响应于所请求的活动汽缸的数目，三号汽缸的气门被停用，并且二号和三号汽缸被停用。还保持断定汽缸停用请求。
以这种方式，响应于当被请求停用时可不被停用的气门，可以调整所请求的活动发动机汽缸的数目。另外，响应于当被请求启用时可被停用的气门，可以调整所请求的活动发动机汽缸的数目。
现在参考图41，示出了用于对具有汽缸停用的发动机的氧传感器进行采样的方法。图41的方法可以被包括在图1A至图6C所描述的系统中。图41的方法可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令而被包括。图41的方法可以与本文所描述的系统硬件和其他方法协作执行，以转变发动机或其部件的操作状态。
在4102处，方法4100判断发动机的一个或多个汽缸是否被停用。方法4100可以评估存储在存储器中的变量的值，以确定一个或多个发动机汽缸是否被停用。如果方法4100判断一个或多个发动机汽缸被停用，则答案为是，并且方法4100前进至4104。否则，答案为否，并且方法4100前进至4120。
在4120处，方法4100在汽缸排上的每个汽缸的每个排气冲程对汽缸排的氧传感器进行两次采样。因此，如果发动机是具有单汽缸排的四缸发动机，则方法4100在两个发动机转数中对氧传感器进行八次采样。然后取样本的平均值以提供发动机的空燃比估计。此外，通过对在汽缸的排气冲程期间获得的两个样本取平均值，可以估计汽缸特定空燃比，以确定汽缸的空燃比。方法4100前进至4108。
在4108处，方法4100基于氧传感器样本调整供应给发动机汽缸的燃料。如果氧气传感器指示比所期望的更稀的空燃比，则可将附加的燃料喷射到发动机。如果氧气传感器指示比所期望的更富的空燃比，则可以将较少的燃料喷射到发动机。方法4100前进至退出。
在4104处，方法4100确定哪些发动机汽缸被停用。在一个示例中，方法4100评估存储在存储器中的指示活动的和被停用的汽缸的值。方法4100确定哪些汽缸被停用并前进至4106。
在4106处，方法4100在汽缸排上的每个汽缸的每个排气冲程对汽缸排的氧传感器进行两次采样，除了不被采样的被停用的汽缸的排气冲程之外。可替代地，可以丢弃在被停用的汽缸的排气冲程期间采集的氧样本。然后取样本的平均值以确定平均发动机空燃比。方法4100前进至4108。
通过在被停用的汽缸的排气冲程期间不对氧传感器进行采样，可以减少可在发动机空燃比估计上引起的空燃比偏差。具体地，如果一个汽缸空气燃料混合物比其他汽缸更稀或更富，并且其排气在被停用的汽缸的排气冲程附近被排出，则可以通过在发动机循环期间不对来自汽缸的更稀或更富的输出进行两次采样来减小发动机空燃比的偏差。
现在参考图42，示出了用于对具有汽缸停用的发动机的凸轮传感器进行采样的方法。图42的方法可以被包括在图1A至图6C所描述的系统中。图42的方法可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令而被包括。图42的方法可以与本文所描述的系统硬件和其他方法协作执行，以转变发动机或其部件的操作状态。
在4202处，方法4200判断发动机的一个或多个汽缸是否被停用。方法4200可以评估存储在存储器中的变量的值，以确定一个或多个发动机汽缸是否被停用。如果方法4200判断一个或多个汽缸被停用，则答案为是，并且方法4200前进至4204。否则，答案为否，并且方法4200前进至4220。
在4220处，方法4200在包括由进气凸轮传感器监测的进气凸轮的汽缸排上的每个汽缸的每个进气冲程对进气凸轮传感器进行两次采样。同样地，方法4200在包括由排气凸轮传感器监测的排气凸轮的汽缸排上的每个汽缸的每个排气冲程对排气凸轮传感器进行两次采样。因此，如果发动机是具有单个进气凸轮的四缸发动机，则方法4200在两个发动机转数中对凸轮传感器进行八次采样。可以针对采集的每个凸轮传感器样本确定凸轮位置和速度。方法4200前进至4208。
在4208处，方法4200调整凸轮相位致动器命令，以基于凸轮传感器样本调整凸轮位置。如果凸轮传感器指示凸轮位置不在其期望位置，并且/或者如果凸轮比所期望的移动得更慢或更快，则调整凸轮相位命令以减小实际的凸轮位置和期望的凸轮位置之间的误差。方法4200前进至退出。
在4204处，方法4200确定哪些发动机汽缸被停用。在一个示例中，方法4200评估存储在存储器中的指示活动的和被停用的汽缸的值。方法4200确定哪些汽缸被停用并且前进至4206。
在4206处，方法4200在进气凸轮的每个进气冲程对汽缸排的凸轮传感器进行两次采样，或者在排气凸轮的每个排气冲程对汽缸排的凸轮传感器进行两次采样，除了不被采样的被停用的汽缸的排气冲程之外。可替代地，可以丢弃在被停用的汽缸的进气或排气冲程期间采集的凸轮传感器样本。然后处理样本以确定凸轮位置和速度。此外，可以对凸轮样本取平均值以减少凸轮信号噪声。方法4200前进至4208。
通过在被停用的汽缸的进气冲程或排气冲程期间不对凸轮传感器进行采样，可以减少可在发动机凸轮位置上引起的凸轮位置偏差。凸轮相位致动器移动的速率可受到汽缸是否被停用的影响。因此，当被停用的汽缸的气门弹簧不协助相对于曲轴位置的凸轮移动时，可期望消除所采集的凸轮样本。
注意，本文中包括的示例控制和估计程序可与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文所公开的控制方法和程序可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可由包括与各种传感器、致动器和其他发动机硬件组合的控制器的控制系统实行。本文所述的具体程序可表示任何数目的处理策略中的一种或多种，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所说明的各种动作、操作和/或功能可按说明的顺序执行、并行执行或在一些情况下省略。同样，处理的顺序不是实现本文所述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为易于说明和描述提供。根据所使用的特定策略，可重复执行所说明的动作、操作和/或功能中的一种或多种。进一步地，所描述的动作、操作和/或功能中的至少一部分可用图形表示待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。当所描述的动作通过在包括与一个或多个控制器组合的各种发动机硬件组件的系统中执行所述指令而被实行时，控制动作也可转换在物理世界中的一个或多个传感器或致动器的操作状态。
本说明书就此结束。在不脱离本说明书的精神和范围的情况下，本领域的技术人员在阅读本说明书后会想到许多更改和修改。例如，以天然气、汽油、柴油或可替代燃料配置操作的I3、I4、I5、V6、V8、V10和V12发动机可有利地使用本说明书。

Claims (20)

1.一种发动机操作方法，其包括：
在发动机循环期间通过停止第一汽缸中的燃烧来停用所述第一汽缸之后，针对所述第一汽缸的第一燃烧事件将燃料直接喷射到所述第一汽缸，在所述第一汽缸被停用时所述发动机继续旋转而没有在全部时间停止；
在所述第一汽缸被停用之后，针对所述第一汽缸中的第二燃烧事件在所述第一汽缸被停用之后第一次将燃料经进气道喷射到所述第一汽缸；以及
在所述发动机循环期间第二汽缸和所述第一汽缸被停用之后针对所述第二汽缸中的第一燃烧事件将燃料经进气道喷射到所述第二汽缸。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述汽缸被停用之后，针对所述第一汽缸中的所述第二燃烧事件不将燃料直接喷射到所述汽缸，并且其中在所述第一燃烧事件和所述第二燃烧事件之间在所述发动机中不存在燃烧事件。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述第二汽缸被停用之后，针对所述第二汽缸中的所述第二燃烧事件将燃料直接喷射到所述第二汽缸。
4.根据权利要求1所述的方法，其中通过在所述发动机的整个循环期间仅保持所述第一汽缸的进气门关闭并停止通向所述第一汽缸的燃料流来停用所述第一汽缸。
5.根据权利要求1所述的方法，其中通过在所述发动机的整个循环期间保持所述第一汽缸的进气门和排气门关闭并停止通向所述第一汽缸的燃料流来停用所述第一汽缸。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括在将燃料直接喷射到所述第一汽缸之前通过打开所述进气门来重新启用所述第一汽缸。
7.一种用于操作发动机的方法，其包括：
响应于驾驶员需求扭矩的增加速率超过阈值，在通过停止第一汽缸中的燃烧来停用所述第一汽缸之后，针对所述第一汽缸中的第一燃烧事件将燃料直接喷射到所述第一汽缸，在所述第一汽缸被停用时所述发动机继续旋转而没有在全部时间停止；以及
响应于所述驾驶员需求扭矩的所述增加速率小于所述阈值，在通过停止第二汽缸中的燃烧来停用所述第二汽缸之后，针对所述第二汽缸中的第一燃烧事件将燃料经进气道喷射到所述第二汽缸，在所述第二汽缸被停用时所述发动机继续旋转而没有在全部时间停止。
8.根据权利要求7所述的方法，其中通过停止通向所述第一汽缸的气流和燃料流来停用所述第一汽缸，并且其中所述驾驶员需求扭矩基于加速器踏板位置。
9.根据权利要求7所述的方法，其中当将燃料直接喷射到所述第一汽缸时，所述驾驶员需求扭矩的增加速率从第一驾驶员需求扭矩增加，并且当将燃料经进气道喷射到所述第一汽缸时，所述驾驶员需求扭矩的增加速率从所述第一驾驶员需求扭矩增加。
10.根据权利要求7所述的方法，还包括在直接或经进气道将燃料喷射到所述第一汽缸之前，通过重新启用进气门来重新启用所述第一汽缸。
11.根据权利要求10所述的方法，其中重新启用进气门包括打开进气门。
12.根据权利要求7所述的方法，其中通过在所述发动机的整个循环期间仅关闭所述第一汽缸的进气门并停止通向所述第一汽缸的燃料流来停用所述第一汽缸。
13.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一汽缸被重新启用，并且所述方法还包括响应于重新启用所述第一汽缸来调整所述第一汽缸的火花正时。
14.根据权利要求7所述的方法，其中在所述第一汽缸被停用时，所述发动机的至少一个汽缸燃烧空气燃料混合物。
15.一种车辆系统，其包括：
发动机，其包括一个或多个停用汽缸提升阀以及用于发动机汽缸的进气道燃料喷射器和直接燃料喷射器；以及
控制器，其包括非暂时性可执行指令，所述可执行指令当由所述控制器执行时，使所述直接燃料喷射器在所述发动机的汽缸已经被停用之后针对所述汽缸中的第一汽缸中的第一燃烧事件将燃料喷射到所述第一汽缸，所述直接燃料喷射器在发动机转速和命令的发动机扭矩下针对所述第一燃烧事件将燃料喷射到所述第一汽缸，其中当所述第一汽缸的燃烧事件不是所述第一燃烧事件时，所述进气道燃料喷射器喷射燃料而所述直接燃料喷射器不喷射燃料至所述第一汽缸，并且所述控制器还包括在第二汽缸和所述第一汽缸被停用之后，针对所述第二汽缸中的第一燃烧事件将燃料经进气道喷射到所述第二汽缸。
16.根据权利要求15所述的车辆系统，还包括用以在所述第一汽缸和所述第二汽缸已经被停用之后在所述第一燃烧事件之后停止经由所述直接燃料喷射器喷射燃料同时所述发动机在所述发动机转速和所述命令的发动机扭矩下操作的附加指令。
17.根据权利要求15所述的车辆系统，还包括用以在所述所述第一汽缸和所述第二汽缸已经被停用之后针对所述发动机中的所述第一燃烧事件将燃料经由所述进气道燃料喷射器喷射到所述第二汽缸的附加指令。
18.根据权利要求15所述的车辆系统，其中响应于所述命令的发动机扭矩的变化速率超过阈值启用所述直接燃料喷射器。
19.根据权利要求18所述的车辆系统，还包括响应于所述命令的发动机扭矩的所述变化速率不超过所述阈值经由所述进气道燃料喷射器而不是所述直接燃料喷射器将燃料喷射到所述第一汽缸的附加指令。
20.根据权利要求15所述的车辆系统，其中所述发动机不包括是停用汽缸提升阀的任何进气门。
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