CN108266277B - 操作发动机的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及操作发动机的系统和方法。提出用于控制停用的发动机气缸的操作的系统和方法。在一个示例中，在停用的发动机气缸排气门保持关闭的同时，提前停用的发动机气缸的进气门正时以减小进气压力脉动的幅度。进一步地，停用的气缸的进气门正时可响应于进气歧管压力传感器的输出被提前。

Description

操作发动机的系统和方法
技术领域
本说明书涉及用于改善包括气缸的发动机的操作的系统和方法，气缸可以被选择性地激活(activated)和停用(deactivated)以节省燃料同时满足发动机扭矩需求。该系统和方法可以被应用到发动机，以通过停用停用的气缸的排气门和操作停用的气缸的进气门来停用发动机气缸。
背景技术
发动机气缸可以通过终止发动机气缸内的燃烧被停用。通过停止燃料进入气缸可以终止气缸内的燃烧。进一步地，如果发动机是火花点火式发动机，则向停用的气缸供应的火花也可以被终止。如果停用的气缸的进气门和排气门继续操作同时终止停用的气缸内的燃烧，则氧气可从发动机进气歧管被泵送至排气后处理系统。如果过量的氧气被泵送到排气后处理系统，则会使排气后处理系统的性能劣化。因此，可以希望在发动机继续旋转的同时停止空气流过停用的气缸。一种停止空气流过停用的发动机气缸的方式是在发动机继续旋转的同时保持停用的气缸的进气门和排气门处于关闭位置。然而，如果所有发动机气缸可以用这种方式被停用，则制造这种发动机的成本会过高。
发明内容
本发明人在此已经认识到上面提及的问题并且已经开发一种发动机方法，其包括：在使发动机旋转通过发动机循环的同时，保持发动机的气缸的排气门关闭并且操作气缸的进气门；并且在使发动机旋转通过发动机循环的同时，将在一发动机转速和扭矩下的气缸的进气门正时提前超过在该发动机转速和扭矩下的气缸的基本进气门正时。
通过在发动机旋转时保持排气门关闭并且操作进气门，可以提供选择性地停用发动机的一个或多个气缸而不将氧气泵送到排气后处理系统且不必包括停用的进气门的技术效果。因此，可降低系统成本。另外，在发动机循环期间，在排气门保持关闭的同时，提前进气门正时可以减小进气歧管压力脉动(pulsation)的幅度。减少进气歧管压力脉动可降低发动机噪声、振动和不舒适性。进一步地，通过提前进气门正时，可以增加发动机容积效率，使得在一个或多个发动机气缸被停用的同时，可以增加活动气缸的效率。
本说明书可以提供若干优点。具体地，该方法可降低发动机噪声和振动。进一步地，该方法可在发动机循环期间响应于发动机进气歧管压力脉动的幅度，提前或者延迟停用的气缸的进气门正时而不使空气流过停用的气缸，从而改善进气门正时控制。更进一步地，该方法可以在至少一个发动机气缸被停用的同时，响应于活动气缸的实际总数提前进气门正时以进一步改善发动机操作。
本发明的上述优点和其它优点以及特征将通过单独或结合附图从以下的具体实施方式而显而易见。
应当理解，提供上面的发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。这并不意味着确定要求保护的主题的关键或必要特征，其范围由随附的权利要求书唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。
附图说明
通过单独或参考附图阅读在本文中称为具体实施方式的实施例的示例，将更全面地理解本文所述的优点，其中：
图1是发动机的示意图；
图2A是具有两个气缸组的八缸发动机的示意图；
图2B是具有单个气缸组的四缸发动机的示意图；
图3A是示出具有基本进气门正时的停用的气缸的示例性气缸泵送循环的曲线图；
图3B是示出当进气门正时从基本正时提前时示例性停用的气缸泵送循环的曲线图；以及
图4示出了用于操作发动机的示例方法的流程图。
具体实施方式
本说明书涉及控制停用的发动机气缸以改善发动机操作。图1示出包括可被选择性停用的气缸的发动机。图2A和图2B示出了图1所描述的发动机的示例性配置。图3A示出了停用的气缸的示例性气缸泵送循环，该停用的气缸具有基本进气门正时和在气缸泵送循环内保持关闭的排气门。图3B示出了停用的气缸的示例性气缸泵送循环，该停用的气缸具有提前的进气门正时和在气缸泵送循环内保持关闭的排气门。图4示出了用于操作图1-2B的发动机的方法。在本公开的上下文中，在发动机循环(例如，四冲程发动机转两圈)期间，当气缸正燃烧空气和燃料时，该气缸被激活。在发动机循环期间，当气缸没有燃烧空气和燃料时，该气缸被停用。进一步地，在本公开的上下文中，无论发动机的排气门是被激活还是被停用，发动机气缸的排气冲程总是发动机气缸的排气冲程。同样，即使进气门和排气门被停用，对于发动机的其他冲程，发动机气缸保持其相应的冲程。
参考图1，包括多个气缸的内燃发动机10(图1示出其中的一个气缸)被电子发动机控制器12控制。发动机10包括燃烧室30和气缸壁32，活塞36位于其中并且被连接到曲轴40。
燃烧室30被示出经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。排气门可以由可变排气门操作器53操作，该可变排气门操作器53可以以机械方式、电气方式、液压方式或通过它们的组合来致动。例如，排气门致动器可以是在美国专利公开2014/0303873和美国专利6,321,704、6,273,039和7,458,345中描述的类型，为了所有意图和目的，上述专利公布/专利被全文并入本文。经由可变排气门操作器53可以使排气门54在整个发动机循环期间保持关闭。进一步地，排气门操作器可以与曲轴40同步或异步地打开排气门54。排气门54的位置可以由排气门位置传感器57确定。经由以曲轴40的一半转速旋转的凸轮轴51打开和关闭进气门52。替代地，可以经由可变气门操作器选择性地操作进气门52。
燃料喷射器66被示出定位成将燃料直接喷射到气缸30中，这是本领域技术人员已知的直接喷射。替代地，可以将燃料喷射到进气道，这是本领域技术人员已知的进气道喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的信号的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。燃料通过燃料系统175输送到燃料喷射器66。另外，进气歧管44被示为与可选电子节气门62(例如蝶形阀)连通，电子节气门62调节节流板64的位置以控制从空气过滤器43和进气装置42到进气歧管44的空气流量。节气门62调节从发动机进气装置42中的空气过滤器43到进气歧管44的空气流量。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。在一些示例中，节气门62和节流板64可以被定位在进气门52和进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门。
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。通用排气氧(UEGO)传感器126被示为耦接到催化转化器70上游的排气歧管48。替代地，双态排气氧传感器可以代替UEGO传感器126。
在一个示例中，转换器70能够包括多个催化剂砖。在另一个示例中，能够使用多个排放控制装置，每个排放控制装置均具有多个砖。在一个示例中，转换器70可以是三元型催化剂。
控制器12在图1中被示出为传统的微型计算机，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(RAM)108、保活存储器(KAM)110和常规的数据总线。控制器12被示出为接收来自联接到发动机10的传感器的各种信号，除了上述信号以外，还包括：来自联接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；联接至加速器踏板130的用于感测人类驾驶员132施加的力的位置传感器134；来自联接进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量值；来自霍尔效应传感器118的感测曲轴40位置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值；当人类驾驶员132施加制动踏板150时来自制动踏板位置传感器154的制动踏板位置；以及来自传感器58的节气门位置的测量值。大气压力也可以被感测(传感器未示出)以供控制器12处理。在本说明书的优选方面，发动机位置传感器118在曲轴每旋转一周产生预定数量的等间距脉冲，据此可确定发动机转速(RPM)。用户界面155(其可以被称为显示器或面板)允许车辆乘员请求车辆模式(例如，经济/标准)并接收请求或来自控制器12的诊断信息。
在一些示例中，在混合动力车辆中，发动机可以被联接到电动马达/电池系统。进一步地，在一些示例中，可以采用其他发动机配置，例如柴油发动机。
在操作期间，发动机10内的每个气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。在进气冲程期间，通常，排气门54关闭且进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入到燃烧室30中，并且活塞36移动到气缸的底部，以便增加燃烧室30内的容积。活塞36靠近气缸底部并且在其冲程结束时(例如，当燃烧室30处于其最大容积时)的位置通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向气缸盖移动，以便于压缩燃烧室30内的空气。活塞36在其冲程结束时且最靠近气缸盖(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)的点通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文被称为喷射的过程中，燃料被引入到燃烧室内。在下文中被称为点火的过程中，喷射的燃料被已知的点火器件(诸如，火花塞92)点燃，从而导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞36推回到BDC。曲轴40将活塞运动转换成旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开，以将燃烧的空气燃料混合物释放到排气歧管48，且活塞返回到TDC。注意，上面所述仅仅作为示例示出，且进气门和排气门打开和/或关闭正时可改变，例如，以提供正或负气门重叠、延迟进气门关闭或各种其他示例。
现在参考图2A，示出包括两个气缸组的示例性多缸发动机。发动机包括图1中示出的气缸和相关部件。发动机10包括八个气缸210。八个气缸中的每一个气缸都被编号，并且气缸的编号被包括在气缸内。燃料喷射器66选择性地将燃料供应到被激活(例如，在发动机的循环内燃烧燃料)的气缸中的每个。当请求小于发动机的全扭矩容积时，气缸1-8可被选择性地停用以改善发动机燃料经济性。例如，气缸2、3、5和8(例如，固定型式(pattern)的停用的气缸)可以在发动机循环(例如，四冲程发动机转两圈)期间被停用，并且可以在多个发动机循环被停用，同时发动机转速和负荷是恒定的或非常小的。在不同的发动机循环期间，第二固定型式的气缸1、4、6和7可以被停用。此外，基于车辆工况，可以选择性地停用其它型式的气缸。另外，发动机气缸可以被停用，使得在多个发动机循环内固定型式的气缸不被停用。相反，被停用的气缸可以从一个发动机循环到下一个发动机循环是变化的。
每个气缸组202和204包括用于操作进气门的凸轮轴51。凸轮轴51可以包括用于发动机组中每个气缸的凸轮凸角，使得提前气缸组的一个发动机气缸的进气凸轮正时提前气缸组的所有发动机气缸的进气门正时。进一步地，每个气缸包括可变排气门操作器53，用于选择性地打开和关闭排气门。由于进气门经由进气凸轮轴51继续打开和关闭，发动机气缸可以通过在整个发动机循环内终止到气缸的燃料流且保持气缸的排气门关闭而被停用。燃料被输送到气缸的同时，发动机气缸可以通过在发动机循环期间开始打开和关闭排气门和进气门而被激活。发动机10包括第一气缸组204，其包括四个气缸1、2、3和4。发动机10还包括第二气缸组202，其包括四个气缸5、6、7和8。在发动机的循环期间，每个组的气缸可以是活动的或被停用。
现在参照图2B，示出包括一个气缸组的示例性多缸发动机。发动机包括图1中示出的气缸和相关部件。发动机10包括四个气缸210。四个气缸的每个气缸都被编号且气缸的编号被包括在气缸内。燃料喷射器66选择性地供应燃料到被激活(例如，在发动机的循环期间燃烧燃料，其中在活动的气缸的循环期间，进气门和排气门打开和关闭)的气缸中的每一个。当请求小于发动机的全扭矩容积时，可以选择性地停用气缸1-4(例如，在发动机的循环期间没有燃烧燃料，其中在被停用的气缸的整个循环期间进气门和排气门保持关闭)，以改善发动机燃料经济性。例如，在多个发动机循环(例如，四冲程发动机转两圈)期间，可以停用气缸2和3(例如，固定型式的停用的气缸)。在不同的发动机循环期间，第二固定型式的气缸1和4可以在多个发动机循环内被停用。此外，基于车辆工况，可以选择性地停用其它型式的气缸。另外，发动机气缸可以被停用，使得在多个发动机循环内不停用固定型式的气缸。相反，被停用的气缸可以从一个发动机循环到下一个发动机循环是变化的。以这种方式，停用的发动机气缸可以从一个发动机循环到下一个发动机循环旋转或变化。
发动机10包括单个气缸组250，其包括四个气缸1-4。在发动机的循环期间，单组的气缸可以是活动的或被停用。气缸组250包括用于操作进气门的凸轮轴51。凸轮轴51可以包括用于发动机气缸组的每个气缸的凸轮凸角，使得提前气缸组的一个发动机气缸的进气凸轮正时提前气缸组的所有发动机气缸的进气门正时。进一步地，每个气缸包括可变排气门操作器53，用于选择性地打开和关闭排气门。由于进气门经由进气凸轮轴51继续打开和关闭，发动机气缸可以通过在整个发动机循环停止到气缸的燃料流量且保持气缸的排气门关闭而被停用。在燃料被输送到气缸的同时，发动机气缸可以通过在发动机的循环期间开始打开和关闭排气门和进气门而被激活。
图1-2B的系统提供了一种发动机系统，其包括：发动机，该发动机包括一个或多个气缸排气门停用机构；控制器，该控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，以用于在整个发动机循环内经由一个或多个气缸排气门停用机构停用处于关闭位置的气缸的排气门，在停用处于关闭位置的气缸的排气门的同时提前气缸的进气门正时，以及响应于进气歧管压力脉冲幅度限制进气门正时的提前。该发动机系统进一步包括用以响应于激活气缸的请求而延迟气缸的进气门正时的附加的可执行指令。发动机系统进一步包括用以通过终止燃料到气缸的输送来停用气缸的附加的可执行指令。发动机系统进一步包括在提前气缸的进气门正时的同时提前活动发动机气缸的进气门正时的附加的指令。发动机系统包括，其中活动发动机气缸正燃烧空气和燃料。发动机系统包括，其中发动机还包括在发动机的进气歧管内的压力传感器。
现在参照图3A，示出了具有基本进气门正时的停用的气缸的示例性气缸泵送循环的曲线图。竖直轴线代表气缸压力，或者气缸内的压力，并且气缸压力沿着竖直轴线箭头的方向增加。水平轴线代表气缸容积，并且气缸容积沿着水平轴线箭头的方向增加。所示的气缸泵送循环不意味着限制，而是被替代地示出以说明在此描述的概念。
在该示例性气缸泵送循环中，气缸在整个泵送循环(例如，发动机转两圈)期间被停用且气缸的排气门保持在关闭位置。从301处开始，气缸内的活塞(未示出)处在下止点进气冲程(最大气缸容积的活塞位置)，其中，停用的气缸的进气门打开且排气门关闭。随着发动机旋转，活塞开始朝向气缸盖移动，由此减小气缸容积。当发动机随着活塞在压缩冲程期间朝向气缸盖移动而继续旋转时，进气门在302处被关闭。当气缸处于其压缩冲程时，气缸压力沿箭头303的方向遵循曲线部分304，并且气缸压力在压缩冲程随着发动机旋转且活塞朝向气缸盖移动而增加。气缸压力在上止点压缩冲程308达到峰值或最高值并且接着随着活塞远离上止点压缩冲程移动且沿曲线部分306进入膨胀冲程而开始减小。气缸压力在膨胀冲程期间沿着箭头307的方向移动。随着发动机旋转，活塞在301处接近下止点膨胀冲程。在经过下止点膨胀冲程后，气缸进入排气冲程且气缸压力再次沿箭头303的方向遵循曲线部分304。发动机继续旋转且使活塞朝向上止点排气冲程移动。
在305处活塞到达上止点排气冲程之前不久，进气门打开使得气缸内的压力被释放进入发动机进气歧管(未示出)。气缸内的压缩空气被释放进入发动机进气歧管引起发动机进气歧管内的压力脉冲(例如，压力增加)，且气缸内的压力下降，使得气缸压力沿311的方向遵循曲线部分310。气缸压力在301处在下止点进气冲程达到最小水平且气缸容积达到其最大值。在活塞达到下止点进气冲程之后，气缸泵送循环重复进行。
在这个示例中，进气门打开时间在305处是基本进气门正时，其中进气门接近上止点进气冲程(其中由于排气门在气缸被停用的循环中没有打开，气缸压力高)打开。因为进气门打开晚，压力的增加发生在发动机进气歧管内。这些压力增加可增加发动机噪声和振动。
现在参考图3B，示出具有基本进气门正时的停用的气缸的第二示例性气缸泵送循环的曲线图。竖直轴线代表气缸压力，或者气缸内的压力，并且气缸压力沿竖直轴线箭头的方向增加。水平轴线代表气缸容积，并且气缸容积沿水平轴线箭头的方向增加。示出的气缸泵送循环不意味着限制，而是被替代地示出以说明在此描述的概念。
在该示例性气缸泵送循环中，气缸在整个泵送循环(例如，发动机转两圈)期间被停用且气缸的排气门保持在关闭位置。进一步地，进气门正时从图3A中所示的基本进气门正时提前。在351处开始，气缸中的活塞(未示出)处在下止点进气冲程(最大气缸容积的活塞位置)，其中停用的气缸的进气门关闭且排气门关闭。随着发动机旋转，活塞开始朝向气缸盖移动，由此减小气缸容积并且增加气缸内的压力。在这个示例中，进气门在352处关闭，这早于(例如，在时间上更提前于气缸泵送循环)图3A的302。当气缸处于其压缩冲程时，气缸压力沿箭头353的方向遵循曲线部分354，并且气缸压力在压缩冲程随着发动机旋转和活塞朝向气缸盖移动而增加。气缸压力在上止点压缩冲程358处达到峰值或最高值，并且接着随着活塞远离上止点压缩冲程移动且沿着曲线部分356进入膨胀冲程开始减小。在膨胀冲程期间，气缸压力沿着箭头357的方向移动。随着发动机旋转，活塞在351处接近下止点膨胀冲程。在经过下止点膨胀冲程后，气缸进入排气冲程且气缸压力再次沿箭头353的方向遵循曲线部分354。发动机继续旋转且使活塞朝向上止点排气冲程移动。
在该示例中，该进气门正时相比于图3A中所示的进气门正时被提前。因此，在排气冲程期间，进气门在355处打开，进气门打开使气缸内的压力被释放进入发动机进气歧管(未示出)。然而，由于进气门打开被提前，气缸内的压力较低。结果，气缸内的压缩空气被释放进入发动机进气歧管致使相比于图3A示出的气缸泵送循环，发动机进气歧管内的压力脉冲(例如，压力增加)较小或者降低。气缸内的压力下降，使得气缸压力沿361的方向遵循曲线部分360。进气门在352处关闭且气缸容积继续增加，由此进一步减小气缸压力直到气缸压力达到351(下止点进气冲程)。在活塞达到下止点进气冲程后，气缸泵送循环重复进行。
在该示例中，进气门打开时间在355处从图3A中示出的基本进气门正时被提前。因为排气门早或提前打开，针对同一发动机转速和发动机扭矩输出，相比于当进气门正时为图3A中示出的基本正时时，可减少发动机进气歧管内压力的增加。因此，当停用的发动机气缸的进气门正时从基本进气门正时被提前时，发动机噪声、振动和不舒适性可以被减少。
现在参考图4，描述了用于操作发动机的方法的流程图。该方法可以包括在停用的气缸的排气门保持关闭的同时提前停用的气缸的进气门正时，从而阻止空气流过气缸以改善排放系统效率。图4的方法可以被并入到图1-2B的系统中并且可以与图1-2B的系统协作。进一步地，图4的方法的至少部分可以被并入作为在非暂时性存储器中存储的可执行指令，而该方法的其它部分可以经由控制器在物理世界中转变装置和致动器的操作状态来执行。在方法400有效的同时车辆的发动机在旋转且在至少在一个气缸中燃烧空气和燃料。
在402处，方法400确定车辆工况。车辆工况可以包括但不限于发动机转速、发动机扭矩需求、发动机温度、车辆操作模式(例如，经济模式/标准模式等)、暂停(suspension)模式和进气歧管压力。方法400进入到404。
在404处，方法400判断发动机是否正在进入或者当前处于其中一个或多个发动机气缸被停用且不燃烧空气和燃料的气缸停用模式。进一步地，在一个或多个发动机循环(例如，四循环发动机转两圈)期间，气缸被停用，其中，排气门保持关闭。在一个示例中，方法400确定控制器存储器中变量的值，并且确定一个或多个发动机气缸是否响应于该值被停用。在另一些示例中，方法400可以确定一个或多个发动机气缸响应于传感器的输出被停用，该传感器的输出指示排气门操作器的操作状态。方法400可以响应于车辆工况(例如发动机转速和发动机扭矩)进入或退出气缸停用模式。如果方法400判断一个或多个发动机气缸被停用，则答案为是并且方法400进入到406。否则，答案为否并且方法400进入到430。
在430处，方法400判断发动机是否正退出其中一个或多个发动机气缸被停用的气缸停用模式到其中所有发动机气缸被激活且燃烧空气和燃料的模式。在一个示例中，方法400可以将存储在存储器中的第一值与存储在存储器中第二值进行比较。第一值可以指示先前发动机循环的发动机气缸模式，并且第二值可以指示当前发动机循环的发动机气缸模式。如果方法400判断发动机正在退出带有一个或多个停用的气缸的气缸模式，并且进入其中所有发动机气缸为活动的气缸模式，则答案为是并且方法400进入到432。否则，答案为否并且方法400进入到434。
在432处，方法400延迟激活的气缸(包括以前的停用的气缸和以前的活动气缸)的进气门正时到基本进气门正时。基本进气门正时为不基于被停用的发动机气缸的进气门正时。进一步地，基本进气门正时可以基于发动机转速和请求的发动机扭矩。由于活动和停用的发动机气缸的进气门正时相比于基本进气门正时被提前，针对目前的发动机转速和发动机扭矩需求，所有发动机气缸的进气门正时响应于激活所有发动机气缸被延迟，使得进气门正时返回到基本进气门正时。在进气门正时被调整之后，方法400进入到退出。
在434处，方法400以基本正时操作进气门。基本正时可以从存储在表格或函数中的凭经验确定的值被输出。表格或函数经由发动机转速和请求的扭矩被索引。表格或函数响应于发动机转速和需求的发动机扭矩而输出进气门正时。在进气门正时被调整到基本进气门正时之后，方法400进入到退出。
在406处，方法400响应于车辆工况(包括发动机转速和请求的发动机扭矩)而停用选择的发动机气缸。请求的发动机扭矩可以根据请求的车轮扭矩来确定。选择的气缸通过终止将燃料输送到被停用的气缸而被停用。另外，在一个或多个发动机循环内，停用的发动机气缸的排气门保持在关闭状态。通过保持排气门关闭，阻止过量空气到达排气后处理系统，使得可以维持催化剂效率。在每个发动机循环期间，停用的发动机气缸的进气门继续打开和关闭。
因此，发动机气缸的一部分可以如先前所述被停用，而发动机气缸的剩余部分继续是活动的以燃烧空气和燃料来向车辆传动系提供发动机扭矩。无论是否可以停用相同气缸，所有气缸的进气门可以在每个发动机循环继续打开和关闭。另外，活动气缸的型式和点火分数(firing fraction)可以在每个发动机循环或在数个发动机循环的过程内变化。方法400进入到408。
在408处，方法400判断车辆是否处于经济模式或基本模式。在一个示例中，可以基于存储在控制器存储器中的变量的一个或多个值判断车辆处于经济模式或基本模式。人类驾驶员或车辆乘员可以经由界面咨询(counsel)或面板选择经济或基本模式。如果方法400判断车辆处于经济模式，则答案为是且方法进入到410。否则，如果车辆不是处于经济模式，则答案为否且方法400进入到420。
在410处，方法400响应于停用一个或多个发动机气缸而提前进气门正时达第二量。第二量可以比420处描述的第一量更加提前。在经济模式中，通过进一步提前进气门正时，可以增加活动气缸的容积效率并且可以减小发动机进气歧管内的压力脉动的幅度。另外，方法400还可以响应于活动发动机气缸的实际总数而提前进气门正时。在一个示例中，第二量是凭经验确定的量，其提供进气歧管压力脉动的幅度的减小和活动气缸的容积效率的增加，该进气歧管压力脉动的幅度来自停用的发动机气缸的进气门打开。进一步地，方法400可以响应于活动气缸的实际总数大于阈值量而增加进气门正时提前达第三量。方法400可以响应于活动气缸的实际总数小于阈值量而增加进气门正时提前达第四量。第三数量可以大于第四量。通过在较少的发动机气缸是活动时提供进气门正时的较少提前，发动机可以在车辆驾驶员请求额外的扭矩时提供改善的扭矩响应，这是因为进气门正时不必足够延迟以达到基本进气门正时。因此，所有发动机气缸可以以较高容量被重新激活，从而比当进气门正时被进一步提前时气缸被重新激活更快地提供扭矩。方法400进入到412。
在412处，方法400判断进气压力脉冲的幅度是否小于第一阈值量。第一阈值量可随着发动机转速和驾驶员需求扭矩变化(例如，增加或减少)。如果方法400判断一个或多个进气压力脉冲的幅度小于第一阈值，则答案为是且方法400进入到416。如果方法400判断一个或多个进气压力脉冲的幅度不小于第一阈值，则方法进入到414。如果一个或多个进气压力脉冲的幅度不小于第一阈值，则可以确定发动机噪声和/或振动比期望的大。
在414处，方法400提前进气门正时直到一个或多个进气压力脉冲的幅度小于第一阈值量。该幅度可以经由MAP传感器确定。提前停用的气缸的进气门正时可以降低进气歧管内的压力脉动的幅度，这是由于打开停用的发动机气缸的进气门所致。进一步地，随着停用的发动机气缸的进气门正时被提前，活动气缸的进气门正时可以被提前，这是因为气缸组的单个凸轮可以控制活动和停用的气缸的进气门正时。然而，如果活动发动机气缸的进气门正时可以独立于停用的发动机气缸的进气门正时被调整，那么仅停用的发动机气缸的进气门正时可以响应于与停用的气缸进气门的打开相关的进气压力脉冲而被提前。在这种状况期间，活动气缸的进气门正时可以被保持在基本正时处。在提前进气门正时之后，方法400进入到退出。
在416处，如果一个或多个进气压力脉冲的幅度小于第二阈值量，则方法400可以延迟停用的气缸的进气门正时，第二阈值量小于第一阈值量。通过朝向基本进气门正时延迟进气门正时，有可能在请求发动机扭矩的增加的状况期间改善发动机扭矩响应。因此，方法400可以控制进气歧管压力脉冲的幅度到介于第一阈值和第二阈值之间的水平。延迟进气门正时增加该幅度或者在发动机进气歧管内的压力脉动。以这种方法，当发动机保持用于提供预期望的扭矩响应的容量的同时，可以减少发动机噪声和振动。方法400进入到退出。
在420处，方法400响应于停用一个或多个发动机气缸提前进气门正时达第一量。与在410处描述的第二量相比，第一量可以提供较少进气门正时提前；然而，提供较少进气门正时提前(例如，进气门打开正时提前)可以改善发动机扭矩响应。另外，方法400还可以响应于活动发动机气缸的实际总数提前进气门正时。在一个示例中，第一量是凭经验确定的量，其提供进气歧管压力脉动的幅度的不那么显著的减小，进气歧管压力脉动的幅度来自停用的发动机气缸的进气门打开。进一步地，方法400可以响应于活动气缸的实际总数大于阈值量而增加进气门正时提前达第三量。方法400可以响应于活动气缸的实际总数小于阈值量而增加进气门正时提前达第四量。第三量可以大于第四量。通过在较少的发动机气缸是活动时提供进气门正时的较少增加，发动机可以在车辆驾驶员请求额外的扭矩时提供改善的扭矩响应，这是因为进气门正时不必足够延迟以达到基本进气门正时。因此，所有发动机气缸可以以较高容量被重新激活，从而比当进气门正时被进一步提前时气缸被重新激活更快地提供扭矩。方法400进入到412。
以这种方式，可以提前进气门正时以减小进气歧管压力脉动，由此减小发动机噪声和振动。进一步地，可以针对活动发动机气缸的实际总数调整进气门正时，使得可以改善发动机扭矩响应。
因此，图4的方法提供一种发动机方法，其包括：在使发动机旋转通过发动机循环的同时，保持发动机的气缸的排气门关闭并且操作气缸的进气门；并且在使发动机旋转通过发动机循环的同时，提前气缸的进气门正时。该方法包括，其中操作进气门包括打开和关闭进气门。该方法进一步包括：在以一转速和扭矩输出操作发动机的同时，将进气门正时从气缸的基本进气门正时提前。该方法进一步包括：当发动机的所有气缸被激活且发动机正以该转速和扭矩输出操作时，操作具有基本进气门正时的气缸。该方法包括：其中气缸的排气门经由控制器保持关闭，且其中提前气缸的进气门正时经由控制器执行。该方法进一步包括：响应于车辆处于经济模式提前进气门正时到第一正时，并且响应于车辆处于除所述经济模式之外的模式提前进气门正时到第二正时。该方法进一步包括：进一步响应于经由气缸产生的进气压力脉冲的幅度延迟进气门正时。
图4的方法还提供一种发动机方法，其包括：响应于发动机工况，在气缸的进气门打开和关闭的同时，在整个发动机循环内，停用发动机气缸并且保持发动机气缸的排气门关闭；以及在停用发动机气缸的同时，提前发动机气缸的进气门正时，提前进气门正时直到进气歧管压力脉冲的幅度小于阈值。该方法进一步包括：在提前发动机气缸的进气门正时的同时，提前激活的发动机气缸的进气正时。该方法包括：其中停用发动机气缸包括终止使燃料流到发动机气缸。该方法进一步包括：响应于重新激活发动机气缸延迟进气门正时。
在一些示例中，该方法进一步包括：响应于当车辆处于经济模式时的第一正时提前发动机气缸的进气门正时，并且响应于当车辆没有处于经济模式时的第二正时提前发动机气缸的进气门正时。该方法包括：其中发动机气缸被包含在发动机中；并且该方法进一步包括：当停用发动机气缸时，在提前发动机气缸的进气正时的同时，提前发动机的活动气缸的进气门正时。该方法包括：其中发动机气缸被包含在发动机中；并且该方法进一步包括：当停用发动机气缸时，在提前发动机气缸的进气门正时的同时，打开发动机的进气节气门。
注意，本文包括的示例控制和估计例程可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其它发动机硬件来执行。本文描述的具体例程可以代表任何数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等等。这样，所示出的各种动作、操作和/或功能可以以所示的顺序执行，并行执行，或者在一些情况下可以省略。同样地，处理顺序不必实现本文描述的示例实施例的特征和优点，而是为了便于说明和描述而提供。所示的动作、操作和/或功能中的一个或多个可以根据所使用的具体策略而重复执行。此外，所描述的动作、操作和/或功能的至少一部分可以图形化地表示要被编程到控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码。当通过在包括与一个或多个控制器结合的各种发动机硬件组件的系统中执行指令来执行所描述的动作时，控制动作还可以在物理世界中转变一个或多个传感器或致动器的操作状态。
本说明书到此结束。本领域技术人员阅读本说明书时将会想到许多改变和修改，而不背离本说明书的精神和范围。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发动机可以使用本说明书获益。

Claims (18)

1.一种发动机方法，其包括：
在使发动机旋转通过发动机循环的同时，保持所述发动机的气缸的排气门关闭并且操作所述气缸的进气门；
在使所述发动机旋转通过所述发动机循环的同时，提前所述气缸的进气门正时；以及
在提前所述气缸的所述进气门正时的同时，提前激活的发动机气缸的进气正时。
2.根据权利要求1所述的方法，其中操作进气门包括打开和关闭进气门。
3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：在以一转速和扭矩输出操作所述发动机的同时，将所述进气门正时从所述气缸的基本进气门正时提前。
4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括：当所述发动机的所有气缸被激活且所述发动机正以所述转速和扭矩操作时，以所述基本进气门正时操作所述气缸。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述气缸的所述排气门经由控制器保持关闭，并且其中提前所述气缸的进气门正时经由所述控制器执行。
6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：响应于车辆处于经济模式，提前进气门正时到第一正时，并且响应于所述车辆处于除所述经济模式之外的模式，提前进气门正时到第二正时。
7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：进一步响应于经由所述气缸产生的进气压力脉冲的幅度，延迟进气门正时。
8.一种发动机方法，其包括：
响应于发动机工况，在发动机气缸的进气门打开和关闭时，在整个发动机循环内停用所述发动机气缸并且保持所述发动机气缸的排气门关闭；
在停用所述发动机气缸的同时，提前所述发动机气缸的进气门正时，所述进气门正时被提前直到进气歧管压力脉冲的幅度小于阈值；以及
在提前所述发动机气缸的进气门正时的同时，提前激活的发动机气缸的进气正时。
9.根据权利要求8所述的方法，其中停用所述发动机气缸包括终止使燃料流到所述发动机气缸。
10.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括：响应于重新激活所述发动机气缸，延迟进气门正时。
11.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括：响应于当车辆处于经济模式时的第一正时，提前所述发动机气缸的进气门正时，并且响应于当所述车辆没有处于经济模式时的第二正时，提前所述发动机气缸的进气门正时。
12.根据权利要求8所述的方法，其中所述发动机气缸被包含在发动机中；并且所述方法进一步包括：
当停用所述发动机气缸时，在提前所述发动机气缸的进气正时的同时提前所述发动机的活动气缸的进气门正时。
13.根据权利要求8所述的方法，其中所述发动机气缸被包含在发动机中；并且所述方法进一步包括：
当停用所述发动机气缸时，在提前所述发动机气缸的进气门正时的同时打开所述发动机的进气节气门。
14.一种发动机系统，其包括：
发动机，所述发动机包括一个或多个气缸排气门停用机构；
控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，以用于：在整个发动机循环内经由所述一个或多个气缸排气门停用机构停用处于关闭位置的气缸的排气门，在停用处于所述关闭位置的所述气缸的所述排气门的同时提前所述气缸的进气门正时，响应于进气歧管压力脉冲幅度限制进气门正时的提前，并且在提前所述气缸的进气门正时的同时提前活动发动机气缸的进气门正时。
15.根据权利要求14所述的发动机系统，其进一步包括：用于响应于激活所述气缸的请求延迟所述气缸的进气门正时的附加的可执行指令。
16.根据权利要求14所述的发动机系统，其进一步包括：用于通过终止燃料到所述气缸的输送停用所述气缸的附加的可执行指令。
17.根据权利要求14所述的发动机系统，其中所述活动发动机气缸正燃烧空气和燃料。
18.根据权利要求14所述的发动机系统，其中所述发动机进一步包括在所述发动机的进气歧管内的压力传感器。
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