CN108979873A - 用于部分汽缸停用的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用于部分汽缸停用的方法和系统，并提供了用于减少部分停用期间的泵送损失的方法和系统。在一个示例中，方法包括使真空流动到停用的汽缸组以去除其中捕获的气体，同时激活的汽缸组继续燃烧。

Description

用于部分汽缸停用的方法和系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年6月1日提交的德国专利申请No.102017209323.4的优先权。出于所有目的，上述参考申请的全部内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本说明书总体涉及在部分汽缸停用(deactivation)期间降低泵送损失。

背景技术

内燃发动机可以用作机动车辆驱动单元。在本公开内容的范围内，内燃发动机可以包括奥托循环发动机，但也可以包括柴油发动机和利用混合燃烧过程的混合式内燃发动机，以及不仅包括内燃发动机还包括电机的混合动力驱动装置，所述电机可以在驱动方面连接到内燃发动机并且从内燃发动机接收功率，或者作为可激活辅助驱动装置附加地输出功率。

在内燃发动机的发展中，可以期望降低燃料消耗以提高效率。燃料消耗(并且因此效率)可能造成问题。其原因在于奥托循环发动机的基本操作过程。负载控制可以经由布置在进气系统中的节流挡板进行。通过调节节流挡板，可以调节节流挡板下游的引入的空气压力。进一步关闭节流挡板，也就是说所述节流挡板挡住进气系统越多，则通过节流挡板的引入空气的压力损失越高，并且进入至少两个汽缸(即，燃烧室)的节气门下游和入口的上游的引入空气的压力越低。对于恒定的燃烧室体积，可以以这种方式基于引入空气的压力设置空气质量(即，量)。因此，量调控可能可为不理想的，特别是在部分负载操作中，这是因为低负载需要高度的节流和进气系统中的大的压力降低，结果是随着负载的降低和节流的增加，充气交换损失增加。

用于对奥托循环发动机进行去节流(dethrottling)的解决方案的一种方法是例如具有直接喷射的奥托循环发动机操作过程。燃料的直接喷射可以实现分层燃烧室充气。将燃料直接喷射到燃烧室中可以允许在一定限度内在奥托循环发动机中进行调控。混合物形成是通过将燃料直接喷射到汽缸内或处于汽缸内的空气中而不是通过形成外部混合物来实现的，其中燃料被引入进气系统中的引入空气中。然而，燃料/空气混合可能不会在在所有发动机工况下充分混合。

用于对奥托循环发动机进行去节流的解决方案的另一种方法包括使用至少部分可变阀驱动装置。与其中阀的升程和控制正时都不可变的不可变阀驱动装置相反，这些影响燃烧过程并因此影响燃料消耗的参数可以经由可变阀驱动装置或多或少地变化。如果入口阀的关闭时间和入口阀升程可以改变，那么无节流是可能的并因此无损耗的负载控制是可能的。然后，在进气过程中流入燃烧室的混合物质量不经由节流挡板控制，而是经由入口阀升程以及入口阀的打开持续时间来控制。可变阀驱动装置可能是昂贵的，并且因此通常不适合大规模生产。

用于对奥托循环发动机进行去节流的解决方案的另一种方法可以包括汽缸停用，也就是说，在某些负载范围内停用个别汽缸。在部分负载操作中，可以通过部分停用多汽缸内燃发动机的至少一个汽缸改善(也就是说增加)奥托循环发动机的效率，如果发动机功率保持恒定，则这可能增加保持运转的其他汽缸上的负载，使得节流挡板可以被进一步打开以将更大的空气质量引入操作汽缸中，由此总体上实现内燃发动机的去节流。在部分停用期间，永久运行(例如，不可被停用)的汽缸在较高负载的区域中运行，在该负载下特定燃料消耗较低。操作汽缸的负载集向较高负载转移。

由于提供的空气质量或混合物质量较大，并且容许较高的排气再循环率，所以在部分停用期间操作(例如，燃烧)汽缸还表现出增加的空气/燃料混合。此外，由于燃烧气体和燃烧室壁之间的热传递导致的热损失减少和/或消除，所以停用的(例如，不燃烧的)汽缸的效率增加。

应该认识到，柴油发动机可经历与汽缸停用相似的益处。更具体地，由于所使用的燃料量的减少，部分停用可以至少部分地防止柴油燃料-空气混合物在存在负载减少的量调控的情况下变得太贫。

然而，本文的发明人已经认识到该类系统的潜在问题。作为一个示例，在停用汽缸中可能发生泵送损失，这可能降低发动机的总功率输出，从而降低整体燃料效率。换言之，停用汽缸继续参与充气交换，其中停用汽缸继续压缩进气空气。如上所述，这些泵送损失可以经由诸如可变阀驱动装置的可切换阀驱动装置来补救。然而，这些解决方案是昂贵的并且需要易于退化的复杂的电连接。

为了降低成本，可以期望可切换或可调节阀驱动装置布置在入口侧和出口侧，其中停用汽缸的阀驱动装置保持关闭，并因此在部分停用期间不再参与充气交换。以这种方式，还防止了这样的情况，其中通过停用汽缸引导的相对冷却的增压空气降低被提供到涡轮的排气流的焓，并且使停用的汽缸快速冷却。

此外，在经由排气涡轮增压对内燃发动机进行增压的情况下，可切换阀驱动装置可能导致进一步的问题，这是因为排气涡轮增压器的涡轮被配置用于高于阈值的特定排气流率，并且因此通常也适用于一定数量的汽缸。如果停用汽缸的阀驱动装置停用，则通过内燃发动机的汽缸的总质量流量首先减小。通过涡轮引导的排气质量流量减少，并且涡轮压力比率通常也因此降低。降低的涡轮压力比率具有这样的效果，即充气压力比率同样降低，也就是说充气压力下降，并且更少的增压空气被被供应到保持运转的汽缸或可以被被供应到保持运转的汽缸。

可以期望增加充气压力以向保持运转的汽缸供应更多增压空气，这是因为在多汽缸内燃发动机的至少一个汽缸停用的情况下，保持运转的其他汽缸上的负载增加，因此可以向所述汽缸供应更大量的增压空气和更大量的燃料。用于产生足够高的充气压力的压缩机处可用的驱动功率取决于热排气的排气焓，所述排气焓可以由排气压力和排气温度以及排气质量或排气流量来确定。

通过打开节流挡板，充气压力可以在与局部停用相关的负载范围内增加。在柴油机的情况下可能不存在这种可能性。小的增压空气流量可能导致压缩机运行超过喘振极限。

上述影响可能导致对部分停用可行性的限制，特别是对发动机转速范围以及其中可以使用部分停用的负载范围的限制。在低增压空气流率的情况下，由于压缩机功率或涡轮功率不足，可能不期望根据需求增加充气压力。

例如，部分停用期间的充气压力(以及因此被供应到保持运转的汽缸的增压空气流率)可以通过涡轮横截面的小构型并且经由同时的排气吹除来增加，由此与部分停用相关的负载范围也可以再次扩大。然而，当所有汽缸运转时，增压行为可能不足，这可能降低功率输出和/或燃料经济性。

由于涡轮配备有可变涡轮几何结构，所以部分停用期间的充气压力(以及因此被供应到仍在运转的汽缸的增压空气流率)也可以增加，这允许有效的涡轮横截面适配到当前排气质量流量。然而，涡轮上游的排气排放系统中的排气背压将同时增加，从而导致仍在运转的汽缸中的较高的充气交换损失。

发明内容

在根据本公开的内燃发动机中，第二汽缸组(例如，内部汽缸)在入口侧或出口侧未配备有可停用阀驱动装置。相反，停用汽缸继续参与充气交换，也就是说，在部分停用期间，阀振荡。然而，本公开所涉及的内燃发动机可以包括位于入口侧和出口侧的至少一个关闭元件(shut-off element)，以可选地防止新鲜空气被供应到停用汽缸并且从停用汽缸排放排气。在部分停用期间，停用汽缸的活塞经由至少一个入口开口吸入气体，并经由至少一个出口开口迫使气体排出。然而，气体被封闭，也就是说被捕获(trapped)在布置在入口侧的关闭元件和布置在出口侧的关闭元件之间。这可以解决上述先前示例中发生和/或接受的充气损失。

在一个示例中，上述问题可以通过一种内燃发动机来解决，该内燃发动机包括：至少一个汽缸盖，其具有至少两个汽缸，其中两个汽缸中的每个汽缸具有流体耦接到进气管线以用于经由进气系统供应新鲜空气的至少一个入口开口，每个汽缸具有流体耦接到排气管线以用于经由排气排放系统排放排气的至少一个出口开口，至少两个汽缸形成第一汽缸组和第二汽缸组，第一汽缸组至少包括第一汽缸并且第二汽缸组至少包括不同于第一汽缸的第二汽缸，其中第一汽缸不可切换并且第二汽缸可切换；进气系统，其包括被配置为调节到第一汽缸组和第二汽缸组中的每个的新鲜空气流的主关闭元件以及被配置为调节仅到第二汽缸组的新鲜空气流的次关闭元件，经由次关闭元件可以停止到所述第二组的所述至少一个汽缸的新鲜空气的供应；第二汽缸组排气管线，其配备有至少一个排气关闭元件，该至少一个排气关闭元件被配置为调节从所述第二汽缸组排气管线到排气排放系统的排气流；以及负压源，其至少流体耦接到所述第二汽缸组排气管线，其中流体耦接负压源的负压管线在排气关闭元件和第二汽缸之间的位置处连接到第二汽缸组排气管线。以这种方式，在部分停用期间被封闭或捕获在第二组的进气系统的至少一个关闭元件和第二组的排气排放系统的至少一个关闭元件之间的停用汽缸的气体至少部分地通过抽吸(也就是说，抽空或排出)经由负压管线抽出。

作为一个示例，位于在部分停用期间停用的汽缸中的气体在进气、排气和压缩期间对停用汽缸的振荡活塞产生较小的阻力。以这种方式，可以减少在部分停用期间第二汽缸组的充气交换损失，并且可以增加燃料经济性。根据本公开的内燃发动机的至少一个负压管线在第二组的进气系统的至少一个关闭元件以及第二组的排气排放系统的至少一个关闭元件之间分支，并且可连接或连接到负压源，例如真空泵。与管线关联的关闭元件用于打开和关闭负压管线。

应该理解的是，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基本特征，所述主题的范围由随附权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决以上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

图1示出内燃发动机的第一实施例。

图2示出内燃发动机的单汽缸的示意图。

图3示出用于在部分停用期间操作内燃发动机的方法。

图4示出说明与内燃发动机结合执行的图3的方法的发动机操作序列。

具体实施方式

以下描述涉及用于从发动机的至少一个停用汽缸去除增压空气的系统和方法。更具体地，发动机可以包括第一汽缸组和第二组，其中第一汽缸组和第二汽缸组中的每个包括至少一个汽缸。第一汽缸组和第二汽缸组的汽缸可以不同地操作，使得第一组的至少一个汽缸可以燃烧并且第二组的至少一个汽缸可以被停用。进气节气门和排气节气门可以对应于第二组的至少一个汽缸，使得可以在进气节气门和排气节气门之间捕获增压空气。可以在进气节气门和排气节气门之间施加真空以去除在其中捕获的增压空气，以减少发动机的部分停用状态期间的泵送损失。图1和图2中示出了发动机的示例。在图3中示出了用于操作第一汽缸组和第二汽缸组，连同真空源以及第二组的进气节气门和排气节气门的方法。图4中示出了说明与图1和图2中示出的发动机结合操作的图3的方法的发动机操作序列。

图1-图2示出具有各种部件的相对定位的示例构造。如果被示出为直接彼此接触或者直接耦接，那么至少在一个示例中，此类元件可以分别被称为直接接触或直接耦接。类似地，至少在一个示例中，示出为彼此邻接或相邻的元件可以分别彼此邻接或相邻。作为示例，彼此共面接触布置的部件可以被称为共面接触。作为另一个示例，在至少一个示例中，其间仅具有空间并且没有其他部件的彼此分开定位的元件可以这样称呼。作为又一个示例，在彼此相对侧被示为彼此上面/下面的元件，或者彼此左/右的元件可以相对于彼此这样称呼。进一步地，如图所示，在至少一个示例中，最顶部元件或元件的最顶部点可以被称为部件的“顶部”，并且最底部元件或元件的最底部点可以被称为部件的“底部”。如本文所使用，顶部/底部、上/下、之上/之下可以相对于图的竖直轴线并且用于描述图的元件相对于彼此的定位。如此，在一个示例中，示出为在其他元件之上的元件垂直地定位在其他元件之上。作为又一个示例，在附图内描绘的元件的形状可以被称为具有那些形状(例如，诸如圆形、直线、平面、弯曲、圆形、倒角、成角度等)。此外，在至少一个示例中，示出为彼此交叉的元件可以被称为相交元件或相互交叉。此外，在一个示例中，示出为在另一个元件内或示出为在另一个元件外部的元件可以被如此称呼。应该理解，根据制造公差(例如，在1％-5％的偏差内)，被称为“基本上类似和/或相同”的一个或多个部件彼此不同。

根据本公开的内燃发动机可以包括至少两个汽缸或至少两个组，其中在每种情况下至少一个汽缸对应于所述组中的每个。在这方面，具有三个汽缸的内燃发动机(三个汽缸以三组配置，每个包括一个汽缸，)或者具有六个汽缸的内燃发动机(六个汽缸以三组配置，每个包括两个汽缸)同样是根据本公开的内燃发动机。在部分停用的环境内，三个汽缸组可以被连续地激活或停用，由此也可以实现双重切换。部分停用由此被进一步优化。汽缸组还可以包括不同数量的汽缸。在这方面，具有三个汽缸的内燃发动机(三个汽缸以两组配置)也是根据本公开的内燃发动机。

在根据内燃发动机的本公开的一些实施例中，发动机允许优化内燃发动机在部分负载运转中的效率，也就是说在低负载下，其中低负载T_low优选地是总计小于当前发动机转速n下的最大负载T_max,n的65％或50％或至少小于30％的负载。

在一些实施例中，附加地或可替代地，第二组的至少一个汽缸的进气管线随着入口歧管的形成而合并以形成总进气管线，并且第二组的入口歧管(第二入口歧管)配备有至少一个关闭元件，关闭元件可以在内燃发动机的部分停用期间调节向第二组的至少一个汽缸供应新鲜空气。

第二汽缸组的进气管线合并以形成总进气管线缩短了进气管线整体的长度，并且显着地减小了关联的进气系统的体积。此外，可以减少进气系统的封装限制，并且实现内燃发动机的紧凑设计。

在第二组仅包括一个汽缸的内燃发动机中，如果可停用汽缸仅具有一个入口开口，则可以省略随这入口歧管的形成合并进气管线以形成总进气管线。然后，可停用汽缸的单个进气管线形成总进气管线和第二组的入口歧管。

在这种情况下，内燃发动机的实施例是有利的，其中关闭元件布置在第二入口歧管的总进气管线中。

在当前情况下，关闭元件布置在第二入口歧管的总进气管线中。在该实施例中，单个关闭元件足以停止向停用汽缸的新鲜空气供应。

关闭元件也可以设置在可停用汽缸的每个进气管线中，尽管这增加了关闭元件的数量并且可增加制造成本并增加包装限制。

在这种情况下，内燃发动机的实施例可以包括负压管线和/或真空，所述负压管线和/或真空至少可连接到负压源并且其中布置关闭元件，在第二入口歧管的总进气管线中的关闭元件和第二组的至少一个汽缸之间分支。

在当前情况下，负压管线相对于进气空气流的方向，在入口侧从进气系统分支，例如从第二入口歧管的总进气管线分支，特别是从布置在第二总进气管线中的关闭元件的下游分支，也就是说从第二总进气管线中的关闭元件与第二组的至少一个汽缸之间分支。

内燃发动机的一些实施例可以包括其中第二组的至少一个汽缸的排气管线伴随着出口歧管的形成而合并以形成总排气管线，并且第二组的出口歧管(作为第二出口歧管)配备有至少一个关闭元件，在内燃发动机的部分停用期间可以经由关闭元件调节排气从第二组的至少一个汽缸排放。

已经提到的合并进气管线的情况类似地适用。也就是说，排气管线可以类似于如上所述的进气管线那样进行合并。整个排气管线的长度可以缩短，并且关联的排气排放系统的体积可以减小。此外，减小排气系统的结构空间，并且实现内燃发动机的紧凑设计。

在其中第二组仅包括一个汽缸的内燃发动机中，如果可停用汽缸仅具有一个出口开口，则可以省略随这出口歧管的形成合并排气管线以形成总排气管线。然后，可停用汽缸的单个排气管线形成第二组的总排气管线和出口歧管。

在这种情况下，内燃发动机的实施例可以包括布置在第二出口歧管的总排气管线中的关闭元件。在当前情况下，关闭元件布置在第二出口歧管的总排气管线中。在该实施例中，单个关闭元件可以足以调节排气从停用汽缸排放。

关闭元件也可以设置在可停用汽缸的每个排气管线中，同时如果可停用汽缸具有多于一个出口开口和/或第二组包括多于一个可停用汽缸，则这增加所需关闭元件的数量，这可以增大从可停用汽缸排出的排气的控制和/或计量程度。

在这种情况下，内燃发动机的实施例可以包括负压管线，该负压管线至少可连接到负压源并且其中布置关闭元件，该负压管线在第二出口歧管的总排气管线中的关闭元件和第二组的至少一个汽缸之间分支。

在当前情况下，负压管线在出口侧从排气排放系统分支，例如从第二出口歧管的总排气管线分支，特别是从布置在第二总排气管线中的关闭元件的上游分支，也就是说在第二总排气管线中的关闭元件与第二组的至少一个汽缸之间分支。

内燃发动机的实施例可以包括其中至少一个入口侧关闭元件和/或至少一个出口侧关闭元件是阀。

内燃发动机的实施例可以包括其中至少一个入口侧关闭元件和/或至少一个出口侧关闭元件是可枢转挡板。

内燃发动机的实施例是有利的，其中至少一个关闭元件连续可调节。如果所述汽缸未被停用而是处于已点火操作(fired operation)中，则作为连续可调节关闭元件的关闭元件的实施例允许被引入第二组的汽缸中的新鲜空气流率是受控配量(dosing)。新鲜空气流率的计量可以以特定于工作点的方式进行，特别是关于最低可能的充气交换损失。关闭元件的控制可以考虑负载T、发动机转速n、在液冷式内燃发动机的情况下的冷却剂温度、油温和/或类似因素。

然而，内燃发动机的实施例可以包括其中至少一个关闭元件能够以至少两级方式切换，也就是说如果合适的话可以以多级方式切换。

关闭元件可以经由发动机控制器发送的信号电可控、液压可控、气动可控、机械可控或磁可控。控制器可以包括存储在控制器的非暂时性存储器上的指令，所述指令在被执行时使所述控制器能够调节关闭元件。

在一些实施例中，内燃发动机可以包括增压布置。增压可以增加用于压缩用于发动机燃烧过程的增压空气的功率，由此可以在每个工作循环中将更大的增压空气质量馈送到每个汽缸。通过这种方式，可以增加燃料质量并因此增加平均压力。

增压可以增加内燃发动机的功率，同时保持扫掠体积不变，或者在保持相同功率的同时减小扫掠体积。在所有情况下，增压可以导致容积功率输出的增加以及更方便的功率重量比率。如果扫掠体积减小，则在给定相同的车辆边界条件的情况下，可以将负载集朝向较高的负载转移，在该较高的负载下比燃料消耗较低。内燃发动机的增压因此有助于最小化燃料消耗，也就是说提高内燃发动机的效率。

在一些实施例中，耦接到发动机的变速器配置可以提供降速，由此同样实现较低的比燃料消耗。在降速的情况下，使用的是这样的事实，即低发动机转速下的比燃料消耗通常较低，特别是在存在相对较高负载的情况下。

增压内燃发动机可以包括增压空气冷却布置，所述增压空气冷却布置被配置成在进入至少两个汽缸之前冷却增压空气。以这种方式，所供应的增压空气的密度进一步增加。以这种方式，冷却同样有助于压缩和改进燃烧室的充气，也就是说提高了容积效率。增压空气冷却器可以配备有旁路管线，以便在需要时(例如在冷启动期间)能够绕过增压空气冷却器。

为了增压，可以使用排气涡轮增压器，其中压缩机和涡轮布置在相同轴上。热排气流被馈送到涡轮并且在涡轮中通过释放能量进行膨胀，由此使轴旋转。由排气流供应给轴的能量用于驱动同样布置在轴上的压缩机。压缩机输送并压缩供应给它的增压空气，由此获得至少一个汽缸的增压。

因此，内燃发动机的实施例可以包括其中提供至少一个排气涡轮增压器的情况，所述排气涡轮增压器包括布置在排气排放系统中的涡轮以及布置在进气系统中的压缩机。

可以经由辅助驱动装置驱动的增压器(supercharger)与排气涡轮增压器的不同之处在于，排气涡轮增压器利用热排气的排气能量，而增压器汲取直接或间接地来自内燃发动机的用于驱动增压器所需的能量，并因此不利地影响效率，也就是说降低效率，至少在驱动能量不源自能量回收源的情况下如此。

如果增压器不是可以经由电机驱动的(也就是说电力地)增压器，则可以在增压器和内燃发动机之间使用用于功率传输的机械连接或运动连接。

增压器相对于排气涡轮增压器的益处在于，增压器可以在较宽范围的工况期间，特别是在与内燃发动机的操作状态无关的工况期间，特别是在与曲轴的当前旋转速度无关的工况期间，产生期望的充气压力并且使期望的充气压力可用。这尤其适用于可以经由电机电驱动的增压器。

在先前的示例中，特别是在经由排气涡轮增压实现所有发动机转速范围内的功率增加时遇到困难的情况。在低于某个发动机转速的情况下观察到相对严重的扭矩下降。当考虑到充气压力比率取决于涡轮压力比率时，所述扭矩下降是可理解的。如果发动机转速降低，则这导致较小的排气质量流并因此导致较低的涡轮压力比率。因此，朝向较低的发动机转速，充气压力比率同样降低。这相当于扭矩下降。

增压内燃发动机的扭矩特性可以通过各种措施来改进，例如借助于以并联和/或串联布置方式设置的多个增压器、排气涡轮增压器和/或机械增压器。

在根据本公开的内燃发动机的情况下，例如可以在第一总进气管线中设置第一压缩机，并且在第二总进气管线中设置第二压缩机。

在具有直列布置的四个汽缸的内燃发动机的情况下，实施例可以包括两个外部汽缸和两个内部汽缸在每种情况下形成一组。

在具有直列布置的三个汽缸的内燃发动机的情况下，实施例可以包括两个外部汽缸和内部汽缸在每种情况下形成一组。

内燃发动机的实施例可以包括其中每个汽缸具有至少两个入口开口的情况，所述入口开口通过进气管线邻接以用于经由进气系统供应新鲜空气。

在充气交换期间，经由入口开口向燃烧室充入新鲜混合物或新鲜空气。阀驱动装置可以在期望时间处打开和关闭入口开口，其中寻求最大可能的流动横截面的快速打开，以便保持低节流损失并且确保燃烧室的最佳可能充气。在这一点上，有利的是，汽缸设置有两个或更多个入口开口。

内燃发动机的实施例可以包括其中每个汽缸具有至少两个出口开口的情况，所述至少两个出口开口通过排气管线邻接以用于经由排气排放系统排放排气。上面针对入口开口所述的情况类似地适用。

内燃发动机的实施例是有利的，其中真空泵用作负压源。真空泵可以是已经执行另一个功能的现有真空泵，或者可以是专用于根据本公开的构思的真空泵。

内燃发动机的实施例可以包括进气系统的负压区域充当负压源。

内燃发动机的实施例可以包括在第一组的进气阶段中操作的汽缸充当负压源。

内燃发动机的实施例可以包括其中每个汽缸配备有用于引入燃料的直接喷射式喷射器的情况。

这里，实施例是有利的，其中每个汽缸配备有用于直接喷射目的的喷射喷嘴。

相比在具有进气管道喷射的内燃发动机的情况下，在直接喷射式内燃发动机的情况下，为了部分停用的目的，可以更快且更可靠地停用燃料供应，其中进气管道中的燃料残余物可能导致停用汽缸中发生不希望的燃烧。

然而，内燃发动机的实施例可以包括为了供应燃料的目的提供的进气管道喷射元件。

本公开的另一实施例可以包括用于操作上述类型的内燃发动机的方法，其经由以下方法实现，其中第二组的至少一个可切换汽缸以取决于内燃发动机的负载T的方式以这种途径切换，即所述至少一个可切换汽缸在低于可预定义负载T_down的情况下被停用，并且在高于可预定义负载T_up的情况下被激活，进行了规定以便，在部分停用期间，通过致动关闭元件来防止向第二组的至少一个停用汽缸供应新鲜空气以及从第二组的至少一个停用汽缸排放排气，并且借助于打开关联的关闭元件，至少一个负压管线至少部分地打开并且连接到负压源，以用于在部分停用期间减少充气交换损失的目的。

对于下冲和超越分别预定义的极限负载T_down和T_up可以大小相等，但是大小也可以不同。当内燃发动机运行时，第一汽缸组的汽缸是永久运行的汽缸。第二汽缸组进行切换，也就是所述第二组进行激活和停用。

方法变体可以包括其中在低于预定义负载T_down并且当前负载保持低于所述预定义负载T_down达可预定义时间段Δt1时，停用第二组的至少一个汽缸。

如果负载仅短暂地下降到低于预定义负载T_down，并且然后再次上升，或者在负载的预定义值T_down周围波动，而没有下冲的证据或需要部分停用，则针对第二组的汽缸的停用(也就是说，部分停用)引入附加条件旨在防止过度频繁的激活和停用，特别是部分停用。

出于这些原因，方法变体可以包括其中在超过预定义负载T_up并且当前负载保持高于所述预定义负载T_up达可预定义时间段Δt2时，激活第二组的至少一个汽缸的情况。

方法变体可以包括在停用期间停用向至少一个可切换汽缸的燃料供应。这在燃料消耗和污染物排放方面产生优势，从而有助于局部停用所追求的目标，特别是减少燃料消耗和提高效率。在自动点火内燃发动机的情况下，为了可靠地防止位于汽缸内的混合物的点火，甚至可能需要停用燃料供应。

附加地或可替代地，方法变体可以包括其中在停用至少一个负载依赖性可切换汽缸之后，在致动关闭元件之前，首先停用至少一个可切换汽缸的燃料供应，并且在激活至少一个停用汽缸之后，在激活至少一个停用汽缸的燃料供应之前首先致动关闭元件。

该方法可以确保只要燃料供应处于激活状态，则可停用汽缸被供应有新鲜空气，并且在新鲜空气供应停用时没有燃料进入汽缸。

方法的实施例可以包括可预定义负载T_down和/或T_up取决于内燃发动机的发动机转速n。然后，存在不仅一个特定负载，低于或超过该负载时发生切换，而不管发动机转速n如何。相反，遵循依赖于发动机转速的方法，并且特征映射图中定义部分停用发生的区域。

内燃发动机的进一步的操作参数(例如内燃发动机冷启动之后的发动机温度或冷却剂温度)基本上可以用作部分停用的标准。

现在转到图1，其示出内燃发动机1的第一实施例。内燃发动机1是具有直接喷射的四缸直列式发动机，其中四个汽缸1、2、3、4沿汽缸盖9的纵向轴线布置，也就是说以直线布置，并且在每种情况下配备有用于喷射燃料的喷射器，其中喷射的燃料量用于设定空气比λ(未示出)。

四个汽缸1、2、3、4被配置为形成分别具有汽缸1、2、3、4的两个汽缸的两个组，其中两个外部汽缸1、4形成第一汽缸组并且两个内部汽缸2、3形成第二汽缸组。

第二组的内部汽缸2、3可以被配置为在内燃发动机的部分停用期间被停用的可切换汽缸2、3。第一组的外部汽缸1、4是即使在内燃发动机部分停用期间也操作的汽缸1、4，可以是不可切换的。

新鲜空气经由进气系统6被供应给内燃发动机1。每个汽缸1、2、3、4包括用于经由进气系统6供应新鲜空气的进气管线以及用于经由排气排放系统8排放排气的排气管线7。更具体地，进气系统6A对应于第一汽缸组，并且进气系统6B对应于第二汽缸组。此外，排气排放8A对应于第一汽缸组，并且排气排放8B对应于第二汽缸组。

换言之，进气系统6包括主节气门62，该主节气门62被成形为调节通过主进气通道5的空气流率。主进气通道5可以在交叉点2处分成三叉和/或分开，从而形成第一汽缸组进气通道5A和第二汽缸组进气通道5B。第一汽缸组进气通道5A的数量可以基本上等于第一汽缸组中的汽缸的数量。在图1的示例中，存在两个第一汽缸组进气通道5A。

第二汽缸组进气通道5B可以是单个通道，随后分叉并形成两个第二汽缸组进气通道5C，其中第二汽缸组进气通道5C的数量对应于第二汽缸组中的汽缸的数量。

两个汽缸组的进气管线5a、5b在每种情况下随着特定组的入口歧管6A、6B的形成而合并，以形成总进气管线5。第二组的进气歧管6B(也就是说第二入口歧管6B)配备有关闭元件10a，所述关闭元件10a被配置为在内燃发动机的部分停用期间停止向第二组的汽缸2、3供应新鲜空气。在图1中示出的实施例中，所述入口侧关闭元件10a在第二入口歧管6B上游并且在交叉点2下游布置在第二汽缸组进气通道5B中。

负压管线11a中布置有关闭元件11a’并且通过打开所述关闭元件11a’可连接到负压源11。负压管线11a在入口侧关闭元件10a与第二入口歧管6B之间从第二汽缸组进气通道5B分支出。本文中，入口侧关闭元件10a可以可互换地称为次进气节气门10a。负压源11可以是制动助力器、EGR阀或可以消耗真空以操作的其他类似装置中的一个或多个。

附加地或可替代地，负压源11可以是真空生成装置，诸如主节气门62。真空生成装置可以是真空装置，诸如真空源。如本领域普通技术人员已知，进气节气门可以被成形为在其运动的一些位置期间产生真空。附加地或可替代地，负压源可以是第一汽缸组的汽缸，其中汽缸1、4的进气冲程可以产生足够的真空量以向第二汽缸组进气通道5B供应真空。无论如何，第二汽缸组进气通道5B、第二汽缸组进气通道5C和第二汽缸组汽缸2、3中的进气可以经由负压管线11a流向负压源11。

两个汽缸组的排气管线在每种情况下随着特定组的出口歧管8A、8B的形成而合并，以形成总排气管线7。第二组的出口歧管8B(也就是说第二组出口歧管8B)配备有关闭元件10b，所述关闭元件10b在内燃发动机的部分停用期间停止从第二组的汽缸2、3排出排气。在图1所示的实施例中，所述出口侧关闭元件10b布置在交叉点3与第二出口歧管8B之间的第二汽缸组排气通道7B中。这里，关闭元件10b可以被称为排气节气门10b。

更具体地，第一汽缸组包括第一汽缸组排气通道7a，并且第二汽缸组包括第二汽缸组排气通道7c。第二汽缸组排气通道7c合并以形成第二汽缸组排气通道7B。第二汽缸组排气通道7B和第一汽缸组排气通道7a可以在交叉点3处合并，从而形成主排气通道7。

其中布置有关闭元件11b’并且可以通过打开所述关闭元件11b’连接到负压源11的负压管线11b在排气节气门10b和第二组的第二汽缸组出口歧管8B之间从第二汽缸组排气通道7B分支出来。

负压管线11a、11b允许位于或被捕获在停用汽缸2、3或与其对应的通道中的气体在部分停用期间被排放。作为降低气体压力的结果，可以减少部分停用期间第二汽缸组的充气交换损失。在一些示例中，负压管线11a可以被省略并且真空可以仅由负压管线11b供应。来自第二汽缸组进气通道5B和5c的气体可以经由通过第二汽缸组中的汽缸产生的真空吸入并且被馈送到负压管线11b。

以这种方式，发动机1包括布置在主进气通道5中的主节气门62，主节气门62被配置为接收来自控制器的指令以调节流入发动机1的空气量。主进气通道5分开以形成对应于发动机1的外部汽缸的外部进气通道和对应于发动机1的内部汽缸的内部进气通道。更具体地，发动机1可以包括包含外部汽缸1、4的第一汽缸组以及包含内部汽缸2、3的第二汽缸组。主进气通道5被分成第一汽缸组进气通道5a和第二汽缸组进气通道5b。第二汽缸组进气通道5b包括次节气门10a，所述次节气门10a被配置为计量流入第二汽缸组的汽缸的空气量。第二汽缸组进气通道5b可以在次节气门10a的下游分裂成第二汽缸组进气通道5c。

类似地，第二汽缸组可以包括第二汽缸组排气通道7c，第二汽缸组排气通道7c可以合并以形成单个第二汽缸组排气通道7B。排气节气门10b可以布置在交叉点3与第二汽缸组排气通道7C之间的第二汽缸组排气通道7b中。第一汽缸组排气通道7a和第二汽缸组排气通道7B可以在交叉点3处合并以形成主排气通道7。

真空产生装置11可以流体耦接到第二汽缸组进气通道5B和排气通道7B。更具体地，真空产生装置11可以在次节气门10a和第二汽缸组进气通道5C之间的位置处流体地耦接到第二汽缸组进气通道5B。类似地，真空产生装置11还可以在排气节气门10b和第二汽缸组排气通道7c之间的位置处进一步耦接到第二汽缸组排气通道7B。真空产生装置11可被配置为吸出被捕获在排气节气门10b和次节气门10a之间的气体。更具体地，在汽缸停用期间捕获在第二汽缸组进气通道、排气通道和汽缸中的气体可以经由真空产生装置11从中去除。这可以减少上述先前示例在汽缸停用期间引起的泵送损失。

如此，发动机1的方法可以包括在停用第二汽缸组的汽缸时，将次节气门和排气节气门调节到完全关闭位置。主节气门可以被调节到更加关闭的位置并且第一汽缸组的汽缸可以被调节为对应于更高负载。因此，发动机可以在第一汽缸组的汽缸燃烧并且第二组的汽缸停用的情况下操作，其中第二汽缸组不接收来自进气通道5的环境空气或将排气排出(expel)到排气通道7。

为了去除存储在第二汽缸组周围和第二汽缸组中的气体，真空产生装置可以从其中吸出气体，以将第二汽缸组的压力降低到基本上于真空产生装置相等。通过将布置在负压管线中的关闭元件致动到更加打开位置，真空可以流到第二汽缸组进气通道和第二汽缸组进气排气通道。这可以在汽缸停用操作期间提高燃料效率。如上所述，真空产生装置可以包括制动助力器、EGR阀、主节气门和第一汽缸组的汽缸中的一个或多个。

图2描绘了车辆15的发动机系统4所包括的内燃发动机100的汽缸的示例。发动机100可以类似于图1的发动机1使用。发动机100可至少部分地由包括控制器12的控制系统以及车辆操作者130经由输入装置132进行的输入来控制。在该示例中，输入装置132包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机100的汽缸14(其可以在本文中被称为燃烧室)可以包括燃烧室壁136，活塞138定位在燃烧室壁136内。活塞138可以耦接到曲轴140，使得活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。曲轴140可以经由变速器系统耦接到载客车辆的至少一个驱动轮。进一步地，启动机马达(未示出)可以经由飞轮耦接到曲轴140，以实现发动机100的启动操作。

汽缸14可以经由一系列进气通道142、144和146接收进气空气。除汽缸14之外，进气通道146还可以与发动机100的其他汽缸连通。图1示出配置有涡轮增压器175的发动机100，所述涡轮增压器175包括布置在进气通道142和144之间的压缩机174以及沿排气通道148布置的排气涡轮176。压缩机174可以至少部分地经由轴180由排气涡轮176供能。包括节流板164的节气门162可以沿着发动机的进气通道设置，以用于改变被提供给发动机汽缸的进气空气的流率和/或压力。例如，节气门162可以位于压缩机174的下游，如图1所示，或者可替代地可以设置在压缩机174的上游。

除了汽缸14之外，排气通道148还可以接收来自发动机100的其他汽缸的排气。排气传感器128被示出为在排放控制装置178上游耦接至排气通道148。传感器128可以从各种合适的传感器中选择以提供排气空气/燃料比的指示，诸如例如线性氧气传感器或UEGO(通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或EGO(如所描绘的)、HEGO(加热的EGO)、NO_X、HC或CO传感器。排放控制装置178可以是三元催化剂(TWC)、NO_X捕集器、各种其他排放控制装置或其组合。

发动机100的每个汽缸可以包括一个或多个进气门以及一个或多个排气门。例如，汽缸14被示出为包括位于汽缸14的上部区域的至少一个进气提升阀150和至少一个排气提升阀156。在一些示例中，发动机100的每个汽缸(包括汽缸14)可以包括位于汽缸上部区域的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。汽缸14可以类似于图1的汽缸1、2、3或4使用。

进气门150可以经由致动器152由控制器12控制。类似地，排气门156可以经由致动器154由控制器12控制。在一些条件下，控制器12可以改变提供给致动器152和154的信号以控制相应进气门和排气门的打开和关闭。进气门150和排气门156的位置可以通过相应的阀位置传感器(未示出)确定。阀致动器可以是电动阀致动型或凸轮致动型或其组合。可以同时控制进气门正时和排气门正时，或者可以使用可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双独立可变凸轮正时或固定凸轮正时中的任何一种。每个凸轮致动系统可以包括一个或多个凸轮，并且可以利用凸轮廓线变换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变阀正时(VVT)和/或可变阀升程(VVL)系统中的一个或多个，这些系统可以由控制器12操作以改变阀操作。例如，汽缸14可以可替代地包括经由电动阀致动控制的进气门以及经由包括CPS和/或VCT的凸轮致动控制的排气门。在其他示例中，进气门和排气门可以通过常见的阀致动器或致动系统，或可变阀正时致动器或致动系统来控制。

汽缸14可以具有压缩比，所述压缩比是当活塞138处于底部中心时的体积与处于顶部中心时的体积的比率。在一个示例中，压缩比在9：1至10：1的范围内。然而，在使用不同燃料的一些示例中，压缩比可以增加。例如，当使用较高辛烷值燃料或具有较高汽化潜焓的燃料时，可发生这种情况。如果使用直接喷射，由于它对发动机爆震的影响，该压缩比也可能增加。

在一些示例中，发动机100的每个汽缸可以包括用于启动燃烧的火花塞192。在选择操作模式下，点火系统190可以响应于来自控制器12的火花提前信号SA经由火花塞192提供点火火花到汽缸14。然而，在一些实施例中，火花塞192可以被省略，例如在发动机10可以通过自动点火或者燃料喷射而启动燃烧的情况下(如在一些柴油发动机机的情况下)。

在一些示例中，发动机10的每个汽缸可以配置有用于向其提供燃料的一个或多个燃料喷射器。作为非限定性示例，汽缸14被显示为包括两个燃料喷射器166、170。燃料喷射器166和170可以被配置为输送从燃料系统18接收的燃料。燃料系统18可以包括一个或多个燃料箱、燃料泵和燃料轨。燃料喷射器166被示出为直接耦接到汽缸14，以用于与经由电子驱动器168从控制器12接收的信号FPW-1的脉冲宽度成比例地直接在其中喷射燃料。以这种方式，燃料喷射器166提供所谓的燃料到燃烧缸14的直接喷射(此后称为“DI”)。尽管图1示出定位于汽缸14的一侧的喷射器166，但是其也可以可替代地位于活塞的顶部，诸如接近火花塞192的位置。由于一些醇基燃料的较低挥发性，该位置可以改善当使用醇基燃料操作发动机时的混合以及燃烧。可替代地，喷射器可以位于顶部并且在进气门附近，以改善混合。燃料可以经由高压燃料泵和燃料轨从燃料系统18的燃料箱被输送到燃料喷射器166。进一步地，燃料箱可以具有向控制器12提供信号的压力换能器。

燃料喷射器170示出为布置在进气通道146中而不是汽缸14中，其配置为向汽缸14上游的进气道中提供所谓的进气道燃料喷射(以下称为“PFI”)。燃料喷射器170可以与经由电子驱动器171从控制器12接收的信号FPW-2的脉冲宽度成比例地喷射从燃料系统18接收的燃料。注意，单个驱动器168或171可以用于两个燃料喷射系统，或者如所描绘的，可以使用多个驱动器，例如，用于燃料喷射器166的驱动器168和用于燃料喷射器170的驱动器171。

在替代示例中，燃料喷射器166和170中的每个可以被配置为用于将燃料直接喷射到汽缸14中的直接燃料喷射器。在又一个示例中，燃料喷射器166和170中的每个可以被配置为用于将燃料喷射到进气门150的上游的进气道燃料喷射器。在其他示例中，汽缸14可以仅包括单个燃料喷射器，该单个燃料喷射器被配置为以变化的相对量接收来自燃料系统的不同燃料作为燃料混合物，并且进一步被配置为作为直接燃料喷射器将该燃料混合物直接喷射到汽缸，或者作为进气道燃料喷射器将该燃料混合物喷射到进气门的上游。

在单个汽缸周期内，两个喷射器都可以将燃料输送到汽缸。例如，每个喷射器可以输送在汽缸14中燃烧的总燃料喷射的一部分。进一步地，从每个喷射器输送的燃料的分配和/或相对量可以随着工况(诸如发动机负载、爆震和排气温度)而改变，如下所述。进气道喷射的燃料可以在进气门打开事件期间被输送、进气门关闭事件期间被输送(例如，基本上在进气冲程之前)以及在进气门打开和进气门关闭操作期间被输送。类似地，例如，直接喷射的燃料可以在进气冲程期间被输送，以及在部分在先前排气冲程期间、在进气冲程期间以及在部分压缩冲程期间被输送。因此，即使对于单个燃烧事件，喷射的燃料也可以以不同的正时从进气道喷射器和直接喷射器喷射。此外，对于单个燃烧事件，可以在每个循环中执行输送燃料的多次喷射。可以在压缩冲程、进气冲程或其任何适当的组合期间执行多次喷射。

这里，可以更详细地描述进气门150的操作。例如，进气门150可以从完全打开位置移动到完全关闭位置，或者移动到其间的任何位置。对于所有相同的条件(例如，节气门位置、车辆速度、压力等)，相比于进气门150的任何其他位置，完全打开位置允许来自进气通道146的更多空气进入汽缸14。相反，相比于进气门150的任何其他位置，完全关闭位置可以阻止来自进气通道146的空气进入汽缸14和/或允许来自进气通道146的最少量的空气进入汽缸14。因此，完全打开位置和完全关闭位置之间的位置可以允许变化量的空气在进气通道146与汽缸14之间流动。在一个示例中，相比于进气门150的初始位置，将进气门150移动到更加打开的位置允许更多的空气从进气通道146流动到汽缸14。

燃料喷射器166和170可以具有不同的特性。这包括尺寸的差异，例如，一个喷射器可以比另一个喷射器具有更大的喷射孔。其他差异包括但不限于不同的喷雾角度、不同的操作温度、不同的瞄准、不同的喷射正时、不同的喷雾特性、不同的位置等。此外，根据喷射器170和166之间喷射的燃料的分配比率，可以实现不同的效果。

燃料系统18中的燃料箱可以保持不同燃料类型的燃料，诸如具有不同燃料品质和不同的燃料成分的燃料。这些差异可以包括不同的醇含量、不同的水含量、不同的辛烷值、不同的汽化热、不同的燃料混合物和/或其组合等。具有不同汽化热的燃料的一个示例可以包括汽油作为具有较低汽化热的第一燃料类型，并且乙醇作为具有较大汽化热的第二燃料类型。在另一个示例中，发动机可以使用汽油作为第一燃料类型并且使用含醇燃料混合物(诸如E85(它是大约85％的乙醇和15％的汽油)或者M85(它是大约85％的甲醇和15％的汽油))作为第二燃料类型。其他可行的物质包括水、甲醇、醇和水的混合物、水和甲醇的混合物、醇的混合物等。

控制器12在图1中被显示为微型计算机，其包括微处理器单元106、输入/输出端口108、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(在该特定示例中被显示为用于存储可执行指令的只读存储器芯片110)、随机存取存储器112、不失效存储器(KAM)114和数据总线。控制器12可以从耦接到发动机100的传感器接收各种信号，除了以前讨论的那些信号外，这些信号还包括：来自质量空气流量传感器122的进气质量空气流量(MAF)的测量值；来自耦接到冷却套管118的温度传感器116的发动机冷却剂温度(ECT)的测量值；来自耦接到曲轴140的霍尔效应传感器120(或其他类型传感器)的表面点火感测信号(PIP)的测量值；来自节气门位置传感器的节气门位置(TP)的测量值；以及来自传感器124的绝对歧管压力信号(MAP)的测量值。发动机转速信号RPM可以由控制器12根据信号PIP产生。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可用于提供进气歧管中真空或者压力的指示。控制器12可以基于发动机冷却剂温度来推断发动机温度。

如上所述，图1仅示出多汽缸发动机的一个汽缸。因此，每个汽缸可以类似地包括其自己的一组进气门/排气门、(多个)燃料喷射器、火花塞等。将理解的是，发动机100可以包括任何合适数量的汽缸，包括2个、3个、4个、5个、6个、8个、10个、12个或更多个汽缸。进一步地，这些汽缸中的每个都可以包括参考汽缸14由图1描述和描绘的各种部件中的一些或全部。

在一些示例中，车辆15可以是具有可用于一个或多个车轮55的多个扭矩源的混合动力车辆。在其他示例中，车辆15是仅具有发动机的传统车辆。在所示的示例中，车辆15包括发动机100和电机52。电机52可以是马达或马达/发电机(M/G)。当一个或多个离合器56接合时，发动机100的曲轴140和电机52经由变速器54连接到车轮55。在所描绘的示例中，第一离合器56设置在曲轴140和电机52之间，并且第二离合器56设置在电机52和变速器54之间。控制器12可以向每个离合器56的致动器发送信号以接合或分离离合器，从而将曲轴140与电机52及其连接的部件连接或断开，和/或将电机52与变速器54及其连接的部件连接或断开。变速器54可以是变速箱、行星齿轮系统或另一种类型的变速器。动力传动系可以以各种方式配置，包括如并联、串联或串并联混合动力车辆。

电机52从能量存储装置58(在本文中为电池58)接收电力以向车轮55提供扭矩。例如在制动操作期间，电机52也可以作为发电机操作以提供电力从而为电池58充电。在一些示例中，电机52可以耦接到涡轮176，如将在下面更详细描述的。

控制器12接收来自图2的各种传感器的信号，并且采用图2的各种致动器以基于接收到的信号和存储在控制器的存储器上的指令调节发动机操作。例如，调节涡轮176的旋转速度和方向可以包括调节由控制器12发送的提供给涡轮176的致动器的信号。在一些示例中，响应于冷启动以及进气通道和排气通道的压力中的一个或多个调节涡轮176的旋转速度和方向。因此，涡轮176(并且因此压缩机174)可以沿正向方向和反向方向旋转，其中正向方向导致增压(boost)流向发动机100，并且其中反向方向导致排气背压增加和歧管压力下降。

现在转到图3，其示出用于在一些发动机操作参数期间调节到第二汽缸组的空气和真空流的方法300。执行方法300的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机系统的传感器(诸如以上参考图2所述的传感器)接收到的信号来执行。根据下面描述的方法，控制器可以采用发动机系统的发动机致动器来调节发动机操作。

方法300在302处开始，其可以包括确定、估计和/或测量当前发动机操作参数。当前发动机操作参数可以包括但不限于主节气门位置、发动机温度、发动机转速、歧管压力、车辆速度、排气再循环流率和空气/燃料比中的一个或多个。

该方法可以行进到304，其可以包括确定第二汽缸组是否被停用。如上所述，响应于发动机负载小于阈值负载，可以停用第二汽缸组。第二汽缸组可以包括图1的汽缸2和汽缸3。阈值负载可以基于发动机总负载的百分比。例如，如果当前负载等于发动机总负载的50％或更少，则可以停用第二汽缸组。无论如何，如果第二汽缸组未被停用，则方法300可以行进至306以维持当前发动机操作参数，并且不关闭仅与第二汽缸组关联的排气节气门和进气节气门。可以类似于图1的关闭元件10a和出口侧关闭元件10b使用仅与第二汽缸组关联的排气节气门和进气节气门。

如果第二汽缸组停用，则方法300可以行进至308，其可以包括关闭与第二汽缸组关联的排气节气门和次节气门。第二汽缸组进气通道和第二气缸组排气通道中的空气可以与进气系统的上游部分和排气系统的下游部分气密密封。如此，第二汽缸组的进气通道和排气通道可以与主进气通道和排气通道气密密封。以这种方式，不再有进气空气可以流到第二汽缸组并且没有排气可以从第二汽缸组流到涡轮、环境大气或排气系统的其余部分。

方法300可以行进至310，其可以包括使真空流至与第二组关联的进气管线和排气管线。在第二组的进气节气门和排气节气门之间捕获的空气和排气可以通过真空产生装置、负压装置等吸出。通过将气体吸出第二汽缸组，可以减少和/或消除其中的泵送损失。流动真空可以包括将关闭元件11a’和11b’移动到更加打开位置。在一些示例中，真空产生装置可以是制动助力器、EGR阀或消耗和/或产生真空来操作的其他装置。附加地或可替代地，诸如主节气门(例如，图1的节气门162)的真空产生装置可以包括被成形为基于其位置在进气中产生真空的一个或多个特征件。如此，来自第二汽缸组的气体可流向第一汽缸组并在其中燃烧。

附加地或可替代地，第一汽缸组可以经由活塞振荡产生的负压从第二汽缸组抽吸气体。更具体地说，第一汽缸组的活塞的进气冲程可以用于从第二汽缸组抽吸气体，其中气体可以用于燃烧。控制阀或止回阀可布置在将第一汽缸组流体耦接到第二汽缸组的通道中。响应于第一汽缸组的压力小于第二汽缸组的压力，控制阀或止回阀可以打开。可以调节第一汽缸组的操作参数以考虑接收第二汽缸组的进气空气和排气。该调节可以包括调节燃料喷射正时或体积、火花正时、EGR流率、节气门位置和空气/燃料比。例如，EGR流率可以响应于接收来自第二汽缸组的气体而减小。

在一个示例中，附加地或可替代地，第一汽缸组可以是对应于第一真空通道(例如，真空管线11a)第一真空源，该第一真空通道流体耦接到第二汽缸组进气通道的在第二汽缸组和次节气门之间的部分。不同的第二真空源(诸如主节气门、制动助力器、EGR阀)可以对应于第二真空通道，该第二真空通道流体耦接到第二汽缸组排气通道的在第二汽缸组和排气节气门之间的部分。以这种方式，第一汽缸组可以是用于第二汽缸组的真空源，其中第一汽缸组仅抽吸进气空气并且不抽吸排气。

方法300可以行进到312，其可以包括确定第二组是否被重新激活。如果第二汽缸组未被重新激活并且汽缸仍然被停用，则方法300可以行进到314，这可以包括维持排气节气门和进气节气门关闭并且保持为第二汽缸组提供真空。在一些示例中，如果第二汽缸组的压力等于真空源的压力，则可以终止到第二汽缸组的真空流。

如果第二汽缸组被重新激动，则方法300可以行进到316，这可以包括停止真空流到第二汽缸组的进气管线和排气管线。这可以包括将控制阀致动到关闭位置，诸如如图1所示的负压管线中的关闭元件11a、11b。

方法300可以行进到318，其可以包括打开第二汽缸组的排气节气门和次进气节气门，使得空气可以流到第二汽缸组，并且排气可以流出第二汽缸组。

方法300可以行进至320，其可以包括给第二汽缸组的汽缸加注燃料。这可以进一步包括调节主节气门的位置。

现在转到图4，其示出说明结合图1和图2的内燃发动机执行的图3的方法300的发动机操作序列400。曲线405描绘第二汽缸组的活动，曲线410描绘次节气门的位置，曲线415描绘排气节气门的位置，曲线420描绘第二汽缸组压力，并且曲线425描绘真空是否正流向第二汽缸组。

在t1之前，第二汽缸组处于激活状态(曲线405)。因此，第二汽缸组的汽缸可以继续燃烧。次节气门和排气节气门都处于打开位置(分别为曲线410和415)。打开位置和关闭位置可对应于完全打开位置和完全关闭位置，完全打开位置允许最大量的气流，并且完全关闭位置允许最小量的气流或基本上无气流。次节气门和排气节气门可以被致动到完全关闭位置和完全打开位置之间的位置以进一步计量气体流率。随着进气空气和排气驻留在第二汽缸组中，第二汽缸组压力相对高(曲线420)。真空流关闭(曲线425)。

在t1处，第二汽缸组被停用。作为响应，可以开始朝着完全关闭位置调节次节气门位置和排气节气门位置。随着第二汽缸组排气通道和第二气缸组进气通道中的气体被捕获在其中，第二汽缸组压力可保持相对高。真空流保持关闭。

在t1之后和t2之间，真空可以开始流向第二汽缸组进气通道和第二气缸组排气通道。作为结果，第二汽缸组压力可以开始下降到相对低的压力。真空流可以继续流到第二汽缸组进气通道和第二气缸组排气通道，直到第二汽缸组的压力基本上与真空流相等。当次节气门和排气节气门保持在完全关闭位置时，可以基本上防止气体流入和流出第二汽缸组。第二汽缸组可以保持停用，其中由于置于操作汽缸(例如第一汽缸组)上的较高负载和防止第二汽缸组中经历的泵送损失，其总效率增加。

在一些示例中，附加地或可替代地，真空可以仅流到第二汽缸组排气通道并且可以不流到第二汽缸组进气通道。以这种方式，可以经由流到第二汽缸组排气通道的真空以及经由第二汽缸组的汽缸产生的真空将气体从第二汽缸组去除。更具体地，第二汽缸组的汽缸可以将布置在第二汽缸组进气通道中的气体排出到第二汽缸组排气通道，其中可以经由负压装置吸出气体。

在t2处，停用真空流。次节气门和排气节气门从完全关闭位置移动到更加打开的位置。这可以允许第二汽缸组压力在预期第二汽缸组的汽缸被激活时增加。第二汽缸组被激活并且第二汽缸组压力增加到相对高的压力。

以这种方式，可以经由真空源排出停用汽缸中的气体。从停用汽缸中去除气体的技术效果可以在汽缸停用期间提高燃料效率。附加地，各种先前存在的真空源可以流体耦接到停用汽缸的通道，从而降低制造成本和封装限制。

内燃发动机的示例包括：至少一个汽缸盖，其具有至少两个汽缸，其中两个汽缸中的每个汽缸具有流体耦接到进气管线以用于经由进气系统供应新鲜空气的至少一个入口开口，每个汽缸具有流体耦接到排气管线以用于经由排气排放系统排放排气的至少一个出口开口，至少两个汽缸形成第一汽缸组和第二汽缸组，第一汽缸组至少包括第一汽缸并且第二汽缸组至少包括不同于第一汽缸的第二汽缸，其中第一汽缸不可切换并且第二汽缸可切换；进气系统，其包括被配置为调节到第一气缸组和第二汽缸组中的每个的新鲜空气流的主关闭元件以及被配置为调节仅到第二汽缸组的新鲜空气流的次关闭元件，经由次关闭元件可以停止到第二组的至少一个汽缸的新鲜空气的供应；第二汽缸组排气管线，其配备有至少一个排气关闭元件，该至少一个排气关闭元件被配置为调节从第二汽缸组排气管线到排气排放系统的排气流；以及负压源，其至少流体耦接到第二汽缸组排气管线，其中流体耦接负压源的负压管线在排气关闭元件和第二汽缸之间的位置处连接到第二汽缸组排气管线。

内燃发动机的第一示例进一步包括，其中主关闭元件布置在主进气管线中，主进气管线在主关闭元件的下游分开以形成第一汽缸组进气管线和第二汽缸组进气管线，并且其中次节气门布置在第二汽缸组进气管线中。内燃发动机的第二示例任选地包括第一示例，进一步包括其中负压管线是第一负压管线，并且其中第二负压管线将负压源流体耦接到第二汽缸组进气管线的在次关闭元件和第二汽缸之间的部分，并且其中第一负压管线和第二负压管线中的每个分别包括第一控制阀和第二控制阀。内燃发动机的第三示例任选地包括第一示例和/或第二示例，进一步包括其中控制器具有存储在其上的计算机可读指令，计算机可读指令在被执行时使得当第二汽缸被停用时控制器能够捕获排气关闭元件和第二关闭元件之间的气体；并且指令进一步包括响应于第二汽缸被停用将第一控制阀和第二控制阀调节到更加打开位置的情况。内燃发动机的第四示例任选地包括第一到第三示例中的一个或多个，进一步包括其中负压源包括真空泵、进气系统的负压区域、第一汽缸、制动助力器或真空致动阀中的一个或多个。

系统的示例包括：发动机，其包括至少具有第一汽缸的第一汽缸组以及至少具有第二汽缸的第二汽缸组，其中仅第二汽缸可停用；布置在主进气通道中的主进气节气门，主节气门被成形为调节到第一气缸组和第二汽缸组的空气流，并且其中主进气通道在主节气门下游分为第一汽缸组进气通道和第二汽缸组进气通道；布置在第二汽缸组进气通道中的次进气节气门，次进气节气门成形为调节仅到第二汽缸的空气流；设置在第二汽缸组排气通道中的排气节气门，排气节气门成形为仅调节流出第二汽缸的排气流，并且其中第一汽缸组排气通道流体耦接到第一汽缸，其中第一汽缸组排气通道与第二汽缸组排气通道在排气节气门下游合并；真空源，其经由包括控制阀的真空管线流体耦接到第二汽缸组排气通道的在排气节气门和第二汽缸之间的部分；以及控制器，在控制器的非暂时性存储器上存储有计算机可读指令，计算机可读指令在被执行时使得控制器能够响应于第二汽缸被停用而调节控制阀并且将真空从真空源流到第二汽缸组排气通道。系统的第一示例进一步包括其中指令进一步包括响应于第二汽缸被停用而将次进气节气门和排气节气门调节到关闭位置。系统的第二示例任选地包括第一示例，进一步包括其中真空源是第一真空源，并且其中真空管线是第一真空管线，进一步包括从第二真空源延伸的第二真空管线，第二真空管线将第二真空源流体耦接到第二汽缸组进气通道的在第二汽缸和次进气节气门之间的部分。系统的第三示例任选地包括第一示例和/或第二示例，进一步包括其中第一真空源和第二真空源不同，并且其中第一真空源和第二真空源是制动助力器、EGR阀、主节气门和第一汽缸。系统的第四示例任选地包括第一到第三示例中的一个或多个，进一步包括其中第一真空源是制动助力器或EGR阀，并且其中第二真空源是主节气门或第一汽缸。系统的第五示例任选地包括第一到第四示例中的一个或多个，进一步包括其中来自第一汽缸组的排气与来自第二汽缸组的排气在排气节气门的下游混合。系统的第六示例任选地包括第一到第五示例中的一个或多个，进一步包括其中第一汽缸组接收大于或等于第二汽缸组的空气流量。系统的第七示例任选地包括第一到第六示例中的一个或多个，进一步包括其中主节气门随着空气在主节气门周围流动或流动通过主节气门而产生真空。

方法的实施例包括：仅停用发动机的第二汽缸组，第二汽缸组包括与第一汽缸组中的至少一个汽缸不同的至少一个汽缸；关闭进气节气门和排气节气门，进气节气门和排气节气门被配置成分别调节仅流入第二汽缸组的气流以及仅来自第二汽缸组的气流；以及经由真空源去除进气节气门和排气节气门之间的气体。方法的第一示例进一步包括其中容纳主进气节气门的主进气通道，主进气节气门被成形为调节到第一汽缸组和第二汽缸组中的每个的进气空气流，并且其中主进气通道在主进气节气门的下游分开以形成第一汽缸组进气通道和第二汽缸组进气通道，并且其中在第一汽缸组进气通道中进气空气自由地流动，并且在第二汽缸组进气通道中进气空气流经由进气节气门被调节。方法的第二示例任选地包括第一示例，进一步包括其中第一汽缸组包括与第二汽缸组的第二汽缸组排气通道流体隔开的第一汽缸组排气通道，并且其中排气节气门布置在第二汽缸组排气通道中。方法的第三示例任选地包括第一示例和/或第二示例，进一步包括其中去除气体进一步包括调节真空管线中的控制阀的位置，真空管线将真空源流体耦接到第二汽缸组排气通道的在第二汽缸和排气节气门之间的部分。方法的第四示例任选地包括第一到第三示例中的一个或多个，进一步包括其中真空管线是第一真空管线，并且控制阀是第一控制阀，进一步包括与第一真空管线不同的第二真空管线，第二真空管线包括第二控制阀，第二控制阀独立于第一控制阀进行调节。方法的第五示例任选地包括第一示到第四示例中的一个或多个，进一步包括其中第一汽缸组和第二汽缸组包括相同数量的汽缸，并且其中第一汽缸组至少包括第一汽缸并且第二汽缸组至少包括第二汽缸。方法的第六示例任选地包括第一到第五示例中的一个或多个，进一步包括其中真空源是真空泵、制动助力器、EGR阀和第一汽缸中的一个或多个。

应注意本文包括的示例性控制和估计程序可以用于不同的发动机和/或车辆系统配置。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、致动器和其他发动机硬件来执行。本文公开的具体程序可以代表任意数量的处理策略，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等中的一个或多个。如此，所示的各种步骤、操作或功能可以以所示的顺序实施、并行实施或者在一些情况下被省略。类似地，该处理的顺序并不是实现本文的示例性实施例的特征和优点所必需的，只不过被提供以便于说明和描述。根据所使用的具体策略可以重复实施所示的动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外，所描述的动作、操作和/或功能可以图表性地表示待编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器内的代码，其中所描述的动作通过结合电子控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中执行指令来执行。

应该理解的是，在本文公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些具体的实施例不应从限定的角度进行解释，因为可能存在多种变体。例如，上述技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其他发动机类型。本公开的主题包括在此公开的多种系统和配置以及其他特征、功能和/或特性的所有新颖的且非显而易见的组合和子组合。

随附的权利要求特别指出被认为是新颖的和非显而易见的某些组合以及子组合。这些权利要求可提到“一个”元件或“第一”元件或者其等效物。这种权利要求应该被理解为包括一个或多于一个这种元件的结合，既不必需也不排除两个或多于两个这种元件。所公开的这些特征、功能、元件和/或特性的其他组合以及子组合可以通过当前权利要求的修改或者通过在本申请或相关申请中提出新权利要求而要求保护。不管是否比原始权利要求的范围更宽、更窄、相等或者不同，这种权利要求均被视为包括在本公开的主题内。

Claims (20)

1.一种内燃发动机，包括：

至少一个汽缸盖，其具有至少两个汽缸，其中所述两个汽缸中的每个汽缸具有流体耦接到进气管线以用于经由进气系统供应新鲜空气的至少一个入口开口，每个汽缸具有流体耦接到排气管线以用于经由排气排放系统排放所述排气的至少一个出口开口，所述至少两个汽缸形成第一汽缸组和第二汽缸组，所述第一汽缸组至少包括第一汽缸并且所述第二汽缸组至少包括不同于所述第一汽缸的第二汽缸，其中所述第一汽缸不可切换并且所述第二汽缸可切换；

所述进气系统，其包括被配置为调节到所述第一汽缸组和所述第二汽缸组中的每个的新鲜空气流的主关闭元件以及被配置为调节仅到所述第二汽缸组的新鲜空气流的次关闭元件，经由所述次关闭元件可以停止到所述第二组的所述至少一个汽缸的新鲜空气的供应；

第二汽缸组排气管线，其配备有至少一个排气关闭元件，所述至少一个排气关闭元件被配置为调节从所述第二汽缸组排气管线到所述排气排放系统的排气流；以及

负压源，其至少流体耦接到所述第二汽缸组排气管线，其中流体耦接所述负压源的负压管线在所述排气关闭元件和所述第二汽缸之间的位置处连接到所述第二汽缸组排气管线。

2.根据权利要求1所述的内燃发动机，其中所述主关闭元件布置在主进气管线中，所述主进气管线在所述主关闭元件的下游分开以形成第一汽缸组进气管线和第二汽缸组进气管线，并且其中所述次关闭元件布置在所述第二汽缸组进气管线中。

3.根据权利要求2所述的内燃发动机，其中所述负压管线是第一负压管线，并且其中第二负压管线将所述负压源流体耦接到所述第二汽缸组进气管线的在所述次关闭元件和所述第二汽缸之间的部分，并且其中所述第一负压管线和所述第二负压管线中的每个分别包括第一控制阀和第二控制阀。

4.根据权利要求1所述的内燃发动机，进一步包括其上存储有计算机可读指令的控制器，所述计算机可读指令在被执行时使得当所述第二汽缸被停用时所述控制器捕获所述排气关闭元件和所述第二关闭元件之间的气体；并且所述指令进一步包括其中响应于所述第二汽缸被停用将所述第一控制阀和所述第二控制阀调节到更加打开位置。

5.根据权利要求1所述的内燃发动机，其中所述负压源包括真空泵、所述进气系统的负压区域、第一汽缸、制动助力器或真空致动阀中的一个或多个。

6.一种系统，包括：

发动机，其包括至少具有第一汽缸的第一汽缸组以及至少具有第二汽缸的第二汽缸组，其中仅所述第二汽缸可停用；

布置在主进气通道中的主进气节气门，所述主节气门被成形为调节到所述第一汽缸组和所述第二汽缸组的空气流，并且其中所述主进气通道在所述主节气门下游分为第一汽缸组进气通道和第二汽缸组进气通道；

布置在所述第二汽缸组进气通道中的次进气节气门，所述次进气节气门成形为调节仅到所述第二汽缸的空气流；

布置在第二汽缸组排气通道中的排气节气门，所述排气节气门成形为仅调节所述第二汽缸流出的排气流，并且其中第一汽缸组排气通道流体耦接到所述第一汽缸，其中所述第一汽缸组排气通道与所述第二汽缸组排气通道在所述排气节气门下游合并；

真空源，其经由包括控制阀的真空管线流体耦接到所述第二汽缸组排气通道的在所述排气节气门和所述第二汽缸之间的部分；以及

控制器，在所述控制器的非暂时性存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时使得所述控制器：

响应于所述第二汽缸被停用，调节所述控制阀并且将真空从所述真空源流到所述第二汽缸组排气通道。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述指令进一步包括响应于所述第二汽缸被停用而将所述次进气节气门和所述排气节气门调节到关闭位置。

8.根据权利要求6所述的系统，其中所述真空源是第一真空源，并且其中所述真空管线是第一真空管线，所述系统进一步包括从第二真空源延伸的第二真空管线，所述第二真空管线将所述第二真空源流体耦接到所述第二汽缸组进气通道的在所述第二汽缸和所述次进气节气门之间的部分。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述第一真空源和所述第二真空源不同，并且其中所述第一真空源和所述第二真空源是制动助力器、EGR阀、所述主节气门和所述第一汽缸。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述第一真空源是所述制动助力器或所述EGR阀，并且其中所述第二真空源是所述主节气门或所述第一汽缸。

11.根据权利要求6所述的系统，其中来自所述第一汽缸组的排气与来自所述第二汽缸组的排气在所述排气节气门下游混合。

12.根据权利要求6所述的系统，其中所述第一汽缸组接收大于或等于所述第二汽缸组的空气流量。

13.根据权利要求6所述的系统，其中所述主节气门随着空气在所述主节气门周围流动或流动通过所述主节气门而产生真空。

14.一种方法，包括：

仅停用发动机的第二汽缸组，所述第二汽缸组具有与第一汽缸组不同的汽缸；

关闭进气节气门和排气节气门，所述进气节气门和所述排气节气门被配置成分别调节仅到所述第二汽缸组的气流和仅来自所述第二汽缸组的气流；以及

经由真空源去除所述进气节气门和所述排气节气门之间捕获的气体。

15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括容纳主进气节气门的主进气通道，所述主进气节气门被成形为调节到所述第一汽缸组和所述第二汽缸组中的每个的进气空气流，并且其中所述主进气通道在所述主进气节气门的下游分开以形成第一汽缸组进气通道和第二汽缸组进气通道，并且其中在所述第一汽缸组进气通道中进气空气自由地流动并且在所述第二汽缸组进气通道中进气空气流经由所述进气节气门被调节。

16.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一汽缸组包括第一汽缸组排气通道，所述第一汽缸组排气通道与所述第二汽缸组的第二汽缸组排气通道流体隔开，并且其中所述排气节气门布置在所述第二汽缸组排气通道中。

17.根据权利要求16所述的方法，其中去除气体进一步包括调节真空管线中的控制阀的位置，所述真空管线将所述真空源流体耦接到所述第二汽缸组排气通道的在所述第二汽缸和所述排气节气门之间的部分。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述真空管线是第一真空管线，并且所述控制阀是第一控制阀，进一步包括与所述第一真空管线不同的第二真空管线，所述第二真空管线包括第二控制阀，所述第二控制阀独立于所述第一控制阀被调节。

19.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一汽缸组和所述第二汽缸组包括相同数量的汽缸，并且其中所述第一汽缸组至少包括第一汽缸并且所述第二汽缸组至少包括第二汽缸。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述真空源是真空泵、制动助力器、EGR阀和所述第一汽缸中的一个或多个。