CN110513213A - 用于调整发动机爆震背景噪声水平的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了“用于调整发动机爆震背景噪声水平的方法和系统”。提供了用于操作包括爆震控制系统的可变排量发动机的方法和系统。可以在停用一个或多个气缸时应用在全气缸操作模式期间确定的发动机爆震背景噪声水平来确定发动机爆震的存在或不存在。另外，可以在重新启动一个或多个气缸时应用在全气缸操作模式期间确定的发动机爆震背景噪声水平，使得所述发动机在所有气缸都在燃烧的情况下进行操作，以使得可以避免在不存在爆震时指示爆震的可能性。

Description

用于调整发动机爆震背景噪声水平的方法和系统
技术领域
本申请涉及用于确立取决于燃料喷射器操作的发动机爆震背景噪声水平并且响应于所确立的发动机爆震背景噪声水平来检测发动机爆震的方法和系统。
背景技术
在已经通过火花起始一个或多个发动机气缸中的点火之后并且在通过气缸中的高温和高压点燃末端气体时，内燃发动机可能会经历爆震。所述末端气体不是由气缸中的火花所产生的火焰内核点燃的。当发动机的气缸中的压力较高时，最常在较高的发动机负荷下出现发动机爆震。
还可以在可变数目的活动或被停用的气缸下操作发动机，还称为可变排量发动机(或VDE)，使得可以在针对期望的发动机扭矩输出增加发动机燃料经济性的同时任选地将总的排气混合物空燃比维持在化学计量周围。在一些示例中，可以在选定的条件期间停用发动机的气缸的一半，其中可以通过例如发动机转速/负荷窗口、车辆速度等参数来界定所述选定的条件。在其他示例中，可以个别地且选择性地停用气缸。
如果在启动了不到发动机的所有气缸以提供期望的发动机扭矩输出的情况下操作发动机，那么活动的发动机气缸中的压力将高于在启动了所有发动机气缸以提供相同的期望的发动机扭矩的情况下的发动机气缸中的压力。因此，与始终在所有发动机的气缸都活动的情况下操作发动机的情况相比，发动机可能会在较低的驾驶员需求扭矩下经历爆震。
可以通过启动气缸和/或延迟活动气缸中的火花来控制VDE上的发动机爆震。然而，常常通过将背景发动机噪声(例如，振动)水平与在存在较高的发动机爆震的倾向的曲轴区间期间的发动机噪声水平进行比较来识别发动机爆震。当停用发动机气缸时，背景发动机噪声水平可能会减小，并且当重新启动被停用的发动机气缸时，背景发动机噪声水平可能会增加。变化的背景噪声水平可能会致使发动机爆震控制系统在不存在发动机爆震时指示发动机爆震，并且还可能会致使发动机爆震控制系统在存在发动机爆震时不指示发动机爆震。因此，需要提供一种增加发动机爆震控制系统在发动机在VDE模式之间转变时的可靠性的方式。
发明内容
本文发明人已经认识到，发动机爆震检测可能会在VDE模式变化期间受到损害，并且已经开发了一种发动机操作方法，包括：进入第一操作模式，其中经由控制器停用第一气缸；以及经由所述控制器根据相对于若干条件而确立的第二气缸的第一背景噪声水平来产生所述第二气缸的爆震指示，所述条件包括在第一发动机循环期间停用所述第一气缸的直接喷射器、所述第一气缸在所述第一发动机循环期间燃烧燃料。
通过根据相对于若干条件而确立的所述第二气缸的第一背景噪声水平产生所述第二气缸的发动机爆震指示，所述条件包括在第一发动机循环期间停用所述第一气缸的直接燃料喷射器，有可能提供改进对可变排量发动机的发动机爆震检测的技术结果。具体来说，当在若干发动机循环期间侵入性地停用和重新启动直接燃料喷射器时，可以了解或确立发动机爆震背景噪声水平。随后可以在稍后时间应用所了解的发动机背景噪声水平以提供对每个发动机气缸的发动机背景噪声水平的更好的估计，使得可以产生更可靠的发动机爆震指示。举例来说，可以在进入和退出气缸停用模式时应用所述所了解的发动机背景噪声水平。
以此方式，有可能改进对可变排量发动机的爆震检测。另外，可以降低产生错误的发动机爆震指示的可能性。此外，当未由于发动机爆震的错误指示而延迟火花时，可以提高发动机燃料经济性。
应理解，提供以上概要来以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的一系列概念。这不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围唯一地由在所述具体实施方式之后的权利要求书界定。此外，所要求保护的主题不限于解决上述或在本公开的任何部分中所述的任何缺点的实现方式。
附图说明
图1A示出车辆的发动机系统的示意性描绘。
图1B示出V8发动机的爆震传感器的示例性位置。
图1C示出V8发动机的爆震传感器位置的替代性视图。
图2示出操作可变排量发动机的方式的高级流程图，所述方式包括控制和确定发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平。
图3示出用于确定可变排量发动机的发动机爆震背景噪声水平的方法的流程图。
图4示出用于估计可变排量发动机的发动机爆震背景噪声水平的观测器的框图。
图5示出说明一个发动机气缸的燃料喷射控制动作如何可以影响不同发动机气缸的背景发动机爆震噪声水平的正时图。
图6示出用于基于发动机爆震背景噪声水平来诊断是否在VDE模式下停用发动机气缸的方法。
图7至图11示出用于在存在VDE模式变化的情况下调整VDE模式、喷射器正时和喷射器模式以提供更一致的发动机爆震背景噪声水平的流程图。
图12至图16示出可以应用图2、图3以及图7至图11的方法以提供更一致的发动机爆震背景噪声水平的示例性序列。
图17示出说明数个发动机气缸的燃料喷射控制动作如何可以影响数个不同发动机气缸的背景发动机爆震噪声水平的正时图。
图18说明应用图3的方法以确定发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平的示例性序列。
具体实施方式
以下描述涉及用于操作可变排量发动机(VDE)并控制和检测VDE发动机的发动机爆震的系统和方法。所述发动机可以是在图1A至图1C中示出的类型。可以根据图2至图11的方法操作所述发动机。所述方法可以调整VDE模式和燃料喷射器正时以允许持续地评估一些发动机气缸的发动机背景噪声水平。此外，所述方法甚至在VDE模式变化期间也将发动机爆震背景噪声水平维持在它们的现值或附近。图12至图16示出对VDE模式和燃料喷射正时进行调整以提供一些发动机气缸的更一致的发动机背景噪声水平的示例性序列。图17示出通过控制与其他发动机气缸相关联的燃料喷射器的动作来影响仅数个发动机气缸爆震窗口的发动机正时序列。图18示出用于确定发动机爆震背景噪声水平的示例性序列，并且其中可以有利地应用所述发动机背景噪声水平。
现在转向图，图1A描绘在车辆5中可以包括的内燃发动机10的气缸14的示例。发动机10可以是可变排量发动机(VDE)，如在下文进一步描述。发动机10可以至少部分由包括控制器12的控制系统以及来自人类车辆操作者130的经由输入装置132的输入进行控制。在此示例中，输入装置132包括加速踏板和踏板位置传感器134以用于产生比例踏板位置信号。发动机10的气缸(本文还称为“燃烧室”)14可以包括燃烧室壁136与定位在其中的活塞138。活塞138可以联接到曲轴140，使得活塞的往复运动被转化为曲轴的旋转运动。曲轴140可以经由变速器54而联接到车辆5的至少一个车轮55，如下文进一步描述。此外，起动机马达(未示出)可以经由飞轮联接到曲轴140以实现发动机10的起动操作。
在一些示例中，车辆5可以是具有可用于一个或多个车辆轮子55的多个转矩源的混合动力车辆。在其他示例中，车辆5是仅具有发动机的常规车辆或者仅具有一电机的电动车辆。在所示出的示例中，车辆5包括发动机10和电机52。电机52可以是马达或马达/发电机。当接合一个或多个离合器56时，发动机10的曲轴140以及电机52经由变速器54而连接到车轮55。在所描绘的示例中，在曲轴140与电机52之间提供第一离合器56，并且在电机52与变速器54之间提供第二离合器57。控制器12可以将信号发送到每个离合器56的致动器以啮合或脱离离合器，以便使曲轴140与电机52和与所述电机连接的部件连接或断开连接，且/或使电机52与变速器54和与所述变速器连接的部件连接或断开连接。变速器54可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另一种类型的变速器。
可以通过各种方式配置动力传动系统，包括配置为并联、串联或串联-并联混合动力车辆。在电动车辆示例中，系统电池58可以是将电力输送到电机52以向车辆车轮55提供扭矩的牵引电池。在一些示例中，电机52还可以例如在制动操作期间操作为发电机以提供电力来对系统电池58进行充电。将了解，在包括非电动车辆示例的其他示例中，系统电池58可以是联接到交流发电机46的典型的起动、照明、点火(SLI)电池。
交流发电机46可以被配置成在发动机运行期间使用经由曲轴140的发动机扭矩来对系统电池58进行充电。另外，交流发电机46可以向发动机的一个或多个电气系统供电，所述一个或多个电气系统例如为包括加热、通风和空气调节(HVAC)系统、车灯、车载娱乐系统的一个或多个辅助系统，以及基于它们的对应的电气需求的其他辅助系统。在一个示例中，在交流发电机上汲取的电流可以基于操作者车厢冷却需求、电池充电要求、其他辅助车辆系统需求以及马达转矩而不断变化。电压调节器可以联接到交流发电机46以便基于系统使用要求(包括辅助系统需求)来调节交流发电机的功率输出。
发动机10的气缸14可以经由一系列进气道142和144以及进气岐管146而接收进气。进气岐管146可以与发动机10的除了气缸14之外的其他气缸连通。进气道中的一者或多者可以包括一个或多个增压装置，例如涡轮增压器或机械增压器。举例来说，图1A示出被配置有涡轮增压器的发动机10，所述涡轮增压器包括布置在进气道142和144之间的压缩机174，以及沿着排气道135布置的排气涡轮176。在增压装置被配置成涡轮增压器时，压缩机174可以至少部分由排气涡轮176经由轴杆180提供动力。然而，在其他示例中，例如在发动机10具备机械增压器时，可以通过来自马达或发动机的机械输入向压缩机174供应动力，并且可以任选地省略排气涡轮176。在其他示例中，发动机10可以具备电动机械增压器(例如，“eBooster”)，并且压缩机174可以由电动马达驱动。在其他示例中，发动机10可能不具备增压装置，例如在发动机10是自然吸气发动机时。
可以在发动机进气道中提供包括节流板164的节气门162以便改变提供给发动机气缸的进气的流动速率和/或压力。举例来说，节气门162可以定位在压缩机174的下游，如图1A中所示，或者可以替代地在压缩机174的上游提供所述节气门。可以经由来自节气门位置传感器的信号将节气门162的位置传送到控制器12。
排气岐管148可以从发动机10的除了气缸14之外的其他气缸接收排放气体。排气传感器126示出为在排放控制装置178的上游联接到排气岐管148。排气传感器126可以选自用于提供排气/燃料比率(AFR)的指示的各种合适的传感器，例如线性氧传感器或UEGO(通用或广范围排放气体氧气)、二态氧传感器或EGO、HEGO(经过加热的EGO)、NOx、HC，或CO传感器。在图1A的示例中，排气传感器126是UEGO传感器。排放控制装置178可以是三元催化剂、NOx捕集器、各种其他排放控制装置，或其组合。在图1A的示例中，排放控制装置178是三元催化剂。
发动机10的每个气缸可以包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。举例来说，气缸14示出为包括位于气缸14的上部区处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10的每个气缸，包括气缸14，可以包括位于所述气缸的上部区处的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。在此示例中，进气门150可以由控制器12通过经由凸轮致动系统152的凸轮致动来控制，所述凸轮致动系统包括一个或多个凸轮151。类似地，排气门156可以由控制器12经由包括一个或多个凸轮153的凸轮致动系统154来控制。进气门150和排气门156的位置可以分别由气门位置传感器(未示出)和/或凸轮轴位置传感器155和157来确定。
在一些条件期间，控制器12可以改变提供给凸轮致动系统152和154的信号，从而控制相应的进气门和排气门的打开和关闭。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的可能性中的任一者。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可变排量发动机(VDE)、凸轮廓线变换(CPS)系统、可变凸轮正时(VCT)系统、可变气门正时(VVT)系统和/或可变气门升程(VVL)系统中的一者或多者，控制器12可以操作所述系统来改变气门操作。在替代性示例中，进气门150和/或排气门156可以由电动气门致动来控制。举例来说，气缸14可以替代地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由包括CPS系统和/或VCT系统的凸轮致动控制的排气门。在其他示例中，可以通过共同的气门致动器(或致动系统)或可变气门正时致动器(或致动系统)来控制进气门和排气门。
如本文进一步描述，可以在VDE模式期间经由电致动的摇臂机构来停用进气门150和排气门156。在另一示例中，可以经由CPS机构来停用进气门150和排气门156，其中不具有升程的凸轮凸角用于被停用的气门。还可以例如针对电致动的气门仍然使用其他气门停用机构。在一个示例中，可以由第一VDE致动器(例如，联接到进气门150的第一电致动的摇臂机构)控制进气门150的停用，而由第二VDE致动器(例如，联接到排气门156的第二电致动的摇臂机构)控制排气门156的停用。在替代性示例中，单个VDE致动器可以控制气缸的进气门和排气门两者的停用。在其他示例中，单个气缸气门致动器停用多个气缸(进气门和排气门两者)，例如发动机组中的所有气缸，或者不同的致动器可以控制被停用的气缸的所有进气门的停用，而另一不同的致动器控制被停用的气缸的所有排气门的停用。将了解，如果气缸是VDE发动机的不可停用的气缸，那么所述气缸可以不具有任何气门停用致动器。每个发动机气缸可以包括本文描述的气门控制机构。进气门和排气门在被停用时在一个或多个发动机循环期间保持在关闭位置，以便防止进出气缸14的流。
气缸14可以具有压缩比，所述压缩比是在活塞138处于下止点(BDC)与上止点(TDC)时的容积的比率。在一个示例中，所述压缩比在9:1到10:1的范围内。然而，在其中使用不同燃料的一些示例中，可以增加所述压缩比。例如，当使用较高辛烷值燃料或具有较高的气化潜焓的燃料时可能会出现这种情况。如果使用直接喷射，那么由于直接喷射对发动机爆震的影响，也可能会增加压缩比。
发动机10的每个气缸可以包括用于起始燃烧的火花塞192。点火系统190可以在选择操作模式下响应于来自控制器12的火花提前信号而经由火花塞192向燃烧室14提供点火火花。可以基于发动机工况和驱动器扭矩需求来调整火花正时。举例来说，可以在用于最佳扭矩的最小火花提前(MBT)正时下提供火花以使发动机动力和效率最大化。控制器12可以将发动机工况，包括发动机转速、发动机负荷和排气AFR，输入到查找表中并且针对所输入的发动机工况而输出对应的MBT正时。在其他示例中，可以从MBT延迟火花，以便加快发动机起动期间的催化剂暖机或者减小发动机爆震的发生率。
在一些示例中，发动机10的每个气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。作为非限制性示例，气缸14示出为包括直接燃料喷射器166和进气道燃料喷射器66。燃料喷射器166和66可以被配置成输送从燃料系统8接收到的燃料。燃料系统8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示出为直接联接到气缸14，以便与从控制器12接收到的信号的脉冲宽度成比例地在所述气缸中直接喷射燃料。控制器12可以通过类似的方式控制进气道燃料喷射器66。以此方式，燃料喷射器166提供被认为是将燃料直接喷射(在下文还称为“DI”)到气缸14中的燃料喷射器。虽然图1A示出定位在气缸14的一侧的燃料喷射器166，但燃料喷射器166可以替代地定位在活塞的顶部，例如在火花塞192的位置附近。当使用醇基燃料操作发动机时，由于一些醇基燃料的较低的挥发性，此类位置可以增加混合和燃烧。替代地，喷射器可以定位在进气门头顶和附近以增加混合。可以经由燃料泵和燃料轨将燃料从燃料系统8的燃料箱输送到燃料喷射器166和66。此外，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166和66可以被配置成从燃料系统8接收不同相对量的不同燃料作为燃料混合物，并且进一步被配置成将此燃料混合物直接喷射到气缸中。举例来说，燃料喷射器166可以接收乙醇燃料，并且燃料喷射器66可以接收汽油。此外，可以在气缸的单个循环的不同冲程期间将燃料输送到气缸14。举例来说，可以在前一排气冲程期间、在进气冲程期间，和/或在压缩冲程期间至少部分输送直接喷射的燃料。可以在气缸接收燃料的前一循环的进气门关闭之后喷射进气道喷射的燃料，并且一直喷射到当前气缸循环的进气门关闭为止。因此，对于单个燃烧事件(例如，在气缸中经由火花点火来燃烧燃料)，可以经由任一或两个喷射器在每个循环执行燃料的一次或多次喷射。可以在被称作分流式燃料喷射中的压缩冲程、进气冲程或其任何适当组合期间执行多次DI喷射。
燃料系统8中的燃料箱可以保持不同燃料类型的燃料，例如具有不同的燃料质量和不同的燃料组成的燃料。所述差异可以包括不同的醇含量、不同的水分、不同的辛烷、不同的气化热、不同的混合燃料和/或其组合等。具有不同的气化热的燃料的一个示例包括汽油作为具有较低的气化热的第一燃料类型和乙醇作为具有较大的气化热的第二燃料类型。在另一示例中，发动机可以使用汽油作为第一燃料类型并且使用含有醇的混合燃料(例如，E85(其为大约85％的乙醇和15％的汽油)或M85(其为大约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。在另一示例中，两种燃料都可以是具有不同的醇组成的醇混合物，其中第一燃料类型可以是具有较低醇浓度的汽油醇混合物，例如E10(其为大约10％的乙醇)，而第二燃料类型可以是具有较大醇浓度的汽油醇混合物，例如E85(其为大约85％的乙醇)。另外，第一燃料和第二燃料在其他燃料质量方面也可以不同，例如温度、粘度、辛烷值等的差异。另外，一个或两个燃料箱的燃料特性可能会由于燃料箱重新填充方面的每天变化而频繁变化。
控制器12在图1A中示出为微型计算机，所述微型计算机包括微处理器单元106、输入/输出端口108、用于可执行程序(例如，可执行指令)和校准值的在此特定示例中示出为非暂时性只读存储器芯片110的电子存储介质、随机存取存储器112、不失效存储器114和数据总线。控制器12可以从联接到发动机10的传感器接收各种信号，包括先前论述的信号，并且另外包括来自质量空气流量传感器122的进气质量空气流量(MAF)的测量结果；来自联接到冷却套筒118的温度传感器116的发动机冷却剂温度(ECT)；来自联接到排气道135的温度传感器158的排气温度；来自联接到曲轴140的霍尔效应传感器120(或其他类型)的曲轴位置信号；来自节气门位置传感器163的节气门位置；来自排气传感器126的信号UEGO，控制器12可以使用所述信号UEGO来确定排气的空燃比；经由爆震传感器90的发动机振动(例如，爆震)；以及来自MAP传感器124的绝对岐管压力信号(MAP)。可以由控制器12从曲轴位置产生发动机转速信号RPM。可以使用来自MAP传感器124的岐管压力信号MAP来提供进气岐管中的真空或压力的指示。控制器12可以基于发动机冷却剂温度来推断出发动机温度，并且基于从温度传感器158接收的信号来推断出排放控制装置178的温度。
控制器12从图1A的各种传感器接收信号，并且采用图1A的各种致动器基于所接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令来调整发动机操作。举例来说，控制器可以通过致动气门致动器152和154以使发动机转变为以VDE模式操作来停用选定的气缸，如关于图5进一步描述。
如上文描述，图1A仅示出多气缸发动机的一个气缸。因此，每个气缸可以类似地包括其自身的一组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。将了解，发动机10可以包括任何合适数目个气缸，包括2个、3个、4个、5个、6个、8个、10个、12个或更多个气缸。此外，这些气缸中的每一者可以包括由图1A参考气缸14所描述和描绘的各种部件中的一些或全部。
在选定的条件期间，例如在未请求发动机10的全部扭矩能力时，控制器12可以选择第一气缸组或第二气缸组中的一者进行停用(本文还称为VDE操作模式)。在所述VDE模式期间，可以通过关闭相应的燃料喷射器166和66来停用选定的气缸组中的气缸。此外，气门150和156可以被停用并且在一个或多个发动机循环期间保持关闭。在关闭被停用的气缸的燃料喷射器时，剩余的所启用的气缸继续在对应的燃料喷射器和进气门和排气门活动且操作的情况下实行燃烧。为了满足扭矩要求，控制器调整进入活动的发动机气缸的空气量。因此，为了提供八气缸发动机在0.2发动机负荷和特定的发动机转速下产生的等效的发动机扭矩，活动的发动机气缸可能在比当在所有的发动机气缸都活动的情况下操作发动机时的发动机气缸更高的压力下操作。这要求较高的岐管压力，从而导致降低的泵气损耗和增加的发动机效率。另外，暴露于燃烧的较低的有效表面区域(仅来自活动气缸)减少了发动机热损，从而增加了发动机的热效率。
现在参看图1B，示出了发动机10的平面图。发动机10的前方10a可以包括前端附件驱动(FEAD)(未示出)，以向交流发电机、动力转向系统和空气调节压缩机提供动力。在此示例中，示出发动机10处于V8配置，其具有编号为1至8的八个气缸。可以经由四个爆震传感器90a-90d感测发动机爆震。爆震传感器定位在发动机缸体9的谷中。在此示例中，经由控制器12在发动机气缸1和2的爆震窗口期间对爆震传感器90a的输出进行取样。经由控制器12在发动机气缸3和4的爆震窗口期间对爆震传感器90b的输出进行取样。经由控制器12在发动机气缸5和6的爆震窗口期间对爆震传感器90c的输出进行取样。经由控制器12在发动机气缸7和8的爆震窗口期间对爆震传感器90c的输出进行取样。所述多个爆震传感器提高了检测每个气缸的爆震的能力，这是因为由爆震引起的发动机振动的衰减随着从爆震气缸到爆震传感器的距离增加而增加。
现在参看图1C，示出了发动机10的前视图。发动机缸体9包括谷10b，其中发动机爆震传感器90a和90c安装到缸体9。通过在谷10b中安装爆震传感器90a和90c，可以得到良好的信噪比，使得可以更可靠地检测到爆震。然而，爆震传感器90a-90d的安装位置还可以允许让一些传感器观测到一些燃料喷射器控制动作，而其他传感器观测不到。因此，一些气缸的背景噪声水平可以高于或低于其他气缸。另外，在另一发动机气缸的爆震窗口附近打开或关闭的燃料喷射器的距离可能会影响振动从操作的燃料喷射器传递到爆震传感器所要的时间量。并且，振动从燃料喷射器传递到爆震传感器的更长的时间可以允许所述振动进入气缸的爆震窗口。因此，爆震传感器位置、点火次序和发动机配置也可能会影响一些发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平。
因此，图1A的系统提供一种用于操作发动机的系统，包括：可变排量发动机，所述可变排量发动机包括用于每个发动机气缸的进气道燃料喷射器和直接燃料喷射器；以及控制器，所述控制器包括可执行指令，所述可执行指令存储在非暂时性存储器中以：在所有气缸都在燃烧燃料的情况下操作可变排量发动机；在所有气缸都在燃烧燃料时循序地停用每个发动机气缸的直接燃料喷射器；以及从当在所有气缸都在燃烧燃料时停用至少一个直接燃料喷射器时所取样的爆震传感器输出产生每个发动机气缸的气缸爆震背景噪声水平。所述系统还包括用于经由进气道燃料喷射器将燃料喷射到发动机气缸的额外指令。所述系统还包括用于响应于爆震指示而调整火花正时的额外指令。所述系统包括其中爆震指示是基于气缸爆震背景噪声水平。所述系统包括其中调整火花正时包括将火花正时延迟。
现在参看图2至图11，示出一种用于操作VDE发动机的方法。可以将图2至图11的方法包括于图1A至图1C的系统中并且可以与所述系统协作。方法200的至少部分可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令而并入图1A至图1C的系统中。另外，可以经由转变物理世界中的装置和致动器的操作状态的控制器来执行方法200的其他部分。所述控制器可以采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。此外，方法200可以从传感器输入确定选定的控制参数。
在202处，方法200经由在图1A至图1C中描述的传感器来确定车辆和发动机工况。方法200可以确定包括(但不限于)以下各者的工况：发动机转速、发动机负荷、发动机温度、环境温度、燃料喷射正时、爆震传感器输出、燃料类型、燃料辛烷值、发动机位置和发动机空气流。方法200前进到204。
在204处，方法200判断是否满足用于映射燃料喷射器操作对发动机爆震背景噪声的影响的条件。在一个示例中，当发动机转速在指定范围内(例如，发动机转速大于第一阈值速度且小于第二阈值速度)时，当发动机负荷在指定范围内(例如，发动机负荷大于第一阈值负荷且小于第二阈值负荷)并且发动机温度大于阈值温度时，满足条件。在其他示例中，当满足其他车辆工况时，方法200可以判断出满足用于映射燃料喷射器操作对发动机爆震背景噪声的影响的条件。如果方法200判断出满足用于映射燃料喷射器操作对发动机爆震背景噪声的影响的条件，那么答案为是，且方法200前进到250。否则，答案为否，且方法200前进到206。
在250处，方法200开始映射燃料喷射器操作对发动机爆震背景噪声水平的影响。方法200根据图3的方法来映射发动机爆震背景噪声。替代地，可以使用在图4中示出的类型的观测器来确定发动机爆震背景噪声。在映射发动机爆震背景噪声水平之后，方法200前进到退出。
在206处，方法200判断是否满足进入VDE模式的条件。发动机可以在其内操作的特定VDE模式可以是发动机特有的。举例来说，直列四气缸四冲程发动机(I4)可以包括I4S(四个气缸按照固定模式燃烧)、I2S(四个气缸中的两者在每个发动机循环中按照固定模式燃烧(例如，气缸1和气缸3在第一发动机循环中燃烧；气缸1和气缸3在第二发动机循环中燃烧))、以及I2R(四个气缸中的两者在每个发动机循环中按照滚动模式燃烧(例如，气缸1和气缸3在第一发动机循环中燃烧；气缸2和气缸4在第二发动机循环中燃烧；气缸1和气缸3在第三发动机循环中燃烧))。另一方面，V八气缸发动机可以按照以下模式燃烧：八气缸模式(V8S)、V四固定模式(V4S)、V四滚动模式(V4R)、V二固定模式(V2S)，以及V二滚动模式(V2R)、V六固定模式(V6S)、V六滚动模式(V6R)。
固定VDE模式是其中在每个发动机循环期间相同的活动气缸(例如，燃烧燃料的发动机气缸)是活动的模式。滚动VDE模式是其中在两个或更多个发动机循环期间不同的活动气缸是活动的模式。此外，可以依据气缸密度来描述VDE操作模式。举例来说，可以按照3乘4气缸密度来操作八气缸发动机，其中发动机在每四个气缸压缩冲程中的三个气缸压缩冲程中点火(例如，燃烧燃料)。类似地，当在2乘4气缸密度下操作发动机时，发动机在每四个气缸压缩冲程中的两个气缸压缩冲程中点火。可用的VDE模式是可以在气缸正在燃烧燃料的情况下进行启动的模式，并且可以使可用的VDE模式响应于车辆工况而可用或不可用。举例来说，如果发动机温度小于10℃，那么仅V8模式可以是可用的。然而，如果发动机温度大于30℃，那么V4S、V6S、V4R和V6R可以是可用的。
其中可以启动一个或多个VDE模式的VDE进入条件可以包括(但不限于)发动机温度大于阈值温度、驾驶员需求扭矩大于阈值扭矩、发动机转速大于阈值转速，以及车辆速度大于阈值速度。此外，可以经由工况的变化来触发进入VDE模式，所述工况的变化例如是(但不限于)发动机转速的变化、发动机负荷的变化、驾驶员需求扭矩的变化、发动机温度的变化。如果方法200判断出存在允许启动VDE模式或进入VDE的条件，那么答案为是，且方法200前进到208。否则，答案为否，且方法200前进到260。
在208处，方法200基于车辆工况来选择包括气缸点火密度和气缸点火模式的VDE模式。然而，如果工况未指示选择包括气缸点火密度和点火模式的新的VDE模式的有用性，那么维持先前选定的VDE模式，所述先前选定的VDE模式是在前一发动机循环期间在208或212处选择的VDE模式。方法200可以从特定发动机配置(例如，I4、V6、V8)的多个独特的VDE模式中选择包括气缸密度和点火模式的VDE模式。在一个示例中，方法200从可用于响应于车辆工况而进入的多个独特的VDE模式中选择VDE模式，所述车辆工况包括(但不限于)驾驶员需求扭矩、发动机转速、车辆速度、主动传动齿轮、催化剂温度、气缸的个别温度、发动机噪声和振动限制，以及发动机温度。举例来说，方法200可以选择可以在特定发动机转速和负荷下满足驾驶员需求扭矩和发动机噪声和振动限制的包括最少数目的活动气缸的VDE模式。可以经由状态机或逻辑执行所述选择。在选择了独特的VDE模式之后，方法200前进到210。
在一些示例中，基础燃料喷射模式可以伴随在208处选择的VDE模式。举例来说，可以经由单个DI喷射、PFI与DI喷射、多个DI喷射、PFI与多个DI喷射将燃料喷射到每个气缸。在一个示例中，当选择VDE模式时，可以从存储器检索基础或默认的燃料喷射模式，并且基础燃料喷射模式可以随发动机转速和发动机负荷以及其他控制参数而变。
在210处，方法200判断在208处选择的VDE模式与当前启动的VDE模式相比是否改变发动机爆震背景噪声水平。举例来说，如果选定的VDE模式在其中在当前启动的VDE模式期间未命令燃料喷射器关闭的气缸的发动机爆震窗口期间命令燃料喷射器关闭，那么方法200可以判断出在所述选定的VDE模式期间命令所述气缸的燃料喷射器关闭会改变发动机爆震背景噪声水平。类似地，如果选定的VDE模式在其中在当前启动的VDE模式期间未命令燃料喷射器开启的气缸的发动机爆震窗口期间命令燃料喷射器开启，那么方法200可以判断出在所述选定的VDE模式期间命令所述气缸的燃料喷射器开启会改变发动机爆震背景噪声水平。如果方法200判断出来自208的选定的VDE模式与当前启动的VDE模式的发动机背景噪声水平相比改变了发动机爆震背景噪声水平，那么答案为是，且方法200前进到212。否则，答案为否，且方法200前进到270。方法200评估在气缸循环期间的每个气缸爆震窗口的发动机爆震背景噪声水平。
在正在燃烧燃料的每个气缸的每个发动机循环期间在预定的曲轴区间期间评估发动机爆震的存在或不存在。因此，八气缸发动机在每个发动机循环(例如，两转)包括八个爆震窗口，并且四气缸发动机在每个发动机循环包括四个爆震窗口。在一个示例中，发动机气缸的发动机爆震窗口可以跨越从上止点压缩冲程之后的五曲轴度到上止点压缩冲程之后的六十曲轴度的曲轴区间。当然，可以根据其他曲轴角度来调整气缸的发动机爆震窗口的曲轴度范围。
在270处，方法200维持在208处选择的VDE模式(例如，气缸点火密度、气缸点火模式以及固定或滚动策略)或在212处选择的VDE模式。此外，方法200启动在208处从存储器检索到的或在212处选择的基础或默认的燃料喷射模式。方法200还将活动的气缸输入存储在控制器存储器(RAM)中的列表中，使得可以跟踪最近的启动的VDE模式。方法200前进到214。
在212处，方法200根据在208处选择的VDE模式来调整气缸密度、点火模式和/或燃料喷射模式，以降低改变在气缸循环期间的每个发动机爆震窗口的发动机爆震背景噪声水平的可能性。根据图7的方法来调整气缸密度、点火模式和/或燃料喷射。方法200还将活动的气缸输入存储在控制器存储器(RAM)中的列表中，使得可以跟踪最近的启动的VDE模式。在调整了气缸密度、点火模式和/或燃料喷射模式之后，方法200前进到214。
另外，在其中在当前发动机循环的爆震窗口期间发生燃料喷射器控制动作且随后在选定的VDE模式期间未安排发生燃料喷射器的控制动作的条件期间，可以将特定气缸爆震窗口的发动机爆震背景噪声水平存储到控制器存储器，使得所述发动机爆震背景噪声水平可以被检索到且在重新开始燃料喷射器的控制动作时用作特定气缸的爆震背景噪声水平。举例来说，如果所有发动机气缸在当前发动机循环中都活动且在气缸编号三的爆震窗口中确定的背景爆震噪声水平是0.5伏，那么在启动选定的VDE模式时不在发动机循环期间关闭在当前发动机循环期间在气缸编号三的爆震窗口期间关闭的燃料喷射器(例如，气缸编号六的燃料喷射器)，因为气缸编号六的燃料喷射器被停用，可以将在启动气缸编号六的燃料喷射器时的气缸编号三的爆震背景噪声水平存储在控制器存储器中。如果在重新启动所有气缸时重新启动气缸编号六的燃料喷射器，那么可以将气缸编号三的发动机爆震背景噪声水平调整为0.5伏。以此方式，在将发动机模式切换回到确定发动机爆震背景噪声水平的模式时，可以将发动机爆震背景噪声水平复位到先前确定的值。因此，可以减少对发动机爆震窗口的发动机爆震背景噪声水平的调整，从而降低错误爆震指示的可能性。
在214处，方法200停用被停用的气缸的直接进气道燃料喷射器和进气道燃料喷射器以提供和启动在208或212处选择的VDE模式。此外，方法200停用未在208处选择的VDE模式下执行燃烧的气缸的发动机进气门和排气门。通过停用直接燃料喷射器和进气道燃料喷射器，可以避免可能由于关闭燃料喷射器而传输到发动机且在气缸的爆震窗口中检测到的噪声，从而确立不包括来自被停用的燃料喷射器的噪声和振动的发动机背景噪声水平。方法200还启动在选定的VDE模式下是活动的气缸。方法200还将活动的气缸输入存储在控制器存储器(RAM)中的列表中，使得可以跟踪最近的启动的VDE模式。方法200前进到216。
在216处，方法200基于发动机爆震背景噪声水平而确定是否进入选定的VDE模式。方法200根据图6的方法来确定是否进入选定的VDE模式。方法200前进到218。
在218处，方法200基于发动机爆震背景噪声水平来评估是否应针对特定气缸指示爆震。在一个示例中，方法200通过以下方式来计算特定气缸的爆震强度值：对在特定气缸的爆震窗口期间的爆震传感器的输出进行整合，并且使经过整合的爆震传感器输出除以所述特定气缸的经过整合的发动机爆震背景噪声水平。应注意，可以在爆震窗口的与在用于确定经过整合的发动机爆震背景噪声水平的爆震窗口期间对爆震传感器的输出进行整合的不同部分期间对用于确定爆震的爆震传感器输出进行整合。如果爆震强度值超过阈值(例如，1伏)，那么指示特定气缸的爆震，并且使特定气缸的火花正时延迟预定量。特定气缸的火花被延迟，并且随后使火花正时朝向MBT(用于最佳发动机扭矩的最小火花提前)火花正时往回提前。举例来说，如果气缸编号一的爆震强度值超过阈值水平，那么指示气缸编号一的爆震，并且使气缸编号一的火花正时延迟五曲轴度。可以在当基于爆震使气缸编号一的火花正时延迟时的十秒内使气缸编号一的火花正时提前五曲轴度。如果未指示爆震，那么气缸的火花正时保持处于其所请求的或基础正时(例如，MBT正时)下。可以通过此方式来确定每个气缸的爆震。
可以从控制器存储器检索所应用的用于检测特定发动机气缸内的爆震的发动机爆震背景噪声水平。可以在最近进入当前VDE模式之后在发动机已经在VDE模式下达预定时间量或预定量的发动机循环之后对发动机爆震背景噪声水平进行更新和修正。举例来说，方法200可以针对以下条件检索特定气缸的背景噪声水平：当与不同的气缸相关联的燃料喷射器(例如，当与所述不同的气缸相关联的燃料喷射器被启动时)的控制动作在当重新启动具有已经被停用的燃料喷射器的气缸时(例如，当发动机操作模式从一个或多个气缸被停用改变为所有发动机气缸被启动时)的条件期间在特定气缸的爆震窗口内发生时。方法300还可以针对以下条件检索特定气缸的背景噪声水平：当与不同的气缸相关联的燃料喷射器(例如，当与所述不同的气缸相关联的燃料喷射器未被启动时)的控制动作不在当气缸具有被停用的燃料喷射器时(例如，当发动机操作模式从所有气缸都活动改变为一个或多个气缸被停用时，其中不向被停用的气缸喷射燃料)的条件期间在特定气缸的爆震窗口内发生时。在发动机最近已经进入当前VDE操作模式之后，可以使用当前发动机工况下的背景噪声水平来更新被启动的气缸的背景噪声水平。可以通过此方式来调整被启动的发动机气缸中的每一者的背景噪声水平。在应用已经存储在控制器存储器中的发动机爆震背景噪声水平来确定发动机爆震的存在或不存在之后，并且在针对发动机爆震指示而调整发动机火花正时之后，方法200前进到退出。
在260处，方法200判断发动机目前是否处于VDE模式并且是否满足VDE退出条件。方法200可以基于在图6的方法中所描述的发动机爆震背景噪声水平来判断发动机目前是否在VDE模式下操作。此外，方法200可以在驾驶员需求扭矩改变为VDE模式范围之外的值的情况下判断出满足VDE退出条件。此外，方法200可以在发动机处于怠速的情况下且/或在车辆的速度小于阈值速度的情况下判断出存在VDE退出条件。如果方法200判断出满足VDE退出条件，那么答案为是，且方法200前进到262。否则，答案为否，且方法200前进到265。
在262处，方法200判断退出VDE模式且进入全气缸模式是否会改变发动机爆震背景噪声水平。在一个示例中，方法200可以在燃料喷射器在其中在最近的前一发动机循环期间未命令关闭燃料喷射器的爆震窗口中被命令关闭(例如，燃料喷射器控制动作)的情况下判断出发动机爆震背景噪声水平会改变。同样地，方法200可以在燃料喷射器在其中在最近的前一发动机循环期间未命令开启燃料喷射器的爆震窗口中被命令开启的情况下判断出发动机爆震背景噪声水平会改变。燃料喷射器控制动作(例如，在其中先前未命令关闭燃料喷射器的发动机爆震窗口中命令燃料喷射器关闭)在发动机爆震窗口(例如，气缸编号二的爆震窗口)中的改变可以指示发动机爆震背景噪声水平的变化。如果方法200判断出进入全活动气缸模式将导致发动机爆震背景噪声水平的变化，那么答案为是，且方法200前进到264。否则，答案为否，且方法200前进到265。
在264处，方法200根据全发动机气缸模式来调整燃料喷射模式，以降低改变在气缸循环期间的每个发动机爆震窗口的发动机爆震背景噪声水平的可能性。根据图7的方法来调整燃料喷射。在调整了燃料喷射模式之后，方法200前进到265。
在265处，方法200启动所有发动机气缸和气缸的提升阀。还在燃料喷射器的基础操作模式下启动燃料喷射器，并且向所有发动机气缸供应火花。在启动了所有发动机气缸之后，方法200前进到218。
以此方式，可以调整发动机气缸密度、燃料喷射正时和点火模式以减轻对发动机爆震背景噪声水平的改变。此外，可以将针对特定VDE和非VDE模式的已知的发动机爆震背景噪声水平存储到控制器存储器，使得可以降低在发动机模式变化之后的错误爆震指示的可能性或遗漏爆震的可能性。
还应注意，图2的方法可以通过确定进入选定的VDE模式是否将致使发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平改变来改变选定的VDE模式的燃料喷射器正时、气缸点火模式和气缸密度。如果确定发动机爆震背景噪声水平的变化，那么可以采取动作以使得当进入新的VDE模式时改变较少的发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平。然而，在替代性示例中，方法200实际上可以进入选定的VDE模式，且随后在观测到发动机爆震背景噪声水平变化的情况下作出本文描述的调整。因此，可以在208处启动选定的VDE模式，且方法200可以在210处判断出所启动的VDE模式是否改变发动机爆震背景噪声水平。随后，在观测到发动机爆震背景噪声水平改变的情况下可以采取相同的减轻动作。
现在参看图3，示出了用于确定可变排量发动机的发动机爆震背景噪声水平的方法。所述方法包括在利用不同类型的燃料喷射(例如，DI和PFI)时确定发动机爆震背景噪声水平。
在302处，方法300选择气缸进行发动机爆震背景噪声水平映射。在一个示例中，方法300开始于选择发动机的点火次序中的第一气缸，并且在已经映射了发动机的点火次序中的所述第一气缸的发动机爆震背景噪声水平之后循序地选择点火次序中的其他气缸。举例来说，对于具有点火次序1-3-7-2-6-5-4-8的八气缸发动机，方法300首先选择气缸编号一进行发动机爆震背景噪声水平映射，且随后方法300选择气缸编号三进行发动机爆震背景噪声水平映射，且依此类推。在选择了气缸进行发动机爆震背景噪声水平映射之后，方法300前进到304。
在304处，方法300检索选定气缸的爆震窗口正时。方法300可以从控制器存储器检索爆震窗口正时。在一个示例中，选定气缸的爆震窗口正时是从所述选定气缸的上止点压缩冲程之后的五曲轴度到所述选定气缸的上止点压缩冲程之后的六十度。在其他示例中，爆震窗口可以具有其他正时(例如，在选定气缸的爆震窗口的曲轴区间期间评估所述选定气缸的爆震和爆震背景噪声)。方法300前进到306。
在306处，方法300识别具有与选定气缸的爆震窗口正时重叠的燃料喷射控制动作正时的其他发动机气缸。还可以基于所述选定气缸从存储器检索其他发动机气缸的身份。替代地，可以将每个气缸的喷射开始(SOI)正时(例如，曲轴角度)与喷射结束正时(EOI)正时与在304处确定的选定的发动机爆震窗口正时进行比较。此外，在一些示例中，可以确定可能与选定气缸的爆震窗口重叠的气门关闭事件。如果气缸的燃料喷射器的SOI正时或EOI正时处于选定的发动机爆震窗口内，那么将其他发动机气缸的喷射器识别为具有与所述选定爆震窗口重叠的正时。如果燃料喷射器的SOI或EOI与选定的发动机爆震窗口同时出现，那么SOI或EOI处的燃料喷射器控制动作(例如，打开或关闭燃料喷射器)可能会影响在选定的发动机爆震窗口期间确定的发动机爆震背景噪声水平。在识别出具有与选定的发动机爆震窗口重叠的控制动作或与选定的发动机爆震窗口同时出现的控制动作的燃料喷射器之后，方法300前进到307。
在307处，方法300在所有气缸都活动且所有燃料喷射器都活动的情况下操作发动机。方法300在所有气缸和所有燃料喷射器都活动时确定所有气缸的发动机爆震背景噪声水平。这些背景噪声水平表示所有气缸和喷射器都活动的背景噪声水平。将所述背景噪声水平存储到控制器存储器(例如，RAM)。方法300前进到308。
在308处，方法300方法选择性地启动和停用具有与选定的发动机爆震窗口重叠的控制动作的燃料喷射器。举例来说，如果在气缸编号三的爆震窗口期间关闭气缸编号六的DI喷射器，那么在气缸编号六的DI喷射器正常操作(例如，在气缸编号三的爆震窗口期间关闭)的情况下确定气缸编号三的发动机爆震背景噪声水平。随后在310处将发动机背景噪声水平存储到控制器存储器作为在气缸编号六正在燃烧燃料时的气缸编号三的发动机背景噪声水平。接下来，停用气缸编号六的DI燃料喷射器，使得在气缸编号三的发动机爆震窗口期间不关闭气缸编号六的DI燃料喷射器。随后，确定气缸编号三的发动机爆震背景噪声水平。在310处将气缸编号三的此发动机爆震背景噪声水平存储在控制器存储器中作为于在气缸编号三的DI喷射器被停用的情况下操作发动机时的气缸编号三的背景噪声水平。可以通过类似的方式来确定具有与选定气缸编号的发动机爆震窗口同时发生的控制动作的PFI喷射的发动机爆震背景噪声水平并且将其存储到控制器存储器。
当停用具有由选定气缸的爆震窗口内的控制动作而引起的控制动作或振动的燃料喷射器(例如，DI喷射器)以确定所述选定气缸的发动机爆震背景噪声水平时，通过在气缸循环期间经由第二燃料喷射器(例如，进气道燃料喷射器)将燃料喷射到具有被停用的燃料喷射器的气缸中来维持气缸中的燃烧。这允许发动机在满足驾驶员需求扭矩的同时继续在化学计量空燃比下操作和燃烧燃料，使得确定每个发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平可以不大让车辆占用者注意到。相反地，当停用具有由选定气缸的爆震窗口内的控制动作而引起的控制动作或振动的燃料喷射器(例如，进气道喷射器)以确定所述选定气缸的发动机爆震背景噪声水平时，通过在气缸循环期间经由第二燃料喷射器(例如，DI燃料喷射器)将燃料喷射到具有被停用的燃料喷射器的气缸中来维持气缸中的燃烧。其中燃料喷射器被停用的气缸的空燃比被维持在其期望值(例如，化学计量)，即使在不同的发动机循环期间关闭和开启气缸的燃料喷射器中的至少一者也如此，从而确立选定气缸的发动机背景噪声水平。
在一个示例中，经由低通滤波和在选定气缸的发动机爆震窗口期间出现的经过整合的经过矫正的发动机爆震传感器输出来确定发动机爆震背景噪声水平。此外，可以经由无限脉冲响应滤波器从选定气缸的预定数目的过去的发动机爆震背景噪声水平的平均值来构建当前的发动机爆震背景噪声水平。在确定选定气缸的背景噪声水平之后，方法300前进到310。
在310处，方法300将选定发动机气缸的背景噪声水平保存到控制器存储器。方法300可以存储于在与不同气缸相关联的燃料喷射器的控制动作在选定气缸的爆震窗口内发生时(例如，在与所述不同气缸相关联的燃料喷射器被启动时)的条件下的选定气缸的背景噪声水平。方法300还可以存储于在与不同气缸相关联的燃料喷射器的控制动作不在选定气缸的爆震窗口内发生时(例如，在与所述不同气缸相关联的燃料喷射器未被启动时)的条件下的选定气缸的背景噪声水平。方法300前进到退出。
以此方式，可以确定发动机爆震背景噪声水平并且应用所述发动机爆震背景噪声水平来确定发动机爆震的存在或不存在。对发动机爆震背景噪声水平的估计可以包括来自直接燃料喷射器和进气道燃料喷射器的噪声。
现在参看图4，示出了用于估计发动机爆震背景噪声的示例性观测器。框图400包括向求和点408提供输出的观测器区段401。发动机爆震传感器的输出在被输入到低通滤波器402之前经过矫正和整合。输入到低通滤波器402的爆震传感器信号是在气缸爆震窗口期间出现的爆震传感器的输出。打开气缸爆震窗口以在评估气缸的爆震的预定的曲轴区间期间允许爆震传感器输出到低通滤波器。每个气缸具有在图5中示出的爆震窗口。低通滤波器402具有基于输入到低通滤波器402的滤波器时间常数(例如，标量数值)的截断频率。爆震窗口期间的爆震传感器的输出取决于发动机转速、燃料喷射正时和燃料喷射持续时间，因为可以在爆震窗口期间打开和关闭燃料喷射器。将低通滤波器402的输出作为未经过调整的发动机爆震背景噪声参考水平中继到求和点408。求和点408的输出是经过调整的发动机爆震背景噪声水平。
观测器401接收由以下等式估计的发动机爆震背景噪声参考估计：
INTKNK_DELTA_EST[icyl]＝lookup_3d(INTKNK_DELTA_INJ(icyl,rpm)
其中INTKNK_DELTA_EST是经过整合的爆震背景噪声参考估计，icyl是向其应用所述经过整合的爆震背景噪声参考估计的气缸；lookup_3d是随发动机转速和向其应用所述经过整合的爆震背景噪声参考的气缸而变的靠经验确定的值的三维查找表。将INTKNK_DELTA_EST的值输入到低通滤波器404。在410处从INTKNK_DELTA_EST的值减去低通滤波器404的输出，并且将结果输入到求和点408中。观测器401向从发动机爆震传感器确定的发动机爆震背景噪声水平提供前馈校正。如果燃料喷射器控制动作(例如，打开或关闭)在发动机爆震背景噪声窗口之外，那么INTKNK_DELTA_EST＝0。
现在参看图5，示出了示出示例性发动机爆震背景噪声窗口正时的正时序列500。所说明的正时是针对具有点火次序1-3-7-2-6-5-4-8的八气缸发动机。所述发动机是具有720曲轴度的循环的四冲程发动机。发动机曲轴度沿着水平轴线定位，且零度表示气缸编号一的上止点压缩冲程。沿着垂直轴线标记八个气缸。
通过斜条502指示气缸编号一的发动机爆震窗口。通过与沿着垂直轴线的标记对准的类似的斜条(504-516)指示其余发动机气缸(2至8)的爆震窗口。实心条530表示气缸编号二的DI燃料喷射器打开区间。在实心条530不可见时，气缸编号二的DI燃料喷射器是关闭的。气缸编号二的DI燃料喷射器在实心条530的左侧打开，且在实心条530的右侧关闭。通过类似的实心条(532-544)指示其余发动机气缸(2至8)的DI燃料喷射，并且它们遵循与实心条530相同的约定。燃料喷射器条530-544分别与沿着垂直轴线列出的燃料喷射器条所对应的气缸对准。
通过水平线550指示气缸编号一的冲程。字母p、e、i和c识别与气缸编号一相关联的做功(p)冲程、排气(e)冲程、进气(i)冲程和压缩(c)冲程。通过类似的方式识别其他发动机气缸的冲程。
图5还包括描述一个气缸的DI燃料喷射与另一气缸的发动机爆震背景噪声水平之间的关系的表501，如按照序列500所说明。表501包括指示向哪个气缸喷射燃料进行燃烧的第一标签。按照发动机的点火次序1-3-7-2-6-5-4-8布置发动机气缸编号。第二标签指示受到向燃烧的气缸进行燃料喷射影响的气缸的爆震窗口。表501示出气缸5的爆震窗口受到在气缸1中喷射燃烧的燃料影响(气缸1在所述表中位于气缸5上方)。表501还示出气缸4的爆震窗口受到在气缸3中喷射燃烧的燃料影响，且依此类推。因此，在将燃料直接喷射到一个气缸时，这可能会影响作为在发动机的燃烧次序中落后三个气缸的气缸的发动机爆震背景噪声水平。可以通过类似的方式描述进气道燃料喷射器与气缸爆震窗口之间的正时和相互关系。
因此，可以观察到，气缸编号二的DI燃料喷射器的打开和关闭在气缸编号一的爆震窗口期间发生。通过箭头590指示此正时关系。通过箭头591-597指示DI喷射器与发动机爆震窗口之间的类似关系。因此，在启动DI喷射器时，所述DI喷射器的打开和关闭可以增加发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平。在不启动DI喷射器时，可以减小发动机气缸的发动机背景噪声水平。
现在参看图6，示出了用于基于发动机爆震背景噪声水平来诊断是否在VDE模式下停用发动机气缸的方法。发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平可以改变，这取决于在确定发动机爆震背景噪声水平时是否在发动机爆震窗口期间采取燃料喷射器控制动作(例如，打开或关闭燃料喷射器)。如果在打开特定气缸的爆震窗口时在曲轴区间期间打开或关闭燃料喷射器，那么特定发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平可能会由于由打开或关闭燃料喷射器引起的噪声和振动而增加。然而，如果在打开特定气缸的爆震窗口时在曲轴区间期间不打开或关闭燃料喷射器，那么特定发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平可能会由于不存在来自燃料喷射器的噪声和振动而减小。
在602处，方法600选择气缸来确定发动机爆震背景噪声水平。在一个示例中，方法600开始于基于发动机位置来选择气缸。选定气缸是处于界定气缸的爆震窗口的预先界定的曲轴角度的气缸，或最接近其界定气缸的爆震窗口的预先界定的曲轴角度而不是处于气缸的爆震窗口中的曲轴角度的气缸。举例来说，如果发动机处于气缸编号一的上止点压缩冲程之后的十度且气缸编号一的爆震窗口是从气缸编号一的上止点压缩冲程之后的五度到上止点压缩冲程之后的六十度，那么选择气缸编号一，因为发动机处于气缸编号一的爆震窗口内。在选择了气缸来确定发动机爆震背景噪声水平之后，方法600前进到604。
在604处，方法600检索选定气缸的爆震窗口正时。方法600可以从控制器存储器检索爆震窗口正时。在一个示例中，选定气缸的爆震窗口正时是从所述选定气缸的上止点压缩冲程之后的五曲轴度到所述选定气缸的上止点压缩冲程之后的六十度。在其他示例中，爆震窗口可以具有其他正时(例如，在选定气缸的爆震窗口的曲轴区间期间评估所述选定气缸的爆震和爆震背景噪声)。方法600前进到606。
在606处，方法600识别具有与选定气缸的爆震窗口正时重叠的燃料喷射控制动作正时的其他发动机气缸。还可以基于所述选定气缸从存储器检索其他发动机气缸的身份。替代地，可以将每个气缸的喷射开始(SOI)正时(例如，曲轴角度)与喷射结束正时(EOI)正时与在604处确定的选定的发动机爆震窗口正时进行比较。如果气缸的燃料喷射器的SOI正时或EOI正时处于选定的发动机爆震窗口内，那么将其他发动机气缸的喷射器识别为具有与所述选定爆震窗口重叠的正时。如果燃料喷射器的SOI或EOI与选定的发动机爆震窗口同时出现，那么SOI或EOI处的燃料喷射器控制动作(例如，打开或关闭燃料喷射器)可能会影响在选定的发动机爆震窗口期间确定的发动机爆震背景噪声水平。在识别出具有与选定的发动机爆震窗口重叠的控制动作或与选定的发动机爆震窗口同时出现的控制动作的燃料喷射器之后，方法600前进到608。
在608处，方法600判断来自图2的208或212的选定的VDE模式是否影响在602处选择的气缸的操作来确定发动机爆震背景噪声。由于选定的VDE模式而在当前发动机循环中新停用的气缸可能会影响被选择确定发动机爆震背景噪声的气缸的发动机爆震背景噪声水平。举例来说，如果气缸编号二的DI喷射器在气缸编号二活动时在气缸编号一的爆震窗口中关闭，并且由于选定的VDE模式而在当前气缸循环期间未启动气缸编号二的DI喷射器，那么方法600可以判断出所述选定的VDE模式影响被选择确定发动机爆震背景噪声水平的气缸(例如，气缸编号一)的发动机爆震背景噪声水平。如果方法600判断出所述选定的VDE模式影响确定被选择确定发动机爆震背景噪声水平的发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平，那么答案为是，且方法600前进到610。否则，答案为否，且方法600前进到620。
在620处，方法600确定在602处选择的气缸的发动机爆震背景噪声水平并且将发动机爆震背景噪声水平存储到控制器存储器。将发动机爆震背景噪声水平存储在可以通过选定的气缸编号、当前选定的VDE模式(包括所有的气缸活动模式)进行引用的存储器位置中。此外，将发动机爆震背景噪声水平存储为所确定的上一个发动机爆震背景噪声水平。可以经由整合选定发动机气缸的爆震窗口的一部分来确定发动机爆震背景噪声水平。方法600前进到退出。
在610处，方法600确定在602处选择的气缸的发动机爆震背景噪声水平并且将发动机爆震背景噪声水平存储到控制器存储器。将发动机爆震背景噪声水平存储在可以通过选定的气缸编号、当前选定的VDE模式(包括所有的气缸活动模式)进行引用的存储器位置中。此外，将发动机爆震背景噪声水平存储为所确定的新的发动机爆震背景噪声水平。方法600前进到612。
在612处，方法600判断上一个发动机爆震背景噪声水平与新的发动机爆震背景噪声水平之间的差的绝对值(ABS)是否超过阈值水平。如果是，那么答案为是，且方法600前进到614。否则，答案为否，且方法600前进到616。是答案指示VDE模式具有所命令的变化，因为已经识别出燃料喷射器控制动作的变化。否答案指示VDE模式不具有所命令的变化，因为尚未通过发动机爆震背景噪声水平改变来识别出观测到的燃料喷射器控制动作。
在616处，方法600指示VDE模式未如预期改变。因此，可以指示一个或多个燃料喷射器的操作已劣化。此外，可以响应于发动机爆震背景噪声水平未预期响应而停用一个或多个VDE模式。可以响应于VDE模式被停用来调整燃料喷射器正时和火花正时。举例来说，当由于停用一个或多个VDE模式而使发动机从VDE模式转变为全活动气缸时，可以减小喷射到发动机气缸的燃料的量。此外，当启动所有的发动机气缸时可以将发动机气缸的火花正时提前。这些变化可以归因于当在全气缸模式下(例如，所有气缸都活动)操作发动机时的发动机气缸的较低负荷。方法600可以限制可用的VDE模式的数目，并且指示存在VDE模式劣化。举例来说，当确定VDE模式劣化时，方法600可以禁止V8发动机中的V6S模式和V4S模式。可以对VDE模式进行限制以降低发动机劣化和发动机排放劣化的可能性。方法600前进到退出。
在614处，方法600指示VDE模式已经如预期改变。因此，方法600可以发信号通知发动机正在如预期操作。方法600前进到退出。
以此方式，方法600可以确定VDE模式劣化的存在或不存在。VDE模式劣化可以基于发动机爆震背景噪声水平确定。另外，其他VDE模式劣化方法可以与图6的方法进行组合来改进发动机诊断。
现在参看图7至图11，示出了用于在存在VDE模式变化的情况下调整VDE模式、喷射器正时和燃料喷射器模式以提供更一致的发动机爆震背景噪声水平的方法。在VDE模式改变期间，活动发动机气缸的总数可以增加或减小。如果停用气缸，那么一些活动气缸的发动机爆震背景噪声水平可以由于被停用的气缸的燃料喷射器被停用而减小。因为一个气缸的燃料喷射器的控制动作(例如，开启和关闭)可能在另一气缸的发动机爆震窗口内发生(如图5中所示)，所以由于VDE模式变化而启动或停用一些气缸可能会改变在另一气缸的爆震窗口期间针对其他气缸而确定的发动机爆震背景噪声水平。因此，可能需要修改VDE模式、燃料喷射器正时和/或燃料喷射模式以减少可能由于VDE模式变化而引起的发动机爆震背景噪声变化。虽然方法700示出了用于判断是否可以修改选定的VDE模式来维持发动机爆震背景噪声水平的特定次序，但在需要时可以重新安排判断特定条件(例如，SOI正时等)是否存在的次序。当然，可以将所有气缸都活动视为VDE模式。
在702处，方法700判断是否存在可用于启动的替代性气缸点火模式，因为当前选定的VDE可能会影响发动机爆震背景噪声水平。方法700可以从控制器存储器检索可用的VDE模式，并且将当前选定的VDE模式的气缸点火模式与当前未选定的可用的VDE模式的气缸点火模式进行比较。可用的替代性气缸点火模式是包括与选定的VDE模式相同总数的被启动气缸的VDE模式，但替代性可用的VDE模式还必须具有与选定的VDE模式不同的点火次序。举例来说，如果具有点火次序1-3-7-2-6-5-4-8的V8发动机的当前选定的VDE模式是具有点火次序1-7-6-4的V4S模式且具有点火次序3-2-5-8的V4S模式可用，那么答案为是，且方法700前进到图8的802。否则，如果替代性气缸点火模式不可用，那么答案为否，且方法700前进到704。
在704处，方法700判断是否针对当前选定的VDE模式启动分流式燃料喷射模式。分流式喷射模式是其中经由单个燃料喷射器向单个气缸提供多于单次燃料喷射的模式。举例来说，对于选定的VDE模式，直接燃料喷射器可以在进气冲程期间喷射一次，并且在压缩冲程期间喷射第二次。方法700将把对燃料喷射的此类操作或调度确定为分流式喷射模式。如果方法700确定针对当前VDE模式启动或启用分流式燃料喷射，那么答案为是，且方法700前进到图9的902。否则，答案为否，且方法700前进到706。
在706处，方法700判断是否可以调整当前选定的VDE模式的喷射开始(SOI)正时(例如，发动机曲轴角度)。气缸的喷射开始正时是气缸的循环期间的打开燃料喷射器(PFI或DI)的喷射器所处的最早的曲轴角度，并且可以响应于发动机工况来调整SOI正时。当前气缸循环期间的进气道燃料喷射器的最早的SOI处于进气门在气缸的上一个先前的循环期间关闭的曲轴角度。同一气缸的直接燃料喷射器的最早的SOI可以是气缸的上一个前一循环的排气门关闭(EVC)。因此，可以允许PFI开始于比DI早得多的SOI喷射时间。另外，还可能存在对SOI喷射时间的其他约束条件。举例来说，可以将DI喷射器的SOI约束成处于上止点进气冲程之后，以确保大多数DI燃料留在发动机气缸中。可以从控制器存储器检索当前选定的VDE模式的PFI喷射时间和DI喷射时间以及最早的PFI喷射时间和DI喷射时间。如果当前选定的VDE模式的DI喷射时间晚于最早的DI喷射时间，那么可以将DI喷射SOI时间提前。同样地，如果当前选定的VDE模式的PFI喷射时间晚于最早的PFI喷射时间，那么可以将PFI喷射SOI时间提前。如果方法700判断是否可以将PFI喷射器和DI喷射器的SOI正时调整到早于当前选定的VDE模式的基础SOI正时的时间，答案为是，且方法700前进到图10的740。否则，答案为否，且方法700前进到708。
在708处，当启动选定的VDE模式将增加发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平时，方法700判断是否可以在选定气缸上仅启动PFI(例如，在气缸正在燃烧燃料时，于在一个或多个发动机循环期间不经由DI燃料喷射器向所述气缸供应燃料的情况下操作所述气缸)以维持一个或多个发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平。举例来说，如果V8通过仅活动的DI燃料喷射器在V4S VDE气缸模式(点火次序为1、7、6、4的2乘4气缸密度)下操作并且将选定的VDE模式改变为V6S VDE(点火次序为1、7、2、6、4、8的3乘4气缸密度)，那么方法700可以判断出可以在仅PFI喷射的情况下重新启动气缸2和气缸8，使得发动机爆震背景噪声水平将不会由于PFI喷射器在打开气缸1和气缸6的爆震窗口之前关闭而改变。如果在来自气缸2和气缸8的DI喷射的情况下启动3乘4气缸模式，那么气缸1和气缸6的发动机爆震背景噪声水平可能会从较低水平改变为较高水平，因为气缸2和气缸8在上一个最近的发动机循环中曾被停用。
另一方面，如果上一个最近的VDE模式是V6S(点火次序为1、7、2、6、4、8的3乘4气缸密度且所有气缸处于仅DI喷射模式)且选定的VDE模式是V4S(点火次序为1、7、6、4的2乘4气缸密度)，那么在V4S模式下启动活动气缸中的PFI喷射器将不会改变活动气缸1、气缸7、气缸6和气缸4的发动机爆震背景噪声水平。因此，方法700在仅PFI模式下将不会在选定的VDE模式下操作活动气缸(气缸1、气缸7、气缸6和气缸4)。如果方法700判断出可以启动仅PFI喷射以维持一个或多个气缸的发动机爆震背景噪声水平，那么答案为是，且方法700前进到图11的750。否则，答案为否，且方法700前进到710。
方法700还可能需要通过在仅PFI模式下操作选定的发动机气缸来实现期望的发动机扭矩和发动机排放。方法700可以参考在PFI模式下操作气缸时可用的发动机扭矩水平和排放水平来确定是否可以通过在仅PFI模式下操作气缸来提供期望的发动机扭矩和发动机排放。如果在仅PFI模式下操作一些气缸可能提供不了期望的发动机扭矩和发动机排放，那么方法700可以前进到710而不在仅PFI模式下启动气缸。
在710处，方法700判断是否可以改变气缸点火密度以维持在过去的上一个最近的VDE模式下存在的活动(例如，燃烧燃料的气缸)发动机气缸的至少一部分的相同水平的发动机爆震背景噪声水平。方法700可以搜索可用的VDE模式以找到提供在上一个最近的VDE模式下存在的活动发动机气缸的至少一部分的相同水平的发动机爆震背景噪声水平的可用的VDE模式，同时还验证所述可用的VDE模式满足驾驶员需求扭矩和发动机噪声和振动限制。举例来说，上一个最近的VDE模式是点火次序为1、7、2、6、4、8的固定3乘4气缸密度并且当前发动机循环的选定模式是点火次序在第一发动机循环是1、2、4、在第二发动机循环是3、6、8且在第三发动机循环是7和5之后进行重复的滚动1乘3，那么方法700可以判断出气缸点火密度可以改变为点火次序为1、7、6、4的固定2乘4气缸密度，以保持当前VDE模式的活动发动机气缸的至少一部分的发动机背景爆震噪声水平。因此，可以使用不同气缸密度的替代性VDE模式来取代选定的VDE模式以维持在当前启动的VDE模式期间活动的气缸的至少一部分中的发动机爆震背景噪声水平。如果方法700判断出可以改变气缸点火密度以维持与当前VDE模式的气缸的至少一部分中存在的发动机爆震背景噪声相同水平的发动机爆震背景噪声，那么答案为是，且方法700前进到712。否则，答案为否，且方法700前进到714。
在712处，方法700将选定的VDE模式改变为具有与选定的VDE模式不同的气缸点火密度的新的VDE模式。因此，不启动在208处选择的VDE模式，并且经由具有不同的气缸点火密度的VDE模式来取代所述VDE模式。可以经由参考存储在存储器中的VDE模式并且将从存储器取得的VDE模式的燃料喷射器操作与在过去的上一个最近的VDE模式下的燃料喷射器操作进行比较，来确定取代选定的VDE模式的VDE模式。新启动的VDE模式维持当前启动的VDE模式的活动发动机气缸的至少一部分的发动机爆震背景噪声水平。通过启动或停用被启动或停用的气缸的选定的燃料喷射器和提升阀来启动VDE模式。方法700前进到退出。
在714处，方法700将在选定的VDE模式下重新启动的发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平复位到先前已经存储在控制器存储器中的值(例如，在图2的250处)。当重新启动之前被停用的发动机气缸时，其他发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平可能处于低水平，因为之前被停用的气缸的燃料喷射器未曾打开和关闭。举例来说，对于具有点火次序1-3-7-2-6-5-4-8的八气缸发动机，如果气缸2、3和5在当前或下一个发动机循环中由于VDE模式变化而被停用和重新启动，那么将气缸1、4和7的发动机爆震背景噪声水平(可以使来自气缸2、3和5的喷射器噪声与气缸1、4和7的爆震窗口对准)调整为相应的新被启动的气缸的发动机爆震背景噪声的先前水平。替代地，如果停用之前被启动的发动机气缸，那么可以允许受到来自新被停用的发动机气缸的喷射器噪声影响的发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平自然减小，或者，发动机爆震背景噪声水平可以减小到在以在当前发动机循环期间启动的VDE模式操作发动机的先前时间存储在控制器存储器中的值。方法700前进到退出。
在720处，方法700检索在包括气缸点火模式的当前启动的VDE模式下启动的发动机气缸的列表。每当发动机进入新的VDE模式时便可以更新所述列表。举例来说，如果在当前发动机循环期间在气缸1、7、2、6、4和8是活动的V6S模式下操作发动机，那么方法700检索包括气缸1、7、2、6、4和8的列表。方法700前进到722。
在722处，方法700访问存储器并且检索具有与当前选定的VDE模式相同的气缸点火密度但具有替代性点火模式的VDE模式的列表。举例来说，如果具有点火次序1-3-7-2-6-5-4-8的V8发动机的当前选定的VDE模式是具有点火次序1-7-6-4的V4S模式，那么方法700可以从存储器检索具有点火次序3-2-5-8的V4S模式的VDE模式。特定VDE模式可以依据发动机配置和所述VDE模式的噪声和振动特性而变。在检索到具有与当前选定的VDE模式不同的点火模式和相同的气缸密度的VDE模式的列表之后，方法700前进到724。
在724处，方法700判断是否可以将当前选定的VDE模式改变为具有与当前选定的VDE模式不同的点火模式和相同的气缸密度的VDE模式。方法700还可以要求选定的VDE模式的任何变化是具有与当前启动的VDE模式最大程度相同或基本上相同(例如，在5％以内)的发动机爆震背景噪声水平的VDE模式。举例来说，如果当前启动的VDE模式是点火次序为1-7-2-6-4-8的V6S且选定的VDE模式是点火次序为3-2-5-8的V4S，那么方法700可以使用点火次序为1-7-6-4的V4S模式来取代所述选定的VDE模式以维持可能受到来自操作的气缸1、7、6和4的燃料喷射器噪声影响的气缸5、8、3和2的发动机背景噪声水平(如图5中所示)。此外，通过将点火次序改变为1-7-6-4，可以不改变气缸5、8、3、7、2和6的发动机背景噪声水平，因为这些气缸的燃料喷射器控制状态未被修改。因此，方法700可以选择最少改变发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平的气缸点火频率。应注意，每个气缸存在一个发动机背景噪声水平，如图5中示出。如果方法700判断出可以将选定的VDE模式改变为具有与选定的VDE模式不同的点火模式和相同的气缸密度的VDE模式，并且选定的VDE模式将要改变为与具有相同的气缸点火密度的其他可用的VDE模式相比具有最大总数的发动机气缸的相同或基本上相同(例如，在5％以内)的发动机爆震背景噪声水平的VDE模式，那么答案为是，且方法800前进到726。否则，答案为否，且方法700前进到图7的704。
在726处，方法700使用具有与选定的VDE模式相同的气缸密度但具有与选定的VDE模式不同的点火次序的VDE模式来取代所述选定的VDE模式。方法700随后通过命令选定的燃料喷射器和提升阀在至少整个发动机循环期间关闭来启动所述VDE模式。方法700前进到退出。
在730处，方法700检索在当前启动的VDE模式下启动的发动机气缸的列表。举例来说，如果在当前发动机循环期间在气缸1、7、2、6、4和8是活动的V6S模式下操作发动机，那么方法700检索包括气缸1、7、2、6、4和8的列表。方法700前进到732。
在732处，方法700判断是否可以改变当前选定的VDE模式的燃料喷射分流比率或分流分数以在选定的VDE模式下维持当前启动的VDE模式的当前发动机爆震背景噪声水平。在一个示例中，方法700试图使得选定的VDE模式的发动机爆震窗口(每个气缸的窗口)中的燃料喷射器启动事件(例如，开启燃料喷射器)的实际总数和燃料喷射器停用事件(例如，关闭燃料喷射器)的实际总数与在当前启动的VDE模式下一样。举例来说，如果当前VDE模式是点火次序为1-7-2-6-5-8且在气缸爆震窗口中发生两次DI喷射的V6S，并且当前选定的VDE模式是点火次序为1-7-6-4且在气缸爆震窗口中发生单次DI喷射的V4S，那么方法700可以将每个活动发动机气缸的DI喷射的实际总数增加至二，使得可以在V6S点火次序的水平下维持一样多的发动机爆震背景噪声水平。类似地，如果当前启动的VDE模式包括每个活动发动机气缸的一次DI喷射，并且当前选定的VDE模式包括每个活动发动机气缸的两次DI喷射，那么可以将选定的VDE模式的DI喷射改变为选定的VDE模式的每个活动发动机气缸的一次DI喷射。另外，如果方法700判断出可以将经由进气道燃料喷射器喷射到气缸的燃料移入气缸的DI喷射(例如，调整分流分数)以在选定的VDE模式下在尽可能多的气缸中维持发动机爆震背景噪声水平，或反之亦然，那么方法700调整所述分流分数以尽可能地维持当前发动机爆震背景噪声水平。如果方法900判断出可以改变当前选定的VDE模式的燃料喷射分流比率或分流分数以在选定的VDE模式下维持当前启动的VDE模式的当前发动机爆震背景噪声水平，那么答案为是，且方法700前进到734。否则，答案为否，且方法700前进到图7的706。
在734处，方法700调整燃料喷射分流比率和/或分流分数，以在选定的VDE模式下尽可能地维持与当前活动的VDE模式下的当前发动机爆震背景噪声水平一样的发动机爆震背景噪声水平。因此，方法700可以通过调整选定的VDE模式的燃料喷射正时以维持发动机爆震背景噪声水平来调整燃料喷射分流比率和/或燃料喷射分流分数。方法700前进到退出。
在740处，方法700检索在当前启动的VDE模式下启动的发动机气缸的列表。举例来说，如果在当前发动机循环期间在气缸1、7、2、6、4和8是活动的V6S模式下操作发动机，那么方法700检索包括气缸1、7、2、6、4和8的列表。方法700前进到732。
在742处，方法700判断是否可以改变当前选定的VDE模式的燃料喷射的SOI以在选定的VDE模式下维持当前启动的VDE模式的当前发动机爆震背景噪声水平。在一个示例中，方法700确定选定的VDE模式的SOI正时是否晚于当前启动的VDE模式的SOI正时。如果是，那么方法700可以将选定的VDE模式的SOI正时提前以在选定的VDE模式下在尽可能多的气缸中维持当前发动机爆震背景噪声水平。此外，如果将SOI正时提前会将选定的VDE模式下的燃料喷射器控制动作移入包括当前启动的VDE模式下的相同的燃料喷射器控制动作的气缸的燃料喷射窗口，那么方法700可以将选定的VDE模式下的活动气缸的SOI正时提前。同样地，如果将SOI正时提前会将选定的VDE模式下的燃料喷射器控制动作移出不包括当前启动的VDE模式下的相同的燃料喷射器控制动作的气缸的燃料喷射窗口，那么方法700可以将选定的VDE模式下的活动气缸的SOI正时提前。如果方法700判断出可以改变当前选定的VDE模式的燃料喷射的SOI以在选定的VDE模式下维持当前启动的VDE模式的当前发动机爆震背景噪声水平，那么答案为是，且方法700前进到744。否则，答案为否，且方法700前进到图7的706。
在744处，方法700调整SOI正时，以在选定的VDE模式下尽可能地维持与当前活动的VDE模式下的当前发动机爆震背景噪声水平一样的发动机爆震背景噪声水平。因此，方法700可以调整选定的VDE模式的SOI正时以维持发动机爆震背景噪声水平。方法700前进到退出。
在750处，方法700停用选定气缸的DI喷射器且仅启动选定发动机气缸的PFI喷射器，以在选定的VDE模式下在选定的VDE模式的尽可能多的气缸中维持当前VDE模式的发动机气缸爆震背景噪声水平。方法700前进到退出。
现在参看图12，示出了说明经由发动机爆震背景噪声水平来诊断VDE模式进入的示例性序列。可以经由与图2和图6的方法协作的图1A至图1C的系统来提供图12的序列。在此示例中，所述发动机是四冲程V8发动机。
来自图12的顶部的第一曲线图是VDE模式相对于时间的曲线图。垂直轴线表示VDE模式，且通过迹线1202上方的标记来识别VDE模式。迹线1202表示VDE模式。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。
来自图12的顶部的第二曲线图是气缸编号一的发动机爆震背景噪声水平相对于时间的曲线图。垂直轴线表示气缸编号一的发动机爆震背景噪声水平，且气缸编号一的发动机爆震背景噪声水平在垂直轴线箭头的方向上增加。迹线1204表示气缸编号一的发动机爆震背景噪声水平。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。
来自图12的顶部的第三曲线图是气缸编号二的发动机爆震背景噪声水平相对于时间的曲线图。垂直轴线表示气缸编号二的发动机爆震背景噪声水平，且气缸编号二的发动机爆震背景噪声水平在垂直轴线箭头的方向上增加。迹线1206表示气缸编号二的发动机爆震背景噪声水平。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。
来自图12的顶部的第四曲线图是气缸编号三的发动机爆震背景噪声水平相对于时间的曲线图。垂直轴线表示气缸编号三的发动机爆震背景噪声水平，且气缸编号三的发动机爆震背景噪声水平在垂直轴线箭头的方向上增加。迹线1208表示气缸编号三的发动机爆震背景噪声水平。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。
来自图12的顶部的第五曲线图是气缸编号四的发动机爆震背景噪声水平相对于时间的曲线图。垂直轴线表示气缸编号四的发动机爆震背景噪声水平，且气缸编号四的发动机爆震背景噪声水平在垂直轴线箭头的方向上增加。迹线1210表示气缸编号四的发动机爆震背景噪声水平。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。
来自图12的顶部的第六曲线图是气缸编号五的发动机爆震背景噪声水平相对于时间的曲线图。垂直轴线表示气缸编号五的发动机爆震背景噪声水平，且气缸编号五的发动机爆震背景噪声水平在垂直轴线箭头的方向上增加。迹线1212表示气缸编号五的发动机爆震背景噪声水平。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。
来自图12的顶部的第七曲线图是气缸编号六的发动机爆震背景噪声水平相对于时间的曲线图。垂直轴线表示气缸编号六的发动机爆震背景噪声水平，且气缸编号六的发动机爆震背景噪声水平在垂直轴线箭头的方向上增加。迹线1214表示气缸编号六的发动机爆震背景噪声水平。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。
来自图12的顶部的第八曲线图是气缸编号七的发动机爆震背景噪声水平相对于时间的曲线图。垂直轴线表示气缸编号七的发动机爆震背景噪声水平，且气缸编号七的发动机爆震背景噪声水平在垂直轴线箭头的方向上增加。迹线1216表示气缸编号七的发动机爆震背景噪声水平。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。
来自图12的顶部的第九曲线图是气缸编号八的发动机爆震背景噪声水平相对于时间的曲线图。垂直轴线表示气缸编号八的发动机爆震背景噪声水平，且气缸编号八的发动机爆震背景噪声水平在垂直轴线箭头的方向上增加。迹线1218表示气缸编号八的发动机爆震背景噪声水平。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。
来自图12的顶部的第十曲线图是VDE劣化指示相对于时间的曲线图。垂直轴线表示VDE劣化，并且当迹线1212在垂直轴线箭头附近时指示VDE劣化。当迹线1212在水平轴线附近时不指示VDE劣化。迹线1202表示VDE劣化状态。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。
在时间t0处，发动机在V8模式下操作且未指示VDE劣化。气缸1-8的发动机爆震背景噪声水平处于中间水平。在时间t1处，命令发动机进入V6模式，其中发动机的八个气缸中的仅六个气缸燃烧燃料。命令关闭两个被停用的气缸的进气门和排气门并且在一个或多个发动机循环期间保持关闭。此外，被命令关闭或停用的两个气缸的燃料喷射器被命令关闭。在此示例中，气缸编号3和5被命令关闭。因为气缸编号3的燃料喷射器被命令关闭，所以气缸编号4的发动机爆震背景噪声水平得以减小。然而，因为气缸编号7的燃料喷射器即使被命令关闭也在继续操作，所以气缸编号7的发动机爆震背景噪声水平未减小。
在时间t2处，响应于气缸编号7的发动机爆震噪声水平未减小而指示VDE劣化。之后不久，在时间t3处，响应于VDE劣化的指示而使发动机转变回到V8模式。通过重新启动被停用的发动机气缸，有可能降低进一步的发动机劣化和/或发动机排放劣化的可能性。在指示VDE劣化之后，发动机继续在V8模式下操作。
以此方式，可以使用发动机爆震背景噪声水平作为指示VDE模式劣化的存在或不存在的基础。此外，在一些示例中，如果一个或多个发动机气缸的发动机背景噪声水平未响应于命令启动一个或多个气缸而增加，那么可以指示VDE模式劣化。
现在参看图13，示出了用于维持发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平的第一示例性序列。可以经由与图2和图7的方法协作的图1A至图1C的系统来提供图13的序列。
来自图13的顶部的第一曲线图是VDE模式相对于时间的曲线图。垂直轴线表示VDE模式，且通过沿着垂直轴线的标记来识别VDE模式。仅出于说明目的示出VDE模式1-3，并且可以提供额外的或更少的可用的VDE模式。VDE模式可以包括(但不限于)V6S、V6R、I4S和I4R。迹线1302表示VDE模式。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。
来自图13的顶部的第二曲线图是气缸点火模式相对于时间的曲线图。垂直轴线表示气缸点火模式，并且在此示例中示出一个VDE模式的三个气缸点火模式。迹线1304表示气缸点火模式。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。
来自图13的顶部的第三曲线图是选定的VDE模式相对于时间的曲线图。垂直轴线表示选定的VDE模式，并且在此示例中存在三种可能的选定的VDE模式。迹线1306表示选定的VDE模式。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。
在时间t10处，选定的VDE模式是模式1且气缸点火模式是模式编号2。当前启动的VDE模式是模式1。在时间t11处，响应于车辆工况而将选定的VDE模式改变为模式2。气缸点火模式保持第二点火模式，且仍启动VDE模式1。控制器搜索选定的VDE模式的各种气缸点火模式，并且确定可以通过调整选定的VDE模式的气缸点火模式来维持当前VDE模式下的发动机气缸的最大的总发动机爆震背景噪声水平(例如，保持在它们的当前水平下或附近)。在时间t12处针对选定的VDE模式而选择新的气缸点火模式。启动选定的VDE模式，并且在时间t13处按照新的气缸点火模式来操作发动机气缸。
以此方式，可以调整气缸点火模式以维持一个或多个发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平。可以改变将要启动的VDE模式的气缸点火模式以维持发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平。通过维持发动机爆震背景噪声水平，有可能避免错误肯定的爆震指示。此外，有可能避免遗漏的发动机爆震事件，使得可以避免发动机劣化。
现在参看图14，示出了用于维持发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平的第二示例性序列。可以经由与图2和图7的方法协作的图1A至图1C的系统来提供图14的序列。
来自图14的顶部的第一曲线图是VDE模式相对于时间的曲线图。垂直轴线表示VDE模式，且通过沿着垂直轴线的标记来识别VDE模式。仅出于说明目的示出VDE模式1-3，并且可以提供额外的或更少的可用的VDE模式。VDE模式可以包括(但不限于)V6S、V6R、I4S和I4R。迹线1402表示VDE模式。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。
来自图14的顶部的第二曲线图是气缸分流式喷射模式模式相对于时间的曲线图。垂直轴线表示气缸分流式喷射模式，并且在此示例中示出三种气缸分流式喷射模式。迹线1404表示气缸分流式喷射模式。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。
来自图14的顶部的第三曲线图是选定的VDE模式相对于时间的曲线图。垂直轴线表示选定的VDE模式，并且在此示例中存在三种可能的选定的VDE模式。迹线1406表示选定的VDE模式。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。
在时间t20处，选定的VDE模式是模式2，且气缸分流式喷射模式是2。当前启动的VDE模式是模式2。在时间t21处，响应于车辆工况而将选定的VDE模式改变为模式3。气缸分流式喷射模式保持2，且仍启动VDE模式2。控制器搜索选定的VDE模式的各种气缸气缸分流式燃料喷射模式，并且确定可以通过调整选定的VDE模式的气缸分流式喷射模式来维持当前VDE模式下的发动机气缸的最大的总发动机爆震背景噪声水平(例如，保持在它们的当前水平下或附近)。在时间t22处针对选定的VDE模式而选择新的气缸分流式喷射模式。启动选定的VDE模式，并且在时间t23处按照新的气缸分流式燃料喷射模式来操作发动机气缸。
以此方式，可以调整气缸分流式喷射模式以维持一个或多个发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平。可以改变将要启动的VDE模式的气缸分流式喷射模式以维持发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平。通过维持发动机爆震背景噪声水平，有可能避免错误肯定的爆震指示。此外，有可能避免遗漏的发动机爆震事件，使得可以避免发动机劣化。
现在参看图15，示出了用于维持发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平的第三示例性序列。可以经由与图2和图7的方法协作的图1A至图1C的系统来提供图15的序列。
来自图15的顶部的第一曲线图是VDE模式相对于时间的曲线图。垂直轴线表示VDE模式，且通过沿着垂直轴线的标记来识别VDE模式。仅出于说明目的示出VDE模式1-3，并且可以提供额外的或更少的可用的VDE模式。VDE模式可以包括(但不限于)V6S、V6R、I4S和I4R。迹线1502表示VDE模式。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。
来自图15的顶部的第二曲线图是气缸喷射开始时间相对于时间的曲线图。垂直轴线表示气缸喷射开始时间，并且气缸喷射开始时间在垂直轴线箭头的方向上变得被进一步延迟。迹线1504表示气缸喷射开始时间。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。
来自图15的顶部的第三曲线图是选定的VDE模式相对于时间的曲线图。垂直轴线表示选定的VDE模式，并且在此示例中存在三种可能的选定的VDE模式。迹线1506表示选定的VDE模式。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。
在时间t30处，选定的VDE模式是模式2，且气缸喷射开始时间较晚(例如，被延迟)。当前启动的VDE模式是模式2。在时间t31处，响应于车辆工况而将选定的VDE模式改变为模式3。气缸喷射开始时间仍被延迟，且仍启动VDE模式2。控制器搜索选定的VDE模式的喷射开始时间，并且确定可以通过将选定的VDE模式的喷射开始正时提前来维持当前VDE模式下的发动机气缸的最大的总发动机爆震背景噪声水平(例如，保持在它们的当前水平下或附近)。在时间t32处针对选定的VDE模式而选择新的气缸喷射开始时间。启动选定的VDE模式，并且在时间t33处按照新的喷射开始时间来操作发动机气缸。
以此方式，可以将气缸喷射开始时间提前以维持一个或多个发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平。可以改变将要启动的VDE模式的气缸燃料喷射开始时间以维持发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平。通过维持发动机爆震背景噪声水平，有可能避免错误肯定的爆震指示。此外，有可能避免遗漏的发动机爆震事件，使得可以避免发动机劣化。
现在参看图16，示出了用于维持发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平的第四示例性序列。可以经由与图2和图7的方法协作的图1A至图1C的系统来提供图16的序列。
来自图16的顶部的第一曲线图是VDE模式相对于时间的曲线图。垂直轴线表示VDE模式，且通过沿着垂直轴线的标记来识别VDE模式。仅出于说明目的示出VDE模式1-3，并且可以提供额外的或更少的可用的VDE模式。VDE模式可以包括(但不限于)V6S、V6R、I4S和I4R。迹线1602表示VDE模式。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。
来自图16的顶部的第二曲线图是气缸点火密度相对于时间的曲线图。垂直轴线表示气缸点火密度，且气缸点火密度在垂直轴线箭头的方向上增加。迹线1604表示气缸喷射开始时间。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。
来自图16的顶部的第三曲线图是选定的VDE模式相对于时间的曲线图。垂直轴线表示选定的VDE模式，并且在此示例中存在三种可能的选定的VDE模式。迹线1606表示选定的VDE模式。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。
在时间t40处，选定的VDE模式是模式1，且气缸点火密度处于较高水平。当前启动的VDE模式是模式1。在时间t41处，响应于车辆工况而将选定的VDE模式改变为模式2。气缸点火密度保持处于较高水平，且仍启动VDE模式1。控制器搜索选定的VDE模式的气缸密度，并且确定可以通过从当前水平减小气缸点火密度并且使气缸点火密度增加到选定的VDE模式的气缸点火密度以上来维持当前VDE模式下的发动机气缸的最大的总发动机爆震背景噪声水平(例如，保持在它们的当前水平下或附近)。在时间t42处针对选定的VDE模式而选择新的气缸点火密度。启动选定的VDE模式，并且在时间t33处按照新的气缸点火密度来操作发动机气缸。
以此方式，可以相对于选定的VDE模式的气缸点火密度来改变气缸点火密度以维持一个或多个发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平。可以改变将要启动的VDE模式的气缸点火密度以维持发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平。通过维持发动机爆震背景噪声水平，有可能避免错误肯定的爆震指示。此外，有可能避免遗漏的发动机爆震事件，使得可以避免发动机劣化。
现在参看图17，示出了示出示例性发动机爆震背景噪声窗口正时的第二正时序列1700。所说明的正时是针对具有点火次序1-3-7-2-6-5-4-8的八气缸发动机。所述发动机是具有720曲轴度的循环的四冲程发动机。发动机曲轴度沿着水平轴线定位，且零度表示气缸编号一的上止点压缩冲程。沿着垂直轴线标记八个气缸。
通过斜条1702指示气缸编号一的发动机爆震窗口。通过与沿着垂直轴线的标记对准的类似的斜条(1704-1716)指示其余发动机气缸(2至8)的爆震窗口。实心条1730表示气缸编号二的DI燃料喷射器打开区间。在实心条1730不可见时，气缸编号二的DI燃料喷射器是关闭的。气缸编号二的DI燃料喷射器在实心条1730的左侧打开，且在实心条1730的右侧关闭。通过类似的实心条(1732-1744)指示其余发动机气缸(2至8)的DI燃料喷射，并且它们遵循与实心条1730相同的约定。燃料喷射器条1730-1744分别与沿着垂直轴线列出的燃料喷射器条所对应的气缸对准。
通过水平线1750指示气缸编号一的冲程。字母p、e、i和c识别与气缸编号一相关联的做功(p)冲程、排气(e)冲程、进气(i)冲程和压缩(c)冲程。通过类似的方式识别其他发动机气缸的冲程。
图17还包括描述一个气缸的DI燃料喷射与另一气缸的发动机爆震背景噪声水平之间的关系的表1701，如按照序列1700所说明。表1701包括指示向哪个气缸喷射燃料进行燃烧的第一标签。按照发动机的点火次序1-3-7-2-6-5-4-8安排发动机气缸编号。第二标签指示受到向燃烧的气缸进行燃料喷射影响的气缸的爆震窗口。表1701示出气缸4的爆震窗口受到在气缸3中燃烧的燃料的喷射影响(气缸3在所述表中位于气缸4上方)。表1701还示出了气缸8的爆震窗口受到在气缸7中燃烧的燃料的喷射影响。最后，气缸1的爆震窗口受到在气缸2中燃烧的燃料的喷射影响。因此，在此示例中，不是所有气缸爆震窗口都受到将燃料喷射到其他发动机气缸中影响。仅三个气缸的爆震窗口具有受到喷射器控制动作影响的噪声水平。
因此，可以观察到：具有每个发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平是合意的，使得可以在VDE模式变化开始时补偿受到提升阀关闭或燃料喷射器打开和关闭影响的气缸。可以将发动机爆震背景噪声水平存储在控制器存储器中，并且在VDE模式变化开始时检索所述发动机爆震背景噪声水平，使得可以使发动机爆震评估更可靠。
现在参看图18，示出了与图1A至图1C的系统协作的根据图2和图3的方法的发动机操作序列。
来自图18的顶部的第一曲线图是发动机操作模式相对于时间的曲线图。垂直轴线表示发动机操作模式，且通过沿着垂直轴线定位的标记来识别发动机操作模式。V8指示发动机在所有气缸都活动的情况下进行操作。V4指示发动机在仅四个气缸活动的情况下进行操作。BG噪声表征指示了解发动机爆震背景噪声水平且将所述发动机爆震背景噪声水平存储到控制器存储器以供随后在爆震检测期间使用。迹线1802表示发动机操作模式。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。
来自图18的顶部的第二曲线图是气缸编号一的发动机爆震背景噪声水平相对于时间的曲线图。垂直轴线表示气缸编号一的发动机爆震背景噪声水平，且气缸编号一的发动机爆震背景噪声水平在垂直轴线箭头的方向上增加。实迹线1804表示根据本描述的气缸编号一的发动机爆震背景噪声水平。虚迹线1805表示于在未使用气缸编号一的先前确定的发动机爆震背景噪声水平来替代气缸编号一的当前确定的发动机爆震背景噪声水平的情况下连续地确定气缸编号一的发动机爆震背景噪声水平的情况下的气缸编号一的发动机爆震背景噪声水平。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。
来自图18的顶部的第三曲线图是气缸编号二的发动机爆震背景噪声水平相对于时间的曲线图。垂直轴线表示气缸编号二的发动机爆震背景噪声水平，且气缸编号二的发动机爆震背景噪声水平在垂直轴线箭头的方向上增加。迹线1806表示气缸编号二的发动机爆震背景噪声水平。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。
来自图18的顶部的第四曲线图是气缸编号三的发动机爆震背景噪声水平相对于时间的曲线图。垂直轴线表示气缸编号三的发动机爆震背景噪声水平，且气缸编号三的发动机爆震背景噪声水平在垂直轴线箭头的方向上增加。迹线1808表示气缸编号三的发动机爆震背景噪声水平。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。
来自图18的顶部的第五曲线图是气缸编号四的发动机爆震背景噪声水平相对于时间的曲线图。垂直轴线表示气缸编号四的发动机爆震背景噪声水平，且气缸编号四的发动机爆震背景噪声水平在垂直轴线箭头的方向上增加。实迹线1810表示根据本描述的气缸编号四的发动机爆震背景噪声水平。虚迹线1811表示于在未使用气缸编号四的先前确定的发动机爆震背景噪声水平来替代气缸编号四的当前确定的发动机爆震背景噪声水平的情况下连续地确定气缸编号四的发动机爆震背景噪声水平的情况下的气缸编号四的发动机爆震背景噪声水平。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。
来自图18的顶部的第六曲线图是气缸编号五的发动机爆震背景噪声水平相对于时间的曲线图。垂直轴线表示气缸编号五的发动机爆震背景噪声水平，且气缸编号五的发动机爆震背景噪声水平在垂直轴线箭头的方向上增加。迹线1812表示气缸编号五的发动机爆震背景噪声水平。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。
来自图18的顶部的第七曲线图是气缸编号六的发动机爆震背景噪声水平相对于时间的曲线图。垂直轴线表示气缸编号六的发动机爆震背景噪声水平，且气缸编号六的发动机爆震背景噪声水平在垂直轴线箭头的方向上增加。迹线1814表示根据本描述的气缸编号六的发动机爆震背景噪声水平。虚迹线1815表示于在未使用气缸编号六的先前确定的发动机爆震背景噪声水平来替代气缸编号六的当前确定的发动机爆震背景噪声水平的情况下连续地确定气缸编号六的发动机爆震背景噪声水平的情况下的气缸编号六的发动机爆震背景噪声水平。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。
来自图18的顶部的第八曲线图是气缸编号七的发动机爆震背景噪声水平相对于时间的曲线图。垂直轴线表示气缸编号七的发动机爆震背景噪声水平，且气缸编号七的发动机爆震背景噪声水平在垂直轴线箭头的方向上增加。迹线1816表示根据本描述的气缸编号七的发动机爆震背景噪声水平。虚迹线1817表示于在未使用气缸编号七的先前确定的发动机爆震背景噪声水平来替代气缸编号七的当前确定的发动机爆震背景噪声水平的情况下连续地确定气缸编号七的发动机爆震背景噪声水平的情况下的气缸编号七的发动机爆震背景噪声水平。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。
来自图18的顶部的第九曲线图是气缸编号八的发动机爆震背景噪声水平相对于时间的曲线图。垂直轴线表示气缸编号八的发动机爆震背景噪声水平，且气缸编号八的发动机爆震背景噪声水平在垂直轴线箭头的方向上增加。迹线1818表示气缸编号八的发动机爆震背景噪声水平。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。
来自图18的顶部的第十曲线图是指示气缸1-8的DI喷射器是否活动相对于时间的曲线图。垂直轴线表示气缸1-8的DI喷射器的操作状态。例如1820的黑条的存在指示与黑条相关联且沿着垂直轴线指示的DI喷射器在其关联的气缸的循环期间被启动。举例来说，条1820指示在开始于时间t50且直到时间t51的气缸循环内气缸1的DI喷射器是活动的(例如，打开和关闭以喷射燃料)。气缸1的DI喷射器在时间t51与时间t52之间的气缸循环内被停用。气缸1的DI喷射器在时间t52之后的气缸循环内是活动的。通过相同的方式表示气缸2-8的条。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。
来自图18的顶部的第十一曲线图是指示气缸1-8的进气道喷射器是否活动相对于时间的曲线图。垂直轴线表示气缸1-8的进气道喷射器的操作状态。例如1822的黑条的存在指示与黑条相关联且沿着垂直轴线指示的进气道喷射器在其关联的气缸的循环期间被启动。举例来说，条1822指示在开始于时间t50到序列结束的气缸循环内气缸1的进气道喷射器是活动的(例如，打开和关闭以喷射燃料)。通过相同的方式表示气缸2-8的条。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。
来自图18的顶部的第十二曲线图是爆震指示状态相对于时间的曲线图。垂直轴线表示爆震指示状态。当迹线1824处于垂直轴线箭头附近的高水平时指示爆震。当迹线1824处于水平轴线附近的低水平时未指示爆震。迹线1824表示爆震指示的状态。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。
来自图18的顶部的第十三曲线图是发动机火花正时相对于时间的曲线图。垂直轴线表示发动机火花正时，且发动机火花正时在垂直轴线箭头的方向上前进。因此，水平轴线的水平处的发动机火花正时比垂直轴线箭头附近的发动机火花正时延迟更多。迹线1826表示发动机火花正时。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。
在时间t50处，发动机在V8模式下操作且未指示爆震。气缸1-8的发动机爆震背景噪声水平处于中间水平。所有发动机气缸的DI喷射器和进气道喷射器都活动。火花正时处于中间水平。
在时间t51处，开始对发动机爆震背景噪声的表征或了解，如由将状态改变为较高水平的迹线1802所指示。通过确定在所有燃料喷射器都被启动时的所有发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平并将所述发动机爆震背景噪声水平存储到控制器存储器(例如，RAM)来开始了解。此时的气缸5的发动机爆震背景噪声水平是由箭头1850指示。此时的气缸1的发动机爆震背景噪声水平是由箭头1854指示。在此时确定每个发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平并将所述发动机爆震背景噪声水平存储到控制器存储器。如果发动机工况从时间t51以前开始改变不大，那么可以在较短时间内确定发动机爆震背景噪声水平，如在此示例中示出。这些是在所有燃料喷射器都活动的情况下的所有气缸操作的发动机爆震背景噪声水平。一旦确定了每个发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平并将所述发动机爆震背景噪声水平存储到控制器存储器，便在时间t51之后不久通过气缸编号一的DI燃料喷射器条的不存在来示出气缸1的DI喷射器被停用。气缸5的发动机爆震背景噪声水平在气缸1的DI喷射器被停用之后衰减。随后确定在气缸1的DI喷射器被停用时的气缸5的发动机爆震背景噪声水平，并且在气缸5的发动机爆震背景噪声水平已经稳定之后(如箭头1852所示)将所述发动机爆震背景噪声水平存储到控制器存储器。
在时间t52处，完成对在气缸1的DI喷射器被停用时的气缸5的发动机爆震背景噪声水平的存储，因此重新启动气缸1的DI喷射器并停用气缸2的DI喷射器。气缸1的发动机爆震背景噪声水平在气缸2的DI喷射器被停用之后衰减。随后确定在气缸2的DI喷射器被停用时的气缸1的发动机爆震背景噪声水平，并且在气缸1的发动机爆震背景噪声水平已经稳定之后(如箭头1856所示)将所述发动机爆震背景噪声水平存储到控制器存储器。
在时间t53处，完成对在气缸2的DI喷射器被停用时的气缸1的发动机爆震背景噪声水平的存储，因此重新启动气缸2的DI喷射器并停用气缸3的DI喷射器。所述过程继续，直到已经确定了所有气缸的发动机背景噪声水平并将所述发动机背景噪声水平存储到控制器存储器为止。应注意，发动机气缸的DI喷射器被示出为按照气缸编号的次序被循序地停用和启动，但按照哪个气缸影响具有被停用的燃料喷射器的气缸的背景噪声水平的次序来确定发动机气缸的发动机背景噪声水平并将所述发动机背景噪声水平存储到控制器存储器。因此，根据图5中的表501，当如所示按照1-8次序停用DI喷射器时，按照5-1-4-2-7-3-8-6的次序来确定和存储发动机爆震背景噪声水平。在时间t51与时间t54之间，发动机在所有发动机气缸中燃烧燃料，并且每个气缸燃烧基本上化学计量空燃比(例如，+5％)。在气缸的DI喷射器被停用时增加由进气道燃料喷射器喷射到气缸的燃料的量，使得所述气缸在DI喷射器被停用之前以及在DI喷射器被停用之后燃烧基本上相等量的燃料。这允许发动机在对车辆占用者造成最小干扰的情况下继续操作。
在时间t54处，所有发动机气缸的所有DI喷射器已经被停用，并且已经将受到DI燃料喷射器的停用影响的气缸的发动机爆震背景噪声水平存储到控制器存储器以供后续使用。发动机返回到V8模式，并且所有燃料喷射器都被启动，且所有发动机气缸的发动机背景噪声水平处于稳定值。
在时间t55处，发动机进入V4模式，其中气缸2、3、5和8被停用，且不经由DI喷射器和进气道喷射器喷射燃料。因为停用气缸2、3、5和8会影响气缸1、4、6和7的发动机爆震背景噪声水平，所以在时间t55处应用在用于操作不具有DI喷射器的发动机气缸2、3、5和8的时间t51与时间t55之间确定的发动机爆震背景噪声水平，所述发动机爆震背景噪声水平影响了气缸1、4、6和7的爆震窗口中的背景噪声。举例来说，在时间t55处应用由箭头1856指示的发动机爆震背景噪声水平，如箭头1858所指示。因此，在时间t55处确定发动机爆震是基于发动机爆震背景噪声水平1858而不是发动机背景噪声水平1859(虚线1805在时间t55处的起点)。最终，由当前经过过滤的经过整合和矫正的爆震传感器输出(由虚线1805指示)确定的发动机爆震背景噪声水平收敛于发动机爆震背景噪声水平1859，但同时，由发动机爆震背景噪声水平1858确定发动机爆震的存在或不存在。因此，可以更可靠地确定发动机爆震的存在或不存在。类似地，在时间t55处应用由箭头1860指示的发动机爆震背景噪声水平，如箭头1862所指示，在时间t55处应用由箭头1864指示的发动机爆震背景噪声水平，如箭头1866所指示，在时间t55处应用由箭头1868指示的发动机爆震背景噪声水平，如箭头1870所指示。
在时间t55和时间t56之间，基于先前了解的发动机爆震背景噪声水平来指示发动机爆震。爆震指示致使在指示爆震的发动机气缸中将火花正时延迟。
在时间t56处，发动机返回到V8模式，其中在所有喷射器都被启动的情况下启动所有气缸。因为启动气缸2、3、5和8会影响气缸1、4、6和7的发动机爆震背景噪声水平，所以在时间t55处应用在用于操作所有发动机气缸的时间t51之间确定的发动机爆震背景噪声水平。举例来说，在时间t56处应用由箭头1854指示的发动机爆震背景噪声水平，如箭头1880所指示。因此，在时间t56处确定发动机爆震是基于发动机爆震背景噪声水平1880而不是发动机背景噪声水平1881(虚线1805在时间t56处的起点)。最终，由当前经过过滤的经过整合和矫正的爆震传感器输出(由虚线1805指示)确定的发动机爆震背景噪声水平收敛于发动机爆震背景噪声水平1881，但同时，由发动机爆震背景噪声水平1880确定发动机爆震的存在或不存在。因此，可以更可靠地确定发动机爆震的存在或不存在。类似地，针对气缸4、7和8执行发动机爆震背景噪声水平替换。
以此方式，可以经由侵入性DI燃料喷射器和/或PI燃料喷射器停用和启动来确定发动机背景噪声水平，使得可以在启动和停用VDE模式时的随后时间应用所述发动机背景噪声水平。可以在不干扰车辆占用者的情况下执行所述侵入性DI燃料喷射器和PI燃料喷射器停用，因为发动机继续是在相同数目的活动气缸和相同的空燃比的情况下操作。
因此，本文描述的方法提供一种发动机操作方法，所述发动机操作方法包括：进入第一操作模式，其中经由控制器停用第一气缸；以及经由所述控制器根据相对于若干条件而确立的第二气缸的第一背景噪声水平来产生所述第二气缸的爆震指示，所述条件包括在第一发动机循环期间停用所述第一气缸的直接喷射器、所述第一气缸在所述第一发动机循环期间燃烧燃料。所述方法还包括响应于爆震指示而将所述第二气缸的火花正时延迟。所述方法还包括整合并矫正爆震传感器的输出，所述爆震传感器的所述输出是在所述第二气缸的爆震窗口期间取样的，并且其中所述第二气缸的所述爆震窗口是所述第二气缸的做功冲程期间的曲轴度区间。所述方法还包括对所述爆震传感器的所述经过整合和矫正的输出进行低通滤波以提供所述第一背景噪声水平。所述方法还包括使所述爆震传感器的所述经过整合和矫正的输出除以所述爆震传感器的所述经过低通滤波的经过整合和矫正的输出以确定爆震强度水平，并且其中爆震指示是基于所述爆震强度水平。所述方法还包括退出所述第一操作模式并进入第二操作模式，在所述第二操作模式下，所有发动机气缸都活动且经由所述控制器根据相对于若干条件而确立的所述第二气缸的第二背景噪声水平来提供所述第二气缸的爆震指示，所述条件包括在第二发动机循环期间启动所述第一气缸的所述直接喷射器、所述第一气缸在所述第二发动机循环期间燃烧燃料、所述第二发动机循环发生在进入所述第一操作模式之前。所述方法包括其中所述第一操作模式是其中在所述发动机的每个循环期间停用至少一个发动机气缸的模式。
本文描述的方法还提供一种发动机操作方法，所述发动机操作方法包括：在可变排量发动机的第一循环期间经由控制器在所有气缸都燃烧燃料的情况下操作所述可变排量发动机；以及从所述第一循环期间的爆震传感器的输出产生第一组发动机气缸背景噪声水平；在所述可变排量发动机的第二循环期间经由所述控制器在所有发动机气缸中燃烧燃料，并且在所述第二循环期间当在所有发动机气缸中燃烧燃料时停用第一气缸的直接燃料喷射器，并且从所述第二循环期间的所述爆震传感器的输出产生第二气缸的背景噪声水平；经由所述控制器产生通过所述第一组发动机气缸背景噪声水平和所述第二气缸的所述背景噪声水平而确定的一个或多个爆震指示；以及经由所述控制器响应于所述一个或多个爆震指示来调整火花正时。所述方法包括其中所述发动机的所有直接喷射器都在所述发动机的所述第一循环期间操作。
在一些示例中，所述方法还包括循序地停用所述可变排量发动机的直接燃料喷射器中的每一者以产生第二组发动机气缸背景噪声水平，所述第二气缸的所述背景噪声水平包括在所述第二组发动机气缸背景噪声水平中。所述方法还包括紧接在从在所有气缸都被启动的情况下操作可变排量发动机改变为至少一个气缸被停用的模式之后应用来自所述第二组发动机气缸背景噪声水平的至少一个发动机气缸背景噪声水平来确定爆震。所述方法还包括紧接在从在至少一个气缸被停用的模式下操作可变排量发动机改变为所有气缸都被启动的模式之后应用来自所述第一组发动机气缸背景噪声水平的至少一个发动机气缸背景噪声水平来确定爆震。所述方法包括其中进气道燃料喷射器在所述第二循环期间向所述第一气缸供应燃料。所述方法包括其中所述第二气缸的背景噪声水平取决于直接燃料喷射器是否被启动。所述方法包括其中所述第一组发动机气缸背景噪声水平是从多个爆震传感器的输出而产生。
应注意，本文包括的示例性控制和估计例程可以用于各种发动机和/或车辆系统配置。本文公开的控制方法和例程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与各种传感器、致动器和其他发动机硬件的组合的控制系统执行。本文描述的特定例程可以表示任何数目的处理策略中的一者或多者，所述处理策略例如为事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，可以按照所说明的序列、并行地或者在一些情况下省略所说明的各种动作、操作和/或功能。同样地，不一定需要所述处理次序来实现本文描述的示例性示例的特征和优势，而是出于说明和描述的简易性而提供。可以依据所使用的特定策略来反复地执行所说明的动作、操作和/或功能中的一者或多者。此外，所描述的动作、操作和/或功能可以清晰地表示将要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中的代码，其中通过在包括各种发动机硬件部件与电子控制器的组合的系统中执行指令来实施所描述的动作。
将了解，本文公开的配置和例程在本质上是示例性的，并且不应在限制意义上看待这些特定示例，因为众多变化是可能的。举例来说，以上技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置与其他特征、功能和/或性质的所有新颖和非明显的组合和子组合。
所附权利要求特别指出被视为新颖和非明显的特定组合和子组合。这些权利要求可能提及“一”元件或“第一”元件或其等效物。应将此类权利要求理解为包括并入一个或多个此类元件，既不要求也不排除两个或更多个此类元件。通过修正本权利要求书或者通过在此申请或相关申请中呈现新的权利要求书来要求保护所公开的特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合。此类权利要求书，无论与原始权利要求书相比在范围上更广、更窄、相等或不同，也都被视为包括在本公开的主题内。
根据本发明，一种发动机操作方法包括：进入第一操作模式，其中经由控制器停用第一气缸；以及经由所述控制器根据相对于若干条件而确立的第二气缸的第一背景噪声水平来产生所述第二气缸的爆震指示，所述条件包括在第一发动机循环期间停用所述第一气缸的直接喷射器、所述第一气缸在所述第一发动机循环期间燃烧燃料。
根据实施方案，本发明的特征还在于，响应于爆震指示而将所述第二气缸的火花正时延迟。
根据实施方案，本发明的特征还在于，整合并矫正爆震传感器的输出，所述爆震传感器的所述输出是在所述第二气缸的爆震窗口期间取样的，并且其中所述第二气缸的所述爆震窗口是所述第二气缸的做功冲程期间的曲轴度区间。
根据实施方案，本发明的特征还在于，对所述爆震传感器的所述经过整合和矫正的输出进行低通滤波以提供所述第一背景噪声水平。
根据实施方案，本发明的特征还在于，使所述爆震传感器的所述经过整合和矫正的输出除以所述爆震传感器的所述经过低通滤波的经过整合和矫正的输出以确定爆震强度水平，并且其中爆震指示是基于所述爆震强度水平。
根据实施方案，本发明的特征还在于，退出所述第一操作模式并进入第二操作模式，在所述第二操作模式下，所有发动机气缸都活动且经由所述控制器根据相对于若干条件而确立的所述第二气缸的第二背景噪声水平来提供所述第二气缸的爆震指示，所述条件包括在第二发动机循环期间启动所述第一气缸的所述直接喷射器、所述第一气缸在所述第二发动机循环期间燃烧燃料、所述第二发动机循环发生在进入所述第一操作模式之前。
根据实施方案，所述第一操作模式是其中在所述发动机的每个循环期间停用至少一个发动机气缸的模式。
根据本发明，一种发动机操作方法包括：在可变排量发动机的第一循环期间经由控制器在所有气缸都燃烧燃料的情况下操作所述可变排量发动机；以及从所述第一循环期间的爆震传感器的输出产生第一组发动机气缸背景噪声水平；在所述可变排量发动机的第二循环期间经由所述控制器在所有发动机气缸中燃烧燃料，并且在所述第二循环期间当在所有发动机气缸中燃烧燃料时停用第一气缸的直接燃料喷射器，并且从所述第二循环期间的所述爆震传感器的输出产生第二气缸的背景噪声水平；经由所述控制器产生通过所述第一组发动机气缸背景噪声水平和所述第二气缸的所述背景噪声水平而确定的一个或多个爆震指示；以及经由所述控制器响应于所述一个或多个爆震指示来调整火花正时。
根据实施方案，所述发动机的所有直接喷射器都在所述发动机的所述第一循环期间操作。
根据实施方案，本发明的特征还在于，循序地停用所述可变排量发动机的直接燃料喷射器中的每一者以产生第二组发动机气缸背景噪声水平，所述第二气缸的所述背景噪声水平包括在所述第二组发动机气缸背景噪声水平中。
根据实施方案，本发明的特征还在于，紧接在从在所有气缸都被启动的情况下操作可变排量发动机改变为至少一个气缸被停用的模式之后应用来自所述第二组发动机气缸背景噪声水平的至少一个发动机气缸背景噪声水平来确定爆震。
根据实施方案，本发明的特征还在于，紧接在从在至少一个气缸被停用的模式下操作可变排量发动机改变为所有气缸都被启动的模式之后应用来自所述第一组发动机气缸背景噪声水平的至少一个发动机气缸背景噪声水平来确定爆震。
根据实施方案，进气道燃料喷射器在所述第二循环期间向所述第一气缸供应燃料。
根据实施方案，所述第二气缸的背景噪声水平取决于直接燃料喷射器是否被启动。
根据实施方案，所述第一组发动机气缸背景噪声水平是从多个爆震传感器的输出而产生。
根据本发明，提供一种用于操作发动机的系统，所述系统具有：可变排量发动机，所述可变排量发动机包括用于每个发动机气缸的进气道燃料喷射器和直接燃料喷射器；以及控制器，所述控制器包括可执行指令，所述可执行指令存储在非暂时性存储器中以：在所有气缸都在燃烧燃料的情况下操作可变排量发动机；在所有气缸都在燃烧燃料时循序地停用每个发动机气缸的直接燃料喷射器；以及从当在所有气缸都在燃烧燃料时停用至少一个直接燃料喷射器时所取样的爆震传感器输出产生每个发动机气缸的气缸爆震背景噪声水平。
根据实施方案，本发明的特征还在于用于经由进气道燃料喷射器将燃料喷射到发动机气缸的额外指令。
根据实施方案，本发明的特征还在于用于响应于爆震指示来调整火花正时的额外指令。
根据实施方案，所述爆震指示是基于所述气缸爆震背景噪声水平。
根据实施方案，调整火花正时包括将火花正时延迟。

Claims (12)

1.一种发动机操作方法，所述发动机操作方法包括：
进入第一操作模式，在所述第一操作模式下，经由控制器停用第一气缸；以及
经由所述控制器根据相对于若干条件而确立的第二气缸的第一背景噪声水平来产生所述第二气缸的爆震指示，所述条件包括在第一发动机循环期间停用所述第一气缸的直接喷射器、所述第一气缸在所述第一发动机循环期间燃烧燃料。
2.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括响应于所述爆震指示而将所述第二气缸的火花正时延迟。
3.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括整合并矫正爆震传感器的输出，所述爆震传感器的所述输出是在所述第二气缸的爆震窗口期间取样的，并且其中所述第二气缸的所述爆震窗口是所述第二气缸的做功冲程期间的曲轴度区间。
4.如权利要求3所述的方法，所述方法还包括对所述爆震传感器的所述经过整合和矫正的输出进行低通滤波以提供所述第一背景噪声水平。
5.如权利要求4所述的方法，所述方法还包括使所述爆震传感器的所述经过整合和矫正的输出除以所述爆震传感器的所述经过低通滤波的经过整合和矫正的输出以确定爆震强度水平，并且其中所述爆震指示是基于所述爆震强度水平。
6.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括退出所述第一操作模式并进入第二操作模式，在所述第二操作模式下，所有发动机气缸都活动且经由所述控制器根据相对于若干条件而确立的所述第二气缸的第二背景噪声水平来提供所述第二气缸的爆震指示，所述条件包括在第二发动机循环期间启动所述第一气缸的所述直接喷射器、所述第一气缸在所述第二发动机循环期间燃烧燃料、所述第二发动机循环发生在进入所述第一操作模式之前。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述第一操作模式是其中在所述发动机的每个循环期间停用至少一个发动机气缸的模式。
8.一种用于操作发动机的系统，所述用于操作发动机的系统包括：
可变排量发动机，所述可变排量发动机包括用于每个发动机气缸的进气道燃料喷射器和直接燃料喷射器；以及
控制器，所述控制器包括可执行指令，所述可执行指令存储在非暂时性存储器中以：在所有气缸都在燃烧燃料的情况下操作所述可变排量发动机；在所有气缸都在燃烧燃料时循序地停用每个发动机气缸的所述直接燃料喷射器；以及从当在所有气缸都在燃烧燃料时停用至少一个直接燃料喷射器时所取样的爆震传感器输出产生每个发动机气缸的气缸爆震背景噪声水平。
9.如权利要求8所述的系统，所述系统还包括用于经由进气道燃料喷射器将燃料喷射到发动机气缸的额外指令。
10.如权利要求8所述的系统，所述系统还包括用于响应于爆震指示而调整火花正时的额外指令。
11.如权利要求10所述的系统，其中所述爆震指示是基于所述气缸爆震背景噪声水平。
12.如权利要求10所述的系统，其中调整火花正时包括将火花正时延迟。
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