CN113661316A - 具有气缸停用控制的内燃发动机的循环应用 - Google Patents

Abstract

公开了包括内燃发动机的系统、设备和方法，该内燃发动机具有可由气门致动机构操作的多个气缸。响应于确定发动机的循环操作模式而修改气缸停用操作。

Description

具有气缸停用控制的内燃发动机的循环应用

技术领域

本发明涉及一种包括多个气缸的内燃发动机，并且更具体地涉及在内燃发动机的循环应用期间控制气缸停用(CDA)。

背景技术

可以禁用内燃发动机中的气缸以减少燃料消耗。这可以通过切断对选定气缸的燃料供应来实现，从而特别是在轻发动机负荷状况下节省燃料。这增加了其他气缸上的负荷并减少了一些泵气损失，但仍然需要泵气功来移动气流通过所有气缸。气缸禁用的另一种方法包括在燃料被切断时禁用气缸的进气门和排气门或维持气缸的进气门和排气门处于关闭状态，这与简单地向停用气缸提供燃料切断相比，进一步减少了泵气功。

使用内燃发动机的某些应用在操作中可能是高度循环的。如果在此类操作中采用气缸停用事件，气缸停用可能不断地打开和关闭，而这是不希望的。例如，不断退出和/或进入其中进气门和排气门关闭的气缸停用事件可造成发动机操作效率低和响应滞后。因此，需要进一步改进气缸停用系统和技术。

发明内容

实施方案包括独特的系统和方法，其包括被配置为控制多个气缸中的至少一个气缸的停用的多缸内燃发动机。在一个实施方案中，发动机包括连接到气缸的气门致动机构和用于向每个气缸供应燃料的燃料供应系统。控制器被配置为接收与车辆的一个或多个工况相关联的一个或多个输入以识别发动机的循环操作模式并响应于循环操作模式修改气缸停用操作。

提供本概述是为了介绍以下在说明性实施方案中进一步描述的一些概念。本概述并非意图标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也非意图用作限制所要求保护的主题的范围的辅助内容。根据以下描述和附图，另外的实施方案、形式、目的、特征、优点、方面和益处将变得显而易见。

附图说明

图1是包括动力传动系统的车辆系统的示意图。

图2是图1的车辆系统的一部分的一个实施方案的示意图。

图3是停用气缸和气门致动机构的示意性横截面。

图4是用于控制内燃发动机的一个或多个停用气缸的过程的流程图。

图5是图1的车辆系统的控制器设备的示意图。

具体实施方式

为了促进理解本发明的原理的目的，现在将参考附图所示的实施方案并且将使用具体的语言来描述附图所示的实施方案。然而，应当理解，由此并不旨在限制本发明的范围，本文设想了所示实施方案中的任何改变和进一步修改以及如本发明所属领域的技术人员通常将想到的本文所述的本发明的原理的任何进一步应用。

参考图1，车辆系统100包括流体联接到图1所示的后处理系统104的发动机102。车辆系统100还可以包括联接到发动机102的变速器108，其构成用于推进车辆112的动力传动系统110的一部分。在一个实施方案中，车辆112经由车轮114被推进，但是也设想了用于车辆112的履带、螺旋桨和其他输送装置。此外，发动机102可以在有或没有车辆的情况下设置在固定应用(诸如发电机组)中。

发动机102可以是任何类型的内燃发动机，至少包括柴油、汽油或天然气发动机，和/或其组合。后处理系统104可包括本领域已知的任何类型的后处理部件106，其可包括催化和/或过滤部件。示例后处理部件106可包括但不限于氧化催化剂(例如，柴油氧化催化剂(“DOC”)，NO_X处理部件(例如，三元催化剂、稀NOx催化剂、选择性催化还原(“SCR”)催化剂等)、过滤部件(催化的或未催化的，例如柴油微粒过滤器(“DPF”)和净化催化剂(例如氨氧化催化剂)。

在某些实施方案中，发动机102包括稀燃发动机，诸如稀燃汽油发动机或柴油循环发动机。在某些实施方案中，发动机102可以是循环应用中采用的任何发动机类型，诸如导致一系列交替的第一高负荷状况和第二低负荷状况的那些。在图2所示的实施方案中，出于说明目的，车辆系统100包括具有直列四缸布置的发动机102。然而，同样设想了V形布置和具有V形和直列布置的其他任何数量的气缸。

发动机102包括多个气缸103a、103b(统称为气缸103)。发动机102包括在标称操作事件和气缸停用事件两者下以标称气门升程廓线操作的标称气缸103a，以及响应于气缸停用事件存在而以停用升程廓线操作的一个或多个停用气缸103b。当气缸停用事件条件不存在时，停用气缸103b可以以标称气门升程廓线操作。在图2所示的实施方案中，发动机102的两个气缸是停用气缸103b，但是多于或少于两个气缸可以是停用气缸，包括所有气缸103。此外，在图2中标识为标称气缸103a和停用气缸103b的气缸可以是任何顺序。此外，设想了用于停用一个或多个气缸103的任何已知类型的机构。

典型的多缸发动机102具有带有多个气缸103的发动机缸体200，并且如图3所示，每个气缸中的活塞202可操作地附接到曲轴204。还存在允许空气进入和离开每个气缸103的至少一个进气门206和至少一个排气门208。燃烧室210形成在每个气缸内。典型的发动机102以四冲程循环操作，该四冲程循环按顺序包括进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。如本文所用，气缸或发动机的一个循环在这四个冲程完成时发生。

当气缸103b停用时，气门致动机构220的气门打开装置可收缩，因此停用气缸103b的进气门和排气门在气缸停用事件期间保持处于完全关闭状态。此外，停止向停用气缸103b递送燃料。活动气缸103a然后可以用更大量的空气和燃料操作以满足发动机功率需求。活动气缸103a因此以更大的气流、减少的泵气损失和提高的燃料效率操作。然而，在气缸启用/停用工况之间转变可导致发动机102的低效率和响应性降低，这随着发动机102在循环操作模式下操作而增加。因此，本公开包括响应于确定发动机102处于循环操作模式而修改发动机102的气缸停用操作模式，如下文进一步讨论的。

本车辆系统100包括被配置和/或控制为发起和终止停用气缸103b的气缸停用事件的气门致动机构220。例如，在一个实施方案中，气门致动机构220响应于标称发动机工况而提供用于打开和关闭每个气缸103的进气门206的第一非零升程廓线。每个气缸的排气门也可以用非零气门升程廓线打开和关闭，该非零气门升程廓线与打开和关闭进气门206的非零气门升程廓线相同或不同。气门致动机构220还被配置为响应于其中气缸103b被停用的气缸停用事件而切换到停用气门升程廓线以用于操作停用气缸103b的进气门206和/或排气门208。

在一个实施方案中，气门致动机构220包括安装在发动机102的缸盖212中的硬件和控制器140内部的控制算法。气缸停用硬件包括用于每个气缸103的进气门206和排气门208中的相应气门的气门打开机构214、216。气门致动机构220还包括液压子系统(未示出)，其将来自发动机油泵(未示出)的加压油供应到每个气门打开机构214、216。在一个实施方案中，气门打开机构214、216包括提升器和插入在凸轮轴222、224和相应气门206、208之间的锁定销机构。

典型的配气机构包括凸轮轴222、224，或者在另一个实施方案中包括单个凸轮轴。多个气门206、208通常关闭到相对于其各自的气门座的零升程位置，并且用弹簧安装在缸盖212中。取决于发动机设计，配气机构可操作以打开多个排气门208、多个进气门206或两者。每个凸轮轴222、224是安装在发动机102中并围绕其纵向轴线旋转的长杆。每个凸轮轴222、224分别具有对应于每个气门206、208并操作每个气门206、208的凸轮凸角226、228。凸轮凸角226、228通常切入相应的凸轮轴222、224，使得它们相对于相应的凸轮轴222、224的旋转轴线偏心。

每个凸角226、228具有偏心部分和与凸轮轴的纵向轴线同心的部分。同心部分由凸轮基圆限定并可称为凸轮基圆，并且偏心部分从基圆突出以限定非零升程廓线以打开和关闭相应的气门206、208达到从其气门座开始的指定的升程和持续时间。例如，进气门凸轮凸角226可限定非零升程廓线300，如图3所示。每个凸角226、228与气门打开机构214、216中的相应一者物理接触，气门打开机构214、216各自包括提升器和锁定销机构。气门打开机构214、216与气门206、208中的相应一者物理接触。当相应的凸轮轴222、224的位置使得其对应凸角226、228的偏心部分与相邻的气门打开机构214、216接触时，凸轮轴222、224的旋转致使相应的气门206、208根据由对应凸角226、228限定的非零升程廓线打开。

对于停用气缸103b，诸如如图2所示，气门致动机构220可操作以基本上或完全禁用每个进气门206，基本上或完全禁用每个排气门208，以及基本上或完全禁用每个气缸103b的每个燃料喷射器162，所述气缸103b响应于气缸停用状况而将被停用。在一个实施方案中，当处于停用模式时，气门致动机构220禁用一半的气缸103。其他实施方案设想了在停用模式下停用气缸103的其他部分。

在特定实施方案中，在气缸停用状况期间，凸轮轴222可切换以放置第二凸轮凸角226'以利用由第二凸轮凸角226’针对停用气缸103b的进气门206限定的停用升程廓线来操作停用气缸103b中的每个气缸的进气门206。与排气门208相关联的凸轮轴224也可从由第三凸轮凸角228限定的第三非零升程廓线切换到第四凸轮凸角228'处的第四廓线，该第四凸轮凸角限定停用升程廓线，该停用升程廓线维持每个停用气缸103b处的相应排气门208处于关闭位置。凸轮凸角226'、228'的停用升程廓线可以是零升程廓线，使得相应的气门响应于气缸停用事件而相对于其气门座保持处于关闭位置。其他实施方案设想了非零但有效地提供气缸停用的升程廓线。在又其他实施方案中，设想了用于停用一个或多个气缸103的任何合适的气门致动机构220，并且应当理解，除非另有说明，否则本公开不限于具体公开的实施方案。

返回参考图2，在车辆系统100中，由气缸103产生的排气流134被提供到排气歧管130和排气通道132的出口。车辆系统100可包括排气再循环(EGR)通道111以提供EGR流113，其在进气歧管115上游的位置处与进气流118结合。进气歧管115将包括进气流118和EGR流108(如果提供)的增压流提供到气缸103。进气歧管115连接到进气通道117，该进气通道117包括进气节气门107，以调节到气缸103的增压流。进气通道117还可包括增压空气冷却器(未示出)以冷却提供到进气歧管115的增压流。进气通道117还可包括可选的压缩机170，以压缩从进气空气净化器(未示出)接收的进气空气流。

EGR流113可在EGR通道111的出口处、在混合器处或通过任何其他布置与进气流118结合。在某些实施方案中，EGR流113直接返回到进气歧管115。在所示的实施方案中，EGR流113与节气门107下游的进气流118混合，使得气缸103上的排气压力与进气压力紧密一致，这减少通过气缸103的泵气损失。在其他实施方案中，EGR通道111可以包括EGR冷却器(未示出)和具有阀的旁路(未示出)，该阀选择性地允许EGR流绕过EGR冷却器。EGR冷却器和/或EGR冷却器旁路的存在是可选的且非限制性的。

气缸103连接到排气系统，该排气系统包括接收来自气缸103的排气流134形式的排气的排气歧管130和接收来自排气歧管130的排气的排气通道132。在其他实施方案中，涡轮增压器171包括位于排气通道132中的涡轮172，该涡轮172可经由排气操作以驱动进气通道117中的压缩机174。涡轮172可包括旁路(未示出)或尺寸可控的入口，诸如设置有可变几何涡轮(VGT)以控制通过其的排气流并因此控制涡轮172的速度。排气通道132在排气通道132中包括一个或多个后处理部件106，该一个或多个后处理部件106被配置为处理排气中的排放物。其他实施方案设想了排气通道132中的排气节气门(未示出)。

车辆系统100还包括燃料系统150，其可操作以将来自燃料储存源152(诸如燃料箱)的燃料提供到气缸103。在所示的实施方案中，燃料储存源152包括例如机载燃料泵154，其经由导管156通过过滤器(未示出)将燃料从源152递送到共用供应轨158。共轨158经由相应的燃料管线160将燃料馈送到多个燃料喷射器162，每个气缸至少一个燃料喷射器，并且在该示例中为四个喷射器162。共轨158还可以经由导管156连接到压力调节阀164，该压力调节阀164继而连接到导管166以当轨158中的压力超过预定最大压力时将燃料蒸气排放到进气通道117。燃料泵154通过继电器或与控制器140的其他合适的连接操作。然而，应当理解，设想了任何合适的燃料系统。

如本文所使用的直接喷射器包括将燃料直接喷射到气缸容积中并且能够在进气门和排气门关闭时将燃料递送到气缸容积中的任何燃料喷射装置。直接喷射器162可以被构造成在气缸103的顶部处喷射燃料。在某些实施方案中，直接喷射器162可以被构造成将燃料喷射到燃烧预燃室中。每个气缸103可以包括一个或多个直接喷射器162。直接喷射器162可以是气缸103的主要或唯一的燃料供应装置，或者替代地，直接喷射器可以是气缸103的备用或辅助燃料供应装置。在某些实施方案中，直接喷射器162能够在任何工况下为气缸103提供全部设计的燃料供应量。替代地，直接喷射器162可以仅部分地具有能力，例如直接喷射器162可以能够针对特定目的提供指定量的燃料。

在又其他实施方案中，除了直接喷射器162之外或作为直接喷射器162的替代，气缸103还包括进气道喷射器(未示出)。在这些实施方案中，进气歧管115可以被分开，或者进气道燃料喷射器可以被定位成使得车辆系统100中没有其他气缸103在进气道燃料喷射器的下游，即只有目标气缸在相应的进气道燃料喷射器的下游。进气道喷射器还可以或替代地设置在进气通道117中，诸如在压缩机174的入口处。

每个气缸的燃烧室的燃料供应由燃料控制模块142控制，该燃料控制模块142是单独的控制器或控制器140的一部分。燃料控制模块142根据由控制器140响应于发动机工况而产生的燃料命令来操作喷射器162。控制器140连接到燃料泵154和示意性地示出为传感器170的多个其他传感器。传感器170可以包括但不限于监测或测量车辆速度、车辆加速度、发动机位置、发动机转速、歧管静压、进入歧管的空气质量流量、发动机温度、空气温度、凸轮轴位置(进气和排气)、进气歧管调节阀、大气压力、EGR量、VGT位置、扭矩需求、挡位位置等的传感器。此外，控制器140可以被配置为从例如一个或多个传感器170或从控制器140的存储器143接收其他车辆的接近度或位置、与一辆或多辆其他车辆的间距或距离、一辆或多辆其他车辆的速度、路线状况、即将到来的坡度状况、GPS数据、地图数据，来自一辆或多辆其他车辆或前视雷达系统的输入，和/或车辆系统100的一个或多个模型，包括估计的质量、空气动力阻力和与车辆112相关联的其他状况。

在某些实施方案中，车辆系统100包括控制器140，其被构造成执行某些操作以控制发动机102的操作。在某些实施方案中，控制器140形成处理子系统的一部分，所述处理子系统包括具有存储器、处理和通信硬件的一个或多个计算装置。控制器140可以是单个装置或分布式装置，并且控制器140的功能可以由硬件或软件执行。控制器140可以被包括在发动机控制器(未示出)内、部分地包括在发动机控制器内或与发动机控制器完全分离。控制器140与整个车辆系统100中的任何传感器或致动器通信，包括通过直接通信、通过数据链路的通信、和/或通过与向控制器140提供传感器和/或致动器信息的其他控制器或处理子系统的部分通信。

在某些实施方案中，控制器140被描述为在功能上执行某些操作。本文中包括控制器操作的描述强调了控制器的结构独立性，并示出了控制器的操作和责任的一个分组。在本申请的范围内可以理解执行类似整体操作的其他分组。可以在硬件中和/或通过计算机来实施控制器的方面，所述控制器执行存储在一种或多种计算机可读介质上的非瞬态存储器中的指令，并且控制器可以分布在各种硬件或基于计算机的部件上。

示例性和非限制性控制器实施元件包括提供本文中确定的任何值的传感器、提供作为本文中确定的值的前身的任何值的传感器、包括通信芯片、振荡晶体、通信链路、电缆、双绞线、同轴线、屏蔽线、发射器、接收器和/或收发器的数据链路和/或网络硬件、逻辑电路、硬连线逻辑电路、根据电路规范配置的处于特定非瞬态状态的可重配置逻辑电路、包括至少一个电气、液压或气动致动器的任何致动器、螺线管、运算放大器、模拟控制元件(弹簧、滤波器、积分器、加法器、除法器、增益元件)和/或数字控制元件。

本文中具体实施元件的列表不是限制性的，并且本文设想了所属领域技术人员将理解的用于本文描述的任何控制器的任何实施元件。一旦描述了操作，本文中的控制器就能够具有多种基于硬件和/或计算机的实施方式，其中的许多具体实施方式涉及受益于本文公开内容并理解本公开提供的控制器的操作的所属领域技术人员的机械步骤。

本文描述的某些操作包括用于解释或确定一个或多个参数的操作。如本文所利用的解释或确定包括通过所属领域中已知的任何方法接收值，包括至少从数据链路或网络通信接收值、接收指示所述值的电子信号(例如，电压、频率、电流或PWM信号)、接收指示所述值的软件参数、从非瞬态计算机可读存储介质上的存储器位置读取所述值、通过所属领域中已知的任何手段和/或通过接收可以通过其计算出解释的参数的值和/或通过参考被解释为所述参数值的默认值来将所述值作为运行时参数接收。

以下描述了某些系统，并且包括本公开的各种上下文中的控制器操作的示例。在某些实施方案中，控制器140响应于一个或多个车辆操作和/或路线状况来解释气缸停用事件，并且响应于进入气缸停用事件，控制器140提供气缸停用命令，该气缸停用命令切断对一个或多个停用气缸103b的燃料供应，然后分别将它们各自的进气门206和排气门208的操作切换到第二凸轮凸角226'和第四凸轮凸角228’，其各自具有如上所述的气缸停用升程廓线。在某些其他实施方案中，控制器140响应于一个或多个车辆操作和/或路线状况来解释气缸停用事件，并且响应于退出气缸停用事件，控制器140提供气缸启用命令，该气缸启用命令首先将它们各自的进气门206和排气门208的操作切换到第一凸轮凸角226和第三凸轮凸角228以打开和关闭进气门和排气门，然后为重新启用的气缸提供燃料。

确定进入和退出气缸停用事件的条件包括确定或解释本领域中理解的一个或多个车辆工况，该一个或多个车辆工况指示气缸停用产生有利的工况，诸如在低发动机负荷状况下，其中剩余的未停用气缸103a可以满足发动机负荷要求并且可以通过切断对一个或多个停用气缸103b的燃料供应来实现燃料效率。然而，同样设想了存在气缸停用事件的其他状况。

发动机102的操作由控制器140响应于由传感器170表示的传感器感测到的车辆工况来控制。控制器140如所示地通过燃料控制模块142间接地或者直接地连接到燃料喷射器162，以控制喷射器操作。控制器140可以确定喷射正时和喷射周期或脉冲宽度。在正常或标称发动机工况下，燃料被提供给所有气缸103。在气缸停用事件下，燃料仅提供给气缸103a并且从停用气缸103b切断。

燃料喷射器162可以将燃料供应直接喷射到每个相应的气缸103中或者可以将燃料供应到进气门端口，喷射正时由控制器140控制。在气缸停用事件期间，通过单独禁用相应的燃料喷射器162来切断对停用气缸103b的燃料供应，其中禁用由控制器140利用燃料供应命令控制，该燃料供应命令禁用对一个或多个停用气缸103b的燃料喷射，而标称气缸103a正常点火或者用附加燃料和空气流补偿以满足功率需求。

参考图4，示出了用于响应于发动机102的循环操作模式而修改发动机102的一个或多个气缸103的气缸停用(CDA)操作的过程400的流程图。过程400开始于操作402，其中发动机102被操作。过程400在操作404处继续以监测发动机和/或车辆工况，以识别是否存在循环发动机操作模式。待监测的发动机工况包括例如发动机102的负荷、发动机102或车辆112的速度、发动机102或车辆112的可校准参数诸如温度或压力状况、指示车辆112或发动机102以循环模式操作的开关或数据链路消息(例如，操作者输入或手段的接入)、单位时间段的扭矩峰值大于阈值、CDA在单位时间段内已打开和关闭超过阈值量，和/或可变几何涡轮(VGT)过度关闭。在一个实施方案中，可以确定循环操作模式，诸如第10,018,133号美国专利中公开的，该专利通过引用并入本文。

在条件406处，确定是否存在循环操作模式。如果条件406为否，则过程400返回到操作404以继续监测。如果条件408为“是”，则过程400在条件408处继续以确定CDA操作存在于一个或多气缸中。如果条件408为“是”，则过程400在操作410处继续以结束当前停用的所有或至少部分气缸103b的CDA操作。如果条件408为否，则过程400在操作412处继续以阻止所有或至少部分气缸103的CDA操作。在另一个实施方案中，响应于发动机102在阈值负荷水平或低于阈值负荷水平下操作阈值时间量来确定持续低负荷状况。例如，如果发动机怠速操作超过阈值量的一定时间百分比，则可以重新启用所有或部分气缸103的CDA操作。

控制器140可配置有一个或多个电路，该一个或多个电路被配置为执行过程400。例如，在图5中，控制器140的示意图包括具有循环模式操作确定电路502的控制器设备500，该电路502响应于一个或多个工况输入506确定循环操作模式的存在或不存在。响应于电路502确定存在循环操作模式，控制器设备包括输出CDA修改命令508的CDA修改电路504。

CDA修改命令508可以包括通过以下各项中的一者或多者来修改气缸停用操作：通过中断停用或重新启用多个气缸103b中的所有当前停用的气缸来禁用气缸停用操作、中断气缸停用操作或重新启用多个气缸103b中的当前停用的气缸的一部分和/或阻止多个气缸103b的全部或一部分的气缸停用操作。在另一个实施方案中，控制器140可被配置为响应于发动机102在阈值负荷水平或低于阈值负荷水平下操作阈值时间量来确定持续低负荷状况。响应于检测到发动机102的持续低负荷状况，可以重新启用已被禁用的CDA操作。

控制器设备500被配置为根据其确定循环操作模式的一个或多个工况输入506包括以下各项中的一者或多者：发动机102的具有一系列交替的第一负荷状况和第二负荷状况的负荷曲线，其中第一负荷状况大于第二负荷状况；发动机102或车辆112的获得目标值的可校准操作参数；发动机102的在某个时间段内发生且大于阈值扭矩量的扭矩峰值的数量；一个或多个气缸103b的CDA操作在特定或预定时间段内打开和关闭超过阈值次数；可变几何涡轮172的入口过度关闭；和/或指示发动机102将在循环操作模式下操作的输入，诸如操作者输入开关或手段被启用。

设想了本公开的各个方面。根据一个方面，一种系统包括内燃发动机，该内燃发动机包括多个气缸，其中每个气缸包括至少一个进气门和至少一个排气门。该系统还包括：连接到多个气缸中的每个气缸的气门致动机构，该气门致动机构包括用于打开和关闭至少一个进气门和至少一个排气门的提升机构；以及加燃料系统，该加燃料系统连接到多个气缸中的每个气缸以用于向多个气缸提供燃料。该系统还包括与气门致动机构和加燃料系统可操作地连接的控制器。控制器被配置为响应于内燃发动机的一个或多个工况确定内燃发动机的循环操作模式，并且响应于确定的循环操作模式，修改内燃发动机的气缸停用操作。

在一个实施方案中，控制器被配置为通过减少停用气缸的数量并禁用活动气缸的气缸停用操作来修改气缸停用操作。在另一个实施方案中，控制器被配置为通过增加活动气缸的数量并禁用活动气缸的气缸停用操作来修改气缸停用操作。在又一个实施方案中，控制器被配置为通过阻止气缸停用操作来修改气缸停用操作。

在另一个实施方案中，控制器被配置为根据其确定循环操作模式的一个或多个工况包括内燃发动机的具有一系列交替的第一负荷状况和第二负荷状况的负荷曲线，其中第一负荷状况大于第二负荷状况。在又一实施方案中，控制器被配置为根据其确定循环操作模式的一个或多个工况包括车辆的获得目标值或阈值的可校准操作参数。

在另一实施方案中，控制器被配置为根据其确定循环操作模式的一个或多个工况包括内燃发动机的在某个时间段内发生且大于阈值扭矩量的扭矩峰值的数量。在又一实施方案中，控制器被配置为根据其确定循环操作模式的一个或多个工况包括在某个时间段内打开和关闭气缸停用操作超过阈值次数。

在另一实施方案中，控制器被配置为根据其确定循环操作模式的一个或多个工况包括可变几何涡轮的入口过度关闭。在又一实施方案中，控制器被配置为根据其确定循环操作模式的一个或多个工况包括指示内燃发动机将在循环操作模式下操作的输入。在该实施方案的改进中，从开关、操作者输入、数据链路消息和车辆控制器中的一者或多者接收输入。

在另一个实施方案中，控制器被配置为响应于内燃发动机的持续负荷状况在阈值时间量内小于阈值量而修改内燃发动机的气缸停用操作。

根据另一方面，一种方法包括响应于车辆的一个或多个工况确定存在内燃发动机的循环操作模式并且响应于存在循环操作模式修改发动机的气缸停用操作。

在一个实施方案中，气缸停用操作包括来自内燃发动机的多个气缸中的至少一个气缸，其中可操作地连接到至少一个气缸的气门致动机构被停用并且对至少一个气缸的燃料供应被切断。在该实施方案的改进中，气缸停用操作包括多个气缸中的剩余气缸接收燃料供应以及气门致动机构打开和关闭多个气缸中的剩余气缸的至少一个进气门和排气门。

在另一个实施方案中，通过减少停用气缸的数量并禁用活动气缸的气缸停用操作来修改气缸停用操作。在又一个实施方案中，通过增加活动气缸的数量并禁用活动气缸的气缸停用操作来修改气缸停用操作。

在另一个实施方案中，通过阻止多个气缸的气缸停用操作来修改气缸停用操作。在又一个实施方案中，循环操作模式是响应于内燃发动机的具有一系列交替的第一负荷状况和第二负荷状况的负荷曲线而确定的，其中第一负荷状况大于第二负荷状况。

在另一个实施方案中，循环操作模式是响应于可校准的操作参数而确定的。在又一实施方案中，循环操作模式是响应于内燃发动机的在某个时间段内发生且大于阈值扭矩量的扭矩峰值的数量而确定的。

在另一个实施方案中，循环操作模式是响应于在某个时间段内打开和关闭气缸停用操作超过阈值次数而确定的。在又一实施方案中，循环操作模式是响应于连接到内燃发动机的可变几何涡轮的入口过度关闭而确定的。

在另一个实施方案中，循环操作模式是响应于指示内燃发动机将在循环操作模式下操作的数据链路消息或开关输入而确定的。在又一个实施方案中，方法包括响应于内燃发动机的持续负荷状况在阈值时间量内小于阈值量而修改发动机的气缸停用操作。

根据另一方面，提供了一种设备，其包括电子控制器，该电子控制器可操作以接收与包括多个气缸的内燃发动机的操作相关联的输入。控制器被配置为响应于输入确定内燃发动机的循环操作模式，并且响应于循环操作模式修改多个气缸的气缸停用操作。

在一个实施方案中，控制器被配置为通过以下各项中的一者或多者来修改气缸停用操作：中断多个气缸的气缸停用操作、中断多个气缸的一部分的气缸停用操作和阻止多个气缸的至少一部分的气缸停用操作。

在又一实施方案中，控制器被配置为根据其确定循环操作模式的一个或多个工况包括以下各项中的一者或多者：内燃发动机的具有一系列交替的第一负荷状况和第二负荷状况的负荷曲线，其中第一负荷状况大于第二负荷状况；内燃发动机的获得目标值的可校准操作参数；内燃发动机的在某个时间段内发生且大于阈值扭矩的扭矩峰值的数量；气缸停用操作在某个时间段内打开和关闭超过阈值次数；可变几何涡轮的入口过度关闭；以及指示内燃发动机将以循环操作模式操作的数据链路消息或开关输入。

在另一个实施方案中，控制器被配置为响应于内燃发动机的持续负荷状况在阈值时间量内小于阈值量而修改内燃发动机的气缸停用操作。

虽然在附图和先前描述中已详细示出和描述了本发明，但这些在性质上应被认为是说明性的而非限制性的，应当理解，仅示出和描述了某些示例性实施方案。本领域技术人员将理解，在实质上不脱离本发明的情况下，在示例实施方案中可进行许多修改。因此，所有此类修改意图被包括在如所附权利要求所限定的本公开的范围内。

在阅读权利要求时，预期的是，当使用诸如“一”、“一个”、“至少一个”或“至少一部分”的词语时，不意图将权利要求限制为仅一项，除非权利要求中明确相反地说明。当使用语言“至少一部分”和/或“一部分”时，除非特别地相反地陈述，否则所述项目可包括一部分和/或整个项目。

Claims (29)

1.一种系统，其包括：

内燃发动机，所述内燃发动机包括多个气缸，每个所述气缸包括至少一个进气门和至少一个排气门；

气门致动机构，所述气门致动机构连接到所述多个气缸中的每个气缸，所述气门致动机构包括用于打开和关闭所述至少一个进气门和所述至少一个排气门的提升机构；

加燃料系统，所述加燃料系统连接到所述多个气缸中的每个气缸，以用于向所述多个气缸提供燃料；

控制器，所述控制器与所述气门致动机构和所述加燃料系统可操作地连接，其中所述控制器被配置为：

响应于所述内燃发动机的一个或多个工况，确定所述内燃发动机的循环操作模式；并且

响应于确定的所述循环操作模式，修改所述内燃发动机的气缸停用操作。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置为通过减少停用气缸的数量并禁用活动气缸的所述气缸停用操作来修改所述气缸停用操作。

3.如权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置为通过增加活动气缸的数量并禁用所述活动气缸的所述气缸停用操作来修改所述气缸停用操作。

4.如权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置为通过阻止所述气缸停用操作来修改所述气缸停用操作。

5.如权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置为根据其确定所述循环操作模式的所述一个或多个工况包括所述内燃发动机的具有一系列交替的第一负荷状况和第二负荷状况的负荷曲线，其中所述第一负荷状况大于所述第二负荷状况。

6.如权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置为根据其确定所述循环操作模式的所述一个或多个工况包括所述车辆的获得目标值或阈值的可校准操作参数。

7.如权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置为根据其确定所述循环操作模式的所述一个或多个工况包括所述内燃发动机的在某个时间段内发生且大于阈值扭矩量的扭矩峰值的数量。

8.如权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置为根据其确定所述循环操作模式的所述一个或多个工况包括在某个时间段内打开和关闭所述气缸停用操作超过阈值次数。

9.如权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置为根据其确定所述循环操作模式的所述一个或多个工况包括可变几何涡轮的入口过度关闭。

10.如权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置为根据其确定所述循环操作模式的所述一个或多个工况包括指示所述内燃发动机将在所述循环操作模式下操作的输入。

11.如权利要求10所述的系统，从开关、操作者输入、数据链路消息和车辆控制器中的一者或多者接收输入。

12.如权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置为响应于所述内燃发动机的持续负荷状况在阈值时间量内小于阈值量而修改所述内燃发动机的所述气缸停用操作。

13.一种方法，其包括：

响应于车辆的一种或多种工况，确定存在内燃发动机的循环操作模式；以及

响应于存在所述循环操作模式，修改所述发动机的气缸停用操作。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述气缸停用操作包括来自所述内燃发动机的多个气缸中的至少一个气缸，其中可操作地连接到所述至少一个气缸的气门致动机构被停用并且对所述至少一个气缸的燃料供应被切断。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述气缸停用操作包括所述多个气缸中的剩余气缸接收燃料供应以及所述气门致动机构打开和关闭所述多个气缸中的所述剩余气缸的至少一个进气门和排气门。

16.如权利要求13所述的方法，其中通过减少停用气缸的数量并禁用活动气缸的所述气缸停用操作来修改所述气缸停用操作。

17.如权利要求13所述的方法，其中通过增加活动气缸的数量并禁用所述活动气缸的所述气缸停用操作来修改所述气缸停用操作。

18.如权利要求13所述的方法，其中通过阻止所述多个气缸的所述气缸停用操作来修改所述气缸停用操作。

19.如权利要求13所述的方法，其中所述循环操作模式是响应于所述内燃发动机的具有一系列交替的第一负荷状况和第二负荷状况的负荷曲线而确定的，其中所述第一负荷状况大于所述第二负荷状况。

20.如权利要求13所述的方法，其中所述循环操作模式是响应于可校准的操作参数而确定的。

21.如权利要求13所述的方法，其中所述循环操作模式是响应于所述内燃发动机的在某个时间段内发生且大于阈值扭矩量的扭矩峰值的数量而确定的。

22.如权利要求13所述的方法，其中所述循环操作模式是响应于在某个时间段内打开和关闭所述气缸停用操作超过阈值次数而确定的。

23.如权利要求13所述的方法，其中所述循环操作模式是响应于连接到所述内燃发动机的可变几何涡轮的入口过度关闭而确定的。

24.如权利要求13所述的方法，其中所述循环操作模式是响应于指示所述内燃发动机将在所述循环操作模式下操作的数据链路消息或开关输入而确定的。

25.如权利要求13所述的方法，其还包括响应于所述内燃发动机的持续负荷状况在阈值时间量内小于阈值量而修改所述发动机的所述气缸停用操作。

26.一种设备，其包括：

电子控制器，所述电子控制器可操作以接收与包括多个气缸的内燃发动机的操作相关联的输入，其中所述控制器被配置为响应于所述输入确定所述内燃发动机的循环操作模式，并且响应于所述循环操作模式修改所述多个气缸的气缸停用操作。

27.如权利要求26所述的设备，其中所述控制器被配置为通过以下各项中的一者或多者来修改所述气缸停用操作：中断所述多个气缸的所述气缸停用操作、中断所述多个气缸的一部分的所述气缸停用操作和阻止所述多个气缸的至少一部分的所述气缸停用操作。

28.如权利要求26所述的设备，其中所述控制器被配置为根据其确定所述循环操作模式的所述一个或多个工况包括以下各项中的一者或多者：

所述内燃发动机的具有一系列交替的第一负荷状况和第二负荷状况的负荷曲线，其中所述第一负荷状况大于所述第二负荷状况；

所述内燃发动机的获得目标值的可校准操作参数；

所述内燃发动机的在某个时间段内发生且大于阈值扭矩的扭矩峰值的数量；

所述气缸停用操作在某个时间段内打开和关闭超过阈值次数；

可变几何涡轮的入口过度关闭；以及

指示所述内燃发动机将在所述循环操作模式下操作的数据链路消息或开关输入。

29.如权利要求26所述的设备，其中所述控制器被配置为响应于所述内燃发动机的持续负荷状况在阈值时间量内小于阈值量而修改所述内燃发动机的所述气缸停用操作。

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