CN114174654B - 用于选择性地激活发动机气缸以保持最小气缸压力的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于控制发动机的运行的系统，包括多个气缸和在工作上联接到多个气缸中的每一个的控制器。该控制器被配置成确定发动机的运行状态，并且响应于确定该运行状态适合于在该发动机的一个循环过程中激活数量少于所述多个气缸中全部气缸的气缸，确定用于激活该发动机的所述多个气缸的第一点火模式和不同于该第一点火模式的第二点火模式。该控制器被配置成基于第一点火模式激活所述多个气缸中的第一组气缸，并且在激活该第一组气缸之后，基于第二点火模式来激活所述多个气缸中与第一组气缸不同的第二组气缸。

Description

用于选择性地激活发动机气缸以保持最小气缸压力的系统和 方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年7月9日提交的美国临时申请No.62/871,901的权益，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及用于控制内燃机的运行的系统和方法。

背景技术

内燃机包括一个或更多个被构造成接收燃料并点燃燃料以产生机械动力的发动机气缸。例如，汽油发动机包括定位在每个气缸中的火花塞，该火花塞点燃在气缸的压缩冲程末端附近注入每个气缸中的空气燃料混合物。柴油发动机被配置成实现压缩比，该压缩比将存在于气缸中的空气加热到足够的温度，使得经由燃料注入系统注入气缸中的柴油燃料在与存在于气缸中的压缩空气混合之后燃烧。在怠速状态期间以及当最小或减小的负荷施加在发动机上时(例如，当包括发动机的车辆静止不动时)的其它时间，激活或点火全部气缸对燃料效率有害并且增加了发动机的运行成本。

发明内容

本文描述的实施方式总体上涉及用于在发动机的怠速状态期间控制发动机的运行的系统和方法，并且具体地涉及一种控制器，该控制器被配置成确定发动机的怠速状态，并且基于由该控制器确定的一个或更多个点火模式在怠速状态期间在该发动机的每个激活循环期间激活不同组的气缸。

在一些实施方式中，用于控制发动机的运行的系统包括多个气缸，以及在工作上联接到多个气缸中的每一个的控制器。该控制器被配置成确定发动机的运行状态，并且响应于确定该运行状态适合于在该发动机的一个循环过程中激活数量少于多个气缸中的全部气缸的气缸，确定用于激活该发动机的所述多个气缸的第一点火模式和不同于该第一点火模式的第二点火模式。该控制器被配置成基于该第一点火模式来激活所述多个气缸中的第一组气缸，并且在激活该第一组气缸之后，基于该第二点火模式来激活所述多个气缸中与该第一组气缸不同的第二组气缸。

在其它实施方式中，一种用于控制包括多个气缸的发动机的运行的方法包括由控制器确定发动机的运行状态。响应于确定该运行状态适合于在该发动机的一个循环过程中激活所述多个气缸中少于全部气缸的气缸，该控制器确定用于激活该发动机的所述多个气缸的第一点火模式和不同于该第一点火模式的第二点火模式。该控制器基于该第一点火模式来激活所述多个气缸中的第一组气缸。在激活该第一组气缸之后，该控制器基于该第二点火模式激活所述多个气缸中不同于该第一组气缸的第二组气缸。

在其它实施方式中，一种用于控制包括多个气缸的发动机的运行的非暂时性计算机可读介质，该非暂时性计算机可读介质上存储有处理器可读指令，使得当由控制器的处理器执行时，致使该控制器执行某些操作。确定发动机的运行状态。响应于确定该运行状态适合于在该发动机的一个循环过程中激活所述多个气缸中少于全部气缸的气缸，确定用于激活该发动机的所述多个气缸的第一点火模式和不同于该第一点火模式的第二点火模式。基于该第一点火模式来激活所述多个气缸中的第一组气缸。在激活该第一组气缸之后，基于该第二点火模式来激活所述多个气缸中不同于该第一组气缸的第二组气缸。

应理解，前述概念和以下更详细讨论的附加概念的所有组合(假设这些概念不是相互矛盾的)都被预期为本文公开的主题的一部分。尤其是，出现在本公开末尾的要求保护的主题的所有组合都被认为是本文公开的主题的一部分。

附图说明

结合附图，根据以下描述和所附权利要求，本公开的前述和其它特征将变得更加完全显而易见。应理解，这些附图仅描绘了根据本公开的若干实现方式，并且因此不应被认为是对其范围的限制，将通过使用附图以附加的具体性和细节来描述本公开。

图1是根据一个实施方式的发动机的示意图，该发动机包括多个气缸和在工作上联接到多个气缸中的每一个的控制器。

图2是图1的控制器的示意性框图。

图3A示出了根据一个实施方式的用于激活图1的发动机的多个气缸中的不同组气缸的第一点火模式，并且图3B示出了第二点火模式(填充有各模式的气缸表示在一个完整的发动机循环中基于该点火模式被激活的气缸)。

图4A示出了根据另一实施方式的用于激活图1的发动机的多个气缸中的不同组气缸的第一点火模式，并且图4B示出了第二点火模式(填充有各模式的气缸表示在一个完整的发动机循环中基于该点火模式被激活的气缸)。

图5A示出了根据又一实施方式的用于激活图1的发动机的多个气缸中的不同组气缸的第一点火模式，图5B示出了第二点火模式，并且图5C示出了第三点火模式(填充有各模式的气缸表示在一个完整的发动机循环中基于该点火模式被激活的气缸)。

图6A示出了根据还一实施方式的用于激活图1的发动机的多个气缸中的不同组气缸的第一点火模式，图6B示出了第二点火模式，并且图6C示出了第三点火模式(填充有各模式的气缸表示在一个完整的发动机循环中基于该点火模式被激活的气缸)。

图7是根据一个实施方式的用于基于发动机的运行状态来控制发动机的多个气缸的激活的方法的示意性流程图。

在以下详细描述中参照这些附图。在附图中，除非上下文另有规定，否则相似的符号通常标识相似的组件。在详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实现方式并不意味着是限制性的。在不脱离在此呈现的主题的精神或范围的情况下，可以利用其它实现，并且可以做出其它改变。将容易理解，如本文总体描述和附图中所说明的，本发明的各方面能以多种不同配置进行布置、替代、组合和设计，所有这些配置均被明确预期并成为本发明的一部分。

具体实施方式

本文描述的实施方式总体上涉及用于在发动机的怠速状态期间控制发动机的运行的系统和方法，并且具体地涉及一种控制器，该控制器被配置成确定该发动机的怠速状态，并且基于由该控制器确定的一个或更多个点火模式在该怠速状态期间在该发动机的每个激活循环期间激活不同组的气缸。

在发动机的怠速状态期间，施加在发动机上的负荷显著小于在正常运行期间施加在发动机上的负荷。在这种情况下，激活数量少于包括在发动机中的全部气缸的气缸就足以将发动机维持在其ON(即激活)状态，同时消耗较少的燃料，这增加了燃料经济性。通常，在发动机循环过程中，在基于设定的点火模式的怠速状态期间，只有特定组的气缸被激活，而其余气缸保持不激活。在这种情况下，未激活气缸中的最小压力可能下降到最小阈值以下(例如，其中可能产生负压)，导致油经过设置在气缸中的活塞的活塞环被吸入气缸中。这导致过多的油耗。

在一些情况下，未激活气缸的进气门和/或排气门可以选择性地打开以努力将全部气缸中的压力保持在最小阈值以上。这可以消除负压，但是在怠速状态期间，在连接到气缸的进气歧管中无法获得足够的增压压力来对气缸进行再增压。

相比之下，本文描述的用于控制发动机的气缸的激活的系统和方法的不同实施方式可以提供一个或更多个益处，包括例如：(1)在发动机的怠速状态期间或适合于使用多个点火模式来激活该发动机的少于多个气缸中的全部气缸的气缸以使得在多个发动机循环激活全部气缸的任何其它运行状态期间激活数量少于全部气缸的气缸；(2)保持发动机的每个气缸中的压力高于最小压力阈值，因此防止油被吸入气缸中；以及(3)减少燃料消耗并因此增加燃料经济性，同时抑制过度油耗。

如本文所使用的，术语“激活的”用于指示在发动机循环过程中被点火的发动机气缸，即，在发动机循环过程中燃料被注入其中以基于当前点火模式实现燃烧的气缸。

如本文所使用的，术语“发动机循环”意味着由于发动机的任何数量的气缸的激活或点火而使联接到发动机上的曲轴旋转360度。

图1是根据一个实施方式的用于控制发动机102的运行的系统100的示意图。该系统100包括发动机102的多个气缸，并且控制器170在工作上联接到多个气缸中的每一个。发动机102包括气缸体104，在气缸体内限定多个气缸中的每一个。如图1所示，发动机102包括直列设置的六个气缸，使得发动机102包括直列设置的第一气缸110、第二气缸120、第三气缸130、第四气缸140、第五气缸150和第六气缸160。虽然示出为包括六个气缸，但是在其它实施方式中，发动机102可以包括任何数量的气缸，例如2、4、6、8、10、12、14、16或甚至更多数量的气缸。在其它布置中，本文描述的概念还可以用不包括气缸的各种内燃机(例如，Wankel旋转发动机)来实施。

发动机102包括内燃机，其可以是柴油发动机、汽油发动机、天然气发动机、生物燃料(例如生物柴油)发动机或双燃料(例如柴油和天然气)发动机。气缸激活组件106设置在每个气缸110、120、130、140、150、160中。在一些实施方式中，发动机102可以是汽油发动机。在这样的实施方式中，气缸激活组件106包括火花塞，该火花塞设置在每个气缸110、120、130、140、150、160中，并被配置成提供点火源(例如电火花)以在由控制器170确定的特定火花时间点燃在相应气缸110、120、130、140、150、160中压缩的燃料。在其它实施方式中，发动机102是柴油发动机。在这样的实施方式中，气缸激活组件106包括燃料注入组件，该燃料注入组件包括被配置成将柴油燃料注入相应气缸110、120、130、140、150、160中的燃料喷射器。

在一些实施方式中，系统100还可以包括多个爆震传感器108。每个爆震传感器108联接到相应的气缸110、120、130、140、150、160，并被配置成确定每个气缸中的爆震值。爆震值表示气缸20中发生爆震的可能性。爆震值可以作为电信号(例如，电流或电压)被测量，该电信号对应于在每个气缸110、120、130、140、150、160中测量的振动量，该振动量与相应气缸110、120、130、140、150、160中的爆震成比例。在这点上，超过特定阈值(例如，测量的电压大于电压阈值)的振动量可以对应于在相应的气缸110、120、130、140、150、160中发生的爆震。

控制器170在工作上联接到多个气缸110、120、130、140、150、160中的每一个，例如多个气缸激活组件106，并且还可联接到多个爆震传感器108。控制器170可以使用任何类型和任何数量的有线或无线连接在工作上联接到多个气缸激活组件106、多个爆震传感器108和/或发动机102或包括发动机102的车辆的其它组件。例如，有线连接可以包括串行电缆、光纤电缆、CAT5电缆或任何其它形式的有线连接。无线连接可以包括互联网、wi-fi、蜂窝、无线电、蓝牙、zigbee等等。在一个实施方式中，控制器局域网(CAN)总线提供信号、信息和/或数据的交换。CAN总线包括任意数量的有线和无线连接。

控制器170被配置成确定发动机102的运行状态。例如，控制器170被配置成确定发动机102是在正常状态下(例如，包括发动机102的在高速公路上行驶的车辆)、在重负荷下(例如，在倾斜道路上行驶)、还是在适合于激活发动机102的少于多个气缸110、120、130、140、150、160中的全部气缸的气缸的运行状态下运行。这样的状态可以包括(例如)怠速状态(例如，车辆静止不动)、轻负荷状态(例如，当与发动机102相关联的加速器踏板的位置低于阈值(例如，30％)时)、或者发动机在与发动机102相关联的进气歧管的进气歧管压力和/或排气歧管的排气歧管压力小于阈值(例如，10psig)的情况下运行。

响应于如本文先前所描述的在发动机102的一个循环期间确定发动机102正运行在适合于激活数量少于所述多个气缸110、120、130、140、150、160中的全部气缸的气缸的运行状态下，控制器170被配置成确定用于激活发动机102的所述多个气缸110、120、130、140、150、160的第一点火模式和不同于该第一点火模式的第二点火模式。控制器170被配置成基于该第一点火模式来激活所述多个气缸110、120、130、140、150、160中的第一组气缸，并且在激活该第一组气缸之后，基于该第二点火模式来激活所述多个气缸110、120、130、140、150、160中与该第一组气缸不同的第二组气缸。

例如，控制器170可以确定图3A中所示的用于激活所述多个气缸110、120、130、140、150、160中的第一组气缸的第一点火模式1-1，以及图3B中所示的用于激活所述多个气缸110、120、130、140、150、160中的第二组气缸的第二点火模式1-2。在这样的实施方式中，基于图3A中所示的第一点火模式1-1激活的第一组气缸包括第一气缸110、第三气缸130和第五气缸150，并且基于图3B中的第二点火模式1-2激活的第二组气缸包括位于第一气缸110与第三气缸130之间的第二气缸120、位于第三气缸130与第五气缸150之间的第四气缸140、以及位于邻近第五气缸150处的第六气缸160。

例如，在第一发动机循环期间，第一发动机气缸110可以被点火，接着是第五气缸150，然后是第三气缸130，接着是第六气缸160、第二气缸120和第四气缸120的跳过点火。类似地，在随后的第二发动机循环期间，跳过第一气缸110、第五气缸150和第三气缸130，随后按顺序点火第六气缸160、第二气缸120和第四气缸140。基于该第一点火模式或该第二点火模式的该第一组气缸的点火或激活以及该第二组气缸的跳过的顺序可以是以上描述的顺序或基于与发动机102相关联的曲轴的设计的任何其它顺序，其确定了所述多个气缸110、120、130、140、150、160中的特定气缸何时经历压缩冲程。因此，在发动机102的两个循环中全部气缸110、120、130、140、150、160都被激活，从而确保即使在发动机102的怠速状态期间运行少于发动机102的全部气缸110、120、130、140、150、160时，每个气缸110、120、130、140、150、160中的压力也均保持高于最小压力阈值。

在一些实施方式中，控制器170可以确定图4A中所示的用于激活所述多个气缸110、120、130、140、150、160中的第一组气缸的第一点火模式2-1，以及图4B中所示的用于激活所述多个气缸110、120、130、140、150、160中的第二组气缸的第二点火模式2-2。在这样的实施方式中，基于第一点火模式2-1激活的第一组气缸包括彼此相邻定位的第一气缸110、第二气缸120和第三气缸130，并且基于图4B的第二点火模式2-2激活的第二组气缸包括彼此相邻定位的第四气缸140、第五气缸150和第六气缸160。例如，在第一发动机循环期间按如下顺序，第一气缸110被点火，第五气缸150被跳过，第三气缸130被点火，第六气缸160被跳过，第二气缸120被点火，并且第四气缸140被跳过。在随后的第二循环中按如下顺序，第一气缸110被跳过，第五气缸150被点火，第三气缸130被跳过，第六气缸160被点火，第二气缸120被跳过，并且第四气缸140被点火。

在一些实施方式中，控制器170可以确定图5A中所示的用于激活所述多个气缸110、120、130、140、150、160中的第一组气缸的第一点火模式3-1，以及图5B中所示的用于激活所述多个气缸110、120、130、140、150、160中的第二组气缸的第二点火模式3-2。在这样的实施方式中，基于图5A的第一点火模式3-1激活的第一组气缸包括第二气缸120、第三气缸130、第四气缸140和第五气缸150，并且基于图5B的第二点火模式3-2激活的第二组气缸包括第一气缸110和第六气缸160。例如，在第一发动机循环期间按如下顺序，第一气缸110被跳过，第五气缸150被点火，第三气缸130被点火，第六气缸160被跳过，第二气缸120被点火，并且第四气缸140被点火。在随后的第二循环中按如下顺序，第一气缸110被点火，第五气缸150被跳过，第三气缸130被跳过，第六气缸160被点火，第二气缸120被跳过，并且第四气缸140被跳过。

在一些实施方式中，有可能在这些点火模式中存在重叠，即，单个气缸可能包括在多个点火模式中。作为示例，控制器170还可以确定第三点火模式，使得第一点火模式和第二点火模式(或第一点火模式和第三点火模式)共同包括所述多个气缸中的至少一个气缸。换言之，控制器170可以确定多个点火模式，使得这些点火模式中的两个或更多个点火模式包括在这些点火模式中的两个或更多个点火模式中的至少两个点火模式过程中被激活的至少一个气缸。例如，图5C示出了用于激活所述多个气缸110、120、130、140、150、160中的第三组气缸的第三点火模式3-3。在这样的实施方式中，基于第三点火模式激活的第三组气缸包括第一气缸110、第三气缸130、第四气缸140和第六气缸160。应当理解，第一点火气缸110和第六气缸160被包括在第二点火模式3-2和第三点火模式3-3中的每一个中，而第三气缸130和第四气缸140在第一点火模式和第三点火模式中的每一个中被激活。

控制器170可以在任何适当数目的发动机循环之后或在任何适当时间之后从第一点火模式切换至第二点火模式。在一些实施方式中，控制器170可以在期间气缸(例如，气缸110、120、130、140、150、160中的任一个)未被激活的该气缸的一个或更多个的预定数目的循环之后从第一点火模式切换到第二点火模式。在其它实施方式中，控制器170可以被配置成基于在发动机的循环过程中未被激活的一个(或多个)气缸内的测量的或预测的残余压力从第一点火模式切换至第二点火模式。

在具体实施方式中，控制器170可以被配置成在发动机102的每个交替循环中在第一点火模式与第二点火模式之间切换(例如，顺序1-2-1-2-1-2等，其中1是第一点火模式并且2是第二点火模式)。在其它实施方式中，控制器170被配置成基于第一点火模式来执行发动机102的第一数目的循环，随后基于第二点火模式执行发动机102的相等的第二数目的循环(例如，序列1-1-1-1-1-1-2-2-2-2-2-2等，其中1是第一点火模式并且2是第二点火模式)。

在另外其它实施方式中，控制器170可以被配置成基于第一点火模式运行发动机102进行第一数目的循环，随后是基于第二点火模式的较小数目的循环，并且然后回到基于第一点火模式的第一数目的循环(例如，1-1-1-1-1-1-2-1-1-1-1-1-1-2)。在这样的实施方式中，注入到基于第二点火模式被激活的较小数目的循环(例如，一个循环)的气缸中的燃料或空气/燃料混合物的量可以大于或小于注入到基于第一点火模式被激活的气缸中的燃料或空气/燃料混合物(例如，是注入到基于第一点火模式被激活的气缸中的燃料或空气/燃料混合物的约60vol％)。

在一些实施方式中，控制器170可以被配置成确定用于激活所述多个气缸110、120、130、140、150、160的第三点火模式，该第三点火模式不同于第一点火模式和第二点火模式。控制器170被配置成在激活第二组气缸之后基于该第三点火模式来激活所述多个气缸110、120、130、140、150、160中的第三组气缸，该第三组气缸不同于第一组气缸和第二组气缸。

例如，控制器170可以确定图6A中所示的用于激活所述多个气缸110、120、130、140、150、160中的第一组气缸的第一点火模式4-1，图6B中所示的用于激活所述多个气缸110、120、130、140、150、160中的第二组气缸的第二点火模式4-2，以及图6C中所示的用于激活所述多个气缸110、120、130、140、150、160中的第三组气缸的第三点火模式4-3。在这样的实施方式中，基于图6A的第一点火模式4-1激活的第一组气缸包括第一气缸110和第三气缸130，基于图6B中所示的第二点火模式4-2激活的第二组气缸包括第二气缸120和第四气缸140，并且基于图6C中所示的第三点火模式4-3激活的第三组气缸包括第三气缸130和第六气缸160。例如，在第一发动机循环期间按如下顺序，第一气缸110被点火，第五气缸150被跳过，第三气缸130被跳过，第六气缸160被跳过，第二气缸120被跳过，并且第四气缸140被点火。在随后的第二循环中按如下顺序，第一气缸110被跳过，第五气缸150被点火，第三气缸130被跳过，第六气缸160被跳过，第二气缸120被点火并且第四气缸140被跳过。在第二循环之后发生的随后的第三循环中按如下顺序，第一气缸110被跳过，第五气缸150被跳过，第三气缸130被点火，第六气缸160被点火，第二气缸120被跳过并且第四气缸140被跳过。然后控制器170可以返回到第四循环的第一点火模式，并且重复该顺序。

在一些实施方式中，控制器170被进一步配置成确定第三点火模式和不同于该第三点火模式的第四点火模式。第三点火模式和第四点火模式中的每一个可以与第一点火模式和第二点火模式中的每一个不同。在这样的实施方式中，在分别基于第一点火模式和第二点火模式激活第一组气缸和第二组气缸持续第一数目的循环之后，该控制器170被配置成基于第三点火模式激活所述多个气缸110、120、130、140、150、160中的第三组气缸，并且在激活该第三组气缸之后，基于第四点火模式激活所述多个气缸110、120、130、140、150、160中不同于该第三组气缸的第四组气缸。

例如，响应于确定发动机102正在怠速状态下运行，控制器170可以被配置成基于图3A中所示的第一点火模式1-1来激活第一组气缸，并且在基于第一点火模式1-1激活第一组气缸之后，基于图3B中所示的第二点火模式1-2来激活第二组气缸，如本文先前所描述的。在多个气缸110、120、130、140、150、160已经基于第一点火模式1-1和第二点火模式1-2被激活持续第一数目的循环(例如，1、2、3、4、5、6或甚至更多个循环)之后，控制器170被配置成确定第三点火模式和第四点火模式。在一些实施方式中，控制器170可以被配置成使用图4A中所示的第一点火模式2-1作为第三点火模式，并且使用图4B中所示的第二点火模式2-2作为第四点火模式。在其它实施方式中，控制器170可以被配置成使用图5A中所示的第一点火模式3-1作为第三点火模式，并且使用图5B中所示的第二点火模式3-2作为第四点火模式。

因此，控制器170可以使用图3A至图3B、图4A至图4B、图5A至图5B、图6A至图6C中所示的点火模式的任何组合来以任何合适的顺序激活这些气缸。应当理解的是，虽然图3A至图3B、图4A至图4B、图5A至图5B、图6A至图6C中示出了示例性点火模式，但可以设想用于激活包括在4缸、6缸、8缸、10缸、12缸、直列式发动机、V型发动机、星形发动机、U型发动机、H型发动机、W型发动机、X型发动机或任何其它发动机中的不同组气缸的许多其它点火模式。此外，虽然以上总体上针对发动机102的4冲程运行描述了这些点火模式，但在其它实施方式中，点火模式可以包括相对于一个或更多个气缸的4冲程运行的变体。例如，在各种实施方式中，多个气缸110、120、130、140、150、160中的一个或更多个气缸可以2冲程、6冲程或8冲程运行。在此类运行中，对应的点火模式可以包括多于一个完整的发动机循环。

在特定实施方式中，控制器170可以包括被配置成执行如本文所述的控制器170的各种操作的各种模块、电路或组件。例如，图2是根据实施方式的控制器170的示意性框图。该控制器170包括处理器172、存储器174或任何其它计算机可读介质、以及通信接口176。此外，控制器170还包括发动机运行状态确定电路174a、点火模式确定电路174b和气缸激活电路174c。应当理解，该控制器170仅示出了控制器170的一个实施方式，并且可以使用能够执行本文描述的操作的任何其它控制器。

处理器172可以包括微处理器、可编程逻辑控制器(PLC)芯片、ASIC芯片或任何其它合适的处理器。处理器172与存储器174通信并被配置成执行存储在存储器174中的指令、算法、命令或其它程序。

存储器174包括本文讨论的任何存储器和/或存储组件。例如，存储器174可以包括处理器172的RAM和/或高速缓存。存储器174还可以包括控制器170本地或远程的一个或更多个存储设备(例如，硬盘驱动器、闪存驱动器、计算机可读介质等)。存储器174被配置为存储查找表、算法或指令。

在一个配置中，发动机运行状态确定电路174a、点火模式确定电路174b以及气缸激活电路174c被实现为可由处理器(例如处理器172)执行的机器或计算机可读介质(例如，存储在存储器174中)。如本文所描述的以及在其它用途中，机器可读介质(例如，存储器174)便于某些操作的执行，以使得能够接收和发送数据。例如，机器可读介质可以提供指令(例如，命令等)以例如获取数据。在这点上，机器可读介质可以包括定义数据获取(或数据传输)频率的可编程逻辑。因此，计算机可读介质可以包括代码，该代码可以用任何编程语言(包括但不限于Java等)和任何常规过程编程语言(诸如“C”编程语言或类似编程语言)来编写。计算机可读程序代码可以在一个处理器或多个远程处理器上执行。在后一种情况下，远程处理器可以通过任何类型的网络(例如，CAN总线等)彼此连接。

在另一个配置中，发动机运行状态确定电路174a、点火模式确定电路174b以及气缸激活电路174c被实现为硬件单元，例如电子控制单元。照此，发动机运行状态确定电路174a、点火模式确定电路174b以及气缸激活电路174c可以被实现为一个或更多个电路组件，包括但不限于处理电路、网络接口、外围设备、输入设备、输出设备、传感器等。

在一些实施方式中，发动机运行状态确定电路174a、点火模式确定电路174b以及气缸激活电路174c可以采取一个或更多个模拟电路、电子电路(例如，集成电路、分立电路、片上系统(SOC)电路、微控制器等)、通信电路、混合电路以及任何其它类型的“电路”的形式。在这点上，发动机运行状态确定电路174a、点火模式确定电路174b和气缸激活电路174c可以包括用于实现或促进实现本文描述的操作的任何类型的组件。例如，本文所述的电路可以包括一个或更多个晶体管、逻辑门(例如，NAND、AND、NOR、OR、XOR、NOT、XNOR等)、电阻器、多路复用器、寄存器、电容器、电感器、二极管、布线等。

因此，发动机运行状态确定电路174a、点火模式确定电路174b和气缸激活电路174c还可以包括可编程硬件装置，例如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑装置等。在这点上，发动机运行状态确定电路174a、点火模式确定电路174b和气缸激活电路174c可以包括用于存储可由发动机运行状态确定电路174a、点火模式确定电路174b和气缸激活电路174c的处理器执行的指令的一个或更多个存储器装置。所述一个或更多个存储器装置和处理器可具有如下文关于存储器174和处理器172提供的相同定义。

在所示的示例中，控制器170包括处理器172和存储器174。处理器172和存储器174可以被构造或配置成执行或实现本文关于发动机运行状态确定电路174a、点火模式确定电路174b和气缸激活电路174c描述的指令、命令和/或控制过程。因此，所描绘的配置代表了前述布置，其中发动机运行状态确定电路174a、点火模式确定电路174b以及气缸激活电路174c被实现为机器或计算机可读介质。然而，如上所述，该说明并不旨在进行限制，因为本公开考虑了其它实施方式，例如前述实施方式，其中发动机运行状态确定电路174a、点火模式确定电路174b和气缸激活电路174c(或发动机运行状态确定电路174a、点火模式确定电路174b和气缸激活电路174c的至少一个电路)被配置为硬件单元。所有这些组合和变化旨在落入本公开的范围内。

处理器172可以被实现为一个或更多个通用处理器、专用集成电路(ASIC)、一个或更多个现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、一组处理组件或其它合适的电子处理组件。在一些实施方式中，所述一个或更多个处理器可以由多个电路(例如，发动机运行状态确定电路174a、点火模式确定电路174b以及气缸激活电路174c)共享，这些电路可以包括或以其它方式共享同一处理器，在一些示例性实施方式中，处理器可以执行所存储的或以其它方式经由不同的存储器区域访问的指令。另选地或附加地，一个或更多个处理器可以被构造为独立于一个或更多个协处理器执行或以其它方式执行某些操作。在其它示例性实施方式中，两个或更多个处理器可以经由总线耦合以实现独立的、并行的、流水线式或多线程的指令执行。所有这些变化都旨在落入本公开的范围内。存储器174(例如，RAM、ROM、闪存、硬盘存储器等)可以存储数据和/或计算机代码，以便于本文所述的各种处理。存储器174可以包括非暂时性计算机可读介质，其可通信地连接到处理器172以向处理器172提供计算机代码或指令，用于执行本文描述的至少一些过程。此外，存储器174可以是或包括有形的、非暂时性易失性存储器或非易失性存储器。因此，存储器174可以包括数据库组件、对象代码组件、脚本组件或用于支持本文所述的各种活动和信息结构的任何其它类型的信息结构。

通信接口176可以包括用于与各种系统、设备或网络进行数据通信的无线接口(例如，插座、天线、发送器、接收器、通信接口、有线终端等)。例如，通信接口176可以包括以太网卡和端口，用于经由基于以太网的通信网络和/或Wi-Fi通信接口发送和接收数据，用于与多个气缸激活组件106中的每一个通信，并且在一些实施方式中还与多个爆震传感器108中的每一个通信。通信接口176可以被构造为经由局域网或广域网(例如，互联网等)进行通信，并且可以使用各种通信协议(例如，IP、LON、蓝牙、zigbee、无线电、蜂窝、近场通信等)。

发动机运行状态确定电路174a被配置成从发动机102接收发动机信号，并由此确定发动机102的运行状态。例如，发动机运行状态确定电路174a被配置成确定发动机102是否在适于在发动机102的循环期间激活数量少于多个气缸110、120、130、140、150、160中的全部气缸的气缸运行状态下运行，例如，在怠速状态下、踏板位置小于阈值和/或进气歧管压力和/或排气歧管压力小于最小压力阈值的状态下运行。

点火模式确定电路174b被配置成响应于发动机运行状态确定电路174a确定发动机102正在怠速状态下运行而确定分别用于激活发动机102的第一组气缸和第二组气缸的第一点火模式和不同于第一点火模式的第二点火模式(例如，图3A至图6C中所示的第一和第二点火模式中的任一个)。在一些实施方式中，点火模式确定电路174b还可以被配置成确定第三点火模式、第四点火模式、或任何数目的点火模式，如本文所描述的，每个点火模式彼此不同(例如，图3A至图6C中示出的第一和第二点火模式中的任一个)。

气缸激活电路174c被配置成基于致使第一组气缸激活的第一点火模式来产生气缸激活信号，该气缸激活信号被传送至所述多个气缸110、120、130、140、150、160中的第一组气缸。控制器170被配置成随后基于第二点火模式将气缸激活信号传送至所述多个气缸110、120、130、140、150、160中的第二组气缸以便激活该第二组气缸，如本文先前所描述的。在一些实施方式中，控制器170被配置成基于第三点火模式(例如，所述第三点火模式)在激活第二组气缸之后激活所述多个气缸中的第三组气缸。在另外其它实施方式中，气缸激活电路174c可以被配置成在第一数目的循环内基于第一点火模式激活第一组气缸并基于第二点火模式激活第二组气缸。在第一数目循环之后，气缸激活电路174c可以被配置成基于第三点火模式激活与第一组气缸不同的第三组气缸，并且随后基于第四点火模式激活与第一、第二和第三组气缸不同的第四组气缸。

图7是根据实施方式的用于基于发动机的运行状态来控制包括在发动机(例如，发动机102)中的多个气缸(例如，气缸110、120、130、140、150、160)的激活的方法200的示意性流程图。虽然针对控制器170和发动机102描述了方法200，但是应当理解，方法200或本文描述的任何其它方法的操作可以用任何其它控制器或控制系统(例如，发动机控制系统)来执行。

方法200包括在202处由控制器170确定发动机102的运行状态。在204处，控制器170确定发动机102是否在适于在一个发动机循环期间激活数量少于多个气缸110、120、130、140、150、160中的全部气缸的气缸的运行状态下运行。如果发动机102没有在这样的运行状态下运行(204：否)，该方法返回到操作202。响应于确定所述发动机在适于激活数量少于所述多个气缸中的全部气缸的气缸的运行状态下运行(204：是)，在206处，控制器170确定第一点火模式(例如，第一点火模式1-1、2-1、3-1、4-1)和不同于第一点火模式的第二点火模式(例如，第二点火模式1-2、2-2、3-2、4-2)。

在208处，控制器170基于第一点火模式来激活所述多个气缸110、120、130、140、150、160中的第一组气缸，如本文先前所描述的。在210处，控制器170在激活第一组气缸之后基于第二点火模式激活所述多个气缸110、120、130、140、150、160中的第二组气缸。

在一些实施方式中，控制器170被配置成确定不同于第一点火模式和第二点火模式的第三点火模式(例如，第三点火模式4-3)，并且基于该第三点火模式来激活第三组气缸(如在212处的可选过程所示)，如本文先前所描述的。

在一些实施方式中，作为另一可选过程(与示出为212的过程分开)，在214处，控制器170确定第三点火模式和第四点火模式，该第三点火模式和第四点火模式各自与第一点火模式、第二点火模式以及彼此不同。在216处，在基于第一点火模式和第二点火模式激活第一组气缸和第二组气缸持续第一数目的循环之后，控制器170基于第三点火模式激活第三组气缸。在218处，控制器170在激活第三组气缸之后基于第四点火模式激活第四组气缸。

应注意，如本文中用于描述各种实施方式的术语“示例”旨在指示这样的实施方式是可能实施方式的可能示例、表示和/或说明(且此类术语不旨在暗示这样的实施方式必定是特定或超说明性示例)。

本文所用的术语“联接”等是指两个构件直接或间接地彼此接合。这种接合可以是固定的(例如，永久的)或可拆卸的(例如，可移除的或可释放的)。这种接合可以通过将两个构件彼此或两个构件与任何附加的中间构件整体地形成为单个整体来实现，或者通过将两个构件彼此或两个构件与任何附加的中间构件相连接来实现。

重要的是要注意，各种示例性实施方式的构造和布置仅是说明性的。虽然在本公开中仅详细描述了几个实施方式，但是阅读本公开的本领域技术人员将容易理解，在本质上不脱离本文所述主题的新颖教导和优点的情况下，许多修改是可能的(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例的变化；参数值、安装布置；材料、颜色、取向等的使用)。另外，应当理解，如本领域普通技术人员将理解的，来自本文公开的一个实施方式的特征可以与本文公开的其它实施方式的特征相组合。在不脱离本公开实施方式的范围的情况下，还可以在各种示例性实施方式的设计、操作条件和布置中进行其它替换、修改、改变和省略。

虽然本说明书包含许多特定实现细节，但是这些不应被解释为对任何实施方式或可能要求保护的范围的限制，而是作为对特定实施方式的特定实现所特有的特征的描述。本说明书中在单独实现的上下文中描述的某些特征也可以在单个实现中组合实现。相反，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以在多个实现中单独地或以任何合适的子组合来实现。此外，尽管特征可能在上文中被描述为在某些组合中起作用并且甚至最初被如此要求保护，但是来自所要求保护的组合的一个或更多个特征在某些情况下可以从该组合中删除，并且所要求保护的组合也可能涉及子组合或子组合的变体。

Claims (20)

1.一种用于控制发动机的运行的系统，该系统包括：

多个气缸；

控制器，该控制器在工作上联接到所述多个气缸中的每一个上，所述控制器被配置成：

确定所述发动机的运行状态，

响应于确定所述运行状态适合于在所述发动机的一个循环期间激活数量少于所述多个气缸中的全部气缸的气缸，确定用于激活所述发动机的所述多个气缸的第一点火模式和不同于所述第一点火模式的第二点火模式，

基于所述第一点火模式来激活所述多个气缸中的第一组气缸，并且

在激活所述第一组气缸之后，基于所述第二点火模式来激活所述多个气缸中不同于所述第一组气缸的第二组气缸。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个气缸包括直列布置的六个气缸，并且其中，基于所述第一点火模式激活的所述第一组气缸包括第一气缸、第三气缸和第五气缸，并且基于所述第二点火模式激活的所述第二组气缸包括位于所述第一气缸与所述第三气缸之间的第二气缸、位于所述第三气缸与所述第五气缸之间的第四气缸、以及定位成邻近所述第五气缸的第六气缸。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个气缸包括直列布置的六个气缸，并且其中，基于所述第一点火模式激活的所述第一组气缸包括彼此相邻定位的第一气缸、第二气缸和第三气缸，并且基于所述第二点火模式激活的所述第二组气缸包括彼此相邻定位的第四气缸、第五气缸和第六气缸。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器还被配置成：

确定用于激活所述多个气缸的第三点火模式，所述第三点火模式不同于所述第一点火模式和所述第二点火模式；并且

在激活所述第二组气缸之后基于所述第三点火模式来激活所述多个气缸中的第三组气缸，所述第三组气缸不同于所述第一组气缸和所述第二组气缸。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述第一点火模式、所述第二点火模式以及所述第三点火模式中的至少两者共同包括所述多个气缸中的至少一个气缸。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器还被配置成：

确定第三点火模式和不同于所述第三点火模式的第四点火模式，所述第三点火模式和所述第四点火模式各自不同于所述第一点火模式和所述第二点火模式；

在分别基于所述第一点火模式和所述第二点火模式激活所述第一组气缸和所述第二组气缸持续第一数目的循环之后，基于所述第三点火模式激活所述多个气缸中的第三组气缸；并且

在激活所述第三组气缸之后，基于所述第四点火模式激活所述多个气缸中不同于所述第三组气缸的第四组气缸。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，适合于在所述发动机的一个循环期间激活数量少于所述多个气缸中的全部气缸的气缸的所述运行状态是怠速状态。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，当所述发动机在适合于激活数量少于所述多个气缸中的全部气缸的气缸的所述运行状态下运行时，所述多个气缸中的一个或更多个气缸以2冲程、4冲程、6冲程或8冲程模式运行。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一点火模式和所述第二点火模式共同包括所述多个气缸中的至少一个气缸。

10.一种控制包括多个气缸的发动机的运行的方法，该方法包括：

通过控制器确定所述发动机的运行状态；

响应于确定所述运行状态适合于在所述发动机的一个循环期间激活数量少于所述多个气缸中的全部气缸的气缸，通过所述控制器确定用于激活所述发动机的所述多个气缸的第一点火模式和不同于所述第一点火模式的第二点火模式；

通过所述控制器基于所述第一点火模式来激活所述多个气缸中的第一组气缸；以及

在激活所述第一组气缸之后，通过所述控制器基于所述第二点火模式来激活所述多个气缸中不同于所述第一组气缸的第二组气缸。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述多个气缸包括直列布置的六个气缸，并且其中，基于所述第一点火模式激活的所述第一组气缸包括第一气缸、第三气缸和第五气缸，并且基于所述第二点火模式激活的所述第二组气缸包括位于所述第一气缸与所述第三气缸之间的第二气缸、位于所述第三气缸与所述第五气缸之间的第四气缸、以及定位成邻近所述第五气缸的第六气缸。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述多个气缸包括直列布置的六个气缸，并且其中，基于所述第一点火模式激活的所述第一组气缸包括彼此相邻定位的第一气缸、第二气缸和第三气缸，并且基于所述第二点火模式激活的所述第二组气缸包括彼此相邻定位的第四气缸、第五气缸和第六气缸。

13.根据权利要求10所述的方法，该方法还包括：

通过所述控制器确定用于激活所述多个气缸的第三点火模式，所述第三点火模式不同于所述第一点火模式和所述第二点火模式；以及

在激活所述第二组气缸之后，通过所述控制器基于所述第三点火模式来激活所述多个气缸中的第三组气缸，所述第三组气缸不同于所述第一组气缸和所述第二组气缸。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一点火模式、所述第二点火模式以及所述第三点火模式中的至少两者共同包括所述多个气缸中的至少一个气缸。

15.根据权利要求10所述的方法，该方法还包括：

通过所述控制器确定第三点火模式和不同于所述第三点火模式的第四点火模式，所述第三点火模式和所述第四点火模式各自不同于所述第一点火模式和所述第二点火模式；

在分别基于所述第一点火模式和所述第二点火模式激活所述第一组气缸和所述第二组气缸持续第一数目的循环之后，通过所述控制器基于所述第三点火模式激活所述多个气缸中的第三组气缸；以及

在激活所述第三组气缸之后，通过所述控制器基于所述第四点火模式激活所述多个气缸中不同于所述第三组气缸的第四组气缸。

16.根据权利要求10所述的方法，其中，适合于在所述发动机的一个循环期间激活数量少于所述多个气缸中的全部气缸的气缸的所述运行状态是怠速状态。

17.根据权利要求10所述的方法，其中，当所述发动机在适合于激活数量少于所述多个气缸中的全部气缸的气缸的所述运行状态下运行时，所述多个气缸中的一个或更多个气缸以2冲程、4冲程、6冲程或8冲程模式运行。

18.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一点火模式和所述第二点火模式共同包括所述多个气缸中的至少一个气缸。

19.一种用于控制包括多个气缸的发动机的运行的非暂时性计算机可读介质，该非暂时性计算机可读介质上存储有处理器可读指令，使得当由控制器的处理器执行时，致使所述控制器执行操作，所述操作包括：

确定所述发动机的运行状态，

响应于确定所述运行状态适合于在所述发动机的一个循环期间激活数量少于所述多个气缸中的全部气缸的气缸，确定用于激活所述发动机的所述多个气缸的第一点火模式和不同于所述第一点火模式的第二点火模式，

基于所述第一点火模式来激活所述多个气缸中的第一组气缸，以及

在激活所述第一组气缸之后，基于所述第二点火模式来激活所述多个气缸中不同于所述第一组气缸的第二组气缸。

20.根据权利要求19所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述操作还包括：

确定用于激活所述多个气缸的第三点火模式，所述第三点火模式不同于所述第一点火模式和所述第二点火模式；以及

在激活所述第二组气缸之后，基于所述第三点火模式来激活所述多个气缸中的第三组气缸，所述第三组气缸不同于所述第一组气缸和所述第二组气缸。

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