KR20220025010A - 적어도 2개의 실린더를 위한 비활성화기들에 작동 가능하게 연결된 비활성화기 제어기를 구비한 시스템 및 실린더 비활성화를 위한 방법 - Google Patents

적어도 2개의 실린더를 위한 비활성화기들에 작동 가능하게 연결된 비활성화기 제어기를 구비한 시스템 및 실린더 비활성화를 위한 방법 Download PDF

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자콥스 비히클 시스템즈, 인코포레이티드.
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Abstract

일 실시예에서, 내연 기관은 복수의 실린더를 포함하고, 복수의 실린더 각각은 적어도 하나의 흡기 밸브에 작동 가능하게 연결된 적어도 하나의 흡기 비활성화기와, 적어도 하나의 배기에 작동 가능하게 연결된 적어도 하나의 배기 비활성화기를 포함한다. 흡기 비활성화기 제어기는 복수의 실린더 중 적어도 2개의 실린더와 연관된 흡기 비활성화기들에 작동 가능하게 연결되고, 배기 비활성화기 제어기는 적어도 2개의 실린더와 연관된 배기 비활성화기들에 작동 가능하게 연결된다. 다른 실시예에서는, 복수의 실린더 중 적어도 2개의 실린더와 연관된 흡기 비활성화기들과 배기 비활성화기들 양쪽 모두에 단일 비활성화기 제어기만이 작동 가능하게 연결된다.

Description

적어도 2개의 실린더를 위한 비활성화기들에 작동 가능하게 연결된 비활성화기 제어기를 구비한 시스템 및 실린더 비활성화를 위한 방법
본 개시내용은 일반적으로 내연 기관을 위한 실린더 비활성화에 관한 것으로, 특히 적어도 2개의 실린더와 연관된 비활성화기들에 작동 가능하게 연결된 하나 이상의 비활성화기 제어기를 구비한 시스템에서의 실린더 비활성화의 제어에 관한 것이다.
도 1은 본 개시내용에 따른 것으로, 엔진 실린더(102) 및 관련된 밸브 작동 시스템들의 단면도를 포함한, 내연 기관(100)의 부분 개략도이다. 도 1에는 하나의 실린더(102)가 예시되어 있지만, 이는 단지 예시를 용이하게 하기 위한 것이고, 내연 기관은 대개의 경우에는 크랭크샤프트(미도시)를 구동하는 이러한 실린더를 다수 포함한다는 것을 이해하고 있다. 엔진 실린더(102)는 실린더(102)의 양의 동력 작동(즉, 피스톤(104)과 구동계를 구동하는 연료 연소) 및 엔진 제동 작동(즉, 공기 압축을 달성하고 구동계를 통해 동력을 흡수하기 위한 피스톤(104)의 사용) 모두 동안 상하로 반복적으로 왕복하는 피스톤(104)을 그 내부에 배치하였다. 각 실린더(102)의 상단에는 적어도 하나의 흡기 밸브(106) 및 적어도 하나의 배기 밸브(108)가 있을 수 있다. 흡기 밸브(들)(106) 및 배기 밸브(들)(108)는 각각 흡기 가스 통로(110) 및 배기 가스 통로(112)와의 연통을 제공하도록 개폐된다. 흡기 밸브(106) 및 배기 밸브(108)를 개방하기 위한 밸브 작동력들은 각각의 밸브 트레인들(114, 116)에 의해 전달된다. 결과적으로, 이러한 밸브 작동력(파선 화살표로 도시됨)은 회전 캠과 같은 각각의 메인 및/또는 보조 운동원(motion source)(118, 120, 122, 124)에 의해 제공될 수 있다. 본원에서 사용되는 것과 같은 "메인"이라는 서술어는 소위 메인 이벤트 엔진 밸브 운동, 즉 양의 동력 생성 동안 사용되는 밸브 운동을 지칭하는 반면, "보조"라는 서술어는 양의 동력 생성 이외의 목적(예를 들어, 압축 해제 제동, 블리더 제동, 실린더 감압, 브레이크 가스 재순환(BGR) 등)이나 또는 양의 동력 생성에 더한 목적(예를 들어, 내부 배기 가스 재순환(IEGR), 가변 밸브 작동들(VVA), 밀러/애트킨슨(Miller/Atkinson) 사이클, 스월(swirl) 제어 등)을 위한 다른 엔진 밸브 운동을 지칭한다.
밸브 트레인들(114, 116)은 임의의 수의 기계식, 유압식, 유압 기계식, 전자기식, 또는 당업계에 공지된 다른 유형의 밸브 트레인 요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 밸브 트레인들(114, 116) 각각은 밸브들(106, 108)에 밸브 작동 운동을 전달하는 데 사용되는 하나 이상의 캠 팔로워들, 푸시 튜브들, 로커 암들, 밸브 브리지들 등을 포함할 수 있다. 또한, 하나 이상의 손실 운동(lost motion) 구성요소들이 밸브 트레인들(114, 116) 중 하나 또는 양쪽 모두에 포함될 수 있으며, 이에 의해 밸브 트레인들(114, 116)에 의해 일반적으로 전달되는 밸브 작동 운동의 일부 또는 전부가 밸브들(106, 108)에 도달하는 것이 방지, 즉, 손실된다. 이러한 손실 운동을 이용하는 특정 기능은 실린더 비활성화이다.
일반적으로, 실린더 비활성화(CDA: cylinder deactivation)는 흔히 연료 소비를 줄이기 위한 목적으로 내연 기관에서 실린더의 양의 동력 생산을 중단하는 기술을 지칭한다. 도 1의 맥락에서, 본원에서 "비활성화기"로 지칭되는 손실 운동 구성요소들(126, 128)은 실린더 비활성화를 실시하기 위해 각각의 흡기 및 배기 밸브 트레인(114, 116)에 제공된다. 각각의 비활성화기(130, 132)는 차례로 엔진 제어기(134)에 의해 제어되는 비활성화기 제어기(130, 132)에 의해 제어된다. 엔진 제어기(134)는 비활성화기 제어기들(130, 132)과 통신하고 이들의 작동을 제어하기 위한 임의의 전자식, 기계식, 유압식, 전자유압식 또는 다른 유형의 제어 디바이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 엔진 제어기(134)는, 당업계에 공지된 바와 같이, 마이크로프로세서 및 필요한 제어 기능들을 구현하는 데 사용되는 실행 가능 명령어들을 저장하는 대응하는 메모리에 의해 구현될 수 있다. 엔진 제어기(134)의 다른 기능적으로 균등한 구현예들, 예를 들어, 적절하게 프로그래밍된 ASIC(application specific integrated circuit) 등이 동일하게 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 엔진 제어기(134)는 크랭크샤프트 위치, 엔진 속도, 차량 속도, 오일 온도, 냉각수 온도, 매니폴드(또는 포트) 온도, 매니폴드(또는 포트) 압력, 실린더 온도, 실린더 압력, 미립자 정보, 기타 배기 가스 파라미터들, 운전자 입력들(예를 들어, 엔진 제동 개시 요청들), 변속기 입력들, 차량 제어기 입력들, 엔진 크랭크 각도, 및 당업자에게 알려진 다양한 기타 엔진 및 차량 파라미터들에 대응하는 (필요한 제어 기능들에 사용될) 데이터를 얻기 위해 적절한 계기 장비에 접속될 수 있다. 마찬가지로, 엔진 밸브 작동이 엔진 밸브들로 전달되는 활성/잠금(locked)/비붕괴(un-collapsed) 상태(본원에서 종종 "활성화 상태"로 지칭됨) 및 밸브 작동 운동들이 엔진 밸브들로 전달되지 않는 비활성/잠금 해제(unlocked)/붕괴(collapsed) 상태(본원에서 종종 "비활성화 상태"로 지칭됨) 간에 전환되는 이러한 비활성화기들을 구현함으로써, 대응하는 실린더를 효과적으로 비활성화하는 것이 당업계에 공지되어 있다.
이러한 유압 제어식 구성요소의 예는 미국 특허 제9,790,824호(이하, '824 특허)에 예시 및 설명되어 있는데, 이 특허는 통상적으로 잠금/비붕괴 또는 운동 전달(motion-conveying) 상태에 있고, 작동유가 적용될 때 잠금 해제/붕괴 또는 운동 흡수(motion-absorbing) 상태로 전환되는 잠금 메커니즘(locking mechanism)을 설명하고 있다. 또한, '824 특허에 설명된 각 잠금 메커니즘은 개별 엔진 밸브(예를 들어, 단일 엔진 밸브를 작동시키는 로커 암에서) 또는 다수의 엔진 밸브(예를 들어, 둘 이상의 엔진 밸브들을 작동시키는 데 사용되는 밸브 브리지에서)에 적용될 수 있다. 유압 제어식 비활성화기를 사용하는 경우, 비활성화기 제어기(130, 132)는 일반적으로 유압 제어식 비활성화기로의 작동유(예를 들어, 모터 오일)의 흐름을 제어하는 솔레노이드를 사용하여 구현된다.
중요한 점으로는, 흡기 밸브 또는 배기 밸브들과 연관된 비활성화기들(126, 128)은 일반적으로 단일 실린더와 연관된 대응하는 비활성화기 제어기(130, 132) - 즉, 비활성화기 제어기들과 실린더들 간에는 일대일 대응이 있음 - 에 의해 제어된다. (일부 시스템에서는, 소정의 실린더의 흡기 비활성화기 및 배기 비활성화기 양쪽 모두에 대해 단일 비활성화기 제어기만 제공된다. 단, 이 경우에도 비활성화기 제어기들과 실린더들의 일대일 대응은 유지된다.) 예를 들어, 도 1에 나타낸 바와, 하나 이상의 흡기 관련 비활성화기(126)에 작동 가능하게 연결된 흡기 비활성화기 제어기(130) 및 하나 이상의 흡기 관련 비활성화기(128)에 작동 가능하게 연결된 배기 비활성화기 제어기(132)는 각각 도시된 단일 실린더(102) 전용이다. 실린더 비활성화로 해결되는 문제인지에 따라, 소정의 실린더에서 가스들(연료와 혼동하지 않아야 함)을 포획(trap)하거나 이러한 실린더에 포획된 가스들을 방지하도록 실린더 비활성화를 특정 실린더 시퀀스로 제공할 때 일시적인 거동을 관리하기 위해 실린더별로 각 유형의 비활성화기(흡기 또는 배기)를 개별적으로 제어하는 것이 바람직하다. (비활성화된 실린더에 가스 또는 진공을 이와 같이 포획하는 것은 특정 내연 기관의 성능 여하에 따라 바람직할 수 있다.) 예를 들어, 비활성화된 실린더에 가스를 포획하기 위해서는 메인 흡기 밸브 이벤트가 발생한 후 메인 배기 이벤트들의 비활성화가 실시되고, 뒤이어 비활성화 상태의 기간 동안 후속 메인 흡기 밸브 이벤트들의 비활성화가 실시되어야 한다. 이러한 방식으로, 모든 밸브 이벤트들의 비활성화 이전에 가스들이 실린더로 유입된다. 한편, 비활성화된 실린더에 진공을 포획하기 위해서는 프로세스를 반대로 한다. 즉, 메인 흡기 이벤트의 비활성화는 메인 배기 밸브 이벤트가 발생한 후에 실시되고, 뒤이어 비활성화 상태의 기간 동안 후속 메인 배기 밸브 이벤트들의 비활성화가 실시되어야 한다. 이러한 방식으로, 모든 밸브 이벤트들의 비활성화 이전에 가스가 실린더에서 방출된다.
비활성화기 제어기들 및 실린더들 간의 일대일 대응의 전략에는 많은 양의 값비싼 제어 구성요소들(예를 들어, 솔레노이드들)과 엔진 밸브 커버 아래에 잘 패키징되지 않을 수 있는 배선이 필요하다. 예를 들어, 도 2는 6개의 실린더(202)를 포함하는 인라인 엔진을 매우 개략적으로 도시한다. 일대일 전략을 유지하면서, 이 경우에 각각의 실린더(202)는 소정의 실린더를 위한 흡기 비활성화기 및 배기 비활성화기에 작동 가능하게 연결된 비활성화기 제어기(204)와 연관되어, 결과적으로 총 6개의 비활성화기 제어기들을 필요로 한다.
더욱 복잡한 문제는 대형 디젤 엔진들에 사용되는 엔진 제동 시스템들에는 종종 엔진 브레이크 밸브 운동의 활성화를 위해 추가 제어 구성요소들(예를 들어, 솔레노이드들)이 필요하다는 것이다. 예를 들어, 소위 "1.5 행정" 유형의 엔진 제동은 엔진 제동 밸브 작동들의 적용과 결합된 배기 메인 이벤트 밸브 작동들의 제거를 필요로 한다. 이러한 1.5 행정 엔진 제동을 구현하기 위한 종래 기술 시스템들이 배기 동작(흡기 동작과 무관)의 붕괴(collapse)를 위한 솔레노이드 및 제동 동작을 활성화하기 위한 추가 솔레노이드를 활용하는 미국 특허 출원 공개 2019/0040772호(이하, '772 출원)에 개시되어 있다. 따라서, 1.5 행정 엔진 제동을 갖춘 6기통 엔진에 '772 출원에 설명된 유형의 시스템에 대한 실린더 비활성화를 추가함에 있어서는 메인 이벤트 비활성화를 위한 12개의 비활성화기 제어기들과, 엔진 브레이크 제어를 위한 적어도 하나의 추가 제어기(솔레노이드)가 필요하다. 또한, 낮은 동력 수요에 대해 부분적인 제동력 레벨을 제공하는 기능을 제공하며 빠른 응답 시간을 제공하기 위한 엔진 브레이크 제어(예를 들어, 6기통 엔진에서, 하나의 엔진 브레이크 제어기는 실린더 1 내지 실린더 3에 대응하고, 다른 엔진 브레이크 제어기는 실린더 4 내지 실린더 6에 대응함)를 위해 대개의 경우에는 두 개의 제어기가 바람직하다. 이는 제1 실린더 그룹(302)(제1 실린더 내지 제3 실린더를 포함함) 및 제2 실린더 그룹(304)(제4 실린더 내지 제6 실린더를 포함함)을 포함하는 유사 인라인-6 엔진(300)을 도시하는 도 3에 예시되어 있다. 추가로 나타낸 바와 같이, 각 실린더 그룹(302, 304)은 엔진 제동 제어기(306, 308)와 연관되어, 결과적으로 1.5 행정 엔진 제동 및 실린더 비활성화를 제공하기 위해 총 14개의 제어기를 필요로 한다. 이는 비용이 많이 들 뿐만 아니라, 엔진 밸브 커버 아래의 좁은 공간 제약을 감안할 때 엔진 상에 패키징하는 것이 종종 불가능하기도 하다.
따라서, 상기 언급된 단점들을 극복하는 실린더 비활성화 기술은 당해 기술에 대한 환영할만한 추가 사항일 것이다.
일 실시예에서, 본 개시내용은 복수의 실린더를 포함하는 내연 기관으로서, 복수의 실린더 각각이 적어도 하나의 흡기 밸브 및 적어도 하나의 배기 밸브를 포함하는, 내연 기관을 설명한다. 복수의 흡기 비활성화기는 복수의 실린더와 연관되고, 복수의 실린더의 각 실린더마다, 복수의 흡기 비활성화기 중 적어도 하나의 흡기 비활성화기가, 적어도 하나의 흡기 밸브에 작동 가능하게 연결되고, 적어도 하나의 흡기 밸브의 작동이 허용되는 흡기 활성화 상태 또는 적어도 하나의 흡기 밸브의 작동이 허용되지 않는 흡기 비활성화 상태로 작동하도록 제어될 수 있다. 내연 기관은 복수의 실린더와 연관된 복수의 배기 비활성화기를 더 포함하고, 복수의 실린더의 각 실린더마다, 복수의 배기 비활성화기 중 적어도 하나의 배기 비활성화기가, 적어도 하나의 배기 밸브에 작동 가능하게 연결되고, 적어도 하나의 배기 밸브의 작동이 허용되는 배기 활성화 상태 또는 적어도 하나의 배기 밸브의 작동이 허용되지 않는 배기 비활성화 상태로 작동하도록 제어될 수 있다. 흡기 비활성화기 제어기는 복수의 실린더 중 적어도 2개의 실린더와 연관된 흡기 비활성화기들에 작동 가능하게 연결되고, 배기 비활성화기 제어기는 상기 적어도 2개의 실린더와 연관된 배기 비활성화기들에 작동 가능하게 연결된다.
복수의 흡기 비활성화기 및 복수의 배기 비활성화기 각각은 유압 제어식 비활성화기를 포함할 수 있으며, 비활성화기 제어기 및 배기 비활성화기 제어기는 각각 작동유를 제어하는 솔레노이드를 포함할 수 있다.
내연 기관은, 적어도 2개의 실린더와 연관된 흡기 비활성화기들을 흡기 비활성화 상태로 놓게끔 흡기 비활성화기 제어기를 작동시키도록 구성되며 적어도 2개의 실린더와 연관된 배기 비활성화기들을 배기 비활성화 상태로 놓게끔 배기 비활성화기 제어기를 작동시키도록 구성된 엔진 제어기를 포함할 수 있다. 엔진 제어기에 의한 흡기 비활성화기 제어기와 배기 비활성화기 제어기의 작동은 실질적으로 동시에 발생할 수 있다. 대안적으로, 엔진 제어기는 흡기 비활성화기들을 흡기 비활성화 상태로 놓도록 흡기 비활성화기 제어기를 작동시킬 수 있고, 후속적으로 배기 비활성화기들을 배기 비활성화 상태로 놓게끔 배기 비활성화기 제어기를 작동시킬 수 있으며, 이와 반대로도 가능하다. 흡기 또는 배기 비활성화기들을 그들 각각의 비활성화 상태로 놓을 때의 이러한 후속 작동은 일정 기간의 완료에, 또는 크랭크샤프트의 각도 범위에, 또는 이들 둘 다에 기초할 수 있다. 크랭크샤프트의 시간 또는 각도 범위 또는 이들 둘 다는 엔진 속도, 오일 온도, 냉각수 온도 또는 오일 압력 중 적어도 하나에 기초할 수 있다. 또한, 엔진 제어기는, 배기 비활성화기들을 배기 활성화 상태로 놓게끔 배기 비활성화기 제어기를 작동시키도록, 그리고 흡기 비활성화기들을 흡기 비활성화 상태에서의 작동을 중단하게끔 제어하도록 흡기 비활성화기 제어기를 후속적으로 작동시키도록 구성될 수 있으며, 이와 반대로도 구성될 수 있다. 흡기 또는 배기 비활성화기들을 그들 각각의 활성화 상태로 놓을 때의 이러한 후속 작동은 크랭크샤프트의 각도 범위에 기초할 수 있다.
특정 실시예에서, 인라인 엔진은 6개의 실린더를 가지며, 이 엔진에서 이들 복수의 실린더는 양의 동력 작동 동안 제1 실린더, 그 다음 제5 실린더, 그 다음 제3 실린더, 그 다음 제6 실린더, 그 다음 제2 실린더, 그 다음 제4 실린더의 순서로 반복적으로 점화된다. 이 실시예에서, 흡기 비활성화기 제어기는 제1 실린더 내지 제3 실린더를 포함하는 제1 실린더 그룹, 또는 제4 실린더 내지 제6 실린더를 포함하는 제2 실린더 그룹을 위한 흡기 비활성화기들에 작동 가능하게 연결되고, 배기 비활성화기 제어기는 제1 실린더 그룹 또는 제2 실린더 그룹의 배기 비활성화기들에 작동 가능하게 연결된다. 이 실시예의 엔진 제어기는, 제1 실린더 그룹 또는 제2 실린더 그룹 중의 선택된 실린더의 메인 배기 이벤트가 손실되지 않게 배기 비활성화기 제어기를 작동시키도록, 그리고 제1 실린더 그룹 또는 제2 실린더 그룹을 위한 배기 비활성화기들을 배기 비활성화 상태로 놓도록, 구성된다. 또한, 이 실시예의 엔진 제어기는, 제1 실린더 그룹 또는 제2 실린더 그룹 중의 선택된 실린더의 메인 흡기 이벤트가 손실되지 않게 흡기 비활성화기 제어기를 작동시키도록, 그리고 제1 실린더 그룹 또는 제2 실린더 그룹을 위한 흡기 비활성화기들을 흡기 비활성화 상태로 놓도록, 구성된다.
다른 실시예에서, 본 개시내용은 복수의 실린더를 포함하며, 복수의 실린더 각각이 적어도 하나의 흡기 밸브 및 적어도 하나의 배기 밸브를 포함하는, 내연 기관을 설명한다. 복수의 흡기 비활성화기는 복수의 실린더와 연관되고, 복수의 실린더의 각 실린더마다, 복수의 흡기 비활성화기 중 적어도 하나의 흡기 비활성화기가, 적어도 하나의 흡기 밸브에 작동 가능하게 연결되며, 적어도 하나의 흡기 밸브의 작동이 허용되는 흡기 활성화 상태로 또는 적어도 하나의 흡기 밸브의 작동이 허용되지 않는 흡기 비활성화 상태로 작동하도록 제어될 수 있다. 내연 기관은 복수의 실린더와 연관된 복수의 배기 비활성화기를 더 포함하고, 복수의 실린더의 각 실린더마다, 복수의 배기 비활성화기 중 적어도 하나의 배기 비활성화기가, 적어도 하나의 배기 밸브에 작동 가능하게 연결되고, 적어도 하나의 배기 밸브의 작동이 허용되는 배기 활성화 상태 또는 적어도 하나의 배기 밸브의 작동이 허용되지 않는 배기 비활성화 상태로 작동하도록 제어될 수 있다. 복수의 실린더 중 적어도 2개의 실린더와 연관된 흡기 비활성화기들과 배기 비활성화기들에 비활성화기 제어기가 작동 가능하게 연결된다. 또한, 엔진 제어기는 적어도 2개의 흡기 비활성화기를 흡기 비활성화 상태로 놓고 적어도 2개의 배기 비활성화기를 배기 비활성화 상태로 놓도록 비활성화기 제어기를 크랭크샤프트의 각도 범위에 기초하여 작동시키도록 제공 및 구성된다. 또한, 엔진 제어기는, 적어도 2개의 실린더 중 선택된 실린더의 메인 배기 이벤트는 손실되지 않고 선택된 실린더의 메인 흡기 이벤트가 손실되게 비활성화기 제어기를 작동시키도록 구성될 수 있다. 또한, 엔진 제어기는, 적어도 2개의 실린더와 연관된 흡기 비활성화기를 흡기 활성화 상태로 놓고 적어도 2개의 실린더와 연관된 적어도 2개의 배기 비활성화기를 배기 활성화 상태로 놓게끔, 그리고 선택되지 않은 실린더들(즉, 선택된 실린더들 이외의 적어도 2개의 실린더 중의 실린더들)의 메인 배기 이벤트들이 선택되지 않은 실린더들의 흡기 이벤트들 이전에 발생하게끔 비활성화기 제어기를 작동시키도록 구성될 수 있다.
상응하는 방법들이 또한 본원에 설명되어 있다.
상술한 그리고 다른 특징들 및 장점들은 첨부된 도면들과 관련하여 이하의 특정한 실시예들의 비제한적인 설명에서 상세히 논의될 것이다.
도 1은 종래 기술 기법들에 따른 비활성화기들 및 비활성화기 제어기들의 일반적인 배치를 도시하는 내연 기관의 개략적인 부분 단면도이다.
도 2 및 도 3은 종래 기술 기법들에 따른 필요한 비활성화기 제어기들 및/또는 엔진 브레이크 제어기들의 수들을 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 8은 본 개시내용에 따라 구현될 수 있는 실린더의 비활성화 및 활성화를 위한 윈도우(window)들의 다양한 예들을 도시한다.
도 9는 본 개시내용에 따른 내연 기관의 제1 실시예의 개략도이다.
도 10은 도 9의 내연 기관에 의해 구현될 수 있는 본 개시내용에 따른 처리의 흐름도이다.
도 11 및 도 12는 도 9의 내연 기관에 의해 구현되는 경우 실린더 비활성화를 개시할 때 금지된 크랭크샤프트 각도 범위들의 예들을 도시한다.
도 13은 본 개시내용에 따라 비활성화기 제어기들에 적용 가능한 응답 시간들을 결정하기 위해 사용될 수 있는 표의 예를 도시한다.
도 14 및 도 15는 본 개시내용에 따른 각도 기반 및 시간 기반 타이밍의 조합에 기초하여 실린더들의 비활성화 및 재활성화를 위한 각각의 기법들을 도시한다.
도 16은 본 개시내용에 따른 1-5-3-6-2-4 실린더 점화 순서를 갖는 인라인 6기통 엔진에 특히 적용되는 실린더들의 비활성화를 위한 윈도우들의 예들을 도시한다.
도 17은 본 개시내용에 따른 내연 기관의 제2 실시예의 개략도이다.
도 18은 도 17의 내연 기관에 의해 구현될 수 있는 본 개시내용에 따른 처리의 흐름도이다.
도 19는 본 개시내용의 실시예에 따른 실린더들의 비활성화를 위해 도 17의 내연 기관에 의해 구현될 수 있는 윈도우들의 예들을 도시한다.
도 20 및 도 21은 각각 본 개시내용의 다른 실시예에 따른 실린더들의 비활성화 및 재활성화를 위해 도 17의 내연 기관에 의해 구현될 수 있는 윈도우들의 예들을 도시한다.
본 개시내용에 따른 특정 시스템들 및 방법들을 설명하기 전에, 본원에 사용된 다양한 "윈도우" 개념들의 예시를 통해 더 잘 이해할 수 있을 것이다. 본원에 설명된 비활성화기들 및 비활성화기 제어기들이 아래에 설명된 기능을 수행하는 한 다양한 방식들로 구현될 수 있음을 이해할 수 있지만, 본 개시내용의 나머지 부분은 비활성화기들 및 비활성화기 제어기들이 상술한 바와 같이 유압 제어식 비활성화기들 및 솔레노이드들로서 구현되는 것으로 가정한다.
이를 염두에 두고, 본원에서 사용된 바와 같이, 잠금 해제/붕괴 윈도우 또는 잠금/비붕괴 윈도우는 소정의 비활성화기의 실제 잠금 해제/붕괴 상태 또는 잠금/비붕괴 상태를 각각 달성하는 것이 바람직한 특정 크랭크샤프트 각도 범위를 나타낸다. 당업계에 공지된 바와 같이, 밸브 작동 운동 및 다른 타이밍 관련 엔진 작동 기능들은 엔진 작동 속도(예를 들어, 분당 회전수(RPM))에 의존하지 않는 크랭크샤프트 각도로 설명될 수 있다. 보통, 전체 엔진 사이클(배기, 흡기, 압축 및 팽창 단계들 포함)은 크랭크샤프트의 두번의 전체 회전(즉, 720도)에 관해 설명하며, 이러한 관례는 일반적으로 본 개시내용에서 채택된다. 또한, 본원에서 사용된 바와 같이, 크랭크샤프트(또는 그 변형들)의 각도 범위는 작동이 허용되어 달성되어야 할 크랭크샤프트 각도들의 범위들을 포함하는 것으로 이해될 뿐만 아니라, 또한 작동이 금지되어 피해야 할 크랭크샤프트 각도들의 범위들 포함할 수 있다.
이러한 잠금 해제/붕괴 또는 잠금/비붕괴 윈도우들은 비활성화기 제어기 작동 모드들 사이를 전환하는 데 필요한 응답 시간들을 설명하는 비활성화기 제어기 전원 인가(energizing) 윈도우들과 구별되어야 한다. 예를 들어, 솔레노이드 기반 비활성화기 제어기들의 경우, 솔레노이드 전원 인가 윈도우 또는 솔레노이드 전원 차단(de-energizing) 윈도우는 각각 원하는 잠금 해제/붕괴를 시작하기 위해 소정의 비활성화기에서 충분한 작동유 압력을 생성하기 위한 솔레노이드 및 연관된 유압 시스템의 응답 시간 또는 원하는 잠금/비붕괴를 실시하기 위해 비활성화기를 감압하는 응답 시간을 지칭한다. 다시 말해, 솔레노이드 전원 인가/전원 차단 윈도우는 원하는 잠금 해제/붕괴 또는 잠금/비붕괴 윈도우를 달성하기 위해 얼마나 많은 시간이 고려되어야 하는지를 나타낸다. 또한, 본 개시내용은 비활성화기 제어기들/비활성화기들의 작동을 시퀀싱(sequencing)하는 데 사용될 수 있고, 바람직하지는 않지만, 크랭크샤프트의 각도 범위들에 더하여 또는 이들을 대체하는 데 사용될 수 있는 기간들을 참조한다.
도 4 내지 도 8은 이러한 개념들의 다양한 예들을 도시한다. 예를 들어, 도 4는 후속 메인 배기 이벤트들의 비활성화 이전에 메인 배기 이벤트(404)의 발생을 허용하고 이 사이클 동안 메인 흡기 이벤트(406)의 발생을 허용하지 않는 흡기 비활성화기 및 배기 비활성화기 양쪽 모두에 대한 원하는 붕괴 윈도우(402)를 도시한다. 본 개시내용의 나머지 부분에서, 밸브 이벤트의 시작 후에 시작되는 붕괴 윈도우(collapsing window)는 해당 밸브 이벤트의 손실을 초래하지 않으며, 다른 한편으로, 밸브 이벤트의 시작 후에 시작되는 비붕괴 윈도우(un-collapsing window)는 밸브 이벤트가 실제로 엔진 밸브로 전달되도록 비붕괴/재잠금을 초래하지 않는다고 가정한다. ('824 특허에 설명된 잠금 메커니즘의 맥락에서, 이는 잠금 메커니즘에 배치된 메인 이벤트 로딩이 잠금 메커니즘이 다시 한번 언로딩될 때까지 잠금 상태에서 잠금 해제 상태로의 전환을 방지할 것이고, 반대 시나리오에서는, 마찬가지로 잠금 메커니즘이 다시 한번 언로드 상태가 될 때까지 재잠금이 발생할 수 없기 때문이다.) 따라서, 붕괴 윈도우(402)는 메인 배기 이벤트(404)의 개시 직후에 시작되기 때문에 메인 배기 이벤트(404)는 비활성화를 통해 손실되지 않는다. 그러나, 윈도우(402)가 발생하고 메인 흡기 이벤트(406)의 시작 전에 종료되기 때문에, 메인 흡기 이벤트는 이 엔진 사이클 및 후속 엔진 사이클 동안 붕괴(즉, 손실)될 것이며, 이때 메인 배기 이벤트(404)도 또한 붕괴될 것이다. 결과적으로, 이러한 붕괴 윈도우는 모든 밸브 운동을 불능화(disable)하기 이전에 실린더에서 어떤 잔류 가스들도 효과적으로 비우게 되며, 즉 비활성화된 실린더가 진공을 포획하게 된다. 당업계에 공지된 바와 같이, 이러한 방식으로 실린더에서 진공을 포획하는 것(capturing vacuum)은 피크 압축 동안(상사점(TDC)에서) 실린더 내의 마찰을 감소시킬 것이다. 많은 디젤 엔진들에는 진공으로 작용하도록 설계되지 않은 피스톤 링들이 있으며, 이러한 진공의 존재는 실린더로 과도한 윤활유 누출을 초래하고, 이로 인해 그 다음에 오일이 실린더에서 연소되어 배기 가스 및 오일 소비 문제들을 일으킬 수 있다. 한편, 많은 유형의 가솔린 엔진에는 이러한 오일 소비 문제들이 없으며 대신 실린더 마찰을 줄이는 진공의 존재로부터 이득을 얻는다.
도 4와는 대조적으로, 도 5는 후속 메인 흡기 이벤트들의 비활성화 이전에 메인 흡기 이벤트(406)의 발생을 허용하고, 또한 다음 엔진 사이클에서 시작하는 후속 메인 배기 이벤트들(404)의 손실을 초래할 흡기 비활성화기 및 배기 비활성화기 양쪽 모두에 대해 원하는 붕괴 윈도우(502)를 도시한다. 메인 흡기 이벤트(406)가 실린더로의 가스 유입을 허용하기 때문에, 그리고 메인 배기 이벤트(404)가 다음 엔진 사이클에서 붕괴되기 때문에, 실린더 내의 가스들은 배기되지 않으며, 즉 가스들이 실린더에 포획된다. 이 경우, TDC에서 피크 실린더 압력은 포획된 진공을 가진 실린더들에 비해 훨씬 더 높다. 이러한 접근 방식은 더 높은 실린더 압력으로 인해 더해지는 실린더 마찰을 초래하지만, 위에서 언급한 오일 소비의 문제들은 피할 수 있다.
엔진 밸브들의 비활성화 상태에서 다시 활성화 상태로의 이행(transition)들의 시퀀싱도 고려할 가치가 있다. 흡기 밸브 작동 운동들이 배기 밸브 작동 운동들에 대한 이행 이전에 활성화 상태로 이행되면, 흡기 밸브(들)는 TDC 근처에서 개방된다. 이러한 개방이 비교적 높은 실린더 압력에 대해 발생하는 경우(이전에 비활성화된 실린더 포획 가스들의 경우와 같이), 소음이 생성될 수 있고 흡기 밸브 트레인 구성요소들에 바람직하지 않은 높은 로딩이 발생할 수 있다.
도 6은 흡기 밸브(들)가 포획된 실린더 가스들로 인해 초래된 높은 실린더 압력에 대해 개방되지 않도록 보장하기 위해 메인 흡기 밸브 작동들 이전에 메인 배기 밸브 작동들을 재활성화하는 비붕괴 윈도우(602)를 도시하며, 이는 원하지 않는 소음 및/또는 과도한 흡기 밸브 트레인 로딩의 발생을 방지하기 위한 바람직한 전략이다. 윈도우(602)는 메인 흡기 이벤트(406)의 시작 직후에 시작되기 때문에, 메인 흡기 이벤트(406)는 발생하지 않지만 후속 메인 배기 이벤트(404)는 발생하므로, 이에 의해 흡기 비활성화기가 후속적으로 잠길 때 더 높은 실린더 압력의 발생을 방지하고, 이에 의해 메인 흡입 이벤트가 정상 압력에 대해 개방되도록 허용한다.
도 7은 배기가 다시 잠길 수 없게 하도록 메인 배기 이벤트(404)가 시작된 후에 시작되는, 즉 메인 배기 이벤트(404)가 이 엔진 사이클에 대해 손실되는 비붕괴 윈도우(702)를 도시한다. 그러나, 메인 흡기 이벤트(406)가 시작되기 전에 윈도우(702)가 종료되기 때문에, 흡기 밸브 트레인은 이전 메인 배기 이벤트(404)를 갖지 않고 다시 잠길 수 있으며, 따라서 흡기 밸브(들)는 TDC 근처에서 개방된다. 위에서 언급한 바와 같이, 실린더에 포획된 가스가 있는 경우 이는 바람직한 전략이 아니다. 그러나 실린더에 포획된 가스가 없는 경우, 이는 아래에서 추가로 설명하는 것처럼 바람직한 허용 가능한 작동 조건이 될 수 있다.
모든 실린더에 대해 솔레노이드를 갖는 시스템들의 경우(예를 들어, 도 2 및 도 3), 솔레노이드 전원 인가 및 전원 차단 윈도우들은 각각 붕괴 및 비붕괴 윈도우들이 원하는 크랭크샤프트 각도 범위들 내에서 발생하도록 타이밍될 수 있다. 엔진 시동 시와 같은 냉간 오일 작동의 경우, 포획된 가스 전략을 달성하기 위해 대략 540도 기간을 갖는 윈도우(502)에서 솔레노이드가 응답해야 하므로 (도 5 참조) 이러한 윈도우들을 달성하는 것이 더 어려울 수 있다. 솔레노이드 응답 시간이 540도 윈도우보다 느린 경우, 활성화/비활성화에 더 많은 시간을 허용하기 위해 유압 응답 시간들을 고려하여 솔레노이드는 전원 인가(energized) 및 전원 차단(de-energized)될 필요가 있다.
이에 대한 예가, 유압 지연들을 설명하기 위해 솔레노이드 전원 인가 윈도우(802)가 추가된 붕괴 윈도우(502)를 도시하는 도 8에 도시되어 있다. 도시된 예에서, 비활성화 윈도우(502)는 전원 인가 윈도우(802)의 시작 시 필요한 솔레노이드에 전원이 인가되는 경우(이에 따라 작동유의 흐름을 허용함) 충족될 것이다. 다시 한번, 전원 인가 윈도우(802)의 길이는 작동유의 흐름을 개방하기 위한 솔레노이드 응답 시간으로 인해 초래된 예상 지연, 그리고 솔레노이드 및 필요한 유압 통로들을 통해 흐르는 작동유의 점도에 기초한다. 당업자에 의해 이해될 수 있는 바와 같이, 솔레노이드 전원 인가 윈도우(802)의 기간은 솔레노이드 및 유압 지연들이 크랭크 각도 영역에서 변동될 것이기 때문에 엔진 속도에 의존한다. 예를 들어, 더 높은 엔진 속도는 소정의 솔레노이드 및/또는 유압 지연에 대해 상대적으로 큰 각도 윈도우를 커버할 것이며, 비활성화 윈도우(502)를 개시하는 더 긴 시간을 보상하기 위해 전원 인가 이벤트를 앞당겨야(더 일찍 발생하게 해야) 한다. 또한, 더 높은 엔진 속도는 일반적으로 더 높은 오일 압력과 더 낮은 오일 점도를 가지며, 이는 솔레노이드 전원 인가 윈도우(802)의 시작을 지연시킴으로(나중에 발생하게 함으로) 결과적으로 더 빠른 압력 상승 시간을 보상하기 위해 고려해야 할 필요가 있다.
도 9는 본 개시내용에 따른 내연 기관(900)의 일부의 실시예를 개략적으로 도시한다. 바람직하게는, 아래의 도 9 내지 도 16과 관련하여 본원에 설명된 다양한 실시예들은 인라인 6기통 내연 기관에 적용 가능하다. 그러나, 이러한 기술들은 상이한 실린더들의 수(예를 들어, 3개의 실린더, 8개의 실린더 등) 및 실린더 배향들(예를 들어, 수평 대향, V 등)을 갖는 내연 기관들에 동일하게 적용될 수 있음을 이해할 것이다.
도 9에서, 엔진(900)은 복수의 실린더들(실린더 1, 실린더 2 및 실린더 3으로 표시된 3개의 실린더만 도시됨)을 포함한다. 비록 3개의 실린더가 도 9에 도시되어 있지만, 이하 더 상세히 설명되는 바와 같이 각각의 흡기 및 배기 비활성화기가 적어도 2개의 실린더와 연관되어 있는 한 도 9에 도시된 구성은 더 많은 수의 실린더들에 동일하게 적용되거나, 유사하게 그룹지은 실린더들에 대해 복제될 수 있음을 이해할 수 있다. 각각의 실린더는 적어도 하나의 흡기 비활성화기(902) 및 적어도 하나의 배기 비활성화기(904)와 연관되어 있다. 또한, 엔진(900)은 적어도 2개의 실린더에 대응하는 복수의 흡기 비활성화기들(902)에 작동 가능하게 연결된 흡기 비활성화기 제어기(906), 및 마찬가지로 적어도 2개의 실린더에 대응하는 복수의 배기 비활성화기들(904)에 작동 가능하게 연결된 배기 비활성화기 제어기(908)를 포함한다. 그러나 도시된 실시예에서, 흡기 비활성화기(906) 및 배기 비활성화기(908)는 3개의 도시된 실린더 모두를 위한 흡기 비활성화기들(902) 및 배기 비활성화기들(904)의 작동들을 제어하도록 구성되며, 여기서 흡기 비활성화기 제어기(906)와 흡기 비활성화기들(902) 사이의 유압 연결들은 실선으로 도시되어 있고 배기 비활성화기 제어기(908)와 배기 비활성화기들(904) 사이의 유압 연결들은 파선으로 도시되어 있다. 각각의 비활성화기 제어기(906, 908)는 이전에 설명된 바와 같은 엔진 제어기(930) 뿐만 아니라 작동유 공급부(920)(예를 들어, 당업계에 공지된 바와 같은, 오일 펌프, 하나 이상의 축압기들 등)에 작동 가능하게 연결된다. 당업계에 공지된 바와 같이, 그리고 비활성화기 제어기들을 구현하는 유압 솔레노이드들의 경우, 엔진 제어기(930)는 비활성화기 제어기들(906, 908)로 하여금 전원 인가/차단되도록 전기 신호들을 제공하여 대응하는 비활성화기들(902, 904)로의 작동유의 흐름을 제어할 수 있다.
각각의 개별 비활성화기 제어기(906, 908)는 2개 이상의 실린더와 연관되기 때문에, 종래 기술 시스템들에서와 같이 비활성화기 제어기들과 실린더들 사이의 일대일 대응과는 대조적으로, 엔진의 실린더 비활성화 작동들을 효과적으로 제어하는 데 필요한 비활성화기 제어기들(906, 908)의 수가 크게 줄어들 수 있다. 예를 들어, 도 9는 제1 그룹의 3개의 실린더의 비활성화 작동을 제어하는 하나의 흡기 비활성화기 제어기(906) 및 하나의 배기 비활성화기 제어기(908)를 도시하며, 이러한 구성은 6기통 엔진에서 제2 그룹의 3개의 실린더에 대해 복제될 수 있는 경우에, 도 2 및 도 3에 도시된 종래 기술 기법들에 의해 요구되는 12개의 비활성화 제어기들과는 대조적으로 도 9의 엔진(900)은 4개의 비활성화 제어기들만을 필요로 할 것이다. 실린더들의 그룹들에 대응하는 다수의 비활성화기 제어기들의 제공이 현재 선호되지만(감소된 유압 응답 시간들 및 보다 세분화된 실린더들의 제어로 인해), 6기통 엔진의 6개 실린더 모두에 대해 단일 흡기 비활성화기 제어기 및 단일 배기 비활성화기 제어기만을 가짐으로 비활성화기 제어기들의 전체 수를 단 2개로 더 줄일 수 있었다.
또한, 도 9에 나타낸 바와 같이, 복수의 선택적인 엔진 제동 어셈블리들(912)에 작동 가능하게 연결된 엔진 제동 제어기(910)가 선택적으로 제공될 수 있다. 엔진 제동 제어기(910)와 엔진 제동 어셈블리들 사이의 유압 연결들은 점선으로 도시되어 있다. 이 경우, 엔진 제동 어셈블리들(912) 각각은 각 실린더마다 엔진 제동 작동을, 예컨대 압축 해제 제동(특히 1.5 행정 압축 해제 제동), 블리더 제동 등을, 선택적으로 제공하기 위한 당업계에 공지된 유형일 수 있다. 대안적으로, 어셈블리들(912) 각각은 당업계에 공지된 다른 유형의 보조 밸브 작동 운동들을 제공하도록 구성될 수 있다. 다시 한번, 많은 엔진 제동 어셈블리들이 유압식으로 제어될 수 있는 경우에, 엔진 제동 제어기(910)는 흡기/배기 비활성화기 제어기들(906, 908)과 구성이 동일한 유압 솔레노이드를 포함할 수 있다. 엔진 제동 제어기(910) 및 엔진 제동 어셈블리들(912)이 요구되지는 않지만, 본원에 설명된 다양한 실시예들은 이에 따라 엔진(900) 내에 패키징될 필요가 있는 비활성화기들/제어기들의 수가 감소될 수 있는 경우에 이러한 구성요소들을 포함하는 시스템들에 특히 적용 가능하다.
이하 더 상세히 설명된 바와 같이, 비활성화기들의 붕괴/비잠금을 시퀀싱하는 기능은 별도의 흡기 및 배기 비활성화기 제어기들(906, 908)을 제어하는 고유한 전략들을 통해 제공된다. 바람직하게는, 이러한 전략들은 크랭크샤프트의 윈도우들 또는 각도 범위들 및/또는, 덜 바람직하게는, 흡기 및 배기 비활성화기 제어기들(906, 908)의 작동들 사이의 기간들에 기초한다. 비활성화기들(902, 904)의 비활성화 상태에서 다시 활성화 상태로의 이행은 바람직하게는 크랭크샤프트 각도 범위들에 기초하여 다시 한번 유사하고 반대의 방식으로 처리될 수 있지만, 시간 기반 솔레노이드 지연들(기간들)도 또한 이 목적을 위해 사용될 수 있다.
도 10은 도 9의 실시예에 따른 실린더 비활성화 작동을 제공하기 위한 처리의 흐름도를 도시한다. 일 실시예에서, 도 10에 도시된 처리는 엔진 제어기(930)에 의해 수행되고, 바람직하게는 메모리 디바이스(들)에 작동 가능하게 연결된 적어도 하나의 처리 디바이스에 의해 실행되는, 하나 이상의 메모리 디바이스(들)에 저장된 실행 가능 명령어들의 형태로 구현된다. 어쨋든, 블록 1002에서 시작하여, 실린더들이 비활성화될 필요가 있는지 여부, 즉 비활성화기들(902, 904)을 그들 각각의 비활성화 상태에 놓이게 할 필요가 있는지 여부에 대한 결정이 내려진다. 이러한 결정은 특정 조건들의 집합이 현재 존재한다는 결정에 대한 응답으로 (예를 들어, 엔진 제어기가 현재 차량 속도 및 부하가 연료 소비를 줄일 수 있는 기회를 제공한다고 결정하는 경우) 또는 명시적 요청에 대한 응답으로 (예를 들어, 실린더 비활성화를 통해 배기 후처리 온도들을 바람직하게 증가시킬 수 있는 후처리 열 관리의 경우) 이루어질 수 있다. 또한, 단계 1002에서 실린더들을 비활성화하기 위한 결정은 이전에 양의 동력 생성 상태(즉, 활성화 상태)에 있었던 실린더들에 대해 조절될 필요가 없다. 예를 들어, 냉간 엔진 시동 동안 디젤 엔진들에서 실린더 비활성화를 이용하는 것이 당업계에 공지되어 있다.
실린더 비활성화가 필요하다고 결정되면, 처리는 단계 1004와 단계 1006에서 계속된다. 단계 1004와 단계 1006은 병렬로 나타나 있지만, 비활성화된 실린더들의 원하는 작동 상태를 달성하기 위해, 실제로는 이러한 단계들이 실질적으로 동시에, 또는 아래에 설명된 바와 같이, 단계 1004에 이어 발생하는 단계 1006로 또는 단계 1006에 이어 발생하는 단계 1004로 수행될 수 있다. 단계 1004에서, 엔진 제어기는 적어도 2개의 실린더와 연관된 흡기 비활성화기들(902)을 흡기 비활성화 상태로 놓도록 흡기 비활성화기 제어기(906)를 작동시킨다. 위에서 설명된 유압 제어식 비활성화기들 및 솔레노이드들의 예들의 맥락에서, 이는 엔진 제어기(930)가 흡기 비활성화기 솔레노이드(906)에 전원을 인가하기 위해 적절한 신호를 송신하고, 이에 따라 작동유가 흡기 비활성화기들(902)로 흐르게 하여 잠금 해제/붕괴되도록 함으로써 수행된다. 마찬가지로, 단계 1006에서, 엔진 제어기는 적어도 2개의 실린더와 연관된 배기 비활성화기들(904)을 배기 비활성화 상태로 놓도록 배기 비활성화기 제어기(908)를 작동시킨다. 다시 한번, 위에서 설명된 유압 제어식 비활성화기들 및 솔레노이드들의 예들의 맥락에서, 이는 엔진 제어기(930)가 흡기 비활성화기 솔레노이드(908)에 전원을 인가하기 위해 적절한 신호를 송신하고, 이에 따라 작동유가 배기 비활성화기들(904)로 흐르게 하여 잠금 해제/붕괴되도록 함으로써 수행된다.
위에서 언급한 바와 같이, 단계 1004 및 단계 1006에서 설명된 작동들은 실질적으로 동시에 또는 순서대로 발생하도록 허용될 수 있다. 현재의 바람직한 실시예에서, 비활성화 상태에 비활성화기들을 두는 이러한 동시 또는 순서화된 수행은 달성될 결과에 따라 변동될 수 있는 크랭크샤프트 각도 범위들에 기초한다. 예를 들어, 도 9의 실린더들 각각에 진공을 포획하는 것이 바람직한 경우, 도 4에 도시된 붕괴 윈도우(402)를 이용할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 4에 도시된 예시적인 붕괴 윈도우(402)는 대략 130도의 크랭크 각도(하지만, 어떤 경우이든 메인 배기 이벤트(404) 시작 후)에서 대략 320도의 크랭크 각도(하지만, 어떤 경우이든 메인 흡기 이벤트(406) 시작 전)로 확장된다. 각각의 흡기 및 배기 비활성화기 제어기들(906, 908)이 이러한 윈도우(402) 내의 어느 곳에서나 각각의 비활성화 상태를 개시하도록 제어된다면, 결과적인 비활성화 상태는 배기 밸브 작동 움직임들 이전에 흡기 밸브 작동 움직임들이 불능화되도록 순서화됨으로써, 실린더들 내의 원하는 진공을 포획하게 한다. 한편, 도 9의 실린더들 각각에 가스들을 포획하는 것이 바람직한 경우, 도 5의 붕괴 윈도우(502)를 이용할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 4에 도시된 예시적인 붕괴 윈도우(502)는 대략 340도의 크랭크 각도(하지만, 어떤 경우이든 메인 흡기 이벤트(406)의 시작 후)에서 대략 120도의 크랭크 각도(모듈로(modulo) 720도; 그리고 어떤 경우이든 메인 배기 이벤트(404)의 시작 전)로 확장된다. 각각의 흡기 및 배기 비활성화기 제어기들(906, 908)이 이러한 윈도우(502) 내의 어느 곳에서나 각각의 비활성화 상태를 개시하도록 제어된다면, 결과적인 비활성화 상태는 흡기 밸브 작동 움직임들 이전에 배기 밸브 작동 움직임들이 불능화되도록 순서화됨으로써, 실린더들 내의 원하는 가스를 포획하게 한다.
흡기 및 배기 비활성화기 제어기들(906, 908)이 일단 이들 각각의 흡기 비활성화 상태 및 배기 비활성화 상태에 놓이게 되면, 이들의 작동에 전환이 발생할 때까지 이러한 방식으로 엔진 제어기(930)에 의해 작동되는 한, 흡기 비활성화기 및 배기 비활성화기(902, 904)는 이런 식으로 계속될 것이다. 이는 실린더들을 재활성화할지 여부, 즉 비활성화기들(902, 904)을 그들 각각의 활성화 상태에 둘 것인지 결정하는 단계 1008에 반영된다. 다시 한번, 이러한 결정은 특정 조건들의 집합이 현재 존재한다는 결정에 대한 응답으로(예를 들어, 엔진 제어기가 추가 엔진 동력에 대한 요구, 예를 들어 가속 상태가 필요하다고 결정하는 경우; 또는 냉간 엔진 시동 절차가 성공적으로 완료되었다는 결정) 또는 명시적 요청에 대한 응답으로 이루어질 수 있다.
실린더 재활성화가 필요하다고 결정되면, 처리는 단계 1010과 단계 1012에서 계속된다. 단계 1004 및 단계 1006과 같이, 단계 1010과 단계 1012는 병렬로 도시되어 있지만, 실린더들을 활성화하기 위해, 실제로는 이러한 단계들이 실질적으로 동시에, 또는 아래에 설명된 바와 같이, 단계 1010에 이어 발생하는 단계 1012로 또는 단계 1012에 이어 발생하는 단계 1010으로 수행될 수 있다. 단계 1010에서, 엔진 제어기는 적어도 2개의 실린더와 연관된 흡기 비활성화기들(902)을 흡기 활성화 상태로 놓도록 흡기 비활성화기 제어기(906)를 작동시킨다. 위에서 설명된 유압 제어식 비활성화기들 및 솔레노이드들의 예들의 맥락에서, 이는 엔진 제어기(930)가 흡기 비활성화기 솔레노이드(906)에 전원을 차단하기 위해 적절한 신호를 송신하고, 이에 따라 작동유가 흡기 비활성화기들(902)로 흐르는 것을 중단하게 하여 잠금/비붕괴되도록 함으로써 수행된다. 마찬가지로, 단계 1012에서, 엔진 제어기는 적어도 2개의 실린더와 연관된 배기 비활성화기들(904)을 배기 활성화 상태로 놓도록 배기 비활성화기 제어기(908)를 작동시킨다. 다시 한번, 위에서 설명된 유압 제어식 비활성화기들 및 솔레노이드들의 예들의 맥락에서, 이는 엔진 제어기(930)가 흡기 비활성화기 솔레노이드(908)에 전원을 차단하기 위해 적절한 신호를 송신하고, 이에 따라 작동유가 배기 비활성화기들(904)로 흐르는 것을 중단하게 하여 잠금/비붕괴되도록 함으로써 수행된다.
위에서 언급한 바와 같이, 단계 1010 및 단계 1012에서 설명된 작동들은 실질적으로 동시에 또는 순서대로 발생하도록 허용될 수 있다. 비활성화기들(902, 904)이 특정 순서에 따라 그들 각각의 비활성화 상태에 놓이게 된 경우에, 비활성화기들(902, 904)을 그들 각각의 활성화 상태에 둘 때 그 순서는 바람직하게는 반대가 된다. 비활성화된 상태로 들어갈 때(매우 높은 실린더 압력에 대해 흡기 밸브들을 다시 개방하려고 시도할 가능성을 피하기 위해) 비활성화된 실린더들이 가스들을 포착하기 위해 미리 작동된 경우 이러한 역순이 특히 바람직하지만, 비활성화된 실린더들이 진공들을 포획하기 위해 미리 작동된 경우 (흡기 밸브들이 다시 개방될 때 높은 실린더 압력에 직면하지 않을 것이기 때문에) 이는 꼭 필요한 것이 아니다. 어떻든, 다시 한번, 현재의 바람직한 실시예에서, 활성화 상태에 비활성화기들을 두는 이러한 동시 또는 순서화된 수행은 달성될 결과에 따라 변경될 수 있는 크랭크샤프트 각도 범위들에 기초한다. 예를 들어, 도 9의 비활성화된 실린더들이 가스들을 포획하도록 작동된 경우, 도 6에 도시된 비붕괴 윈도우(602)를 이용할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 6에 도시된 예시적인 비붕괴 윈도우(602)는 대략 340도의 크랭크 각도(하지만, 어떤 경우이든 메인 흡기 이벤트(406)의 시작 후)에서 대략 120도의 크랭크 각도(모듈로 720도 크랭크 각도; 하지만 어떤 경우이든 메인 배기 이벤트(404)의 시작 전)로 확장된다. 각각의 흡기 및 배기 비활성화기 제어기들(906, 908)이 이러한 윈도우(602) 내의 어느 곳에서나 각각의 활성화 상태를 개시하도록 제어된다면, 결과적인 활성화 상태는 흡기 밸브 작동 움직임들 이전에 배기 밸브 작동 움직임들이 재가능화(re-enable)되도록 순서화됨으로써, 더 높은 실린더 압력에 대해 흡기 밸브들이 개방되는 것을 방지하게 된다. 한편, 도 9의 비활성화된 실린더들이 진공들을 포획하도록 작동된 경우, 도 7에 도시된 붕괴 윈도우(702)를 이용할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 7에 도시된 예시적인 붕괴 윈도우(702)는 대략 130도의 크랭크 각도(하지만, 어떤 경우이든 메인 배기 이벤트(404)의 시작 후)에서 대략 320도의 크랭크 각도(하지만, 어떤 경우이든 메인 흡기 이벤트(406)의 시작 전)로 확장된다. 각각의 흡기 및 배기 비활성화기 제어기들(906, 908)이 이러한 윈도우(702) 내의 어느 곳에서나 각각의 비활성화 상태를 개시하도록 제어된다면, 결과적인 활성화 상태는 배기 밸브 작동 움직임들 이전에 흡기 밸브 작동 움직임들이 재가능화 되도록 순서화됨으로써, 흡기 밸브가 비교적 낮은 실린더 압력에 대해 개방되도록 허용된다.
앞서 언급한 바와 같이, 비활성화기들(902, 904)을 비활성화 또는 활성화 상태에 놓이게 하는 동작들이 크랭크샤프트의 각도 범위들에 기초하는 것으로 위에서 설명되었지만, 이러한 결정은 대신 기간에 기초할 수 있다. 즉, 예를 들어, 비활성화기 제어기들(906, 908) 중 하나를 작동하여 대응하는 비활성화기들을 비활성화 상태로 둔 후, 다른 비활성화기 제어기(906, 908)를 작동하여 대응하는 비활성화기들을 비활성화 상태로 놓기 전에 소정의 기간(period of time) 또는 지연(delay)을 이용할 수 있다. 그러나 이러한 기간들은 엔진의 작동 속도(예를 들어, RPM)와 비활성화기들(902, 904)의 응답 시간들을 고려할 필요가 있다. 예를 들어, 비교적 낮은 엔진 속도에서의 비활성화기들(902, 904)의 응답 시간은 단일 엔진 사이클을 완료하는 데 걸리는 시간 내에 원하는 작동이 수행될 수 있도록 충분히 짧을 수 있으며, 이 경우 지연들을 실시하는 기간의 사용이 가능할 수 있다. 그러나, 더 높은 엔진 속도에서, 단일 엔진 사이클의 기간은 비활성화기들(902, 904)의 응답 시간에 비해 너무 짧아서, 다수의 엔진 사이클들에 걸쳐 있는 시간 지연들을 필요로 할 수 있다. 또한, 비활성화기 제어기들(906, 908)의 응답 시간들에 영향을 미칠 수 있는 다른 엔진 작동 파라미터들도 이러한 방식으로 설명될 수 있다. 예를 들어, 작동유(엔진 오일)의 점도는 온도의 영향을 받는 것으로 이해할 것이다. 결과적으로, 원하는 순서를 실행하기 위한 적절한 기간의 결정은 오일 온도 또는 냉각수 온도 또는 양쪽 모두와 같은 다양한 온도 관련 파라미터들을 고려할 수 있다. 또한, 유압 공급부(920)에 의해 제공되는 오일 압력은 시간에 따라 변동될 수 있으며, 이는 비활성화기 제어기들(906, 908)의 응답 시간들에 분명히 영향을 미칠 것이다. 따라서, 원하는 순서를 실행하기 위한 적절한 기간의 결정은 그 시간에 사용 가능한 오일 압력을 고려할 수 있다. 요컨대, 적절한 기간들은 언급된 엔진 파라미터 값들 중 임의의 하나 또는 이들의 원하는 조합에 기초할 수 있다.
더 나아가, 이러한 파라미터들은 비활성화기 제어기들(906, 908)를 통해 원하는 동작들을 실시하기 위한 적절한 각도 범위들의 결정들에도 마찬가지로 적용 가능하다. 예를 들어, 엔진 속도가 증가하지만 더 빠른 제어기 응답 시간들이 없다면 비활성화기 제어기들의 응답 시간을 수용하기 위해 더 넓은 범위의 크랭크샤프트 각도들이 필요할 수 있다. 한편, 도 13은 오일 압력 및 온도의 증가에 따라 비활성화 감소를 실시하기 위한 제어기 응답 시간들을 도시하고 있다. 결과적으로, 증가된 엔진 속도가 증가된 오일 압력 및/또는 온도들에 의해 수반되는 경우, 감소된 제어기 응답 시간들을 고려해야 한다.
포획된 가스들에 대한 흡기 및 배기 밸브 비활성화 및 활성화 상태의 시퀀싱 및 이러한 포획된 가스들의 방출에 더하여 비활성화기들(902, 904)의 부분 결합의 문제도 또한 고려해야 한다. 위에서 언급한 바와 같이, 비활성화기들(902, 904)은 일반적으로 밸브 트레인을 잠금 및 잠금 해제를 위해 움직이는 기계적 요소들과 함께 유압식으로 작동된다. 이러한 비활성화기에 적용된 작동유의 압력 상승이 주요 이벤트들이 시작될 때 잠금 메커니즘이 부분적으로만 이동되도록 타이밍되는 경우, 붕괴 부재들에 대해 응력이 증가될 위험이 있다.
일반적으로 잠금 메커니즘이 이러한 이행 상태에 있을 때 솔레노이드에 전원을 인가하는 시간의 윈도우가 있으므로 이를 피해야 한다. 도 11은 대응하는 비활성화기 제어기에 전원을 인가하는 것이 잠재적으로 임의의 연관된 비활성화기의 부분적 잠금/잠금 해제 상태를 초래할 수 있는 영역(1104)(대략 65도 내지 115도 크랭크 각도의 직사각형 윈도우로 나타냄)을 도시한다. 후속 메인 밸브 이벤트(1102)의 로딩이 이러한 비활성화기에 놓이면 비활성화기가 급작스럽게 붕괴될 가능성이 있으며, 이는 부적절한 작동 또는 심지어 엔진 손상을 초래할 수 있다. 비활성화기 제어기에 메인 이벤트와 더 가깝게 전원이 인가되는 경우(더 늦은 전원 인가의 타이밍), 비활성화기에서 작동유의 압력이 비활성화기를 잠금 해제할 만큼 충분히 상승하지 않을 수 있으며, 이는 결국 메인 이벤트의 중단을 초래하지 않을 수 있다. 반면에 비활성화기 제어기에 더 일찍 전원이 인가되는 경우(진각 타이밍), 대응하는 비활성화기들에서 작동유 압력은 해당 비활성화기들을 완전하고 안정적으로 잠금 해제할 수 있을 만큼 충분히 높아질 것이다. 이러한 방식으로 이해하면, 영역(1104)은 비활성화 상태에 비활성화기를 두려고 할 때 사용되지 않아야 하는 크랭크샤프트 각도 범위의 일부인 것으로 이해되며, 즉 이 영역에 속하는 비활성화기 제어기의 작동은 억제되어야 한다.
흡기 및 배기 이벤트들의 비활성화를 결합할 때, (흡기 또는 배기 밸브) 개방 이벤트에서 이러한 발생을 방지하기 위해 부분 결합을 피해야 하는 대응 제2 영역(corresponding second region)이 있다. 이에 대한 예가 도 12에 나타나 있으며, 이는 부분 결합이 발생할 수 있는 2개의 영역들(1202, 1208)을 도시한다(여기서, 제1 영역(1202)은 도시된 메인 흡기 이벤트(1206)에 적용 가능하고 제2 영역(1208)은 도시된 메인 배기 이벤트(1204)에 적용 가능함). 다시 한번, 이러한 영역들은 비활성화기들(906, 908)의 작동이 회피되어야 하는 크랭크샤프트 각도 범위의 일부를 구성한다. 비활성화기 제어기들과 실린더들 사이에 일대일 대응이 (도 2 및 도 3에서와 같이) 제공되는 경우, 부분 결합 및 시퀀싱을 적절한 영역들에서 각각의 비활성화기들/솔레노이드들에 전원을 인가하여 제어할 수 있는 활성화를 달성하는 것이 비교적 간단하게 된다. 그러나 적절한 시퀀싱을 위한 다수의 크랭크샤프트 각도 범위들이 원하는 비활성화 순서를 충족하는 데 필요한 솔레노이드 전원 인가가 특정 금지 각도 범위들과 함께 속할 수 있는 중첩 조건들을 유발하는 방식들로 결합될 수 있는 동일한 비활성화기 제어기 상에서 다수의 실린더들을 결합할 때 문제가 발생한다. 예를 들어, 포획된 진공들로 작동할 수 있도록, 솔레노이드 전원 인가 각도 범위는 일부 속도에서 부분 결합 위험이 있을 수 있는 영역들에 속할 수 있다. 중첩되는 크랭크샤프트 각도 범위들의 이러한 문제는 크랭크샤프트 각도 범위들(원하는 부분과 금지된 부분을 모두 포함함)이 엔진 속도(또는 위에서 언급한 다른 엔진 작동 파라미터들)의 함수로 변경될 수 있음을 이해할 때 특히 심각해질 수 있다.
바람직하게는, 잠재적으로 중첩되는 크랭크샤프트 각도 영역들의 영향들을 완화하기 위해, 작동 파라미터들의 상이한 조합들에 대한 솔레노이드 응답 시간들(및 결과적으로 특정 비활성화기 제어기 작동들이 달성될 수 있는지 여부)을 결정하기 위해 매핑이 제공될 수 있다. 예를 들어, 제어 전략을 단순화하기 위해, 전원 인가 시간부터 비활성화기 붕괴를 보장하는 충분한 오일 압력까지의 솔레노이드의 시간 응답은 압력 상승 시간들이 오일 압력 및 온도에 따라 색인화된 이차원 표로 나열되는 표에 입력될 수 있다. 그리고 이에 대한 예를, 오일 압력(y축; 바(bar) 단위로 나타냄)과 온도(x축; ℃로 나타냄)의 다양한 조합들이 변동하는 압력 상승 시간들에 해당하는 도 13에 나타낸다. 예상한 바대로, 더 높은 오일 압력과 온도들의 조합(즉, 도시된 표의 우측 하단 모서리)은 비활성화를 달성하기에 충분한 압력에 도달하는 더 빠른 상승 시간들에 해당한다. 사실, 이는 또한 상대적으로 "온간(warm)" 엔진 작동 기간 동안에만 작동하도록 허용되는 기지의 비활성화 시스템들의 기능과 관련이 있는 반면, 냉간 오일 작동은 더 느린 응답 시간들로 인해 회피된다. 그럼에도 불구하고, 특히 실린더 비활성화가 냉간 시동/엔진 웜업 전략의 일부로 사용될 수 있는 디젤 엔진들에서 저온 오일 실린더 비활성화 작동을 제공하는 것이 바람직하다. 그러나 아주 저온의 오일의 경우, 사용 가능한 오일 압력이 너무 느리게 상승하여 위에서 설명한 각도 기반 비활성화에 필요한 실린더 비활성화는 단일 엔진 사이클보다 긴 시간을 필요로 할 수 있다. 이러한 상충되는 요건들을 해결하기 위해서는, 허용된 각도 범위들의 처리(원하는 시퀀싱 요건을 해결하기 위한 것)를 금지된 각도 범위들의 처리(잠재적인 부분 결합들을 피하기 위한 요건을 해결하기 위한 것)와 별도로 함으로써, 비활성화가 더 큰 기회 각도에서 발생할 수 있고, 따라서 더 까다로운 작동 조건들의 범위에 걸쳐서 상대적으로 용이한 적절한 시퀀싱을 제공하며 부분 결합을 피하는 보다 강건한 시스템을 이룰 수 있게 된다는 것을 인식할 수 있다. 예를 들어, 포획된 진공들을 견딜 수 있는 디젤 엔진들의 경우, 각도 기반 타이밍의 조합(도 4에 도시됨)은 단일 엔진 사이클보다 긴 비활성화 요건들에 대한 필요성을 수용하기 위해 시간 기반 지연들과 조합될 수 있다. 시간 기반 지연에 대한 대안으로, 엔진 사이클 카운터를 (예를 들어, 엔진 크랭크샤프트의 두 번의 전체 회전마다) 아래에서 이러한 목적으로 이용할 수 있다.
이에 대한 예가 도 14에 예시되어 있는데, 여기서는 3개의 실린더(1 내지 3)의 그룹이 도 4에 의해 제공된 시퀀싱에 따라 비활성화된다. 도 14의 x축은 실린더 1 내지 실린더 3의 실린더 비활성화를 개시하기로 결정한 때인 T0에서 시작하는 시간의 경과를 예시한다. 도시된 바와 같이, 얼마의 시간(1402)(또는 특정 수의 엔진 사이클들)의 경과는, 대응하는 흡기 비활성화기들(902)이 흡기 비활성화 상태에 놓이게 흡기 비활성화기 제어기(906)가 작동(1404)되도록 도 4에 도시된 각도 범위(402)(이 윈도우는 부분 결합을 피하기 위해 요구되는 억제 범위를 설명함)가 시작되었다고 결정될 때까지 발생한다. 실질적으로 동시에(즉, 이러한 변화들을 동시에 실행시키는 엔진 제어기(930)의 허용오차들 및 한계들 내에서), 연료는 실린더 1 내지 실린더 3으로부터 차단(1406)된다. 그 후, 엔진 제어기(930)는 배기 비활성화기 제어기(908)가 대응하는 배기 비활성화기들(904)을 배기 비활성화 상태에 놓이도록 작동(1410)될 수 있을 때인 다음 붕괴 윈도우(402)의 발생의 각도 요건이 충족될 수 있을 때까지 (예를 들어, 도 13의 표에 따라 결정된 바와 같이; 또는 그에 더해, 엔진 사이클들에 기초하여) 기간(1408)동안 대기한다. 이러한 방식으로, 도시된 전략은 부분 결합 시나리오를 피하고 포획된 가스에 대해 흡기 밸브를 개방하지 않고 비활성화 동안 실린더들의 진공들을 포획하는 턴온(turn on) 시퀀스를 제공한다.
한편, 도 15는 도 6에 도시된 시퀀싱에 따라 3개의 실린더의 그룹이 재활성화되는 도 14의 반대 시나리오를 도시한다. 앞서 언급한 바와 같이, 이는 일반적으로 비활성화 시퀀스를 반대로 함으로써 달성된다. 이 경우, T0에서 실린더 1 내지 실린더 3의 실린더 활성화를 개시하기 위한 결정이 이루어지며, 이때 실린더 1 내지 실린더 3에 대한 연료 차단(1502)이 보장된다. 도시된 바와 같이, 얼마의 시간(1504)(또는 엔진 사이클들)의 경과는, 대응하는 배기 비활성화기들(904)이 배기 비활성화 상태에 놓이게 배기 비활성화기 제어기(908)가 작동(1506)되도록 도 6에 도시된 각도 범위(602)(이 윈도우는 다시 부분 결합을 피하기 위해 요구되는 억제 범위를 설명함)가 시작되었다고 결정될 때까지 발생한다. 그 후, 엔진 제어기(930)는 흡기 비활성화기 제어기(906)가 대응하는 흡기 비활성화기들(902)을 흡기 비활성화 상태에 놓이도록 작동(1510)될 수 있을 때인 다음 비붕괴 윈도우(602)의 발생의 각도 요건이 충족될 수 있을 때까지 (예를 들어, 도 13의 표에 따라 결정된 바와 같이; 또는 그에 더해, 엔진 사이클들) 기간(1508) 동안 대기한다. 이러한 방식으로, 도시된 전략은 포획된 가스들에 대한 흡기 밸브들의 잠재적인 작동을 방지하고 흡기 또는 배기 비활성화기들(902, 904)의 부분 결합을 방지한다. 흡기 비활성화기들 및 배기 비활성화기들 모두가 다시 활성화 상태로 전환되면, 다른 기간(1512)(또는 엔진 사이클들)이 지나도록 허용될 수 있으며, 이 때에 연료가 이제 다시 활성화된 실린더들에 다시 한 번 재유입된다(1514). 실질적으로 동시에(즉, 이러한 변화들을 동시에 실시하기 위한 엔진 제어기(930)의 허용오차들 및 한계들 내에서), 연료는 실린더 1 내지 실린더 3으로부터 차단(1406)된다.
위에서 언급한 바와 같이 지연들을 실시하는 기간들은 엔진 사이클 카운트들로 대체될 수 있다. 또 다른 대안에서, 기간들은 하나가 이미 발생할 때까지는 다른 하나가 발생하는 것을 허용하지 않는 순서화된 각도 설정들(즉, 붕괴/비붕괴 윈도우들)로 대체될 수 있다. 예를 들어, 각도 기반 붕괴 윈도우들이 설정될 수 있지만, 흡기 붕괴 윈도우들이 발생하여 원하는 흡기 비활성화를 유발할 때까지 배기 붕괴 윈도우는 존중되지 않는다. 배기 붕괴 윈도우 각도는 다음 엔진 사이클까지 도달하지 않기 때문에, 시간 기반 지연과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
디젤 엔진들의 일반적인 구성은 1-5-3-6-2-4의 실린더 점화 순서를 갖는 인라인 6기통 엔진이다(일반적으로 허용되는 관례에 따르면, 엔진/차량의 전면에 가장 가까운 실린더에 가장 낮은 번호가 할당되고 엔진/차량의 후면에 가장 가까운 실린더에 가장 높은 번호가 할당됨). 도 3과 관련하여 위에서 설명한 바와 같이, 실린더 1 내지 실린더 3을 포함하는 제1 그룹 및 실린더 4 내지 실린더 6을 포함하는 제2 그룹의 경우와 같이, 실린더들을 함께 그룹화하여 실린더 비활성화를 처리하는 것이 종종 바람직하다. 도 16은 1-5-3-6-2-4 점화 순서에 따라 배열된 제4 실린더 내지 제6 실린더 각각에 대한 배기 밸브 리프트 프로파일들(1604-E, 1605-E, 1606-E) 및 흡기 밸브 리프트 프로파일들(1604-I, 1605-I, 1606-I)의 예들을 도시한다. 붕괴 윈도우들(1608, 1610)은 또한 도 16에 도시되어 있으며, 이러한 윈도우들은 실린더들 내의 포획된 가스들을 달성하기 위해 도 9의 시스템과 연동하여 사용될 수 있다. 비록 도 16은 실린더들의 제2 그룹에 적용 가능하지만, 당업자는 적절하게 위치된 붕괴 윈도우들을 포함하는 유사한 묘사가 실린더들의 제1 그룹에 대해서도 제공될 수 있음을 이해할 것이다.
도 16에 도시된 방식은 제1 엔진 사이클 동안 3개의 실린더 모두의 흡기 이벤트들의 발생을 허용하고 다음 엔진 사이클(및 비활성화 상태의 기간 동안 후속 사이클들) 동안의 배기 및 흡기 이벤트들의 발생을 방지하여 가스를 실린더에 포획하도록 설계된다. 특히, 엔진 제어기(930)는 실린더 4의 메인 배기 이벤트(1604-E)가 시작된 직후에 시작되고 실린더 5의 메인 배기 이벤트(1605-E)가 시작되기 직전에 종료되는 배기 붕괴 윈도우(1608)를 갖도록 배기 비활성화 제어기(908)를 작동(전원 인가)시킨다. 이는 실린더 4의 메인 배기 이벤트(1604-E)가 발생하게 하며, 실린더 5 및 실린더 6의 모든 후속 메인 배기 이벤트들(1605-E, 1606-E)이 각각의 비활성화 상태에 놓여 있는 해당 비활성화기들(904)에 의해 손실되게 한다. 이 시점에서, 실린더 5와 실린더 6은 이미 이들 실린더들에 대해 이전에 발생한 메인 흡기 밸브 이벤트들(1605-I, 1606-I)에 의해 그 내부에 가스들을 가지고 있으며, 이러한 실린더들을 위한 비활성화기들의 붕괴는 이러한 가스들이 그 내부에 포획되어 있도록 보장한다. 또한, 동일한 엔진 사이클에서, 엔진 제어기(930)는 실린더 4의 메인 흡기 이벤트(1604-I)가 시작된 직후에 시작되고 실린더 5의 메인 흡기 이벤트(1605-I)가 시작되기 직전에 종료되는 흡기 붕괴 윈도우(1610)를 갖도록 흡기 비활성화 제어기(906)를 작동(전원 인가)시킨다. 이는 실린더 4의 메인 흡기 이벤트(1604-I)가 발생하게 하며, 실린더 5 및 실린더 6의 모든 후속 메인 흡기 이벤트들(1605-E, 1606-E)이 각각의 비활성화 상태에 놓인 해당 비활성화기들(904)에 의해 손실되게 한다. 실린더 4의 허용된 메인 흡기 밸브 이벤트(1604-I)의 결과로 가스가 실린더 4로 유입되고, 실린더 4의 메인 배기 이벤트들(1604-E)이 이미 비활성화되었기 때문에 실린더 4는 이러한 추가 가스를 포획할 것이다.
보다 일반적으로, 설명된 바와 같이 실린더 그룹들과 연관된 비활성화기 제어기(906, 908)를 갖는 인라인 6기통 엔진의 경우, 1-5-3-6-2-4 점화 순서는 배기 비활성화기 제어기가 실린더 그룹(도 16의 예에서 실린더 4)의 선택된 실린더의 메인 배기 이벤트는 손실되지 않도록 그리고 실린더 그룹을 위한 배기 비활성화기들을 배기 비활성화 상태로 놓아서 모든 실린더들의 후속 메인 배기 이벤트가 손실되도록 작동할 수 있게 타이밍을 허용한다. 또한, 이러한 점화 순서는 또한 흡기 비활성화기 제어기가 실린더 그룹의 선택된 실린더의 메인 흡기 이벤트는 손실되지 않도록 그리고 실린더 그룹을 위한 흡기 비활성화기들을 흡기 비활성화 상태로 놓아서 모든 실린더들의 후속 흡기 이벤트가 손실되도록 작동할 수 있게 허용한다. 이러한 방식으로, 3개의 실린더의 그룹에 대해 2개의 비활성화기 제어기만 사용함에도 불구하고 그룹의 모든 실린더들에 가스들이 포획된다.
도 16의 방식에 따라 가스들이 실린더들에 포획되었기 때문에, 비활성화 상태에서 다시 활성화 상태로의 이행들은 위에 설명된 비활성화 전략에 의해 포획된 (또는 다른 수단에 의해 포획된) 높은 실린더 압력에 대해 흡기 밸브들의 개방을 방지하기 위해 흡기 비활성화기들(902)의 비붕괴/재잠금 이전에 배기 비활성화기들(904)의 비붕괴/재잠금을 보장할 필요가 있다. 타이밍은 거의 동일하지만 턴오프를 위한 솔레노이드 지연 시간이 턴온하기 위한 솔레노이드 지연 시간과 상이할 수 있으므로, 동일한 윈도우들에 맞추어 타이밍을 이동시키도록 보정을 조정해야 한다. 보다 구체적으로, 비붕괴/재잠금 시 실린더 X의 메인 배기 이벤트가 발생하지 않지만 다른 실린더들의 메인 배기 이벤트들이 재가능화되도록 실린더 X의 메인 배기 이벤트의 시작 직후에 시작되는 배기 비붕괴 윈도우가 제공된다. 또한, 실린더 X의 메인 흡기 이벤트가 발생하지 않지만 다른 실린더들의 메인 흡기 이벤트들이 재가능화되도록 메인 흡기 이벤트의 시작 직후에 시작되는 흡기 비붕괴 윈도우가 제공된다. 이는 다른 실린더들이 모든 실린더들의 흡기 비붕괴/재잠금 이전에 배기 비붕괴/재잠금의 시퀀스로 비붕괴/재잠금을 허용하고 흡기 개방 동안 실린더 압력의 해제를 방지한다.
이제 도 17을 참조하면, 도 9와 실질적으로 유사한 내연 기관(1700)의 일부가 개략적으로 도시되어 있다. 그러나, 이러한 실시예에서, 단일 비활성화기 제어기(1702)만이 적어도 2개의 실린더(도 17의 예에서 3개 모두)과 연관되고 적어도 2개의 실린더에 대응하는 흡기 비활성화기들(902) 및 배기 비활성화기들(904)에 작동 가능하게 연결된다. 이러한 방식으로, 실린더 비활성화 작동들을 제공하기 위해 더 적은 수의 비활성화기 제어기들이 필요한다. 또한 후술되는 바와 같이, 엔진 제어기(1730)는 수정된 엔진 구성(1700)으로 인한 상이한 각도 기반 제어 방식들에 따라 작동한다.
4 행정 엔진 제동(임의의 흡기 또는 배기 밸브 불능화(disablement)와 무관) 또는 2 행정 엔진 제동(흡기 및 배기 밸브들이 모두 엔진 브레이크 작동과 무관하게 불능화되어야 함)을 제공하는 시스템들의 경우, 솔레노이드 배열 및 제어의 제2 방법 사용될 수 있다.
도 18은 도 17의 실시예에 따른 실린더 비활성화 작동을 제공하기 위한 처리의 흐름도를 도시한다. 일 실시예에서, 도 18에 도시된 처리는 엔진 제어기(1730)에 의해 수행되고, 바람직하게는 메모리 디바이스(들)에 작동 가능하게 연결된 적어도 하나의 처리 디바이스에 의해 실행되는, 하나 이상의 메모리 디바이스들에 저장된 실행 가능 명령어들의 형태로 구현된다. 어쨋든, 블록 1802에서 시작하여, 실린더들이 비활성화될 필요가 있는지 여부가 (도 10의 단계 1002와 실질적으로 동일한 방식으로) 결정된다.
일단 실린더 비활성화가 필요하다고 결정되면, 처리는 단계 1804에서 계속되고, 엔진 제어기(1730)는 비활성화기 제어기(1702)를 작동시켜 적어도 2개의 실린더와 연관된 흡기 비활성화기들(902)을 흡기 비활성화 상태로 놓고 적어도 2개의 실린더와 연관된 배기 비활성화기들(904)을 배기 비활성화 상태로 놓는다. 다시 한번, 위에서 설명된 유압 제어식 비활성화기들 및 솔레노이드들의 예들의 맥락에서, 이는 엔진 제어기(1730)가 비활성화기 솔레노이드(1702)에 전원을 인가하기 위해 적절한 신호를 송신하고, 이에 따라 작동유가 흡기 비활성화기 및 배기 비활성화기(902, 904)로 흐르게 하여 잠금 해제/붕괴되도록 함으로써 수행된다. 비활성화기 제어기(1702)의 작동 동안(즉, 솔레노이드에 전원을 인가하는 동안), 흡기 비활성화기 및 배기 비활성화기(902, 904)를 흡기 비활성화 상태 및 배기 비활성화 상태로 놓아서 모든 실린더들이 잔류 가스를 포획하도록 붕괴/잠금 해제의 타이밍이 배열될 수 있다. 이에 대한 예가, 다시 한번 1-5-3-6-2-4 점화 순서를 갖는 인라인 6기통의 실린더 4 내지 실린더 6의 메인 배기 이벤트들(1804-E, 1805-E, 1806-E) 및 메인 흡기 이벤트들(1804-I, 1805-I, 1806-I)에 대한 밸브 리프트 프로파일들을 나타내는 도 18에 도시되어 있다. 또한, 도 19는 모든 실린더들의 메인 흡기 밸브 이벤트들(1904-I, 1905-I, 1906-I)의 완료 후 배기 비활성화기들(904)의 붕괴/잠금 해제를 허용하는 붕괴 윈도우들(1908, 1910, 1912)을 도시하고 있다. 특히, 제1 붕괴 윈도우(1908)는 실린더 4의 메인 흡기 밸브 이벤트(1904-I)의 시작 후에 시작하고 실린더 5의 메인 배기 밸브 이벤트(1905-E)의 시작 이전에 종료되고; 제2 붕괴 윈도우(1910)는 실린더 5의 메인 흡기 밸브 이벤트(1905-I)의 시작 후에 시작되고 실린더 6의 메인 배기 밸브 이벤트(1906-E)의 시작 전에 종료되고; 그리고 제3 붕괴 윈도우(1912)는 실린더 6의 메인 흡기 밸브 이벤트(1906-I)의 시작 후에 시작되고 실린더 4의 메인 배기 밸브 이벤트(1904-E)의 시작 전에 종료된다. 도시된 붕괴 윈도우들(1908, 1910, 1912)은 상당히 좁으며, 즉 폭이 약 25도인 크랭크 각도임에 유의해야 한다.
도 9의 실시예와 관련하여 언급된 바와 같이, 실린더들이 그룹화되어 있고 다수의 실린더들에 흡기 및 배기 비활성화 제어기들이 결합되어 있는 시스템들에는 손실될 각 밸브 리프트 이벤트에 대한 부분 결합 윈도우들을 피하기 위해 복잡성이 추가되었다. 이는 도 17의 시스템에 대해서도 마찬가지인데; 공통 비활성화기 제어기(1702)에 대해 흡기 비활성화기 및 배기 비활성화기(902, 904) 양쪽 모두를 붕괴하는 3개의 실린더는 부분 결합 이유로 피해야 하는 다수의 영역들을 갖고 있다. 3개의 실린더를 제어하는 단일 비활성화기 제어기(1702)로는 금지된 부분 결합 윈도우들을 동시에 피하면서 원하는 붕괴 윈도우들로 비활성화기 작동을 달성하는 것이 어렵다. 이러한 이유로, 도 17의 실시예에서 더 적은 수의 제어기를 사용할 수 있음에도 불구하고, 필요한 붕괴 윈도우들을 달성하고 임의의 부분 결합 영역들을 피하는 것이 비교적 용이하기 때문에 도 9에 도시된 시스템이 바람직하다.
도 19를 다시 한번 참조하면, 흡기 비활성화기 및 배기 비활성화기(902, 904)는 일단 이들 각각의 흡기 비활성화 상태 및 배기 비활성화 상태에 놓이게 되면, 흡기 및 배기 비활성화기 제어기(1702)가 이의 작동에 전환이 발생할 때까지 이러한 방식으로 엔진 제어기(1730)에 의해 작동되는 한 이런 식으로 계속될 것이다. 이는 실린더들을 재활성화할지, 즉 비활성화기들(902, 904)을 그들 각각의 활성화 상태에 둘 것인지 여부를 결정하는(도 10의 단계 1008와 거의 같음) 단계 1806에서 반영된다. 재활성화가 필요한 경우, 흡기 비활성화기들(902)이 흡기 활성화 상태에 놓이고 배기 비활성화기들(904)이 배기 비활성화 상태에 놓이게 비활성화기 제어기(1702)가 작동되는 단계 1808에서 처리가 계속된다. 일반적으로, 이는 배기 밸브 트레인들의 비붕괴/재잠금 후에 흡기 밸브 트레인들의 비붕괴/재잠금을 시퀀싱하여 고압의 포획된 가스에 대해 흡기 밸브의 개방을 방지하기 위해 도 19에 나타낸 붕괴 윈도우들(1908, 1910, 1912)과 유사한 기간들을 갖는 비붕괴 윈도우들의 사용을 필요로 하게 된다. 다시 한 번, 이는 비붕괴/재잠금을 달성할 수 있는 기회의 좁은 윈도우로 인해 바람직하지 않다.
도 17의 시스템에 적용 가능한 또 다른 실시예에서, 비활성화된 실린더들에 존재하는 진공들을 견딜 수 있는 엔진들의 경우, 비활성화 제어기(1702)는 일시적인 소음 및 흡기 밸브 로딩 문제들을 방지하고 부분 결합이 발생하는 것을 추가로 방지하는 비활성화기 시퀀싱을 제공하도록 작동된다. 특히, 이 전략은 비활성화 동안 선택된 실린더에 대해 진공을 포획하는 기능을 제공하는 반면 실린더 그룹에서 선택되지 않은 나머지 실린더들은 가스들을 포획하도록 비활성화된다. 이러한 전략의 장점은 도 19과 관련하여 위에서 설명된 실시예와 비교하여 더 넓은(따라서 더 쉽게 달성되는) 붕괴 및 비붕괴 윈도우들을 이용하게 한다.
이러한 전략은 도 20에 도시되어 있는데, 이 도면은 1-5-3-6-2-4 점화 순서를 갖는 인라인 6기통 엔진의 실린더 4 내지 실린더 6의 메인 배기 이벤트들(2004-E, 2005-E, 2006-E) 및 메인 흡기 이벤트들(2004-I, 2005-I, 2006-I)에 대한 밸브 리프트 프로파일들을 예시하고 있다. 또한, 도 20은 이 예에서 실린더 4의 메인 배기 밸브 이벤트(2004-E)의 시작 후에 시작되고 실린더 4의 메인 흡기 밸브 이벤트(2004-I)의 시작 이전에 종료되는 붕괴 윈도우(2008)를 도시하고 있다. 비활성화기 제어기(1702)가 이러한 붕괴 윈도우(2008)를 달성하기 위해 작동될 때, 실린더 4는 메인 배기 이벤트(2004-E)를 갖지만 후속적으로 메인 흡기 이벤트(2004-I)를 갖지 않게 된다. 결과적으로, 실린더 4는 비활성화 상태에 있는 동안 포획된 가스를 갖지 않게 된다(즉, 포획된 진공을 갖게 된다). 한편, 실린더 5를 위한 흡기 비활성화기 및 배기 비활성화기는 붕괴되어 (이전 엔진 사이클에서부터) 실린더 5에 이미 있는 가스들은 포획되게 된다. 붕괴 윈도우(2008)가 시작되었을 때 실린더 6의 메인 흡기 이벤트(2006-I)가 이미 시작되었기 때문에 실린더 6의 흡기 비활성화기는 붕괴되지 않게 되어 가스들이 실린더 6으로 들어가도록 허용한다. 그러나, 그 후에 배기 비활성화기 및 그 다음 흡기 비활성화기는 실린더 6이 포획된 가스들을 보유하도록 차례로 붕괴된다. 요컨대, 이러한 전략은 선택된 실린더(위에 설명된 예에서 실린더 4)의 메인 배기 이벤트는 손실되지 않고 선택된 실린더의 메인 흡기 이벤트는 손실되며 동시에 손실될 실린더 그룹(위에 설명된 예에서 실린더 5 및 실린더 6)의 다른(선택되지 않은) 실린더에 대해 메인 배기 및 흡기 밸브 이벤트들을 허용하도록 실린더 비활성화기(1702)를 작동시킨다.
도 21은 도 20의 비활성화 전략에 이어 실린더를 재활성화하기 위한 전략을 도시한다. 이 경우, 목표는 포획된 가스들을 포함하도록 비활성화된 이러한 실린더들(위에 설명된 예에서 실린더 5 및 실린더 6; 선택되지 않은 실린더들)이 고압의 포획된 가스들에 대해 이들 실린더들의 흡기 밸브들이 개방되지 않도록 재활성화되지 않게 보장하는 것이다. 이를 위해, 비활성화기 제어기(1702)는 실린더 그룹을 위한 흡기 비활성화기 및 배기 비활성화기(902)를 각각의 흡기 활성화 상태 및 배기 활성화 상태로 놓도록 작동되는 동시에 선택되지 않은 실린더들의 메인 배기 이벤트들이 선택되지 않은 실린더들의 흡기 이벤트 이전에 발생하도록 보장한다.
따라서, 도 21의 예에서, 비붕괴 윈도우(2108)(도 20의 붕괴 윈도우(2008)과 유사)는 실린더 6의 메인 흡기 이벤트(2006-I)의 시작 직후에 시작하여 실린더 4의 메인 흡기 밸브 이벤트(2004-I)의 시작 직전에 종료된다. 필요한 경우 더 많은 시간을 사용할 수 있지만(즉, 더 넓은 윈도우를 사용할 수 있음) 실린더 4는 활성화 상태로 완전히 돌아가기 전에 추가 엔진 사이클을 대기해야 한다.
실린더 4(선택된 실린더)의 경우, 비붕괴/재잠금이 실린더 4의 메인 배기 이벤트(2004-E)의 발생을 포함하거나 실린더 4가 포획된 진공으로 비활성화되었기 때문에 포함하지 않을 수 있다. 비붕괴/재잠금이 메인 배기 이벤트(2004-E)가 시작된 후인 경우, 배기 이벤트가 발생하지 않지만, 흡기 비활성화기들의 비붕괴/재잠금은 메인 흡기 이벤트(2004-I)가 발생하도록 허용한다. 다시 말해, 이는 일반적으로는 바람직하지 않은 조건이 되겠지만, 이 실린더에는 포획된 가스가 없고, 따라서 소음을 일으키거나 흡기 밸브 트레인에 과부하가 걸리게 하는 가스가 방출될 수 없다. 한편, 실린더 4를 위한 배기 비활성화기들이 비붕괴/재잠금되어 메인 배기 이벤트(2004-E)가 발생되도록 하면, 이는 포획된 가스와 관계없이 실린더 4의 흡기 밸브들이 자신의 배기 밸브 이전에 개방되지 않게 하는 것이 일반적으로 바람직한 시퀀스일 것이다. 그럼에도 불구하고, 부분 결합을 방지하기 위해, 단순히 포획된 진공이 있는 실린더에서 흡기 밸브가 먼저 개방되도록 하는 것이 바람직하며, 배기가 먼저 비붕괴/재잠금되거나 되지 않을 수 있는 어떤 시나리오도 피하는 것이 바람직하다. 이러한 기본 접근 방식에는 더 좁은 윈도우를 필요로 하지만, 윈도우가 충분히 넓은 경우에는, 배기 부분 결합 문제들을 피하게 된다.
차례로, 실린더 5는 자신의 흡기 활성화기들 및 배기 비활성화기들을 비붕괴/재잠금하여 실린더 5의 메인 배기 이벤트(2005-E)가 발생하고 뒤이어 메인 흡기 이벤트(2005-I)가 발생하게 한다. 결과적으로, 포획된 가스는 메인 흡기 이벤트(2005-I)의 발생 전에 배기되기 때문에 실린더 5의 흡기 밸브들을 통해 방출되지 않게 된다. 실린더 6이 실린더 5와 실질적으로 동일한 방식으로 작동함으로써, 압축 포획된 가스들에 대항하는 실린더 6의 흡기 밸브들의 개방이 방지된다.

Claims (44)

  1. 내연 기관으로서,
    각각이 적어도 하나의 흡기 밸브와 적어도 하나의 배기 밸브를 포함하는 복수의 실린더;
    상기 복수의 실린더와 연관된 복수의 흡기 비활성화기 - 상기 복수의 실린더의 각 실린더마다, 상기 복수의 흡기 비활성화기 중 적어도 하나의 흡기 비활성화기가, 상기 적어도 하나의 흡기 밸브에 작동 가능하게 연결되고, 상기 적어도 하나의 흡기 밸브의 작동이 허용되는 흡기 활성화 상태 또는 상기 적어도 하나의 흡기 밸브의 작동이 허용되지 않는 흡기 비활성화 상태로 작동하도록 제어될 수 있음 -;
    상기 복수의 실린더와 연관된 복수의 배기 비활성화기 - 상기 복수의 실린더의 각 실린더마다, 상기 복수의 배기 비활성화기 중 적어도 하나의 배기 비활성화기가, 상기 적어도 하나의 배기 밸브에 작동 가능하게 연결되고, 상기 적어도 하나의 배기 밸브의 작동이 허용되는 배기 활성화 상태 또는 상기 적어도 하나의 배기 밸브의 작동이 허용되지 않는 배기 비활성화 상태로 작동하도록 제어될 수 있음 -;
    상기 복수의 실린더 중 적어도 2개의 실린더와 연관된 상기 흡기 비활성화기들에 작동 가능하게 연결된 흡기 비활성화기 제어기; 및
    상기 적어도 2개의 실린더와 연관된 배기 비활성화기들에 작동 가능하게 연결된 배기 비활성화기 제어기를 포함하는, 내연 기관.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 흡기 비활성화기 및 상기 복수의 배기 비활성화기는 유압 제어식 비활성화기이고, 상기 흡기 비활성화기 제어기 및 상기 배기 비활성화기 제어기는 각각 작동유를 제어하는 솔레노이드를 포함하는, 내연 기관.
  3. 제1항에 있어서, 엔진 제어기를 더 포함하고, 상기 엔진 제어기는,
    적어도 하나의 처리 디바이스; 및
    실행 가능 명령어를 저장하는 메모리를 포함하고, 상기 명령어는 상기 적어도 하나의 처리 디바이스에 의해 실행될 때 상기 적어도 하나의 처리 디바이스로 하여금,
    상기 적어도 2개의 실린더와 연관된 상기 흡기 비활성화기들을 흡기 비활성화 상태로 놓도록 상기 흡기 비활성화기 제어기를 작동시키게 하고; 그리고
    상기 적어도 2개의 실린더와 연관된 상기 배기 비활성화기들을 배기 비활성화 상태로 놓도록 상기 배기 비활성화기 제어기를 작동시키게 하는, 내연 기관.
  4. 제3항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 상기 배기 비활성화기들을 배기 비활성화 상태로 놓도록 상기 배기 비활성화기 제어기를 작동시키게 하는 상기 실행 가능 명령어는, 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 상기 흡기 비활성화기들을 흡기 비활성화 상태로 놓도록 상기 흡기 비활성화기 제어기를 실질적으로 동시에 작동시키게 하는 작동을 추가로 하는, 내연 기관.
  5. 제3항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 상기 흡기 비활성화기들을 흡기 비활성화 상태로 놓도록 상기 흡기 비활성화기 제어기를 작동시키게 하는 상기 실행 가능 명령어는, 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 상기 배기 비활성화기들을 상기 배기 비활성화 상태로 놓도록 상기 배기 비활성화 제어기를 후속적으로 작동시키게 하는 작동을 추가로 하는, 내연 기관.
  6. 제5항에 있어서, 상기 메모리는, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 상기 흡기 비활성 제어기를 작동시킨 이후 일정 기간이 완료된 후에 상기 배기 비활성화기 제어기를 작동시키게 하는 실행 가능 명령어를 더 포함하는, 내연 기관.
  7. 제6항에 있어서, 상기 기간은 엔진 속도, 오일 온도, 냉각수 온도 또는 오일 압력 중 적어도 하나에 기초하는, 내연 기관.
  8. 제5항에 있어서, 상기 메모리는, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 크랭크샤프트의 각도 범위에 기초하여 상기 흡기 비활성화기 제어기 또는 상기 배기 비활성화기 제어기 또는 이들 두 제어기를 작동시키게 하는 실행 가능 명령어를 더 포함하는, 내연 기관.
  9. 제8항에 있어서, 상기 각도 범위는 엔진 속도, 오일 온도, 냉각수 온도 또는 오일 압력 중 적어도 하나에 기초하는, 내연 기관.
  10. 제5항에 있어서, 상기 메모리는, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금,
    상기 배기 비활성화기들을 배기 활성화 상태로 놓도록 상기 배기 비활성화기 제어기를 작동시키게 하고; 그리고
    상기 흡기 비활성화기들을 흡기 비활성화 상태에서의 작동을 중단하게끔 제어하도록 상기 흡기 비활성화기 제어기를 후속적으로 작동시키게 하는 실행 가능 명령어를 더 포함하는, 내연 기관.
  11. 제10항에 있어서, 상기 메모리는, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 크랭크샤프트의 각도 범위에 기초하여 상기 흡기 비활성화기 제어기 또는 상기 배기 비활성화기 제어기 또는 이들 두 제어기를 작동시키게 하는 실행 가능 명령어를 더 포함하는, 내연 기관.
  12. 제3항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 상기 배기 비활성화기들을 배기 비활성화 상태로 놓도록 상기 배기 비활성화기 제어기를 작동시키게 하는 상기 실행 가능한 명령어는, 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 상기 흡기 비활성화기들을 흡기 비활성화 상태로 놓도록 상기 흡기 비활성화기 제어기를 후속적으로 작동시키게 하는 작동을 추가로 하는, 내연 기관.
  13. 제12항에 있어서, 상기 메모리는, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 상기 배기 비활성 제어기를 작동시킨 이후 일정 기간이 완료된 후에 상기 흡기 비활성화기 제어기를 작동시키게 하는 실행 가능 명령어를 더 포함하는, 내연 기관.
  14. 제13항에 있어서, 상기 기간은 엔진 속도, 오일 온도, 냉각수 온도 또는 오일 압력 중 적어도 하나에 기초하는, 내연 기관.
  15. 제12항에 있어서, 상기 메모리는, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 크랭크샤프트의 각도 범위에 기초하여 상기 흡기 비활성화기 제어기 또는 상기 배기 비활성화기 제어기 또는 이들 두 제어기를 작동시키게 하는 실행 가능 명령어를 더 포함하는, 내연 기관.
  16. 제15항에 있어서, 상기 각도 범위는 엔진 속도, 오일 온도, 냉각수 온도 또는 오일 압력 중 적어도 하나에 기초하는, 내연 기관.
  17. 제12항에 있어서, 상기 메모리는, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금,
    상기 흡기 비활성화기들을 흡기 활성화 상태로 놓도록 상기 흡기 비활성화기 제어기를 작동시키게 하고; 그리고
    상기 배기 비활성화기들을 배기 활성화 상태로 놓도록 상기 배기 비활성화기 제어기를 후속적으로 작동시키게 하는 실행 가능 명령어를 더 포함하는, 내연 기관.
  18. 제17항에 있어서, 상기 메모리는, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 크랭크샤프트의 각도 범위에 기초하여 상기 흡기 비활성화기 제어기 또는 상기 배기 비활성화기 제어기 또는 이들 두 제어기를 작동시키게 하는 실행 가능 명령어를 더 포함하는, 내연 기관.
  19. 제18항에 있어서, 상기 각도 범위는 엔진 속도, 오일 온도, 냉각수 온도 또는 오일 압력 중 적어도 하나에 기초하는, 내연 기관.
  20. 제12항에 있어서, 상기 내연기관은 제1 실린더 내지 제6 실린더를 갖는 인라인 엔진을 포함하며, 이 인라인 엔진에서 이들 복수의 실린더는 양의 동력 작동 동안 제1 실린더, 그 다음 제5 실린더, 그 다음 제3 실린더, 그 다음 제6 실린더, 그 다음 제2 실린더, 그 다음 제4 실린더의 순서로 반복적으로 점화되고, 상기 흡기 비활성화기 제어기는 제1 실린더 내지 제3 실린더를 포함하는 제1 실린더 그룹 또는 제4 실린더 내지 제6 실린더를 포함하는 제2 실린더 그룹을 위한 흡기 비활성화기들에 작동 가능하게 연결되고, 상기 배기 비활성화기 제어기는 상기 제1 실린더 그룹 또는 상기 제2 실린더 그룹을 위한 배기 비활성화기들에 작동 가능하게 연결되고,
    상기 메모리는, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금,
    상기 제1 실린더 그룹 또는 상기 제2 실린더 그룹 중의 선택된 실린더의 메인 배기 이벤트가 손실되지 않도록, 그리고 상기 제1 실린더 그룹 또는 상기 제2 실린더 그룹을 위한 배기 비활성화기들을 배기 비활성화 상태로 놓도록, 상기 배기 비활성화기 제어기를 작동시키게 하고; 그리고
    상기 제1 실린더 그룹 또는 상기 제2 실린더 그룹 중의 상기 선택된 실린더의 메인 흡기 이벤트가 손실되지 않도록, 그리고 상기 제1 실린더 그룹 또는 상기 제2 실린더 그룹을 위한 흡기 비활성화기들을 흡기 비활성화 상태로 놓도록, 상기 흡기 비활성화기 제어기를 작동시키게 하는, 실행 가능 명령어들을 더 포함하는, 내연 기관.
  21. 내연 기관을 위한 실린더 비활성화를 제어하는 방법으로서,
    상기 내연 기관은, 각각이 적어도 하나의 흡기 밸브와 적어도 하나의 배기 밸브를 포함하는 복수의 실린더;
    상기 복수의 실린더와 연관된 복수의 흡기 비활성화기 - 상기 복수의 실린더의 각 실린더마다, 상기 복수의 흡기 비활성화기 중 적어도 하나의 흡기 비활성화기가, 상기 적어도 하나의 흡기 밸브에 작동 가능하게 연결되고, 상기 적어도 하나의 흡기 밸브의 작동이 허용되는 흡기 활성화 상태 또는 상기 적어도 하나의 흡기 밸브의 작동이 허용되지 않는 흡기 비활성화 상태로 작동하도록 제어될 수 있음 -;
    상기 복수의 실린더와 연관된 복수의 배기 비활성화기 - 상기 복수의 실린더의 각 실린더마다, 상기 복수의 배기 비활성화기 중 적어도 하나의 배기 비활성화기가, 상기 적어도 하나의 배기 밸브에 작동 가능하게 연결되고, 상기 적어도 하나의 배기 밸브의 작동이 허용되는 배기 활성화 상태 또는 상기 적어도 하나의 배기 밸브의 작동이 허용되지 않는 배기 비활성화 상태로 작동하도록 제어될 수 있음 -;
    상기 복수의 실린더 중 적어도 2개의 실린더와 연관된 상기 흡기 비활성화기들에 작동 가능하게 연결된 흡기 비활성화기 제어기; 및
    상기 적어도 2개의 실린더와 연관된 상기 배기 비활성화기들에 작동 가능하게 연결된 배기 비활성화기 제어기를 포함하고,
    당해 방법은,
    상기 적어도 2개의 실린더와 연관된 상기 흡기 비활성화기들을 흡기 비활성화 상태로 놓도록 상기 흡기 비활성화기 제어기를 작동시키는 단계; 및
    상기 적어도 2개의 실린더와 연관된 상기 배기 비활성화기들을 배기 비활성화 상태로 놓도록 상기 배기 비활성화기 제어기를 작동시키는 단계를 포함하는, 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 배기 비활성화기들을 배기 비활성화 상태로 놓도록 상기 배기 비활성화기 제어기를 작동시키는 단계는 상기 흡기 비활성화기들을 흡기 비활성화 상태로 놓도록 상기 흡기 비활성화기 제어기를 작동시키는 단계와 실질적으로 동시에 수행되는, 방법.
  23. 제21항에 있어서, 상기 배기 비활성화기들을 배기 비활성화 상태로 놓도록 상기 배기 비활성화기 제어기를 작동시키는 단계는 상기 흡기 비활성화기들을 흡기 비활성화 상태로 놓도록 상기 흡기 비활성화기 제어기를 작동시키는 단계 이후에 수행되는, 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 흡기 비활성화기 제어기를 작동시킨 이후 일정 기간이 완료된 후에 상기 배기 비활성화기 제어기를 작동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 기간은 엔진 속도, 오일 온도, 냉각수 온도 또는 오일 압력 중 적어도 하나에 기초하는, 방법.
  26. 제23항에 있어서, 크랭크샤프트의 각도 범위에 기초하여 상기 흡기 비활성화기 제어기 또는 상기 배기 비활성화기 제어기 또는 이들 두 제어기를 작동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 각도 범위는 엔진 속도, 오일 온도, 냉각수 온도 또는 오일 압력 중 적어도 하나에 기초하는, 방법.
  28. 제23항에 있어서,
    상기 배기 비활성화기들을 배기 활성화 상태로 놓도록 상기 배기 비활성화기 제어기를 작동시키는 단계; 및
    상기 흡기 비활성화기들을 흡기 활성화 상태로 놓도록 상기 흡기 비활성화기 제어기를 후속적으로 작동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  29. 제28항에 있어서, 크랭크샤프트의 각도 범위에 기초하여 상기 흡기 비활성화기 제어기 또는 상기 배기 비활성화기 제어기 또는 이들 두 제어기를 작동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  30. 제21항에 있어서, 상기 흡기 비활성화기들을 흡기 비활성화 상태로 놓도록 상기 흡기 비활성화기 제어기를 작동시키는 단계는 상기 적어도 2개의 실린더와 연관된 상기 배기 비활성화기들을 배기 비활성화 상태로 놓도록 상기 배기 비활성화기 제어기를 작동시키는 단계 이후에 수행되는, 방법.
  31. 제30항에 있어서, 상기 배기 비활성화기 제어기를 작동시킨 이후 일정 기간이 완료된 후에 상기 흡기 비활성화기 제어기를 작동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  32. 제31항에 있어서, 상기 기간은 엔진 속도, 오일 온도, 냉각수 온도 또는 오일 압력 중 적어도 하나에 기초하는, 방법.
  33. 제30항에 있어서, 크랭크샤프트의 각도 범위에 기초하여 상기 배기 비활성화기 제어기 또는 상기 흡기 비활성화기 제어기 또는 이들 두 제어기를 작동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  34. 제33항에 있어서, 상기 각도 범위는 엔진 속도, 오일 온도, 냉각수 온도 또는 오일 압력 중 적어도 하나에 기초하는, 방법.
  35. 제30항에 있어서,
    상기 흡기 비활성화기들을 흡기 활성화 상태로 놓도록 상기 흡기 비활성화기 제어기를 작동시키는 단계; 및
    상기 배기 비활성화기들을 배기 활성화 상태로 놓도록 상기 배기 비활성화기 제어기를 후속적으로 작동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  36. 제35항에 있어서, 크랭크샤프트의 각도 범위에 기초하여 상기 흡기 비활성화기 제어기 또는 상기 배기 비활성화기 제어기 또는 이들 두 제어기를 작동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  37. 제36항에 있어서, 상기 각도 범위는 엔진 속도, 오일 온도, 냉각수 온도 또는 오일 압력 중 적어도 하나에 기초하는, 방법.
  38. 제30항에 있어서, 상기 내연기관은 제1 실린더 내지 제6 실린더를 갖는 인라인 엔진을 포함하며, 이 인라인 엔진에서 이들 복수의 실린더는 양의 동력 작동 동안 제1 실린더, 그 다음 제5 실린더, 그 다음 제3 실린더, 그 다음 제6 실린더, 그 다음 제2 실린더, 그 다음 제4 실린더의 순서로 반복적으로 점화되고, 상기 흡기 비활성화기 제어기는 제1 실린더 내지 제3 실린더를 포함하는 제1 실린더 그룹 또는 제4 실린더 내지 제6 실린더를 포함하는 제2 실린더 그룹을 위한 흡기 비활성화기들에 작동 가능하게 연결되고, 상기 배기 비활성화기 제어기는 상기 제1 실린더 그룹 또는 상기 제2 실린더 그룹을 위한 배기 비활성화기들에 작동 가능하게 연결되고,
    당해 방법은,
    상기 제1 실린더 그룹 또는 상기 제2 실린더 그룹 중의 선택된 실린더의 메인 배기 이벤트가 손실되지 않도록, 그리고 상기 제1 실린더 그룹 또는 상기 제2 실린더 그룹을 위한 배기 비활성화기들을 배기 비활성화 상태로 놓도록, 상기 배기 비활성화기 제어기를 작동시키는 단계; 및
    상기 제1 실린더 그룹 또는 상기 제2 실린더 그룹 중의 상기 선택된 실린더의 메인 흡기 이벤트가 손실되지 않도록, 그리고 상기 제1 실린더 그룹 또는 상기 제2 실린더 그룹을 위한 흡기 비활성화기들을 흡기 비활성화 상태로 놓도록, 상기 흡기 비활성화기 제어기를 작동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  39. 내연 기관으로서,
    각각이 적어도 하나의 흡기 밸브와 적어도 하나의 배기 밸브를 포함하는 복수의 실린더;
    상기 복수의 실린더와 연관된 복수의 흡기 비활성화기 - 상기 복수의 실린더의 각 실린더마다, 상기 복수의 흡기 비활성화기 중 적어도 하나의 흡기 비활성화기가, 상기 적어도 하나의 흡기 밸브에 작동 가능하게 연결되고, 상기 적어도 하나의 흡기 밸브의 작동이 허용되는 흡기 활성화 상태 또는 상기 적어도 하나의 흡기 밸브의 작동이 허용되지 않는 흡기 비활성화 상태로 작동하도록 제어될 수 있음 -;
    상기 복수의 실린더와 연관된 복수의 배기 비활성화기 - 상기 복수의 실린더의 각 실린더마다, 상기 복수의 배기 비활성화기 중 적어도 하나의 배기 비활성화기가, 상기 적어도 하나의 배기 밸브에 작동 가능하게 연결되고, 상기 적어도 하나의 배기 밸브의 작동이 허용되는 배기 활성화 상태 또는 상기 적어도 하나의 배기 밸브의 작동이 허용되지 않는 배기 비활성화 상태로 작동하도록 제어될 수 있음 -;
    상기 복수의 실린더들 중 적어도 2개의 실린더와 연관된 흡기 비활성화기들과 배기 비활성화기들에 작동 가능하게 연결된 비활성화기 제어기; 및
    실행 가능 명령어를 저장하는 메모리 및 적어도 하나의 처리 디바이스를 포함하는 엔진 제어기를 포함하고, 상기 명령어는 상기 적어도 하나의 처리 디바이스에 의해 실행될 때 상기 적어도 하나의 처리 디바이스로 하여금,
    상기 적어도 2개의 흡기 비활성화기들을 흡기 비활성화 상태로 놓도록 그리고 상기 적어도 2개의 배기 비활성화기들을 배기 비활성화 상태로 놓도록 상기 비활성화기 제어기를 크랭크샤프트의 각도 범위에 기초하여 작동시키는, 내연 기관.
  40. 제39항에 있어서, 상기 메모리는, 상기 적어도 하나의 처리 디바이스에 의해 실행될 때 상기 적어도 하나의 처리 디바이스로 하여금,
    상기 적어도 2개의 실린더 중 선택된 실린더의 메인 배기 이벤트는 손실되지 않고 상기 선택된 실린더의 메인 흡기 이벤트가 손실되도록 상기 비활성화기 제어기를 작동시키는, 내연 기관.
  41. 제40항에 있어서, 상기 적어도 2개의 실린더 중의 상기 선택된 실린더 이외의 실린더들은 선택되지 않은 실린더이고, 상기 메모리는, 상기 적어도 하나의 처리 디바이스에 의해 실행될 때 상기 적어도 하나의 처리 디바이스를 하여금,
    상기 적어도 2개의 실린더와 연관된 상기 흡기 비활성화기들을 흡기 활성화 상태로 놓고 상기 적어도 2개의 실린더와 연관된 상기 적어도 2개의 배기 비활성화기를 배기 활성화 상태로 놓게끔, 그리고 상기 선택되지 않은 실린더들의 메인 배기 이벤트들이 상기 선택되지 않은 실린더들의 흡기 이벤트들 이전에 발생하게끔 상기 비활성화기 제어기를 작동시키게 하는 실행 가능 명령어를 더 포함하는, 내연 기관.
  42. 내연 기관을 위한 실린더 비활성화를 제어하는 방법으로서,
    상기 내연 기관은, 각각이 적어도 하나의 흡기 밸브와 적어도 하나의 배기 밸브를 포함하는 복수의 실린더;
    상기 복수의 실린더와 연관된 복수의 흡기 비활성화기 - 상기 복수의 실린더의 각 실린더마다, 상기 복수의 흡기 비활성화기 중 적어도 하나의 흡기 비활성화기가, 상기 적어도 하나의 흡기 밸브에 작동 가능하게 연결되고, 상기 적어도 하나의 흡기 밸브의 작동이 허용되는 흡기 활성화 상태 또는 상기 적어도 하나의 흡기 밸브의 작동이 허용되지 않는 흡기 비활성화 상태로 작동하도록 제어될 수 있음 -;
    상기 복수의 실린더와 연관된 복수의 배기 비활성화기 - 상기 복수의 실린더의 각 실린더마다, 상기 복수의 배기 비활성화기 중 적어도 하나의 배기 비활성화기가, 상기 적어도 하나의 배기 밸브에 작동 가능하게 연결되고, 상기 적어도 하나의 배기 밸브의 작동이 허용되는 배기 활성화 상태 또는 상기 적어도 하나의 배기 밸브의 작동이 허용되지 않는 배기 비활성화 상태로 작동하도록 제어될 수 있음 -;
    상기 복수의 실린더 중 적어도 2개의 실린더와 연관된 흡기 비활성화기들과 배기 비활성화기들에 작동 가능하게 연결된 비활성화기 제어기;
    당해 방법은,
    상기 적어도 2개의 실린더와 연관된 상기 흡기 비활성화기들을 흡기 비활성화 상태로 놓고 상기 적어도 2개의 실린더와 연관된 상기 배기 비활성화기들을 상기 배기 비활성화 상태로 놓도록 상기 비활성화기 제어기를 크랭크샤프트의 각도 범위에 기초하여 작동시키는 단계를 포함하는, 방법.
  43. 제42항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 실린더 중 선택된 실린더의 메인 배기 이벤트는 손실되지 않고 상기 선택된 실린더의 메인 흡기 이벤트가 손실되도록 상기 비활성화기 제어기를 작동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  44. 제43항에 있어서, 상기 적어도 2개의 실린더 중의 상기 선택된 실린더 이외의 실린더들은 선택되지 않은 실린더이고, 당해 방법은,
    상기 적어도 2개의 실린더와 연관된 상기 흡기 비활성화기들을 흡기 활성화 상태로 놓고 상기 적어도 2개의 실린더와 연관된 상기 배기 비활성화기들을 상기 배기 활성화 상태로 놓게끔, 그리고 상기 선택되지 않은 실린더들의 메인 배기 이벤트들이 상기 선택되지 않은 실린더들의 흡기 이벤트들 이전에 발생하게끔 상기 비활성화기 제어기를 작동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
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