汽缸啟用和停用控制系統和方法

2023-04-26 14:26:56 1

汽缸啟用和停用控制系統和方法
【專利摘要】本發明涉及汽缸啟用和停用控制系統和方法。分級模塊分別為發動機的N個預定汽缸啟用/停用序列確定N個分級值。N是大於或等於二的整數。汽缸控制模塊基於N個分級值來選擇所述N個預定汽缸啟用/停用序列中的一個作為發動機的汽缸的所需汽缸啟用/停用序列。汽缸控制模塊還：基於所需汽缸啟用/停用序列啟用將要被啟用的汽缸中的第一汽缸的進氣門和排氣門的打開；以及基於所需汽缸啟用/停用序列停用將要被停用的汽缸中的第二汽缸的進氣門和排氣門的打開。燃料控制模塊提供燃料至所述汽缸中的所述第一汽缸並且禁止向所述汽缸中的所述第二汽缸加燃料。
【專利說明】汽缸啟用和停用控制系統和方法
[0001]相關申請的交叉引用
本申請要求於2012年8月24日提交的美國臨時申請序列號61/693，057的權益。上述申請的公開內容全部併入本文以供參考。
[0002]本申請涉及2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，451、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，351、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，590、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，536、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，435、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，471、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，737、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，701、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，518、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/799，129、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，540、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，574、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/799，181、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/799，116、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，624、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，384、2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，755和2013年3月13日提交的美國專利申請序列號13/798，400。上述申請的全部公開內容併入本文以供參考。
【技術領域】
[0003]本公開涉及內燃發動機並且更具體地涉及汽缸啟用和停用控制系統和方法。
【背景技術】
[0004]這裡提供的背景描述是用於大體呈現本公開背景的目的。本發明人在這個【背景技術】部分中所描述的工作以及在申請時沒有作為現有技術被描述的各方面既不明確地也不暗示地被認為是牴觸本公開內容的現有技術。
[0005]內燃發動機燃燒汽缸內的空氣和燃料混合物以便驅動活塞，其產生驅動扭矩。在一些發動機類型中，進入發動機的空氣流可以經由節氣門被調整。節氣門可以調節節氣面積，其增加或減少進入發動機的空氣流。隨著節氣面積增加，進入發動機的空氣流增加。燃料控制系統調節燃料被噴射的速率以便提供所需空氣/燃料混合物至汽缸和/或實現所需扭矩輸出。增加被提供給汽缸的空氣和燃料的量會增加發動機的扭矩輸出。
[0006]在一些情況下，可以停用發動機的一個或更多個汽缸。停用汽缸可以包括停用汽缸的進氣門的打開和關閉並且中止向汽缸加燃料。當在一個或更多個汽缸被停用的同時發動機能夠產生被請求的扭矩量時所述一個或更多個汽缸可以被停用，例如以便減少燃料消耗。

【發明內容】

[0007]分級模塊分別為發動機的N個預定汽缸啟用/停用序列確定N個分級值(rankingvalue)。N是大於或等於二的整數。汽缸控制模塊基於N個分級值來選擇所述N個預定汽缸啟用/停用序列中的一個作為發動機的汽缸的所需汽缸啟用/停用序列。汽缸控制模塊還:基於所需汽缸啟用/停用序列啟用汽缸中要被啟用的第一汽缸的進氣門和排氣門的打開；以及基於所需汽缸啟用/停用序列停用汽缸中要被停用的第二汽缸的進氣門和排氣門的打開。燃料控制模塊提供燃料至所述汽缸中的第一汽缸並且禁止向所述汽缸中的第二汽缸加燃料。
[0008]在其他特徵中，汽缸控制方法包括:分別為發動機的N個預定汽缸啟用/停用序列確定N個分級值，其中N是大於或等於二的整數；以及基於所述N個分級值，選擇所述個N預定汽缸啟用/停用序列中的一個作為發動機的汽缸的所需汽缸啟用/停用序列。汽缸控制方法還包括:基於所需汽缸啟用/停用序列啟用汽缸中要被啟用的第一汽缸的進氣門和排氣門的打開；基於所需汽缸啟用/停用序列停用汽缸中要被停用的第二汽缸的進氣門和排氣門的打開；提供燃料至所述汽缸中的第一汽缸；以及禁用向所述汽缸中的第二汽缸加燃料。
[0009]本發明還提供了以下技術方案。
[0010]方案1.一種車輛的汽缸控制系統，所述汽缸控制系統包括:
分級模塊，所述分級模塊分別為發動機的N個預定汽缸啟用/停用序列確定N個分級
值，
其中N是大於或等於二的整數；
汽缸控制模塊，所述汽缸控制模塊:
基於所述N個分級值，選擇所述N個預定汽缸啟用/停用序列中的一個作為所述發動機的汽缸的所需汽缸啟用/停用序列；
基於所述所需汽缸啟用/停用序列來啟用所述汽缸中要被啟用的第一汽缸的進氣門和排氣門的打開；和
基於所述所需汽缸啟用/停用序列來停用所述汽缸中要被停用的第二汽缸的進氣門和排氣門的打開；以及
燃料控制模塊，所述燃料控制模塊提供燃料至所述汽缸中的所述第一汽缸並且禁止向所述汽缸中的所述第二汽缸加燃料。
[0011]方案2.根據方案I所述的汽缸控制系統，其中所述分級模塊基於如下因素來確定所述N個分級值:
相應地所述N個預定汽缸啟用/停用序列；以及 多個運行條件。
[0012]方案3.根據方案I所述的汽缸控制系統，還包括:
燃料消耗預測模塊，所述燃料消耗預測模塊分別為所述N個預定汽缸啟用/停用序列確定N個預測制動燃料消耗率(BSFC)；
進氣和排氣(Ι/E)噪聲預測模塊，所述進氣和排氣噪聲預測模塊分別為所述N個預定汽缸啟用/停用序列確定N組R個預測噪聲值；
加速度預測模塊，所述加速度預測模塊分別為所述N個預定汽缸啟用/停用序列確定所述車輛的N個預測縱向加速度；以及
結構噪聲&振動(N&V)預測模塊，所述結構噪聲&振動預測模塊分別為所述N個預定汽缸啟用/停用序列確定所述車輛的乘客艙內的B個部位處的N組Q個預測N&V值，
其中Q、R和B是大於零的整數，並且
其中所述分級模塊分別基於所述N個預測BSFC、所述N個預測縱向加速度、所述N組Q個預測N&V值以及所述N組R個預測噪聲值來確定所述N個分級值。
[0013]方案4.根據方案3所述的汽缸控制系統，其中所述分級模塊進一步基於車輛速度、變速器內的齒輪比以及請求的發動機扭矩輸出來確定所述N個分級值。
[0014]方案5.根據方案3所述的汽缸控制系統，還包括:
發動機條件預測模塊，所述發動機條件預測模塊分別為所述N個預定汽缸啟用/停用序列確定N個預測發動機扭矩、N個預測動態發動機扭矩、N個預測燃料流量以及N個預測節氣門開度；以及
變速器條件預測模塊，所述變速器條件預測模塊分別為所述N個預定汽缸啟用/停用序列確定N個預測變速器輸入扭矩和所述車輛的車輪處的N個預測扭矩，
其中所述燃料消耗預測模塊分別基於所述N個預測燃料流量和所述車輛的車輪處的N個預測扭矩來確定所述N個預測BSFC。
[0015]方案6.根據方案5所述的汽缸控制系統，其中所述加速度預測模塊分別基於所述車輛的車輪處的N個預測扭矩來確定所述N個預測縱向加速度。
[0016]方案7.根據方案5所述的汽缸控制系統，其中所述結構N&V預測模塊分別基於所述N個預測動態發動機扭矩和所述N個預測變速器輸入扭矩來確定所述N組Q個預測N&V 值。
[0017]方案8.根據方案5所述的汽缸控制系統，其中所述發動機條件預測模塊基於如下因素來確定所述N個預測發動機扭矩、所述N個預測動態發動機扭矩、所述N個預測燃料流量和所述N個預測節氣門開度:
相應地所述N個預定汽缸啟用/停用序列；以及
每缸空氣(APC)的質量、每缸殘餘排氣氣體(RPC)的質量、進氣歧管內的壓力、進氣凸輪移相器角度、排氣凸輪移相器角度以及發動機轉速中的至少一者。
[0018]方案9.根據方案5所述的汽缸控制系統，其中所述變速器條件預測模塊基於如下因素來確定所述N個預測變速器輸入扭矩和所述車輪處的N個預測扭矩:
相應地所述N個預測發動機扭矩；以及
相應地所述N個預測動態發動機扭矩、變速器內的齒輪比以及發動機轉速和變速器輸入軸速度之間的差中的至少一者。
[0019]方案10.根據方案I所述的汽缸控制系統，其中所述汽缸控制模塊選擇所述N個預定汽缸啟用/停用序列中與所述N個分級值中的最大值和所述N個分級值中的最小值中的一者相關聯的序列。
[0020]方案11.一種汽缸控制方法，所述汽缸控制方法包括:
分別為發動機的N個預定汽缸啟用/停用序列確定N個分級值，
其中N是大於或等於二的整數；
基於所述N個分級值，選擇所述N個預定汽缸啟用/停用序列中的一個作為所述發動機的汽缸的所需汽缸啟用/停用序列；
基於所述所需汽缸啟用/停用序列來啟用所述汽缸中要被啟用的第一汽缸的進氣門和排氣門的打開；以及
基於所述所需汽缸啟用/停用序列來停用所述汽缸中要被停用的第二汽缸的進氣門和排氣門的打開；
提供燃料至所述汽缸中的所述第一汽缸；以及 禁止向所述汽缸中的所述第二汽缸加燃料。
[0021]方案12.根據方案11所述的汽缸控制方法，還包括基於如下因素來確定所述N個分級值:
相應地所述N個預定汽缸啟用/停用序列；以及 多個運行條件。
[0022]方案13.根據方案11所述的汽缸控制方法，還包括:
分別為所述N個預定汽缸啟用/停用序列確定N個預測制動燃料消耗率(BSFC)；
分別為所述N個預定汽缸啟用/停用序列確定N組R個預測噪聲值；
分別為所述N個預定汽缸啟用/停用序列確定所述車輛的N個預測縱向加速度；
分別為所述N個預定汽缸啟用/停用序列確定所述車輛的乘客艙內的B個部位處的N組Q個預測噪聲&振動(N&V)值，
其中Q、R和B是大於零的整數；並且
分別基於所述N個預測BSFC、所述N個預測縱向加速度、所述N組Q個預測N&V值以及所述N組R個預測噪聲值來確定所述N個分級值。
[0023]方案14.根據方案13所述的汽缸控制方法，還包括進一步基於車輛速度、變速器內的齒輪比以及請求的發動機扭矩輸出來確定所述N個分級值。
[0024]方案15.根據方案13所述的汽缸控制方法，還包括:
分別為所述N個預定汽缸啟用/停用序列確定N個預測發動機扭矩、N個預測動態發動機扭矩、N個預測燃料流量以及N個預測節氣門開度；
分別為所述N個預定汽缸啟用/停用序列確定N個預測變速器輸入扭矩和所述車輛的車輪處的N個預測扭矩；和
分別基於所述N個預測燃料流量和所述車輛的車輪處的N個預測扭矩來確定所述N個預測BSFC。
[0025]方案16.根據方案15所述的汽缸控制方法，還包括分別基於所述車輛的車輪處的N個預測扭矩來確定所述N個預測縱向加速度。
[0026]方案17.根據方案15所述的汽缸控制方法，還包括分別基於所述N個預測動態發動機扭矩和所述N個預測變速器輸入扭矩來確定所述N組Q個預測N&V值。
[0027]方案18.根據方案15所述的汽缸控制方法，還包括基於如下因素來確定所述N個預測發動機扭矩、所述N個預測動態發動機扭矩、所述N個預測燃料流量和所述N個預測節氣門開度:
相應地所述N個預定汽缸啟用/停用序列；以及
每缸空氣(APC)的質量、每缸殘餘排氣氣體(RPC)的質量、進氣歧管內的壓力、進氣凸輪移相器角度、排氣凸輪移相器角度以及發動機轉速中的至少一者。
[0028]方案19.根據方案15所述的汽缸控制方法，還包括基於如下因素來確定所述N個預測變速器輸入扭矩和所述車輪處的N個預測扭矩: 相應地所述N個預測發動機扭矩；以及
相應地所述N個預測動態發動機扭矩、變速器內的齒輪比以及發動機轉速和變速器輸入軸速度之間的差中的至少一者。
[0029]方案20.根據方案11所述的汽缸控制方法，還包括選擇所述N個預定汽缸啟用/停用序列中與所述N個分級值中的最大值和所述N個分級值中的最小值中的一者相關聯的序列。
[0030]從下文提供的具體說明將顯而易見到本公開的應用的其他方面。應該理解的是，詳細描述和具體示例僅用於描述目的並且不試圖限制本公開的範圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]從詳細描述和附圖將更加全面地理解本公開，附圖中:
圖1是根據本公開的示例性發動機系統的功能框圖；
圖2是根據本公開的示例性發動機控制系統的功能框圖；
圖3是根據本公開的示例性汽缸控制模塊的功能框圖；
圖4是示出根據本公開的確定N個預定汽缸啟用/停用序列中的每個的分級值的示例性方法的流程圖；以及
圖5是示出根據本公開的根據所述N個預定汽缸啟用/停用序列中的選定序列來控制汽缸啟用和停用的示例性方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0032]內燃發動機燃燒汽缸內的空氣和燃料混合物以便產生扭矩。在一些情況下，發動機控制模塊(ECM)可以停用發動機的一個或更多個汽缸。當在一個或更多個汽缸被停用的同時發動機能夠產生被請求的扭矩量時ECM可以停用所述一個或更多個汽缸，例如以便減少燃料消耗。停用汽缸可以包括停用汽缸的進氣門的打開和關閉並且中止向汽缸加燃料。
[0033]本公開的ECM包括N個預定汽缸啟用/停用序列，其中N是大於或等於二的整數。預定啟用/停用序列各自指示出汽缸應該被啟用還是停用、下一汽缸應該被啟用還是停用、下一汽缸應該被啟用還是停用，等等。
[0034]燃料效率、駕駛質量以及噪聲和振動(N&V)至少部分地基於汽缸被啟用和停用的序列而定。ECM分別為N個預定汽缸啟用/停用序列確定N個分級值。預定汽缸啟用/停用序列的分級值可以對應於與根據該預定汽缸啟用/停用序列來啟用和停用汽缸相關聯的燃料效率、駕駛質量以及N&V的預測成本、益處或其組合。
[0035]ECM基於分級值來選擇所述N個預定汽缸啟用/停用序列中的一個以便優化運行條件下的燃料效率、駕駛質量和/或N&V。ECM基於所述預定啟用/停用序列中的選定序列來啟用和停用發動機的汽缸。
[0036]現在參考圖1，示出了示例性發動機系統100的功能框圖。車輛的發動機系統100包括發動機102，其基於來自駕駛員輸入模塊104的駕駛員輸入來燃燒空氣/燃料混合物以生產扭矩。空氣通過進氣系統108被吸入到發動機102內。進氣系統108可以包括進氣歧管110和節氣門112。僅作為示例，節氣門112可以包括具有可旋轉葉片的蝶形閥。發動機控制模塊(ECM) 114控制節氣門致動器模塊116，並且節氣門致動器模塊116調整節氣門112的打開以控制進入進氣歧管110的氣流。
[0037]來自進氣歧管110的空氣被吸入到發動機102的汽缸內。雖然發動機102包括多個汽缸，不過為了圖釋目的，示出單個代表性汽缸118。僅作為示例，發動機102可以包括
2、3、4、5、6、8、10和/或12個汽缸。ECM 114可以指令汽缸致動器模塊120在某些情況下選擇性地停用一些汽缸，這將在下文中被進一步討論，其可以改善燃料效率。
[0038]發動機102可以使用四衝程循環而操作。如下所述的四衝程被稱為進氣衝程、壓縮衝程、燃燒衝程和排氣衝程。在曲軸(未示出)的每轉期間，這四個衝程中的兩個發生於汽缸118內。因此，對於汽缸118而言，為了經歷全部四個衝程，二圈曲軸迴轉是必要的。
[0039]在汽缸118被啟用時，來自進氣歧管110的空氣在進氣衝程期間通過進氣門122被吸入到汽缸118內。ECM 114控制燃料致動器模塊124，其調整燃料噴射以達到所需空/燃比。燃料可以在中心部位或在多個部位(例如每個汽缸的進氣門122附近)被噴射到進氣歧管110內。在各種實施方式(未示出)中，燃料可以被直接噴射到汽缸內或與汽缸關聯的混合腔/埠內。燃料致動器模塊124可以中止燃料向被停用的汽缸的噴射。
[0040]被噴射的燃料與空氣混合併且在汽缸118內產生空氣/燃料混合物。在壓縮衝程期間，汽缸118內的活塞(未示出)壓縮空氣/燃料混合物。發動機102可以是壓縮點火發動機，在這種情況下壓縮導致空氣/燃料混合物的點火。替代性地，發動機102可以是火花點火發動機，在這種情況下火花致動器模塊126基於來自ECM 114的信號給汽缸118內的火花塞128充能，其點燃空氣/燃料混合物。一些發動機類型，例如均質充氣壓縮點火(HCCI)發動機可以執行壓縮點火和火花點火二者。可以相對於活塞在其最頂部位置(這將被稱為上止點(TDC))的時間來規定火花的正時。
[0041]火花致動器模塊126可以由規定在TDC之前或之後多久的正時信號控制來產生火花。因為活塞位置直接地相關於曲軸旋轉，所以火花致動器模塊126的操作可以同步於曲軸的位置。火花致動器模塊126可以中止向被停用的汽缸提供火花，或者向被停用的汽缸提供火花。
[0042]在燃燒衝程期間，空氣/燃料混合物的燃燒向下驅動活塞，從而驅動曲軸。燃燒衝程可以被定義成在活塞到達TDC和活塞返回到被稱為下止點(BDC)的最底部位置的時間之間的時間。
[0043]在排氣衝程期間，活塞開始從BDC向上運動並且通過排氣門130排出燃燒的副產物。燃燒的副產物經由排氣系統134從車輛排出。
[0044]可以通過進氣凸輪軸140控制進氣門122，而可以通過排氣凸輪軸142控制排氣門130。在各種實施方式中，多個進氣凸輪軸(包括進氣凸輪軸140)可以控制汽缸118的多個進氣門(包括進氣門122)和/或可以控制多組汽缸(包括汽缸118)的進氣門(包括進氣門122)。類似地，多個排氣凸輪軸(包括排氣凸輪軸142)可以控制汽缸118的多個排氣門和/或可以控制多組汽缸(包括汽缸118)的排氣門(包括排氣門130)。雖然示出並討論了基於凸輪軸的氣門致動，不過可以應用無凸輪的氣門致動器。
[0045]汽缸致動器模塊120可以通過禁止進氣門122和/或排氣門130的打開而停用汽缸118。進氣門122打開的時間可以相對於活塞TDC被進氣凸輪移相器148改變。排氣門130打開的時間可以相對於活塞TDC被排氣凸輪移相器150改變。移相器致動器模塊158可以基於來自ECM 114的信號來控制進氣凸輪移相器148和排氣凸輪移相器150。當被實施時，可變氣門升程(未示出)也可以由移相器致動器模塊158控制。在各種其他實施方式中，進氣門122和/或排氣門130可以由凸輪軸之外的致動器控制，例如機電致動器、電動液壓致動器、電磁致動器，等等。
[0046]發動機系統100可以包括向進氣歧管110提供加壓空氣的增壓裝置。例如，圖1示出渦輪增壓器，其包括被流動通過排氣系統134的排氣氣體驅動的渦輪160-1。渦輪增壓器還包括壓縮機160-2，其被渦輪160-1驅動並且壓縮通向節氣門112的空氣。在各種實施方式中，被曲軸驅動的機械增壓器(未示出)可以壓縮來自節氣門112的空氣並且將壓縮空氣傳輸到進氣歧管110。
[0047]廢氣門162可以允許排氣繞過渦輪160-1，從而減小渦輪增壓器的增壓(進氣空氣壓縮的量)。ECM 114可以經由增壓致動器模塊164控制渦輪增壓器。增壓致動器模塊164可以通過控制廢氣門162的位置來調整渦輪增壓器的增壓。在各種實施方式中，多個渦輪增壓器可以由增壓致動器模塊164控制。渦輪增壓器可以具有可變幾何構型，其可以由增壓致動器模塊164控制。
[0048]中間冷卻器(未不出)可以耗散壓縮空氣充氣內所包含的一些熱量，該熱量隨著空氣被壓縮而產生。雖然為了圖釋目的被單獨示出，不過渦輪160-1和壓縮機160-2可以被機械聯接於彼此，從而將進氣空氣置於緊鄰熱排氣。壓縮空氣充氣可以從排氣系統134的部件吸收熱。
[0049]發動機系統100可以包括選擇性地將排氣氣體重新引導回進氣歧管110的排氣再循環(EGR)閥170。EGR閥170可以位於渦輪增壓器的渦輪160-1的上遊。EGR閥170可以由EGR致動器模塊172控制。
[0050]可以使用曲軸位置傳感器180來測量曲軸位置。可以使用發動機冷卻劑溫度(ECT)傳感器182來測量發動機冷卻劑的溫度。ECT傳感器182可以被放置在發動機102內或者冷卻劑循環所處的其他部位，例如散熱器(未示出)。
[0051]可以使用歧管絕對壓力(MAP)傳感器184來測量進氣歧管110內的壓力。在各種實施方式中，可以測量發動機真空，即環境空氣壓力和進氣歧管110內的壓力之間的差。可以使用質量空氣流量(MAF)傳感器186來測量流入進氣歧管110的空氣的質量流速。在各種實施方式中，MAF傳感器186可以被放置在也包括節氣門112的外殼內。
[0052]可以使用一個或更多個節氣門位置傳感器(TPS) 190來測量節氣門112的位置。可以使用進氣空氣溫度(IAT)傳感器192來測量被吸入發動機102內的空氣的溫度。發動機系統100也可以包括一個或更多個其他的傳感器193。ECM 114可以使用來自傳感器的信號做出發動機系統100的控制判定。
[0053]ECM 114可以與變速器控制模塊194通信以便協調變速器(未示出)內的換檔。例如，ECM 114可以在換檔期間減少發動機扭矩。發動機102經由曲軸向變速器(未示出)輸出扭矩。一個或更多個聯接裝置(例如變矩器和/或一個或更多個離合器)調節在變速器輸入軸和曲軸之間的扭矩傳遞。在變速器輸入軸和變速器輸出軸之間經由齒輪傳遞扭矩。
[0054]在變速器輸出軸和車輛的車輪之間經由一個或更多個差速器、驅動軸等來傳遞扭矩。接收變速器的扭矩輸出的車輪將被稱為驅動輪。不從變速器接收扭矩的車輪將被稱為非驅動輪。
[0055]ECM 114可以與混合動力控制模塊196通信以便協調發動機102和電動馬達198的操作。電動馬達198也可以用作發電機，並且可以用於產生供車輛電氣系統使用和/或存儲在電池內的電能。雖然僅示出並討論了電動馬達198，但是可以實現多個電動馬達。在各種實施方式中，ECM 114、變速器控制模塊194和混合動力控制模塊196的各種功能可以被集成到一個或更多個模塊內。
[0056]改變發動機參數的每個系統可以被稱為發動機致動器。每個發動機致動器接收致動器值。例如，節氣門致動器模塊116可以被稱為發動機致動器，並且節氣門打開面積可以被稱為致動器值。在圖1的示例中，節氣門致動器模塊116通過調節節氣門112的葉片的角度來獲得節氣門打開面積。
[0057]火花致動器模塊126也可以被稱為發動機致動器，而對應的致動器值可以是相對於汽缸TDC的火花提前量。其他的發動機致動器可以包括汽缸致動器模塊120、燃料致動器模塊124、移相器致動器模塊158、增壓致動器模塊164和EGR致動器模塊172。對於這些發動機致動器，致動器值可以分別對應於汽缸啟用/停用序列、加燃料速率、進氣和排氣凸輪移相器角度、增壓壓力和EGR閥打開面積。ECM 114可以產生致動器值以便導致發動機102產生所需發動機輸出扭矩。
[0058]現在參考圖2，示出了示例性發動機控制系統的功能框圖。扭矩請求模塊204可以基於一個或更多個駕駛員輸入212來確定扭矩請求208，所述駕駛員輸入例如加速器踏板位置、制動踏板位置、巡航控制輸入和/或一個或更多個其他合適的駕駛員輸入。扭矩請求模塊204可以額外地或替代性地基於一個或更多個其他扭矩請求來確定扭矩請求208，例如ECM 114產生的扭矩請求和/或從車輛的其他模塊接收的扭矩請求，所述模塊例如變速器控制模塊194、混合動力控制模塊196、底盤控制模塊等等。
[0059]可以基於扭矩請求208來控制一個或更多個發動機致動器。例如，節氣門控制模塊216可以基於扭矩請求208來確定所需節氣門開度220。節氣門致動器模塊116可以基於所需節氣門開度220來調節節氣門112的開度。火花控制模塊224可以基於扭矩請求208來確定所需火花正時228。火花致動器模塊126可以基於所需火花正時228來產生火花。燃料控制模塊232可以基於扭矩請求208來確定一個或更多個所需加燃料參數236。例如，所需加燃料參數236可以包括燃料噴射量、噴射所述量的燃料噴射次數以及每次噴射的正時。燃料致動器模塊124可以基於所需加燃料參數236來噴射燃料。增壓控制模塊240可以基於扭矩請求208來確定所需增壓242。增壓致動器模塊164可以基於所需增壓242來控制增壓裝置的增壓輸出。
[0060]此外，汽缸控制模塊244 (也參見圖3)基於扭矩請求208確定所需汽缸啟用/停用序列248。汽缸致動器模塊120根據所需汽缸啟用/停用序列248停用要被停用的汽缸的進氣門和排氣門。汽缸致動器模塊120也允許根據所需汽缸啟用/停用序列248打開和關閉要被啟用的汽缸的進氣門和排氣門。
[0061]根據所需汽缸啟用/停用序列248中止向要被停用的汽缸加燃料(零加燃料)，並且根據所需汽缸啟用/停用序列248向要被啟用的汽缸提供燃料。火花根據所需汽缸啟用/停用序列248被提供到要被啟用的汽缸。可以根據所需汽缸啟用/停用序列248向要被停用的汽缸提供或中止火花。汽缸停用與燃料截斷(例如，減速燃料截斷)的不同之處在於，在燃料截斷期間中止加燃料的汽缸的進氣門和排氣門在燃料截斷期間仍然被打開和關閉，而當被停用時進氣門和排氣門保持關閉。[0062]圖3包括汽缸控制模塊244的示例性實施方式的功能框圖。現在參考圖2和圖3，N個(數量的)預定汽缸啟用/停用序列被存儲，例如存儲在序列資料庫304中。N是大於或等於2的整數，並且可以是例如3、4、5、6、7、8、9、10或另一合適的值。
[0063]N個預定汽缸啟用/停用序列中的每個包括用於汽缸的預定點火次序中的之後M個事件中的每個事件的一個指示。M可以是大於發動機102的汽缸總數的整數。僅作為示例，M可以是20、40、60、80、發動機的汽缸總數的倍數或另一合適的數量。在各種實施方式中，M可以小於發動機102的汽缸總數。M可以是可校準的並且基於例如發動機102的汽缸總數的、發動機轉速和/或扭矩來設定。
[0064]M個指示中的每個指示出預定點火次序中的對應汽缸應該被啟用還是停用。僅作為示例，N個預定汽缸啟用/停用序列可以各自包括具有M (個)零和/或一的陣列。零可以指示出對應汽缸應該被啟用，並且一可以指示出對應汽缸應該被停用，或者反之亦然。
[0065]下列汽缸啟用/停用序列被提供作為預定汽缸啟用/停用序列的示例。
(1)
[O 1 O 1 O 1...0 1]
(2)[O O 1 O O 1 O O 1]
(3)[O O O 1 O O O 1..1 O O O 1]
(4)[O O O O O 0...0 O]
(5)[I 1 1 1 1 1...1 1]
(6)[011011...0 1 1]
(7)[O O 1 1 O O 1 1...0 O 1 1]
(8)[O I 1 1 O 1 1 1 O 1 1 I]
序列(I)對應於一種重複模式:預定點火次序中的一個汽缸被啟用，預定點火次序中的下一汽缸被停用，預定點火次序中的下一汽缸被啟用，等等。序列(2)對應於一種重複模式:預定點火次序中的兩個相繼汽缸被啟用，預定點火次序中的下一汽缸被停用，預定點火次序中的之後兩個相繼汽缸被啟用，等等。序列(3)對應於一種重複模式:預定點火次序中的三個相繼汽缸被啟用，預定點火次序中的下一汽缸被停用，預定點火次序中的之後三個相繼汽缸被啟用，等等。序列(4)對應於所有汽缸被啟用，並且序列(5)對應於所有汽缸被停用。序列(6)對應於一種重複模式:預定點火次序中的一個汽缸被啟用，預定點火次序中的之後兩個相繼汽缸被停用，預定點火次序中的下一汽缸被啟用，等等。序列(7)對應於一種重複模式:預定點火次序中的兩個相繼汽缸被啟用，預定點火次序中的之後兩個相繼汽缸被停用，預定點火次序中的之後兩個相繼汽缸被啟用，等等。序列(8)對應於一種重複模式:預定點火次序中的一個汽缸`被啟用，預定點火次序中的之後三個相繼汽缸被停用，預定點火次序中的下一汽缸被啟用，等等。
[0066]雖然上面已經提供了 8個示例性汽缸啟用/停用序列，但是N個預定汽缸啟用/停用序列可以包括大量其他的汽缸啟用/停用序列。而且，雖然已經提供重複模式作為示例，但是可以包括一個或更多個非重複的汽缸啟用/停用序列。雖然已經討論了 N個預定汽缸啟用/停用序列被存儲成陣列，但是N個預定汽缸啟用/陣列也可以存儲成另一合適的形式。
[0067]序列選擇模塊308選擇N個預定汽缸啟用/停用序列中的一個並且將所需汽缸啟用/停用序列248設定成所述N個預定汽缸啟用/停用序列中的選定序列。根據預定點火次序中的所需汽缸啟用/停用序列248來啟用或停用發動機102的汽缸。所需汽缸啟用/停用序列248被重複直到選擇N個預定汽缸啟用/停用序列中的不同序列為止。序列選擇模塊308如下所述確定要選擇所述N個預定汽缸啟用/停用序列中的哪一個。
[0068]計數器模塊312選擇性地遞增計數器值(i)。計數器模塊312可以例如在每個第一預定時段、曲軸旋轉的每個第一預定角度或者每次確定分級值(如下討論的)時遞增計數器值。對於在720度曲軸旋轉中發生一個發動機循環且汽缸的TDC呈90度分開的八缸發動機，第一預定角度可以小於或等於90度除以N(S卩，被存儲的預定汽缸啟用/停用序列的數量)。一旦計數器值到達N，則計數器模塊312可以將計數器值重置為零。雖然已經討論了遞增計數器值和重置計數器值為零，但是也可以使用遞減計數器值和重置計數器值為N。
[0069]測試序列選擇模塊316基於發動機轉速348和扭矩請求208在給定時間確定所述N個預定汽缸啟用/停用序列的子集。所述N個預定汽缸啟用/停用序列的子集包括所述N個預定汽缸啟用/停用序列中的T個，其中T是大於零且小於或等於N的整數。
[0070]測試序列選擇模塊316基於計數器值在給定時間選擇所述T個預定汽缸啟用/停用序列中的一個。例如，測試序列選擇模塊316可以在計數器值為I時選擇所述T個預定汽缸啟用/停用序列中的第一序列，在計數器值為2時選擇所述T個預定汽缸啟用/停用序列中的第二序列，在計數器值為3時選擇所述T個預定汽缸啟用/停用序列中的第三序列，等等。測試序列選擇模塊316將測試序列320設定成所述T個預定汽缸啟用/停用序列中的選定序列。
[0071]發動機條件預測模塊324產生預測發動機條件以用於在當前運行條件下根據測試序列320以預定點火次序啟用和停用汽缸。發動機條件預測模塊324基於如下因素產生預測發動機條件:測試序列320、每缸空氣(APC)的質量328、MAP 332、每缸殘餘排氣(RPC)的質量336、進氣凸輪移相器角度340、排氣凸輪移相器角度344、發動機轉速348、火花正時(未示出)和空/燃比(未示出)。
[0072]預測發動機條件包括預測燃料流量352、預測發動機扭矩356、預測動態發動機扭矩360和預測節氣門開度361。預測燃料流量352對應於用於在當前條件328-348 (包括空/燃比)下根據測試序列320來啟用和停用汽缸的燃料通向發動機102的預測流速(例如，質量流速)。預測發動機扭矩356對應於用於在當前條件328-348 (包括空/燃比和火花正時)下根據測試序列320來啟用和停用汽缸的曲軸處的預測扭矩量(例如，制動扭矩)。預測動態發動機扭矩360對應於用於在當前條件328-348 (包括空/燃比和火花正時)下根據測試序列320來啟用和停用汽缸的被施加到發動機體和曲軸(相等且相反的量)的扭矩預測量(例如，以牛頓-米為單位)。預測節氣門開度361對應於用於在當前條件328-348下根據測試序列320來啟用和停用汽缸的節氣門112的預測開度。
[0073]發動機條件預測模塊324可以使用如下函數和映射中的一種來確定預測燃料流量352，所述函數和映射中的一種將測試序列320、APC 328,MAP 332,RPC 336、進氣和排氣凸輪移相器角度340和344、發動機轉速348以及空/燃比關聯於預測燃料流量352。發動機條件預測模塊324可以使用如下函數和映射中的一種來確定預測發動機扭矩356，所述函數和映射中的一種將測試序列320、APC 328、MAP 332、RPC 336、進氣和排氣凸輪移相器角度340和344、發動機轉速348、空/燃比和火花正時關聯於預測發動機扭矩356。發動機條件預測模塊324可以使用如下函數和映射中的一種來確定預測動態發動機扭矩360，所述函數和映射中的一種將測試序列320、APC 328、MAP 332、RPC 336、進氣和排氣凸輪移相器角度340和344、發動機轉速348、空/燃比和火花正時關聯於預測動態發動機扭矩360。發動機條件預測模塊324可以使用如下函數和映射中的一種來確定預測節氣門開度361，所述函數和映射中的一種將測試序列320、APC 328、MAP 332、發動機轉速348以及扭矩請求208關聯於預測節氣門開度361。
[0074]發動機轉速模塊364(圖2)可以基於使用曲軸位置傳感器180測量的曲軸位置368來確定發動機轉速348。APC模塊372 (圖2)可以基於可使用MAP傳感器184測量的MAP332來確定APC 328。APC模塊372可以另外或者替代性地基於使用MAF傳感器186測量的MAF (未示出)來確定APC 328。RPC模塊376 (圖2)可以基於進氣和排氣凸輪移相器角度340和344來確定RPC 336。RPC模塊376可以另外地基於EGR值(例如通向發動機102的EGR的流速)或EGR閥170的開度來確定RPC 336。進氣和排氣凸輪移相器角度340和344可以使用傳感器來測量，或者可以使用用於進氣和排氣凸輪移相器148和150的命令值。
[0075]變速器條件預測模塊380(見圖3)基於預測發動機扭矩356、動態發動機扭矩360、(當前)滑移值384和當前檔位388來產生預測變速器條件。滑移值384對應於發動機轉速348和變速器輸入軸的旋轉速度之間的差。在變速器是自動變速器的車輛中，滑移值384可以被稱為變矩器離合器(TCC)滑移。可以由變速器控制模塊194提供或者基於變速器輸入軸的旋轉速度和發動機轉速348之間的差來確定滑移值384。當前檔位388對應於變速器內接合的當前齒輪比。可以由變速器控制模塊194提供或者例如基於變速器輸入軸的旋轉速度和變速器輸出軸的旋轉速度之間的差來確定當前檔位388。
[0076]預測變速器條件可以包括預測車輪扭矩392和預測動態變速器扭矩396。預測車輪扭矩392對應於用於在當前條件328-348和384-388下根據測試序列320來啟用和停用汽缸的車輛的(例如從動)輪處的預測扭矩量。在各種實施方式中，可以代替預測車輪扭矩392來確定和使用變速器輸出軸上的預測扭矩。預測動態變速器扭矩396對應於用於在當前條件328-348和384-388下根據測試序列320來啟用和停用汽缸的輸入至變速器輸入軸的預測扭矩量(例如以牛頓-米為單位)。
[0077]變速器條件預測模塊380可以使用如下函數和映射中的一種來確定預測車輪扭矩392，所述函數和映射中的一種將預測發動機扭矩356、動態發動機扭矩360、滑移值384以及當前檔位388關聯於預測車輪扭矩392。變速器條件預測模塊380可以使用如下函數和映射中的一種來確定預測動態變速器扭矩396，所述函數和映射中的一種將預測發動機扭矩356、動態發動機扭矩360、滑移值384、當前檔位388和預測動態發動機扭矩360關聯於預測動態變速器扭矩396。
[0078]燃料消耗預測模塊400產生用於在當前條件328-348和384-388下根據測試序列320來啟用和停用汽缸的預測制動燃料消耗率(BSFCM04。燃料消耗預測模塊400基於發動機轉速348、預測燃料流量352和預測車輪扭矩392來確定預測BSFC 404。預測BSFC對應於在一段時間上一個或更多個車輪處產生預測動力量的由發動機102所消耗的預測燃料量，並且可以例如表示成每單位能量(例如毫焦耳)的質量(例如克)。燃料消耗預測模塊400可以使用將發動機轉速348、預測燃料流量352和預測車輪扭矩392關聯於預測BSFC404的函數和映射中的一種來產生預測BSFC 404。
[0079]進氣和排氣(Ι/E)噪聲預測模塊405產生用於在當前條件328-348下根據測試序列320來啟用和停用汽缸的R個預測I/E噪聲406-1至406-R (「預測噪聲406」)。I/E噪聲預測模塊405基於測試序列320、預測節氣門開度361、發動機轉速348以及進氣和排氣凸輪移相器角度340和344來確定預測噪聲406。雖然示出了預測噪聲406中的兩個，但是R是大於零的整數。Ι/E噪聲預測模塊405可以使用將測試序列320、預測節氣門開度361、發動機轉速348以及進氣和排氣凸輪移相器角度340和344關聯於預測噪聲406的一個或更多個函數和映射來確定預測噪聲406。預測噪聲406中的每個對應於預測噪聲量(例如可聽到的)。多種定量噪聲方法中的一種或更多種可以被用於產生預測噪聲406，包括但不限於，其頻譜水平、時跡(time trace)水平等等。
[0080]加速度預測模塊408產生用於在當前條件328-348和384-388下根據測試序列320來啟用和停用汽缸的預測振蕩縱向加速度412。加速度預測模塊408基於預測車輪扭矩392以及一個或更多個其他參數(例如車輛質量、車輛速度、道路坡度和/或一個或更多個其他參數)來確定預測振蕩縱向加速度412。預測振蕩縱向加速度412對應於預測低頻加速度值，該預測低頻加速度值可歸因於在當前條件328-348和384-388下根據測試序列320來啟用和停用汽缸時會存在的扭矩產生。加速度預測模塊408可以使用將預測車輪扭矩392和其他參數關聯於預測振蕩縱向加速度412的函數和映射中的一種來產生預測振蕩縱向加速度412。
[0081]結構噪聲和振動(N&V)預測模塊416產生用於在當前條件328-348和384-388下根據測試序列320來啟用和停用汽缸的Q個預測(結構化或結構傳遞的)N&V 420-1至420-Q(「預測N&V 420」)。結構預測N&V模塊416基於預測動態發動機扭矩360和預測動態變速器扭矩396來確定預測N&V 420。雖然示出了預測N&V 420中的兩個，但是Q是大於零的整數。結構預測N&V模塊416可以使用將預測動態發動機和變速器扭矩360和396關聯於預測N&V 420的函數和映射中的一種來產生預測N&V 420。
[0082]預測N&V 420中的每個對應於車輛內預定部位處(例如車輛的轉向裝置處、駕駛員側的座椅軌道處等等)的預測噪聲和振動量。預定部位可以是車輛的乘客艙內的一個或更多個乘客會經歷振動的部位。可以針對於預定部位中的每個來產生一個或更多個預測N&V (即Q可以大於預定部位數量)。多種定量N&V的方法中的一種或更多種可以被用於產生預測N&V 420，包括但不限於，其頻譜水平、時跡水平等等。
[0083]分級模塊424基於扭矩請求208、預測噪聲406、當前檔位388、預測BSFC 404、預測振蕩縱向加速度412、預測N&V 420和車輛速度432來確定測試序列320的分級值428。可以由變速器控制模塊194來提供車輛速度432，或者例如基於一個或更多個包括從動輪速度的車輪速度、一個或更多個非從動輪速度和/或一個或更多個其他傳感器輸入(例如縱向加速度、基於GPS的位置/速度等等)來確定車輛速度432。分級模塊424可以例如使用將扭矩請求208、當前檔位388、預測BSFC 404、預測噪聲406、預測振蕩縱向加速度412、預測N&V 420和車輛速度432關聯於分級值428的函數和映射中的一種來確定分級值428。分級模塊424可以使用針對每個輸入的單獨加權因數來產生分級值428以便最小化一個或更多個輸入(例如BSFC)且同時將一個或更多個其他輸入維持在特定約束內(例如，使扭矩請求在誤差帶內、N&V低於預定值等等)。
[0084]分級模塊424將分級值428關聯於選擇作為測試序列320的所述N個預定汽缸啟用/停用序列中的一個。分級模塊424可以將分級值428關聯於例如序列資料庫304中的所述N個預定汽缸啟用/停用序列中的一個。預定汽缸啟用/停用序列的分級值可以對應於與根據該預定汽缸啟用/停用序列來啟用和停用汽缸相關聯的燃料效率、駕駛質量以及噪聲和振動(N&V)的預測成本、益處或其組合。
[0085]雖然已經討論了針對N個預定汽缸啟用/停用序列中的僅僅一個來確定分級值428，但是可以隨時間選擇N個預定汽缸啟用/停用序列中的每一個作為測試序列320。因此，分級值將被確定並關聯於N個預定汽缸啟用/停用序列中的每一個。
[0086]類似於測試序列選擇模塊316，序列選擇模塊308基於發動機轉速348和扭矩請求208確定所述N個預定汽缸啟用/停用序列的子集(即T個預定汽缸啟用/停用序列)。序列選擇模塊308基於與T個預定汽缸啟用/停用序列相關聯的分級值選擇T個預定汽缸啟用/停用序列中的一個來用作所需汽缸啟用/停用序列248。例如，序列選擇模塊308可以選擇所述T個預定汽缸啟用/停用序列中與分級值中的最大值相關聯的序列，或者選擇所述T個預定汽缸啟用/停用序列中與分級值中的最小值相關聯的序列。如上所述，根據所需汽缸啟用/停用序列248來啟用和停用汽缸。
[0087]現在參考圖4，呈現了示出確定T個預定汽缸啟用/停用序列中的每個的分級值的示例性方法的流程圖。控制可以開始於502，在此測試序列選擇模塊316基於發動機轉速348和扭矩請求208確定要測試所述N個預定汽缸啟用/序列中的哪T個序列。在504，計數器模塊312重置計數器值(i)。在508，計數器模塊312遞增計數器值。
[0088]在512，測試序列選擇模塊316選擇所述T個預定汽缸啟用/停用序列中的第i個序列作為測試序列320。在516，發動機條件預測模塊324產生用於在當前條件328-348下根據測試序列320啟用和停用汽缸的預測燃料流量352、預測發動機扭矩356、預測動態發動機扭矩360和預測節氣門開度361。發動機條件預測模塊324如上所述確定預測燃料流量352、預測發動機扭矩356、預測動態發動機扭矩360和預測節氣門開度361。
[0089]變速器條件預測模塊380在520處產生用於在當前條件328-348和384-388下根據測試序列320來啟用和停用汽缸的預測車輪扭矩392和預測動態變速器扭矩396。變速器條件預測模塊380如上所述基於預測發動機扭矩356、預測動態發動機扭矩360、滑移值384以及當前檔位388來產生預測車輪扭矩392和預測動態變速器扭矩396。
[0090]在524，結構N&V預測模塊416如上所述基於預測動態發動機扭矩360和預測動態變速器扭矩396來產生預測N&V 420。燃料消耗預測模塊400在524也產生用於在當前條件328-348和384-388下根據測試序列320來啟用和停用汽缸的預測BSFC 404。I/E噪聲預測模塊405在524也產生用於在當前條件328-348下根據測試序列320來啟用和停用汽缸的預測噪聲406。Ι/E噪聲預測模塊405如上所述基於測試序列320、預測節氣門開度361、進氣和排氣凸輪移相器角度340和344以及發動機轉速348來確定預測噪聲406。燃料消耗預測模塊400如上所述基於發動機轉速348、預測燃料流量352和預測車輪扭矩392來確定預測BSFC 404。加速度預測模塊408在524也產生用於在當前條件328-348和384-388下根據測試序列320來啟用和停用汽缸的預測振蕩縱向加速度412。加速度預測模塊408如上所述基於預測車輪扭矩392來確定預測振蕩縱向加速度412。
[0091]在528，分級模塊424針對所述T個預定汽缸啟用/停用序列中的第i個序列(被選擇作為測試序列320)確定分級值428。如上所述，分級模塊424基於扭矩請求208、當前檔位388、預測BSFC 404、預測噪聲406、預測振蕩縱向加速度412、預測N&V 420和車輛速度432來確定分級值428。分級模塊424將分級值428關聯於所述T個預定汽缸啟用/停用序列中的第i個序列。
[0092]在532，計數器模塊312確定計數器值(i )是否等於T (與扭矩請求208和發動機轉速348關聯的N個預定汽缸啟用/停用序列的數量)。如果是真，則控制結束。如果是偽，則控制返回到508來遞增計數器值，選擇T個預定汽缸啟用/停用序列中的另一個，以及確定T個預定啟用/停用序列中該另一個的分級值428。以此方式，隨時間針對T個預定汽缸啟用/停用序列中的每一個來確定分級值。雖然示出且討論了在536之後結束的控制，但是圖4是一種控制迴路的圖釋，並且可以例如每預定數量的曲軸旋轉執行一次控制迴路。
[0093]現在參考圖5，呈現了示出根據N個預定汽缸啟用/停用序列中的一個來啟用和停用汽缸的示例性方法的流程圖。控制可以開始於602，在此序列選擇模塊308基於發動機轉速348和扭矩請求208確定(N個中的)所述T個預定汽缸啟用/停用序列。
[0094]在604，序列選擇模塊308獲得分別與所述T個預定汽缸啟用/停用序列相關聯的分級值。在608，序列選擇模塊308基於分級值選擇所述T個預定汽缸啟用/停用序列中的一個。僅作為示例，控制可以分別基於分級值的量級選擇所述T個預定汽缸啟用/停用序列中的一個。序列選擇模塊308將所需汽缸啟用/停用序列248設定成所述T個預定汽缸啟用/停用序列中的所選序列。
[0095]在612，根據所需汽缸啟用/停用序列248以預定點火次序停用和啟用汽缸。例如，如果所需汽缸啟用/停用序列248指示出預定點火次序中的下一汽缸應該被啟用，預定點火次序中的後續汽缸應該被停用，並且預定點火次序中的後續汽缸應該被啟用，則預定點火次序中的下一汽缸被啟用，預定點火次序中的後續汽缸被停用，並且預定點火次序中的後續汽缸被啟用。
[0096]汽缸控制模塊244停用要被停用的汽缸的進氣門和排氣門的打開。汽缸控制模塊244允許要被啟用的汽缸的進氣門和排氣門的打開和關閉。燃料控制模塊232向要被啟用的汽缸提供燃料並且中止向要被停用的汽缸加燃料。火花控制模塊224向要被啟用的汽缸提供火花。火花控制模塊224可以中止火花或提供火花至要被停用的汽缸。雖然示出了在612之後結束的控制，但是圖5是一種控制迴路的圖釋，並且可以例如每預定數量的曲軸旋轉執行一次控制迴路。
[0097]前文描述實質上僅是說明性的並且決不試圖限制本公開、其應用或使用。能夠以各種形式來實施本公開的廣泛教導。因此，雖然本公開包括具體示例，但是不應該將本公開的真實範圍限制於此，這是因為一旦學習了附圖、說明書以及所附權利要求，則將顯而易見到其他改型。為了清楚的目的，在附圖中將使用相同附圖標記指代類似元件。如這裡所述，短語「A、B和C中的至少一個」應被解釋為使用非排他性邏輯「或」的邏輯(A或B或C)。應理解方法中的一個或更多個步驟可以按不同順序(或同時)被執行而不改變本公開的原理。
[0098]如本文使用的，術語「模塊」可以指以下器件的一部分或包含以下器件:專用集成電路(ASIC);離散電路；集成電路；組合邏輯電路；現場可編程門陣列(FPGA);執行代碼的處理器(共享、專用或成組)；提供描述的功能的其他合適的硬體部件；或上述器件的一些或全部的組合，諸如在片上系統中。術語「模塊」可以包含存儲由處理器執行的代碼的存儲器(共享、專用或成組)。
[0099]上面使用的術語「代碼」可以包含軟體、固件和/或微代碼，並且可以涉及程序、例程、函數、類和/或對象。上面使用的術語「共享」表示來自多個模塊的一些或全部代碼可以使用單個(共享)處理器來執行。此外，來自多個模塊的一些或全部代碼可以由單個(共享)存儲器存儲。上面使用的術語「成組」表示來自單個模塊的一些或全部代碼可以採用一組處理器來執行。此外，來自單個模塊的一些或全部代碼可以使用一組存儲器來存儲。
[0100]本文描述的設備和方法可以通過由一個或更多個處理器執行的一個或更多個電腦程式被部分或全部地實現。電腦程式包含存儲在至少一個非暫時性有形計算機可讀介質上的處理器可執行指令。電腦程式還可包含和/或依賴於存儲的數據。非暫時性有形計算機可讀介質的非限制性示例包括非易失性存儲器、易失性存儲器、磁存儲裝置和光學存儲裝置。
【權利要求】
1.一種車輛的汽缸控制系統，所述汽缸控制系統包括: 分級模塊，所述分級模塊分別為發動機的N個預定汽缸啟用/停用序列確定N個分級值， 其中N是大於或等於二的整數； 汽缸控制模塊，所述汽缸控制模塊: 基於所述N個分級值，選擇所述N個預定汽缸啟用/停用序列中的一個作為所述發動機的汽缸的所需汽缸啟用/停用序列； 基於所述所需汽缸啟用/停用序列來啟用所述汽缸中要被啟用的第一汽缸的進氣門和排氣門的打開；和 基於所述所需汽缸啟用/停用序列來停用所述汽缸中要被停用的第二汽缸的進氣門和排氣門的打開；以及 燃料控制模塊，所述燃料控制模塊提供燃料至所述汽缸中的所述第一汽缸並且禁止向所述汽缸中的所述第二汽缸加燃料。
2.根據權利要求1所述的汽缸控制系統，其中所述分級模炔基於如下因素來確定所述N個分級值: 相應地所述N個預定汽缸啟用/停用序列；以及 多個運行條件。
3.根據權利要求1所述的汽缸控制系統，還包括: 燃料消耗預測模塊，所述燃料消耗預測模塊分別為所述N個預定汽缸啟用/停用序列確定N個預測制動燃料消耗率(BSFC)； 進氣和排氣(Ι/E)噪聲預測模塊，所述進氣和排氣噪聲預測模塊分別為所述N個預定汽缸啟用/停用序列確定N組R個預測噪聲值； 加速度預測模塊，所述加速度預測模塊分別為所述N個預定汽缸啟用/停用序列確定所述車輛的N個預測縱向加速度；以及 結構噪聲&振動(N&V)預測模塊，所述結構噪聲&振動預測模塊分別為所述N個預定汽缸啟用/停用序列確定所述車輛的乘客艙內的B個部位處的N組Q個預測N&V值， 其中Q、R和B是大於零的整數，並且 其中所述分級模塊分別基於所述N個預測BSFC、所述N個預測縱向加速度、所述N組Q個預測N&V值以及所述N組R個預測噪聲值來確定所述N個分級值。
4.根據權利要求3所述的汽缸控制系統，其中所述分級模塊進一步基於車輛速度、變速器內的齒輪比以及請求的發動機扭矩輸出來確定所述N個分級值。
5.根據權利要求3所述的汽缸控制系統，還包括: 發動機條件預測模塊，所述發動機條件預測模塊分別為所述N個預定汽缸啟用/停用序列確定N個預測發動機扭矩、N個預測動態發動機扭矩、N個預測燃料流量以及N個預測節氣門開度；以及 變速器條件預測模塊，所述變速器條件預測模塊分別為所述N個預定汽缸啟用/停用序列確定N個預測變速器輸入扭矩和所述車輛的車輪處的N個預測扭矩， 其中所述燃料消耗預測模塊分別基於所述N個預測燃料流量和所述車輛的車輪處的N個預測扭矩來確定所述N個預測BSFC。
6.根據權利要求5所述的汽缸控制系統，其中所述加速度預測模塊分別基於所述車輛的車輪處的N個預測扭矩來確定所述N個預測縱向加速度。
7.根據權利要求5所述的汽缸控制系統，其中所述結構N&V預測模塊分別基於所述N個預測動態發動機扭矩和所述N個預測變速器輸入扭矩來確定所述N組Q個預測N&V值。
8.根據權利要求5所述的汽缸控制系統，其中所述發動機條件預測模炔基於如下因素來確定所述N個預測發動機扭矩、所述N個預測動態發動機扭矩、所述N個預測燃料流量和所述N個預測節氣門開度: 相應地所述N個預定汽缸啟用/停用序列；以及 每缸空氣(APC)的質量、每缸殘餘排氣氣體(RPC)的質量、進氣歧管內的壓力、進氣凸輪移相器角度、排氣凸輪移相器角度以及發動機轉速中的至少一者。
9.根據權利要求5所述的汽缸控制系統，其中所述變速器條件預測模炔基於如下因素來確定所述N個預測變速器輸入扭矩和所述車輪處的N個預測扭矩: 相應地所述N個預測發動機扭矩；以及 相應地所述N個預測動態發動機扭矩、變速器內的齒輪比以及發動機轉速和變速器輸入軸速度之間的差中的至少一者。
10.一種汽缸控制方法，所述汽缸控制方法包括: 分別為發動機的N個預定汽缸啟用/停用序列確定N個分級值， 其中N是大於或等於二的整數； 基於所述N個分級值，選擇所述N個預定汽缸啟用/停用序列中的一個作為所述發動機的汽缸的所需汽缸啟用/停用序列； 基於所述所需汽缸啟用/停用序列來啟用所述汽缸中要被啟用的第一汽缸的進氣門和排氣門的打開；以及 基於所述所需汽缸啟用/停用序列來停用所述汽缸中要被停用的第二汽缸的進氣門和排氣門的打開； 提供燃料至所述汽缸中的所述第一汽缸；以及 禁止向所述汽缸中的所述第二汽缸加燃料。
【文檔編號】F02D41/00GK103670741SQ201310372645
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月23日 優先權日:2012年8月24日
【發明者】A.B.雷爾, R.S.貝克曼, S.M.奈克 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司