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跳过点火式控制的 发动机中的动态气门控制

阅读：563发布：2022-09-18

专利汇可以提供跳过点火式控制的发动机中的动态气门控制专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且描述了用于改进跳过点火式控制的发动机的燃料经济性以及噪声、振动和粗糙度(NVH)的各种方法和布置。发动机控制器动态地选择用于跳过的点火时机的气体弹簧类型。对跳过/点火模式和气体弹簧类型的确定可以在逐个点火时机的基础上作出。，下面是跳过点火式控制的发动机中的动态气门控制专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种在具有多个气缸的内燃发动机的跳过点火式操作期间控制该发动机的方法，该方法包括：
确定在具有相关联的第一工作循环的第一点火时机将跳过的选定气缸；
选择与该第一跳过的点火时机相关联的第一气体弹簧类型；
控制与该选定气缸相关联的气门，以致使该选定气缸在该第一工作循环期间根据所选定的第一气体弹簧类型进行操作；
确定在具有相关联的第二工作循环的第二点火时机将跳过该选定气缸，该第二点火时机不同于该第一点火时机；以及
选择与该第二跳过的点火时机相关联的第二气体弹簧类型，其中，该第二气体弹簧类型不同于该第一气体弹簧类型。
2.如权利要求1所述的方法，其中，在逐个跳过时机的基础上单独地选择与每个跳过的工作循环相关联的气体弹簧类型。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，对该第一气体弹簧类型的选择至少部分地基于当时的当前气缸负载。
4.如权利要求3所述的方法，其中，对该第二气体弹簧类型的选择至少部分地基于以下中的至少一个：
自该第一跳过的点火时机的操作发生以来经过的时间流逝；
自该第一跳过的点火时机以来在该选定气缸中已经发生的跳过的工作循环的数量；或发动机转速。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该第一选定的气体弹簧类型和该第二选定的气体弹簧类型各自选自由以下项组成的组：低压排气弹簧、高压排气弹簧、以及空气弹簧。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，对该气体弹簧类型的选择至少部分地基于优化燃料经济性，而同时递送请求的发动机输出并提供可接受的NVH水平。
7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，使用凸轮来致动与该选定气缸相关联的气门。
8.如权利要求7所述的方法，其中，这些气门包括进气门和/或排气门，并且如果空动气门挺杆处于其折叠状态，则这些进气门和/或排气门保持处于关闭位置。
9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，对该气体弹簧类型的确定是基于短时域优化算法。
10.如权利要求9所述的方法，其中，该短时域优化算法在优化标准中包括燃料经济性以及与点火/跳过序列相关联的NVH。
11.一种控制具有多个气缸的内燃发动机的跳过点火式操作的方法，每个气缸被配置成以工作循环的序列操作，其中每个工作循环具有相关联的点火时机，该方法包括：
针对每个点火时机，确定跳过相关联的工作循环还是进行点火；
针对每个跳过的工作循环，从多个潜在的气体弹簧类型中单独地选择气体弹簧类型，以与这样的工作循环结合使用，使得在逐个跳过时机的基础上确定用于每个跳过的工作循环的气体弹簧类型，其中，在该内燃发动机的跳过点火式操作期间有时将不同的气体弹簧类型用于不同的跳过时机。
12.如权利要求11所述的方法，其中，这些潜在的气体弹簧类型包括选自由以下项组成的组中的至少两个：低压排气弹簧、高压排气弹簧、以及空气弹簧。
13.如权利要求11或12所述的方法，其中，所选定的气体弹簧类型至少部分地基于当时的当前气缸负载。
14.如权利要求11至13中任一项所述的方法，其中，所选定的气体弹簧类型至少部分地基于当前发动机转速。
15.如权利要求11至14中任一项所述的方法，其中，所选定的气体弹簧类型至少部分地基于当前操作性点火分数。
16.如权利要求11至15中任一项所述的方法，其中，当选定气缸在低于指定阈值的气缸负载下操作时，使用空气弹簧，并且当该选定气缸在高于该指定阈值的气缸负载下操作时，使用低压排气弹簧。
17.如权利要求16所述的方法，其中，该指定阈值根据发动机转速和操作性点火分数中的至少一个而改变。
18.一种控制具有多个气缸的内燃发动机的操作的方法，每个气缸被配置成以工作循环的序列操作，其中每个工作循环具有相关联的点火时机，该方法包括：
在相继地在选定气缸的点火的工作循环之后的多个工作循环期间，指导选定气缸不加燃料和点火；
针对相继地在该选定气缸的点火的工作循环之后的多个工作循环中的第一多个工作循环，将该选定气缸作为第一类型的气体弹簧操作；以及
针对在该多个工作循环中的第一多个工作循环之后的多个工作循环中的至少一个附加工作循环，将该选定气缸作为第二类型的气体弹簧操作，其中，该第二类型的气体弹簧不同于该第一类型的气体弹簧。
19.如权利要求18所述的方法，其中，该第一类型的气体弹簧是低压排气弹簧，而该第二类型的气体弹簧是空气弹簧。
20.如权利要求18所述的方法，其中，该第一类型的气体弹簧是高压排气弹簧，而该第二类型的气体弹簧是空气弹簧。
21.如权利要求18所述的方法，其中，该第一类型的气体弹簧是高压排气弹簧，并且该第二类型的气体弹簧是低压排气弹簧。
22.如权利要求18至21中任一项所述的方法，其中，当该发动机转变到减速气缸断油(DCCO)操作模式时，执行该方法。
23.一种控制具有多个气缸的内燃发动机的方法，每个气缸具有相关联的气门并且被配置成以工作循环的序列操作，每个工作循环具有相关联的点火时机，该方法包括：
指导该发动机的跳过点火式操作，其中，一些工作循环是加燃料并点火的点火的工作循环，并且其他工作循环是不点火的跳过的工作循环；
当该发动机在第一操作区域内以跳过点火式方式操作时，指导气门致动，使得在该第一操作区域内的跳过点火式操作期间发生的跳过的工作循环充当空气弹簧；以及当该发动机在不同于该第一操作区域的第二操作区域内以跳过点火式方式操作时，指导气门致动，使得在该第二操作区域内的操作期间发生的跳过的工作循环充当低压排气弹簧。
24.如权利要求23所述的方法，其中，该第一操作区域至少部分地基于气缸负载。
25.如权利要求23所述的方法，其中，该第一操作区域是气缸负载图的在空气弹簧阈值线下方的区域。
26.如权利要求23至25中任一项所述的方法，其中，该第一操作区域包括比该第二操作区域更低的气缸负载。
27.一种操作具有曲轴、进气歧管和多个工作室的发动机的方法，该方法包括在该发动机的操作期间：
响应于无发动机扭矩请求而停用所有的工作室，使得当该曲轴旋转时，在连续的工作循环中跳过所有的工作室，并且没有空气被泵送通过这些工作室；以及
针对跳过的工作循环中的至少一个工作循环，利用空气弹簧或高压排气弹簧型气体弹簧来操作该多个工作室中的每一个。
28.一种发动机控制器，被配置成根据前述权利要求中任一项来控制内燃发动机的操作。
29.一种有形的计算机可读存储介质，具有编程的指令，这些指令被布置成根据权利要求1至27中任一项来指导内燃发动机的操作。
30.一种发动机控制器，被配置成以跳过点火式方式操作具有多个气缸的内燃发动机，该发动机控制器包括：
点火/跳过序列发生器，其中，该点火/跳过序列发生器生成跳过/点火决定的序列，并且针对每个跳过决定，确定与该跳过相关联的气体弹簧类型。
31.如权利要求30所述的发动机控制，其中，该气体弹簧类型选自由以下项组成的组：
低压排气弹簧、高压排气弹簧、以及空气弹簧。
32.如权利要求30至31中任一项所述的发动机控制，其中，所选定的气体弹簧类型至少部分地基于优化燃料效率。
33.如权利要求30至32中任一项所述的发动机控制，其中，所选定的气体弹簧类型至少部分地基于将NVH降至可接受的水平。
34.如权利要求30至33中任一项所述的发动机控制，其中，该气体弹簧类型是在逐个点火时机的基础上选择的。
35.如权利要求30至34中任一项所述的发动机控制，其中，针对每个点火，该点火/跳过序列发生器确定该点火具有高输出还是低输出。
36.如权利要求30至35中任一项所述的发动机控制，其中，该点火/跳过序列发生器使用短时域优化算法来确定点火/跳过序列以及与该点火/跳过序列中的跳过的工作循环相关联的气体弹簧类型。
37.如权利要求36所述的发动机控制，其中，该短时域优化算法在优化标准中包括燃料经济性以及与点火/跳过序列相关联的NVH。
38.如权利要求30所述的发动机控制，其中，响应于对该内燃发动机的扭矩无请求，该点火/跳过序列发生器生成一系列相继的跳过，并且这些跳过中的至少一些使用高压排气弹簧或空气弹簧。
39.一种计算机可读存储介质，包括以有形形式实施并且适于以具有燃料效率且具有可接受的噪声、振动和粗糙度(NVH)特性的跳过点火式方式操作内燃发动机的可执行计算机代码，其中，该计算机可读介质包括：
用于生成点火/跳过序列以递送期望的扭矩的可执行计算机代码，其中，该点火/跳过序列包括与跳过的点火时机相关联的气体弹簧类型。
40.如权利要求39所述的计算机可读存储介质，其中，该气体弹簧选自由以下项组成的组：低压排气弹簧、高压排气弹簧、以及空气弹簧。

说明书全文

跳过点火式控制的发动机中的动态气门控制

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请要求2017年5月18日提交的美国临时专利申请号62/508,020(P064P)的优先权，该申请以其全文通过援引并入本文。

技术领域

[0003] 本发明总体上涉及在跳过点火式控制下的内燃发动机的操作。各种实施例涉及改变气缸进气事件和排气事件的正时，以在发动机的气缸内形成不同类型的气体弹簧。

背景技术

[0004] 现今运行的大多数车辆(以及许多其他装置)是由内燃(IC)发动机提供动力的。内燃发动机典型地具有在气缸内摆动的往复活塞。燃烧在气缸内发生并且产生的扭矩由活塞通过连接杆传递到曲轴。对于四冲程发动机而言，空气以及在一些情况下的燃料通过进气门引入到气缸，并且排气燃烧气体通过排气门排出。在典型的发动机操作中，气缸条件以循环方式改变，从而以重复模式按顺序遇到进气、压缩、膨胀和排气冲程。每个重复模式可以被称为气缸的工作循环。

[0005] 内燃发动机典型地具有多个气缸或在其中燃烧空气-燃料混合物的其他工作室。与不同发动机气缸相关联的工作循环在时间上交错，使得与不同气缸相关联的膨胀冲程大致等间隔，从而实现最平滑的发动机操作。在膨胀冲程中发生的燃烧产生期望的扭矩以及各种排气气体。膨胀冲程通常表示为燃烧或动力冲程，因为这是动力产生冲程。

[0006] 在正常行驶条件下，内燃发动机产生的扭矩需要在宽泛的范围内变化，以便满足驾驶员的操作需要。多年来，已经提出并利用了用于控制内燃发动机扭矩的多种方法。一些这样的途径考虑了改变发动机的有效排量。改变发动机的有效排量的两种不同的发动机控制途径包括：(1)使用多个固定排量；以及(2)跳过点火式发动机操作。在固定多排量控制中，在低负载条件下停用固定的某组气缸；例如，在某些条件下，八缸发动机可以在相同的4个气缸上操作。相比之下，跳过点火式控制通过有时跳过气缸和有时对气缸点火来操作。在一些发动机中，所有的气缸都能够点火或跳过，而在其他发动机中，只有发动机气缸中的子组具有跳过点火能力。总体上，跳过点火式发动机控制被认为提供了多个潜在优点，包括显著改进许多应用中的燃料经济性的潜能。尽管跳过点火式发动机控制的概念已经存在许多年，并且其益处得到理解，但跳过点火式发动机控制最近才获得一些商业成功。

[0007] 众所周知，操作中的发动机往往是显著的噪声和振动来源，噪声和振动在本领域中经常被统称为NVH(噪声、振动和粗糙度)。总体上，与跳过点火式发动机控制相关联的成见是发动机的跳过点火式操作将使得发动机运转显著更粗暴，也就是相对于常规操作的发动机增大NVH。在诸如汽车应用的许多应用中，跳过点火式发动机控制所呈现出的最显著的挑战之一就是振动控制。事实上，不能令人满意地解决NVH顾虑被认为是阻碍广泛采用跳过点火式类型的发动机控制的一个主要障碍。

[0008] 美国专利号7,954,474、7,886,715、7,849,835、7,577,511、8,099,224、8,131,445、8,131,447、8,616,181、8,701,628、9,086,020、9,328,672、9,387,849、9,399,964、9,
512,794、9,745,905和其他文献描述了使得以跳过点火式操作模式操作各种各样的内燃发动机可行的多种多样的发动机控制器。这些专利和专利申请各自通过援引并入本文。尽管所描述的控制器工作良好，但仍继续努力来进一步改善这些以及其他跳过点火式发动机控制器的性能以进一步减轻在跳过点火式控制下操作发动机的NVH问题并改进燃料经济性。
本申请描述了能够改善多种多样的应用中发动机性能的额外的跳过点火式控制特征和增强。

发明内容

[0009] 在各种实施例中，描述了一种用于改变跳过点火式控制的发动机的跳过工作室中的气体弹簧类型的系统和方法。各种实施例涉及改变气缸进气和排气事件的正时，以更改在跳过的工作循环期间捕集在工作室中的气体的性质。还可以更改燃料喷射正时和点火正时。可以改变气体弹簧的性质以改进NVH水平和燃料经济性。在确定气体弹簧类型时还可以考虑油耗和排气排放物。

[0010] 在一个方面，描述了一种控制在跳过的工作循环期间捕集在工作室中的气体的性质的方法。取决于进气门和排气门打开和关闭序列，捕集的气体具有不同的质量和组成成分，从而在跳过的工作循环期间有效地形成气体弹簧。跳过的工作循环可以具有低压排气弹簧(LPES)、高压排气弹簧(HPES)、或空气弹簧(AS)。可以选择气体弹簧类型以优化燃料效率并提供可接受的NVH水平。

[0011] 在另一个方面，一种发动机控制器确定适合于递送请求的发动机输出的点火/跳过序列。该点火/跳过序列包括关于存在于跳过的工作循环中的气体弹簧类型和可用于停用气门的正时。

[0012] 在另一个方面，描述了一种用于响应于无扭矩请求而操作发动机的方法。响应于无扭矩请求而跳过发动机的所有工作室。在停用的持续时间期间，针对跳过的工作循环中的至少一个工作循环，利用空气弹簧或高压排气弹簧型气体弹簧来操作每个工作室。

[0013] 上文描述的各种方面和特征可以单独地实施或以任何组合实施。附图说明

[0014] 参考结合附图进行的以下说明可以最佳地理解本发明及其优点，在附图中：

[0015] 图1是示出发动机系统的一部分的示意性示例图。

[0016] 图2是在工作循环内气缸中的压力与体积关系的代表性曲线图。

[0017] 图3是针对LPES型气体弹簧而言气缸中的压力与体积关系的代表性曲线图。

[0018] 图4是针对HPES型气体弹簧而言气缸中的压力与体积关系的代表性曲线图。

[0019] 图5是针对AS型气体弹簧而言气缸中的压力与体积关系的代表性曲线图。

[0020] 图6是示出来自与单个气缸相关联的AS、HPES、LPES型气体弹簧的扭矩特征的代表性曲线图。

[0021] 图7是以1/2的点火分数利用LPES和HPES型气体弹簧操作的跳过点火式控制的八缸发动机的总发动机扭矩特征的代表性曲线图。

[0022] 图8是示出示例性发动机控制系统的示意性示例图。

[0023] 图9是用于代表性发动机的LPES和AS型气体弹簧的制动扭矩与进气歧管绝对压力的曲线图。

[0024] 图10是用于代表性发动机的LPES和AS型气体弹簧的制动扭矩与质量空气充气的曲线图。

[0025] 图11是用于代表性发动机的LPES和AS型气体弹簧的制动比燃料消耗与制动平均有效压力的曲线图。

[0026] 在附图中，相同的附图标记有时用于指定相同的结构元件。还应当认识到，附图中的描绘是图解的而不是按比例的。

具体实施方式

[0027] 本发明涉及改进提供动力扭矩以便为车辆提供动力的跳过点火式控制的内燃发动机的操作。本发明公开了通过改变引入和排气事件的正时，在跳过的点火时机期间被捕集在工作室或气缸中的气体可以不同。被捕集的气体形成不同类型的“气体弹簧”，并且所使用的气体弹簧的类型可以根据气缸负载、发动机转速和跳过点火式模式而改变。此处的“气体弹簧类型”是指被捕集在停用的气缸中的气体的量和类型。在跳过点火式操作中可以使用若干类型的气缸停用策略。停用策略可以大体上分类成三种类型：低压排气弹簧(LPES)、高压排气弹簧(HPES)、以及空气弹簧(AS)。每种类别改变进气门、排气门、燃料喷射以及火花正时的停用/重新激活的顺序和正时。在这些气体弹簧类型中的每一个内，存在下文描述的基于哪个气门开始或结束跳过序列而改变的各种子类别。

[0028] 图1示出了示例性内燃发动机，该内燃机发动包括气缸161、活塞163、进气歧管165和排气歧管169。空气通过进气门185被引入到气缸161中。燃烧气体通过排气门187从气缸161排放。节气门171控制空气从空气过滤器或其他空气源到进气歧管中165的流入。燃烧引起的膨胀气体增加气缸中的压力并且向下驱动活塞。活塞的往复线性运动由连接杆189转化为旋转运动，连接杆连接到曲轴183。四冲程发动机进行720度的两个曲轴回转以便完成工作循环。

[0029] 本发明总体上涉及用于在跳过点火式操作期间控制内燃发动机的进气门和排气门的操作的方法和装置。在各种实施例中，使用偏心凸轮打开和关闭气门来控制这些气门。可折叠气门挺杆可以结合在配气机构中以便允许在跳过的工作循环期间停用气门。也就是，只要与气门相关联的可折叠挺杆处于其折叠状态，气门就将保持关闭，而在挺杆处于其刚性状态时，将随着凸轮旋转而打开和关闭。可折叠挺杆是普通类别的空动系统的一种形式，其中凸轮旋转并不引起气门运动。气门停用可以替代性地通过滑动凸轮、可折叠间隙调整器、或可折叠滚柱指轮从动件、以及其他方法来控制。气门正时可以利用凸轮相位器来控制，凸轮相位器相对于曲柄转角来调整气门的打开/关闭正时。在一些实施例中，不需要凸轮来移动气门。气门运动可以通过电磁、液压或气压器件来实现。这些气门运动系统中的任一个可以与本发明一起使用。

[0030] 在一个实施例中，在跳过点火模式下操作的内燃发动机的燃烧和气体交换过程可以改变，使得净或总扭矩产生特性被更改。具体地，停用的气缸的气体弹簧类型可以被更改以调整时间扭矩曲线。气体弹簧引起的扭矩相对于气缸点火事件的适当正时可以导致具有期望特性的整体发动机扭矩波形。例如，在最可能被车辆乘员感知为振动或噪声的频率下可以存在更少的内容。取决于气体弹簧的类型和气缸负载，气缸还可以以更高的效率操作。

[0031] 图2描绘了自然进气式的四冲程奥托循环发动机在点火工作循环上的压力与体积(PV)关系。应注意，在这个图中并且在图3至图5的PV图中用对数标尺表示纵轴(压力)和横轴(比体积)。正常发动机操作涉及在活塞移动的四个冲程或曲轴的两个旋转上发生的进气、压缩、膨胀和排气的重复循环。从上止点(TDC)到下止点(BDC)或反之亦然的活塞移动的每个冲程对应于一个冲程或180度的曲轴旋转。空气进气或吸入冲程在从TDC到BDC(从图2中的点A到点B)的活塞移动的第一冲程期间发生。压缩冲程在从BDC到TDC(从图2中的点B到点C)的活塞移动的第二冲程期间发生。燃烧可以由火花点火引发，并且在第二冲程结束且第三冲程开始的TDC左右发生。膨胀冲程在从TDC到BDC(从图2中的点C到点D)的第三冲程期间发生。排气冲程在从BDC到TDC(从图2中的点D返回到点A)的第四冲程期间发生。PV曲线形成两个环路。总体上，由上部环路限定的区域表示由点火气缸中的燃烧产生的工作量，而由下部环路限定的区域表示因将空气泵送进入和离开气缸而经历的能量损失(这些损失经常被称为泵气损失)。图2中还示出了大气压力，表示为Patm。对于大部分的进气冲程，气缸压力低于大气压力，因为气缸从进气歧管吸入空气，该进气歧管的压力通过节气门的控制而保持低于大气压力。

[0032] 为了改进的燃料效率，期望使泵气损失尽可能小。这通过打开节气门来实现，从而使PV曲线在点A与B之间的那部分更靠近大气压力移位。减低泵气损失是跳过点火式操作提供改进的燃料效率的主要原因，因为发动机输出主要由点火密度控制，而不是通过对进入发动机中的气流进行节流来控制。

[0033] 图2还描绘了气缸的进气门和排气门的代表性打开和关闭时间。点1对应于进气门的打开时间。点2对应于进气门的关闭时间。点3对应于排气门的打开时间。点4对应于排气门的关闭时间。如图所示，进气门在TDC之前一点打开并且排气门在TDC之后一点关闭，从而导致一些进气门/排气门重叠，这在现代发动机中是典型的。进气门关闭的点2典型地在BDC之后一会发生，以利用进入气缸中的气体动量来将更多的空气挤入气缸中并增加体积效率。排气门打开的点3典型地在BDC之前一点发生。应理解，可变凸轮正时和气门升程策略可以在TDC或BDC之前或之后改变进气门/排气门打开/关闭。燃料喷射可以直接地进入气缸中(直接喷射，DI)或通过将燃料喷射到气缸外部的进入空气充气而间接地进入气缸中(进气口燃料喷射，PFI)，并且对于PFI方法将在进气冲程(点A)之前发生且对于DI方法在进气和压缩冲程(点A到以后的点B)期间发生。触发燃烧的火花点火在压缩冲程结束左右发生，如图2所示。其他控制策略是可能的，诸如重新压缩，其中在一个工作循环开始时引入的空气在该循环中始终被保留在气缸中并且在某一随后的循环中燃烧或排出。

[0034] 当气缸在工作循环上被跳过或停用而不是点火时，PV曲线不同于图2所描绘的那样。尤其是对于能够进行进气门和/或排气门停用的发动机，在跳过的工作循环期间可以在气缸中捕集不同量和类型的气体，从而形成不同类型的气体弹簧。

[0035] 一种类型的气体弹簧是低压排气弹簧(LPES)，其PV特性在图3中描绘。通过在紧跟燃烧冲程之后的排气冲程的吸入冲程上立即停用进气门来实现LPES气体弹簧。在这种情况下，进气门保持关闭，而对于另一吸入事件它将正常打开，从而导致气缸从不存在进气歧管真空的可能性。代替PV曲线降至低于大气压力，PV曲线保持处于大气压力或在点A’处略高于大气压力。由于封闭的气缸体积在气缸被密封的排气冲程结束时(点4’)较小，因此使用LPES在封闭的气缸体积被最大化的进气冲程结束时(点E)导致极低的气缸内压力。气缸主要含有来自前一循环的残余排气气体。捕集的残余排气气体然后经历沿着PV曲线移动回到点A’处或附近的压缩冲程。在压缩冲程期间不喷射燃料。火花可以在TDC附近发生或可以不发生；然而，将不存在燃烧，因为气缸中没有可燃烧的空气或燃料。归因于缺少燃料和新鲜充气，将不发生能量释放，并且活塞将开始从点A’处或附近移动回到点E的膨胀冲程。在BDC处，排气门将停用，并且活塞将在从点E移动回到点A’处或附近的排气冲程期间重新压缩混合物。所有气门都将保持停用，并且只要期望就不会发生燃料喷射。

[0036] 实际上，LPES峰值压力将缓慢地增加，直到达到热力学均衡为止。取决于曲轴箱压力和燃烧室压力，来自曲轴箱的蒸气可以从曲轴箱围绕活塞环并流入气缸中，从而增加被封闭在气缸体积中的气体的质量和压力。当作出重新激活该气缸的决定时，一个选择是首先重新激活进气门，从而导致用新鲜空气充气增加气缸中的排气残余气体和曲轴箱蒸气的混合物。如有需要，重新激活燃料喷射和火花，并且重新开始燃烧。最后，重新激活排气门，并且气缸回到正常点火模式。

[0037] LPES控制气缸排出方法的变体是具有再次排气的LPES。在这种情况下，在进气门之前重新激活排气门。这导致两个排气冲程，而没有介入的吸入冲程。在这个重新激活策略中，首先激活排气门，然后是进气门并且随后是燃料和火花。这样做的原因有若干。第一，通过具有再次排气事件，泄漏到气缸中的气体可以在吸入之前被排出，从而使吸入的充气更类似于在没有停用的情况下操作的气缸的充气。正常点火的发动机依赖于气门重叠和气体流动动量来从气缸清除尽可能多的排气残余。这在没有再次排气的LPES中是缺少的并且将导致第一重新激活的循环的较低体积效率。第二，在跳过的循环期间可能错误地发生燃烧的情况下，再次排气将防止进气门在HPES上打开并且导致潜在的配气机构损坏。再次排气可以结合到在进气门被允许打开之前要求任何气缸的排气门打开的安全特征中。如果排气门未能打开或被停用，则进气门将自动地停用。这种方法的负面在于，与在跳过的循环数量较少的情况下的正常LPES相比，其泵气环路更大并且因此能量效率更低。在跳过的循环数量增加时，两种方法的性能变得基本上相等，因为多数的冲程经历相同的条件。

[0038] 第二类型的气体弹簧是HPES(高压排气弹簧)，其PV特性在图4中描绘。当经由HPES方法停用气缸时，正常地发生吸入、压缩和膨胀冲程，并且通过在点D之前停用排气门来跳过排气冲程，从而防止排气门打开3并且将高压排气气体捕集在气缸中。高压排气气体然后将通过气缸在排气冲程期间从点D移动到点F而被重新压缩，从而将气缸内气体压缩回到略高于在前一膨胀冲程中遇到的那些压力的峰值压力。进气门将在后一进气冲程期间停用，从而防止可能会因在这样高的压力下打开气门而引起的可能的配气机构损坏。活塞然后将在它在所谓的进气冲程期间从点F移动到点G时使高压气体再次膨胀。此时将禁用燃料喷射，使得压缩冲程和膨胀冲程将仅对捕集的高压排气气体进行压缩和膨胀。高压气体的压缩和膨胀将在气缸被跳过时一直持续，理想地在TDC和BDC处的相同的两个压力之间。实际上，来自气缸的热量和质量传递将导致气缸压力迅速地下降，因此每个连续的压力/体积轨迹将略微更低。当作出重新激活气缸的决定时，可以首先重新激活排气门，然后是进气门，并且最终是燃料喷射。这将允许高压气体正常地排气，准许新鲜充气进入气缸，以及下一点火的正常燃烧。

[0039] HPES控制方法的变型是具有再加燃料的HPES。主要区别在于，一旦作出重新激活跳过气缸的决定，首先就重新激活燃料，然后是排气和进气。这需要DI并且假设足够的可燃充气已经从曲轴箱泄漏到气缸中或仍然在自从上次燃烧事件后尚未排气的残余中。这个变体特别适用于稀燃发动机，其中足够水平的过量氧气可以留在捕集的残余中。

[0040] HPES控制方法的另一个变型是具有再次进气的HPES。在这个策略中，当重新激活跳过气缸时，首先激活进气门，然后是燃料和排气。这类似于没有再次排气的LPES的重新激活过程。如上文提及，这个策略有可能会因在处于燃烧峰值压力附近的水平的气缸压力下打开进气门而引起严重的配气机构损坏。可以通过进气门及其相关联配气机构的适当设计来防止这种情况。通过根据HPES打开进气门，气缸中的高压排气残余将向下吹到进气歧管中，从而导致进入充气的显著加热。在第一重新激活的循环上，体积效率可能较低。进气门、进气口和歧管将需要被设计成处理高于通常水平的压力和温度。这种方法在停用期间具有极大的膨胀/压缩损失，从而导致很大的负弹簧平均有效压力，并且因此如果跳过的循环的数量较少，则导致低燃料效率。这种操作模式可以特别适用于其中一些工作循环使用均质充气压缩点火(HCCI)或类似类型的燃烧策略的发动机。

[0041] 第三类型的气体弹簧是AS(空气弹簧)，其PV特性在图5中描绘。在气缸停用的AS方法中，将在决定停用时改变的第一个冲程是膨胀冲程。在DI发动机中，将正常地发生进气，但将不喷射燃料。活塞将在没有燃烧的情况下主要压缩空气的充气，从而从点B行进到点H。从点H，空气将膨胀到点I。在点I，排气门将被停用，并且活塞将再次压缩空气。在TDC，进气门将被停用，并且活塞将使空气再次膨胀。只要期望跳过气缸，就将继续主要对空气进行这个压缩和膨胀。理想地，气缸将像空气弹簧那样起作用。实际上，从气缸到周围环境的热量和质量传递导致气缸质量和压力随时间而降低，因此每个连续的压力/体积轨迹将略微更低，直到冲程上的平均压力接近大气压力为止。当作出对气缸点火的决定时，首先在DI发动机上恢复燃料注射和火花。归因于来源于气体泄漏的低空气充气以及通常有助于燃料蒸发和混合的低充气运动，这将可能产生低扭矩燃烧事件。接下来将分别恢复排气门和进气门的操作，并且气缸将重新开始正常操作。

[0042] 空气弹簧的变体是燃料/空气弹簧。在PFI发动机中，进气和燃料喷射将正常发生，但当作出跳过的决定时，将停用火花。在这种情形下，AS将更可能是燃料/空气弹簧，因为在PFI发动机中，引入的气体是空气/燃料混合物。在缺少自动点火的情况下，气缸中的燃料/空气混合物的质量和压力将随时间推移而再次降低，因为仍将发生分别对曲轴箱和气缸壁的质量和热量损失。以与DI发动机相同的方式停用排气门和进气门。当作出再次点火的决定时，将恢复火花。同样，将可能发生弱燃烧事件，并且将重新激活排气门且然后是进气门。

[0043] 在AS的另一个变体(具有再次进气的AS)中，当作出跳过的决定时，DI和PFI发动机两者将首先禁用燃料喷射。进气仍将正常地发生，但在缺少燃料和可能的火花的情况下，将不发生燃烧。将停用排气，并且最终也将停用进气，并且发动机将在AS模式下运转，直到作出重新激活的决定为止。一旦发生这种情况，第一步骤是重新激活进气门与燃料喷射。这将用新鲜充气重新填充气缸。如有需要，将启用火花，并且将发生正常的燃烧。最终，将重新激活排气门。这个策略具有避免与正常AS相关联的低燃烧空气充气的益处。负面在于如果跳过的循环的数量较少，则泵气环路可能相当大。

[0044] 具有再次排气的AS方法与其他AS方法的不同之处在于，当作出停止跳过并且再次开始点火的决定时，首先重新激活排气门，然后是进气和燃料喷射。类似于具有再次进气的AS，这避免了低空气充气并且产生将在第一重新激活的循环上发生的弱燃烧事件。不同于具有再次进气的AS，如果跳过的循环的数量较少，则具有再次排气的AS可以避免大泵气环路。然而，这种方法将未经燃烧的空气泵送到排气中。如果仅跳过一个循环，则这种方法基本上从不停用气门，并且将显著量的空气泵送通过气缸，这可能会影响排气排放控制系统。

[0045] 各种类型的气体弹簧的时间扭矩曲线或特征显著不同。图6示出了来自与单个气缸相关联的AS、HPES、LPES型气体弹簧的代表性扭矩特征。还示出了与点火气缸610相关联的扭矩特征，以供对比。来源于高压气体弹簧620的扭矩的大小在正方向和负方向两者上非常高、与来自点火气缸的扭矩大小相当或更高。低压弹簧扭矩特征630具有极小的大小，因为捕集在气缸中的气体量极少。对于工作循环的大部分，捕集的气体处于亚大气压力，如在图3的讨论中所述。与空气弹簧640相关联的扭矩的大小处于HPES与LPES情况之间的中间，但总体上更靠近LPES情况，因为气缸中没有捕集热燃烧气体。

[0046] 与跳过的点火时机之后的吸入冲程相关联的空气充气根据吸入事件之前的气体弹簧类型而改变。在下一循环期间的残余充气量随进气门和排气门是否同时打开和每一者的相对正时以及其他参数而变。另外，残余充气的相对温度基于多种因素而改变，包括残余充气存在于燃烧室中以及泄漏到气缸中和从中离开的时间量。此外，进气歧管和排气歧管中的压力振荡基于给定的气缸和其他发动机气缸两者中的进气门和排气门何时以及是否打开和关闭而不同。根据这些和其他影响，可以调整诸如喷射的燃料质量和火花正时的燃烧参数以进行补偿来匹配吸入的空气充气。喷射的燃料质量可以被控制以提供化学计量或近化学计量空燃比，这对于一些污染控制装置(诸如三效催化剂)的有效操作来说是必要的。可以调整火花正时以产生可能来自空气/燃料充气的最大制动扭矩，从而优化燃料效率。

[0047] 将根据气缸点火顺序适当地分阶段的每个气缸的扭矩特征相结合导致总计的扭矩特征。取决于发动机中的气缸数量，每个点火时机将被曲柄旋转的标称量分离。例如，对于六缸发动机，将标称地每120°出现发动机中的连续点火时机，其中点火事件之间具有相等间隔。对于点火事件之间具有相等间隔的八缸发动机，将标称地每90°出现连续点火时间。对于点火事件之间具有相等间隔的四缸发动机，将标称地每180°出现连续点火时间。这些曲柄转角仅仅是标称值，因为可以单独地或组合地调整火花点火的正时，以改变合成扭矩在特征的曲线并优化燃料效率。

[0048] 图7示出了以交替的跳过-点火-跳过-点火…模式操作的八缸四冲程发动机的代表性合成扭矩特征。一个迹线720示出了停用的气缸的HPES扭矩特征，并且另一个迹线730示出了停用的气缸的LPES扭矩特征。如可以看出，扭矩特征显著不同，其中LPES模式具有关于平均发动机扭矩的显著更小偏差。由于NVH一般与发动机扭矩递送的平滑性相关，因此图7表明对于这种点火模式，在LPES模式下操作比HPES操作更好；其他考虑因素(诸如燃料经济性)是相同的。一般地，可以选择气体弹簧类型以及操作性点火分数或点火序列，以使低于可接受水平的时间扭矩曲线的变化平滑。而且，可以选择气体弹簧类型以减少指定的频率范围内的扭矩特征中的频谱含量。这个指定的频率范围可以对应于特定乘员敏感性的范围；例如，0.5至12Hz。还可以选择避免在车辆或车辆部件中激起任何共振。

[0049] 接下来参考图8，将描述根据本发明的实施例的跳过点火式发动机控制器130。发动机控制器130包括点火/跳过序列发生器106、点火/跳过控制单元110、动力传动系参数调整模块108、以及发动机诊断模块150。发动机控制器130被布置成以跳过点火式方式操作发动机。发动机诊断模块150被布置成用于检测发动机中的任何发动机问题(例如，爆震、点火失败等)。可以使用任何已知的技术、传感器或检测过程来检测这些问题。在各种实施例中，如果检测到问题，发动机诊断模块150就指导点火/跳过序列发生器106执行操作来降低该问题在将来出现的可能性。此类动作可以包括调整一个或多个气缸上的气体弹簧类别和/或改变动力传动系参数。

[0050] 发动机控制器130接收代表期望的发动机输出的输入信号114以及各种车辆操作参数，诸如发动机转速132和变速器挡位134。输入信号114可以被视作针对期望的发动机输出或扭矩的请求。信号114可以接收自或源自加速踏板位置传感器(APP)或其他适合的来源，诸如巡航控制器、扭矩计算器等等。可选的预处理器可以在将加速踏板信号递送到发动机控制器130之前对其进行修改。然而，应了解，在其他实施方式中，加速踏板位置传感器可以与发动机控制器130直接通信。

[0051] 点火/跳过序列发生器106接收输入信号114、发动机转速132、变速器齿轮信号134以及可能地其他输入，并且被布置成确定点火/跳过序列以及跳过的点火时机上的将适合于递送期望的输出的气体弹簧类型。在各种实施例中，点火/跳过序列是指示点火时机将是点火还是跳过以及与跳过相关联的气体弹簧的类型的任何数据。在如美国专利9,399,964所述的具有多级动态跳过点火式控制的发动机中，该专利以其全文并入以用于所有目的，关于点火是低输出点火还是高输出点火的信息也可以由点火/跳过序列发生器确定。

[0052] 关于点火/跳过序列(或更一般地，如果点火可以具有低输出或高输出的话，空气充气序列)的信息通过信号线116输入到点火/跳过控制单元110。点火/跳过控制单元110协调进气门和/或排气门的打开和关闭以实施点火/跳过序列以及与任何跳过的点火时机相关联的气体弹簧类型。对于具有空动可折叠型挺杆的凸轮操作的气门，点火/跳过控制单元操作位于发动机112中的电磁控制气门。这些电磁气门控制可折叠挺杆中的油压以确定挺杆处于其刚性状态还是可折叠状态。在图8中，发动机112被描绘为具有八个气缸，但发动机可以具有任何数量的气缸，诸如2个、3个、4个、5个、6个、8个、10个或12个。

[0053] 除了点火/跳过控制单元110之外，发动机112还从动力传动系参数调整模块108接收控制信号119。控制信号119可以包括，但不限于，火花正时、喷射的燃料质量、节气门叶片位置、凸轮相位器位置、凸轮气门升程、变矩器滑移、排气气体再循环气门设置等。动力传动系参数调整模块提供对这些各种动力传动系参数的适当调整，以确保点火气缸的稳定燃烧。诸如火花正时的燃烧条件可以优化以提供最大燃料效率。

[0054] 除了影响NVH水平之外，气体弹簧类型还可以影响发动机扭矩和发动机燃料效率。图9比较了以1600rpm操作并且针对AS(没有再次进气)和LPES(没有再次排气)型气体弹簧的操作性点火分数为1/3的发动机的发动机制动扭矩与进气歧管绝对压力(MAP)。在这两种情况下，发动机以化学计量空燃比操作。在给定的MAP水平，LPES扭矩输出910显著高于AS扭矩输出920。这至少部分来源于因来自气缸的气体泄漏而引起的气缸中的更少空气充气，而同时充当空气弹簧并且在AS情况下缺少再次进气，而LPES情况具有紧接在再次点火之前的进气冲程。

[0055] 尽管与具有前述再次进气和再次排气策略的LPES气体弹簧类型相比，在AS的情况下发动机输出扭矩总体上更低，但燃料效率行为更复杂。图10比较了在与图9相同的发动机工况下用于AS和LPES气体弹簧类型的发动机制动扭矩与质量空气充气。LPES曲线1010示出了几乎线性相关，而AS曲线1020在较高MAC值下交叉。由于燃料消耗与MAC成比例，因此图10表明在低负载下使用AS的燃料效率更高，并且在高负载下使用LPES的燃料效率更高。AS在低负载下具有更好效率的一个原因在于，AS维持传统气门重叠而LPES没有。随着MAC增加，更高比例的充气在用AS型气体弹簧操作时被损失或稀释，从而降低燃料经济性。用于改变气体弹簧类型以最大化燃料效率的气缸负载阈值可以改变发动机转速和点火分数或点火模式。

[0056] 通过在某些低负载工况下用AS进行操作而改进燃料效率在图11中清楚地展示。图11绘制了制动比燃料消耗(BSFC)与制动平均有效压力(BMEP)。检查图11表明，对于低于约
1.5巴BMEP的负载，AS操作(曲线1120)导致比LPES操作(曲线1110)更好的燃料效率。曲线
1110和1120在0.6BMEP附近的交叉是内插的假象，并且不应被解释为在这些极低负载条件下LPES比AS更有效。因此，在这些负载以及假设的发动机转速、点火分数和再次进气/再次排气策略下，优选用AS进行操作，并且对于其他负载用LPES进行操作以改进燃料经济性。

[0057] 除NVH和燃料效率之外，气体弹簧选择也可以影响油消耗和排放。当气缸压力低于大气压力时，润滑气缸壁的油趋向于被吸入气缸中。这个油然后将用于下一燃烧事件，其中它可以蒸发并经历不完全燃烧。蒸发的油及其燃烧组成然后在排气冲程期间流入排气歧管中。如果未经处理，则排气流中的油和燃烧组成可以导致不希望地排放到环境中。

[0058] 由于进入气缸中的可能的油，可能期望避免长期使用LPES型弹簧，因为这个弹簧类型在最低气缸内压力下操作。可以将气缸停用延长时间段的一个特定情形是在减速气缸断油(DCCO)期间。这个操作模式可以在不需要发动机扭矩的行驶条件期间使用，诸如滑行、下坡或停车。DCCO事件可以延长数秒，从而导致很多连续的跳过的点火时机。在DCCO期间，所有的发动机气缸都被停用，因此跳过每个点火时机并且不给气缸加燃料。因此，没有空气或很少空气被泵送通过发动机。DCCO操作改进燃料经济性并且降低要求以再平衡催化转化器，该催化转化器可以是排放控制系统的一部分。DCCO操作的优点和用途在美国专利9,790,867中更全面地描述，该专利以其全文并入以用于所有目的。

[0059] 当没有请求发动机扭矩时，可能期望避免排外地使用LPES，并且反而在无扭矩请求的时段期间使用至少一些AS或HPES型气体弹簧。例如，为了减少DCCO中的LPES型弹簧的使用，可以将空气弹簧或高压排气弹簧型弹簧用于连续的跳过的工作循环中的至少一个工作循环。在一个实施例中，DCCO事件可以使用每个气缸中的LPES来开始，并且然后在某一时间段或某一数量的跳过的工作循环之后切换到使用AS。在另一个实施例中，DCCO事件可以使用最初在至少一些气缸上的HPES，并且然后在DCCO事件中的某一点转移到AS。应了解，总体上，在DCCO事件开始时，DCCO事件的长度是未知的，因此诸如较长事件的一些DCCO事件可以使用不同类型的气体弹簧，而诸如较短DCCO事件的其他DCCO事件仅可以使用一种类型的气体弹簧。

[0060] 在连续的跳过的点火时机内从一个气体弹簧类型转变到另一个气体弹簧类型总体上涉及在工作循环期间的适当时间打开进气门或排气门。HPES将始终需要燃烧事件产生高压排气气体。只要进气门或排气门在燃烧之后仍然关闭，HPES就将留在气缸中(当然忽略将发生的质量和热量损失)。从HPES转变到AS可以在期望数量的HPES工作循环之后通过针对一个冲程打开第一排气门且然后针对一个冲程打开进气门来完成。清除过程将发生并且具有新鲜充气的AS将存在于气缸中。为了防止燃烧，将需要停用燃料喷射和/或火花。在期望数量的HPES工作循环之后从HPES转变到LPES可以通过针对一个冲程打开排气门来完成。大多数的排气残余将从气缸清除，但由于进气门保持关闭，因此将不吸入新的充气。只要期望，气缸就可以利用LPES型气体弹簧进行操作。至少一个燃烧事件需要从AS或LPES型气体弹簧回到HPES。

[0061] AS与LPES型气体弹簧之间的转变可以根据需要多次进行，但存在与这些切换相关联的一些泵气功。为了从LPES转变到AS，针对一个冲程在TDC处或附近重新激活进气门以吸入新鲜空气充气。只要期望，就可以通过禁用燃料喷射和/或火花来维持空气弹簧操作。为了从AS转变到LPES，针对一个冲程在膨胀冲程的BDC处或附近重新激活排气门。这会将气缸气体(其主要是AS中的空气)排出到排气系统中。进气门保持关闭，并且气缸现在利用LPES进行操作期望的那么长时间。

[0062] 在某些行驶情形下，可能期望在跳过的气缸上使用HPES气体弹簧类型。例如，如果预期固定的一组激活和停用的气缸的操作持续延长时间段，则可以在跳过的气缸上使用HPES。可以预期长持续时间内的基本上恒定的扭矩需求；例如，在平坦开敞的道路上以某一点火分数巡航期间，该点火分数的分母是发动机气缸数量的倍数；例如，用于四缸、六缸或八缸发动机的1/2、用于六缸发动机的1/3、1/2、2/3等等。由于预期在延长数量的工作循环上发生HPES，因此与排出HPES相关联的泵气损失将较小。使用HPES型气体弹簧将降低油进入跳过的气缸中的可能性以及可能的排放问题。

[0063] 有利地，对气体弹簧类型的动态控制可以用于具有自主驾驶控制的车辆，如美国专利申请15/642,132和15/849,401所述，这些申请以其全文并入以用于所有目的。自主车辆控制总体上提供对将来发动机扭矩请求的更提前了解，使得一系列连续的跳过的工作循环的长度可以是已知的或者在跳过的工作循环系列开始时进行估计。这允许在跳过的工作循环系列的开始时确定最佳气体弹簧类型或气体弹簧切换策略。而且，在没有车辆乘员的情况下，自主车辆控制放松NVH约束，从而允许使用不同的气体弹簧策略。

[0064] 在实践中，图8所示的发动机控制器130或具有类似功能的发动机控制器可以动态地选择在任何跳过的气缸上使用的气体弹簧的类型。可以在逐个跳过时机的基础上作出这个确定，以便优化燃料效率并且维持NVH低于可接受的水平。在确定弹簧类型时还可以考虑排气排放和油消耗。与任何跳过相关联的弹簧类型可以在算法上确定，或者可以基于指示在特定工况下使用的弹簧类型的一个或多个查找表。应了解，在任何给定的发动机循环上，并不是所有的气缸都需要具有相同的弹簧类型。也就是说，一个跳过的气缸可以利用AS进行操作，而另一个跳过的气缸可以利用LPES进行操作。而且，如果在连续的点火时机上跳过气缸，则跳过的性质可以例如通过在跳过序列期间的某一点使气缸排气而从HPES变成LPES。

[0065] 使用凸轮操作气门通过“空动”型停用可以实现这种类型的控制。气门控制可以被布置成使得单个螺线管激活/停用进气门和排气门两者，或者进气门和排气门具有独立的激活/停用螺线管。如在共同待决的美国专利申请14/812,370中更详细地描述，在作出点火/跳过决定时与在实施点火/跳过时之间存在延迟时段。对于凸轮致动的气门，这个延迟时段可以在4个至12个点火时机的范围内。这个延迟时段允许点火控制单元110有足够的时间来适当地激活/停用进气门和/或排气门。延迟时段还允许动力传动系参数调整模块有足够的时间来调整动力传动系参数，诸如节气门、火花正时、喷射的燃料质量、变矩器离合器打滑等，以提供具有最佳燃料效率和可接受NVH水平的请求的发动机输出。

[0066] 很多控制策略可以用于确定递送所请求的发动机输出的适当跳过点火和气体弹簧模式，而同时最小化燃料消耗并提供可接受的NVH水平。例如，可以使用短时域最优控制(short-horizon optimal control)，也被称为模型预测控制(MPC)或滚动时域控制(receding horizon control)。这里的短时域可以是指在已经作出但尚未实施的点火决定队列上的弹簧类型的优化。这可能在4到12个点火时机的范围内，但可能更多或更少。由于在实施之前知道这些决定，因此可以计算扭矩输出、燃料消耗以及与任何点火/跳过序列和气体弹簧类型的对应序列相关联的NVH水平。点火/跳过序列发生器可以将与任何给定序列相关联的特性进行比较，并且基于优化标准而选择最好的序列。此外，在这个时域之外的扭矩需求预测和对应的点火决定可以被包括在待解决的优化问题中。

[0067] 模型预测控制是最优控制的变体，其中在系统操作时使用每次来自系统的最近传感器信息反复地解决简化的数学优化问题，以抵消以下事实：优化问题经常高度简化并且因此仅逼近用于发现“最好”点火/跳过序列和/或跳过弹簧类型的数学公式。这个组合的优化公式允许生成请求的发动机输出，而同时最大化燃料经济性并维持可接受的NVH水平。

[0068] 总体上，优化是不能保证以固定次数的迭代收敛的繁重计算运算。为了帮助这种情形进行实时实施，实施短时域优化控制的短时域优化算法可以高度简化。由于随着时间推进反复地解决优化，因此，如果适当地选择简化，则相对于原本更复杂的优化问题针对简化的优化问题获得的解的误差将使用发动机参数的当前测量值。使用当前参数可以被视作一种类型的反馈控制以在原始优化标准的方向上校正解。降低实时优化的计算开销的替代性方法是预先计算优化问题的部分并将其制成表格。最终结果是以计算负担换取存储负担，这在某些电子控制单元中可以是有利的。

[0069] 还应当理解，在此描述的任何操作可以是以可执行计算机代码的形式存储在适合的计算机可读介质中的。这些操作是在处理器执行计算机代码时实行的。计算机代码可以合并在协调进气门和排气门的打开和关闭的发动机控制器中。

[0070] 主要在适用于机动车辆中的汽油动力四冲程活塞发动机的背景下描述了本发明。然而，应当理解，所描述的方法和设备非常适合用于多种多样的内燃发动机中。这些内燃发动机包括用于几乎任何类型的车辆—包括汽车、卡车、船、飞机、摩托车、轻便摩托车等的发动机；以及涉及对工作室的点火并且利用内燃发动机的几乎任何其他应用。各种描述的途径适用于在多种多样不同的热力循环下操作的发动机，包括几乎任何类型的柴油发动机、奥托循环发动机、双循环发动机、米勒循环发动机、阿特金森循环发动机、汪克尔发动机以及其他类型的旋转发动机、混合循环发动机(诸如双奥托和柴油发动机)、混合发动机、径向发动机等。还相信所描述的途径将适用于新开发的内燃发动机，无论它们是利用目前已知还是后来开发的热力循环进行操作。

[0071] 虽然仅详细描述了本发明的几个实施例，但是应当理解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本发明可以以许多其他形式实施。例如，本文描述的控制策略可以利用不依赖于凸轮轴进行气门事件正时的完全柔性配气机构来实施。本文描述的策略中的一些还可以在缺少喷射和点火控制的情况下使用，例如，在均质充气压缩点火(HCCI)或者利用预先混合或非预先混合的空气/燃料充气的压缩或火花辅助燃烧发动机上使用。在一些情况下，点火/跳过序列还可以含有关于点火导致高输出水平还是低输出水平的信息。因此，序列可以是高输出点火、低输出点火和跳过中的一些。尽管本发明总体上已经被描述为使用一个进气门和排气门来控制气缸的吸入和排气，但气缸可以具有多个进气门和/或排气门并且控制策略可以共同地控制它们的运动。因此，本发明实施例应当被认为是说明性的而非限制性的，并且本发明不限于在此给出的细节。

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跳过点火式控制的发动机中的动态气门控制

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