用于学习发动机爆震背景噪声贡献的方法和系统
技术领域
本申请涉及用于学习并建立不同的发动机噪声源各自对可变排量发动机的发动机爆震背景噪声水平的贡献的方法和系统。
背景技术
发动机可以包括用于选择性地激活和停用气缸的气门致动器。当请求的扭矩容量小于发动机的全部扭矩容量时，可以停用一个或多个发动机气缸，这样可以提高发动机效率。如果发动机的一个或多个气缸被停用，则与所有发动机气缸都操作的情况相比，其余气缸可能以更高的压力操作以生成相同量的扭矩。因此，当发动机提供请求量的扭矩时，在主动发动机气缸中发生爆震的可能性会增加。因此，可能期望发动机中包括提供爆燃或爆震指示(例如，通过除经由火花塞生成的火焰前锋以外的方式对气缸中的尾气的点燃)的爆震控制系统，从而可以采取缓解动作。
发动机爆震控制系统可以包括用于评估存在或不存在发动机爆震的爆震窗口。爆震窗口为某一曲轴角间隔(例如，从正进行爆震评估的气缸的上止点压缩冲程之后的五度曲轴角到正进行爆震评估的气缸的上死点压缩冲程之后的四十五度)，其中经由控制器对爆震传感器的输出进行采样(例如，测量)以确定气缸中是否存在爆震。然而，如果一个或多个发动机气缸被停用，则与停用的气缸相关联的爆震窗口可能未使用或可能被处理，并且其结果可能会被忽略。因此，可能会浪费控制器的处理时间和资源。此外，停用一个或多个发动机气缸可能会改变激活的气缸的发动机爆震背景噪声水平。因此，可能会在激活的气缸中误判或漏判爆震。
发明内容
本文的发明人已经开发了一种发动机操作方法，所述发动机操作方法包括：经由控制器停止向第一发动机气缸供应燃料；将所述第一发动机气缸的爆震窗口的曲轴持续时间从所述爆震窗口被应用于评估气缸中存在爆震时的第一持续时间减少到所述爆震窗口被应用于量化发动机爆震背景噪声水平时的第二持续时间；以及经由所述控制器在所述爆震窗口期间对爆震传感器的输出进行采样。
通过减少爆震窗口的曲轴持续时间，有可能提供经由缩短的爆震窗口学习发动机爆震背景噪声水平的技术结果，从而可以将特定发动机噪声源的噪声水平与其他发动机噪声源的噪声隔离开来，这样可以恰当地表征特定噪声源的噪声水平。此外，代替调整爆震窗口的定时，有可能或期望改变特定噪声源的定时，这样可以在爆震窗口中以期望的方式表征其噪声水平。然后可以将特定噪声源的噪声水平应用于确定总的或组合的发动机背景噪声水平，这可以是用于评估爆震传感器的输出以确定存在或不存在发动机爆震的基础。
本说明书可以提供若干优点。具体地，该方法可以改善对发动机爆震的检测。此外，该方法可以提高可学习发动机爆震背景噪声水平的效率。更进一步，该方法可以提供针对发动机未操作或发动机不频繁操作的发动机工况确定发动机爆震背景噪声水平的方式。
应当理解，提供以上概述以便以简化形式引入一系列概念，这些概念在详述中有进一步描述。这并不意味着标识所要求保护的主题的关键或基本特征，所述主题的范围是由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实现方式。
附图说明
图1A示出了车辆的发动机系统的示意图。
图1B示出了用于V8发动机的爆震传感器的示例位置。
图1C示出了用于V8发动机的爆震传感器位置的替代视图。
图2至图6示出了操作包括爆震控制系统的发动机的方法的高级流程图；
图7至图9示出了用于说明图2至图6的方法的示例发动机操作序列序；以及
图10示出了调整噪声源的正时可能如何改变发动机爆震背景噪声水平。
具体实施方式
以下描述涉及用于操作包括爆震控制系统的发动机的系统及方法。所述发动机可以为图1A至图1C中所示的类型。所述发动机可以根据图2至图6的方法操作。所述方法可以经由停用的气缸的发动机爆震窗口学习发动机背景噪声水平，这样对发动机操作的影响可能较小。所述方法可以如图7至图9的序列中所示执行。图10示出了调整致动器可能如何影响发动机爆震背景噪声水平。
现在转向附图，图1A描绘了内燃发动机10的气缸14的示例，所述内燃发动机可以包括在车辆5中。发动机10可以至少部分地通过包括控制器12的控制系统和通过经由输入装置132来自人类车辆驾驶员130的输入来控制。在该示例中，输入装置132包括加速踏板和踏板位置传感器134，改踏板位置传感器用于生成比例踏板位置信号。发动机10的气缸(在本文中也称为“燃烧室”)14可以包括燃烧室壁136，活塞138位于其中。活塞138可联接到曲轴140，使得活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴140可以经由如下面进一步描述的变速器54联接到车辆5的至少一个车轮55。此外，起动机马达(未示出)可以经由飞轮联接到曲轴140，以实现发动机10的起动操作。
在一些示例中，车辆5可以是混合动力车辆，其具有可用于一个或多个车轮55的多个扭矩源。在其他示例中，车辆5是仅具有发动机的常规车辆或仅具有一个或多个电机的电动车辆。在所示的示例中，车辆5包括发动机10和电机52。电机52可为马达或马达/发电机(M/G)。当接合一个或多个离合器56时，发动机10的曲轴140以及电机52经由变速器54而连接到车轮55。在所描绘的示例中，第一离合器56设置在曲轴140与电机52之间，而第二离合器57设置在电机52与变速器54之间。控制器12可以向每个离合器56的致动器发送信号以接合或脱离离合器，以便将曲轴140与电机52和与其连接的部件连接或断开，和/或将电机52与变速器54和与其连接的部件连接或断开。传动装置54可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另一种类型的传动装置。
动力传动系统可以通过各种方式配置，这些方式包括并联、串联或混联式混合动力车辆。在电动车辆示例中，系统电池58可以是牵引电池，所述牵引电池将电力输送到电机52以向车轮55提供扭矩。在一些示例中，电机52还可以作为发电机操作以例如在制动操作期间提供电力以对系统电池58充电。应当明白，在包括非电动车辆示例的其他示例中，系统电池58可以是联接到交流发电机46的典型起动、点亮、点火(SLI)电池。
交流发电机46可以被配置为在发动机运行期间经由曲轴140使用发动机扭矩对系统电池58充电。另外，交流发电机46可以基于发动机的一个或多个电气系统(诸如一个或多个辅助系统(包括暖通空调(HVAC)系统、车辆灯、车载娱乐系统)和其他辅助系统)的对应电气需求而对其供电。在一个示例中，在交流发电机上汲取的电流可以基于驾驶室冷却需求、电池充电需要、其他辅助车辆系统需求和马达扭矩中的每一者而不断地改变。电压调节器可以联接到交流发电机46，以便基于系统使用需要(包括辅助系统需求)而调节交流发电机的功率输出。
发动机10的气缸14可以经由一系列进气通道142和144以及进气歧管146接收进气。除了气缸14之外，进气歧管146还可以与发动机10的其他气缸连通。进气道中的一者或多者可以包括一个或多个增压装置，诸如涡轮增压器或机械增压器。例如，图1A示出了配置有涡轮增压器的发动机10，所述涡轮增压器包括布置在进气通道142与144之间的压缩机174以及沿着排气通道135布置的排气涡轮176。当增压装置被配置为涡轮增压器时，压缩机174可以至少部分地通过排气涡轮176经由轴180供电。然而，在其他示例中，诸如当发动机10被设置有机械增压器时，压缩机174可以通过来自马达或发动机的机械输入供电，并且可以可选地省略排气涡轮176。在再其他示例中，发动机10可以设有电动机械增压器(例如，“eBooster”)，并且压缩机174可以由电动马达驱动。在再其他示例中，诸如当发动机10是自然进气式发动机时，发动机10可以不设有增压装置。
包括节流板164的节气门162可以设在发动机进气通道中以用于改变被提供给发动机气缸的进气的流速和/或压力。举例来说，节气门162可以定位在压缩机174的下游，如图1A中所示，或者可以替代地在压缩机174的上游提供所述节气门。节气门162的位置可以经由来自节气门位置传感器的信号被传送到控制器12。
除了气缸14之外，排气歧管148还可接收来自发动机10的其他气缸的排气。排气传感器126被示出为联接到排放控制装置178的上游的排气歧管148。排气传感器126可从适用于提供排气空燃比(air/fuel ratio，AFR)指示的各种传感器(诸如例如线性氧传感器或UEGO(通用或宽量程排气氧)传感器、双态排气氧传感器或EGO传感器、HEGO(加热EGO)传感器、氮氧化物(NOx)传感器、碳氢化合物(HC)传感器或氧化碳(CO)传感器)之中选择。在图1A的示例中，排气传感器126是UEGO传感器。排放控制装置178可以是三元催化剂、NOx捕集器、各种其他排放控制装置或它们的组合。在图1A的示例中，排放控制装置178是三元催化器。
发动机10的每个气缸可包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。举例来说，气缸14示出为包括位于气缸14的上部区处的至少一个进气提升阀150和至少一个排气提升阀156。在一些示例中，发动机10的每个气缸(包括气缸14)可包括位于气缸上部区域处的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。在此示例中，进气门150可由控制器12通过经由凸轮致动系统152(包括一个或多个凸轮151)进行的凸轮致动来控制。类似地，排气门156可由控制器12经由凸轮致动系统154(包括一个或多个凸轮153)来控制。进气门150和排气门156的位置可分别由气门位置传感器(未示出)和/或凸轮轴位置传感器155和157确定。
在一些状况期间，控制器12可以改变被提供给凸轮致动系统152和154的信号以控制相应的进气门和排气门的打开和关闭。可以同时地控制进气门和排气门正时，或可以使用可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双独立可变凸轮正时或固定凸轮正时的可能性中的任一种。每个凸轮致动系统可以包括一个或多个凸轮，并且可以利用可由控制器12操作以改变气门操作的可变排量发动机(VDE)、凸轮廓线变换系统(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一者或多者。在可选示例中，进气门150和/或排气门156可以通过电动气门致动来控制。例如，气缸14可替代地可包括经由电动气门致动控制的进气门以及经由凸轮致动(包括CPS和/或VCT系统)控制的排气门。在其他示例中，进气门和排气门可以由共同气门致动器(或致动系统)或可变气门正时致动器(或致动系统)控制。
如本文进一步所描述，进气门150和排气门156可在VDE模式期间经由电致动摇臂机构来停用。在另一个示例中，进气门150和排气门156可以经由CPS机构停用，在该CPS机构中，没有升程的凸轮凸角用于停用的气门。还可以使用再其他气门停用机构，诸如用于电力致动的气门的机构。在一个示例中，进气门150的停用可以由第一VDE致动器(例如，联接到进气门150的第一电力致动的摇臂机构)控制，而排气门156的停用可以由第二VDE致动器(例如，联接到排气门156的第二电力致动的摇臂机构)控制。在替代示例中，单个VDE致动器可以控制气缸的进气门和排气门两者的停用。在再其他示例中，单个气缸气门致动器停用多个气缸(进气门和排气门两者)，诸如发动机组中的所有气缸，或不同的致动器可以控制所有进气门的停用，而另一个不同的致动器控制停用的气缸的所有排气门的停用。应当理解，如果气缸是VDE发动机的不可停用的气缸，那么气缸可以不具有任何气门停用致动器。每个发动机气缸可以包括本文所述的气门控制机构。进气门和排气门在被停用时在一个或多个发动机循环内保持在关闭位置，以便防止流进出气缸14。
气缸14可以具有压缩比，该压缩比是当活塞138处于下止点(BDC)与处于上止点(TDC)时的容积比。在一个示例中，压缩比在9:1至10:1的范围内。然而，在其中使用不同燃料的一些示例中，可增大压缩比。例如，当使用辛烷值较高的燃料或具有较高潜伏蒸发焓的燃料时，可能发生这种情况。如果使用直接喷射，那么由于直接喷射对发动机爆震的影响，也可能会增加压缩比。
发动机10的每个气缸可以包括用于引发燃烧的火花塞192。在选择操作模式下，点火系统190可以响应于来自控制器12的火花提前信号而经由火花塞192向燃烧室14提供点火火花。可以基于发动机工况和驾驶员扭矩需求而调整火花正时。例如，可以在最佳扭矩最小点火提前角(MBT)正时提供火花以将发动机功率和效率最大化。控制器12可以将发动机工况(包括发动机转速、发动机负荷和排气AFR)输入查找表中，并且输出用于输入的发动机工况的对应的MBT正时。在其他示例中，火花可以从MBT延迟，诸如在发动机起动期间加速催化剂预暖或减少发动机爆震的发生。
在一些示例中，发动机10的每个气缸可配置有用于向其提供燃料的一个或多个燃料喷射器。作为非限制性示例，气缸14被示出为包括直接燃料喷射器166和进气道喷射器66。燃料喷射器166和66可以被配置为输送从燃料系统8接收的燃料。燃料系统8可包括一个或多个燃料箱、燃料泵和燃料轨。燃料喷射器166被示出为直接地联接到气缸14以用于与从控制器12接收的信号的脉冲宽度成比例地在其中直接地喷射燃料。进气道燃料喷射器66可以由控制器12以类似的方式控制。以此方式，燃料喷射器166提供被认为是将燃料直接喷射(在下文还称为“DI”)到气缸14中的燃料喷射器。虽然图1A示出定位在气缸14的一侧的燃料喷射器166，但燃料喷射器166可以替代地定位在活塞的顶部，例如在火花塞192的位置附近。当使用醇基燃料操作发动机时，由于一些醇基燃料的较低的挥发性，此类位置可以增加混合和燃烧。替代地，喷射器可以定位在进气门头顶和附近以增加混合。燃料可以经由燃料泵和燃料轨从燃料系统8的燃料箱输送到燃料喷射器166和66。此外，燃料箱可具有向控制器12提供信号的压力传感器。
燃料喷射器166和66可以被配置为以不同的相对量从燃料系统8接收不同的燃料作为燃料混合物，并且还被配置为将该燃料混合物直接地喷射到气缸中。例如，燃料喷射器166可以接收酒精燃料，而燃料喷射器66可以接收汽油。此外，可以在气缸的单个循环的不同冲程期间将燃料输送到气缸14。例如，直接喷射的燃料可以在前一个排气冲程期间、在进气冲程期间和/或在压缩冲程期间至少部分地输送。进气道喷射的燃料可以在接收燃料的气缸的前一循环的进气门关闭之后喷射，直到当前气缸循环的进气门关闭。因此，对于单个燃烧事件(例如，经由火花点火在气缸中燃烧燃料)，可以经由任一个或两个喷射器在每个循环中执行一次或多次燃料喷射。可以在压缩冲程、进气冲程或它们的任何适当的组合期间执行多次DI喷射，这被称为分流燃料喷射。
燃料系统8中的燃料箱可以容纳不同燃料类型的燃料，诸如具有不同的燃料质量和不同的燃料成分的燃料。这些差异可以包括不同的醇含量、不同的含水量、不同的辛烷值、不同的汽化热、不同的燃料混合物和/或其组合等。具有不同的汽化热的燃料的一个示例包括作为具有较低汽化热的第一燃料类型的汽油和作为具有较大汽化热的第二燃料类型的乙醇。在另一个示例中，发动机可以使用汽油作为第一燃料类型并使用含醇燃料共混物(诸如E85(约85％乙醇和15％汽油)或M85(约85％甲醇和15％汽油))作为第二种燃料类型。其他可行物质包括水、甲醇、醇与水的混合物、水与甲醇的混合物、醇的混合物等。在又一个示例中，这两种燃料都可以是具有不同的醇成分的醇共混物，其中第一种燃料类型可以是具有较低醇浓度的汽油醇共混物，诸如E10(约10％乙醇)，而第二种燃料类型可以是具有较高醇浓度的汽油醇混合物，诸如E85(约85％乙醇)。此外，第一燃料和第二燃料在其他燃料品质方面也可能不同，诸如温度、粘度、辛烷值等的差异。另外，一个或两个燃料箱的燃料特性可能经常变化，例如，由于油箱重新加注引起的每日变化。
控制器12在图1A中被示出为微计算机，所述微计算机包括微处理器单元106、输入/输出端口108、用于可执行程序(例如，可执行指令)和校准值的电子存储介质(在该特定示例中示为非暂时性只读存储器芯片110)、随机存取存储器112、保活存储器114和数据总线。控制器12可以从联接到发动机10的传感器接收各种信号，包括先前讨论的信号并另外包括来自质量空气流量传感器122的进气质量空气流量(MAF)的测量值；来自联接到冷却套筒118的温度传感器116的发动机冷却剂温度(ECT)；来自联接到排气通道135的温度传感器158的排气温度；来自联接到曲轴140的霍尔效应传感器120(或其他类型的传感器)的曲轴位置信号；来自节气门位置传感器163的节气门位置；来自排气传感器126的信号UEGO，其可以由控制器12使用来确定排气的空燃比；经由爆震传感器90的发动机振动(例如，爆震)；以及来自MAP传感器124的绝对歧管压力信号(MAP)。控制器12可以从曲轴位置中产生发动机转速信号RPM。来自MAP传感器124的歧管压力信号MAP可以用于提供进气歧管中的真空或压力的指示。控制器12可以基于发动机冷却剂温度来推断发动机温度，并基于从温度传感器158接收的信号来推断排放控制装置178的温度。
控制器12从图1A的各种传感器接收信号，并采用图1A的各种致动器以基于所接收的信号和被存储在控制器的存储器上的指令来调整发动机操作。例如，控制器可通过致动气门致动器152和154以使停用所选择气缸来使发动机转换到在VDE模式下操作，如相对于图5进一步所描述。
如以上所描述，图1A仅示出了多缸发动机中的一个气缸。因此，每个气缸可以类似地包括其自身的一组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。将了解，发动机10可以包括任何合适数目个气缸，包括2个、3个、4个、5个、6个、8个、10个、12个或更多个气缸。此外，这些气缸中的每一个都可以包括由图1A参考气缸14描述和描绘的各种部件中的一些或全部部件。
在所选择条件期间，诸如当未请求发动机10的全扭矩能力时，控制器12可以选择第一气缸组或第二气缸组中的一者进行停用(在本文也被称为VDE操作模式)。在VDE模式期间，可以通过关闭相应的燃料喷射器166和66来停用所选择气缸组的气缸。此外，气门150和156可以被停用并在一个或多个发动机气缸内保持关闭。当禁用的气缸的燃料喷射器关闭时，剩余的启用气缸继续进行燃烧，对应的燃料喷射器和进气门和排气门是活动的并运转。为了满足扭矩需要，控制器调整进入活动发动机气缸的空气量。因此，为了提供八缸发动机在0.2发动机负荷和特定发动机转速下产生的等效发动机扭矩，活动发动机气缸可以在比发动机在所有发动机气缸都活动的情况下操作时发动机气缸的压力更高的压力下操作。这需要较高的歧管压力，由此使泵气损失减少并使发动机效率提高。另外，暴露于燃烧的较低有效表面积(仅来自活动气缸)减少发动机热损失，从而提高发动机的热效率。
现在参考图1B，示出了发动机10的平面图。发动机10的前部10a可以包括前端附件驱动器(FEAD)(未示出)，用于向交流发电机、动力转向系统和空调压缩机提供动力。在该示例中，发动机10示为处于V8配置，具有八个气缸，编号为1-8。可以经由四个爆震传感器90a-90d感测发动机爆震。爆震传感器位于发动机缸体9的凹部中。在该示例中，在一号和二号发动机气缸的爆震窗口(例如，曲轴角间隔)期间，经由控制器12对爆震传感器90a的输出进行采样。因此，爆震传感器90a与一号和二号气缸相关联。然而，如果爆震传感器90a(一号和二号气缸的主爆震传感器)被怀疑劣化，则可以在与一号和二号气缸相关联的爆震窗口中对爆震传感器90b(一号和二号气缸的次爆震传感器)的输出进行采样或测量。在三号和四号发动机气缸的爆震窗口期间，经由控制器12对爆震传感器90b的输出进行采样。然而，如果爆震传感器90b(三号和四号气缸的主爆震传感器)被怀疑劣化，则可以在与三号和四号气缸相关联的爆震窗口中对爆震传感器90a(三号和四号气缸的次爆震传感器)的输出进行采样或测量。因此，爆震传感器90b与三号和四号气缸相关联。在五号和六号发动机气缸的爆震窗口期间，经由控制器12对爆震传感器90c的输出进行采样。因此，爆震传感器90c与五号和六号气缸相关联。然而，如果爆震传感器90c(五号和六号气缸的主爆震传感器)被怀疑劣化，则可以在与五号和六号气缸相关联的爆震窗口中对爆震传感器90d(五号和六号气缸的次爆震传感器)的输出进行采样或测量。在7号和8号发动机气缸的爆震窗口期间，经由控制器12对爆震传感器90d的输出进行采样。因此，爆震传感器90d与七号和八号气缸相关联。然而，如果爆震传感器90d(七号和八号气缸的主爆震传感器)被怀疑劣化，则可以在与七号和八号气缸相关联的爆震窗口中对爆震传感器90c(七号和八号气缸的次爆震传感器)的输出进行采样或测量。多个爆震传感器提高了检测每个气缸的爆震的能力，因为随着从爆震气缸到爆震传感器的距离增加，由爆震引起的发动机振动的衰减增加。当爆震窗口关闭时，不对爆震传感器的输出进行采样。
现在参考1C，示出了发动机10的前视图。发动机缸体9包括凹部10b，在那里发动机爆震传感器90a和90c被安装到缸体9。通过将爆震传感器90a和90c安装在凹部10b中，可以得到良好的信噪比，从而可以更可靠地检测爆震。然而，爆震传感器90a-90d的安装位置还可以允许某些传感器而不是其他传感器观察到某些燃料喷射器控制动作。因此，某些气缸的背景噪声水平可以比其他气缸更高或更低。另外，在另一个发动机气缸的爆震窗口附近打开或关闭的燃料喷射器的距离可能会影响振动从操作中的燃料喷射器传播到爆震传感器所花费的时间。并且，振动从燃料喷射器传播到爆震传感器的时间更长，可能会使振动进入气缸的爆震窗口。这样，爆震传感器位置、点火顺序和发动机配置也可能会影响某些发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平。
因此，图1A至图1C的系统提供一种用于操作发动机的系统，所述系统包括：可变排量发动机，所述可变排量发动机包括至少一个振动感测发动机爆震传感器；以及控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，用于响应于学习发动机爆震背景噪声水平的请求，在发动机气缸的爆震窗口期间，延迟所述发动机气缸的火花正时、调整致动器的正时并对所述至少一个振动感测发动机爆震传感器进行采样。所述系统包括其中发动机爆震背景噪声水平为发动机爆震基础背景噪声水平，其不包括在爆震窗口打开时经由致动器关闭而生成的噪声。所述系统包括其中致动器为燃料喷射器或提升阀。所述系统还包括附加指令，用于经由发动机爆震背景噪声水平确定发动机气缸中的存在或不存在爆震。所述系统还包括附加指令，用于在爆震窗口期间对至少一个振动感测发动机爆震传感器的样本进行积分。
现在参考图2至图6，示出了用于操作发动机的方法。图2至图6的方法可以包括在图1A至图1C的系统中并且可以与所述系统协作。方法200的至少各部分可以作为存储在非暂时性存储器中的可执行指令被包含到图1A至图1C的系统中。另外，方法200的其他部分可以经由控制器执行，所述控制器变换物理世界中的装置和致动器的操作状态。控制器可以采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。另外，方法200可以从传感器输入确定所选择控制参数。在执行方法200时，发动机可能正在旋转。图2至图6的方法可以提供图7至图9的序列。
在202处，方法200经由在图1A至图1C中描述的传感器来确定车辆和发动机工况。方法200可以确定工况，包括但不限于发动机转速、发动机负荷、发动机温度、环境温度、燃料喷射正时、爆震传感器输出、燃料类型、燃料辛烷值、发动机位置和发动机空气流量。方法200前进到204。
在204处，方法200判断是否满足进入减速气缸关断(deceleration cylindercutout，DCCO)的条件。在DCCO期间，停止向发动机的燃料输送，并且关闭发动机的进气和排气提升阀并保持关闭达至少一个发动机循环(例如，两次曲轴旋转)。通过停止向气缸的燃料输送，可以减少发动机燃料消耗。另外，关闭进气和排气提升阀可以防止空气通过发动机进行泵送，并防止破坏催化剂中的化学平衡。在一个示例中，方法200可以在驾驶员需求扭矩小于阈值扭矩时并且在车辆速度大于阈值车辆速度时判断发动机可以进入DCCO。然而，在其他车辆工况期间，发动机也可以进入DCCO。此外，可能必须满足其他条件才能进入DCCO模式。例如，发动机冷却剂温度可能必须大于预定温度才能进入DCCO模式。如果方法200判断满足进入DCCO模式的条件，则答案为是并且方法200前进到220。答案为是时，可能请求DCCO模式。否则，答案为否并且方法200前进到206。
在206处，方法200判断是否满足进入减速燃料切断(deceleration fuel shutoff，DFSO)的条件。在DFSO期间，停止向发动机的燃料输送，并且随着发动机旋转，发动机的进气和排气提升阀继续打开和关闭。通过停止向气缸的燃料输送，可以减少发动机燃料消耗。另外，允许进气门和排气门继续打开和关闭，可以允许发动机气缸内的压力得到维持，以降低发动机机油消耗。在一个示例中，方法200可以在驾驶员需求扭矩小于阈值扭矩时并且在车辆速度大于阈值车辆速度时判断发动机可以进入DFSO。然而，在其他车辆工况期间，发动机也可以进入DFSO。此外，可能必须满足其他条件才能进入DFSO模式。例如，发动机冷却剂温度可能必须大于预定温度才能进入DFSO模式。如果方法200判断满足进入DFSO模式的条件，则答案为是并且方法200前进到240。当答案为是时，可能会请求DFSO模式。否则，答案为否并且方法200前进到208。
在208处，方法200判断是否满足进入可变排量模式的条件，在所述可变排量模式下，发动机以少于其所有气缸的量操作。例如，发动机可以在VDE模式下操作，其中根据或基于驾驶员需求扭矩和发动机转速来调整激活的气缸(例如，正在燃烧燃料的气缸)的数量。此外，处于活动状态的气缸可以是同一组气缸(例如，1-4-6-7)，当在发动机转速和负荷恒定的情况下启用特定的可变排量发动机(VDE)模式时，它们不会改变，这可以称为固定VDE模式。替代地，处于活动状态的气缸可以是一组气缸，其中当发动机转速和负荷恒定时，气缸数在发动机循环之间变化(例如，在第一发动机循环期间，气缸1-4-6-7；以及在第二发动机循环期间，气缸2-4-5-8)，这可以称为滚动VDE。在一个示例中，方法200可以在驾驶员需求扭矩在规定范围内并且发动机转速在规定范围内时判断发动机可以进入VDE模式。此外，可能必须满足其他条件才能进入VDE模式。例如，发动机冷却剂温度可能必须大于预定温度。如果方法200判断满足进入VDE模式的条件，则答案为是并且方法200前进到260。当答案为是时，可能会请求VDE模式。否则，答案为否并且方法200前进到210。
在210处，方法200判断是否满足进入发动机爆震控制模式的条件，在所述条件下，发动机可以以少量的发动机爆震操作以提高效率，并且发动机爆震的水平受到控制以降低发动机部件劣化的可能性。在一个示例中，方法200可以在发动机温度大于阈值温度并且发动机负荷大于阈值发动机负荷时判断发动机可以进入发动机爆震控制模式。如果方法200判断满足进入发动机爆震控制模式的条件，则答案为是并且方法200前进到212。当答案为是时，可以请求发动机爆震控制模式。否则，答案为否并且方法200前进到280。
在212处，方法200评估是否应为所选择的正评估发动机爆震的气缸(例如，气缸j)指示爆震。图7示出了根据图2的用于在未确定发动机爆震背景噪声水平时检测爆震的方法的对发动机和控制器的操作，包括爆震窗口和爆震传感器采样(例如，测量)。在一个示例中，方法200通过在气缸j的打开的爆震窗口期间对爆震传感器的采样的输出进行积分来计算气缸j的爆震强度值，并将积分的爆震传感器输出除以针对当前发动机转速和发动机负荷的气缸j的总的发动机爆震背景噪声水平(例如，Cyl_combined_noise(j))。
总的或组合的发动机爆震背景噪声水平可以表示为：Cyl_combined_noise(j)＝Cyl_base_noise(j)+Cyl_inj_noise(j)+Cyl_vlv_noise(j)，其中Cyl_combined_noise(j)为气缸j的总的发动机爆震背景噪声，Cyl_base_noise(j)为气缸j的发动机爆震基础背景噪声，Cyl_inj_noise(j)为气缸j的爆震窗口中存在的燃料喷射器噪声，并且Cyl_vlv_noise(j)为气缸(j)的爆震窗口中存在的提升阀噪声。因此，可以在知道其他三个变量的情况下对组合的背景噪声方程中的任何一个变量求解。例如，Cyl_base_noise(j)＝Cyl_combined_noise(j)-Cyl_inj_noise(j)-Cyl_vlv_noise(j)。
可以从控制器存储器中检索总的发动机爆震背景噪声水平，或者可以从如先前指示的已经从存储器中检索的各噪声贡献中确定发动机爆震背景噪声水平。如果检测到爆震，则气缸j的火花延迟，然后火花正时朝气缸j的MBT火花正时提前(在当前发动机转速和负荷下，火花提前最小以获得最佳发动机扭矩)。例如，如果一号气缸的爆震强度值超过阈值水平，则指示一号气缸的爆震，并且一号气缸的火花正时被延迟五度曲轴角。在一号气缸的火花正时基于爆震被延迟十秒以内，一号气缸的火花正时可以提前五度曲轴角。如果未指示爆震，则气缸的火花正时保持在其所请求的或基础正时(例如，爆震限制火花正时或MBT正时)。可以通过这种方式确定每个气缸存在或不存在发动机爆震。可以根据每个发动机循环(例如，两次旋转)的发动机点火顺序来调整j号气缸，从而在每个发动机循环中针对每个发动机气缸评估爆震。在针对发动机爆震调整气缸j中的发动机火花正时之后，方法200前进以退出。
在220处，方法200在发动机曲轴继续旋转的同时停用向发动机气缸的燃料流动。发动机可以经由车辆的动能继续旋转，而动能则经由车辆的车轮旋转。可以通过关闭发动机的所有燃料喷射器来停用向发动机的燃料流动。方法200前进到222。
在222处，方法200关闭所有发动机进气和排气提升阀并将其保持关闭达至少一个发动机循环，同时发动机曲轴继续旋转。进气门和排气门可以经由可变气门致动器系统保持关闭。通过关闭进气门和排气门，可以减少向催化剂的空气流动以改善发动机排放。方法200前进到224。
在224处，方法200判断是否期望学习当前发动机转速下的发动机爆震基础背景噪声水平。如果发动机爆震指示水平大于或小于当前发动机转速的预期水平，则方法200可以判断期望学习当前发动机转速下的发动机爆震基础背景噪声水平。此外，如果在车辆行进的预定时间量或预定距离内未确定发动机爆震基础背景噪声水平，则方法200可以判断期望学习当前发动机转速下的发动机爆震基础背景噪声水平。如果方法200判断期望学习当前发动机转速下的发动机爆震基准背景噪声水平，则答案为是并且方法200前进到226。答案为是时，可能会请求学习发动机爆震基础背景噪声水平。如果方法200判断不期望学习当前发动机转速下的发动机爆震基础背景噪声水平，则答案为否并且方法200前进到234。
在226处，方法200确定发动机气缸的发动机爆震基础背景噪声水平。在一个示例中，方法200选择气缸(例如，气缸j，其中j是分配给气缸的数字，并且其中可以调整j的值以学习所有发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平)并且在所选择气缸的打开的爆震窗口的一部分期间对爆震传感器的输出进行积分。爆震传感器的输出可以通过数值方式积分，也可以经由积分器电路积分，以确定所选择气缸的基础背景噪声水平。发动机爆震基础背景噪声水平可以包括来自曲轴、凸轮轴和前端附件的噪声，但不包括在所选择气缸的打开的爆震窗口期间由于喷射器的打开和/或关闭或提升阀的打开和/或关闭而引起的噪声。方法200前进到228。
在228处，方法200判断是否已经为所有发动机气缸确定了当前发动机转速下的发动机爆震基础背景噪声水平。方法200可以保持针对特定发动机转速和负荷更新了哪些发动机爆震基础背景噪声水平的记录。如果方法200判断已经为所有发动机气缸确定了当前发动机转速下的发动机爆震基础背景噪声水平，则答案为是并且方法200前进到230。否则，答案为否并且方法200前进到229。
在229处，方法200选择新的发动机气缸以学习并评估发动机爆震基础背景噪声水平。可以以所选择的发动机转速和负荷为每个发动机气缸确定唯一的发动机爆震基础背景噪声水平。此外，可以为每种发动机操作模式、发动机转速和发动机负荷确定唯一的发动机爆震基础背景噪声水平。然而，由于发动机在零气缸负荷下以DCCO模式操作，因此在226处未确定所有发动机爆震基础背景噪声值。方法200可以选择新的气缸，以经由增加、减少或以其他方式调整j的值来评估发动机爆震基础背景噪声水平。在选择新的发动机气缸以学习和评估发动机爆震基础背景噪声水平之后，方法200返回到226。
在230处，方法200判断在226处确定的所有发动机爆震基础背景噪声水平是否在226处所确定的发动机爆震基础背景噪声水平的平均值的阈值内。例如，如果对于四缸发动机，在226处确定的发动机爆震背景噪声水平为1.1、1.05、1.08和1.15(平均值为1.095)并且阈值为0.05(产生的范围在1.045与1.145之间)，则答案为是并且方法200前进到231。然而，如果阈值为0.02，则答案为否并且方法200前进到232。
在232处，方法200请求对所选择的具有比预期更高或更低的发动机爆震基础背景噪声的气缸(例如，表现出大于或小于在230处确定的平均值加上或减去在230处描述的阈值的发动机爆震基础背景噪声水平的气缸)的爆震传感器进行诊断。所述阈值可以经由用测力计旋转发动机并记录发动机气缸的发动机爆震基础背景噪声水平来以经验确定。所述诊断可以包括向爆震传感器施加电压或使气缸爆震，并监测爆震传感器的输出以确定爆震传感器是否按预期执行。方法200前进到234。
在231处，方法200将在226处确定的发动机爆震基础背景噪声水平存储到控制器存储器。可以从存储器中检索存储到控制器存储器的发动机爆震基础背景噪声水平，以确定在发动机中恢复燃烧并且发动机以接近于当前发动机转速的转速操作时存在或不存在发动机爆震的，当前发动机转速下的爆震背景噪声水平已确定。例如，如果确定了2000RPM的发动机转速下的发动机爆震基础背景噪声水平，则当发动机在发动机负荷介于0.07和1.之间的情况下以2000RPM燃烧燃料时，可以应用发动机爆震基础背景噪声水平来确定发动机气缸的组合的发动机爆震背景噪声水平。通过在发动机不在操作(例如，燃烧燃料)时学习发动机爆震基础背景噪声水平，可以学习较少的发动机爆震基础背景噪声水平。具体地，当发动机在所有气缸中或在VDE模式下燃烧燃料时，可以应用在发动机处于DCCO模式时确定的发动机爆震基础背景噪声水平，使得在发动机运行时的发动机操作不必变化为确定发动机爆震基础背景噪声水平。方法200前进到234。
在234处，方法200判断是否存在退出DCCO模式的车辆工况。在一个示例中，当驾驶员需求扭矩超过阈值水平时，发动机可以退出DCCO模式。当驾驶员需求扭矩超过阈值扭矩时，甚至在图3的所有指令完成之前，发动机也可以退出DCCO模式。如果方法200判断存在退出DCCO模式的条件，则答案为是并且方法200前进到206。否则，答案为否，并且方法200返回至224。
在240处，方法200在发动机曲轴继续旋转的同时停用到发动机气缸的燃料流。发动机可以经由车辆的动能继续旋转，而动能则经由车辆的车轮旋转。可以通过关闭发动机的所有燃料喷射器来停用向发动机的燃料流动。方法200前进到242。
在242处，方法200继续打开和关闭所有发动机进气和排气提升阀，同时发动机曲轴继续旋转。通过操作进气门和排气门，发动机气缸中的压力可以保持在可以减少发动机机油消耗的水平。方法200前进到244。
在244处，方法200判断是否期望学习当前发动机转速下的发动机爆震基础背景噪声水平。如果发动机爆震指示水平大于或小于当前发动机转速的预期水平，则方法200可以判断期望学习当前发动机转速下的发动机爆震基础和/或气门背景噪声水平。另外，如果在车辆行进的预定时间量或预定距离内未确定发动机爆震基础背景噪声水平，则方法200可以判断期望学习当前发动机转速下的发动机爆震基础背景噪声水平。如果方法200判断期望学习当前发动机转速下的发动机爆震背景噪声水平，则答案为是并且方法200前进到246。答案为是时，可能请求学习发动机爆震背景噪声水平。如果方法200判断不期望学习当前发动机转速下的发动机爆震基础背景噪声水平，则答案为否并且方法200前进到254。
在246处，方法200确定发动机气缸的发动机爆震基础背景噪声水平和发动机爆震气门背景噪声水平。在一个示例中，方法200选择气缸(例如，气缸j，其中j是分配给气缸的数字，并且其中可以调整j的值以学习所有发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平)，并且当进气和排气提升阀的正时调整为使得进气门和排气门在发动机气缸爆震窗口打开的情况下不打开或关闭时(例如，预定的曲轴角间隔，其中经由控制器对一个或多个爆震传感器的输出进行采样)，在所选择气缸的打开的爆震窗口的一部分期间对爆震传感器的输出进行积分。爆震传感器的输出可以通过数值方式积分，也可以经由积分器电路积分，以确定所选择气缸的基础背景噪声水平。发动机爆震基础背景噪声水平可以包括来自曲轴、凸轮轴和前端附件的噪声，但不包括在所选择气缸的打开的爆震窗口期间由于喷射器的打开和/或关闭或提升阀的打开和/或关闭而引起的噪声。
方法200还通过调整进气和排气提升阀的正时来确定发动机气缸的发动机爆震气门噪声水平，使得当气缸爆震窗口打开时进气门和排气门打开和/或关闭。例如，方法200可以提前一号气缸的进气或排气提升阀的正时以确定在点火顺序为1-3-7-2-6-5-4-8的八缸发动机中三号气缸的气门噪声。一旦进气门和/或排气门正时调整为使得进气门和/或提升阀在打开的爆震窗口期间关闭，则方法200在进气和排气提升阀的正时调整为使得进气门和排气门在发送机气缸爆震窗口打开的情况下打开或关闭时，在所选择气缸的打开的爆震窗口的一部分期间对爆震传感器的输出进行积分。爆震传感器的输出可以通过数值方式积分，也可以经由积分器电路积分，以确定所选择气缸的发动机爆震气门噪声水平。可以经由从进气门和排气门正时调整为在所选择气缸的打开的爆震窗口期间打开或关闭之后确定的积分的爆震传感器输出值中减去所选择气缸的发动机爆震基础背景噪声水平来确定发动机爆震气门噪声水平(例如，Cyl_vlv_noise(j))。方法200前进到248。
在248处，方法200判断是否已经为所有发动机气缸确定了当前发动机转速下的发动机爆震基础背景噪声水平和发动机爆震气门噪声水平。方法200可以保持针对特定发动机转速和负荷更新了哪些发动机爆震基础背景噪声水平和发动机爆震气门噪声水平的记录。如果方法200判断已经为所有发动机气缸确定了当前发动机转速下的发动机爆震基础背景噪声水平和发动机爆震气门噪声水平，则答案为是并且方法200前进到250。否则，答案为否并且方法200前进到249。
在249处，方法200选择新的发动机气缸以学习并评估发动机爆震基础背景噪声水平和发动机爆震气门噪声水平。可以为每个发动机气缸确定所选择的发动机转速和负荷下的唯一的发动机爆震基础背景噪声水平和唯一的发动机爆震气门噪声水平。此外，可以针对每种发动机操作模式、发动机转速和发动机负荷确定唯一的发动机爆震基础背景噪声水平和唯一的发动机爆震气门噪声水平。然而，由于发动机在零气缸负荷下以DFSO模式运行，因此未在246处确定所有发动机爆震基础背景噪声水平和发动机爆震气门噪声水平的值。方法200可以选择新的气缸，以通过增加、减少或以其他方式调整j的值来评估发动机爆震基础背景噪声水平和发动机爆震气门噪声水平。在选择新的发动机气缸以学习并评估发动机爆震基础背景噪声水平和发动机爆震气门噪声水平之后，方法200返回到246。
在250处，方法200判断在246处确定的所有发动机爆震基础背景噪声水平是否在246处所确定的发动机爆震基础背景噪声水平的平均值的阈值内。如果在阈值内，则答案为是并且方法200前进到251。否则，答案为否并且方法200前进到252。
在252处，方法200请求对所选择的具有比预期更高或更低的发动机爆震基础背景噪声的气缸(例如，表现出大于或小于在250处确定的平均值加上或减去在250处描述的阈值的发动机爆震基础背景噪声水平的气缸)的爆震传感器进行诊断。所述阈值可以经由用测力计旋转发动机并记录发动机气缸的发动机爆震基础背景噪声水平来以经验确定。所述诊断可以包括向爆震传感器施加电压或使气缸爆震，并监测爆震传感器的输出以确定爆震传感器是否按预期执行。方法200前进到254。
在251处，方法200将在246处确定的发动机爆震基础背景噪声水平和发动机爆震气门噪声水平存储到控制器存储器。可以从存储器中检索存储到控制器存储器中的发动机爆震基础背景噪声水平和发动机爆震气门噪声水平，以确定在发动机中恢复燃烧并且发动机以接近当前发动机转速的转速操作时存在或不存在发动机爆震，当前发动机转速下的爆震背景噪声水平已确定。通过学习发动机不在操作(例如，燃烧燃料)时的发动机爆震基础背景噪声水平和发动机爆震气门噪声水平，有可能学习发送机在操作时的更少的发动机爆震基础背景噪声水平和更少的发动机爆震气门噪声水平。具体地，当发动机在所有气缸中或在VDE模式下燃烧燃料时，可以应用在发动机处于DFSO模式时确定的发动机爆震基础背景噪声水平和发动机爆震气门噪声水平，使得在发动机运行时的发动机操作不必变化为确定发动机爆震基础背景噪声水平和发动机爆震气门噪声水平。方法200前进到254。
在254处，方法200判断是否存在退出DFSO模式的车辆工况。在一个示例中，当驾驶员需求扭矩超过阈值水平时，发动机可以退出DFSO模式。当驾驶员需求扭矩超过阈值时，甚至在图4的所有指令完成之前，发动机也可以退出DFSO模式。如果方法200判断存在退出DFSO模式的条件，则答案为是并且方法200前进到208。否则，答案为否，并且方法200返回至244。
在260处，选择处于活动状态的气缸的实际总数以满足驾驶员需求扭矩。驾驶员需求扭矩可以从加速踏板位置和车辆速度确定。加速踏板位置和车辆速度可以参考驾驶员需求扭矩的以经验确定的值的表格或函数，所述驾驶员需求扭矩可以作为发动机扭矩或车轮扭矩被请求。所述表格或函数输出驾驶员需求扭矩，并且驾驶员需求扭矩和车辆速度可以参考第二表格，所述第二表格输出要激活的气缸的实际总数。要激活的气缸的实际总数可以是可以提供当前发动机转速下的驾驶员需求扭矩的发动机气缸的最小实际总数。在确定要激活的气缸的实际总数之后，方法200前进到262。
在262处，方法200选择发动机运转模式和气缸模式(例如，在发动机操作模式下燃烧燃料的气缸)。可以从在260处确定的要激活的气缸的实际总数来选择发动机操作模式，例如：点火顺序为1-7-6-4的固定VDE四缸模式(四个活动气缸)；点火密度为2/3的滚动VDE模式；等。发动机操作模式可以包括激活的发动机气缸和停用的发动机气缸。替代地，可以经由状态机来选择发动机操作模式，所述状态机具有驾驶员需求扭矩和发动机转速或车辆速度的输入。在一个示例中，可以从在当前驾驶员需求扭矩和发动机转速下可用的发动机操作模式中选择发动机操作模式。可用的发动机工况可以是发动机温度、发动机转速、发动机噪声和振动以及其他发动机和车辆工况的函数。方法200根据选择以在260处操作的气缸的实际总数以及其他发动机和车辆工况来选择发动机操作模式。方法200前进到264。
在264处，方法200在所选择的VDE操作模式下操作发动机，其中所选择的活动气缸的实际总数在260处确定。控制器可以在发动机的循环期间经由停止使燃料流向停用的气缸并且使燃料流向激活的气缸而激活和/或停用气缸。此外，可以将停用的气缸的进气和排气提升阀保持关闭达比发动机循环更长的时间。在发动机循环期间，激活的气缸的进气和排气提升阀会打开和关闭。方法200可以经由打开燃料喷射器使燃料流向发动机。方法200可以经由关闭燃料喷射器来停止使燃料流向发动机气缸。方法200可以经由可变气门致动器来停用进气和排气提升阀。在发动机以所选择的气缸模式进入所选择的发动机操作模式之后，方法200前进到266。
在266处，方法200判断是否期望学习当前发动机转速和发动机负荷下的发动机爆震背景噪声水平的贡献(例如，Cyl_base_noise(j)、Cyl_inj_noise(j)和Cyl_vlv_noise(j))。如果发动机爆震指示水平大于或小于当前发动机转速的预期水平，则方法200可以判断期望学习当前发动机转速下的发动机爆震背景噪声水平。另外，如果在车辆行进的预定时间量或预定距离内未确定发动机爆震基础背景噪声水平，则方法200可以判断期望学习当前发动机转速下的发动机爆震基础背景噪声水平。如果方法200判断期望学习当前发动机转速和负荷下的发动机爆震背景噪声水平，则答案为是并且方法200前进到268。答案为是时，可能请求学习发动机爆震背景噪声水平。如果方法200判断不期望学习当前发动机转速和负荷下的发动机爆震基础背景噪声水平，则答案为否并且方法200前进到274。
在268处，方法200经由与一个或多个停用的发动机气缸相关联的爆震窗口或经由一个或多个新创建的曲轴角窗口(在此期间经由控制器对爆震传感器的输出进行采样)来确定当前发动机转速和负荷下的发动机爆震背景噪声的贡献(例如，Cyl_base_noise(j)、Cyl_inj_noise(j)和Cyl_vlv_noise(j))。当发动机在VDE模式下操作时，发动机可以通过一个或多个停用的气缸(例如，不燃烧燃料的气缸)进行操作。在停用的发动机气缸中不能出现爆震，因为在停用的气缸中燃料不会燃烧。
与特定气缸相关的爆震窗口为评估了爆震传感器输出的爆震窗口，用于确定在发动机循环期间特定气缸中的爆震。然而，即使未将爆震窗口应用于确定特定发动机气缸中的爆震的目的，爆震窗口仍可能与特定气缸相关联，因为可以为每个发动机气缸分配一定数量的控制器计算资源以检测发动机爆震，包括生成爆震窗口并在爆震窗口期间对爆震传感器进行采样。因此，与特定气缸相关联的爆震窗口可被调整为在预计在特定气缸内不会发生爆震的时间打开和关闭。然而，爆震窗口仍可以被认为与气缸相关联，因为即使爆震窗口的正时可能不允许在特定气缸中进行爆震检测，可以被分配用于确定特定气缸中存在或不存在发动机爆震的控制器计算资源也被应用于生成爆震窗口。与当停用的气缸的爆震窗口被应用于检测激活的气缸中的爆震时相比，当停用的气缸的爆震窗口被应用于确定当前发动机转速和负荷下的发动机爆震背景的贡献时，停用的气缸的爆震窗口的持续时间可以缩短或减少(例如，爆震窗口可以在较少的曲轴度数内打开)。通过减少爆震窗口的持续时间，有可能将来自特定噪声源(例如，提升阀或燃料喷射器)的噪声与其他噪声源隔离，从而可以更准确地表征来自特定噪声源的噪声水平。来自噪声源的噪声水平的更准确表征可以改善爆震的检测。
替代地，代替描述与特定气缸相关联的爆震窗口的正时的调整，特定气缸的爆震窗口可以是不连续的(例如，与特定气缸相关联的爆震窗口)，并且该爆震窗口可以经由其中经由控制器对爆震传感器的输出进行采样或测量的不同的曲轴角间隔来替换。在停用一个或多个气缸时对一个或多个爆震传感器进行采样的曲轴间隔的总数可以等于或小于激活的气缸的实际总数加上停用的气缸的实际总数。不需要为每个停用的气缸提供对爆震传感器的输出进行采样的角间隔。例如，如果停用两个气缸并且激活六个气缸，则可以提供对一个或多个爆震传感器的输出进行采样的七个曲轴角间隔。与当停用的气缸的爆震窗口被应用于检测激活的气缸中的爆震时相比，当停用的气缸的其中对爆震传感器进行采样的曲轴角间隔被应用于确定当前发动机转速和负荷下的发动机爆震背景噪声的贡献时，其中对爆震传感器进行采样的角曲轴间隔的持续时间可以缩短或减小，所述持续时间替换了激活的气缸的爆震窗口。通过减少对爆震传感器输出进行采样的曲轴角间隔的持续时间，有可能将来自特定噪声源的噪声与来自其他噪声源的噪声隔离开，从而可以更准确地表征来自特定噪声源的噪声水平。来自噪声源的噪声水平的更准确表征可以改善爆震的检测。
调整停用的气缸的爆震窗的正时和/或持续时间对于学习喷射器或气门噪声从源(喷射器或气门)到爆震传感器的传播时间也可能是有益的。了解传播时间对于确定喷射器或气门噪声是否落入爆震窗口很重要。例如，可能期望减小传播时间。气缸i的爆震窗口可以在气缸i的TDC(点火)之后以5度开始，并且可以在TDC之后以40度结束。在气缸i的TDC(点火)后，气缸j的喷射器关闭可以1度发生。喷射器关闭可能发生在爆震窗口外部(之前)；然而，噪声需要一些时间才能从喷射器传播到爆震传感器。如果传播时间为1ms，则在1500RPM时，噪声需要9CA度才能到达爆震传感器，在本示例中，喷射器噪声将落入爆震窗口。
在一个示例中，传播时间可以如下学习：通过在不同的情况下在相对于噪声源的不同正时(例如，燃料喷射器关闭、气门关闭等)起动停用的气缸的爆震窗口并在此时观察到背景噪声水平开始变化，可以确定传播时间。替代地，如果噪声更接近爆震窗口的末端，则可以使用在不同的时间终止爆震窗口。替代地，可以改变喷射或气门正时。同样，调整爆震窗口的时间和/或持续时间可以用于了解喷射器或提升阀噪声的(振铃)持续时间，以及噪声水平如何随着爆震窗的部分突破而变化(例如，噪声进入爆震窗口)。例如，气缸i的爆震窗口可以在气缸i的TDC(点火)之后以12度开始，并且可以在TDC之后以47度结束。在气缸i的TDC(点火)后，气缸j的喷射器关闭可以1度发生。喷射器噪声的传播时间为9个曲柄转角(CA)度(例如，在1500RPM时)。爆震窗口开始之前，喷射器噪声可能达到爆震传感器2CA度。如果喷射器噪声在1500RPM的持续时间对应于5CA度，则喷射器噪声特征的60％可能会落入爆震窗口。在这种情况下，爆震背景噪声可以是基础噪声与基础+喷射器噪声之间的某个值，所述值完全落入爆震窗口(例如，基础噪声和基础+0.6*喷射器噪声，或者它可以是非线性函数)。
通过在不同情况下在相对于噪声源的不同正时(例如，喷射器关闭、气门关闭等)起动停用的气缸的爆震窗口，可以确定背景噪声水平如何随不同程度的局部泄漏而变化(例如，噪声进入爆震窗口)，并确定噪声持续时间。替代地，如果噪声更接近爆震窗口的末端，则可以使用在不同的时间终止爆震窗口。替代地，可以改变喷射或气门正时。
方法200调整与停用的气缸相关联的爆震窗口的正时，或者方法200停止提供与停用的气缸相关联的爆震窗口并生成新的曲轴角窗口，其中对爆震传感器的输出进行采样以确定发动机背景噪声的贡献。例如，如图7和图9所示，可以经由其中对爆震传感器的输出进行采样的新的曲轴角窗口调整或替换与三号气缸相关联的发动机爆震窗702的正时，使得经调整的或新的窗口跨越(例如，在之前和在之后结束)生成或影响发动机背景噪声的事件。具体地，图7中的窗口702移动到通过图9中的窗口702a所示的正时。替代地，窗口702可以被描述为被移除或停止并且可以代替其提供新的爆震窗口702a，这是因为当停用三号气缸时不需要爆震窗口702来检测三号气缸的爆震。
例如，可以将与三号气缸相关联的爆震窗口或对爆震传感器的输出进行采样的新的曲轴角间隔可以调整为期望用于检测发动机背景噪声的贡献的任何曲轴角正时。因此，当应用爆震窗口以检测爆震时，爆震窗口的打开正时(例如，曲轴角)可比爆震窗口的打开正时提前或延迟。此外，当应用爆震窗口以检测爆震时，爆震窗口的关闭正时(例如，曲轴角)可比爆震窗口的关闭正时提前或延迟。可以对在曲轴间隔期间采样的爆震传感器的输出进行积分以生成发动机爆震背景噪声的贡献值。此外，当提供特定气缸的爆震窗口以确定特定气缸中存在或不存在爆震时，方法200可以对第一爆震传感器的输出进行采样。然而，可以在与特定气缸相关联的经调整的爆震窗口期间或者在对爆震传感器进行采样的曲轴角间隔期间(其替代在特定气缸被停用且在特定气缸中不会发生爆震时与特定气缸相关联的爆震窗口)对第一爆震传感器或替代地第二爆震传感器的输出进行采样。可以从经采样的爆震传感器输出中确定发动机背景噪声的贡献。这允许控制器使用不同的爆震传感器来观察发动机爆震背景噪声水平的贡献，以进行爆震传感器和发动机部件诊断。
方法200可以经由应用控制器资源用于生成发动机爆震窗口并检测一个或多个停用的发动机气缸中的发动机爆震来针对所有可用的VDE模式和气缸模式确定当前发动机转速和负荷下的发动机爆震背景噪声的贡献(例如，Cyl_base_noise(j)、Cyl_inj_noise(j)和Cyl_vlv_noise(j))。在一个示例中，表格或函数可以包括对在当前发动机转速和负荷下可用的所有发动机操作模式的引用，以及当发动机在可用的发动机操作模式下操作时可以确定的发动机爆震背景噪声的所有贡献。与表格条目相关联的值可以是用于确定最近是否已经学习或修改了当前发动机转速和负荷下的发动机背景噪声的特定贡献的基础。在图9中示出了经由先前已分配给目前停用的气缸的控制器计算资源来调整曲轴角间隔用于对爆震传感器输出进行采样的非限制性示例。在确定当前发动机转速和负荷下的发动机背景噪声的噪声贡献之后，方法200前进到270。
在270处，方法200评估是否应为所选择的正评估发动机爆震的气缸(例如，气缸j)指示爆震。图9示出了根据图2的用于在发动机以VDE模式操作时检测爆震并确定发动机爆震背景噪声水平的方法的对发动机和控制器的操作，包括爆震窗口和爆震传感器采样(例如，测量)。在一个示例中，方法200通过在气缸j的打开的爆震窗口期间对爆震传感器的采样的输出进行积分来计算气缸j的爆震强度值，并将积分的爆震传感器输出除以针对当前发动机转速和发动机负荷的气缸j的总的发动机爆震背景噪声水平(例如，Cyl_combined_noise(j))。
总的或组合的发动机爆震背景噪声水平可以表示为：Cyl_combined_noise(j)＝Cyl_base_noise(j)+Cyl_inj_noise(j)+Cyl_vlv_noise(j)，其中Cyl_combined_noise(j)为气缸j的总的发动机爆震背景噪声，Cyl_base_noise(j)为气缸j的发动机爆震基础背景噪声，Cyl_inj_noise(j)为气缸j的爆震窗口中存在的燃料喷射器噪声，并且Cyl_vlv_noise(j)为气缸(j)的爆震窗口中存在的提升阀噪声。因此，可以在知道其他三个变量的情况下对组合的背景噪声方程中的任何一个变量求解。例如，Cyl_base_noise(j)＝Cyl_combined_noise(j)-Cyl_inj_noise(j)-Cyl_vlv_noise(j)。
可以从控制器存储器中检索总的发动机爆震背景噪声水平，或者可以从如先前指示的已经从存储器中检索的各噪声贡献中确定发动机爆震背景噪声水平。如果检测到爆震，则气缸j的火花延迟，然后火花正时朝气缸j的MBT火花正时提前(在当前发动机转速和负荷下，火花提前最小以获得最佳发动机扭矩)。如果未指示爆震，则气缸的火花正时保持在其所请求的或基础正时(例如，爆震限制火花正时或MBT正时)。可以通过这种方式确定每个气缸存在或不存在发动机爆震。可以根据每个发动机循环(例如，两次旋转)的发动机点火顺序来调整j号气缸，从而在每个发动机循环中针对每个发动机气缸评估爆震。在针对发动机爆震调整j号气缸中的发动机火花正时之后，方法200前进到272。
在272处，方法200判断是否已经为所有发动机气缸确定了当前发动机转速下的发动机爆震背景噪声水平的期望贡献。方法200可以保持针对当前特定发动机转速和负荷已经更新了发动机爆震背景噪声水平的哪些贡献的记录。如果方法200判断已经为所有发动机气缸确定了当前发动机转速下的发动机爆震背景噪声水平的分量，则答案为是并且方法200前进到274。否则，答案为否并且方法200前进到273。
在273处，方法200选择新的爆震窗口以用于检测发动机爆震背景噪声的贡献。例如，如果二号气缸被停用，则方法200可以调整与二号气缸相关联的爆震窗的正时以确定发动机爆震背景噪声水平的贡献。替代地，可以中断与二号气缸相关联的爆震窗口，并且可以生成其中对爆震传感器的输出进行采样的新的曲轴角间隔，以确定发动机爆震背景噪声水平的贡献。方法200返回到262。
在274处，方法200判断是否存在退出VDE模式的车辆工况。在一个示例中，当驾驶员需求扭矩超过第一阈值水平或减小到第二阈值水平以下时，发动机可以退出VDE模式。如果方法200判断存在退出VDE模式的条件，则答案为是并且方法200前进到210。否则，答案为否并且方法200返回到262。
在280处，方法200选择要为其学习和更新气缸的背景噪声水平的气缸。在一个示例中，所选择的气缸是期望为其调整发动机爆震背景噪声水平的气缸。例如，如果期望更新或学习一号气缸的发动机爆震背景噪声水平，则一号气缸可以是所选择气缸。用于选择发动机气缸的逻辑可以存储在控制器存储器中。在一个示例中，首先选择一号气缸，然后将所选择气缸(j)的值增加一，直到选择了每个气缸，并且已经确定了每个发动机气缸的发动机爆震背景噪声水平。
在282处，方法200判断是否期望学习在当前发动机转速和发动机负荷下的发动机爆震背景噪声水平的贡献(例如，Cyl_base_noise(j)、Cyl_inj_noise(j)和Cyl_vlv_noise(j))。如果方法200判断期望学习当前发动机转速和负荷下的发动机爆震背景噪声水平，则答案为是并且方法200前进到284。答案为是时，可能请求学习发动机爆震背景噪声水平。如果方法200判断不期望学习当前发动机转速和负荷下的发动机爆震基础背景噪声水平，则答案为否并且方法200前进到288。
在284处，方法200在所选择气缸的火花被延迟时调整发动机负荷以满足驾驶员需求扭矩，从而减少发动机爆震的可能性。在一个示例中，可以通过打开发动机的节气门而增加通过发动机的空气流动来增加发动机的负荷。即使可以延迟所选择气缸的火花正时，也可以通过增加发动机负荷来维持发动机扭矩以满足驾驶员需求扭矩。
方法200还通过爆震限制点火正时(例如，开始观察到发动机爆震的点火正时)或MBT点火正时操作N-1个气缸，而所选择气缸的点火正时从爆震限制点点火正时或MBT点火正时中延迟，其中N为发动机气缸的实际总数。通过延迟所选择气缸的火花正时，可以显著降低所选择气缸爆震的可能性，从而可以确定所选择气缸的背景发动机噪声的准确估计。
方法200确定所选择气缸的组合的背景噪声水平Cyl_combined_noise(j)。在一个示例中，方法200在所选择气缸的打开的爆震窗口的一部分期间对爆震传感器的输出进行积分。爆震传感器的输出可以通过数值方式积分，也可以经由积分器电路积分，以确定所选择气缸的基础背景噪声水平。方法200将组合的背景噪声水平的值存储到控制器存储器。组合的背景噪声水平可以包括由于在打开的爆震窗口期间喷射器打开和/或关闭和/或在打开的爆震窗口期间提升阀打开和/或关闭而引起的噪声。气缸的组合的背景噪声水平可能对确定噪声源的贡献很有用。组合的背景噪声可以表示为Cyl_combined_noise(j)＝Cyl_base_noise(j)+Cyl_inj_noise(j)+Cyl_vlv_noise(j)。因此，可以在知道其他三个变量的情况下对组合的背景噪声方程中的任何一个变量求解。例如，Cyl_base_noise(j)＝Cyl_combined_noise(j)-Cyl_inj_noise(j)-Cyl_vlv_noise(j)。
接下来，方法200调整一个或多个气缸的进气门和排气门正时，使得进气门和/或排气门在所选择气缸的打开的发动机爆震窗口期间不关闭。替代地或附加地，方法200调整一个或多个气缸的进气门和排气门正时，使得进气门和/或排气门在所选择气缸的打开的发动机爆震窗口期间不打开。通过从所选择气缸的打开的爆震窗口去除进气门和排气门的打开和关闭噪声，可以确定基础发动机背景噪声水平的更准确值。另外，当调整提升阀正时时，可以进行节气门位置的调整以维持发动机扭矩。
方法200还调整一个或多个气缸的直接喷射燃料喷射器正时，使得在所选择气缸的打开的发动机爆震窗口期间，不打开或关闭DI燃料喷射器。调整DI喷射器的正时包括停用DI喷射器和激活进气道燃料喷射器，使得来自DI喷射器的噪声不会进入所选择气缸的打开的爆震窗口。因此，可以针对DI喷射器的基础正时来调整在所选择气缸的打开的爆震窗口期间打开或关闭的DI喷射器，以便从在所选择气缸的打开的爆震窗口期间打开或关闭的DI喷射器中去除噪声。通过从所选择气缸的打开的爆震窗口中去除DI喷射器的噪声，可以确定基础发动机背景噪声水平的更准确值。
方法200通过在所选择气缸的打开的爆震窗口的一部分期间对爆震或振动传感器的输出进行积分来确定所选择气缸的基础背景噪声水平Cyl_base_noise(j)。爆震传感器的输出可以通过数值方式积分，也可以经由积分器电路积分，以确定所选择气缸的基础背景噪声水平。方法200将基础背景噪声水平的值存储到控制器存储器。
方法200调整一个或多个气缸的直接喷射燃料喷射器正时，使得所有气缸的DI燃料喷射器在其基础正时或在爆震窗口中提供相似噪声水平的正时下操作。因此，一个或多个DI喷射器可以在所选择气缸的打开的发动机爆震窗口期间打开或关闭。调整DI喷射器的正时包括重新激活一个或多个DI喷射器和停用一个或多个进气道燃料喷射器，使得可以确定来自DI喷射器可能进入所选择气缸的打开的爆震窗口的噪声。通过将DI喷射器的噪声添加到所选择气缸的打开的爆震窗口，可以确定一个或多个DI喷射器对总的发动机背景噪声水平的噪声贡献。此外，可以调整燃料喷射的正时以捕获爆震窗口期间燃料喷射器的打开和关闭。更进一步，可能期望改变燃料喷射器的关闭时间或打开时间或曲轴位置，使得可以确定由于打开或关闭燃料喷射器而生成的较大或较小量的噪声。燃料喷射器的操作可能会引起来自发动机缸体的振动和声音，其持续时间比燃料喷射器关闭的确切时间更长。因此，可以移动燃料喷射器打开或关闭的正时或曲轴角，以使其更接近爆震窗口的中心。以这种方式，可以确定由燃料喷射器生成的噪声总量。这对于提前或延迟燃料喷射正时的应用可能是有益的，因为提前或延迟燃料喷射可能会改变发动机背景噪声水平，这可能会影响爆震的检测。因此，通过提前或延迟燃料喷射器的打开和/或关闭时间或曲轴角，可以更准确地表征发动机爆震背景噪声水平，并且可以改善爆震控制。
方法200确定所选择气缸的DI喷射器背景噪声水平Cyl_inj_noise(j)。在一个示例中，方法200在所选择气缸的打开的爆震窗口的一部分期间对爆震传感器的输出进行积分，然后从积分值中减去先前确定的基础背景噪声水平。导致DI喷射器噪声对所选择气缸的总气缸背景噪声水平造成影响。爆震传感器的输出可以通过数值方式积分，也可以经由积分器电路积分，以确定DI喷射器噪声对所选择气缸总气缸背景噪声水平的贡献。方法200将所选择气缸的DI喷射器噪声对总气缸背景噪声水平的贡献值存储到控制器存储器。
然后，方法200调整一个或多个气缸的直接喷射燃料喷射器正时，使得在所选择气缸的打开的发动机爆震窗口期间，不打开或关闭DI燃料喷射器。因此，可以针对DI喷射器的基础正时来调整在所选择气缸的打开的爆震窗口期间打开或关闭的DI喷射器，以便从在所选择气缸的打开的爆震窗口期间打开或关闭的DI喷射器中去除噪声。通过从所选择气缸的打开的爆震窗口去除DI喷射器噪声，有可能确定来自由于进气/排气门在所选择气缸的爆震窗口期间打开和/或关闭而引起的噪声的更准确值。
方法200调整一个或多个气缸的进气门和/或排气门正时，使得所有气缸的提升阀打开和关闭均以其基础正时进行。因此，一个或多个提升阀可以在所选择气缸的打开的发动机爆震窗口期间打开或关闭。通过将提升阀噪声添加到所选择气缸的打开的爆震窗口，有可能确定一个或多个进气和/或排气提升阀对所选择气缸的总的气缸背景噪声水平的噪声贡献。另外，可能期望改变进气和/或排气提升阀的关闭时间、打开时间、打开曲轴位置或关闭曲轴位置，使得可以确定由于打开或关闭提升阀而生成的较大或较少量的噪声。提升阀的操作可能会导致发动机缸体产生振动和声音，其持续时间要比提升阀打开或关闭的确切时间更长。因此，提升阀打开或关闭的正时或曲轴角可能会移动，使其更接近爆震窗口的中心。这样，可以确定提升阀生成的噪声总量。这对于提前或延迟提升阀正时的应用可能是有益的，因为提前或延迟提升阀可能会改变发动机背景噪声水平，这可能会影响爆震的检测。因此，通过提前或延迟提升阀的打开和/或关闭时间或曲轴角，可以更准确地表征发动机爆震背景噪声水平，并可以改善爆震控制。
方法200确定所选择气缸的提升阀背景噪声水平Cyl_vlv_noise(j)。在一个示例中，方法200在所选择气缸的打开的爆震窗口的一部分期间对爆震传感器的输出进行积分，然后从积分值中减去先前确定的基础背景噪声水平。导致提升阀噪声对所选择气缸的总气缸背景噪声水平造成影响。爆震传感器的输出可以通过数值方式积分，也可以经由积分器电路积分，以确定提升阀噪声对所选择气缸总气缸背景噪声水平的影响。方法200将所选择气缸的提升阀噪声对总气缸背景噪声水平的贡献值存储到控制器存储器中。方法200前进到286。
在286处，方法200判断是否已经确定了当前发动机转速下的所有期望的发动机爆震背景噪声水平。方法200可以保持针对特定发动机转速和负荷更新了哪些发动机爆震基础背景噪声水平和发动机爆震气门噪声水平的记录。如果方法200判断已为所有发动机气缸确定了发动机爆震背景噪声水平，则答案为是并且方法200前进到288。否则，答案为否并且方法200前进到287。
在287处，方法200选择新的发动机气缸以学习并评估发动机爆震背景噪声水平。在选择新的发动机气缸以学习和评估发动机爆震背景噪声水平之后，方法200返回到282。
在288处，方法200判断是否存在退出无爆震条件的车辆工况。在一个示例中，当驾驶员需求扭矩超过第一阈值水平和/或当发动机温度大于阈值温度时，发动机可以不退出无爆震条件。如果方法200判断存在退出无爆震模式的条件，则答案为是并且方法200前进到212。否则，答案为否并且方法200返回到282。
因此，图2至6的方法提供一种发动机操作方法，所述发动机操作方法包括：经由控制器停止向第一发动机气缸供应燃料；将所述第一发动机气缸的爆震窗口的曲轴持续时间从所述爆震窗口被应用于评估气缸中存在爆震时的第一持续时间减少到所述爆震窗口被应用于量化发动机爆震背景噪声水平时的第二持续时间；以及经由所述控制器在所述爆震窗口期间对爆震传感器的输出进行采样。所述方法还包括经由对爆震传感器的输出进行采样来生成发动机爆震背景噪声水平。所述方法还包括经由发动机爆震背景噪声水平生成发动机爆震的指示。所述方法还包括调整爆震窗口打开的曲轴角。所述方法还包括调整爆震窗口关闭的曲轴角。所述方法还包括经由爆震窗口跨越噪声生成装置的事件。所述方法包括其中所述事件为噪声生成装置的关闭，并且其中所述装置为燃料喷射器或提升阀。所述方法包括其中所述事件为噪声生成装置的打开，并且其中所述装置为燃料喷射器或提升阀。
图2至图6的方法还提供一种发动机操作方法，所述发动机操作方法包括：响应于学习发动机爆震背景噪声水平的请求，经由控制器调整发动机致动器的正时，以增加或减少在与气缸相关联的爆震窗口期间生成的发动机噪声；以及经由控制器在所述爆震窗口期间对爆震传感器的输出进行采样。所述方法还包括在调整所述装置的正时之前和同时停止向一个或多个气缸供应燃料。所述方法包括其中爆震窗口为与停用的气缸相关联的爆震窗口。所述方法包括其中调整发动机致动器的正时包括相对于曲轴位置提前发动机致动器的正时。所述方法包括其中调整发动机致动器的正时包括相对于曲轴位置延迟发动机致动器的正时。所述方法包括其中发动机致动器为燃料喷射器或提升阀。所述方法还包括：在学习发动机爆震背景噪声水平的请求之前，在与气缸相关联的爆震窗口期间对第一爆震传感器进行采样；以及响应于学习发动机爆震背景噪声水平的请求，在与气缸相关联的爆震窗口期间对第二爆震传感器进行采样。
现在参考图7，示出了正时序列700，所述正时序列示出了示例基础发动机爆震窗口正时、直接喷射器正时以及进气和排气提升阀打开和关闭正时。所述序列适用于正在评估和/或检测发动机气缸中存在或不存在爆震的情况。所示正时是针对点火顺序为1-3-7-2-6-5-4-8的八缸发动机。所述发动机是循环为720度曲轴角的四冲程发动机。发动机曲轴度沿水平轴定位，并且零度表示一号气缸的上止点压缩冲程。八个气缸沿着竖直轴线标记。在该示例中，通过DI喷射和提升阀正时直观地显示了几种发动机爆震背景噪声的影响。
每个气缸的发动机爆震窗口沿着竖直轴线位于与该所述爆震窗口相关联的刻度线的某一高度处。例如，一号气缸的或与其相关联的发动机爆震窗口由斜杠701指示。其余发动机气缸(2至8)的爆震窗口由与沿着竖直轴线的标记对齐的杠(702至708)指示。当气缸的爆震窗口打开时，控制器可以对爆震传感器的输出进行采样(例如，测量)。爆震窗口为曲轴区域，其中可能会发生特定发动机气缸爆震的情况。爆震窗口杠指示相应的爆震窗口何时打开。
爆震窗口701包括斜线图案，所述斜线图案指示在第一气缸的打开的爆震窗口期间对爆震传感器90a的输出进行采样。爆震窗口704包括相同的斜线图案，所述相同的斜线图案指示在第二气缸的打开的爆震窗口期间对爆震传感器90a的输出进行采样。爆震窗口702包括格子图案，所述格子图案指示在三号气缸的打开的爆震窗力期间对爆震传感器90b的输出进行采样。爆震窗口707还包括格子图案，所述格子图案指示在四号气缸的打开的爆震窗口期间对爆震传感器90b的输出进行采样。爆震窗口706包括水平线图案，所述水平线图案指示在五号气缸的打开的爆震窗口期间对爆震传感器90c的输出进行采样。爆震窗口705包括相同的水平线图案，所述相同的水平线图案指示在六号气缸的打开的爆震窗口期间对爆震传感器90c的输出进行采样。爆震窗口703包括竖直线图案，所述竖直线图案指示在七号气缸的打开的爆震窗口期间对爆震传感器90d的输出进行采样。爆震窗口708还包括竖直线图案，所述竖直线图案指示在八号气缸的打开的爆震窗口期间对爆震传感器90d的输出进行采样。因此，在特定爆震窗口期间进行采样的爆震传感器由爆震窗口内包含的模式指示。
每个气缸的发动机燃料喷射正时位于沿着竖直轴线的与燃料喷射相关联的刻度线处。例如，实心杠710表示二号气缸的DI燃料喷射器打开间隔。当实心杠710不可见时，二号气缸的DI燃料喷射器关闭。二号气缸的DI燃料喷射器在实心杠710的左侧打开并且在实心杠710的右侧关闭。其余发动机气缸(2至8)的DI燃料喷射由类似的实心杠(711至717)指示，并且它们遵循与实心杠710相同的惯例。燃料喷射器杠710至717分别与沿着燃料喷射器杠所对应的竖直轴线列出的气缸对齐。
气缸的冲程沿着竖直轴线位于与冲程相关联的刻度线的正上方。例如，一号气缸的冲程由水平线720-723指示。字母p、e、i和c表示与一号气缸相关联的动力(p)、排气(e)、进气(j)和压缩(c)冲程。其他发动机气缸的冲程通过线725-758以类似方式表示。
每个气缸的排气门正时位于沿着竖直轴线的与排气门正时相关联的刻度线上方。例如，用交叉阴影杠760指示一号气缸的排气门打开时间。当在一号气缸的气缸冲程上方没有交叉阴影杠时，关闭一号气缸的排气门。其他气缸的排气门打开时间表示为762、764、767、770、772、774、775、777和778。
每个气缸的进气门正时位于沿着竖直轴线的与进气门正时相关联的刻度线的水平上方。例如，通过虚线杠761指示一号气缸的进气门打开时间。当在一号气缸的气缸冲程上方没有虚线杠时，关闭一号气缸的进气门。其他气缸的进气门打开时间表示为763、765、766、768、769、771、773、776和779。
在一个气缸的爆震窗口中观察到的噪声可以包括和与其他发动机气缸相关联的事件有关的噪声。例如，如果当爆震窗口704打开时，向四号气缸的燃料喷射开始或结束(例如，燃料喷射器打开或关闭)，则在步骤713处，当爆震传感器暴露于来自四号气缸的DI喷射的噪声时，在704处所示的二号气缸的发动机爆震窗口可能会发生。在该示例中，DI喷射713在爆震窗口704打开时打开，并且在爆震窗口704关闭之后关闭。箭头793指示这种关系。因此，可以在爆震窗口704中部分捕获713处的DI。对于其他发动机气缸，示出了对其他气缸的DI喷射与爆震窗口之间的相似关系，并通过箭头790-797指示。
因此，在该示例中，为704处所示的二号气缸的发动机爆震窗口确定的发动机爆震背景噪声水平可以包括在713处打开DI喷射器而生成的噪声。另外，虚线杠773所示的五号气缸的进气门关闭表示五号气缸的进气门关闭，并且可以在二号气缸的爆震窗口打开的时间内生成噪声，如杠704所示。此外，虚线杠778所示的八号气缸的排气门关闭表示八号气缸的排气门关闭，并且可以在二号气缸的爆震窗口打开的时间内生成噪声，如杠704所示。更进一步，杠764所示的七号气缸的排气门打开表示七号气缸的排气门打开，并且可以在二号气缸的爆震窗口打开的时间内生成噪声，如杠704所示。因此，在该示例中，在704处经由针对二号气缸的发动机爆震窗口确定的发动机背景噪声可以包括来自DI事件713的噪声和来自气门正时773的气门关闭事件、在气门正时764的气门打开事件以及在气门正时778的气门关闭事件的噪声。
图7所示的提升阀和DI喷射时间可以指示基础DI和提升阀正时。这些正时可能会影响由气缸的发动机爆震窗口确定的发动机背景噪声水平(例如，704)。尽管可能期望将所有背景噪声源包括在内以确定特定气缸的背景噪声水平，但将总背景噪声水平分解为各噪声源的贡献也可能很有用。通过从总的发动机背景噪声水平中除去一种或多种噪声影响，有可能确定可用于确定其他气缸中是否存在爆震的发动机噪声水平。例如，一号气缸的发动机爆震基础背景噪声水平可以用作三号气缸的发动机爆震基础背景噪声水平。此外，可以将一号气缸的提升阀噪声或DI喷射器噪声应用于不同的气缸，以估计所述不同气缸的发动机爆震背景噪声。当未针对特定发动机气缸观察到发动机爆震背景噪声水平时或者如果学习发动机爆震背景噪声水平的机会受到车辆工况的限制，则发动机爆震背景噪声水平的这种分配可能是有用的。可以经由图2至图6的方法提供图7的序列。
现在参考图8，示出了正时序列800，所述正时序列示出了在VDE四缸模式下运行的发动机的示例基础发动机爆震窗口正时。所示正时是针对点火顺序为1-3-7-2-6-5-4-8的八缸发动机。所述发动机是循环为720度曲轴角的四冲程发动机。发动机曲轴度沿水平轴定位，并且零度表示一号气缸的上止点压缩冲程。八个气缸沿着竖直轴线标记。在该示例中，已经从二号气缸的发动机爆震窗口中去除了几种发动机爆震背景噪声影响，以示出如何可以确定和学习二号气缸的基础发动机爆震背景噪声水平。然而，已在爆震窗口704中完全捕获来自DI713a的噪声。按照图8的序列控制爆震并且确定发动机爆震背景噪声水平。可以经由图2至图6的方法提供图8的序列。沿着竖直轴线的在气缸编号上方的杠表示气缸已停用(例如，不燃烧燃料)。
由于发动机处于VDE模式，因此在整个发动机循环中，不会将燃料喷射到停用的气缸中，并且停用的气缸的提升阀保持关闭，但提升阀和直接喷射器继续在主动气缸中操作。在该示例中，调整激活的气缸的提升阀正时(例如，相对于图7中所示的基础正时提前或延迟)，以便可以确定气缸的发动机爆震基础背景噪声水平。因此，提升阀在爆震窗口704期间不会打开和关闭。然而，在爆震窗口704中完全捕获DI 713a，因为DI 713a在爆震窗口704打开之后开始，而DI 713a在爆震窗口704关闭之前关闭。图8中所示的每个气缸的发动机冲程和爆震窗口与图7所示的那些相同，以下所述除外。因此，为了简洁起见，将不会重复对这些项的描述。然而，图8中所示的正时和序列与图7中所示的相同，除非另有说明。
在该示例中，已从每个气缸的爆震窗口中去除了提升阀关闭和DI喷射器关闭，使得可以通过在气缸的发动机爆震窗口期间对发动机爆震传感器的输出进行积分来建立某些气缸的发动机爆震喷射器背景噪声水平。例如，在该发动机循环期间用于二号气缸的发动机爆震窗口由杠704指示，并且已修改764a处指示的排气门的正时，使得当爆震窗口704打开时排气门不会打开。同样，已调整气门正时760a、7161、765a、769a、770a、775a、776a和777a，以在爆震窗口701-708打开时从正时(例如，曲轴角)去除提升阀的打开和关闭噪声，使得可以为某些气缸建立爆震喷射背景噪声水平，并且可以为每个气缸建立发动机爆震基础背景噪声。
作为示例，可以经由在打开的爆震窗口704的一部分期间对基于振动的爆震传感器的输出进行积分来确定二号气缸的发动机爆震喷射器背景噪声水平。可以应用该发动机爆震喷射器背景噪声水平以确定二号气缸或其他发动机气缸中存在爆震。此外，可以确定七号气缸的发动机爆震基础背景噪声水平，并且该发动机爆震基础背景噪声水平不包括在爆震窗口703打开时来自DI喷射器或提升阀打开和关闭的噪声，从而喷射器和气门打开和关闭的影响可能会减少。图8所示的提升阀正时可以指示修改的提升阀正时，用于确定发动机爆震喷射背景噪声水平和发动机爆震基础背景噪声水平。
还应该注意的是，图8中所示的提升阀正时的打开和关闭时间或曲轴角可以调整为落在爆震窗口701-708内，从而可以确定提升阀打开和关闭对总的或组合的发动机爆震背景噪声水平的贡献。在一个示例中，可以从发动机爆震背景噪声的值(包括爆震窗口期间的气门打开和关闭)中减去气缸的发动机爆震基础背景噪声水平以生成发动机爆震阀噪声水平。
现在参考图9，示出了正时序列900，所述正时序列示出了调整与停用的气缸相关联的爆震窗口的正时以确定发动机爆震背景噪声水平。所示正时是针对点火顺序为1-3-7-2-6-5-4-8的八缸发动机。所述发动机是循环为720度曲轴角的四冲程发动机。发动机曲轴度沿水平轴定位，并且零度表示一号气缸的上止点压缩冲程。八个气缸沿着竖直轴线标记。在该示例中，已经提供了进气道喷射，这样直接燃料喷射器在发动机气缸的爆震窗口期间不会关闭。此外，代替对应用于在可能预期在第一气缸中发生爆震时，在与第一气缸相关联的爆震窗口期间检测第一气缸中的爆震的第一爆震传感器的输出进行采样，在与第一气缸相关联的爆震窗口期间对第二爆震传感器的输出进行采样，使得可以从不同位置对发动机噪声源进行采样，以改善诊断并改善信噪比特性，以便检测来自各种发动机噪声源(例如，喷射器、提升阀、前端附件等)的噪声。
图9中所示的每个气缸的燃料喷射、气门正时、气缸冲程和发动机位置与图7所示的那些相同，以下所述除外。因此，为了简洁起见，将不会重复对这些项的描述。然而，图9中所示的正时和序列与图7中所示的相同，除非另有说明。
在该示例中，发动机在固定VDE模式下操作，其中气缸3、2、5和8被停用，如相应气缸标签上方的杠所示。这允许一个或多个停用的气缸的爆震窗口捕获并确定来自特定噪声源的噪声水平。可以调整与停用的发动机气缸相关联的爆震窗口的正时，这样与停用的发动机气缸相关联的爆震窗口打开(例如，爆震窗口在要测量或观察的噪声事件之前和之后打开)并跨越噪声生成事件(例如，进气和排气提升阀的打开和关闭、喷射器的打开和关闭等)。
替代地，这可以被描述为停止为停用的气缸生成爆震窗口并且生成新的曲轴窗口，其中对爆震传感器进行采样以确定由噪声源的事件(例如，装置的打开或关闭)生成的噪声水平。因此，如果发动机具有八个气缸并且在发动机预期可能发生爆震的条件期间生成八个爆震窗口以观察八个气缸中的爆震，则可以在一个或多个气缸被停用时生成对一个或多个爆震传感器进行采样的八个曲轴角间隔。然而，可以针对停用的气缸的总数调整对爆震传感器进行采样的角间隔总数的正时。例如，如果发动机为八缸发动机并且在发动机循环期间停用了两个气缸，则可以提供对爆震传感器输出进行采样的八个角间隔，但可以将八个角间隔中的两个的正时调整为不同的正时，这样就可以隔离和表征噪声源生成的噪声。对爆震传感器输出进行采样的其他六个角间隔的正时可以保持不变，这样可以确定激活的气缸中存在或不存在爆震。这样，可以重新分配控制器的计算资源以表征发动机噪声源生成的噪声水平。然后，经表征的噪声水平可以是用于确定发动机气缸中存在或不存在爆震的基础。
与图7所示的基础爆震窗口正时相比，调整与停用的气缸3和2相关联的爆震窗口702a和704a的正时。具体地，爆震窗口702a的角持续时间比图7所示的爆震窗口702的角持续时间短。此外，将爆震窗口702a的爆震窗口打开和关闭时间或曲轴角改变为稍后的时间或曲轴角。另外，爆震窗口704a的角持续时间比图7所示的爆震窗口704的角持续时间短。另外，将爆震窗口704a的爆震窗口打开和关闭时间或曲轴角改变为稍后的时间或曲轴角。
该爆震窗口正时变化允许经由在爆震窗口702a期间对爆震传感器进行采样来确定由于在喷射正时杠717a处示出的进气道燃料喷射器的关闭引起的噪声，而不受由杠768指示的进气门打开的噪声的影响。此外，可以经由爆震窗口704a确定由于杠761指示的进气门关闭而引起的噪声，而不受由于杠764指示的排气门关闭而引起的噪声的影响。因此，可以观察到，爆震窗口704a的打开正时缩短，并且从二号气缸的膨胀冲程变为二号气缸的排气冲程或一号气缸的进气冲程。此外，可以观察到，爆震窗口702a的打开正时缩短，并且从三号气缸的膨胀冲程变为三号气缸的进气冲程或一号气缸的进气冲程。因此，气缸的爆震窗口可以从气缸的膨胀或动力冲程移动到气缸的不同冲程(例如，进气、排气、压缩)，以检测并表征发动机噪声源的噪声水平。对爆震传感器的输出进行采样并集成到新的或移位的爆震窗口中以确定气缸(j)的噪声水平(例如，气缸(j)的Cyl_base_noise(j)、Cyl_combined_noise(j)、Cyl_inj_noise(j)、Cyl_vlv_noise(j))。噪声水平不仅可以应用于气缸(j)以确定气缸的组合噪声或总噪声，而且还可以应用于其他发动机气缸以确定其他气缸的组合噪声水平。例如，如果气缸j为3号气缸且Cyl_inj_noise(j)的值为0.5，则可以基于Cyl_inj_noise(j)的值将二号气缸的喷射器噪声(Cyl_inj_noise(2))调整为0.5，其中(j)为3。
另外，在该示例中，在爆震窗口702a中采样的爆震传感器为爆震传感器90d。然而，当评估三号气缸的爆震时，在爆震窗口702期间对爆震传感器90b进行采样，如图7所示。类似地，在爆震窗口704a中采样的爆震传感器为爆震传感器90c。然而，当评估二号气缸的爆震时，在爆震窗口704期间对爆震传感器90a进行采样，如图7所示。通过改变在与停用的气缸相关联或替换停用的气缸的爆震窗口的爆震窗口中对哪个爆震传感器进行采样，有可能提高信噪比，以检测特定发动机噪声源(例如，喷射器、提升阀等)的噪声水平。因此，可以改善噪声水平的估计(例如，Cyl_base_noise(j)、Cyl_combined_noise(j)、Cyl_inj_noise(j)、Cyl_vlv_noise(j))。
图9还示出了当经由与停用的气缸相关联的爆震窗口确定噪声水平的估计时，或者当对爆震传感器进行采样的曲轴角间隔替换停用的气缸的爆震窗口时，图7的直接喷射710-717已替换为进气道喷射715a、717a、711a和713a。通过切换到进气道燃料喷射，可以表征由于进气道喷射器关闭而引起的噪声。此外，可以消除来自直接喷射器的噪声，因为可以在无直接喷射器操作的情况下表征发动机爆震背景噪声，从而可以更好地表征噪声源的贡献。
以这些方式，可以确定对总的发动机爆震背景噪声水平的贡献。可以经由与停用的气缸相关联的爆震窗口来确定贡献，或者可以在不干扰发动机操作的情况下确定曲轴角间隔(例如，在曲轴角90度与曲轴角140度之间)。
现在参考图10，示出了示例预言序列，所述示例预言序列示出了修改进气门和燃料喷射正时的优点。图10所示的正时和信号可以经由图1A至图1C的系统以及图2至图6的方法来生成。沿着每个曲线图的水平轴线定位的双SS表示时间中断，其持续时间可以短也可以长。示出了两个不同发动机循环的正时，以说明致动器正时可能如何影响发动机爆震背景噪声水平。在双SS标记的左侧示出第一发动机循环的正时，并且在双SS标记的右侧示出第二发动机循环的正时。
自图10的顶部起的第一曲线图为爆震窗口正时对曲轴角的曲线图。竖直轴线表示爆震窗口是打开还是关闭。当迹线1002在竖直轴线箭头附近处于较高水平时，爆震窗口打开。当迹线1002在水平轴线附近处于较低水平时，爆震窗口关闭。迹线1002表示气缸的爆震窗口。曲轴角从图的左侧到曲线图的右侧增加。
自图10的顶部起的第二曲线图为爆震传感器输出电压对曲轴角的曲线图。竖直轴线表示爆震传感器电压。爆震传感器输出电压沿竖直轴线箭头的方向增加。爆震强度(未示出)随着爆震传感器输出的增加而增加。迹线1004表示爆震传感器输出电压。曲轴角从图的左侧到曲线图的右侧增加。
自图10的顶部起的第三曲线图为进气门正时对曲轴角的曲线图。竖直轴线表示进气门是打开还是关闭。当迹线1006在竖直轴线箭头附近处于较高水平时，进气门打开。当迹线1006在水平轴线附近处于较低水平时，进气门关闭。迹线1006表示气缸的进气门的位置。曲轴角从图的左侧到曲线图的右侧增加。
自图10的顶部起的第四曲线图为燃料喷射器正时对曲轴角的曲线图。竖直轴线表示燃料喷射器打开还是关闭。当迹线1008在竖直轴线箭头附近处于较高水平时，燃料喷射器打开。当迹线1008在水平轴线附近处于较低水平时，燃料喷射器关闭。迹线1008表示气缸的燃料喷射器的位置。曲轴角从图的左侧到曲线图的右侧增加。
第一发动机循环的正时显示进气门在气缸的上止点压缩冲程附近(例如，零曲轴度)关闭。爆震传感器通过爆震传感器电压的增加来响应进气门的关闭。在发动机达到五度曲轴角之前，爆震传感器输出返回到静态水平。气缸的爆震窗口在五度曲轴角打开，并且在爆震窗口内未捕获到关闭进气门而引起的噪声。燃料喷射器在十五度曲轴角打开，并且爆震传感器输出短暂增加。在气缸爆震窗口内完全捕获燃料喷射器打开而引起的噪声。燃料喷射器在四十度曲轴角关闭，并且爆震传感器的输出以较大的量增加且持续时间更长。由于爆震传感器指示发动机在爆震窗口内在四十度曲轴角关闭后继续振动，因此在气缸爆震窗口内并未完全捕获燃料喷射器打开而引起的噪声。
第二发动机循环的正时显示燃料喷射器在十度曲轴角打开，而在三十五度曲轴角关闭。另外，进气门在二十五度曲轴角关闭。因此，与第一发动机循环相比，在第二发动机循环中，进气门正时已延迟并且燃料喷射器正时已提前。爆震传感器响应燃料喷射器的打开和进气门的关闭，而这完全在爆震窗口的跨度内。爆震传感器还响应于燃料喷射器的关闭，并且在爆震窗口关闭之前，爆震传感器停止响应于燃料喷射器的关闭。因此，在爆震窗口内完全捕获进气门的关闭以及燃料喷射器的打开和关闭，这样对发动机背景噪声水平的确定可以包括打开和关闭整个燃料喷射器，而不是仅仅包括燃料喷射器关闭噪声的一部分，如第一序列所示。在爆震传感器停止响应进气门和燃料喷射器噪声之后，爆震窗口以四十五度关闭。
因此，通过移动致动器正时，有可能表征在几个发动机循环期间经由噪声源产生的噪声的一部分或全部。这对于确定发动机的发动机背景噪声水平可能是有益的(包括可调提升阀气门正时和可调燃料喷射正时)，这样可以经由提供对发动机爆震背景噪声水平的更好估计来改善发动机爆震检测。
注意，本文中包括的示例性控制和估计例程可以用于各种发动机和/或车辆系统配置。本文公开的控制方法和例程可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文描述的特定例程可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的处理策略等。因此，所示出的各种动作、操作和/或功能可以按所示序列执行、并行地执行、或者在某些条件下可以省略。同样，处理的顺序不一定是实现本文描述的示例性示例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供的。可以根据所使用的具体策略重复执行所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示要编程到发动机控制系统中计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中通过在包括各种发动机硬件部件的系统中结合电子控制器执行指令来实施所描述的动作。
应当理解，本文公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些具体示例不应被认为是限制性的，因为许多变化是可能的。例如，上述技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或特性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。
下面的权利要求具体地指出了被认为是新颖且非显而易见的某些组合及子组合。这些权利要求可能会引用“一个”要素或“第一”要素或其等效物。此类权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类要素。可以通过修改本权利要求书或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求书来要求保护所公开的特征、功能、要素和/或属性的其他组合及子组合。这样的权利要求书，无论在范围上与原始权利要求书相比更宽、更窄、相同或是不同，同样被认为包括在本公开的主题内。
根据本发明，一种发动机的操作方法包括：经由控制器停止向第一发动机气缸供应燃料；将所述第一发动机气缸的爆震窗口的曲轴持续时间从所述爆震窗口被应用于评估气缸中存在爆震时的第一持续时间减少到所述爆震窗口被应用于量化发动机爆震背景噪声水平时的第二持续时间；以及经由所述控制器在所述爆震窗口期间对爆震传感器的输出进行采样。
根据实施例，上述发明的特征还在于，经由对所述爆震传感器的输出进行采样并且学习噪声的传播时间和噪声持续时间来生成所述发动机爆震背景噪声水平。
根据实施例，上述发明的特征还在于，经由所述发动机爆震背景噪声水平生成发动机爆震的指示。
根据实施例，上述发明的特征还在于，调整所述爆震窗口打开的曲轴角。
根据实施例，上述发明的特征还在于，调整所述爆震窗口关闭的曲轴角。
根据实施例，上述发明的特征还在于，经由所述爆震窗口跨越噪声生成装置的事件。
根据实施例，所述事件为所述噪声生成装置的关闭，并且其中所述装置为燃料喷射器或提升阀。
根据实施例，所述事件为所述噪声生成装置的打开，并且其中所述装置为燃料喷射器或提升阀。
根据本发明，一种发动机操作方法包括：响应于学习发动机爆震背景噪声水平的请求，经由控制器调整发动机致动器的正时，以增加或减少在与气缸相关联的爆震窗口期间生成的发动机噪声；以及经由控制器在所述爆震窗口期间对爆震传感器的输出进行采样。
根据实施例，上述发明的特征还在于，在调整所述装置的正时之前和同时，停止向一个或多个气缸供应燃料。
根据实施例，所述爆震窗口为与停用的气缸相关联的爆震窗口。
根据实施例，调整所述发动机致动器的正时包括相对于曲轴位置提前所述发动机致动器的正时。
根据实施例，调整所述发动机致动器的正时包括相对于曲轴位置延迟所述发动机致动器的正时。
根据实施例，所述发动机致动器为燃料喷射器或提升阀。
根据实施例，上述发明的特征还在于，在学习所述发动机爆震背景噪声水平的所述请求之前，在与所述气缸相关联的所述爆震窗口期间对第一爆震传感器进行采样；以及响应于学习所述发动机爆震背景噪声水平的所述请求，在与所述气缸相关联的所述爆震窗口期间对第二爆震传感器进行采样。
根据本发明，提供一种用于操作发动机的系统，所述系统具有：可变排量发动机，所述可变排量发动机包括至少一个振动感测发动机爆震传感器；以及控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器中的可执行指令，用于响应于学习发动机爆震背景噪声水平的请求，延迟所述发动机气缸的火花正时、调整致动器的正时并在发动机气缸的爆震窗口期间对所述至少一个振动感测发动机爆震传感器进行采样。
根据实施例，所述发动机爆震背景噪声水平为发动机爆震基础背景噪声水平，其不包括在所述爆震窗口打开时经由所述致动器关闭而生成的噪声。
根据实施例，所述致动器为燃料喷射器或提升阀。
根据实施例，上述发明的特征还在于附加指令，用于经由所述发动机爆震背景噪声水平确定所述发动机气缸中存在或不存在爆震。
根据实施例，以上发明的特征还在于附加指令，用于在所述爆震窗口期间对所述至少一个振动感测发动机爆震传感器的样本进行积分。
