凸轮轴滑块控制系统和方法与流程

本发明涉及内燃发动机，且更具体地涉及用于控制凸轮轴滑块的系统和方法。

背景技术：

这里提供的背景描述是为了一般地呈现本发明的上下文的目的。当前署名的发明人的工作就其在该背景部分所描述的以及在提交时可以不另外被作为是现有技术的多个方面的描述而言既不明确地也不隐含地被认可为是本发明的现有技术。

车辆包括产生驱动转矩的内燃发动机。更具体地，进气阀选择性地打开以使空气吸到发动机的汽缸中。空气与燃料混合以形成在汽缸内燃烧的空气/燃料混合物。空气/燃料混合物经压缩并燃烧以驱动汽缸内的活塞。排气阀选择性地打开以使燃烧所产生的排气排出汽缸。

在一些情况下，可以使发动机的一个或多个汽缸停用。汽缸的停用可包括停用汽缸的进气阀的打开和关闭以及停止给汽缸加燃料。可以停用一个或多个汽缸，例如以当在一个或多个汽缸停用的同时发动机可以产生所需量的转矩时减少燃料消耗。

旋转凸轮轴调节进气阀和/或排气阀的打开和关闭。凸轮轴包括被固定到凸轮轴且与凸轮轴一起旋转的凸轮凸角。凸轮凸角的几何轮廓通常控制阀打开的时间段(持续时间)以及阀打开的幅度或程度(升程)。通过实现滑动凸轮轴使发动机性能最大化同时维持最佳的燃料效率，车辆可以在各种升程状态(例如高、低和停用)之间进行切换。可以利用致动器(例如螺线管)命令凸轮轴的滑动操作。

技术实现要素：

在一种特征中，描述了一种车辆发动机的凸轮轴滑块控制系统。模式命令模块将进气模式命令选择性地设定为以下各模式中的一种：停用模式；低升程模式；以及高升程模式。基于进气模式命令，滑块控制模块选择性地使第一滑块致动器的第一销延伸至进气凸轮轴滑块的第一有槽构件的第一槽中，其中在进气凸轮轴的旋转期间第一销与第一槽之间的接触使进气凸轮轴滑块在第一方向上沿进气凸轮轴轴向地滑动；以及选择性地将第二滑块致动器的第二销延伸至进气凸轮轴滑块的第二有槽构件的第二槽中，其中在进气凸轮轴的旋转期间第二销与第二槽之间的接触使进气凸轮轴滑块在第二方向上沿进气凸轮轴轴向地滑动。实际模式模块：确定进气模式命令的上一次存储的指示符；命令滑块控制模块延伸第一销和第二销中的一个以使进气凸轮轴滑块滑动并且得到进气模式命令的上一次存储的指示符；以及基于第一销和第二销中的一个是否响应于所述命令而延伸，指示实际进气模式是：(i)进气模式命令的上一次存储的指示符；或(ii)停用模式、低升程模式和高升程模式中的另一种。模式命令模块将进气模式命令更新为实际进气模式。

在进一步的特征中，实际模式模块基于来自与第一销和第二销中的一个相关联的至少一个传感器的信号来确定第一销和第二销中的一个是否延伸。

在进一步的特征中，至少一个传感器包括霍尔效应传感器和反电磁力(EMF)传感器中的至少一个。

在进一步的特征中，实际模式模块确定当信号的变化大于预定值时第一销和第二销中的一个延伸。

在进一步的特征中，实际模式模块进一步：响应于确定第一销和第二销中的一个响应于延伸第一销和第二销中的一个的命令而延伸，向滑块控制模块发出第二命令以延伸第一销和第二销中的一个从而使进气凸轮轴滑块滑动并且得到进气模式命令的上一次存储的指示符；以及指示当第一销和第二销中的一个并未响应于延伸第一销和第二销中的一个的命令而延伸时实际进气模式是进气模式命令的上一次存储的指示符。

在进一步的特征中，实际模式模块进一步：响应于确定第一销和第二销中的一个响应于延伸第一销和第二销中的一个的命令而延伸，向滑块控制模块发出第二命令以延伸第一销和第二销中的一个从而使进气凸轮轴滑块滑动并且得到进气模式命令的上一次存储的指示符；以及指示当第一销和第二销中的一个响应于延伸第一销和第二销中的一个的命令而延伸时实际进气模式是进气模式命令的上一次存储的指示符。

在进一步的特征中，实际模式模块基于进气模式命令的上一次存储的指示符来确定第一销和第二销中的一个将要延伸。

在一种特征中，描述了一种车辆发动机的凸轮轴滑块控制系统。模式命令模块将排气模式命令选择性地设定为以下各模式中的一种：停用模式；非停用升程模式。基于排气模式命令，滑块控制模块选择性地将滑块致动器的第一销延伸至排气凸轮轴滑块的有槽构件的第一槽中，其中在排气凸轮轴的旋转期间第一销与第一槽之间的接触使排气凸轮轴滑块在第一方向上沿排气凸轮轴轴向地滑动；以及选择性地将滑块致动器的第二销延伸至排气凸轮轴滑块的有槽构件的第二槽中，其中在排气凸轮轴的旋转期间第二销与第二槽之间的接触使排气凸轮轴滑块在第二方向上沿排气凸轮轴轴向地滑动。实际模式模块：确定排气模式命令的上一次存储的指示符；命令滑块控制模块延伸第一销和第二销中的一个以使排气凸轮轴滑块滑动并且得到排气模式命令的上一次存储的指示符；以及指示当第一销和第二销中的一个并未响应于延伸第一销和第二销中的一个的命令而延伸时实际排气模式是排气模式命令的上一次存储的指示符。模式命令模块将排气模式命令更新为实际排气模式。

在进一步的特征中，实际模式模块基于来自与第一销和第二销中的一个相关联的至少一个传感器的信号来确定第一销和第二销中的一个是否延伸。

在进一步的特征中，至少一个传感器包括霍尔效应传感器和反电磁力(EMF)传感器中的至少一个。

在进一步的特征中，实际模式模块确定当信号的变化大于预定值时第一销和第二销中的一个延伸。

在进一步的特征中，实际模式模块指示当第一销和第二销中的一个响应于延伸第一销和第二销中的一个的命令而延伸时实际排气模式是停用模式和非停用模式中的一种。

在进一步的特征中，实际模式模块基于排气模式命令的上一次存储的指示符来确定第一销和第二销中的一个将要延伸。

在某个特征中，描述了一种用于车辆发动机的凸轮轴滑块控制方法。凸轮轴滑块控制方法包括：将进气模式命令选择性地设定为以下各模式中的一种：停用模式；低升程模式；以及高升程模式；基于进气模式命令：选择性地使第一滑块致动器的第一销延伸至进气凸轮轴滑块的第一有槽构件的第一槽中，其中在进气凸轮轴的旋转期间第一销与第一槽之间的接触使进气凸轮轴滑块在第一方向上沿进气凸轮轴轴向地滑动；以及选择性地将第二滑块致动器的第二销延伸至进气凸轮轴滑块的第二有槽构件的第二槽中，其中在进气凸轮轴的旋转期间第二销与第二槽之间的接触使进气凸轮轴滑块在第二方向上沿进气凸轮轴轴向地滑动。凸轮轴滑块控制方法还包括：确定进气模式命令的上一次存储的指示符；命令延伸第一销和第二销中的一个以使进气凸轮轴滑块滑动并且得到进气模式命令的上一次存储的指示符；基于第一销和第二销中的一个是否响应于命令而延伸，指示实际进气模式是：(i)进气模式命令的上一次存储的指示符；或(ii)停用模式、低升程模式和高升程模式中的另一种；以及将进气模式命令更新为实际进气模式。

在进一步的特征中，凸轮轴滑块控制方法进一步包括基于来自与第一销和第二销中的一个相关联的至少一个传感器的信号来确定第一销和第二销中的一个是否延伸。

在进一步的特征中，至少一个传感器包括霍尔效应传感器和反电磁力(EMF)传感器中的至少一个。

在进一步的特征中，凸轮轴滑块控制方法进一步包括确定当信号的变化大于预定值时第一销和第二销中的一个延伸。

在进一步的特征中，凸轮轴滑块控制方法进一步包括：响应于确定第一销和第二销中的一个响应于延伸第一销和第二销中的一个的命令而延伸，发出第二命令以延伸第一销和第二销中的一个以使进气凸轮轴滑块滑动并且得到进气模式命令的上一次存储的指示符；以及指示当第一销和第二销中的一个并未响应于延伸第一销和第二销中的一个的第二命令而延伸时实际进气模式是进气模式命令的上一次存储的指示符。

在进一步的特征中，凸轮轴滑块控制方法进一步包括：响应于第一销和第二销中的一个响应于延伸第一销和第二销中的一个的命令而延伸的确定，发出第二命令以延伸第一销和第二销中的一个以使进气凸轮轴滑块滑动并且得到进气模式命令的上一次存储的指示符；以及指示当第一销和第二销中的一个响应于延伸第一销和第二销中的一个的第二命令而延伸时实际进气模式是进气模式命令的上一次存储的指示符。

在进一步的特征中，凸轮轴滑块控制方法进一步包括基于进气模式命令的上一次存储的指示符来确定第一销和第二销中的一个将要延伸。

在某个特征中，描述了一种用于车辆发动机的凸轮轴滑块控制方法。凸轮轴滑块控制方法包括：将排气模式命令选择性地设定为以下各模式中的一种：停用模式；非停用升程模式；基于排气模式命令：选择性地使第一滑块致动器的第一销延伸至排气凸轮轴滑块的第一有槽构件的第一槽中，其中在排气凸轮轴的旋转期间第一销与第一槽之间的接触使排气凸轮轴滑块在第一方向上沿排气凸轮轴轴向地滑动；以及选择性地将第二滑块致动器的第二销延伸至排气凸轮轴滑块的第二有槽构件的第二槽中，其中在排气凸轮轴的旋转期间第二销与第二槽之间的接触使排气凸轮轴滑块在第二方向上沿排气凸轮轴轴向地滑动。凸轮轴滑块控制方法进一步包括：确定排气模式命令的上一次存储的指示符；命令第一销和第二销中的一个延伸以使排气凸轮轴滑块滑动并且得到排气模式命令的上一次存储的指示符；指示当第一销和第二销中的一个并未响应于延伸第一销和第二销中的一个的命令而延伸时实际排气模式是排气模式命令的上一次存储的指示符；以及将排气模式命令更新为实际排气模式。

在进一步的特征中，凸轮轴滑块控制方法进一步包括基于与来自与第一销和第二销中的一个相关联的至少一个传感器的信号来确定第一销和第二销中的一个是否延伸。

在进一步的特征中，至少一个传感器包括霍尔效应传感器和反电磁力(EMF)传感器中的至少一个。

在进一步的特征中，凸轮轴滑块控制方法进一步包括确定当信号的变化大于预定值时第一销和第二销中的一个延伸。

在进一步的特征中，凸轮轴滑块控制方法进一步包括指示当第一销和第二销中的一个响应于延伸第一销和第二销中的一个的命令而延伸时实际排气模式是停用模式和非停用模式中的一种。

在进一步的特征中，凸轮轴滑块控制方法进一步包括基于排气模式命令的上一次存储的指示符来确定第一销和第二销中的一个将要延伸。

从详述、权利要求书和附图将会清楚本发明的其它应用领域。详述和具体实例只旨在用于说明目的并且不旨在限制本公开的范围。

附图说明

从详述和附图中将更完全地理解本公开，其中：

图1是示例性发动机控制系统的功能框图；

图2是包括发动机的示例性汽缸系统的功能框图；

图3是包括滑动进气凸轮轴的一部分的实例的功能框图；

图4是包括滑动排气凸轮轴的部分的实例的功能框图；

图5是包括发动机控制模块的功能框图；

图6A至6B包括描绘确定和验证凸轮轴滑块的模式的示例性方法的流程图；以及

图7包括描绘确定和验证凸轮轴滑块的模式的示例性方法的流程图。

在附图中，附图标记可以重新用来识别类似和/或相似元件。

具体实施方式

发动机的凸轮轴控制发动机的阀的打开。例如，进气凸轮轴控制汽缸的进气阀的打开，且排气凸轮轴控制汽缸的排气阀的打开。

凸轮轴滑块联接至凸轮轴并且与其一起旋转。凸轮轴滑块沿凸轮轴轴向地滑动以使不同组的凸轮轴凸角与阀接合。例如，进气凸轮轴滑块可以沿进气凸轮轴滑动以使高升程凸轮凸角、低升程凸轮凸角和停用凸轮凸角与一个或多个汽缸的进气阀接合。排气凸轮轴滑块可以沿排气凸轮轴滑动以使停用凸轮凸角和非停用(例如，高升程)凸轮凸角与一个或多个汽缸的排气阀接合。

发动机控制模块(ECM)控制发动机的凸轮轴滑块的致动。在发动机关闭时，ECM存储凸轮轴滑块的命令操作模式。操作模式指示接合哪一组凸轮轴凸角。在发动机启动时，ECM确定来自上一次发动机关闭的凸轮轴滑块的所存储的命令操作模式。然而，凸轮轴滑块的实际操作模式可不同于存储的操作模式。ECM因此确定和/或验证在发动机启动时凸轮轴滑块的实际操作模式。虽然已关于发动机启动的实例基于来自上一次发动机关闭的存储模式描述了实际操作模式的确定/验证，可在另一个时间使用上一次的存储模式执行确定/验证。

现在参考图1，呈现了示例性发动机控制系统100的功能框图。发动机102产生驱动转矩用于车辆。空气是通过进气歧管104吸进发动机102中。进入进气歧管104中的气流可以由节气阀106改变。节气阀致动器模块108(例如，电子节气阀控制器)基于来自发动机控制模块(ECM)160的信号控制节气阀106的打开。一个或多个燃料喷射器(诸如燃料喷射器110)可以使燃料与空气混合以形成可燃烧空气/燃料混合物。燃料致动器模块112基于来自ECM 160的信号控制燃料喷射器。汽缸114包括联接至曲柄轴116的活塞(未示出)。虽然将发动机102描绘为仅仅包括图1中的汽缸114，但是发动机102包括一个以上汽缸(例如，参照图2)。

图2是示例性汽缸系统的图。发动机102包括多个汽缸，诸如第一汽缸114-1、第二汽缸114-2、第三汽缸114-3和第四汽缸114-4。虽然图2说明了四个汽缸，但是发动机102可以包括更多或更少汽缸。

一个或多个进气阀与每个汽缸相关联。例如，每个汽缸示为包括一个进气阀118。进气阀的打开和关闭的正时是由进气凸轮轴126调节。可以为发动机102的每组汽缸提供进气凸轮轴(诸如进气凸轮轴126)。

一个或多个排气阀也与每个汽缸相关联。例如，每个汽缸示为包括一个排气阀120。排气阀的打开和关闭的正时是由排气凸轮轴132调节。可以为发动机102的每组汽缸提供排气凸轮轴(诸如排气凸轮轴132)。进气凸轮轴126和排气凸轮轴132的旋转通常是通过曲柄轴116(诸如通过皮带或链)的旋转来驱动。

一个或多个火花塞可以与每个汽缸相关联。图1包括一个汽缸的火花塞122。汽缸内的空气和燃料可以经由来自火花塞的火花点火。火花致动器模块124基于来自ECM 160的信号控制火花塞。

凸轮相位器调节相关凸轮轴的旋转。例如，进气凸轮相位器128调节进气凸轮轴126的旋转。排气凸轮相位器129调节排气凸轮轴132的旋转。相位器致动器模块130可以基于来自ECM 160的信号控制进气凸轮相位器128。相位器致动器模块130或另一个相位器致动器模块可以基于来自ECM 160的信号控制排气凸轮相位器129。

图3是包括进气凸轮轴126的示例性滑动部分的功能框图。虽然基于进气凸轮轴的实例示出并且描述了图3，但是图3也可应用于排气凸轮轴。

参考图2和3，进气凸轮轴126围绕凸轮轴轴线144旋转。滑块204联接至进气凸轮轴126并且与其一起旋转。两个汽缸114的每个进气阀的凸轮凸角联接至进气凸轮轴126并且与其一起旋转。虽然图3将基于两个汽缸的凸轮轴滑块的实例来描述，但是一个凸轮轴滑块可以用于每个汽缸，或一个凸轮轴滑块可以用于两个以上汽缸。另外，虽然图3提供每个汽缸具有两个进气阀的实例，但是每个汽缸也可以包括一个或两个以上进气阀。

对于每个汽缸的每个进气阀，一组三个凸轮凸角联接至滑块204。例如，第三汽缸114-3和第四汽缸114-4的进气阀118的高升程凸轮凸角和低升程凸轮凸角联接至滑块204。高升程凸轮凸角通常是由208示出，且低升程凸轮凸角通常是由212示出。停用凸轮凸角还联接至第三汽缸114-3的每个进气阀118的滑块204。停用凸轮凸角通常是由216示出。虽然图3提供了第四汽缸114-4的每个进气阀具有两个低升程凸轮凸角的实例，但是类似于第三汽缸114-3所示的，第四汽缸114-4对于每个进气阀也可以具有停用凸轮凸角。高、低和停用凸轮凸角的不同可能组合可用于每个汽缸的每个阀。作为另一个实例，汽缸的一个阀可具有高、低和停用凸轮凸角，而汽缸的另一个阀可具有高、低和低升程凸轮凸角。具有高、高和低升程凸轮凸角或高、低和高升程凸轮凸角的另一个阀是其它示例性可能性，但是也存在更多可能的实例。

进气阀118经由弹簧(未示出)朝进气凸轮轴126偏置。高升程凸轮凸角208和低升程凸轮凸角212的轮廓导致相关进气阀118打开。高升程凸轮凸角208的轮廓导致相关进气阀118进一步打开(即，更大升程)且持续长于低升程凸轮凸角212的轮廓的时段(即，更长持续时间)。停用凸轮凸角216轮廓可以是圆形的(例如，零升程)以停用进气阀118的打开和关闭。图3中还提供了高、低和停用凸轮凸角的示例性轮廓。

第一有槽构件220和第二有槽构件224还联接至图3的实例中的滑块204并且与其一起旋转。第一有槽构件220包括用于使滑块204(包括凸轮凸角和第一有槽构件220和第二有槽构件224)沿第一轴向方向232滑动的槽228。第二有槽构件224包括用于使滑块204(包括凸轮凸角和第一有槽构件220和第二有槽构件224)沿与第一轴向方向232相反的第二轴向方向240滑动的槽236。

第一滑块致动器244包括第一销248和第二销252。第一销248和第二销252可以垂直延伸和收缩。当滑块204被定位为使用高升程凸轮凸角208升降进气阀118时，第二销252可延伸至槽228中以使滑块204沿第一轴向方向232滑动第一距离以使低升程凸轮凸角212与进气阀118接合。在第四汽缸114-4的情况中，具体地，低升程凸轮凸角212的中间组将与进气阀118接合。

当滑块204被定位为使用低升程凸轮凸角212升降进气阀118时，第一销248可延伸至槽228中以使滑块204沿第一轴向方向232滑动第二距离以使停用凸轮凸角216与第三汽缸114-3的进气阀118接合且将(最右侧)低升程凸轮凸角212与第四汽缸114-4的进气阀118接合。

第二滑块致动器256包括第三销260和第四销264。第三销260和第四销264可以垂直延伸和收缩。当滑块204被定位为利用停用凸轮凸角216升降第三汽缸114-3的进气阀118且利用(最右侧)低升程凸轮凸角212升降第二汽缸114-1的进气阀118时，第三销260可延伸至槽236中以使滑块204沿第二轴向方向240滑动第二距离以使低升程凸轮凸角212与进气阀118接合。在第四汽缸114-4的情况中，具体地，低升程凸轮凸角212的中间组将与进气阀118接合。当滑块204被定位为使用低升程凸轮凸角212升降进气阀118时，第四销264可延伸至槽236中以使滑块204沿第二轴向方向240滑动第一距离以使高升程凸轮凸角208与进气阀118接合。

销248、252、260和264的延伸的正时通常受到控制，从而使得销进入相应的槽中以使滑块204滑动。通常在当凸轮凸角当前没有提升相关的进气阀118时进行滑动。尽管图2中没有具体示出，但是第二滑块、凸轮凸角、有槽构件以及滑块致动器可被设置用于第一汽缸114-1和第二汽缸114-2。ECM 160控制滑块致动器244和256，如下文进一步所讨论的。

一个或多个传感器可以被实现为具有每个销。例如，通常由270示出的霍尔效应传感器和/或反电磁力(EMF)传感器可以被实现为具有第一销248。通常由274示出的霍尔效应传感器和/或反EMF传感器可以被实现为具有第二销252。通常由278示出的霍尔效应传感器和/或反EMF传感器可以被实现为具有第三销260。通常由282示出的霍尔效应传感器和/或反EMF传感器可以被实现为具有第四销264。在各种实现方式中，一个传感器可被设置用于两个销。ECM 160可以确定销的位置或基于来自与销相关联的(一个或多个)传感器的反馈信号确定销是否移动。

图4是包括排气凸轮轴132的示例性滑动部分的功能性框图。尽管基于排气凸轮轴的实例示出并且描述了图4，但是图4也可应用于进气凸轮轴。

参照图2和图4，排气凸轮轴132围绕凸轮轴轴线302旋转。滑块304联接到排气凸轮轴132并且与其一起旋转。用于汽缸中的至少一个(例如第三汽缸114-3)的每个排气阀的凸轮凸角联接到排气凸轮轴132并且与其一起旋转。尽管图4将基于一个汽缸的凸轮轴滑块的实例来被描述，但是一个凸轮轴滑块可以用于两个以上的汽缸。另外，尽管图4提供了每个汽缸具有两个排气阀的实例，但是每个汽缸可以包括一个或两个以上的排气阀。

一组两个凸轮凸角联接到用于汽缸的排气阀120中的每一个的滑块304。例如，用于第三汽缸114-3的排气阀120的非停用(例如高升程)凸轮凸角和停用凸轮凸角联接到滑块304。非停用凸角通常由308示出，且停用凸轮凸角通常由312示出。

排气阀经由弹簧(未示出)被偏置朝向排气凸轮轴132。非停用凸轮凸角308的轮廓使得相关的排气阀120打开。停用凸轮凸角312轮廓可以是圆形的(例如，零升程)以便停用排气阀120的打开和关闭。图4中还提供了第一和停用凸轮凸角的示例性轮廓。当相关凸轮轴与停用凸轮凸角接合时，通过相关凸轮轴的完整旋转，阀(进气阀或排气阀)保持关闭。

在图4的实例中，有槽构件320还联接到滑块304并且与其一起旋转。有槽构件320包括用于使滑块304(包括凸轮凸角和有槽构件320)在第一轴向方向332上滑动的第一槽328。有槽构件320还包括用于使滑块304(包括凸轮凸角和有槽构件320)在与第一轴向方向332相反的第二轴向方向340上滑动的第二槽336。

滑块致动器344包括第五销348和第六销352。第五销348和第六销352可以例如经由机电螺线管延伸或缩回。当滑块304被定位成使用非停用凸轮凸角308提升排气阀120时，第一销348可被延伸到第一槽328中以使滑块304在第一轴向方向332上滑动一定距离，从而使停用凸轮凸角312与排气阀120接合。当滑块304被定位成使用停用凸轮凸角312时，第二销352可被延伸到第二槽336中以使滑块304在第二轴向方向340上滑动一定距离，从而使非停用凸轮凸角308与第三汽缸114-3的排气阀120接合。

销348和352的延伸的正时通常受到控制，从而使得销进入相应的槽中以使滑块304滑动。通常在当凸轮凸角当前没有(或将不)提升相关的排气阀120时进行滑动。尽管图2中没有具体示出，但是第二滑块、凸轮凸角、有槽构件以及滑块致动器可被设置用于第二汽缸114-2。ECM 160控制滑块致动器344，如下文进一步所讨论的。

一个或多个传感器可以被实现为具有每个销。例如，通常由370示出的霍尔效应传感器和/或反EMF传感器可以被实现为具有第五销348。通常由374示出的霍尔效应传感器和/或反EMF传感器可以被实现为具有第六销352。ECM 160可以确定销的位置或基于来自与销相关联的(一个或多个)传感器的反馈信号确定销是否移动。

图5是ECM 160的示例性实现方式的功能性框图。转矩请求模块404基于一个或多个驾驶员输入412以及车辆速度确定发动机102的转矩请求408。驾驶员输入412可包括例如加速器踏板位置、制动器踏板位置、巡航控制输入和/或一个或多个其他适当的驾驶员输入。转矩请求模块404可以基于一个或多个其他转矩请求(例如由ECM 160产生的转矩请求和/或从车辆的其他模块(例如变速器控制模块、混合动力控制模块、底盘控制模块等)接收的转矩请求)附加地或可选地确定转矩请求408。

一个或多个发动机致动器基于转矩请求408和/或一个或多个其他参数被控制。例如，节流控制模块416可以基于转矩请求408确定目标节流开度420。节气阀致动器模块108可以基于目标节流开度420调节节流阀106的开度。

一般而言，火花控制模块424基于转矩请求408确定目标火花正时428。火花控制模块424基于目标火花正时428产生火花。燃料控制模块432基于转矩请求408确定一个或多个目标加燃料参数436。例如，目标加燃料参数436可以包括燃料喷射量、用于喷射该量的燃料喷射次数，以及喷射正时。燃料致动器模块112基于目标加燃料参数436控制燃料喷射。

相位器控制模块437基于转矩请求408确定目标进气凸轮相位器角度438和目标排气凸轮相位器角度439。相位器致动器模块130可以分别基于目标进气凸轮相位器角度438和目标排气凸轮相位器角度439调节进气凸轮相位器和排气凸轮相位器(未示出)。增压控制模块440可以基于转矩请求408确定一个或多个目标，例如目标输出442。增压致动器模块可以基于目标输出442控制增压装置(例如涡轮增压器或增压器)的输出。

模式命令模块444产生进气模式命令448和排气模式命令450。在给定时间处，模式命令模块444可以使进气模式命令448设定为以下各模式中的一种：低升程模式；高升程模式；以及停用模式。

在发动机正常运行期间，模式命令模块444可以基于一个或多个当前发动机运行参数(例如转矩请求408、(当前)模式命令448和/或一个或多个其他发动机运行参数)设定进气模式命令448。例如，当进气模式命令448处于低升程模式时，模式命令模块444可以在转矩请求408增加时将进气模式命令448转变为高升程模式。当进气模式命令448处于低升程模式时，模式命令模块444可以在转矩请求408降低时将进气模式命令448转变为停用模式。当进气模式命令448处于停用模式时，模式命令模块444可以在转矩请求408增加时将进气模式命令448转变为低升程模式。当进气模式命令448处于高升程模式时，模式命令模块444可以在转矩请求408降低时将进气模式命令448转变为低升程模式。

模式命令模块444可以使排气模式命令450设定为以下各模式中的一种：非停用模式；以及停用模式。模式命令模块444可以使排气模式命令450设定为与进气模式命令448的设置一致。例如，模式命令模块444可以在将进气模式命令448从停用模式转变为低升程模式时将排气模式命令450从停用模式转变为非停用模式。例如，模式命令模块444可以在将进气模式命令448从低升程模式转变为停用模式时将排气模式命令450从非停用模式转变为停用模式。

滑块控制模块452基于进气模式命令448和排气模式命令450控制滑块致动器的销的延伸/收缩以控制滑块的滑动。例如，当进气模式命令448从停用模式转变为低升程模式时，滑块控制模块452可以在将第三销260延伸至第二有槽构件224的槽236中时施加功率于第二滑块致动器256以从使用停用凸轮凸角216转变为使用低升程凸轮凸角212。当排气模式命令450从停用模式转变为非停用模式时，滑块控制模块452可以在将第六销352延伸至有槽构件320的第二槽336中时施加功率于滑块致动器344以从使用停用凸轮凸角312转变为使用非停用凸轮凸角308。

当进气模式命令448从低升程模式转变为停用模式时，滑块控制模块452可以在将第一销248延伸至第一有槽构件220的槽228中时施加功率于第一滑块致动器244以从使用低升程凸轮凸角212转变为使用停用凸轮凸角216。当排气模式命令450从非停用模式转变为停用模式时，滑块控制模块452可以在将第五销348延伸至有槽构件320的第一槽328中时施加功率于滑块致动器344以从使用非停用凸轮凸角308转变为使用停用凸轮凸角312。

当进气模式命令448从低升程模式转变为高升程模式时，滑块控制模块452可以在将第四销264延伸至第二有槽构件224的槽236中时施加功率至第二滑块致动器256以从使用低升程凸轮凸角212转变为使用高升程凸轮凸角208。当进气模式命令448从高升程模式转变为低升程模式时，滑块控制模块452可以在将第二销252延伸至第一有槽构件220的槽228中时施加功率至第一滑块致动器244以从使用高升程凸轮凸角208转变为使用低升程凸轮凸角212。

模式命令模块444并未直接将进气模式命令448从高升程模式转变为停用模式或并未直接从停用模式转变为高升程模式。相反地，模式命令模块444首先将进气模式命令448转变为低升程模式。当执行发动机关闭时，模式命令模块444将进气模式命令448和排气模式命令450存储在存储器454中。驾驶员可以例如经由一个或多个点火按钮、键和/或开关来命令发动机关闭。

针对发动机关闭存储的命令模式可以在继发动机关闭之后的下一次发动机启动时使用以确定命令的进气模式448和排气模式450可如何转变。驾驶员可以例如经由一个或多个点火按钮、键和/或开关来命令发动机启动。然而，在发动机启动时凸轮轴滑块的实际模式可以不同于在某些情况下存储的来自上一次发动机关闭的命令模式。实际模式与命令模式之间的区别可导致异常发动机操作和/或一个或多个故障。

在发动机启动时，实际模式模块456从存储器454中取回来自上一次发动机关闭的所存储的命令(进气和排气)模式460。如上所述，虽然已关于发动机启动的实例基于来自上一次发动机关闭的存储模式描述了实际操作模式的确定/验证，但是也可在另一个时间使用上一次的存储模式执行确定/验证。驾驶员可以例如经由一个或多个点火按钮、键和/或开关来命令发动机启动。实际模式模块456产生测试命令464用于滑块控制模块452以确定在发动机启动时凸轮轴滑块的实际模式472。滑块控制模块452基于测试命令464控制滑块致动器的销。一旦被确定，模式命令模块444将命令(进气或排气)模式更新为实际模式472用于所述凸轮轴滑块。模式命令模块444接着可以如上文所讨论般转变命令模式。如下文进一步讨论的那样，实际模式模块456产生测试命令464并且基于来自与凸轮轴滑块相关联的滑块致动器的销的传感器(例如，传感器270、274、278、282、370和374)的反馈信号468来确定所述凸轮轴滑块的实际模式。

图6A和6B包括描绘确定和验证滑块204的实际模式的示例性方法的流程图。控制开始于504。例如，控制可以在504开始于发动机启动之后(诸如一旦发动机速度在发动机启动之后大于预定发动机速度)。虽然已经提供了发动机启动之后的实例，但是可以在另一个合适时间执行实际模式的确定和验证。

在504处，实际模式模块456从存储器454中取回存储模式460。存储模式460指示上一次存储的进气模式命令448。在508处，实际模式模块456确定存储模式460是否为高升程模式。如果508为是，那么控制继续进行至512。如果508为否(即，存储模式460是低升程模式和停用模式中的一种)，那么控制继续进行538(图6B)，其在下文进一步讨论。

在512处，实际模式模块456命令滑块控制模块452将第二滑块致动器256的第四销264延伸至槽236中以从低升程模式转变为高升程模式。响应于命令，滑块控制模块452在第四销264将延伸至槽236中的(旋转)时间施加电流以延伸第四销264并且在实际使用低升程模式(而非如由存储模式460指示的高升程模式)时导致转变至高升程模式。

在516处，实际模式模块456基于来自传感器282的反馈信号确定第四销264是否延伸。例如，实际模式模块456可以确定当来自传感器282的反馈信号改变至少预定量时第四销264延伸。如果516为否(即，第四销264并未延伸)，那么实际模式模块456在520处指示实际模式472是高升程模式。在此情况中，第四销264由于接触第二有槽构件224(的非槽部分)而并未延伸。在520处，模式命令模块444将进气模式命令448设定为实际模式472。模式命令模块444随后可以在其确定时将进气模式命令448转变。如果516为否(即，第四销264延伸)，那么控制继续进行至524。在此情况中：(1)第四销264延伸至槽236中并且导致转变为高升程模式；或(2)停用模式正在使用中。

在524处，实际模式模块456第二次命令滑块控制模块452将第二滑块致动器256的第四销264延伸至槽236中以从低升程模式转变为高升程模式。响应于命令，滑块控制模块452在第四销264将延伸至槽236中的(旋转)时间施加电流以延伸第四销264并且在实际使用低升程模式时导致转变至高升程模式。

在528处，实际模式模块456再次基于来自传感器282的反馈信号确定第四销264是否延伸。例如，实际模式模块456可以确定当来自传感器282的反馈信号改变至少预定量时第四销264延伸。在此情况中，第二销252将由于正使用停用模式而延伸。第四销264将由于接触第二有槽构件224(的非槽部分)而并未延伸。如果528为否(即，第四销264并未延伸)，那么实际模式模块456在520处指示实际模式472是高升程模式。如果528为是(即，第四销264延伸)，那么实际模式模块456在536处指示实际模式472是停用模式。模式命令模块444在532或536处将进气模式命令448设定为实际模式472。模式命令模块444随后可以在其确定时将进气模式命令448转变。

如上文所讨论的那样，如果508(图6A)为否(即，存储的模式460是低升程模式和停用模式中的一种)，那么在538继续进行控制(图6B)。在538处，实际模式模块456命令滑块控制模块452使第一滑块致动器244的第二销252延伸至槽228中以从高升程模式转变为低升程模式。响应于命令，滑块控制模块452在第二销252将延伸至槽228中的(旋转)时间施加电流以延伸第二销252并且在实际使用高升程模式时导致转变至低升程模式。

在540处，实际模式模块456基于来自传感器274的反馈信号确定第二销252是否延伸。例如，实际模式模块456可以确定当来自传感器274的反馈信号改变至少预定量时第二销252延伸。如果540为否(即，第二销252没有延伸)，那么实际模式模块456在520处指示实际模式472为低升程模式。在此情况中，第二销252由于接触第一有槽构件220(的非槽部分)而并未延伸。在544处，模式命令模块444将进气模式命令448设定为实际模式472。模式命令模块444随后可以在其确定时将进气模式命令448转变。如果540为否(即，第二销252延伸)，那么控制继续进行至548。在此情况中，(1)第二销252延伸至槽228中并且导致从高升程模式转变为低升程模式；或(2)停用模式正在使用中。

在552处，实际模式模块456第二次命令滑块控制模块452使第一滑块致动器244的第二销252延伸至槽228中以从高升程模式转变为低升程模式。响应于命令，滑块控制模块452在第二销252将延伸至槽228中的(旋转)时间施加电流以延伸第二销252并且在实际使用高升程模式时导致转变至低升程模式。

在552处，实际模式模块456再次基于来自传感器274的反馈信号确定第二销252是否延伸。例如，实际模式模块456可以确定当来自传感器274的反馈信号改变至少预定量时第二销252延伸。在此情况中，第二销252将由于正使用停用模式而延伸。第二销252将由于接触第一有槽构件220(的非槽部分)而并未延伸。如果552为否(即，第二销252没有延伸)，那么实际模式模块456在556处指示实际模式472为低升程模式。如果552为是(即，第二销252延伸)，那么实际模式模块456在560处指示实际模式472为停用模式。模式命令模块444在556或560处将进气模式命令448设定为实际模式472。模式命令模块444随后可以在其确定时将进气模式命令448转变。

虽然已经关于滑块204讨论了图6A和6B，但是图6A和6B可以针对发动机102的每个其它进气滑块致动器来执行。另外，虽然滑块204被说明并且描述为结合进气凸轮轴126使用，但是滑块204也可结合排气凸轮轴使用。如本文所使用，未延伸的销是指将延伸至槽中但并未完全延伸的销。仅仅部分延伸的销(诸如由于销(收缩时)与有槽构件之间的空隙)将被视为没有延伸。

图7包括描绘确定和验证滑块304的实际模式的示例性方法的流程图。控制开始于604。例如，控制可以在604开始于发动机启动之后(诸如一旦发动机速度在发动机启动之后大于预定发动机速度)。虽然已经提供了发动机启动之后的实例，但是可以在另一个合适时间执行实际模式的确定和验证。

在604处，实际模式模块456从存储器454中取回滑块304的存储模式460。存储模式460指示上一次存储的排气模式命令450。因为滑块304对于每个排气阀具有两组凸轮轴凸角，所以模式可以是：停用模式；或非停用模式。非停用模式对应于使用非停用凸轮凸角308的操作，而停用模式对应于使用停用凸轮凸角312的操作。

在608处，实际模式模块456确定存储模式460是否为非停用模式。如果608为是，那么控制继续进行至612。如果608为否(即，存储模式460是停用模式)，那么控制继续进行至下文进一步讨论的628。

在612处，实际模式模块456命令滑块控制模块452将滑块致动器344的第六销352延伸至第二槽336中以从停用模式转变为非停用模式。响应于命令，滑块控制模块452在第六销352将延伸至第二槽336中的(旋转)时间施加电流以延伸第六销352并且在实际使用停用模式(而非如由存储模式460指示的非停用模式)时导致转变为非停用模式。

在616处，实际模式模块456基于来自传感器374的反馈信号确定第六销352是否延伸。例如，实际模式模块456可以确定当来自传感器374的反馈信号改变至少预定量时第六销352延伸。如果616为是(即，第六销352延伸)，那么实际模式模块456在620处指示实际模式472非停用模式。在此情况中，第六销352延伸并且导致转变为非停用模式。如果616为否(即，第六销352并未延伸)，那么实际模式模块456在624处指示实际模式472是非停用模式。在此情况中，第六销352由于接触有槽构件320(的非槽部分)而并未延伸。

如上文所讨论，如果608为否(即，存储模式460是停用模式)，那么控制继续进行至628。在628处，实际模式模块456命令滑块控制模块452将滑块致动器344的第五销348延伸至第一槽328中以从非停用模式转变为停用模式。响应于命令，滑块控制模块452在第五销348将延伸至第一槽328中的(旋转)时间施加电流以延伸第五销348并且在实际使用非停用模式时导致转变至停用模式。

在632处，实际模式模块456基于来自传感器370的反馈信号确定第五销348是否延伸。例如，实际模式模块456可以确定当来自传感器370的反馈信号改变至少预定量时第五销348延伸。如果632为否(即，第五销348延伸)，那么实际模式模块456在536处指示实际模式472是停用模式。在此情况中，第五销348延伸至第一槽328中并且导致转变至停用模式。如果632为否(即，第五销348并未延伸)，那么实际模式模块456在640处指示实际模式472是停用模式。

模式命令模块444在620、624、636或640处将滑块304的排气模式命令450设定为实际模式472。模式命令模块444随后可以在其确定时将排气模式命令450转变为两种模式中的另一种。

虽然已经关于滑块304讨论了图7，但是图7可以针对发动机102的每个其它排气滑块致动器来执行。另外，虽然滑块304被说明并且描述为结合排气凸轮轴132使用，但是滑块304也可结合进气凸轮轴使用。

以上描述的本质仅仅是说明性的并且决不旨在限制本公开、其应用或用途。本公开的广泛教导可通过各种形式来实施。因此，虽然本公开包括特定实例，但是本公开的真实范围不应该局限于此，因为当研究附图、说明书和以下权利要求书之后将明白其它修改。应当理解的是，方法内的一个或多个步骤可以不同次序(或同时)执行且不更改本公开的原理。另外，虽然每个实施例在上述被描述为具有某些特征，但是关于本公开的任何实施例描述的任何一个或多个这样的特征均可在任何其它实施例的特征中和/或结合任何其它实施例的特征来实施，即便该组合没有明确描述。换句话来说，所描述实施例并不相互排斥，且一个或多个实施例彼此的置换保留在本公开的范围内。

元件之间(例如，模块、电路元件、半导体层等之间)的空间和功能关系是使用各种术语来描述，所述术语包括“连接”、“接合”、“联接”、“相邻”、“紧靠”、“在……顶部上”、“在……上方”、“在……下方”和“设置”。除非明确描述为“直接”，否则当在上述公开中描述第一元件与第二元件之间的关系时，该关系可为其中第一元件与第二元件之间不存在其它介入元件的直接关系，但是也可为其中第一元件与第二元件之间(空间上或功能上)存在一个或多个介入元件的间接关系。如本文所使用，短语A、B和C中的至少一个应被理解为意味着使用非排它性逻辑OR的逻辑(A OR BOR C)，且不应被理解为意味着“至少一个A、至少一个B和至少一个C”。

在包括以下定义的本申请中，术语“模块”或术语“控制器”可以用术语“电路”来代替。术语“模块”可以指代以下项或是以下项的部分或包括以下项：专用集成电路(ASIC)；数字、模拟或混合式模拟/数字离散电路；数字、模拟或混合式模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；执行代码的处理器电路(共享、专用或成组)；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路(共享、专用或成组)；提供所述功能性的其它合适的硬件部件；或某些或所有上述的组合，诸如在片上系统中。

所述模块可以包括一个或多个接口电路。在某些实例中，接口电路可以包括连接到局域网(LAN)、因特网、广域网(WAN)或其组合的有线或无线接口。本公开的任何给定模块的功能性可以分布在经由接口电路连接的多个模块中。例如，多个模块可以允许负载平衡。在进一步实例中，服务器(又称为远程或云服务器)模块可以完成代表客户端模块的某些功能性。

如上文所使用的术语代码可以包括软件、固件和/或微代码，并且可以指代程序、例程、功能、类别、数据结构和/或对象。术语共享处理器电路涵盖执行来自多个模块的某些或所有代码的单个处理器电路。术语成组处理器电路涵盖结合另外的处理器电路来执行来自一个或多个模块的某些或所有代码的处理器电路。对多个处理器电路的引用涵盖离散裸片上的多个处理器电路、单个裸片上的多个处理器电路、单个处理器单元的多个核心、单个处理器电路的多个线程或上述组合。术语共享存储器电路涵盖存储来自多个模块的某些或所有代码的单个存储器电路。术语成组存储器电路涵盖结合另外的存储器来存储来自一个或多个模块的某些或所有代码的存储器电路。

术语存储器电路是术语计算机可读介质的子集。如本文所使用的术语计算机可读介质并不涵盖(诸如在载波上)传播通过介质的暂时性电或电磁信号。术语计算机可读介质可以因此被视为有形且非暂时性的。非暂时性、有形计算机可读介质的非限制实例是非易失性存储器电路(诸如快闪存储器电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩码只读存储器电路)、易失性存储器电路(诸如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路)、磁性存储介质(诸如模拟或数字磁带或硬盘驱动)和光学存储介质(诸如CD、DVD或蓝光光盘)。

本申请中描述的设备和方法可以部分或完全由通过配置通用计算机以执行计算机程序中体现的一个或多个特定功能而创建的专用计算机来实施。上述功能块、流程图部件和其它元件用作软件规范，其可通过本领域技术人员或编程者的常规作业而转译为计算机程序。

计算机程序包括存储在至少一个非暂时性、有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括或依赖于所存储的数据。计算机程序可以涵盖与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统(BIOS)、与专用计算机的特定装置交互的装置驱动器、一个或多个操作系统、用户应用程序、背景服务、背景应用程序等。

计算机程序可以包括：(i)待剖析的描述性文本，诸如HTML(超文本标记语言)或XML(可扩展标记语言)、(ii)汇编代码、(iii)由编译器从源代码产生的目标代码、(iv)由解译器执行的源代码、(v)由即时编译器编译并执行的源代码，等。只作为示例，源代码可以使用来自包括以下项的语言的语法写入：C、C++、C#、Objective C、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、HTML5、Ada、ASP(活动服务器页面)、PHP、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、Lua和

在35U.S.C.§112(f)的含义内，权利要求书中叙述的元件均不旨在是功能限定性元件，除非元件使用短语“用于……的装置”明确叙述或在使用短语“用于……的操作”或“用于……的步骤”的方法权利要求书的情况中。