[0032]现参考图1，发动机系统100包括燃烧空气/燃油混合物以产生用于车辆的驱动转矩的发动机102。由发动机102产生的驱动转矩量是基于来自驾驶员输入模块104的驾驶员输入。驾驶员输入可以基于油门踏板的位置。驾驶员输入还可基于巡行控制系统，该系统可以是改变车辆速度以保持预定跟随距离的自适应巡行控制系统。此外，驾驶员输入可基于点火开关(未示出)的位置，并且发动机102可基于驾驶员输入启动。
[0033]空气通过进气系统108被吸入发动机102内。例如，进气系统108可包括进气歧管110和节气阀112。仅示例地，节气阀112可包括具有可旋转叶片的蝶形阀。发动机控制模块(ECM) 114控制节气门调节器模块116，该节气门调节器模块116控制节气阀112的开度以控制吸入进气歧管110的空气量。
[0034]来自进气歧管110的空气被吸入发动机102的气缸。发动机102可包括多个气缸，出于图示之目的，示出了一个代表性气缸118。例如，发动机102可包括2、3、4、5、6、8、10和/或12个气缸。ECM 114可停用某些气缸，这样可在某些发动机工作条件下提高燃油经济性。
[0035]发动机102可使用四冲程循环运行。下述的四冲程称为:进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。在曲柄轴(未示出)的每次旋转期间，在气缸118中会发生四个冲程中的两个冲程。因此，气缸118要经历所有四个冲程需要曲柄轴转两转。
[0036]在进气冲程期间，来自进气歧管110的空气通过进气阀122被吸入气缸118。ECM114控制燃油调节器模块124，该燃油调节器模块124调节由燃油喷射器125喷射的燃油量以获得希望的空气/燃油比。燃油喷射器125可在中央位置或者多个位置(诸如每个气缸的进气阀122附近)将燃油喷入进气歧管110内。在多种实施方式中，燃油喷射器125可将燃油直接喷入气缸或者喷入与气缸相关联的混合腔室。燃油调节器模块124可停止将燃油传送至停用的气缸。
[0037]喷射的燃油与空气混合并且在气缸118中产生空气/燃油混合物。在压缩冲程期间，气缸118内的活塞(未示出)对空气/燃油混合物进行压缩。发动机102可以是压缩点火发动机，在这种情况下在气缸118中的压缩点燃空气/燃油混合物。作为替代方案，发动机102可以是火花点火发动机，在这种情况下火花启动器模块126基于来自ECM 114的信号使火花塞128通电以在气缸118中生成火花，以点燃空气/燃油混合物。火花的正时可以相对于当活塞处于其称为上止点(TDC)的最高位置处的时刻指定。
[0038]火花启动器模块126可由指定在TDC之前或之后多久生成火花的正时信号控制。因为活塞位置直接关系到曲柄轴旋转，所以，火花启动器模块126的运行可与曲柄轴转角同步。在多种实施方式中，火花启动器模块126可停止向停用的气缸供应火花。
[0039]生成火花可以指点火事件。火花启动器模块126可具有改变针对每次点火事件的火花正时的能力。火花启动器模块126甚至能够当火花正时信号在前一个点火事件和下一个点火事件之间改变时改变下一个点火事件的火花正时。在多种实施方式中，发动机102可包括多个气缸，并且火花启动器模块126可相对于TDC使火花正时改变针对发动机102中所有气缸的相同量。
[0040]在燃烧冲程期间，空气/燃油混合物的燃烧驱动活塞向下，从而驱动曲柄轴。燃烧冲程可定义为活塞到达TDC和活塞返回下止点(BDC)的时刻之间的时间。在排气冲程期间，活塞开始从BDC向上移动并且通过排气阀130排出燃烧副产物。燃烧副产物经由排气系统134从车辆排出。
[0041]进气阀122可由进气凸轮轴140控制，而排气阀130可由排气凸轮轴142控制。在多种实施方式中，多个进气凸轮轴(包括进气凸轮轴140)可控制用于气缸118的多个进气阀(包括进气阀122)和/或可控制多个气缸组(包括气缸118)的进气阀(包括进气阀122)。类似地，多个排气凸轮轴(包括排气凸轮轴142)可控制用于气缸118的多个排气阀和/或可控制多个气缸组(包括气缸118)的排气阀(包括排气阀130)。
[0042]打开进气阀122的时间可由进气凸轮相位器148相对于活塞TDC而改变。打开排气阀130的时间可由排气凸轮相位器150相对于活塞TDC而改变。阀门调节器模块158可基于来自ECM 114的信号控制进气和排气凸轮相位器148、150。当实施时，可变阀门升程也可由阀门调节器模块158控制。
[0043]阀门调节器模块158可通过不打开进气阀122和/或排气阀130来停用气缸118。阀门调节器模块158可通过使进气阀122与进气凸轮相位器148分离使进气阀122不能打开。相似地，阀门调节器模块158可通过使排气阀130与排气凸轮相位器150分离使排气阀130不能打开。在多种实施方式中，阀门调节器模块158可使用除了凸轮轴以外的设备(诸如，电磁或者电动液压调节器)来控制进气阀122和/或排气阀130。
[0044]排气系统134包括排气歧管160和包含有催化剂的催化转化器162。排气歧管160将来自发动机102的废气引导至催化转化器162，这样就减少了废气的排放。催化转化器162可以是减少氧化氮、一氧化碳和碳氢化合物的三元催化转化器。催化转化器162可使氧化氮还原为氮气和氧气，使一氧化碳氧化为二氧化碳并且使碳氢化合物氧化为二氧化碳和水。此外，催化转化器162可在发动机102以浓空气/燃油比运行时释放氧气并且可在发动机102以稀空气/燃油比运行时存储氧气。
[0045]发动机系统100可使用曲柄轴位置(CKP)传感器180测量曲柄轴的位置。可使用发动机冷却液温度(ECT)传感器182来测量发动机冷却液的温度。ECT传感器182可定位在发动机102内或者冷却液循环的其它位置，诸如散热器(未示出)。
[0046]可使用歧管绝对压力(MAP)传感器184对进气歧管110内的压力进行测量。在多种实施方式中，可测量发动机真空，其是环境空气压力和进气歧管110内的压力之差。可使用质量空气流量(MAF)传感器186测量流入进气歧管110的空气的质量流量。在多种实施方式中，MAF传感器186可定位在机壳中，该机壳还包括节气阀112。
[0047]节气门调节器模块116可使用一个或多个节气门位置传感器(TPS) 190监测节气阀112的位置。可使用进气温度(IAT)传感器192测量被吸入发动机102的空气的环境温度。可使用废气温度(EGT)传感器194测量从发动机102排出的废气温度。可使用第一氧气(O2)传感器196测量来自催化转化器162上游的氧气水平。可使用第二氧气(O2)传感器198测量来自催化转化器162下游的氧气水平。ECM 114可使用来自传感器的信号对发动机系统100做出控制决策。
[0048]现参考图2，ECM 114的示例实施方式包括发动机转速确定模块202。该发动机转速确定模块202确定发动机转速。发动机转速确定模块202可基于来自CKP传感器180的曲柄轴位置确定发动机转速。例如，发动机转速确定模块202可基于与多个齿轮检测对应的曲柄轴旋转时间段来确定发动机转速。发动机转速确定模块202输出发动机转速。
[0049]驾驶员转矩请求模块204基于来自驾驶员输入模块104的驾驶员输入确定驾驶员转矩请求。驾驶员转矩请求模块204可存储油门踏板位置到希望的转矩的一个或多个映射，并且可基于选定的一个映射确定驾驶员转矩请求。驾驶员转矩请求模块204输出驾驶员转矩请求。
[0050]模式激活模块206激活与燃油喷射正时和火花点火正时相关联的多个工作模式中的一个模式。工作模式可包括曲柄轴起动模式、催化剂熄灯模式和正常工作模式。当发动机102曲柄轴起动时，模式激活模块206激活曲柄轴起动模式。模式激活模块206可确定当发动机转速低于预定转速时发动机102曲柄轴起动。
[0051]当发动机102在运行并且催化剂温度低于其熄灯温度时，模式激活模块206激活催化剂熄灯模式。模式激活模块206可确定当发动机转速高于或等