(57)【要約】  エンジンの動作中に点火比間の移行を制御するための種々の方法及び構成が記載される。概して、対応する点火比変更が実施される前にアクチュエータ位置（例えば、カム位相、ＴＣＣスリップ等）が目標位置に又はその近傍に変更されるアクチュエータファースト移行方式が記載される。所望の点火比変更に対応するアクチュエータの変更が比較的大きい場合、点火比変更は、一連の２つ以上の点火比変更ステップに分割される。いくつかの中間目標選択スキームも記載される。記載される技術は、スキップファイア、動的点火レベル調整、及び／又はエンジンの有効排気量が変化し得る他の種類のエンジン動作中の点火比移行の管理に使用するのによく適している。【選択図】図５
2019520514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンを含むパワートレインと、調節可能なスリップドライブトレイン構成要素を含むドライブトレインとを有する車両の点火比移行を管理する方法において、
前記エンジンが第１有効点火比で動作しており、及び前記調節可能なスリップドライブトレイン構成要素が第１ドライブトレインスリップで動作している間、前記第１有効点火比と異なる要求される第２有効点火比を決定するステップであって、前記第２有効点火比は、対応する第２ドライブトレインスリップと、前記第１ドライブトレインスリップよりも高い対応する第２ドライブトレインスリップ移行閾値とを有する、ステップと、
前記第１ドライブトレインスリップから前記第２ドライブトレインスリップへの移行を開始するステップと、
前記第１及び第２有効点火比と異なる目標点火比に移行するステップであって、前記目標点火比は、（ｉ）要求されるエンジン出力を伝達することが可能な利用可能有効点火比のセットから選択され、且つ（ｉｉ）より小さい前記第２ドライブトレインスリップ移行閾値である対応する目標ドライブトレインスリップ移行閾値を有する、ステップと、
前記目標点火比に移行するステップ後、前記第２有効点火比に移行するステップと
を含み、各点火比移行は、実際のドライブラインスリップが、前記対応するドライブトレインスリップ移行閾値と少なくとも同じ高さである場合にのみ起こるように制約されていることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記要求される第２有効点火比が前記第１有効点火比よりも高い場合、前記選択される目標点火比は、前記第１ドライブトレインスリップ以下である対応するドライブラインスリップ移行閾値を有する、前記要求されるエンジン出力を伝達することが可能な最低利用可能有効点火比であることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、前記要求される第２有効点火比が前記第１有効点火比よりも低い場合、前記選択される目標点火比は、前記第１有効点火比と前記第２有効点火比との間の中間有効点火比であることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、前記選択される目標点火比は、前記中間有効点火比が存在する場合、前記第１ドライブトレインスリップ以下である対応するドライブラインスリップ移行閾値を有する、前記要求されるエンジン出力を伝達することが可能な最低利用可能有効点火比であることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の方法において、前記選択される目標点火比は、前記第１ドライブラインスリップと前記第２ドライブラインスリップ閾値との間の対応するドライブトレインスリップ移行閾値を有することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法において、前記調節可能なスリップドライブトレイン構成要素は、トルクコンバータクラッチ（ＴＣＣ）であることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法において、
前記点火比移行を指示するエンジンコントローラは、潜在的動作有効点火比の定義されたセットを有し、
種々の特定の動作条件において、前記潜在的動作有効点火比の対応するサブセットのみは、使用のための点火比候補として示され、
前記使用のための点火比候補は、前記要求されるエンジン出力を伝達することが可能である全ての潜在的動作有効点火比を必ずしも含まず、及び
前記目標点火比は、現在の動作条件で使用するための前記点火比候補から選択されることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法において、各点火比移行中、命令されるエアチャージは、前記移行全体を通して前記所望のエンジン出力の提供を補助する方式で前記移行中に変更されることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法において、移行中、前記要求される点火比が新たな要求される点火比に変更されると、前記調節可能なスリップドライブトレイン構成要素は、前記新たな要求される点火比に対応するドライブラインスリップへの移行を開始するように命令されることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法において、前記利用可能有効点火比のセットは、１と、９以下である分母を有する分数とのみを含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
エンジンを含むパワートレインと、調節可能なスリップドライブトレイン構成要素を含むドライブトレインとを有する車両の前記エンジンを制御する方法において、
前記エンジンが、対応する第１ドライブトレイン構成要素スリップを有する第１有効点火比で動作している間、所望の第２有効点火比と、対応する第２ドライブトレイン構成要素スリップとを決定するステップであって、前記第２ドライブトレイン構成要素スリップは、前記第１ドライブトレイン構成要素スリップと異なる、ステップと、
前記第１ドライブトレイン構成要素スリップから前記第２ドライブトレイン構成要素スリップへの移行を開始するステップと、
実際のドライブトレイン構成要素スリップが前記第２ドライブトレイン構成要素スリップの所定の範囲にあるか又は範囲内となった後、前記第２有効点火比に移行するステップであって、前記第２有効点火比への前記移行は、前記実際のドライブトレイン構成要素スリップが前記第２ドライブトレイン構成要素スリップの前記所定の範囲にあるか又は範囲内となった後にのみ開始される、ステップと、
前記移行中、要求される出力を伝達するように前記エンジンの動作を指示するステップであって、それにより、実際の命令される点火比は、前記第１有効点火比から前記第２有効点火比への前記移行の間に徐々に変化する、ステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
エンジンを含むパワートレインと、調節可能なスリップドライブトレイン構成要素を含むドライブトレインとを有する車両の前記エンジンを制御する方法において、
（ａ）前記エンジンが第１有効点火比で動作しており、及び前記調節可能なスリップドライブトレイン構成要素が第１ドライブトレインスリップで動作している間、前記第１有効点火比と異なる要求される第２有効点火比を決定するステップであって、前記第２有効点火比は、対応する第２ドライブトレインスリップを有し、前記第２ドライブトレインスリップは、前記第１ドライブトレインスリップよりも高い、ステップと、
（ｂ）前記第１ドライブトレインスリップから前記第２ドライブトレインスリップへの移行を開始するステップと、
（ｃ）要求されるエンジン出力を伝達することが可能な利用可能有効点火比のセットから、前記第１及び第２有効点火比と異なる目標点火比を特定するステップであって、前記目標点火比は、より小さい前記第２ドライブトレインスリップである対応する目標ドライブトレインスリップを有する、ステップと、
（ｄ）前記目標点火比に移行するステップであって、前記目標点火比への前記移行は、実際のドライブラインスリップが、前記目標点火比に対応する目標ドライブラインスリップ閾値と少なくとも同じ高さである場合にのみ起こるように制約されている、ステップと、
（ｅ）前記目標点火比に移行するステップ後、前記第２有効点火比に移行するステップであって、前記第２有効点火比への前記移行は、前記実際のドライブラインスリップが、前記第２有効点火比に対応する第２ドライブラインスリップ閾値と少なくとも同じ高さである場合にのみ起こるように制約されている、ステップと、
（ｆ）前記移行中、前記要求されるエンジン出力を伝達するように前記エンジンの動作を指示するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法において、
（ａ）前記目標点火比に移行するステップ後、前記要求されるエンジン出力を伝達することが可能な前記利用可能有効点火比のセットから次の目標点火比に移行するステップであって、前記次の目標点火比は、前記目標点火比に対応する前記ドライブラインスリップ閾値よりも高く、且つ前記第２ドライブラインスリップ閾値以下である対応するドライブラインスリップ閾値を有し、前記次の目標点火比への前記移行は、実際のドライブラインスリップが前記次の目標ドライブラインスリップ閾値と少なくとも同じ高さである場合にのみ起こるように制約されている、ステップと、
（ｂ）前記第２有効点火比に達するまで（ａ）を反復的に繰り返すステップと
を更に含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の方法において、前記調節可能なスリップドライブトレイン構成要素は、トルクコンバータクラッチ（ＴＣＣ）であることを特徴とする方法。
【請求項１５】
エンジンを含むパワートレインと、トルクコンバータクラッチ（ＴＣＣ）を含むドライブトレインとを有する車両の前記エンジンを制御する方法において、
（ａ）前記エンジンが第１有効点火比で動作しており、及び前記トルクコンバータが第１スリップで動作している間、前記第１有効点火比よりも低い要求される点火比を決定するステップであって、前記要求される点火比は、対応する第２トルクコンバータスリップを有する第２有効点火比であり、前記第２トルクコンバータスリップは、前記第１トルクコンバータスリップよりも高い、ステップと、
（ｂ）前記第１トルクコンバータスリップから前記第２トルクコンバータスリップへの移行を開始するステップと、
（ｃ）前記第１有効点火比と前記第２有効点火比との間の中間有効点火比を選択するステップであって、前記中間有効点火比は、対応するトルクコンバータスリップを有する、ステップと、
（ｄ）前記選択された中間有効点火比を目標点火比として特定するステップと、
（ｅ）前記目標点火比に移行するステップであって、前記目標点火比への前記移行は、実際のトルクコンバータスリップが、前記目標点火比に対応する前記トルクコンバータスリップと少なくとも同じ高さであるか、又は前記目標点火比に対応する前記トルクコンバータスリップの所定の範囲内である場合にのみ起こるように制約されている、ステップと、
（ｆ）前記目標点火比が前記第２有効点火比ではない場合、対応する次のトルクコンバータスリップを有する次の点火比を選択し、且つ前記目標点火比を前記次の点火比になるように設定するステップと、
（ｇ）前記要求される点火比に達するまで（ｅ）及び（ｆ）を反復的に繰り返すステップと、
（ｈ）前記移行中、要求される出力を伝達するように前記エンジンの動作を指示するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法において、前記中間有効点火比は、現在の動作条件における前記第１トルクコンバータスリップの既定の範囲以下又は範囲内である対応するトルクコンバータスリップを有する最低有効点火比候補を選択することによって決定されることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法において、前記次の点火比は、前の目標トルクコンバータスリップの既定の範囲内の対応するトルクコンバータスリップを有する最低有効点火比候補を選択することによって決定されることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１５に記載の方法において、
前記点火比移行を指示するエンジンコントローラは、有効点火比候補の定義されたセットを有し、
各目標点火比は、現在の動作条件で使用するための前記有効点火比候補から選択されることを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１乃至５又は７乃至１３の何れか１項に記載の方法において、前記調節可能なスリップドライブトレイン構成要素は、トルクコンバータクラッチ（ＴＣＣ）であることを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１乃至６、８乃至１０、１２乃至１７又は１９の何れか１項に記載の方法において、
前記点火比移行を指示するエンジンコントローラは、潜在的動作有効点火比の定義されたセットを有し、
種々の特定の動作条件において、前記潜在的動作有効点火比の対応するサブセットのみは、使用のための点火比候補として示され、
前記使用のための点火比候補は、前記要求されるエンジン出力を伝達することが可能である全ての潜在的動作有効点火比を必ずしも含まず、及び
前記目標点火比は、現在の動作条件で使用するための前記点火比候補から選択されることを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１乃至２０の何れか１項に記載の方法において、各点火比移行中、命令されるエアチャージは、前記移行全体を通して前記所望のエンジン出力の提供を補助する方式で前記移行中に変更されることを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項１乃至２１の何れか１項に記載の方法において、移行中、前記要求される点火比が新たな要求される点火比に変更されると、前記調節可能なスリップドライブトレイン構成要素は、前記新たな要求される点火比に対応するドライブラインスリップへの移行を開始するように命令されることを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項１乃至２２の何れか１項に記載の方法において、前記利用可能有効点火比のセットは、１と、９以下である分母を有する分数とのみを含むことを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項１乃至２３の何れか１項に記載の方法において、前記エンジンがスキップファイア動作モードで動作している間に実施されることを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項１乃至２４の何れか１項に記載の方法において、前記有効点火比は、実際の点火比であることを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項１乃至２５の何れか１項に記載の方法において、前記エンジンが動的点火レベル調整方式で動作している間に実施されることを特徴とする方法。
【請求項２７】
請求項１乃至２３の何れか１項に記載の方法において、前記エンジンが複数点火レベル調整方式で動作している間に実施されることを特徴とする方法。
【請求項２８】
パワートレインコントローラにおいて、請求項１乃至２７の何れか１項に記載の方法を実施するように構成されていることを特徴とするパワートレインコントローラ。
【請求項２９】
エンジンのスキップファイア又は動的点火レベル調整動作を指示し、且つドライブトレイン構成要素のスリップ設定を指示するように構成されたパワートレインコントローラにおいて、
第１点火比における前記エンジンの動作を指示し、且つ第１スリップにおける前記ドライブトレイン構成要素の動作を指示することと、
前記エンジンが前記第１点火比で動作しており、及び前記調節可能なスリップドライブトレイン構成要素が前記第１ドライブトレインスリップで動作している間、前記第１点火比と異なる要求される第２点火比を決定することであって、前記第２点火比は、対応する第２ドライブトレインスリップと、前記第１ドライブトレインスリップよりも高い対応する第２ドライブトレインスリップ移行閾値とを有する、決定することと、
前記第１ドライブトレインスリップから前記第２ドライブトレインスリップへの移行を開始することと、
前記第１及び第２点火比と異なる目標点火比への移行を指示することであって、前記目標点火比は、（ｉ）要求されるエンジン出力を伝達することが可能な利用可能点火比のセットから選択され、且つ（ｉｉ）より小さい前記第２ドライブトレインスリップ移行閾値である対応する目標ドライブトレインスリップ移行閾値を有する、指示することと、
前記目標点火比への移行を指示した後、前記第２点火比への移行を指示することであって、各点火比移行は、実際のドライブラインスリップが、前記対応するドライブトレインスリップ移行閾値と少なくとも同じ高さである場合にのみ指示される、指示することと
を行うように構成されていることを特徴とするパワートレインコントローラ。
【請求項３０】
請求項２９に記載のパワートレインコントローラにおいて、前記エンジンコントローラは、潜在的動作点火比の定義されたセットを有し、
種々の特定の動作条件において、前記潜在的動作点火比の対応するサブセットのみは、使用のための候補として指定され、
前記使用のための点火比候補は、前記要求されるエンジン出力を伝達することが可能である全ての潜在的動作点火比を必ずしも含まず、及び
各目標点火比は、現在の動作条件で使用するための前記点火比候補から選択されることを特徴とするパワートレインコントローラ。
【請求項３１】
エンジンのスキップファイア又は動的点火レベル調整動作を指示し、且つドライブトレイン構成要素のスリップ設定を指示するように構成されたパワートレインコントローラにおいて、
第１点火比における前記エンジンの動作及び第１ドライブトレイン構成要素スリップにおける前記第１ドライブトレイン構成要素の動作を指示することと、
前記エンジンが前記第１点火比で動作しており、及び前記第１ドライブトレイン構成要素が前記第１ドライブトレイン構成要素スリップで動作している間、所望の第２点火比と、対応する第２ドライブトレイン構成要素スリップとを決定することであって、前記第２ドライブトレイン構成要素スリップは、前記第１ドライブトレイン構成要素スリップと異なる、決定することと、
前記第１ドライブトレイン構成要素スリップから前記第２ドライブトレイン構成要素スリップへの移行を開始することと、
実際のドライブトレイン構成要素スリップが前記第２ドライブトレイン構成要素スリップの所定の範囲にあるか又は範囲内となった後、前記第２点火比への移行を指示することであって、前記第２点火比への前記移行は、前記実際のドライブトレイン構成要素スリップが前記第２ドライブトレイン構成要素スリップの前記所定の範囲にあるか又は範囲内となった後にのみ開始される、指示することと、
前記ドライブトレイン構成要素スリップ及び点火比移行中、要求される出力を伝達するように前記エンジンの動作を指示することと
を行うように構成されていることを特徴とするパワートレインコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年１０月７日に出願された米国特許出願公開第１５／２８８，８４７号明細書及び２０１６年６月２３日に出願された米国特許仮出願第６２／３５３，６７４号明細書に対する優先権を主張し、これらの両方は、その全体が参照により本明細書中に援用される。
【０００２】
本発明は、概して、エンジンの動作点火比の移行中に車両アクチュエータを制御するための方法及び構成に関する。
【背景技術】
【０００３】
現代の車両は、多くのアクチュエータを用いて車両動作の種々の状況を制御する。これらのアクチュエータの多くは、スロットル、カム位相、燃料噴射及びスパークタイミングなどのエンジン動作を制御する。トルクコンバータ又はトランスミッションなどの他のアクチュエータは、車両の車輪へのエンジントルクの伝達を制御する。これらアクチュエータの動作は、許容可能な車両性能を達成するために連係されなければならない。特に、許容可能なＮＶＨ（ノイズ、振動、ハーシュネス）性能とともに最適な燃料効率を提供するように車両を制御することが望ましい。
【０００４】
多くの種類の内燃機関の燃料効率は、エンジンの排気量を変化することによって大幅に改善することができる。これにより、必要に応じてフルトルクを利用可能にすることができる上に、ポンピング損失を大幅に減少することができ、フルトルクが必要ない場合により小さい排気量を使用することで熱力学的効率を向上させることができる。今日、排気量を変化する最も一般的な方法は、気筒群を実質的に同時に休止することである。この方式では、休止した気筒に燃料は送られず、それらの対応する吸気弁及び排気弁は、気筒が休止している限り閉じたままに維持される。
【０００５】
エンジンの有効排気量を変化させる別のエンジン制御方式は、「スキップファイア」エンジン制御と呼ばれる。概して、スキップファイアエンジン制御は、選択された点火機会時に特定の気筒の点火を選択的にスキップすることを企図する。したがって、特定の気筒は、あるエンジンサイクル中に点火され得、次いで次のエンジンサイクル中にスキップされ得、次いで次のエンジンサイクル中に選択的にスキップ又は点火され得る。スキップファイアエンジン動作は、指定された気筒セットが実質的に同時に休止され、エンジンが同一の可変排気量モードに留まる限り休止されたままとなる従来の可変排気量エンジン制御と区別される。したがって、可変排気量モードでの動作中（エンジンが同一排気量モードに留まる限り）、各エンジンサイクルにおいて特定の気筒の点火のシーケンスは常に厳密に同じである一方、これは、多くの場合、スキップファイア動作時に当てはまらない。例えば、８気筒可変排気量エンジンは、残りの４気筒のみを使用して動作するように、気筒の半数（即ち４気筒）を休止させ得る。今日、利用可能な市販の可変排気量エンジンは、通常、２つのみ又は最大で３つの一定の排気量モードを支持する。
【０００６】
概して、スキップファイアエンジン動作は、従来の可変排気量方式を使用して可能なものに比べて有効エンジン排気量のより良好な制御を容易にする。例えば、４気筒エンジンの３つ目の気筒毎に点火すると、総エンジン排気量の１／３の有効排気量を提供し、これは、気筒セットを単に休止させることによって得られないわずかな排気量である。概念的には、スキップファイア制御を使用して事実上あらゆる有効排気量を得ることができるが、実際には、ほとんどの実装形態では、利用可能な点火比、シーケンス又はパターンのセットに動作を制限している。本出願人の１人であるＴｕｌａ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙは、スキップファイア制御の種々の方式を説明する多くの特許を出願している。
【０００７】
多くのスキップファイアコントローラは、利用可能な点火パターン、シーケンス又は点火比のセットを提供するように構成されている。いくつかの状況では、利用可能な点火パターン又は点火比のセットは、エンジン負荷、エンジン速度及びトランスミッションギアなどの種々の動作パラメータに応じて変化する。通常、利用可能な点火パターンは、部分的にそれらのＮＶＨ特性に基づいて選択される。点火比レベル間の移行は、移行中の容認できないＮＶＨを回避するように管理されなければならない。特に、滑らかな点火比移行を実現するために、点火比の変更は、他のエンジンアクチュエータと連係されなければならない。
【０００８】
多くの内燃機関は、カム角又は位相をクランクシャフトに対して調整するためのカム位相器を組み込む。カム位相の調整は、上死点（ＴＤＣ）又は他の何らかのクランクシャフト基準点に対して吸気弁及び／又は排気弁の開閉の相対的なタイミングを変化させる。カム位相は、気筒マスエアチャージ（ＭＡＣ）及び先の気筒作動サイクルにより気筒内に残る残留排気ガスの量の両方に影響する。
【０００９】
いくつかのエンジンバルブトレインでは、吸気弁及び排気弁の両方を作動させるために１つのカムシャフトを用いるが、他のエンジンバルブトレインでは、吸気弁及び排気弁に対して別個のカムシャフトを用いる。更に別のエンジンは、各バンク専用の１つ又は２つのカムシャフトを備えるバンクで構成された気筒を有する。吸気弁及び排気弁の両方を作動させるカムシャフトとともにカム位相器が使用される場合、カム位相調整は、吸気行程及び排気行程の両方に影響する。吸気弁と排気弁とを独立して作動させる２つのカムシャフトが用いられる場合、吸気弁のタイミングと排気弁のタイミングとは、独立して変化され得る。
【００１０】
カム位相は、最適な燃料効率（又は他の所望の特性）を提供するように設定され得るが、最適なカム位相は、エンジン速度及び気筒負荷に応じて変化する。したがって、エンジンの燃料効率は、カム位相をエンジンの動作条件に基づいて変化させることによって全般的に改善することができる。
【００１１】
カム位相に加え、現代の車両には、燃料効率及び乗員の快適性に影響する他のアクチュエータ及び制御システムがある。そのようなシステムの１つは、トルクコンバータスリップの制御である。トルクコンバータは、車両のエンジンと車輪との間で原動力を伝達する。トルクコンバータスリップは、トルクコンバータの入力、エンジン側と、トルクコンバータの出力、車輪側との間の回転速度の差を示す。燃料効率のためにスリップを最小限にするか又は排除することが望ましいが、不十分なスリップは、容認できないＮＶＨの原因となり、車両の操縦性が損なわれる。
【００１２】
点火比の変更をカム位相及びトルクコンバータスリップなどの他の車両アクチュエータの調整と連係させる制御方法が必要とされている。本願は、種々の車両アクチュエータの制御をスキップファイア動作と組み合わせ、異なる点火パターン、シーケンス又は点火比間の燃料効率のよい移行を提供するための方式について記載している。特に、カム位相調整及びトルクコンバータスリップの制御について記載されるが、本明細書中に示される概念は、広範囲の車両アクチュエータに適用可能である。
【発明の概要】
【００１３】
エンジンの動作中に点火比間の移行を管理するための種々の方法、コントローラ及び構成が記載される。概して、対応する点火比変更が実施される前にドライブトレインスリップの増加が目標ドライブトレインスリップに又はその近傍に変更されるドライブトレインスリップファースト移行方式が記載される。所望の点火比変更に対応するドライブトレインスリップの変更が比較的大きい場合、点火比変更は、一連の２つ以上の点火比変更ステップに分割され得る。いくつかの中間目標選択スキームも記載される。記載される技術は、スキップファイア、動的点火レベル調整、及び／又はエンジンの有効排気量が変化し得る他の種類のエンジン動作中の点火比移行の管理に使用するのによく適している。
【００１４】
一態様では、点火比移行を管理するのに好適な方法及びコントローラが開示される。現在の動作スリップよりも高いスリップ移行閾値を有する点火比に移行する要求が行われた場合、要求ドライブラインスリップへの移行が開始される。適宜（任意選択的に）、１つ以上の中間目標点火比が特定され得、点火比移行は、複数の段階に分割され得る。目標点火比は、（ｉ）要求エンジン出力を伝達することが可能な利用可能点火比のセットから選択され、且つ（ｉｉ）要求点火比に対応するより小さいスリップ移行閾値である対応する目標ドライブトレインスリップ移行閾値を有する。各点火比移行は、実際のドライブラインスリップが、対応するドライブトレインスリップ移行閾値と少なくとも同じ高さである場合にのみ起こるように制約されている。
【００１５】
いくつかの実施形態では、要求される点火比が元の点火比よりも高い場合、選択される目標点火比は、その時点の現在のドライブトレインスリップ以下である対応するドライブラインスリップ移行閾値を有する、要求エンジン出力を伝達することが可能な最低利用可能点火比である。これは、要求点火比よりも高い目標点火比への一時的な移行をもたらし得る。
【００１６】
要求される点火比が第１点火比よりも低い場合、選択される目標点火比は、第１点火比と第２点火比との間の中間点火比であることが好ましい。いくつかの実施形態では、選択される目標点火比は、そのような中間点火比が存在する場合、元のスリップ以下である対応するドライブラインスリップ移行閾値を有する、要求されるエンジン出力を伝達することが可能な最低利用可能点火比である。
【００１７】
いくつかの実施形態では、ドライブラインスリップは、トルクコンバータクラッチ（ＴＣＣ）によって付与される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
本発明及びその利点は、以下の記述を添付の図面と合わせて参照することで最もよく理解され得る。
【００１９】
【図１】図１は、移行管理制御ユニットを有するスキップファイアコントローラの機能ブロック図である。
【図２Ａ】図２Ａは、例示的なカムファースト移行制御方法のタイミング図を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、例示的な同時移行制御方法のタイミング図を示す。
【図２Ｃ】図２Ｃは、中間点火比を使用する例示的なカムファースト移行方式のタイミング図を示す。
【図３】図３は、非排他的実施形態によるカムファースト点火比移行管理スキームを示すフローチャートである。
【図４】図４は、非排他的実施形態による、次の目標点火比を選択する方法を示すフローチャートである。
【図５】図５は、別の非排他的実施形態によるドライブトレインスリップファースト点火比移行管理スキームを示すフローチャートである。
【図６】図６は、図５のドライブトレインスリップファースト点火比移行管理スキームにおいて次の目標点火比を選択する方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図面において、類似の構成要素を示すために類似参照番号を用いる場合がある。また、図面の描写は、概略的であり、原寸大ではないことを理解されたい。
【００２１】
異なる点火比（又は可変排気量状態）間で移行が行われる場合、通常、エアチャージ、燃料供給、スパークタイミング、ドライブトレインスリップ等などの特定のエンジン又は車両動作パラメータを変更することに対する対応する要求又は要望がある。これは、任意の特定の点火密度において、所望の性能及び乗員快適性の基準を維持しながら所望のエンジン出力を最も効率的に伝達するのに適した対応する動作パラメータがあるからである。したがって、点火密度の変更が行われるとき、通常、移行全体を通して及び新たな点火比においての両方で所望のエンジン出力及び車両性能が維持されるように、同時に１つ以上の選択されたエンジン動作パラメータ及び／又はドライブトレイン特性を調整することが望ましい。このような調整がなければ、同じエンジン設定値での動作は、通常、点火密度が増加したときに所望よりも大きいトルクの生成に至り、点火密度が減少したときに所望よりも小さいトルクに至る。
【００２２】
制御の観点から、点火密度は、点火すべき特定の気筒の選択を単に変えることによって非常に迅速に変更することができるが、対応するエアチャージの変更は、カム位相の変更、吸気マニホールドの充填又は排出等に伴う待ち時間のためによりゆっくりと実現される傾向にある。これは、所望の点火比が大幅に変化する場合、例えば点火比が１から１／２に又は２／３から１／３に移行する場合にとりわけ顕著であり、エアチャージの同様に大きい変化を必要とする。一般に、移行中における点火密度と目標気筒エアチャージとの間のいかなる不整合も、ＮＶＨとして認識され得る低周波数のトルク外乱をもたらす（補償されない限り）。不整合がトルク上昇をもたらす場合、スパークタイミングを遅角させて所望のトルクを維持することができる。しかしながら、スパークを遅角させてエンジン出力を低下させることの望ましくない副作用は、スパークの遅角が全般的に燃料効率を低下させることである。また、過度のスパーク遅角は、不点火につながるおそれがあり、更に効率を低下させ、エンジン性能に不利に影響する可能性がある。最新のエンジン制御では、適切な燃焼を確実とするためにスパーク遅角の量を制限することが多い。
【００２３】
Ｔｕｌａ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙは、異なる点火比間で移行するための種々の技術をこれまで記載している。例として、それぞれが参照により本明細書中に援用される米国特許第９，０８６，０２０号明細書（Ｐ０１１Ａ）及び米国特許第９，０８６，０２０号明細書（Ｐ０２９）、並びに同時係属中の米国特許出願公開第１４／８５７，３７１号明細書（Ｐ０４１）及び米国特許出願第６２／２９６，４５１号明細書（Ｐ０５４Ｐ）に種々の移行制御スキームが記載されている。これら及び他の既存の移行スキームは、良好に機能するが、種々の異なる状況で良好に機能する異なる点火パターン又は異なる点火比間で移行するための制御スキーム及びコントローラを提供するための継続的な努力がある。
【００２４】
概して、カム制御を使用したエアチャージの変更は、スロットリングと同レベルのポンピング損失を有しないことから、可能な場合にはスロットリングよりもむしろカム制御を使用してエアチャージを変更する（特に低減する）とより燃料効率が高くなる傾向にある。エアチャージのカムベース制御の最も一般的な例は、カム位相器を使用したクランクシャフトに対するカムシャフトの位相の制御である。しかしながら、エンジンに適切なハードウェアが備えられている場合、弁リフト、複数カム、デュアルカム等などの他の種類のカムベース制御もエアチャージを制御するために使用され得る。カム位相制御が備えられているエンジンでは、いくつかのエンジン制御スキームは、エアチャージを変更するための最初のメカニズムとしてカム位相を概念的に用いる。しかしながら、カム位相制御の特徴（及び潜在的欠点）は、カムシャフト位相調整が比較的ゆっくりと進行する傾向にあることである。例えば、従来のカム位相器は、２００度／秒未満のスルーレートを有する傾向にあり、一部は、これよりも大幅に遅く、例えば５０度／秒近辺で動作する。カム位相器は、カム位相を５０〜６０度変化させる権限を有し得るため、カム位相器が命令されたカム位相の大きい変化を実施するために数十の点火機会を要する可能性がある。いくつかの商業的実施では、最悪の場合のカム位相移行時間は、およそ１．５秒であり得る。大きいカム位相移行は、点火比変更を実施する機能に比べて、並びにスパークタイミングなどの他のエンジン制御アクチュエータ及び吸気マニホールド圧力のスロットル制御に比べて遅くなる傾向がある。
【００２５】
第１動作状態（例えば、第１カム位相及びエアチャージにおける第１点火比）から、より低い点火比（例えば、第２／目標カム及びエアチャージにおける第２／目標点火比）を有する第２／目標動作状態への移行を実施するための１つの方式は、移行によって所望のエンジントルク出力に達することを確実にするために、スパークタイミング及びスロットルなどの他の制御アクチュエータを使用する一方、初めにカム位相を移行することである。その後、目標カム位相に達した後、又は目標カム値のある範囲内となった後、点火比の変更を、再度、スパーク及びスロットルなどの他の制御パラメータを使用して実施し、移行中におけるトルク出力を管理することができる。この方式は、カムファースト移行法と呼ばれ得る。カムファースト移行法は、カム位相制御に焦点を当ててエアチャージを調整するエア制御スキームによく適合するものの、多くの移行中、とりわけカム位相調整が比較的大きい場合に望ましくない効率損失を伴う。これは、移行中の平均吸気マニホールド圧力が、通常、点火比が即座に自由に移行する場合よりも低く、ポンピング損失が増加することが理由である。
【００２６】
本出願人は、２つ以上の小さい移行のセットに比較的大きい点火比移行を割り込ませることにより、点火比の低減時のカムファースト移行制御に関連する燃料効率を大幅に改善できると判断した。この方式では、カムファースト移行が中間点火比に対して最初に行われる。実際のカム位相が、中間点火比に対応する目標カム位相に近づくか又は達すると、点火比は、中間点火比に調整される。カムファースト移行が、その後、適宜、次の中間点火比に対して又は最後の所望の点火比に対して行われる。中間目標は、移行の中間点で点火比を低下することを可能にし、全体的な移行中の燃料効率の改善をもたらすより高い平均吸気マニホールド圧力を提供する。この制御方式は、本明細書中では、段階式カムファースト移行方式と呼ばれる。
【００２７】
Ｔｕｌａ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙは、種々のスキップファイアコントローラについてこれまで記載してきた。図１に適切なスキップファイアコントローラ１０が機能的に示される。示されるスキップファイアコントローラ１０は、トルク計算機２０と、点火比及びパワートレイン設定値決定ユニット３０と、移行調整ユニット４０と、点火タイミング決定ユニット５０とを含む。説明のために、スキップファイアコントローラ１０は、命令された点火を実施し、詳細な構成要素制御を提供するパワートレイン制御ユニット又はエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）７０とは別に示される。しかしながら、多くの実施形態では、スキップファイアコントローラ１０の機能は、ＥＣＵ７０に組み込まれ得ると認識されるべきである。実際、ＥＣＵ又はパワートレイン制御ユニットへのスキップファイアコントローラの組み込みは、最も一般的な実装形態であると考えられる。
【００２８】
トルク計算機２０は、任意の所与の時間における所望のエンジントルクをいくつかの入力に基づいて決定するように構成されている。トルク計算機は、要求トルク２１を点火比及びパワートレイン設定値決定ユニット３０に出力する。点火比及びパワートレイン設定値決定ユニット３０は、所望のトルクを伝達するのに適した点火比を現在の動作条件に基づいて決定するように構成されており、所望のトルクを伝達するのに適した所望の動作点火比３３を出力する。ユニット３０は、また、示される点火比で所望のトルクを伝達するのに適した選択されるエンジン動作設定値（例えば、マニホールド圧力３１、カムタイミング３２、トルクコンバータスリップ３５等）を決定する。
【００２９】
多くの実装形態では、点火比及びエンジン及びパワートレイン設定値決定ユニットは、相対的に良好なＮＶＨ特性を有すると判断された既定の点火比のセット間から選択する。このような実施形態では、所望の動作点火比間で定期的に移行がある。動作点火比間の移行は、望ましくないＮＶＨの原因であり得ることが認められている。移行調整ユニット４０は、移行中、移行に関連するＮＶＨの一部の軽減を促進する方式命令点火比及び特定のエンジン設定値（例えば、カムシャフト位相、スロットルプレート位置、吸気マニホールド圧力、トルクコンバータスリップ）を調整するように構成されている。
【００３０】
点火タイミング決定ユニット５０は、所望の点火比を伝達するための点火の特定のタイミングの決定を担う。点火シーケンスは、任意の適切な方式を用いて決定され得る。いくつかの好適な実装形態では、点火の判断は、個々の点火機会に対して点火機会毎に動的に行われ、これにより所望の変化を非常に迅速に実施することを可能にする。潜在的時変要求点火比又はエンジン出力に基づいて適切な点火シーケンスを決定するのに適した種々の点火タイミング決定ユニットについては、Ｔｕｌａによってこれまでに記載されている。多くのそのような点火タイミング決定ユニットは、シグマデルタ変換器に基づき、シグマデルタ変換器は、点火の判断を点火機会毎に行うのに適している。他の実装形態では、所望の点火比の伝達を容易にするために、パターン生成器又は既定のパターンが使用され得る。
【００３１】
トルク計算機２０は、所望のエンジントルクに随時影響を及ぼし得るか又は影響し得るいくつかの入力を受け取る。自動車用途では、トルク計算機への主要な入力の１つは、アクセルペダルの位置を示すアクセルペダル位置（ＡＰＰ）信号２４である。いくつかの実装形態では、アクセルペダル位置信号は、アクセルペダル位置センサ（図示せず）から直接受信される一方、他の実装形態では、任意のプリプロセッサ２２がスキップファイアコントローラ１０に伝達する前にアクセルペダル信号を変更し得る。他の主要な入力は、クルーズコントローラ（ＣＣＳ命令２６）、トランスミッションコントローラ（ＡＴ命令２７）、トラクション制御ユニット（ＴＣＵ命令２８）等などの他の機能ブロックから到来し得る。また、エンジン速度など、トルク計算に影響し得るいくつかの因子がある。そのような因子がトルク計算に用いられる場合、エンジン速度（ＲＰＭ信号２９）などの適切な入力も提供されるか、又は必要に応じてトルク計算機によって得られる。
【００３２】
更に、いくつかの実施形態では、ドライブトレインのエネルギー／トルク損失並びに／又は、エアコンディショナ、オルタネータ／ジェネレータ、パワーステアリングポンプ、ウォーターポンプ、真空ポンプ、並びに／又はこれら及び他の構成要素の任意の組み合わせなどのエンジン付属品を駆動するのに必要なエネルギー／トルクを明らかにすることが望ましい場合がある。このような実施形態では、トルク計算機は、そのような値を計算するように又は対応する損失の表示を受け取るように構成され得、そのため、これらは、所望のトルク計算時に適切に考慮され得る。
【００３３】
トルク計算の性質は、車両の動作状態によって異なる。例えば、通常動作時、所望のトルクは、主として、アクセルペダル位置信号２４によって反映され得る運転者の入力に基づき得る。クルーズ制御下で動作する場合、所望のトルクは、主としてクルーズコントローラからの入力に基づき得る。トランスミッションシフトが急務である場合、トランスミッションシフトトルク計算を使用し、シフト動作中に所望のトルクを決定し得る。トラクションコントローラ等がトラクションイベントの潜在的損失を示す場合、トラクション制御アルゴリズムを使用し、イベントを処理するのに適した所望のトルクを決定し得る。いくつかの状況では、ブレーキペダルの踏み込みは、特定のエンジントルク制御を呼び出し得る。エンジン出力の測定された制御を必要とする他のイベントが発生すると、適切な制御アルゴリズム又はロジックを使用して、このようなイベント全体を通した所望のトルクを決定し得る。これら状況の何れにおいても、必要なトルク決定は、特定の状況に適していると考えられる任意の方式で行われ得る。例えば、適切なトルク決定は、現在の動作パラメータに基づくルックアップテーブルを使用して、適切なロジックを使用し、設定値を使用し、格納されたプロファイルを使用し、前述の任意の組み合わせを使用し、及び／又は任意の他の適切な方式を使用し、アルゴリズム的に行われ得る。特定用途用のトルク計算は、トルク計算機自体によって行われ得、又は（ＥＣＵ内又は外の）他の構成要素によって行われ得、実施のためにトルク計算機に簡便に報告され得る。
【００３４】
点火比及びパワートレイン設定値決定ユニット３０は、トルク計算機２０から、要求トルク信号２１と、エンジン速度２９及び種々のパワートレイン動作パラメータ並びに／又は現在の条件下で要求トルクを伝達するための適切な動作点火比３３を決定するのに有用な環境条件などの他の入力とを受け取る。パワートレインパラメータとしては、スロットル位置、カム位相角、燃料噴射タイミング、スパークタイミング、トルクコンバータスリップ、トランスミッションギア等が挙げられるが、これらに限定されない。点火比は、所望の出力を伝達するために使用される点火の比又は比率を示す。いくつかの実施形態では、点火比は、シグマデルタ変換器へのアナログ入力と考え得る。多くの場合、点火比決定ユニットは、利用可能点火比、パターン又はシーケンスの限定されたセットに制約され、このセットは、それらの相対的により望ましいＮＶＨ特性（本明細書では、総称的に利用可能点火比のセットと集合的に呼ばれる場合がある）に少なくとも部分的に基づいて選択されるものである。利用可能点火比のセットに影響する可能性のあるいくつかの因子がある。これらは、典型的には、要求トルク、気筒負荷、エンジン速度（例えば、ＲＰＭ）、車両速度及び現在のトランスミッションギアを含む。これらは、周囲圧力若しくは温度などの種々の環境条件及び／又は他の選択されたパワートレインパラメータも潜在的に含み得る。ユニット３０の点火比決定態様は、所望の動作点火比３３を、そのような因子及び／又はスキップファイアコントローラ設計者が重要であると考え得る任意の他の因子に基づいて選択するように構成されている。例として、複数の適切な点火比決定ユニットが米国特許出願公開第１３／６５４，２４４号明細書、米国特許出願公開第１３／６５４，２４８号明細書、米国特許出願公開第１３／９６３，６８６号明細書、米国特許出願公開第１４／６３８，９０８号明細書及び米国特許出願第６２／２９６，４５１号明細書に記載されており、このそれぞれは、参照により本明細書中に援用される。
【００３５】
これらが使用され得る際の利用可能点火比／パターン及び動作条件の数は、種々の設計目的及びＮＶＨ考慮事項に基づいて広く異なり得る。特定の例では、点火比決定ユニットは、利用可能点火比を２９個の可能な動作点火比（このそれぞれは、９以下である分母を有する分数、即ち０、１／９、１／８、１／７、１／６、１／５、２／９、１／４、２／７、１／３、３／８、２／５、３／７、４／９、１／２、５／９、４／７、３／５、５／８、２／３、５／７、３／４、７／９、４／５、５／６、６／７、７／８、８／９及び１である）のセットに限定するように構成され得る。しかしながら、ある（実際にはほとんどの）動作条件において、利用可能点火比のセットは、削減され得、利用可能なセットは、大幅に削減され得る。概して、低ギア及び低エンジン速度において、利用可能点火比のセットは、減少する傾向にある。例えば、利用可能点火比のセットが２つのみの利用可能比（例えば、１／２又は１）又は４つのみの可能点火比（例えば、１／３、１／２、２／３及び１）に限定される動作範囲（例えば、アイドリング近辺及び／又は第１ギア）があり得る。当然ながら、他の実施形態では、異なる動作条件の許容点火比／パターンが広く異なり得る。
【００３６】
点火比の利用可能なセットが限定される場合、マスエアチャージ（ＭＡＣ）及び／又はスパークタイミングなどの種々のパワートレイン動作パラメータは、通常、実際のエンジン出力が所望の出力に一致することを確実にするために変化させる必要がある。図１に示される実施形態では、この機能は、ユニット３０のパワートレイン設定構成要素に組み込まれている。他の実施形態では、この機能は、点火比計算機と協働するパワートレインパラメータ調整モジュール（図示せず）の形態で実装され得る。何れにせよ、ユニット３０のパワートレイン設定構成要素又はパワートレインパラメータ調整モジュールは、命令点火比において実際のエンジン出力が要求エンジン出力に実質的に等しいこと、及び車輪が所望のブレーキトルクを受けることを確実にするのに適した選択されるパワートレインパラメータを決定する。トルクコンバータスリップを増加すると、認識されるＮＶＨが一般に減少することから、トルクコンバータスリップは、適切なパワートレインパラメータの決定に含まれ得る。エンジンの性質に応じて、エアチャージは、いくつかの方式で制御され得る。最も一般的には、エアチャージは、吸気マニホールド圧力及び／又はカム位相（エンジンがカム位相器又はバルブタイミングを制御するための他のメカニズムを有する場合）を制御することによって制御される。しかしながら、利用可能な場合、調節可能なバルブリフタ、ターボチャージャ又はスーパーチャージャ等の空気圧ブーストデバイス、排気再循環又は他のメカニズムなどの空気希釈メカニズムなどの他のメカニズムもエアチャージの調節を補助するために使用され得る。図示される実施形態では、所望のエアチャージは、所望の吸気マニホールド圧力（ＭＡＰ）３１及び所望のカム位相設定３２の観点において示されている。当然ながら、エアチャージの調整を補助するために他の構成要素が使用される場合、これらの構成要素に対しても指示値があり得る。
【００３７】
点火タイミング決定モジュール５０は、エンジンに対し、命令点火比４８によって要求される点火の比率を伝達させる点火命令５２のシーケンスを発行するように構成されている。点火タイミング決定モジュール５０は、多様な異なる形態を取り得る。例として、点火タイミング決定モジュール５０としてシグマデルタ変換器が良好に機能する。いくつかのＴｕｌａの特許及び特許出願は、点火タイミング決定モジュールとして良好に機能する多様な異なるシグマデルタベースの変換器を含む種々の適切な点火タイミング決定モジュールを記載している。例えば、米国特許第７，５７７，５１１号明細書、米国特許第７，８４９，８３５号明細書、米国特許第７，８８６，７１５号明細書、米国特許第７，９５４，４７４号明細書、米国特許第８，０９９，２２４号明細書、米国特許第８，１３１，４４５号明細書、米国特許第８，１３１，４４７号明細書、米国特許第８，８３９，７６６号明細書及び米国特許第９，２００，５８７号明細書を参照されたい。点火タイミング決定モジュール５０によって出力された点火命令（駆動パルス信号５２と呼ばれる場合がある）のシーケンスは、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）７０又は実際の点火を調整する燃焼コントローラ（図１に図示せず）などの別のモジュールに送られ得る。シグマデルタ変換器又は類似の構造を使用する顕著な利点は、それが、本質的に、要求されているが、依然として伝達されていない点火の一部を追跡するアキュムレータ機能を含むことである。このような構成は、先の点火／非点火判断の効果を明らかにすることによって滑らかな移行を補助する。
【００３８】
ユニット３０によって点火比の変更が命令される場合、多くの場合（実際には、通常）、気筒マスエアチャージ（ＭＡＣ）の変更を同時に命令することが望ましい。上述のように、吸気マニホールドの充填若しくは排出及び／又はカム位相の調整に伴う待ち時間のために、エアチャージの変更は、点火比の変更が実施され得るよりもゆっくりと実現される傾向がある。移行調整ユニット４０は、移行中、命令点火比並びに命令カム位相及び命令マニホールド圧力などの種々の動作パラメータを、移行中の意図しないトルクの上昇又は低下を和らげる方式で調整するように構成されている。即ち、移行調整ユニットは、命令点火比間における移行中、少なくとも目標カム位相、エアチャージ（例えば、スロットル位置）に影響する１つ以上の他のアクチュエータ及び点火比を管理する。移行調整ユニットは、また、トルクコンバータスリップなどの他のパワートレインパラメータを制御し得る。
【００３９】
図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃは、種々の移行制御方式を示す例示的なタイミング図である。全ての場合において、移行は、移行中に一定のトルク出力を維持すると仮定するが、これは要件ではない。説明のために、全ての場合において、更に一定最大カムスルーレート６０°／秒及び線形点火比スルーレート０．００４／ミリ秒であると仮定する。全ての場合において、初期点火比は、２／３であり、及び最終点火比は１／３であり、全ての場合において、初期カム位相角は、５０°であり、及び最終カム位相角は、１５°である。全点火比レベルにおいて、カム位相角移行閾値は、クランクシャフト回転角の±３度である。図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃの全てにおいて、カム角範囲は、破線の水平線で示される。
【００４０】
図２Ａは、カムファースト移行法を用いる例示的な移行を示す。カム位相角２１０及び点火比２１２の変化が時間の関数として示される。移行は、５０ミリ秒に開始し、これは、線２０２で示される。点火比を変更するための命令が受け取られると、カム位相角２１０は、この例では６０°／秒であるその最大スルーレートで変化を開始する。カム位相角がその最終目標値の既定の範囲に達するか又はこの範囲内になるまで、点火比２１２は、その初期値で一定のままである。この例では、最終カム位相目標２１４は、１５°であり、範囲２１６は、最終カム位相の±３°以内である。カム位相角２１０は、線２０４で示される、約５８０ミリ秒にその目標値の既定の範囲に達する。点火比２１２は、その後、この例では１／３であるその目標値に向かって移行し始める。この例の点火比スルーレートは、０．００４／ミリ秒である。エンジンが、１５００で動作する８気筒エンジンである場合、これは、点火機会につき０．０４のスルーレートに相当する。点火比の変化は、同時係属中の米国特許出願公開第１４／８５７，３７１号明細書（Ｐ０４１）に記載されているように線形であり得るが、これは要件ではない。点火比スルーレートは、移行中に許容可能なＮＶＨ性能を提供すること、及び他の懸念事項に基づいて選択され得ることが認識されるべきである。点火比が、線２０６で示される約６７０ミリ秒でその最終目標値に達すると、移行は終了する。線２０２と線２０６との間の期間である移行の全長は、約６２０ミリ秒であり、その時間のほとんどの間、カム位相は変化している。また、移行時間のほとんど又は全ての間、点火比は、要求トルクの生成に必要な点火比よりも高い。通常、エアチャージは、移行全体を通して所望の気筒トルク出力を維持するように管理される。これは、スロットル位置などの任意の利用可能なアクチュエータを用いてＭＡＰ又はＭＡＦを低減することによって実施され得る。しかしながら、必要に応じて、スパークタイミング遅角も使用することができる。当業者には認識されるように、スロットリング及びスパーク遅角は、両方とも燃料効率を低下させる傾向がある。
【００４１】
図２Ｂは、点火比移行を実施する別の方法を示す。この図は、カム位相角２３０及び点火比２３２の変化を時間の関数として示す。図２Ａに示されるカムファースト制御方法と異なり、５０ミリ秒の時間２２２において移行が開始すると、点火比及びカム位相角は、それらの移行を比較的同時に開始する。点火比２３２は、その最終目標に比較的迅速に達する一方、カム位相２３０は、約６３５ミリ秒の時間２２６においてその最終目標値に達するまでその最大スルーレートにおいて継続する。この場合、総移行長は、５８５ミリ秒であり、図２Ａに関して記載した場合よりもわずかに短いのみであるが、点火比は、その時間の多くの間、その最終目標値近辺にある。この場合も、移行全体を通して所望のトルクが提供されるようにするために、気筒エアチャージ（及び必要に応じてスパーク遅角）は、適切な方式で制御されることが好ましい。この種の制御は、概して、図２Ａに関して記載した場合に比べてＭＡＰをより高くすることができ、且つ／又はスパークをより進角させ得ることから、より燃料効率が高い。２つの場合、同一のスルーレートが選択されているため、点火比の移行の所要時間は同一である。
【００４２】
図２Ｃは、段階式カムファースト移行法を用いる例示的な移行を示す。この図は、カム位相角２５０及び点火比２５２の変化を時間の関数として示す。移行は、５０ミリ秒において開始し、これは、線２４２で示される。点火比を変更するための命令を即座に更新し、カム位相角２５０は、同じくこの例では６０°／秒のその最大スルーレートにおいて変化を開始する。カム位相角は、その最終値１５°に達するまで移行全体を通してこの最大スルーレートにおいて変化する。カム位相角が、線２４８で示される約９０ミリ秒で生じる第１中間カム目標値近辺の既定の範囲に達するまで、点火比２４２は、その初期値で一定のままである。この例では、第１中間目標値は、第１中間目標点火比１／２に対応するカム位相角４３°である。点火比は、その後、このレベルに移行し、カム位相が次の中間又は最終カム目標の目標範囲内となるまでこのレベルに留まる。この例では、次の中間カム目標は、２９．５°であり、中間点火比２／５に対応する（表１を参照されたい）。カム位相は、線２４７で示される３５０ミリ秒においてこの目標値の範囲内にある。この時点で、点火比は、次の中間点火比レベル２／５への移行を開始する。そこでまた、点火比２５２は、カム位相角２５０が線２４４で示される約５８０ミリ秒においてその最終目標値の既定の範囲に達するまで一定のままとなる。点火比２５２は、その後、この例では１／３であるその最終目標値に向かって移行し始める。全移行ステップにおける点火比スルーレートは、０．００４／ミリ秒であり、前の２つの例と同じである。点火スルーは、線形でなくてもよく、移行の全点火比レベル間で異なる形態及びレートを有し得ることが認識されるべきである。点火比が、線２４６で示される約６３５ミリ秒においてその最終目標値に達すると、移行は終了する。線２４２と線２４６との間の期間である移行の全長は、約５８５ミリ秒であり、図２Ｂに示される移行長と同じである。
【００４３】
次いで、図３及び図４を参照すると、種々の非排他的実施形態によるいくつかのカムファースト制御法が記載されている。図示される実施形態では、スキップファイアコントローラ１０（及び特に移行調整ユニット４０）は、要求が点火比を増加又は減少しようとしているかどうかに基づき、点火比変化を異なるように管理する。この区別は、図３のフローチャートのステップ３０２によって示される。変更要求が点火比を増加しようとする場合、より大きいトルクが通常要求されるため、要求トルクが可能な限り迅速に伝達され得るようにするために、ステップ３０４によって示されるように新たな点火比への移行は、実質的に即座に開始する。即ち、コントローラは、新たに要求されるカム位置に達するのを待たずにより高い点火比への移行を開始する。しかし、例えば、上で援用した米国特許第９，０８６，０２０号明細書（Ｐ０１１Ａ）及び米国特許第９，０８６，０２０号明細書（Ｐ０２９）並びに同時係属中の米国特許出願公開第１４／８５７，３７１号明細書（Ｐ０４１）及び米国特許出願第６２／２９６，４５１号明細書（Ｐ０５４Ｐ）に記載されているように、より高い点火比への移行は、カムの移行及びマニホールドの充填／排出力学に起因する振動を誘発するトルク変動を軽減するために、通常、短時間で徐々に実施される。これは、一般に、図２Ｂとの関連で上方に示した方式に類似している。
【００４４】
変更要求が点火比を低下しようとする場合、カムファースト移行方式が用いられ得る。この状況では、コントローラ１０（例えば、点火比及びパワートレイン設定値決定ユニット３０）は、場合により現在の点火比と要求点火比との間の中間点火比である目標点火比３３を選択する（ステップ３１０）。新たな目標点火比は、現在の点火比と最終点火比との間において利用可能点火比の最大比であり得るが、これは要件ではない。中間目標点火比の使用は、比較的大きい点火比変更が要求される場合にとりわけ有用である。いつ及び何れの値を中間点火比として選択すべきかを決定する種々の方法は、以下に図４との関連で更に詳細に記載する。
【００４５】
（潜在的に中間）目標点火比が決定された後、ステップ３１２において、コントローラは、目標点火比に対応する目標カム位相への移行を開始する。フローチャートのステップ３１５及びステップ３１７によって示されるように、このカム位相角移行は、カム位相が目標カム位相の所定の範囲に達するか又はこの範囲内になるまで継続する。カム位相が目標カム位相に達する（又は近づく）と、ステップ３１９において、目標点火比への移行が開始される。点火比移行中のトルクの低下及び／又は上昇を最小限にするために、援用した移行管理の特許に記載されているものなどの種々の点火比移行方式が用いられ得るが、この場合も、スロットルプレート位置は、通常、点火比変更によってエアチャージを管理するために使用される主要メカニズムである。いくつかの実装形態では、目標カム点火比への移行は、目標点火比への移行が開始される前に完了する。その他では、目標点火比への移行は、実際のカム位相が目標カム位相の指定範囲内に接近すると開始する。
【００４６】
移行のカム位相移行区間中、点火比は、一定に維持されることが多い。したがって、補正がないことで、エアチャージ（及び対応する燃料チャージ）は、カム位相移行中に変化（通常、増加）し、それにより望ましくないトルク上昇が生じる。この問題を避けるために、エンジンのエアチャージは、エアチャージに影響する他のパラメータ、例えばスロットル位置又は吸気マニホールド圧力若しくはマスエアフロー（ＭＡＦ）に影響する他のアクチュエータを調整することにより、カム位相移行によって実質的に一定に維持されることが好ましい。カム位相移行中、移行全体を通してトルク上昇及び／又は低下を回避するか又は最小限にするために、他の動作パラメータ（スパークタイミングなど）は、実質的に一定のエンジンエアチャージを維持することが不可能な程度まで調整され得る。ここで、「実質的に一定の」という用語は、移行中に起こり得るエンジン効率及び要求トルクの変化を補償するのに必要となる可能性のあるエンジンエアチャージの変化を制限しない。特に、エンジン効率は、一般に、点火比とともに変化し、これにより総エンジンエアチャージ又はマスエアフロー（ＭＡＦ）が変化して同一トルクを生成する。したがって、カム位相移行中、移行調整ユニットは、ＣＰＵに対し、特定の動作パラメータ（例えば、マニホールド圧力、スパークタイミング等）を、エンジンのトルク出力を移行中滑らかに維持する方式で変更するように指示する。図１に、これは、要求マニホールド圧力信号３１’で示され、この信号は、移行中、パワートレイン設定値決定ユニット３０によって要求されるマニホールド圧力３１に対して変更され得る。
【００４７】
カム位相移行が完了する（又は完了に近づく）と、前の点火比から目標点火比への移行が開始される。この場合も、移行の点火比移行区間の全体にわたり滑らかなトルク出力を維持することが望ましい。援用された点火比移行管理の特許のいくつかに記載されているように、命令されたエアチャージの変更は、点火比の変更が実施され得るよりもゆっくりと実現されることから、一般に、この移行の区間中、点火比をエアチャージの変化に対応する方式で徐々に調整することが好ましい。この場合も、スパークタイミングなどの他の可変エンジンパラメータも、移行全体を通して滑らかなトルク出力を維持するために必要に応じて使用され得る。
【００４８】
上記の説明では、点火比移行は、任意選択的に、目標カム位相に達することを常時待つのではなくむしろ、カム位相が目標カム位相に接近する際に開始し得ることを指摘している。これは、カム位置の比較的小さい変化がエアチャージに比較的適度な影響を及ぼすからである。したがって、目標カム位相に実際に達する前に点火比変更を開始することによって移行全体を加速させることができる。
【００４９】
種々の好適な実施形態では、点火比変更中、カム位相は、要求カム位相に達するまで同一移行経路に沿って要求カム位相への移行を継続することが好ましい。即ち、点火比移行中、カム位相移行は休止されない。しかしながら、制御目的又は他の目的で所望される場合、カム位相は、点火比移行中、一定に又は比較的一定に維持され得、スロットル位置、マニホールド圧力等などの変動要因は、移行全体の点火比移行部分中、必要に応じてエアチャージを変化させるための主要メカニズムとして使用される。目標カム位相に実際に達する前に点火比移行が開始する実施形態では、点火比変更が開始される実際のカム位相範囲は、任意の特定の用途のニーズによって異なり得る。しかしながら、例として、制御の観点から、実際のカム位相が目標カム位相の約１〜４度（１°〜４°）以内（４サイクルエンジンのクランクシャフト回転の２°〜８°に相関する）のときに点火比変更を開始すると、良好に機能することが判明している。
【００５０】
図３のフローチャートに戻ると、目標点火比が要求点火比である場合、ステップ３２４によって示されるように、要求点火比への移行は、移行が完了するまで継続する。一部の場合、カム角は、このブロックにおいて、その最終目標値へと移行し続ける必要があり得る。他の場合、最終目標点火比の到達前に最終カム目標に達し得る。目標点火比が中間点火比である場合、ロジックは、ステップ３１０に戻り、同じカムファーストロジックフローが、その後、要求点火比及びエアチャージ／カム位置が得られるまで繰り返される。
【００５１】
上述の移行は、完了にある程度の時間がかかるため、実際には，所望のエンジン出力（要求エンジントルク）は、ときに（実際には、多くの場合）変化する運転条件又は他の因子のためにある程度異なる。要求トルクの変化が十分に大きい場合、移行中、要求点火比の変更を引き起こす場合がある。記載したプロセスは、そのようなあらゆる変化に非常によく対処する。要求点火比が、その時点の現在点火比より高い値に変更される場合、フローチャートのステップ３０２で示されるように、スキップファイアコントローラ１０は、新たなより高い点火比への移行を可能な限り早く開始することができる。しかしながら、より高い点火比への移行を開始する前に、その時点の目標点火比に達するまで待つ必要がないことが認識されるべきである。むしろ、点火比増加要求は、点火比制御を、図３に示されるフローから、ステップ３０４で示される即時点火比増加移行ロジックに即座に移行する割り込みとして処理され得る。
【００５２】
要求点火比が、その時点の現在点火比よりも低い値に変更される場合、図３に示されるプロセスは、古い要求値よりも高いか又は低いかを問わず、要求点火比の新たな値に単に置換した同一アルゴリズムを使用してそのような変更に即座に対処することができる。
【００５３】
通常のスキップファイア動作時、点火比の変更を引き起こすほど十分に大きくない要求トルクの変更が生じる場合、トルクの変更は、通常、要求エアチャージを変更することによって満たされる。このエアチャージの変更は、カム位相角の変更とともにスロットルブレード位置を変更することによって行われ得る。概して、スロットル及びカムは、最大燃料効率を伝達する位置に調整され得る。必要に応じて、スパークタイミングも伝達トルクを要求トルクと一致させるように適切に調整され得る。点火比移行中にトルク要求が変化するいくつかの状況において、新たなカム目標が設定され得る。このような変化も、「新たな」要求カム位相を要求カム位相として単に用いることにより、記載したプロセスによって即座に対処される。
【００５４】
任意の反復において、目標点火比を選択する（ステップ３１０）ために使用し得るいくつかの異なるプロセスがある。適切な方法の１つを、図４を参照しながら次に記載する。以下の説明から明らかなように、図４との関連で記載される方法は、一緒に若しくは単独で及び／又は種々の異なる組み合わせで用いられ得るいくつかの概念的方式を組み込む。
【００５５】
図４の方法では、ロジックは、まず、現在の点火比が所定の閾値（図示される実施形態では１／２）を超えるかどうかを決定する（ステップ３３６）。そうであれば、且つ要求点火比が所定の閾値（この例では同じく１／２）以上であれば、目標点火比は、要求点火比に設定され、カムファースト移行法は、要求点火比に対して直接行われる（フロー３３８、３４１、３１２に従って）。代替的に、現在の点火比が所定の閾値を超え、且つ要求点火比が所定の閾値未満であれば、目標点火比は、その閾値（例えば、１／２）に設定される。この場合も、カムファースト移行方式に従い、元の点火比から中間目標点火比である１／２（３３８、３４３、３１９）に移行し得る。多くのエンジンでは、点火比１／２は、とりわけ滑らかに走行する点火比であることが知られており、経験的証拠は、いくつかのエンジンでは、初めに中間点火比である１／２にステップさせると１／２閾値に及ぶ比較的大きい移行が要求される場合に良好に機能し得ることを示している。当然ながら、特定のエンジンにおいて適宜異なる閾値を用いることができる。
【００５６】
ステップ３３６における決定が、現在の点火比が所定の閾値以下であるというものである場合、ロジックは、ステップ３５１に進み、コントローラは、利用可能点火比のセットを取得する（又は更新する）。利用可能点火比のセットは、エンジンコントローラ設計者によって指定された基準に基づいて所望のエンジン出力を伝達するために使用するのに好適であると考えられる点火比のセットである。通常、これは、所望のＮＶＨ制約をなお満たしつつ、所望のトルクを伝達することが可能な点火比のセットである。簡潔には、所望のトルクが気筒の１／３を動作することによって伝達され得る場合、概念上、１／３又は１／３を超えるあらゆる点火比が所望のエンジン出力を伝達することが可能である。しかしながら、これら点火比のいくつかは、ＮＶＨ又は他の懸念事項のため、現在の動作条件（例えば、エンジン速度、ギア、車両速度等）で使用するには望ましくない可能性がある。したがって、所望のトルクを伝達することが可能な点火比の必ずしも全てが常に使用に適切／利用可能であると考えられるわけではない。一例では、許容可能なＮＶＨの実現は、高いエンジン速度よりも低いエンジン速度で、低い気筒負荷よりも高い気筒負荷でより困難な傾向にある。したがって、特定の点火比は、エンジン速度が高く、気筒負荷が低い場合に使用に好適であり得るが、高い気筒負荷を伴う低いエンジン速度では適切ではない。利用可能点火比のセットは、ルックアップテーブルを使用して、アルゴリズム的に又は任意の他の適切な方式を使用して決定され得る。例として、利用可能点火比を決定するいくつかの方法は、米国特許第９，０８６，０２０号明細書（Ｐ０１１Ａ）及び米国特許第９，２００，５７５号明細書（Ｐ０２９）、並びに米国特許出願公開第１３／６５４，２４８号明細書（Ｐ０１１Ｂ）、米国特許出願公開第１３／９６３，６８６号明細書（Ｐ０１７）、米国特許出願公開第１４／６３８，９０８号明細書（Ｐ０３２）及び米国特許出願公開第１４／９１９，０１１号明細書（Ｐ０４５Ｂ）に記載されており、これらは、それぞれ参照により本明細書中に援用される。
【００５７】
現在利用可能点火比のそれぞれについて、その点火比での使用に適したカム位相設定は、ステップ３５１の一部として決定される。適切なカム位相は、任意の適切な方式を使用して決定され得る。例として、各利用可能点火比及び気筒負荷に対する適切なカム位相設定を即座に決定するために、ルックアップテーブル及び／又は種々のアルゴリズム的又はエアモデルに基づく方式が使用され得る。カム位相設定は、所望のエンジン速度及び気筒負荷において最も燃料効率的な動作を何れがもたらすかに対応し得る。
【００５８】
次の目標点火比を選択するための１つの方式は、現在のカム位置（又は現在の目標カム位置）の所定の範囲内の対応するカム設定値を有する最小の低い利用可能点火比を見つけることである（ステップ３５４）。前述のように、利用可能点火比は、それらのＮＶＨ特性に少なくとも部分的に基づく。適切なカム設定値の実際の許容範囲は、カム位相器の応答性、排出制御、エンジンの応答性、燃焼の安定性、効率、設計目的等を含む種々の因子に基づいて変化する。必要に応じて、許容可能範囲は、また、現在の動作条件、例えばエンジン速度、ギア、路面の粗さ等の関数として変化し得る。例として、いくつかの実施形態では、閾値およそ２〜８度のカムシャフト回転（例えば、６度のカムシャフト回転など）が適切であり得る。そのような実装形態では、フローチャートのステップ３５７によって示されるように、ロジックは、現在のカム位相（又は現在の目標カム位相）に対応するカム位相の指定範囲（例えば、６度）以内の対応する所望のカム位相を有する最低点火比を見つけ、（そのような点火比が存在する場合に）その点火比が新たな目標点火比として選択される。低い利用可能点火比の何れも所定の範囲内にない場合、ステップ３６１において、新たな目標点火比は、次の最低利用可能点火比となるように設定される。
【００５９】
図３及び図４との関連で上述した段階式カムファースト移行方式を更に説明するために、９以下である分母を有する点火比で動作するように制約されたコントローラを使用して点火比を２／３から１／３に変更する要求（図２Ｃに示される例に類似する）を考える。そのような状況では、中間点火比３／８、２／５、３／７、４／９、１／２、５／９、４／７、３／５、５／８の何れも、所望のトルクを潜在的に伝達することができるが、いくつかは、ＮＶＨの問題ために利用可能なセットから除外され得る。そのような例では、元の点火比と要求点火比との間（元の点火比と要求点火比とを含む）の潜在的利用可能点火比のセット、並びにいくつかのエンジン速度及びトルクにおけるそれらの対応する所望のカム位相は、表１のような可能性がある。
2019520514.tif 000003
【００６０】
上記のように、中間点火比の必ずしも全てが常に使用に好適であると考えられるわけではない。したがって、説明のために、利用可能点火比のセットが１、４／５、２／３、３／５、１／２、２／５及び１／３を含む状況を考える。その状況では、中間点火比３／８、３／７、４／９、５／９、４／７、３／５、５／８は、ＮＶＨ又は何らかの他の理由から除外される。この例では、最終的に所望されるカム進角は、１５°（即ち要求される１／３点火比に対応するカム進角）である。
【００６１】
元の点火比は、２／３であり、要求点火比は、１／３であるため、最初の中間目標点火比は、図４のステップ３３６、３３８及び３４３に従うと１／２である。目標点火比１／２は、対応するカム進角４３°を有する。したがって、カムファースト移行方式に従い、カムシャフトは、点火比を２／３に維持しつつ、要求カム進角への移行を開始する。実際のカム進角が指定範囲内の４３°（例えば、３度以内）に達すると、目標の１／２点火比への移行が行われ、次の目標点火比が決定される。上記のように、カム位相は、この中間点火比移行中、最終的に所望されるカム進角１５°への移行を継続することが好ましいが、これは要件ではない。
【００６２】
この段階で、「利用可能な」唯一２つのより低い点火比は、２／５及び１／３である。これら点火比の何れも対応するカム位相を現在のカム位相の指定範囲内に有しないため、次の中間点火比は、次の低い利用可能点火比（ステップ３６１）（この例では２／５であり、対応する目標カム位相２９．５°を有する）に設定される。カムファースト移行法を使用して、点火比は、実際のカム位相が、点火比２／５への移行が開始されるポイントである新たな目標カム位相の指定範囲内になるまで１／２に維持される。この例では、この移行は、約３２．５°で開始され得る。上記のように、カム位相は、この中間点火比移行中、最終的に所望されるカム進角１５°への移行を継続することが好ましいが、これは要件ではない。
【００６３】
同じ目標選択プロセスを繰り返し、次の目標点火比は、要求点火比である１／３となるが、これは、１／３が次の最低点火比であるためである。カムファースト移行法の使用を継続し、点火比は、実際のカム位相が、点火比１／３への移行が開始されるポイントである新たな目標カム位相の指定範囲内になるまで２／５に維持される。この例では、この移行は、約１８°で開始され得る。１／３は、要求点火比であることから、カムの移行は、所望のカム進角である１５°まで継続する。
【００６４】
図４に示される実施形態では、中間目標点火比を選択するための３つの異なる方式が記載されている。これら方式の何れも、他から独立して及び／又は任意の他の既定の中間目標選択方式と併せて使用することができる。したがって、例えば、別の中間目標選択方式は、次の低い利用可能点火比に常に移行することができ、これは、示されるステップ３６１を次の目標点火比選択基準として単独で使用することに事実上等しい。このような方式を上記の例で使用した場合、中間目標値は、逐次的に３／５、１／２、２／５及び１／３（これらのみが利用可能中間比である場合）を含む。他の実施形態では、移行選択ロジックは、ステップ３５１において開始することができ、次の目標選択値は、現在のカム位相／目標カム位相の既定の範囲内の対応するカム位相を有する最低点火比に基づいて決定される。当然ながら、他の状況では、他の多様な目標選択方式を用い得る。上で提案したように、可能とされる既定のカム位相変化範囲は、全ての移行において同じである必要はない。むしろ、必要に応じて、許容範囲は、現在の点火比、現在のエンジン若しくは車両の動作パラメータ、又はスキップファイアコントローラ設計者が重要と考える任意の他のパラメータに基づいて随時変化し得る。
【００６５】
ネットトルクが必要ない場合に減速気筒カットオフ（ＤＣＣＯ）と呼ばれるモードで全ての気筒を休止させることができる、吸気弁及び排気弁を閉じる機能を有するスキップファイア制御式エンジンについて、米国特許出願公開第１５／００９，５３３号明細書（Ｐ０４８）に記載されている。このモードでは、弁が停止している、即ち閉じているため、カム位相は、エンジン動作に対して制御を働かせない。したがって、ＤＣＣＯの開始及び／又は終了において、カムが目標位置に達するのを待つ必要はない。
【００６６】
更に別の実施形態では、動作条件、元の及び要求点火比、並びに／又はスキップファイアコントローラ設計者が重要と考える任意の他の因子に基づき、使用する中間点火比を予め定義する移行表を設けることができる。使用される選択プロセスを問わず、重要なポイントは、いくつかの実施形態において中間目標点火比を使用できることであり、これは、一段式カムファースト制御方式に比べて大きいカム位相変化を伴う移行中における燃費が向上するという利点を有する。
【００６７】
前述の記載では、１つ以上の中間目標値を用いる段階式カムファースト移行方式に主として焦点を当てているが、種々の用途において、点火比移行の管理を簡略化するために一段式カムファースト移行制御であっても有利に使用し得ることが認識されるべきである。
【００６８】
また、点火比中のカム位相角と点火比変更との調整に関連する本明細書中に記載される方法は、カム位相に加えて、他の車両アクチュエータに適用され得るが、特定の制御ロジックは、特定のアクチュエータの性質に基づいて変化し得ることを認識すべきである。例えば、トルクコンバータスリップ（又はより一般には、任意の調節可能なドライブトレインスリップ構成要素）の変更は、例えば、１／２〜２秒など、比較的ゆっくりと実施され得るのみである。多くの場合、許容可能なＮＶＨ性能を得るために、異なる点火比レベルは、異なる量のトルクコンバータスリップを有する。例えば、トルクコンバータスリップは、点火比１又は１／２で比較的低いことができ、より多くのＮＶＨを生成することが知られる点火比でより高いことができる。
【００６９】
エンジン速度及びトルク要求とともに単調に移行する傾向にある最適カム位相角と異なり、所望のドライブラインスリップは、点火比、エンジン速度及びトルク要求に対して複雑な関係を有する。特定の点火周波数は、車両の共振を引き起こす可能性があるか、又は車両の乗員にとって特に不快となる可能性がある。これら点火周波数は、全般的に回避されるか、又はより高いドライブラインスリップレベルを使用して望ましくないＮＶＨから車両乗員を分離する。他の点火周波数は、多少望ましくないＮＶＨを生成する可能性があり、これらの場合、スリップは、ゼロ、即ちＴＣＣのロックアップ又は最小限にすることができる。
【００７０】
点火比移行並びに初期及び最終点火比レベルに対応するスリップレベルの性質に応じて、異なる制御方法が使用され得る。スリップファースト法又は段階式スリップファースト法は、上述のカムファースト法に幾分類似しており、最終スリップレベルが初期スリップレベルよりも高い場合に使用され得る。最終スリップレベルが初期スリップレベルよりも低く、且つ点火比の変化が小さい場合、図２Ｂとの関連で記載したカム並行制御法に類似する並行制御法を使用し得る。これら種々の制御方式を用いることで、望ましいＮＶＨ性能を提供しながら、点火比中の燃料効率を向上させることができる。いくつかの実施形態／状況では、ＴＣＣスリップとカム位相との両方及び実際の点火比移行（又は点火比移行段階）が、両方のアクチュエータが適切に配置されるまで遅延されるように、トルクコンバータスリップは、カム位相角の変更と同時に変化させ得る。
【００７１】
次いで、図５及び図６を参照すると、代表的なスリップファースト移行法がより詳細に記載されている。図示される実施形態では、ロジックフローは、図５のステップ５００で示されるように、点火比変更要求が受け取られると開始する。この実施形態では、要求点火比は、対応するスリップを有し、これは、本明細書では要求ドライブトレインスリップを意味する。概して、ドライブトレインスリップは、そのスリップを能動的に制御させることができる任意のドライブトレイン構成要素によって与えられ得る。現在、トルクコンバータクラッチ（ＴＣＣ）は、最も一般的な商業的に利用されているドライブトレインスリップ制御メカニズムであるため、記載される実施形態は、ＴＣＣスリップ制御に主として焦点を当てる。しかしながら、エンジンクランクシャフト及び下流パワートレイン構成要素との間におけるスリップの制御された導入を可能にする任意の他のメカニズムは、例えば、自動マニュアルトランスミッション又はデュアルクラッチトランスミッション等の入力クラッチと類似の方式で制御することができると認識されるべきである。
【００７２】
要求動作スリップの規模は、要求点火比及び任意選択的に例えばエンジン速度、トランスミッションギア、トルク要求の規模、気筒負荷、車両速度、トランスミッション入力シャフト速度、運転者の好み、路面の粗さ、環境等の種々の他の動作条件又は動作パラメータに基づいて異なることが多い。要求動作スリップは、車両設計者の方針及び制約条件に従い、点火比及びパワートレイン設定値決定ユニット３０によって決定され得る。種々の実施形態では、適切なスリップ値は、ルックアップテーブルの使用により、アルゴリズム的に又は任意の他の適切な方式により得ることができる。
【００７３】
車両の通常動作時にドライブトレインに比較的少量のスリップを導入する利点の１つは、スリップが、エンジンにより発生した振動を減衰させる傾向にあり、それにより乗員が認知可能なＮＶＨを低減し、車両の乗り心地を滑らかにすることである。ドライブトレインスリップを導入する欠点は、燃料効率をわずかに低下させる傾向にあることである。したがって、異なる点火比及び異なる動作条件に適切と考えられる実際のスリップ値は、通常、快適性と燃料効率との間のトレードオフとして選択される。したがって、通則として、点火比／動作条件の組み合わせにより生成されると考えられる認知可能なＮＶＨが大きいほど、対応するスリップが高くなる。
【００７４】
図５のフローチャートに戻ると、ステップ５０２において要求されるスリップは、現在のスリップと比較される。現在のスリップは、スリップコントローラ（例えば、ＴＣＣコントローラ）又はこのような情報を維持する任意の他の構成要素から取得され得る。現在のスリップ信号のノイズを低減するためにフィルタリングが提供され得る。いくつかの実施形態では、ＴＣＣコントローラは、実際の現在のスリップ値に加えて又はその代わりに現在のスリップレベル／群を一斉送信するか又は戻すように構成され得る。
【００７５】
概して、要求動作スリップが現在のスリップ以下であれば、ステップ５０４で示されるように、要求動作スリップ及び要求点火比への移行は、実質的に即座に開始し得る。いくつかの状況では、要求スリップが現在のスリップより高いが、現在のスリップに近い、例えば現在のスリップの所定の範囲内にある場合、両方の移行を実質的に即座に開始することも望ましい。即ち、現在の（実際の）スリップがスリップ移行閾値よりも大きい場合、ステップ５０４で示されるように、点火比移行及びドライブトレインスリップ移行の両方が開始し得る。スリップ移行閾値の性質は、任意の特定の実装形態のニーズに基づいて広く異なり得る。例えば、いくつかの実施形態では、スリップ移行閾値は、単に要求動作スリップであり得る。他の実施形態では、移行閾値は、所望の動作スリップよりも所定又は指定量だけ低くすることができ、これにより、いくつかの動作状態において、実際の点火比変更がより早く開始することを可能にし得る。例として、指示されるスリップ閾値量は、所望の動作スリップに対する固定オフセット（例えば、所望の動作スリップより５又は１０ｒｐｍ下など）であり得る。他の状況では、スリップ移行閾値と所望の動作スリップとの間の差は、動作スリップの規模及び／又は種々の他の動作パラメータに基づいて変化され得る。種々の実施形態では、スリップ閾値は、動作スリップに対する既知の一定オフセットであり得、ルックアップテーブルを参照して、アルゴリズム的に又は任意の他の適切な方式で得ることができる。
【００７６】
スリップ移行閾値を設定する別の比較的単純な方式は、各点火比に「スリップレベル」又は「スリップグループ」を割り当てることである。例えば、最良のＮＶＨ特性を有する点火比（単数）又は点火比（複数）に最低スリップレベル（例えば、レベル０）が割り当てられ得、次の最良セットに次の最低スリップレベル（例えば、レベル１）が割り当てられる等である。このような状況では、ロジックは、要求動作スリップが現在のスリップレベルと同じスリップレベルを有するか、又は現在のスリップレベルよりも低いスリップレベルを有するかを決定することのみを必要とする。代替的に、各スリップレベルは、スリップの指定範囲、例えば０〜５ＲＰＭ、５〜１５ＲＰＭ、１５〜２５ＲＰＭ等に対応し得る。
【００７７】
点火比変更は、図３との関連で上述したカムファースト移行法を使用して点火比及びエアチャージを同時に変更することにより、又は種々の援用された特許に記載されている移行方式が挙げられるが、それらに限定されない任意の他の所望の移行方式に従って実施され得る。多くの状況において、とりわけ要求スリップが現在のスリップよりも大幅に小さい場合、点火比移行は、スリップ移行よりも早く完了することに留意されたい。これにより、実際のスリップが要求スリップよりも高い状況で動作するのは比較的短時間となり得る。これは、ＮＶＨ減衰が設計目標を常に満たすか又は超えることから、操縦性の観点で優れている。要求スリップが現在のスリップよりもわずかな量だけ高い（即ち要求スリップが現在のスリップの（比較的小さい）所定の範囲内にある）場合、実質的に同じロジックを当てはめることができる。そのような状況では、実際のスリップが要求スリップよりも潜在的にわずかな量だけ小さい短い期間があり得る。しかしながら、差異が比較的小さい限り、システム設計者には許容可能と考えられ得る。点火比変更要求が動作点火比を増加するか又は減少するかを問わず、この同じ方式が使用され得ることにも留意されたい。
【００７８】
要求スリップ（又はスリップ移行閾値）が現在のスリップよりも高い場合、ステップ５１０で示されるように、要求スリップへの移行が開始される。この条件では、要求点火比への即時の切り換えは、エンジンが、短時間にわたり、新たな点火比において、指定されたドライブトレインスリップよりも低いドライブトレインスリップで動作する原因となり得る。これは、所望するよりも多くの認知可能なＮＶＨに至る可能性がある。このリスクを軽減するために、点火比変更は、遅延され得、且つ／又はカムファースト移行について上述した方式に幾分類似する方式で複数の段階に分割され得る。したがって、移行コントローラは、ステップ５１２で示されるように、移行中、中間段階において使用され得る中間目標点火比を特定するように構成されている。中間目標点火比は、概して、それらの指定されたスリップ制約数以内に維持される一方、所望のエンジントルクを伝達することが可能な点火比に限定される。以下では、図６との関連でいくつかの中間目標選択法が記載される。
【００７９】
いくつかの場合、中間目標点火比候補は、現在のスリップ以下である対応するスリップ（スリップ移行閾値又はスリップレベル）を有する。このような場合、中間点火比への移行は、即座に開始することができる。他の全ての利用可能点火比が現在のスリップよりも高いスリップ（スリップレベル）を要求する状況では、ステップ５１２において、中間スリップを伴う点火比が次の目標として選択され得る。スリップが移行する間、実際のスリップは、目標スリップ移行閾値と定期的に比較される（ステップ５１５、５１７）。実際のスリップが目標スリップ移行閾値に達する（即ち目標スリップに達するか又は十分に近づく）と、ステップ５１９で示されるように、目標点火比への移行が開始される。目標点火比が中間点火比である（判断５２１のいいえの分岐によって示されるように）場合、要求スリップへの移行は、継続（５２２）し、ロジックは、ステップ５１２に戻り、次の目標点火比が選択される。プロセスは、その後、目標点火比が要求点火比になる（判断５２１のはいの分岐によって示されるように）まで繰り返し、その時点で要求点火比への移行が完了（ステップ５２４）し、移行が終了する。
【００８０】
上述の移行は、完了にある程度の時間がかかるため、実際には、所望のエンジン出力（要求されるエンジントルク）は、ときに（実際には、多くの場合）変化する運転条件又は他の因子のためにある程度異なる。要求トルクの変化が十分に大きい場合、移行中、要求点火比の変更を引き起こす可能性がある。記載したプロセスは、そのようなあらゆる変化に非常によく対処する。新たな点火比要求は、プロセスの再開始（ステップ５０２に戻る）を誘発し、コントローラは、その時点の現在の状態から新たな要求点火比への移行の管理を開始する。
【００８１】
任意の反復において、目標点火比（ステップ５１２）を選択するために使用し得るいくつかの異なるプロセスがある。１つの適切な方法を、図６を参照しながら次に記載する。以下の説明から明らかなように、図６との関連で記載される方法は、一緒に若しくは単独で及び／又は種々の異なる組み合わせで用いられ得、且つ／又は修正され得、且つ／又は他の方式と組み合わされ得るいくつかの概念的方式を組み込む。
【００８２】
図６の方法では、ロジックは、まず、要求点火比が現在の点火比よりも高いか又は低いかを決定する（ステップ５４０）。変更要求が点火比を増加しようとしている場合、より高いトルクが通常要求される。そのような状況では、多くの場合、運転者がパワーの遅れを感じないように、要求トルクを生成することができる点火比にほぼ即座に移行することが重要であると考えられる。上記のように、任意の特定の動作条件下において、通常、指定のＮＶＨ制約を満たす一方、所望のトルクを伝達するために使用され得る「利用可能な」点火比及び対応するパワートレイン設定値のセットがある。多くの場合、要求点火比は、利用可能点火比のうちの最低のものであり、非常に多くの場合、１つ以上の他の潜在的利用可能点火比があり、それらは、通常、要求点火比よりも高く、最低でも１の点火比に対応する全気筒動作モードを含む。
【００８３】
要求点火比が現在の点火比よりも高い（判断５４０のはい分岐）場合、目標点火比は、現在のスリップ以下である対応するスリップ移行閾値を有する（即ち現在のスリップよりも小さいか、現在のスリップに等しいか、又は現在のスリップの既定範囲内の対応する動作スリップを有する）最低利用可能点火比に設定される（ステップ５４２）。要求点火比が現在のスリップよりも高いスリップ移行閾値を有する場合、スリップ移行閾値以下であるスリップを有する最低利用可能点火比は、多くの場合（必ずしもそうとは限らないが）、要求点火比よりも高い点火比であると認識されるべきである。したがって、このような場合、最初の中間点火比は、要求点火比よりも高く、次の反復では図５のロジックに従って要求点火比へと下方に戻る。また、スリップ移行閾値要件を満たす点火比が他に利用できない場合、最初の中間点火比は、常に、ほとんどの実装形態では最低スリップレベルに対応すると考えられる１（即ち全気筒動作）に設定され得ると認識すべきである。
【００８４】
また、点火比に対する許容スリップは、開始点火比がその点火比よりも高いか又は低いかに依存し得る。点火比が増加していれば、より小さいスリップを許容することが望ましい場合がある。そのような制御方法は、ルックアップテーブルを使用して実施され得るか又はアルゴリズム的に決定され得る。
【００８５】
要求点火比が現在の点火比よりも低い（判断５４０のいいえ分岐）場合、ロジックは、現在のスリップ以下である対応するスリップ移行閾値を有する中間点火比（現在の点火比と要求点火比との間の）があるかどうかを決定する（ステップ５４３）。そのような中間点火比が存在する場合、目標点火比は、現在のスリップ以下である対応するスリップ移行閾値を有する最低利用可能点火比に設定される（ステップ５４４）。現在のスリップ以下であるスリップ移行閾値を有する中間点火比がない場合、最低要求スリップ閾値を有する中間比が選択され得る（ステップ５４９）。
【００８６】
上述の記載では、適切なスリップを有する最低利用可能点火比を特定するために労力が払われることがある。そのような点火比は、任意の適切なアルゴリズムを使用して特定され得る。例として、いくつかの実装形態では、スキップファイアコントローラは、現在の動作条件下において、所定のＮＶＨ基準内の所望のエンジン出力を提供することができる点火比のセットを特定するリストを維持する。このリストは、利用可能点火比のリストと考えられ得る。そのような利用可能点火比のリストが使用される場合、移行ロジックは、まず最低利用可能点火比に対応するスリップ閾値を参照し、そのスリップ閾値が現在のスリップを超えるかどうかを確認することができる。超えていれば、次に高い点火比が確認される。超えていなければ、その点火比が目標として選択される。
【００８７】
ドライブラインスリップを増加することの副作用の１つは、ドライブライン損失が増加し、それにより、所与のエンジン出力に対し、車輪に伝達されるパワーが減少することである。逆に、ドライブラインスリップを減少すると、所与のエンジン出力に対し、車輪に伝達されるパワーが増加する傾向がある。必要に応じて、エンジンコントローラは、ＴＣＣ又は他のドライブラインスリップに基づく変動を、選択された動作条件中、車輪に伝達されるブレーキトルクの変動を低減又は排除する方式で一部又は完全に補償するために、命令されたドライブラインスリップ変更と並行してエンジン出力を調整するように構成され得る。
【００８８】
本発明の説明を容易にするために特定のロジックについて記載してきたが、記載されている機能を実施するために使用される実際のアルゴリズム又はロジックは、広く異なり得、添付のフローチャートに示されるロジックフローに限定する意図は決してないことを認識すべきである。むしろ、種々のステップ及び機能は、設計者の好み及び／又は任意の特定の実装形態のニーズに従って再配列、変更、追加又は削除され得る。
【００８９】
本発明のいくつかの実施形態のみを詳細に記載してきたが、本発明は、本発明の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他の多くの形態で実施され得ることを認識すべきである。例えば、種々の他のアクチュエータは、本明細書中に記載される同一のアクチュエータファースト制御法から利益を受け得ることを認識すべきである。そのようなアクチュエータとしては、ウェイストゲート又はタンブルフラップの位置を制御するアクチュエータなど、ターボチャージャ又はスーパーチャージャエア制御に関連する種々のアクチュエータが挙げられる（しかし、それらに限定されない）。
【００９０】
上記説明では、カムファースト移行方式及びスリップファースト移行方式を主に別々に記載してきた。しかしながら、スリップファースト移行制御とカムファースト移行制御との組み合わせを容易に使用できることを認識すべきである。例えば、ドライブラインスリップ及びカムシャフト位相は、必要に応じて並行して調整することができ、特定の点火比移行（とりわけ低い点火比への移行）は、スリップ及びカム位相の両方がそれらの対応する目標に接近するか又は達するまで必要に応じて遅延され得る。
【００９１】
上で提案したように、一般に、操縦性の観点から、移行中、トルク出力を比較的滑らかに維持することが望ましい。記載したカムファースト移行法では、通常、任意の移行に対応する２つの異なるセクションがある。１つ目は、カム位相の移行に焦点を当てるものであり、２つ目は、点火比の移行に焦点を当てるものである。目的は、移行の両セクションを滑らかにするためであることから、移行の各セクション中、全体的なトルク出力を制御するために他の変数を用いることが全般的に望ましい。
【００９２】
要求エンジン出力が移行全体を通して一定のままである場合、カム位相移行の全体を通して比較的一定のエアチャージを維持することが全般的に望ましい。多くの用途では、カム位相及びスロットル（マニホールド圧力を制御するための）は、各気筒のエアチャージを制御／変化するための主要メカニズムである。したがって、カム位相が変化するにつれて、カム位相の変化を通じて比較的一定のエアチャージを維持するためにマニホールド圧力を相補的な方式で変化させることが望ましい。当然ながら、弁リフト制御、排気再循環技術、ターボチャージ、スーパーチャージなどの過給技術等を含む、エアチャージを変化させるための他の種々の方式もある。エンジンが適切なハードウェアを含む場合、これらのエアチャージ制御メカニズムの何れも、エアチャージ制御を補助するために個々に又は並行して制御され得る。
【００９３】
所望のカム位相に達する（又は近づく）と、点火比が変更される。点火比をほぼ瞬時に変更することが可能であるが、通常、エアチャージをそれほど迅速に変更することは不可能である。したがって、点火比は、通常、エアチャージ力学（これもスロットル又は他の利用可能なメカニズムを用いて制御され得る）をたどる方式で移行期間にわたって変更される。
【００９４】
いくつかのスキップファイアコントローラは、種々の通常の運転の状況下において、燃費を最大にするために比較的大きい数の移行を本質的に呼び出すように構成されている。これは、点火比の比較的大きいセットを支持する運転条件においてとりわけ当てはまる。例として、最大２９個の利用可能点火比を有するスキップファイアコントローラの本出願人によるいくつかの運転試験では、種々の通常の運転プロファイル中、ほぼ毎秒移行を平均する傾向にある。これらの場合、エンジンは、点火比レベル間の移行の時間の約１／５動作し得る。これは、燃費を向上させつつ、要求される運転快適性を満たすために、本明細書中に記載される移行管理法のいくつかを利用することをとりわけ望ましくする。
【００９５】
前述の記載では、「気筒」という用語にいくつか言及している。気筒という用語は、任意の好適な種類の作動室を広く含むと理解すべきである。図は、種々のデバイス、設計並びに代表的気筒及び／又はエンジンデータを示す。これら図は、例示的且つ例証的であることを意図し、他の実施形態の特徴及び機能は、図に示されるものから離れ得ることを認識すべきである。
【００９６】
本明細書中に記載される制御方法は、エンジン制御ユニット、パワートレイン制御モジュール、エンジン制御モジュール又は適切な制御アルゴリズムを用いてプログラムされた任意の他の適切なプロセッサを用いて実施され得るか、又はそれによって実行され得る。代替的に、必要に応じて、機能は、プログラマブルロジックの形態で、又は特定用途用集積回路（ＡＳＩＣ）を使用して、又は前述の何れかの組み合わせで実装され得る。
【００９７】
本発明は、主として、アキュムレータ又は他のメカニズムが、要求されるが、伝達されないか、又は伝達されたが、要求されない点火の一部を追跡する動的スキップファイア動作に関連して記載してきた。しかしながら、記載した技術は、あらゆる異なるスキップファイア点火比間の移行、又は種々の回転気筒休止技術（ｒｏｌｌｉｎｇ  ｃｙｌｉｎｄｅｒ  ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）を使用する場合に起こり得る、スキップファイア点火比（個々の気筒がときに点火され、ときにスキップされる）と、全気筒動作（又は気筒の固定セットを用いる動作）との間の移行の管理に等しく適用可能である。類似の技術は、また、エンジンの排気量を効果的に変化させるために各作動サイクルにおける行程の数が変更される可変ストロークエンジン制御の有効排気量移行の管理のために使用され得る。
【００９８】
動的多段スキップファイアと呼ばれるいくつかの用途では、スキップファイア動作中に点火される個々の作動サイクルは、異なる気筒出力レベルで、即ち意図的に異なるエアチャージ及び対応する燃料注入レベルを使用して意図的に動作され得る。多段スキップファイアでは、異なる点火レベルが、少なくともいくつかの有効点火比での動作中、間隔を開けた状態で使用される。例として、参照により本明細書中に援用される米国特許第９，３９９，９６４号明細書は、いくつかのそのような方式を記載している。動的スキップファイアで用いられる個別気筒制御の概念は、全ての気筒が点火される（即ち何れの気筒もスキップされない）が、個々の作動サイクルは異なる気筒出力レベルにおいて間隔を開けた状態で意図的に動作される動的マルチチャージレベルエンジン動作にも適用され得る。動的スキップファイア、動的多段スキップファイア及び動的マルチチャージレベルエンジン動作は、各作動サイクルの出力（例えば、スキップ／点火、高／低、スキップ／高／低等）が、エンジンの動作中、通常、個々の気筒作動サイクル毎に（点火機会毎に）動的に決定される異なる種類の動的点火レベル調整エンジン動作であると集合的に考えられ得る。動的点火レベル調整エンジン動作は、エンジンが排気量減少動作状態に入ると、エンジンが異なる動作状態に移行するまで既定の気筒セットがほぼ同じ状態で動作する従来の可変排気量と異なることが認識されるべきである。記載した方式は、スキップファイア動作、多段スキップファイア動作、動的マルチチャージレベル動作等を含む、使用される動的点火レベル調整エンジン制御の種類を問わず、有効点火比間の移行を制御するために使用され得る。これに関連して、「有効点火比」という用語は、（ｉ）点火機会の総数に対する、実際に点火される（スキップされることとは対照的な）点火機会の比率（又は比）を示す実際の点火比、又は（ｉｉ）所望の、要求される、目標とする、又は伝達されるエンジン出力を提供するために基準出力レベルで点火される必要がある気筒の比率（又は比）の何れかに対応し得る。そのような基準出力レベルは、固定値、相対値又は状況依存値であり得る。「有効点火比」という文言の後者の使用は、点火される作動サイクルが異なる気筒出力レベルで意図的に動作される多段スキップファイア及びマルチチャージレベルエンジン動作について述べる場合に特に有用である。
【００９９】
本発明は、また、スキップファイア制御を用いないエンジンに有用であり得る。例えば、本発明は、主として、スキップファイア制御中の異なる点火比間の移行と関連して記載されているが、記載した技術は、スキップファイア移行法を使用するより旧来の可変排気量エンジンにおいて異なる可変排気量状態間の移行を容易にするためにも使用され得る。例えば、４気筒モード（即ち４つの固定気筒）で動作する機能を有する８気筒可変排気量エンジンは、０．５から１に及びこの逆での点火比の移行を必要とし、本明細書中に記載される点火比移行管理技術を有利に使用することができる。したがって、本実施形態は、例示であり、限定ではないと考えるべきであり、本発明は、本明細書中に記載した詳細に限定されない。
【図１】
2019520514.tif 000004
【図２Ａ−２Ｂ】
2019520514.tif 000005
【図２Ｃ】
2019520514.tif 000006
【図３】
2019520514.tif 000007
【図４】
2019520514.tif 000008
【図５】
2019520514.tif 000009
【図６】
2019520514.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成31年3月13日(2019.3.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワートレインであって、エンジンを含むパワートレインと、ドライブトレインであって、調節可能なスリップドライブトレイン構成要素を含むドライブトレインとを有する車両の点火比移行を管理する方法において、
前記エンジンが第１点火比で動作しており、及び前記調節可能なスリップドライブトレイン構成要素が第１ドライブトレインスリップで動作している間、前記第１点火比と異なる要求される第２点火比を決定するステップであって、前記第２点火比は、対応する第２ドライブトレインスリップと、前記第１ドライブトレインスリップよりも高い対応する第２ドライブトレインスリップ移行閾値とを有する、ステップと、
前記第１ドライブトレインスリップから前記第２ドライブトレインスリップへの移行を開始するステップと、
前記第１及び第２点火比と異なる目標点火比に移行するステップであって、前記目標点火比は、（ｉ）要求されるエンジン出力を伝達することが可能な利用可能点火比のセットから選択され、且つ（ｉｉ）前記第２ドライブトレインスリップ移行閾値より小さい対応する目標ドライブトレインスリップ移行閾値を有する、ステップと、
前記目標点火比に移行するステップ後、前記第２点火比に移行するステップと
を含み、各点火比移行は、実際のドライブラインスリップが、前記対応するドライブトレインスリップ移行閾値と少なくとも同じ高さである場合にのみ起こるように制約されていることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記要求される第２点火比が前記第１点火比よりも高い場合、前記選択される目標点火比は、前記第１ドライブトレインスリップ以下である対応するドライブラインスリップ移行閾値を有する、前記要求されるエンジン出力を伝達することが可能な最低利用可能点火比であることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、前記要求される第２点火比が前記第１点火比よりも低い場合、前記選択される目標点火比は、前記第１点火比と前記第２点火比との間の中間点火比であることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、前記選択される目標点火比は、前記第１ドライブトレインスリップ以下である対応するドライブラインスリップ移行閾値を有する、前記要求されるエンジン出力を伝達することが可能な最低利用可能点火比であることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項３に記載の方法において、前記選択される目標点火比は、前記第１ドライブラインスリップと前記第２ドライブラインスリップ閾値との間の対応するドライブトレインスリップ移行閾値を有することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の方法において、前記調節可能なスリップドライブトレイン構成要素は、トルクコンバータクラッチ（ＴＣＣ）であることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の方法において、
前記点火比移行を指示するエンジンコントローラは、潜在的動作点火比の定義されたセットを有し、
種々の特定の動作条件において、前記潜在的動作点火比の対応するサブセットのみは、使用のための候補として示され、
前記使用のための点火比候補は、前記要求されるエンジン出力を伝達することが可能である前記潜在的動作点火比の全てを必ずしも含まず、及び
前記目標点火比は、現在の動作条件で使用するための前記点火比候補から選択されることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載の方法において、各点火比移行中、命令されるエアチャージは、前記移行全体を通して所望のエンジン出力の提供を補助する方式で前記移行中に変更されることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項に記載の方法において、移行中、前記要求される点火比が新たな要求される点火比に変更されると、前記調節可能なスリップドライブトレイン構成要素は、前記新たな要求される点火比に対応するドライブラインスリップへの移行を開始するように命令されることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか１項に記載の方法において、前記利用可能点火比のセットは、９以下である分母を有する分数と、１の点火比とのみを含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
パワートレインであって、エンジンを含むパワートレインと、ドライブトレインであって、調節可能なスリップドライブトレイン構成要素を含むドライブトレインとを有する車両の前記エンジンを制御する方法において、
前記エンジンが、対応する第１ドライブトレイン構成要素スリップを有する第１点火比で動作している間、所望の第２点火比と、対応する第２ドライブトレイン構成要素スリップとを決定するステップであって、前記第２ドライブトレイン構成要素スリップは、前記第１ドライブトレイン構成要素スリップと異なる、ステップと、
前記第１ドライブトレイン構成要素スリップから前記第２ドライブトレイン構成要素スリップへの移行を開始するステップと、
実際のドライブトレイン構成要素スリップが前記第２ドライブトレイン構成要素スリップの所定の範囲にあるか又は範囲内となった後、前記第２点火比に移行するステップであって、前記第２点火比への前記移行は、前記実際のドライブトレイン構成要素スリップが前記第２ドライブトレイン構成要素スリップの前記所定の範囲にあるか又は範囲内となった後にのみ開始される、ステップと、
前記移行中、要求される出力を伝達するように前記エンジンの動作を指示するステップであって、それにより、実際の命令される点火比は、前記第１点火比から前記第２点火比への前記移行の間に徐々に変化する、ステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
パワートレインであって、エンジンを含むパワートレインと、ドライブトレインであって、調節可能なスリップドライブトレイン構成要素を含むドライブトレインとを有する車両の前記エンジンを制御する方法において、
（ａ）前記エンジンが第１点火比で動作しており、及び前記調節可能なスリップドライブトレイン構成要素が第１ドライブトレインスリップで動作している間、前記第１点火比と異なる要求される第２点火比を決定するステップであって、前記第２点火比は、対応する第２ドライブトレインスリップを有し、前記第２ドライブトレインスリップは、前記第１ドライブトレインスリップよりも高い、ステップと、
（ｂ）前記第１ドライブトレインスリップから前記第２ドライブトレインスリップへの移行を開始するステップと、
（ｃ）要求されるエンジン出力を伝達することが可能な利用可能点火比のセットから、前記第１及び第２点火比と異なる目標点火比を特定するステップであって、前記目標点火比は、前記第２ドライブトレインスリップより小さい対応する目標ドライブトレインスリップを有する、ステップと、
（ｄ）前記目標点火比に移行するステップであって、前記目標点火比への前記移行は、実際のドライブラインスリップが、前記目標点火比に対応する目標ドライブラインスリップ閾値と少なくとも同じ高さである場合にのみ起こるように制約されている、ステップと、
（ｅ）前記目標点火比に移行するステップ後、前記第２点火比に移行するステップであって、前記第２点火比への前記移行は、前記実際のドライブラインスリップが、前記第２点火比に対応する第２ドライブラインスリップ閾値と少なくとも同じ高さである場合にのみ起こるように制約されている、ステップと、
（ｆ）前記移行中、前記要求されるエンジン出力を伝達するように前記エンジンの動作を指示するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法において、
（ａ）前記目標点火比に移行するステップ後、前記要求されるエンジン出力を伝達することが可能な前記利用可能点火比のセットから次の目標点火比に移行するステップであって、前記次の目標点火比は、前記目標点火比に対応する前記目標ドライブラインスリップ閾値よりも高く、且つ前記第２ドライブラインスリップ閾値以下である対応するドライブラインスリップ閾値を有し、前記次の目標点火比への前記移行は、実際のドライブラインスリップが前記次の目標ドライブラインスリップ閾値と少なくとも同じ高さである場合にのみ起こるように制約されている、ステップと、
（ｂ）前記第２点火比に達するまで（ａ）を反復的に繰り返すステップと
を更に含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の方法において、前記調節可能なスリップドライブトレイン構成要素は、トルクコンバータクラッチ（ＴＣＣ）であることを特徴とする方法。
【請求項１５】
パワートレインであって、エンジンを含むパワートレインと、ドライブトレインであって、トルクコンバータクラッチ（ＴＣＣ）を含むドライブトレインとを有する車両の前記エンジンを制御する方法において、
（ａ）前記エンジンが第１点火比で動作しており、及び前記トルクコンバータが第１スリップで動作している間、前記第１点火比よりも低い要求される点火比を決定するステップであって、前記要求される点火比は、対応する第２トルクコンバータスリップを有する第２点火比であり、前記第２トルクコンバータスリップは、前記第１トルクコンバータスリップよりも高い、ステップと、
（ｂ）前記第１トルクコンバータスリップから前記第２トルクコンバータスリップへの移行を開始するステップと、
（ｃ）前記第１点火比と前記第２点火比との間の中間点火比を選択するステップであって、前記中間点火比は、対応するトルクコンバータスリップを有する、ステップと、
（ｄ）前記選択された中間点火比を目標点火比として特定するステップと、
（ｅ）前記目標点火比に移行するステップであって、前記目標点火比への前記移行は、実際のトルクコンバータスリップが、前記目標点火比に対応する前記トルクコンバータスリップと少なくとも同じ高さであるか、又は前記目標点火比に対応する前記トルクコンバータスリップの所定の範囲内である場合にのみ起こるように制約されている、ステップと、
（ｆ）前記目標点火比が前記第２点火比ではない場合、対応する次のトルクコンバータスリップを有する次の点火比を選択し、且つ前記目標点火比を前記次の点火比になるように設定するステップと、
（ｇ）前記要求される点火比に達するまで（ｅ）及び（ｆ）を反復的に繰り返すステップと、
（ｈ）前記移行中、要求される出力を伝達するように前記エンジンの動作を指示するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法において、前記中間点火比は、現在の動作条件における前記第１トルクコンバータスリップの既定の範囲以下又は範囲内である対応するトルクコンバータスリップを有する最低点火比候補を選択することによって決定されることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法において、前記次の点火比は、その時点の現在の目標トルクコンバータスリップの既定の範囲内の対応するトルクコンバータスリップを有する最低点火比候補を選択することによって決定されることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１５乃至１７の何れか１項に記載の方法において、
前記点火比移行を指示するエンジンコントローラは、点火比候補の定義されたセットを有し、
各目標点火比は、現在の動作条件で使用するための前記点火比候補から選択されることを特徴とする方法。
【請求項１９】
エンジンのスキップファイア動作を指示し、且つドライブトレイン構成要素のスリップ設定を指示するように構成されたパワートレインコントローラにおいて、
第１点火比における前記エンジンの動作を指示し、且つ第１スリップにおける前記ドライブトレイン構成要素の動作を指示することと、
前記エンジンが前記第１点火比で動作しており、及び前記調節可能なスリップドライブトレイン構成要素が前記第１ドライブトレインスリップで動作している間、前記第１点火比と異なる要求される第２点火比を決定することであって、前記第２点火比は、対応する第２ドライブトレインスリップと、前記第１ドライブトレインスリップよりも高い対応する第２ドライブトレインスリップ移行閾値とを有する、決定することと、
前記第１ドライブトレインスリップから前記第２ドライブトレインスリップへの移行を開始することと、
前記第１及び第２点火比と異なる目標点火比への移行を指示することであって、前記目標点火比は、（ｉ）要求されるエンジン出力を伝達することが可能な利用可能点火比のセットから選択され、且つ（ｉｉ）前記第２ドライブトレインスリップ移行閾値より小さい対応する目標ドライブトレインスリップ移行閾値を有する、指示することと、
前記目標点火比への移行を指示した後、前記第２点火比への移行を指示することであって、各点火比移行は、実際のドライブラインスリップが、前記対応するドライブトレインスリップ移行閾値と少なくとも同じ高さである場合にのみ指示される、指示することと
を行うように構成されていることを特徴とするパワートレインコントローラ。
【請求項２０】
請求項１９に記載のパワートレインコントローラにおいて、潜在的動作点火比の定義されたセットを有し、
種々の特定の動作条件において、前記潜在的動作点火比の対応するサブセットのみは、使用のための候補として指定され、
前記使用のための点火比候補は、前記要求されるエンジン出力を伝達することが可能である全ての潜在的動作点火比を必ずしも含まず、及び
各目標点火比は、現在の動作条件で使用するための前記点火比候補から選択されることを特徴とするパワートレインコントローラ。
【請求項２１】
エンジンのスキップファイア動作を指示し、且つドライブトレイン構成要素のスリップ設定を指示するように構成されたパワートレインコントローラにおいて、
第１点火比における前記エンジンの動作及び第１ドライブトレイン構成要素スリップにおける前記第１ドライブトレイン構成要素の動作を指示することと、
前記エンジンが前記第１点火比で動作しており、及び前記第１ドライブトレイン構成要素が前記第１ドライブトレイン構成要素スリップで動作している間、所望の第２点火比と、対応する第２ドライブトレイン構成要素スリップとを決定することであって、前記第２ドライブトレイン構成要素スリップは、前記第１ドライブトレイン構成要素スリップと異なる、決定することと、
前記第１ドライブトレイン構成要素スリップから前記第２ドライブトレイン構成要素スリップへの移行を開始することと、
実際のドライブトレイン構成要素スリップが前記第２ドライブトレイン構成要素スリップの所定の範囲にあるか又は範囲内となった後、前記第２点火比への移行を指示することであって、前記第２点火比への前記移行は、前記実際のドライブトレイン構成要素スリップが前記第２ドライブトレイン構成要素スリップの前記所定の範囲にあるか又は範囲内となった後にのみ開始される、指示することと、
前記ドライブトレイン構成要素スリップ及び点火比移行中、要求される出力を伝達するように前記エンジンの動作を指示することと
を行うように構成されていることを特徴とするパワートレインコントローラ。
【国際調査報告】
2019520514.tif 000011
2019520514.tif 000012