(57)【要約】  減速気筒カットオフ（ＤＣＣＯ）状態と動作状態間でエンジンを遷移させる方法および配置について説明する。一態様では、ＤＣＣＯからの遷移は、いかなる気筒も点火する前に吸い込みマニホールド内の圧力を下げるために空気をポンピングするために気筒を再活性化することから始まる。別の態様では、ＤＣＣＯからの遷移は空気ポンピングスキップ点火動作モードの使用を含む。マニホールド圧力が下げられた後、エンジンは、気筒非活性化スキップ点火動作モードまたは他の適切な動作モードの何れかへ遷移し得る。さらに別の態様では、スキップ点火手法を使用してＤＣＣＯへ遷移する方法について説明する。この態様では、点火される作業サイクルの割合は閾値点火比まで徐々に下げられる。次に、作業室のすべては閾値点火比に到達後に非活性化される。【選択図】図２
2018512534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸、吸気マニホールドおよび複数の作業室を有するエンジンを作動する方法であって、
前記エンジンの動作中：前記作業室のいずれも点火されないように、そして前記クランク軸が回転すると空気が前記作業室内にポンピングされないように無エンジントルク要求に応じて前記作業室のすべてを非活性化する工程と、
前記作業室のすべての前記非活性化に続いて、前記作業室のうちの少なくともいくつかを再活性化し、一連の空気ポンピング作業サイクル中に前記再活性化されたシリンダ内に空気をポンプ注入しこれにより前記吸気マニホールド内の圧力を低減する工程であって、前記再活性化されたシリンダは前記空気ポンプ注入作業サイクル中に点火されない、工程と、
前記エンジンに前記要求トルクを供給させるために少なくとも複数の前記空気ポンピング作業サイクルが実行された後だけ少なくともいくつかの作業サイクルを開始する工程であって、これにより、前記作業室のすべての前記非活性化後に前記第１の点火作動サイクルが始まる時の吸気マニホールド圧が前記一連の空気ポンプ注入作業サイクルの最初の直前の吸気マニホールド圧より低くなる、工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
クランク軸、吸気マニホールドおよび複数の作業室を有するエンジンを作動する方法であって、
前記エンジンの動作中：前記作業室のいずれも点火されないように、そして前記クランク軸が回転すると空気が前記作業室内にポンプ注入されないように前記作業室のすべてを非活性化する工程と、
前記作業室のすべての非活性化に続いて、前記エンジンを空気ポンピングスキップ点火動作モードで作動する工程であって、このモードでは、いくつかの作業サイクルは、燃料を供給され点火される活性状態作業サイクルであり、いくつかの作業サイクルは、前記空気ポンピングスキップ点火動作モードの始めに存在したマニホールド圧力に対して前記マニホールド圧力を下げるのを助けるために点火すること無しに空気が関連作業室を通してポンプ注入される空気ポンピング作業サイクルである、工程と、
前記マニホールド圧力が目標レベルへ下げられた後、前記エンジンを全シリンダ動作モードで作動する工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、活性状態作業サイクルの割合が前記空気ポンピングスキップ点火動作モードでは動作中徐々に増加されることを特徴とする方法。
【請求項４】
クランク軸、吸気マニホールドおよび複数の作業室を有するエンジンを作動する方法であって、
前記エンジンの動作中：前記作業室のいずれも点火されないように、そして前記クランク軸が回転すると空気が前記作業室内にポンピングされないように前記作業室のすべてを非活性化する工程と、
前記作業室のすべての非活性化に続いて、前記エンジンを空気ポンピングスキップ点火動作モードで作動する工程であって、このモードでは、いくつかの作業サイクルは、燃料を供給され点火される活性状態作業サイクルであり、いくつかの作業サイクルは、前記空気ポンピングスキップ点火動作モードの始めに存在したマニホールド圧力に対して前記マニホールド圧力を下げるのを助けるために点火すること無しに空気が関連作業室内にポンピングされる空気ポンピング作業サイクルである、工程と、
前記マニホールド圧力が下げられた後、前記エンジンを気筒非活性化スキップ点火動作モードで作動する工程であって、このモードでは、いくつかの作業サイクルは燃料を供給され点火される活性状態作業サイクルであり、いくつかの作業サイクルは、前記スキップ作業サイクル中に前記非活性化された作業室内に空気がポンピングされないように関連作業室が非活性化されるスキップ作業サイクルである、工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、前記空気ポンピングスキップ点火動作モードでは、第１の組の前記気筒はスキップ点火モードで作動され、第２の組の前記気筒は空気ポンピングモードで作動されることを特徴とする方法。
【請求項６】
クランク軸、吸気マニホールドおよび複数の作業室を有するエンジンを作動する方法であって、
前記エンジンの動作中：前記作業室のいずれも点火されないように、そして前記クランク軸が回転すると空気が前記作業室内にポンピングされないように前記作業室のすべてを非活性化する工程と、
前記作業室のすべての非活性化に続いて、前記エンジンを空気ポンピングスキップ点火動作モードで作動する工程であって、このモードでは、いくつかの作業サイクルは、燃料を供給され点火される活性状態作業サイクルであり、いくつかの作業サイクルは、前記空気ポンピングスキップ点火動作モードの始めに存在したマニホールド圧力に対して前記マニホールド圧力を下げるのを助けるために点火すること無しに空気が関連作業室内にポンピングされる空気ポンピング作業サイクルであり、いくつかの作業サイクルは無点火または空気がポンピングされない非活性化状態のままである、工程と、
前記マニホールド圧力が下げられた後、前記エンジンを気筒非活性化スキップ点火動作モードで作動する工程であって、このモードでは、いくつかの作業サイクルは燃料を供給され点火される活性状態作業サイクルであり、いくつかの作業サイクルは、前記スキップ作業サイクル中に前記非活性化された作業室内に空気がポンピングされないように関連作業室が非活性化されるスキップ作業サイクルである、工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法において、前記作業室のすべての前記非活性化後の前記第１の点火作業サイクルの前に発生する前記一連の空気ポンピング作業サイクル中の空気ポンピング作業サイクルの数は前記作業室の数の１〜４倍の範囲内であることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法において、前記吸気マニホールド圧力は、前記作業室のすべての前記非活性化後に前記第１の点火作業サイクルが始まる前に０．４バール未満の圧力へ低減されることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一項に記載の方法において、前記作業室のすべてを非活性化する際にまたは前記気筒のすべてが車速とエンジン速度間の結合を低減するために非活性化される間に駆動系スリップを増加する工程をさらに含む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、前記作業室のすべてを非活性化する際にまたは前記気筒のすべてが車速とエンジン速度間の結合を低減するために非活性化される間に駆動系スリップを増加する工程をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか一項に記載の方法において、前記作業室の少なくともいくつかの前記再活性化はトルク要求に応じて行われることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法において、前記トルク要求は、前記エンジンに全気筒非活性化モードからアイドルモードへ遷移するように指示するアイドルトルク要求であることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の方法において、前記トルク要求は、加速ペダルチップインと補助動力の要求とのうちの少なくとも１つに応じることを特徴とする方法。
【請求項１４】
いくつかの作業サイクルが開始され他の作業サイクルはスキップされるスキップ点火手法を使用することによりエンジンを第１の動作モードから全気筒カットオフ動作モードへ遷移させる方法であって、
開始される前記作業サイクルの割合を閾値点火比へ徐々に低減する工程と、
前記閾値点火比に到達後に前記作業室のすべてを非活性化する工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法において、前記閾値点火比は０．１２〜０．４の範囲内であることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載の方法において、前記第１の動作モードは全気筒点火モードであることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１４または１５に記載の方法において、前記第１の動作モードはスキップ点火動作モードであることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１４乃至１７の何れか一項に記載の方法において、点火されない前記作業サイクルの割合の前記緩やかな低下中に前記点火されない作業サイクルに関連する前記作業室は前記点火されない前記作業サイクル中に非活性化されることを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１４に記載の方法において、点火されない前記作業サイクルの割合の前記緩やかな低下中に前記点火されない作業サイクルに関連する前記作業室は前記点火されない前記作業サイクル中に非活性化されることを特徴とする方法。
【請求項２０】
エアコンと、クランク軸と複数の作業室とを有するエンジンとを有する車両を運転する方法であって、
前記車両の運転中：いくつかの時点で、前記作業室のいずれも点火されないように、そして前記クランク軸が回転すると空気が前記作業室内にポンピングされないように前記作業室のすべてを非活性化する工程と、
他の時点で、前記エンジンをスキップ点火的やり方で作動させる工程と、
前記エンジンがすべての作業室を使用不能にする間前記エアコンの係合を禁止する工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２１】
空気吸い込みマニホールド内への空気の導入を規制する空気スロットルを有するエンジン内の前記空気吸い込みマニホールド内への空気の漏洩を診断する方法であって、
前記エンジンを前記スロットルが閉じられたＤＣＣＯモードで作動する工程と、
前記エンジンを前記スロットルが閉じられた前記ＤＣＣＯモードで作動する一方で前記空気吸い込みマニホールド内のマニホールド圧力の変化率を監視する工程と、
前記スロットルを通り抜ける予想または受容可能漏洩を示す閾値をマニホールド圧力の前記変化率が越えるかどうかを判断する工程と、
前記マニホールド圧力の前記変化率が前記閾値を越えると判断されると潜在故障を示す工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２２】
気筒非活性化を容易にするエンジンであって排気系と前記排気系内の酸素の量を監視することができるセンサとを有するエンジン内の弁非活性化欠陥を診断する方法であって、
前記エンジンをＤＣＣＯモードで作動する工程と、
前記エンジンを前記ＤＣＣＯモードで作動する一方で前記排気系内の前記酸素の量の変化を監視する工程と、
前記排気系内の前記酸素の量の前記変化が気筒非活性化故障を示す可能性があるかどうかを判断する工程と、
前記排気系内の前記酸素の量の前記変化が気筒非活性化故障を示す可能性があると判断されると潜在的気筒非活性故障を示す工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２３】
排気系と前記排気系内の酸素の量を監視することができるセンサとを有するエンジン内の排気系漏洩を診断する方法であって、
前記エンジンをＤＣＣＯモードで作動する工程と、
前記エンジンを前記ＤＣＣＯモードで作動する一方で前記排気系内の前記酸素の量の変化を監視する工程と、
前記排気系内の前記酸素の量の前記変化が排気系漏洩故障を示す可能性があるかどうかを判断する工程と、
前記排気系内の前記酸素の量の前記変化が排気系漏洩故障を示す可能性があると判断されると潜在的排気系漏洩故障を示す工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項１乃至２３の何れか一項に記載の方法において、前記空気ポンピング作業サイクルは燃料を供給されないことを特徴とする方法。
【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１月２８日出願の米国特許出願第１５／００９，５３３号明細書と２０１５年３月２３日出願の米国仮出願第６２／１３７，０５３号明細書の利益を主張する。
【０００２】
本発明は一般的には、内燃エンジンの動作中の減速気筒カットオフを支援するための制御戦略に関する。
【背景技術】
【０００３】
燃料節約はエンジン設計における主要考慮事柄である。自動車エンジンにおいて頻繁に使用される１つの燃料節約技術は減速燃料カットオフ（ＤＦＣＯ）と呼ばれる（時に減速燃料シャットオフ：ＤＦＳＯと呼ばれる）。この動作モードは通常、トルク要求が存在しない（例えば加速ペダルが押されていない）エンジン／車両の減速中に使用される。ＤＦＣＯ中、燃料は気筒内に注入されなく、これにより燃料節約の改善を提供する。
【０００４】
減速燃料カットオフは燃料効率を改善するがいくつかの制限を有する。最も顕著には、燃料は気筒内に注入されないが、吸気および排気弁が依然として動作しており、これにより気筒内に空気をポンピングする。気筒内に空気をポンピングすることはいくつかの潜在的欠点を有する。例えば、ほとんどの自動車エンジンは、大量の未燃焼空気を扱うには適切でない排出物制御システム（例えば触媒コンバータ）を有する。したがって、長期間に渡る減速燃料カットオフモードの動作は許容不能な排出レベルを生じ得る。したがって、ＤＦＣＯモードでの動作は通常、長期間に渡っては許容されなく、しばしば望ましくない排出特性を伴う。加えて、気筒内に空気をポンピングするための作業が必要とされ、燃料節約を制限する。
【０００５】
原理的に、ＤＦＣＯに伴う燃料節約は、燃料供給を単にカットオフするのではなくむしろ燃料が供給されない場合に気筒内に空気がポンピングされないように気筒を非活性化することによりさらに改善され得る。この気筒非活性化手法はＤＦＣＯよりむしろ減速気筒カットオフ（ＤＣＣＯ）と呼ばれ得る。減速気筒カットオフは燃料節約と排出特性の両方の改善を提供する。燃料節約改善は、気筒内に空気をポンピングすることによる損失の低減により部分的に与えられる。燃料節約は、排気系触媒の酸素飽和がそれほど問題にならないので、ＤＦＣＯモードより長い期間の間ＤＣＣＯモードで動作することによりさらに改善される。排気改善は、ＤＣＣＯ中に大量の空気が気筒を通って排気系内に注入されないことによる。
【０００６】
減速気筒カットオフは燃料節約および排出特性の著しい改善の可能性を提供するが、その商業的採用を妨げてきた多くの挑戦的課題を含む。実際、本出願人らは商用車両用途で使用されているＤＣＣＯを知らない。したがって、減速気筒カットオフの使用を容易にする改善されたエンジン制御戦略が望まれるであろう。本出願は、減速気筒カットオフの使用を容易にする技術および制御戦略について述べる。
【発明の概要】
【０００７】
減速気筒カットオフ状態から動作状態へおよびその逆にエンジンを遷移させる方法および構成について説明する。一態様では、動作条件を選択する際、エンジンの作業室のすべては、クランク軸が回転すると作業室のいずれも点火されなく作業室内に空気がポンピングされないように、無トルク要求に応じて非活性化される。作業室のすべての非活性化に続いて、作業室のうちの少なくともいくつかは一連の空気ポンピング作業サイクル中に再活性化されて再活性化された作業室内に空気をポンピングしこれにより吸気マニホールド内の圧力を低減する。再活性化された気筒は、空気ポンピング作業サイクル中は点火されない。次に、少なくとも複数のスキップ作業サイクルが実行された後にだけ少なくともいくつかの作業サイクルが点火される。この手法により、吸気マニホールド圧力は、気筒カットオフ事象後の作業サイクルのうちいかなるサイクルも点火する前に低減される。
【０００８】
いくつかの実施形態では、作業室のすべての非活性化後の第１の点火作業サイクルの前に発生する一連のスキップ作業サイクル中のスキップ作業サイクルの数は作業室の数の１〜４倍の範囲内である。
【０００９】
いくつかの用途では、吸気マニホールド圧力は、作業室のすべての非活性化の後に第１の点火作業サイクルが始まる前に指定閾値未満の圧力まで低減される。一例として、約０．４バール程度の閾値圧力がいくつかの実施形態では好適かもしれない。
【００１０】
作業室再活性化は、限定しないがアイドル要求、加速ペダルチップイン、補助動力要求などを含む様々な異なるトルク要求に応じて行われ得る。
【００１１】
通常、気筒内に空気をポンピングするように意図された作業サイクルは全く燃料を供給されないだろう。しかし、限定状況では、触媒コンバータまたは他の排気制御装置を調整するためにいくつかの空気ポンピング作業サイクル中に少量の燃料を導入することが望ましいかもしれない。
【００１２】
別の態様では、減速気筒カットオフ状態から遷移する際、エンジンは空気ポンピングスキップ点火動作モードで作動される。このモードでは、いくつかの作業サイクルは、燃料を供給され点火される活性状態作業サイクルであり、他の作業サイクルは、空気ポンピングスキップ点火動作モードの始めに存在したマニホールド圧力に対してマニホールド圧力を下げるのを助けるために点火すること無しに関連作業室内に空気がポンピングされる空気ポンピング作業サイクルである。マニホールド圧力が下げられた後、エンジンは、気筒非活性化スキップ点火動作モードまたは他の適切な動作モード（例えば可変排気量モードまたは全気筒動作モード）の何れかへ遷移し得る。
【００１３】
別の態様では、スキップ点火手法を使用することにより動作モードから全気筒カットオフ動作モードへ遷移する方法について説明する。この態様では、点火される作業サイクルの割合は閾値点火比まで徐々に下げられる。次に、作業室のすべては閾値点火比に到達後に非活性化される。いくつかの実施形態では、閾値点火比は０．１２〜０．４の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
本発明とその利点は、以下の添付図面と併せて取り込まれた以下の説明を参照することにより最も良く理解され得る。
【００１５】
【図１】図１は、本発明の非排他的実施形態に従って気筒カットオフを実現する方法を示すフローチャートである。
【図２】図２は、ＤＣＣＯモードから動作モードへ遷移する非排他的方法を示すフローチャートである。
【図３】図３は、ＤＣＣＯモードからアイドルモードへ遷移する非排他的方法を示すフローチャートである。
【図４】図４は、スキップ点火制御を取り込む本発明の非排他的実施形態と併せて使用するのに好適なスキップ点火コントローラおよびエンジンコントローラの機能ブロック図である。
【００１６】
添付図面では、同じ構造要素を示すために同じ参照符号が時に使用される。添付図面内の描写は図解的であり原寸に比例していないということも理解すべきである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
内燃エンジンを作動中に減速気筒カットオフを支援するための多くの制御戦略について説明する。
【００１８】
背景技術の章で暗示したように、減速気筒カットオフを実施することに伴ういくつかの挑戦的課題が存在する。１つのこのような挑戦的課題は吸気マニホールド圧力に関連する。特に、気筒のすべてが非活性化されると、いかなる空気も吸気マニホールドから引き出されない。同時に、スロットルおよび吸気システム周囲の漏洩がマニホールドを大気圧方向へ満ちさせることになる。したがって、気筒が再係合されると、望ましくないＮＶＨ（騒音、振動およびハーシュネス）特性を生じ得る所望より大きなトルクが各気筒点火により供給され得る。ＮＶＨ影響に対処する１つの可能なやり方は、ＮＶＨ懸念を軽減するのに十分にエンジン出力を低下させるやり方で発火を過渡的に遅らせることである。この手法はうまく働き得るが、発火遅れが利用される気筒点火機会中に燃料を浪費する欠点を有する。
【００１９】
一態様では、本出願人は、ＤＣＣＯ（気筒カットオフ）モードから動作モードへの遷移中の過渡的ＮＶＨ問題を軽減するのを助け得る別の手法を提案する。具体的には、遷移はＤＣＣＯ（気筒カットオフ）モードから動作モードへなされるので、いくつかまたはすべての気筒は、燃料を供給され点火される前に空気をポンピングするために短期間活性化される。気筒内に空気をポンピングすることは、標的動作が開始される前にマニホールド圧力を所望レベルまでを引き下げるために使用され得る。これは、気筒点火モードへ遷移する前にＤＣＣＯ（気筒カットオフ）からＤＦＣＯ（燃料カットオフ）モードへ遷移することと考えられ得る。点火を再開する前にマニホールド圧力を下げることは、発火遅れなどのより多くの無駄な技術を利用する必要性を低減するまたは時には除去さえする一方で、遷移に伴うＮＶＨ特性を改善するのを助け得る。
【００２０】
次に図１のフローチャートを参照して、ＤＣＣＯを実施する方法について説明する。当初、エンジンの動作中に、気筒カットオフがボックス１１０、１１２により表されるように現在の動作条件に基づき適切であるとエンジンコントローラ（例えばパワートレイン制御モジュール（ＰＣＭ）、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）など）が判断する。気筒カットオフが適切であるという判断に至る一般的シナリオは、いつ運転手が加速ペダルを解放する（時に加速器「チップアウト」と呼ばれる）かであり、これは運転手が速度を落としたい場合に頻繁に発生する（この使用ケースが語句「減速」気筒カットオフＤＣＣＯの使用に至った）。減速は気筒カットオフモードに入るための最も一般的なトリガの１つである傾向があるが、気筒カットオフ（ＤＣＣＯと呼ばれる）は、様々な他の状況、例えば（ａ）車両が加速しているか減速しているかにかかわらず下り坂を走行している間に加速ペダルが解放される場合、（ｂ）正味エンジントルクを過渡的に低減することが望ましいかもしれない変速機シフト事象または他の過渡的事象中などにおいても適切であり得るということを理解すべきである。通常、エンジン制御設計者は、ＤＣＣＯが適切であるまたは適切でないと考えられる状況を定義する任意数の規則を規定し得る。
【００２１】
ＤＣＣＯが適切であるほとんどのシナリオは車両を運転するためにエンジントルクが必要でない状況に対応する。したがって、図１のフローチャートはいかなるエンジントルクも必要とされないという初期判断がなされる工程１１０で始まる。工程１１２において、いかなるトルクも必要とされない場合、ＤＣＣＯモードに入るのに動作条件が好適かどうかを論理が判断する。
【００２２】
ＤＣＣＯモードに入ることが望ましくないかもしれない多くの無エンジントルク動作条件が存在し得るということを理解すべきである。例えば、ほとんどの非ハイブリッドエンジンでは、車両が運転されている間にクランク軸をある最小速度で（例えばアイドリング速度で）回転するように維持することが望ましい。したがって、エンジン動作規則は、「ＤＣＣＯモードはクランク軸が指定ＤＣＣＯエントリエンジン速度閾値を越えた速度で回っている場合だけ入られることになり、これによりエンジンがアイドルエンジン速度でまたはその近傍で動作している場合のＤＣＣＯモードへのエントリを防止する」ということを規定し得る。同様に、多くの用途では、クランク軸を駆動系から完全に切り離すことは可能ではないかもしれない。したがって、エンジン動作規則は、「ＤＣＣＯモードは車両が停止されるまたはゆっくり移動している（例えば、ギヤまたは他の動作条件に応じて変化し得るＤＣＣＯエントリ閾値車速未満の速度で走行する）場合には入られ得ない」ということを規定し得る。別の例では、運転手がブレーキをかけている場合および／またはローギヤで運転している場合がそうであり得るようにＤＣＣＯはエンジンブレーキが望まれる場合は適切でないかもしれない。さらに別の例では、ＤＣＣＯは、いくつかの診断試験が行われている間は不適切かもしれない。ＤＣＣＯ動作はまた、いくつかのタイプのトラクションコントロール事象中などでは望ましくない（または特に望ましい）かもしれない。これらはいくつかの例にすぎないということとＤＣＣＯが適切または不適切であると考えられ得る多種多様の状況が存在するということとを理解すべきである。ＤＣＣＯ動作が適切であるまたは適切でない場合を定義する実際の規則は実施形態間で広く変化し得、エンジン制御設計者の完全に自由裁量内にある。
【００２３】
このフローチャートでは、無エンジントルク判断とＤＣＣＯエントリ判断は別個の工程であるとして示されている。しかし、これらの判断が別個である必要性は無いということを理解すべきである。むしろ、任意特定時刻に必要とされるトルクの量はＤＣＣＯ動作が適切であると考えられる場合を判断する規則の単なる一部であり得る。
【００２４】
ＤＣＣＯモードに入ることが適切であると考えられれば、気筒のすべてはボックス１１４により表されるように非活性化される。または、ＤＣＣＯエンジン動作が現在適切でなければ、ボックス１１６により表されるように、ＤＣＣＯモードには入られなく、エンジンは従来のやり方で制御され得る。
【００２５】
ＤＣＣＯモードに入ると、気筒が非活性化され得るいくつかのやり方が存在する。いくつかの状況では、気筒のそれぞれは、ＤＣＣＯモードに入る判断がなされた後の次の制御可能作業サイクル中に非活性化される（すなわち、直ちに有効になる）。他の状況では、いくつかの作業サイクルが点火され他の作業サイクルはスキップされるスキップ点火手法を使用することにより点火比をＤＣＣＯまでランプダウンさせることが望ましいかもしれない。スキップ点火ランプダウン手法は、エンジンがスキップ点火モードからＤＣＣＯモードへ遷移するときにうまく働く。しかし、スキップ点火ランプダウン手法はまた、エンジンの「通常」全気筒動作からＤＣＣＯへ、または低減排気量が使用される（例えば４〜８気筒を使用して動作する場合などの）可変排気量モードからＤＣＣＯへ遷移することを容易にするために使用され得るということを理解すべきである。
【００２６】
漸進的遷移が利用される場合、点火比は閾値点火比（この時点で気筒のすべてが非活性化され得る）に達するまで徐々に低下され得る。一例として、０．１２〜０．４の範囲内の点火比閾値はほとんどのランプ型用途にうまく働くと考えられる。漸進的低下中、スキップ作業サイクルに関連する作業室はスキップ作業サイクル中に好適に非活性化される（これは必要要件ではないが）。ＤＣＣＯモードエントリ判断がなされたときにエンジンが点火比閾値未満の点火比で、スキップ点火モードで動作していれば、気筒のすべては次のそれぞれの作業サイクル中に非活性化され得る。
【００２７】
駆動系の変速機または他の部分からクランク軸を切り離すことが望ましいかもしれない場合がある。したがって、ＤＣＣＯモードに入ると、パワートレインコントローラは、ボックス１１８により表されるように、車速とエンジン速度との間の結合を低減するために、トルクコンバータクラッチ（ＴＣＣ）または他のクラッチまたは駆動系スリップ制御機構にクランク軸を変速機から少なくとも部分的に切り離すように任意選択的に指示し得る。可能である切り離しの程度は、パワートレイン内に取り込まれる特定の駆動系スリップ制御機構に応じて変化する傾向がある。駆動系からエンジンを機械的に切り離すことが望ましいかもしれない多くの動作条件がある。例えば、切り離しは車速が零であるがエンジン速度はそうではない場合に望ましい。減速中（特にブレーキが使用されている場合）もまた、エンジンを駆動系から切り離すことが望ましいかもしれない。変速機シフトなどの他の状況もまた、駆動系からエンジンを切り離すことからしばしば恩恵を受ける。
【００２８】
ＤＣＣＯ（気筒カットオフ）の特徴は、エンジンが、ポンピング損失の低下のおかげでＤＦＣＯ（燃料カットオフ）中に有するより少ない抵抗を有するということである。実際、この違いは極めて著しく、エンジンが変速機から実質的に係合解除される場合に容易に観測され得る。許容されれば、ＤＦＣＯポンピング損失は多くのエンジンに１秒または２秒程度の期間内に減速し停止させ得る一方、同じエンジンはＤＣＣＯ（気筒カットオフ）下で減速して停止するには５〜１０倍の時間がかかり得る。ＤＦＣＯはエンジンを極めて迅速に拘束するので、ＤＦＣＯ中は駆動系を係合状態のままにすることが一般的であり、このことは、エンジンが車両と共に減速する傾向があるということと、ＤＦＣＯに関連するポンピング損失がエンジンブレーキに寄与するということとを意味する。対照的に、ＤＣＣＯが使用される場合、エンジンは、駆動系部品（例えばトルクコンバータクラッチ（ＴＣＣ）、二段クラッチ変速機など）により許容される程度に変速機から切り離され得る。実際、これは、ＤＣＣＯがいくつかの動作条件におけるＤＦＣＯよりはるかに長い期間の間使用され得るようにする。
【００２９】
エンジンは、ＤＣＣＯモードから出る時間であるとＥＣＵが判断するまでＤＣＣＯモードのままである。ＤＣＣＯモードを出るための２つの最も一般的なトリガは、トルク要求が受信されたときまたはアイドル動作が適切であると考えられる速度までエンジンが減速したときの何れかとなる傾向がある。エンジン速度のさらなる低下は望ましくないエンジン失速を生じ得るので、エンジンは失速を避けるようにアイドル動作に置かれる。しばしば、トルク要求は加速ペダルが押下されること（時に本明細書では加速器チップインと呼ぶ）により引き起こされる。しかし、加速ペダルチップインと無関係なトルクを必要とする様々な他のシナリオが存在し得る。例えば、これらのタイプのシナリオはエアコンなどのアクセサリがトルクを必要とする場合に発生し得る。多くの車両エアコンは車両パワートレインへのエアコンクラッチの係合により活性化され、追加トルク負荷をエンジンに課す。
【００３０】
一実施形態では、アクセサリトルク負荷の要求がＤＣＣＯ動作モード中に受信されれば、この要求はＤＣＣＯモード動作が完了するまで拒絶される。ＤＣＣＯ中にエアコンなどのアクセサリの係合を禁止することの重要な利点は、エンジンへのトルク要求がＤＣＣＯ期間中零であり続けるということである。エアコンは、エンジンがもはやＤＣＣＯモードでなくなると直ちに、車両乗員快適性への影響無しに係合され得る。これにより、エンジンをＤＣＣＯモードから時期尚早にシフトさせることなくエンジン速度を保持する。連続的ＤＣＣＯ動作を許容することの重要な利点は燃料節約が改善され得るということである。
【００３１】
別の実施形態では、エアコン係合などのアクセサリトルク負荷の要求がＤＣＣＯモードを終了させ得る。この実施形態では、エアコンクラッチの係合などエンジン負荷の実際の増加は、本明細書で説明する方法を使用することにより、ＤＣＣＯから円滑に遷移する時間を見込むために若干遅延され得る。エアコン係合のエンジンパラメータを予め適切に調整することにより、軸トルクの望ましくない変化が回避され得る。または、いくつかの実施形態では、車両トルクコンバータは、補助負荷の追加を予想してまたはそれと同期してロックされ得る。この場合、エンジン速度がＤＣＣＯモード中維持されるように、補助負荷に給電するのを車両運動量が支援することになる。
【００３２】
別の実施形態では、アクセサリトルク負荷の要求は、固定期間（例えば１０または２０秒）後にＤＣＣＯモードを終了するタイマを設定することになる。ほとんどのＤＣＣＯモード動作期間は１０または２０秒未満であるので、この実施形態は通常、ＤＣＣＯ動作が時期尚早な終了無しに続けられ得るようにする。この実施形態は、車両エアコンが長期間オフのままであれば車両乗員が不快になり得る長い下り坂を下る場合などで有用かもしれない。
【００３３】
トルク増加要求が受信されると（ボックス１２０により示すように）、エンジンは、ボックス１２２により表されるように所望トルクを供給する動作モードへ遷移する。または、エンジン速度がＤＣＣＯ閾値未満に減速すれば、またはエンジンがそうでなければアイドルモードに入るようにトリガされれば（ボックス１２５により示すように）、エンジンはボックス１２７により表されるようにアイドルモードへ遷移する。
【００３４】
上述のように、気筒のすべてが非活性化されると、いかなる空気も吸気マニホールドから引き出されない。同時に、スロットルおよび吸気システム周囲の漏洩がマニホールドを大気圧方向へ満たすようにする。したがって、気筒が再係合されると、望ましくないＮＶＨ（騒音、振動およびハーシュネス）特性を生じ得る所望より大きなトルクが各気筒点火により提供され得る。これは、比較的小さな動力が必要とされるアイドルモードまたは他のモードへ遷移する際の特別な懸念である。したがって、例えば、ＤＣＣＯモードからアイドルモードへ遷移する際、アイドル動作を開始するのにより好ましい標的圧力までマニホールド圧力を下げることがしばしば望ましい。これは、一組の作業サイクル中に吸気および排気弁を開き、これにより吸気マニホールドから空気を吸い込み、このような空気を未燃焼排気により出させることにより達成され得る。これは、ＤＦＣＯ動作中に通常発生するように燃料を気筒内に注入すること無く気筒内に空気をポンピングすることを企図するので、時に本明細書ではＤＦＣＯ作業状態と呼ばれる。
【００３５】
アイドル動作を開始するための実際の標的空気圧は、設計目標と任意の特定のエンジンの必要性とに従って変化することになる。一例として、約０．３〜０．４バールの範囲内の標的マニホールド圧力が多くの用途においてアイドル状態へ遷移するのに適切である。
【００３６】
マニホールド圧力を所与の標的圧力まで下げるために必要とされるＤＦＣＯ作業サイクルの数は、初期圧力および標的マニホールド圧力、気筒に対する吸気マニホールドの寸法、およびスロットル通過空気漏洩率を含む様々な要因に応じ変わることになる。マニホールドおよび気筒サイズは知られおり、スロットルを通り抜ける空気漏洩は容易に推定され得、現在の吸気マニホールド圧力は吸気マニホールド圧力センサから取得され得る。したがって、マニホールド圧力を所与の標的圧力まで下げるのに必要とされる作業サイクルの数はいつでも容易に判断され得る。次に、エンジンコントローラは、適切な数の作業サイクルのための空気をポンピングするために気筒を活性化し得る。
【００３７】
アイドル以外の動作条件への遷移は、標的マニホールド圧力がトルク要求と恐らく様々な現在の動作条件（例えばエンジン速度、ギヤなど）とに基づき異なり得るということを除きほとんど同じやり方で処理され得る。より高いマニホールド圧力が望まれる場合、より小さいＤＦＣＯポンピングが所望マニホールド圧力を達成するために必要とされる。
【００３８】
マニホールド圧力を所望レベルまでポンプダウンするのに適切な作業サイクルの実際の数は変化するが、典型的スケールは１〜４エンジンサイクル、より好適には１〜２エンジンサイクル程度である（４ストロークエンジンでは、各エンジンサイクルがクランク軸の２回転を構成する）。したがって、マニホールド圧力低下は通常、エンジンがアイドル速度に近づいている場合ですら極めて迅速に達成され得る（例えば０．１または０．２秒内に）。このような応答は、多くの動作状況において極めて適切である。
【００３９】
トルク要求に対するより速い応答が望まれる場合があり得、純粋なＤＦＣＯを使用してマニホールド圧力が所望レベルまで下げられ得る前にトルクを供給し始めることが望ましいかもしれない。より速い応答が提供され得るいくつかのやり方がある。例えば、トルクが最初に要求されると、エンジンは当初、スキップされた気筒を非活性化するよりむしろスキップ作業サイクル中に気筒内に空気がポンピングされるスキップ点火モードで作動され得る。他の場合では、いくつかの気筒が点火しており、いくつかの気筒が非活性化され、いくつかの気筒が空気をポンピングする過渡的モードが使用され得る。これは、より速く点火し始めることにより迅速応答を提供する利点と、すべての非点火気筒により同時にポンピングしないことにより触媒へポンピングされる酸素の全体的レベルを下げる恩恵とを有する。点火／非活性化／ポンピングするための実際の判断はトルク要求のレベルおよび緊急性に依存する。
【００４０】
スキップ点火動作を使用することにより初期トルク要求を満たすことは、遷移の初期トルク衝撃および当該ハーシュネスを低下する傾向がある。スキップ作業サイクル中の空気のポンピングはマニホールド圧力を迅速に下げるのを助ける。または、いくぶん同様な恩恵は、固定された一組の気筒を活性化および点火する一方で第２の組の気筒内へ空気をポンピングすること（第２の組の気筒をＤＦＣＯモードで動作させることと考えられ得る）により得られ得る。
【００４１】
所望であれば、点火された気筒のトルク出力は発火遅れまたは他の従来のトルク低減技術を使用することにより要望通りさらに軽減され得る。
【００４２】
ＤＣＣＯモード動作は、駆動系へトルクを供給するために内燃エンジンと電気モータの両方を使用するハイブリッド車両に使用され得るということを理解すべきである。ＤＣＣＯ動作モードの使用は、電気モータを給電し得る電池を充電するためにより大きなトルクが捧げられ得るようにする。電池からのエネルギーはまた、エアコンなどのアクセサリを駆動するために使用され得るので、エアコンの動作はＤＣＣＯモード動作に影響を与えない。ＤＣＣＯモード動作はまた、始動／停止（すなわち運転サイクル中にエンジンが自動的にターンオフされる）能力を有する車両に使用され得る。後者の場合、ＤＣＣＯモード動作は、連続的エンジン動作を維持する必要性がもはや無いのでエンジンアイドルまたは低エンジン速度に維持され得る。
【００４３】
ＤＣＣＯモードから通常トルク送出モードへ遷移するために使用される遷移制御規則および戦略は、トルク要求の性質とエンジン設計者により選択されるＮＶＨ／性能トレードオフとの両方に基づき広範に変わり得る。いくつかの代表的遷移戦略について図２のフローチャートを参照して以下に論述する。
【００４４】
遷移戦略はトルク要求の性質に基づき著しく変わり得る。例えば、運転手が加速ペダルを強く押す（本明細書では時に「ペダルストンプ」と呼ばれる）と、即時トルク供給が最も重要であるということと、過渡的ＮＶＨ懸念はそれ程の懸念ではないとみなされ得るということとが推定され得る。したがって、トルク要求がペダルストンプに応答すると、図２のボックス３０５および３０８により表されるように、コントローラは最も早い利用可能機会に気筒のすべてを活性化し、全（または最大利用可能）動力で気筒を直ちに作動し得る。
【００４５】
コントローラはまた、ボックス３１１により表されるように所望吸気マニホールド圧力を判断する。次に、所望圧力は、ボックス３１４により表されるように実際（現在）のマニホールド圧力と比較され得る。上述のスロットル漏洩問題のおかげで、現在のマニホールド圧力は非常にしばしば（しかし常にではなく）所望マニホールド圧力より高くなる。現在のマニホールド圧力が所望マニホールド圧力以下であれば、気筒は所望トルクを供給するために適切に活性化され得る。エンジンコントローラがスキップ点火エンジン動作を支援する場合、トルクはスキップ点火制御または全気筒動作（ボックス３１７により表されるようにトルク要求の性質に基づき適切であればどちらでも）を使用することにより供給され得る。または、現在のマニホールド圧力が所望マニホールド圧力より高けれれば、ボックス３２０から下る「イエス」分岐により表されるように、説明した遷移技術のうちのいくつかが採用され得る。
【００４６】
上述のように、マニホールド圧力はいくつかまたはすべての気筒内に空気をポンピングすることにより引き下げられ得る。ＮＶＨ問題は通常、いかなる気筒も点火する前にマニホールド圧力を所望レベルまで下げることにより軽減され得る。しかし、気筒内に空気をポンピングすることによりマニホールド圧力が下げられるのを待つことは本質的に、トルク供給の遅延を導入する。ポンピング遅延の長さは、現在のエンジン速度と、現在のマニホールド圧力と所望マニホールド圧力との差異との両方に応じて変化することになる。通常、遅延は比較的短いので、多くの状況では、ボックス３２０から下る「イエス」分岐により表されるように１つまたは複数の気筒内に空気をポンピングすることによりマニホールド圧力が目標レベルへ下げられるまでトルク供給を遅延することが適切かもしれない。他の状況では、できるだけ早くトルク供給を開始することが望ましいかもしれない。このような状況では、エンジンは、ボックス３２３により表されるようにマニホールド圧力が所望レベルへ下げられるまでスキップ作業サイクル中に気筒内に空気をポンピングする一方で所望トルクを供給するためにスキップ点火モードで作動され得る。所望マニホールド圧力が達成されると（チェック３２６により表される）、ボックス３２９により表されるように、所望トルクは、全気筒動作、スキップ点火動作、または低減排気量動作を含む任意の所望手法を使用することにより供給され得る。スキップ点火動作が所望トルクを供給するために使用される場合、気筒は、所望マニホールド圧力が達成されるとスキップ作業サイクル中に好適に非活性化される。
【００４７】
「遷移中にスキップ点火動作を使用することの利点は、エンジンのトルク出力を低下するために発火遅れなどの燃料非効率的技術を必要とすることなくまたはそれを使用する必要性を低減することなく所望レベルのトルクが供給され得るということである」ということは明らかである。スキップ作業サイクル中に気筒内に空気をポンピングすることは、スキップ作業サイクル中に気筒非活性化によるスキップ点火を使用することにより発生し得るマニホールド圧力をより迅速に下げる利点を有する。
【００４８】
説明した空気ポンピング手法によるスキップ点火は、適切ならば、ＮＶＨ問題をさらに低減するために他のトルク管理戦略と結合され得るということを理解すべきである。例えば、可変バルブリフトを容易にするエンジンでは、バルブリフトは、ＮＶＨ懸念をさらに低減するためにスキップ点火／空気ポンピングと併せて修正され得る。別の例では、発火遅れもまた、トルク供給をさらに管理するために適切ならば使用され得る。したがって、空気ポンピングによるスキップ点火は、多種多様な用途において、そしてＤＣＣＯ動作から遷移する際にＮＶＨ懸念を軽減するのを助ける多種多様な他のトルク管理戦略と併せて、利用され得るツールであるということは明らかである。
【００４９】
スキップ点火動作について主として説明したが、「いくぶん同様な恩恵は、遷移中に第１の組の気筒が作動（点火）され第２の組の気筒は空気をポンピングする可変排気量型手法を使用することにより得られ得る」ということを理解すべきである。さらに他の実施形態では、第１の組の気筒が（遷移中に）スキップ点火モードで作動され得、一方第２の組の気筒は遷移中に空気をポンピングし得る。すなわち、スキップ点火組内の気筒は、当該組内のスキップされた気筒内への空気ポンピングの有無にかかわらず遷移中に選択的に点火され選択的にスキップされ得る。
【００５０】
ボックス３２０へ戻ると、ボックス３２０からの「イエス」分岐により表されるように、トルク供給が始まる前に１つまたは複数の気筒内へ空気をポンピングすることにより吸気マニホールド圧力の空気が所望レベルまで低下され得るようにトルク供給が十分に遅延され得る時があり得る。この場合、コントローラはポンプサイクル（ボックス３３２では「ＤＦＣＯ作業サイクル」と呼ばれる）の数を判断し得る。次に、空気は、ボックス３３５により表されるように、判断された作業サイクルの数の間１つまたは複数の気筒内にポンピングされ、この時点で、エンジンは所望トルクを供給するために所望通りに作動され得る。
【００５１】
図２のフローチャートは別個の経路としてＤＦＣＯポンピングと空気ポンピングによるスキップ点火とを示すが、他の状況では、２つの手法は様々なハイブリッド手法において一緒に（および／または他のトルク管理方式と併せて）使用され得るということを理解すべきである。例えば、いくつかの状況では、短期間の間（例えば１エンジンサイクルの間）すべての気筒内に空気をポンピングし、その後マニホールド圧力が所望レベルへ下げられるまで空気ポンピングモードによるスキップ点火で動作することが望ましいかもしれない。このような手法は、トルク供給が始まるまで遅延を短縮し得る一方で、空気ポンピングモードによるスキップ点火に直ちに入ることと比較していくつかのＮＶＨ影響を恐らく軽減し得る。
【００５２】
当業者により理解されるように、エンジン内への大量の空気のポンピングは触媒コンバータを飽和させ、これにより潜在的排出物懸念を生じ得る。したがって、いくつかの状況では、排気物懸念が現在燃料カットオフＤＦＣＯの使用を制限するやり方と同様に、排出物懸念はＤＣＣＯ動作から所望動作状態への遷移中に使用され得る空気ポンピング作業サイクルの数を制限し得る。しかし、ほぼすべての場合においてＤＣＣＯの使用はＤＦＣＯとは対照的に燃料が必要でない期間を延長しこれにより燃料効率を改善するということは明らかである。説明した空気ポンピング手法によるスキップ点火は、吸気マニホールド圧力を所望レベルまで下げるために必要とされるスキップ作業サイクルの数を低減する追加の利点を有する。これは、点火作業サイクルが通常、空気ポンピング作業サイクルとしてほぼ同じ量の空気を吸い込むためである。
【００５３】
記載の実施形態のいくつかでは、コントローラは、マニホールド圧力を所望レベルまで下げるのに必要とされる空気ポンピング（および／または点火される）作業サイクルの数を予め判断する。これは、マニホールド充填および縮小動力学が比較的容易に特徴付けられ得るので非常に実用的である。いくつかの実施形態では、空気ポンピング作業サイクルの適切な数、および／または任意の現在および標的エンジン状態を所与とした使用に好適な空気ポンピングによるスキップ点火遷移シーケンスは、参照テーブルの使用により発見され得る。他の実施形態では、空気ポンピング作業サイクルおよび／または空気ポンピング遷移シーケンスによるスキップ点火の必要数は遷移時に動的に計算され得る。さらに他の実施形態では、所定シーケンスが、適切なＤＦＣＯ遅延または空気ポンピング遷移シーケンスによるスキップ点火を定義するために使用され得る。
【００５４】
ＤＣＣＯからアイドル動作へ遷移することはしばしばトルク要求の特別な場合と考えられ得る。図３は、ＤＣＣＯからアイドル状態へ遷移する非排他的方法を示すフローチャートである。上に論述したように、ＤＣＣＯからアイドル状態への遷移を開始し得る多種多様なトリガが存在する。１つの一般的トリガは、ボックス４０３により表されるようにエンジン速度がＤＣＣＯ退出閾値を下回るときである。いくつかの実施形態では、ボックス４０６により表されるように別のトリガは車速に基づき得る。異なる実施形態では、ボックス４０９により表されるように様々な他のアイドルトリガも存在し得る。一般的に、ボックス４１１により表されるように、ＤＣＣＯ動作は遷移トリガに行き付くまでまたはエンジンがターンオフされるまで続くことになる。
【００５５】
通常、アイドル状態への遷移が命じられると、コントローラは、いかなる気筒点火も始まる前に吸気マニホールドを所望アイドルマニホールド圧力までポンプダウンする時間が有る。したがって、示された実施形態では、アイドル遷移がトリガされると、制御論理は、ボックス４１５により表されるようにマニホールド圧力を所望標的圧まで下げるのに必要とされる空気ポンピング作業サイクルの数を判断する。いくつかの実施形態では、現在のマニホールド圧力および／またはエンジン速度など１つまたは２つの単純指標に基づき空気ポンピング作業サイクルの数を定義するために参照テーブルが使用され得る。次に、ボックス４１８により表されるように、気筒は、指定数の作業サイクルの間空気をポンピングしマニホールド圧力を所望レベルまで下げるために活性化される。その後、ボックス４２１により表されるように、エンジンは通常アイドル動作モードへ遷移し得る。
【００５６】
他の実施形態では、デフォルトの固定数の空気ポンピング作業サイクルは、規定判定基準が満たされる限りＤＣＣＯからアイドル状態への遷移が命じられればいつでも使用され得る。
【００５７】
上述のように、本出願人は内燃エンジンの燃料効率を改善するのに良く適した動的スキップ点火エンジン制御技術を開発した。一般的に、スキップ点火エンジン制御は選択点火機会中にいくつか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、例えば、特定の気筒が１点火機会中に点火され得、そして次の点火機会中にスキップされ、そして次の点火機会中に選択的にスキップまたは点火され得る。スキップ点火エンジン動作は、固定組の気筒がいくつかの低負荷動作条件中にほぼ同時に非活性化されるとともに、エンジンが同じ排気量を維持する限り非活性化状態のままである従来の可変排気量エンジン制御とは区別される。従来の可変排気量制御では、特定気筒点火のシーケンスは常に、エンジンが同じ排気量モードに留まる限りエンジンサイクル毎に全く同じとなるが、一方、スキップ点火動作中はしばしばそうはならない。例えば、８気筒可変排気量エンジンは、残りの４気筒だけを使用して動作するように気筒の半数（すなわち４気筒）を非活性化し得る。今日入手可能な市販可変排気量エンジンは通常、２つだけまたは最大３つの固定排気量モードを支援する。
【００５８】
一般的に、スキップ点火エンジン動作は、スキップ点火動作が少なくともいくつかの実効排気量（同じ気筒が各エンジンサイクルに必ずしも点火およびスキップされない）を含むので、従来の可変排気量手法を使用することにより可能なものより微細な有効排気量制御を容易にする。例えば、４気筒エンジン内の２つおきの気筒を点火することは、全エンジン排気量の３分の１の実効排気量（一組の気筒を非活性化するだけでは得られない分数的排気量）を供給するだろう。
【００５９】
動的スキップ点火により、点火判断は、所定点火パターンを単に使用することとは対照的に、点火機会毎ベースで行なわれ得る。一例として、代表的動的スキップ点火コントローラが米国特許第８，０９９，２２４号明細書と第９，０８６，０２０号明細書に記載されており、その両方を参照により本明細書に援用する。
【００６０】
スキップ点火モードで動作する際、気筒は通常、ポンピング損失を低減するためにスキップ作業サイクル中に非活性化されるが、既に論述したように、スキップ作業サイクルが空気をポンピングし得るケースがある。したがって、動的スキップ点火モードで動作するように構成されたエンジンは好適には、気筒のそれぞれを非活性化するのに好適なハードウェアを有する。この気筒非活性化ハードウェアは説明した減速気筒カットオフを支援するのを助けるために使用され得る。
【００６１】
本出願人は様々なスキップ点火コントローラについて既に説明した。本発明を実施するのに好適なスキップ点火コントローラ１０が図４に機能的に示される。図示のスキップ点火コントローラ１０はトルク計算器２０、点火比判断ユニット４０、遷移調整ユニット４５、点火タイミング判断ユニット５０およびパワートレインパラメータ調整モジュール６０を含む。トルク計算器２０は加速ペダル位置（ＡＰＰ）センサ８０を介し運転手要求トルクを取得し得る。例示目的のために、スキップ点火コントローラ１０は、実際のエンジン設定を指揮するエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）７０とは別個に示される。しかし、多くの実施形態ではスキップ点火コントローラ１０の機能はＥＣＵ７０内に取り込まれ得るということを理解すべきである。実際、ＥＣＵまたはパワートレイン制御ユニット内へのスキップ点火コントローラの取り込みは一般的実施形態であると予想される。
【００６２】
図１〜３に関して上に説明した制御方法はＥＣＵにより指示されるように構成される。スキップ点火遷移および動作はスキップ点火コントローラ１０により指示され得る。
【００６３】
ＤＣＣＯモード動作の特徴は、スロットルブレードが閉じられすべてのエンジン気筒が非活性化され得るので吸気マニホールド内への空気流がほとんど無いということである。このエンジン状態は、エンジン診断を行うための独自条件を提供する。特に、空気取り入れ系の中断に起因する空気漏洩はスロットルブレードが閉じられすべての気筒が非活性化されたＭＡＰの変化率を監視することにより診断され得る。ＭＡＰの変化率の増加（すなわち、予想より速い吸気マニホールド充填）は空気取り入れ系漏洩を示す。吸気マニホールドが予想より速く充填しているということが判断されると、診断エラーコードまたは他の好適な警報信号がエンジンコントローラ、エンジン診断法モジュールまたは他の好適な装置へ提供され得る。
【００６４】
ＤＣＣＯモードはまた、正しいバルブ非活性化を検証するための診断窓を提供する。正しく動作するＤＣＣＯモードはエンジンから排気系内へのすべてのガス流を停止させる。気筒の非活性化に失敗すれば、空気が排気系内にポンピングされる。気筒内への未燃焼空気ポンピングに関連する排気系内の過剰酸素は排気システム酸素モニタにより検知され得る。このような過剰酸素が排気システム内で検知されると、診断エラーコードまたは他の好適な警報信号がエンジンコントローラ、エンジン診断法モジュールまたは他の好適な装置へ提供され得る。
【００６５】
ＤＣＣＯモード中に行われ得る別の診断は漏洩に関し排気システムを試験することである。排気系漏洩の存在下で、酸素センサはＤＣＣＯ中の酸素レベルの増加を感知するだろう。酸素レベル増大の大きさは気筒非活性化故障に関連するものより恐らく小さいだろう。その事象タイミング行動もまた異なるだろう。これは、排気系漏洩が連続的酸素流入を有し、一方、ポンピング気筒は気筒排気行程中に排気系内に酸素を導入するだけであるためである。したがって、ベースライン値に対する感知酸素レベルの時間的行動を解析することにより、排気系漏洩は気筒非活性化故障とは区別され得る。このような排気漏洩が検知されると、診断エラーコードまたは他の好適な警報信号がエンジンコントローラ、エンジン診断法モジュールまたは他の好適な装置へ提供され得る。
【００６６】
これらの故障、空気取り入れ系内への空気漏洩、排気系内への空気漏洩または気筒非活性化故障のうちの任意のものの検出は指標により運転手へ任意選択的にシグナリングされ得るので、運転手はその問題に気付き、適切な是正処置を取リ得る。
【００６７】
いくつかの特定の実施形態および遷移戦略だけが詳細に説明されたが、本発明は本発明の精神また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ということを理解すべきである。説明したアルゴリズムは、プログラマブル論理またはディスクリート論理で、エンジン制御ユニットまたはパワートレイン制御モジュールまたは他の処理ユニットに関連するプロセッサ上で実行するソフトウェアコードを使用して実装され得る。説明した手法は複数の作業室を有するエンジン上で使用するのに特によく適しているが、同じ手法は単気筒エンジン上で同様に使用され得る。したがって、本実施例は例示的であって限定的でないと考えるべきであり、本発明は本明細書に記載された詳細に限定されなく、添付された請求項の範囲およびその等価物内で修正され得る。
【００６８】
本明細書で使用されるように、用語「モジュール」は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、電子回路、１つまたは複数のソフトウェアまたはファームウェアプログラムを実行するプロセッサ（共有、専用化、またはグループ）およびメモリ、組み合せ論理回路、および／または説明した機能を提供する他の好適な部品を指す。
【００６９】
これまでの説明は本来例示的に過ぎなく、本開示、用途、または使用を制限するように意図されていない。添付図面を通じ当該参照符号は同様なまたは対応する部品および特徴を示すということを理解すべきである。したがって、本実施例は例示的であって限定的でないと考えるべきであり、本発明は本明細書に記載された詳細に限定されなく、添付された請求項の範囲およびその等価物内で修正され得る。
【図１】
2018512534.tif 000003
【図２】
2018512534.tif 000004
【図３】
2018512534.tif 000005
【図４】
2018512534.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月9日(2017.11.9)
【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】
クランク軸、吸気マニホールドおよび複数の作業室を有するエンジンを作動する方法であって、
前記エンジンの動作中：前記作業室のいずれも点火されないように、そして前記クランク軸が回転すると空気が前記作業室内にポンピングされないように無エンジントルク要求に応じて前記作業室のすべてを非活性化する工程と、
前記作業室のすべての前記非活性化に続いて、前記作業室のうちの少なくともいくつかを再活性化し、一連の空気ポンピング作業サイクル中に前記再活性化されたシリンダ内に空気をポンプ注入しこれにより前記吸気マニホールド内の圧力を低減する工程であって、前記再活性化されたシリンダは前記空気ポンプ注入作業サイクル中に点火されない、工程と、
前記エンジンに前記要求トルクを供給させるために少なくとも複数の前記空気ポンピング作業サイクルが実行された後だけ少なくともいくつかの作業サイクルを開始する工程であって、これにより、前記作業室のすべての前記非活性化後に前記第１の点火作動サイクルが始まる時の吸気マニホールド圧が前記一連の空気ポンプ注入作業サイクルの最初の直前の吸気マニホールド圧より低くなる、工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
クランク軸、吸気マニホールドおよび複数の作業室を有するエンジンを作動する方法であって、
前記エンジンの動作中：前記作業室のいずれも点火されないように、そして前記クランク軸が回転すると空気が前記作業室内にポンプ注入されないように前記作業室のすべてを非活性化する工程と、
前記作業室のすべての非活性化に続いて、前記エンジンを空気ポンピングスキップ点火動作モードで作動する工程であって、このモードでは、いくつかの作業サイクルは、燃料を供給され点火される活性状態作業サイクルであり、いくつかの作業サイクルは、前記空気ポンピングスキップ点火動作モードの始めに存在したマニホールド圧力に対して前記マニホールド圧力を下げるのを助けるために点火すること無しに空気が関連作業室を通してポンプ注入される空気ポンピング作業サイクルである、工程と、
前記マニホールド圧力が目標レベルへ下げられた後、前記エンジンを全シリンダ動作モードで作動する工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、活性状態作業サイクルの割合が前記空気ポンピングスキップ点火動作モードでは動作中徐々に増加されることを特徴とする方法。
【請求項４】
クランク軸、吸気マニホールドおよび複数の作業室を有するエンジンを作動する方法であって、
前記エンジンの動作中：前記作業室のいずれも点火されないように、そして前記クランク軸が回転すると空気が前記作業室内にポンピングされないように前記作業室のすべてを非活性化する工程と、
前記作業室のすべての非活性化に続いて、前記エンジンを空気ポンピングスキップ点火動作モードで作動する工程であって、このモードでは、いくつかの作業サイクルは、燃料を供給され点火される活性状態作業サイクルであり、いくつかの作業サイクルは、前記空気ポンピングスキップ点火動作モードの始めに存在したマニホールド圧力に対して前記マニホールド圧力を下げるのを助けるために点火すること無しに空気が関連作業室内にポンピングされる空気ポンピング作業サイクルである、工程と、
前記マニホールド圧力が下げられた後、前記エンジンを気筒非活性化スキップ点火動作モードで作動する工程であって、このモードでは、いくつかの作業サイクルは燃料を供給され点火される活性状態作業サイクルであり、いくつかの作業サイクルは、前記スキップ作業サイクル中に前記非活性化された作業室内に空気がポンピングされないように関連作業室が非活性化されるスキップ作業サイクルである、工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、前記空気ポンピングスキップ点火動作モードでは、第１の組の前記気筒はスキップ点火モードで作動され、第２の組の前記気筒は空気ポンピングモードで作動されることを特徴とする方法。
【請求項６】
クランク軸、吸気マニホールドおよび複数の作業室を有するエンジンを作動する方法であって、
前記エンジンの動作中：前記作業室のいずれも点火されないように、そして前記クランク軸が回転すると空気が前記作業室内にポンピングされないように前記作業室のすべてを非活性化する工程と、
前記作業室のすべての非活性化に続いて、前記エンジンを空気ポンピングスキップ点火動作モードで作動する工程であって、このモードでは、いくつかの作業サイクルは、燃料を供給され点火される活性状態作業サイクルであり、いくつかの作業サイクルは、前記空気ポンピングスキップ点火動作モードの始めに存在したマニホールド圧力に対して前記マニホールド圧力を下げるのを助けるために点火すること無しに空気が関連作業室内にポンピングされる空気ポンピング作業サイクルであり、いくつかの作業サイクルは無点火または空気がポンピングされない非活性化状態のままである、工程と、
前記マニホールド圧力が下げられた後、前記エンジンを気筒非活性化スキップ点火動作モードで作動する工程であって、このモードでは、いくつかの作業サイクルは燃料を供給され点火される活性状態作業サイクルであり、いくつかの作業サイクルは、前記スキップ作業サイクル中に前記非活性化された作業室内に空気がポンピングされないように関連作業室が非活性化されるスキップ作業サイクルである、工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法において、前記作業室のすべての前記非活性化後の前記第１の点火作業サイクルの前に発生する前記一連の空気ポンピング作業サイクル中の空気ポンピング作業サイクルの数は前記作業室の数の１〜４倍の範囲内であることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法において、前記吸気マニホールド圧力は、前記作業室のすべての前記非活性化後に前記第１の点火作業サイクルが始まる前に０．４バール未満の圧力へ低減されることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一項に記載の方法において、前記作業室のすべてを非活性化する際にまたは前記気筒のすべてが車速とエンジン速度間の結合を低減するために非活性化される間に駆動系スリップを増加する工程をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか一項に記載の方法において、前記作業室の少なくともいくつかの前記再活性化はトルク要求に応じて行われることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法において、前記トルク要求は、前記エンジンに全気筒非活性化モードからアイドルモードへ遷移するように指示するアイドルトルク要求であることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の方法において、前記トルク要求は、加速ペダルチップインと補助動力の要求とのうちの少なくとも１つに応じることを特徴とする方法。
【請求項１３】
いくつかの作業サイクルが開始され他の作業サイクルはスキップされるスキップ点火手法を使用することによりエンジンを第１の動作モードから全気筒カットオフ動作モードへ遷移させる方法であって、
開始される前記作業サイクルの割合を閾値点火比へ徐々に低減する工程と、
前記閾値点火比に到達後に前記作業室のすべてを非活性化する工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法において、前記閾値点火比は０．１２〜０．４の範囲内であることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載の方法において、前記第１の動作モードは全気筒点火モードであることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１３または１４に記載の方法において、前記第１の動作モードはスキップ点火動作モードであることを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１３乃至１６の何れか一項に記載の方法において、点火されない前記作業サイクルの割合の前記緩やかな低下中に前記点火されない作業サイクルに関連する前記作業室は前記点火されない前記作業サイクル中に非活性化されることを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１３に記載の方法において、点火されない前記作業サイクルの割合の前記緩やかな低下中に前記点火されない作業サイクルに関連する前記作業室は前記点火されない前記作業サイクル中に非活性化されることを特徴とする方法。
【請求項１９】
エアコンと、クランク軸と複数の作業室とを有するエンジンとを有する車両を運転する方法であって、
前記車両の運転中：いくつかの時点で、前記作業室のいずれも点火されないように、そして前記クランク軸が回転すると空気が前記作業室内にポンピングされないように前記作業室のすべてを非活性化する工程と、
他の時点で、前記エンジンをスキップ点火的やり方で作動させる工程と、
前記エンジンがすべての作業室を使用不能にする間前記エアコンの係合を禁止する工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
空気吸い込みマニホールド内への空気の導入を規制する空気スロットルを有するエンジン内の前記空気吸い込みマニホールド内への空気の漏洩を診断する方法であって、
前記エンジンを前記スロットルが閉じられたＤＣＣＯモードで作動する工程と、
前記エンジンを前記スロットルが閉じられた前記ＤＣＣＯモードで作動する一方で前記空気吸い込みマニホールド内のマニホールド圧力の変化率を監視する工程と、
前記スロットルを通り抜ける予想または受容可能漏洩を示す閾値をマニホールド圧力の前記変化率が越えるかどうかを判断する工程と、
前記マニホールド圧力の前記変化率が前記閾値を越えると判断されると潜在故障を示す工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２１】
気筒非活性化を容易にするエンジンであって排気系と前記排気系内の酸素の量を監視することができるセンサとを有するエンジン内の弁非活性化欠陥を診断する方法であって、
前記エンジンをＤＣＣＯモードで作動する工程と、
前記エンジンを前記ＤＣＣＯモードで作動する一方で前記排気系内の前記酸素の量の変化を監視する工程と、
前記排気系内の前記酸素の量の前記変化が気筒非活性化故障を示す可能性があるかどうかを判断する工程と、
前記排気系内の前記酸素の量の前記変化が気筒非活性化故障を示す可能性があると判断されると潜在的気筒非活性故障を示す工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２２】
排気系と前記排気系内の酸素の量を監視することができるセンサとを有するエンジン内の排気系漏洩を診断する方法であって、
前記エンジンをＤＣＣＯモードで作動する工程と、
前記エンジンを前記ＤＣＣＯモードで作動する一方で前記排気系内の前記酸素の量の変化を監視する工程と、
前記排気系内の前記酸素の量の前記変化が排気系漏洩故障を示す可能性があるかどうかを判断する工程と、
前記排気系内の前記酸素の量の前記変化が排気系漏洩故障を示す可能性があると判断されると潜在的排気系漏洩故障を示す工程と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項１乃至２２の何れか一項に記載の方法において、前記空気ポンピング作業サイクルは燃料を供給されないことを特徴とする方法。
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月13日(2017.11.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【国際調査報告】
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