CN113167189B - 管理挡位变换期间发动机点火分数的变化 - Google Patents

Abstract

描述了用于协调结合变速器变换一起发生的点火分数转变的方法和控制器。在一些实施例中，当预期变速器变换到目标挡位时，确定在完成该变换之后期望使用的目标点火分数。在选定的情况下，在变换到该目标挡位之前发起到该目标点火分数的变化。优选地在该变换的惯性/速度阶段之前完成到该目标点火分数的转变。在其他实施例中，响应于预期的变速器变换，该发动机转变到全缸操作或其他合适的过渡点火分数。在该变换完成之后，进行到目标点火分数的转变。所描述的方法非常适合于在该发动机的跳过点火式操作或其他气缸输出水平调制操作期间使用，并且在升挡期间尤其有益。

Description

管理挡位变换期间发动机点火分数的变化

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年12月5日提交的美国专利申请号16/210,710的优先权，该美国专利申请通过援引并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及用于管理变速器挡位变换期间发动机点火分数转变的方法和装置。一些所描述的实施例尤其非常适合于管理在发动机的跳过点火式操作或其他动态气缸输出水平调制操作期间发生的挡位变换期间的点火分数之间的转变。

背景技术

许多类型的内燃发动机的燃料效率可以通过改变发动机的排量来实质性地改善。这允许在需要时可获得最大扭矩，也可以在不需要最大扭矩时通过使用较小排量来显著地减少泵送损失并提高热力学效率。改变发动机的排量的最常见方法是基本上同时停用一组气缸。在这种方法中，不向停用的气缸输送燃料，并且只要这些气缸保持停用，就保持其相关联的进气阀和排气阀关闭。

改变发动机的有效排量的另一种发动机控制方法被称为“跳过点火式”发动机控制。通常，跳过点火式发动机控制设想在所选点火时机过程中选择性地跳过某些气缸的点火。跳过点火式发动机操作区别于传统的可变排量发动机控制，其中指定的一组气缸基本上同时停用并且只要发动机保持在相同的可变排量模式下就保持停用。因此，在可变排量模式下的操作期间，对于每个发动机循环而言特定气缸点火的次序总是完全相同(只要发动机保持在相同的排量模式下)，而在跳过点火式操作期间通常不是这样。例如，8缸可变排量发动机可以停用这些气缸中的一半(即，4个气缸)，使得该发动机仅使用剩余的4个气缸操作。现今可商购的可变排量发动机典型地仅支持两种或至多三种固定模式排量。相比之下，在跳过点火式发动机操作期间，发动机不限于在每个发动机循环对相同的一组气缸进行点火。例如，特定气缸可以在一个发动机循环期间被点火、然后可以在下一个发动机循环期间被跳过、并且然后在下一个发动机循环期间被选择性地跳过或点火。

通常，跳过点火式发动机操作有助于比使用传统的可变排量方法可能实现的更精细地控制有效发动机排量。例如，对4缸发动机中的每隔两个气缸进行点火将提供最大发动机排量的1/3的有效排量，这是通过简单地停用一组气缸所不能获得的分式排量。在概念上，使用跳过点火控制几乎可以获得任何有效排量，但在实践中大多数实施方式将操作限制于可用点火分数、序列或模式的集合。

许多跳过点火控制器被安排成提供可用点火模式、序列或点火分数的集合。在一些情况下，可用点火模式或分数的集合将根据各种操作参数而变化，诸如发动机负载、发动机速度和变速器挡位。通常，部分地基于它们的NVH特性来选择可用点火模式。必须管理点火分数水平之间的转变，以避免转变期间出现不可接受的NVH。特别地，点火分数的变化必须与其他发动机致动器协调，以实现平顺的点火分数转变。

申请人已经开发了一种被称为动态跳过点火的技术，其中逐气缸点火时机地作出点火决策。动态跳过点火的各个方面在许多专利中进行了描述，这些专利包括美国专利号7,954,474、7,886,715、7,849,835、7,577,511、8,099,224、8,131,445、8,131,447、8,616,181、8,701,628、9,086,020、9,328,672、9,387,849、9,399,964、9,512,794、9,745,905以及其他专利，这些专利中的每一个都通过援引并入本文。

在被称为多级跳过点火的一些应用中，被点火的单独工作循环可以有目的地以不同的气缸输出水平运行，即，有目的地使用不同的进气量和对应的燃料供给水平。举例来说，美国专利号9,399,964(其通过援引并入本文)描述了一些这样的方法。

在动态跳过点火中使用的单缸控制概念也可以应用于动态多充量水平发动机操作，其中所有气缸都被点火，但是单独的工作循环有目的地以不同的气缸输出水平运行。动态跳过点火和动态多充量水平发动机操作可以共同地被认为是不同类型的气缸输出水平调制发动机操作，其中每个工作循环的输出(例如，跳过/点火、高/低、跳过/高/低等)是在发动机操作期间典型地单缸逐工作循环地(逐点火时机地)动态确定的。

当考虑使用多个非零点火水平时(例如，在发动机的多级跳过点火或多充量水平操作期间)，考虑与将以高输出或参考输出进行点火的气缸的百分比或分数相关的有效点火分数通常是高效的。例如，如果一半气缸以完全点火输出的70％的气缸输出水平进行点火，并且另一半气缸以完全点火输出水平进行点火，则有效点火分数将是85％。在另一示例中，如果四分之一的气缸以完全点火输出的70％的气缸输出水平进行点火，另一四分之一以完全点火输出水平进行点火，并且另一半气缸被跳过，则有效点火分数将是42.5％。在又一示例中，如果使用传统的跳过点火式操作(即，对指定百分比的点火时机进行点火)，则有效点火分数可以代表实际进行点火的气缸的百分比。

我们已经观察到，在发动机的跳过点火式操作期间，有时在变速器变换期间可能发生不期望的NVH，尤其是在变速器变换期间有效点火分数变化时。本申请描述了许多控制方案，这些控制方案可以帮助减轻与点火分数变化相关联的不期望的NVH，这些点火分数变化的发生与挡位变换相关联或者在时间上在挡位变换附近。

发明内容

描述了用于协调结合变速器变换一起发生的点火分数转变的各种方法和控制器。在一方面，当预期变速器变换到目标挡位时，确定在完成该变换之后期望使用的目标点火分数。在选定的情况下，在变换到该目标挡位之前发起到该目标点火分数的变化。优选地在该变换的惯性/速度阶段之前完成到该目标点火分数的转变。所描述的方法非常适合于在该发动机的跳过点火式操作或其他气缸输出水平调制操作期间发生的开机升挡期间使用，并且在升挡期间尤其有益。

在一些实施例中，点火分数转变在挡位变换开始之前完成。在其他实施例中，点火分数转变可以与挡位变换的填充阶段和/或扭矩阶段的一部分重叠。

在另一方面，响应于预期的变速器变换，该发动机转变到全缸操作或其他合适的过渡点火分数。在该变换期间使用该过渡点火分数。在该变换完成之后，点火分数改变为目标点火分数，该目标点火分数是一旦已经完成该变换之后针对在该第二(目标)挡位的操作的优选操作性点火分数。过渡点火分数仅与该变换结合使用，并且被选择为具有比原始或目标点火分数更好的NVH特性。在一些实施例中，过渡点火分数是对应于全缸操作的“一”。

在另一方面，当确定需要进行点火分数转变时，发动机或跳过点火控制器将保持挡位变换消息/指示器发送到变速器控制器，以向该变速器控制器指示延迟变换状态。在一些实施例中，在该点火分数转变完成之后，明确地释放该保持挡位变换。在一些实施例中，在发送了该保持挡位变换指示器之后，直到通过发动机或跳过点火控制器发送不保持变换消息/指示器来释放该保持，才允许变速器进行变换。

附图说明

参考结合附图进行的以下描述可以最佳地理解本发明及其优点，在附图中：

图1是动力传动系控制系统的框图。

图2是展示了根据第一实施例的管理与挡位变换相关的点火分数转变的方法的流程图。

图3是展示了根据第二实施例的管理与挡位变换相关的点火分数转变的方法的流程图。

图4是展示了根据第三实施例的管理与挡位变换相关的点火分数转变的方法的流程图。

在附图中，相同的附图标记有时用于指定相同的结构要素。还应了解，附图中的描绘是图解的而不是按比例的。

具体实施方式

本发明总体上涉及管理与挡位变换相关联的点火分数转变。我们已经观察到，有时在变速器变换期间可能发生不期望的NVH，尤其是在变速器变换期间有效操作性点火分数变化(这在内燃发动机的跳过点火式操作和其他输出水平调制操作中很常见)时。本申请描述了许多控制方案，这些控制方案可以帮助减轻与点火分数变化相关联的不期望的NVH，这些点火分数变化的发生与挡位变换相关联或者在时间上在挡位变换附近。

许多现代动力传动系控制系统包括彼此完全独立操作的变速器控制器(TCU)和发动机控制器(ECU)。TCU通常确定变速器挡位变换何时是合适的、适当地指导变速器执行挡位变换、以及将其动作通知给其他车辆部件。TCU通常基于由ECU和指示车辆速度和加速器踏板位置的传感器提供的信息来作出决策。TCU通常还将广播有关其当前状态的信息，使得其他控制器(诸如ECU)可以在控制其相应设备时利用这种信息。由TCU广播的状态信息可以包括以下信息，诸如：实际(当前)挡位；目标挡位(当已经决定变换到不同的挡位时)；以及变换进行中指示器——其指示变速器当前正在进行变换挡位。这种信息可以通过诸如控制器局域网(CAN总线)等合适的车辆总线来广播。

图1是图解地展示了包括变速器控制单元(TCU)103和发动机控制单元(ECU)106的代表性的动力传动系控制模块(PCM)100的框图。TCU 103被配置为控制自动变速器104。ECU106被配置为控制发动机107，并且能够指导发动机的跳过点火式操作和/或其他气缸输出水平调制操作。在一些实施例中，ECU包括管理发动机的跳过点火式操作的专用的跳过点火控制块108。在所展示的实施例中，跳过点火控制块108实施动态跳过点火控制，该动态跳过点火控制可选地可以采用如一些并入的专利中所描述的形式。在其他实施例中，控制块108可以管理发动机的其他气缸输出水平调制(例如，点火水平调制发动机操作等)。ECU和TCU(以及其他车辆控制器)能够通过车辆总线109彼此通信。

如上所述，我们已经观察到，在挡位变换期间发生的点火分数变化有时可能导致不期望的NVH特性。挡位变换可能会在各种不同的操作条件下发生，并且NVH影响可能会随着变换的发生条件而显著变化。通常，存在升挡，即变速器变换到更高挡位，以及降挡，即变速器变换到更低挡位。当在适中的所请求功率水平下的跳过点火式发动机操作期间发生升挡时，通常期望与该变换相结合地增加操作性点火分数，以维持可接受的NVH特性，并且适当地在降低的发动机速度下维持一定程度上一致的功率输出。

典型的变换操作存在不同的阶段。出于该描述的目的，我们将考虑三个不同的感兴趣阶段，这些阶段被称为：(1)填充阶段；(2)扭矩阶段；以及(3)惯性或速度阶段。在开机升挡期间，这三个阶段通常以该顺序发生。然而，在其他类型的变换中，阶段的顺序可以变化和/或可以包括不同的(更多或更少)的阶段。在该示例中，填充阶段是指将液压装置加压到启用任何相关离合器所需的水平所需的时间段。扭矩阶段是指将与初始挡位和目标挡位相关联的离合器的容量调换的时段。即，变速器负载从与初始挡位相关联的离合器转移到与目标挡位相关联的离合器的时段。在扭矩阶段结束时，目标挡位离合器支撑整个负载，从而完全解除了初始挡位离合器的负载。惯性/速度阶段是目标挡位离合器的滑差逐渐减小到零(或其操作性滑差水平)从而使发动机速度与变速器的适当部件同步的时段。

各个变换阶段的正时可能会变化。举例来说，在一些实施方式中，填充阶段可以在150ms的数量级，扭矩阶段在200ms到300ms的数量级，并且惯性/速度阶段在300ms到600ms的数量级。

经验表明，在变换期间发生的与点火分数相关的NVH问题的性质和幅值可能会基于变换的性质和变换发生时发动机的状态而显著不同。因此，提出了各种不同的点火分数管理协议，并且所使用的特定管理协议可以基于任何特定变换的性质和变换发生时发动机的状态而不同。

在一个示例中，在开机升挡期间，在惯性/速度阶段期间发生的点火分数转变最容易受到NVH问题的影响。因此，在一些实施例中，注意最小化或消除在开机升挡的惯性/速度阶段期间将发生点火分数变化的可能性。接下来将参考图2至图4描述一些这样的方法。

在图2的实施例中，如框201所表示的，ECU 106(或其他跳过点火控制器或气缸输出调制控制器)监测由TCU 103提供的状态信息。这可以通过监听TCU在其上广播/传输信息的CAN总线或任何其他车辆总线或通信线路上的变速器状态更新来完成。每次ECU接收到变速器状态数据包时，ECU都会检查以确定TCU是否已经指示新的目标挡位(决策框204)。如果没有，ECU继续针对新目标挡位的指示进行监测。当ECU检测到TCU已经确认新的目标挡位时，ECU确定目标挡位和当前发动机状态是否指示将发生合格的开机升挡(框207)。

如框209所表示的，如果目标挡位变换反映了合格的开机升挡，则ECU确定目标点火分数，该目标点火分数是适合于目标挡位提供期望的发动机功率输出的点火分数(或有效点火分数)。应当理解，当发生开机升挡时，预期发动机速度会降低，这意味着点火时机的频率将降低。这样，当发动机在跳过点火模式下运行时，通常期望与升挡相结合地增加点火分数，以提供更一致的发动机功率输出并且将NVH维持在可接受的水平。当目标点火分数高于当前点火分数时(决策框211的“是”分支)，ECU命令转变到新的点火分数(框213)。在已经命令了点火分数转变后，逻辑继续监测CAN总线或其他适当的车辆总线或信号线，以获取来自TCU的进一步状态更新。并行地，进行到新的点火分数的转变。

从理论上讲，到新的点火分数的转变可以基本上实施为阶跃函数，其中在转变之前使用第一点火分数，并且在转变之后使用目标点火分数。然而，申请人已经发现，从初始点火分数更逐渐地转变到目标点火分数可以帮助减轻NVH。举例来说，在申请人的专利号9,086,020(P011A)、9,200,575(P029)、9,878,718(P057B)、10,094,313(P057X1)以及10,138,860(P054X1)中描述了一些点火分数转变管理方案，这些专利中的每一个通过援引并入本文。因此，在许多操作情况下，存在与点火分数之间的转变相关联的一定时间延迟。

实际上，完成点火分数转变所需的时间段通常小于与挡位变换相关联的时延。例如，在一些实施方式中，点火分数转变往往在发起点火分数转变的决策的大约250ms到400ms内完成。

如以上所讨论的，已经观察到，与在挡位变换期间发生的点火分数变化相关联的NVH问题主要对应于与惯性/速度阶段重叠的转变。在开机升挡中，惯性/速度阶段跟在填充阶段和扭矩阶段之后。如先前所指出的，与变速器变换的填充阶段相关联的典型时段可以在150ms的数量级，并且扭矩阶段可以在200ms到300ms的数量级。因此，在开机升挡中，TCU指示新的目标挡位与发起挡位变换的惯性阶段之间的延迟往往在350ms到450ms的数量级。因此，如果在确认目标挡位后不久就命令点火分数转变，则转变很有可能将在变换的惯性/速度阶段之前完成。因此，所描述的“立即发起点火分数转变”方法可以显著减轻与挡位变换相关联的与点火分数转变相关的NVH。

应当理解，如框211的“否”分支所表示的，在一些操作情况下，目标点火分数可以与当前点火分数相同。在这种情况下，点火分数可以保持恒定，直到变换结束(框215)。例如，在变速器升挡时扭矩请求为高的情况下，发动机在预期的变换之前可能处于全缸存在模式，并且因此目标点火分数将与当前点火分数相同。在另一示例中，可能在以下情况下发生变换：发动机被节流同时以特别平顺的点火分数(例如1/3的FF)操作，使得可以在升挡后通过简单地增加气缸扭矩分数来使用相同的点火分数。

如框218所表示的，当待定的变换不是合格的开机升挡时(如框207的“否”分支所表示的)，根据车辆的当前状态适当地管理点火分数。应当理解，不同情况下的降挡和升挡(不合格的升挡)的处理方式可以与以上针对合格的开机升挡所描述的不同，并且各种不同的点火分数管理方案可能适用于不同的操作条件。

在一个示例中，关机升挡可以具有与合格的开机升挡不同的点火管理策略。例如，在一些实施方式中，发动机可以转变到气缸切断模式(DCCO，减速气缸切断)，在该模式下，当车辆正在滑行下坡时，所有气缸均被停用(即，没有气缸被点火)——并且可能不需要与变换相结合地转出DCCO模式。在其他情况下，例如，当发动机正以跳过点火的方式在特别低的负载水平下操作时，可能期望在变换过程中保持当前点火分数，并且在变换完成之后适当地调整点火分数。可替代地，在这种情况下，可能期望允许点火分数在变换期间转变，因为气缸扭矩分数可能足够低以至于NVH不会被认为是个问题。这种“低负载”处理的触发因素可能会变化——例如，如果加速器踏板位置小于指定的百分比(例如，8％)或低于指定的百分比并且倾向于更低。

在另一个示例中，如果在TCU指示升挡时发动机正以高扭矩输出操作，则所有气缸都可能正在运行(即，点火分数为1)，并且因此可能不需要与变换相结合地改变点火分数。

类似地，当要变换至更低挡位(即，降挡)时，可以采用稍微不同的控制逻辑。在一些操作情况下，可能期望在目标挡位中使用更低的点火分数。在这种情况下，当前点火分数将能够传递新的(目标)点火分数下的期望扭矩，并且由于更低的挡位将具有更高的发动机速度，因此如果在变速器首次转变到新的发动机速度时仍然使用当前点火分数，则NVH不太可能成为问题。因此，点火分数可以保持在当前水平，直到变换完成为止。在变换完成之后，可以使用正常的跳过点火控制来激发适合于在新挡位的操作的任何点火分数变化。

应注意的是，在其他实施例中，上文关于合格的开机升挡描述的立即改变点火分数方法也可以用于某些降挡。然而，由于发动机速度将增加，因此最典型地会与降挡相结合地减小点火分数。潜在缺点是在变换期间，由于点火分数转变，NVH可能会增加。为此，应当理解，在开机降挡中，惯性/速度阶段在扭矩阶段之前，因此在惯性/速度阶段开始之前，可能有很少的时间来完成点火分数变化。在这方面，开机降挡有点像滑行升挡(扭矩阶段在最后)。相反，滑行降挡更像是开机升挡(惯性阶段在最后)。在前一种情况下，发动机已经想要朝变速器想要的方向前进(更高或更低的RPM)，因此TCM可以通过部分地释放待分离的离合器来立即开始惯性阶段。

接下来参考图3，将描述另一种变换点火分数管理方案。与在先前描述的实施例中一样，ECU 106监测由TCU 103提供的状态信息，并且确定何时确认了新的目标挡位(框204)。当目标挡位和当前操作条件许可时(框207)，ECU使得转变到指定的过渡点火分数(框231)。在该示例中，过渡点火分数为1(即，所有气缸都点火)。然后，维持过渡点火分数，直到变换操作结束(框234)。在变换完成之后，ECU确定适合在当前条件(例如，挡位、发动机速度、扭矩需求等)下使用的点火分数，并且指导转变到该新的点火分数(框237)。

在各种不同的情况下，这种两阶段转变过程具有潜在优点。例如，在诸如以上关于图2所讨论的合格的开机升挡的情况下，在变换之前转变到全缸操作使得在变换的惯性阶段期间发生全缸操作，有时可以进一步减少变换期间可感知的NVH。更具体地，已经观察到，当发动机在变换期间以跳过点火的方式操作时，与所有气缸都点火的情况相比往往有稍微更多的与变换相关联的NVH。据信，这可能至少部分地是由于相对于在使用全缸操作的相同操作条件下通常使用的空气充量，在跳过点火式操作期间发生更大的空气充量和对应的扭矩脉冲。由于全缸操作往往是最平顺的，因此通过在变换时转变到全缸操作、然后在变换完成之后转变到目标点火分数，可以获得稍微更低的NVH。在变换时转变到全缸操作的潜在缺点是它往往会增加燃料消耗。然而，由于变换往往只占整个驱动循环的相对较小的部分，因此发动机控制设计人员可能会选择接受较小的效率损失来换取减少NVH的可能性(或反之亦然)。

在其他实施方式中，可以在适当的情况下使用不同的过渡点火分数。例如，点火分数1/3、1/2和2/3往往相当平顺。因此，这种点火分数在一些情况下可以用作过渡点火分数，例如，当已知变换之前和之后的点火分数都不会/将不会超过过渡点火分数时。例如，如果点火分数在变换之前为1/5，并且预期在变换之后为1/4，则可以使用过渡点火分数1/3来代替全缸操作。在其他情况下，过渡点火分数可以是主要基于其NVH特性来选择的中间点火分数，而不管其是否高于初始点火分数和目标点火分数之一或两者。例如，如果与变换相关联的点火分数转变会将点火分数从2/5改变为3/5，则可能期望在变换期间使用中间过渡点火分数1/2。尽管给出了一些具体示例以帮助理解对过渡点火分数的使用，但是但应当理解，所使用的特定过渡点火分数以及使用这些特定过渡点火分数的特定操作条件可能会基于设计目标以及特定发动机的特性而大大不同。

考虑到全缸操作(或选定的其他过渡点火分数)往往比其他点火分数更平顺，因此可能期望结合各种其他变换条件(例如，选定的TCU发起的开机降挡、手动变换等)来使用类似的基于过渡点火分数的点火管理策略。

接下来参考图4，将描述另一种替代性的变换点火分数管理方案。该方法总体上类似于关于图2所描述的控制方案，不同之处在于TCU被设计为响应来自ECU的“保持变换”命令并且未经ECU许可不会发起变换。与在图2的实施例中一样，ECU 106监测由TCU 103提供的状态信息，并且确定何时确认了新的目标挡位。然后，ECU确定待定的变换是否是合格的变换，诸如开机升挡(框207)。如果是，则ECU确定用于与目标挡位结合使用的目标点火分数(框209)。如果目标点火分数不同于当前操作性点火分数(框211)，则ECU向TCU发出“保持变换”命令(框252)。当TCU接收到保持变换命令时，在该保持被释放之前，其不会发起到目标挡位的变换。并行地，ECU指导到目标点火分数的点火分数变化(框255)。在发生指定触发因素(例如，指定延迟时段到期、到目标点火分数的转变已经完成、或其他合适的触发因素)之后(框258)，ECU向TCU发出“不保持变换”命令(或以其他方式释放变换保持)，此时TCU可以实施到目标挡位的变换。这种明确保持变换的方法是非常保守的方法，因为它有助于确保直到任何期望的点火分数变化已经完成之后才会发生变换的惯性阶段(或者，如果需要的话，与变换的发起一起)。

保持变换方法也可以与上文参考图3所描述的点火分数转变管理方案结合使用，在该方案中，初始转变是转变到在变换期间使用的中间(过渡)点火分数，随后是在变换已经完成之后到期望的操作性(目标)点火分数的第二转变。

在参考图4描述的实施例中，ECU向TCU发送保持变换消息，该保持变换消息应该在TCU激发变换之前由ECU肯定地释放。然而，在其他实施例中，ECU可以发送“延迟变换”消息，该消息指示TCU将该变换延缓指定时间段(这可以是显式的或隐式的)，从而给ECU留出时间来实施任何所需要的点火分数转变。

上文阐述的以上描述主要适用于自动变速器(AT)和双离合器变速器(DCT)。然而，在对具有手动变速器(MT)的车辆进行跳过点火控制或其他动态点火水平调制控制的背景下，过渡点火分数或目标点火分数的推测选择可能也是有益的。在手动变速器的情况下，没有TCU广播其发起挡位变换的意图。然而，ECU可以从测量离合器接合和挡位变换位置的传感器确定状态信息，诸如当前挡位、目标挡位和变换进行中。

手动变速器变换呈现的挑战是，驾驶员通常会在压下离合器踏板的同时释放加速器踏板，而当离合器踏板首次被压下时，驾驶员的意图通常是未知的。例如，驾驶员可能意图升挡、降挡或保持在相同的挡位。进一步地，驾驶员意图的变换后加速器踏板响应通常是未知的。例如，驾驶员可能意图在离合器重新接合之后休息、滑行或剧烈加速。在一些实施例中，可能期望在离合器接合的任何时候切换到全缸操作，以准备适应这些不同的可能性。在变换完成之后，ECU或跳过点火控制器可以转变到适合与新挡位和变换后加速器踏板位置结合使用的点火分数。由于驾驶员在变换后通常会压下加速器踏板，因此在转变到新的点火分数之前将全缸操作保持短暂时段(例如，一秒钟的数量级)以便更好地了解驾驶员变换后的意图可能是有帮助的。转变到全缸操作的方法具有以下潜在优点：使发动机准备好应对各种不同的变换后情景中的任何一种。这种方法的折衷和潜在缺点是其燃料效率比可能期望的要低。因此，在一些实施例中，可能期望在手动变速器变换期间更主动地控制点火分数。

当通过驾驶员动作使离合器脱离接合以准备挡位变换时，发动机与变速器分离。因此，所需的唯一扭矩生成是将发动机保持在适当的速度，诸如空转速度或失速速度。因此，如果离合器未脱离接合太长时间，则可以使用DCCO。在另外的其他情况下，可以通过启用一个或多个气缸的进气门和排气门而不燃烧气缸中的燃料来降低发动机速度。这会将空气泵送通过发动机从而引起泵送损失，这比在DCCO模式下操作发动机时更快地减慢发动机的速度。大约在离合器重新接合时，跳过点火控制器可以将分数改变为新分数，该新分数至少部分地是使用新选择的挡位来选择的。以这种方式，在离合器脱离接合的同时完成所有点火分数转变，因此，传动系由于点火分数转变而产生的NVH最小化。

在降挡期间(同样，由变速箱位置的变化确定)，发动机可以在离合器脱离接合的时自动加速。为此，可以选择适当的点火密度以提供所需的扭矩，使得发动机速度与目标传动系速度相匹配。与离合器接合时相比，此处的选择将使用不同的标准，因为分数选择的NVH后果完全不同(因为没有振动可以顺着传动系传递)。一种可能性是根据扭矩请求和每气缸空气量来计算点火密度，从而得到任何产生的点火密度。与在升挡情况下一样，大约在离合器重新接合时，跳过点火控制器可以将分数改变为新分数，该新分数至少部分地是使用目标挡位来选择的。

虽然仅详细描述了本发明的几个实施例，但是应当理解，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本发明可以以许多其他形式实施。例如，已经主要在跳过点火式操作的背景下描述了本发明，然而本发明同样适用于在点火水平调制发动机操作和其他类型的气缸输出水平调制期间发生的挡位变换。据信，相同的方法也可以用于管理与挡位变换相结合的可变排量发动机状态转变。而且，本发明可以与具有手动变速器和自动变速器两者的属性的自动手动变速器(AMT)一起使用。所描述的方法可以在各种动力传动系中实施，包括结合汽油发动机、柴油发动机或其他类型的内燃发动机的动力传动系；除了发动机之外还包括电动机的混合动力传动系等。

已经主要结合开机升挡对本发明进行了描述，因为这是据观察最容易受到由点火分数转变引起的NVH问题影响的变换类型。然而，应当明显的是，类似的技术可以用于解决与点火分数转变相关联的NVH问题，这些点火分数转变与任何类型的挡位变换一起发生和/或与在其他传动系部件中利用的离合器的使用相关联地发生。

尽管给出了一些具体示例以帮助理解本发明的使用，但是应当理解，所使用的特定点火管理方案以及使用这些特定点火管理方案的特定操作条件可能会基于设计目标以及特定发动机的特性而大大不同。因此，本实施例应当被考虑为说明性的而不是限制性的并且本发明不限于本文给出的细节，但可以在随附权利要求的范围和等效物内修改。

Claims (20)

1.一种在变速器挡位变化期间管理具有内燃发动机和变速器的动力传动系的方法，该方法包括：

接收建议的挡位变化的指示，该建议的挡位变化指示从第一变速器挡位变换到第二变速器挡位的意图，该第一变速器挡位是当前操作挡位；

响应于该建议的挡位变化的指示，确定作为当前操作性有效点火分数的第一有效点火分数是否适合在该建议的挡位变化完成之后与该第二变速器挡位联合使用；

当确定该当前操作性有效点火分数不适合在该挡位变化完成之后使用时，指导变化到适合在该建议的挡位变化完成之后与该第二变速器挡位联合使用的第二有效点火分数，该第二有效点火分数不同于该第一有效点火分数；以及

从该第一变速器挡位变换到该第二变速器挡位，其中，到该第二有效点火分数的变化发生在到该第二变速器挡位的变换完成之前，

其中，该建议的挡位变化的指示由变速器控制单元提供，并且该变速器控制单元控制从第一挡位到第二挡位的变换；并且

该建议的挡位变化的指示由能够指导该发动机的跳过点火式操作的发动机控制单元接收，该发动机控制单元被配置为接收建议的挡位变化的指示，确定该第二有效点火分数，并且指导到该第二有效点火分数的变化。

2.如权利要求1所述的方法，该方法是在该发动机的跳过点火式操作期间执行的。

3.如权利要求1或2所述的方法，该方法是在该发动机的气缸输出水平调制操作期间执行的。

4.如权利要求1或2所述的方法，其中，在该挡位变换的惯性阶段开始之前完成到该第二有效点火分数的变化。

5.如权利要求1或2所述的方法，其中，到该第二有效点火分数的变化与该挡位变换的填充阶段和扭矩阶段中的至少一个阶段的至少一部分重叠。

6.如权利要求1或2所述的方法，进一步包括在该挡位变换开始之前完成到该第二有效点火分数的变化。

7.如权利要求1或2所述的方法，该方法是在该发动机的跳过点火式操作期间发生的开机升挡期间执行的。

8.如权利要求1或2所述的方法，其中，该动力传动系具有控制该变速器的操作的相关联的变速器控制单元以及控制该发动机的操作的相关联的发动机控制单元，并且其中，该建议的挡位变化的指示由该变速器控制单元生成并且由该发动机控制单元接收，该方法进一步包括：

当确定该当前操作性有效点火分数不适合在该挡位变化完成之后使用时，从该发动机控制单元向该变速器控制单元发送保持变换指令；以及

在指定的延迟之后或在完成到第二有效点火分数的变化之后，从该发动机控制单元向该变速器控制单元发送变换OK指令；并且

其中，该变速器控制单元不允许在接收到该保持变换指令和该变换OK指令之间的时间段内发生挡位变换。

9.如权利要求1或2所述的方法，其中，该动力传动系具有控制该变速器的操作的相关联的变速器控制单元以及控制该发动机的操作的相关联的发动机控制单元，并且其中，该建议的挡位变化的指示由该变速器控制单元生成并且由该发动机控制单元接收，该方法进一步包括：

当确定该当前操作性有效点火分数不适合在该挡位变化完成之后使用时，从该发动机控制单元向该变速器控制单元发送延迟变换指令；并且

其中，该变速器控制单元响应于该延迟变换指令的接收而将该挡位变换的实施延迟指定时段。

10.一种在变速器挡位变化期间管理具有内燃发动机和变速器的动力传动系的方法，该方法包括：

当在该变速器处于第一挡位的情况下以第一有效点火分数操作该发动机时，确定新的期望操作挡位，该期望操作挡位是不同于该第一挡位的第二挡位，该第一有效点火分数是基于选定的当前操作参数针对在该第一挡位的操作的优选操作性点火分数；

响应于对新的期望操作挡位的确定，从该第一有效点火分数转变到第二有效点火分数，该第二有效点火分数不同于该第一有效点火分数；

从该第一挡位变换到该第二挡位，其中，在完成到该第二挡位的变换之前完成从该第一有效点火分数到该第二有效点火分数的转变；以及

仅在已经完成从该第一挡位到该第二挡位的变换之后才从该第二有效点火分数转变到第三有效点火分数，该第三有效点火分数不同于该第一有效点火分数和该第二有效点火分数，并且是一旦已经完成该变换之后针对在该第二挡位的操作的优选操作性点火分数；并且

其中，该第二有效点火分数具有优于该第一有效点火分数和该第三有效点火分数二者的NVH特性，并且在变换期间用于相对于通过在变换期间以该第三有效点火分数操作该发动机而生成的NVH来降低NVH。

11.如权利要求10所述的方法，其中，该第二有效点火分数高于该第一有效点火分数和该第三有效点火分数。

12.如权利要求10或11所述的方法，其中，在已经完成从该第一有效点火分数到该第二有效点火分数的转变之后发生到该第二挡位的变换。

13.如权利要求10或11所述的方法，其中，在该挡位变换的惯性阶段开始之前，完成从该第一有效点火分数到该第二有效点火分数的转变。

14.如权利要求10或11所述的方法，其中，该第二有效点火分数是一。

15.如权利要求10或11所述的方法，其中，该第二有效点火分数小于一但是大于该第一有效点火分数和该第三有效点火分数。

16.如权利要求10或11所述的方法，其中，该挡位变换是升挡，并且该第一有效点火分数是大于零且小于一的值。

17.如权利要求10或11所述的方法，进一步包括在转变到该第二有效点火分数之前确定该第三有效点火分数，该第三有效点火分数不同于该第一有效点火分数、并且是基于选定的预期变换后操作参数针对在该第二挡位的操作的优选操作性点火分数。

18.如权利要求17所述的方法，其中，到该第二有效点火分数的转变是对确定该第一有效点火分数不适合在该变换操作完成时使用的响应。

19.如权利要求10或11所述的方法，进一步包括当确定需要进行挡位变换时将保持挡位变换指示器设置为延迟变换状态，并且在转变到该第三有效点火分数之后将该保持挡位变换指示器设置为变换允许状态，其中，除非该保持挡位变换指示器处于该变换允许状态，否则变速器控制器将不允许该变速器从该第一挡位变换到该第二挡位。

20.如权利要求10或11所述的方法，进一步包括结合发起从该第一挡位到该第二挡位的变换将挡位变换进行中指示器设置为挡位变换进行中状态，并且在已经完成从该第一挡位到该第二挡位的变换之后释放该挡位变换进行中指示器，其中，在该挡位变换进行中指示器处于该挡位变换进行中状态时，不允许转变到该第三有效点火分数。