用基于能量的稳定策略稳定发动机状态选择的方法和设备

摘要

一种用于控制多模式动力传动系统的运行的方法包括周期性地确定第一功率成本和第二功率成本之间的功率成本差。这包括，响应于操作者扭矩请求在发动机运行在当前命令的发动机状态下的情况下确定与运行动力传动系统相关的第一功率成本，和响应于操作者扭矩请求在发动机运行在非命令发动机状态的情况下确定与期望动力传动系运行相关的第二功率成本。第一功率成本与第二功率成本相比，且周期性地确定第一功率成本和第二功率成本之间功率成本差的连续迭代被积分以确定积分功率成本差。在积分功率成本差大于临界值时命令转变到非命令发动机状态。

说明书

技术领域

本发明涉及采用多个扭矩产生装置和与之相关的动态系统控制的动力 传动系统。

背景技术

该部分仅仅提供与本发明有关的背景信息。因而，这种说明不构成对现 有技术的承认。

动力传动系统可以配置为将源自多个扭矩产生装置的扭矩通过扭矩传 递装置传递到可以联接到驱动系统的输出构件。这种动力传动系统包括混合 动力传动系统和增程式电动车系统。用于操作这种动力传动系统的控制系统 操作扭矩产生装置并应用(apply)变速器中的扭矩传递元件，以响应于操作 者所命令的输出扭矩请求而传递扭矩，同时考虑燃料经济性、排放、驾驶性 能和其他因素。示例性扭矩产生装置包括内燃发动机和非燃烧的扭矩机器。 非燃烧的扭矩机器可以包括电机，其操作为电动机或发电机，以独立于内燃 发动机输入的扭矩，产生对变速器的扭矩输入。扭矩机器可以将通过车辆驱 动系统传递的车辆动能转换为可储存在电能量存储装置中的电能，这被称为 再生操作。控制系统监测来自车辆和操作者的各种输入，且提供对混合动力 传动系的操作性控制，包括控制变速器操作状况和档位变换，控制扭矩产生 装置，且调节电能量存储装置和电机间的电功率互换，以管理变速器的输出， 包括扭矩和旋转速度。

用于管理内燃发动机在被供应燃料和未被供应燃料状态以及全汽缸和 汽缸停缸状态之间的转变以及稳定上述状态的已知方法包括，评估可用发动 机状态中的功率损耗差，其中在当前状态和目标状态之间的功率损耗差大于 临界功率损耗时会命令转变为新的发动机状态。在用于临界功率损耗的大值 被选择时，这会因功率损耗差在长持续时间内较小而无法得知转变的优点而 造成过稳定(over-stabilization)。在选择用于临界功率损耗的小值时，这会 造成稳定不足和发动机频繁转变。

发明内容

描述了一种多模式动力传动系统，该动力传动系统包括能运行在多个发 动机状态的内燃发动机。一种用于控制运行的方法包括，周期性地确定第一 功率成本和第二功率成本之间的功率成本差。这包括，响应于操作者扭矩请 求，确定与在发动机运行在当前命令的发动机状态下的情况下运行动力传动 系统相关的第一功率成本；和响应于操作者扭矩请求，确定与在发动机运行 在非命令发动机状态的情况下的期望动力传动系运行相关的第二功率成本。 将第一功率成本与第二功率成本相比，且周期性地确定的第一功率成本和第 二功率成本之间的功率成本差的连续迭代被积分以确定积分功率成本差。在 积分功率成本差大于临界值时，命令转变到非命令发动机状态。

根据本发明的一个方面，提出一种用于运行多模式动力传动系统的方法， 所述动力传动系统包括能在多个发动机状态运行的内燃发动机，方法包括：

周期性地确定第一功率成本和第二功率成本之间的功率成本差，包括：

响应于操作者扭矩请求，确定与在发动机运行于当前命令的发动机 状态的情况下运行动力传动系统相关的第一功率成本，

响应于操作者扭矩请求，确定与在发动机运行于非命令的发动机状 态的情况下的期望动力传动系运行相关的第二功率成本，且

将第一功率成本与第二功率成本比较；

将通过控制器对周期性地确定的第一功率成本和第二功率成本之间的 差的连续迭代进行积分，以确定经积分功率成本差；和

在经积分功率成本差大于临界值时，命令转变到所述非命令的发动机状 态。

优选地，其中发动机状态包括全汽缸状态、汽缸停用状态、全汽缸零燃 料状态，和汽缸停用/零燃料状态。

优选地，方法进一步包括，在第一功率成本大于第二功率成本时将经积 分功率成本差重设为零。

优选地，其中确定与在发动机运行于当前命令的发动机状态的情况下运 行动力传动系统相关的第一功率成本包括，响应于操作者扭矩请求，在发动 机运行在当前命令的发动机状态的情况下，确定与用于运行多模式动力传动 系统的燃料和电功率消耗相关的功率成本。

优选地，方法进一步包括在经积分功率成本差大于临界值时命令转变到 所述非命令的发动机状态。

优选地，方法进一步包括，从包括当前命令的发动机状态的初始发动机 状态转变到包括非命令发动机状态的最终发动机状态包括，执行包括运行想 法改变(achangeofmindoperation)的发动机状态转变逻辑过程。

优选地，其中执行包括运行想法改变的发动机状态转变逻辑过程包括， 从初始发动机状态转变到非约束的(uncommitted)发动机状态。

优选地，方法进一步包括，在非约束的发动机状态期间的转变尚未进行 很多(isnotfaradvanced)时，响应于运行状态的改变，从非约束的发动机 状态转变回到初始发动机状态。

优选地，其中运行状态的改变包括至加速器踏板的操作者输入的改变。

优选地，方法进一步包括，在非约束的发动机状态期间的转变已进行(is advanced)时，从非约束的发动机状态转变到稳定发动机状态。

优选地，其中转变到稳定发动机状态包括执行发动机歧管排空。

优选地，其中转变到稳定发动机状态包括在打开发动机阀之前断开对发 动机的燃料供应。

优选地，方法进一步包括在转变已进行且不存在运行状态的改变时，从 稳定发动机状态转变到最终发动机状态。

根据本发明的另一个方面，提出一种多模式动力传动系统，包括：

内燃发动机，可旋转地联接到电机械变速器，且被控制器控制；

内燃发动机，运行在多个发动机状态，

控制器，包括可执行代码，所述代码操作为：

周期性地确定第一功率成本和第二功率成本之间的功率成本差，包 括的代码运行为：

响应于操作者扭矩请求，确定与在发动机运行于当前命令的发 动机状态的情况下运行动力传动系统相关的第一功率成本，

响应于操作者扭矩请求，确定与在发动机运行于非命令的发动 机状态的情况下的期望动力传动系运行相关的第二功率成本，且

将第一功率成本与第二功率成本比较；

将通过控制器对周期性地确定的第一功率成本和第二功率成本之 间的差的连续迭代进行积分，以确定经积分功率成本差；和

在经积分功率成本差大于临界值时，命令转变到非命令的发动机状 态。

优选地，其中发动机状态包括全汽缸状态、汽缸停用状态、全汽缸零燃 料状态和汽缸停用/零燃料状态。

优选地，多模式动力传动系统进一步包括，所述控制器包括可执行代码， 所述代码运行为在第一功率成本大于第二功率成本时将经积分功率成本差 重设为零。

优选地，其中所述控制器包括可执行代码，所述代码运行为响应于操作 者扭矩请求确定与让发动机运行在当前命令的发动机状态的情况下运行动 力传动系统相关的功率成本，包括，控制器包括可执行代码，所述代码运行 为响应于操作者扭矩请求，确定与让发动机运行在命令的发动机状态的情况 下运行多模式动力传动系统的燃料和电功率消耗相关的功率成本。

优选地，多模式动力传动系统进一步包括，控制器包括可执行代码，所 述代码运行为在经积分功率成本差大于临界值时命令转变到非命令的发动 机状态。

优选地，多模式动力传动系统进一步包括，控制器包括可执行代码，所 述代码运行为从包括当前命令的发动机状态的初始发动机状态转变到包括 非命令发动机状态的最终发动机状态，包括，可执行代码运行为执行包括运 行想法改变的发动机状态转变逻辑过程。

在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能 容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。

附图说明

参考附图通过例子描述一个或多个实施例，其中:

图1示意性地示出了根据本发明的具有可旋转地联接到电机械变速器的 内燃发动机的动力传动系；

图2示意性地示出了根据本发明的用于确定用于示例性功率成本函数的 动力传动系统操作成本的分析框架，其参考图1所示的多模式动力传动系统 来描述；

图3示出了根据本发明的发动机状态稳定化过程，其用于使得针对多模 式变速器对其中一个发动机状态的选择稳定化。

图4-1、4-2和4-3每一个用图示显示了根据本发明采用发动机状态稳定 化过程的实施例的多模式动力传动系统的操作；和

图5示意性地显示了发动机状态转变逻辑过程，其采用参考图3所述的 发动机状态稳定化过程且包括操作想法改变。

具体实施方式

附图中的详细的描述和显示是对本发明的支持和描述，而本发明的范围 仅通过权利要求限定。尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述 但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明 的许多替换设计和实施例。

现在参见附图，其中出于仅显示一些示例性实施例的目的而不出于限制 本发明的目的显示了附图，图1示意性地示出了动力传动系10，其具有可旋 转地联接到电机械变速器14的内燃发动机12。发动机12的输出构件直接地、 通过干预离合器(interveningclutch)或通过干预变矩器装置联接到变速器 14的输入构件16。

第一电机20和第二电机22封装在壳体/接地部24中且操作性地连接在 输入构件16和与驱动系统90相互作用的变速器输出构件26之间。第一电 机20包括固定连接到变速器壳体24的环形定子30、支撑在可旋转转子毂 34上且随之旋转的环形转子32。高电压电池13、功率逆变器17和逆变器控 制器15操作性地经由传递导体41连接到定子30，以将第一电机20的运行 控制为电动机(其中存储的电功率通过电池13提供到定子30，或电功率可 在第二电机22用作发电机时通过道路提供)，和被控制为发电机(其中旋转 转子32的扭矩被转换为存储在电池13中的电功率，或被第二电机22使用)。 类似地，第二电机22包括固定连接到变速器壳体24的环形定子31、支撑在 可旋转转子毂35上的环形转子33。功率逆变器17经由传递导体43电连接 到定子31，以将第二电机22的运行控制为电动机和发电机。

变速器14分别包括第一和第二行星齿轮组40、50。行星齿轮组40具有 作为太阳齿轮42的第一构件、作为承载构件44的第二构件(其可旋转地支 撑与太阳齿轮42啮合的多个小齿轮46)和作为与小齿轮46啮合的环齿轮 48的第三构件。行星齿轮组50具有作为太阳齿轮52的第一构件、作为承载 构件54的第二构件(其可旋转地支撑与太阳齿轮52啮合的多个小齿轮56)， 和作为与小齿轮56啮合的环齿轮58的第三构件。转子毂35通过中间套轴 64与太阳齿轮52一致地旋转。

变速器14包括第一离合器53和第二离合器51。第一离合器53为固定 离合器或制动器，其被选择性地启用，以将环齿轮构件58固定到变速器壳 体24。输入构件16与轴60轴向间隔开且不同中心，所述轴60将第一行星 齿轮组40的承载构件44联接到第二行星齿轮组50的承载构件54。轴72 与输入构件16共轴。输入构件16联接到轮毂构件70和轴向延伸部分72， 以将输入构件16联接为与环齿轮48共同旋转。轴62经由毂构件37和轴向 延伸部分39将转子毂34与太阳齿轮42联接。第二离合器51嵌套在轴向延 伸部分39、毂和轴之间。毂构件77连接到第二离合器51。分开的套轴60 与轴62同中心且将承载构件54和毂构件68和69联接到承载构件44。套轴 64将转子毂35与太阳齿轮52联接。轴向延伸构件78、毂77和轴向延伸构 件79(其为环形轴)将第二离合器51与第一离合器53和环齿轮58联接。 轴向延伸构件78围绕行星齿轮组50。应理解，在第二离合器51停用时环齿 轮构件58与太阳齿轮构件42脱开关联。

发动机控制模块(ECM)23操作性地连接到发动机12，且用于通过多 条离散的线而从传感器获得数据和控制发动机12的促动器。ECM23基于被 监测的发动机速度和载荷(其被通信到混合动力控制模块(HCP)5)而在 该时间点处监测提供到变速器14的实际的发动机输入扭矩。逆变器控制器 15监测第一电机20的第一电动机扭矩，和第二电机22的第二电动机扭矩。 替换地，可利用两个逆变器控制器，每一个控制器分别监测第一和第二电机 20、22中的相应一个。

HCP5与发动机控制模块(ECM)23、逆变器控制器15和变速器控制 模块(TCM)21以及其他装置通信。HCP5对ECM23和逆变器控制器15 和操作者接口装置6提供监督控制，所述操作者接口装置从车辆操作者接收 命令。HCP5响应于对操作者接口装置6的操作者输入而在发动机12和第 一和第二扭矩机器20、22之间协调扭矩命令。HCP5响应于对操作者接口 装置6的操作者扭矩请求输入而在发动机12和第一和第二扭矩机器20、22 之间协调扭矩命令以控制输出扭矩。

操作者接口装置6包括一个或多个装置，操作者通过所述装置命令车辆 和动力传动系统的运行，例如包括加速器踏板、制动踏板、点火钥匙、变速 器档位选择器、巡航控制器、和其他有关的装置。操作者接口装置6产生用 于操作动力传动系统的命令，包括例如点火钥匙开(KEY-ON)/钥匙关 (KEY-OFF)状态、变速器档位选择(例如驻车、倒车、空挡和前进中之一)、 操作者扭矩请求、操作者车辆速度请求、和其他有关命令。为了易于显示， 操作者接口装置6被显示为是单独装置。

发动机12可为开(ON)或关(OFF)。在发动机旋转时发动机被认为 是开(ON)，且在发动机不旋转时被认为是关(OFF)。在发动机开(ON) 时，可以运行在多个发动机状态中之一下，包括全汽缸状态(fullcylinder)、 汽缸停用状态(AFM)、所有汽缸启动状态时的燃料切断状态(全汽缸零燃 料)，以及包括AFM和FCO(AFM零燃料)的组合的发动机状态。上述的 发动机状态为利于描述与本发明相关的原理的示例性发动机状态。在本发明 的范围内可以采用其他发动机状态。

全汽缸状态包括让所有汽缸供应燃料和点火，以产生扭矩。AFM状态 包括一部分汽缸供应燃料且点火以产生扭矩，而剩余汽缸不供应燃料、不点 火且不产生扭矩，优选地不被供应燃料的汽缸的进气阀和排气阀中之一或二 者在关闭状态下被停用。全汽缸零燃料状态包括对所有汽缸不供应燃料、不 点火且不产生扭矩，但是进行旋转。AFM零燃料发动机状态包括让所有汽 缸不供应燃料、不点火、不产生扭矩，且一部分汽缸还操作为使得其进气阀 和排气阀中之一或两者在关闭状态下停用。

术语控制器、控制模块、模块、控制部、控制单元、处理器和相似的术 语是指专用集成电路(一个或多个)(ASIC)、电子回路(一个或多个)、中 央处理单元(一个或多个)(例如是微处理器(一个或多个))和存储器和存 储装置形式的相关的非瞬时存储器(只读、可编程只读、随机存取、硬件驱 动等)中的任何一个或组合。非瞬时存储器部件能存储一个或多个软件或固 件程序或例行程序形式的储机器可读指令，或是组合的逻辑回路(一个或多 个)、输入/输出回路(一个或多个)和装置、信号调节和缓冲器电路、和可 被一个或多个处理器访问以提供所述功能性的其他部件。输入/输出回路(一 个或多个)和装置包括模拟/数字转换器和监测从传感器而来的输入的相关装 置，这种输入被以预设的采样频率或响应于触发事件监测。软件、固件、程 序、指令、控制程序、代码、算法和相似的术语是指任何控制器可执行的指 令集，包括校准和查找表。每一个控制器执行控制程序(一个或多个)，以 提供期望功能，包括监测来自传感装置和其他联网控制器的输入和执行控制 和诊断的程序，以控制促动器的操作。程序可以以规律间隔执行，例如在正 在进行的操作期间每一个100微秒或3.125、6.25、12.5、25和100毫秒一次。 替换地，程序可以响应于触发事件的发生而被执行。控制器之间以及控制器、 促动器和/或传感器之间的通信可以使用直接有线链路、网络通信总线链路、 无线链路或任何其他合适的通信链路实现。通信包括交换任何合适形式的数 据信号，例如包括，经由传导介质传递电信号、经由空气传递电磁信号、经 由光学波导传递光学信号等。术语‘模型’是指基于处理器的或处理器可执 行的代码和相关的校准，其模拟装置或物理过程的物理存在。如在本文使用 的，术语‘动态’和‘动态地’描述了这样的步骤或过程：其实时地执行， 且以监测或以其他方式确定参数状态为特点，且在程序执行或程序执行的迭 代期间有规律地或周期性地更新参数状态。在一个实施例中，这包括如下。

图2示意性地示出了示例性功率成本函数100，其提供用于确定功率成 本的分析框架，且被参考图1所示的多模式动力传动系统10来描述。动力 传动系元件包括发动机12、变速器14、非燃烧的电机(一个或多个)20、 22、电池13、逆变器17、车轮制动器98、驱动系统90和燃料存储系统8。 伪要素包括惯性载荷18(其是被用于计入系统惯性的要素)和高电压电负载 66(其是用于计入车辆中的在用于动力传动系统10的负载以外的高电压负 载)。功率流动路径包括从燃料存储系统8向发动机12传递燃料功率的第一 功率流动路径109、在发动机12和变速器14之间的第二功率流动路径119、 在电池13和逆变器17之间的第三功率流动路径153、在逆变器17和高电压 电负载66之间的第四功率流动路径157、在逆变器17和非燃烧电机(一个 或多个)20、22之间的第五功率流动路径159、在非燃烧电机(一个或多个) 20、22和变速器14之间的第六功率流动路径123、在惯性负载18和变速器 14之间的第七功率流动路径125、到车轮制动器98的第八功率流动路径188、 以及到驱动系统90的第九功率流动路径199。功率损失包括发动机功率损失 120、电池功率损失170、机械功率损失140、电动机损失200和制动器功率 损失190。总功率成本可包括发动机功率损失120、电池功率损失170、机械 功率损失140、电动机损失200和制动器功率损失190之和。基于与车辆驾 驶性能、燃料经济性、排放和电池使用有关的因素确定对功率成本函数100 的功率成本输入。功率成本可以用千瓦或其他合适的单位表示，其针对多模 式动力传动系的具体操作点而被指定且关联于燃料和电功率消耗。对于每一 个发动机速度/载荷操作点，在高转变效率、较低电池功率使用、较低排放物 处，较低的功率成本可与较低的燃料消耗相关，且计入用于发动机12的候 选发动机状态。功率成本可以包括发动机功率损失120、电动机功率损失200、 电池功率损失170、制动器功率损失190和机械功率损失140，其响应于操 作者扭矩请求进行操作的同时在发动机12和非燃烧电机(一个或多个)20、 22的具体操作点下与操作多模式动力传动系相关。主观成本(subjectivecost) 可被指定且包括但不限于扭矩请求成本、电池电荷状态成本和输出速度成本。 功率成本函数100可以用于确定用于以选择的发动机操作点操作多模式动力 传动系统100和响应于操作者扭矩请求的操作的总成本。因而，在任何选择 的变速器操作档位状态和选择的其中一个发动机状态下，响应于操作者扭矩 请求，总功率成本可包括主观成本加发动机功率损失120、电池功率损失170、 机械功率损失140、电动机损失200和制动器功率损失190之和。

图3示出了根据本发明的发动机状态稳定化过程300，其包括针对多模 式变速器使得对于其中一个发动机状态的选择稳定化。使得操作档位状态之 间的选择稳定化减少换挡频繁性，以增加驾驶性能和燃料经济性。针对图1 所示的多模式动力传动系统10描述了流程图300。发动机状态稳定化过程 300描述了这样的过程，其在多模式动力传动系统10的情况下稳定用于多模 式变速器的其中一个发动机状态的选择，但是本文所述的原理可以转移到且 应用于采用内燃发动机的任何多模式动力传动系统，所述内燃发动机能在多 个发动机状态下运行且在即将到来的动力传动系运行期间在发动机状态之 间动态改变。表1作为一种键入因素，其中带数字标记的图框和相应的函数 描述如下，对应于发动机状态稳定化过程300。优选地，发动机状态稳定化 过程300被实施为一个或多个算法和相关的校准，其简化为控制器执行指令 集，其可电子地存储在非易失存储装置上。发动机状态稳定化300优选周期 性地执行，且包括以下。

表格1

发动机状态稳定化过程300周期性地执行，每一迭代在设定的时间段被 命令，例如每100ms一次或每25ms一次(310)。最初，在发动机12在每 一个发动机状态(例如包括全汽缸状态、AFM状态、全汽缸零燃料状态和 AFM零燃料状态)下运行时，响应于操作者扭矩请求，确定用于操作动力 传动系统的功率成本(320)。在响应于操作者扭矩请求进行操作时，通过计 入并编译与在发动机12和非燃烧电机(一个或多个)20、22的具体操作点 下操作多模式动力传动系10相关的所有成本，可确定功率成本。图2提供 了用于确定用于示例性动力传动系统的动力传动系成本的分析框架。在其中 一个发动机状态下操作发动机12的情况下，确定每一个功率成本。与发动 机状态有关的功率成本在本文称为Pcost-j，其中索引j是指其中一个发动机 状态。由此j＝1可以是指全汽缸状态，j＝2可以是指AFM状态，j＝3可以是 指全汽缸零燃料状态，且j＝4可以是指AFM零燃料状态。

将与发动机状态有关的功率成本每一个与用于当前命令的其中一个发 动机状态功率成本(在本文被称为Pcost-命令)相比(330、340)。

在与所有非命令发动机状态相关的功率成本大于用于当前命令的其中 一个发动机状态的功率成本，即Pcost-命令(340)(0)，时，积分功率成本 差ΣΔP被重设为零(ΣΔP＝0)(345)，且该迭代结束(390)。替换地，步骤 345可以包括，通过与非命令发动机状态中相应的一些状态相关的功率成本， 减少指定发动机状态的积分功率成本差ΣΔP。

在与其中一个非命令发动机状态相关的功率成本大于用于当前命令的 其中一个发动机状态的功率成本，即Pcost-命令(340)(1)，时，功率成本 差ΔP被确定(ΔP＝Pcost-命令–Pcost-j)(350)，且被加到积分功率成本差Σ ΔP，所述积分功率成本差ΣΔP在发动机状态稳定化过程300的之前迭代过 程中确定，如下：

ΣΔP＝ΣΔP(t-l)+ΔP[1]

积分功率成本差ΣΔP可以针对当前非命令发动机状态每一个而被计算 或以其他方式确定，针对任何或所有当前非命令发动机状态执行随后的分析 和决定(步骤370、380、385)。因为发动机状态稳定化过程300周期性地执 行，等于迭代周期的时间要素并入到功率成本差ΔP，这使得积分功率成本差 ΣΔP成为能量项(功率x时间)。用于积分功率成本差ΣΔP的新值与功率 成本临界值(Threshold)比较(370)，且如果小于功率成本临界值(370) (0)，则该迭代结束(390)。如果用于积分功率成本差ΣΔP的新值等于或 大于功率成本临界值(370)(1)，则发动机被命令转变为之前的非命令发动 机状态，其具有的积分功率成本差ΣΔP小于与当前命令的其中一个发动机 状态相关的功率成本(380)。积分功率成本差ΣΔP重设为零(ΣΔP＝0)(385)， 且该迭代结束(390)。如此，通过发动机状态稳定化过程300产生的积分功 率成本差ΣΔP提供基于时间积分功率或能量而稳定发动机状态转变的能力。

这实现稳定化功能，其通过在发动机状态中相同量的功率损耗差的持续 时间之间进行微分而得知(comprehend)能量损失差。这用于防止发动机状 态转变频繁，同时允许甚至在命令的发动机状态和一个或多个目标发动机状 态之间有很低水平的差的情况下进行转变。

图4-1、4-2和4-3每一个用图示显示了采用本文所述的发动机状态稳定 化过程300的实施例的多模式动力传动系统10的操作。绘图的数据包括： 功率成本，包括用于第一发动机状态的功率成本Pcost-S1412和用于第二发 动机状态的功率成本Pcost-S2414；命令的发动机状态，包括发动机状态1 424或发动机状态2422；和积分功率成本差ΣΔP434和相关的功率成本临 界值ΣΔP-临界432，以上均是相对于时间在水平轴线上显示的。

参见图4-1，用于第二发动机状态的功率成本Pcost-S2414大于用于第 一发动机状态的功率成本Pcost-S1412，且发动机状态1424是命令的发动 机状态。在时刻t1441，用于第二发动机状态的功率成本Pcost-S2414小于 用于第一发动机状态的功率成本Pcost-S1412。积分功率成本差ΣΔP434增 加，且在时刻t2442，超过功率成本临界值ΣΔP-临界432。因而，在时刻 t2442，命令的发动机状态从发动机状态1424转变到发动机状态2422。

参见图4-2，用于第二发动机状态的功率成本Pcost-S2414大于用于第 一发动机状态的功率成本Pcost-S1412，且发动机状态1424是命令的发动 机状态。在时刻t1443，用于第二发动机状态的功率成本Pcost-S2414小于 用于第一发动机状态的功率成本Pcost-S1412。积分功率成本差ΣΔP434增 加，且在时刻t2444，超过功率成本临界值ΣΔP-临界432。因而，在时刻t2 444，命令的发动机状态从发动机状态1424转变到发动机状态2422。这种 情况表明，积分功率成本差ΣΔP434可快速积累，在t1442处功率成本改变 和在t2444处发动机状态转变之间的时间段内快速发生，例如在发动机状态 稳定化过程300的一个迭代中进行。

参见图4-3，用于第二发动机状态的功率成本Pcost-S2414小于用于第 一发动机状态的功率成本Pcost-S1412，且发动机状态2422是命令的发动 机状态。在时刻t1445，用于第二发动机状态的功率成本Pcost-S2414大于 用于第一发动机状态的功率成本Pcost-S1412。积分功率成本差ΣΔP434增 加直到时刻t2446，在该时刻点用于第二发动机状态的功率成本Pcost-S2414 小于用于第一发动机状态的功率成本Pcost-S1412，而不超过功率成本临界 值ΣΔP-临界432。因而，命令的发动机状态一直保持发动机状态2422。在 时刻t3447，用于第二发动机状态的功率成本Pcost-S2414再次大于用于第 一发动机状态的功率成本Pcost-S1412。积分功率成本差ΣΔP434增加直到 时刻t4448，在该时刻点用于第二发动机状态的功率成本Pcost-S2414小于 用于第一发动机状态的功率成本Pcost-S1412，而不超过功率成本临界值Σ ΔP-临界432。因而，命令的发动机状态一直保持发动机状态2422。这种情 况表明积分功率成本差ΣΔP434可以用于避免不需要的发动机状态转变。

图5示意性地显示了发动机状态转变逻辑过程500，其采用参考图3所 述的发动机状态稳定化过程300且包括操作想法改变。发动机状态包括发动 机状态A和发动机状态B，其可以包括如在本文所述的全汽缸状态、AFM 状态、全汽缸零燃料状态、和AFM零燃料状态中任何选择的两个、和/或其 他发动机合适状态。元素510表示其中发动机运行稳定在发动机状态A的情 况下的动力传动系运行，且元素560表示其中发动机运行稳定在发动机状态 B的情况下的动力传动系运行。在所有汽缸根据选择的发动机状态运行时， 发动机运行被称为稳定在发动机状态。该发动机状态转变逻辑过程500得知 两个发动机状态之间的状态转变，且可变得更复杂(在所有四个发动机状态 被并入时)。

包括改变运行的发动机状态转变逻辑过程500包括如下。在发动机状态 稳定化过程300的结果命令发动机从稳定发动机状态A510转变到稳定发动 机状态B560时，优选的转变进程包括到非约束的发动机状态A到B520的 第一转变512，其包括开始将发动机转变为运行在发动机状态B，但是没有 稳定运行。通过例子的方式，在稳定的发动机状态A510包括让发动机运行 在全汽缸零燃料状态、且稳定的发动机状态B560包括让发动机运行在全燃 料状态时，可以响应于操作者加速器踏板“踩动”以命令更多功率而转变到 稳定的发动机状态B560，且第一转变512可以包括执行发动机歧管排空， 以便使得发动机爆燃和影响发动机不稳定和降低车辆舒适性的其他因素最 小化。

在非约束的发动机状态A到B520的运行期间，运行状态的改变可以造 成期望发动机状态变化回发动机状态A，这指令向稳定的发动机状态A540 的第二转变522。如果目标转变是从发动机运行在全汽缸零燃料状态转变到 发动机在全燃料状态下运行，则可以在非约束的发动机状态A到B520期间 的转变尚未进行很多(notfaradvanced)时，例如在仅一个或两个汽缸已经 被供应燃料且点火时，命令第二转变522。运行状态可以涉及对参考图1所 述的操作者接口装置6的任何操作者输入或参考图2的功率成本函数100所 描述的要素中的任何一个或所有。

在非约束的发动机状态A到B520的运行期间，在非约束的发动机状态 A到B520期间的转变已进行(advanced)时，可以对稳定的发动机状态B530 命令第三转变524。如果目标转变是从让发动机运行在全汽缸零燃料状态转 变到让发动机运行在全燃料状态，则这可以在一个或替换地两个汽缸已经被 供应燃料且点火时发生。

在运行于稳定的发动机状态A540时，在没有运行状态的显著改变且发 动机状态A540已经被实现时，可以命令第四转变544，即转变为运行在稳 定发动机状态A510。

在运行在稳定的发动机状态A540时，在存在建议这种改变的运行状态 的改变时，可以命令运行在非约束的发动机状态A到B520的、第五转变 542，这种运行状态等于或类似于与执行第一转变512相关的运行状态。

在运行于稳定发动机状态B530时，在没有建议这种改变的运行状态改 变、且发动机状态B已经被实现时，可以命令在稳定发动机状态B560下运 行的第六转变532。

在运行在稳定发动机状态B530时，在存在建议这种改变的运行状态改 变时，可以命令运行在非约束的发动机状态B到A550的第七转变534，类 似于第二转变522。

在运行在稳定发动机状态B560时，响应于操作者加速器踏板踩下以进 行巡航状态，可以命令运行在非约束的发动机状态B到A的550的第八转 变562，且第八转变562可以包括在打开发动机阀之前断开发动机燃料供应， 以便使得发动机不稳定最小化。

在运行在非约束的发动机状态B到A550时，在存在建议这种改变的运 行状态的改变时，可以命令运行在稳定发动机状态B530的第九转变552， 这种运行状态等于或类似于与执行第一转变512相关的运行状态。

在运行于非约束的发动机状态B到A550时，可以在没有运行状态的改 变且承诺标准已经实现时命令在稳定发动机状态A540下运行的第十转变 554。

以这种方式，发动机状态转变逻辑过程500包括表明发动机状态转变不 即刻执行的改变想法的运行，且由此允许执行发动机状态转变，其允许且适 应想法改变，而不会不利地影响驾驶性能和操作者感受。

附图中的详细的描述和显示是对本发明的支持和描述，而本发明的范围 仅通过权利要求限定。尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述 但是本领域技术人员可得知在所附权利要求范围内的用来实施本发明的许 多替换设计和实施例。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年1月16日递交的美国临时专利申请No.62/104,367 的权益，其通过引用全部合并于此。