ITBO20090027A1

ITBO20090027A1 - METHOD OF CONTROL OF A MULTI-CYLINDRICAL INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH THE SHUTDOWN OF ONE OF THE CYLINDERS IN LOW-LOAD CONDITIONS

Info

Publication number: ITBO20090027A1
Application number: IT000027A
Authority: IT
Inventors: Mauro Rioli
Original assignee: Ferrari Spa
Priority date: 2009-01-22
Filing date: 2009-01-22
Publication date: 2010-07-23

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

del brevetto per Invenzione Industriale dal titolo: of the patent for Industrial Invention entitled:

"METODO DI CONTROLLO DI UN MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA PLURICILINDRICO CON SPEGNIMENTO DI UNA PARTE DEI CILINDRI IN CONDIZIONI DI BASSO CARICO" "METHOD OF CONTROL OF A MULTI-CYLINDER INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH SHUTDOWN OF A PART OF THE CYLINDERS IN LOW LOAD CONDITIONS"

SETTORE DELLA TECNICA TECHNIQUE SECTOR

La presente invenzione è relativa ad un metodo di controllo di un motore a combustione interna pluricilindrico con spegnimento di una parte dei cilindri in condizioni di basso carico. The present invention relates to a control method of a multi-cylinder internal combustion engine with shutdown of a part of the cylinders under low load conditions.

ARTE ANTERIORE ANTERIOR ART

Un motore a combustione interna comprende una pluralità di cilindri, i quali sono disposti in linea in una unica bancata oppure sono suddivisi in due bancate tra loro angolate. Generalmente i motori presentanti una cilindrata relativamente ridotta (tipicamente fino a due litri) hanno un limitato numero di cilindri (normalmente quattro, ma anche tre o cinque) disposti in linea in una unica bancata; al contrario i motori presentanti una cilindrata elevata (oltre i due litri) hanno un maggiore numero di cilindri (sei, otto, dieci o dodici) in genere suddivisi in due bancate tra loro angolate (l'angolo tra le bancate è generalmente compreso tra 60° e 180°). An internal combustion engine comprises a plurality of cylinders, which are arranged in line in a single bank or are divided into two banks at an angle to each other. Generally, engines having a relatively small displacement (typically up to two liters) have a limited number of cylinders (usually four, but also three or five) arranged in line in a single bank; on the contrary, engines with a large displacement (over two liters) have a greater number of cylinders (six, eight, ten or twelve) generally divided into two banks angled to each other (the angle between the banks is generally between 60 ° and 180 °).

Un motore di cilindrata elevata (oltre i due litri) è in grado di generare una potenza massima elevata, la quale, tuttavia, durante la normale guida su strada viene raramente sfruttata; particolarmente durante la guida in città, il motore deve generare una potenza molto limitata, la quale, nel caso di un motore di cilindrata elevata, è una frazione limitata della potenza massima. E' inevitabile che quando un motore di cilindrata elevata eroga un potenza limitata, tale erogazione di potenza avvenga sia con un rendimento molto basso, sia con una alta emissione di inquinanti . An engine with a large displacement (over two liters) is capable of generating a high maximum power, which, however, is rarely exploited during normal driving on the road; particularly when driving in the city, the engine must generate a very limited power, which, in the case of a large displacement engine, is a limited fraction of the maximum power. It is inevitable that when a large displacement engine delivers a limited power, this power delivery occurs both with a very low efficiency and with a high emission of pollutants.

In un motore di cilindrata elevata è stato proposto di spegnere una parte (generalmente metà) dei cilindri quando al motore viene richiesto di generare una potenza limitata; in questo modo, i cilindri che rimangono in funzione possono operare in condizioni più favorevoli aumentando il rendimento complessivo del motore e riducendo l'emissione di inquinanti. Ad esempio, la domanda di brevetto W02006100575A1 descrive un motore a combustione interna comprendente una pluralità di cilindri suddivisi in un primo gruppo ed in un secondo gruppo ed una centralina di controllo per spegnere a basso carico tutti i cilindri del secondo gruppo. In a large displacement engine it has been proposed to turn off a part (generally half) of the cylinders when the engine is required to generate limited power; in this way, the cylinders that remain in operation can operate in more favorable conditions, increasing the overall efficiency of the engine and reducing the emission of pollutants. For example, patent application W02006100575A1 describes an internal combustion engine comprising a plurality of cylinders divided into a first group and a second group and a control unit for turning off all the cylinders of the second group at low load.

Tuttavia, i metodi di controllo fin qui proposti per spegnere una parte dei cilindri quando al motore viene richiesto di generare una potenza limitata possono essere ulteriormente migliorati per ottimizzare in tutte le condizioni di funzionamento il rendimento del motore. However, the control methods proposed heretofore for turning off a part of the cylinders when the engine is required to generate a limited power can be further improved to optimize the efficiency of the engine in all operating conditions.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION

Scopo della presente invenzione è di fornire un metodo di controllo di un motore a combustione interna pluricilindrico con spegnimento di una parte dei cilindri in condizioni di basso carico, il quale metodo di controllo sia privo degli inconvenienti sopra descritti e sia nel contempo di facile ed economica implementazione. The object of the present invention is to provide a control method for a multi-cylinder internal combustion engine with shutdown of a part of the cylinders under low load conditions, which control method is free of the drawbacks described above and is at the same time easy and economical. implementation.

Secondo la presente invenzione viene fornito un metodo di controllo di un motore a combustione interna pluricilindrico con spegnimento di una parte dei cilindri in condizioni di basso carico secondo quanto rivendicato dalle rivendicazioni allegate. According to the present invention there is provided a control method of a multi-cylinder internal combustion engine with shutdown of a part of the cylinders under low load conditions according to what is claimed by the attached claims.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano alcuni esempi di attuazione non limitativi, in cui: The present invention will now be described with reference to the attached drawings, which illustrate some non-limiting examples of implementation, in which:

• la figura 1 è una vista schematica di un motore a combustione interna che implementa il metodo di controllo con spegnimento di una parte dei cilindri della presente invenzione; e Figure 1 is a schematic view of an internal combustion engine which implements the control method with shutdown of a part of the cylinders of the present invention; And

• la figura 2 è una vista schematica di una variante del motore a combustione interna della figura 1. Figure 2 is a schematic view of a variant of the internal combustion engine of figure 1.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL'INVENZIONE PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION

Nella figura 1, con il numero 1 è indicato nel suo complesso un motore a combustione interna per un autoveicolo (non illustrato). In Figure 1, the number 1 indicates as a whole an internal combustion engine for a motor vehicle (not shown).

Il motore 1 a combustione interna conprende dodici cilindri 2 disposti in due bancate 3a e 3b che formano tra loro un angolo di 90°. Il motore 1 a combustione interna conprende due condotti 4 di aspirazione, ciascuno dei quali è regolato da una valvola 5 a farfalla e sfocia in un collettore di aspirazione (non illustrato) che distribuisce l'aria aspirata ai cilindri 2 di una propria bancata 3 mediante rispettivi condotti di aspirazione (non illustrati) regolati da valvole di aspirazione (non illustrate) . Il motore 1 a combustione interna conprende due collettori 6 di scarico, ciascuno dei quali riceve i gas di scarico dai cilindri 2 di una propria bancata 3 mediante rispettivi condotti 7 di scarico regolati da valvole di scarico (non illustrate) . Ciascun collettore 6 di scarico convoglia i gas di scarico espulsi dai cilindri 2 della propria bancata 3 verso un sistema 8 catalitico comprendente un precatalizzatore 9, un catalizzatore 10 ed una coppia di sensori 11 per rilevare la composizione dei gas di scarico a monte ed a valle del sistema 8 catalitico stesso,- preferibilmente, i sensori 11 comprendono una sonda lambda UEGO disposta a monte del sistema 8 catalitico ed una sonda lambda ON/OFF disposta a valle del sistema 8 catalitico. Secondo una alternativa forma di attuazione non illustrata, ciascun sistema 8 catalitico con3⁄4?rende un unico catalizzatore denominato commercialmente "monocat" che integra in un unico componente il precatalizzatore 9 ed il catalizzatore 10. The internal combustion engine 1 comprises twelve cylinders 2 arranged in two banks 3a and 3b which form an angle of 90 ° to each other. The internal combustion engine 1 comprises two intake ducts 4, each of which is regulated by a throttle valve 5 and flows into an intake manifold (not shown) which distributes the intake air to the cylinders 2 of its own bank 3 by means of respective intake ducts (not shown) regulated by intake valves (not shown). The internal combustion engine 1 comprises two exhaust manifolds 6, each of which receives the exhaust gases from the cylinders 2 of its own bank 3 through respective exhaust ducts 7 regulated by exhaust valves (not shown). Each exhaust manifold 6 conveys the exhaust gases expelled from the cylinders 2 of its bank 3 towards a catalytic system 8 comprising a pre-catalyst 9, a catalyst 10 and a pair of sensors 11 to detect the composition of the exhaust gases upstream and downstream of the catalytic system 8 itself, - preferably, the sensors 11 comprise a UEGO lambda probe arranged upstream of the catalytic system 8 and an ON / OFF lambda probe arranged downstream of the catalytic system 8. According to an alternative embodiment not shown, each catalytic system 8 with 3⁄4? Yields a single catalyst commercially known as "monocat" which integrates the precatalyst 9 and the catalyst 10 in a single component.

Il motore 1 a combustione interna comprende, infine, almeno una centralina 12 elettronica di controllo, la quale sovrintendere al funzionamento del motore 1 a combustione interna ed in particolare è in grado di spegnere i cilindri 2 quando al motore 1 a combustione interna viene richiesto di generare una potenza limitata (cioè quando il motore 1 a combustione interna si trova in condizioni di basso carico) . In questo modo, i cilindri 2 che rimangono attivi possono operare in condizioni più favorevoli aumentando, a parità di potenza erogata, il rendimento complessivo del motore 1 a combustione interna e riducendo l'emissione di inquinanti . Finally, the internal combustion engine 1 comprises at least one electronic control unit 12, which supervises the operation of the internal combustion engine 1 and in particular is able to switch off the cylinders 2 when the internal combustion engine 1 is requested to generate limited power (i.e. when the internal combustion engine 1 is under low load conditions). In this way, the cylinders 2 which remain active can operate in more favorable conditions, increasing, with the same power output, the overall efficiency of the internal combustion engine 1 and reducing the emission of pollutants.

Secondo una preferita forma di attuazione, per spegnere (disattivare) dei cilindri 2 del motore 1 a combustione interna, la centralina 12 elettronica di controllo taglia l'alimentazione di carburante ai cilindri 2 da spegnere agendo sui corrispondenti iniettori senza intervenire in alcun modo sull'attuazione delle valvole di aspirazione e di scarico, le quali continuano a venire azionate (eventualmente con una variazione della fase agendo sul sistema di variazione della fase per ottimizzare i rendimenti). in altre parole, per spegnere (disattivare) dei cilindri 2 del motore 1 a combustione interna la centralina 12 elettronica di controllo interrompe l'alimentazione di carburante ai cilindri 2 da spegnere e non effettua alcun tipo di intervento sulla attuazione delle valvole di aspirazione e di scarico (se non una variazione della fase). Secondo una preferita forma di attuazione, non viene effettuato alcun tipo di intervento sulle candele dei cilindri 2 che vengono spenti, le quali candele vengono pilotate normalmente anche in assenza di carburante; tale scelta viene fatta per semplificare il controllo e per mantenere puliti e quindi pienamente efficienti gli elettrodi delle candele. Secondo una diversa forma di attuazione, le candele dei cilindri 2 che vengono spenti vengono pilotate con una frequenza ridotta rispetto al normale. According to a preferred embodiment, in order to switch off (deactivate) the cylinders 2 of the internal combustion engine 1, the electronic control unit 12 cuts the fuel supply to the cylinders 2 to be switched off by acting on the corresponding injectors without intervening in any way on the actuation of the intake and exhaust valves, which continue to be activated (possibly with a phase variation by acting on the phase variation system to optimize efficiency). in other words, to switch off (deactivate) the cylinders 2 of the internal combustion engine 1, the electronic control unit 12 interrupts the fuel supply to the cylinders 2 to be switched off and does not carry out any type of intervention on the actuation of the intake and discharge (if not a phase change). According to a preferred embodiment, no type of intervention is carried out on the spark plugs of the cylinders 2 which are extinguished, which spark plugs are normally piloted even in the absence of fuel; this choice is made to simplify the control and to keep the spark plug electrodes clean and therefore fully efficient. According to a different embodiment, the spark plugs of the cylinders 2 which are extinguished are driven with a lower frequency than normal.

Durante il funzionamento del motore 1 a combustione interna, la centralina 12 elettronica di controllo decide se utilizzare per la generazione della coppia motrice tutti i cilindri 2, oppure se spegnere (disattivare) una parte dei cilindri 2 e quindi utilizzare per la generazione della coppia motrice solo una parte dei cilindri 2. Generalmente, una parte dei cilindri 2 viene spenta (disattivata) quando al motore 1 a combustione interna viene richiesto di generare una potenza limitata ed è prevedibile che a breve termine la richiesta di potenza non sia destinata a repentini aumenti. E' importante sottolineare che vi possono essere diverse condizioni che una volta verificate comportano una esclusione o una forte limitazione dello spegnimento (disattivazione) di parte dei cilindri 2; a titolo di esempio, lo spegnimento di parte dei cilindri 2 non viene effettuato quando il motore 1 a combustione interna è freddo, in caso di guasti e malfunzionamenti, oppure quando il pilota ha selezionato uno stile di guida sportivo o corsaiolo. In particolare, lo spegnimento (disattivazione) dei cilindri 2 viene effettuato solo quando il motore 1 ha raggiunto e mantiene uno stato di riscaldamento minimo che può venire definito come minima tenperatura di un liquido di raffreddamento del motore 1 e/o come minima efficienza dei sistemi 8 catalitici del motore 1. E' importante osservare che al di sotto di una certa temperatura l'efficienza dei sistemi 8 catalitici diminuisce vistosamente (fino ad annullarsi per temperature molto basse), quindi la stima della efficienza dei sistemi 8 catalitici è un equivalente della stima della temperatura dei sistemi 8 catalitici. In altre parole, mantenere i sistemi 8 catalitici in temperatura equivale a mantenere i sistemi 8 catalitici efficienti. L'efficienza di ciascun sistema 8 catalitico viene determinata mediante un confronto delle misure fornite dai sensori 11 per rilevare la composizione dei gas di scarico disposti a monte ed a valle del sistema 8 catalitico stesso. During the operation of the internal combustion engine 1, the electronic control unit 12 decides whether to use all the cylinders 2 for the generation of the driving torque, or whether to switch off (deactivate) a part of the cylinders 2 and then use for the generation of the driving torque. only a part of the cylinders 2. Generally, a part of the cylinders 2 is switched off (deactivated) when the internal combustion engine 1 is required to generate limited power and it is foreseeable that in the short term the power demand will not be destined to sudden increases . It is important to underline that there may be various conditions which, once verified, involve an exclusion or a strong limitation of the shutdown (deactivation) of part of the cylinders 2; by way of example, part of the cylinders 2 is not switched off when the internal combustion engine 1 is cold, in the event of breakdowns and malfunctions, or when the driver has selected a sporty or racing style of driving. In particular, the shutdown (deactivation) of the cylinders 2 is carried out only when the engine 1 has reached and maintains a minimum heating state which can be defined as the minimum temperature of a coolant of the engine 1 and / or as the minimum efficiency of the systems. 8 catalytic systems of the engine 1. It is important to note that below a certain temperature the efficiency of the catalytic systems 8 decreases dramatically (up to zero for very low temperatures), therefore the estimate of the efficiency of the catalytic systems 8 is an equivalent of the estimation of the temperature of catalytic systems 8. In other words, keeping the catalytic systems 8 at temperature is equivalent to keeping the catalytic systems 8 efficient. The efficiency of each catalytic system 8 is determined by comparing the measurements provided by the sensors 11 to detect the composition of the exhaust gases arranged upstream and downstream of the catalytic system 8 itself.

Viene di seguito descritto la modalità dello spegnimento (disattivazione) di parte dei cilindri 2 del motore 1 a combustione interna illustrato nella figura 1. The method of shutdown (deactivation) of part of the cylinders 2 of the internal combustion engine 1 illustrated in Figure 1 is described below.

Durante una fase di progettazione del motore 1 a combustione interna viene determinata una soglia TI di carico che indica un carico motore al di sotto del quale il motore 1 a combustione interna viene considerato a basso carico,· inoltre, durante una fase di progettazione del motore 1 a combustione interna viene determinata una soglia T2 di carico (inferiore alla soglia TI di carico) che indica un carico motore al di sotto del quale il motore 1 a combustione interna viene considerato a bassissimo carico. Le soglie TI e T2 di carico vengono espresse come PME o Pressione Media Effettiva riferita a tutti i cilindri 2 del motore 1 a combustione interna (indipendentemente dal fatto che alcuni cilindri 2 siano temporaneamente spenti) e vengono misurate in [bar]. Una volta determinate, le soglie TI e T2 di carico vengono memorizzate in una memoria della centralina 12 elettronica di controllo. During a design phase of the internal combustion engine 1 a load threshold TI is determined which indicates an engine load below which the internal combustion engine 1 is considered to be at low load, furthermore, during an engine design phase 1 with internal combustion a load threshold T2 is determined (lower than the load threshold T1) which indicates an engine load below which the internal combustion engine 1 is considered to be at very low load. The load thresholds TI and T2 are expressed as PME or Effective Average Pressure referred to all cylinders 2 of internal combustion engine 1 (regardless of whether some cylinders 2 are temporarily off) and are measured in [bar]. Once determined, the load thresholds T1 and T2 are stored in a memory of the electronic control unit 12.

Durante il normale funzionamento del motore 1 a combustione interna la centralina 12 elettronica di controllo determina un carico motore del motore 1 a combustione interna espresso come PME o Pressione Media Effettiva riferita a tutti i cilindri 2 del motore 1 a combustione interna (indipendentemente dal fatto che alcuni cilindri 2 siano temporaneamente spenti). Una volta determinato il carico motore la centralina 12 elettronica di controllo paragona il carico motore con le due soglie TI e T2 di carico e spegne un numero NI di cilindri 2 quando il carico motore del motore 1 è inferiore alla soglia TI di carico e spegne un numero N2 di cilindri 2 maggiore del numero NI di cilindri 2 quando il carico motore del motore 1 è inferiore alla soglia T2 di carico. During normal operation of the internal combustion engine 1, the electronic control unit 12 determines an engine load of the internal combustion engine 1 expressed as PME or Effective Average Pressure referred to all cylinders 2 of the internal combustion engine 1 (regardless of whether some cylinders 2 are temporarily off). Once the engine load has been determined, the electronic control unit 12 compares the engine load with the two load thresholds TI and T2 and switches off a number NI of cylinders 2 when the engine load of engine 1 is lower than the load threshold TI and switches off a number N2 of cylinders 2 greater than number NI of cylinders 2 when the engine load of engine 1 is lower than the load threshold T2.

Come detto in precedenza, lo spegnimento (disattivazione) di parte dei cilindri 2 viene effettuato solo quando il motore 1 ha raggiunto e mantiene uno stato di riscaldamento minimo che può venire definito come minima temperatura di un liquido di raffreddamento del motore 1 e/o come minima efficienza dei sistemi 8 catalitici del motore 1. Se in seguito allo spegnimento (disattivazione) di parte dei cilindri 2 i sistemi 8 catalitici (o almeno un sistema 8 catalitico) perdono eccessivamente di efficienza (cioè la loro efficienza scende al di sotto di una soglia minima predefinita) allora lo spegnimento (disattivazione) di parte dei cilindri 2 può venire interrotto utilizzando per un certo periodo di tempo tutti i cilindri 2 indipendentemente dal carico motore del motore 1 in modo da riportare ad una efficienza accettabile tutti i sistemi 8 catalitici . As previously mentioned, the shutdown (deactivation) of part of the cylinders 2 is carried out only when the engine 1 has reached and maintains a minimum heating state which can be defined as the minimum temperature of a coolant of the engine 1 and / or as minimum efficiency of the catalytic 8 systems of the engine 1. If, following the shutdown (deactivation) of part of the cylinders 2, the catalytic systems 8 (or at least one catalytic system 8) lose excessively in efficiency (i.e. their efficiency falls below a predefined minimum threshold) then the shutdown (deactivation) of part of the cylinders 2 can be interrupted by using for a certain period of time all the cylinders 2 regardless of the engine load of the engine 1 in order to restore all the catalytic systems 8 to an acceptable efficiency.

Secondo una preferita forma di attuazione, il numero NI di cilindri 2 è pari a metà del numero complessivo di cilindri 2 ed il secondo numero N2 di cilindri 2 è pari all'incirca a metà del numero NI di cilindri 2; nel motore 1 illustrato nella figura 1 comprendente dodici cilindri 2 divisi in due bancate 3, il numero NI di cilindri 2 è pari a sei, ed il numero N2 di cilindri 2 è pari a tre. In un diverso motore 1 conprendente dieci cilindri 2 divisi in due bancate 3, il numero NI di cilindri 2 è pari a cinque, ed il numero N2 di cilindri 2 è pari a tre. In un ulteriore motore 1 comprendente otto cilindri 2 divisi in due bancate 3, il numero NI di cilindri 2 è pari a quattro, ed il numero N2 di cilindri 2 è pari a due. According to a preferred embodiment, the number NI of cylinders 2 is equal to half the total number of cylinders 2 and the second number N2 of cylinders 2 is approximately equal to half the number NI of cylinders 2; in the engine 1 illustrated in Figure 1 comprising twelve cylinders 2 divided into two banks 3, the number NI of cylinders 2 is equal to six, and the number N2 of cylinders 2 is equal to three. In a different engine 1 comprising ten cylinders 2 divided into two banks 3, the number NI of cylinders 2 is equal to five, and the number N2 of cylinders 2 is equal to three. In a further engine 1 comprising eight cylinders 2 divided into two banks 3, the number NI of cylinders 2 is equal to four, and the number N2 of cylinders 2 is equal to two.

Quando una parte dei cilindri 2 viene spenta. When a part of the cylinders 2 is turned off.

preferibilmente la centralina 12 elettronica di controllo varia ciclicamente i cilindri 2 spenti ed i cilindri 2 accessi in modo tale che ciclicamente tutti i cilindri 2 siano spenti per un certo intervallo di tempo ed attivi per un altro intervallo di tempo. In questo modo, le sollecitazioni meccaniche e termiche vengono suddivise in modo omogeneo tra tutti i cilindri 2 ed entrambi i sistemi 8 catalitici vengono mantenuti in teirperatura per presentare sempre una efficacia adeguata. preferably the electronic control unit 12 cyclically varies the cylinders 2 off and the cylinders 2 on so that all cylinders 2 are cyclically off for a certain time interval and active for another time interval. In this way, the mechanical and thermal stresses are divided in a homogeneous way among all the cylinders 2 and both catalytic systems 8 are kept in temperature to always present an adequate effectiveness.

Il motore 1 illustrato nella figura 1 comprende due collettori 6 di scarico, ciascuno dei quali è collegato ad un numero di cilindri 2 pari al numero NI (cioè sei), e due sistemi 8 catalitici, ciascuno dei quali è accoppiato ad un corrispondente collettore 6 di scarico per ricevere i gas di scarico solo dal corrispondente collettore 6 di scarico stesso. Quando il carico motore del motore 1 è inferiore alla soglia T2 di carico vengono lasciati attivi parte dei cilindri 2 che sono collegati ad uno stesso collettore 6 di scarico e quindi ad uno stesso sistema 8 catalitico; invece, quando il carico motore del motore 1 è conpreso tra la soglia TI di carico e la soglia T2 di carico vengono lasciati attivi tutti e soli i cilindri 2 che sono collegati ad uno stesso collettore 6 di scarico e quindi ad uno stesso sistema 8 catalitico. The engine 1 illustrated in Figure 1 comprises two exhaust manifolds 6, each of which is connected to a number of cylinders 2 equal to the number NI (i.e. six), and two catalytic systems 8, each of which is coupled to a corresponding manifold 6 to receive the exhaust gases only from the corresponding exhaust manifold 6 itself. When the engine load of the engine 1 is lower than the load threshold T2, part of the cylinders 2 which are connected to the same exhaust manifold 6 and therefore to the same catalytic system 8 are left active; on the other hand, when the engine load of the engine 1 is between the load threshold T1 and the load threshold T2, all and only the cylinders 2 which are connected to the same exhaust manifold 6 and therefore to the same catalytic system 8 are left active .

Il motore 1 illustrato nella figura 2 comprende quattro collettori 6 di scarico (indicati nella figura 2 con i numeri 6a, 6b, 6c e 6d), ciascuno dei quali è collegato ad un numero di cilindri 2 pari al numero N2 (cioè tre), e quattro sistemi 8 catalitici (indicati nella figura 2 con i numeri 8a, 8b, 8c e 8d), ciascuno dei quali è accoppiato ad un corrispondente collettore 6 di scarico per ricevere i gas di scarico solo dal corrispondente collettore 6 di scarico stesso. Quando il carico motore del motore 1 è inferiore alla soglia T2 di carico vengono lasciati attivi tutti e soli i cilindri 2 che sono collegati ad uno stesso collettore 6 di scarico e quindi ad uno stesso sistema 8 catalitico; invece, quando il carico motore del motore 1 è compreso tra la soglia TI di carico e la soglia T2 di carico vengono lasciati attivi tutti e soli i cilindri 2 che sono collegati a due collettori 6 di scarico e quindi a due sistemi 8 catalitici. The engine 1 illustrated in Figure 2 comprises four exhaust manifolds 6 (indicated in Figure 2 with the numbers 6a, 6b, 6c and 6d), each of which is connected to a number of cylinders 2 equal to the number N2 (i.e. three), and four catalytic systems 8 (indicated in Figure 2 with the numbers 8a, 8b, 8c and 8d), each of which is coupled to a corresponding exhaust manifold 6 to receive the exhaust gases only from the corresponding exhaust manifold 6 itself. When the engine load of the engine 1 is lower than the load threshold T2, all and only the cylinders 2 which are connected to the same exhaust manifold 6 and therefore to the same catalytic system 8 are left active; on the other hand, when the engine load of the engine 1 is between the load threshold T1 and the load threshold T2, all and only the cylinders 2 which are connected to two exhaust manifolds 6 and therefore to two catalytic systems 8 are left active.

Essendo ciascun sistema 8 catalitico dotato di rispettivi sensori 11, anche quando alcuni cilindri 2 vengono spenti la centralina 12 elettronica di controllo può utilizzare i sensori 11 del sistema 8 catalitico (o dei sistemi 8 catalitici) che ricevono i gas di scarico da tutti e soli i cilindri 2 attivi per determinare la qualità della combustione e di conseguenza regolare l'iniezione di carburante. Inoltre, i segnali fom iti dai sensori 11 dei sistemi 8 catalitici possono venire utilizzati per decidere quale gruppo di cilindri 2 attivare/disattivare. Since each system 8 is catalytic equipped with respective sensors 11, even when some cylinders 2 are switched off the electronic control unit 12 can use the sensors 11 of the catalytic system 8 (or of the catalytic systems 8) which receive the exhaust gases from all and only the cylinders 2 active to determine the quality of combustion and consequently regulate the fuel injection. Furthermore, the signals provided by the sensors 11 of the catalytic systems 8 can be used to decide which group of cylinders 2 to activate / deactivate.

Il metodo di controllo sopra descritto è di semplice ed economica attuazione, in quanto non richiede la presenza di dispositivi meccanici di disaccoppiamento per mantenere una parte delle valvole di aspirazione e/o delle valvole di scarico in posizione di chiusura quando vengono spenti una parte dei cilindri 2. Inoltre, grazie al fatto di prevedere due soglie TI e T2 di carico differenziate e quindi due numeri NI ed N2 di cilindri 2 da spegnere differenziati il metodo di controllo sopra descritto riesce a fare lavorare il motore 1 sempre in condizioni di massimo rendimento o comunque in condizioni prossime al massimo rendimento; questo risultato è particolarmente evidente in motori con un elevato numero di cilindri (almeno otto e preferibilmente dodici) e di elevata cilindrata (superiore a 4 litri), in cui la potenza massima generata dal motore è enormemente superiore alla potenza necessaria alla guida a bassa velocità in centri urbani. Infine, grazie al fatto di alternare ciclicamente i cilindri 2 attivi e spenti, il metodo di controllo sopra descritto permette di mantenere caldi tutti i sistemi 8 catalitici per garantire in ogni condizione di funzionamento almeno una efficienza accettabile dei sistemi 8 catalitici stessi. The control method described above is simple and economical to implement, as it does not require the presence of mechanical decoupling devices to keep part of the intake valves and / or exhaust valves in the closed position when part of the cylinders are turned off. 2. Moreover, thanks to the fact of providing two differentiated load thresholds T1 and T2 and therefore two different numbers NI and N2 of cylinders 2 to be switched off, the control method described above is able to make the engine 1 always work in conditions of maximum efficiency or in any case in conditions close to maximum yield; this result is particularly evident in engines with a high number of cylinders (at least eight and preferably twelve) and with a large displacement (greater than 4 liters), where the maximum power generated by the engine is enormously greater than the power required for driving at low speed. in urban centers. Finally, thanks to the fact of cyclically alternating the active and off cylinders 2, the control method described above allows all the catalytic systems 8 to be kept warm in order to guarantee at least an acceptable efficiency of the catalytic systems 8 in all operating conditions.

Claims

CLAIMS 1) Control method of an internal combustion engine (1) comprising a plurality of cylinders (2); the control method includes the steps of: determining, during a design phase, a first load threshold (Tl), - determining a motor load of the motor (1); and turning off a first number (NI) of cylinders (2) when the engine load of the engine (1) is lower than the first load threshold (Tl); the method is characterized by the fact that it includes the further steps of: determining, during a design phase, a second load threshold (T2) lower than the first load threshold (Tl); And switch off a second number (N2) of cylinders (2) greater than the first number (NI) of cylinders (2) when the engine load of the engine (1) is lower than the second load threshold (T2).

2) Control method according to claim 1, wherein the engine load and the load thresholds (Tl, T2) are expressed as PME OR Effective Mean Pressure referred to all cylinders (2) of the engine (1) and are measured in [bar].

3) Control method according to claim 1 or 2, wherein the first number (NI) of cylinders (2) is equal to half the total number of cylinders (2) and the second number (N2) of cylinders (2) is approximately equal to half of the first number (NI) of cylinders (2).

4) Control method according to claim 1, 2 or 3, wherein the engine (1) comprises twelve cylinders (2) divided into two banks (3), the first number (NI) of cylinders (2) is equal to six , and the second number (N2) of cylinders (2) is equal to three.

5) Control method according to claim 1, 2 or 3, wherein the engine (1) comprises ten cylinders (2) divided into two banks (3), the first number (NI) of cylinders (2) is equal to five , and the second number (N2) of cylinders (2) is equal to three.

6) Method according to claim 1, 2 or 3, wherein the engine (1) comprises eight cylinders (2) divided into two banks (3), the first number (NI) of cylinders (2) is equal to four, and the second number (N2) of cylinders (2) is equal to two.

7) Control method according to one of claims 1 to 6 and comprising the further step of cyclically varying the cylinders (2) off and the cylinders (2) on so that all cylinders (2) are cyclically off for a certain time interval and active for another time interval.

8) Control method according to one of claims 1 to 7 and comprising the further step of activating the shutdown of the cylinders (2) only when the engine (1) has reached and maintains a minimum heating state.

9) Method according to claim 8 and comprising the further step of determining the achievement of the minimum heating state as a function of a temperature of a coolant of the engine (1).

10) Method according to claim 8 and comprising the further step of determining the achievement of the minimum heating state as a function of an efficiency of a catalytic system (8) of the engine (1).

11) Control method according to one of claims 1 to 10, wherein the engine (1) comprises: four exhaust manifolds (6), each of which is connected to a number of cylinders (2) equal to the second number (N2 ); And four catalytic systems (8), each of which is coupled to a corresponding exhaust manifold (6) to receive the exhaust gases only from the corresponding exhaust manifold (6) itself; when the engine load of the engine (1) is lower than the second load threshold (T2), all and only the cylinders (2) which are connected to the same exhaust manifold (6) and therefore to the same system (8) are left active ) catalytic; And when the engine load of the engine (1) is between the first load threshold (Tl) and the second load threshold (T2), all and only the cylinders (2) which are connected to two manifolds (6) are left active. exhaust and therefore to two catalytic systems (8).

12) Control method according to one of claims 1 to 10, wherein the engine (1) comprises: two exhaust manifolds (6), each of which is connected to a number of cylinders (2) equal to the first number (NI ); And two catalytic systems (8), each of which is coupled to a corresponding exhaust manifold (6) to receive the exhaust gases only from the corresponding exhaust manifold (6) itself; when the engine load of the engine (1) is lower than the second load threshold (T2), part of the cylinders (2) are left active and are connected to the same exhaust manifold (6) and therefore to the same catalytic system (8) ; And when the engine load of the engine (1) is between the first load threshold (Tl) and the second load threshold (T2) all and only the cylinders (2) which are connected to the same manifold (6) are left active and therefore to the same catalytic system (8).