BR102013014651B1

BR102013014651B1 - método para controlar um motor de combustão interna

Info

Publication number: BR102013014651B1
Application number: BR102013014651-0A
Authority: BR
Inventors: Marco Panciroli
Original assignee: MAGNETI MARELLI S.p.A.
Priority date: 2012-06-12
Filing date: 2013-06-12
Publication date: 2021-06-22
Also published as: EP2674600B1; CN103485899B; EP2674600A1; US20130345948A1; BR102013014651A2; CN103485899A; US9334814B2; ITBO20120324A1

Abstract

MÉTODO PARA CONTROLAR UM MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA. Um método para controlar um motor de combustão interna (1) compreendendo uma quantidade (W) de cilindros (3) e sendo que a massa de ar retida em cada um dentre os cilindros (3) é ajustada por meio de uma respectiva válvula de admissão, por meio de um dispositivo de atuação com lei de abertura variável; o método inclui a determinação do torque total almejado (Ci_objt) exigido a ser fornecido; determinar uma quantidade (Wa) de cilindros (3) ativos e uma quantidade (Ws) de cilindros (3) inativos; determinar o ângulo para controlar a válvula de admissão da quantidade (Wa) de cilindros (3) ativos e da quantidade (Ws) de cilindros (3) inativos, respectivamente; e controlar o motor de combustão interna (1) em função do ângulo de controle das válvulas de admissão da quantidade (Wa) de cilindros (3) ativos e da quantidade (Ws) de cilindros (3) inativos.

Description

CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção se refere a um método para controlar um motor de combustão interna, em particular um motor sobre-alimentado.

ESTADO DA ARTE

[0002] Como é sabido, alguns motores de combustão interna são dotados de um sistema de sobre-alimentação por turbo-compressor, o qual pode aumentar a potência desenvolvida pelo motor pela exploração da entalpia dos gases de exaustão para comprimir o ar aspirado pelo motor e, assim, aumentar a eficiência volumétrica da admissão.

[0003] Um sistema de sobre-alimentação por turbo-compressor compreende um turbo-compressor dotado de uma turbina, a qual é disposta ao longo de um duto de exaustão para girar a uma alta velocidade sob a atuação dos gases de exaustão expelidos pelo motor, e um compressor, que é movimentado pela turbina e é disposto ao longo do duto de alimentação de ar para comprimir o ar aspirado pelo motor.

[0004] De forma geral o turbo lag normalmente ocorre quando é solicitado um considerável, repentino e rápido aumento de torque ou potência em condições de baixo torque ou potência (ou seja, quando se verifica velocidade lenta e rpm baixa, o motorista pressiona rapidamente o pedal do acelerador até o final, por exemplo, para ultrapassagens). O turbo lag é a tendência dos motores com turbo-compressor de falharem em responder com potência em relação ao pressionamento rápido do pedal do acelerador, e é particularmente irritante no caso de aplicações em carros esportivos, nos quais o sistema de sobre-alimentação por turbo-compressor permite alcançar um alto desempenho.

[0005] O turbo lag é causado principalmente pelo momento de inércia do rotor, e ocorre em caso de súbita e rápida solicitação de mais torque ou potência e porque a pressão precisa aumentar no volume global do circuito a jusante do compressor.

[0006] Diversas soluções têm sido sugeridas ao longo dos anos para tentar reduzir o turbo lag e melhorar ainda mais o desempenho dos motores equipados com turbo-compressor. Por exemplo, pode ser utilizado um turbo-compressor de geometria variável ou um turbo-compressor compreendendo uma pluralidade de turbinas em configuração em série ou paralelo, etc. Todas as soluções conhecidas até agora são, em todos os casos, particularmente desvantajosas em termos de custos e de dimensões globais.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0007]0 objetivo da presente invenção é o de fornecer um método para controlar um motor de combustão interna, em particular, sobre-alimentado através de um turbo-compressor, sendo tal método de controle fácil e de baixo custo para implementar.

[0008]De acordo com a presente invenção, um método para controlar um motor de combustão interna, em particular sobre-alimentado por meio de um turbo-compressor, conforme reivindicado nas reivindicações anexas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0009] A presente invenção será descrita agora com referência aos desenhos acompanhantes, que ilustram uma forma de realização não limitativa da mesma, nos quais: - a figura 1 ilustra em modo de diagrama uma forma de realização preferida de um motor de combustão interna sobre-alimentado através de um turbo-compressor e dotado de uma unidade eletrônica de controle a qual implementa um método de controle de acordo com a presente invenção; - a figura 2 ilustra a comparação entre o desempenho do motor de combustão interna sobre-alimentado por meio de um turbo-compressor, em uma primeira configuração normal e em uma segunda configuração obtida de acordo com a presente invenção em um plano rpm/ETASP característico do motor em diversas taxas; - a figura 3 é um diagrama de blocos que mostra em modo de diagrama a operação do método de controle de acordo com a presente invenção em um motor de combustão interna sobre-alimentado dotado de válvulas de admissão controladas de acordo com uma lei de abertura variável; e - a figura 4 é um diagrama de blocos que mostra em modo de diagrama a operação do método de controle de acordo com a presente invenção em um motor de combustão interna sobre-alimentado dotado de válvulas de admissão controladas de acordo com uma lei de abertura fixa.

FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS DA INVENÇÃO

[0010] Na figura 1, o número 1 indica como um todo um motor de combustão interna sobre-alimentado por um sistema de sobre-alimentação por turbo-compressor 2.

[0011] O motor de combustão interna 1 compreende quatro cilindros 3, cada um dos quais é conectado a um coletor de admissão 4 por meio de ao menos uma respectiva válvula de admissão (não representada) e um coletor de exaustão 5 por meio de ao menos uma respectiva válvula de exaustão (não representada). O coletor de admissão 4 recebe o ar fresco (ou seja, o ar proveniente do ambiente externo) por meio de um duto de admissão 6, que é dotado de um filtro de ar 7 e é ajustado por uma borboleta ou regulador de pressão 8. Um trocador de calor 9 para o arrefecimento do ar de admissão é disposto ao longo do duto de admissão 6. Um duto de exaustão 10, que alimenta os gases de exaustão produzidos pela combustão de um sistema de exaustão, é conectado no coletor de exaustão 5, cujo duto de exaustão emite os gases produzidos pela combustão na atmosfera e normalmente compreende ao menos um catalisador 11 e ao menos um silenciador (não representado) disposto a jusante do catalisador 11.

[0012] O sistema de sobre-alimentação 2 do motor de combustão interna 1 compreende um turbo-compressor 12 dotado de uma turbina 13, a qual é disposta ao longo do duto de exaustão 10 para girar a alta velocidade, sob a ação dos gases de exaustão expelidos a partir dos cilindros 3, e de um compressor 14 , o qual é disposto ao longo do duto de admissão 6 e é conectado mecanicamente na turbina 13 a fim de ser alimentado rotativamente pela dita turbina 13 e aumentar a pressão do ar alimentado no duto de admissão 6.

[0013] Um duto de derivação 15 é disposto ao longo do duto de exaustão 10 e é conectado em paralelo à turbina 13 de tal forma que as suas extremidades são conectadas a montante e a jusante da dita turbina 13. Uma válvula de descarga 16 é disposta ao longo do duto de derivação 15, é adaptada para ajustar o fluxo de gás de exaustão que flui através do duto de derivação 15 e é acionada por um atuador 17. Um duto de derivação 18 é disposto ao longo do duto de exaustão 6 e é conectado em paralelo ao compressor 14 de tal forma que as suas extremidades são conectadas a montante e a jusante do compressor 14 em si. Uma válvula Poff 19 (válvula tipo pressure off) é disposta ao longo do duto de derivação 18, adaptada para ajustar o fluxo de gás de exaustão que flui através do duto de derivação 18 e acionada por meio de um atuador 20.

[0014] Na descrição a seguir será feita referência explícita a um motor de combustão MH interna 1 sobre-alimentado por meio de um turbo-compressor 12. Alternativa mente, o método de controle descrito acima pode ser vantajosa mente aplicado a qualquer motor de combustão interna, sobre-alimentado, por exemplo, por meio de um compressor volumétrico ou dinâmico.

[0015] De acordo com uma primeira variante, o motor de combustão interna 1 é dotado de um motor elétrico mecanicamente conectado ao turbo-compressor 12 e configurado para recuperar a energia dos gases de exaustão; nesta variante, é possível tanto fornecer o torque necessário, por meio do consumo de eletricidade, quanto o interromper, por meio do fornecimento de eletricidade.

[0016] Alternativa mente, o método de controle descrito acima pode ser aplicado a um motor de combustão interna sobre-alimentado do tipo descrito no pedido de patente EP- Al-2096277, que compreende uma turbina, um compressor mecanicamente independente da turbina, um gerador elétrico alimentado de forma rotativa pela turbina para o fornecimento genérico de eletricidade e um motor elétrico que aciona o compressor de forma rotativa.

[0017] Em geral, as formas de realização descritas acima apresentam em comum o fato de que existe um volume de ar entre o compressor 14 e os cilindros 3. A massa de ar retida em cada cilindro 3 para cada ciclo do motor pode ser regulada por meio de uma respectiva válvula de admissão (não representada) por meio de um dispositivo de atuação de válvula com uma lei de abertura variável, tal como um dispositivo de atuação eletromagnético ou eletromecânico sem carne. Alternativamente, a massa de ar retida em cada cilindro 3 para cada ciclo do motor é regulada por meio da interposição de uma válvula 27, de preferência, uma borboleta ou regulador de pressão, entre o compressor 14 e as válvulas de admissão. Como uma possível alternativa adicional, pode ser fornecido um dispositivo de atuação de válvula com a lei de abertura variável e uma válvula 27, de preferência uma válvula borboleta, pode ser inserida entre o compressor 14 e as válvulas de admissão.

[0018] O motor de combustão interna 1 é controlado por uma unidade eletrônica de controle 21, que governa a operação de todos os componentes do motor de combustão interna 1, incluindo um sistema de sobre-alimentação 2. Em particular, a unidade eletrônica de controle 21 aciona os atuadores 17 e 20 da válvula de descarga/alívio 16 e da válvula Poff 19. A unidade eletrônica de controle 21 é conectada aos sensores 22, os quais medem a temperatura e a pressão PO ao longo do duto de admissão 6 a montante do compressor 14, aos sensores 23 que medem a temperatura e a pressão ao longo do duto de admissão 6 a montante do regulador de pressão 8 e aos sensores 24 que medem a temperatura e pressão no interior do coletor de admissão 4. Em adição, a unidade eletrônica de controle 21 é conectada a um sensor 25, que mede a posição angular (e, portanto, a velocidade de rotação) de um virabrequim do motor de combustão interna 1 e a um sensor 26, que mede o momento de admissão e/ou de exaustão das válvulas. É igualmente importante notar que são necessários sensores adaptados para medir a velocidade de rotação do turbocompressor 12.

[0019] A estratégia implementada pela unidade eletrônica de controle 21 para controlar o motor de combustão interna 1 sobre-alimentado será descrita abaixo. Em particular, a unidade eletrônica de controle 21 é configurada para aumentar a massa e o fluxo volumétrico de ar/gases de exaustão que atravessam o compressor 14 e a turbina 13, com relação ao fluxo de ar efetivamente utilizado pelo motor de combustão interna 1 sobre- alimentado na combustão para gerar a potência desejada. A fim de implementar a estratégia de controle mencionada acima, a unidade eletrônica de controle 21 é configurada para diferenciar o gerenciamento do cilindro 3, em particular, para diferenciar o fluxo de ar de admissão e do ar retido dentro de cada cilindro 3, e para diferenciar o modo de operação.

[0020] Em outras palavras, a estratégia inclui a geração do torque almejado, solicitado pelo condutor do veículo, utilizando apenas alguns dos cilindros de combustão 3, enquanto os cilindros 3 restantes aspiram tanto ar quanto possível. Por exemplo, em um motor a combustão interna sobre-alimentada 1 com quatro cilindros 3, dois cilindros 3 são ativo e fornecem o torque necessário através da aspiração de uma massa de ar que é aproximadamente o dobro da massa de ar que eles aspirariam em condições normais de operação (ou seja, se todos os quatro cilindros 3 forem ativos). Os dois cilindros 3 restantes não estão ativos e são controlados para aspirar o máximo de ar, mas não são envolvidos na combustão.

[0021] O desempenho do motor de combustão interna 1, em duas configurações diferentes, foi determinado empiricamente em uma bancada de testes para um motor de combustão interna 1 sobre-alimentado dotado de quatro cilindros 3 (na terceira marcha), sendo que, em uma primeira configuração, existem quatro cilindros de combustão 3 ativos (daqui em diante denominados como "configuração normal") e, sendo que, em uma segunda configuração, existem dois cilindros de combustão 3 ativos e dois cilindros 3 que aspiram, mas que não estão envolvidos com a injeção ou na combustão (daqui em diante denominados como "configuração de lavagem").

[0022] Conforme mostrado na figura 2, em diversas taxas, um aumento da sobre- alimentação até 210 mbar pode ser observado na configuração de lavagem no plano rpm/ETASP característico, em que a rotação do motor é de 900 a 1800 rpm e ETASP, e a eficiência de admissão, definida pela a proporção entre o ar retido em cada cilindro 3 para cada ciclo e a massa de ar que preenche o deslocamento na configuração normal. Um aumento de 210 mbar de sobre-alimentação é igual a cerca de duas/três vezes a sobre- alimentação que pode ser obtida na configuração normal. Na configuração de lavagem, a eficiência de admissão ETASP, definida pela massa de ar retida para cada ciclo e para cada cilindro 3 e a massa de ar que preenche o deslocamento na configuração normal, é um valor médio dos quatro cilindros 3, ou seja, é de aproximadamente a metade de um nos cilindros 3 ativos.

[0023] Assumindo a condição de sobre-alimentação do motor de combustão interna 1 a uma rpm constante (por exemplo, 3000 rpm), o motor de combustão interna 1 sobre- alimentado na configuração normal com os quatro cilindros de combustão 3 ativos aspiram um fluxo de massa de ar Mc que permite fornecer uma potência Pc, com uma pressão de sobre-alimentação p_c e um torque Cc transmitido às rodas motrizes. O ponto de operação c na configuração normal é identificado no plano que representa as curvas características do turbo-compressor 14 (normalmente fornecido pelo fabricante do turbo-compressor 12), para uma dada velocidade de revolução Nc, à qual corresponde a uma predeterminada posição da válvula de descarga 16 WGc.

[0024] Foi descoberto que o motor de combustão interna 1 sobre-alimentado em uma configuração de lavagem com dois cilindros de combustão 3 ativos aspira um fluxo de massa de ar Ma e permite alcançar uma pressão de sobre-alimentação p_a e, ao mesmo tempo, fornece a mesma potência Pc e o mesmo torque Cc transmitido às rodas motrizes conforme na configuração normal, à qual corresponde a uma posição predeterminada da válvula de descarga/alívio WGA 16.

[0025] Em particular, o fluxo de massa de ar Ma da configuração de lavagem é maior do que o fluxo de massa de ar Mc na configuração normal, a válvula de descarga 16 se encontra mais fechada do que na configuração normal (em outras palavras, WGa < WGc).

[0026] Na variante em que o fluxo de massa de ar Ma da configuração de lavagem é aproximadamente o dobro da taxa do fluxo de massa Mc da configuração normal, foi descoberto que pode ser obtida uma pressão de sobre-alimentação p_a na configuração de lavagem que é aproximadamente o dobro da pressão de sobre-alimentação p_c da configuração normal. É importante notar que este aumento de pressão de sobre- alimentação pode ser alcançado mediante o fornecimento da mesma potência Pc e transmitindo o mesmo torque Cc para as rodas motrizes, conforme a configuração normal.

[0027] Durante o uso, no momento em que, quando solicitado pelo motorista, o torque Cc fornecido às rodas motrizes deve ser aumentado, a unidade eletrônica de controle 21 é configurada para controlar a mudança do modo de operação de lavagem para o modo de operação normal. Em outras palavras, todos os quatro cilindros 3 tornam-se ativos, em modo de combustão, podem imediatamente fornecer a correspondente potência já disponível à taxa de fluxo de ar Ma e transmitir o torque solicitado para as rodas motrizes. Desta maneira, é possível reduzir de maneira considerável o tempo de resposta do turbo-compressor 12 (o chamado turbo lag) porque o circuito de ar do motor de combustão interna 1 sobre-alimentado já é pressurizado e o turbo-compressor 12 já está na taxa completa (em outras palavras, o tempo de inércia e pressurização de todo o circuito de sobre-alimentação é praticamente anulado).

[0028] Como se sabe, a zona ativa da gama operacional do compressor 14 é limitada, na parte esquerda do plano/gráfico da relação da taxa/compressão de fluxo de massa reduzida, por uma linha de bombeamento que delimita a zona proibida e consiste dos conjuntos de pontos em que o equilíbrio aerodinâmico no compressor 14 é interrompido e existe uma rejeição periódica, ruidosa e violenta da taxa de fluxo para a boca, os efeitos dos quais podem ser destrutivos para as pás de hélice do dito compressor 14.

[0029] Em adição, próxima à linha de bombeamento e assumindo a condição de uma sobre-alimentação do motor de combustão interna 1 a uma rpm constante (por exemplo, 3000 rpm) em configuração normal, é possível determinar que os quatro cilindros de combustão 3 ativos aspirem um fluxo de massa de ar Mc que permita fornecer uma potência Pc, com uma pressão de sobre-alimentação p_c e um torque Cc transmitido às rodas motrizes. O ponto de operação c na configuração normal é identificado na linha de bombeamento sobre o plano que representa as curvas características do turbo-compressor 14 (normalmente fornecido pelo fabricante do turbo-compressor 12) para uma dada rpm Nc, à qual corresponde uma posição predeterminada da válvula WGc de descarga 16.

[0030] Foi descoberto que o motor de combustão interna 1 sobre-alimentado na configuração de lavagem com apenas dois cilindros 3 ativos e em combustão aspira um fluxo de massa de ar Ma e permite alcançar uma pressão de sobre-alimentação p_a e, ao mesmo tempo, permite fornecer a mesma potência Pc e o mesmo torque Cc transmitido às rodas motrizes, conforme a configuração normal. Em particular, foi descoberto que a taxa de fluxo de massa Ma na configuração de lavagem é maior do que a taxa de fluxo de massa Mc na configuração normal.

[0031] É imediatamente evidente que, também neste caso, pode ser obtida uma pressão de sobre-alimentação p_a na configuração de lavagem maior do que a pressão de sobre-alimentação p_c na configuração normal sem a ocorrência de bombeamento. É importante observar que este aumento de pressão de sobre-alimentação pode ser obtido mediante o fornecimento da mesma potência Pc e transmitir o mesmo torque Cc para as rodas motrizes, conforme na configuração normal.

[0032] Um motor de combustão interna 1 sobre-alimentado do tipo descrito acima compreende uma certa quantidade W de cilindros 3, sendo que Wa corresponde aos cilindros 3 ativos, que por meio da combustão geram o torque necessário, enquanto Ws indica os cilindros 3 restantes, que não geram o torque solicitado por meio de combustão e são acionados apenas para aspirar um fluxo de massa de ar.

[0033] De acordo com uma variante preferida, tanto a quantidade W de cilindros 3 como a quantidade Wa de cilindros 3 ativos são iguais e adequadamente programadas para limitar as oscilações que são transmitidas ao eixo motriz.

[0034] Na figura 3 é mostrada a cadeia que a partir da solicitação de torque ao dispositivo que atua sobre o pedal do acelerador pode fornecer a massa de ar de combustão de cada cilindro 3, e pode ser ilustrada de forma esquemática, conforme a seguir: a) o usuário atua sobre o pedal do acelerador e o torque Ceobj exigido do eixo motriz pode ser determinado por meio de mapas armazenados na unidade eletrônica de controle 21 e da rpm; b) o torque Ceobj necessário do eixo motriz é adicionado ao atrito e aos torques de bombeamento e auxiliares, de modo a obter o indicado torque Ciobjt real total exigido do eixo motriz; c) o torque Ciobj' real para cada um dentre os cilindros 3 ativos é portanto determinado pela relação entre o torque Ciobjt total real exigido do eixo motriz e a quantidade Wa de cilindros de combustão 3 ativos; d) o torque Ciobj' real para cada um dentre os cilindros 3 é dividido pela eficiência EGR etaegr (se presente), pela eficiência da mistura etalambda e pela eficiência do avanço da centelha etasa, fornecendo assim a referência de torque real Ciobj indicada para cada cilindro 3 ativo; e) a partir da referência de torque positivo Cmiobj indicada para cada cilindro ativo, é possível determinar a massa de ar de combustão mobj para cada cilindro 3 ativo.

[0035] Em particular, na etapa (e), o massa de ar de combustão mobj para cada cilindro 3 ativo é calculada pelo consumo de ar do motor Csrif (Ciobj, n) em condições de referência (ou seja, com uma mistura estequiométrica A/F stech e otimizada, antecipada), para cada cilindro 3, conforme a seguir: Cs = mc / Lu = mc / (Cmi * 4n) = m / (A/F) stech * Cmi * 4n) [1] na qual: Cs: consumo positivo; Lu: trabalho mecânico para cada ciclo e para cada cilindro 3; mc: massa de combustível para cada ciclo e para cada cilindro 3; m: massa de ar para cada ciclo e para cada cilindro 3; e Cmi: torque positivo indicativo para cada cilindro 3.

[0036] A equação a seguir pode ser obtida a partir da equação [1]: m = Cs (Cmi, n) * (A/F) stech * Cmi * 4n ou seja, é possível mapear diretamente o consumo de ar do cilindro 3 em função do torque positivo Cmi indicado para o cilindro 3 e da velocidade n do motor: m = f3 (Cmi, n) = Csrif (Cmi, n) na qual f3 ou Csrif são as funções por meio das quais a determinação da massa de ar do combustível mobj para cada cilindro 3 ativo que deve ser queimada em conjunto com a massa de combustível mc em condições de taxa estequiométrica e o avanço ideal para obter o torque Ciobj de referência real exigido para cada cilindro 3 ativo (com zero EGR, ou seja, com eficiência EGR unitária).

[0037] Da mesma forma, é possível determinar o torque Ciobj'de acionamento real para cada cilindro 3 ativo em função da massa de ar de combustão mobj para cada cilindro 3 ativo conforme a seguir: Ciobj = g (mobj, n) na qual g é a função por meio da qual a determinação do torque real de referência Ciobj para cada cilindro 3 ativo em condições de taxa estequiométrica, o avanço ideal e com a eficiência EGR unitária, queimando a massa mobj de ar de combustão para cada cilindro 3 ativo juntamente com a massa de combustão mc.

[0038] Em condições gerais, na etapa (b), o torque Ceobj exigido do eixo motriz é adicionado aos torques/perdas de atrito, bombeamento e auxiliares, de modo a obter o torque real total Ciobjt exigido a partir do eixo motriz, conforme a seguir: Ciobjt = Ceobj + atrito = G (mobj, n) * etalambda (lambda) * etasa (sa_ottimo-sa) * etaegr * wa na qual o atrito é a soma das perdas mecânicas de bombeamento e a energia dispendida pelos auxiliares, e sendo que etasa é a eficiência de combustão em relação ao avanço da centelha atuado (ou seja, em função do desvio em relação ao avanço ideal que é armazenado nos mapas específicos na unidade eletrônica de controle 21), enquanto que etalambda é a eficiência em função da mistura, e etaegr é a eficiência em função da massa de EGR.

[0039] De acordo com uma variante, é possível determinar o torque real de referência Ciobj para cada cilindro 3 ativo em função de uma massa de ar de combustão mobj para cada cilindro 3 ativo conforme a seguir: Ciobj = k (n) * mobj + offset (n).

[0040] De acordo com uma primeira variante, o motor de combustão interna 1 sobre- alimentado compreende as válvulas de admissão, as quais são controladas pela unidade eletrônica de controle 21 de forma independente para cada cilindro 3 com a abertura variável. Por exemplo, cada válvula é dotada de um atuador eletro-hidráulico, ou, alternativamente, de um atuador eletromagnético para o controle de fechamento e/ou abertura.

[0041] Um mapa é armazenado na unidade eletrônica de controle 21 em função do ponto do motor que é identificado pela rpm e pela carga (que, de acordo com uma variante preferida, é o torque total de acionamento indicado Ciobjt exigido a partir do eixo motriz ou a eficiência de admissão ETASP introduzida anteriormente). Para cada ponto do motor, o mapa fornece a quantidade Wa de cilindros 3 ativos, os métodos de atuação da válvula solenoide (tipicamente para serem escolhidos entre a abertura atrasada LO e o fechamento precoce EC, etc.) e a pressão relativa na galeria 5.

[0042] Os cilindros 3 que não estão ativos e que não efetuam combustam podem, de forma alternativa, ser usados para aspirar uma massa de ar que, conforme descrito anteriormente, pode permitir a melhora do desempenho em termos de sobre-alimentação do motor de combustão interna 1. Também neste caso, é armazenado um mapa na unidade eletrônica de controle 21 em função do ponto do motor, o qual é identificado pela rpm e pela carga (que, de acordo com uma variante preferida, é o torque total de acionamento indicado Ciobjt exigido a partir da eixo motriz ou a eficiência de admissão ETASP). Para cada ponto do motor, o mapa fornece a meta de massa de lavagem, que representa a quantidade de ar que permite otimizar o desempenho do motor de combustão interna 1 sobre- alimentado.

[0043] Na figura 3A é mostrada cadeia que, a partir da solicitação de torque oriunda dos usuários que atuam sobre o pedal do acelerador, pode fornecer a meta de massa de lavagem Mscav de cada cilindro 3, e pode ser ilustrada em modo de diagrama conforme a seguir: - o usuário atua sobre o pedal do acelerador e o torque total real Ciobjt exigido a partir do eixo motriz (obtido a partir do torque Ceobj exigido a partir do eixo motriz adicionado aos torques de atrito, bombeamento e auxiliar) pode ser determinado por meio de mapas armazenados na unidade eletrônica de controle 21; - o torque total real Ciobjt exigido a partir do eixo motriz permite determinar, por meio da rpm do motor e do mapa anteriormente definido, a meta do valor da pressão Pobj a montante da válvula de admissão, que (saturada pela pressão atmosférica Pa) fornece a meta da pressão de sobre-alimentação Ptobj_eng. A meta do valor da pressão de sobre- alimentação Ptobj_eng é adicionada de tal forma a reservar uma sobre-alimentação RDS que permite otimizar o desempenho do motor de combustão interna 1. É feita referência explícita à descrição do pedido de patente B02011A000400 para uma melhor compreensão da estratégia de controle de um motor de combustão interna sobre-alimentado por meio de uma reserva de sobre-alimentação. O valor mínimo da meta de pressão de sobre- alimentação Ptobj_eng, que é adicionado à reserva de sobre-alimentação RDS, dessa forma, permite determinar a meta do valor da pressão de sobre-alimentação Ptobj; - a partir do torque real total Ciobjt solicitado a partir do eixo motriz, pode ser determinada (utilizando mapas e rpm) tal como descrito acima, a quantidade de cilindros Wa ativos, o método de atuação das válvulas solenoides (tipicamente a ser escolhido a partir da abertura atrasada LO, do fechamento precoce EC, etc.), o método de atuação dos cilindros inativos e a meta de massa de lavagem Mscav; - finalmente, a meta de massa de lavagem mscav para cada um dentre os cilindros 3 inativos pode ser obtida a partir da meta de massa de lavagem Mscav.

[0044] O torque real Ciobj'para cada um dentre os cilindros 3 ativos é determinado pela relação entre o torque total real Ciobjt exigido do eixo motriz e a quantidade Wa de cilindros ativos determinada pelos mapas mencionados anteriormente também em função da taxa de rpm do motor. Tal torque real Ciobj'para cada cilindro 3 ativo é dividido pela eficiência EGR (se presente), a eficiência etalambda da mistura e a eficiência etasa de avanço da centelha, fornece o torque real de referência Ciobj, que por meio do mapa de consumo específico Csrif (ou f3) determina a meta de massa de ar mobj para cada cilindro a: ativo. A meta de massa de lavagem mscav para cada um dentre os cilindros 3 inativos pode ser obtida simplesmente a partir da razão entre a meta de massa de lavagem Mscav e o valor que corresponde à quantidade de cilindros 3 inativos (ou seja, a quantidade total de cilindros, menos a quantidade Wa de cilindros ativos) multiplicado pelo número de revoluções (rpm), multiplicado por 0,5.

[0045] Finalmente, os dois modelos de preenchimento (por exemplo, do tipo de densidade de velocidade) são armazenados na unidade eletrônica de controle 21, por meio dos quais pode ser determinado o ângulo a ser atuado para a válvula solenoide que controla a quantidade Wa de cilindros ativos e os cilindros inativos restantes, respectivamente.

[0046] Em particular, é feito um primeiro módulo de preenchimento para determinar o ângulo Vanga para controlar as válvulas solenoides dispostas nos cilindros ativos. O módulo de preenchimento inclui uma pluralidade de dados de entrada, incluindo: o massa de ar de combustão mobj para cada cilindro 3 ativo, a rpm, o método de atuação das válvulas solenoides (tipicamente, a ser escolhido entre a abertura atrasada LO e o fechamento precoce EC, etc.), o valor da pressão P a montante da válvula de admissão na galeria 5, e outras condições adjacentes (tais como, por exemplo, a temperatura do ar na galeria 5 e a temperatura do líquido de refrigeração usado no motor de combustão interna 1 sobre- alimentado).

[0047] Um segundo modelo de preenchimento é feito para determinar o ângulo Vangs para controlar as válvulas solenoides dispostas nos cilindros ativos. O módulo de preenchimento inclui uma pluralidade de dados de entrada, incluindo: a meta de massa de lavagem mscav para cada cilindro 3 inativo, a rpm, o método de atuação das válvulas de solenoide dos cilindros 3 inativos, o valor da pressão P a montante da válvula de admissão na galeria 5, e de outras condições adjacentes (tais como, por exemplo, a temperatura do ar na galeria 5 e a temperatura do líquido de refrigeração usado no motor de combustão interna 1 sobre-alimentado).

[0048] De acordo com uma variante preferida, a fim de determinar os atritos e o trabalho de bombeamento, é levado em conta a quantidade Wa de cilindros 3 ativos e da quantidade de cilindros 3 inativos.

[0049] É evidente que a estratégia de controle descrita acima deve ser adaptada às condições de operação em taxas transitórias (ou para outras condições de operação que não a padrão ou condições de operação estacionárias).

[0050] Em particular, durante a etapa transitória, o método inclui a determinação em cada etapa predeterminada de calculo do torque potencial real, que é calculado conforme a seguir: Ce_pot_temp = g (mamax, n) * etasa * etalambda * etaegr *-wtemp - atrito (wtemp, w) na qual: Ce_pot_temp: torque potencial real que corresponde ao torque que pode ser conseguido com o máximo de ar que pode ser retido no cilindro na pressão e temperatura corrente; n: rpm; mamax: quantidade máxima de ar que pode ser retida no cilindro 3; g: representa a função por meio da qual o torque real de referência Ciobj é determinado para cada cilindro 3 ativo na taxa estequiométrica, o avanço ideal e com a eficiência EGR unitária, queimando a massa de ar de combustão mamax para cada cilindro 3 ativo juntamente com a massa de combustível mc; atrito: soma dos atritos mecânicos e as perdas de bombeamento; wtemp: a quantidade corrente de cilindros 3 em combustão, ou seja, a quantidade corrente de cilindros 3 ativos.

[0051] Em uma condição inicial: Wtemp = Warif na qual: Wtemp: quantidade temporária de cilindros 3 em combustão, ou seja, quantidade temporária de cilindros ativos; e Warif: número de referência de cilindros 3 determinada em função do ponto do motor.

[0052] Em seguida a unidade eletrônica de controle 21 verifica a condição: Ceobj < Ce_pot_temp na qual: Ce_pot_temp: torque potencial real; e Ceobj: torque exigido a partir do eixo motriz.

[0053] Se a condição mencionada acima ocorrer, então: Wa = Wtemp = Warif na qual Wtemp e Warif apresentam o significado o introduzido acima com relação à equação e Wa é a quantidade de cilindros 3 ativos controlada e, portanto, a corrente.

[0054] Se a condição mencionada acima não ocorrer (ou seja, o torque Ceobj exigido a partir do eixo motriz é maior do que o torque potencial real Ce_pot_temp), então a quantidade atual de cilindros 3 em combustão é aumentada, ou seja, a quantidade corrente de cilindros 3 ativos. Em outros termos: Wtemp = Wtemp + Δ na qual Δ é a quantidade de cilindros 3 ativos adicionais que entram em comsutão.

[0055] Também neste caso, de acordo com uma forma de realização preferida, a quantidade Δ de cilindros 3 adicional é ainda, de preferência, igual a 2, e apropriadamente sincronizada para limitar as oscilações que são transmitidas ao eixo motriz.

[0056] Uma vez que a quantidade atual de cilindros 3 em combustão, ou seja, a quantidade atual de cilindros 3 ativos tenha sido aumentada, o condição Ceobj < Ce_pot_temp é verificada novamente e o processo é interrompido apenas quando tal condição for verdadeira, ou quando a quantidade Wa atual de cilindros 3 em combustão, ou seja, a quantidade Wa atual controlada de cilindros 3 ativos for igual à quantidade W de cilindros 3.

[0057] Por meio dos métodos descritos acima, é possível convergir para a situação em que a quantidade Wa de cilindros 3 ativos permita otimizar o desempenho do motor de combustão interna 1 sobre-alimentado, ou seja, convergir para Warif. Se na taxa transitória ou nas condições não padrão, a quantidade Warif de cilindros de 3 ativos de referência não deverá ser suficiente para gerar o torque solicitado pelo condutor, a unidade eletrônica de controle 21 está, em todos os casos, pronta para controlar a combustão de alguns ou de todos dos cilindros 3 restantes por um período de tempo para permitir gerar o torque necessário.

[0058] De acordo com uma variante possível, a equação apresentada acima para a determinação do torque potencial real exigido Ce_pot_temp é substituída pela equação em que a eficiência etaegr é substituída pela eficiência máxima etaegrmax a qual permite otimizar o torque fornecido. Em particular: Ce_pot_temp = g (mamax, n) * etasa * etalambda * etaegrmax * Wtemp - atrito (wtemp, w) na qual: Ce_pot_temp: torque potencial real exigido, que corresponde ao torque máximo que pode ser exigido; h: rpm; mamax: quantidade máxima de ar que pode ser retida no cilindro 3; e i: função por meio da qual a determinação do torque real de referência Ciobj para cada cilindro 3 ativo nas condições de taxa estequiométrica, avanço ideal e com a eficiência EGR unitária, queimando a massa de ar de combustão mamax para cada cilindro 3 ativo, juntamente com a massa de combustível mc; atrito: soma das atritos mecânicos e das perdas de bombeamento; Wtemp: a quantidade atual de cilindros 3 em combustão, ou seja, a quantidade atual de cilindros ativos.

[0059] De acordo com esta variante, é possível minimizar a quantidade Wa de cilindros ativos utilizando a fórmula de eficiência EGR que maximiza o torque fornecido; isto é possível se o atuador EGR for suficientemente rápido.

[0060] De acordo com outra forma de realização, é possível utilizar uma equação, em que a eficiência EGR etaegr é substituída pela eficiência EGR máxima etaegrmax, o que permite otimizar o fornecimento de torque, e a eficiência etasa de avanço da centelha é substituída pela eficiência etasamax de avanço da centelha, que permite otimizar a eficiência com o objetivo de reduzir a quantidade Wa de cilindros 3 ativos.

[0061] Em particular: Ce_pot_temp = g (mamax, n) * etasamax * etalambda * etaegrmax * Wtemp - atrito (wtemp, w)

[0062] De acordo com outra forma de realização, pode ser usada uma equação, em que a eficiência EGR etaegr é substituída pela eficiência EGR máxima etaegrmax, a qual permite otimizar o torque fornecido, a eficiência etasa de avanço da centelha é substituída pela eficiência etasamax de avanço da centelha, e a eficiência da mistura etalambda é substituída pela eficiência etalambdamax de mistura máxima, a qual permite otimizar o torque fornecido com o objetivo de reduzir a quantidade Wa de cilindros 3 ativos. Em particular: Ce_pot_temp = g (mamax, n) * etasamax * etalambdamax * etaegrmax * Wtemp - atrito (wtemp, w)

[0063]Em adição, é interessante notar que, durante uma fase transitória, a meta de massa de lavagem Mscav, que representa a quantidade de ar que otimiza o desempenho do motor de combustão interna 1, pode ser apropriadamente aumentada (ou diminuída), em relação a uma meta de referência massa de lavagem Mscavrif definida em função do ponto do motor da unidade eletrônica de controle 21.

[0064] Por exemplo, a meta de massa de lavagem Mscav é calculada conforme a seguir: Mscav = Mscavrif (C, n) + Δ (derivada (Ciobjt)). na qual: Mscavrif (C, n): meta de massa de lavagem de referência, em função do ponto de operação do motor determinado pela carga e pelo número de revoluções por minuto; e Ciobjt: torque total real exigido a partir do eixo motriz.

[0065] De acordo com uma segunda variante, o motor de combustão interna 1 sobre- alimentado compreende válvulas borboleta de admissão, que são controlados pela unidade eletrônica de controle 21 dotada da lei de abertura fixa e/ou por um dispositivo WT (Válvula com Tempo Variável de abertura), que atua hidraulicamente sobre o eixo que aciona as válvulas de admissão do acelerador, modificando a inclinação destas em relação ao eixo de acionamento.

[0066] Um mapa é armazenado em função do ponto do motor o qual é identificado pela rpm e pela carga (que, de acordo com uma variante preferida, é o torque real total Ciobjt exigido a partir do eixo motriz ou pela eficiência de admissão ETASP) na unidade eletrônica de controle 21. Para cada ponto do motor, o mapa fornece o ângulo de sincronização das válvulas durante o curso de admissão, o ângulo de sincronização das válvulas durante o curso de exaustão e a massa EGR externa.

[0067] Em adição, em função do ponto de motor, é armazenado um mapa o qual é identificado pela rpm e pela carga (que, de acordo com uma variante preferida, é o torque total real Ciobjt exigido a partir do eixo motriz ou a eficiência ETASP de admissão) na unidade eletrônica de controle 21. Para cada ponto do motor, o mapa fornece a quantidade Warif de cilindros 3 de referência ativos. Durante um etapa preliminar, a meta da quantidade Waobj de cilindros 3 ativos é igual à quantidade Warif de referência cilindros 3 ativos. Em adição, é importante notar que não é possível controlar a meta de massa de lavagem Mscav para cada um dos cilindros 3 inativos.

[0068] Um modelo de preenchimento é armazenado na unidade eletrônica de controle 21 (por exemplo, do tipo de densidade de velocidade), por meio do qual é possível determinar a massa de ar retida em cada cilindro 3 em cada ciclo. Em particular, o módulo de preenchimento inclui uma pluralidade de dados de entrada, incluindo: a rpm, o ângulo de sincronização das válvulas durante o curso de admissão, o ângulo de sincronização das válvulas durante o curso de exaustão, o valor da pressão P a montante da válvula de admissão na galeria 5 e outras condições adjacentes (tal como, por exemplo, a temperatura do ar na galeria 5 e a temperatura do líquido de refrigeração usado no motor de combustão interna 1 sobre-alimentado).

[0069] De acordo com uma variante preferida, a fim de determinar o atrito e o trabalho de bombeamento, é levada em conta a quantidade Wof de cilindros 3 e a meta da quantidade Waobj de cilindros 3 ativos.

[0070] É evidente que a estratégia de controle descrita acima deve ser adaptada às taxas transitórias das condições de operação (ou a outras condições de operação padrão ou condições de operação estacionária).

[0071] Em particular, o método inclui a determinação do torque real em cada etapa de cálculo predeterminada conforme a seguir: Ce = g (ma, n) * etasa * etalambda * etaegr * Wtemp - atrito (wtemp, w) na qual: Ce: torque real; j: rpm; ma: massa de ar retida para cada cilindro 3 em cada ciclo; g: função por meio da qual se determina o torque real de referência Ciobj para cada cilindro 3 ativo nas condições da taxa estequiométrica, avanço ideal e a eficiência EGR unitária, queimando a massa de ar de combustão ma para cada cilindro 3 ativo juntamente com a massa de combustível mc; atrito: soma dos atritos mecânicos e as perdas de bombeamento; e wtemp: quantidade temporária de cilindros 3 em combustão, ou seja, a quantidade corrente de cilindros 3 ativos.

[0072] Na condição inicial, a quantidade atual Wtemp de cilindros 3 em combustão, ou seja, a quantidade atual de cilindros ativos, é determinada como sendo igual à quantidade de referência Warif de cilindros 3 determinada em função do ponto do motor.

[0073] A unidade eletrônica de controle 21, portanto, procede através da determinação da eficiência de avanço etasa que seria necessária para obter a torque objetivo real com a quantidade temporária Wtemp de cilindros 3 em combustão. A fim de determinar a eficiência de avanço etasa que seria necessária para obter o torque objetivo real, a massa de ar retida ma em cada cilindro 3 é mantida, a eficiência etaegr EGR e a eficiência etalambda da mistura corrente. Durante uma etapa preliminar de configuração e ajuste, são estabelecidos os valores mínimo e máximo para a eficiência de avanço etasa, que são indicados usando os parâmetros etasamin e etasama, respectiva mente. Se a eficiência de avanço etasa estiver compreendida entre os valores mínimo e máximo, indicados pelos parâmetros etasamin e etasamax da eficiência de avanço, respectiva mente, então a quantidade Wa de cilindros 3 ativos será igual à quantidade temporária Wtemp de cilindros 3 em combustão, ou seja, a quantidade temporária de cilindros ativos, ou seja, novamente com relação à quantidade Warif de cilindros 3 de referência determinada em função do ponto do motor.

[0074] Se a dita condição ocorrer, em seguida, Wa é definido igual à Wtemp e Warif.

[0075] Existem duas situações, se a condição mencionada acima não ocorrer (ou seja, se a eficiência de avanço etasa não estiver compreendida entre os valores mínimo e máximo, indicados pelos parâmetros etasamin e etasamax da eficiência de avanço, respectiva mente).

[0076] No primeiro caso, a eficiência de avanço etasa é menor do que o valor mínimo da eficiência de avanço etasamin. Neste caso, a quantidade corrente de cilindros 3 em combustão é diminuída, ou seja, a quantidade atual de cilindros 3 ativos, ou seja, Wtemp = Wtemp - Δ, sendo que Δ é a quantidade de cilindros 3 ativos que são subtraídos da combustão. Neste ponto, a unidade eletrônica de controle 21, portanto, procede pela nova determinação da eficiência de avanço etasa que seria necessária para obter o torque objetivo real com a quantidade temporária Wtemp de cilindros 3 em combustão. O processo termina quando a eficiência de avanço etasa estiver compreendida entre os valores de avanço mínimo e máximo, etasamin e etasamax. A quantidade Wa de cilindros 3 ativos é igual à quantidade temporária Wtemp de cilindros 3 ativos, ou seja, a quantidade Warif de cilindros 3 de referência determinada em função do ponto do motor decrementado de uma quantidade de cilindros 3 ativos que é subtraída da combustão.

[0077] No segundo caso, a eficiência de avanço etasa é maior do que o valor máximo de eficiência do avanço etasamax. Neste caso, a quantidade temporária de cilindros 3 em combustão é aumentada, ou seja, a quantidade temporária de cilindros 3 ativos, ou seja, Wtemp = Wtemp + Δ, sendo que Δ é a quantidade de cilindros 3 ativos que são adicionados à combustão. Neste ponto, a unidade eletrônica de controle 2, portanto, procede pela nova determinação da eficiência de avanço etasa que seria necessária para obter o torque objetivo real com a quantidade temporária Wtemp de cilindros 3 em combustão. O processo termina quando a eficiência de avanço etasa estiver compreendida entre os valores de avanço mínimo e máximo, etasamin e etasamax. A quantidade Wa de cilindros 3 ativos é igual à quantidade temporária Wtemp de cilindros 3 ativos, ou seja, a quantidade Warif de cilindros 3 de referência determinada em função do ponto do motor aumentado por uma quantidade de cilindros 3 ativos que são adicionados à combustão.

[0078] No primeiro caso, o processo é interrompido quando a quantidade temporária Wtemp de cilindros 3 em combustão, ou seja, a quantidade de cilindros temporária ativos, for igual a uma quantidade Wmin de cilindros 3 ativos, que é definida durante um etapa inicial de configuração e ajuste e é variável de acordo com o ponto do motor.

[0079] No segundo caso, o processo obviamente para quando a quantidade temporária Wtemp de cilindros 3 em combustão, ou seja, a quantidade temporária Wtemp de cilindros ativos for igual à quantidade W de cilindros 3.

[0080] Também neste caso, de acordo com uma variante preferida, a quantidade Δ de cilindros 3 ativos que são, respectiva mente, tanto adicionados como subtraídos da combustão é ainda, de preferência igual a 2, e apropriadamente sincronizados para limitar as oscilações que são transmitidas ao eixo motriz.

[0081] Por meio do método descrito acima, é possível convergir para a situação com a quantidade Wa de cilindros 3 ativos, a qual permite otimizar o desempenho do motor de combustão interna 1 sobre-alimentado e também determinar o avanço necessário da centelha (por meio de um função inversa da eficiência de avanço etasa que é armazenada na unidade eletrônica de controle 21).

[0082] De acordo com uma forma de realização alternativa possível, pode ocorrer o caso (particularmente em condições estacionárias) no qual a avanço da centelha SA seja diferente, em particular menor, do que o avanço de referência da centelha, ou seja, o avanço da centelha ideal que permite otimizar o consumo. Em outras palavras, pode ocorrer que a SA < SAideal, ou seja, que a eficiência de avanço etasa seja menor do que o valor máximo da eficiência de avanço, etasamax. Neste caso, a meta da quantidade Waobj de cilindros 3 é definida como igual à quantidade Warif de cilindros 3 ativos de referência determinada em função do ponto do motor aumentado por uma quantidade de cilindros 3 ativos que são adicionados à combustão apenas por um limitado e predeterminado intervalo de tempo. Desta forma, é possível aumentar gradualmente a quantidade Waobj de cilindros ativos 3 para alcançar a condição em que o avanço de centelha SA seja aproximadamente igual ao avanço ideal da centelha SAottimo e, em que a meta da quantidade Waobj de cilindros 3 ativos seja igual à quantidade Wa de cilindros 3 ativos.

[0083] De acordo com outra variante, é possível injetar uma quantidade de combustível no interior da quantidade Ws de cilindros 3 inativos.

[0084] De acordo com outra variante, é possível controlar a quantidade Ws de cilindros 3 inativos para a combustão, mas não para a geração de torque.

[0085] As duas variantes descritas essencialmente permitem aumentar a temperatura de exaustão a fim de aquecer aproximadamente o catalisador e/ou para fornecer mais potência para a turbina 13 do turbo-compressor 12.

[0086] Na descrição acima foi levado em conta o caso de um motor de combustão interna 1 sobre-alimentado compreendendo qualquer quantidade de cilindros 3. Em particular, a descrição acima é vantajosamente, mas não exclusivamente, quando aplicada a um motor de combustão interna 1 sobre-alimentado por meio de um turbo-compressor 12 e dotado de quatro cilindros 3 com um virabrequim apresentando defasagem de 180°, e sendo que a seqüência de combustão é na seqüência 1 - 3 - 4 - 2. Neste caso, os cilindros 3 ativos são 1-4 ou 3 - 2, ou 1 - 3 - 4 - 2, respectivamente.

[0087] Em adição, de acordo com uma variante possível (não representada), o motor de combustão interna 1 é sobre-alimentado por meio de uma série de turbo-compressores 12. Por exemplo, no caso de um motor de combustão interna 1 sobre-alimentado através de dois turbo-compressores 12, a unidade eletrônica de controle 21 é configurada para controlar como cilindros 3 ativos aqueles que são conectados a um primeiro turbocompressor 12; ao mesmo tempo em que a unidade eletrônica de controle 21 é configurada para controlar como cilindros 3 inativos não envolvidos na combustão aqueles que são conectados a um segundo turbo-compressor 12.

[0088] A descrição acima é vantajosamente, mas não exclusiva mente, aplicada a um motor de combustão interna 1 sobre-alimentado. De fato, o método de controle descrito acima pode ser vantajosamente aplicado a um motor de combustão interna 1 aspirado.

[0089] Um caso particular ocorre quando a massa de lavagem Mscav for zero, ou seja, Mscav = 0, ou, no caso de motor aspirado; neste último caso, se Pobj > Patm, então, a quantidade de cilindros 3 em combustão é aumentada na cadeia através de uma determinação do valor Δ para alcançar a condição em que Pobj < Patm.

[0090] Em adição, a estratégia descrita acima pode ser vantajosamente aplicada se implementada para controlar o motor de combustão interna 1 sobre-alimentado por meio de uma reserva de sobre-alimentação e seja dotado de um detector de estilo de condução esportiva do tipo descrito na patente italiana B02012A000216.

[0091] O método descrito acima apresenta muitas vantagens.

[0092] Em particular, apesar de ser vantajoso em termos de custos, fácil e de baixo custo para implementar e não implicar em uma carga computacional adicional excessiva para a unidade eletrônica de controle 21, o método permite reduzir o turbo lag e otimizar o desempenho do motor dotado de turbo-compressor 12.

Claims

1. Método para controlar um motor de combustão interna (1), em particular, um motor de combustão interna sobre-alimentado, por meio de um turbo-compressor (12) dotado de uma turbina (13) e um compressor (14); o motor de combustão interna (1) compreendendo, em adição, um coletor de admissão (4) e uma quantidade (W) de cilindros (3) que são conectados ao coletor de entrada (4) e sendo que a massa de ar retida em cada um dos cilindros (3) para cada ciclo do motor pode ser ajustada de uma forma independente por meio de uma respectiva válvula de admissão por meio de um dispositivo de atuação da válvula com uma lei de abertura variável, tal como um dispositivo sem carne, um dispositivo eletro-magnético ou um dispositivo eletro-hidráulico; o método de controle sendo caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: - determinar o torque total almejado (Ci_objt) exigido para ser fornecido para a operação do motor de combustão interna (1); - determinar uma quantidade (Wa) de cilindros (3) ativos a serem controlados, durante o uso, para a injeção e combustão; sendo que uma quantidade (Ws) de cilindros (3) são inativos e não são controlados para a combustão e geração de torque, mas para aspirar uma massa de ar; - determinar o ângulo com o qual a válvula de admissão deve ser controlada por meio do dispositivo de atuação da válvula com uma lei de abertura variável da quantidade (Wa) de cilindros (3) ativos; - determinar o ângulo com o qual a válvula de admissão deve ser controlada por meio do dispositivo de atuação da válvula com uma lei de abertura variável da quantidade (Wa) de cilindros (3) inativos; - controlar o motor de combustão interna (1) em função do ângulo com o qual a válvula de admissão deve ser controlada, por meio do dispositivo de atuação da válvula com uma lei de abertura variável da quantidade (Wa) de cilindros (3) ativos e em função do ângulo com o qual a válvula de admissão deve ser controlada por meio do dispositivo de atuação da válvula com uma lei de abertura variável da quantidade (Ws) de cilindros (3) inativos.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda a etapa de determinação de uma meta de pressão (Pobj) do coletor de admissão, a qual é de tal forma a garantir o torque total almejado (Ci_objt) exigido para ser fornecido para a operação da combustão interna motor (1).

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de compreender, no caso de um motor de combustão interna (1) sobre-alimentado, a etapa adicional de determinar a meta da pressão de sobre-alimentação (Ptobj) que é de tal forma a garantir a meta de pressão (Pobj) do coletor de admissão.

4. Método, de acordo com qualquer uma dentre as reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: - determinar a taxa de meta do fluxo de lavagem (Mscav), que representa a quantidade de ar que otimiza o desempenho do motor de combustão interna (1), e determinar a meta de massa de lavagem (mscav) para cada um dentre a quantidade (Ws) de cilindros (3) inativos; e - determinar, por meio de um primeiro modelo de preenchimento, o ângulo com o qual a válvula de admissão deve ser controlada, por meio do dispositivo de atuação da válvula, com uma lei de abertura variável da quantidade (Ws) de cilindros (3) inativos em função da meta de massa de lavagem (mscav).

5. Método, de acordo com qualquer uma dentre as reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: - determinar o modo de operação da quantidade (Ws) de cilindros (3) inativos dentre uma pluralidade de possíveis modos de operação; e - determinar o ângulo com o qual a válvula de admissão deve ser controlada por meio do dispositivo de atuação da válvula com uma lei de abertura variável da quantidade (Ws) de cilindros (3) inativos em função do modo de operação da quantidade (Ws) de cilindros (3) inativos.

6. Método, de acordo com qualquer uma dentre as reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: - determinar a massa de ar de combustão (mobj) para cada um dentre a quantidade (Wa) de cilindros (3) ativos em função da eficiência de avanço da centelha aplicada e/ou da eficiência do EGR e/ou da eficiência da titulação e em função do torque almejado (Ci_obj) exigido a ser fornecido para a operação do motor de combustão interna (1) para cada um dentre os cilindros (3) ativos; e - determinar, por meio de um segundo modelo de preenchimento, o ângulo com o qual a válvula de admissão deve ser controlada, por meio do dispositivo de atuação da válvula com uma lei de abertura variável da quantidade (Wa) de cilindros (3) ativos em função da massa de ar de combustão (mobj) para cada um dentre a quantidade (Wa) de cilindros (3) ativos em função da eficiência de avanço da centelha aplicada e/ou da eficiência do EGR e/ou da eficiência da titulação e em função do torque almejado (Ci_obj) exigido a ser fornecido para a operação do motor de combustão interna (1) para cada um dentre os cilindros (3) ativos.

7. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de.: - determinar o modo de operação da quantidade (Wa) de cilindros (3) ativos dentre uma pluralidade de possíveis modos de operação; e - determinar o ângulo com o qual a válvula de admissão dever ser controlada, por meio do dispositivo de atuação da válvula, com uma lei de abertura variável da quantidade (Wa) de cilindros (3) ativos em função do modo de operação da quantidade (Wa) de cilindros (3) ativos.

8. Método, de acordo com qualquer uma dentre as reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: - determinar uma quantidade temporária (Watemp) de cilindros (3) ativos a serem controlados, durante o uso, para a injeção e combustão, em função do ponto de operação do motor; - determinar o torque de potencial que pode ser fornecido para a operação do motor de combustão interna (1), por meio da quantidade temporária (Watemp) de cilindros (3) ativos; - comparar o torque de potencial que pode ser fornecido para a operação do motor de combustão interna (1), por meio da quantidade temporária (Watemp) de cilindros (3) ativos e do torque total almejado (Ci_objt) exigido para ser fornecido para a operação do motor de combustão interna (1); e - determinar a quantidade (Wa) de cilindros (3) ativos em função da comparação entre o torque potencial que pode ser fornecido para a operação do motor de combustão interna (1), por meio da quantidade temporária (Watemp) de cilindros (3) ativos e do torque total almejado (Ci_objt) exigido para ser fornecido para a operação do motor de combustão interna (1).

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de compreender, em uma fase inicial, as etapas adicionais de: - determinar uma quantidade de referência (Warif) de cilindros (3) ativos a serem controlados, durante o uso, para a injeção e combustão, em função do ponto de operação do motor; e - iniciar a quantidade temporária (Watemp) de cilindros (3) ativos a serem controlados, durante o uso, para a injeção e combustão, em função do ponto de operação do motor, na quantidade de referência (Warif) de cilindros (3) ativos.

10. Método, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de compreender ainda a etapa de fazer com que a quantidade de referência (Warif) de cilindros (3) ativos seja igual à quantidade temporária (Watemp) de cilindros (3) ativos, apenas no caso em que o torque potencial, que pode ser fornecido para a operação do motor de combustão interna (1) por meio da quantidade temporária (Watemp) de cilindros (3) ativos, seja maior do que ou igual ao torque total almejado (Ci_objt) exigido para ser fornecido para a operação do motor de combustão interna (1).

11. Método, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de compreender as etapas adicionais de: - determinar, em uma fase preliminar e ajuste de configuração, uma quantidade de desvios (Δ) de cilindros (3) a serem adicionados à combustão; - atualizar a quantidade temporária (Watemp) de cilindros (3) ativos por meio da quantidade de desvio (Δ) de cilindros (3), apenas no caso do torque de potencial, que pode ser fornecido para a operação do motor de combustão interna (1) por meio da quantidade temporária (Watemp) de cilindros (3) ativos, seja menor do que o torque total almejado (Ci_objt) exigido para ser fornecido para a operação do motor de combustão interna (1).

12. Método de controle, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a quantidade de desvio (Δ) de cilindros (3) a ser adicionada ou subtraída à combustão é igual a 2.

13. Método de controle, de acordo com qualquer uma dentre as reivindicações 4 a 12, caracterizado pelo fato de compreender a etapa adicional de determinar a meta de massa de lavagem (Mscav), que representa a quantidade de ar que otimiza o desempenho do motor de combustão interna (1), em uma fase transitória por meio da fórmula a seguir: Mscav = Mscavrif (C, n) + Δ (derivada (Ciobjt)) na qual: Mscavrif (C, n): meta de massa de lavagem de referência, em função do ponto de operação do motor, determinado pela carga e pelo número de revoluções por minuto; e Ciobjt: torque total indicado exigido para o eixo motriz.

14. Método, de acordo com qualquer uma dentre as reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de compreender ainda a etapa de injetar o combustível no interior de dita quantidade (Ws) de cilindros (3) inativos.

15. Método, de acordo com qualquer uma dentre as reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de compreender a etapa adicional de controlar a dita quantidade (Ws) de cilindros (3) inativos para a combustão, mas não para a geração de torque.