ITUB20155457A1 - INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND METHOD OF CONTROL OF THE SAME ENGINE - Google Patents

INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND METHOD OF CONTROL OF THE SAME ENGINE Download PDF

Info

Publication number
ITUB20155457A1
ITUB20155457A1 ITUB2015A005457A ITUB20155457A ITUB20155457A1 IT UB20155457 A1 ITUB20155457 A1 IT UB20155457A1 IT UB2015A005457 A ITUB2015A005457 A IT UB2015A005457A IT UB20155457 A ITUB20155457 A IT UB20155457A IT UB20155457 A1 ITUB20155457 A1 IT UB20155457A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
cylinders
group
engine
intake manifold
turbine
Prior art date
Application number
ITUB2015A005457A
Other languages
Italian (it)
Inventor
Clino D'epiro
Original Assignee
Fpt Ind Spa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fpt Ind Spa filed Critical Fpt Ind Spa
Priority to ITUB2015A005457A priority Critical patent/ITUB20155457A1/en
Priority to ES16198544.5T priority patent/ES2689657T3/en
Priority to EP16198544.5A priority patent/EP3168444B1/en
Publication of ITUB20155457A1 publication Critical patent/ITUB20155457A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0087Selective cylinder activation, i.e. partial cylinder operation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00Varying compression ratio
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D17/00Controlling engines by cutting out individual cylinders; Rendering engines inoperative or idling
    • F02D17/02Cutting-out
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D2041/001Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • F02D2041/0012Controlling intake air for engines with variable valve actuation with selective deactivation of cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2700/00Mechanical control of speed or power of a single cylinder piston engine
    • F02D2700/03Controlling by changing the compression ratio

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

"MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA E METODO DI CONTROLLO DELLO STESSO MOTORE" "INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND METHOD OF CONTROL OF THE SAME ENGINE"

Campo di applicazione dell'invenzione Field of application of the invention

La presente invenzione si riferisce al campo dei motori a combustione interna per esempio a ciclo Diesel o ciclo Otto, e ad un metodo di controllo dello stesso motore. The present invention relates to the field of internal combustion engines, for example the Diesel cycle or the Otto cycle, and to a method of controlling the engine itself.

Stato della tecnica State of the art

E' nota da tempo la tecnica della cosiddetta Disattivazione dei cilindri (Cylinder deactivation) che prevede la disalimentazione di alcuni dei cilindri di un motore a combustione interna, in modo da offrire un maggiore carico ai cilindri che restano attivi, con un risparmio di carburante a parità di potenza erogata. The so-called Cylinder deactivation technique has long been known, which involves the disconnection of some of the cylinders of an internal combustion engine, in order to offer a greater load to the cylinders that remain active, with a saving of fuel equal power output.

A seconda del tipo di implementazione, si può andare da semplici interventi sull' alimentazione fino anche alla modifica del comando valvole in modo da impedire la circolazione di aria attraverso i cilindri disattivi. In particolare sui motori a benzina, stante l'alimentazione stechiometrica ed il catalizzatore 3 vie per il soddisfacimento delle emissioni, la pratica impone l'annullamento del flusso aria nei cilindri inattivi obbligando, a fronte di una limitata riduzione delle perdite di pompaggio, al costoso sistema di comando valvole variabile. La riduzione del numero dei cilindri attivi infatti impone, a pari potenza erogata dal motore, l'aumento del carico sui restanti. Tale aumento di carico comporta una maggiore apertura della farfalla di controllo alimentazione, con riduzione della depressione all'aspirazione che genera le note perdite di pompaggio. Tale riduzione comporta una riduzione dei consumi limitata e comunque relativa ai soli carichi molto parzializzati. Nei motori diesel non esistendo le perdite di pompaggio dei motori a benzina, non si possono riscontrare vantaggi rilevanti sui consumi. Depending on the type of implementation, you can go from simple interventions on the supply up to the modification of the valve control in order to prevent the circulation of air through the deactivated cylinders. In particular on petrol engines, given the stoichiometric power supply and the 3-way catalyst for satisfying the emissions, the practice requires the cancellation of the air flow in the inactive cylinders obliging, in the face of a limited reduction in pumping losses, to the expensive variable valve control system. The reduction in the number of active cylinders in fact imposes, for the same power delivered by the engine, an increase in the load on the rest. This load increase leads to a greater opening of the feed control butterfly, with a reduction of the suction depression which generates the known pumping losses. This reduction entails a limited reduction in consumption and in any case relative only to highly partialized loads. In diesel engines, since there are no pumping losses of petrol engines, no significant advantages on consumption can be found.

In generale però tale pratica è associata comunque a limitazioni operative riguardanti la durata della disattivazione stessa, perché il gas intrappolato tende a sfuggire attraverso i segmenti dei pistoni portando alla creazione di un vuoto che richiama olio in camera di combustione e raffredda il cilindro disattivato che poi brucia male alla successiva riattivazione. Quindi la pratica corrente prevede la riattivazione periodica dei cilindri disattivati limitando le possibilità di applicazione. In general, however, this practice is associated with operational limitations regarding the duration of the deactivation itself, because the trapped gas tends to escape through the piston segments leading to the creation of a vacuum that draws oil into the combustion chamber and cools the deactivated cylinder which then it burns badly at the next reactivation. Therefore, the current practice provides for the periodic reactivation of the deactivated cylinders limiting the possibilities of application.

Si ritiene pertanto che tale tecnica della Disattivazione dei cilindri sia migliorabile. It is therefore believed that this technique of Deactivating the cylinders can be improved.

Sommario dell'invenzione Summary of the invention

Scopo della presente invenzione è quello di superare tutti gli inconvenienti suddetti e di presentare un motore a combustione interna capace di ridurre ulteriormente i consumi di carburante lasciando invariate o addirittura migliorando le prestazione di un motore dell'arte nota. Nel seguito della descrizione si parla di un primo gruppo di cilindri ed un secondo gruppo di cilindri anche nel caso in cui uno di tali primo o secondo gruppo comprende un solo cilindro. Si preferisce comunque che i due gruppi abbiano un uguale numero di cilindri per esempio 2+2, 3+3, etc. In altre parole si tratta di un singolo motore a combustione interna con due gruppi di cilindri che condividono il medesimo basamento, il medesimo albero motore e preferibilmente anche il medesimo sistema di iniezione carburante e unità di controllo motore, pertanto il motore può complessivamente essere a V o "in linea". L'idea di base della presente invenzione è quella, non solo di adoperare la disattivazione comandata di un secondo gruppo di cilindri, ma di modificare le caratteristiche funzionali del primo gruppo di cilindri in modo da meglio adattarsi alla velocità di crociera del veicolo in cui il carico resistente é notevolmente inferiore alla massima potenza che il motore è capace di erogare. Tipicamente, tale carico resistente alla velocità di crociera vale meno di un terzo della potenza massima. The object of the present invention is to overcome all the aforementioned drawbacks and to present an internal combustion engine capable of further reducing fuel consumption while leaving unchanged or even improving the performance of an engine of the known art. In the following of the description, a first group of cylinders and a second group of cylinders are mentioned even in the case in which one of said first or second group comprises only one cylinder. However, it is preferred that the two groups have an equal number of cylinders for example 2 + 2, 3 + 3, etc. In other words, it is a single internal combustion engine with two groups of cylinders that share the same crankcase, the same crankshaft and preferably also the same fuel injection system and engine control unit, therefore the engine can overall be V-shaped. or "online". The basic idea of the present invention is not only to use the commanded deactivation of a second group of cylinders, but to modify the functional characteristics of the first group of cylinders in order to better adapt to the cruising speed of the vehicle in which the resistant load is considerably lower than the maximum power that the motor is capable of delivering. Typically, this cruising-resistant load is worth less than a third of maximum power.

Il motore è preferibilmente dotato di un singolo e comune albero motore a cui sono collegati i pistoni relativi al primo e secondo gruppo di cilindri, in modo che quando i due gruppi sono entrambi attivi i cicli termodinamici Diesel o Otto sono alternatamente suddivisi tra i due gruppi di cilindri. Ciò implica di ottenere lo scoppio della miscela alternamente tra i due gruppi di cilindri. Secondo la presente invenzione il primo gruppo di cilindri è sempre attivo e presenta un primo rapporto di compressione maggiore del rapporto di compressione del secondo gruppo di cilindri. The engine is preferably equipped with a single and common crankshaft to which the pistons relating to the first and second group of cylinders are connected, so that when the two groups are both active, the Diesel or Otto thermodynamic cycles are alternately divided between the two groups. of cylinders. This implies obtaining the explosion of the mixture alternately between the two groups of cylinders. According to the present invention, the first group of cylinders is always active and has a first compression ratio greater than the compression ratio of the second group of cylinders.

Preferibilmente, il primo gruppo di cilindri ha un anticipo di iniezione di carburante inferiore all' anticipo di iniezione di carburante del secondo gruppo di cilindri. Vantaggiosamente, il primo gruppo di cilindri, con maggiore rapporto di compressione, garantisce alta efficienza a bassi carichi e dunque, secondo la presente invenzione, viene impiegato sempre. Preferably, the first group of cylinders has a lower fuel injection advance than the fuel injection advance of the second group of cylinders. Advantageously, the first group of cylinders, with a higher compression ratio, guarantees high efficiency at low loads and therefore, according to the present invention, is always used.

Dal momento che, a velocità di crociera costante, che è nell'intervallo tra 90 - 130 km/h, la potenza fornita dal motore è circa 1/3 della potenza nominale, ciò implica non solo di raddoppiare il carico su tale primo gruppo di cilindri, rispetto ad un motore convenzionale, ma di aver ottimizzato tale primo gruppo di cilindri per consumare il meno possibile in quelle condizioni operative. Since, at constant cruising speed, which is in the range between 90 - 130 km / h, the power supplied by the engine is about 1/3 of the rated power, this implies not only doubling the load on this first group of cylinders, compared to a conventional engine, but to have optimized this first group of cylinders to consume as little as possible in those operating conditions.

Tale primo gruppo di cilindri ha preferibilmente una potenza specifica minore di quella massima che sarebbe possibile con un rapporto di compressione più basso e dunque una potenza preferibilmente più bassa del secondo gruppo di cilindri. This first group of cylinders preferably has a specific power lower than the maximum that would be possible with a lower compression ratio and therefore a preferably lower power of the second group of cylinders.

Al contrario, il secondo gruppo di cilindri ha un più basso rapporto di compressione e preferibilmente, un anticipo di iniezione del carburante maggiore, garantendo una maggiore efficienza agli alti carichi, cioè proprio durante le fasi di accelerazione del veicolo, in cui anche il secondo gruppo di cilindri è chiamato ad erogare potenza. On the contrary, the second group of cylinders has a lower compression ratio and preferably, a higher fuel injection advance, ensuring greater efficiency at high loads, i.e. precisely during the acceleration phases of the vehicle, in which the second group of cylinders is called upon to deliver power.

Vantaggiosamente, durante le fasi transitorie, cioè durante le accelerazioni del veicolo, il secondo gruppo di cilindri, lavorando con un anticipo di iniezione maggiore garantisce una migliore miscelazione tra aria e carburante, avendo un maggiore ritardo di accensione, e pertanto il ciclo di temperatura risulta più basso con una più bassa produzione di NOx. Advantageously, during the transitional phases, i.e. during vehicle accelerations, the second group of cylinders, working with a greater injection advance, guarantees a better mixing between air and fuel, having a greater ignition delay, and therefore the temperature cycle is lower with lower NOx production.

Secondo una variante preferita dell'invenzione, al primo gruppo di cilindri è associato un primo turbocompressore, mentre al secondo gruppo di cilindri è associato un secondo turbocompressore, in cui il primo turbocompressore è tarato per offrire un boost inferiore rispetto al secondo turbocompressore, in modo da garantire di non superare la pressione di picco (peak combustion pressure - PCP) nonostante l'alto rapporto di compressione (RC). According to a preferred variant of the invention, a first turbocharger is associated with the first group of cylinders, while a second turbocharger is associated with the second group of cylinders, in which the first turbocharger is calibrated to offer a lower boost than the second turbocharger, so to ensure that the peak combustion pressure (PCP) is not exceeded despite the high compression ratio (RC).

Secondo una variante preferita dell'invenzione, indipendentemente dalla presenza di due gruppi di sovralimentazione separati, il primo gruppo di cilindri ha un collettore di aspirazione ed un collettore di scarico separati rispettivamente dal collettore di aspirazione e dal collettore di scarico del secondo gruppo di cilindri. Preferibilmente, mezzi di ricircolazione collegano il collettore di scarico oppure un punto a valle del primo turbocompressore e/o della power turbine se presenti, del primo gruppo di cilindri con il collettore di aspirazione del secondo gruppo di cilindri e tali mezzi di ricircolazione risultano attivi quando il secondo gruppo di cilindri è disattivo, in modo da evitare che dell'aria fresca, attraversando il secondo gruppo di cilindri, raggiunga il sistema di post trattamento dei gas esausti (ATS), raffreddandolo e peggiorandone l'efficienza, soprattutto quanto il motore è a ciclo Diesel. Tale pratica, è particolarmente vantaggiosa soprattutto quanto il motore è a ciclo otto stechiometrico per il funzionamento del three-way-catalyst, ma si rivela vantaggiosa anche per i motori a ciclo Diesel per mantenere caldo l'ATS, che sotto una certa temperatura smette di funzionare in maniera efficiente (temperatura di light off). According to a preferred variant of the invention, regardless of the presence of two separate supercharging groups, the first group of cylinders has an intake manifold and an exhaust manifold separated respectively from the intake manifold and the exhaust manifold of the second group of cylinders. Preferably, recirculation means connect the exhaust manifold or a point downstream of the first turbocharger and / or of the power turbine if present, of the first group of cylinders with the intake manifold of the second group of cylinders and said recirculation means are active when the second group of cylinders is deactivated, in order to avoid that fresh air, passing through the second group of cylinders, reaches the exhaust gas post-treatment system (ATS), cooling it and worsening its efficiency, especially when the engine is Diesel cycle. This practice is particularly advantageous especially when the engine has a stoichiometric eight cycle for the operation of the three-way-catalyst, but it is also advantageous for Diesel cycle engines to keep the ATS warm, which stops working under a certain temperature. work efficiently (light off temperature).

Secondo una ulteriore variante preferita dell'invenzione, il primo gruppo di cilindri alimenta una power turbine, cioè una turbina collegata meccanicamente all'albero motore del motore stesso e/o il secondo gruppo di cilindri è associato ad almeno un primo stadio di sovralimentazione di tipo turbocompressore ed eventualmente un secondo stadio di sovralimentazione sempre di tipo a turbocompressore. According to a further preferred variant of the invention, the first group of cylinders feeds a power turbine, i.e. a turbine mechanically connected to the drive shaft of the engine itself and / or the second group of cylinders is associated with at least a first supercharging stage of the type turbocharger and possibly a second supercharging stage, again of the turbocharger type.

Secondo un'altra variante preferita dell'invenzione, derivata dalla precedente, il primo gruppo di cilindri oltre che alimentare una power turbine, comprende anche uno stadio di sovralimentazione del tipo a turbocompressore. Secondo una ulteriore variante preferita dell'invenzione, indipendentemente dalla presenza della power turbine e dei suddetti mezzi di ricircolazione, lo stadio di sovralimentazione del primo gruppo di cilindri comprende una valvola waste gate per bypassare la relativa turbina, ma il gas esausto, piuttosto che essere direzionato direttamente verso l'ATS, viene direzionato verso una turbina, del primo e/o secondo stadio se presenti più stadi di sovralimentazione del secondo gruppo di cilindri in modo da aiutare tale stadio a regimarsi, migliorando la risposta dinamica del o degli stadi di sovralimentazione del secondo gruppo di cilindri. According to another preferred variant of the invention, derived from the previous one, the first group of cylinders in addition to supplying a power turbine, also comprises a supercharging stage of the turbocharger type. According to a further preferred variant of the invention, regardless of the presence of the power turbine and the aforementioned recirculation means, the supercharging stage of the first group of cylinders comprises a waste gate valve to bypass the relative turbine, but the exhausted gas, rather than being directed directly towards the ATS, it is directed towards a turbine, of the first and / or second stage if there are more supercharging stages of the second group of cylinders in order to help this stage to regulate itself, improving the dynamic response of the supercharging stage (s) of the second group of cylinders.

Preferibilmente, il sistema di comando delle valvole è comune per entrambi i gruppi di cilindri anche se gli angoli di apertura e/o chiusura del primo gruppo di valvole, relative al primo gruppo di cilindri, può essere diverso rispetto al secondo gruppo di valvole relativo al secondo gruppo di cilindri. Inoltre, preferibilmente non è prevista alcuna strategia particolare del controllo valvole del secondo gruppo di cilindri, nel senso che le valvole continuano i relativi cicli di apertura invariabilmente sia quando tale secondo gruppo è attivo, sia quando è disattivo . Preferably, the valve control system is common for both groups of cylinders even if the opening and / or closing angles of the first group of valves, relative to the first group of cylinders, can be different with respect to the second group of valves relative to the second group of cylinders. Furthermore, preferably no particular strategy is provided for the control of the valves of the second group of cylinders, in the sense that the valves invariably continue their relative opening cycles both when this second group is active and when it is inactive.

E' oggetto della presente invenzione un motore a combustione interna secondo quanto descritto nella rivendicazione 1. The object of the present invention is an internal combustion engine as described in claim 1.

Un altro oggetto della presente invenzione è un metodo di controllo dello stesso motore a combustione interna. Another object of the present invention is a control method of the internal combustion engine itself.

Un ulteriore oggetto della presente invenzione è un veicolo terrestre o una installazione fissa implementante detto motore a combustione interna. A further object of the present invention is a land vehicle or a fixed installation implementing said internal combustion engine.

Le rivendicazioni descrivono varianti preferite dell' invenzione, formando parte integrante della presente descrizione . The claims describe preferred variants of the invention, forming an integral part of the present description.

Breve descrizione delle figure Brief description of the figures

Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue di un esempio di realizzazione della stessa (e di sue varianti) e dai disegni annessi dati a puro titolo esplicativo e non limitativo, in cui nelle figure 1 - 5 e 7 sono mostrati degli schemi preferiti che implementano varianti preferite dell' invenzione, mentre nelle figure 6a e 6b sono mostrati alcuni componenti tipicamente implementati nei dispositivi di abbattimento di inquinanti dei gas esausti di motori Diesel. Further objects and advantages of the present invention will become clear from the following detailed description of an example of its embodiment (and its variants) and from the attached drawings given purely by way of non-limiting explanation, in which figures 1 - 5 and 7 are preferred schemes are shown which implement preferred variants of the invention, while figures 6a and 6b show some components typically implemented in exhaust gas pollutant abatement devices of Diesel engines.

Gli stessi numeri e le stesse lettere di riferimento nelle figure identificano gli stessi elementi o componenti. The same reference numbers and letters in the figures identify the same elements or components.

Nell'ambito della presente descrizione il termine ''secondo" componente non implica la presenza di un "primo" componente. Tali termini sono infatti adoperati soltanto per chiarezza e non vanno intesi in modo limitativo. In the context of the present description, the term "second" component does not imply the presence of a "first" component. These terms are in fact used only for clarity and should not be understood in a limiting way.

Descrizione di dettaglio di esempi di realizzazione Secondo la presente invenzione un motore a combustione interna E comprendente una pluralità di cilindri Cl, C2 con relativi pistoni, collegati ad un relativo comune albero motore (non mostrato) . La moltitudine di cilindri è suddivisa in un primo gruppo Cl ed un secondo gruppo di cilindri C2 in cui, quando entrambi i gruppi sono attivi, cicli consecutivi di accensione si alternano tra i due gruppi di cilindri. Cosicché, si ha sempre l'accensione di un cilindro appartenente al primo gruppo CI seguita immediatamente dopo dall'accensione di un cilindro appartenente al secondo gruppo C2 e poi immediatamente un altro cilindro appartenente al primo gruppo Cl, etc.. Detailed description of embodiment examples According to the present invention an internal combustion engine E comprising a plurality of cylinders Cl, C2 with relative pistons, connected to a relative common driving shaft (not shown). The multitude of cylinders is divided into a first group Cl and a second group of cylinders C2 in which, when both groups are active, consecutive ignition cycles alternate between the two groups of cylinders. Thus, there is always the ignition of a cylinder belonging to the first group CI followed immediately afterwards by the ignition of a cylinder belonging to the second group C2 and then immediately another cylinder belonging to the first group Cl, etc ..

Il primo gruppo di cilindri è controllato per essere sempre attivo, mentre il secondo gruppo di cilindri è controllato per essere attivo su richiesta. The first group of cylinders is controlled to be always active, while the second group of cylinders is controlled to be active on demand.

In particolare, il primo gruppo di cilindri ha un rapporto di compressione diverso da un rapporto di compressione del secondo gruppo di cilindri. In particular, the first group of cylinders has a compression ratio different from a compression ratio of the second group of cylinders.

In un motore a ciclo diesel si preferisce che il primo gruppo di cilindri ha un RC fino a 21, mentre in un motore a ciclo otto almeno fino a 15. In a diesel cycle engine it is preferred that the first group of cylinders has an RC of up to 21, while in an eight cycle engine at least up to 15.

Si preferisce che se il motore è a ciclo diesel, il secondo gruppo di cilindri ha rapporto di compressione fino a 13 e fino anche ad 11 o meno in caso di pre-riscaldamento dell'aria di alimentazione. Invece, se il motore è a ciclo otto, in presenza di forte sovralimentazione, un rapporto di compressione di 8 è sufficientemente basso da permettere altissime potenze specifiche. It is preferred that if the engine is a diesel cycle, the second group of cylinders has a compression ratio of up to 13 and even up to 11 or less in the case of pre-heating of the supply air. On the other hand, if the engine is in the eight cycle, in the presence of strong supercharging, a compression ratio of 8 is low enough to allow very high specific powers.

Dunque si preferisce che la differenza dei rapporti di compressione è almeno 3 con un valore ottimale di 7 per un motore sia a ciclo Diesel che Otto. Therefore it is preferred that the difference in compression ratios is at least 3 with an optimal value of 7 for both a Diesel and Otto cycle engine.

Si intende che il motore, indipendentemente dalla suddivisione in gruppi di cilindri, è complessivamente a ciclo Diesel oppure a ciclo Otto, inoltre, i cilindri possono essere ''in linea" oppure a V. In questo ultimo caso ognuna delle bancate definisce detti primo o secondo gruppo di cilindri . It is understood that the engine, regardless of the division into groups of cylinders, is overall a Diesel cycle or an Otto cycle, moreover, the cylinders can be "in line" or V-shaped. In this last case, each of the banks defines said first or second group of cylinders.

Per rapporto di compressione si può intendere sia il rapporto di compressione geometrico, dato dal rapporto dei volumi quando il pistone è rispettivamente al punto morto inferiore e superiore, sia il rapporto di compressione effettivo che può tener conto di particolari angoli di apertura e/o chiusura delle valvole di aspirazione. Infatti, una prematura o tardiva chiusura di esse determina un minor volume di carica nel cilindro, con un rapporto di compressione effettivo più basso. Tale differenza non influisce sulla presente invenzione. By compression ratio we can mean both the geometric compression ratio, given by the ratio of the volumes when the piston is respectively at the lower and upper dead center, and the actual compression ratio which can take into account particular opening and / or closing angles. of the intake valves. In fact, a premature or late closure of them determines a lower volume of charge in the cylinder, with a lower effective compression ratio. This difference does not affect the present invention.

Preferibilmente, il rapporto di compressione del primo gruppo di cilindri CI è maggiore del rapporto di compressione del secondo gruppo di cilindri C2. Preferably, the compression ratio of the first group of cylinders C1 is greater than the compression ratio of the second group of cylinders C2.

Vantaggiosamente, il primo gruppo di cilindri risulta particolarmente economico nel funzionamento ai bassi e medi carichi, cioè essenzialmente quando il veicolo viaggia a velocità di crociera. Advantageously, the first group of cylinders is particularly economical in operation at low and medium loads, ie essentially when the vehicle is traveling at cruising speed.

Viceversa, il secondo gruppo di cilindri, con rapporto di compressione più basso, è in grado di esprimere una migliore efficienza agli alti carichi, cioè in transitorio, durante le accelerazioni del veicolo, ed a potenza massima. Il primo gruppo di cilindri può, come sarà chiaro in seguito, avere una potenza diversa rispetto al secondo gruppo di cilindri. Conversely, the second group of cylinders, with a lower compression ratio, is able to express better efficiency at high loads, that is, in transients, during vehicle accelerations, and at maximum power. The first group of cylinders may, as will become clear later, have a different power than the second group of cylinders.

Il motore preferibilmente comprende un sistema di iniezione di carburante (non mostrato) per alimentare il primo e secondo gruppo di cilindri, in cui una regolazione di iniezione di carburante relativa al primo gruppo di cilindri è differente rispetto ad una regolazione di iniezione di carburante relativa al secondo gruppo di cilindri. The engine preferably comprises a fuel injection system (not shown) for supplying the first and second group of cylinders, wherein a fuel injection adjustment relating to the first group of cylinders is different from a fuel injection adjustment relating to the second group of cylinders.

Una diversa mappatura di iniezione può essere prevista non solo in termini statici tra i due gruppi di cilindri, ma addirittura in termini dinamici, nel senso che, essendo i due gruppi sostanzialmente differenti in termini di mappe di consumo specifico (BSFC), dato un predefinito regime di rotazione ed un predefinito livello di potenza complessivamente richiesto al motore, i due gruppi di cilindri sono alimentati in modo che il consumo globale effettivo del motore è minimizzato. Ciò implica che allo stesso predefinito regime di rotazione le mappe di alimentazione dei due gruppi di cilindri possono variare drasticamente in modo da minimizzare il consumo dell'intero motore. Si tratta in altre parole, di risolvere un metodo di Programmazione Lineare, di cui un esempio é il metodo del Simplesso oppure secondo altri metodi, tra cui i metodi di Fourier. A different injection mapping can be envisaged not only in static terms between the two groups of cylinders, but also in dynamic terms, in the sense that, being the two groups substantially different in terms of specific consumption maps (BSFC), given a predefined rpm and a predefined level of overall power required from the engine, the two groups of cylinders are powered in such a way that the effective overall consumption of the engine is minimized. This implies that at the same predefined speed of rotation the power maps of the two groups of cylinders can drastically vary in order to minimize the consumption of the entire engine. In other words, it is a question of solving a Linear Programming method, of which an example is the Simplex method or according to other methods, including Fourier methods.

Inoltre, tale regolazione dell'iniezione può essere differenziata anche in termini di anticipo di iniezione rispetto al punto morto superiore. Infatti, è preferibile un maggiore anticipo di iniezione per il secondo gruppo di cilindri, rispetto all'anticipo del primo gruppo di cilindri. Furthermore, this injection adjustment can also be differentiated in terms of injection advance with respect to the top dead center. In fact, a greater injection advance is preferable for the second group of cylinders, with respect to the advance of the first group of cylinders.

Il primo gruppo di cilindri ed il secondo gruppo di cilindri hanno preferibilmente i collettori di aspirazione e/o scarico separati. The first group of cylinders and the second group of cylinders preferably have separate intake and / or exhaust manifolds.

Secondo le varianti preferite mostrate nelle figure, il primo gruppo di cilindri ha un collettore di aspirazione ITI, chiamato ''primo collettore", ed il secondo gruppo di cilindri ha un rispettivo collettore di aspirazione IT2, chiamato "secondo collettore", cosicché tali primo e secondo collettore sono reciprocamente separati tra loro. Preferibilmente, il motore comprende anche un primo dispositivo di sovralimentazione TC1 operativamente collegato con il primo collettore di aspirazione e/o un secondo dispositivo di sovralimentazione operativamente collegato con il secondo collettore di aspirazione. According to the preferred variants shown in the figures, the first group of cylinders has an intake manifold ITI, called "first manifold", and the second group of cylinders has a respective intake manifold IT2, called "second manifold", so that these first and second manifold are mutually separated Preferably, the engine also comprises a first supercharging device TC1 operatively connected to the first intake manifold and / or a second supercharging device operatively connected to the second intake manifold.

Essi possono essere compressori volumetrici guidati dall'albero motore e/o turbocompressori. They can be crankshaft driven volumetric compressors and / or turbochargers.

Il motore può comprendere un solo dispositivo di sovralimentazione TC1/TC2 collegato ad entrambi i collettori di aspirazione oppure può essere collegato solo ad un gruppo di cilindri, preferibilmente, quello avente un rapporto di compressione più basso (C2) in modo da sviluppare una maggiore potenza specifica, utile durante i transitori, The engine can comprise only one supercharging device TC1 / TC2 connected to both intake manifolds or it can be connected only to a group of cylinders, preferably the one having a lower compression ratio (C2) in order to develop more power. specific, useful during transients,

Inoltre, il motore può comprendere un primo TC1 ed un secondo dispositivo di sovralimentazione TC2 ed in cui detto primo dispositivo di sovralimentazione TC1 è tarato per offrire una pressione di sovralimentazione inferiore di detto secondo dispositivo di sovralimentazione TC2. In tal caso risulta particolarmente utile avere i collettori di aspirazione ITI ed IT2 ed i collettori di scarico EX1 ed EX2, rispettivamente del primo gruppo CI e del secondo gruppo C2, reciprocamente separati tra loro. Furthermore, the engine can comprise a first TC1 and a second supercharging device TC2 and in which said first supercharging device TC1 is calibrated to offer a lower boost pressure than said second supercharging device TC2. In this case it is particularly useful to have the intake manifolds ITI and IT2 and the exhaust manifolds EX1 and EX2, respectively of the first group CI and of the second group C2, mutually separated from each other.

Indipendentemente dal numero di dispositivi di sovralimentazione adoperati, risulta vantaggioso avere i collettori di aspirazione e scarico separati tra i due gruppi di cilindri anche per un'altra ragione. Secondo una variante preferita dell'invenzione che può combinarsi con le precedenti, il motore E comprende primi mezzi di bypass B1 per collegare detto primo collettore di scarico, preferibilmente a valle di una o più turbine con detto secondo collettore IT2 di aspirazione ed in cui detti mezzi di bypass B1 sono configurati, per mezzo di una valvola VI, per attivarsi quando detto secondo gruppo di cilindri è disattivo in modo da circolare gas esausto, prodotto dal primo gruppo di cilindri Cl, attraverso il secondo gruppo di cilindri C2. Dal momento che i primi mezzi di bypass sono attivi quando il secondo gruppo di cilindri è disattivo, non si tratta di EGR per come conosciuto, in quanto lo scopo non è quello di ridurre gli NOx ma quello di evitare che aria fresca pompata dal secondo gruppo di cilindri raggiunga i dispositivi di abbattimento degli inquinanti genericamente indicati con ATS (After Treatment System). Regardless of the number of supercharging devices used, it is advantageous to have the intake and exhaust manifolds separated between the two groups of cylinders also for another reason. According to a preferred variant of the invention which can be combined with the previous ones, the engine E comprises first bypass means B1 for connecting said first exhaust manifold, preferably downstream of one or more turbines with said second intake manifold IT2 and in which said bypass means B1 are configured, by means of a valve VI, to activate when said second group of cylinders is deactivated so as to circulate exhausted gas, produced by the first group of cylinders Cl, through the second group of cylinders C2. Since the first bypass means are active when the second group of cylinders is inactive, it is not EGR as known, as the purpose is not to reduce NOx but to prevent fresh air being pumped by the second group. of cylinders reaches the pollutant abatement devices generally indicated with ATS (After Treatment System).

Questa è la ragione per cui sono stati appellati come mezzi di bypass, in quanto bypassano parte della prima linea di scarico ELI e non mezzi di ricircolazione. This is the reason why they have been referred to as bypass means, as they bypass part of the first discharge line ELI and not recirculation means.

Nelle figure, le linee di scarico dei due gruppi di cilindri ELI, EL2 convergono in un comune ATS, ma il principio qui descritto resta valido anche in caso di due ATS distinti uno per ciascun gruppo di cilindri. In the figures, the exhaust lines of the two groups of cylinders ELI, EL2 converge in a common ATS, but the principle described here remains valid even in the case of two distinct ATSs, one for each group of cylinders.

Analogamente entrambe le linee di aspirazione ILI ed IL2 possono dipartire da un comune filtro aria ''AIR FILTER" oppure da filtri separati ed indipendenti tra loro. Similarly, both the suction lines ILI and IL2 can depart from a common "AIR FILTER" air filter or from separate and independent filters.

Deve essere chiaro, che le espressioni ''a valle" e "a monte" tengono conto della circolazione dei gas di scarico se riferite ad une linee di scarico ELI ed EL2 e alla circolazione dell'aria fresca se riferite alle linee di aspirazione ILI ed IL2. It must be clear that the expressions '' downstream "and" upstream "take into account the circulation of the exhaust gases if referring to an exhaust lines ELI and EL2 and to the circulation of fresh air if referring to the intake lines ILI and IL2.

Inoltre, relativamente al punto di connessione dei primi mezzi di bypass Bl, la turbina (Tl, T2, T3, PT) o le turbine a cui si fa riferimento possono essere dei gruppi turbo-compressori (Tl, T2, T3) oppure turbine ''del compound" anche dette "power turbine" (PT) in quanto avente un asse operativamente collegato con l'albero motore. Furthermore, with regard to the connection point of the first bypass means B1, the turbine (Tl, T2, T3, PT) or the turbines referred to can be turbo-compressor units (Tl, T2, T3) or turbines' of the compound "also known as" power turbine "(PT) as having an axis operatively connected to the drive shaft.

Secondo una ulteriore variante preferita dell'invenzione che può combinarsi con le precedenti, il motore comprende ulteriormente secondi mezzi di bypass B2 per collegare un ingresso con una rispettiva uscita di un rispettivo compressore CP2 di detto secondo dispositivo di sovralimentazione TC2, attraverso una relativa valvola V2, ed in cui detti secondi mezzi di bypass sono attivi quando anche detti primi mezzi di bypass sono attivi e viceversa, così da evitare che la rispettiva seconda turbina del secondo turbo-compressore possa, trascinando il relativo compressore che comprimere aria, offrire resistenza al passaggio dei gas esausti prodotti dal primo gruppo di cilindri e ricircolati attraverso il secondo gruppo di cilindri. Alternativamente, la seconda turbina T2 comprende relativi quarti mezzi di bypass B4 con una relativa valvola Wastegate WG2 arrangiata su detti mezzi di bypass e tale valvola è controllabile in modo da bypassare completamente la turbina T2 del secondo dispositivo di sovralimentazione TC2 quando il secondo gruppo di cilindri è disattivo. Lo scopo è quello di evitare di offrire resistenza al passaggio dei gas esausti provenienti dal secondo gruppo di cilindri a causa del lavoro di pompaggio, inutile, che andrebbe ad eseguire il relativo compressore CP2 appartenente al secondo turbocompressore TC2. According to a further preferred variant of the invention which can be combined with the previous ones, the engine further comprises second bypass means B2 for connecting an input with a respective output of a respective compressor CP2 of said second supercharging device TC2, through a relative valve V2 , and in which said second bypass means are active when said first bypass means are also active and vice versa, so as to prevent the respective second turbine of the second turbo-compressor from being able, by dragging the relative compressor which compresses air, to offer resistance to the passage of the exhaust gases produced by the first group of cylinders and recirculated through the second group of cylinders. Alternatively, the second turbine T2 comprises relative fourth bypass means B4 with a relative Wastegate valve WG2 arranged on said bypass means and this valve can be controlled so as to completely bypass the turbine T2 of the second supercharging device TC2 when the second group of cylinders is off. The purpose is to avoid offering resistance to the passage of exhaust gases coming from the second group of cylinders due to the unnecessary pumping work that the relative CP2 compressor belonging to the second TC2 turbocharger would perform.

La prima valvola VI può essere del tipo a tre vie collegando alternativamente il primo collettore di scarico EX1 oppure la seconda linea di aspirazione IL2 con il secondo collettore di aspirazione IT2. The first valve VI can be of the three-way type by alternately connecting the first exhaust manifold EX1 or the second intake line IL2 with the second intake manifold IT2.

Se entrambi i gruppi di cilindri sono sovralimentati, allora è possibile che entrambe le linee di aspirazione ILI ed IL2, come mostrato in figura 1, comprendono ciascuno un intercooler, per raffreddare l'aria fresca compressa. Si preferisce che 1'intercooler del primo gruppo di cilindri CACI sia del tipo aria/liquido, mentre 1'intercooler CAC2 del secondo gruppo di cilindri C2 sia del tipo acqua/liquido, dove per acqua si può intendere sia l'acqua di raffreddamento del motore oppure un fluido vettore di un circuito di scambio indipendente dal sistema di raffreddamento dell'acqua motore. If both sets of cylinders are supercharged, then it is possible that both the intake lines ILI and IL2, as shown in Figure 1, each include an intercooler, to cool the fresh compressed air. It is preferred that the intercooler of the first group of cylinders CACI is of the air / liquid type, while the intercooler CAC2 of the second group of cylinders C2 is of the water / liquid type, where water can be understood as the cooling water of the engine or a vector fluid of an exchange circuit independent of the engine water cooling system.

Secondo una variante preferita dell'invenzione, che può combinarsi con tutte le varianti in cui entrambi gruppi di cilindri sono sovralimentati, anche la prima turbina TI del primo dispositivo di sovralimentazione TC1 relativo al primo gruppo di cilindri comprende una valvola Wastegate WG1 montata su relativi mezzi di bypass B3. I mezzi di bypass B3, secondo una variante preferita dell'invenzione collegano un punto a monte della prima turbina CP1 con un punto a valle della seconda turbina CP2, mediante un sistema ad eiettore EJ, meglio mostrato in figura 2. According to a preferred variant of the invention, which can be combined with all the variants in which both groups of cylinders are supercharged, also the first turbine T1 of the first supercharging device TC1 relating to the first group of cylinders comprises a Wastegate valve WG1 mounted on relative means bypass B3. The bypass means B3, according to a preferred variant of the invention, connect a point upstream of the first turbine CP1 with a point downstream of the second turbine CP2, by means of an ejector system EJ, better shown in figure 2.

L'effetto ottenuto è determinare una depressione a valle della seconda turbina che ne favorisca il suo avviamento. A tale proposito si consideri una condizione in cui è attivo il solo primo gruppo di cilindri ed è richiesta una potenza motrice tale da determinare l'attivazione del secondo gruppo di cilindri. Secondo la presente variante preferita dell'invenzione, prima di attivare il secondo gruppo di cilindri, la prima Wastegate WG1 è tarata/controllata in modo da aprire in modo da sostenere l'attivazione della seconda turbina CP2, cosicché all'attivazione del secondo gruppo di cilindri, questo non subisce il cosiddetto "turbolag". The effect obtained is to create a depression downstream of the second turbine which favors its start-up. In this regard, consider a condition in which only the first group of cylinders is active and a driving power is required such as to determine the activation of the second group of cylinders. According to the present preferred variant of the invention, before activating the second group of cylinders, the first Wastegate WG1 is calibrated / controlled so as to open so as to support the activation of the second turbine CP2, so that when the second group of cylinders is activated cylinders, this does not undergo the so-called "turbolag".

La soluzione di figura 3 è sostanzialmente identica alla soluzione di figura 1 con eccezione di due aspetti; The solution of Figure 3 is substantially identical to the solution of Figure 1 with the exception of two aspects;

Non sono mostrati i secondi mezzi di bypass B2 del compressore CP2 che, come accennato sopra, possono essere evitati attraverso opportuni accorgimenti sulla Wastegate WG2 in modo da evitare ogni resistenza al passaggi odi gas esausti prodotti dal primo gruppo di cilindri e circolati attraverso il secondo gruppo di cilindri, The second bypass means B2 of the compressor CP2 are not shown which, as mentioned above, can be avoided through suitable measures on the Wastegate WG2 in order to avoid any resistance to the passage of exhaust gases produced by the first group of cylinders and circulated through the second group. of cylinders,

- Non è mostrato il sistema ad eiettore EJ mostrato in figura 1, ma la turbina T2 del secondo dispositivo di sovralimentazione TC2 è del tipo a doppio scroll asimmetrica ed i terzi mezzi di bypass B3, controllati attraverso la prima Wastegate WG1 della turbina Tl, sono operativamente collegati a monte dello scroll relativamente più piccolo della turbina TC2 a doppio scroll asimmetrica, mentre lo scroll relativamente più grande è collegato con il collettore di scarico del secondo gruppo di cilindri. E' noto che turbine a doppio scroll hanno due ingressi separati tra loro. - The EJ ejector system shown in figure 1 is not shown, but the turbine T2 of the second supercharging device TC2 is of the asymmetrical double scroll type and the third bypass means B3, controlled through the first Wastegate WG1 of the turbine Tl, are operationally connected upstream of the relatively smaller scroll of the TC2 double asymmetrical scroll turbine, while the relatively larger scroll is connected to the exhaust manifold of the second group of cylinders. It is known that double scroll turbines have two separate entrances.

La figura 4 mostra una ulteriore variante preferita dell'invenzione in cui il secondo gruppo di cilindri è dotato non solo di un primo stadio di sovralimentazione definito dal secondo turbocompressore TC2, ma anche di un secondo stadio di sovralimentazione in cascata al primo definito dal terzo turbocompressore TC3. Figure 4 shows a further preferred variant of the invention in which the second group of cylinders is equipped not only with a first boost stage defined by the second turbocharger TC2, but also with a second boost stage in cascade to the first defined by the third turbocharger TC3.

Può essere prevista anche una variante in cui il primo gruppo di cilindri non è sovralimentato, mentre il secondo comprende sia un primo che un secondo stadio di sovralimentazione . A variant may also be provided in which the first group of cylinders is not supercharged, while the second comprises both a first and a second supercharging stage.

Come si vede dalla figura 4, gli intercooler CACI, CAC2, CAC3, sono del tipo aria/aria, ma non si esclude che uno o più di essi possa essere del tipo aria/acqua così come descritto sopra. As can be seen from figure 4, the CACI, CAC2, CAC3 intercoolers are of the air / air type, but it is not excluded that one or more of them may be of the air / water type as described above.

La soluzione di figura 5, differisce dalle altre varianti descritte sopra, per il fatto che il gas esausto del primo gruppo di cilindri CI è condotto ad una power turbine PT. Quando il primo gruppo di cilindri è dotato di uno stadio di sovralimentazione TC1, allora la power turbine PT è preferibilmente arrangiata a valle della turbina TI dell'unico stadio di sovralimentazione, se presente. The solution of figure 5 differs from the other variants described above, in that the exhaust gas of the first group of cylinders C1 is led to a power turbine PT. When the first group of cylinders is equipped with a supercharging stage TC1, then the power turbine PT is preferably arranged downstream of the turbine T1 of the single supercharging stage, if present.

La figura 5 mostra inoltre Figure 5 also shows

- mezzi EGR - questa volta intesi per abbattere gli NOx -che collegano il collettore di scarico EX1 del primo gruppo di cilindri CI con il relativo collettore di aspirazione ITI, il condotto di ricircolazione può comprendere un raffreddatore dei gas esausti ricircolati, - EGR means - this time intended to reduce NOx - which connect the exhaust manifold EX1 of the first group of cylinders CI with the relative intake manifold ITI, the recirculation duct can comprise a cooler for the recirculated exhaust gas,

- quinti mezzi di bypass B5, con una relativa valvola di controllo V5, per bypassare l'eventuale primo stadio di sovralimentazione TC1 a favore del funzionamento della power turbine. - fifth bypass means B5, with a relative control valve V5, to bypass the possible first supercharging stage TC1 in favor of the operation of the power turbine.

Entrambi questi dettagli tecnici possono essere integrati in una qualunque delle varianti precedenti. Both of these technical details can be integrated into any of the previous variants.

Il confronto delle figure 6a e 6b chiarisce che l'ATS secondo una variante preferita dell'invenzione, che può combinarsi con una qualsiasi delle varianti descritte sopra, comprende un DOC (Diesel Oxidation Cat) un filtro antiparticolato DPF un SCR (Selective Catalyst Reduction) ed un CUC (Clean Up Catalyst) nell'ipotesi che il motore sia complessivamente a ciclo diesel. La presente invenzione può essere implementata anche nell'ambito dei motori a ciclo Otto. The comparison of Figures 6a and 6b makes it clear that the ATS according to a preferred variant of the invention, which can be combined with any of the variants described above, comprises a DOC (Diesel Oxidation Cat) a DPF particulate filter a SCR (Selective Catalyst Reduction) and a CUC (Clean Up Catalyst) assuming that the engine is a diesel cycle overall. The present invention can also be implemented in the field of Otto cycle engines.

Lo schema di figura 7 mostra una variante particolarmente adattata per l'ambito dei motori a benzina. In particolare, non solo viene adottato un TWC (three-way-catalyst) ma, nel caso si desiderasse implementare i suddetti primi mezzi di bypass, Bl/Vl, è preferibile inserire anche un raffreddatore, per esempio di tipo aria/acqua, per raffreddare i gas esausti prodotti dal primo gruppo di cilindri ed immessi nel secondo, in modo da evitare che si possa danneggiare il motore per le alte temperature raggiunte. The diagram of figure 7 shows a variant particularly adapted for the field of petrol engines. In particular, not only is a TWC (three-way-catalyst) adopted but, should it be desired to implement the aforementioned first bypass means, Bl / Vl, it is preferable to also insert a cooler, for example of the air / water type, for cooling the exhaust gases produced by the first group of cylinders and introduced into the second, in order to avoid damage to the engine due to the high temperatures reached.

In accordo con la figura 6 viene mostrato un vero e proprio EGR sul primo gruppo di cilindri ed in accordo con la figura 1 viene mostrato il sistema ad eiezione schematizzato in figura 2 per le finalità descritte sopra. Deve essere chiaro che si tratta di dettagli che possono essere omessi. In accordance with figure 6 a real EGR is shown on the first group of cylinders and in accordance with figure 1 the ejection system schematized in figure 2 is shown for the purposes described above. It must be understood that these are details that can be omitted.

Per quanto concerne la gestione di un motore a combustione interna secondo una qualunque delle varianti descritte sopra comprendente un passo di acquisire un valore di potenza da erogare e di controllare una alimentazione di detto primo gruppo di cilindri e detto secondo gruppo di cilindri secondo rispettive mappe di consumo specifico in modo da minimizzare il consumo specifico complessivo del motore . As regards the management of an internal combustion engine according to any one of the variants described above, comprising a step of acquiring a power value to be delivered and of controlling a supply of said first group of cylinders and said second group of cylinders according to respective maps of specific consumption in order to minimize the overall specific consumption of the engine.

Inoltre, il metodo comprende un ulteriore passo di disattivare detto secondo gruppo di cilindri quando, dato un valore di potenza richiesta, il consumo specifico complessivo del motore risulta minimizzato mantenendo attivo solo detto primo gruppo di cilindri, E quando, in condizioni di transitorio, risulta che detto secondo gruppo di cilindri è disattivo ed un valore di potenza richiesto prevede l'attivazione anche del secondo gruppo di cilindri, vengono eseguiti i seguenti passi: Furthermore, the method comprises a further step of deactivating said second group of cylinders when, given a required power value, the overall specific consumption of the engine is minimized by keeping only said first group of cylinders active, and when, in transient conditions, it is that said second group of cylinders is deactivated and a required power value also provides for the activation of the second group of cylinders, the following steps are carried out:

- incremento del carburante iniettato nel primo gruppo di cilindri fino ad un predefinito livello di coppia e successiva - increase of the fuel injected in the first group of cylinders up to a predefined torque level and subsequent

- apertura di una rispettiva valvola Wastegate di detto primo dispositivo di sovralimentazione con il direzionamento dei gas esausti espulsi da detta valvola Wastegate verso detto secondo dispositivo di sovralimentazione in modo da facilitare la sua attivazione in rotazione e - opening of a respective wastegate valve of said first supercharging device with the direction of the exhaust gas expelled from said wastegate valve towards said second supercharging device so as to facilitate its activation in rotation and

- attivazione del secondo gruppo di cilindri. - activation of the second group of cylinders.

L'apertura della valvola WG1 può essere precedente o concomitante con l'attivazione del secondo gruppo di cilindri . The opening of the WG1 valve can be prior to or concomitant with the activation of the second group of cylinders.

Secondo le varianti preferite della presente invenzione, tale facilitazione è ottenuta o mediante il sistema ad eiezione di figure 1, 2 e 7 oppure mediante una turbina T2 a doppio scroll asimmetrico, per esempio mostrata nelle figure 3 - 5. According to the preferred variants of the present invention, this facilitation is obtained either by means of the ejection system of figures 1, 2 and 7 or by means of an asymmetrical double scroll turbine T2, for example shown in figures 3 - 5.

Quando il motore è dotato di power turbine e di mezzi di bypass B5/V5 per bypassare la prima turbina TI a favore della power turbine, allora la valvola V5 è controllata in chiusura prima o durante 1'apertura della valvola WG1 che poi consente di regimare la o le turbine del secondo gruppo di cilindri. When the engine is equipped with power turbine and bypass means B5 / V5 to bypass the first turbine TI in favor of the power turbine, then the valve V5 is controlled in closing before or during the opening of the valve WG1 which then allows to regulate the turbine or turbines of the second group of cylinders.

La presente invenzione può essere vantaggiosamente realizzata tramite un programma per computer che comprende mezzi di codifica per la realizzazione di uno o più passi del metodo, quando questo programma è eseguito su di un computer. Pertanto si intende che l'ambito di protezione si estende a detto programma per computer ed inoltre a mezzi leggibili da computer che comprendono un messaggio registrato, detti mezzi leggibili da computer comprendendo mezzi di codifica di programma per la realizzazione di uno o più passi del metodo, quando detto programma è eseguito su di un computer. The present invention can be advantageously carried out by means of a computer program which comprises coding means for carrying out one or more steps of the method, when this program is executed on a computer. Therefore, it is intended that the scope of protection extends to said computer program and further to computer readable means comprising a recorded message, said computer readable means comprising program coding means for carrying out one or more steps of the method. , when said program is run on a computer.

Sono possibili varianti realizzative all'esempio non limitativo descritto, senza per altro uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione, comprendendo tutte le realizzazioni equivalenti per un tecnico del ramo. Implementation variations to the described non-limiting example are possible, without however departing from the scope of protection of the present invention, including all the equivalent embodiments for a person skilled in the art.

Dalla descrizione sopra riportata il tecnico del ramo è in grado di realizzare l'oggetto dell'invenzione senza introdurre ulteriori dettagli costruttivi. Gli elementi e le caratteristiche illustrate nelle diverse forme di realizzazione preferite, inclusi i disegni, possono essere combinati tra loro senza peraltro uscire dall'ambito di protezione della presente domanda. Quanto descritto nel capitolo relativo allo stato della tecnica occorre solo ad una migliore comprensione dell'invenzione e non rappresenta una dichiarazione di esistenza di quanto descritto. Inoltre, se non specificatamente escluso nella descrizione di dettaglio, quanto descritto nel capitolo stato della tecnica può essere considerato in combinazione con le caratteristiche della presente invenzione, formando parte integrante della presente invenzione. Nessuna delle caratteristiche delle diverse varianti è essenziale, pertanto, le singole caratteristiche di ciascuna variante preferita o disegno possono essere combinate singolarmente con le altre varianti descritte. From the above description the person skilled in the art is able to realize the object of the invention without introducing further construction details. The elements and characteristics illustrated in the various preferred embodiments, including the drawings, can be combined with each other without however departing from the scope of the present application. What is described in the chapter relating to the state of the art is necessary only for a better understanding of the invention and does not represent a declaration of existence of what has been described. Furthermore, if not specifically excluded in the detailed description, what described in the state of the art chapter can be considered in combination with the characteristics of the present invention, forming an integral part of the present invention. None of the features of the different variants are essential, therefore, the individual features of each preferred variant or design can be combined individually with the other described variants.

Claims (18)

RIVENDICAZIONI 1. Motore a combustione interna (E) comprendente una pluralità di cilindri (Gl, C2) con relativi pistoni, collegati ad un relativo comune albero motore, detta moltitudine di cilindri essendo suddivisa in un primo gruppo (Gl) ed un secondo gruppo di cilindri (C2), in cui cicli consecutivi di accensione si alternano tra i due gruppi di cilindri quando entrambi i gruppi di cilindri sono attivi, il primo gruppo di cilindri essendo controllato per essere sempre attivo, mentre il secondo gruppo di cilindri essendo controllato per essere attivo su richiesta, il motore essendo caratterizzato dal fatto che detto primo gruppo di cilindri ha un rapporto di compressione diverso da un rapporto di compressione di detto secondo gruppo di cilindri. CLAIMS 1. Internal combustion engine (E) comprising a plurality of cylinders (Gl, C2) with relative pistons, connected to a relative common crankshaft, said multitude of cylinders being divided into a first group (Gl) and a second group of cylinders (C2), in which consecutive ignition cycles alternate between the two groups of cylinders when both groups of cylinders are active, the first group of cylinders being controlled to be always active, while the second group of cylinders being controlled to be active upon request, the engine being characterized in that said first group of cylinders has a compression ratio different from a compression ratio of said second group of cylinders. 2. Motore secondo la rivendicazioni 1, in cui il rapporto di compressione di detto primo gruppo di cilindri è maggiore del rapporto di compressione del secondo gruppo di cilindri. 2. Engine according to claim 1, wherein the compression ratio of said first group of cylinders is greater than the compression ratio of the second group of cylinders. 3. Motore secondo una delle rivendicazioni precedenti 1 o 2, in cui detto motore comprende un sistema di iniezione di carburante per alimentare detti primo e secondo gruppo di cilindri in cui una regolazione di iniezione di carburante relativa a detto primo gruppo di cilindri è differente rispetto ad una regolazione di iniezione di carburante relativa a detto secondo gruppo di cilindri. Engine according to one of the preceding claims 1 or 2, wherein said engine comprises a fuel injection system for supplying said first and second group of cylinders in which a fuel injection adjustment relating to said first group of cylinders is different from to a fuel injection adjustment relating to said second group of cylinders. 4. Motore secondo la rivendicazione 3, in cui detta regolazione comprende di rendere un anticipo di iniezione di carburante relativo a detto primo gruppo di cilindri inferiore ad un anticipo relativo a detto secondo gruppo di cilindri. 4. Engine according to claim 3, wherein said adjustment comprises making a fuel injection advance relative to said first cylinder group lower than an advance relative to said second cylinder group. 5. Motore secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti 1 - 4, in cui detto primo gruppo di cilindri e detto secondo gruppo di cilindri hanno rispettivamente un primo collettore di aspirazione ed un secondo collettore di aspirazione reciprocamente separati tra loro, oppure in cui detto primo gruppo di cilindri e detto secondo gruppo di cilindri hanno rispettivamente un primo collettore di aspirazione ed un secondo collettore di aspirazione reciprocamente separati tra loro ed in cui il motore comprende un primo dispositivo di sovralimentazione operativamente collegato con detto primo collettore di aspirazione e/o un secondo dispositivo di sovralimentazione operativamente collegato con detto secondo collettore di aspirazione. 5. Engine according to any one of the preceding claims 1 - 4, wherein said first group of cylinders and said second group of cylinders respectively have a first intake manifold and a second intake manifold mutually separated, or wherein said first group of cylinders and said second group of cylinders respectively have a first intake manifold and a second intake manifold mutually separated from each other and in which the engine comprises a first supercharging device operatively connected to said first intake manifold and / or a second supercharging device operatively connected to said second intake manifold. 6. Motore secondo la rivendicazione 5, in cui sono presenti assieme detti primo e secondo dispositivo di sovralimentazione ed in cui detto primo dispositivo di sovralimentazione è tarato per offrire una pressione di sovralimentazione inferiore di detto secondo dispositivo di sovralimentazione . 6. Engine according to claim 5, wherein said first and second boost devices are present together and wherein said first boost device is calibrated to offer a lower boost pressure than said second boost device. 7. Motore secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui detto primo gruppo di cilindri ha un primo collettore di aspirazione ed un primo collettore di scarico, entrambi rispettivamente separati da un secondo collettore di aspirazione ed un secondo collettore di scarico di detto secondo gruppo di cilindri, ed in cui il motore comprende primi mezzi di bypass per collegare detto primo collettore di scarico con detto secondo collettore di aspirazione ed in cui detti mezzi di bypass sono configurati per attivarsi quando detto secondo gruppo di cilindri è disattivo e disattivarsi quando detto secondo gruppo di cilindri è attivo, 7. Engine according to any one of the preceding claims, wherein said first group of cylinders has a first intake manifold and a first exhaust manifold, both respectively separated by a second intake manifold and a second exhaust manifold of said second group of cylinders, and in which the engine comprises first bypass means for connecting said first exhaust manifold with said second intake manifold and in which said bypass means are configured to activate when said second group of cylinders is deactivated and deactivate when said second group of cylinders is active, 8. Motore a secondo la rivendicazione 7, in cui detto secondo dispositivo di sovralimentazione è del tipo a turbocompressore ed in cui il motore comprende ulteriormente secondi mezzi di bypass per collegare un ingresso con una rispettiva uscita di un rispettivo compressore di detto secondo dispositivo di sovralimentazione, ed in cui detti secondi mezzi di bypass sono attivi quando anche detti primi mezzi di bypass sono attivi , 8. An engine according to claim 7, wherein said second supercharging device is of the turbocharger type and wherein the engine further comprises second bypass means for connecting an input with a respective output of a respective compressor of said second supercharging device , and in which said second bypass means are active when said first bypass means are also active, 9. Motore secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui detto primo gruppo di cilindri ha un primo collettore di scarico e detto secondo gruppo di cilindri ha un secondo collettore di scarico separato da detto primo collettore di scarico, il motore comprendo ulteriormente una power turbine (PT) avente un relativo asse di rotazione operativamente collegato con detto albero motore del motore, ed in cui detta power turbine è alimentata soltanto da detto primo collettore di scarico. Engine according to any one of the preceding claims, wherein said first group of cylinders has a first exhaust manifold and said second group of cylinders has a second exhaust manifold separate from said first exhaust manifold, the engine further comprises a power turbine (PT) having a relative axis of rotation operatively connected with said drive shaft of the engine, and in which said power turbine is powered only by said first exhaust manifold. 10. Motore secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti da 6 a 9, in cui detti primo e secondo dispositivo di sovralimentazione sono del tipo a turbocompressore, in cui una prima turbina di detto primo turbocompressore comprende un valvola Wastegate con relativi mezzi di bypass, ed in cui detti mezzi di bypass sono collegati a valle di una seconda turbina di detto secondo turbocompressore, mediante un sistema ad eiezione, in modo da generare una depressione a valle di detta seconda turbina per aiutare a regimare detto secondo turbocompressore . 10. Engine according to any one of the preceding claims 6 to 9, in which said first and second supercharging devices are of the turbocharger type, in which a first turbine of said first turbocharger comprises a wastegate valve with relative bypass means, and in wherein said bypass means are connected downstream of a second turbine of said second turbocharger, by means of an ejection system, so as to generate a vacuum downstream of said second turbine to help regulate said second turbocharger. 11. Motore secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti da 6 a 9, in cui detto motore comprende ulteriormente un terzo dispositivo di sovralimentazione operativamente collegato in serie a detto secondo dispositivo di sovralimentazione ed in cui detti primo, secondo e/o terzo dispositivo di sovralimentazione sono del tipo a turbocompressore, in cui una prima turbina di detto primo turbocompressore comprende un valvola Wastegate con relativi mezzi di bypass, ed in cui detti mezzi di bypass sono collegati a valle di una seconda e/o terza turbina di detto secondo turbocompressore, mediante un sistema ad eiezione, in modo da generare una depressione a valle di detta seconda e/o terza turbina per aiutare a regimare detto secondo e/o terzo turbocompressore. Engine according to any one of the preceding claims 6 to 9, wherein said engine further comprises a third supercharging device operatively connected in series to said second supercharging device and wherein said first, second and / or third supercharging device are of the turbocharger type, in which a first turbine of said first turbocharger comprises a wastegate valve with relative bypass means, and in which said bypass means are connected downstream of a second and / or third turbine of said second turbocharger, by means of a ejection system, so as to generate a depression downstream of said second and / or third turbine to help regulate said second and / or third turbocharger. 12. Motore secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti da 3 a 10, in cui almeno ad uno di detti primo o secondo collettore di aspirazione è collegato un raffreddatore (CAC1/CAC2) per raffreddare aria fresca in ingresso al motore oppure in cui almeno ad uno di detti primo o secondo collettore di aspirazione è collegato un raffreddatore (CAC1/CAC2) per raffreddare aria fresca in ingresso al motore ed in cui detto almeno un raffreddatore è uno scambiatore aria/aria o aria/liquido refrigerante oppure in cui detto primo collettore di aspirazione è collegato un raffreddatore (CACI), per raffreddare l'aria fresca in ingresso al primo gruppo di cilindri, del tipo aria/aria ed in cui a detto secondo collettore di aspirazione è collegato un secondo raffreddatore (CAC2), per raffreddare l'aria fresca in ingresso al secondo gruppo di cilindri, del tipo aria/liquido refrigerante, ed in cui detto liquido refrigerante appartiene ad un circuito indipendente dal circuito di refrigerazione del motore oppure detto liquido refrigerante coincide con il liquido refrigerante del motore, 12. Motor according to any one of the preceding claims 3 to 10, wherein at least one of said first or second intake manifolds is connected a cooler (CAC1 / CAC2) to cool fresh air entering the engine or in which at least one of said first or second intake manifold is connected to a cooler (CAC1 / CAC2) to cool fresh air entering the engine and in which said at least one cooler is an air / air or air / coolant exchanger or in which said first intake manifold is connected to a cooler (CACI), to cool the fresh air entering the first group of cylinders, of the air / air type and in which a second cooler (CAC2) is connected to said second intake manifold ), to cool the fresh air entering the second group of cylinders, of the air / coolant type, and in which said coolant belongs to a circuit independent of the engine cooling circuit or said coolant coincides with the engine coolant, 13. Motore secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui detto primo gruppo di cilindri ha un primo collettore di aspirazione ed un primo collettore di scarico, entrambi rispettivamente separati da un secondo collettore di aspirazione ed un secondo collettore di scarico di detto secondo gruppo di cilindri, ed in cui detto primo gruppo di cilindri comprendente mezzi EGR atti a collegare detto primo collettore di aspirazione (ITI) con detto primo collettore di scarico (EX1) per ricircolare gas esausti generati da detto primo gruppo di cilindri. 13. Engine according to any one of the preceding claims, wherein said first group of cylinders has a first intake manifold and a first exhaust manifold, both respectively separated by a second intake manifold and a second exhaust manifold of said second group of cylinders, and in which said first group of cylinders comprising EGR means adapted to connect said first intake manifold (ITI) with said first exhaust manifold (EX1) to recirculate exhaust gases generated by said first group of cylinders. 14. Metodo di gestione di un motore a combustione interna secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti comprendente un passo di acquisire un valore di potenza da erogare e di controllare una alimentazione di detto primo gruppo di cilindri e detto secondo gruppo di cilindri secondo rispettive mappe di consumo specifico in modo da minimizzare il consumo specifico complessivo del motore. 14. Method for managing an internal combustion engine according to any one of the preceding claims comprising a step of acquiring a power value to be delivered and of controlling a supply of said first group of cylinders and said second group of cylinders according to respective consumption maps specific in order to minimize the overall specific consumption of the engine. 15. Metodo secondo la rivendicazione 14, ulteriormente comprendente un ulteriore passo di disattivare detto secondo gruppo di cilindri quando, dato un valore di potenza richiesta, il consumo specifico complessivo del motore risulta minimizzato mantenendo attivo solo detto primo gruppo di cilindri. A method according to claim 14, further comprising a further step of deactivating said second group of cylinders when, given a required power value, the overall specific consumption of the engine is minimized by keeping only said first group of cylinders active. 16. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui quando detto motore è conforme ad una delle rivendicazioni da 6 a 13, e quando, in condizioni di transitorio, risulta che detto secondo gruppo di cilindri è disattivo ed un valore di potenza richiesto al motore prevede l'attivazione anche del secondo gruppo di cilindri, vengono eseguiti i seguenti passi: - incremento del carburante iniettato nel primo gruppo di cilindri fino ad un predefinito livello di coppia e successivamente - apertura di una rispettiva valvola Wastegate di detto primo dispositivo di sovralimentazione con direzionamento dei gas esausti espulsi da detta valvola Wastegate verso detto secondo dispositivo di sovralimentazione in modo da facilitare la sua attivazione in rotazione e - attivazione del secondo gruppo di cilindri. Method according to one of the preceding claims, wherein when said engine conforms to one of claims 6 to 13, and when, in transient conditions, it results that said second group of cylinders is inactive and a power value required of the engine also provides for the activation of the second group of cylinders, the following steps are performed: - increase of the fuel injected in the first group of cylinders up to a predefined torque level and subsequently - opening of a respective wastegate valve of said first supercharging device with direction of the exhaust gas expelled by said wastegate valve towards said second supercharging device so as to facilitate its activation in rotation and - activation of the second group of cylinders. 17. Programma di computer che comprende mezzi di codifica di programma atti a realizzare tutti i passi di una qualunque delle rivendicazioni da 14 a 16, quando detto programma è fatto girare su di un computer. Computer program comprising program coding means adapted to carry out all the steps of any one of claims 14 to 16, when said program is run on a computer. 18. Mezzi leggibili da computer comprendenti un programma registrato, detti mezzi leggibili da computer comprendendo mezzi di codifica di programma atti a realizzare tutti i passi di una qualunque delle rivendicazioni 14 a 16, quando detto programma è fatto girare su di un computer.18. Computer readable means comprising a recorded program, said computer readable means comprising program coding means adapted to perform all the steps of any one of claims 14 to 16, when said program is run on a computer.
ITUB2015A005457A 2015-11-11 2015-11-11 INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND METHOD OF CONTROL OF THE SAME ENGINE ITUB20155457A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITUB2015A005457A ITUB20155457A1 (en) 2015-11-11 2015-11-11 INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND METHOD OF CONTROL OF THE SAME ENGINE
ES16198544.5T ES2689657T3 (en) 2015-11-11 2016-11-11 Internal combustion engine and method to control it
EP16198544.5A EP3168444B1 (en) 2015-11-11 2016-11-11 Internal combustion engine and method for controlling the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITUB2015A005457A ITUB20155457A1 (en) 2015-11-11 2015-11-11 INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND METHOD OF CONTROL OF THE SAME ENGINE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ITUB20155457A1 true ITUB20155457A1 (en) 2017-05-11

Family

ID=55485069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ITUB2015A005457A ITUB20155457A1 (en) 2015-11-11 2015-11-11 INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND METHOD OF CONTROL OF THE SAME ENGINE

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3168444B1 (en)
ES (1) ES2689657T3 (en)
IT (1) ITUB20155457A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3121302A1 (en) * 1981-05-29 1982-12-30 Helmut 7141 Beilstein Dröschel Combustion engine
GB2115874A (en) * 1982-02-26 1983-09-14 Alfa Romeo Auto Spa I c engine with a variable number of effective cylinders
WO2003067059A1 (en) * 2002-02-05 2003-08-14 Daimlerchrysler Ag Internal combustion engine comprising deactivatable cylinders
GB2478718A (en) * 2010-03-15 2011-09-21 Gm Global Tech Operations Inc An internal combustion engine with different cylinder displacements
DE102012221743A1 (en) * 2012-11-28 2014-05-28 Robert Bosch Gmbh Method for controlling internal combustion engine e.g. petrol engine, in vehicle, involves operating first and second cylinders with high compression ratio and low compression ratio, and filling second cylinder with exhaust gas

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3121302A1 (en) * 1981-05-29 1982-12-30 Helmut 7141 Beilstein Dröschel Combustion engine
GB2115874A (en) * 1982-02-26 1983-09-14 Alfa Romeo Auto Spa I c engine with a variable number of effective cylinders
WO2003067059A1 (en) * 2002-02-05 2003-08-14 Daimlerchrysler Ag Internal combustion engine comprising deactivatable cylinders
GB2478718A (en) * 2010-03-15 2011-09-21 Gm Global Tech Operations Inc An internal combustion engine with different cylinder displacements
DE102012221743A1 (en) * 2012-11-28 2014-05-28 Robert Bosch Gmbh Method for controlling internal combustion engine e.g. petrol engine, in vehicle, involves operating first and second cylinders with high compression ratio and low compression ratio, and filling second cylinder with exhaust gas

Also Published As

Publication number Publication date
EP3168444A1 (en) 2017-05-17
ES2689657T3 (en) 2018-11-15
EP3168444B1 (en) 2018-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8000878B2 (en) Parallel sequential turbocharger architecture using engine cylinder variable valve lift system
JP5595107B2 (en) Internal combustion engine
US20060174621A1 (en) Two-turbocharger engine and method
JP2016000963A (en) Oil cooling system of engine with turbocharger
US20170159580A1 (en) Engine system
BRPI0418938B1 (en) provision for control of exhaust pressure pulses in an internal combustion engine
JP2014525008A (en) Internal combustion engine for automobile
JP5842406B2 (en) Lean burn engine with turbocharger
JP5803326B2 (en) Lean burn engine with turbocharger
JP2008095534A (en) Internal combustion engine
JP2014114788A (en) Turbocharged engine
JP2011214552A (en) Internal combustion engine
ITUB20155440A1 (en) MOTOR WITH INTERNAL COMBUSTION OVERFLOWED AND METHOD OF CONTROL OF THE SAME ENGINE
US20210310446A1 (en) Boosted engine
ITUB20155457A1 (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND METHOD OF CONTROL OF THE SAME ENGINE
JP2016003614A (en) Engine exhaust gas recirculation method and engine exhaust gas recirculation device
JP2010127228A (en) Exhaust emission control device
JP5948864B2 (en) Automotive engine control device
RU153135U1 (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU151787U1 (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE
JP5983285B2 (en) Turbocharged engine
US20170167448A1 (en) Engine system
JP5974805B2 (en) Multi-cylinder engine with turbocharger
JP2008157157A (en) Multi-cylinder four-cycle engine with internal egr system
JP6520366B2 (en) Internal combustion engine supercharging system