本发明涉及对机动车辆的内燃发动机尤其是可控点火式发动机的控制的技术领域，并且更确切地涉及旨在构建汽缸的选择性的喷射中断的策略。该策略预先监测热力发动机可达到的扭矩；并且当发动机不再能够维持变得很小的扭矩设定值(consigne)时，要求中断一个或多个汽缸的喷射，而且在汽缸喷射恢复的情况下，当发动机不再能够维持变得很大的扭矩设定值时，要求恢复一个或多个汽缸的喷射。
背景技术：
在特殊运行状况时，诸如自动变速箱变速比改变、ESP(英语“电子稳定系统”或法语“电子稳定系统”的简称)请求或者例如车况(agrément)请求时，发动机所接收的扭矩设定值可能变得如此小以至于发动机不再能够遵守该扭矩设定值。为了维持该设定值，发动机的控制使用不同的手段。在提前分支上，点火提前的劣化(dégradation)降低发动机的效率并因此减少所产生的扭矩。由于该手段具有较快的动态变化，因此其用于剧烈的过渡阶段。在空气分支上，解决方案旨在通过例如关闭蝶形阀来最大程度地减少发动机的空气供应。由于致动器(在这种情况下为蝶形阀组件)的控制并且由于空气的动态变化，因此该手段的动态变化较缓慢。因此，为了维持具有较强动态变化的较小扭矩设定值，尤其是在诸如自动变速箱变速比变化的动作时，由于空气分支上的单独的手段的扭矩劣化的潜能(potentiel)升高而其动态变化较弱，所以仅能艰难地使用空气分支上的单独的手段。这产生以下影响：扭矩的维持较差和比例变化的质量劣化，甚至使客户产生不好的感受。相对地，点火提前的劣化为较小的扭矩提供潜能，但在此也提供非常高的动态变化，因此随着如上所述的影响，不总是能保证扭矩的维持。该手段的其它缺点在于，其严重地劣化了发动机效率，这导致较强的热约束，诸如排放温度的上升，并具有损坏的风险。
因此，可以组合的这些措施并不总是能足以确保传递到发动机的扭矩设定值的维持。因此，在需要减小动态变化较大的扭矩时，汽缸的选择性的喷射中断使得附加手段产生。然而，目前，防污染的标准和最大程度限制发动机消耗的期望使得发动机制造商谋求“尺寸减少”或法语所谓的尺寸减少，即生产汽缸的数量减少的小汽缸容积的热力发动机。为了保持等同于更大汽缸容积的热力发动机的性能水平，发动机于是处于非常高的负载状态，在发动机冲程中，这在使用所有的喷射汽缸和使用中断例如一个汽缸的运行之间产生“死区”。因此，在喷射中断或恢复的情况下，发动机控制应该设置有可达到的扭矩的监测系统。
对于用于确保扭矩的维持的这些手段，中断汽缸喷射因此提供较大潜能。但是在创建汽缸喷射中断和汽缸喷射恢复的指令之前，发动机控制应该完美地预先确保由发动机达到扭矩结构所需要的扭矩设定值。因此，关键在于，实施旨在要求一个或多个汽缸的喷射中断并具有通过可达到的更佳的扭矩潜能和等同于提前分支的动态变化来改善扭矩维持的优点的策略。该策略也具有减小发动机出口处气体流量并因此控制排放温度的效果。
技术实现要素：
本发明的目的在于提出一种发动机，其中汽缸的钝化和重新激活有效地实现对扭矩设定值的维持。
借助根据本发明的控制包括多个燃烧汽缸的机动车辆的内燃发动机的方法来达到该目的，该方法包括在扭矩设定值减少的情况下减少激活汽缸数量的步骤，方法包括用于评价扭矩设定值是否小于扭矩阈值的步骤，该扭矩阈值不同于当前数量的激活汽缸可达到的最小扭矩也不同于少一个激活汽缸可达到的最大扭矩，扭矩阈值介于分别为最小扭矩和最大扭矩的这两个扭矩之间，并且该方法还包括在该评价结果为肯定时减少激活汽缸数量的步骤。
下面详细描述在本发明的范围内应该理解的“最小扭矩”和“最大扭矩”：
对于等流量运行点，即当发动机入口处的空气流量固定(恒定的状态和填充)时，点火提前是允许使扭矩变化的手段，该扭矩如下实现：
-如果点火提前靠后进行，即较晚地应用提前，则产生的扭矩可能变得太低，以致空气/燃油混合物不燃烧，称之为最小提前；
-如果点火提前靠前进行，即较早地应用提前，在这种情况下，热力学条件(压力/温度)使得存在对于燃烧室部件和排气管路的风险(部件过早损耗，甚至损坏)，在此称之为最大提前。
在本发明中：-如果应用最小提前，则最小扭矩因此是通过具有给定的空气流量的发动机所实现的扭矩；-并且如果应用最大提前，则最大扭矩是通过具有给定的空气流量的发动机所实现的扭矩。
有利地，少使用一个激活汽缸可达到的最大扭矩小于使用当前数量的激活汽缸可达到的最小扭矩。
本发明的原理是根据以下运行状况有区别地要求汽缸中断/恢复：
>如果最小和最大扭矩重叠，则当扭矩设定值小于最小扭矩时，要求中断；当扭矩设定值大于最大扭矩时，要求恢复。
>如果最小和最大扭矩不重叠，则根据本发明的该策略允许进行不同类型的中断/恢复：-要么一旦扭矩设定值小于最小扭矩，则中断，并且在这种情况下，实施的扭矩小于所需要扭矩；-要么一旦扭矩设定值小于最大扭矩(如果中断汽缸，发动机所实现的最大扭矩)，则中断，并且在这种情况下，在遵守扭矩设定值之前，实施的扭矩大于所需要扭矩；-要么一旦扭矩设定值小于“虚拟”扭矩，则中断，该“虚拟”扭矩是最小扭矩和少使用一个汽缸的最大扭矩之间的校准中间值。
有利地，该方法包括用于评价扭矩设定值是否小于使用当前数量的激活汽缸可达到的最小扭矩，并且在扭矩设定值小于使用当前数量的激活汽缸可达到的最小扭矩的情况下，实施用于评价扭矩设定值是否小于扭矩阈值的步骤。
有利地，该方法包括用于计算不同的扭矩路径的步骤，这些不同的扭矩路径中的一个扭矩路径是在跨越所述扭矩阈值时钝化一个汽缸，并且包括用于根据扭矩维持的预设参数来选择这些不同的扭矩路径中的一个。
有利地，所计算的不同的扭矩路径中的一个扭矩路径包括钝化汽缸之前的区段，在该区段中扭矩保持大于扭矩设定值。
有利地，所计算的不同扭矩路径中的一个扭矩路径是在扭矩设定值变得小于少使用一个激活汽缸可达到的最大扭矩时钝化一个汽缸。
有利地，所计算的不同扭矩路径中的一个扭矩路径包括钝化汽缸之后的区段，在该区段中扭矩小于扭矩设定值。
有利地，不同的扭矩路径中的一个扭矩路径是在一旦扭矩设定值变得小于使用当前数量的激活汽缸可达到的最小扭矩时钝化一个汽缸。
本发明还涉及一种包括多个燃烧汽缸的机动车辆的内燃发动机的控制模块，该控制模块配置为在扭矩设定值减少的情况下减少激活汽缸数量，其特征在于，该控制模块配置为评价扭矩设定值是否小于扭矩阈值，该扭矩阈值不同于使用当前数量的激活汽缸可达到的最小扭矩也不同于少使用一个激活汽缸可达到的最大扭矩，扭矩阈值介于分别为最小扭矩和最大扭矩的这两个扭矩之间，并且控制模块配置为在该评价结果为肯定的情况下减少激活汽缸数量。
本发明还涉及一种机动车辆，其包括内燃发动机和内燃发动机的这种控制模块。
附图说明
通过阅读下文参照唯一的附图所做出的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点得以显现，该唯一的附图是表示根据本发明的实施方式的汽缸钝化的图。
具体实施方式
现在将描述本发明的一个实施例，其中发动机的扭矩设定值对于激活汽缸的数量而言变得过小。当扭矩设定值过小时，由于最小提前的限制，发动机可能无法维持该扭矩设定值。因此，需要采用一个或多个汽缸的选择性的喷射中断。选择性的中断在于，中断一定数量的汽缸上的喷射以减少优化扭矩。然后，扭矩设定值的效率以相同的比例自动增加：ηcons＝Ccons/Copti。
例如在四缸发动机中，可以实施连续的选择性的喷射中断的要求，然后重新激活这些汽缸。当n个汽缸的扭矩在中断的情况下覆盖n-1个汽缸的扭矩或者在喷射恢复的情况下覆盖n+1个汽缸的扭矩时，则称之为“覆盖区域”。
在这种情况下，扭矩设定值在小于使用四个汽缸可实现的最小扭矩点处变得非常小。因此，该策略要求中断一个汽缸的喷射。如果之后扭矩设定值总是减小，则可以中断另一个汽缸，直到达到允许中断汽缸的数量的极限。相反，当扭矩增加到足以超过使用1+n个汽缸可实现的最小扭矩时，该策略要求恢复一个汽缸的喷射，其中1+n不是所考虑的时刻喷射的汽缸的数量。
相反，在喷射中断的情况下，当n个汽缸的扭矩未覆盖n-1个汽缸的扭矩，或者在喷射恢复的情况下，当n个汽缸上的扭矩未覆盖n+1个汽缸上的扭矩时，则称之为“非覆盖区域”或死区。在这种情况下，当扭矩设定值变得小于少使用一个汽缸可实现的最大扭矩时，该策略需要一个汽缸的喷射中断。如果扭矩设定值此后总是减小，则可以中断另一个汽缸，直到达到允许中断的汽缸的极限。相反，当扭矩设定值变得大于使用多一个汽缸可实现的最小转矩时，则该策略需要一个汽缸的喷射恢复。
现在将描述根据本发明的实施方式的在非覆盖区域的情况下的汽缸钝化。在附图中，已将扭矩设定值的变化以附图标记1示出。区域2表示使用四个汽缸可达到的扭矩设定值区域，该区域2具有对应于使用四个激活汽缸可达到的最小扭矩设定值的下极限3。
区域4表示使用三个激活汽缸可达到的扭矩区域，区域4具有上极限5，该上极限是使用三个激活汽缸可实现的最大扭矩设定值。位于区域2和4之间的水平带6由无论是使用四个汽缸还是使用三个汽缸都不能达到的扭矩设定值带组成，该带即为上文所定义的死区。
在发动机范围的该部分中，在扭矩设定值过小的情况下，本策略为有效扭矩提出不同路径，发动机控制将根据期望的扭矩维持的类型来从这些路径中选择。
沿着第一路径，当发动机当前的汽缸使用数量不能再维持扭矩设定值时，需要喷射中断。汽缸钝化以竖直箭头10的形式示出，该竖直箭头出现在扭矩设定值达到使用四个汽缸可实现的区域2的下极限3处。在这种情况下，当扭矩设定值未达到少使用一个汽缸可实现的扭矩区域4时，则扭矩设定值1被低估，如水平箭头11所示。
沿着第二路径，当扭矩设定值1达到少使用一个汽缸可实现的最大扭矩5时，需要喷射中断。在这种情况下，在扭矩设定值1位于死区6中的时间区间期间，也就是在扭矩设定值1还未达到少使用一个汽缸，在此为使用三个汽缸可实现的扭矩区域4的时间区间期间，沿着水平箭头20，扭矩设定值被高估。一旦扭矩设定值1到达扭矩区域4，则控制一个汽缸钝化并根据竖直箭头21钝化汽缸。
沿着第三路径，当扭矩设定值1达到扭矩Ts时，要求喷射中断，其中扭矩Ts在使用当前数量的激活汽缸可达到的最小扭矩3和使用减少一个汽缸数量(在此为三个)的激活汽缸可达到的最大扭矩5之间校准。因此，在沿着水平箭头30有效扭矩维持最小扭矩3的值之后，当扭矩设定值达到建立在最小扭矩设定值3和较低的最大扭矩设定值5之间的例如建立在60％的值处的数值时，则沿着箭头31钝化一个汽缸，然后当扭矩设定值与区域4接触时，有效扭矩沿着水平箭头32维持使用三个激活汽缸的最大扭矩设定值5直至接触扭矩设定值1。在这种情况下，以最优的方式维持扭矩设定值。在该扭矩路径的情况下，该策略测量使用当前数量的汽缸的最小扭矩和使用比当前汽缸数量减少一个的汽缸的最大扭矩之间的差值。所要求的汽缸钝化所基于的校准的扭矩阈值是死区的百分数。100％的百分数等同于如上所述的第一路径，0％的百分数等同于如上所述第二路径。
同样地，对于中断的汽缸的喷射回复，当扭矩设定值增大时，本策略根据期望的扭矩维持的类型提出不同路径。沿着第一路径，当发动机使用当前数量的汽缸不再能够维持扭矩设定值时，要求喷射恢复。在这种情况下，当扭矩设定值没有达到使用多一个汽缸可实现的扭矩区域时，扭矩设定值被高估。沿着第二路径，当扭矩设定值达到使用多一个汽缸可实现的扭矩时，则要求喷射恢复。在这种情况下，当扭矩设定值没有达到使用多一个汽缸可实现的扭矩区域时，扭矩设定值被低估。
沿着第三路径，当扭矩设定值达到在使用比当前数量的激活汽缸多一个汽缸的最小扭矩和使用当前数量的激活汽缸的最大扭矩的校准扭矩时，要求喷射恢复。在这种情况下，以最优的方式维持扭矩设定值。在该第三路径的情况下，该策略测量使用多一个激活汽缸可达到的最小扭矩和使用当前数量的激活汽缸可达到的最大扭矩之间的差值。校准的阈值是死区的百分数。0％的百分数等同于如上所述的第一路径，100％的百分数等同于如上所述的第二路径。
因此，当不能再维持提前分支或空气分支上发动机所需要的扭矩设定值时，本设置要求一个或多个汽缸喷射的选择性的钝化；当发动机所需要的扭矩设定值可以使用多一个汽缸实现时，则要求重新激活。为此，一旦根据期望的扭矩维持类型依据多个校准“路径”来要求钝化或激活而使汽缸钝化或使汽缸重新激活，则实时计算可达到的扭矩。产生所实施的定制路径中一个或另一个的所期望的扭矩维持类型例如是的驾驶舒适程度的一个选择，通过由驾驶员在车载仪表盘上选择或者在工厂中选择来进行该选择。可变型地，可以根据车辆在城市或高速公路上驾驶的情况来调节维持类型，这基于对车辆速度的变化快慢的检测。
尽管已经描述了其中制定有不同的扭矩控制路径的实施例，可变型地，发动机控制制定有单个路径，例如用以钝化和/或重新激活汽缸的校准触发的第三路径，由此允许改进对钝化和/或重新激活的控制。当发动机扭矩设定值位于称之为“死区”的发动机扭矩区域中时，也就是位于不能实现所期望的扭矩变化的区域中时，在此描述的装置尤其有利。
这样的装置不会改善发动机的固有性能，是否是覆盖的扭矩区域是由例如汽缸容积和所使用的燃烧技术的发动机物理性能以及由校准选择来定义。但是，一旦定义了这些参数，这种装置，尤其是钝化和/或重新激活的校准路径就允许通过人为地改变发动机可达到的扭矩区域来在扭矩控制方面提供显著的增益。
通过最大限度地使用发动机的选择性中断的潜能，该策略允许在例如自动变速器变速箱变速比变化或ESP激活的敏感运行状况下尽量准确地维持扭矩设定值。在动态变化很大的运行状况时，所提出的策略允许通过发动机改善扭矩维持，这些动态变化很大的运行状况对发动机本身以及诸如自动变速箱或ESP致动器的消耗系统而言可能很危险，并导致客户较差的体验，甚至导致其安全风险。因此，该策略通过实现与扭矩减少的较高潜能相结合的较高动态变化而在扭矩维持中带来增益。由于点火提前的劣化减少，并且由于在一个或多个汽缸上中断喷射，所以排放流量更小，这降低了排放气体的温度，因此其也带来了发动机保护方面的好处。对可达到的扭矩进行监测也允许避免由于系统本身处于死区而导致的喷射中断的指令的迟滞状况。
这样的策略可以在没有额外的高成本的情况下实现，因为其可以仅在发动机控制中实施，而不需要额外的传感器和/或致动器。
这种类型的策略对于负荷较大的小汽缸容积甚至有时仅具有很少数量的汽缸的发动机是特别有利的，这是因为这类发动机相对于具有许多汽缸和较大汽缸容积的发动机而言仅由点火提前劣化所致的扭矩减少的潜能相当低。