ITBO20010077A1 - Metodo di stima della curva di magnetizzazione di un attuatore elettromagnetico per il comando di una valvola di un motore - Google Patents

Description

D E S C R I Z IO N E

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione si riferisce ad un metodo di stima della curva di magnetizzazione di un attuatore elettromagnetico per il comando di una valvola di un motore.

Come è noto, sono attualmente in fase di sperimentazione motori a combustione interna del tipo di quello descritto nella domanda di brevetto italiano B099A000443 depositata il 4 Agosto 1999, in cui la movimentazione delle valvole di aspirazione e di scarico è effettuata da attuatori elettromagnetici. Tali attuatori elettromagnetici presentano indubbi vantaggi, in quanto permettono di comandare ciascuna valvola secondo una legge ottimizzata per qualunque condizione operativa del motore, mentre i tradizionali attuatori meccanici (tipicamente alberi a camme) richiedono la definizione di un profilo di alzata delle valvole che rappresenti un compromesso accettabile per tutte le possibili condizioni di funzionamento del motore.

Un attuatore elettromagnetico per una valvola di un motore a combustione interna del tipo di quello sopra descritto normalmente comprende almeno un elettromagnete atto a spostare un corpo attuatore di materiale ferromagnetico e meccanicamente collegato allo stelo della rispettiva valvola. Per applicare alla valvola una particolare legge di moto, una unità di controllo pilota l'elettromagnete con una corrente variabile nel tempo per spostare in modo opportuno il corpo attuatore.

Da prove sperimentali è stato osservato che per ottenere una precisione relativamente elevata nel comando della valvola è necessario controllare in retroazione la posizione del corpo attuatore; è, quindi, necessario, disporre di una lettura precisa ed in tempo sostanzialmente reale della posizione del corpo attuatore stesso. Sono stati, quindi, proposti dei metodi di stima della posizione del corpo attuatore basati sulla misura delle grandezza elettriche (tensione e corrente) dei circuiti elettrici accoppiati all'elettromagnete di azionamento, e sulla conoscenza delle caratteristiche funzionali, in particolare la curva di magnetizzazione, del circuito magnetico dell'elettromagnete di azionamento.

Attualmente, la curva di magnetizzazione dell'elettromagnete di azionamento viene misurata per ciascun singolo elettromagnete prima di montare l'elettromagnete nel motore; tuttavia, tale procedura non tiene conto degli effetti prodotti sull'elettromagnete dall'invecchiamento e dall'inserimento nel motore. E' stato anche proposto di misurare la curva di magnetizzazione per ciascun singolo elettromagnete dopo il montaggio nel motore; tuttavia, tale procedura risulta costosa in quanto la misura sul motore assemblato è complicata e non tiene comunque conto degli effetti prodotti sull'elettromagnete dall'invecchiamento.

Scopo della presente invenzione è di fornire un metodo di stima della curva di magnetizzazione di un attuatore elettromagnetico per il comando di una valvola di un motore, che sia privo degli inconvenienti descritti e, in particolare, sia di facile ed economica attuazione .

Secondo la presente invenzione viene fornito un metodo di stima della curva di magnetizzazione di un attuatore elettromagnetico per il comando di una valvola di un motore secondo quanto licitato nella rivendicazione 1.

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 è una vista schematica, in elevazione laterale e parzialmente sezionata, di una valvola di un motore e di un relativo attuatore elettromagnetico operante secondo il metodo oggetto della presente invenzione;

- la figura 2 è una vista schematica di una unità di controllo dell'attuatore della figura 1;

la figura 3 illustra schematicamente un circuito elettromagnetico della unità di controllo della figura 2;

la figura 4 illustra schematicamente un circuito elettrico modellizzante il comportamento di correnti parassite indotte nell' attuatore elettromagnetico della figura 1;

la figura 5 illustra dei grafici relativi alla evoluzione temporale di alcune grandezze caratteristiche dell'attuatore elettromagnetico della figura 1;

la figura 6 illustra in scala ingrandita un particolare dei grafici della figura 5; e

la figura 7 è un grafico della curva di magnetizzazione dell'attuatore elettromagnetico della figura 1 stimata applicando il metodo oggetto della presente invenzione.

Nella figura 1, con 1 è indicato nel suo complesso un attuatore elettromagnetico 1 (del tipo di quello descritto nella domanda di brevetto italiano B099A000443 depositata il 4 Agosto 1999) accoppiato ad una valvola 2 di aspirazione o di scarico di un motore a combustione interna di tipo noto per spostare la valvola 2 stessa lungo un asse 3 longitudinale della valvola tra una posizione di chiusura (nota e non illustrata) ed una posizione di massima apertura (nota e non illustrata).

1/ attuatore 1 elettromagnetico comprende un braccetto 4 oscillante almeno parzialmente in materiale ferromagnetico, il quale presenta una prima estremità incernierata ad un supporto 5 in modo tale da poter oscillare attorno ad un asse 6 di rotazione perpendicolare e non complanare all'asse 3 longitudinale della valvola 2, ed una seconda estremità collegata tramite una cerniera 7 ad un'estremità superiore della valvola 2. 1/ attuatore 1 elettromagnetico comprende, inoltre, due elettromagneti 8 portati in posizione fissa dal supporto 5 in modo da risultare disposti da bande opposte del braccetto 4 oscillante, ed una molla 9 accoppiata alla valvola 2 ed atta mantenere il braccetto 4 oscillante in una posizione intermedia (illustrata nella figura 1) in cui il braccetto 4 oscillante stesso risulta equidistante dalle espansioni 10 polari dei due elettromagneti 8. Secondo una diversa forma di attuazione non illustrata, la molla 9 accoppiata alla valvola 2 viene affiancata da una molla a barra di torsione accoppiata alla cerniera presente tra il supporto 5 ed il braccetto 4 oscillante .

In uso, gli elettromagneti 8 vengono comandati da una unità 11 di controllo (illustrata nella figura 2) in modo tale da esercitare alternativamente o simultaneamente una forza di attrazione di origine magnetica sul braccetto 4 oscillante per farlo ruotare attorno all'asse 6 di rotazione spostando, di conseguenza, la valvola 2 lungo il rispettivo asse 3 longitudinale e tra le citate posizioni di massima apertura e di chiusura (non illustrate) . In particolare, la valvola 2 si trova nella citata posizione di chiusura (non illustrata) quando il braccetto 4 oscillante si trova in battuta sull'elettromagnete 8 superiore, si trova nella citata posizione di massima apertura (non illustrata) quando il braccetto 4 oscillante si trova in battuta sull'elettromagnete 8 inferiore, e si trova in una posizione di apertura parziale quando i due elettromagneti 8 sono entrambi disalimentati ed il braccetto 4 oscillante si trova nella citata posizione intermedia (illustrata nella figura 1) per effetto della forza esercitata dalla molla 9.

L'unità 11 di controllo controlla in retroazione ed in modo sostanzialmente noto la posizione del braccetto 4 oscillante, cioè la posizione della valvola 2, in base alle condizionamento di funzionamento del motore. In particolare, secondo quanto illustrato nella figura 2, l'unità 11 di controllo comprende un blocco 12 di generazione riferimenti, un blocco 13 di calcolo, un blocco 14 di pilotaggio atto ad alimentare con una corrente variabile nel tempo gli elettromagneti 8, ed un blocco 15 stimatore atto a stimare in tempo sostanzialmente reale la posizione x(t) e la velocità s(t) del braccetto 4 oscillante mediante delle misure di grandezze elettriche del blocco 14 di pilotaggio e/o dei due elettromagneti 8. Secondo quanto illustrato nella figura 3, ciascun elettromagnete 8 comprende un rispettivo nucleo 16 magnetico accoppiato ad una corrispondente bobina 17, la quale viene alimentata dal blocco 14 di pilotaggio in base ai comandi ricevuti dal blocco 13 di calcolo.

In uso, il blocco 12 di generazione riferimenti riceve in ingresso una pluralità di parametri indicativi delle condizioni di funzionamento del motore (ad esempio il carico, il numero di giri, la posizione del corpo farfallato, la posizione angolare dell'albero motore, la temperatura del liquido di raffreddamento) e fornisce al blocco 13 di calcolo un valore XR(t) obiettivo (cioè un valore desiderato) della posizione del braccetto 4 oscillante (e quindi della valvola 2).

Il blocco 13 di calcolo in base al valore xR(t) obiettivo della posizione del braccetto 4 oscillante ed in base al valore x(t) stimato della posizione del braccetto 4 oscillante ricevuto dal blocco 15 stimatore, elabora ed invia al blocco 14 di pilotaggio un segnale z(t) di comando per pilotare gli elettromagneti 8.

Il braccetto 4 oscillante è disposto tra le espansioni 10 polari dei due elettromagneti 8, i quali sono portati dal supporto 5 in posizione fissa e ad una distanza fissa uno rispetto all'altro, quindi il valore x(t) stimato della posizione del braccetto 4 oscillante è direttamente ricavabile con una semplice operazione di somma algebrica da un valore d(t) stimato della distanza esistente tra un determinato punto del braccetto 4 oscillante ed un corrispondente punto di uno dei due elettromagneti 8.

Con particolare riferimento alla figura 3, in cui è illustrato un unico elettromagnete 8, vengono di seguito descritte le modalità utilizzate dal blocco 15 stimatore per calcolare un valore d(t) stimato della distanza esistente tra un determinato punto del braccetto 4 oscillante ed un corrispondente punto dell'elettromagnete 8.

In uso, quando il blocco 14 di pilotaggio applica una tensione v(t) variabile nel tempo ai morsetti della bobina 17 dell'elettromagnete 8, la bobina 17 stessa viene attraversata da una corrente i(t) generando, di conseguenza, un flusso φ(t) attraverso un circuito 18 magnetico accoppiato alla bobina 17. In particolare il circuito 18 magnetico accoppiato alla bobina 17 è composto dal nucleo 16 di materiale ferromagnetico dell'elettromagnete 8, dal braccetto 4 oscillante di materiale ferromagnetico e dal traferro 19 esistente tra il nucleo 16 ed il braccetto 4 oscillante.

Il circuito 18 magnetico presenta una riluttanza complessiva R definita dalla somma della riluttanza del ferro Rfe e della riluttanza del traferro Ro (equazione [2]); il valore del flusso φ(t) che circola nel circuito 18 magnetico è legato al valore della corrente i(t) che circola nella bobina 17 dalla equazione [1], in cui N è il numero di spire della bobina 17 e hp(t) è un contributo di amperspire dovuto ad eventuali correnti ipar parassite indotte nel braccetto 4 oscillante :

In generale il valore della riluttanza complessiva R dipende sia dalla posizione x(t) del braccetto 4 oscillante (cioè dall'ampiezza del traferro 19, la quale è uguale, a meno di una costante, alla posizione x(t) del braccetto 4 oscillante), sia dal valore assunto dal flusso φ(t). A meno di errori trascurabili, cioè in prima approssimazione, si può ritenere che il valore della riluttanza del ferro Rfe dipende solo dal valore assunto dal flusso φ(t), mentre il valore della riluttanza del traferro Ro dipende solo dalla posizione x(t), cioè:

Risolvendo l'equazione [6] rispetto ad R0(x(t)), si può ricavare il valore della riluttanza al traferro R0 conoscendo una stima del contributo hp(t) di amperspire dovuto alle correnti ipar parassite, conoscendo il valore della corrente i(t), valore facilmente misurabile mediante un amperometro 20, conoscendo il valore del numero N di spire (fisso e dipendente dalle caratteristiche costruttive della bobina IV), conoscendo il valore del flusso φ (t), e conoscendo la relazione esistente tra la riluttanza del ferro Rfe ed il flusso φ, cioè conoscendo la curva C di magnetizzazione della parte in ferro del circuito 18 magnetico .

La relazione esistente tra riluttanza al traferro R0 e la posizione x è ricavabile in modo relativamente semplice analizzando le caratteristiche del circuito 18 magnetico (un esempio di un modello del comportamento del traferro 19 è rappresentato dalla equazione [8]). Una volta nota la relazione tra la riluttanza al traferro R0 e la posizione x, la posizione x è ricavabile dalla riluttanza al traferro Ro applicando la relazione inversa, la quale è applicabile sia utilizzando l'equazione esatta, sia utilizzando una metodologia di calcolo numerico approssimata. Quanto sopra esposto si può sintetizzare nelle seguenti equazioni (in cui le costanti K0, K1, K2, K3 sono costanti ricavabili in modo sperimentale mediante una serie di misure sul circuito 18 magnetico):

Da quanto sopra esposto, risulta chiaro che se si riesce a misurare il flusso φ(t) è possibile calcolare in modo relativamente semplice la posizione x(t) del braccetto 4 oscillante. Inoltre, partendo dal valore della posizione x(t) del braccetto 4 oscillante, è possibile calcolare il valore della velocità s(t) del braccetto 4 oscillante stesso mediante una semplice operazione di derivazione nel tempo della posizione x (t).

Secondo una preferita forma di attuazione per misurare il flusso φ(t) al nucleo 16 magnetico viene accoppiata una bobina 22 ausiliaria (composta da almeno una spira e generalmente provvista di un numero Na di spire) , ai cui morsetti viene collegato un ulteriore voltmetro 23; essendo i morsetti della bobina 22 sostanzialmente aperti (la resistenza interna del voltmetro 23 è così elevata da potersi ritenere infinita senza per questo introdurre errori apprezzabili) , la bobina 22 non è percorsa da corrente e la tensione va(t) ai suoi morsetti dipende unicamente dalla derivata del flusso φ(t) nel tempo, da cui si può ricavare il flusso mediante una operazione di integrazione :

L'istante convenzionale 0 viene scelto in modo da conoscere in modo preciso il valore del flusso φ(0) all'istante 0 stesso; in particolare l'istante 0 viene normalmente scelto all'interno di un intervallo di tempo in cui la bobina 17 non è percorsa di corrente e, quindi, il flusso φ è sostanzialmente nullo (l'effetto di eventuali magnetizzazioni residue è trascurabile), oppure l'istante 0 viene scelto in corrispondenza di una posizione determinata del braccetto 4 oscillante (tipicamente quando il braccetto 4 oscillante è in battuta sulle espansioni 10 polari dell'elettromagnete 8), in corrispondenza della quale è noto il valore della posizione x ed è quindi noto il valore del flusso φ.

E', infine, utile osservare che il metodo sopra descritto di stima della posizione x(t) è utilizzabile solo quando la bobina 17 di un elettromagnete 8 è attraversata da corrente. Per questo motivo, come sopra descritto, il blocco 15 stimatore opera con entrambi gli elettromagneti 8, in modo da utilizzare la stima effettuata con un elettromagnete 8 quando l'altro è spento. Quando entrambi gli elettromagneti 8 sono attivi, il blocco 15 stimatore effettua una media dei due valori x(t) calcolati con i due elettromagneti 8, eventualmente pesata in base alla precisione attribuita a ciascun valore x(t) (generalmente la stima della posizione x effettuata rispetto ad un elettromagnete 8 è più precisa quando il braccetto 4 oscillante è vicino alle espansione 10 polari dell'elettromagnete 8 stesso) .

Per stimare il contributo hp(t) di amperspire delle correnti ipar parassite, è possibile modellizzare le correnti ipar parassite stesse con un'unica corrente ip(t) parassita equivalente, la quale circola in un'unica spira p equivalente (illustrata nella figura 4) magneticamente accoppiata al circuito 18 magnetico nel quale circola il flusso φ (t) magnetico; la spira p presenta una propria resistenza Rp, una propria induttanza Lp ed è chiusa in cortocircuito. I valori della resistenza Rp e della induttanza Lp della spira p possono venire ricavati in modo relativamente semplice attraverso una serie di misure sperimentali sull'elettromagnete 8. Ovviamente, la spira p risulta magneticamente accoppiata anche con la bobina 17 di potenza dell'elettromagnete 8, la quale bobina 17 presenta N spire ed una propria resistenza RES.

Le equazioni che descrivono il circuito elettrico della bobina 17 e della spira p sono date dalla applicazione della legge di Ohm generalizzata:

Passando alle L-trasformate (Laplace-trasformate) e ricavando la funzione di trasferimento della corrente ip nel piano delle trasformate di Laplace si ottiene:

Una volta noti i valori della resistenza Rp e della induttanza Lp della spira p ed una volta stimato mediante il metodo sopra descritto il valore del flusso φ(t) magnetico, il valore della corrente ip(t) parassita equivalente può venire ricavato in modo semplice applicando un metodo noto di L-antitrasformazione; preferibilmente, il valore della corrente ip(t) parassita equivalente viene ricavato discretizzando la sopra riportata equazione ed applicando un metodo numerico (facilmente implementabile via software).

Risulta evidente che la corrente ip(t) parassita equivalente viene applicata al circuito 18 magnetico circolando in un'unica spira p equivalente, quindi la corrente ip(t) parassita equivalente produce un contributo hp(t) di amperspire pari alla sua intensità.

Da quanto appare evidente dalla equazione [9], per determinare con precisione la posizione x(t) del braccetto 4 oscillante è necessario conoscere con buona approssimazione la curva C di magnetizzazione della parte in ferro del circuito 18 magnetico, cioè la relazione esistente tra il flusso φ e la riluttanza Rfe del ferro o le amperspire Hfe del ferro

In particolare, la conoscenza

precisa della curva C di magnetizzazione della parte in ferro del circuito 18 magnetico è tanto più importante quanto più il braccetto 4 oscillante è vicino al nucleo 16 magnetico, perché il peso delle amperspire Hfe del ferro cresce esponenzialmente all'avvicinarsi del braccetto 4 oscillante al nucleo 16 magnetico.

Per determinare con sufficiente precisione la curva C di magnetizzazione della parte in ferro di un circuito 18 magnetico, l'unità 11 di controllo attende che il braccetto 4 oscillante si trovi in battuta contro il rispettivo nucleo 16 magnetico; in questa condizione il traferro 19 è sostanzialmente nullo e l'equazione [6] diventa (supponendo di operare in regime statico o quasi statico per annullare l'effetto delle correnti ipar parassite):

Partendo dalla condizione di battuta del braccetto 4 oscillante contro il nucleo 16 magnetico, l'unità 11 di controllo alimenta la corrispondente bobina 17 con una rampa di corrente i(t) presentante una inclinazione, cioè una variazione nel tempo, relativamente ridotta per annullare sostanzialmente l'influenza di eventuali effetti dinamici. Essendo noto il numero N di spire della bobina 17 dalle caratteristiche costruttive dell'elettromagnete 8, essendo nota l'intensità della corrente i(t) dalla misura dell'amperometro 20, ed essendo noto il valore del flusso φ(t) per mezzo del metodo di stima sopra descritto, risulta chiaro che applicando l'equazione [17] risulta possibile ricostruire in modo semplice la curva C di magnetizzazione della parte in ferro del circuito 18 magnetico.

La procedura per la ricostruzione della curva C di magnetizzazione della parte in ferro di un circuito 18 magnetico viene di seguito descritta con particolare riferimento alle figure 5, 6 e 7, le quali riportano gli andamenti temporali di alcune grandezze caratteristiche degli elettromagneti 8 misurati durante una prova sperimentale su di un prototipo al banco di prova .

In particolare la figura 5 illustra l'andamento temporale della posizione x(t) del braccetto 4 oscillante (grafico denominato "Position" e contraddistinto dalla lettera "a") , l'andamento temporale della corrente i(t) in un elettromagnete 8 (grafico denominato "MI current" e contraddistinto dalla lettera "b"), e l'andamento temporale della corrente i(t) nell'altro elettromagnete 8 (grafico denominato "M2 current" e contraddistinto dalla lettera "c"). La figura 6 illustra un dettaglio dei grafici 5a e 5b (dettaglio evidenziato da un quadratino riportato nei grafici 5a e 5b stessi). La figura 7 illustra una curva C di magnetizzazione della parte in ferro di un circuito 18 magnetico stimata applicando il metodo sopra descritto.

Inizialmente un elettromagnete 8 viene alimentato dall'unità 11 di controllo con una correte i(t) relativamente molto elevata per portare il braccetto 4 oscillante in battuta contro il rispettivo nucleo 16 magnetico; inizialmente la corrente i(t) viene mantenuta costante per un intervallo di tempo determinato per annullare eventuali transitori e successivamente la correte i(t) viene progressivamente diminuita secondo una rampa decrescente presentante una inclinazione, cioè una variazione nel tempo, relativamente ridotta per annullare sostanzialmente l'influenza di eventuali effetti dinamici. Durante tale rampa decrescente della corrente i(t) viene ricostruita la curva C di magnetizzazione della parte in ferro del circuito 18 magnetico determinando per ciascun valore di corrente i(t) (equivalente a meno del fattore numero N di spire al valore di amperspire) il corrispondente valore del flusso φ (t).

Quando la corrente i(t), quindi la forza di attrazione magnetica esercitata dall'elettromagnete 8, scende sotto una soglia minima di mantenimento, il braccetto 4 si distacca dal nucleo 16 magnetico per effetto delle forze elastiche esercitate dalla molla 9 e si possono ripetere le sopra descritte operazioni per il rilievo della curva C di magnetizzazione dell'altro elettromagnete 8. Ovviamente, l'estremo inferiore della curva C di magnetizzazione rilevata è definito dal punto D di distacco, il quale viene diagnosticato rilevando la variazione della pendenza della curva di corrente i(t) per effetto controelettromotore indotto dal movimento del braccetto 4 oscillante in un campo magnetico; il picco della corrente i(t) successivo al distacco del braccetto 4 oscillante è evidenziato nella figura 6.

Un rilievo preciso del punto D di distacco risulta estremamente utile nel controllo in flusso della velocita' s(t) di impatto del braccetto 4 oscillante, perche' fornisce il valore del flusso φ(t) obiettivo corrispondente al contatto tra il braccetto 4 oscillante e il nucleo 16 magnetico.

Seguendo le modalità sopra descritte, la curva C di magnetizzazione viene rilevata fino al punto D di distacco corrispondente ad un valore del flusso φ(t) di mantenimento di entità relativamente ridotta; per completare la curva C di magnetizzazione per valori di flusso φ(t) inferiori al valore di mantenimento è possibile utilizzare una approssimazione lineare definita da un retta R congiungete il punto D di distacco con l'origine degli assi corrispondente ad un flusso nullo (i materiali ferromagnetici utilizzati nella costruzione dei nuclei 16 magnetici e nella costruzione del braccetto 4 oscillante presentano una magnetizzazione residua trascurabile) . Tale approssimazione è accettabile ed introduce errori minini, in quanto per valori di flusso φ(t) relativamente ridotti la curva C di magnetizzazione si avvicina molto ad un andamento lineare. In alternativa alla retta R può venire utilizzata anche una altra funzione matematica più complessa, ad esempio una parabola, per approssimare l'andamento della curva C di magnetizzazione; a titolo di esempio potrebbe venire imposta la condizione di uguaglianza tra la derivata destra e la derivata sinistra della curva C di magnetizzazione in corrispondenza del punto D di distacco .

Il metodo sopra descritto per la ricostruzione della curva C di magnetizzazione permette di tenere conto sia di tutte le incertezze costruttive degli elettromagneti 8, sia di tutte le inevitabili deformazioni elastiche degli elettromagneti 8.

In particolare le deformazioni elastiche sono dovute al fatto che normalmente le facce dei nuclei 16 magnetici e del braccetto 4 oscillante non sono perfettamente complanari, quindi il contatto non avverrà contemporaneamente su tutti i punti delle superfici affacciate, ma solo su una zona limitata. Aumentando il valore del flusso φ (t) oltre quello minimo indispensabile (denominato valore di mantenimento) ad assicurare il contatto, aumenta la forza di attrazione esercitata sul braccetto 4 oscillante; tale aumento di forza provoca una deformazione elastica della struttura che tende ad assestare le superfici affacciate diminuendo il traferro residuo e, quindi, la riluttanza R complessiva del circuito 18 magnetico in quelle condizioni. A questa variazione di riluttanza R, non corrisponde, pero', una variazione della posizione x(t) del braccetto 4 oscillante (posizione x(t) che e' la variabile di controllo dell'unità 11 di controllo); con il metodo sopra descritto per la ricostruzione della curva C di magnetizzazione si riesce, quindi, a inglobare nella curva C di magnetizzazione anche gli effetti delle deformazioni elastiche degli elettromagneti 8, evitando di considerare erroneamente tali deformazioni elastiche come spostamenti del braccetto 4 oscillante.

Inoltre, il metodo sopra descritto per la ricostruzione della curva C di magnetizzazione permette di esplorare e tracciare con precisione il tratto di curva C di magnetizzazione in corrispondenza del ginocchio di saturazione del materiale che, in caso di struttura non omogenea ma laminata e di materiale non isotropo, può essere particolarmente disperso da magnete a magnete. E' da rilevare che è particolarmente utile conoscere con precisione la condizione di saturazione degli elettromagneti 8 per assicurare una ricostruzione corretta della posizione x(t) del braccetto 4 oscillante anche in presenza di flussi φ(t) sensibilmente piu' alti del flusso di saturazione, flussi φ(t) sensibilmente piu' alti del flusso di saturazione che si possono avere durante il comando di apertura di una valvola di scarico contro elevate forze di contropressione dei gas combusti.

Infine, essendo il metodo sopra descritto per la stima della curva C di magnetizzazione ripetibile all'inizio di ogni sessione di lavoro, si possono tenere in considerazione le variazioni nelle caratteristiche del sistema causate dall'invecchiamento .

Claims (10)

1. R IV E N D I CA Z I O N I 1) Metodo di stima della curva (C) di magnetizzazione di un attuatore (1) elettromagnetico per il comando di una valvola (2) di un motore; il metodo prevedendo di attivare un elettromagnete (8) con una corrente (i) determinata per attirare un corpo (4) attuatore e disporre il corpo (4) attuatore stesso a contatto dell'elettromagnete (8), di diminuire progressivamente la corrente (i) fino a determinare il distacco del corpo (4) attuatore dall'elettromagnete (8), e di determinare per almeno alcuni valori della corrente (i) i corrispondenti valori assunti dal flusso (φ) magnetico attraversante un circuito (18) magnetico costituito dall'elettromagnete (8) e dal corpo (4) attuatore .
2. 2) Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui la curva (C) di magnetizzazione comprende un insieme di punti, ciascuno dei quali è definito da una coppia di valori corrispondenti del flusso (φ) magnetico e della corrente (i) oppure da una coppia di valori corrispondenti del flusso (φ) magnetico e delle amperspire (Hfe) prodotte dalla corrente (i); le amperspire (Hfe) prodotte dalla corrente (i) essendo pari al prodotto della corrente (i) per il numero (N) di spire presenti nel detto elettromagnete (8).
3. 3) Metodo secondo la rivendicazione 2, in cui la detta curva (C) di magnetizzazione viene approssimata da una funzione (R) matematica nel tratto compreso tra il punto corrispondente ad un valore nullo del flusso (cp) magnetico ed un punto (D) corrispondente al detto distacco del corpo (4) attuatore dall'elettromagnete (8).
4. 4) Metodo secondo la rivendicazione 3, in cui la detta funzione (R) matematica è una retta.
5. 5) Metodo secondo la rivendicazione 3, in cui la detta funzione (R) matematica è una parabola.
6. 6) Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui la detta corrente (i) viene diminuita secondo una legge a rampa ad inclinazione costante nel tempo; la derivata nel tempo della detta corrente (i) venendo mantenuta inferiore ad un valore determinato per annullare sostanzialmente l'effetto di fenomeni dinamici .
7. 7) Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui l'istante del detto distacco del corpo (4) attuatore dall'elettromagnete (8) viene determinato rilevando l'insorgere di un picco impulsivo nella detta corrente (i).
8. 8) Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui la detta corrente (i) viene mantenuta costante per un certo intervallo di tempo prima di venire progressivamente diminuita.
9. 9) Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui il valore del flusso (φ) magnetico viene determinato misurando il valore assunto da alcune grandezze (i, v; va) elettriche di un circuito (17; 22) elettrico accoppiato con il circuito (18) magnetico, calcolando la derivata nel tempo del flusso (φ) magnetico come combinazione lineare dei valori delle grandezze (i, v; va) elettriche, ed integrando nel tempo la derivata del flusso (φ) magnetico.
10. 10) Metodo secondo la rivendicazione 9, in cui viene misurata la tensione (va) presente ai morsetti di una bobina (22) ausiliaria accoppiata al circuito (18) magnetico e concatenante il flusso (φ) magnetico; la bobina (22) ausiliaria essendo in sostanza elettricamente aperta; e la derivata nel tempo del flusso (cp) magnetico ed il flusso (φ) magnetico stesso venendo calcolati applicando le seguenti formule:

    in cui: • φ è il flusso (φ) magnetico • Na è il numero di spire della bobina (22) ausiliaria • va è la tensione presente ai morsetti della bobina (22) ausiliaria.