ITTO990128A1 - Metodo di autoadattamento del controllo del titolo in un impianto diiniezione per un motore a combustione interna. - Google Patents
Metodo di autoadattamento del controllo del titolo in un impianto diiniezione per un motore a combustione interna.Info
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Description
D E SCR IZ ION E
del brevetto per invenzione industriale
La presente invenzione è relativa ad un metodo di autoadattamento del controllo del titolo in un impianto di iniezione per un motore a combustione interna.
Come è noto, gli impianti di iniezione di molti veicoli attualmente in commercio sono provvisti di un sistema di controllo del titolo basato su una strategia di tipo autoadattativo avente lo scopo di garantire l'erogazione della quantità di benzina necessaria per ottenere un titolo allo scarico pari ad un titolo obiettivo al fine di recuperare tutte le dispersioni di produzione che fanno scostare il singolo motore ed il relativo impianto di iniezione dal caso nominale per il quale sono state fatte le calibrazioni e le lente derive ed i degradi a cui sono sottoposti i componenti durante la loro vita che potrebbero influire sul sistema di controllo e di fornire informazioni utili riguardo lo stato dei componenti nell'ottica di una diagnostica dell'impianto di iniezione.
Gli algoritmi autoadattativi attualmente implementati si basano sul presupposto che tutte le dispersioni ed i malfunzionamenti che possono influire sulla corretta preparazione della miscela aria/combustibile si possano ricondurre ad un errore sulla caratteristica di attuazione dell'iniettore definita dalla relazione esistente fra il tempo di iniezione e la quantità di combustibile iniettata.
Tale caratteristica è approssimata nella centralina dì controllo dell'iniezione con una retta definita dai due parametri guadagno e offset, ossia dalla pendenza e dal valore iniziale rispetto ad un sistema di riferimento prefissato.
Secondo gli algoritmi autoadattativi sopra menzionati, gli errori dovuti a dispersioni di produzione e degradi nel tempo sono riconducibili ad errori nella stima del guadagno e dell'offset impostati.
I parametri adattativi guadagno e offset vengono applicati in ogni condizione di funzionamento del motore tranne che all'avviamento e vengono aggiornati solo quando le condizioni di funzionamento del motore sono stabili.
L'aggiornamento dei due parametri adattativi non avviene contemporaneamente ma segue una ben precisa sequenza operativa. In particolare, -l'aggiornamento dell'offset viene abilitato, tenendo fisso il valore del guadagno, in una particolare finestra di motore stabilizzato prossima alle condizioni di minimo; una volta aggiornato l'offset, in un'altra finestra di motore stabilizzato corrispondente ad una situazione di regime e portata elevati viene corretto il valore del guadagno e si procede quindi ripetendo tale sequenza al fine di raggiungere un valore vero per approssimazioni successive .
Questa strategia, anche se molto consolidata in campo automobilistico, presenta l'inconveniente di avere una elevata lentezza intrinseca di realizzazione dell'adattamento.
Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un metodo di autoadattamento del controllo del titolo che consenta di superare gli inconvenienti sopra descritti.
Secondo la presente invenzione viene realizzato un metodo di autoadattamento del controllo del titolo in un impianto di iniezione per un motore a combustione interna provvisto di una pluralità di iniettori atti ad iniettare, in ciascuno ciclo motore, una rispettiva quantità di combustibile operativa e di un sensore di composizione stechiometrica generante un segnale di composizione correlato alla composizione stechiometrica dei gas di scarico prodotti da detto motore; in ciascuno stato operativo del motore e per ciascun detto iniettore, detto metodo comprendendo le fasi di:
a) determinare una quantità nominale di combustibile da iniettare;
b) determinare un parametro operativo in funzione di detto segnale di composizione e di una funzione di regolazione di tipo proporzionale-integrale;
caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre le fasi di:
c) determinare un coefficiente di correzione a caldo corrente indicativo di una correzione da effettuare su detta quantità nominale di combustibile per tener conto dell'effetto sull'iniezione delle dispersioni del detto motore e del detto impianto di iniezione quando il motore ha raggiunto normali temperature di funzionamento; e
d) determinare detta quantità operativa di combustibile da iniettare in funzione di detta quantità nominale, di detto parametro operativo e di detto coefficiente di correzione a caldo corrente.
Per una migliore comprensione della presente invenzione viene ora descritta una forma di realizzazione preferita, a puro titolo di esempio non limitativo e con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
- la figura 1 illustra schematicamente un sistema di controllo del titolo secondo la presente invenzione;
- le figure 2a, 2b e 3a, 3b illustrano matrici di stato motore;
- le figure 4 e 5 illustrano schemi a blocchi di operazioni relative al metodo di controllo secondo la presente invenzione;
- la figura 6 illustra una matrice di propagazione aggiornamento; e
la figura 7 illustra un diagramma a stati definente un criterio di aggiornamento di una mappa di stato aggiornamento.
In figura 1 è indicato con 1, nel suo insieme, un sistema per il controllo del titolo in un impianto di iniezione 2 per un motore 4 a combustione interna.
Il motore 4 un collettore di scarico 6 lungo il quale sono disposti un preconvertitore catalitico 8, un convertitore catalitico disposto a valle del preconvertitore catalitico 10, ed un sensore di composizione stechiometrica 12 dei gas di scarico posto a monte del preconvertitore catalitico 8 e generante in uscita un segnale di composizione V correlato alla composizione stechiometrica dei gas di scarico.
Il sensore di composizione stechiometrica 12 può essere sia del tipo ON/OFF, noto col nome di sonda LAMBDA, ed in tal caso fornisce in uscita un segnale di composizione V di tipo digitale a due livelli indicativo del fatto che la composizione stechiometrica dei gas di scarico è ricca o povera, sia del tipo proporzionale, noto col nome di sonda UEGO, ed in tal caso fornisce in uscita un segnale di composizione V di tipo analogico indicativo della composizione stechiometrica puntuale dei gas di scarico.
Il motore 4 presenta inoltre un collettore di aspirazione 14 dell'aria ed un sistema di ricircolo dei gas di scarico 16, indicato nel seguito con il termine sistema EGR (Exhaust Gas Recirculation) e mostrato schematicamente con un condotto collegante i collettori di scarico e aspirazione 6, 14, avente lo scopo di consentire la reimmissione nel collettore di aspirazione 14 stesso di parte dei gas di scarico presenti nel collettore di scarico 6 al fine di abbassare la temperatura di combustione e ridurre la formazione di ossidi di azoto (NOx).
Nell'esempio illustrato, l'impianto di iniezione 2 è del tipo ad iniezione diretta e comprende una pluralità di iniettori 18, ciascuno dei quali è associato ad un rispettivo cilindro 19 del motore 4 ed è atto ad iniettare, in ciascun ciclo motore, una rispettiva quantità di combustibile nel relativo cilindro 19.
Risulta evidente che quanto detto per l'impianto di iniezione 2 vale anche per un impianto di iniezione del tipo ad iniezione indiretta in cui gli iniettori sono disposti lungo il condotto di aspirazione 4.
Il sistema di controllo 1 comprende inoltre una centralina di controllo 20 ricevente in ingresso una pluralità di parametri motoristici misurati sul motore 4 mediante opportuni sensori {non illustrati) e di parametri di funzionamento e fornente in uscita, in ciascun ciclo motore, la quantità operativa QF di combustibile che ciascun iniettore 5 deve iniettare nel relativo cilindro 19 in ciascun ciclo motore.
In particolare, la centralina di controllo 20 riceve in ingresso: il numero di giri N del motore 4, il carico L del motore 4, il titolo stechiometrico (A/F)ST per l'iniezione, la portata d'aria nominale AN, la temperatura dell'aria TA nel collettore di aspirazione 14, la temperatura dell'acqua di raffreddamento TH20, la pressione atmosferica PA, la pressione PC nel collettore di aspirazione 14, lo stato operativo SI del sistema EGR 14 (attivo/disattivo) e lo stato operativo S2 del controllo del titolo effettuato mediante il sensore di composizione stechiometrica 12 (controllo ad anello aperto/anello chiuso).
Gli stati operativi SI ed S2 del sistema EGR 14 e del controllo del titolo possono ad esempio essere conosciuti leggendo gli stati logici assunti da rispettivi indicatori logici ("flag") opportunamente memorizzati .
La quantità operativa QF di combustibile da iniettare in ciascun cilindro del motore 4 in ciascun ciclo motore viene quindi di volta in volta fornita all'impianto di iniezione 2 per l'effettuazione dell'iniezione utilizzando una caratteristica di attuazione degli iniettori avente parametri di guadagno e offset fissi.
La centralina di controllo 20, della quale sono mostrate solo le parti essenziali per la comprensione della presente invenzione, comprende un blocco di trattamento segnale 22 collegato in ingresso al sensore di composizione stechiometrica 12 e fornente in uscita, in ciascun ciclo motore, il titolo allo scarico (A/F)sc.
In particolare, nel blocco di trattamento segnale 22 è memorizzata la caratteristica del sensore di composizione stechiometrica 12 utilizzato (sonda LAMBDA o sonda UEGO), la quale consente di determinare, in funzione dell'ampiezza del segnale di composizione V, i valori (A/F) sc.
La centralina di controllo 20 comprende inoltre un blocco di controllo 24 di tipo proporzionale-integrale, di tipo noto e quindi non descritto in dettaglio, ricevente in ingresso i valori (A/F)sc generati dal blocco di trattamento segnale e fornente in uscita, in ciascun ciclo motore, il valore di un parametro di controllo K02 utilizzato per il controllo del titolo nel modo descritto più in dettaglio in seguito.
In particolare, i valori del parametro di controllo K02 forniti dal blocco di controllo 24 variano in funzione del segnale di composizione fornito dal sensore di composizione stechiometrica 12 ed oscillano intorno ad un valore medio pari a circa ad uno se il motore 4 e l'impianto di iniezione 2 non presentano dispersioni e intorno ad un valore medio diverso da uno se il motore 4 e l'impianto di iniezione 2 presentano dispersioni.
La centralina di controllo 20 comprende inoltre un primo blocco di calcolo 26 ricevente in ingresso la pressione atmosferica PA, la temperatura dell'aria TA nel collettore di aspirazione 14, la temperatura dell'acqua di raffreddamento TH20, il numero di giri N del motore 4 e la pressione PC nel collettore di aspirazione 14 e fornente in uscita, in ciascun ciclo motore, un rendimento di aspirazione ηΑ, indicativo, come è noto, della capacità potenziale del collettore di aspirazione 14 di riempire con carica fresca la camera di combustione di ogni cilindro.
In particolare, nel primo blocco di calcolo 26 è memorizzata una mappa elettronica contenente, per ciascuna combinazione dei valori PA, TA, TH20, N e PC un rispettivo valore del rendimento di aspirazione ηΑ.
La centralina di controllo 20 comprende inoltre un secondo blocco di calcolo 28 ricevente in ingresso il numero di giri N del motore 4 ed il rendimento di aspirazione ηΑ e. fornente in uscita, in ciascun ciclo motore, un valore obiettivo λOΒ pari al rapporto fra il titolo obiettivo {A/F)OΒ che si desidera ottenere nell'iniezione ed il titolo stechiometrico (A/F)ST, ossia :
In particolare, nel secondo blocco di calcolo 28 è memorizzata una mappa elettronica contenente, per ciascuna combinazione dei valori del numero di giri N e del rendimento di aspirazione ηΑ, un rispettivo valore obiettivo λOΒ·
La centralina di controllo 20 comprende inoltre un terzo blocco di calcolo 29 ricevente in ingresso il rendimento di aspirazione ηΑ, il numero di giri N e la portata d'aria nominale AN e fornente in uscita, in ciascun ciclo motore, un rispettivo valore della portata d'aria incamerata AS.
La centralina di controllo 20 comprende inoltre un blocco moltiplicatore 30 ricevente in ingresso il valore obiettivo λOΒ ed un titolo stechiometrico (A/F)ST, tipicamente pari a 14.56, e fornente in uscita, in ciascun ciclo motore, il titolo obiettivo (A/F)OΒ secondo al relazione:
La centralina di controllo 20 comprende inoltre un blocco divisore 32 ricevente in ingresso il titolo obiettivo (A/F)OΒ e la portata d'aria incamerata AS e fornente in uscita, in ciascun ciclo motore, una quantità nominale QA di combustibile da iniettare secondo la relazione:
La centralina di controllo 20 comprende inoltre un terzo blocco di calcolo 34 ricevente in ingresso la quantità nominale QA di combustibile da iniettare, il numero di giri N, il carico L e la temperatura dell'acqua di raffreddamento TH20 del motore 4 e fornente in uscita, in ciascun ciclo motore, una quantità corretta QB di combustibile da iniettare secondo la relazione:
in cui KCO è un primo coefficiente di correzione, nel seguito detto coefficiente di correzione a caldo corrente, funzione dello stato operativo del motore 4 definito dal numero di giri N e dal carico L del motore 4, e KFO è un secondo coefficiente di correzione, nel seguito detto coefficiente di correzione a freddo corrente, funzione della temperatura dell'acqua di raffreddamento TH20 e della pressione PC nel collettore di aspirazione 14.
In particolare, nel terzo blocco di calcolo 34 viene effettuata una doppia correzione della quantità nominale QA di combustibile da iniettare utilizzando il coefficiente di correzione a caldo corrente KCO che consente di effettuare una correzione a caldo della quantità nominale QA di combustibile, ossia quando il motore 4 ha raggiunto temperature di funzionamento normali, per tenere conto dell’effetto sull'iniezione delle dispersioni del motore 4 e dell'impianto di iniezione 2, ed il coefficiente di correzione a freddo corrente KFO che consente una correzione a freddo della quantità nominale QA di combustibile, ossia quando il motore 4 non ha ancora raggiunto temperature di funzionamento normali, per tenere conto appunto degli effetti sull'iniezione delle basse temperature, in quanto la calibrazione del motore 4 è di difficile realizzazione alle basse temperature.
In particolare, il terzo blocco di calcolo 34 coopera con un blocco di memoria 36 nel quale sono memorizzate cinque mappe elettroniche, di cui due contenenti i valori dei coefficienti di correzione a caldo e a freddo correnti KCO e KFO, ed altre tre contenenti informazioni utilizzate dalla centralina di controllo 20 per l'aggiornamento di tali coefficienti di correzione, come verrà descritto più in dettaglio in seguito .
La centralina di controllo 20 comprende inoltre un quarto blocco di calcolo 38 ricevente in ingresso la quantità corretta QB di combustibile da iniettare e fornente in uscita, in ciascun ciclo motore, una quantità operativa QB di combustibile da iniettare secondo la relazione:
in cui K02 è il parametro di controllo fornito dal blocco di controllo 24 di tipo proporzionale-integrale.
In particolare, nel quarto blocco di calcolo 38 viene effettuata una ulteriore correzione della quantità nominale QA di combustibile da iniettare utilizzando il parametro di controllo K02 che consente di tenere conto dell'informazione del titolo allo scarico fornito dal sensore di composizione stechiometrica 12.
La quantità operativa QF di combustibile da iniettare viene quindi fornita all'impianto di iniezione 2, il quale utilizza questo valore per determinare il tempo di iniezione degli iniettori in funzione della caratteristica di attuazione degli iniettori per iniettare in ciascun cilindro la quantità operativa QF di combustibile.
Pertanto, a differenza dei sistemi di controllo noti in cui la centralina di controllo 14 determina la quantità operativa QF di combustibile da iniettare da ciascuno degli iniettori 18 in ciascun ciclo motore unicamente in funzione della quantità nominale QA e del parametro operativo K02, secondo un primo aspetto della presente invenzione la centralina di controllo 14 determina la quantità operativa QF di combustibile da iniettare anche in funzione del coefficiente di correzione a caldo corrente KCO e del coefficiente di correzione a freddo corrente KFO.
Come precedentemente detto, nel blocco di memoria 36 sono memorizzate cinque mappe elettroniche ed in particolare:
- una prima mappa elettronica, nel seguito detta mappa di correzione a caldo 40, contenente, per ciascuno stato operativo del motore 4 definito da un rispettiva coppia di valori del numero di giri N e del carico L, un rispettivo coefficiente di correzione a caldo corrente KCO;
- una seconda mappa elettronica, nel seguito detta mappa di correzione a freddo 42, contenente, per ciascuno stato operativo del motore 4 definito da un rispettiva coppia di valori della temperatura dell'acqua di raffreddamento TH20 e della pressione PC nel collettore di aspirazione 14, un rispettivo coefficiente di correzione a freddo corrente KFO;
- una terza mappa elettronica, nel seguito detta mappa di stato motore 44, contenente, per ciascuno stato operativo del motore 4 definito da un rispettiva coppia di valori del numero di giri N e del carico L, un rispettivo indicatore di stato motore IS;
- una quarta mappa elettronica, nel seguito detta mappa di stato aggiornamento 46, contenente, per ciascuno stato operativo del motore 4 definito da un rispettiva coppia di valori del numero di giri il e del carico L, un rispettivo indicatore di stato aggiornamento IA; ed
- una quinta mappa elettronica, nel seguito detta mappa di transizione 48, contenente una pluralità di coefficienti di transizione KT in funzione degli indicatori di stato motore IS, come descritto meglio in seguito .
In particolare, le suddette mappe elettroniche sono definite da rispettive matrici bidimensionali aventi le stesse dimensioni (ossia aventi lo stesso numero di righe e di colonne, e quindi lo stesso numero di caselle) , in cui ciascuna casella è identificabile da una rispettiva coppia di valori dei parametri di ingresso (numero di giri N e carico L per la prima, la terza e la quarta mappa e temperatura dell'acqua di raffreddamento TH20 e pressione PC per la seconda mappa) ed è associata ad un rispettivo valore del parametro in essa memorizzato.
Risulta inoltre utile sottolineare il fatto che i valori associati a caselle aventi la stessa posizione all'interno della mappa di correzione a caldo 40, della mappa di correzione a freddo 42, della mappa di stato motore 44 e della mappa di stato aggiornamento 46 (ossia caselle aventi la stessa riga e la stessa colonna) sono legati fra loro dal fatto di essere associati ad uno stesso stato motore.
In dettaglio, per quanto riguarda la mappa di correzione a caldo 40, tutti i coefficienti di correzione a caldo applicati KCO sono posti ad un valore unitario nella fase iniziale di calibrazione del motore 4 in quanto nessuna correzione della quantità nominale QA di combustibile da iniettare relativa alla dispersione dei parametri del motore 4 e dell'impianto di iniezione 2 deve essere inizialmente effettuata.
Per quanto riguarda invece la mappa di correzione a freddo 42, i coefficienti di correzione a freddo applicati KFO sono posti ad un valore unitario per valori della temperatura dell'acqua di raffreddamento TH20 superiori ad un valore di soglia prefissato, ad esempio 60°, in quanto nessuna correzione relativa alla temperatura di funzionamento del motore 4 deve essere effettuata quando il motore 4 ha raggiunto temperature di funzionamento normali.
Per quanto riguarda la mappa di stato motore 44, ciascun indicatore di stato motore IS può assumere una pluralità di valori, rappresentativi, ciascuno, di una rispettiva modalità di funzionamento del motore 4 nello stato motore ad esso associato. In particolare, ciascun indicatore di stato IS può assumere i seguenti valori: - IS=0 se il motore 4 è in stati di funzionamento raggiunti solo in forti transitori e con sistema EGR non attivo;
- IS=1 se il motore 4 è in stati di funzionamento normali con sistema EGR non attivo;
IS=2 se il motore 4 è nello stato di funzionamento al minimo con sistema EGR non attivo;
- IS=3 se il motore 4 è in stati di funzionamento trascinato con sistema EGR non attivo;
- IS=4 se il motore 4 è in stati di funzionamento a pieno carico con sistema EGR non attivo;
- IS=5 se il motore 4 è in stati di funzionamento in cui il controllo del titolo viene effettuato ad anello aperto;
- IS=10 se il motore 4 è in stati di funzionamento raggiunti solo in forti transitori e con sistema EGR attivo;
IS=11 se il motore 4 è in stati di funzionamento normali con sistema EGR attivo;
- IS=13 se il motore 4 è in stati di funzionamento trascinato con sistema EGR attivo; e
- IS=14 se il motore 4 è in stati di funzionamento a pieno carico con sistema EGR attivo.
Nelle figure 2a e 2b sono illustrate le mappe di stato motore per una sonda UEGO con sistema EGR attivo e, rispettivamente, non attivo, mentre nelle figure 3a e 3b sono illustrate le stesse mappe di stato motore per una sonda LAMBDA.
Come è possibile notare da tali mappe, gli indicatori di stato IS memorizzati in una determinata mappa di stato motore non assumono indifferentemente tutti i valori sopra riportati ma a seconda dello stato operativo del sistema EGR 16 e dello stato di controllo del titolo assumono soltanto determinati sottogruppi di valori .
Nelle suddette figure è inoltre possibile notare come i gruppi di indicatori di stato motore aventi gli stessi valori definiscono sulle matrici stesse delle rispettive zone fisicamente molto lontane fra di loro dal punto di vista del funzionamento del motore anche se geometricamente vicine fra loro, ciascuna delle quali identifica una rispettiva modalità di funzionamento del motore 4 ed il cui utilizzo per l'aggiornamento delle mappe di correzione a caldo e a freddo 40, 42 sarà spiegato in dettaglio in seguito.
È inoltre possibile notare come il valore iIS=5 sia presente nella mappa di stato motore 44 unicamente qualora essa sia relativa ad una sonda LAMBDA.
La selezione del tipo di mappa di stato motore 44 da utilizzare per l'aggiornamento delle mappe di correzione a caldo e a freddo 40, 42 fra quelle illustrate nelle figure 2a e 2b, oppure fra quelle illustrate nelle figure 3a e 3b, viene effettuato dalla centralina di controllo 20 in base al valore logico assunto dal flag SI indicativo dello stato operativo del sistema EGR 14 (attivo/non attivo), il quale viene definito nella fase di calibrazione del motore 4.
Il valore logico assunto dal flag S2 indicativo dello stato operativo del controllo del titolo (anello aperto/anello chiuso) viene invece utilizzato dalla centralina di controllo per identificare, nella mappa di stato motore 44 per una sonda LAMBDA, la zona con IS=5.
Per quanto riguarda la mappa di stato aggiornamento 46, ciascun indicatore di stato aggiornamento IA può assumere una pluralità di valori rappresentativi, ciascuno, dello stato di aggiornamento di un corrispondente coefficiente di correzione a caldo, ossia del coefficiente di correzione a caldo associato al medesimo stato motore. In particolare, ciascun indicatore di stato aggiornamento IA può assumere i valori IA=0, IA=1, IA=2, IA=3 e IA=4 in base ad un criterio di aggiornamento descritto in seguito con riferimento al digramma a stati di figura 6.
Risulta utile sottolineare il fatto che la relazione che lega i valori associati alle casella della mappa di correzione caldo 40, della mappa di stato motore 44 e della mappa di stato aggiornamento 45 fa sì che a ciascun valore del coefficiente di correzione a caldo corrente KCO sia di conseguenza associato un corrispondente indicatore di stato motore IS ed un corrispondente l'indicatore di stato aggiornamento IA.
Per quanto riguarda invece la mappa di transizione 48, in essa sono contenuti una pluralità di coefficienti di transizione KT(i,j), ciascuno dei quali, come verrà descritto in dettaglio in seguito, è utilizzato per effettuare la propagazione di un aggiornamento da un primo coefficiente di correzione a caldo, associato ad un primo indicatore di stato IS, ad un secondo coefficiente di correzione a caldo, associato ad un secondo indicatore di stato IS, e per tale motivo ciascun coefficiente di transizione sarà nel .seguito indicato con le lettere KT seguite da due numeri separati da una virgola e disposti fra parentesi ed indicativi dei suddetti primo e secondo indicatore di stato IS.
Ad esempio, il coefficiente di transizione KT(3,2) consente di effettuare la propagazione di un aggiornamento effettuato su di un coefficiente di correzione a caldo a cui è associato un indicatore di stato IS avente valore 3 ad un coefficiente di correzione a caldo a cui è associato un indicatore di stato IS avente valore 2.
Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, la centralina di controllo 14 implementa inoltre le operazioni di seguito descritte con riferimento ai diagrammi di flusso illustrati nelle figure 4 e 5 per aggiornare continuamente la mappa di correzione a caldo 40 e la mappa di correzione a freddo 42 utilizzando le mappe di stato motore 44, di aggiornamento motore 46 e di propagazione 48 nel modo descritto in dettaglio in seguito.
Secondo quanto illustrato in figura 4, inizialmente si perviene ad un blocco 100 nel quale il terze blocco di calcolo 34 verifica se sono presenti condizioni di funzionamento del motore 4 e dell'impianto di iniezione 2 che permettono l'aggiornamento delle mappe di correzione a caldo e a freddo.
In particolare, le condizioni di funzionamento del motore 4 e dell'impianto di iniezione 2 che permettono l'aggiornamento delle mappe sono: la funzione di aggiornamento delle mappe è stata abilitata nella fase di calibrazione; il terzo blocco di calcolo 34 è abilitato all'aggiornamento; non vi sono guasti nel sistema di controllo 1; è terminata la fase di avviamento del motore 4; il controllo dell'iniezione in retroazione utilizzante il sensore di composizione stechiometrica 12 è attivo; e sono verificate le seguenti condizioni di stabilità per l'aggiornamento: il sistema è nel modo motore stabilizzato o minime, ossia la portata d'aria A è costante ed il motore 4 è in regime stazionario, ed il sensore di composizione stechiometrica 12 è funzionante, ossia, se è utilizzata una sonda LAMBDA, si sono verificate n commutazioni (in calibrazione) della sonda, oppure, se è utilizzata una sonda UEGO, la differenza tra il valore di A/F rilevato dalla sonda ed il valore obiettivo (A/F)OΒ è inferiore ad una soglia in calibrazione.
Per verificare la presenza delle condizioni di abilitazione all'aggiornamento, possono ad esempio essere letti gli stati logici di indicatori logici ("flag") ad esse associati.
Se sono presenti le condizioni di funzionamento del motore 4 e dell'impianto di iniezione 2 che permettono l'aggiornamento delle mappe (uscita SI dal blocco 100) allora dal blocco 100 si perviene ad un blocco 105 altrimenti se non sono presenti le condizioni di funzionamento del motore 4 e dell'impianto di iniezione 2 che permettono l'aggiornamento delle mappe (uscita NO dal blocco 100) allora si perviene al blocco 100 stesso in attesa che tali condizioni di funzionamento siano nuovamente presenti.
Nel blocco 105 viene verificato se il tempo t trascorso da quando le condizioni di funzionamento del motore 4 e dell'impianto di iniezione 2 che permettono l'aggiornamento delle mappe sono presenti è maggiore o uguale di un tempo massimo tMAX prefissato, ad esempio sei secondi.
Se il tempo t trascorso è maggiore o uguale del tempo massimo tMAX (uscita SI dal blocco 105) allora dal blocco 105 si perviene ad un blocco 120 altrimenti se il tempo t trascorso è minore del tempo massimo tMAX (uscita NO dal blocco 105) allora dal blocco 105 si perviene ad un blocco 110.
Nel blocco 110 il terzo blocco di calcolo 34 determina un valore operativo VM pari al valore medio dei valori del parametro di controllo K02 generati dal blocco di controllo 24 da quando le suddette condizioni sono verificate, utilizzando un filtro numerico di tipo passa-basso di per sé noto e quindi non descritto in dettaglio. Risulta evidente che la prima volta, che si giunge al blocco 110 il valore operativo VM è pari al primo valore calcolato del parametro di controllo K02.
Dal blocco 110 si perviene quindi nuovamente al blocco 100 per verificare la presenza delle condizioni di funzionamento del motore 4 e dell'impianto di iniezione 2 che permettono l'aggiornamento delle mappe.
Pertanto, la centralina di controllo 20 calcola ripetutamente un nuovo valore operativo VM in funzione dei valori del parametro di controllo K02 generati dal blocco di controllo 24 in una finestra temporali: avente durata pari a TMAX a partire dall'istante in cui le suddette condizioni di funzionamento sono presenti.
Se durante la finestra temporale in cui viene calcolato il valore operativo VM le condizioni di funzionamento del motore 4 e dell'impianto di iniezione 2 che permettono l'aggiornamento delle mappe cessano di essere presenti, ad esempio perché il motore 4 non è più in regime stazionario (uscita NO dal blocco 100) allora il valore operativo VM calcolato non risulta attendibile e quindi si torna al blocco 100 in attesa che le suddette condizioni di funzionamento siano nuovamente presenti e permettano un calcolo del parametro operativo VM attendibile.
Nel blocco 120, nel quale si perviene se le succitate condizioni di funzionamento sono presenti per almeno il tempo massimo tMAX e permettono quindi di determinare un valore operativo VM attendibile, Il terzo blocco di calcolo 34 verifica se |1-VM|>R, in cui R è un valore di soglia prefissato, ossia verifica se vi sono dispersioni nel motore 4 e nell’impianto di iniezione 2 tali da rendere necessario l'aggiornamento delle mappe di correzione a caldo o a freddo 40, 42.
Infatti, come precedentemente detto, i valori assunti dal parametro di controllo K02 oscillano intorno ad un valore medio pari a circa ad 1 se il motore 4 e l’impianto di iniezione 2 non presentano dispersioni e intorno ad un valore medio diverso da 1 se il motore 4 e l'impianto di iniezione 2 presentano dispersioni.
Se il-VM|>R (uscita SI dal blocco 120) allora risulta necessario aggiornare le mappe di correzione a caldo o a freddo 40, 42 e quindi dal blocco 120 si perviene ad un blocco 130, altrimenti se |1-VM|<R (uscita NO dal blocco 120) allora non risulta necessario aggiornare le mappe di correzione a caldo o a freddo 40, 42 e quindi dal blocco 120 si perviene ad un blocco 125 nel quale viene resettato il valore operativo VM e da questo si perviene nuovamente al blocco 100.
Nel blocco 130 il terzo blocco di calcolo 34 verifica se la temperatura dell'acqua di raffreddamento TH è maggiore o uguale di un valore di soglia Tth prefissato, ad esempio 60°.
Se la temperatura dell'acqua di raffreddamento TH20 è maggiore del valore di soglia Tth (uscita SI dal blocco 130) allora dal blocco 130 si perviene ad un blocco 150, altrimenti se la temperatura dell'acqua di raffreddamento TH20 è minore del valore di soglia Tth (uscita NO dal blocco 130) allora dal blocco 130 si perviene ad un blocco 135.
Nel blocco 135 il terzo blocco di calcolo 34 verifica se sono verificate le seguenti condizioni:
- il motore è al minimo; oppure
- il motore è in regime stabilizzato e l'indicatore di stato aggiornamento IA associato allo stato motore attuale è IA=1.
Se sono verificate le suddette condizioni (uscita SI dal blocco 135) allora è possibile effettuare l'aggiornamento della mappa di correzione a freddo 42 e quindi dal blocco 135 si perviene ad un blocco 140 altrimenti se non sono verificate le suddette condizioni (uscita NO dal blocco 135) allora non è conveniente effettuare l’aggiornamento della mappa di correzione a freddo 42 e quindi dal blocco 135 si perviene al blocco 125 e da questo al blocco 100.
Nel blocco 140 il terzo blocco di calcolo 34 aggiorna, e memorizza nel blocco di memoria 36, la mappa di correzione a freddo 42 selezionando in essa il valore del coefficiente di correzione a freddo corrente KFO associato alla temperatura dell'acqua di raffreddamento TH20 ed alla pressione PC nel collettore di aspirazione 14 nello stato motore corrente e sostituendolo con un coefficiente di correzione a freddo aggiornato KFN pari al coefficiente di correzione a freddo corrente KFO memorizzato nella mappa di correzione a freddo 42 moltiplicato per il valor medio VM del parametro operativo K02 calcolato nel blocco 110, ossia:
In questo modo, il coefficiente di correzione a freddo aggiornato KFN diventa il coefficiente di correzione a freddo corrente KFO utilizzato nei cicli motore successivi per il calcolo della quantità operativa QF di combustibile da iniettare.
Dal blocco 140 si perviene quindi nuovamente al blocco 125 e da questo al blocco 100.
Nel blocco 150 il terzo blocco di calcolo 34 aggiorna, e memorizza nel blocco di memoria 36, la mappa di correzione a caldo 40 selezionando il coefficiente di correzione a caldo corrente KCO associato al numero di giri N ed al carico L del motore 4 nel ciclo motore corrente e sostituendolo con un coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN pari al coefficiente di correzione a caldo corrente KCO memorizzato nella mappa di correzione a caldo 40 moltiplicato per il valor medio VM del parametro operativo K02 calcolato nel blocco 110, ossia:
In questo modo, il coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN diventa il coefficiente di correzione a caldo corrente KCO utilizzato nei cicli motore successivi per il calcolo della quantità operativa QF di combustibile da iniettare.
Dal blocco 150 si perviene quindi ad un blocco 160 nel quale il terzo blocco di calcolo 34 propaga l'aggiornamento effettuato nel blocco 160 ad altri coefficienti di correzione a caldo correnti KCC legati al coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN da una relazione prefissata, secondo le modalità descritte in dettaglio qui di seguito con riferimento ad diagramma di flusso illustrato nella figura 5.
Dal blocco 160 si perviene quindi ad un blocco 170 nel quale viene resettato il valore di VM e da questo si perviene nuovamente al blocco 100.
Nella descrizione delle operazioni di propagazione dell'aggiornamento qui di seguito effettuata con riferimento alla figura 5 verrà per chiarezza descrittiva utilizzata la seguente-terminologia:<: >con il termine "coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare" e con il simbolo KCP verranno indicati quei coefficienti di correzione a caldo applicati KCO che vengono presi inizialmente in considerazione per una eventuale propagazione dell'aggiornamento e con il termine "coefficienti di correzione a caldo effettivamente da aggiornare" e con il simbolo KCE verranno indicati quei coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP che devono poi essere effettivamente aggiornati.
Secondo quanto illustrato nella figura 5, per la propagazione dell'aggiornamento inizialmente si perviene ad un blocco 200 nel quale il terzo blocco di calcolo 34 seleziona, fra i coefficienti di correzione a caldo correnti KCO memorizzati nella mappa di correzione a caldo 40, primi coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1 immediatamente contigui al coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN, ossia i coefficienti di correzione a caldo applicati KCO aventi distanza dal coefficiente di correzione aggiornato KCN pari ad uno e definenti una prima cornice di coefficienti di correzione a caldo intorno al coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN.
Nel blocco 200 il terzo blocco di calcolo 34 seleziona, fra i coefficienti di correzione a caldo correnti KCO memorizzati nella mappa di correzione a caldo 40, secondi coefficienti di correzione E. caldo potenzialmente da aggiornare KCP2 immediatamente contigui ai primi coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, ossia i coefficienti di correzione a caldo KC aventi distanza dal coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN pari a due e definenti una seconda cornice di coefficienti di correzione a caldo KC intorno alla prima cornice.
Nella figura 6 sono illustrati con tratteggi differenti ed indicati con i rispettivi simboli sopra indicati un coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN, la prima cornice intorno al coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN definita dai primi coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1 ad esso immediatamente contigui, e la seconda cornice intorno al coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN definita dai secondi coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP2 immediatamente contigui ai primi coefficienti di correzione a caldo KCP1.
Dal blocco 200 si perviene quindi ad un blocco 210 nel quale il terzo blocco di calcolo 34 determina, per il coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN e per ciascuno dei coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2, un rispettivo indicatore di stato motore IS nella mappa di stato motore 44 ed un rispettivo indicatore di stato aggiornamento IA nella mappa di stato aggiornamento 46.
Nel blocco 210 il terzo blocco di calcolo 34 determina inoltre, nella mappa di transizione 48, i coefficienti di transizione KT che vengono utilizzati per effettuare la propagazione dell'aggiornamento del coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN verso i coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2, ossia i coefficiente di transizione KT aventi ciascuno, come indicatori di stato motore IS associati, l'indicatore di stato motore associato al coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN ed l'indicatore di stato motore associato al rispettivo coefficiente di correzione potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2.
Dal blocco 210 si perviene quindi ad un blocco 220 nel quale il terzo blocco di calcolo 34 calcola, per ciascuno dei coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2 aventi indicatori di stato motore IS di valore inferiore a cinque, tre coefficienti di propagazione KPN, KPL e KPO utilizzati per la propagazione dell'aggiornamento rispettivamente verso i coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2 disposti sulla stessa riga del coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN, verso i coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2 disposti sulla stessa colonna del coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN e verso i coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2 disposti obliquamente rispetto al coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN.
In particolare, per ciascuno dei coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2 disposti sulla stessa riga del coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN si ha:
in cui KPN (i,j) rappresenta il coefficiente di propagazione fra il coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN, a cui è associato un indicatore di stato motore IS avente valore "i", ed il coefficiente di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2 a cui è associato un indicatore di stato motore IS avente valore "j"; KT(i,j) è il coefficiente di transizione fra il coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN ed il coefficiente di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2; K1 è un primo coefficiente di proporzionalità memorizzato nel terzo blocco di calcolo 34; n è il numero di righe e di colonne della matrice definente la mappa di correzione a caldo -40; Nmax è il massimo numero di giri presente nella mappa di correzione a caldo 40; Nmin è il minimo numero di giri presente nella mappa di correzione a caldo 40; Nc è il numero di giri associato al coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN; Np è il numero di giri associato al coefficiente di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2; Nd rappresenta la distanza effettiva, in numero di giri, fra il coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN ed il coefficiente di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2; e Nm rappresenta la distanza media, in numero di giri, fra i coefficienti di correzione a caldo applicati KCO memorizzati nella mappa di correzione a caldo 40.
Per ciascuno dei coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2 disposti sulla stessa colonna del coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN si ha:
in cui KPL(i,j) rappresenta il coefficiente di propagazione fra il coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN, a cui è associato un indicatore di stato motore IS avente valore "i", ed il coefficiente di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2 a cui è associato un indicatore di stato motore IS avente valore "j"; KT(i,j) è il coefficiente di transizione fra il coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN ed il coefficiente di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2; K2 è un secondo coefficiente dì proporzionalità memorizzato nel terzo blocco di calcolo 34; n è il numero di righe e di colonne della matrice definente la mappa di correzione a caldo 40; Lmax è il carico massimo presente nella mappa di correzione a caldo 40; Lmin è il carico minimo presente nella mappa di correzione a caldo 40; Lc è il carico associato al coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN; Lp è il carico associato al coefficiente di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2; Ld rappresenta la distanza effettiva, in valori di carico del motore 4, fra il coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN ed il coefficiente di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2; e Lm rappresenta la distanza media, in valori di carico del motore 4, fra i coefficienti di correzione a caldo applicati KCO memorizzati nella mappa di correzione a caldo 40.
Per ciascuno dei coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2 disposti obliquamente rispetto al coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN si ha invece:
in cui KPO(i,j) rappresenta il coefficiente di propagazione fra il coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN, a cui è associato un indicatore di stato motore IS avente valore "i", ed il coefficiente di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2 a cui è associato un indicatore di stato motore IS avente valore "j"; KT(i,j) è il coefficiente di transizione fra il coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN ed il coefficiente di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2; K3 è un terzo coefficiente di proporzionalità memorizzato nel terzo blocco di calcolo 34; n è il numero di righe e di colonne della matrice definente la mappa di correzione a caldo 40; Nc è il numero di giri associato al coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN; Np è il numero di giri associato al coefficiente di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2; Le è il carico associato al coefficie:nte di correzione a caldo aggiornato KCN; Lp è il carico associato al coefficiente di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2; Nd rappresenta la distanza effettiva, in numero di giri, fra il coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN ed il coefficiente di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2; Ld rappresenta la distanza effettiva, in valori di carico del motore 4, fra il coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN ed il coefficiente di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2; e Dm rappresenta la distanza media fra i coefficienti di correzione a caldo applicati KCO memorizzati nella mappa di correzione a caldo 40 in valori di numero di giri se Nd è maggiore di Ld ed in valori di carico del motore 4 se Ld è maggiore di Nd.
Infatti, come è possibile notare nell'equazione 3), Dd è proporzionale alla distanza effettiva fra il coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN ed il coefficiente di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2 espressa in numero di giri o in valori di carico del motore 4, a seconda di quale delle due distanze è maggiore, e pertanto Dm deve essere coerentemente rappresentare la rispettiva distanza media fra i coefficienti di correzione a caldo applicati KCO memorizzati nella mappa di correzione a caldo 40.
Dal blocco 220 si perviene quindi ad un blocco 230 nel quale il terzo blocco di calcolo 34 calcola nuovi coefficienti di correzione a caldo con cui sostituire i coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2 aventi indicatori di stato motore IS di valore diverso da cinque, nel seguito indicati con KCM1 e KCM2 e con il termine "coefficienti di correzione a caldo sostitutivi", moltiplicando i coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2 memorizzati nella mappa di correzione a caldo 40 per i rispettivi coefficienti di propagazione calcolati nel blocco 220.
Dal blocco 230 si perviene quindi ad un blocco 240 nel quale il terzo blocco di calcolo 34 calcola, nuovi coefficienti di correzione a caldo sostitutivi per i coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2 aventi indicatori di stato motore IS di valore pari a cinque.
In particolare, ciascuno dei coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2 disposti sulla stessa riga del coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN, ed aventi indicatore di stato di valore pari a cinque, viene posto pari al coefficiente di correzione a caldo corrente KCO precedente {nel senso del numero di giri motore crescente) disposto sulla stessa riga ed avente indicatore di stato aggiornamento IS di valore diverso da cinque.
Analoghe considerazioni valgono anche sia per i coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2 disposti obliquamente rispetto al coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN ed aventi indicatore di stato pari a cinque che per i coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2 disposti sulla stessa colonna del coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN ed aventi indicatore di stato di valore pari a cinque.
Alternativamente, ciascuno dei coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare: KCP1, KCP2 disposti sulla stessa colonna del coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN, ed aventi indicatore di stato di valore pari a cinque, potrebbe anche essere determinato effettuando una interpolazione lineare dei due coefficienti di correzione a caldo applicati KCO precedenti (nel senso di valori di carico crescenti) disposti sulla stessa colonna ed aventi indicatori di stato aggiornamento IS di valore diverso da cinque.
Dal blocco 240 si perviene quindi ad un blocco 250 nel quale il terzo blocco di calcolo 34 determina, fra i coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2, coefficienti di correzione a caldo effettivamente da aggiornare KCE in base ad una funzione di condizionamento che garantisce che l'evoluzione della mappa di correzione a caldo 40 segua un criterio di evoluzione prefissato.
In particolare, la funzione di condizionamento utilizza gli indicatori di stato aggiornamento IA dei coefficienti potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2 ed è definita dalle seguenti regole:
a) i coefficienti di correzione a caldo che sono stati aggiornati direttamente e non attraverso una propagazione, ossia coefficienti di correzione a caldo KC associati ad indicatori di stato aggiornamento IA aventi valori maggiori ο uguali a uno, non vengono più aggiornati dalla propagazione di altri aggiornamenti ma soltanto a fronte di un nuovo aggiornamento diretto; e
b) la propagazione di un aggiornamento non deve modificare la "forma" della mappa di correzione a caldo 40 nell'intorno del coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN determinato nel blocco 150, ossia la propagazione non deve modificare la relazione esistente fra il coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN e coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2.
In particolare, per quanto attiene al vincolo introdotto al punto b) si ha che per ciascun coefficiente di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2:
- se il coefficiente di correzione aggiornato KCN è maggiore del coefficiente di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2 e la propagazione accentuerebbe ancora di più la loro differenza, allora la propagazione non viene effettuata verso il coefficiente di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2; e
- se la propagazione dovesse invertire il rapporto esistente fra il coefficiente di correzione aggiornato KCN ed il coefficiente di correzione potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2 {ossia se il coefficiente di correzione aggiornato KCN è maggiore del coefficiente di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2 e la propagazione dovesse portare ad avere un coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN minore del coefficiente di correzione potenzialmente da aggiornare KCP1, KCP2, e viceversa), il coefficiente di correzione potenzialmente da aggiornare KCP1, KCF2 viene posto pari al coefficiente di correzione a caldo aggiornato KCN.
Dal blocco 250 si perviene quindi ad un blccco 260 nel quale il terzo blocco di calcolo 34 aggiorna, e memorizza nel blocco di memoria 36, la mappa di correzione a caldo 40 sostituendo i coefficienti di correzione a caldo effettivamente da aggiornare KCE memorizzati con i rispettivi coefficienti di correzione a caldo sostitutivi KCM1, KCM2, KCM3 e KCM4 determinati nei blocchi 230 e 240.
Dal blocco 260 si perviene quindi ad un blocco 270 nel quale il terzo blocco di calcolo 34 aggiorna, e memorizza nel blocco di memoria 36, la mappa di stato aggiornamento 46 in funzione degli aggiornamenti effettuati nel blocco 260 e secondo il criterio di aggiornamento qui di seguito descritto con riferimento al digramma a stati di figura 7.
Successivamente alle operazioni di aggiornamento della mappa di aggiornamento 46, le operazioni dì aggiornamento hanno termine e riprenderanno non appena saranno nuovamente verificate le condizioni sopra descritte con riferimento al blocco 100.
Per comodità descrittiva, le operazioni di aggiornamento della mappa di stato aggiornamento 46 verranno qui di seguito descritto per un solo indicatore di stato aggiornamento.
Inizialmente tutti gli indicatori di stato aggiornamento IA della mappa di stato aggiornamento 46 assumono un valore nullo (IA=0) indicativo del fatto che i coefficienti di correzione a caldo applicati KCO ad essi associati non sono mai stati aggiornati. Questa condizione iniziale può ad esempio essere realizzata nella fase iniziale di calibrazione del motore 4.
Secondo quanto illustrato in figura 7, a partire da uno stato in cui è IA=0 (blocco 300), si pone IA=2 (blocco 310) quando viene effettuato il primo aggiornamento del relativo coefficiente di correzione a caldo corrente KCO e tale valore viene mantenuto fintantoché vengono effettuati aggiornamenti del relativo coefficiente di correzione a caldo corrente KCO in presenza della condizione |1-VM|>R.
A partire da uno stato in cui è IA=2 (blocco 310) si pone IA=4 (blocco 320) se viene effettuato un aggiornamento del coefficiente di correzione a caldo corrente KCO in presenza della condizione |1-VM|<R oppure si pone IA=0 (blocco 300) se viene comandato lo spegnimento del motore 4.
A partire da uno stato in cui è IA=4 si pone IA=1 (blocco 330) se viene comandato lo spegnimento del motore .
A partire da uno stato in cui è IA=1 (blocco 330) si pone IA=2 (blocco 310) se viene effettuato un aggiornamento del coefficiente di correzione a. caldo corrente KCO in presenza della condizione ]1-VM[>R oppure si pone IA=3 (blocco 340) se viene effettuato un aggiornamento del coefficiente di correzione a. caldo corrente KCO in presenza della condizione |1-VM|<R.
A partire da uno stato in cui è IA=3 (blocco 340) si pone IA=2 (blocco 310) se viene effettuato un aggiornamento del coefficiente di correzione a caldo corrente KCO in presenza della condizione |1-VM|>R, si pone IA=4 (blocco 320) se viene effettualo un aggiornamento del coefficiente di correzione a caldo corrente KCO in presenza della condizione |1-VM|<R oppure si pone IA=1 (blocco 330) se viene comandato lo spegnimento del motore 4.
Da un esame delle caratteristiche del metodo di autoadattamento del controllo realizzato secondo la presente invenzione sono evidenti i vantaggi che esso consente di ottenere.
In particolare, l'inserimento di un coefficiente di correzione a caldo KC e di un coefficiente di correzione a caldo KF nella catena di calcolo della quantità di benzina sfruttando l'informazione di titolo fornita dal sensore di composizione stechiometrica 12 consente di compensare le dispersioni di produzione e di invecchiamento del motore 4 e dell'impianto di iniezione 2 attribuendo l'intera correzione alla quantità di benzina iniettata e non alla caratteristica di attuazione degli iniettori.
Conseguentemente, ciò permette di effettuare un adattamento del titolo molto più veloce di quello effettuabile con i sistemi di controllo noti in quanto l'aggiornamento delle mappe di correzione a caldo e a freddo richiede, grazie alla propagazione dell'aggiornamento sopra descritta, un numero di aggiornamenti diretti dei coefficienti di correzione a caldo e a freddo KC e KF decisamente inferiore a quello necessario nei sistemi di controllo del titolo noti per la stima del guadagno e dell'offset della caratteristica di attuazione degli iniettori.
Inoltre, con il presente metodo di controllo del titolo è possibile recuperare non solo errori lineari dovuti a dispersioni di produzione e degradi nel tempo del motore e dell'impianto di iniezione ma anche errori non lineari, rendendo di conseguenza più efficiente la correzione del titolo effettuata.
Risulta infine chiaro che al metodo di controllo qui descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall'ambito protettivo della presente invenzione.
Claims (1)
- R I V E N D I C A Z I O N I 1.- Metodo di autoadattamento del controllo del titolo in un impianto di iniezione (2) per un motore a combustione interna (4) provvisto di una pluralità di iniettori (18) atti ad iniettare, in ciascuno ciclo motore, una rispettiva quantità di combustibile operativa (QF) e di un sensore di composizione stechiometrica (12) generante un segnale di composizione (V) correlato alla composizione stechiometrica dei gas di scarico prodotti da detto motore (4); in ciascuno stato operativo del motore (4) e per ciascun detto iniettore (16), detto metodo comprendendo le fasi di: a) determinare una quantità nominale (QA) di combustibile da iniettare; b) determinare un parametro operativo (K02) in funzione di detto segnale di composizione (V) e di una funzione di regolazione di tipo proporzionale-integrale; caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre le fasi di: c) determinare un coefficiente di correzione a caldo corrente (KCO) indicativo di una correzione da effettuare su detta quantità nominale (QA) di combustibile per tener conto dell'effetto sull'iniezione delle dispersioni del detto motore (4) e del detto impianto di iniezione (2) quando il motore (4) ha raggiunto normali temperature di funzionamento; e d) determinare detta quantità operativa (QF) di combustibile da iniettare in funzione di detta quantità nominale (QA), di detto parametro operativo (K02) e di detto coefficiente di correzione a caldo corrente (KCO). 2.- Metodo secondo la rivendicazione 1, per un impianto di iniezione controllato da una centralina di controllo (20) nella quale è memorizzata una mappa di correzione a caldo (40) contenente, per ciascuno stato operativo del motore (4) definito da un rispettiva coppia di valori del numero di giri (N) e del carico (L) del motore (4) stesso, un rispettivo detto coefficiente di correzione a caldo corrente (KCO), caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre la fase di: e) aggiornare detta mappa di correzione a caldo (40). 3.- Metodo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta fase e) comprende, per uno stato operativo del motore (4), la fase di: el) aggiornare il coefficiente di correzione a caldo corrente (KCO) associato al detto stato operativo del motore (4) in funzione di una pluralità di valori assunti da detto parametro operativo (K02) in cicli motore precedenti. 4.- Metodo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detta fase e1) comprende la fase di aggiornare il coefficiente di correzione E.caldo corrente (KCO) associato al detto stato operativo del motore (4) in funzione di una quantità correlata al valor medio di detta pluralità di valori assunti dal detto parametro operativo (K02). 5.- Metodo secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che detta fase el) comprende le fasi di: eli) determinare un coefficiente di correzione a caldo aggiornato (KCN) in funzione del coefficiente di correzione a caldo corrente (KCO) memorizzato in detta mappa di correzione a caldo (40) ed associato al detto stato operativo del motore (4) e di detta quantità correlata al valor medio di detto parametro operativo (K02); e el2) memorizzare detto coefficiente di correzione a caldo aggiornato (KCN) in detta mappa di correzione a caldo (40) al posto di detto coefficiente di correzione a caldo corrente (KCO). 6.- Metodo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detta fase e) comprende inoltre, per uno stato operativo del detto motore (4), la fase di: e2) propagare l'aggiornamento effettuato in detta fase el) ad ulteriori coefficienti di correzione a caldo correnti (KCO) memorizzati in detta mappa di correzione a caldo (40). 7.- Metodo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detta fase e2) comprende le fasi di: e21) individuare in detta mappa di correzione a caldo (40) coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare (KCP1, KCP2); e22) determinare coefficienti di propagazione (KPN, KPL, KPO) indicativi dell'entità della propagazione dell'aggiornamento del detto coefficiente di correzione a caldo aggiornato (KCN) verso i detti coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare (KCP1, KCP2); e23) determinare, per ciascuno dei coefficie:nti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare (KCP1, KCP2), un rispettivo coefficiente di correzione a caldo sostitutivo (KCM3, KCM4); e e24) aggiornare detta mappa di correzione E. caldo (40) in funzione di detti coefficienti di correzione a caldo sostitutivi (KCM3, KCM4). 8.- Metodo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detta fase e21) comprende la fase di: e211) individuare, fra i coefficienti di correzione a caldo correnti (KCO) memorizzati in detta mappa di correzione a caldo (40), primi coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare (KCP1) aventi distanza dal detto coefficiente di correzione aggiornato (KCN) pari ad uno e definenti una prima cornice di coefficienti di correzione a caldo intorno al detto coefficiente di correzione a caldo aggiornato (KCN). 9.- Metodo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detta fase e21) comprende inoltre la fase di: e212) individuare, fra i coefficienti di correzione a caldo correnti (KCO) memorizzati in detta mappa di correzione a caldo (40), secondi coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare (KCP2) aventi distanza dal detto coefficiente di correzione aggiornato (KCN) pari due e definenti una seconda cornice di coefficienti di correzione a caldo circondante detta prima cornice. 10.- Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 9, caratterizzato dal fatto che detta fase e24) comprende le fasi di: e241) individuare, fra i detti coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare (KCP1, KCP2), coefficienti di correzione a caldo effettivamente da aggiornare (KCE) in base ad una funzione di condizionamento atta a garantire che l'evoluzione della detta mappa di correzione a caldo (40) segua un criterio di evoluzione prefissato. 11.- Metodo secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detto criterio di evoluzione è definito dalle seguenti condizioni: - i coefficienti di correzione a caldo correnti (KCO) che sono stati aggiornati direttamente e non attraverso una propagazione non vengono più aggiornati dalla propagazione di altri aggiornamenti ma soltanto a fronte di un nuovo aggiornamento diretto; e la propagazione di un aggiornamento non deve modificare la relazione esistente fra il coefficiente di correzione a caldo aggiornato (KCN) e i coefficienti di correzione a caldo potenzialmente da aggiornare (KCP1, KCP2). 12.- Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 11, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre la fase di eseguire detta fase e) in prefissate condizioni di funzionamento di detto motore (4) e di detto impianto di iniezione (2). 13.- Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre la fase di : f) determinare un coefficiente di correzione a freddo corrente (KFO) indicativo di una correzione da effettuare su detta quantità nominale (QA) di combustibile da iniettare per tener conto dell'effetto sull'iniezione delle basse temperature; e dal fatto che in detta fase c) detta quantità operativa (QF) di combustibile è determinata anche in funzione di detto coefficiente di correzione a freddo corrente (KFO). 14.- Metodo secondo la rivendicazione 13, per un impianto di iniezione controllato da una centralina di controllo (20) nella quale è memorizzata una mappa di correzione a freddo (42) contenente, per ciascuno stato operativo del detto motore (4) definito da un rispettiva coppia di valori di una temperatura dell'acqua di raffreddamento (TH20) e della pressione (PC) in un collettore di aspirazione (14) del motore (4) stesso, un rispettivo detto coefficiente di correzione a freddo corrente (KFO), caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre la fase di: g) aggiornare detta mappa di correzione a freddo (42). 15.- Metodo secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che detta fase g) comprende, per uno stato operativo del motore (4), la fase di: gl) aggiornare il coefficiente di correzione a freddo corrente (KFO) associato al detto stato operativo del motore (4) in funzione di una pluralità di valori assunti da detto parametro operativo (K02). 16.- Metodo secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che detta fase el) comprende la fase di aggiornare il coefficiente di correzione a freddo corrente (KF) associato al detto stato operativo del motore (4) in funzione del valor medio dei valori assunti dal detto parametro operativo (K02) in una finestra temporale prefissata. 17.- Metodo secondo la rivendicazione 15 o 16, caratterizzato dal fatto che detta fase gl) comprende le fasi di: gli) determinare un coefficiente di correzione a freddo aggiornato (KFN) in funzione del coefficiente di correzione a freddo corrente (KFO) memorizzato in detta mappa di correzione a freddo (42) ed associato al detto stato operativo del motore (4) e di detta quantità correlata al valor medio di detto parametro operativo (K02); e gl2) memorizzare detto coefficiente di correzione a freddo aggiornato (KFN) in detta mappa di correzione a freddo (42) al posto di detto coefficiente di correzione a freddo corrente (KFO). 18.- Metodo di autoadattamento del controllo d titolo in un impianto di iniezione per un motore combustione interna, sostanzialmente come descritto c riferimento ai disegni allegati.
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