IT202100026006A1

IT202100026006A1 - Sistema di iniezione con efficiente controllo in quantità iniettata

Info

Publication number: IT202100026006A1
Application number: IT102021000026006A
Authority: IT
Inventors: Alessandro Ferrari; Carlo Novara; Massimo Violante; Oscar Vento; Tantan Zhang
Original assignee: Torino Politecnico
Priority date: 2021-10-11
Filing date: 2021-10-11
Publication date: 2023-04-11
Also published as: WO2023062508A1

Description

Descrizione della domanda di brevetto per Invenzione dal titolo: ?SISTEMA DI INIEZIONE CON EFFICIENTE CONTROLLO IN QUANTIT? INIETTATA?

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un sistema, un apparato ed un metodo per il controllo della quantit? di carburante iniettata nella camera di combustione di un motore a combustione interna; in particolare, la presente invenzione ? particolarmente efficace nei motori di tipologia a ciclo Diesel. La presente invenzione si riferisce inoltre ad un programma per elaboratore comprendente una pluralit? di istruzioni le quali, quando eseguite su detto elaboratore, inducono detto elaboratore a svolgere i passi del metodo per il controllo della quantit? di carburante secondo la presente invenzione.

Come noto, i motori a combustione interna e, in particolare, quelli di tipologia a ciclo diesel, sono caratterizzati dall?emissione di sostanze inquinanti generate, in larga misura, dalla combustione incompleta degli idrocarburi contenuti nel combustibile iniettato nella camera di combustione del motore. La combustione incompleta del combustibile immesso in camera di combustione genera inoltre inefficienze di altro tipo come, per esempio, l?aumento della rumorosit? e dei consumi del motore.

Al fine di minimizzare tali inefficienze, la quantit? di combustibile introdotta nella camera di combustione del motore deve essere tale da minimizzare la presenza residua di idrocarburi incombusti al termine del processo di combustione; a tale scopo, secondo tecniche note allo stato dell?arte, ? possibile calcolare, in funzione del motore utilizzato, la quantit? ottimale di combustibile da iniettare in camera di combustione tale da minimizzare la quantit? di idrocarburi incombusti. Il sistema di iniezione del combustibile deve dunque essere tale da permettere un controllo di precisione del combustibile iniettato nei cilindri del motore.

La domanda di brevetto italiana IT 102016000008386 divulga un sistema di iniezione di combustibile in grado di controllare con un elevato livello di precisione la quantit? di combustibile introdotta dall?iniettore nella camera di combustione interna del motore. In particolare, al fine di garantire la massima precisione di iniezione, tale sistema si avvale di almeno due sensori di pressione localizzati nel condotto di immissione del combustibile nell?iniettore. L?utilizzo di due trasduttori di pressione per ogni iniettore presente nel motore risulta per? essere problematico sia dal punto di vista dei costi di realizzazione sia dal punto di vista dell?aumento di complessit? del sistema. Inoltre, il sistema divulgato in IT 102016000008386 ? esclusivamente rivolto a motori di nuova progettazione mentre risulta essere difficilmente implementabile su motori gi? esistenti.

La domanda di brevetto italiana IT 102017000114678 divulga un sistema di iniezione comprendente un singolo sensore in cui la quantit? di combustibile iniettato ? calcolata attraverso la tecnica della ?time frequency analysis?. Sebbene l?utilizzo di un singolo sensore sia in grado di risolvere parzialmente i problemi sopra citati, la precisione di calcolo di tale sistema risulta essere insufficiente a garantire la combustione totale del combustibile immesso nei cilindri del motore.

La domanda di brevetto internazionale W02017/103803 Al divulga un metodo per il controllo in retroazione della massa di combustibile iniettato in camera di combustione in un sistema common rail basato su funzioni di trasferimento spettrali secondo il metodo di Shin-Hammond. Tale sistema ? caratterizzato da una complessit? di calcolo non trascurabile e da una scarsa precisione di controllo.

Scopo della presente invenzione ? quello di indicare un sistema, un apparato, un metodo ed un programma per elaboratore per il controllo della quantit? di carburante iniettata nella camera di combustione di un motore a combustione interna in grado di superare gli inconvenienti dello stato dell?arte. In particolare, uno degli scopi della presente invenzione ? quello di indicare un sistema, un apparato, un metodo ed un programma per elaboratore per il controllo della quantit? di carburante iniettato caratterizzato da una bassa complessit? sia in termini di risorse hardware che in termini di risorse computazionali. Ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di indicare un sistema, un apparato ed un metodo in grado di controllare la quantit? di combustibile iniettata in camera di combustione con un grado di precisione tale da minimizzare la quantit? di idrocarburi incombusti al termine del processo di combustione. Ulteriore scopo della presente invenzione ? quello di indicare un sistema, un apparato ed un metodo per il controllo della quantit? di carburante iniettato in un motore a combustione interna in grado di essere facilmente implementato su motori gi? esistenti.

Per raggiungere gli scopi precedentemente indicati, forma dunque oggetto della presente invenzione un sistema, un apparato, un metodo ed un programma per elaboratore per l?iniezione di un combustibile in una camera di combustione avente le caratteristiche delle rivendicazioni allegate, che costituiscono parte integrante della presente descrizione.

Ulteriori scopi, caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue e dai disegni annessi, forniti a puro titolo esplicativo e non limitativo, in cui:

- nella Figura 1 ? rappresentato schematicamente un sistema per l?iniezione di un combustibile in una camera di combustione secondo la presente invenzione;

- nella Figura 2 ? rappresentato schematicamente un apparato di controllo secondo la presente invenzione;

- nella Figura 3 ? rappresentato un grafico in cui viene illustrata una correlazione sperimentale tra la massa di combustibile Minj,in entrante in un iniettore e la massa di combustibile iniettata Minj.

Passando alla descrizione delle figure allegate, con il numero di riferimento 100, in Figura 1, ? indicato, nel suo complesso, uno schema a blocchi relativo al sistema 100 per l?iniezione di un combustibile nella camera di combustione di un motore a combustione interna.

Il sistema 100 per l?iniezione di un combustibile secondo la presente invenzione pu? comprendere un serbatoio 101 in comunicazione di fluido con una pompa di iniezione 102; secondo tecniche note allo stato dell?arte, al fine di trasferire il combustibile dal serbatoio 101 alla pompa di iniezione 102, il sistema 100 pu? inoltre comprendere una pompa a bassa pressione comprendente un filtro per combustibile. La pompa di iniezione 102 pu? essere configurata per innalzare la pressione del combustibile fino ad un valore predeterminato (per esempio, il valore di pressione del combustibile in uscita dalla pompa di alta pressione 102 pu? essere predeterminato in funzione della tipologia del motore utilizzato). Nel caso di motori a benzina il valore della pressione del combustibile pu? essere innalzato fino a valori dell?ordine delle centinaia di bar mentre, nel caso di motori di tipologia a ciclo diesel, tale valore di pressione in uscita dalla pompa di iniezione 102 pu? raggiungere valori superiori alle migliaia di bar (per esempio, dai 2000 ai 3000 bar).

Il sistema 100 comprende inoltre un corpo 105 comprendente un volume di accumulazione in comunicazione di fluido con detta pompa di iniezione 102. Tale corpo 105 comprendente un volume di accumulazione pu? essere compreso nella pompa di iniezione 102 (per esempio, disposto internamente alla pompa di iniezione 102) oppure, pu? costituire un corpo separato dalla pompa di iniezione 102 (per esempio, disposto esternamente rispetto alla pompa di iniezione 102). In Figura 1 ? rappresentato un sistema 100 secondo la presente invenzione in cui tale corpo 105 comprendente un volume di accumulazione ? disposto esternamente rispetto a detta pompa di iniezione 102. In questo caso, la pompa di iniezione 102 pu? essere posta in comunicazione di fluido con il corpo 105 mediante un condotto per combustibile 103; inoltre, come illustrato schematicamente in Figura 1, il corpo 105 pu? comprendere un rail di iniezione.

Il sistema 100 comprende inoltre un iniettore 112 (definito anche come elettroiniettore nel corso della presente descrizione) atto ad iniettare il combustibile nella camera di combustione del motore; come noto allo stato dell?arte, l?iniettore 112 comprende almeno un ingresso 111 configurato per ricevere il combustibile ed una uscita configurata per permettere l?iniezione del combustibile nel motore. In generale, l?iniettore 112 pu? essere attivato o disattivato in modo tale da permettere o inibire il transito del combustibile dall?iniettore 112 alla camera di combustione. Nel corso della presente descrizione, l?attivazione dell?iniettore 112 indicher?, in generale, una configurazione dell?iniettore 112 secondo la quale il combustibile viene iniettato nella camera di combustione del motore; contrariamente, la disattivazione dell?iniettore 112 indicher?, in generale, una configurazione dell?iniettore secondo la quale il transito del combustibile nella camera di combustione ? interrotto. Per esempio, nei motori di tipologia a ciclo diesel equipaggiati con sistemi common rail, l?iniettore 112 pu? comprendere una elettrovalvola in grado di chiudersi ed aprirsi a comando. Quando l?iniettore 112 si trova in configurazione attiva, l?elettrovalvola ? aperta in modo tale da permettere il transito del combustibile; al contrario, quando l?iniettore 112 ? in configurazione disattiva, l?elettrovalvola ? chiusa in modo tale da impedire il transito del combustibile nella camera di combustione.

L?ingresso 111 dell?iniettore 112 ? configurato in modo tale da essere in comunicazione di fluido con detto corpo 105; a tal fine, il sistema 100 comprende un condotto di alta pressione 109 in comunicazione di fluido sia con il corpo 105 che con l?iniettore 112. In particolare, il condotto di alta pressione 109 ? posto in comunicazione di fluido con il corpo 105 attraverso un elemento di accoppiamento fluidodinamico 108; tale elemento di accoppiamento fluidodinamico ? configurato per permettere il passaggio del combustibile dal corpo 105 al condotto di alta pressione 109. Al fine di ridurre le oscillazioni di pressione nel corpo 105 causate dal treno di onde innescato dalle operazioni dell?iniettore 112, l?elemento di accoppiamento fluidodinamico 108 pu? essere configurato in modo tale da comprendere una sezione di attraversamento del combustibile minore rispetto alla sezione del condotto di alta pressione 109. Per esempio, l?elemento di accoppiamento fluidodinamico pu? comprendere una strozzatura (per esempio, una strozzatura realizzata direttamente sul condotto di alta pressione 109 in prossimit? del corpo 105) oppure un orifizio calibrato tale da presentare una sezione di attraversamento minore rispetto alla sezione del condotto di alta pressione.

Dal punto di vista meccanico, l?elemento di accoppiamento fluidodinamico 108 pu? presentare numerose forme di realizzazione. Per esempio, l?elemento di accoppiamento fluidodinamico 108 pu? essere tale da realizzare l?accoppiamento del corpo 105 con il condotto di alta pressione 109 sia dal punto di vista fluidodinamico che dal punto di vista meccanico. In questo caso, l?elemento di accoppiamento 108 pu? essere compreso nel corpo 105, oppure nel condotto di alta pressione 109 oppure, alternativamente, pu? comprendere un elemento indipendente sia dal corpo 105 che dal condotto di alta pressione 109. In questi casi, l?elemento di accoppiamento fluidodinamico pu? presentarsi come un raccordo indipendente sia dal corpo 105 che dal condotto di alta pressione 109 oppure pu? essere compreso in almeno uno di essi. Alternativamente, il corpo 105, il condotto di alta pressione 109 e l?elemento di accoppiamento fluidodinamico 108 possono essere prodotti congiuntamente ed essere compresi in un unico corpo.

Il sistema 100 comprende inoltre un primo sensore 110 (ad esempio un sensore di pressione preferibilmente di tipo piezoelettrico o piezoresistivo) in grado di rilevare una prima propriet? di flusso pdown del combustibile (ad esempio, la pressione statica o dinamica) in corrispondenza di un primo punto di misurazione lungo detto condotto di alta pressione 109; secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, il primo punto di misurazione pu? essere ubicato in modo tale da rilevare detta prima propriet? di flusso pdown in corrispondenza dell?ingresso 111 dell? iniettore 112.

Il sistema 100 comprende inoltre un secondo sensore 104 atto a rilevare almeno una seconda propriet? di flusso prail del combustibile all?interno del volume di accumulazione del corpo 105; preferibilmente, il sistema 100 pu? comprendere una valvola di controllo pressione 106 (vale a dire una ?pressure control valve ? PCV?) compresa nel corpo 105 configurata in modo da mettere in comunicazione di fluido il corpo 105 con un condotto di recupero combustibile 107 (che si trova ad una pressione prossima a quella del serbatoio 101) quando la pressione all?interno del corpo 105 raggiunge o supera una soglia predeterminata di pressione.

Al fine di permettere un controllo accurato della quantit? di combustibile iniettato nel motore, il sistema 100 comprende inoltre un apparato di controllo 113 configurato per controllare le operazioni eseguite dall?iniettore 112; per esempio, l?apparato di controllo 113 pu? essere configurato per attivare o disattivare l?iniettore 112 al fine di controllare con precisione la quantit? di combustibile iniettata nella camera di combustione del motore.

In Figura 2, ? indicato, nel suo complesso, uno schema a blocchi relativo all?apparato di controllo 113 comprendente

? un?unit? di elaborazione 201 (per esempio una o pi? CPU);

? una memoria 202 (per esempio, una memoria ad accesso casuale RAM e/o una memoria di tipo Flash e/o di altro tipo) operativamente connessa con detta unit? di elaborazione 113 e configurata per memorizzare almeno le istruzioni per il controllo dell?iniettore 112; ? interfaccia di acquisizione 203 (per esempio, un'interfaccia CAN-BUS o di altro tipo) operativamente connessa con l?unit? di elaborazione 201 e configurata per acquisire la prima propriet? di flusso pdown e la seconda propriet? di flusso prail;

? mezzi di attuazione 204 (per esempio, un circuito di pilotaggio iniettore) operativamente connessi con detta unit? di elaborazione 201 e configurati per attivare o disattivare l?iniettore 112 (per esempio, in grado di generare una corrente elettrica tale da pilotare l?apertura e la chiusura di una elettrovalvola compresa nell?iniettore 112);

? mezzi di ingresso/uscita (I/O) 205 atti a permettere la configurazione dell?apparato di controllo 113;

? un bus di comunicazione 207 configurato per connettere operativamente l?unit? di elaborazione 201, la memoria 202, l?interfaccia di acquisizione 203, i mezzi di attuazione 204 ed i mezzi di ingresso/uscita 205.

Come mostrato in Figura 1, l?apparato di controllo 113 ? operativamente connesso con il primo sensore 110, il secondo sensore 104 e l?iniettore 112. Secondo un aspetto della presente invenzione, l?apparato di controllo 113 ? configurato per eseguire un controllo in retroazione dell?iniettore 112 sulla base di una stima della massa di combustibile Minj iniettata in camera di combustione. In particolare, l?apparato di controllo 113 ? configurato per attivare o disattivare detto iniettore 112 in funzione di una stima della massa di combustibile Minj iniettata; in altre parole, l?apparato di controllo 113 ? configurato per eseguire, ad ogni ciclo motore, il calcolo del tempo di energizzazione ET dell?iniettore 112 (vale a dire, l?intervallo di tempo in cui l?iniettore 112 risulta attivo ad ogni ciclo motore) in funzione della stima della massa di combustibile Minj iniettata in camera di combustione. Per esempio, l?apparato di controllo 113 pu? essere configurato per eseguire un confronto tra il valore stimato della massa di combustibile Minj iniettata nel motore durante un determinato ciclo motore ed un valore desiderato (per esempio, tale confronto pu? comprendere una differenza tra dette quantit?); in funzione di tale confronto, l?apparato di controllo 113 pu? essere configurato per determinare il tempo di energizzazione ET dell?iniettore 112 nel ciclo motore successivo. Per esempio, se il valore stimato della massa di combustibile Minj iniettata in un determinato ciclo motore risulta essere maggiore di un valore desiderato (vale a dire, il combustibile iniettato ? maggiore rispetto a quanto desiderato), l?apparato di controllo 113 pu? essere configurato per ridurre il tempo di energizzazione ET nel ciclo motore successivo. Al contrario, se il valore stimato della massa di combustibile Minj iniettata in un determinato ciclo motore risulta essere minore di un valore desiderato (vale a dire, il combustibile iniettato ? minore rispetto a quanto desiderato), l?apparato di controllo 113 pu? essere configurato per incrementare il tempo di energizzazione ET nel ciclo motore successivo. Secondo tecniche note allo stato dell?arte, tale controllo in retroazione pu? comprendere un sistema Proporzionale-Integrativo-Derivativo.

E? importante notare come, il valore della massa di combustibile realmente iniettata in camera di combustione sia difficilmente misurabile in forma diretta, durante le fasi operative di funzionamento del motore; al contrario, secondo un aspetto della presente invenzione, ? possibile effettuare una stima accurata della quantit? di combustibile iniettata Minj dall?iniettore 112 sulla base della massa di combustibile Minj,in entrante nell?iniettore 112.

In Figura 3 ? rappresentato un grafico in cui viene illustrato un esempio di una correlazione sperimentale tra la massa di combustibile Minj,in entrante nell?iniettore 112 e la massa di combustibile realmente iniettata in camera di combustione (vale a dire, la massa di combustibile in uscita dall?iniettore).

Secondo tecniche note allo stato dell?arte, tale relazione ? direttamente ricavabile, per esempio, attraverso un processo sperimentale comprendente una pluralit? di misurazioni preliminari sul sistema di iniezione 100 (vale a dire, prima che venga montato nel motore) mediante un banco idraulico configurato per misurare le portate di combustibile in ingresso ed in uscita dall?iniettore 112. Attraverso tale relazione ? dunque possibile eseguire una stima accurata della massa di combustibile iniettata Minj ad ogni ciclo motore durante le fasi operative di funzionamento del motore in funzione della massa di combustibile Minj,in entrante nell?iniettore 112.

E? importante notare come la relazione tra la quantit? di combustibile iniettata e la massa di combustibile Minj,in entrante nell?iniettore 112 possa essere espressa in forma pi? complessa ed accurata tenendo in conto di variabili aggiuntive come, per esempio, la pressione nella camera di accumulazione del corpo 105. La presente invenzione non ? in alcun modo limitata all?utilizzo della relazione illustrata in Figura 3; al contrario, qualsiasi relazione in grado di esprimere in forma accurata la correlazione tra la quantit? di combustibile iniettata e la massa di combustibile Minj,in entrante nell?iniettore 112 pu? essere utilizzata senza spostarsi dall?idea inventiva di base.

Secondo un aspetto della presente invenzione, l?apparato di controllo 113 ? configurato per determinare la massa di combustibile Minj,in entrante nell?iniettore; a tal fine, l?apparato di controllo 113 ? inoltre configurato per determinare una terza propriet? di flusso pup di detto combustibile in corrispondenza di un secondo punto di misurazione lungo detto condotto di alta pressione 109.

Verranno ora descritte, nel dettaglio, le operazioni di calcolo eseguite dall?apparato di controllo 113 secondo una forma di realizzazione della presente invenzione. A tal fine, con la lettera L verr? indicata la distanza tra il primo punto di misurazione ed il secondo punto di misurazione ubicati entrambi lungo il condotto di alta pressione 109; secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, il primo punto di misurazione pu? essere ubicato in corrispondenza con l?ingresso dell?iniettore 112 mentre il secondo punto di misurazione pu? essere ubicato in corrispondenza con l?elemento di accoppiamento fluidodinamico 108 (in questo caso, la distanza L tra il primo ed il secondo punto di misurazione coincide approssimativamente con la lunghezza del condotto di alta pressione 109). Pi? in generale, ? sufficiente che il secondo punto di misurazione sia ubicato sul condotto di alta pressione 109, tra detto elemento di accoppiamento fluidodinamico e detto primo punto di misurazione. Con la lettera A verr? indicata la sezione del condotto di alta pressione 109; con la lettera Cd, verr? indicato il coefficiente di efflusso dell?elemento di accoppiamento fluidodinamico 108 e, con la lettera Ares verr? indicata la sezione ristretta dell?elemento di accoppiamento fluidodinamico 108. Come descritto precedentemente, con il simbolo pdown, verr? indicato il valore della prima propriet? di flusso misurata nel primo punto di misurazione (per esempio, in corrispondenza con l?ingresso dell?iniettore 112 per mezzo di un trasduttore piezoresistivo); con il simbolo prail verr? indicato il valore della seconda propriet? di flusso misurata all?interno del volume di accumulazione del corpo 105; con il simbolo pup verr? indicato il valore di una terza propriet? di flusso calcolata in funzione della prima e della seconda propriet? di flusso, pdown e prail, in corrispondenza del secondo punto di misurazione (per esempio, in corrispondenza dell?uscita dell?elemento di accoppiamento fluidodinamico 108).

L?apparato di controllo 113 ? configurato per risolvere un sistema di equazioni comprendente una prima equazione ed una seconda equazione, entrambe comprendenti una prima ed una seconda incognita; in particolare, la prima incognita corrisponde alla portata di massa del combustibile ?? attraverso detto elemento di accoppiamento fluidodinamico 108, ed una seconda incognita corrispondente alla terza propriet? di flusso pup. Si noti che la portata di combustibile ? assunta positiva quando transita nel verso che va dal corpo 105 verso il condotto di alta pressione 109. La prima equazione pu? essere espressa nel modo seguente:

dove il simbolo ? indica la densit? del combustibile.

La seconda equazione pu? essere espressa combinando la conservazione della massa con l?equazione della quantit? di moto nel seguente modo:

Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, l?attrito a parete non viene considerato in quanto ? stato verificato sperimentalmente che il suo effetto ? trascurabile.

Moltiplicando quindi per ?A/L e integrando rispetto allo spazio, si ottiene un?equazione differenziale ordinaria

dove rappresenta la portata media calcolata rispetto alla coordinata spaziale x lungo il tratto L. Integrando l?equazione (3) rispetto al tempo, si giunge all?espressione

L?apparato di controllo 113 ? configurato per risolvere un sistema di equazioni comprendente le equazioni (1) e (4) le quali vengono risolte congiuntamente (per esempio, con uno schema numerico alle differenze finite).

Dopo aver determinato la terza propriet? di flusso pup, l?apparato di controllo 113 ? configurato per determinare una differenza tra la prima e la terza propriet? di flusso, ?p=pup-pdw. La portata GInj,in che fluisce attraverso il condotto pu? dunque essere determinata dall?apparato di controllo 113 nel seguente modo:

dove rappresenta la media temporale di ?p.

Inoltre, l?apparato di controllo pu? essere configurato per calcolare esplicitamente la massa Minj,in di combustib ile entrante in detto iniettore 112 nel seguente modo:

L?apparato di controllo 113 ? dunque configurato per determinare, in funzione della prima propriet? di flusso pdown (misurata, per esempio, in corrispondenza con l?ingresso dell?iniettore 112) e detta seconda propriet? di flusso prail, il valore della terza propriet? di flusso pup di detto combustibile in corrispondenza del secondo punto di misurazione lungo detto condotto di alta pressione 109 (per esempio, in corrispondenza dell?uscita dell?elemento di accoppiamento fluidodinamico 108). Dopo aver determinato il valore della terza propriet? di flusso pup, l?apparato di controllo 113 ? configurato per determinare in funzione della prima propriet? di flusso pdown e della terza propriet? di flusso pup, la portata Ginj,in e/o la massa Minj,in di combustibile entrante in detto iniettore 112. In funzione del valore della portata Ginj,in e/o della massa Minj,in di combustibile entrante in detto iniettore 112 (o, in maniera equivalente, in funzione del valore esplicito della stima della massa di combustibile Minj iniettata), l?apparato di controllo 113 ? configurato per attivare o disattivare detto iniettore 112.

La presente invenzione indica inoltre un programma per computer configurato per essere memorizzato nella memoria 202 dell?apparato di controllo 113 comprendente delle istruzioni atte a realizzare il controllo dell?iniettore 112 come precedentemente descritto.

Si evidenzia, inoltre, che quest'invenzione ? applicabile, oltre che ai motori a ciclo Diesel, anche a tutti gli altri tipi di motori (come, ad esempio, i motori a ciclo Otto, Atkinson o di altro tipo) che prevedono l'impiego di iniettori di combustibile, i quali solitamente non comprendono l?elettrovalvola.

Alcune varianti dell'invenzione sono state sopra descritte, ma ? chiaro al tecnico del ramo che, nell?attuazione pratica, esistono anche altre forme di realizzazione, con diversi elementi che possono essere sostituiti da altri tecnicamente equivalenti. La presente invenzione non ? dunque limitata agli esempi illustrativi descritti, ma ? suscettibile di varie modifiche, perfezionamenti, sostituzioni di parti e di elementi equivalenti senza comportare scostamenti dall?idea inventiva di base, come specificato nelle seguenti rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Sistema (100) per l?iniezione di un combustibile in una camera di combustione comprendente: - un iniettore (112) comprendente almeno un ingresso (111); - un condotto di alta pressione (109) configurato per immettere detto combustibile in detto iniettore (112); - un corpo (105) comprendente un volume di accumulazione in comunicazione di fluido con detto iniettore (112) mediante detto condotto di alta pressione (109); - un elemento di accoppiamento fluidodinamico (108) configurato per mettere in comunicazione di fluido detto condotto di alta pressione (109) con detto corpo (105); - una pompa di iniezione (102) in comunicazione di fluido con detto corpo (105); - un primo sensore (110) configurato per rilevare una prima propriet? di flusso pdown di detto combustibile, detta prima propriet? di flusso essendo rilevata in corrispondenza di un primo punto di misurazione lungo detto condotto di alta pressione (109); - un secondo sensore (104) configurato per rilevare almeno una seconda propriet? di flusso prail di detto combustibile all?interno di detto corpo (105); - apparato di controllo (113) operativamente connesso con detto primo sensore (110), detto secondo sensore (104) e detto iniettore (112), detta unit? di controllo (113) essendo configurata per: determinare una portata Ginj,in e/o massa Minj,in di combustibile entrante in detto iniettore (112); attivare o disattivare detto iniettore (112) al fine di eseguire l?iniezione del combustibile in detta camera di combustione in funzione di detta portata Ginj,in e/o massa Minj,in di combustibile entrante in detto iniettore (112); caratterizzato dal fatto che detto passo di determinare una portata Ginj,in e/o massa Minj,in di combustibile comprende ulteriormente i seguenti passi: determinare, in funzione di detta prima propriet? di flusso pdown e detta seconda propriet? di flusso prail, una terza propriet? di flusso pup di detto combustibile in corrispondenza di un secondo punto di misurazione lungo detto condotto di alta pressione (109), detto secondo punto di misurazione essendo ubicato tra detto elemento di accoppiamento fluidodinamico e detto primo punto di misurazione; determinare, in funzione di detta prima propriet? di flusso pdown e di detta terza propriet? di flusso pup, detta portata Ginj,in e/o massa Minj,in di combustibile entrante in detto iniettore (112).
2) Sistema (100) per l?iniezione di un combustibile in una camera di combustione secondo la rivendicazione 1, in cui detto corpo (105) comprende un rail di iniezione.
3) Sistema (100) per l?iniezione di un combustibile in una camera di combustione secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui detto elemento di accoppiamento fluidodinamico (108) comprende un orifizio calibrato.
4) Sistema (100) per l?iniezione di un combustibile in una camera di combustione secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui: detto primo punto di misurazione ? ubicato in corrispondenza con detto ingresso (111) di detto iniettore (112); detto secondo punto di misurazione ? ubicato in corrispondenza con detto elemento di accoppiamento fluidodinamico (108).
5) Sistema (100) per l?iniezione di un combustibile in una camera di combustione secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui: detto passo di determinare una portata Ginj,in e/o massa Minj,in di combustibile comprende ulteriormente i seguenti passi: risolvere un sistema di equazioni comprendente una prima equazione ed una seconda equazione, detto sistema di equazioni comprendente una prima incognita ed una seconda incognita, detta prima incognita comprendendo una portata di massa del combustibile ?? attraverso detto elemento di accoppiamento fluidodinamico (108), detta seconda incognita comprendendo detta terza propriet? di flusso pup.
6) Sistema per l?iniezione di un combustibile in una camera di combustione secondo la rivendicazione 5, in cui: detto condotto di alta pressione (109) comprende una sezione di condotto A ed una lunghezza di condotto L; detto elemento di accoppiamento fluidodinamico (108) comprende una sezione di accoppiamento Ares ed un coefficiente di efflusso Cd, detta sezione di accoppiamento Ares essendo minore di detta sezione di condotto A; detta prima equazione essendo:

dove il simbolo ? indica una densit? di detto combustibile; detta seconda equazione essendo:
7) Sistema (100) per l?iniezione di un combustibile in una camera di combustione secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui detta portata Ginj,in e/o massa Minj,in di combustibile entrante in detto iniettore (112) ? determinata in funzione di una differenza tra detta terza propriet? di flusso pup e detta prima propriet? di flusso pdown..
8) Sistema (100) per l?iniezione di un combustibile in una camera di combustione secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui detto passo di determinare detta portata Ginj,in di combustibile entrante in detto iniettore comprende il passo di risolvere la seguente equazione:
9) Sistema (100) per l?iniezione di un combustibile in una camera di combustione secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui detto passo di determinare detta massa Minj,in di combustibile entrante in detto iniettore (112) comprende il passo di risolvere la seguente equazione:
10) Sistema (100) per l?iniezione di un combustibile in una camera di combustione secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti in cui detto passo di attivare o disattivare detto iniettore (112) comprende ulteriormente il passo di determinare una massa iniettata Minj in funzione di detta massa Minj,in entrante in detto iniettore (112).
11) Apparato di controllo (113) configurato per controllare un iniettore (112) atto ad iniettare un combustibile in una camera di combustione, detto apparato di controllo (113) essendo configurato per eseguire i seguenti passi: determinare una portata Ginj,in e/o massa Minj,in di combustibile entrante in detto iniettore (112); attivare o disattivare detto iniettore (112) al fine di eseguire l?iniezione del combustibile in detta camera di combustione in funzione di detta portata Ginj,in e/o massa Minj,in di combustibile entrante in detto iniettore (112); caratterizzato dal fatto che detto passo di determinare una portata Ginj,in e/o massa Minj,in di combustibile entrante in detto iniettore (112) comprende ulteriormente i seguenti passi: acquisire una prima propriet? di flusso pdown, detta prima propriet? di flusso pdown essendo rilevata in corrispondenza di un primo punto di misurazione lungo un condotto di alta pressione (109), detto condotto di alta pressione (109) essendo configurato per immettere detto combustibile in detto iniettore (112); acquisire una seconda propriet? di flusso prail , detta seconda propriet? di flusso prail essendo rilevata all?interno di un corpo (105) comprendente un volume di accumulazione, detto corpo (105) essendo in comunicazione di fluido con detto iniettore (112) mediante detto condotto di alta pressione (109) ed essendo in comunicazione di fluido con detto condotto di alta pressione (109) mediante un elemento di accoppiamento fluidodinamico (108); determinare, in funzione di detta prima propriet? di flusso pdown e detta seconda propriet? di flusso prail, una terza propriet? di flusso pup di detto combustibile in corrispondenza di un secondo punto di misurazione lungo detto condotto di alta pressione (109), detto secondo punto di misurazione essendo ubicato tra detto elemento di accoppiamento fluidodinamico (108) e detto primo punto di misurazione; determinare, in funzione di detta prima propriet? di flusso pdown e di detta terza propriet? di flusso pup, detta portata Ginj,in e/o massa Minj,in di combustibile entrante in detto iniettore (112).
12) Apparato di controllo (113) secondo la rivendicazione 11, in cui detto corpo (105) comprende un rail di iniezione.
13) Apparato di controllo (113) secondo una o pi? delle rivendicazioni dalla 11 alla 12, in cui detto elemento di accoppiamento fluidodinamico (108) comprende un orifizio calibrato.
14) Apparato di controllo (113) secondo una o pi? delle rivendicazioni dalla 11 alla 13, in cui: detto primo punto di misurazione ? ubicato in corrispondenza con detto ingresso (111) di detto iniettore (112); detto secondo punto di misurazione ? ubicato in corrispondenza con detto elemento di accoppiamento fluidodinamico (108).
15) Apparato di controllo (113) secondo una o pi? delle rivendicazioni dalla 11 alla 14, in cui: detto passo di determinare una portata Ginj,in e/o massa Minj,in di combustibile comprende ulteriormente i seguenti passi: risolvere un sistema di equazioni comprendente una prima equazione ed una seconda equazione, detto sistema di equazioni comprendente una prima incognita ed una seconda incognita, detta prima incognita comprendendo una portata di massa del combustibile ?? attraverso detto elemento di accoppiamento fluidodinamico (108), detta seconda incognita comprendendo detta terza propriet? di flusso pup.
16) Apparato di controllo (113) secondo la rivendicazione 15, in cui: detto condotto di alta pressione (109) comprende una sezione di condotto A ed una lunghezza di condotto L; detto elemento di accoppiamento fluidodinamico (108) comprende una sezione di accoppiamento Ares ed un coefficiente di efflusso Cd, detta sezione di accoppiamento Ares essendo minore di detta sezione di condotto A; detta prima equazione essendo:

dove il simbolo ? indica una densit? di detto combustibile; detta seconda equazione essendo:
17) Apparato di controllo (113) secondo una o pi? delle rivendicazioni dalla 11 alla 16, in cui detta portata Ginj,in e/o massa Minj,in di combustibile entrante in detto iniettore (112) ? determinata in funzione di una differenza tra detta terza propriet? di flusso pup e detta prima propriet? di flusso pdown..
18) Apparato di controllo (113) secondo una o pi? delle rivendicazioni dalla 11 alla 17, in cui detto passo di determinare detta portata Ginj,in di combustibile entrante in detto iniettore (112) comprende il passo di risolvere la seguente equazione:
19) Apparato di controllo (113) secondo una o pi? delle rivendicazioni dalla 11 alla 18, in cui detto passo di determinare detta massa Minj,in di combustibile entrante in detto iniettore comprende il passo di risolvere una equazione comprendente
20) Apparato di controllo (113) secondo una o pi? delle rivendicazioni dalla 11 alla 19, in cui detto passo di attivare o disattivare detto iniettore (112) comprende ulteriormente il passo di determinare una massa iniettata Minj in funzione di detta massa Minj,in entrante in detto iniettore (112).
21) Metodo per il controllo di un iniettore (112) atto ad iniettare un combustibile in una camera di combustione, detto metodo comprendendo i seguenti passi: determinare una portata Ginj,in e/o massa Minj,in di combustibile entrante in detto iniettore (112); attivare o disattivare detto iniettore (112) al fine di eseguire l?iniezione del combustibile in detta camera di combustione in funzione di detta portata Ginj,in e/o massa Minj,in di combustibile entrante in detto iniettore (112); caratterizzato dal fatto che detto passo di determinare una portata Ginj,in e/o massa Minj,in di combustibile entrante in detto iniettore (112) comprende ulteriormente i seguenti passi: acquisire una prima propriet? di flusso pdown, detta prima propriet? di flusso pdown essendo rilevata in corrispondenza di un primo punto di misurazione lungo un condotto di alta pressione (109), detto condotto di alta pressione (109) essendo configurato per immettere detto combustibile in detto iniettore (112); acquisire una seconda propriet? di flusso prail , detta seconda propriet? di flusso prail essendo rilevata all?interno di un corpo (105) comprendente un volume di accumulazione, detto corpo (105) essendo in comunicazione di fluido con detto iniettore (112) mediante detto condotto di alta pressione (109) ed essendo in comunicazione di fluido con detto condotto di alta pressione (109) mediante un elemento di accoppiamento fluidodinamico (108); determinare, in funzione di detta prima propriet? di flusso pdown e detta seconda propriet? di flusso prail, una terza propriet? di flusso pup di detto combustibile in corrispondenza di un secondo punto di misurazione lungo detto condotto di alta pressione (109), detto secondo punto di misurazione essendo ubicato tra detto elemento di accoppiamento fluidodinamico (108) e detto primo punto di misurazione; determinare, in funzione di detta prima propriet? di flusso pdown e di detta terza propriet? di flusso pup, detta portata Ginj,in e/o massa Minj,in di combustibile entrante in detto iniettore (112).
22) Metodo per il controllo di un iniettore (112) secondo la rivendicazione 21, in cui detto corpo (105) comprende un rail di iniezione.
23) Metodo per il controllo di un iniettore (112) secondo una o pi? delle rivendicazioni dalla 21 alla 22, in cui detto elemento di accoppiamento fluidodinamico (108) comprende un orifizio calibrato.
24) Metodo per il controllo di un iniettore (112) secondo una o pi? delle rivendicazioni dalla 21 alla 23, in cui: detto primo punto di misurazione ? ubicato in corrispondenza con detto ingresso (111) di detto iniettore (112); detto secondo punto di misurazione ? ubicato in corrispondenza con detto elemento di accoppiamento fluidodinamico (108).
25) Metodo per il controllo di un iniettore (112) secondo una o pi? delle rivendicazioni dalla 21 alla 24, in cui: detto passo di determinare una portata Ginj,in e/o massa Minj,in di combustibile comprende ulteriormente i seguenti passi: risolvere un sistema di equazioni comprendente una prima equazione ed una seconda equazione, detto sistema di equazioni comprendente una prima incognita ed una seconda incognita, detta prima incognita comprendendo una portata di massa del combustibile ?? attraverso detto elemento di accoppiamento fluidodinamico (108), detta seconda incognita comprendendo detta terza propriet? di flusso pup.
26) Metodo per il controllo di un iniettore (112) secondo la rivendicazione 25, in cui: detto condotto di alta pressione (109) comprende una sezione di condotto A ed una lunghezza di condotto L; detto elemento di accoppiamento fluidodinamico (108) comprende una sezione di accoppiamento Ares ed un coefficiente di efflusso Cd, detta sezione di accoppiamento Ares essendo minore di detta sezione di condotto A; detta prima equazione essendo:

dove il simbolo ? indica una densit? di detto combustibile; detta seconda equazion e essendo:
27) Metodo per il controllo di un iniettore (112) secondo una o pi? delle rivendicazioni dalla 21 alla 26, in cui detta portata Ginj,in e/o massa Minj,in di combustibile entrante in detto iniettore (112) ? determinata in funzione di una differenza tra detta terza propriet? di flusso pup e detta prima propriet? di flusso pdown..
28) Metodo per il controllo di un iniettore (112) secondo una o pi? delle rivendicazioni dalla 21 alla 27, in cui detto passo di determinare detta portata Ginj,in di combustibile entrante in detto iniettore (112) comprende il passo di risolvere la seguente equazione:
29) Apparato di controllo (113) secondo una o pi? delle rivendicazioni dalla 21 alla 28, in cui detto passo di determinare detta massa Minj,in di combustibile entrante in detto iniettore comprende il passo di risolvere una equazione comprendente
30) Apparato di controllo (113) secondo una o pi? delle rivendicazioni dalla 21 alla 29, in cui detto passo di attivare o disattivare detto iniettore (112) comprende ulteriormente il passo di determinare una massa iniettata Minj in funzione di detta massa Minj,in entrante in detto iniettore (112).
31) Programma per elaboratore comprendente una pluralit? di istruzioni le quali, quando eseguite su detto elaboratore, inducono detto elaboratore a svolgere i passi del metodo secondo una o pi? delle rivendicazioni dalla 21 alla 30.