ITBO20100447A1 - Metodo di controllo dell'alimentazione di aria in un cilindro di un motore a combustione interna a quattro tempi e ad accensione comandata - Google Patents

Description

“METODO DI CONTROLLO DELL’ALIMENTAZIONE DI ARIA IN UN CILINDRO DI UN MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA A QUATTRO TEMPI E AD ACCENSIONE COMANDATAâ€

SETTORE DELLA TECNICA

La presente invenzione à ̈ relativa ad un metodo di controllo dell’alimentazione di aria (comburente) in un cilindro di un motore a combustione interna a quattro tempi e ad accensione comandata.

ARTE ANTERIORE

Un motore a combustione interna comprende almeno un cilindro, all’interno del quale scorre con moto alternativo un pistone che à ̈ meccanicamente collegato ad un albero motore. Il cilindro à ̈ collegato ad un collettore di aspirazione mediante almeno una valvola di aspirazione ed à ̈ collegato ad un collettore di scarico mediante almeno una valvola di scarico. Nel caso di iniezione indiretta il carburante viene iniettato da un iniettore disposto a monte della valvola di aspirazione, invece nel caso di iniezione diretta il carburante viene iniettato da un iniettore disposto nel cielo del cilindro.

In un motore a combustione interna a quattro tempi un ciclo di ciascun cilindro si compone di quattro fasi successive: aspirazione, compressione, espansione e scarico; il carburante brucia nella fase di espansione e quindi deve venire iniettato al più tardi durante la fase di aspirazione (nel caso di iniezione indiretta) oppure durante la fase di compressione (nel caso di iniezione diretta). Per potere realizzare l’iniezione di carburante à ̈ necessario programmare in anticipo l’iniezione di carburante stessa, cioà ̈ à ̈ necessario stabilire l’angolo motore di apertura dell’iniettore (cioà ̈ di inizio dell’iniettata) e l’angolo motore di chiusura dell’iniettore (cioà ̈ di fine dell’iniettata).

In un motore a combustione interna ad accensione comandata, viene di volta in volta stabilito un rapporto aria/carburante ottimale (generalmente prossimo al rapporto stechiometrico) e per garantire una elevata efficienza ed una ridotta generazione di sostanze inquinanti à ̈ necessario che la combustione nei cilindri avvenga rispettando il più possibile tale rapporto aria/carburante ottimale (per rispettare le attuali normative sulle emissione l’errore sul rapporto aria/carburante non deve essere superiore, in transitorio, al 5%); quindi, la massa di carburante che viene iniettata ad ogni ciclo ed in ciascun cilindro viene di volta in volta calcolata in funzione del rapporto aria/carburante ottimale ed alla massa di aria che viene aspirata nel cilindro stesso. La massa di aria che viene aspirata nel cilindro stesso dipende dalle caratteristiche geometriche del motore a combustione interna (che sono fisse e possono venire apprese sperimentalmente in una fase di progettazione) e dalla pressione di aspirazione (cioà ̈ la pressione presente nel collettore di aspirazione) durante la fase di aspirazione. La pressione di aspirazione istantanea viene misurata da un sensore di pressione accoppiato al collettore di aspirazione che tipicamente fornisce (pubblica) una misura aggiornata della pressione di aspirazione al termine di ogni fase del ciclo.

In un motore a combustione interna ad accensione comandata noto, in ciascun cilindro e per ciascun ciclo l’iniezione di carburante viene generalmente programmata al termine della precedente fase di espansione (ovvero all’inizio della precedente fase di scarico), cioà ̈ al termine della precedente fase di espansione viene deciso sia l’angolo motore di apertura dell’iniettore sia l’angolo motore di chiusura dell’iniettore (in alcune applicazione, l’iniezione di carburante viene eseguita una prima volta ad inizio della fase di compressione e modificata successivamente tipicamente fino all’inizio della fase di scarico che rappresenta quindi l’ultima programmazione utile).

L’angolo motore di chiusura dell’iniettore viene deciso per cercare di minimizzare la generazione di sostanze inquinanti (cioà ̈ a parità di massa di carburante da iniettare variando L’angolo motore di chiusura dell’iniettore à ̈ possibile variare di conseguenza la quantità di sostanze inquinanti che vengono generate durante la combustione); l’angolo motore di apertura dell’iniettore viene stabilito a partire dall’angolo motore di chiusura dell’iniettore ed in funzione della massa di carburante da iniettare, cioà ̈ l’angolo motore di apertura dell’iniettore deve distare dall’angolo di chiusura dell’iniettore di una distanza angolare che venga coperta nel tempo necessario ad iniettare esattamente la massa di carburante da iniettare. Come detto in precedenza, la massa di carburante da iniettare viene determinata in funzione del rapporto aria/carburante ottimale e della massa di aria che verrà aspirata nel cilindro durante la fase di aspirazione; per stimare la massa di aria che verrà aspirata nel cilindro durante la fase di aspirazione à ̈ necessario predire la pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione, e la predizione della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione viene fornita da un algoritmo di predizione della pressione di aspirazione che cerca di estrapolare il futuro andamento della pressione di aspirazione utilizzando le misure della pressione di aspirazione disponibili al termine della fase di espansione.

Quanto sopra descritto à ̈ schematicamente illustrato nel grafico della figura 3, in cui viene mostrato che in corrispondenza di un angolo APmotore disposto al termine di una fase di espansione viene programmata la futura iniezione di carburante stabilendo i prossimi angolo AOmotore di apertura dell’iniettore ed angolo ACmotore di chiusura dell’iniettore.

Questa modalità di controllo presenta l’inconveniente di richiedere un algoritmo di predizione della pressione di aspirazione molto sofisticato che sia in grado di predire con precisione l’evoluzione della pressione di aspirazione per la successiva rotazione completa dell’albero motore (in un motore a quattro tempi due fasi consecutive coprono un angolo motore di 360° pari ad un giro completo). Di conseguenza, l’algoritmo di predizione della pressione di aspirazione risulta di difficile calibrazione a causa della sua complessità, richiede una potenza di calcolo abbastanza elevata ed impegna una quantità di memoria non trascurabile. Inoltre, in alcuni punti motore particolari (tipicamente in forte transitorio) l’algoritmo di predizione della pressione di aspirazione può commettere degli errori significativi che determinano di conseguenza un rapporto aria/carburante effettivo lontano dal rapporto aria/carburante ottimale con un conseguente impatto negativo sulla efficienza della combustione, sulla generazione delle sostanze inquinanti ed anche sulla regolarità della generazione della coppia motrice (che dovrebbe essere il più possibile priva di “buchi†o “picchi†impulsivi per evitare la generazione di indesiderate vibrazioni).

Infine in un sistema di questo tipo non à ̈ possibile effettuare delle iniezioni di carburante che si chiudano prima dell’inizio della fase di scarico, nel caso tale attuazione si rivelasse ottimale per l’abbattimento delle emissioni di sostanze inquinanti, in quanto non sarebbe possibile effettuare la programmazione dell’iniezione coerentemente con l’informazione di predizione della pressione del collettore di aspirazione che ancora non à ̈ disponibile.

Quando à ̈ presente un dispositivo di controllo dell’attuazione delle valvole, à ̈ necessario programmare in anticipo non solo l’iniezione di carburante, ma à ̈ necessario programmare in anticipo anche l’apertura delle valvole di aspirazione, cioà ̈ per ciascun cilindro à ̈ necessario stabilire in anticipo, ad esempio, l’angolo motore per il quale le valvole di aspirazione rimangono aperte. Anche la programmazione del comando delle valvole di aspirazione necessita della conoscenza della pressione di aspirazione (cioà ̈ la pressione presente nel collettore di aspirazione) con una anticipo dipendente dalla tipologia dell’attuatore e dalle condizione operative ed in molti casi largamente maggiore dell’anticipo necessario per la programmazione dell’iniezione di carburante; di conseguenza, l’algoritmo di predizione della pressione di aspirazione deve essere ancora più complesso per potere predire la pressione di aspirazione con largo anticipo (al termine della precedente fase di compressione o addirittura al termine della precedente fase di aspirazione). In altre parole, in un motore a combustione interna provvisto di un sistema di controllo dell’attuazione delle valvole l’algoritmo di predizione della pressione di aspirazione deve essere molto complesso per essere in grado di predire con precisione l’evoluzione della pressione di aspirazione per la successiva rotazione e mezza dell’albero motore (cioà ̈ un angolo motore di 540°) o addirittura per le successive due rotazioni complete dell’albero motore (cioà ̈ un angolo motore di 720°).

La necessità di effettuare una programmazione del comando delle valvole di aspirazione molto anticipata determina che gli attuali sistemi di controllo dell’attuazione delle valvole che eseguono una sola programmazione dell’attuazione in caso di errore di predizione intrappolino nei cilindri una massa di aria differente da quella desiderata con effetti indesiderati sia sulla generazione di coppia (e quindi sulla guidabilità), sia nella formazione di sostanze inquinanti. Anche nel caso, infine, di una predizione corretta comunque verrà generata una coppia corrispondente ad un obiettivo comunque lontano dalla richiesta del guidatore in essere al momento dell’attuazione (inizio aspirazione) traducendosi quindi in una perdita di prontezza del sistema.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE

Scopo della presente invenzione à ̈ fornire un metodo di controllo dell’alimentazione di aria in un cilindro di un motore a combustione interna a quattro tempi e ad accensione comandata, il quale metodo di controllo sia privo degli inconvenienti sopra descritti e, in particolare, sia di facile ed economica implementazione.

Secondo la presente invenzione viene fornito un metodo di controllo dell’alimentazione di aria in un cilindro di un motore a combustione interna a quattro tempi e ad accensione comandata secondo quanto rivendicato dalle rivendicazioni allegate.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

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

· la figura 1 à ̈ una vista schematica di un motore a combustione interna provvisto di una unità di controllo che implementa il metodo di controllo oggetto della presente invenzione;

· la figura 2 Ã ̈ una vista schematica di un cilindro del motore a combustione interna della figura 1;

· la figura 3 à ̈ un grafico che illustra la programmazione e l’esecuzione dell’iniezione di carburante durante le quattro fasi del ciclo di un cilindro del motore a combustione interna della figura 1 secondo un metodo di controllo noto ed appartenente allo stato dell’arte;

· le figure 4-7 sono dei grafici che illustrano la programmazione e l’esecuzione dell’iniezione di carburante durante le quattro fasi del ciclo di un cilindro del motore a combustione interna della figura 1 secondo quattro alternative forme di attuazione del controllo dell’iniezione di carburante oggetto della presente invenzione; e

· la figura 8 à ̈ un grafico che illustra la programmazione e l’esecuzione dell’aspirazione di aria in presenza di un dispositivo di controllo dell’attuazione delle valvole di aspirazione durante le quattro fasi del ciclo di un cilindro del motore a combustione interna della figura 1 secondo il controllo dell’aspirazione di aria oggetto della presente invenzione.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE

Nella figura 1, con il numero 1 à ̈ indicato nel suo complesso un motore a combustione interna comprendente quattro cilindri 2 disposti in linea. Ciascun cilindro 2 alloggia un rispettivo pistone 3 meccanicamente collegato mediante una biella ad un albero 4 motore per trasmettere all’albero 4 motore stesso la forza generata dalla combustione all’interno del cilindro 2.

Secondo quanto illustrato nella figura 2, il motore 1 a combustione interna comprende un collettore 5 di aspirazione che à ̈ collegato a ciascun cilindro 2 mediante due valvole 6 di aspirazione (solo una delle quali à ̈ illustrata nella figura 2) e riceve aria fresca (cioà ̈ aria proveniente dall’ambiente esterno) che costituisce il comburente attraverso una valvola 7 a farfalla mobile tra una posizione di chiusura ed una posizione di massima apertura. Inoltre, il motore 1 a combustione interna comprende un collettore 8 di scarico che à ̈ collegato a ciascun cilindro 2 mediante due valvole 9 di scarico (solo una delle quali à ̈ illustrata nella figura 2) che confluisce in un condotto di emissione (non illustrato) per emettere i gas prodotti dalla combustione nell’atmosfera.

Il motore 1 a combustione interna illustrato nella figura 2 à ̈ ad iniezione diretta, quindi per ciascun cilindro 2 à ̈ previsto un iniettore 10, il quale inietta il carburante direttamente all’interno del cilindro 2. Secondo una diversa forma di attuazione non illustrata, il motore 1 a combustione interna à ̈ ad iniezione indiretta, quindi per ciascun cilindro 2 il corrispondente iniettore 10 à ̈ disposto a monte del cilindro in un condotto di aspirazione che collega il collettore 5 di aspirazione al cilindro 2.

Infine, il motore 1 a combustione interna comprende una unità 11 di controllo che sovraintende al funzionamento del motore 1 a combustione e, tra le altre cose, pilota l’iniettore 10 di ciascun cilindro 2 per controllare l’iniezione di carburante. L’unità 11 di controllo à ̈ collegata ad un sensore 12 di pressione, il quale à ̈ accoppiato al collettore 5 di aspirazione e misura la pressione di aspirazione, cioà ̈ la pressione dell’aria presente all’interno del collettore 5 di aspirazione; tipicamente, il sensore 12 di pressione fornisce alla unità 11 di controllo una misura PMaggiornata della pressione di aspirazione al termine di ogni fase del ciclo di un cilindro 2.

Viene di seguito descritta la modalità utilizzata dalla unità 11 di controllo per controllare l’iniezione di carburante di un singolo cilindro 2.

Inizialmente, l’unità 11 di controllo determina un rapporto ã®°DESaria/carburante desiderato in funzione del punto motore. Lo scopo del controllo dell’iniezione del carburante à ̈ di fare avvenire la combustione all’interno del cilindro 2 con un rapporto ã®° aria/carburante effettivo il più prossimo possibile al rapporto ã®°DESaria/carburante desiderato; la massa MAIRdi aria che viene aspirata nel cilindro 2 ad ogni fase di aspirazione presenta una regolazione meno precisa e generalmente più lenta rispetto alla massa MFUELdi carburante che viene iniettato nel cilindro 2, di conseguenza, normalmente à ̈ la massa MFUELdi carburante iniettato nel cilindro 2 che deve adattarsi alla massa MAIRdi aria che viene aspirata nel cilindro 2 e non viceversa.

Nel caso di iniezione indiretta (diversamente da quanto illustrato nella figura 2), il carburante deve venire iniettato entro la fine della fase di aspirazione, in quanto quando le valvole 6 di aspirazione del cilindro 2 si chiudono il carburante iniettato a monte della valvola 6 di aspirazione non può più entrare nel cilindro 2; in particolare, l’iniezione di carburante deve venire completata leggermente prima della fine della fase di aspirazione, cioà ̈ della chiusura delle valvole 6 di aspirazione, in quanto anche il carburante iniettato per ultimo deve avere il tempo di entrare nel cilindro 2 percorrendo la distanza tra l’ugello di iniezione dell’iniettore 10 e le valvole 6 di aspirazione.

Ipotizzando di limitare il grado di libertà rappresentato dalla scelta della fase di iniezione e di effettuare l’iniettata sempre in fase di aspirazione (cioà ̈ o completamente in fase di aspirazione, oppure parte in fase di scarico e parte in fase di aspirazione) vi à ̈ la possibilità di poter effettuare una correzione della programmazione dell’iniettata all’inizio della fase di aspirazione.

Secondo quanto illustrato nelle figure 4 e 5, ad un angolo AP1motore disposto prima della fase di scarico (e preferibilmente alla fine della fase di espansione, cioà ̈ all’inizio della fase di scarico) l’unità 11 di controllo determina una prima predizione PPR-1della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione mediante un primo algoritmo di predizione che utilizza le precedenti misure PMdella pressione di aspirazione (che vengono fornire dal sensore 12 di pressione alla unità 11 di controllo al termine di ogni fase del ciclo del cilindro 2). Quindi, all’angolo AP1motore l’unità 11 di controllo determina una programmazione iniziale dell’iniezione di carburante in funzione del rapporto ã®°DESaria/carburante desiderato e della prima predizione PPR-1della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione.

In particolare, l’unità 11 di controllo determina, all’angolo AP1motore, una prima stima della massa MAIR-1di aria che verrà aspirata nel cilindro 2 durante la fase di aspirazione in funzione della prima predizione PPR-1della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione. Quindi l’unità 11 di controllo calcola, all’angolo AP1motore, una prima massa MFUEL-1di carburante da iniettare in funzione della prima stima della massa MAIR-1di aria che verrà aspirata nel cilindro 2 durante la fase di aspirazione e del rapporto 㮰DESaria/carburante desiderato. Infine, l’unità 11 di controllo determina, all’angolo AP1motore, un angolo AO1motore di apertura dell’iniettore 10 ed un angolo AC1motore di chiusura dell’iniettore 10 in funzione della prima massa MFUEL1di carburante da iniettare; l’angolo AO1motore di apertura dell’iniettore 10 e l’angolo AC1motore di chiusura dell’iniettore 10 costituiscono la programmazione iniziale dell’iniezione di carburante ed indicano quando l’iniettore 10 deve aprirsi e chiudersi.

Alla fine della fase di scarico (cioà ̈ ad un angolo AP2motore), l’unità 11 di controllo riceve dal sensore 12 di pressione una misura PM-Sdella pressione di aspirazione alla fine della fase di scarico; quindi, all’angolo AP2motore l’unità 11 di controllo determina una seconda predizione PPR-2della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione mediante un secondo algoritmo di predizione che utilizza anche la misura PM-Sdella pressione di aspirazione alla fine della fase di scarico. Grazie alla seconda predizione PPR-2della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione, l’unità 11 di controllo determina, all’angolo AP2motore, una programmazione finale dell’iniezione di carburante in funzione del rapporto ã®°DESaria/carburante desiderato, della seconda predizione PPR-2della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione e della programmazione iniziale dell’iniezione di carburante.

In particolare, alla fine della fase di scarico, cioà ̈ ad un angolo AP2motore, l’unità 11 di controllo determina una seconda stima della massa MAIR-2di aria che verrà aspirata nel cilindro 2 durante la fase di aspirazione in funzione della seconda predizione PPR2.della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione. Quindi, l’unità 11 di controllo calcola, all’angolo AP2motore, una seconda massa MFUEL-2di carburante da iniettare in funzione della seconda stima della massa MAIR-2di aria che verrà aspirata nel cilindro 2 durante la fase di aspirazione e del rapporto ã®°DESaria/carburante desiderato. Infine, all’angolo AP2motore l’unità 11 di controllo determina: un angolo AC2motore di chiusura dell’iniettore 10 in funzione della seconda massa MFUEL-2di carburante da iniettare e dell’angolo AO1motore di apertura dell’iniettore 10 se l’iniettore 10 di carburante à ̈ già stato in precedenza aperto all’angolo AO1motore di apertura dell’iniettore 10 (cioà ̈ se l’angolo AO1motore di apertura dell’iniettore 10 à ̈ anteriore all’angolo AP2motore), oppure un angolo AO2motore di apertura dell’iniettore 10 ed un angolo AC2motore di chiusura dell’iniettore 10 in funzione della seconda massa MFUEL-2di carburante da iniettare se l’iniettore 10 di carburante à ̈ ancora chiuso (cioà ̈ non à ̈ già stato in precedenza aperto all’angolo AO1motore di apertura dell’iniettore 10, quindi se l’angolo AO1motore di apertura dell’iniettore 10 à ̈ posteriore all’angolo AP2motore). L’angolo AO2motore di apertura dell’iniettore 10 (se presente) e l’angolo AC2motore di chiusura dell’iniettore 10 costituiscono la programmazione finale dell’iniezione di carburante ed indicano quando l’iniettore 10 deve aprirsi e chiudersi.

Nell’esempio illustrato nella figura 4, la programmazione iniziale dell’iniezione di carburante ha determinato un angolo AO1motore di apertura dell’iniettore 10 durante la fase di scarico ed un angolo AC1motore di chiusura dell’iniettore 10 durante la fase di aspirazione; quindi all’angolo AO1motore di apertura dell’iniettore 10, l’iniettore 10 viene effettivamente attivato per iniziare l’iniezione di carburante come previsto dalla programmazione iniziale dell’iniezione di carburante. Alla fine della fase di scarico, la programmazione finale dell’iniezione di carburante determina un diverso angolo AC2motore di chiusura dell’iniettore 10 e quindi l’iniettore 10 viene chiuso all’angolo AC2motore di chiusura dell’iniettore 10 come previsto dalla programmazione finale dell’iniezione di carburante ed ignorando l’angolo AC1motore di chiusura dell’iniettore 10 previsto dalla programmazione iniziale dell’iniezione di carburante. Nel caso in cui la programmazione iniziale dell’iniezione di carburante abbia determinato un angolo AO1motore di apertura dell’iniettore 10 durante la fase di aspirazione (tipicamente quando la massa MFUELdi carburante da iniettare à ̈ ridotta), allora la programmazione finale dell’iniezione di carburante può determinare anche un nuovo e (potenzialmente) diverso angolo AO2motore di apertura dell’iniettore 10, in quanto quando viene determinata la programmazione finale dell’iniezione di carburante l’iniettore 10 non ha ancora iniziato l’iniezione di carburante.

Secondo una possibile forma di attuazione, il primo algoritmo di predizione à ̈ identico al secondo algoritmo di predizione e quindi viene utilizzato sia per determinare la prima predizione PPR-1della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione, sia per determinare successivamente anche la seconda predizione PPR-2della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione. Ovviamente la seconda predizione PPR-2della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione à ̈ sempre (o quasi sempre) più precisa della prima predizione PPR-1della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione, in quanto per determinare la seconda predizione PPR-1della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione viene utilizzata anche la misura PM-Sdella pressione di aspirazione alla fine della fase di scarico che à ̈ prossima alla pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione. In questo caso, l’unico algoritmo di predizione della pressione di aspirazione à ̈ noto ed à ̈ del tipo di quelli implementati nelle unità di controllo dell’iniezione normalmente reperibili in commercio.

Secondo una diversa forma di attuazione, il primo algoritmo di predizione à ̈ diverso dal secondo algoritmo di predizione. In questo caso il primo algoritmo di predizione à ̈ noto, à ̈ del tipo di quelli implementati nelle unità di controllo dell’iniezione normalmente reperibili in commercio e viene utilizzato unicamente per determinare la prima predizione PPR-1della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione; invece, il secondo algoritmo di predizione à ̈ estremamente semplice e viene utilizzato unicamente per determinare la seconda predizione PPR-1della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione. Preferibilmente, il secondo algoritmo di predizione prevede di effettuare una semplice estrapolazione lineare di una misura PM-Edella pressione di aspirazione alla fine della fase di espansione e di una misura PM-Sdella pressione di aspirazione alla fine della fase di scarico per determinare la seconda predizione PPR-2della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione; questa estrapolazione lineare à ̈ chiaramente visibile nel grafico illustrato nella parte bassa della figura 4 e della figura 5, in cui si vede chiaramente come la seconda predizione PPR-2della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione à ̈ parte della retta che congiunge la misura PM-Edella pressione di aspirazione alla fine della fase di espansione e la misura PM-Sdella pressione di aspirazione alla fine della fase di scarico.

Nella forma di attuazione illustrata nella figura 4, le programmazioni iniziale e finale dell’iniezione di carburante prevedono una unica iniettata che deve necessariamente terminare durante la fase di aspirazione (se l’iniettata termina prima dell’inizio della fase di aspirazione oppure troppo a ridosso dell’inizio della fase di aspirazione non vi à ̈ margine per correggere in modo efficace l’iniettata utilizzando la programmazione finale dell’iniezione di carburante). L’unica iniettata à ̈ eseguita prevalentemente a cavallo delle fasi di scarico ed aspirazione; quando la massa MFUELdi carburante da iniettare à ̈ piccola, ad esempio quanto il motore 1 a combustione interna à ̈ al minimo o prossimo al minimo, l’unica iniettata potrebbe essere così corta da interessare solo la fase di aspirazione.

La fase della iniettata (cioà ̈ la “collocazione†della iniettata tra la fase di scarico e la fase di aspirazione) dovrà essere scelta come compromesso tra la minimizzazione delle emissioni (una stessa iniettata in termini di tempo di iniezione ha impatto diverso sulle emissioni a seconda della fase angolare con cui à ̈ eseguita) ed un valore quanto più centrale possibile tra gli estremi di inizio della fase di aspirazione (istante in cui viene determinata la programmazione finale dell’iniezione) e l’angolo effettivo di chiusura della valvola 6 di aspirazione (oltre il quale non ha più senso iniettare perché il combustibile verrebbe aspirato solo nel ciclo di miscelazione successivo), in modo da garantire un uguale margine di recupero alla programmazione finale dell’iniezione sia nel caso di allungamento del tempo di iniezione (recupero di errori di sottostima nella prima predizione PPR-1della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione determinata dal primo algoritmo di predizione) sia nel caso di accorciamento del tempo di iniezione (recupero di errori di sovrastima nella prima predizione PPR-1della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione determinata dal primo algoritmo di predizione).

Laddove il sopra descritto vincolo fosse troppo stringente à ̈ possibile dividere l’iniettata in due diverse iniettate: una prima iniettata, più consistente, eseguita durante la fase di scarico con la fase desiderata per ottenere un determinato grado di miscelazione (cioà ̈ con l’obiettivo di minimizzare la generazione di sostanze inquinanti) ed una seconda iniettata eseguita durante la fase di aspirazione per garantire il rispetto del rapporto ã®°DESaria/carburante desiderato. Relativamente alla fase della seconda iniettata (cioà ̈ la “collocazione†della seconda iniettata all’interno della fase di aspirazione), non à ̈ più necessario scegliere un valore centrale tra gli estremi di inizio della fase di aspirazione (istante in cui viene determinata la programmazione finale dell’iniezione) e l’angolo effettivo di chiusura della valvola 6 di aspirazione (oltre il quale non ha più senso iniettare perché il combustibile verrebbe aspirato solo nel ciclo di miscelazione successivo), ma la fase della seconda iniettata può essere scelta sulla base di criteri di ottimizzazione delle emissioni inquinanti (oltre, ovviamente, ad un adeguato anticipo rispetto all’angolo effettivo di chiusura della valvola 6 di aspirazione). Nel caso in cui la fase della seconda iniettata sia troppo grande per essere rispettata (ovvero il tempo utile di iniezione risulti insufficiente), la salvaguardia della priorità del tempo di iniezione rispetto alla fase programmata (sempre garantita nei sistemi di iniezione) comporterà uno sfondamento della fase programmata a garanzia del soddisfacimento del tempo di iniezione.

Nella forma di attuazione illustrata nella figura 5, le programmazioni iniziale e finale dell’iniezione di carburante prevedono prevalentemente due diverse iniettate: una prima iniettata eseguita durante la fase di scarico ed una seconda iniettata eseguita durante la fase di aspirazione (in ogni caso, quando la massa MFUELdi carburante da iniettare à ̈ molto piccola, ad esempio quanto il motore 1 a combustione interna à ̈ al minimo, potrebbe esserci solo una singola iniettata eseguita preferibilmente durante la fase di aspirazione oppure a cavallo tra la fase di scarico e la fase di aspirazione).

In questo caso, l’unità 11 di controllo determina, all’angolo AP1motore, una prima stima della massa MAIR-1di aria che verrà aspirata nel cilindro 2 durante la fase di aspirazione in funzione della prima predizione PPR-1della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione. Quindi l’unità 11 di controllo calcola, all’angolo AP1motore, una prima massa MFUEL-1di carburante da iniettare in funzione della prima stima della massa MAIR-1di aria che verrà aspirata nel cilindro 2 durante la fase di aspirazione e del rapporto 㮰DESaria/carburante desiderato. La prima massa MFUEL1di carburante da iniettare viene ripartita dalla unità 11 di controllo tra una prima iniettata eseguita durante la fase di scarico ed una seconda iniettata eseguita durante la fase di aspirazione; quindi, all’angolo AP1motore l’unità 11 di controllo determina la quota della prima massa MFUEL1di carburante da iniettare nella prima iniettata eseguita durante la fase di scarico e di conseguenza determina, all’angolo AP1motore, un angolo AO1motore di apertura dell’iniettore 10 collocato durante la fase di scarico ed un angolo AC1motore di chiusura dell’iniettore 10 collocato durante la fase di scarico in funzione della quota della prima massa MFUEL1di carburante da iniettare nella prima iniettata eseguita durante la fase di scarico (all’angolo AP1motore non ha senso programmare anche la seconda iniettata, in quanto in ogni caso la seconda iniettata verrà riprogrammata alla fine della fase di scarico, ovvero all’inizio della fase di aspirazione, come descritto in seguito).

L’angolo AO1motore di apertura dell’iniettore 10 e l’angolo AC1motore di chiusura dell’iniettore 10 costituiscono la programmazione iniziale dell’iniezione ed indicano dove collocare la prima iniettata durante la fase di scarico.

Alla fine della fase di scarico, cioà ̈ all’angolo AP2motore, l’unità 11 di controllo determina una seconda stima della massa MAIR-2di aria che verrà aspirata nel cilindro 2 durante la fase di aspirazione in funzione della seconda predizione PPR2.della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione. Quindi, l’unità 11 di controllo calcola, all’angolo AP2motore, una seconda massa MFUEL-2di carburante da iniettare in funzione della seconda stima della massa MAIR-2di aria che verrà aspirata nel cilindro 2 durante la fase di aspirazione e del rapporto ã®°DESaria/carburante desiderato; conoscendo la massa di carburante alimentata dalla prima iniettata eseguita durante la fase di scarico, l’unità 11 di controllo determina, all’angolo AP2motore, un angolo AO2motore di apertura dell’iniettore 10 collocato durante la fase di aspirazione ed un angolo AC2motore di chiusura dell’iniettore 10 collocato durante la fase di aspirazione in funzione della differenza tra la seconda massa MFUEL-2di carburante da iniettare e la massa di carburante alimentata dalla prima iniettata eseguita durante la fase di scarico (cioà ̈ in funzione della seconda massa MFUEL-2di carburante da iniettare e della programmazione iniziale della iniezione). L’angolo AO2motore di apertura dell’iniettore 10 e l’angolo AC2motore di chiusura dell’iniettore 10 costituiscono la programmazione finale dell’iniezione ed indicano dove collocare la seconda iniettata durante la fase di aspirazione.

Ipotizzando di eseguire una predizione PPR1.della pressione di aspirazione al termine della fase di espansione (ovvero all’inizio della fase di scarico) molto più grezza dell’attuale con errori del 15%, la seconda iniettata avrà il compito di recuperare questo errore: pertanto ipotizzando di eseguire una prima iniettata al 60% (cioà ̈ con la prima iniettata viene iniettato solo il 60% della prima massa MFUEL1di carburante da iniettare), la seconda iniettata (teoricamente al 40%) potrebbe iniettare un quantitativo effettivo compreso tra il 25% e il 55% della seconda massa MFUEL2di carburante da iniettare a seconda degli errori commessi nella predizione PPR1della pressione di aspirazione al termine della fase di scarico.

E’ importante osservare che l’unità 11 di controllo può decidere di volta in volta ed in funzione del punto motore se utilizzare una unica iniettata eseguita prevalentemente a cavallo delle fasi di scarico ed aspirazione (come illustrato nella figura 4) oppure se eseguire due diverse iniettate: una prima iniettata eseguita durante la fase di scarico ed una seconda iniettata eseguita durante la fase di aspirazione (come illustrato nella figura 5). In altre parole, in alcune zone di funzionamento del motore 1 a combustione interna può essere più conveniente avere una unica iniettata, mentre in altre zone di funzionamento del motore 1 a combustione interna può essere più conveniente avere due diverse iniettate. A tale proposito à ̈ opportuno osservare che à ̈ necessario vincolare l’abilitazione delle due iniettate al rispetto del tempo minimo di iniezione: evitare cioà ̈ che la seconda iniettata, al netto degli errori che deve recuperare, comporti un tempo di iniezione inferiore al tempo minimo, ovvero un tempo al di sotto del quale l’iniettata diventa imprecisa e gli errori di attuazione iniziano ad essere apprezzabili finendo per cancellare il guadagno ottenuto dalla strategia. In altre parole, quando viene determinata la programmazione iniziale dell’iniezione, viene verificato che il tempo di iniezione previsto per la seconda iniettata eseguita durante la fase di aspirazione diminuito del valore assoluto del massimo errore che può venire commesso in seguito alle imprecisioni del primo algoritmo di predizione à ̈ superiore al tempo minimo di iniezione; solo in caso positivo possono venire utilizzate due iniettate distinte, altrimenti viene obbligatoriamente scelta una unica iniettata disposta a cavallo tra la fase di scarico e la fase di aspirazione.

Come detto in precedenza, la strategia di controllo sopra descritta impone una limitazione nel grado di libertà rappresentato dalla scelta della fase di iniezione, in quanto à ̈ obbligatorio che l’iniettata avvenga in modo sostanziale anche durante la fase di aspirazione. Tale limitazione in regime transitorio à ̈ sicuramente accettabile a fronte dell’aumento sensibile della precisione della quantità di carburante iniettato; invece, in regime stabilizzato e per alcuni punti motore può essere più conveniente utilizzare una strategia di controllo tradizionale che prevede di completare tutta l’iniettata prima dell’inizio della fase di aspirazione.

In altre parole, iniettare in aspirazione, potendo riprogrammare l’iniezione sfruttando la conoscenza della seconda predizione PPR-2della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione fornita dal secondo algoritmo di predizione, consente di iniettare durante un forte transitorio di accelerazione una massa di carburante più rispondente alla crescente massa MAIRdi aria che sta per essere aspirata, con l’effetto di ridurre eventuali picchi di magrezza dovuti ad una sottostima della massa MAIRdi aria aspirata determinati da una sottostima nella determinazione della predizione PPR-2della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione fornita dal secondo algoritmo di predizione o eventuali picchi di ricchezza dovuti ad una sovrastima della massa MAIRdi aria aspirata, con benefici evidenti in ogni caso nella riduzione delle emissioni di inquinanti e nella guidabilità.

La filosofia del controllo dell’iniezione sopra descritto consiste sostanzialmente nel non programmare completamente l’iniezione prima della fase di scarico (e preferibilmente alla fine della fase di espansione, cioà ̈ all’inizio della fase di scarico), ma di determinare prima della fase di scarico solo una programmazione iniziale della iniezione; la programmazione iniziale della iniezione viene successivamente corretta alla fine della fase di scarico mediante la programmazione finale che può essere più precisa nella predizione della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione (quindi nella determinazione della massa MAIRdi aria che verrà aspirata nel cilindro 2 durante la fase di aspirazione) in quanto può utilizzare anche la misura PM-Sdella pressione di aspirazione alla fine della fase di scarico.

Grazie al fatto che la programmazione iniziale della iniezione viene successivamente corretta alla fine della fase di scarico mediante la programmazione finale, non à ̈ necessario che la programmazione iniziale sia estremamente precisa; in altre parole, l’errore compiuto nella programmazione iniziale viene corretto (almeno per la maggior parte) dalla programmazione finale. Quindi, il primo algoritmo di predizione che fornisce la prima predizione PPR-1della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione non deve essere raffinato e complesso, in quanto può commettere un errore elevato (ad esempio dell’ordine del ±20% contro un errore dell’ordine del ±5% degli algoritmi più raffinati e complessi) senza effetti negativi. Analogamente, anche il secondo algoritmo di predizione che fornisce la seconda predizione PPR-2della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione non deve essere raffinato e complesso (anzi, come detto in precedenza può limitarsi ad una semplice estrapolazione lineare), in quanto deve predire l’evoluzione della pressione di aspirazione per un intervallo di modesta entità (pari a 180°, cioà ̈ mezza rotazione dell’albero motore) tra la fine della fase di scarico e la fine della fase di aspirazione.

Per riassumere, gli algoritmi di predizione della pressione di aspirazione utilizzati dal metodo di controllo dell’iniezione sopra descritto sono di facile calibrazione alla luce della loro semplicità, richiedono una potenza di calcolo modesta ed impegnano una minima quantità di memoria.

Si sottolinea inoltre come nel caso della doppia iniettata sia possibile eseguire la prima iniettata con un angolo AC1motore di chiusura antecedente la fase di scarico nel caso risulti ottimale per la minimizzazione delle sostanze inquinanti utilizzando un preditore di pressione molto più anticipato per la prima programmazione e confidando comunque di effettuare una correzione finale dell’eventuale errore di predizione nella programmazione della seconda iniettata.

Le forme di attuazione sopra descritte con riferimento alle figure 4 e 5 sono riferite ad una iniezione indiretta del carburante in cui, come detto in precedenza, il carburante deve venire iniettato entro la fine della fase di aspirazione. Nel caso di iniezione diretta (come illustrato nella figura 2), il carburante deve venire iniettato entro la fine della fase di compressione, in quanto venendo iniettato direttamente all’interno del cilindro 2 non ha alcuna interazione con l’apertura e la chiusura delle valvole 6 di aspirazione. Quindi, nel caso di iniezione diretta à ̈ possibile utilizzare una modalità di controllo diversa come illustrato nelle figure 6 e 7.

La modalità di controllo illustrata nella figura 6 à ̈ del tutto simile alla modalità di controllo illustrata nella figura 4 con la differenza che la singola iniettata à ̈ ritardata di una fase (cioà ̈ di 180° corrispondenti a mezzo giro dell’albero motore); in altre parole, nella modalità di controllo illustrata nella figura 4 (iniezione indiretta) la singola iniettata avviene a cavallo delle fasi di scarico ed aspirazione mentre nella modalità di controllo illustrata nella figura 6 (iniezione diretta) la singola iniettata avviene a cavallo delle fasi di aspirazione e compressione. Analogamente, la modalità di controllo illustrata nella figura 7 à ̈ del tutto simile alla modalità di controllo illustrata nella figura 5 con la differenza che le due iniettate sono ritardate di una fase (cioà ̈ di 180° corrispondenti a mezzo giro dell’albero motore); in altre parole, nella modalità di controllo illustrata nella figura 5 (iniezione indiretta) le due iniettate avvengono durante la fase di scarico e durante la fase di aspirazione mentre nella modalità di controllo illustrata nella figura 7 (iniezione diretta) le due iniettate avvengono durante la fase di aspirazione e durante la fase di compressione.

Secondo quanto illustrato nelle figure 6 e 7, l’unità 11 di controllo determina una misura PM-Sdella pressione di aspirazione alla fine della fase di scarico, cioà ̈ all’angolo AP1motore, e successivamente l’unità 11 di controllo determina, all’angolo AP1motore, una predizione PPRdella pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione mediante un algoritmo di predizione che utilizza la misura PM-Sdella pressione di aspirazione alla fine della fase di scarico. Secondo una preferita forma di attuazione già descritta in precedenza, questo algoritmo di predizione utilizza una semplice estrapolazione lineare della misura PM-Edella pressione di aspirazione alla fine della fase di espansione e della misura PM-Sdella pressione di aspirazione alla fine della fase di scarico. A questo punto, l’unità 11 di controllo determina, all’angolo AP1motore, una programmazione iniziale dell’iniezione di carburante in funzione del rapporto ã®°DESaria/carburante desiderato e della predizione PPRdella pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione.

Alla fine della fase di aspirazione, cioà ̈ all’angolo AP2motore, l’unità 11 di controllo riceve dal sensore 12 di pressione una misura PM-Adella pressione di aspirazione alla fine della fase di aspirazione, e successivamente l’unità 11 di controllo determina, all’angolo AP2motore, una programmazione finale dell’iniezione di carburante in funzione del rapporto ã®°DESaria/carburante desiderato, della misura PM-Adella pressione di aspirazione alla fine della fase di aspirazione e della programmazione iniziale dell’iniezione di carburante.

Nella forma di attuazione illustrata nella figura 6, le programmazioni iniziale e finale dell’iniezione di carburante prevedono una unica iniettata che deve necessariamente terminare durante la fase di compressione (se l’iniettata termina prima dell’inizio della fase di compressione oppure troppo a ridosso dell’inizio della fase di compressione non vi à ̈ margine per correggere in modo efficace l’iniettata utilizzando la programmazione finale dell’iniezione). L’unica iniettata à ̈ eseguita prevalentemente a cavallo delle fasi di aspirazione e compressione; quando la massa MFUELdi carburante da iniettare à ̈ molto piccola, ad esempio quanto il motore 1 a combustione interna à ̈ al minimo, l’unica iniettata potrebbe essere così corta da interessare solo la fase di compressione.

In questo caso, l’unità 11 di controllo determina, all’angolo AP1motore, una prima stima della massa MAIR-1di aria che verrà aspirata nel cilindro 2 durante la fase di aspirazione in funzione della predizione PPRdella pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione. Quindi, l’unità 11 di controllo calcola, all’angolo AP1motore, una prima massa MFUEL-1di carburante da iniettare in funzione della prima stima della massa MAIR-1di aria che verrà aspirata nel cilindro 2 durante la fase di aspirazione e del rapporto 㮰DESaria/carburante desiderato. Infine, l’unità 11 di controllo determina, all’angolo AP1motore, un angolo AO1motore di apertura dell’iniettore 10 ed un angolo AC1motore di chiusura dell’iniettore 10 in funzione della prima massa MFUEL1di carburante da iniettare; l’angolo AOmotore di apertura dell’iniettore 10 e l’angolo AC1motore di chiusura dell’iniettore 10 costituiscono la programmazione iniziale dell’iniezione ed indicano quando l’iniettore 10 deve aprirsi e chiudersi.

Alla fine della fase di aspirazione, cioà ̈ ad un angolo AP2motore, l’unità 11 di controllo determina una seconda stima della massa MAIR-2di aria che à ̈ stata aspirata nel cilindro 2 durante la fase di aspirazione in funzione della misura PM-Adella pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione (à ̈ importante sottolineare che la pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione non à ̈ più stimata, cioà ̈ predetta, ma misurata, cioà ̈ effettiva). Quindi, l’unità 11 di controllo calcola, all’angolo AP2motore, una seconda massa MFUEL-2di carburante da iniettare in funzione della seconda stima della massa MAIR-2di aria che à ̈ stata effettivamente aspirata nel cilindro 2 durante la fase di aspirazione e del rapporto ã®°DESaria/carburante desiderato. Infine, all’angolo AP2motore l’unità 11 di controllo determina: un angolo AC2motore di chiusura dell’iniettore 10 in funzione della seconda massa MFUEL-2di carburante da iniettare e dell’angolo AO1motore di apertura dell’iniettore 10 se l’iniettore 10 di carburante à ̈ già stato in precedenza aperto all’angolo AO1motore di apertura dell’iniettore 10 (cioà ̈ se l’angolo AO1motore di apertura dell’iniettore 10 à ̈ anteriore all’angolo AP2motore), oppure un angolo AO2motore di apertura dell’iniettore 10 ed un angolo AC2motore di chiusura dell’iniettore 10 in funzione della seconda massa MFUEL-2di carburante da iniettare se l’iniettore 10 di carburante à ̈ ancora chiuso (cioà ̈ non à ̈ già stato in precedenza aperto all’angolo AO1motore di apertura dell’iniettore 10, quindi se l’angolo AO1motore di apertura dell’iniettore 10 à ̈ posteriore all’angolo AP2motore). L’angolo AO2motore di apertura dell’iniettore 10 (se presente) e l’angolo AC2motore di chiusura dell’iniettore 10 costituiscono la programmazione finale dell’iniezione ed indicano quando l’iniettore 10 deve aprirsi e chiudersi.

La fase della singola iniettata (cioà ̈ la “collocazione†della singola iniettata tra la fase di aspirazione e la fase di compressione) dovrà essere scelta come compromesso tra la minimizzazione delle emissioni (una stessa iniettata in termini di tempo di iniezione ha impatto diverso sulle emissioni a seconda della fase angolare con cui à ̈ eseguita) ed un valore quanto più centrale possibile tra gli estremi di inizio della fase di compressione (istante in cui viene determinata la programmazione finale dell’iniezione) e l’angolo di accensione della miscela (oltre il quale non ha ovviamente più senso iniettare e anzi da cui occorre conservare un certo anticipo), in modo da garantire un uguale margine di recupero alla programmazione finale dell’iniezione sia nel caso di allungamento del tempo di iniezione (recupero di errori di sottostima nella prima predizione PPR-1della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione determinata dall’algoritmo di predizione) sia nel caso di accorciamento del tempo di iniezione (recupero di errori di sovrastima nella prima predizione PPR-1della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione determinata dall’algoritmo di predizione).

Nella forma di attuazione illustrata nella figura 7, le programmazioni iniziale e finale dell’iniezione di carburante prevedono prevalentemente due diverse iniettate: una prima iniettata eseguita durante la fase di aspirazione ed una seconda iniettata eseguita durante la fase di compressione (quando la massa MFUELdi carburante da iniettare à ̈ molto piccola, ad esempio quanto il motore 1 a combustione interna à ̈ al minimo, potrebbe esserci solo una singola iniettata eseguita preferibilmente durante la fase di compressione oppure a cavallo tra la fase di aspirazione e la fase di compressione).

In questo caso, l’unità 11 di controllo determina, all’angolo AP1motore, una prima stima della massa MAIR-1di aria che verrà aspirata nel cilindro 2 durante la fase di aspirazione in funzione della predizione PPRdella pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione. Quindi, l’unità 11 di controllo calcola, all’angolo AP1motore, una prima massa MFUEL-1di carburante da iniettare in funzione della prima stima della massa MAIR-1di aria che verrà aspirata nel cilindro 2 durante la fase di aspirazione e del rapporto 㮰DESaria/carburante desiderato. La prima massa MFUEL1di carburante da iniettare viene ripartita dalla unità 11 di controllo tra una prima iniettata eseguita durante la fase di aspirazione ed una seconda iniettata eseguita durante la fase di compressione; quindi, all’angolo AP1motore l’unità 11 di controllo determina la quota della prima massa MFUEL1di carburante da iniettare nella prima iniettata eseguita durante la fase di aspirazione e di conseguenza determina, all’angolo AP1motore, un angolo AO1motore di apertura dell’iniettore 10 collocato durante la fase di aspirazione ed un angolo AC1motore di chiusura dell’iniettore 10 collocato durante la fase di aspirazione in funzione della quota della prima stima della massa MFUEL1di carburante da iniettare nella prima iniettata eseguita durante la fase di aspirazione (all’angolo AP1motore non ha senso programmare anche la seconda iniettata, in quanto in ogni caso la seconda iniettata verrà riprogrammata alla fine della fase di aspirazione, ovvero all’inizio della fase di compressione, come descritto in seguito).

L’angolo AO1motore di apertura dell’iniettore 10 e l’angolo AC1motore di chiusura dell’iniettore 10 costituiscono la programmazione iniziale dell’iniezione ed indicano dove collocare la prima iniettata durante la fase di aspirazione.

Alla fine della fase di aspirazione, cioà ̈ all’angolo AP2motore, l’unità 11 di controllo determina una seconda stima della massa MAIR-2di aria che à ̈ stata aspirata nel cilindro 2 durante la fase di aspirazione in funzione della misura PM-Adella pressione di aspirazione alla fine della fase di aspirazione. Quindi, l’unità 11 di controllo calcola, all’angolo AP2motore, una seconda massa MFUEL-2di carburante da iniettare in funzione della seconda stima della massa MAIR-2di aria che à ̈ stata effettivamente aspirata nel cilindro 2 durante la fase di aspirazione e del rapporto ã®°DESaria/carburante desiderato; conoscendo la massa di carburante alimentata dalla prima iniettata eseguita durante la fase di aspirazione, l’unità 11 di controllo determina, all’angolo AP2motore, un angolo AO2motore di apertura dell’iniettore 10 collocato durante la fase di compressione ed un angolo AC2motore di chiusura dell’iniettore 10 collocato durante la fase di compressione in funzione della differenza tra la seconda massa MFUEL-2di carburante da iniettare e la massa di carburante alimentata dalla prima iniettata eseguita durante la fase di aspirazione (cioà ̈ in funzione della seconda massa MFUEL-2di carburante da iniettare e della programmazione iniziale della iniezione). L’angolo AO2motore di apertura dell’iniettore 10 e l’angolo AC2motore di chiusura dell’iniettore 10 costituiscono la programmazione finale dell’iniezione ed indicano dove collocare la seconda iniettata durante la fase di compressione.

E’ importante osservare che l’unità 11 di controllo può decidere di volta in volta ed in funzione del punto motore se utilizzare una unica iniettata eseguita prevalentemente a cavallo delle fasi di aspirazione e compressione (come illustrato nelle figure 6) oppure se eseguire due diverse iniettate: una prima iniettata eseguita durante la fase di aspirazione ed una seconda iniettata eseguita durante la fase di compressione (come illustrato nella figura 7); in altre parole, in alcune zone di funzionamento del motore 1 a combustione interna può essere più conveniente avere una unica iniettata, mentre in altre zone di funzionamento del motore 1 a combustione interna può essere più conveniente avere due diverse iniettate.

La filosofia del controllo dell’iniezione sopra descritto consiste sostanzialmente nel non programmare completamente l’iniezione alla fine della fase di scarico, (cioà ̈ all’inizio della fase di aspirazione), ma di determinare alla fine della fase di scarico solo una programmazione iniziale della iniezione; la programmazione iniziale della iniezione viene successivamente corretta alla fine della fase di aspirazione mediante la programmazione finale che può essere più precisa nella determinazione della massa MAIRdi aria che à ̈ stata aspirata nel cilindro 2 durante la fase di aspirazione in quanto conosce il valore misurato dal sensore 12 di pressione (quindi “esatto†) della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione.

Grazie al fatto che la programmazione iniziale della iniezione viene successivamente corretta alla fine della fase di aspirazione mediante la programmazione finale, non à ̈ necessario che la programmazione iniziale sia estremamente precisa; in altre parole, l’errore compiuto nella programmazione iniziale viene corretto (almeno per la maggior parte) dalla programmazione finale. Quindi, l’algoritmo di predizione che fornisce la predizione PPRdella pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione non deve essere raffinato e complesso, in quanto può commettere un errore elevato (ad esempio dell’ordine del ±20% contro un errore dell’ordine del ±5% degli algoritmi più raffinati e complessi) senza effetti negativi. Per riassumere, l’algoritmo di predizione della pressione di aspirazione utilizzato dal metodo di controllo dell’iniezione sopra descritto à ̈ di facile calibrazione alla luce della sua semplicità, richiede una potenza di calcolo modesta ed impegna una minima quantità di memoria. Quanto sopra descritto à ̈ riferito ad un motore 1 a combustione interna avente una fase fissa delle valvole 6 di aspirazione, cioà ̈ un motore 1 a combustione interna in cui le valvole 6 di aspirazione si aprono e si chiudono sempre in corrispondenza di rispettivi stessi angoli motore.

Quanto sopra descritto à ̈ applicabile con successo anche ad un motore 1 a combustione interna provvisto di un dispositivo 13 di controllo (illustrato con linea tratteggiata nella figura 2) dell’attuazione (alzata) delle valvole 6 di aspirazione, cioà ̈ un motore 1 a combustione interna in cui à ̈ possibile modificare ad ogni ciclo motore gli angoli di apertura, gli angoli di chiusura, ed i profili di alzata delle valvole 6 di aspirazione.

In particolare, quando il dispositivo 13 di controllo dell’attuazione delle valvole 6 di aspirazione à ̈ costituito da attuatori che comandano le valvole 6 di aspirazione gestendone angolo di apertura, angolo di chiusura ed alzata à ̈ possibile controllare la coppia erogata mediante le valvole 6 di aspirazione stesse (cioà ̈ senza utilizzare la valvola 7 a farfalla). In questo caso, la valvola 7 a farfalla viene normalmente mantenuta nella posizione di massima apertura per mantenere il collettore 5 di aspirazione alla pressione massima rappresentata dalla pressione atmosferica in un motore aspirato o dalla pressione di sovralimentazione in un motore sovralimentato. La programmazione del comando di attuazione di ciascuna valvola 6 di aspirazione richiede la conoscenza della pressione di aspirazione, cioà ̈ la pressione dell’aria presente all’interno del collettore 5 di aspirazione, che sarà presente al momento dell’apertura della valvola 6 di aspirazione (a parità di apertura della valvola 6 di aspirazione infatti viene intrappolata nel corrispondente cilindro 2 più o meno aria in funzione della pressione di aspirazione) e la pressione di aspirazione non può essere considerata costante in quanto può variare per almeno tre motivi. In particolare, la pressione di aspirazione varia quando viene aperta o chiusa la valvola 7 a farfalla durante la commutazione tra una modalità di controllo della coppia motrice tradizionale mediante il controllo della valvola 7 a farfalla ed una modalità di controllo della coppia motrice innovativa mediante il controllo delle valvole 6 di aspirazione oppure in caso di limitazione dell’attuatore (ad esempio in caso di massa d’aria obiettivo molto piccola che comporta un’attuazione valvola inferiore al minimo consentito che si può ovviare diminuendo la pressione di aspirazione). Inoltre, in un motore sovralimentato mediante turbocompressore la pressione di aspirazione varia notevolmente in funzione dell’innesto o del disinnesto del turbocompressore.

E’ evidente quindi che anche in un motore 1 a combustione interna provvisto di un dispositivo 13 di controllo dell’attuazione delle valvole 6 di aspirazione à ̈ necessario conoscere in anticipo la pressione di aspirazione durante ciascuna fase di aspirazione per potere programmare in modo corretto l’attuazione delle valvole 6 di aspirazione, cioà ̈ stabilire per ciascuna valvola 6 di aspirazione l’angolo BOmotore di apertura della valvola 6 di aspirazione (cioà ̈ di inizio dell’aspirazione di aria), l’angolo BCmotore di chiusura della valvola 6 di aspirazione (cioà ̈ di fine dell’aspirazione di aria) ed in generale il profilo di alzata che per semplicità di descrizione nel seguito si considererà fissato una volta scelti l’angolo BOmotore di apertura e l’angolo BCmotore di chiusura della valvola 6 di aspirazione. Poiché a seconda del tipo di attuatore (elettronico, elettroidraulico...) la programmazione del comando delle valvole 6 di aspirazione può venire effettuata con un anticipo superiore alle due fasi motore (un attuatore elettroidraulico, ad esempio, a seconda del punto motore e delle condizioni operative, richiede di essere programmato anche in fasi molto anticipate come l’inizio della precedente fase di espansione o addirittura di compressione), la predizione della pressione di aspirazione à ̈ resa ancora più difficile e richiede ulteriori complicazioni.

Un sistema tradizionale prevede ad oggi un’unica programmazione del comando delle valvole 6 di aspirazione e dell’iniezione di carburante. Un errore di predizione compiuto all’atto della programmazione del comando delle valvole 6 di aspirazione e dell’iniezione di carburante si traduce pertanto sia in un errore di generazione della coppia motrice poiché verrà intrappolata una massa MAIRdi aria differente da quella attesa sia in un aumento delle emissioni in quanto verrà iniettata una massa MFUELdi carburante per una massa MAIRdi aria differente da quella effettivamente aspirata.

Effettuando, invece, all’inizio della fase di aspirazione una stima della massa d’aria MAIRprossima ad essere aspirata dalla programmazione del comando delle valvole 6 di aspirazione già lanciato e basata su un preditore della pressione di aspirazione che utilizza la misura della pressione di aspirazione effettuata alla fine della fase di scarico come precedentemente descritto, à ̈ possibile ricalcolare una massa MFUELdi carburante adattata a tale massa MAIRdi aria prossima ad essere effettivamente aspirata ed effettuare una correzione della programmazione iniziale dell’iniettore 10 secondo quanto sopra descritto (cioà ̈ una programmazione iniziale ed una programmazione finale che corregge la programmazione iniziale) in modo da rispettare il rapporto ã®°DESaria/carburante desiderato e quindi da garantire la minimizzazione della generazione delle sostanze inquinanti durante la combustione. Poiché però, a causa dell’errore di predizione all’atto della programmazione del comando delle valvole 6 di aspirazione, à ̈ stata aspirata una massa MAIRdi aria differente da quella desiderata, non à ̈ possibile durante il transitorio recuperare l’errore sulla coppia motrice (cioà ̈ la coppia motrice effettivamente generata à ̈ diversa dalla coppia motrice desiderata).

Realizzando, in alternativa, una doppia programmazione del comando delle valvole 6 di aspirazione (cioà ̈ una programmazione iniziale ed una programmazione finale che corregge la programmazione iniziale) à ̈ possibile correggere anche l’errore sulla massa MAIRdi aria aspirata garantendo quindi anche il rispetto della coppia motrice desiderata. In particolare, secondo quanto illustrato nella figura 8 la doppia programmazione del comando di ciascuna valvola 6 di aspirazione prevede di eseguire una prima programmazione del comando delle valvole 6 di aspirazione ad un angolo BP1motore disposto a seconda del tipo di attuatore dal’inizio della fase di scarico all’inizio della fase di compressione e quindi una seconda programmazione del comando delle valvole 6 di aspirazione ad un angolo BP2motore disposto prima della fase di aspirazione (e preferibilmente al termine della fase di scarico).

Con riferimento alla figura 8 viene di seguito descritta la modalità utilizzata dalla unità 11 di controllo per controllare l’aspirazione di aria in un singolo cilindro 2.

Inizialmente l’unità 11 di controllo determina una massa MAIR-DES-1di aria desiderata da aspirare all’interno del cilindro 2 durante la fase di aspirazione in funzione della coppia motrice che si vuole generare durante la combustione.

All’angolo BP1motore disposto, ad esempio, all’inizio della fase di espansione l’unità 11 di controllo determina una prima predizione PPR-1della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione mediante il primo algoritmo di predizione che utilizza le precedenti misure PMdella pressione di aspirazione (che vengono fornire dal sensore 12 di pressione alla unità 11 di controllo al termine di ogni fase del ciclo del cilindro 2). Quindi, all’angolo BP1motore l’unità 11 di controllo determina una programmazione iniziale dell’aspirazione di aria in funzione della massa MAIR-DES-1di aria desiderata da aspirare all’interno del cilindro 2 durante la fase di aspirazione e della prima predizione PPR-1della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione.

In particolare, l’unità 11 di controllo determina, all’angolo BP1motore, un angolo BO1motore di apertura della valvola 6 di aspirazione ed un angolo BC1motore di chiusura della valvola 6 di aspirazione che costituiscono la programmazione iniziale dell’aspirazione di aria ed indicano quando la valvola 6 di aspirazione deve aprirsi e chiudersi.

Alla fine della fase di scarico (cioà ̈ ad un angolo BP2motore), l’unità 11 di controllo riceve dal sensore 12 di pressione una misura PM-Sdella pressione di aspirazione alla fine della fase di scarico; quindi, all’angolo BP2motore l’unità 11 di controllo determina una seconda predizione PPR-2della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione mediante il secondo algoritmo di predizione che utilizza anche la misura PM-Sdella pressione di aspirazione alla fine della fase di scarico. Grazie alla seconda predizione PPR-2della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione, l’unità 11 di controllo determina, all’angolo AP2motore, una programmazione finale dell’aspirazione di aria in funzione della seconda predizione PPR-2della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione e della programmazione iniziale dell’aspirazione di aria (cioà ̈ tenendo conto se per effetto della programmazione iniziale dell’aspirazione di aria la valvola 6 di aspirazione, all’atto della programmazione finale, à ̈ già stata aperta o sta per aprirsi all’angolo BO1motore di apertura della valvola 6 di aspirazione ).

In particolare, alla fine della fase di scarico, cioà ̈ all’angolo BP2motore, l’unità 11 di controllo determina un angolo BO2motore di apertura della valvola 6 di aspirazione ed un angolo BC2motore di chiusura della valvola 6 di aspirazione che costituiscono la programmazione finale dell’aspirazione di aria ed indicano quando la valvola 6 di aspirazione deve aprirsi e chiudersi.

Dipendentemente dalla velocità dell’attuatore, gli angoli BO1e BO2motore di apertura della valvola 6 di aspirazione possono essere tra loro identici e coincidenti con l’inizio della fase di aspirazione in quanto l’angolo BP2motore a cui viene determinata la programmazione finale dell’aspirazione di aria à ̈ probabilmente troppo prossimo all’angolo BO1motore di apertura della valvola 6 di aspirazione determinato dalla programmazione iniziale dell’aspirazione di aria per riuscire ad aprire la valvola 6 di aspirazione ad un angolo diverso dall’angolo BO1motore di apertura della valvola 6 di aspirazione. In altre parole, in linea generale la correzione dell’aspirazione di aria eseguita dalla programmazione finale dell’aspirazione di aria può prevedere la modifica (in anticipo o in ritardo) degli angoli di apertura e/o di chiusura della valvola 6 di aspirazione ed anche la variazione delle aperture previste della valvola 6 di aspirazione (singola apertura o aperture multiple) ed in generale dei profili di alzata. Tuttavia, senza perdere comunque in generalità, nel seguito ci si concentrerà sul caso di una correzione dell’aspirazione di aria eseguita dalla programmazione finale dell’aspirazione di aria modificando (in anticipo o in ritardo) solo l’angolo Bcdi chiusura della valvola 6 di aspirazione.

Nell’esempio illustrato nella figura 8, la programmazione iniziale dell’aspirazione di aria ha determinato un angolo BO1motore di apertura della valvola 6 di aspirazione all’inizio della fase di aspirazione ed un angolo BC1motore di chiusura della valvola 6 di aspirazione durante la fase di aspirazione. Alla fine della fase di scarico, la programmazione finale dell’aspirazione di aria determina un diverso angolo BC2motore di chiusura della valvola 6 di aspirazione e quindi la valvola 6 di aspirazione viene chiusa all’angolo BC2motore di chiusura della valvola 6 di aspirazione come previsto dalla programmazione finale dell’aspirazione di aria ed ignorando l’angolo BC1motore di chiusura della valvola 6 di aspirazione previsto dalla programmazione iniziale dell’aspirazione di aria.

In altre parole, con un anticipo rispetto all’inizio della fase di aspirazione (che a seconda del tipo di attuatore e delle condizioni operative può variare dall’inizio della fase di scarico all’inizio della fase di compressione) viene determinata una programmazione iniziale dell’aspirazione di aria in funzione della massa MAIR-DES-1di aria desiderata da aspirare all’interno del cilindro 2 durante la fase di aspirazione e della prima predizione PPR-

1della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione; quindi l’aspirazione d’aria nel cilindro 2 viene controllata, fino alla fine della fase di scarico, pilotando il dispositivo 13 di controllo dell’attuazione della valvola 6 di aspirazione secondo la programmazione iniziale dell’aspirazione di aria. Alla fine della fase di scarico viene determinata una programmazione finale dell’aspirazione di aria in funzione della seconda predizione PPR-2della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione; quindi l’aspirazione d’aria nel cilindro 2 viene controllata, a partire dalla fase di aspirazione, pilotando il dispositivo 13 di controllo dell’attuazione della valvola 6 di aspirazione secondo la programmazione finale dell’aspirazione di aria (ad esempio alterando un comando in corso).

Secondo una possibile forma di attuazione, anche la programmazione finale della aspirazione di aria viene determinata in funzione della massa MAIR-DES-1di aria desiderata da aspirare all’interno del cilindro 2 durante la fase di aspirazione già utilizzata in precedenza per la programmazione iniziale della aspirazione di aria.

Secondo una alternativa forma di attuazione, alla fine della fase di scarico viene determinata una nuova e più aggiornata massa MAIR-DES-2di aria desiderata da aspirare all’interno del cilindro 2 durante la fase di aspirazione in funzione della coppia motrice che si vuole generare durante la combustione nota alla fine della fase di scarico; di conseguenza, la programmazione finale della aspirazione di aria viene determinata in funzione della massa MAIR-DES-2di aria desiderata da aspirare all’interno del cilindro 2 durante la fase di aspirazione. In questo modo, à ̈ possibile inseguire con un ritardo minimo l’evoluzione dell’obiettivo di coppia motrice (cioà ̈ della coppia motrice che si vuole generare durante la combustione) rendendo la risposta del motore 1 a combustione interna estremamente rapida. Determinando la programmazione finale dell’aspirazione di aria, cioà ̈ eseguendo una correzione della programmazione dell’aspirazione di aria, alla fine della fase di scarico, una eventuale modifica dell’obiettivo di coppia motrice viene realizzata già solo dopo due fasi motore con un anticipo di risposta anche di tre fasi motore rispetto ad un controllo standard della programmazione dell’aspirazione di aria nel caso ,ad esempio, di un attuatore lento che necessiti di una programmazione ad inizio della fase di compressione (il ritardo di due fasi motore rappresenta il limite fisico del sistema, ovvero il minimo tempo di latenza ottenibile da un motore a combustione interna).

Chiaramente, l’aggiornamento della programmazione dell’aspirazione di aria ad un più aggiornato obiettivo di coppia motrice impone l’esecuzione di una analogo aggiornamento della programmazione dell’iniezione di carburante per garantire il rispetto del rapporto ã®°DESaria/carburante desiderato; l’aggiornamento della programmazione dell’iniezione di carburante avviene secondo le modalità sopra descritte. Inoltre, nell’aggiornamento della programmazione dell’aspirazione di aria à ̈ necessario tenere conto anche delle effettive possibilità di correzione della iniezione di carburante (cioà ̈ la programmazione finale dell’iniezione di carburante ha dei limiti di intervento ben precisi che non sono oltrepassabili) e quindi la modifica alla programmazione dell’aspirazione di aria dovrà essere tale da non superare le effettive possibilità di correzione della iniezione di carburante per garantire il rispetto del rapporto ã®°DESaria/carburante desiderato. Se l’iniettata viene divisa in due diverse iniettate, la suddivisione della massa MFUELdi carburante tra le due iniettate deve essere ragionevole per permettere alla seconda iniettata di avere un adeguato margine di correzione: se la prima iniettata à ̈ troppo grande con la seconda iniettata à ̈ difficile inseguire delle riduzioni consistenti di coppia (ormai la maggior parte del carburante à ̈ già stato iniettato con la prima iniettata) oppure erogare un piccolo incremento di coppia (per il limite costituito dal tempo minimo iniettore); invece, se la prima iniettata à ̈ troppo piccola, soprattutto ad alti giri, con la seconda iniettata à ̈ difficile iniettare una massa MFUELdi carburante consistente per ottenere quanto manca ancora da iniettare (poiché all’angolo di chiusura della valvola 6 di aspirazione à ̈ necessario avere terminato l’iniezione di carburante e ad alti giri questo si traduce in una iniezione che si apre ad inizio aspirazione per chiudersi dopo pochissimo tempo). Analogamente anche nel caso di iniettata eseguita in una unica soluzione la scelta della fase deve essere tale da garantire l’elasticità desiderata.

In ogni caso si deve prevedere la possibilità di correggere la programmazione finale dell’aspirazione di aria in caso di limitazione dell’iniezione (incapacità di erogare esattamente l’obiettivo desiderato all’istante della seconda programmazione dell’iniezione) al fine di intrappolare una massa di aria MAIRcompatibile con il combustibile limite (massimo o minimo) iniettabile e il rapporto (㮰DES) aria/carburante desiderato.

Circa la programmazione dell’iniezione occorre segnalare che l’angolo Acdi chiusura dell’iniettore 10 va scelto considerando la necessità di tenere un piccolo margine di sicurezza dall’angolo Bcdi chiusura della valvola 6 di aspirazione che in questo caso à ̈ variabile.

La filosofia del controllo dell’aspirazione di aria sopra descritto consiste sostanzialmente nel non programmare l’aspirazione di aria unicamente in una fase anticipata rispetto all’inizio della fase di aspirazione, ma di eseguire inizialmente solo una programmazione iniziale dell’aspirazione di aria; la programmazione iniziale dell’aspirazione di aria viene successivamente corretta alla fine della fase di scarico mediante la programmazione finale sia per beneficiare della maggiore precisione nella predizione della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione (in quanto può utilizzare anche la misura PM-Sdella pressione di aspirazione alla fine della fase di scarico), sia per recepire l’ultimo obiettivo di coppia motrice desiderata (e quindi di massa d’aria da aspirare) in linea con la richiesta del guidatore presente all’atto della programmazione finale (operando contestualmente anche una correzione della programmazione del carburante nei termini sopra specificati).

Grazie al fatto che la programmazione iniziale dell’aspirazione di aria viene successivamente corretta alla fine della fase di scarico mediante la programmazione finale, non à ̈ necessario che la programmazione iniziale sia estremamente precisa; in altre parole, l’errore compiuto nella programmazione iniziale viene corretto (almeno per la maggior parte) dalla programmazione finale. Quindi, il primo algoritmo di predizione che fornisce la prima predizione PPR-1della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione non deve essere raffinato e complesso, in quanto può commettere un errore elevato (ad esempio dell’ordine del ±20% contro un errore dell’ordine del ±5% degli algoritmi più raffinati e complessi) senza effetti negativi. Analogamente, anche il secondo algoritmo di predizione che fornisce la seconda predizione PPR-2della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione non deve essere raffinato e complesso (anzi, come detto in precedenza può limitarsi ad una semplice estrapolazione lineare), in quanto deve predire l’evoluzione della pressione di aspirazione per un intervallo di modesta entità (pari a 180°, cioà ̈ mezza rotazione dell’albero motore) tra la fine della fase di scarico e la fine della fase di aspirazione.

Claims (6)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1) Metodo di controllo dell’aspirazione di aria in un motore (1) a combustione interna a quattro tempi e ad accensione comandata comprendente almeno un cilindro (2), un collettore (5) di aspirazione che alimenta aria fresca al cilindro (2) attraverso almeno una valvola (6) di aspirazione, un iniettore (10) che inietta il carburante nel cilindro (2), ed un dispositivo (13) di controllo dell’attuazione della valvola (6) di aspirazione; il metodo di controllo comprende le fasi di: determinare, in una fase antecedente alla fase di aspirazione, una prima stima della massa (MAIR-DES-1) di aria desiderata da aspirare all’interno del cilindro (2) durante la fase di aspirazione; determinare, in una fase antecedente alla fase di aspirazione, una prima predizione (PPR-1) della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione mediante un primo algoritmo di predizione che utilizza precedenti misure (PM) della pressione di aspirazione; determinare, in una fase antecedente alla fase di aspirazione, una programmazione iniziale dell’aspirazione di aria in funzione della prima stima della massa (MAIR-DES-1) di aria desiderata da aspirare all’interno del cilindro (2) durante la fase di aspirazione e della prima predizione (PPR-1) della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione; controllare, fino alla fine della fase di scarico, l’aspirazione d’aria nel cilindro (2) pilotando il dispositivo (13) di controllo dell’attuazione della valvola (6) di aspirazione secondo la programmazione iniziale dell’aspirazione di aria; e determinare una misura (PM-S) della pressione di aspirazione alla fine della fase di scarico; il metodo di controllo à ̈ caratterizzato dal fatto di comprende le ulteriori fasi di: determinare, alla fine della fase di scarico, una seconda predizione (PPR-2) della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione mediante un secondo algoritmo di predizione che utilizza anche la misura (PM-S) della pressione di aspirazione alla fine della fase di scarico; determinare, alla fine della fase di scarico, una programmazione finale dell’aspirazione di aria in funzione della seconda predizione (PPR-2) della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione e della programmazione iniziale dell’aspirazione di aria; e controllare, a partire dalla fase di aspirazione, l’aspirazione d’aria nel cilindro (2) pilotando il dispositivo (13) di controllo dell’attuazione della valvola (6) di aspirazione secondo la programmazione finale dell’aspirazione di aria.
2. 2) Metodo di controllo secondo la rivendicazione 1, in cui il primo algoritmo di predizione à ̈ identico al secondo algoritmo di predizione.
3. 3) Metodo di controllo secondo la rivendicazione 1, in cui il primo algoritmo di predizione à ̈ diverso dal secondo algoritmo di predizione.
4. 4) Metodo di controllo secondo la rivendicazione 3, in cui il secondo algoritmo di predizione effettua una estrapolazione lineare di una misura (PM-E) della pressione di aspirazione alla fine della fase di espansione e di una misura (PM-S) della pressione di aspirazione alla fine della fase di scarico per determinare la seconda predizione (PPR- 2) della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione.
5. 5) Metodo di controllo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4 e comprendente l’ulteriore fase di determinare, alla fine della fase di scarico, la programmazione finale dell’aspirazione di aria in funzione della seconda predizione (PPR-2) della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione, in funzione della prima stima della massa (MAIR-DES-1) di aria desiderata da aspirare all’interno del cilindro (2) durante la fase di aspirazione, ed in funzione della programmazione iniziale dell’aspirazione di aria.
6. 6) Metodo di controllo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4 e comprendente le ulteriori fasi di: determinare, alla fine della fase di scarico, una seconda stima della massa (MAIR-DES-2) di aria desiderata da aspirare all’interno del cilindro (2) durante la fase di aspirazione; e determinare, alla fine della fase di scarico, la programmazione finale dell’aspirazione di aria in funzione della seconda predizione (PPR-2) della pressione di aspirazione durante la fase di aspirazione, in funzione della seconda stima della massa (MAIR-DES-2) di aria desiderata da aspirare all’interno del cilindro (2) durante la fase di aspirazione, ed in funzione della programmazione iniziale dell’aspirazione di aria.