ITBO20130721A1 - Metodo di controllo di un motore a combustione interna turbocompresso mediante un turbocompressore durante una fase di rilascio e/o durante una fase di cambio marcia - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“METODO DI CONTROLLO DI UN MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA TURBOCOMPRESSO MEDIANTE UN TURBOCOMPRESSORE DURANTE UNA FASE DI RILASCIO E/O DURANTE UNA FASE DI CAMBIO MARCIA”

SETTORE DELLA TECNICA

La presente invenzione è relativa ad un metodo di controllo di un motore a combustione interna turbocompresso mediante un turbocompressore durante una fase di rilascio e/o durante una fase di cambio marcia.

ARTE ANTERIORE

Come è noto, alcuni motori a combustione interna sono provvisti di un sistema di sovralimentazione a turbocompressore, il quale è in grado di aumentare la potenza sviluppata dal motore sfruttando l’entalpia dei gas di scarico per comprimere l’aria aspirata dal motore e quindi aumentare il rendimento volumetrico dell’aspirazione.

Un sistema di sovralimentazione a turbocompressore comprende un turbocompressore provvisto di una turbina, la quale è disposta lungo un condotto di scarico per ruotare ad alta velocità sotto la spinta dei gas di scarico espulsi dal motore, e di un compressore, il quale è portato in rotazione dalla turbina ed è disposto lungo il condotto di alimentazione dell’aria per comprimere l’aria aspirata dal motore.

Solitamente, quando da una condizione di coppia oppure potenza motrice modesta (bassi regimi di rotazione e velocità contenuta) si verifica una improvvisa e rapida richiesta di aumento considerevole della coppia oppure potenza motrice (cioè quando il pilota affonda decisamente il pedale dell’acceleratore ad esempio per eseguire un sorpasso) è presente un ritardo del turbo (“turbo-lag”) abbastanza evidente. Questo fenomeno conosciuto come ritardo del turbo o risposta del turbo rappresenta la tendenza dei motori dotati di turbocompressore nel mancare di risposta in potenza all'azionamento veloce del comando acceleratore ed è particolarmente fastidioso nel caso di applicazioni su vetture sportive in cui il sistema di sovralimentazione a turbocompressore consente di raggiungere prestazioni elevate. Il ritardo del turbo è causato principalmente dal momento di inerzia del rotore che si verifica in occasione di una improvvisa e rapida richiesta di maggiore coppia oppure potenza motrice, e dal fatto che il volume complessivo del circuito posto a valle del compressore deve aumentare la pressione al suo interno.

Nel corso degli anni sono state proposte diverse soluzioni per cercare di ridurre il ritardo del turbo e migliorare ulteriormente le prestazioni dei motori dotati di turbocompressore. Ad esempio, è possibile utilizzare un turbocompressore a geometria variabile oppure un turbocompressore comprendente una pluralità di turbine in una configurazione in serie o in parallelo, ecc. Tutte le soluzioni fin qui note sono però particolarmente svantaggiose in termini di costi e di ingombro complessivo.

Il ritardo del turbo è poi particolarmente evidente durante le manovre di rilascio ovvero quando il guidatore solleva il piede dal pedale acceleratore interrompendo la richiesta di coppia motrice da trasmettere alle ruote motrici e per tutto l’intervallo di tempo in cui il motore a combustione interna si trova in condizione di cut off fino alla successiva richiesta di coppia motrice.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE

Scopo della presente invenzione è fornire un metodo di controllo di un motore a combustione interna turbocompresso mediante un turbocompressore durante una fase di rilascio e/o durante una fase di cambio marcia, il quale metodo di controllo sia privo degli inconvenienti dello stato dell’arte e, in particolare, sia di facile ed economica implementazione.

Secondo la presente invenzione viene fornito un metodo di controllo di un motore a combustione interna turbocompresso mediante un turbocompressore durante una fase di rilascio e/o durante una fase di cambio marcia 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 è una vista schematica di un motore a combustione interna sovralimentato mediante un turbocompressore e provvisto di una unità di controllo che implementa il metodo di controllo oggetto della presente invenzione;

- la figura 2 è un grafico che illustra l’andamento di alcune grandezze caratteristiche in una prima forma di attuazione del metodo di controllo oggetto della presente invenzione;

- la figura 3 è un grafico che illustra l’andamento di alcune grandezze caratteristiche in una seconda forma di attuazione del metodo di controllo oggetto della presente invenzione.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE

Nella figura 1, con il numero 1 è indicato nel suo complesso un motore a combustione interna sovralimentato mediante un sistema 2 di sovralimentazione a turbocompressore.

Il motore 1 a combustione interna comprende quattro cilindri 3, ciascuno dei quali è collegato ad un collettore 4 di aspirazione tramite almeno una rispettiva valvola di aspirazione (non illustrata) e ad un collettore 5 di scarico tramite almeno una rispettiva valvola di scarico (non illustrata). Il collettore 4 di aspirazione riceve aria fresca (cioè aria proveniente dall’ambiente esterno) attraverso un condotto 6 di aspirazione, il quale è provvisto di un filtro 7 aria ed è regolato da una valvola 8 a farfalla. Lungo il condotto 6 di aspirazione è disposto un intercooler 9 avente la funzione di raffreddare l’aria aspirata. Al collettore 5 di scarico è collegato un condotto 10 di scarico che alimenta i gas di scarico prodotti dalla combustione ad un sistema di scarico, il quale emette i gas prodotti dalla combustione nell’atmosfera e comprende normalmente almeno un catalizzatore 11 ed almeno un silenziatore (non illustrato) disposto a valle del catalizzatore 11.

Il sistema 2 di sovralimentazione del motore 1 a combustione interna comprende un turbocompressore 12 provvisto di una turbina 13, che è disposta lungo il condotto 10 di scarico per ruotare ad alta velocità sotto l’azione dei gas di scarico espulsi dai cilindri 3, ed un compressore 14, il quale è disposto lungo il condotto 6 di aspirazione ed è collegato meccanicamente alla turbina 13 per venire trascinato in rotazione dalla turbina 13 stessa così da aumentare la pressione dell’aria alimentata nel condotto 6 di alimentazione.

Lungo il condotto 10 di scarico è previsto un condotto 15 di bypass, il quale è collegato in parallelo alla turbina 13 in modo da presentare le proprie estremità collegate a monte e a valle della turbina 13 stessa; lungo il condotto 15 di bypass è disposta una valvola 16 wastegate, la quale è atta a regolare la portata dei gas di scarico che fluiscono attraverso il condotto 15 di bypass ed è controllata da un attuatore 17 pneumatico. Lungo il condotto 6 di aspirazione è previsto un condotto 18 di bypass, il quale è collegato in parallelo al compressore 14 in modo da presentare le proprie estremità collegate a monte e a valle del compressore 14 stesso; lungo il condotto 18 di bypass è disposta una valvola 19 Poff, la quale è atta a regolare la portata dell’aria che fluisce attraverso il condotto 18 di bypass ed è pilotata da un attuatore 20 elettrico.

Il motore 1 a combustione interna è controllato da una centralina 21 elettronica di controllo, la quale sovrintende al funzionamento di tutte le componenti del motore 1 a combustione interna tra le quali il sistema 2 di sovralimentazione. In particolare, la centralina 21 elettronica di controllo pilota gli attuatori 17 e 20 della valvola 16 wastegate e della valvola 19 Poff. La centralina 21 elettronica di controllo è collegata a dei sensori 22 che misurano la temperatura e la pressione lungo il condotto 6 di aspirazione a monte del compressore 14, a dei sensori 23 che misurano la temperatura e la pressione lungo il condotto 6 di aspirazione a monte della valvola 8 a farfalla e a dei sensori 24 che misurano la temperatura e la pressione all’interno del collettore 4 di aspirazione. Inoltre, la centralina 21 elettronica di controllo è collegata ad un sensore 25 che misura la posizione angolare (e quindi la velocità di rotazione) di un albero motore del motore 1 a combustione interna ed un sensore 26 che misura la fase delle valvole di aspirazione e/o di scarico.

Tipicamente, il passaggio di aria dal collettore 4 di aspirazione direttamente nel condotto 10 di scarico è realizzato mediante una opportuna fasatura delle valvole di aspirazione (non illustrate) che collegano ciascun cilindro 3 al collettore 4 di aspirazione e delle valvole di scarico (non illustrate) che collegano ciascun cilindro 3 al collettore 5 di scarico per consentire il passaggio di aria fresca direttamente dal collettore 4 di aspirazione al collettore 5 di scarico e quindi nel condotto 10 di scarico del motore 1 a combustone interna.

Appare evidente che l’attuazione delle valvole di aspirazione (non illustrate) che collegano ciascun cilindro 3 al collettore 4 di aspirazione e delle valvole di scarico (non illustrate) che collegano ciascun cilindro 3 al collettore 5 di scarico può essere realizzata mediante un attuatore di tipo noto, come ad esempio un attuatore di tipo VVT (Variable Valve Timing), oppure ancora con un attuatore camless elettromagnetico oppure elettroidraulico.

Viene di seguito descritta, la strategia di controllo implementata dalla centralina 21 elettronica di controllo durante una manovra di rilascio e fino alla successiva richiesta di coppia C motrice.

La centralina 21 elettronica di controllo è configurata per riconoscere una fase di rilascio ovvero per verificare la condizione in cui il guidatore solleva il piede dal pedale acceleratore interrompendo la richiesta di coppia C motrice da trasmettere alle ruote motrici.

In particolare, all’interno della centralina 21 elettronica di controllo è memorizzato un indicatore (oppure flag) di rilascio, indicato con FLGRIL, che in sostanza identifica quando è in corso una manovra di rilascio.

In particolare, l’indicatore FLGRILdi rilascio risulta abilitato per tutta la durata della manovra di rilascio fino alla successiva richiesta di coppia C motrice.

L’indicatore FLGRILdi rilascio è normalmente disabilitato.

Secondo una prima variante, affinché la centralina 21 elettronica di controllo abiliti l’indicatore FLGRILdi rilascio deve essere verificata la seguente condizione:

dCobj< TV1[1]

dCobj:derivata prima nel tempo della coppia Cobjmotrice obiettivo; e

TV1: valore di soglia.

In cui, il valore TV1di soglia è determinato in una fase preliminare di settaggio e messa a punto, è preferibilmente costante e minore di zero.

Una volta che la centralina 21 elettronica di controllo ha abilitato l’indicatore FLGRILdi rilascio, per disabilitare l’indicatore FLGRILdi rilascio stesso, deve essere verificata la seguente condizione:

Cobj> TV2[2]

Cobj:coppia motrice obiettivo; e

TV2: valore di soglia.

In cui, il valore TV2di soglia è determinato in una fase preliminare di settaggio e messa a punto, è preferibilmente costante e maggiore di zero.

Secondo una seconda variante, affinché la centralina 21 elettronica di controllo abiliti l’indicatore FLGRILdi rilascio devono essere verificate entrambe le seguenti condizioni:

(dCobj< TV1) AND(dPP < TV3) [3]

dCobj:derivata prima nel tempo della coppia Cobjmotrice obiettivo;

dPP:derivata prima nel tempo della posizione del pedale acceleratore;

TV1: valore di soglia;e

TV3: valore di soglia.

In cui, il valore TV1di soglia e il valore TV3di soglia sono determinati in una fase preliminare di settaggio e messa a punto, sono preferibilmente costanti e minori di zero.

Una volta che la centralina 21 elettronica di controllo ha abilitato l’indicatore FLGRILdi rilascio, per disabilitare l’indicatore FLGRILdi rilascio stesso, deve essere verificata una delle seguenti condizioni:

(Cobj> TV2) OR ((PP > TV4) AND (dPP > TV5)) [4]

Cobj:coppia motrice obiettivo;

PP:posizione del pedale acceleratore;

dPP:derivata prima nel tempo della posizione del pedale acceleratore;

TV2: valore di soglia;

TV4: valore di soglia;e

TV5: valore di soglia.

In cui, il valore TV2di soglia, il valore TV4di soglia e il valore TV5di soglia sono determinati in una fase preliminare di settaggio e messa a punto, sono preferibilmente costanti e maggiori di zero.

La verifica sulla posizione PP del pedale acceleratore e sulla derivata dPP prima nel tempo della posizione del pedale acceleratore consente di evitare che dei piccoli e rapidi colpetti del guidatore sul pedale acceleratore possano portare ad una erronea ed indesiderata disabilitazione dell’indicatore FLGRILdi rilascio quando, in realtà, ci si trova ancora nella fase di rilascio.

Secondo una terza variante, affinché la centralina 21 elettronica di controllo abiliti l’indicatore FLGRILdi rilascio devono essere verificate tutte le seguenti condizioni:

(dCobj< TV1) AND(dPP < TV3) AND(Cobj> f(V)) [5] dCobj:derivata prima nel tempo della coppia Cobjmotrice obiettivo;

Cobj:coppia motrice obiettivo;

V: velocità del veicolo;

dPP:derivata prima nel tempo della posizione del pedale acceleratore;

TV1: valore di soglia;e

TV3: valore di soglia.

In cui, il valore TV1di soglia e il valore TV3di soglia sono determinati in una fase preliminare di settaggio e messa a punto, sono preferibilmente costanti e minori di zero.

Una volta che la centralina 21 elettronica di controllo ha abilitato l’indicatore FLGRILdi rilascio, per disabilitare l’indicatore FLGRILdi rilascio stesso, deve essere verificata una delle seguenti condizioni:

(Cobj> TV2) OR ((PP > TV4) AND (dPP > TV5)) [6]

Cobj:coppia motrice obiettivo;

PP:posizione del pedale acceleratore;

dPP:derivata prima nel tempo della posizione del pedale acceleratore;

TV2: valore di soglia;

TV4: valore di soglia;e

TV5: valore di soglia.

In cui, il valore TV2di soglia, il valore TV4di soglia e il valore TV5di soglia sono determinati in una fase preliminare di settaggio e messa a punto, sono preferibilmente costanti e maggiori di zero.

In questo caso, l’ulteriore verifica sulla coppia Cobjmotrice obiettivo che deve essere maggiore di un valore determinato in funzione della velocità del veicolo stesso, consente di escludere una indesiderata abilitazione dell’indicatore FLGRILdi rilascio in condizioni di bassi carichi.

Secondo una preferita variante, una volta che la centralina 21 elettronica di controllo ha abilitato l’indicatore FLGRILdi rilascio, la centralina 21 elettronica di controllo stessa è configurata per comandare il motore 1 a combustione interna in modo da gestire una riserva di sovralimentazione che consente di ottimizzare le prestazioni del motore 1 a combustione interna stesso. In sostanza, si mantiene una pressione Pobjdi sovralimentazione effettiva superiore alla pressione Pmindi sovralimentazione obiettivo minima in grado di garantire il carico obiettivo.

In dettaglio, la centralina 21 elettronica di controllo è configurata per determinare un valore di pressione Pmindi sovralimentazione obiettivo minima ed un valore di pressione Pmaxdi sovralimentazione obiettivo massima, che garantiscano il carico obiettivo, ossia la massa di aria necessaria al motore 1 a combustione interna per generare la coppia Cobjmotrice obiettivo.

La differenza fra il valore di pressione Pmaxdi sovralimentazione obiettivo massima ed il valore di pressione Pmindi sovralimentazione obiettivo minima definisce una riserva RDSmaxdi sovralimentazione massima.

La pressione Pobjdi sovralimentazione effettiva è mantenuta superiore alla pressione Pmindi sovralimentazione obiettivo minima e pari ad un valore compreso all’interno dell’intervallo di valori definito dalla riserva RDSmaxdi sovralimentazione massima.

Per questo motivo, è possibile definire una riserva RDS di sovralimentazione effettiva, che è pari alla differenza algebrica fra la pressione Pobjdi sovralimentazione effettiva e la pressione Pmindi sovralimentazione obiettivo minima.

L’ampiezza della riserva RDS di sovralimentazione effettiva può essere determinata in funzione di una pluralità di obiettivi. In particolare, è possibile ipotizzare di voler ottimizzare alternativamente uno dei seguenti obiettivi oppure una loro combinazione:

- l’efficienza globale del motore 1 a combustione interna e del turbocompressore 12 (vale a dire ottimizzare il consumo csspecifico globale del motore 1 a combustione interna);

- il consumo csspecifico per ciascun punto motore; - l’accelerazione del motore 1 a combustione interna; - la riduzione del ritardo del turbocompressore 12 (fenomeno noto anche come “turbo lag”);

- la gestione dell’energia in caso sia presente anche una macchina elettrica (non illustrata) connessa al turbocompressore 12.

Inoltre, l’ampiezza della riserva RDS di sovralimentazione effettiva è variabile in funzione di pluralità di parametri, quali ad esempio: la posizione del manettino che determina la modalità di funzionamento scelta dal pilota, il punto del circuito o della strada che si sta percorrendo, lo stato di riempimento del serbatoio, differenza fra la massima coppia Cmax erogabile dal motore 1 a combustione interna e la coppia Cobjmotrice obiettivo. Alcuni di questi parametri possono essere determinati in una fase preliminare di settaggio e messa a punto della centralina 21 elettronica di controllo mentre altri parametri possono essere determinati, durante la guida, dal pilota del veicolo.

Per generare una pressione Pobjdi sovralimentazione effettiva superiore alla pressione Pmindi sovralimentazione obiettivo minima in grado di garantire il carico obiettivo è necessario degradare l’anticipo di accensione attuato dal motore 1 a combustione interna per i cilindri 3 ed aumentare la massa di aria in ingresso al motore 1 a combustione interna. La riserva RDS di sovralimentazione effettiva (ovvero quando la pressione Pobjdi sovralimentazione effettiva è mantenuta superiore alla pressione Pmindi sovralimentazione obiettivo minima) consente quindi di aumentare la portata totale dei gas allo scarico (per effetto dell’incremento della massa di aria in ingresso al motore 1 a combustione interna) e l’entalpia dei gas allo scarico (per effetto dell’aumento di temperatura dei gas di scarico stesso dovuto alla degradazione degradare dell’anticipo di accensione attuato dal motore 1 a combustione interna per i cilindri 3) e serve per facilitare la sovralimentazione in condizioni di portata ridotta (ad esempio durante una fase di rilascio).

La centralina 21 elettronica di controllo è inoltre configurata per riconoscere una sotto-fase (compresa all’interno della fase di rilascio) in cui è possibile disattivare in cascata i cilindri 3 come meglio descritto nella trattazione che segue.

In particolare, all’interno della centralina 21 elettronica di controllo è memorizzato un indicatore (oppure flag) di disattivazione dei cilindri 3, indicato con FLGSCAV, che in sostanza identifica la condizione in cui il motore 1 a combustione interna presenta un numero di cilindri 3 disattivati come meglio descritto nella trattazione che segue.

L’indicatore FLGSCAVdi disattivazione dei cilindri 3 è normalmente disabilitato.

Secondo una prima variante, affinché la centralina 21 elettronica di controllo abiliti l’indicatore FLGSCAVdi disattivazione dei cilindri 3 devono essere verificate tutte la seguenti condizioni:

FLGRIL= TRUE AND [CUTOFF = TRUE OR (N/(N- Ns) * QACobj<= QACMAXstim+ ∆)] [7]

FLGRIL: indicatore di rilascio;

CUTOFF: indicatore (oppure flag) della condizione in cui il motore 1 a combustione interna si trova in cut off, ossia senza generazione di coppia motrice (positiva);

N: numero di cilindri 3;

Ns:numero di cilindri 3 che non generano in combustione la coppia Cobjmotrice obiettivo e sono azionati solo per aspirare una massa di aria;

QACobj: massa di aria obiettivo per ciascun cilindro 3 per fornire la coppia Cobjmotrice obiettivo alle ruote motrici, nel caso in cui i cilindri 3 siano tutti impegnati nella combustione della rispettiva massa di aria obiettivo, sostanzialmente nelle condizioni di massimo anticipo, ossia con i rendimenti di combustione migliori ;

QACMAXstim: massa di aria massima per ciascun cilindro 3 nelle condizioni attuali di pressione del collettore 4 di aspirazione, temperatura nel collettore 4 di aspirazione, ecc; e

∆: valore di tolleranza.

Una volta che la centralina 21 elettronica di controllo ha abilitato l’indicatore FLGSCAVdi disattivazione dei cilindri 3, per disabilitare l’indicatore FLGSCAVdi disattivazione dei cilindri 3 stesso, è sufficiente che sia verificata una delle due condizioni che seguono:

FLGRIL= FALSE AND (CUTOFF = FALSE OR (N/(N- Ns) * QACobj> QACMAXstim+ ∆)] [8]

FLGRIL: indicatore di rilascio;

CUTOFF: indicatore (oppure flag) della condizione in cui il motore 1 a combustione interna si trova in cut off;

N: numero di cilindri 3;

QACobj: massa di aria obiettivo per ciascun cilindro 3 per fornire la coppia Cobjmotrice obiettivo alle ruote motrici, nel caso in cui i cilindri 3 siano tutti impegnati nella combustione della rispettiva massa di aria obiettivo;

QACMAXstim: massa di aria massima per ciascun cilindro 3; e

∆: valore di tolleranza.

Secondo una preferita variante, una volta che la centralina 21 elettronica di controllo ha abilitato l’indicatore FLGSCAVdi disattivazione dei cilindri 3, la centralina 21 elettronica di controllo stessa è configurata per comandare il motore 1 a combustione interna in modo da aumentare la portata massica e volumetrica di aria e/o gas di scarico che attraversano il compressore 14 e la turbina 13, rispetto alla portata di aria effettivamente utilizzata dal motore 1 a combustione interna sovralimentato nella combustione per generare la potenza desiderata.

Per implementare la suddetta strategia di controllo, la centralina 21 elettronica di controllo è predisposta per differenziare la gestione dei cilindri 3, in particolare, per differenziare la portata di aria aspirata e aria intrappolata da ciascun cilindro 3, e per differenziare la modalità di funzionamento.

La strategia prevede di generare la coppia Cobjmotrice obiettivo solo con una parte dei cilindri 3 in combustione, mentre i rimanenti cilindri 3 aspirano quanto più aria possibile. Ad esempio, in un motore 1 a combustione interna sovralimentato con quattro cilindri 3, è prevista una configurazione, di seguito indicata configurazione di lavaggio o scavenging, in cui due cilindri 3 sono attivi e realizzano la coppia Cobjmotrice obiettivo aspirando una massa di aria che è superiore alla massa di aria che aspirerebbero in condizioni di funzionamento normali (vale a dire nel caso in cui fossero attivi tutti i quattro cilindri 3, di seguito indicata configurazione normale). I rimanenti due cilindri 3 non sono attivi e vengono comandati per aspirare il massimo dell’aria, ma non sono coinvolti nella iniezione e nella combustione.

In un motore 1 a combustione interna sovralimentato del tipo fin qui descritto sono compresi un numero N di cilindri 3, di cui Narappresenta il numero di cilindri 3 attivi in combustione che generano la coppia Cobjmotrice obiettivo mentre con Nsè indicato il numero di rimanenti cilindri 3 che non generano in combustione la coppia Cobjmotrice obiettivo e sono azionati solo per aspirare una massa di aria. Secondo una preferita variante, sia il numero N di cilindri 3, sia il numero Nadi cilindri 3 attivi in combustione sono pari e opportunamente in fase per limitare le oscillazioni e le vibrazioni che vengono trasmesse all’albero motore.

Una volta che la centralina 21 elettronica di controllo ha abilitato l’indicatore FLGSCAVdi disattivazione dei cilindri 3, la centralina 21 elettronica di controllo stessa è configurata quindi per comandare il motore 1 a combustione interna in modo che un numero Nadi cilindri 3 attivi generi tutta la coppia Cobjmotrice obiettivo aspirando la massa QACMAXstimdi aria massima per ciascuno dei cilindri 3 del numero Nadi cilindri 3 attivi. La centralina 21 elettronica di controllo stessa è configurata inoltre per comandare il motore 1 a combustione interna in modo che il numero Nsdi cilindri 3 non attivi in combustione aspirino una quantità di aria, preferibilmente la massima quantità di aria possibile. Appare evidente che, risulta semplice differenziare il comportamento per ciascun cilindro 3 dal momento che il passaggio di aria dal collettore 4 di aspirazione direttamente nel condotto 10 di scarico è realizzato mediante una opportuna fasatura delle valvole di aspirazione (non illustrate) che collegano ciascun cilindro 3 al collettore 4 di aspirazione e delle valvole di scarico (non illustrate) che collegano ciascun cilindro 3 al collettore 5 di scarico.

Secondo quanto meglio illustrato nella figura 2, la coppia Cobjmotrice obiettivo ha chiaramente un andamento decrescente al passare del tempo durante la fase di rilascio. In altre parole, la coppia Cobjmotrice obiettivo si riduce progressivamente durante la fase di rilascio fino a raggiungere il valore minimo quando il motore 1 a combustione interna si trova in cut off.

Nella figura 2, il punto indicato con A rappresenta l’istante in cui viene abilitato l’indicatore FLGRILdi rilascio; il punto indicato con B rappresenta l’istante in cui viene abilitato l’indicatore FLGSCAVche abilita il “lavaggio virtuale” del motore 1 a combustione interna con i cilindri 3 disattivati, di disattivazione dei cilindri 3 e il motore 1 a combustione interna presenta un numero Nadi cilindri 3 attivi in combustione per generare tutta la coppia Cobjmotrice obiettivo aspirando sostanzialmente (ovvero a meno di una soglia di tolleranza) la massa QACMAXstimdi aria massima per ciascuno dei cilindri 3 del numero Nadi cilindri 3 attivi; il numero Nsdi cilindri 3 non attivi in combustione sono coinvolti in modo da aspirare una quantità di aria, preferibilmente la massima quantità QACMAXstimdi aria possibile. Il punto indicato con C rappresenta l’istante in cui viene abilitato l’indicatore CUTOFF della condizione in cui il motore 1 a combustione interna si trova in cut off e il motore 1 a combustione interna presenta un numero Nadi cilindri 3 attivi in combustione che è pari a zero, ovvero il numero N di cilindri 3 è comandato per aspirare una quantità di aria, preferibilmente la massima quantità di aria possibile (in altre parole ancora, il numero Nsdi cilindri 3 non attivi in combustione è, in questo caso, pari a N ovvero al numero N di cilindri 3); il punto indicato con D rappresenta l’istante in cui viene disabilitato l’indicatore FLGRILdi rilascio, in cui viene disabilitato l’indicatore FLGSCAVdi disattivazione dei cilindri 3 e in cui viene disabilitato l’indicatore CUTOFF della condizione in cui il motore 1 a combustione interna si trova in cut off. In sostanza, il punto indicato con D rappresenta una ripresa, ovvero una nuova richiesta di coppia C motrice.

Nell’intervallo di tempo compreso fra i punti A e B nella figura 2 (ovvero fra l’istante in cui viene abilitato l’indicatore FLGRILdi rilascio e l’istante in cui viene abilitato l’indicatore FLGSCAVdi disattivazione dei cilindri 3 e il motore 1 a combustione interna presenta un numero Nadi cilindri 3 attivi in combustione che è minore del numero N di cilindri 3 per generare tutta la coppia Cobjmotrice obiettivo aspirando la massa QACMAXstimdi aria massima per ciascuno dei cilindri 3 del numero Nadi cilindri 3 attivi) la centralina 21 elettronica di controllo stessa è configurata per comandare il motore 1 a combustione interna in modo da generare una riserva di coppia C motrice. In sostanza, il motore 1 a combustione interna viene comandato nell’intervallo compreso fra i punti A e B in modo da degradare l’anticipo di accensione attuato dal motore 1 a combustione interna stesso per i cilindri 3 e aumentare la quantità di aria aspirata. In questo modo, viene di conseguenza aumentata anche la portata totale dei gas allo scarico e viene aumentata anche l’entalpia della portata totale dei gas allo scarico per effetto del degrado dell’anticipo di accensione attuato dal motore 1 a combustione interna.

Nell’intervallo di tempo compreso fra i punti B e C nella figura 2, ovvero fra l’istante in cui viene abilitato l’indicatore FLGSCAVdi disattivazione dei cilindri 3 e il motore 1 a combustione interna presenta un numero Nadi cilindri 3 attivi in combustione che è inferiore al numero N di cilindri 3 (per generare tutta la coppia Cobjmotrice obiettivo aspirando la massa QACMAXstimdi aria massima per ciascuno dei cilindri 3 del numero Nadi cilindri 3 attivi) e l’istante in cui viene abilitato l’indicatore CUTOFF della condizione in cui il motore 1 a combustione interna si trova in cut off, il numero Nadi cilindri 3 attivi è via via decrescente. Si passa infatti da un valore massimo (nell’istante indicato con B) del numero Nadi cilindri 3 attivi, ad un valore minimo (nell’istante indicato con C, ma si mantiene costante per tutto l’intervallo di tempo compreso fra i punti C e D) in cui numero il Nadi cilindri 3 attivi in combustione è pari a zero.

Viceversa, nell’intervallo di tempo compreso fra i punti B e C nella figura 2, ovvero fra l’istante in cui viene abilitato l’indicatore FLGSCAVdi disattivazione dei cilindri 3 e il motore 1 a combustione interna presenta un numero Nadi cilindri 3 attivi in combustione inferiore al numero N di cilindri 3 (per generare tutta la coppia Cobjmotrice obiettivo aspirando la massa QACMAXstimdi aria massima per ciascuno dei cilindri 3 del numero Nadi cilindri 3 attivi) e l’istante in cui viene abilitato l’indicatore CUTOFF della condizione in cui il motore 1 a combustione interna si trova in cut off, il numero Nsdi cilindri 3 non attivi in combustione è via via crescente. Si passa infatti da un valore minimo (nell’istante indicato con B) del numero Nsdi cilindri 3 non attivi in combustione, ad un valore massimo (nell’istante indicato con C, ma si mantiene costante per tutto l’intervallo di tempo compreso fra i punti C e D) in cui numero il Nsdi cilindri 3 non attivi in combustione è pari al numero N di cilindri 3.

Nell’intervallo di tempo compreso fra i punti B e C nella figura 2, i cilindri 3 vengono quindi disattivati in funzione della coppia Cobjmotrice obiettivo; ovvero, la centralina 21 elettronica di controllo è configurata per far sì che il numero Nadi cilindri 3 attivi sia comunque sempre in grado di fornire la coppia Cobjmotrice obiettivo alle ruote motrici.

In altre parole ancora, nell’intervallo di tempo compreso fra i punti B e C nella figura 2, i cilindri 3 vengono quindi disattivati in cascata facendo si che il numero Nadi cilindri 3 attivi sia comunque sempre in grado di fornire la coppia Cobjmotrice obiettivo alle ruote motrici. Nell’intervallo di tempo compreso fra i punti B e C nella figura 2, ad una riduzione della coppia Cobjmotrice obiettivo richiesta alle ruote motrici corrisponde anche una progressiva riduzione del numero Nadi cilindri 3 attivi.

A partire dall’istante (indicato con D nella figura 2) in cui viene disabilitato l’indicatore FLGRILdi rilascio, in cui viene disabilitato l’indicatore FLGSCAVdi disattivazione dei cilindri 3 e in cui viene disabilitato l’indicatore CUTOFF della condizione in cui il motore 1 a combustione interna si trova in cut off a seguito di una richiesta di coppia C motrice, il numero Nsdi cilindri 3 non attivi in combustione comincia a ridursi ed il numero Nadi cilindri 3 attivi comincia ad aumentare (in alcuni casi può essere già da subito pari a N ovvero al numero N di cilindri 3 nel caso di una richiesta di coppia C motrice piuttosto elevata) per realizzare la coppia Cobjmotrice obiettivo.

Nell’intervallo compreso fra C e D, ovvero fra l’istante in cui viene abilitato l’indicatore CUTOFF della condizione in cui il motore 1 a combustione interna si trova in cut off e il motore 1 a combustione interna presenta un numero Nadi cilindri 3 attivi in combustione che è pari a zero e l’istante in cui viene disabilitato l’indicatore FLGRILdi rilascio, in cui viene disabilitato l’indicatore FLGSCAVdi disattivazione dei cilindri 3 e in cui viene disabilitato l’indicatore CUTOFF della condizione in cui il motore 1 a combustione interna si trova in cut off, la coppia Cobjmotrice obiettivo presenta il valore minimo ed è pari alla coppia Cfrictiondi attrito e pompaggio.

Nell’intervallo compreso fra B e D, ovvero fra l’istante in cui viene abilitato l’indicatore FLGSCAVdi disattivazione dei cilindri 3 e il motore 1 a combustione interna presenta un numero Nadi cilindri 3 attivi in combustione inferiore al numero N di cilindri 3 (per generare tutta la coppia Cobjmotrice obiettivo aspirando la massa QACMAXstimdi aria massima per ciascuno dei cilindri 3 del numero Nadi cilindri 3 attivi) e l’istante in cui in cui viene disabilitato l’indicatore FLGRILdi rilascio, in cui viene disabilitato l’indicatore FLGSCAVdi disattivazione dei cilindri 3 e in cui viene disabilitato l’indicatore CUTOFF della condizione in cui il motore 1 a combustione interna si trova in cut off a seguito di una richiesta di coppia C motrice, il motore 1 a combustione interna viene comandato nella cosiddetta “configurazione scavenging” oppure di lavaggio dei cilindri 3, in cui un numero Nadi cilindri 3 attivi per l’iniezione e la combustione via via decrescente genera la coppia Cobjmotrice totale ed un numero Nsdi cilindri 3 non attivi per l’iniezione e la combustione via via crescente aspira una massa di aria, preferibilmente la massima quantità di aria possibile fino al termine della fase di rilascio del motore 1 a combustione interna sovralimentato.

Secondo varianti fra loro alternative, la valvola 16 wastegate, che è atta a regolare la portata dei gas di scarico che fluiscono attraverso il condotto 15 di bypass, può essere comandata dinamicamente; oppure la valvola 16 wastegate è comandata chiusa per massimizzare la potenza in turbina 13, ovvero la velocità di rotazione del turbocompressore 12; oppure la valvola 16 wastegate è comandata ad un valore intermedio e, preferibilmente, costante di chiusura compreso fra lo 0 ed il 100%.

Nell’istante (indicato con D nella figura 2) in cui viene disabilitato l’indicatore FLGRILdi rilascio, in cui viene disabilitato l’indicatore FLGSCAVdi disattivazione dei cilindri 3 e in cui viene disabilitato l’indicatore CUTOFF della condizione in cui il motore 1 a combustione interna si trova in cut off a seguito di una richiesta di coppia C motrice, il numero Nadi cilindri 3 attivi è nuovamente diverso da zero (e comunque minore o uguale al numero N di cilindri 3) per realizzare la coppia Cobjmotrice obiettivo, la valvola 19 Poff, la quale è atta a regolare la portata dell’aria che fluisce attraverso il condotto 18 di bypass, è comandata chiusa per un intervallo ∆t di tempo di durata prestabilita e, preferibilmente, costante. In particolare, la durata dell’intervallo ∆t di tempo viene determinato in una fase preliminare di settaggio e messa a punto della centralina 21 di controllo.

Secondo una variante, la valvola 19 Poff atta a regolare la portata dell’aria che fluisce attraverso il condotto 18 di bypass, è comandata chiusa per tutta la fase di rilascio ovvero nell’intervallo di tempo compreso fra gli istanti A e D indicati nella figura 2, ovvero per tutto il tempo in cui risulta abilitato l’indicatore FLGRILdi rilascio e, in aggiunta, per un ulteriore intervallo ∆t di tempo di durata prestabilita e, preferibilmente, costante a partire dall’istante D in cui viene disabilitato l’indicatore FLGRILdi rilascio. In particolare, la durata dell’intervallo ∆t di tempo viene determinato in una fase preliminare di settaggio e messa a punto della centralina 21 di controllo.

Secondo una preferita variante, quando viene abilitato l’indicatore FLGSCAVdi disattivazione dei cilindri 3 viene disabilitato dalla centralina 21 di controllo, ove presente, il controllo in closed-lood realizzato sul titolo della miscela di gas allo scarico mediante una sonda lambda.

Secondo una preferita variante, quando viene abilitato l’indicatore FLGSCAVdi disattivazione dei cilindri 3 viene disabilitato dalla centralina 21 di controllo, ove presente, anche la diagnosi degli eventuali fenomeni di errate combustioni (misfire).

Viene di seguito descritta, la strategia di controllo implementata dalla centralina 21 elettronica di controllo durante una manovra di rilascio e fino alla successiva richiesta di coppia C motrice nel caso in cui, secondo una ulteriore variante, il veicolo sia provvisto di un motore 1 a combustione interna secondo la trattazione che precede e di un cambio meccanico servoassistito o cambio manuale robotizzato (meglio noto come AMT – Automated Manual Trasmission) oppure di un cambio manuale.

La centralina 21 elettronica di controllo è configurata per riconoscere una fase di rilascio ovvero per verificare la condizione in cui il guidatore solleva il piede dal pedale acceleratore interrompendo la richiesta di coppia C motrice da trasmettere alle ruote motrici. In particolare, all’interno della centralina 21 elettronica di controllo è memorizzato un indicatore (oppure flag) di rilascio, indicato con FLGRIL, che in sostanza identifica quando è in corso una manovra di rilascio.

In particolare, l’indicatore FLGRILdi rilascio risulta abilitato per tutta la durata della manovra di rilascio fino alla successiva richiesta di coppia C motrice.

L’indicatore FLGRILdi rilascio è normalmente disabilitato.

Secondo una prima variante, affinché la centralina 21 elettronica di controllo abiliti l’indicatore FLGRILdi rilascio deve essere verificata una delle seguenti condizioni:

dCobj< TV1OR FLGGEAR_SHIFT= TRUE [9]

dCobj:derivata prima nel tempo della coppia Cobjmotrice obiettivo;

TV1: valore di soglia; e

FLGGEAR_SHIFT: indicatore della fase di cambio marcia che verrà meglio descritto in seguito.

In cui, il valore TV1di soglia è determinato in una fase preliminare di settaggio e messa a punto, è preferibilmente costante e minore di zero. Ed in cui, l’indicatore FLGGEAR_SHIFTdella fase di cambio marcia viene abilitato e disabilitato dalla centralina 21 di controllo in funzione del cambio meccanico servoassistito o cambio manuale robotizzato o cambio manuale.

Una volta che la centralina 21 elettronica di controllo ha abilitato l’indicatore FLGRILdi rilascio, per disabilitare l’indicatore FLGRILdi rilascio stesso, deve essere verificata la seguente condizione:

Cobj> TV2[10]

Cobj:coppia motrice obiettivo; e

TV2: valore di soglia.

In cui, il valore TV2di soglia è determinato in una fase preliminare di settaggio e messa a punto, è preferibilmente costante e maggiore di zero.

Secondo una seconda variante, affinché la centralina 21 elettronica di controllo abiliti l’indicatore FLGRILdi rilascio deve essere verificata una delle seguenti condizioni:

((dCobj< TV1) AND(dPP < TV3)) OR FLGGEAR_SHIFT= TRUE [11] dCobj:derivata prima nel tempo della coppia Cobjmotrice obiettivo;

dPP:derivata prima nel tempo della posizione del pedale acceleratore;

FLGGEAR_SHIFT: indicatore della fase di cambio marcia; TV1: valore di soglia;e

TV3: valore di soglia.

In cui, il valore TV1di soglia e il valore TV3di soglia sono determinati in una fase preliminare di settaggio e messa a punto, sono preferibilmente costanti e minori di zero. Ed in cui, l’indicatore FLGGEAR_SHIFTdella fase di cambio marcia viene abilitato e disabilitato dalla centralina 21 di controllo in funzione del cambio meccanico servoassistito o cambio manuale robotizzato p cambio manuale.

Una volta che la centralina 21 elettronica di controllo ha abilitato l’indicatore FLGRILdi rilascio, per disabilitare l’indicatore FLGRILdi rilascio stesso, deve essere verificata una delle seguenti condizioni:

(Cobj> TV2) OR ((PP > TV4) AND (dPP > TV5)) [12]

Cobj:coppia motrice obiettivo;

PP:posizione del pedale acceleratore;

dPP:derivata prima nel tempo della posizione del pedale acceleratore;

TV2: valore di soglia;

TV4: valore di soglia;e

TV5: valore di soglia.

In cui, il valore TV2di soglia, il valore TV4di soglia e il valore TV5di soglia sono determinati in una fase preliminare di settaggio e messa a punto, sono preferibilmente costanti e maggiori di zero.

Secondo una terza variante, affinché la centralina 21 elettronica di controllo abiliti l’indicatore FLGRILdi rilascio deve essere verificata una delle seguenti condizioni:

((dCobj< TV1) AND(dPP < TV3) AND(Cobj> f(V))) OR FLGGEAR_SHIFT= TRUE [13]

dCobj:derivata prima nel tempo della coppia Cobjmotrice obiettivo;

Cobj:coppia motrice obiettivo;

V: velocità del veicolo;

dPP:derivata prima nel tempo della posizione del pedale acceleratore;

FLGGEAR_SHIFT: indicatore della fase di cambio marcia; TV1: valore di soglia;e

TV3: valore di soglia.

In cui, il valore TV1di soglia e il valore TV3di soglia sono determinati in una fase preliminare di settaggio e messa a punto, sono preferibilmente costanti e minori di zero. Ed in cui, l’indicatore FLGGEAR_SHIFTdella fase di cambio marcia viene abilitato e disabilitato dalla centralina 21 di controllo in funzione del cambio meccanico servoassistito o cambio manuale robotizzato o cambio manuale.

Una volta che la centralina 21 elettronica di controllo ha abilitato l’indicatore FLGRILdi rilascio, per disabilitare l’indicatore FLGRILdi rilascio stesso, deve essere verificata una delle seguenti condizioni:

(Cobj> TV2) OR ((PP > TV4) AND (dPP > TV5)) [14]

Cobj:coppia motrice obiettivo;

PP:posizione del pedale acceleratore;

dPP:derivata prima nel tempo della posizione del pedale acceleratore;

TV2: valore di soglia;

TV4: valore di soglia;e

TV5: valore di soglia.

In cui, il valore TV2di soglia, il valore TV4di soglia e il valore TV5di soglia sono determinati in una fase preliminare di settaggio e messa a punto, sono preferibilmente costanti e maggiori di zero.

Secondo una ulteriore variante, viene iniettato combustibile nel numero Nsdi cilindri 3 non attivi per l’iniezione e la combustione.

Secondo una variante, la massa di aria aspirata dai cilindri 3 viene regolata mediante la valvola 8 a farfalla ed eventualmente da un attuatore di tipo VVT (Variable Valve Timing).

Viene di seguito descritta, la strategia di controllo implementata in questo caso dalla centralina 21 elettronica di controllo durante una manovra di rilascio e fino alla successiva richiesta di coppia C motrice.

La centralina 21 elettronica di controllo è configurata per riconoscere una fase di rilascio ovvero per verificare la condizione in cui il guidatore solleva il piede dal pedale acceleratore interrompendo la richiesta di coppia C motrice da trasmettere alle ruote motrici.

In particolare, all’interno della centralina 21 elettronica di controllo viene calcolato un indicatore (oppure flag) di rilascio, indicato con FLGRIL, che in sostanza identifica quando è in corso una manovra di rilascio. In particolare, l’indicatore FLGRILdi rilascio risulta abilitato per tutta la durata della manovra di rilascio fino alla successiva richiesta di coppia C motrice.

L’indicatore FLGRILdi rilascio è normalmente disabilitato.

Secondo una prima variante, affinché la centralina 21 elettronica di controllo abiliti l’indicatore FLGRILdi rilascio deve essere verificata la seguente condizione:

dCobj< TV1[15]

dCobj:derivata prima nel tempo della coppia Cobjmotrice obiettivo; e

TV1: valore di soglia.

In cui, il valore TV1di soglia è determinato in una fase preliminare di settaggio e messa a punto, è preferibilmente costante e minore di zero.

Una volta che la centralina 21 elettronica di controllo ha abilitato l’indicatore FLGRILdi rilascio, per disabilitare l’indicatore FLGRILdi rilascio stesso, deve essere verificata la seguente condizione:

Cobj> TV2[16]

Cobj:coppia motrice obiettivo; e

TV2: valore di soglia.

In cui, il valore TV2di soglia è determinato in una fase preliminare di settaggio e messa a punto, è preferibilmente costante e maggiore di zero.

Secondo una seconda variante, affinché la centralina 21 elettronica di controllo abiliti l’indicatore FLGRILdi rilascio devono essere verificate entrambe le seguenti condizioni:

(dCobj< TV1) AND(dPP < TV3) [17]

dCobj:derivata prima nel tempo della coppia Cobjmotrice obiettivo;

dPP:derivata prima nel tempo della posizione del pedale acceleratore;

TV1: valore di soglia;e

TV3: valore di soglia.

In cui, il valore TV1di soglia e il valore TV3di soglia sono determinati in una fase preliminare di settaggio e messa a punto, sono preferibilmente costanti e minori di zero.

Una volta che la centralina 21 elettronica di controllo ha abilitato l’indicatore FLGRILdi rilascio, per disabilitare l’indicatore FLGRILdi rilascio stesso, deve essere verificata una delle seguenti condizioni:

(Cobj> TV2) OR ((PP > TV4) AND (dPP > TV5)) [18]

Cobj:coppia motrice obiettivo;

PP:posizione del pedale acceleratore;

dPP:derivata prima nel tempo della posizione del pedale acceleratore;

TV2: valore di soglia;

TV4: valore di soglia;e

TV5: valore di soglia.

In cui, il valore TV2di soglia, il valore TV4di soglia e il valore TV5di soglia sono determinati in una fase preliminare di settaggio e messa a punto, sono preferibilmente costanti e maggiori di zero.

La verifica sulla posizione PP del pedale acceleratore e sulla derivata dPP prima nel tempo della posizione del pedale acceleratore consente di evitare che dei piccoli e rapidi colpetti del guidatore sul pedale acceleratore possano portare ad una erronea ed indesiderata disabilitazione dell’indicatore FLGRILdi rilascio quando, in realtà, ci si trova ancora nella fase di rilascio.

Secondo una terza variante, affinché la centralina 21 elettronica di controllo abiliti l’indicatore FLGRILdi rilascio devono essere verificate tutte le seguenti condizioni:

(dCobj< TV1) AND(dPP < TV3) AND(Cobj> f(V)) [19]

dCobj:derivata prima nel tempo della coppia Cobjmotrice obiettivo;

Cobj:coppia motrice obiettivo;

V: velocità del veicolo;

dPP:derivata prima nel tempo della posizione del pedale acceleratore;

TV1: valore di soglia;e

TV3: valore di soglia.

In cui, il valore TV1di soglia e il valore TV3di soglia sono determinati in una fase preliminare di settaggio e messa a punto, sono preferibilmente costanti e minori di zero.

Una volta che la centralina 21 elettronica di controllo ha abilitato l’indicatore FLGRILdi rilascio, per disabilitare l’indicatore FLGRILdi rilascio stesso, deve essere verificata una delle seguenti condizioni:

(Cobj> TV2) OR ((PP > TV4) AND (dPP > TV5)) [20]

Cobj:coppia motrice obiettivo;

PP:posizione del pedale acceleratore;

dPP:derivata prima nel tempo della posizione del pedale acceleratore;

TV2: valore di soglia;

TV4: valore di soglia;e

TV5: valore di soglia.

In cui, il valore TV2di soglia, il valore TV4di soglia e il valore TV5di soglia sono determinati in una fase preliminare di settaggio e messa a punto, sono preferibilmente costanti e maggiori di zero.

In questo caso, l’ulteriore verifica sulla coppia Cobjmotrice obiettivo che deve essere maggiore di un valore determinato in funzione della velocità del veicolo stesso, consente di escludere una indesiderata abilitazione dell’indicatore FLGRILdi rilascio in condizioni di bassi carichi.

Secondo una preferita variante, una volta che la centralina 21 elettronica di controllo ha abilitato l’indicatore FLGRILdi rilascio, la centralina 21 elettronica di controllo stessa è configurata per comandare il motore 1 a combustione interna in modo da generare una riserva di coppia C motrice. In sostanza, il motore 1 a combustione interna sovralimentato è comandato in modo da degradare l’anticipo di accensione attuato dal motore 1 a combustione interna stessa per i cilindri 3. In questo modo, è possibile regolare la pressione Pcrnel collettore di aspirazione ad un valore maggiore rispetto a quello che si avrebbe in condizioni ottimali di anticipo di accensione attuato dal motore 1 a combustione interna per i cilindri 3.

All’interno della centralina 21 elettronica di controllo è calcolato l’indicatore (oppure flag) di disattivazione dei cilindri 3, indicato con FLGSCAV, che identifica la condizione in cui il motore 1 a combustione interna presenta un numero di cilindri 3 disattivati come meglio descritto nella trattazione che segue.

L’indicatore FLGSCAVdi disattivazione dei cilindri 3 è normalmente disabilitato.

Secondo una prima variante, affinché la centralina 21 elettronica di controllo abiliti l’indicatore FLGSCAVdi disattivazione dei cilindri 3 devono essere verificate tutte la seguenti condizioni:

FLGRIL= TRUE AND [CUTOFF = TRUE OR (N/(N- Ns) * QACobj<= QACMAXstim)] [21]

FLGRIL: indicatore di rilascio;

CUTOFF: indicatore (oppure flag) della condizione in cui il motore 1 a combustione interna si trova in cut off;

N: numero di cilindri 3;

Ns:numero di cilindri 3 che non generano in combustione la coppia Cobjmotrice obiettivo e sono azionati solo per aspirare una massa di aria;

QACobj: massa di aria obiettivo per ciascun cilindro 3 per fornire la coppia Cobjmotrice obiettivo alle ruote motrici, nel caso in cui i cilindri 3 siano tutti impegnati nella combustione della rispettiva massa di aria obiettivo; e

QACMAXstim: massa di aria massima per ciascun cilindro 3. Una volta che la centralina 21 elettronica di controllo ha abilitato l’indicatore FLGSCAVdi disattivazione dei cilindri 3, per disabilitare l’indicatore FLGSCAVdi disattivazione dei cilindri 3 stesso, è sufficiente che sia verificata una delle due condizioni che seguono:

FLGRIL= FALSE AND (CUTOFF = FALSE OR (QACobj> QACMAXstim* 2/N))[22]

FLGRIL: indicatore di rilascio;

CUTOFF: indicatore (oppure flag) della condizione in cui il motore 1 a combustione interna si trova in cut off;

N: numero di cilindri 3;

QACobj: massa di aria obiettivo per ciascun cilindro 3 per fornire la coppia Cobjmotrice obiettivo alle ruote motrici, nel caso in cui i cilindri 3 siano tutti impegnati nella combustione della rispettiva massa di aria obiettivo; e

QACMAXstim: massa di aria massima per ciascun cilindro 3. Non appena viene abilitato l’indicatore FLGSCAVdi disattivazione dei cilindri 3, la centralina 21 elettronica di controllo predisposta per realizzare la coppia Cobjmotrice obiettivo (che ha, anche in questo caso, un andamento decrescente a partire dall’istante in cui viene abilitato l’indicatore FLGSCAVdi disattivazione dei cilindri 3) con un numero Nadi cilindri 3 attivi in combustione che è inferiore al numero N di cilindri 3. In particolare, viene spento e/o disattivato in combustione un cilindro 3 alla volta nel momento in cui i cilindri 3 rimanenti sono comunque in grado di garantire la coppia Cobjmotrice obiettivo. In altre parole ancora, il motore 1 a combustione interna è configurato affinché, quando viene abilitato l’indicatore FLGSCAVdi disattivazione dei cilindri 3, i cilindri 3 vengano disattivati in cascata facendo si che il numero Nadi cilindri 3 attivi in combustione sia sempre in grado di garantire la coppia Cobjmotrice obiettivo. Per il numero Nadi cilindri 3 attivi in combustione, la centralina 21 elettronica di controllo è configurata per attuare un anticipo di accensione che garantisca la coppia C motrice richiesta.

Inoltre, in contemporanea la centralina 21 elettronica di controllo è predisposta per mantenere una pressione Pobjdi sovralimentazione effettiva superiore alla pressione Pmindi sovralimentazione obiettivo minima in grado di garantire il carico obiettivo, preferibilmente pari al valore di pressione Pmaxdi sovralimentazione obiettivo massima, che garantiscano il carico obiettivo, ossia la massa di aria necessaria al motore 1 a combustione interna per generare la coppia Cobjmotrice obiettivo.

In dettaglio, la centralina 21 elettronica di controllo è configurata per determinare un valore di pressione Pmindi sovralimentazione obiettivo minima ed un valore di pressione Pmaxdi sovralimentazione obiettivo massima, che garantiscano il carico obiettivo. La differenza fra il valore di pressione Pmaxdi sovralimentazione obiettivo massima ed il valore di pressione Pmindi sovralimentazione obiettivo minima definisce una riserva RDSmaxdi sovralimentazione massima.

La pressione Pobjdi sovralimentazione effettiva è mantenuta superiore alla pressione Pmindi sovralimentazione obiettivo minima e pari ad un valore compreso all’interno dell’intervallo di valori definito dalla riserva RDSmaxdi sovralimentazione massima e preferibilmente pari alla pressione Pmaxdi sovralimentazione obiettivo massima. Così facendo, è possibile definire una riserva RDS di sovralimentazione effettiva, che è pari alla differenza algebrica fra la pressione Pobjdi sovralimentazione effettiva e la pressione Pmindi sovralimentazione obiettivo minima.

Nel momento in cui viene abilitato l’indicatore CUTOFF della condizione in cui il motore 1 a combustione interna si trova in cut off, la valvola 8 a farfalla motorizzata viene completamente aperta in modo aspirare la massima quantità di aria e possibile e, di conseguenza, ottenere la massima portata al turbocompressore 12.

Nel caso in cui, al termine della fase di cut off del motore 1 a combustione interna o comunque di ripresa, la coppia Cobjmotrice obiettivo richiesta sia di entità ridotta è necessario attuare una o una combinazione delle seguenti strategie di controllo per generare la coppia Cobjmotrice obiettivo:

- comandare solo una porzione dei cilindri 3 per realizzare la coppia Cobjmotrice obiettivo totale;

- comandare un solo cilindro 3 in combustione o una porzione dei cilindri 3 ogni determinato numero W di cicli motore fino a quando sarà possibile comandare altri cilindri 3 per realizzare la coppia Cobjmotrice obiettivo totale per ogni ciclo motore;

- comandare la valvola 8 a farfalla motorizzata per ridurre la pressione in aspirazione e quindi la massa di aria per la combustione, aspettando quindi che la pressione diminuisca fino a quando sarà possibile attuare la coppia Cobjmotrice obiettivo totale con un numero ridotto di cilindri 3; e

- per far diminuire più rapidamente la pressione per potere attuare la coppia Cobjmotrice obiettivo totale con un numero ridotto di cilindri 3, aprire la valvola 19 Poff, che è atta a regolare la portata dell’aria che fluisce attraverso il condotto 18 di bypass per ridurre la pressione in aspirazione e quindi la massa di aria per la combustione.

Secondo varianti fra loro alternative, la valvola 8 a farfalla è comandata almeno parzialmente aperta durante la fase di rilascio del motore 1 a combustione interna sovralimentato. Secondo una ulteriore variante, la valvola 8 a farfalla è comandata completamente aperta durante la fase di rilascio del motore 1 a combustione interna sovralimentato.

Viene di seguito descritta, la strategia di controllo implementata dalla centralina 21 elettronica di controllo durante una fase di cambio marcia nel caso in cui, secondo una preferita variante, il veicolo sia provvisto di un motore 1 a combustione interna secondo la trattazione che precede e di un cambio meccanico servoassistito o cambio manuale robotizzato (meglio noto come AMT – Automated Manual Trasmission) o cambio manuale.

La centralina 21 elettronica di controllo è configurata per riconoscere una fase di cambio marcia ovvero, più in dettaglio, per verificare la condizione in cui cambio il meccanico servoassistito o cambio manuale robotizzato o cambio manuale realizzerà il cambio marcia per effetto, in funzione della modalità di funzionamento manuale oppure automatica, rispettivamente dell’intervento del guidatore che agisce su una leva simile a quella tradizionale del cambio oppure con pulsanti posti al volante per selezionare il rapporto di trasmissione oppure del comando della centralina 21 elettronica di controllo.

In particolare, all’interno della centralina 21 elettronica di controllo è calcolato l’indicatore FLGGEAR_SHIFTdella fase di cambio marcia che in sostanza identifica quando sta per verificarsi un cambio marcia.

L’indicatore FLGGEAR_SHIFTdella fase di cambio marcia è normalmente disabilitato.

L’indicatore FLGGEAR_SHIFTdella fase di cambio marcia viene abilitato dalla centralina 21 di controllo nel momento in cui il guidatore interviene su una leva simile a quella tradizionale del cambio oppure con pulsanti posti al volante per selezionare il rapporto di trasmissione oppure nel momento del comando della centralina 21 elettronica di selezione del rapporto di trasmissione.

L’indicatore FLGGEAR_SHIFTdella fase di cambio marcia risulta abilitato per tutta la durata della fase di cambio marcia fino alla successiva richiesta di coppia C motrice.

Secondo una prima variante, l’indicatore FLGGEAR_SHIFTdella fase di cambio marcia viene disabilitato dalla centralina 21 di controllo nel momento in cui la frizione risulta chiusa a seguita della fase di cambio marcia.

Secondo una seconda variante, l’indicatore FLGGEAR_SHIFTdella fase di cambio marcia viene disabilitato dalla centralina 21 di controllo nel momento in cui la frizione risulta chiusa a seguita della fase di cambio marcia e, in contemporanea affinché la centralina 21 elettronica di controllo disabiliti l’indicatore FLGGEAR_SHIFTdella fase di cambio marcia deve essere verificata anche la seguente condizione:

dCobj< TVGEAR_SHIFT[23]

Cobj:coppia motrice obiettivo; e

TVGEAR_SHIFT: valore di soglia.

In cui, il valore TVGEAR_SHIFTdi soglia è determinato in una fase preliminare di settaggio e messa a punto, è preferibilmente costante e maggiore di zero.

Per tutto l’intervallo di tempo in cui è abilitato l’indicatore FLGGEAR_SHIFTdella fase di cambio marcia, la centralina 21 elettronica di controllo è configurata per mantenere una pressione Pobjdi sovralimentazione effettiva superiore alla pressione Pmindi sovralimentazione obiettivo minima in grado di garantire il carico obiettivo, preferibilmente pari al valore di pressione Pmaxdi sovralimentazione obiettivo massima, che garantiscano il carico obiettivo, ossia la massa di aria necessaria al motore 1 a combustione interna per generare la coppia Cobjmotrice obiettivo.

In dettaglio, la centralina 21 elettronica di controllo è configurata per determinare un valore di pressione Pmindi sovralimentazione obiettivo minima ed un valore di pressione Pmaxdi sovralimentazione obiettivo massima, che garantiscano il carico obiettivo. La differenza fra il valore di pressione Pmaxdi sovralimentazione obiettivo massima ed il valore di pressione Pmindi sovralimentazione obiettivo minima definisce una riserva RDSmaxdi sovralimentazione massima.

La pressione Pobjdi sovralimentazione effettiva è mantenuta superiore alla pressione Pmindi sovralimentazione obiettivo minima e pari ad un valore compreso all’interno dell’intervallo di valori definito dalla riserva RDSmaxdi sovralimentazione massima e preferibilmente pari alla pressione Pmaxdi sovralimentazione obiettivo massima. Così facendo, è possibile definire una riserva RDS di sovralimentazione effettiva, che è pari alla differenza algebrica fra la pressione Pobjdi sovralimentazione effettiva e la pressione Pmindi sovralimentazione obiettivo minima.

Inoltre, per tutto l’intervallo di tempo in cui è abilitato l’indicatore FLGGEAR_SHIFTdella fase di cambio marcia, la centralina 21 elettronica di controllo è anche configurata per comandare il motore 1 a combustione interna in modo da generare una riserva di coppia C motrice. In sostanza, si riduce la coppia Cobjmotrice obiettivo degradando l’anticipo di accensione attuato dal motore 1 a combustione interna per i cilindri 3. In questo modo, è possibile aumentare la massa di aria aspirata e regolare la pressione Pcrnel collettore 4 di aspirazione ad un valore maggiore rispetto a quello che si avrebbe in condizioni ottimali di anticipo di accensione attuato dal motore 1 a combustione interna per i cilindri 3; in questo modo è possibile ottenere una maggior portata e una maggior sovralimentazione.

E’ bene evidenziare che, secondo una preferita variante, nella trattazione che precede la derivata dCobjprima nel tempo della coppia Cobjmotrice obiettivo (e, in modo analogo qualsiasi altra grandezza derivata) è calcolata nella centralina 21 elettronica di controllo come la differenza fra la grandezza interessata, ovvero la coppia Cobjmotrice obiettivo meno il valore filtrato (preferibilmente mediante un filtro del primo ordine) della grandezza stessa, ovvero della coppia Cobjmotrice obiettivo.

E’ quindi possibile prevedere di identificare l’inizio di una fase di cambio marcia nel momento in cui il guidatore interviene su una leva del cambio oppure del momento in cui il guidatore interviene su dei pulsanti posti al volante per selezionare il rapporto di trasmissione oppure ancora in funzione del comando di selezione del rapporto di trasmissione oppure identificare l’inizio di una fase di rilascio; e durante tutta la durata della fase di cambio marcia oppure durante tutta la fase di rilascio del motore 1 a combustione interna sovralimentato, realizzare una coppia Cobjmotrice obiettivo totale degradando l’anticipo di accensione attuato dal motore 1 a combustione interna sovralimentato per i cilindri 3 e aumentando la massa di aria intrappolata nei cilindri 3 stessi. Nel caso di cambio manuale, la fase di cambio marcia viene riconosciuta per mezzo della leva cambio, o della apertura/chiusura frizione, o del rapporto fra velocità motore e veicolo.

In generale, nella manovra di rilascio è quindi possibile generare riserva di coppia (fornendo più aria e degradando l’anticipo di accensione), per aumentare la portata di aria e l’entalpia dei gas allo scarico, anche senza il lavaggio o “scavenging” virtuale (in presenza di cilindri 3 spenti).

Inoltre quanto descritto in tutta la trattazione si può applicare, con le dovute modifiche (relative ad esempio alla attuazione della valvola 16 wastegate o della valvola 19 Poff) anche al motore non sovralimentato, per tenere alta la pressione nel collettore 4 di aspirazione ed avere quindi una dinamica più pronta in ripresa.

Claims (1)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1.- Metodo di controllo di un motore (1) a combustione interna sovralimentato mediante un turbocompressore (12) provvisto di una turbina (13) e di un compressore (14); il (1) a combustione interna sovralimentato comprende inoltre un cambio meccanico servoassistito oppure un cambio manuale robotizzato oppure un cambio manuale; il metodo di controllo comprende le fasi di: identificare l’inizio di una fase di cambio marcia nel momento in cui il guidatore interviene su una leva del cambio oppure del momento in cui il guidatore interviene su dei pulsanti posti al volante per selezionare il rapporto di trasmissione oppure ancora in funzione del comando di selezione del rapporto di trasmissione oppure identificare l’inizio di una fase di rilascio; e durante la fase di cambio marcia oppure durante la fase di rilascio del motore (1) a combustione interna sovralimentato, realizzare una coppia (Cobj) motrice obiettivo totale degradando l’anticipo di accensione attuato dal motore (1) a combustione interna sovralimentato per i cilindri (3) e aumentando la massa di aria intrappolata nei cilindri (3) stessi. 2.- Metodo secondo la rivendicazione 1 e comprendente le ulteriori fasi di: determinare una pressione (Ptmin) di sovralimentazione minima tale da garantire la coppia (Cobj) motrice obiettivo totale; e realizzare una pressione (Pobj) di sovralimentazione effettiva superiore alla pressione (Ptmin) di sovralimentazione minima fino al termine della fase di cambio marcia oppure al termine della fase di rilascio del motore (1) a combustione interna sovralimentato. 3.- Metodo di controllo secondo la rivendicazione 1 o 2 e comprendente le ulteriori fasi di: determinare una pressione (Ptmax) di sovralimentazione massima tale da garantire la coppia (Cobj) motrice obiettivo totale ; e realizzare una pressione (Pobj) di sovralimentazione effettiva pari alla pressione (Ptmax) di sovralimentazione massima fino al termine della fase di cambio marcia oppure della fase di rilascio del motore (1) a combustione interna sovralimentato. 4.- Metodo di controllo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la fase di cambio marcia del motore (1) a combustione interna sovralimentato termina nel momento in cui risulta chiusa una frizione del cambio meccanico servoassistito. 5.- Metodo di controllo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui la fase di cambio marcia del motore (1) a combustione interna sovralimentato termina nel momento in cui risulta chiusa una frizione del cambio meccanico servoassistito e, in contemporanea, è verificata anche la seguente condizione: dCobj> TVGEAR_SHIFT[23] Cobj:coppia motrice totale; e TVGEAR_SHIFT: primo valore di soglia. 6.- Metodo di controllo secondo la rivendicazione 5, in cui il primo valore (TVGEAR_SHIFT) di soglia è determinato in una fase preliminare di settaggio e messa a punto, è preferibilmente costante, ed è maggiore di zero.