ITBO980626A1 - Dispositivo di controllo di una sonda lineare di ossigeno. - Google Patents

Description

D E SCR IZ ION E

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione è relativa ad un dispositivo di controllo di un sonda lineare di ossigeno.

In particolare, la presente invenzione è relativa ad un dispositivo di controllo di un sonda lineare di ossigeno nota come sonda "UEGO" (Universal Exaust Gas Oxigen sensor), cui la trattazione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere in generalità .

La presente invenzione trova vantaggiosa applicazione in campo automobilistico, ove è noto di utilizzare una sonda UEGO, disposta lungo il condotto di scarico di un motore a combustione interna, per ottenere informazioni sulla composizione dei gas di scarico.

La sonda UEGO presenta due celle elettrolitiche sensibili agli ioni ossigeno, dette rispettivamente "cella IP di pumping" e "cella Vs di sensing", ed una camera di diffusione interposta fra la celle stesse ed atta a ricevere una parte dei gas combusti in uscita dal motore. La sonda UEGO, inoltre, presenta una camera di riferimento atta a contenere una percentuale di ossigeno determinata, ossia, ad esempio, una percentuale di ossigeno pari a quella che avrebbero i gas di scarico qualora il rapporto aria/combustibile della miscela alimentata al motore fosse stechiometrico. In alternativa la camera di riferimento potrebbe contenere una percentuale di ossigeno pari a quella contenuta dall'atmosfera.

La sonda UEGO prevede l'utilizzo di un controllore, il quale è collegato alla sonda tramite un connettore, ed è atto a pilotare in corrente la cella IP di pumping per esercitare una azione di controllo in retroazione sulla sonda stessa. In particolare, in base allo scostamento fra la percentuale di ossigeno presente nei gas di scarico all'interno della camera di diffusione e la percentuale di ossigeno presente nella camera di riferimento, il controllore regola la corrente pilotata alla cella IP di pumping al fine di generare un meccanismo di drenaggio di ioni ossigeno dalla camera di diffusione all’ambiente esterno (e viceversa) . Tale meccanismo di drenaggio ha la funzione di modificare la percentuale di ossigeno presente nella camera di diffusione in modo tale che il rapporto fra le percentuali di ossigeno delle camere di diffusione e di riferimento assuma un valore determinato. Ciò significa che tale meccanismo di drenaggio ha il compito di portare la percentuale di ossigeno nella camera di diffusione ad un valore determinato per mantenere, ad esempio, la camera di diffusione stessa in uno stato di stechiometricità.

L'intensità della azione di controllo, ossia l'intensità della corrente alimentata alla cella IP di pumping per mantenere la stechiometricità nella camera di diffusione, è l'informazione in base alla quale il controllore genera un segnale di uscita rappresentativo del titolo dei gas di scarico in uscita dal motore. Tale segnale di uscita, come è noto, è utilizzato dalla centralina di controllo del motore, ad esempio per correggere la quantità di carburante da alimentare ai cilindri .

Attualmente in commercio sono disponibili due tipi di sonde UEGO, le quali si differenziano principalmente per il modo attraverso cui viene generata la quantità di ossigeno desiderata nella camera di riferimento. In particolare, la sonda UEGO di uno dei due tipi riceve ossigeno nella camera di riferimento direttamente dall'ambiente esterno tramite i cavi elettrici che la collegano al connettore, mentre la sonda UEGO dell'altro tipo si autogenera l'ossigeno nella camera di riferimento. Infatti, attraverso l'invio di una corrente di polarizzazione nella cella Vs di sensing da parte di un circuito di polarizzazione del relativo controllore, si genera un meccanismo di drenaggio di ossigeno dai gas di scarico della camera di diffusione alla camera di riferimento.

Allo stato attuale, le sonde dei due tipi necessitano di essere controllate da rispettivi controllori dedicati, ciascuno dei quali presenta il limite di non poter essere utilizzato per controllare una sonda di tipo diverso rispetto alla tipologia di sonda alla quale è associato. Infatti, ciascuno dei due tipi di controllore è fisicamente realizzato in modo tale da poter essere collegato unicamente alla tipologia di sonda ad esso associata.

Inoltre, ciascuno dei due tipi di dispositivo di controllo presenta un inconveniente legato alla precisione del segnale di uscita.

Infatti, ciascun controllore di tipo noto, prima di venire installato nel veicolo, necessita di essere collegato ad una resistenza di compensazione atta a compensare eventuali dispersioni sulla corrente, alimentata alla cella IP di pumping. Tale resistenza di compensazione, il cui valore nominale viene indicato dal costruttore della sonda a fine produzione, viene inserita fra due morsetti del connettore, e, cooperando con il controllore, interviene attivamente nella generazione del segnale di uscita. In particolare, i due morsetti fra i quali viene inserita la resistenza di compensazione sono diversi a seconda della tipologia di sonda che deve essere collegata.

Purtroppo la resistenza di compensazione, essendo disposta nel vano motore, è sottoposta a forti sollecitazioni termiche durante il funzionamento del motore stesso. Di conseguenza, al variare della temperatura del motore e/o a causa di ossidazioni dovute ad agenti atmosferici, accade che la resistenza di compensazione vista dal controllore assuma valori diversi rispetto al valore nominale che assicura una corretta compensazione. Ciò comporta che le dispersioni sulla corrente di pilotaggio non vengano compensate adeguatamente e che il controllore offra in uscita un segnale non effettivamente indicativo della composizione dei gas di scarico.

Scopo della presente invenzione è di realizzare un dispositivo di controllo di una sonda lineare di ossigeno, in particolare una sonda UEGO, il quale superi il limite dei controllori noti, ossia sia in grado controllare entrambe le tipologie di sonda sopracitate .

Secondo la presente invenzione viene realizzato dispositivo di controllo di una sonda lineare di ossigeno atta ad essere disposta lungo un condotto di scarico di un motore endotermico, il dispositivo di controllo comprendendo un controllore della sonda atto a esercitare una azione di controllo sulla sonda per generare in uscita un segnale rappresentativo del titolo dei gas di scarico; la sonda comprendendo almeno una camera di riferimento atta a ricevere una percentuale di ossigeno determinata, e potendo essere di almeno due tipologie differenti a seconda della modalità con cui la camera di riferimento riceve l'ossigeno; il dispositivo di controllo essendo caratterizzato dal fatto che il controllore comprende mezzi di controllo programmabili e dal fatto di comprendere una unità di comando atta a comandare e programmare detti mezzi di controllo per adattare il controllore alla tipologia di sonda alla quale viene collegato .

Convenientemente il dispositivo di controllo della sonda, la sonda comprendendo una camera di diffusione atta a ricevere i gas di scarico, una prima ed una seconda cella elettrolitica sensibili agli ioni ossigeno, di cui la prima cella è pilotabile incorrente, è caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di controllo comprendono un circuito in retroazione atto a regolare la corrente pilotata alla prima cella sulla base dello scostamento fra le percentuali di ossigeno presenti nelle camere di diffusione e di riferimento; detto circuito in retroazione comprendendo mezzi di generazione del detto segnale di uscita atti a generare il segnale di uscita stesso sulla base della corrente pilotata alla prima cella; il controllore essendo collegato ad una resistenza di compensazione atta a permettere di compensare le dispersioni della detta corrente pilotata, e comprendendo un circuito di acquisizione atto ad acquisire il valore della resistenza di compensazione; l'unità di comando essendo atta a correggere il segnale di uscita del controllore sulla base del valore acquisito della resisteriza di compensazione, per generare, così, un rispettivo segnale di uscita che sia effettivamente rappresentativo del titolo dei gas di scarico e che sia indipendente da possibili alterazioni della resistenza di compensazione.

In tal modo il dispositivo di controllo è in grado di effettuare la compensazione delle dispersioni della corrente di pilotaggio utilizzando sempre il valore acquisito della resistenza di compensazione. Ciò garantisce la generazione di un segnale di uscita effettivamente rappresentativo del titolo dei gas di scarico ed indipendente da possibili alterazioni della resistenza di compensazione.

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

la figura 1 illustra schematicamente un dispositivo per il controllo di una sonda UEGO realizzato secondo i dettami della presente invenzione;

- le figure 2a e 2b illustrano schematicamente rispettive tipologie di sonde UEGO attualmente utilizzate nei motori a combustione interna;

- la figura 3 illustra uno schema funzionale di un controllore facente parte del dispositivo della figura 1;

- la figura 4 illustra un primo blocco funzionale facente parte del controllore della figura 3;

- la figura 5 illustra schematicamente un secondo blocco funzionale facente parte del controllore;

- la figura 6 illustra schematicamente tre blocchi funzionali facenti parte del controllore;

la figura 7 illustra l'andamento di due possibili caratteristiche di uscita del controllore;

- la figura 8 illustra uno schema di un sesto blocco funzionale del controllore; e

- la figura 9 illustra uno schema di un settimo blocco funzionale del controllore.

Con riferimento alla figura 1, con 1 è indicato, nel suo complesso un dispositivo di controllo di una sonda 2 UEGO di tipo noto, la quale è atta ad essere disposta lungo il condotto di scarico 3 di un motore 4 a combustione interna per fornire informazioni sulla composizione stechiometrica dei gas combusti, ed in definitiva sul rapporto A/F (aria/combustibile) della miscela alimentata al motore 4.

Nell'esempio illustrato la sonda 2 è disposta a monte di un catalizzatore 5 atto ad abbattere le sostanze inquinanti presenti nei gas combusti prima che vengano immessi nell'ambiente esterno. Secondo una variante non illustrata, la sonda 2 potrebbe essere montata a valle del catalizzatore 5 per fornire informazioni sulla composizione stechiometrica dei gas di scarico in uscita dal catalizzatore 4 stesso.

Il dispositivo 1 di controllo comprende una centralina 7 di controllo (illustrata schematicamente), cui è delegata la gestione complessiva del motore 4. La centralina 7 elettronica comprende un controllore 8 della sonda 2 che è collegato alla sonda 2 stessa mediante un connettore 9. Come verrà meglio specificato in seguito, il controllore 8 è atto a pilotare la sonda 2, ed è atto ad elaborare le informazioni provenienti dalla sonda stessa per generare in uscita un segnale DIP correlato alla quantità di ossigeno presente nei gas di scarico ed, in definitiva, al rapporto A/F.

La centralina 7 comprende, inoltre, una unità 10 di comando ed elaborazione, la quale ha la duplice funzione di comandare e programmare il controllore 8 e di elaborare le informazioni in uscita dal controllore 8 stesso. In particolare, l'unità 10 è una unità a microprocessore atta ad elaborare il segnale DIP di uscita del controllore 8 per generare un segnale VOUT, il quale è proporzionale alla quantità di ossigeno presente in tali gas, ed, in modo noto, è convertito dalla centralina in un parametro λ indicativo del titolo dei gas di scarico.

Secondo la presente invenzione, il controllore 8 (successivamente descritto) presenta la peculiarità di poter essere utilizzato per controllare sonde UEGO di tipologie diverse. Attualmente, infatti, negli autoveicoli vengono montate sonde UEGO di due tipologie, le quali sono illustrate schematicamente nelle figure 2a e 2b e, pur presentando molti elementi comuni, si diversificano per alcuni elementi strutturali .

Nel seguito verranno descritte le due tipologie di sonda UEGO, adottando la convenzione di indicare con 2a la sonda UEGO del primo tipo (figura 2a), con 2b la sonda UEGO del secondo tipo (figura 2b), e di utilizzare numeri di riferimento comuni per indicare parti strutturali comuni alle due sonde 2a, 2b.

Con riferimento alle figure 2a e 2b, le sonde 2a e 2b presentano, ciascuna, due celle elettrolitiche 11 e 12 sensibili agli ioni ossigeno, dette rispettivamente "cella IP di pumping" e "cella Vs di sensing", ed una camera di diffusione 13, la quale è interposta fra le celle 11 e 12, ed è atta a ricevere i gas di scarico in uscita dal motore.

Le sonde 2a e 2b, inoltre, sono provviste di una camera di riferimento 14, la quale è disposta da banda opposta della camera di diffusione 13 rispetto alla cella 12 di sensing, ed è atta a contenere una percentuale di ossigeno determinata. In particolare, la camera di riferimento 14 è atta ad essere portata in uno stato di riferimento, ossia, ad esempio, uno stato di stechiometricità caratterizzato dalla presenza di una percentuale di ossigeno pari a quella che avrebbero i gas di scarico qualora il rapporto A/F della miscela alimentata al motore fosse stechiometrico. In alternativa, lo stato di riferimento potrebbe essere caratterizzato dalla presenza di una percentuale di ossigeno pari a quella presente nell'atmosfera.

La cella 11 presenta ai suoi capi una coppia di elettrodi Ila e llb collegati elettricamente a rispettivi morsetti 9a, 9b del connettore 9, e nel seguito indicati anche con Ip+ e Ip-. La cella 12, invece, presenta ai suoi capi una coppia di elettrodi 12a e 12b (nel seguito indicati anche con Vs- e Vs+) , dei quali l'elettrodo 12a è collegato elettricamente all'elettrodo llb della cella 11, mentre l'elettrodo 12b è collegato ad un morsetto 9c del connettore 9.

Le sonde 2a e 2b presentano, infine, un elemento riscaldatore, il quale è schematizzabile attraverso una resistenza 15 di riscaldamento collegata fra due ulteriori morsetti 9d e 9e del connettore 9, ed è atto ad essere pilotato per riscaldare la sonda al fine di permettere che la sua temperatura sia mantenuta all'interno di un intervallo determinato (generalmente attorno ai 780°C).

Le sonde 2a e 2b si differenziano soprattutto per il modo in cui viene generato l'ossigeno all'interno della camera 14 di riferimento. Infatti, per quanto concerne la sonda 2a, la camera di riferimento 14 è direttamente collegata all'ambiente esterno, ossia all'atmosfera, tramite il cavo di collegamento 16 che collega l'elettrodo 12b della sonda stessa al morsetto 9c del connettore 9. La sezione del cavo di collegamento 16 non è interamente impegnata dal collegamento elettrico, bensì presenta una zona libera attraverso la quale l'ossigeno viene convogliato all'interno della camera di riferimento 14.

Viceversa, per quanto concerne la sonda 2b, l'ossigeno che viene convogliato all'interno della camera di riferimento 14 deriva direttamente dai gas di scarico del motore. Infatti, attraverso l'invio di una corrente di polarizzazione alla cella 12 di sensing, si determina un meccanismo di drenaggio di ioni ossigeno dalla camera di diffusione 13 alla camera di riferimento 14, meccanismo attraverso cui la camera 14 stessa si porta nel citato stato di riferimento.

Le due sonde 2a e 2b sono atte ad essere pilotate dal controllore 8 secondo un medesimo principio di funzionamento, basato su un controllo in retroazione della corrente IP di pumping pilotata alla cella 11 di pumping .

Infatti, quando la sonda è attiva, fra i morsetti 9b e 9c, ossia ai capi della cella 12 di sensing, è presente un segnale Vd (in tensione) il cui valore dipende dallo scostamento della composizione dei gas di scarico nella camera di diffusione 13 rispetto allo stato di riferimento proprio della camera di riferimento 14. Il controllore 8 esercita una azione di controllo in retroazione volta a modificare la composizione dei gas all'interno della camera di diffusione 13. In particolare, il controllore 8 è atto a regolare la corrente IP pilotata all'elettrodo 11a sulla base del segnale Vd, per far nascere un meccanismo di drenaggio di ioni ossigeno dalla camera 13 di diffusione all'ambiente esterno (e viceversa) in modo tale da mantenere il rapporto fra le percentuali di ossigeno presenti nelle camere di diffusione 13 e di riferimento 14 ad un valore determinato.

L'intensità della azione di controllo, ossìa l'intensità della corrente IP di pompaggio, è l'informazione in base alla quale il controllore 8 genera in uscita il segnale DIP rappresentativo del titolo dei gas di scarico.

Come già detto, il controllore 8 (figura 1) è configurabile per pilotare e controllare entrambe le tipologie di sonda UEGO. Nella forma di attuazione illustrata, il controllore 8 è collegato all'unità 10 di comando ed elaborazione attraverso una linea seriale 20, mediante la quale il controllore 8 stesso riceve le informazioni che permettono l'adattamento alla tipologia di sonda 2 ad esso collegata. L'unità 10 presenta infatti una interfaccia 21 di uscita seriale attraverso la quale invia i comandi ed i dati ad una interfaccia 22 di ingresso seriale del controllore 8.

Inoltre, le informazioni in uscita dal controllore 8, come il segnale DIP ed altri segnali analogici P (utili per la diagnosi della sonda), sono alimentati ad un circuito 23 di conversione analogica/digitale dell'unità 10 per poter essere convertiti in informazioni digitali utilizzabili direttamente all'interno del microprocessore 24.

Inoltre l'unità 10 di comando è collegata al controllore 8 anche attraverso linee di comando in parallelo e altri segnali analogici.

Come è noto, la sonda 2 UEGO prevede l'utilizzo di una resistenza di compensazione 25 (vedi figure 2a e 2b), la quale viene connessa fra due morsetti del connettore 9, ed è atta a permettere di compensare eventuali dispersioni della corrente Ip di pumping al fine che il segnale VOUT in sia sempre indicativo del titolo effettivo dei gas di scarico. Attualmente, i costruttori della sonda 2a e del relativo controllore indicano di collegare la resistenza 25 di compensazione fra il morsetto 9a (IP+) ed un morsetto 9f del connettore 9 (figura 2a), mentre i costruttori della sonda 2b e del relativo controllore indicano di inserire la resistenza 25 di compensazione fra il morsetto 9d (H+) ed il morsetto 9f del connettore 9 (figura 2b).

Il valore nominale della resistenza 25 di compensazione viene indicato a fine produzione della sonda 2 in seguito a verifiche funzionali eseguite per testare l'efficienza della sonda stessa.

Secondo la presente invenzione, il controllore 8 è realizzato in modo tale da poter effettuare il controllo sia nel caso in cui la resistenza 25 è interposta fra i morsetti 9a e 9f, sia nel caso in cui la resistenza 25 è collegata fra i morsetti 9d e 9f. Come verrà illustrato in seguito, il controllore 8 presenta infatti un circuito di acquisizione della resistenza di compensazione 25 atto a memorizzare il valore di tale resistenza, al fine che le operazioni di correzione del segnale DIP siano effettuate sempre con il medesimo valore memorizzato della resistenza, indipendentemente dal reale valore della resistenza fisica che, come è noto, è sottoposta a sollecitazioni termiche e/o atmosferiche in grado di alternarne il valore nominale.

Con riferimento alla figura 3 verrà ora descritto in dettaglio il controllore 8.

Il controllore 8 comprende sette blocchi funzionali indicati con i numeri di riferimento 30,31,32,33,34,35,36 e fra loro interagenti.

Il blocco funzionale 30 è atto a realizzare una interfaccia del controllore 8 verso l'unità 10 di comando ed elaborazione, e, secondo quanto verrà descritto, funge da blocco accessorio agli altri blocchi. Infatti il blocco 30, oltre a fornire agli altri blocchi le informazioni provenienti dall'unità 10, mette a loro disposizione grandezze fisiche (ad esempio correnti di riferimento) che vengono utilizzate internamente ai blocchi stessi.

Il blocco funzionale 31 è un blocco che è selettivamente atto a polarizzare la cella 12 di sensing della sonda 2 qualora la sonda stessa sia del tipo raffigurato in figura 2b, ossia debba essere polarizzata per autogenerarsi l'ossigeno in camera di riferimento 14. In altri termini, a seconda della tipologia di sonda 2 che viene connessa al controllore 8, l'unità 10 comanda il blocco 31 attraverso la linea seriale 20 per polarizzare la cella 12 (sonda 2b), oppure mantiene disattiva la polarizzazione della cella 12 stessa (sonda 2a).

Il blocco 32 è un blocco di controllo della cella 12 di sensing della sonda 2, ed è atto a eseguire una elaborazione del segnale Vd ai capi della cella 12 per realizzare la citata azione di controllo in retroazione, e fornire in uscita un parametro di controllo VAD che individua la corrente Ip di pumping da inviare alla cella 11 di pumping.

Il blocco 33 è atto a realizzare una interfaccia verso la cella 11 di pumping, ed in particolare, è atto a pilotare la corrente Ip sulla base del risultato dell'elaborazione eseguita dal blocco 32 di controllo.

Il blocco 34 è atto a generare il segnale DIP di uscita sulla base del risultato della elaborazione del blocco 32 di controllo, ossia, in definitiva, sulla base dello sforzo in corrente necessario per mantenere la stechiometricità nella camera di diffusione 13. Tale blocco 34, in altri termini, è atto ad eseguire una sorta di misurazione della corrente Ip di pumping per fornire in uscita il segnale DIP, e, secondo quanto verrà mostrato nel seguito, è atto ad essere configurato dalla unità 10 in modo tale che il segnale DIP rappresenti il titolo dei gas di scarico in un intervallo di valori programmabile e modificabile. Ciò significa che il controllore 8 genera un segnale DIP di uscita che, in un intervallo di tensioni determinato (es. 0-5 Volt), può rappresentare le variazioni del titolo allo scarico relative ad un intervallo di ampiezza programmabile anche a seconda delle esigenze in termini di risoluzione.

Il blocco 35 è un blocco atto a permettere la misurazione della resistenza interna RPVS della cella 12 di sensing, resistenza interna RPVS il cui valore è indicativo della temperatura della sonda e viene utilizzato per controllare l'elemento riscaldatore della sonda 2, ossia per regolare la corrente pilotata alla resistenza 15 di riscaldamento (figure 2a, 2b).

Infine, il blocco 36 è atto ad eseguire la citata operazione di acquisizione della resistenza 25 di compensazione che deve essere connessa fra i due morsetti del connettore 9 (vedi figure 2a e 2b). In altri termini, tale blocco 36 è atto a permettere che l'unità 10 di comando campioni e memorizzi il valore della resistenza 25 di compensazione in modo tale da consentire che l'unità 10 stessa possa effettuare la correzione del segnale DIP sempre con il medesimo parametro, compensando le citate dispersioni della corrente Ip di pilotaggio della cella 11. Tale acquisizione avviene indipendentemente dalla configurazione della connessione della resistenza 25 di compensazione al connettore 9 (vedi figure 2a e 2b).

Di seguito, con riferimento alle figure da 4 a 9, verranno dettagliati i blocchi 30,31,32,33,34,35,36 definenti il controllore 8.

Il blocco 30 (figura 4) presenta un circuito 40 alimentatore di tipo noto, il quale coopera con l'unità 10 di comando per ricevere una pluralità di segnali (es. tensione di batteria, tensione stabilizzata a 5 Volt, e le masse), ed è atto a fornire le tensioni di alimentazione, nonché i riferimenti per le masse per gli altri blocchi da,31 a 36.

Il blocco 30 presenta un circuito 41 oscillatore di tipo noto atto a fornire in uscita un segnale BT di clock che viene utilizzato dai blocchi che devono effettuare misurazioni o sincronizzazioni temporali (come, ad esempio il citato blocco 34 di misurazione della resistenza interna RPVS della cella 12).

Il blocco 30 è anche provvisto di un circuito 42 generatore di corrente (di tipo noto), il quale è atto a generare una corrente di riferimento IREF stabile e precisa, e ha la funzione di metterla a disposizione degli altri blocchi per permettere loro di eseguire le operazioni ad essi associate.

Infine, il blocco 30 presenta due ulteriori circuiti, indicati con i numeri di riferimento 43 e 44, dei quali il circuito 43 definisce l'interfaccia seriale 22 del controllore 8, ed è atto a trasformare i codici ricevuti dal microprocessore 24 in segnali SPI di comando e programmazione degli altri blocchi 31,..,36. Il circuito 44 è invece un circuito selezionatore che, nel caso specifico, è definito da un multiplexer presentante almeno sei ingressi, degli ingressi di selezione definiti dai segnali SPI provenienti dall'unità 10, ed una uscita O-Mux collegata all'unità 10 stessa. In particolare, i sei ingressi del multiplexer ricevono i seguenti segnali: la tensione Vs+ della cella 12, la tensione Vs- della cella 12, la corrente IP+ alimentata alla cella 11, la tensione DVS ai capì della cella 12 di sensing, e due segnali RCOMP e RCOMPDIFF, (la cui natura apparirà chiara nel seguito) indicativi del valore della resistenza 25 di compensazione nei casi in cui al controllore 8 siano connesse la sonda 2b o, rispettivamente, la sonda 2a.

Il multiplexer 44, a seconda delle richieste inviate dall'unità 10 tramite i segnali SPI, è atto a trasferire nell'uscita O-Mux l'ingresso selezionato in modo tale da alimentarlo all'unità 10 di comando e rendere possibili operazioni di diagnosi relative allo stato funzionale della sonda 2 e/o acquisizioni in centralina del valore della resistenza 25 di compensazione .

Il blocco 31 di polarizzazione della cella 12 di sensing riceve in ingresso i segnali SPI provenienti dall'unità 10 di comando, e, sulla base di tali segnali, è atto a operare la polarizzazione della cella 12 stessa nel caso in cui la sonda 2 che viene connessa al connettore 9 sia la sonda 2b.

In figura 5 è schematizzata una possibile realizzazione del blocco 31 di polarizzazione. Secondo tale realizzazione, il blocco 31 è definito da due generatori di corrente di polarizzazione, indicati con i numeri di riferimento 50 e 51, dei quali il generatore 50 è collegato al morsetto 9c del connettore 9 (e quindi all'elettrodo 12a (Vs+) della cella 12) mediante un interruttore 52 pilotato dai segnali SPI. Il generatore 51 invece è collegato al morsetto 9b del connettore 9 (e quindi all'elettrodo 12b (VS-≡IP-) della cella 12) mediante un interruttore 53 pilotato anch'esso dai segnali SPI. La corrente di polarizzazione dei generatori 50 e 51 è direttamente ottenuta a partire dalla corrente di riferimento IREF in uscita dal circuito 42 del blocco 30. In uso, qualora venga connessa la sonda 2b, l'unità 10 di comando attraverso i segnali SPI comanda la chiusura degli interruttori 52 e 53 in modo tale da generare la corrente di polarizzazione nella cella 12 di sensing e dare luogo al citato meccanismo di drenaggio di ioni ossigeno dai gas di scarico alla camera di riferimento 14. Viceversa, qualora venga connessa la sonda 2a, l'unità di comando 10 mantiene aperti gli interruttori 52 e 53 evitando la polarizzazione della cella 12.

Con riferimento alla figura 6 verrà ora descritta una forma di realizzazione schematica dei blocchi 32,33,34 .

Il blocco 32 di controllo comprende un amplificatore differenziale 60 che è collegato in ingresso ai morsetti 9b e 9c del connettore 9 per ricevere il segnale Vd (in tensione), ed è atto ad alimentare il segnale Vd amplificato ad un ingresso sottrattore 61a di un nodo 61 sommatore. In particolare, il segnale Vd amplificato assume un valore di riferimento (ad esempio circa 450 mV) qualora all'interno della camera di diffusione 13 vi siano gas originati dalla combustione di una miscela stechiometrica, mentre assume valore maggiore del valore di riferimento (rispettivamente minore del valore di riferimento) qualora vi siano gas originati dalla combustione di una miscela ricca (rispettivamente magra).

Il nodo 61 sommatore presenta un ingresso sommatore 61b al quale viene alimentato un segnale di riferimento VdRiF, il quale rappresenta il riferimento (o set point) per il segnale Vd amplificato, ed è pari al valore amplificato del segnale Vd nell'ipotesi che i gas di scarico immessi nella camera di diffusione 13 siano originati dalla combustione di una miscela stechiometrica. In altri termini, il segnale di riferimento VdRIF rappresenta il valore della tensione differenziale ai capi della cella 12 di sensing nell'ipotesi che il rapporto fra le percentuali di ossigeno delle camere di diffusione 13 e di riferimento 14 sia pari al citato valore determinato.

Il nodo 61 genera in uscita un segnale VERR di errore, il quale è definito dalla differenza fra il segnale di riferimento VdRIF ed il segnale Vd amplificato, ed è rappresentativo dell'errore fra la tensione presente ai capi della cella 12 di sensing in caso di stechiometricità e quella che effettivamente viene rilevata ai capi della cella 12 stessa.

Il segnale VERR di errore viene alimentato ad un circuito di elaborazione 62 atto ad elaborarlo per offrire in uscita il parametro di controllo VAD che individua la corrente Ip di pumping da inviare alla cella 11 di pumping. Nell'esempio illustrato, il circuito 62 di elaborazione è definito da un controllore P.I.D. di tipo noto atto ad eseguire una trasformazione proporzionale-integrale-derivativa (P.I.D.) del segnale VERR, ma la trasformazione del segnale VERR potrebbe essere diversa da quella illustrata.

Come è mostrato in figura 6, l'uscita del circuito 62 di elaborazione viene alimentata ad un circuito 63 di campionamento e mantenimento (realizzato da un Sample&Hold), la cui funzionalità apparirà chiara nel seguito. Il circuito 63 è comandato mediante i segnali SPI, e presenta un morsetto di uscita 64 sul quale è presente il parametro VAD definente l'uscita del blocco 32 di controllo.

L'uscita VAD del blocco 32 è quindi alimentata all'ingresso 70 del blocco 33 di interfaccia alla cella 11 di pumping, mediante un collegamento elettrico 71 lungo il quale è disposta una resistenza 72 di precisione, detta resistenza di sensing. In questo modo l'uscita VAD in tensione del blocco 32 viene trasformata in un segnale in corrente rappresentativo della corrente IP di pumping da alimentare alla cella 11.

Il blocco 33 presenta un circuito 73 di pilotaggio (illustrato schematicamente), il quale riceve in ingresso tale segnale in corrente, ed è atto a pilotare la corrente IP alla cella 11 di pumping. Tale circuito 73 di pilotaggio (di tipo noto) viene spesso indicato con il termine "IP-driver", e strutturalmente può essere definito da un inseguitore in modo tale che la corrente che scorre sulla resistenza 72 di precisione sia esattamente la corrente IP di pilotaggio inviata alla cella 11. Secondo quando sopra esposto, il parametro VAD di uscita del blocco 32 di controllo è l'ingresso in base al quale il circuito di pilotaggio 73 pilota la corrente IP al fine di regolare il meccanismo di drenaggio di ioni ossigeno dalla camera di diffusione 13 verso l'ambiente esterno (o viceversa) nel tentativo di originare la stechiometricità nella camera 13 stessa.

Viene in questo modo realizzato un controllo in retroazione che tende ad annullare il segnale VERR di errore. Secondo tale controllo in retroazione, qualora i gas di scarico immessi nella camera di diffusione 13 derivino dalla combustione di una miscela magra, il segnale VERR risulta maggiore di zero, ed il P.I.D. comanda il circuito di pilotaggio 73 al fine che nella cella 11 venga pilotata una corrente IΡ tale da generare un flusso di ioni ossigeno dalla camera 13 stessa verso l'ambiente esterno. In questo modo, tramite il controllo in retroazione, si tende a riportare la camera 13 in uno stato di stechiometricità. Viceversa, qualora i gas di scarico siano poveri di ossigeno, ossia derivino dalla combustione di una miscela ricca, il segnale VERR risulta minore di zero, ed il P.I.D. comanda il circuito di pilotaggio 73 al fine che nella cella 11 venga pilotata una corrente IP tale da generare un flusso di ioni ossigeno dall'esterno verso la camera 13 di diffusione. In questo modo, tramite il controllo in retroazione, si tende a riportare la camera 13 in uno stato di stechiometricità.

Il blocco 33 di interfaccia verso la cella 11 di pumping presenta, inoltre, un circuito 74 di protezione atto ad evitare che la tensione ai capi della cella 11 superi un valore di soglia determinato, oltre il quale la sonda 2 potrebbe danneggiarsi. Il circuito 74 è abilitato dall'unità 10 di comando tramite i segnali SPI.

Secondo quanto illustrato in figura 6, il blocco 34 generante il segnale DIP di uscita del controllore 8, presenta un amplificatore 80 differenziale di tensione, il quale è collegato ai capi della resistenza 72 di sensing per misurarne la caduta di tensione e, dunque, per rilevare la corrente IP di pumping alimentata alla cella 11.

Secondo la presente invenzione, l'amplificatore 80 è un amplificatore a guadagno e offset programmabili, ed è atto ad amplificare la tensione in ingresso per valori programmabili attraverso i segnali SPI. In uscita dall'amplificatore 80 è presente il segnale DIP di uscita del controllore 8, segnale DIP che quindi è funzione dello sforzo in corrente che viene esercitato per mantenere la stechiometricità all'interno della camera 13 di diffusione. La programmabilità del guadagno e dell'offset dell'amplificatore 80 rende possibile misurare, con differenti risoluzioni, correnti IP aventi dinamiche fra loro diverse. Ciò significa che il controllore 8 è in grado di offrire un segnale di uscita DIP che, in un range di tensioni prefissato (es. 0-5V), rappresenta le variazioni del titolo allo scarico in un intervallo di valori programmabile e modificabile a seconda delle esigenze.

In figura 7 sono illustrati due possibili andamenti della caratteristica esprimente il segnale DIP di uscita in funzione della intensità della corrente IP di pumping, andamenti ottenuti con diversi valori del guadagno e dell'offset dell'amplificatore 80.

Visto che la precisione richiesta nella misurazione della corrente IP è molto elevata, il blocco 34 prevede anche un circuito 81 di taratura dell'amplificatore 80 atto a permettere la valutazione degli errori introdotti dall'amplificatore 80 stesso. Tale circuito 81 di taratura viene anch'esso attivato dall'unità 10 di comando mediante i segnali SPI, e, quando è attivato, cortocircuita fra loro gli ingressi dell'amplificatore 80 connettendoli alla tensione di offset. In tal modo, rilevando l'uscita dell'amplificatore 80 stesso si ottengono informazioni sugli errori di misurazione.

Con riferimento alla figura 8 verrà ora descritto il blocco 35 atto a misurare la resistenza interna RPVS della cella 12 di sensing. La misurazione della resistenza interna RPVS viene effettuata forzando una corrente di riferimento nota nella cella 12 e rilevando la caduta di tensione ai capi della cella 12 stessa.

A tal fine, il blocco 35 presenta un amplificatore 85 differenziale i cui ingressi sono collegati agli elettrodi 12a e 12b della cella 12 di sensing in modo tale che fra loro sia presente la caduta di tensione Vd ai capi della cella 12 stessa. L'uscita dell'amplificatore 85 è collegato ad un circuito 86 campionatore (realizzato da un Sample&Hold), la cui uscita rappresenta il citato segnale DVS in ingresso al multiplexer 44 del blocco 30. Il blocco 35 presenta anche un circuito 87 generatore di corrente collegato all'elettrodo Vs+ della cella 12 ed atto ad essere comandato dall'unità 10 (attraverso i segnali SPI) per generare una corrente di riferimento nella cella 12 di sensing. In particolare la corrente di riferimento viene ottenuta a partire dalla corrente IREF messa a disposizione dal generatore 42 del blocco 30, ed è di intensità regolabile in funzione della tipologia di sonda 2 che viene collegata.

Il blocco 35 presenta, infine, un circuito 88 di temporizzazione atto a generare le temporizzazioni necessarie per sincronizzare le operazioni che conducono alla misurazione della resistenza interna RPVS. Tale circuito 88 riceve in ingresso sia il segnale BT di clock dal circuito 41 (figura 4), sia il comando di abilitazione alla misurazione della resistenza RPVS mediante i segnali SPI.

Il circuito 88 è atto a comandare il circuito 87 per regolare la tempistica di alimentazione della corrente di riferimento nella cella 12, ed, inoltre, è atto a comandare i circuiti 86 e 63 campionatori, mediante rispettivi segnali SH e OL indicativi degli istanti temporali di campionamento.

In uso, l'unità 10 di comando comanda il circuito 88 di temporizzazione per abilitare la misurazione della resistenza interna RPVS. Innanzitutto l'unità 10 comanda l'acquisizione della tensione DVS ai capi della cella 12. Poi il circuito 88 comanda il circuito 63 campionatore mediante il segnale OL al fine che il parametro VAD in uscita dal blocco 32 di controllo venga memorizzato. Il circuito 88 abilita quindi il circuito 87 generatore di corrente per fare sì.che venga inviata la corrente di riferimento nella cella 12 di sensing, perturbando lo stato della cella 12 stessa. Una volta fatto ciò, ai capi dell'amplificatore 85 è presente la tensione ai capi della cella 12 di sensing dovuta anche alla corrente di riferimento. Il circuito 88 di temporizzazione, infine, comanda il circuito campionatore 87 per "congelare" la tensione amplificata presente ai capi della cella 12, ossia il segnale DVS. A questo punto, l'unità 10 di comando può comandare il multiplexer 44 per ricevere la tensione DVS congelata. Dai valori della tensione DVS acquisiti prima e dopo l'invio della corrente di riferimento sulla cella 12, l'unità 10 è in grado di determinare la caduta di tensione sulla cella 12 dovuta unicamente alla corrente di riferimento, e, conoscendo il valore della corrente di riferimento stessa, può facilmente calcolare la resistenza interna RPVS.

È opportuno sottolineare che la memorizzazione del parametro VAD di uscita tramite il circuito 63 campionatore consente di non avere alterazioni sul segnale di uscita DIP del controllore 8 durante le operazioni volte a permettere la misurazione della resistenza interna RPVS della cella 12 di sensing.

Con riferimento alla figura 9 verrà ora·descritto il blocco 36 atto ad acquisire la resistenza di compensazione 25 connessa al connettore 9.

Nella figura 9, si è indicata in linea continua la connessione della resistenza di compensazione 25 al connettore 9 relativamente al caso in cui venga connessa la sonda 2a, mentre è stata indicata in linea tratteggiata la connessione della resistenza 25 stessa relativamente al caso in cui venga connessa la sonda 2b '(vedi anche figure 2a, 2b}.

Il blocco 36 è atto a gestire l'acquisizione della resistenza 25 indipendentemente dal tipo di connessione .

Il blocco 36 presenta un circuito 90 generatore di corrente che è collegato al morsetto 9a (IP+) del connettore 9, ed è atto ad essere comandato dall'unità 10, tramite i segnali SPI, per inviare una corrente di riferimento sulla resistenza 25. La corrente di riferimento è ottenuta a partire dalla corrente di riferimento IREF messa a disposizione dal circuito 42 (figura 4), e l'intensità della corrente di riferimento stessa è programmabile attraverso i segnali SPI.

Il blocco 36 presenta, inoltre, un amplificatore 91 differenziale i cui ingressi sono collegati ai morsetti 9a e, rispettivamente, 9f del connettore 9, ossia ai capi della resistenza 25 qualora venga connessa la sonda UEGO di tipo 2a. Tale amplificatore 91 è atto ad amplificare la tensione presente in ingresso per fornire in uscita un segnale RCOMPDIFF indicativo della resistenza 25 di compensazione. Il segnale RCOMPDIFF è quindi alimentato all'ingresso del multiplexer 44.

In uso, qualora la resistenza 25 di compensazione sia connessa fra i morsetti 9a e 9f, l'unità 10 di comando abilita il circuito 90 in modo tale che la resistenza 25 sia attraversata dalla corrente di riferimento. L'amplificatore 91 differenziale amplifica la tensione ai capi della resistenza 25, ed alimenta al multiplexer 44 il segnale RCOMPDIFF rappresentativo della resistenza 25 stessa. A questo punto, l'unità 10 di comando seleziona l'ingesso del multiplexer 44 corrispondente al segnale RCOMPDIFF in modo tale da ricevere il segnale stesso nel convertitore analogico/digitale 23 (figura 1). Dalla conoscenza della corrente di riferimento inviata sulla resistenza 25 e del segnale RCOMPDIFF ricevuto, l'unità 10 di comando può ricavare il valore della resistenza 25 di compensazione .

L'acquisizione del valore della resistenza 25 di compensazione nel caso in cui sia collegata fra i morsetti 9d e 9f è attuata, invece, in modo diverso. Il morsetto 9d, infatti, è collegato alla tensione di alimentazione (tensione di batteria VBAT) , mentre il morsetto 9f è connesso ad un partitore di tensione 93 la cui uscita presenta il segnale RCOMP, il quale è rappresentativo della resistenza 25, ed è alimentato all'ingresso del multiplexer 44. Il partitore di tensione 93 ha la funzione di adattare il livello del segnale RCOMP alla dinamica di ingresso del multiplexer 44 .

La resistenza 25, connessa alla tensione di alimentazione, è così percorsa da una corrente, e viene generato il segnale RCOMP in tensione. Tale segnale RCOMP viene acquisito dall'unità 10 di comando attraverso la selezione del corrispondente ingresso nel multiplexer 44. L'unità 10 è quindi in grado di determinare il valore della resistenza 25 di compensazione dal valore della tensione di alimentazione VBAT/ dal segnale RCOMP e dai valori delle resistenze del partitore 93.

È opportuno notare che, in quest'ultimo caso, il circuito 90 generatore di corrente viene mantenuto disabilitato dall'unità 10.

In entrambi i casi suddetti, l'operazione di acquisizione del valore della resistenza 25 di compensazione viene effettuata in corrispondenza dell'accensione del motore 4. Il valore acquisito della resistenza di compensazione viene memorizzato dall'unità 10 all'interno di un blocco 94 di memoria, al fine di poter essere utilizzato per eseguire la citata compensazione delle dispersioni sulla corrente IP di pumping.

Infatti, il valore memorizzato della resistenza 25 di compensazione viene utilizzato per correggere il segnale DIP dì uscita dal controllore 8. Tale correzione viene eseguita dal microprocessore 24, e permette di generare un segnale V0UT effettivamente indicativo del titolo dei gas di scarico.

In questo modo, durante il funzionamento del motore, la compensazione delle dispersioni della corrente IP viene sempre effettuata a partire dal valore acquisito e memorizzato della resistenza 25. Quindi, sebbene la resistenza 25 sia sottoposta a. sollecitazioni termiche che ne alterano il valore rispetto al valore nominale, il segnale V0UT non risente delle alterazioni della resistenza 25 stessa e rimane sempre rappresentativo della effettiva composizione dei gas di scarico.

Il dispositivo 1 di controllo prevede, infine, la presenza di un circuito 95 di controllo (figura 9) della resistenza 15 di riscaldamento della sonda 2 (figure 2a e 2b). Come già detto, la resistenza 15 è collegata ai morsetti 9d e 9e (ossia H+ e H-) del connettore 9, di cui il morsetto 9d è collegato alla tensione di batteria VBAT.

Il circuito 95 di controllo della resistenza 15 è un circuito di tipo noto, e pertanto non verrà descritto in dettaglio. Tale circuito 95 di controllo è collegato al morsetto 9e (H-), ed è atto a regolare la corrente che attraversa la resistenza 15 di riscaldamento per portare rapidamente in temperatura la sonda e per mantenerla all'interno di un intervallo di massima efficienza (ad esempio attorno ai 780°C) durante il funzionamento del motore.

Il dispositivo di controllo sopra illustrato presenta notevoli vantaggi rispetto ai dispositivi di controllo noti. Innanzitutto, il dispositivo di controllo 1 permette di controllare sonde 2 di tipologie diverse e genera un segnale di uscita V0UT che è indipendente dalle variazioni della resistenza di compensazione 25.

In secondo luogo, la programmabilità del blocco 34 di generazione del segnale DIP consente la generazione di un segnale di uscita rappresentativo delle variazioni del titolo dei gas di scarico in un intervallo di valori programmabile e modificabile. Al contrario, tutti i controllori di tipo noto offrono un segnale di uscita che è rappresentativo del titolo λ dei gas di scarico unicamente all'interno di un unico intervallo di valori determinato, ad esempio λε(0.7,1.2), mentre non offrono informazioni significative esternamente a tale intervallo.

Inoltre, la programmabilità del blocco 35 di misura della resistenza interna RPVS consente di effettuare le misurazioni di tale resistenza interna RPVS con entrambe le tipologia di sonda, le quali, come è noto, richiedono correnti di riferimento nella cella 12 di sensing di entità diverse fra loro.

Claims (20)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Dispositivo di controllo (1) di una sonda (2) lineare di ossigeno atta ad essere disposta lungo un condotto di scarico (3) di un motore (4) endotermico, il dispositivo di controllo (1) comprendendo un controllore (8) della sonda (2) atto a esercitare una azione di controllo sulla sonda (2) per generare in uscita un segnale (DIP) rappresentativo del titolo dei gas di scarico; la sonda (2) comprendendo almeno una camera di riferimento (14) atta a ricevere una percentuale di ossigeno determinata, e potendo essere di almeno due tipologie (2a,2b) differenti a seconda della modalità con cui la camera di riferimento (14) riceve 1'ossigeno; il dispositivo di controllo (1) essendo caratterizzato dal fatto che il controllore (8) comprende mezzi di controllo programmabili (31,32,33,34,35,36) e dal fatto di comprendere una unità di comando (10) atta a comandare e programmare detti mezzi di controllo (31,32,33,34,35,36) per adattare il controllore (8) alla tipologia di sonda (2a,2b) alla quale viene collegato.
2. 2. Dispositivo di controllo secondo la rivendicazione 1, in cui la sonda (2) comprende una camera di diffusione (13) atta a ricevere i gas di scarico, una prima (11) ed una seconda cella (12) elettrolitica sensibili agli ioni ossigeno, di cui la prima cella (11) è pilotabile in corrente; i detti mezzi di controllo (31,32,33,34,35,36) comprendendo un circuito in retroazione (32,33,34) atto a regolare la corrente (IP) pilotata alla prima cella (11) sulla base dello scostamento fra le percentuali di ossigeno presenti nelle camere di diffusione (13) e di riferimento (14); il detto circuito in retroazione (32,33,34) comprendendo mezzi di generazione (34) del detto segnale di uscita (DIP) atti a generare il segnale di uscita (DIP) sulla base della corrente (IP) pilotata alla prima cella (11); il controllore (8) essendo collegato ad una resistenza di compensazione (25) atta a permettere di compensare le dispersioni della detta corrente (IP) pilotata, e comprendendo un circuito di acquisizione (36) atto ad acquisire il valore (RCOMP; RCOMPDIFF) della resistenza di compensazione (25); l'unità di comando (10) essendo atta a correggere il segnale di uscita (DIP) del controllore (8) sulla base del valore acquisito (RCOMP, RCOMPDIFF) della resistenza di compensazione (25), per generare, così, un rispettivo segnale di uscita (V0UT) che sia effettivamente rappresentativo del titolo dei gas di scarico e che sia indipendente da possibili alterazioni della resistenza di compensazione (25).
3. 3. Dispositivo di controllo secondo la rivendicazione 2, in cui i detti mezzi di controllo programmabili (31,32,33,34,35,36) comprendono mezzi di polarizzazione (31) della seconda cella (12), i quali sono selettivamente attivabili da detta unità di comando (10) in funzione della tipologia della sonda (2a,2b) che viene collegata al controllore (8) stesso; i detti mezzi di polarizzazione (31) essendo atti a polarizzare la seconda cella (12) per originare l'ossigeno nella camera di riferimento (14).
4. 4. Dispositivo di controllo secondo la rivendicazione 3, in cui detti mezzi di polarizzazione (31) comprendono almeno un generatore (50) di corrente di polarizzazione collegato alla detta seconda cella (12), e mezzi interruttori (52) interposti fra il detto generatore (50) di corrente di polarizzazione e la detta seconda cella (12) per consentire selettivamente l'invio della corrente di polarizzazione nella seconda cella (12) stessa.
5. 5. Dispositivo di controllo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 4, in cui detti mezzi di generazione (31) del segnale di uscita (DIP) del controllore (8) sono programmabili dall'unità di comando (10) in modo tale che il segnale di uscita (DIP) stesso sia indicativo dell'andamento del titolo dei gas di scarico in un intervallo di valori programmabile e modificabile a piacimento.
6. 6. Dispositivo di controllo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 5, in cui la detta sonda (2) è atta a generare un primo segnale (Vd) rappresentativo del detto scostamento fra le percentuali di ossigeno presenti nelle camere di diffusione (13) e di riferimento (14); il detto circuito in retroazione (32,33,34) comprendendo: - mezzi di elaborazione (32) riceventi il detto primo segnale (Vd) ed atti ad elaborarlo per generare in uscita un parametro (VAD) che individua la detta corrente (IP) di pilotaggio della prima cella (11); e mezzi di pilotaggio (33) per pilotare la corrente (IP) nella prima cella (11) sulla base del detto parametro (VAD) di uscita dei detti mezzi di elaborazione (32); i detti mezzi di generazione (34) del segnale di uscita (DIP) del controllore (8) essendo atti a generare il segnale di uscita (DIP) del controllore (8) sulla base del detto parametro (VAD) di uscita di detti mezzi di elaborazione (32).
7. 7. Dispositivo di controllo, secondo la rivendicazione 6, in cui detto parametro (VAD) di uscita dei mezzi di elaborazione (32) è alimentato in ingresso ai detti mezzi di pilotaggio (33) mediante una linea di collegamento (71) presentante una resistenza di precisione (72), la quale è atta ad essere percorsa dalla corrente che i mezzi di pilotaggio (13) pilotano alla detta prima cella (11); la detta linea di collegamento essendo parte dei mezzi di generazione (34) del segnale (DIP) di uscita del controllore (8).
8. 8. Dispositivo di controllo secondo la rivendicazione 7, in cui i detti mezzi di generazione (34) del segnale di uscita (DIP) del controllore (8) comprendono primi mezzi amplificatori (80) a guadagno e offset programmabili, ì quali sono collegati ai capi della detta resistenza di precisione (72) per amplificare la tensione presente ai capi della resistenza di precisione (72) stessa.
9. 9. Dispositivo di controllo, secondo la rivendicazione 8, in cui i detti mezzi di generazione (34) del segnale di uscita (DIP) del controllore (8) comprendono, inoltre, mezzi di taratura (81) dei detti primi mezzi amplificatori (80) per permettere di valutare gli errori introdotti dai primi mezzi amplificatori (80) stessi nella generazione del segnale (DIP) di uscita del controllore (8).
10. 10. Dispositivo di controllo secondo una qualsiasi delle rivendicazione da 6 a 9, in cui detti mezzi di elaborazione (32) del detto primo segnale (Vd) comprendono : - secondi mezzi amplificatori (60) per amplificare detto primo segnale (Vd); mezzi di generazione di un segnale di riferimento (Vdrif) indicativo di un valore obiettivo del primo segnale (Vd) amplificato; - mezzi di confronto (61) per confrontare il detto segnale di riferimento (Vdrif) con il detto primo segnale (Vd) amplificato, e per generare un segnale di errore (VERR); - un circuito di elaborazione (62) ricevente in ingresso il detto segnale di errore (VERR) ed atto ad eseguire una elaborazione del segnale di errore (VERR) stesso per generare il detto parametro (VAD) di uscita dei mezzi di elaborazione (32).
11. 11. Dispositivo secondo la rivendicazione 10, in cui i detti mezzi di elaborazione (32) comprendono, inoltre, un primo circuito campionatore (63) disposto in uscita dal detto circuito di elaborazione (62) ed atto ad essere comandato per campionare e memorizzare il detto parametro (VAD) di uscita dei detti mezzi di elaborazione (32).
12. 12. Dispositivo di controllo secondo la rivendicazione 7, in cui i detti mezzi di pilotaggio (33) comprendono un circuito di pilotaggio (73) atto a pilotare alla detta prima cella (11) esattamente la corrente che attraversa la detta resistenza di precisione (72).
13. 13. Dispositivo di controllo secondo una qualsiasi della rivendicazioni da 6 a 12, in cui detti mezzi di pilotaggio (33) comprendono, inoltre, un circuito di protezione (74) della detta prima cella (11) atto ad evitare che la tensione ai capi della prima cella (11) stessa superi un valore di soglia determinato; il detto circuito di protezione (74) essendo azionabile dalla detta unità di comando (10).
14. 14. Dispositivo di controllo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 13, in cui i detti mezzi di controllo (31,32,33,34,35,36) del controllore (8) comprendono mezzi di misura (35) per misurare la resistenza interna (RPVS) della detta seconda cella (12); i detti mezzi di misura (35) essendo comandati dall'unita di comando (10) per inviare nella detta seconda cella (12) una corrente determinata di intensità regolabile in funzione della tipologia della sonda (2a,2b) che viene collegata al controllore (8).
15. 15. Dispositivo di controllo secondo la rivendicazione 14, in cui i detti mezzi di misura (35) comprendono mezzi generatori di corrente (87) per generare la detta corrente determinata nella detta seconda cella (12), terzi mezzi amplificatori (85) collegati ai capi della seconda cella (12) per amplificare la tensione (DVS) ai capi della seconda cella (12) stessa, un secondo circuito campionatore (86) per campionare la tensione (DVS) amplificata, e mezzi di temporizzazione (88) atti a sincronizzare le tempistiche delle operazioni di invio della corrente di riferimento e di campionamento della tensione amplificata (DVS).
16. 16. Dispositivo di controllo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la detta unità di comando (10) ed il detto controllore (8) comprendono rispettivi circuiti di interfaccia (21,22) di tipo seriale collegati da una linea seriale (20); la detta unità di comando (10) essendo atta a inviare alla al circuito di interfaccia (22) del controllore (8) i segnali di comando e programmazione (SPI) dei detti mezzi di controllo (31,32,33,34,35,36) programmabili.
17. 17. Dispositivo di controllo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 16, in cui la detta sonda (2) comprende un connettore (9) attraverso cui viene collegata al detto controllore (8); la detta resistenza di compensazione (25) essendo collegata fra due morsetti del connettore (9) in due modalità diverse a seconda della tipologia di sonda (2a,2b) che viene collegata al controllore (8); secondo una prima modalità, corrispondente ad un prima tipologia della sonda (2a), la resistenza di compensazione (25) essendo connessa fra un primo (9f) ed un secondo (9a) morsetto, mentre secondo la seconda modalità, corrispondente alla seconda tipologia di sonda (2b), la resistenza di compensazione (25) essendo collegata fra il detto primo morsetto (9f) ed un terzo morsetto (9d) del connettore (9); il detto circuito di acquisizione (36) comprendendo primi (90,91) e secondi mezzi di acquisizione (93) del valore (RCOMP;RCOMPDIFF) della resistenza di compensazione (25), i quali sono atti acquisire il valore (RCOMP;RCOMPDIFF) della resistenza di compensazione (25) qualora quest'ultima sia connessa al connettore (9) secondo la prima modalità o, rispettivamente, secondo la seconda modalità.
18. 18. Dispositivo di controllo secondo la rivendicazione 17, in cui detti primi mezzi di acquisizione (90,91) comprendono un circuito generatore di corrente (90) collegato al detto secondo morsetto (9a) ed atto ad essere comandato dalla unità di comando (10) per inviare una corrente prefissata sulla resistenza di compensazione (25); i detti primi mezzi di acquisizione (90,91) comprendendo, inoltre, un amplificatore differenziale (91) i cui ingressi sono collegati al primo (9f) ed al secondo morsetto (9a) per amplificare la tensione ai capi della resistenza di compensazione (25) e fornire in uscita un primo segnale in tensione (RCOMPDIFF) indicativo del valore della resistenza di compensazione (25) stessa.
19. 19. Dispositivo di controllo secondo la rivendicazione 17, in cui i detti secondi mezzi di acquisizione (93) comprendono mezzi di alimentazione di una tensione di riferimento (VBAT) al detto terzo morsetto (9d), ed un partitore di tensione (93) collegato al detto primo morsetto (9f) e generante in uscita un secondo segnale in tensione (RCOMP) indicativo del valore della resistenza di compensazione (25).
20. 20. Dispositivo di controllo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 19, in cui la detta unità di comando (10) comprende un blocco di memoria (94) atto a memorizzare permanentemente il valore (RCOMP;RCOMPDIFF) della resistenza di compensazione (25); il detto blocco di memoria (94) essendo atto a memorizzare il valore (RCOMP;RCOMPDIFF) della resistenza di compensazione (25) in corrispondenza dell'accensione del motore (3).