ITMI20011983A1 - Procedimento e dispositivo atti alla gestione di cicli di funzionamento specialmente in un veicolo - Google Patents

Description

Descrizione

Stato dell'arte

L'invenzione concerne un procedimento ed un dispositivo, conformi alle definizioni introduttive delle rivendicazioni indipendenti, atti alla gestione di cicli di funzionamento, specialmente in un veicolo, laddove quantomeno un sensore è collegato con un'unità di comando che serve per la gestione dei cicli di funzionamento ed informazioni del sensore vengono trasmesse all'unità di comando.

I sensori del veicolo, in special modo i sensori della tratta del gas di scarico, come per esempio i sensori del lambda ed i misuratori di massa d'aria a film caldo, sono attualmente spesso collegati convenzionalmente tramite un cavo a pettine con un apparecchio di comando, specialmente con 1'apparecchio di comando del motore . In proposito, per i segnali e per le alimentazioni di tensione sono disponibili corrispondenti linee del Hardware .

Nell'articolo di Heintz e Zabler "Einsatzmóglichkeiten und Zukunftschansen intelligenter Sensoren im Kraftfahrzeug" da BOSCH Technische Berichte 1990, numero 52, pagine 30 fino a 41, ciò che corrisponde alla versione in tedesco della relazione in occasione della SAE-Conference a Detroit nel marzo 1989, si parla comunque di un sistema di sensori del tipo Smart collegabile tramite Bus. In proposito, nella concezione di veicoli vengono effettuate misurazioni molteplici di grandezze che vengono richieste dai sistemi elettronici dell'autoveicolo. Aggiungendo componenti elettronici, i corrispondenti sensori vengono dotati di una pre-elaborazione del segnale e vengono resi collegabili tramite Bus, vale a dire utilizzabili in maniera molteplice. Si ottiene in seguito a ciò una concezione del Bus, nella quale sensori intelligenti dotati di elettronica sono collegati in loco con quantomeno un apparecchio di comando.

Al fine di accoppiare in proposito sensori con un apparecchio di comando con l'ausilio di un sistema di Bus, specialmente di un sistema di Bus del tipo CAN, specialmente nel caso di applicazioni critiche in tempo reale, per esempio nel caso dei sensori della tratta del gas di scarico in collegamento con l'apparecchio di comando del motore, devono essere rispettate molteplici condizioni temporali.

In qualità di elemento base per la determinazione di tali condizioni temporali è noto per esempio, dal documento DE 39 27 967 Al, un contatore elettronico comprendente un circuito di conteggio ed un divisore di frequenza anteposto a questo circuito di conteggio. Questo cosiddetto indicatore di angolazione si distingue per il fatto che il divisore di frequenza regolabile valuta una frequenza preferibilmente costante, addotta al suo primo ingresso, con un fattore, la cui grandezza è liberamente preassegnabile tramite un segnale di velocità della marcia, adducibile ad un secondo ingresso del divisore di frequenza ad intervalli di tempo arbitrari, e per il fatto che il fattore, che determina il rapporto di divisione, conserva sempre il suo valore momentaneo fino a che non subentra una variazione per effetto dell'adduzione di un segnale di velocità della marcia che si discosta dal segnale di velocità della marcia precedente.

Oggetto dell'invenzione è la realizzazione, con l'ausilio di mezzi di sincronizzazione, in special modo di quegli indicatori di angolazione noti dallo stato dell'arte, di una sincronizzazione ottimale, rispettivamente ottimizzata, del sistema di sensori con l'unità di comando, rispettivamente con l'apparecchio di comando.

Vantaggi dell'invenzione

L'invenzione prende le mosse da un procedimento e da un dispositivo atti alla gestione di cicli di funzionamento, specialmente in un veicolo, laddove quantomeno un sensore comprendente un'unità di collegamento è collegato, attraverso un sistema di Bus, con quantomeno un'unità di comando che serve per la gestione dei cicli di funzionamento, la quale presenta parimenti un'unità di collegamento, ed informazioni del sensore vengono trasmesse all'unità di comando, laddove l'unità di comando legge e/oppure elabora le informazioni del sensore in punti di sincronizzazione predeterminabili. I rispettivi punti di sincronizzazione vengono in proposito determinati vantaggiosamente nell'unità di comando e nel sensore, l'uno indipendente dall'altro, tramite di volta in volta un mezzo di sincronizzazione, con una correzione tale per cui le informazioni del sensore, nel punto di sincronizzazione, sono presenti in forma leggibile e/oppure elaborabile per l'unità di comando.

In proposito, vantaggiosamente, il rispettivo mezzo di sincronizzazione è configurato sotto forma di un contatore elettronico, comprendente un circuito di conteggio ed un divisore di frequenza a questo anteposto, specialmente sotto forma di indicatore di angolazione.

Per effetto dell'utilizzo di rispettivamente un mezzo di sincronizzazione, specialmente di un indicatore di angolazione, di volta in volta nell'unità di comando e nel quantomeno unico sensore si ottiene, in maniera vantaggiosa, un risparmio di tempo riguardo alle informazioni del sensore da trasmettere all'unità di comando, dato che i sensori possono di per sé iniziare e terminare misurazioni, poiché essi possono fare ricorso ad una propria base temporale .

Opportunamente, come presupposto di partenza per la rappresentazione di un Bus di sensori, in special modo per la tratta del gas di scarico, una sincronizzazione dei sensori e dell'unità di comando viene perciò realizzata in modo che le informazioni dei sensori vengano trasmesse all'unità di comando, rispettivamente siano presenti nell'unità di comando, quando questa deve anche giusto leggere e/oppure elaborare le informazioni di comando. Ciò viene ottenuto soprattutto per il fatto che i rispettivi punti di sincronizzazione vengono determinati tramite i rispettivi mezzi di sincronizzazione con una correzione tale per cui tolleranze di trasmissione, tolleranze di elaborazione ed altre condizioni di tempo e di angolo vengono prese in considerazione in modo tale che le informazioni dei sensori nel punto di sincronizzazione siano disponibili per l'unità di comando .

Grazie a questa armonizzazione può essere evitato che attraverso il sistema di Bus passi inutilmente un numero eccessivo di segnali trasmessi, conseguendosi così un minore carico del Bus.

Contrariamente alle applicazioni, nel caso delle quali viene utilizzato un puro segnale di sincronizzazione del Software e nel caso delle quali una molteplicità di messaggi ad alta priorità può ritardare la trasmissione del puro Trigger del Software, per cui non sono più soddisfatti i requisiti relativi al tempo di trasmissione, l'utilizzo di rispettivi mezzi di sincronizzazione, in special modo di indicatori di angolazione, ha il vantaggio che una sincronizzazione tra apparecchio di comando e sensori può essere realizzata con superiore affidabilità e senza ritardi per quanto concerne i requisiti di tempo di trasmissione, laddove ciò nonostante è garantita l'elevata attualità delle informazioni dei sensori per quanto concerne un segnale di Trigger del Software.

Se il sensore contempla opportunamente un'unità di elaborazione, la quale attua una pre-elaborazione delle informazioni del sensore, la correzione viene vantaggiosamente predeterminata e/oppure armonizzata corrispondentemente al tempo richiesto per la preelaborazione delle informazioni dei sensori.

In una vantaggiosa configurazione, la correzione può in proposito essere predeterminata e/oppure armonizzata in modo variabile, in funzione di quantomeno una grandezza di funzionamento che trae origine da quantomeno un ciclo di funzionamento, in special modo in funzione del numero di giri del motore, del numero di giri delle ruote, oppure della velocità, ecc.. In proposito, in maniera vantaggiosa, viene quindi presa in considerazione l'influenza dinamica di determinate grandezze di funzionamento associabili a cicli di funzionamento, in special modo del numero di giri del motore.

Il mezzo di sincronizzazione del sensore trasmette vantaggiosamente una prima grandezza, che serve per la determinazione del punto di sincronizzazione, all'unità di comando e l'unità di comando confronta questa grandezza con una seconda grandezza del mezzo di sincronizzazione dell'unità di comando, la quale serve per determinare il punto di sincronizzazione, laddove a partire da ciò viene predisposta una grandezza correttiva, tramite la quale vengono sincronizzati i mezzi di sincronizzazione .

La correzione viene vantaggiosamente predeterminata e/oppure armonizzata in funzione di quantomeno uno dei seguenti fattori influenzanti:

- un tempo di trasmissione da un'unità di elaborazione dell'unità di comando all'unità di collegamento di questa,

un tempo di trasmissione, rispettivamente di attesa fino al completamento di un messaggio del Bus, già trasmesso attraverso il sistema di Bus, fino a che l'informazione del sensore oppure la prima grandezza, rispettivamente la grandezza correttiva possono essere trasmesse,

- un tempo di trasmissione della prima grandezza e/oppure della grandezza correttiva e/oppure dell'informazione del sensore via sistema di Bus,

- un tempo di trasmissione dall'unità di collegamento del sensore all'unità di elaborazione di questo,

- un tempo di elaborazione fino al completamento dell'elaborazione delle informazioni del sensore attraverso l'unità di elaborazione nel sensore e/oppure

un tempo di trasmissione dell'informazione del sensore e/oppure della prima grandezza dal sensore all'unità di comando, che comprende il tempo di trasmissione dall'unità di elaborazione all'unità di collegamento del sensore ed il tempo di trasmissione dall'unità di collegamento del sensore, passando per il sistema di Bus, fino all'unità di collegamento dell'unità di comando, nonché il tempo di trasmissione dall'unità di collegamento dell'unità di comando fino all'unità di elaborazione dell'unità di comando.

Vantaggiosamente, la correzione viene determinata o sotto forma di un grandezza temporale, in qualità di correzione temporale, oppure sotto forma di una grandezza angolare, in qualità di correzione angolare. Corrispondentemente, la prima e la seconda grandezza, nonché la grandezza correttiva possono rappresentare una grandezza temporale, oppure una grandezza angolare.

In proposito, correzione temporale e correzione angolare possono essere convertite l'una nell'altra. Questa conversione della correzione temporale in una correzione angolare e viceversa, tenendo conto della velocità angolare, ha il vantaggio che la grandezza di funzionamento, in special modo il numero di giri del motore, viene calcolata solo nel punto di sincronizzazione, dato che l'angolo attuale, in special modo l'angolo dell'albero a gomiti, è per esempio presente nel caso di un apparecchio di gestione del motore e pertanto il punto di sincronizzazione può essere determinato in funzione di questa informazione angolare.

Utilizzando singoli mezzi di sincronizzazione nel sensore e nell'unità di comando può opportunamente essere evitata un'aggiuntiva linea di eccitazione del Hardware, economicamente onerosa, tra unità di comando e sensore.

In una vantaggiosa configurazione, le informazioni del sensore e le grandezze che servono per determinare il segnale correttivo, nonché la grandezza correttiva stessa vengono trasmesse in assenza di linea tra l'unità di collegamento del quantomeno unico sensore e l'unità di collegamento dell'unità di comando, laddove in questa vantaggiosa configurazione le unità di collegamento sono realizzate sotto forma di unità di trasmissione e di ricezione di un sistema di Bus privo di linee, specialmente di un sistema di Bus ad onde radio. In seguito a ciò può opportunamente avere luogo un risparmio ancora maggiore nei collegamenti tramite linee .

Altri vantaggi ed altre vantaggiose configurazioni sono oggetto della descrizione, nonché delle rivendicazioni.

Disegno

L'invenzione viene in appresso illustrata più nel dettaglio in relazione alle figure rappresentate nel disegno.

In proposito

La figura 1 fa vedere un sistema di Bus dei sensori, comprendente sensori 1 fino a n ed un apparecchio di comando, rispettivamente un'unità di comando, i quali sono collegati per mezzo di un sistema di Bus allacciato tramite linee, laddove l'unità di comando ed i sensori contengono di volta in volta mezzi di sincronizzazione.

La figura 2 fa vedere un diagramma temporale relativo allo scambio di informazioni tra unità di comando, in special modo un apparecchio di gestione del motore, e sensore, in special modo un sistema di sensori del lambda e/oppure un misuratore di massa d'aria a film caldo, con tolleranze temporali, in special modo nell'ambito di una tratta del gas di scarico, e la correzione da ciò risultante.

Nella figura 3 è rappresentata l'influenza dinamica della grandezza di funzionamento, costituita dal numero di giri del motore, sulla correzione temporale.

La figura 4 fa vedere la conversione tra una correzione temporale ed una correzione angolare, tenendo conto della influenze dinamiche.

La figura 5 fa vedere un possibile ciclo atto alla realizzazione dell'indicatore di angolazione in relazione al sistema complessivo di Bus dei sensori, laddove di volta in volta nel sensore e nell'unità di comando è contenuto un indicatore di angolazione in qualità di mezzo di sincronizzazione.

La figura 6, consistente nelle figure 6a e 6b, fa vedere due vantaggiose configurazioni della disposizione conforme all'invenzione, con trasmissione in assenza di linee dei segnali, rispettivamente delle informazioni tra unità di comando e sistema di sensori.

Descrizione degli esempi di realizzazione

La figura 1 fa vedere una disposizione di Bus dei sensori comprendente un'unità di comando 100, in special modo un apparecchio di gestione del motore, ed un sistema di Bus 101, in special modo un Bus del tipo CAN: le due linee rappresentate nell'ambito del sistema di Bus 101 servono alla rappresentazione dell'informazione High, rispettivamente Low nell'ambito di una trasmissione digitale di dati. L'unità di comando è collegata con il sistema di Bus 101 attraverso l'unità di collegamento 106. Parimenti, per mezzo delle unità di collegamento 107 fino a 110, sensori 102 fino a 105 sono di volta in volta collegati con il sistema di Bus 101. In proposito, il sensore 1 è per esempio un primo sensore de lambda ed il sensore 2 è un secondo sensore del lambda nell'ambito di un sistema di regolazione del lambda selettivo per cilindro, laddove i valori lambda per ciascun segmento vengono analizzati separatamente con riferimento all'angolo dell'albero a gomiti e devono essere inoltrati al sistema di gestione del motore, al più tardi, nell'ambito del segmento che segue.

Il sensore 3 è per esempio un misuratore di massa d'aria a film caldo HFM, il cui segnale di carico deve essere presente per tempo, in modo leggibile e/oppure elaborabile, nel punto di sincronizzazione, quindi in un istante, rispettivamente in un angolo predeterminabile, in special modo in un angolo dell'albero a gomiti, nel quale per ciascun ciclo di lavoro viene dato inizio al calcolo dell'accensione e/oppure dell'iniezione, al fine di potere giusto determinare l'accensione e/oppure l'iniezione per ciascun cilindro.

Un'ulteriore sistema a sensori opzionale è a titolo di esempio rappresentato con il sensore n, 105, il quale rappresenta per esempio il sistema a sensori per Nox.

Il sistema a sensori 102 fino a 105 è inoltre collegato con la tensione di alimentazione Uv, nonché con la massa G. In proposito, i requisiti che servono per trasmettere il segnale HFM e l'informazione di segmento per la regolazione del lambda, selettiva per cilindro, devono essere inoltrati, tramite il segnale di eccitazione del Software, dall'apparecchio di gestione del motore ai rispettivi sensori. Con il segmento sono in proposito rappresentati l'angolo, rispettivamente 1 'intervallo di tempo tra due punti di sincronizzazione. Un segmento nell'ambito dell'angolo dell'albero a gomiti è dato in proposito da 720° diviso per il numero dei cilindri.

La regolazione del lambda, selettiva per cilindro, e la determinazione del segnale di carico sono in proposito realizzate con l'ausilio del misuratore di massa d'aria a film caldo, tramite un segmento, per esempio nel sistema di gestione del motore. Al fine di evitare in proposito un caricamento critico del sistema di Bus 101, in special modo di un Bus del tipo CAN, le informazioni dei sensori possono già essere pre-analizzate, rispettivamente pre-elaborate sul posto, quindi in un'unità di elaborazione nel sensore. Questa preelaborazione, a titolo di esempio una formazione di valore medio, e la relativa trasmissione delle informazioni dei sensori, in special modo del valore medio, devono allora avere luogo tanto per tempo, per cui, a titolo di esempio, nel punto di sincronizzazione possono essere calcolate l'iniezione e/oppure l'accensione per il ciclo di lavoro successivo.

In proposito, con 111 fino a 115 sono rappresentati mezzi di sincronizzazione, in special modo indicatori di angolazione. Questi mezzi di sincronizzazione possono essere realizzati da un lato nel Software, così come nel Hardware. In appresso, per i mezzi di sincronizzazione 111 fino a 115, verrà a questo punto utilizzato, in qualità di speciale esempio di realizzazione, il termine di indicatore di angolazione.

Se i requisiti relativi al tempo di trasmissione di un messaggio di sincronizzazione non vengono più soddisfatti, per esempio tramite Software, si passa all'utilizzo di un indicatore di angolazione. Proprio nel caso della gestione di cicli di funzionamento in combinazione con l'albero a gomiti, come per esempio nell'ambito di un Bus dei sensori per la tratta del gas di scarico, un indicatore di angolazione riproduce nei corrispondenti sensori un albero a gomiti virtuale; per dati angoli dell'albero a gomiti (per esempio in punti di sincronizzazione) , ciò significa che i sensori possono di per sé iniziare e terminare misurazioni. Possono parimenti essere realizzate correzioni fisse, in special modo correzioni di tempo e/oppure di angolazione, con riferimento per esempio ad un punto di sincronizzazione, nel momento in cui nell'istante di sincronizzazione, rispettivamente nel punto angolare di sincronizzazione di volta in volta attuale la correzione temporale per il punto di sincronizzazione successivo viene convertita in una correzione angolare. Conformemente all'invenzione vengono in proposito prese in considerazione le influenze dinamiche del numero di giri.

L'indicatore di angolazione presenta in proposito i seguenti vantaggi:

- minore scostamento tra angolo virtuale ed effettivo dell'albero a gomiti, per cui i punti di sincronizzazione, con riferimento ad angoli definiti in precedenza dell'albero a gomiti, possono essere determinati nei sensori stessi.

- Risparmio sui costi relativamente ad una supplementare linea di eccitazione del Hardware, dato che un indicatore di angolazione realizzato in tal modo può sostituire, con una precisione corrispondente, una linea di eccitazione del Hardware .

- Maggiore precisione rispetto per esempio ad uno sblocco effettuato tramite Software, dato che nel caso dì un segnale di sblocco del Software messaggi ad alta priorità possono ritardare la trasmissione, vale a dire che è possibile un arrivo ritardato del segnale dì sblocco del Software. L'indicatore di angolazione invece tiene già conto della trasmissione ritardata delle informazioni di angolazione e di numero di giri per la registrazione dell'indicatore di angolazione. La trasmissione di informazioni e di segnali é rappresentata nella figura 2 nell'ambito di un Bus dei sensori, tenendo conto delle tolleranze che in proposito si presentano. La situazione nella figura 2 viene illustrata a titolo esemplificativo in relazione ad un sistema di regolazione del lambda, selettivo per cilindro, e di un misuratore di massa d'aria a film caldo nell'ambito di un Bus dei sensori nella tratta del gas di scarico.

Per una regolazione del lambda, selettiva per cilindro, i valori di misurazione del lambda devono essere associati al rispettivo segmento, qui SI, vale a dire che il punto di partenza e finale della finestra di misurazione è definito dai punti di sincronizzazione tl e t2, rispettivamente t2 e t3 per il segmento successivo.

Per la rilevazione dei valori lambda sono in proposito possibili a titolo esemplificativo le seguenti varianti:

per ciascun segmento vengono misurati due valori lambda, laddove questi valori vengono trasmessi senza ulteriore analisi all'unità di comando, specialmente all'apparecchio di gestione del motore. Dall'altro lato, i valori lambda possono essere rilevati in un reticolo temporale fisso, per esempio un millisecondo, oppure tramite l'esistente indicatore di angolazione in determinati punti angolari predeterminati. Utilizzando un sistema a sensori intelligente o "Smart”, quindi un sistema a sensori che contiene un'unità di elaborazione, una pre-elaborazione rispettivamente pre-analisi, per esempio la formazione di un valore medio, può avere luogo in loco nel sensore. Questi valori lambda preelaborati, per esempio valori medi, vengono poi trasmessi, specialmente nell'ambito di un'interfaccia fisica, attraverso il sistema di Bus all'unità di comando. L'interfaccia fisica ha in proposito il vantaggio che sensori, specialmente nell'ambito delle trasmissioni in assenza di linea, in appresso ancora illustrate, possono essere semplicemente aggiunti, tolti dall'insieme, rispettivamente possono essere sostituiti. Nell'elaborazione dei valori lambda, rispettivamente dei valori medi, sono da parte loro concepibili varianti, a titolo di esempio la formazione del valore medio per i valori lambda misurati all'interno della prima metà del rispettivo segmento e/oppure formazioni del valore medio per i valori lambda misurati all'interno della seconda metà del segmento. Questi due valori medi, separatamente per la prima e per la seconda metà del segmento, possono poi essere trasmessi all'unità di comando.

Nella figura 2 sono quindi fatti vedere i requisiti relativi alla sincronizzazione. Nei punti di sincronizzazione SP, quindi tl, t2 e t3, un'informazione di sincronizzazione deve essere presente con una tolleranza adeguata Ats, a titolo di esempio per la sonda lambda LSU continua. I punti di sincronizzazione SP caratterizzano l'istante di partenza e gli istanti terminali dei segmenti, qui SI, tramite i quali, per ciascun singolo cilindro, viene effettuata una regolazione del lambda selettiva per cilindro.

Per quanto concerne i punti di sincronizzazione esiste una rispettiva finestra di tolleranze TSP1, TSP2, rispettivamente TSP3, avente la grandezza Δts.

Queste tolleranze predeterminate, imputabili ai tempi di trasmissione, di elaborazione e/oppure di attesa, devono essere rispettate dall'indicatore di angolazione .

Per quanto concerne il requisito che serve per la trasmissione del segnale HFM (HFM : misuratore di massa d'aria a film caldo), si deve qui tenere conto di un'adeguata correzione temporale affinché il segnale HFM, trasmesso all'apparecchio di comando, sia presente nella memoria dell'unità di comando in tempo per il punto di sincronizzazione. L'istante tv2 viene determinato nel sensore, nel quale nell'istante tl la correzione temporale viene convertita in una correzione angolare, vale a dire che per un valore angolare Kwwv2 viene attivata la richiesta di trasmissione del segnale HFM. Il valore angolare Kwwv2 viene determinato corrispondentemente alle informazioni sul numero di giri nell'istante tl, vale a dire che, nel caso di dinamiche del numero di giri, possono risultare dispersioni della correzione temporale (tolleranza per la richiesta del segnale HFM TASI.

La correzione di cui all'invenzione, in special modo una correzione temperale oppure una correzione angolare, viene ora prevista al fine di disporre in modo leggibile, rispettivamente elaborabile delle informazioni dei sensori già nel rispettivo punto di sincronizzazione, specialmente t2 e t3, per l'unità di comando. In relazione all'esempio del misuratore di massa d'aria a film caldo HFM viene pertanto prevista una correzione Atv = t2 - tv2, tramite la quale viene tenuto conto dei tempi di trasmissione, di attesa e/oppure di elaborazione, al fine di potere disporre del segnale di carico già nel punto di sincronizzazione, per esempio in t2 oppure t3.

Questi tempi risultano da trasmissioni, come da un lato la richiesta della trasmissione del sensore AS, trasmessa dall'unità di comando al sensore, per esempio tramite CAN, oppure dalla finalizzazione della pre-analisi, rispettivamente pre-elaborazione dell'informazione del sensore nel sensore, a titolo di esempio la formazione del valore medio dei valori misurati a partire dall'ultimo segmento, nonché la trasmissione a ritroso dei segnali pre-elaborati dei sensori all'unità di comando, specialmente all'apparecchio di gestione del motore. In proposito, per la richiesta della trasmissione di dati del misuratore di massa d'aria a film caldo AS è prevista una tolleranza Ata, la quale dà luogo alla finestra di tolleranze TASI, rispettivamente TAS2 .

I summenzionati tempi di trasmissione, rispettivamente tempi di elaborazione sono da parte loro di per sé fortemente affetti da tolleranze. Tenendo conto della finestra dei tempi di correzione TV1 e TV2, quindi t2 - tv2 e t3 - tv3, i punti di inizio e di fine del segmento, qui S2 in confronto con t2 e t3, si spostano per così dire verso gli istanti della correzione precedenti tv2 e tv3. Questo segmento rappresentato a titolo esemplificativo per il misuratore di massa d'aria a film caldo si situa perciò tra tv2 e tv3, vale a dire che i segnali di sincronizzazione vengono generati in questi istanti nei sensori dagli indicatori di angolazione, cosicché l'informazione del sensore è allora disponibile per l'istante di sincronizzazione nell'unità di comando. La correzione temporale preassegnabile Δtv, per esempio tvl, rispettivamente tv2, è allora prevista in modo tale che all'interno della finestra temporale TV1 rispettivamente TV2 possa avere luogo la trasmissione a ritroso dell'informazione del sensore, in special modo dell'informazione del sensore da pre-elaborare . Le informazioni dei sensori più attuali sono così presenti in maniera leggibile, rispettivamente elaborabile sull'unità di comando, nel punto di sincronizzazione t2 e t3 propriamente detto, cosicché i calcoli devono essere effettuati in modo sincronizzato solo una volta e così, già in corrispondenza di questa posizione, può essere risparmiata potenza di calcolo.

In una vantaggiosa configurazione, per la scelta della correzione, specialmente in qualità di correzione angolare oppure di correzione temporale TVl, rispettivamente TV2, viene tenuto conto dell'influenza della dinamica di determinate grandezze di funzionamento, in special modo del numero di giri del motore, quindi della dinamica del motore. Questo caso lo si ha per esempio quando il numero di giri del motore aumenta con carico massimo, oppure quando il numero di giri del motore diminuisce fortemente.

In proposito, gli istanti tv2 e tv3 devono essere riprodotti per esempio sul piano angolare, ciò che più oltre verrà ancora spiegato.

L'influenza della dinamica sul tempo di segmento per un gradiente positivo del numero di giri del motore deve allora essere presa in considerazione in modo tale che, specialmente con bassi numeri di giri del motore, possa essere riscontrata una considerevole riduzione del tempo di segmento originario, quindi del tempo di segmento senza influenza della dinamica, contrariamente al tempo di segmento che si ha in conseguenza della dinamica del numero di giri. Per opporsi a questa riduzione della correzione attiva, in caso di elevata dinamica positiva del numero di giri ed in caso di bassi numeri di giri del motore, la correzione viene modificata conformemente all'invenzione, corrispondentemente alla figura 3, in qualità di funzione della grandezza dinamica di funzionamento, in special modo del numero di giri del motore. Questa correzione, specialmente la correzione temporale, può parimenti essere modificata al superamento di una dinamica del numero di giri del motore, per esempio di un valore di soglia.

Nella figura 3, allo scopo, il numero di giri del motore Nmot è rappresentato in rapporto alla durata della correzione Δtv nell'ambito di una curva D della dinamica. In proposito si è tenuto conto di una correzione temporale limite Δtvg. Durate della correzione, che sono minori di Δtvg, possono in determinate circostanze, nell'ambito delle considerazioni di tolleranza esposte in quanto precede, non più garantire l'attualità delle informazioni dei sensori nel rispettivo punto di sincronizzazione .

Questa correzione del tempo limite corrisponde ad un numero di giri limite Ng. In presenza di numeri di giri maggiori del numero di giri limite Ng la correzione temporale, per i motivi summenzionati, viene mantenuta costante in ragione di Atvg. In presenza di numeri di giri inferiori al numero di giri Ng, la correzione, rispettivamente il tempo della correzione Atv possono essere adattati al fine di opporsi alla riduzione del tempo attivo della correzione in caso di bassi numeri di giri del motore, quindi in caso di minore durata del periodo.

Al fine di tenere conto dell'influenza della dinamica ed al fine di riprodurre i punti tv2 e tv3 della correzione sul piano angolare, nella figura 4 è rappresentato un confronto tra le curve degli angoli dell'albero a gomiti (Kww in relazione a t) per numeri di giri costanti del motore dKwwl e per l'accelerazione del motore dKww2. Tenendo conto della dinamica del numero di giri, il punto di sincronizzazione t2 sul punto t2D della dinamica si sposta verso sinistra. Viene in proposito preso in considerazione il fatto che l'istante originario tv2, contemplante la correzione per la richiesta di trasmissione del messaggio del sensore, rispettivamente dell'informazione del sensore, quindi il segnale di richiesta AS si trova alla destra di t2D, quindi il fatto che in presenza di una dinamica del numero di giri del motore il messaggio del sensore viene richiesto soltanto quando il punto di sincronizzazione attuale t2D è già passato. Il segnale di richiesta ha un senso nel momento in cui un'armonizzazione assai esatta, ininterrotta, di tutti gli indicatori di angolazione è realizzabile in modo molto oneroso e dall'altro lato può essere richiesta anche un'informazione al di fuori di un reticolo fisso.

Se la correzione temporale Δtv2 nell'istante tl viene convertita in una correzione angolare ΔKWW2 tenendo conto della velocità angolare in tl, al raggiungimento dell'angolo Kwwv2 dell'albero a gomiti nell'ambito della correzione, la richiesta di trasmissione può allora essere avvitata nell'istante tv2D, quindi nell'istante della correzione, tenendo conto della dinamica. La richiesta di trasmissione del messaggio del sensore ha in questa maniera sempre luogo temporalmente prima del raggiungimento del punto di sincronizzazione. Nel caso in questione quindi prima del punto di sincronizzazione t2D in ragione dell'intervallo di tempo Δtv2D. Nella figura 4, tl corrisponde in proposito all'angolo Kwwl dell'albero a gomiti. Il segmento qui considerato nella figura 4, rapportato all'angolo dell'albero a gomiti, quindi il segmento Sw, va pertanto da Kwwl fino a Kww2.

Per effetto della trasposizione sull'angolo, in special modo sull'angolo dell'albero a gomiti, si consegue ora il vantaggio che la grandezza di funzionamento, qui il numero di giri del motore, deve essere calcolata soltanto nel punto di sincronizzazione. Ciò si basa sul fatto che l'angolo attuale dell'albero a gomiti è comunque presente nell'apparecchio di gestione del motore, vale a dire che al raggiungimehto dell'angolo Kwwv2 può avere luogo la richiesta di trasmissione del messaggio del sensore al sensore. Per effetto di questa limitazione del calcolo del numero di giri del motore ai punti di sincronizzazione possono essere risparmiati in misura considerevole potenza di calcolo e tempo di calcolo nell'apparecchio di gestione del motore.

Come conseguenza della dinamica del numero di giri, la correzione temporale Δtv2 si riduce alla correzione temporale Δtv2D, quindi la correzione temporale sotto l'influenza della dinamica. I tempi di trasmissione, conformemente alle spiegazioni date in relazione alla figura 2, devono parimenti situarsi all'interno del nuovo tempo della correzione Atv2D. dKwwl rappresenta nella figura 4 la funzione che serve per modificare l'angolo dell'albero a gomiti con numero di giri del motore costante e dKww2 rappresenta la funzione che serve per modificare l'angolo dell'albero a gomiti in caso di accelerazione del motore.

La figura 5 fa vedere un possibile ciclo per la realizzazione dell'indicatore di angolazione. Questo ciclo si basa sul fatto che ciascun modulo ricevitore, vale a dire ciascun sensore, possiede il suo proprio indicatore di angolazione,· il modulo trasmettitore, quindi l'unità di comando, possiede parimenti un indicatore di angolazione ideale. La linea in neretto continua 500 rappresenta la curva dell'angolo dell'albero a gomiti effettivo. Le linee di volta in volta tratteggiate 501a, 501b, 501c indicano 1'andamento dell'indicatore ideale di angolazione nell'unità di comando. Nell'istante tl l'angolo dell'albero a gomiti reale e quello dell'indicatore di angolazione ideale sono identici, corrispondentemente a Kww (tl) . Partendo dall'informazione relativa al numero di giri nell'istante tl, l'angolo dell'indicatore di angolazione ideale fino all'istante t2 aumenta diventando Kwwi (t2), ciò che corrisponde all'intersezione della tangente alla curva 500 in tl con l'istante t2. Se questa tangente 501a nell'istante t2 viene di nuovo spostata, corrispondentemente all'andamento della curva 500, sull'angolo effettivo dell'albero a gomiti, ciò che è rappresentato tramite la linea punteggiata 502a, si ottiene, con riferimento all'istante tl, uno scostamento Δ2 dell 'albero a gomiti corrispondente a Kww (tl) - Kwwe (tl), ciò che corrisponde al valore estrapolato a ritroso dell'indicatore di angolazione. In ragione di questo angolo, corrispondentemente a Δ2, vengono corretti entrambi gli indicatori di angolazione, quindi l'indicatore di indicazione ideale nell'unità di comando e l'indicatore di angolazione nel sensore (rappresentato tramite le curve 503a, 503b, 503c).

L'indicatore di angolazione effettiva e l'indicatore di angolazione ideale possono discostarsi l'uno dall'altro, per esempio in conseguenza di differenti frequenze o qualità del quarzo, per cui diventa allora necessaria una tale correzione. Negli istanti t2, t3, t4, ecc., tramite spostamento delle rispettive tangenti 501b, 501c, ecc., corrispondentemente a 502b, 502c, ecc., angoli di correzione, in qualità di grandezze correttive, ed il numero di giri di volta in volta attuale dell'albero a gomiti vengono perciò sempre trasmessi in un messaggio di registrazione, corrispondentemente alla rispettiva pendenza della tangente .

Al fine di prendere in considerazione una trasmissione ritardata nel tempo dei messaggi di registrazione che servono per registrare l'indicatore di angolazione (per esempio quando vengono trasmessi messaggi del tipo CAN ad alta priorità), una registrazione dell'indicatore di angolazione ideale ha luogo solamente quando il modulo ricevitore, quindi il sensore, ha ricevuto il messaggio di registrazione, per esempio tramite recepimento del messaggio del tipo CAN. Ad intervalli di tempo definiti il modulo ricevitore rinvia allora in proposito il proprio stato angolare, riferito a questi istanti di recepimento, al modulo trasmettitore, quindi all'unità di comando, vale a dire che l'unità di comando può determinare gli scostamenti di ciclo dell'indicatore di angolazione ideale e dell'indicatore di angolazione del sensore. Nell'istante t3 il modulo ricevitore, quindi il sensore, riceve un valore di correzione dell'angolo Δ3, il quale contempla tanto lo scostamento dell'indicatore di angolazione ideale nell'istante t3, come anche lo scostamento dell'indicatore di angolazione ideale e dell'indicatore di angolazione del sensore nell'istante t2.

Nell'ambito di una vantaggiosa configurazione della presente invenzione è previsto un collegamento in assenza di linee tra i sensori e l'unità di comando, specialmente nell'ambito di un sistema di Bus ad onde radio. Nell'ambito dell'invenzione con sistemi Bus è perciò prevista una trasmissione di tipo bidirezionale tra quantomeno due utenti, la quale segue regole fisse, quindi un protocollo del Bus. In proposito, per sistema di Bus va intesa parimenti, conformemente all'invenzione, la trasmissione legata a linee, come quella in assenza di linee. Una trasmissione via Bus in assenza di linee può per esempio essere vantaggiosa in una zona, sfavorevole per la posa di linee, come a titolo di esempio nella tratta del gas di scarico.

Si rendono pertanto superflui supplementari collegamenti tramite linee, per esempio anche un sistema di Bus affetto da linee, per cui possono in aggiunta essere risparmiati peso e costi. Oltre a ciò, è così possibile un'installazione a posteriori, ancora più flessibile, di sensori anche relativamente ad un'interfaccia fisica di un sistema di Bus vincolato a linee.

La figura 6, consistente nelle figure 6a e 6b, fa vedere allo scopo, a titolo esemplificativo, due possibilità estrapolate dell'accoppiamento tra sensori ed unità di comando, un sistema di Bus privo di linee come in questo caso, per esempio sotto forma di Bus a onde radio, oppure anche nel campo degli infrarossi, a seconda della lunghezza d'onda rispettivamente della frequenza dell'onda elettromagnetica. In proposito, nella figura 6a, i sensori 1 fino a n, quindi 102 fino a 105, per esempio il sistema di sensori del lambda, un sensore per OFM oppure un sensore per NOX, sono collegati con un'elettronica centrale di analisi 602 attraverso le unità di collegamento 607 fino a 601 lato-sensori e le unità di collegamento 603 fino a 606 lato-elettronica di analisi. A questa elettronica di analisi 602 è associato un modulo di trasmissione e di ricezione 601. Sull'unità di comando, specialmente nell'apparecchio di gestione del motore 100, è parimenti installato un tale modulo di trasmissione e di ricezione 600. In tale modo è possibile una trasmissione di dati in assenza di linee tra l'elettronica centrale, quindi l'elettronica di analisi 602 sul lato dei sensori, e l'unità di comando 100.

In questo esempio, i sensori 102 fino a 105 sono collegati in modo convenzionale, per esempio tramite fasci di linee comprendenti quattro linee, con l'elettronica di analisi. Allo stesso modo, un sistema di Bus può qui accoppiare, anziché, come rappresentato in quanto precede, in modo vincolato a linee oppure in assenza di linee, i sensori con l'elettronica di analisi e con la parte trasmittente /ricevente. Per quanto concerne la trasmissione di dati in assenza di linee può trattarsi di una trasmissione via radio, di una trasmissione ottica, oppure di una qualsiasi altra trasmissione di dati arbitraria, in assenza di linee, con lunghezza d'onda o frequenza arbitrarie. Il modulo di trasmissione e di ricezione 600 sul lato dell'apparecchio di comando può in proposito essere direttamente installato, rispettivamente sistemato sul, oppure nell'apparecchio di comando. Un collegamento tramite linee tra apparecchio di comando e modulo trasmittente-ricevente 600 è però parimenti concepibile. Nell'elettronica di analisi centrale 602, qui rappresentata, hanno luogo una pre-elaborazione, rispettivamente un'analisi dei segnali dei sensori misurati nei sensori 1 fino a n, 102 fino a 105. Nell'ambito dell'invenzione l'elettronica centrale può per esempio servire per l'analisi dei sensori della tratta del gas di scarico .

Nella figura 6b tutti i sensori 1 fino a n, quindi 102 fino a 105, dispongono in loco di una propria elettronica di analisi 602a, 602b, 602c, rispettivamente 602d, unitamente ad un modulo di trasmissione e di ricezione 601a, 601b, 601c e 601d. L'elettronica di analisi, rispettivamente il trasmettitore ed il ricevitore in loco offrono i vantaggi di una taratura del sensore, per esempio alla fine della banda, e di una diagnosi in loco. In proposito, i trasmettitori vanno differenziati possibilmente sulla base di differenti frequenze od altro, al fine di evitare collisioni nell'esercizio di trasmissione e di ricezione dei singoli sensori, rispettivamente dell'unità di comando. Un corrispondente protocollo del Bus può in proposito fornire la stessa cosa. Le disposizioni rappresentate per la trasmissione di dati in assenza di linee si rifanno perciò al meccanismo di sincronizzazione rappresentato in quanto precede.

Claims (1)

1. Rivendicazioni 1.- Procedimento atto alla gestione di cicli di funzionamento, specialmente in un veicolo, laddove quantomeno un sensore, comprendente un'unità di collegamento, attraverso un sistema di Bus è collegato con quantomeno un'unità di comando che serve per la gestione dei cicli di funzionamento, la quale presenta parimenti un'unità di collegamento, ed informazioni del sensore vengono trasmesse all'unità di comando, laddove l'unità di comando legge e/oppure elabora le informazioni del sensore in punti di sincronizzazione predeterminabili, caratterizzato dal fatto che nell'unità di comando e nel sensore i punti di sincronizzazione vengono determinati, l'uno indipendentemente dall'altro, tramite di volta in volta un mezzo di sincronizzazione, con una correzione tale per cui le informazioni del sensore nel punto di sincronizzazione sono presenti in modo leggibile e/oppure elaborabile per l'unità di comando. 2.- Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il rispettivo mezzo di sincronizzazione è realizzato sotto forma di un contatore elettronico, comprendente un circuito di conteggio ed un divisore di frequenza a questo anteposto, in special modo sotto forma di un indicatore di angolazione. 3.- Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il mezzo di sincronizzazione del sensore trasmette all'unità di comando una prima grandezza che serve per la determinazione del punto di sincronizzazione e l'unità di comando confronta la prima grandezza con una seconda grandezza del mezzo di sincronizzazione dell'unità di comando, che serve per la determinazione del punto di sincronizzazione, e da qui ricava una grandezza correttiva, laddove i mezzi di sincronizzazione vengono sincronizzati mediante la grandezza correttiva. 4.- Procedimento secondo la rivendicazione l, caratterizzato dal fatto che il sensore attua una pre-elaborazione delle informazioni dei sensori, laddove la correzione viene adattata corrispondentemente al tempo necessario per la preelaborazione delle informazioni dei sensori. 5.- Procedimento secondo la rivendicazione l, caratterizzato dal fatto che la correzione viene predeterminata e/oppure adattata in modo variabile, in funzione di una grandezza di funzionamento avente origine da quantomeno un ciclo di funzionamento, specialmente in funzione del numero di giri del motore . 6.- Procedimento secondo la rivendicazione 1 oppure 3, caratterizzato dal fatto che la correzione viene predeterminata e/oppure adattata in funzione di quantomeno una delle seguenti influenze: - un tempo di trasmissione da un'unità di elaborazione dell'unità di comando all'unità di collegamento di questa, - un tempo di trasmissione di un messaggio del Bus già da trasmettere, - un tempo di trasmissione della prima grandezza e/oppure della grandezza correttiva tramite il sistema di Bus, - un tempo di trasmissione dall'unità di collegamento del sensore all'unità di elaborazione di questo, - un tempo di elaborazione fino al completamento dell'elaborazione delle informazioni dei sensori da parte dell'unità di elaborazione nel sensore, e/oppure - un tempo di trasmissione delle informazioni dei sensori dal sensore all'unità di comando. 7.- Procedimento secondo una delle rivendicazioni che precedono, caratterizzato dal fatto che la correzione viene determinata sotto forma di una grandezza temporale, in qualità di correzione temporale, oppure sotto forma di una grandezza angolare, in qualità di correzione angolare, e/oppure l'una viene convertita nell 'altra. 8.- Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la trasmissione tra sensore ed unità di comando ha luogo in assenza di linee tra l'unità di collegamento del sensore e l'unità di collegamento dell'unità di comando, laddove le unità di collegamento sono realizzate sotto forma di unità di trasmissione e di ricezione. 9.- Dispositivo atto alla gestione di cicli di funzionamento, specialmente in un veicolo, laddove quantomeno un sensore, comprendente un'unità di collegamento, attraverso un sistema di Bus è collegato con quantomeno un'unità di comando che serve per la gestione dei cicli di funzionamento, la quale presenta parimenti un'unità di collegamento, ed informazioni del sensore vengono trasmesse all'unità di comando, laddove l'unità di comando legge e/oppure elabora le informazioni del sensore in punti di sincronizzazione predeterminabili, caratterizzato dal fatto che nell'unità di comando e nel sensore sono contenuti mezzi di sincronizzazione, i quali determinano i punti di sincronizzazione, l'uno indipendente dall'altro, con una correzione tale per cui le informazioni dei sensori nel punto di sincronizzazione sono presenti in forma leggibile e/oppure elaborabile per l'unità di comando. 10.- Dispositivo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che il rispettivo mezzo di sincronizzazione è realizzato sotto forma di un contatore elettronico, comprendente un circuito di conteggio ed un divisore di frequenza a questo anteposto, specialmente sotto forma di un indicatore di angolazione. 11.- Dispositivo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che le unità di collegamento sono realizzate sotto forma di unità di trasmissione e di ricezione e la trasmissione ha luogo in assenza di linee, specialmente attraverso un sistema di Bus ad onde radio. 12.- Dispositivo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che il dispositivo trova impiego nell'ambito di una tratta del gas di scarico di un veicolo, laddove il quantomeno unico sensore corrisponde ad un sensore lambda oppure ad un misuratore di massa d'aria a film caldo, e l'unità di comando è presente sotto forma di apparecchio di gestione del motore.