ITMI20080293A1 - Procedimento per far funzionare una sonda lambda - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Stato dell'arte

L'invenzione concerne un procedimento del genere di cui alla rivendicazione 1 ìndipendente per far funzionare una sonda Lambda atta alla determinazione dei componenti nel gas di scarico di motori a combustione interna.

Oggetto dell'invenzione sono anche un programma computerizzato, nonché un prodotto del programma computerizzato contemplante un codice di programma, che è memorizzato su un supporto leggibile meccanicamente, per l'attuazione del procedimento .

Per determinare l'indice di eccesso d'aria vengono molto spesso utilizzate cosiddette sonde Lambda a banda larga. Esse sono sostanzialmente costituite da una combinazione tra convenzionale sonda a concentrazione (sonda di Nernst), fungente da cella galvanica, nonché una cella a corrente limite oppure "di pompaggio". Sulla cella di pompaggio, che è dello stesso tipo di una cella a concentrazione di per sé nota, viene soltanto applicata dall'esterno una tensione. Se la tensione è sufficientemente grande si viene a creare una "corrente limite", la quale è proporzionale alla concentrazione di ossigeno sul lato catodico della sonda. Con la corrente vengono trasportati - in funzione della polarità - atomi di ossigeno. Un circuito di regolazione elettronico fa sì che alla sonda a concentrazione venga addotta dalla cella di pompaggio, passando per una luce di diffusione molto stretta, sempre tanto ossigeno proveniente dal gas di scarico quanto esattamente ne è necessario affinché su di essa si abbia la condizione Lambda=l. In caso di eccesso d'aria nel gas di scarico, nel cosiddetto intervallo di miscela magra, ossigeno viene conseguentemente pompato via, mentre invece, in caso dì basso tenore di ossigeno residuo nel gas di scarico, nel cosiddetto intervallo di miscela grassa, invertendo la tensione di pompaggio viene addotto ossigeno. La rispettiva corrente di pompaggio, che è proporzionale al tenore di ossigeno oppure di gas grasso nel gas di scarico, forma il segnale in uscita. La misurazione della concentrazione avviene in base alla determinazione della tensione dì Nernst tra l'elettrodo fungente da elettrodo di Nernst e l'elettrodo fungente da elettrodo di riferimento.

Le sonde Lambda a banda larga secondo il principio della corrente lìmite possono essere realizzate tanto sotto forma di monocella come anche sotto forma di cosiddetta doppia cella.

Nel caso della monocella due elettrodi sono disposti sul lato del gas di scarico su un elettrolito solido, viene applicata una tensione di pompaggio fissa, il catodo si trova sotto una barriera a diffusione.

Possibile è anche disporre un elettrodo sotto una barriera a diffusione nel gas di scarico, mentre invece l'altro elettrodo viene disposto in un canale dell'aria di riferimento con corrente limite elevata.

La sonda Lambda a landa larga realizzata sotto forma di doppia cella presenta una cella di pompaggio che viene formata da un elettrodo di pompaggio, che può essere esposto alla miscela del gas di scarico, e da un elettrodo di pompaggio interno che, separato dalla miscela gassosa da una barriera a diffusione porosa, è disposto in una cavità di misurazione, nonché una cella di Nernst che viene formata da un elettrodo di Nernst, il quale è per esempio disposto parimenti nella cavità di misurazione, e da un elettrodo di riferimento .

Nel caso di una sonda Lambda a banda larga, realizzata sotto forma dì doppia cella, è necessario un dispendioso circuito di regolazione che rende l'intero sistema suscettibile di pendolazioni . Il segnale della sonda reagisce oltre a ciò in modo sensìbile all'arrivo di segnali di disturbo in caso di cambiamenti del gas vicino a Lambda=l (Lambda^l - ondulazione), nonché all'inserimento della corrente cadenzata del riscaldatore. Questi due fattori di disturbo della dinamica della sonda si basano sul fatto che la tensione di Nernst da impostare, che ammonta a 450 mV, viene variata in ragione di pochi mV. Con Lambda=l - ondulazione si verificano correnti di compensazione di breve durata lungo l'elettrodo di pompaggio esterno, nell'ambito della cella di pompaggio, che sono originate dalla concentrazione del gas, provvisoriamente disomogenea, verificatesi in presenza di cambiamenti del gas, sulla superficie dell'elettrodo di pompaggio esterno {principio della pila a combustione).

Queste correnti di compensazione sono correlate logicamente con una caduta del potenziale nell'elettrolito, la quale da parte sua interferisce con la misurazione del potenziale tra l'elettrodo di riferimento e l'elettrodo di Nernst, rispettivamente l'elettrodo di pompaggio interno .

Quando viene inserito il riscaldatore l'aumento periodico del potenziale dell'elettrodo isolato del riscaldatore in ragione di una tensione predeterminabile, di per esempio 13 V, vene parzialmente trasmesso, a motivo degli ioni di sodio contenuti nello strato ìsolante, sull'elettrodo di riferimento connesso con resistenza ohmica elevata.

In entrambi i casi la variazione della tensione dì Nernst è bensì modesta. A motivo dell'amplificazione nell'elettronica di regolazione essa dà tuttavia luogo ad una grande modificazione della corrente di pompaggio, vale a dire del segnale della sonda. Questo disturbo uò in casi estremi rendere impossibile il funzionamento dinamico della sonda nel veicolo. Per una capacità di regolazione monocilindrica questi segnali di disturbo devono essere ancora mantenuti di gran lunga bassi.

Una sonda Lambda a banda larga, realizzata sotto forma di monocella, con tensione di pompaggio fissa genera, in caso di gas di scarico magro, una corrente di pompaggio positiva, con relazione univoca riguardo al tenore di ossigeno del gas di scarico. Nel gas di scarico grasso tuttavia, a motivo della scissione dell'<'>acqua contenuta nel gas di scarico, si viene ad avere sul catodo anche una corrente di pompaggio positiva. La tensione di pompaggio applicata si situa bensì nettamente al di sotto della tensione di scissione dell'acqua. Dato che però nel gas di scarico è presente idrogeno, diventa energeticamente possibile la scissione dell'acqua in quanto, sull'elettrodo opposto, cioè l'anodo, viene prodotta acqua. Con miscela grassa la corrente è perciò limitata dal tenore di idrogeno. Dato che questa corrente di pompaggio grassa presenta la medesima direzione della corrente di pompaggio magra, non é più possibile univocamente risalire alla composizione del gas di scarico partendo dalla corrente di pompaggio.

Illustrazione dell'invenzione

Vantaggi dell'invenzione

Il procedimento conforme all'invenzione per far funzionare una sonda Lambda afta alla determinazione della concentrazione di ossigeno nel gas di scarico di motori a combustione interna, avente le caratteristiche di cui alla rivendicazione 1, risolve i problemi menzionati in quanto precede tanto nel caso di una sonda Lambda a banda larga realizzata sotto forma di monocella, come anche nel caso della sonda Lambda a banda larga realizzata sotto forma di doppia cella, per il fatto che si fa a meno della regolazione della corrente di pompaggio ed al posto di questa viene impostata una corrente di pompaggio costante, corrispondente ad un desiderato valore del Lambda. Nel caso della sonda Lambda a banda larga realizzata sotto forma di doppia cella la cella di Nernst viene in questo caso utilizzata come sonda discontinua e le grandezze, che caratterizzano la fase di iniezione del motore a combustione interna, vengono regolate in funzione del salto di tensione della cella di Nernst.

Nel caso della sonda Lambda realizzata sotto forma di monocella viene parimenti impostata una definita corrente di pompaggio positiva e le grandezze che caratterizzano la fase di iniezione del motore a combustione interna vengono regolate in modo che la tensione di Nernst tra i due elettrodi di pompaggio assuma un valore definito. Questa modalità di regolazione corrisponde al funzionamento di una sonda discontìnua.

Il grosso vantaggio dì questo procedimento sta nel fatto che è possibile fare a meno di una regolazione e perciò di un'elettronica di regolazione, che presenta l'instabilità riguardo a pendolazioni menzionata in quanto precede. I modesti scostamenti della tensione di Nernst dovuti al Lambda - 1 ondulazione ed all'inserimento del riscaldatore non vengono oltre a ciò più amplificati. Essi hanno un'incidenza minore riguardo all'escursione della tensione di Nernst causata da un cambiamento del gas. La dinamica della sonda Lambda, ed in modo del tutto particolare nel caso di una regolazione monocilindrica, viene in questa maniera meno disturbata .

Altri vantaggi ed altre caratteristiche dell'invenzione sono oggetto delle rivendicazioni subordinate, ricondotte alla rivendicazione 1.

Così, per esempio nel caso della sonda Lambda realizzata sotto forma di monocella, quando il valore del Lambda predeterminato si situa nell'intervallo magro, le grandezze che caratterizzano la fase dì iniezione del motore a combustione interna vengono impostate su una tensione dì Nernst preassegnabile, specialmente di 450 mV, in modo da rispondere ad un superamento verso l'alto del valore della tensione di Nernst con un impoverimento della miscela. Ad un superamento verso il basso del valore della tensione di Nernst viene risposto con un arricchimento della miscela. Se durante l'arricchimento la tensione di Nernst si abbassa, anche in questo caso si procederà ad un impoverimento .

Se invece il desiderato valore del Lambda si situa nell'intervallo grasso, allora le grandezze che caratterizzano la fase di iniezione del motore a combustione interna vengono impostate sulla tensione di Nernst, specialmente di 450 mV, in modo che ad un superamento verso l'alto del valore della tensione di pompaggio venga risposto con un arricchimento della miscela. Corrispondentemente, ad un superamento verso il basso del valore della tensione di pompaggio viene risposto con un impoverimento della miscela. Se durante 1'impoverimento la tensione di Nernst si abbassa si procede di nuovo ad un arricchimento, vale a dire che le grandezze che caratterizzano la fase dì iniezione del motore a combustione interna vengono modificate in modo che la miscela venga modificata nel senso di miscela grassa.

Questo procedimento rende possibile, nel caso della monocella, un'univoca determinazione del gas di scarico sull'intera fascia di funzionamento da miscela magra a miscela grassa.

Breve descrizione del disegno

Esempi di realizzazione dell'invenzione sono rappresentati nei disegni ed illustrati più in dettaglio nella descrizione che segue. Le figure fanno vedere:

Fig. 1 schematicamente un sistema atto alla regolazione delle fasi di iniezione in un motore a combustione interna secondo lo stato dell'arte;

Fig. 2 schematicamente un circuito atto alla regolazione delle grandezze che caratterizzano la fase di iniezione del motore a combustione interna, secondo un procedimento conforme allo stato dell'arte, nel caso di una sonda Lambda realizzata sotto forma di doppia cella;

ϊ. Fig. 3 schematicamente la regolazione delle grandezze che caratterizzano la fase di iniezione di un motore a combustione interna secondo il procedimento conforme all'invenzione,· Fig. 4 schematicamente un circuito atto alla regolazione delle grandezze che caratterizzano la fase dì iniezione del motore a combustione interna secondo il procedimento conforme all'invenzione, nel caso di una sonda Lambda realizzata sotto forma di doppia cella;

Fig, 5 una sonda Lambda a banda larga, realizzata sotto forma di monocella, nella quale trova impiego il procedimento conforme all'invenzione, e

Figura 6 la curva della corrente di pompaggio, nonché della tensione di Nernst in rapporto al Lambda, per spiegare il procedimento conforme all'invenzione. Forme di realizzazione dell'invenzione

Nella figura 1 è schematicamente rappresentato un sistema atto alla regolazione delle grandezze che caratterizzano la fase di iniezione di un motore a combustione interna.

In un canale del gas di scarico 105 di un motore a combustione interna 100 è disposta una sonda Lambda 110, il cui segnale in uscita viene elaborato in un'elettronica di comando 120, specialmente in un apparecchio di comando del motore .

Quando per esempio deve essere impostato un valore Lambda = 1,7, l'elettronica di comando 120 prescrive una corrente di pompaggio IPpreassegnabile di per esempio 0,94 mA come valore nominale di regolazione per l'iniezione nel motore, in base alla curva caratteristica archiviata in un Software.

Una sonda Lambda 110 rappresentata nella figura 2, realizzata sotto forma di doppia cella, presenta un elettrodo di pompaggio esterno APE, un elettrodo di pompaggio interno IPE, nonché un elettrodo di riferimento RE. Tra l'elettrodo dì pompaggio esterno APE e l'elettrodo di pompaggio interno IPE è applicata una tensione di pompaggio UP, tra l'elettrodo di pompaggio interno IPE, che funge anche da elettrodo di Nernst, e all<f>elettrodo di riferimento RE è applicata una tensione di Nernst 3⁄4 . L'elettrodo di pompaggio esterno APE e l'elettrodo di pompaggio interno IPE formano una cella di pompaggio avente una resistenza interna RP. L'elettrodo di pompaggio interno IPE, o elettrodo di Nernst, e l'elettrodo di riferimento RE formano una cella dì Nernst avente una resistenza interna RN. La tensione prelevata sull'elettrodo di riferimento RE viene addotta, in maniera di per sé nota, all'ingresso invertitore di un amplificatore operazionale 210, al cui ingesso non invertitore fa capo una fonte di tensione di riferimento 220, la quale genera una tensione di riferimento Ureidel valore di 450 mV, cioè la desiderata tensione di Nernst per un indice di eccesso d'aria Lambda = 1. Il segnale dì uscita dell'amplificatore operazionale 210 viene addotto, dopo corrispondente elaborazione ed amplificazione in un amplificatore 230, all'elettrodo dì pompaggio esterno sotto forma di una corrente dì pompaggio predeterminata IP. Il valore della corrente di pompaggio IPcorrisponde al valore Lambda che regna nel gas di scarico 105 e che, per mezzo di un convertitore analogico/digìtale 240, in maniera corrispondente viene emesso ed ulteriormente elaborato.

Il circuito di regolazione descritto in quanto precede è assai sensibile alle pendolazioni. Il segnale della sonda reagisce oltre a ciò in modo sensibile all'arrivo di segnali di disturbo nel caso di un cambiamento del gas vicino a Lambda = 1 (ondulazione del Lambda = 1), nonché ad un inserimento di una corrente cadenzata del riscaldatore del sistema dì riscaldamento della sonda. Questi due fattori di disturbo della dinamica della sonda sono dovuti al fatto che la tensione di Nernst da impostare, di 450 V, viene modificata in ragione di pochi mV. Con l'ondulazione del Lambda = 1 si tratta di correnti di compensazione di breve durata lungo l'elettrodo di pompaggio esterno APE nell'ambito della cella di pompaggio, che sono dovute alla concentrazione del gas, provvisoriamente disomogenea, che si viene ad avere nel caso di un cambiamento del gas, sulla superficie dell'elettrodo di pompaggio esterno APE (princìpio della pila a combustione). Queste correnti di compensazione sono correlate logicamente con una caduta del potenziale nell'elettrolito, che da parte sua interferisce con la misurazione del potenziale tra l'elettrodo di riferimento RE e l'elettrodo di Nernst rispettivamente l'elettrodo di pompaggio interno IRE. Quando viene inserito il riscaldatore l'aumento periodico del potenziale dell'elettrodo riscaldante, isolato, viene trasmesso parzialmente, a motivo degli ioni di sodio contenuti nello strato isolante, all'elettrodo di riferimento RE connesso con resistenza ohmica elevata .

In tutti i casi la modificazione della tensione di Nernst è bensì modesta. Essa porta tuttavia, a motivo dell'amplificazione ad opera dell'elettronica di regolazione, ad una grossa modificazione della corrente di pompaggio, vale a dire del segnale della sonda. Questo disturbo può in casi estremi rendere inutile lì funzionamento dinamico della sonda in un veicolo, specialmente nel caso di una regolazione monocilindrica.

Per questo motivo l'idea che sta alla base dell'invenzione consiste nell'omettere la regolazione della corrente dì pompaggio. In luogo di ciò viene impostata una corrente di pompaggio costante, corrispondente ad un desiderato valore del Lambda, e la cella di Nernst della sonda Lambda a banda larga viene utilizzata come sonda discontinua. L'iniezione del motore viene allora regolata sul salto della tensione della cella di Nernst, come succede nel caso di una sonda discontinua. La grandezza della corrente di pompaggio costante definisce il valore del Lambda per il quale ha luogo il salto. La sonda Lambda a banda larga viene in questa maniera fatta funzionare in un certo qual modo come sonda discontinua, con base di ossigeno variabile sull'elettrodo di misurazione, ed è rappresentata schematicamente nella figura 3. Nell'elettronica di comando 120 viene ora preassegnata, sotto forma di valore impostato in modo fisso, una corrente di pompaggio IPdi 0,94 m e viene rilevato il salto della tensione di Nernst.

Il circuito allo scopo previsto è rappresentato schematicamente nella figura 4, nella quale elementi uguali sono muniti di contrassegni uguali a quelli utilizzati nella figura 2.

Un convertitore digitale-analogico 410 preassegna una corrente di pompaggio IPche è una funzione del desiderato indice di eccesso d'aria Lambda IP= f (Lambda). Questa corrente di pompaggio IPpreassegnabile viene amplificata in un amplificatore 420 ed addotta all'elettrodo di pompaggio esterno APE,

La tensione di Nernst viene a questo punto letta da un convertitore analogico-digitale 430 e l'iniezione nel motore viene regolata in modo che la tensione di Nernst UNassuma un valore preassegnato, per esempio 450 mV nel caso di Lambda = 1. Con 3⁄4 > 450 mV la miscela viene impoverita, con < 450 mV la miscela viene arricchita, come durante il funzionamento con una sonda discontinua. Il vantaggio dì questa modalità dì funzionamento sta nell'omissione dell'elettronica di regolazione e dell'instabilità conseguente relativamente alle pendolazionì. Modeste modificazioni della tensione di Nernst, dovute all'ondulazione del Lambda = 1, nonché all'inserimento del riscaldatore, non vengono oltre a ciò più amplificate. Esse hanno minore incidenza riguardo all'escursione, dovuta al cambiamento del gas, della tensione di Nernst da 0 mV a 800 mV. La dinamica della sonda viene in tal modo meno disturbata, cosicché la sonda è sostanzialmente meglio utilizzabile anche per una regolazione monocilindrica.

Nel caso di una tale sonda Lambda a banda larga, con una definita concentrazione dell'ossigeno, con l'ausilio di una resistenza di compensazione variabile, parallela (non rappresentata) viene in maniera di per sé nota calibrata la corrente di pompaggio. Solo il rapporto tra il IP, misurato per esempio nella fase di rilascio, di aria e il corrispondente valore IPdella curva caratteristica normale viene preferibilmente determinato ed archiviato nell'apparecchio di comando come fattore correttivo. Noto è così il fattore di calibratura che per ciascuna composizione del gas di scarico descrive quale corrente di pompaggio è necessaria per impostare nella cavità un gas con Lambda = 1. Se ora per l'iniezione nei motore vene desiderato un determinato valore del Lambda, allora, in base a questa curva di calibratura, viene alimentata la corrente di pompaggio che corrisponde a questo valore del Lambada. L'iniezione nel motore viene poi regolata, come nel caso della sonda discontìnua, in modo che la tensione tra l'elettrodo di riferimento RE e l'elettrodo di pompaggio interno IPE ammonti a 450 rnV. Nel procedimento qui proposto si può in questa maniera tenere anche conto della calibratura della corrente di pompaggio.

Il procedimento conforme all'invenzione è stato descritto in quanto precede a tìtolo esemplificativo, in relazione ad una sonda Lambda a banda larga realizzata sotto forma dì doppia cella. Il procedimento non è tuttavìa limitato all'utilizzo in una sonda Lambda a banda larga realizzata sotto forma di doppia cella, bensì può anche trovare impiego nel caso di una sonda Lambda a banda larga realizzata sotto forma di monocella, come quella che schematicamente è rappresentata nella figura 5. Una tale sonda Lambda presenta un corpo di elettrolito solido 500, nel quale un sistema di riscaldamento 550 è annegato in uno strato isolante 560. Il sistema di riscaldamento può essere fatto funzionare per mezzo di linee di alimentazione 570, 580 del riscaldatore, al fine di riscaldare il corpo di elettrolito solido 500 ad una desiderata tensione di pompaggio di funzionamento .

Sul lato superiore del corpo di elettrolito solido 500 sono previsti elettrodi di pompaggio 510, 520, i quali sono separati dal gas di scarico del motore a combustione interna da una barriera a diffusione 540. Gli elettrodi di pompaggio vengono alimentati con una tensione dì pompaggio UP. Passa una corrente di pompaggio IPLe grandezze che caratterizzano la fase di iniezione del motore a combustione interna vengono ora regolate, non come altrimenti usuale nel caso di tali sonde a banda larga, in modo che sì venga a creare una determinata corrente dì pompaggio, bensì sulla sonda a banda larga viene impostata in modo fisso una definita corrente di pompaggio IPe l'iniezione nel motore viene regolata in modo che tra i due elettrodi di pompaggio 510, 520 si venga ad avere una determinata tensione. Questa tensione nominale corrisponde a quella alla quale, come funzione della concentrazione del gas, si verifica il salto della tensione dì Nernst.

In funzione di un preassegnato, desiderato valore del Lambda, su questa sonda viene perciò impostata una definita corrente di pompaggio positiva IP. Le grandezze che definiscono e caratterizzano la fase di iniezione del motore a combustione interna vengono poi regolate in modo che la tensione di Nernst UNtra i due elettrodi di pompaggio 520 assuma un definito valore, di preferenza 450 mV. Questa modalità di regolazione corrisponde al funzionamento di una sonda discontinua. La misurazione della corrente ha luogo tramite una resistenza di misurazione RMche è collegata in serie alla cella dì pompaggio. La tensione di Nernst UNviene determinata sottraendo el cadute di tensione ohmiche, calcolate, sulla resistenza di misurazione RKe sulla cella di pompaggio dalla tensione di pompaggio: UN= UP- IP* RM- IP* RP, laddove RPidentifica la resistenza interna (nota) della cella di pompaggio. Dato che tanto nell' intervallo di funzionamento con miscela magra, come anche nell'intervallo dì funzionamento con miscela grassi si ha un punto di funzionamento del motore nel quale si viene ad impostare la tensione di Nernst nominale, la regolazione viene effettuata nel seguente modo.

Se il desiderato valore del Lambda si situa nell'intervallo di miscela magra, le grandezze che caratterizzano la fase di iniezione del motore a combustione interna vengono regolate sul valore nominale della tensione di Nernst UNdi 450 mV in modo da rispondere ad un superamento verso l'alto, in termini di valore, della tensione di Nernst con un impoverimento della miscela. Corrispondentemente, ad un superamento verso il basso, in termini dì valore, della tensione di Nernst viene risposto con un arricchimento della miscela .

Se il desiderato valore del Lambda si situa nell'intervallo di miscela grassa, le grandezze che caratterizzano la fase di iniezione del motore a combustione interna vengono regolate in modo che ad un superamento verso l'alto, in termini di valore, della tensione di pompaggio venga risposto con un arricchimento della miscela. Corrispondentemente, ad un superamento verso il basso, in termini di valore, della tensione di pompaggio, viene risposto tramite un impoverimento della miscela.

Per effetto di questo procedimento viene assicurato che venga attuato quello giusto dei due punti di funzionamento. Se infatti, nel caso di un desiderato indice di eccesso d'aria magro, è impostato un punto di funzionamento leggermente troppo magro (fascia IC nella figura 6b), allora la tensione di Nernst è più piccola, in ragione di svariate centinaia dì mV della tensione nominale, in quanto viene a mancare la limitazione della concentrazione dell'ossigeno. L'arricchimento che quindi ha luogo corregge l'iniezione nel senso di miscela grassa fino a che la tensione di Nernst balza al valore nominale.

Se nel caso di un desiderato indice di eccesso d'aria magro è impostato un punto di funzionamento leggermente troppo grasso, come è rappresentato nella figura 6 con la fascia III, allora la tensione di Nernst è troppo grande in ragione di svariate centinaia di mV, in quanto si viene ad avere una limitazione della concentrazione dell'ossìgeno. L'impoverimento che quindi ha luogo corregge l'iniezione nel senso di miscela più magra fino a che la tensione balza al valore nominale .

Una tale correzione nel senso di miscela più magra avviene nell'intero intervallo del Lambda tra 1 due possìbili punti di funzionamento, nei quali può essere ottenuta la tensione di Nernst nominale, vale a dire nelle fasce II e III rappresentate nella figura 6. Non appena il sistema si trova, nell'ambito di questo intervallo, nella fascia grassa (la fascia che nella figura 6b è identificata con II}, la corrente di pompaggio viene generata sul catodo tramite scissione dell'acqua. Dato che, nella fascia identificata con II, sull'anodo non si dispone di sufficiente idrogeno, si viene ad avere una tensione di Nernst dì circa 800 fino a 1000 ruV, la quale corrisponde alla tensione di scissione dell'acqua. Per questo motivo anche qui viene effettuato un impoverimento della miscela. Come risultato, il sistema di iniezione viene regolato stabilmente, negli intervalli del Lambda menzionati, sul valore nominale magro. Soltanto quando il gas di scarico occasionalmente è ancora più grasso del punto di funzionamento grasso, che parimenti fornisce la corrente nominale, 1'algoritmo che serve all'attuazione del procedimento è instabile. Questa condizione è caratterizzata nella figura 6 mediante la fascia identificata con I. In questo caso, a motivo della tensione dì Nernst troppo bassa, a causa dell'omissione della limitazione della concentrazione dell 'idrogeno sull'anodo, l'iniezione reagisce, conformemente al procedimento descrìtto in quanto precede, con un ulteriore arricchimento illimitato. Per contrastare ciò viene in aggiunta richiesto che l'arricchimento debba essere abbinato ad un incremento della tensione di pompaggio, come nella fascia che nella figura 6 è identificata con IV. Se invece la tensione di pompaggio UPdiminuisce leggermente durante 1'arricchimento, allora se ne deduce che il sistema si trova nella fascia critica I (figura 6}. In questo caso quindi le grandezze che caratterizzano la fase di iniezione devono essere modificate in modo che abbia luogo un "impoverimento", fino a che la tensione di Nernst UNsi situa nettamente al di sopra di 450 mV (fascia II). Poi, come più sopra descritto, "ci si porta" sul corretto valore nominale.

Quando illustrato in precedenza vale corrispondentemente se si desidera un valore del gas di scarico nell'intervallo grasso. In questo caso un'instabilità è possibile se la composizione del gas dì scarico è più magra del punto di funzionamento magro, che parimenti fornisce un valore nominale della corrente di pompaggio IPson (fascia IV). Con un desiderato valore nell'intervallo grasso deve perciò essere richiesto in aggiunta che l'impoverimento debba essere abbinato ad un aumento della tensione di Nernst UN, come nella fascia I (figura 6). Se invece la tensione di Nernst diminuisce leggermente durante 1'impoverimento, allora se ne deduce che sussìste una condizione crìtica (fascia IV). In questo caso quindi le grandezze che caratterizzano la fase di iniezione devono essere modificate in modo che abbia luogo un "arricchimento''<'>fino a che la tensione di Nernst UNsi situa nettamente al di sopra di 450 mV (fascia III). Possibile è poi "portarsi" sul corretto valore nominale.

Il procedimento descritto in quanto precede può per esempio essere implementato, sotto forma di programma computerizzato, su un apparecchio calcolatore, specialmente su un apparecchio di comando di un motore a combustione interna, una cui parte è anche l'elettronica di comando 120, e qui essere fatto girare. Il codice di programma può essere memorizzato su un supporto leggibile meccanicamente, che l'apparecchio di comando può leggere.

Claims (1)

1. Rivendicazioni 1.Procedimento per far funzionare una sonda Lambda a banda larga, atta alla determinazione della concentrazione di ossigeno nel gas di scarico di motori a combustione interna (100), comprendente due elettrodi che fungono da elettrodi di pompaggio (APE, IPE, 510, 520) e formano una cella di pompaggio, ed eventualmente comprendente due elettrodi fungenti da elettrodo di Nernst e da elettrodo di riferimento (RE), formanti una cella di Nernst, caratterizzato dalle seguenti fasi la cella di pompaggio viene fatta funzionare con una corrente di pompaggio (IP)costante, corrispondente ad un valore del Lambda preassegnabile le grandezze del motore a combustione interna (100) che caratterizzano la fase di iniezione vengono variate in modo che la tensione di Nernst (UN), prelevabile tra l'elettrodo fungente da elettrodo di Nernst e l'elettrodo fungente da elettrodo di riferimento, assuma un valore preassegnabile. 2.Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la sonda Lambda è del tipo a doppia cella, la cui cella di pompaggio viene alimentata con una corrente di pompaggio costante, corrispondente ad un valore del Lambda preassegnabile, e che affluisce in direzione dell'elettrodo di pompaggio esterno (APE) oppure defluisce da questo, e dal fatto che le grandezze che caratterizzano la fase di iniezione del motore a combustione interna vengono regolate in modo che tra l'elettrodo di Nernst (1PE) e l'elettrodo di riferimento (RE) si venga ad avere una tensione preassegnabile . 3.Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la sonda Lambda è del tipo monocella, che viene alimentata con una corrente dì pompaggio preassegnabile, e dal fatto che le grandezze che caratterizzano la fase di iniezione del motore a combustione interna vengono regolate in modo che la tensione, prelevabile tra i due elettrodi dì pompaggio (510, 520) che fungono da elettrodo di Nernst e da elettrodo di riferimento, assuma un valore preassegnabile. 4.Procedimento secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che in parallelo ai due elettrodi di pompaggio è collegata una resistenza di misurazione (R«) e dal fatto che la tensione di Nernst (UN)viene determinata sottraendo la caduta di tensione ohmica sulla resistenza di misurazione (RM) e sulla cella di pompaggio conformemente alla seguente equazione: (UN) = (Up) - (IP) * (RM) - (Ij>) * (RP) Laddove (UP)è la tensione che si ha nella tensione di pompaggio, (IP)è la corrente di pompaggio e (RP)è la resistenza interna della cella di pompaggio, 5 .Procedimento secondo una delle rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che le grandezze che caratterizzano la fase di iniezione del motore a combustione interna vengono modificate in modo che un superamento verso l'alto, in termini di valore, della tensione di Nernst (UN)preassegnabìle dia luogo ad uno spostamento della composizione del gas di scarico nel senso di miscela più magra. 6.Procedimento secondo una delle rivendicazioni 1, 3 e 4, caratterizzato dal fatto che, quando il valore del Lambda preassegnabile sì situa in un intervallo di funzionamento del motore a combustione interna (100) con miscela magra, le grandezze che caratterizzano la fase di iniezione del motore a combustione interna vengono allora modificate in modo che un superamento verso il basso, in termini di valore, della tensione dì Nernst (UH) preassegnabile porti ad uno spostamento della composizione del gas di scarico nel senso di miscela grassa ed un superamento verso l'alto, in termini di valore, della tensione di Nernst (UN)preassegnabile porti ad un impoverimento . 7 .Procedimento secondo una delle rivendicazioni 1, 3 e 4, caratterizzato dal fatto che quando il valore del Lambda preassegnabile si situa nell'intervallo di funzionamento con miscela grassa, le grandezze che caratterizzano la fase di iniezione del motore a combustione interna (100) vengono allora regolate sulla tensione di Nernst (UN)preassegnabile in modo che un superamento verso l'alto, in termini di valore, della tensione di Nernst (UN)porti ad un arricchimento della miscela ed un superamento verso il basso, in termini di valore, porti ad un impoverimento della miscela. 8.Procedimento secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che un impoverimento della miscela viene attuato quando per effetto dell'arricchimento della miscela diventa più piccola la tensione di Nernst (UN). 9.Procedimento secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che un arricchimento della miscela viene attuato quando per effetto dell'impoverimento della miscela diventa più piccola la tensione di Nernst (UH). 10.Programma computerizzato, che esegue tutte le fasi di un procedimento secondo una delle rivendicazioni 1 fino a 9 quando esso viene fatto girare su un apparecchio calcolatore. 11.Prodotto del programma computerizzato con codice di programma che è memorizzato su un supporto leggibile meccanicamente, per l'attuazione del procedimento secondo una delle rivendicazioni 1 fino a 9 quando il programma computerizzato viene eseguito su un computer e, oppure su un apparecchio di comando (120) di un motore a combustione interna (100).