ITMI960907A1 - Procedimento per l'interruzione dell'alimentazione di combustibile in fase di rilascio di un motore a combustione interna - Google Patents

Description

Procedimento Per l'interruzione dell'alimentazione di combustibile in fase di rilascio di un motore a combustione interna

Stato della tecnica

L'invenzione riguarda un procedimento per l'interruzione dell'alimentazione di combustibile in fase di rilascio di un motore a combustione interna equipaggiato con un catalizzatore tenendo conto della temperatura del catalizzatore.

Un tale procedimento è noto dalla US 4, 322, 947. Secondo questa pubblicazione la posizione di chiusura di una valvola a farfalla regolante la quantità d'aria aspirata viene riconosciuta con l'aiuto di un interruttore della valvola a farfalla. Se questo segnala una valvola a farfalla chiusa, e il numero di giri del motore a combustione interna è contemporaneamente superiore a un valore di soglia compreso fra 1000 e 1500 giri/min, ciò viene considerato fase di rilascio, e quindi una prima condizione per un'interruzione dell'alimentazione di combustibile al motore a combustione interna.

Inoltre la temperatura del catalizzatore viene rilevata continuamente, e confrontata con un valore di soglia situato nell'ambito della temperatura di esercizio del catalizzatore. Un superamento di questa temperatura viene considerato una seconda condizione per un'interruzione dell'alimentazione di combustibile, cosicché un'interruzione dell'alimentazione di combustibile in fase di rilascio avviene soltanto al disopra di detta temperatura.

In questo modo deve essere impedito che la temperatura del catalizzatore in una fase di rilascio scenda al disotto della propria temperatura di esercizio a causa dell'effetto di raffreddamento dei gas di scarico comparabilmente freddi con un'interruzione dell'alimentazione di combustibile.

Nei veicoli nei quali l'alimentazione di combustibile viene interrotta in fase di rilascio è stata riscontrata una tendenza a una perdita comparabilmente rapida della capacità di conversione del catalizzatore. Questo svantaggio dell'interruzione di combustibile è stato finora accettato poiché l'interruzione di combustibile riduce complessivamente il consumo e comporta anche altri vantaggi, come ad esempio un miglioramento dell'effetto di freno motore.

Il compito dell'invenzione consiste nell'indicare un procedimento con il quale vengono mantenuti i vantaggi di un'interruzione dell'alimentazione di combustibile in fase di rilascio, e che contemporaneamente eviti o almeno riduca gli svantaggi di un invecchiamento più rapido del catalizzatore.

Questo compito viene risolto con la combinazione di caratteristiche della rivendicazione 1. Un'idea centrale dell'invenzione consiste nel fatto di inibire l'interruzione di combustibile in fase di rilascio al disopra di una temperatura critica del catalizzatore. Nell'esercizio di marcia pratico ciò ha per conseguenza che il funzionamento convenzionale dell'interruzione di combustibile viene conservato nella maggior parte dei casi, cosicché i detti vantaggi rimangono inalterati. Mediante il procedimento inventivo l'inibizione dell'interruzione dell'alimentazione di combustibile viene limitata a pochi casi particolari, ad es. dopo un funzionamento prolungato a potenza elevata e molto elevata. Con ciò da una parte non viene influenzato il comportamento su strada durante il funzionamento normale del veicolo, e dall'altra viene evitato l'invecchiamento accelerato del catalizzatore con temperatura elevata del catalizzatore dovuto all'eccesso di ossigeno connesso all'interruzione di combustibile.

Esempi di esecuzione dell'invenzione sono raffigurati nelle figure e vengono illustrati nel testo seguente.

in dettaglio la figura 1 mostra un primo esempio di un dispositivo idoneo per l'esecuzione del procedimento secondo invenzione, la figura 2 simboleggia la struttura di un apparecchio di comando della figura 1 idoneo per l'esecuzione del procedimento secondo invenzione, la figura 3 raffigura un esempio di esecuzione del procedimento secondo invenzione sotto forma di diagramma di flusso, e la fig. 4 visualizza condizioni con le quali non avviene alcuna interruzione di combustibile in fase di rilascio.

L '1 nella figura 1 indica un motore a combustione interna con un apparecchio di comando 2, un sistema di aspirazione 3, e un sistema di scarico 4 con un catalizzatore 5. Per la rilevazione di diverse grandezze caratteristiche di esercizio sono previsti sensori 6, 7, 8, 9. 10 e il, che in questa successione forniscono all'apparecchio di comando 2 la quantità d'aria Q aspirata dal motore a combustione interna (sensore 6), la posizione angolare alfa di una valvola a farfalla 12 (sensore 7), la temperatura Tmot (sensore 8), nonché il numero di giri n del motore a combustione interna (sensore 9), il tenore di ossigeno dei gas di scarico (lambda, sensore 10) e la temperatura Tkat del catalizzatore (sensore 11). L'apparecchio di comando 2 elabora questi segnali per il comando del motore a combustione interna, tra l'altro per la formazione di segnali ti di dosaggio del combustibile per il comando di un organo 12 di dosaggio del combustibile.

Per quanto essenziale in connessione con l'invenzione, la funzione fondamentale di questo dispositivo consiste nel fornire al motore a combustione interna una miscela combustibile/aria di composizione desiderata per tutti i valori di esercizio che vengono definiti mediante i differenti parametri di ingresso.

A tale scopo l'apparecchio di comando può funzionare in linea di principio secondo la raffigurazione della figura 2. Secondo ciò un'unità di calcolo 2.1 centrale fa da tramite fra un'unità di input 2.2 e un'unità di output 2.3, con accesso a programmi e dati depositati in un'unità di memoria 2.4.

Un esempio di esecuzione dell'invenzione raffigurato quale diagramma di flusso è divulgato nella figura 3. Dopo l'inizio del procedimento vengono letti in una fase Si i già citati parametri di ingresso. La fase S2 comprende un'interrogazione per verificare se è presente una fase di rilascio quale prima condizione per un'interruzione dell'alimentazione di combustibile. Questa può essere caratterizzata, ad esempio, mediante una valvola a farfalla chiusa con contemporaneo superamento di una soglia di numero di giri situata al disopra del numero di giri al minimo. Questa condizione è soddisfatta, ad esempio, quando il conducente dell'autoveicolo sfrutta l'effetto frenante del motore, come è consuetudine durante la marcia in discesa. Se questa interrogazione ottiene risposta negativa, il programma si dirama tramite la fase S3 verso il funzionamento normale, con il quale segue nella fase S4 la formazione di un segnale di dosaggio del combustibile, ad esempio di una larghezza di impulso di iniezione ti, e l'emissione di esso a uno o più iniettori.

Questa sequenza di fasi caratteristica del funzionamento normale viene eseguita ciclicamente nella ripetizione temporizzata delle iniezioni.

Se nell'ulteriore decorso compare una fase di rilascio, l'interrogazione della fase S2 ottiene risposta affermativa, e viene raggiunta una fase di interrogazione S5 nella quale la temperatura del catalizzatore Tkat viene confrontata con un valore di soglia Tschw. A prescindere da eccezioni descritte più avanti, questo valore di soglia, che si trova nell'ambito superiore delle temperature ammissibili per il catalizzatore, non viene raggiunto. L'interrogazione nella fase S5 ottiene quindi risposta negativa. La formazione di Ti nella fase S4 non viene quindi raggiunta finché sussiste una fase di rilascio. Nella figura 3 ciò è evidenziato mediante il campo S6, che simboleggia l'interruzione dell'alimentazione di combustibile.

Se il motore a combustione interna viene fatto funzionare per lungo tempo con potenza elevata, la temperatura Tkat del catalizzatore raggiunge valori elevati in confronto al funzionamento a potenza più bassa (superiori a 650°C circa). Un'interruzione dell'alimentazione di combustibile in una fase di rilascio comporterebbe in linea di principio un raffreddamento mediante i gas di scarico comparativamente più freddi, tuttavia a questo effetto di per sé positivo sono connessi altri svantaggi. Così si ha un maggior invecchiamento a causa dell'ossidazione parzialmente irreversibile del materiale del catalizzatore in seguito all'eccesso di ossigeno con una temperatura contemporaneamente elevata del catalizzatore. Per impedire questo maggior invecchiamento viene consentita secondo invenzione un'interruzione dell'alimentazione di combustibile soltanto quando in fase di rilascio la temperatura del catalizzatore è inferiore alla soglia Tschwell (vedi a tale scopo la sequenza di fasi S5, S6 nella figura 3). Se invece il valore Tschwell viene superato, il programma si dirama dalla fase S5 verso la fase S4, cioè verso la formazione e l'emissione di segnali di dosaggio del combustibile, nonostante la presenza di una fase di rilascio. In altre parole: in questo caso l'alimentazione di combustibile verso il motore a combustione interna non viene interrotta.

La temperatura del catalizzatore può essere rilevata, ad es., con un sensore di temperatura accoppiato termicamente al catalizzatore. Un tale accoppiamento è dato anche con una sonda per gas di scarico situata in prossimità costruttiva del catalizzatore . Quindi dalla temperatura della sonda per gas di scarico, nota tra l'altro mediante misurazione della resistenza interna della sonda o mediante analisi del segnale della sonda, è possibile dedurre la temperatura del catalizzatore. La temperatura del catalizzatore può tuttavia essere calcolata quale modello, anche con l'aiuto di correlazioni da determinare empiricamente, mediante parametri di esercizio del motore a combustione interna, quali il carico e il numero di giri. A ciò è connesso il vantaggio che non è necessario un sensore specifico per la temperatura del catalizzatore .

In particolare è possibile associare temperature elevate del catalizzatore a determinate aree di un piano definito mediante valori di carico e di numero di giri, e inibire l'interruzione di combustibile quando il motore a combustione interna è stato fatto funzionare in queste aree di carico/numero di giri per un certo lasso di tempo prima della fase di rilascio. Nella fig. 4 sono tratteggiate aree corrispondenti.

Invece di una combinazione di carico e numero di giri, in una forma di esecuzione semplificata può anche essere impiegato quale criterio decisionale rispettivamente uno solo dei parametri, cosicché viene impedita un'interruzione dell'alimentazione di combustibile quando il motore a combustione interna è stato fatto funzionare con carico elevato o numero di giri elevato prima di una fase di rilascio.

Alternativamente alla definizione tramite una valvola a farfalla chiusa la fase di rilascio può anche essere definita alternativamente tramite la discesa al disotto di una soglia di carico. Se ad esempio nel corso della una formazione della larghezza di impulso di iniezione ti viene formato un segnale di carico tl unificato sulla singola corsa del motore a combustione interna, proporzionale a Q/n, la fase di rilascio può essere definita mediante la discesa al disotto di una soglia tl, che può anche dipendere dal numero di giri.

Claims (10)

1. Rivendicazioni 1. Procedimento per l'interruzione dell'alimentazione di combustibile in fase di rilascio di un motore a combustione interna con un catalizzatore - nel quale viene determinata una misura per la temperatura del catalizzatore, e nel quale l'interruzione dell'alimentazione di combustibile avviene almeno in funzione di detta misura, caratterizzato dal fatto che viene verificato se la misura per la temperatura del catalizzatore soddisfa una condizione caratteristica per una temperatura elevata del catalizzatore, e un'interruzione dell'alimentazione di combustibile avviene soltanto quando detta condizione non è soddisfatta.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che un sensore di temperatura accoppiato termicamente con il catalizzatore fornisce la misura per la temperatura del catalizzatore.
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la misura per la temperatura del catalizzatore viene formata in funzione della resistenza interna di una sonda lambda disposta in prossimità costruttiva del catalizzatore.
4. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la misura per la temperatura del catalizzatore viene formata quale modello da grandezze caratteristiche di esercizio del motore a combustione interna.
5. 5. Procedimento secondo una delle rivendicazioni da l a 4, caratterizzato dal fatto che la temperatura del catalizzatore viene confrontata con un valore di soglia prestabilito, e viene considerato condizione per un'elevata temperatura del catalizzatore il superamento di un valore di soglia di temperatura prestabilito .
6. 6. Procedimento secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che quale misura per la temperatura del catalizzatore viene utilizzato un parametro rappresentante lo stato di carico del motore a combustione interna con il quale il motore a combustione interna è stato fatto funzionare poco prima del raggiungimento della fase di rilascio, caratterizzato dal fatto che la condizione caratteristica per un'elevata temperatura del catalizzatore risulta soddisfatta al superamento di un valore di soglia del carico.
7. 7. Procedimento secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che quale misura per la temperatura del catalizzatore viene utilizzato il numero di giri del motore a combustione interna poco prima del raggiungimento della fase di rilascio, e che la condizione caratteristica per un'elevata temperatura del catalizzatore risulta soddisfatta al superamento di un valore di soglia del numero di giri.
8. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che quale misura per la temperatura del catalizzatore vengono utilizzate coppie di valori costituite da un parametro rappresentante lo stato di carico del motore a combustione interna e dal numero di giri di esso poco prima del raggiungimento della fase di rilascio, ove la condizione caratteristica per un'elevata temperatura del catalizzatore risulta soddisfatta quando le dette coppie di valori si trovano in determinate aree di un piano definito mediante i valori di carico e di numero di giri.
9. 9. Procedimento secondo la rivendicazione l, caratterizzato dal fatto che la fase di rilascio viene definita mediante la discesa al disotto di una soglia di carico con contemporaneo superamento di una soglia di numero di giri.
10. 10. Procedimento secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che il valore della soglia di carico aumenta con un numero di giri crescente.