ITMI962013A1

ITMI962013A1 - Procedimento e dispositivo per comandare il funzionamento al minimo di un motore endotermico

Info

Publication number: ITMI962013A1
Application number: IT96MI002013A
Authority: IT
Inventors: Walter Schlagmueller; Thomas Wiesa; Rolf Litzinger; Juergen Rottler; Ralph Schimitzek; Peter Jauernig
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 1995-10-18
Filing date: 1996-10-01
Publication date: 1998-04-01
Also published as: IT1284900B1; US5771859A; JPH09112315A; DE19538786A1

Description

L’invenzione riguarda un

ed un dispositivo per comandare il funzionamento al minimo di un motore endotermico conformemente alle definizioni introduttive delle rivendicazioni indipendenti»

Sostanzialmente per motivi di protezione ambientale per l'esercizio rii motori endotermici è noto il fatto di intercettare vapori di benzina sfuggenti dal serbatoio. Usualmente ciò avviene con l 'ausilio di un filtro a carbone attivo, che viene lavato mediante comando corrispondentemente cadenza-. to tramite una associata valvola di sfiato del serbatoio nella zona di aspirazione del motore endotermico. Così facendo viene rigenerato il filtro a carbone attivo.

Dal DE-39 14 536 Al sono noti un procedimento ed un dispositivo per controllare la comandebilità di una valvola di sfiato del serbatoio e di organo di impostazione del funzionamento al minimo, in cui da una unità di comando elettronica, ricevente segnali di sensori, come ad esempio da un misuratore della quantità di aria, da un misuratore del numero di giri oppure da una sonda λ , calcola grandezze di comando per almeno la valvola di sfiato del serbato: l’aria di funzionamento al minimo e il dosaggio del combustibile e corrente di gas di rigenerazione tramite un corrispondente comando della valvola di sfiato del serbatoio durante l’esercizio vengono addotte alla zona di aspirazione del motore endotermico, e mediante raffronto di grandezze, calcolate mediante l 'unità di comando elettronico , con valori preassegnati si risale alla funzionalità della catena di comando associata alla valvola di sfato del serbatoio e dell’unità di regolazione di funzionamento al minimo.

Il procedimento illustrato dal DE-E-39 14 536 Al pertanto consente di effettuare una diagnosi dell’organo di impostazione per la zona di sfiato del serbatoio durante l'esercizio di un autoveicolo e a motore funzionante, la quale è sostanziaimente indipendente dal rapporto aria/combustibile della corrente di gas di rigenerazione. In particolare il comando cadenzato della valvola di sfiato del sei batoio viene impiegato unicamente per lavare i vapori di benzina, adsorbiti nel filtro a carbone attiiOj nella zona di aspirazione del motore endotermico.

Tuttavia oltre al lavaggio del filtro a carbone attiva la valvola di sfiato del serbatoio . e la possibilità del suo comando in nessun modo ven— gnnn utilizzate durante l'esercizio del motore,endotermino, Tn particolare non viene utilizzata,la possibilità di utilizzare in qualsiasi modo,per il co— mando di funzionamento del motore endotermico la cor rente di gas che si ottiene con l'azionamento della valvola di sfiato del serbatoio.

Pertanto l'invenzione di pone il compito di utilizzare la valvola di sfiatodel serbatoio 1 e la possibilità del suo comando per comandare.il.fua zionamentoj specialmente per comandare il funzionamento al minimo di un motore endotermico, in modo as solutamente particolare il funzionamento al minimo in caso di organo di imoostazione difettoso di fun— zionamento al minimo o valvola a farfalla difettosa e di consentire così vantaggiose caratteristiche di funzionamento del motore endotermico, soecialmente caratteristiche di funzionamento di emergenza del mo— tore endotermico·

Per un procedimento ed un dispositivo conformi alle definizioni introduttive delle rivendi cazioni indipendenti secondo l'invenzione il probiema viene risolto mediante le caratteristiche delle rivendicazioni indipendenti.

to che l'adduzione dell'ari a ai motore endotermico viene comandata con l'ausilio delle valvole di sfiato del serbatoio. In t almodo la valvola di sfiato del può essere utilizzata per comandare il fu nzionamento al minimo del motore endotermico, mentrecontemponaneamente vapori di benzina intercettati nel filtro del carbone attivo vengono lavati nella zona di aspirazione del motore endotermico. con apertu ra e chiusura comendate dalla valvola di sfiato del serbatoio il motore endotermico nel funzionamento al minimo riceve addotte, .oltre alla corrente di gas addotta dall'organo di impostazione di funzionamento al minimo una aggiuntiva corrente di gas . Ciò consen te non soltanto un comando sostanzialmente più preciso del f unzionamento al minimo del motore

ma anche un di mensio namento pi ù semplice e quindi pi ù conomico dell'organ di impostazione di funzionamento al minimo.

Forme di realizzazione vantaggio se de l ' invenzione formano oggetto delle sottorivendicazioni.

Così per esempio è particolarmente vantaggioso il fatto che ,speci almente in caso di organ o di impo stazio ne difettoso del funzionamento al minimo, in seguito, alla possibilita di comandare l'adduzione dell'a ria al motore endotermico con l'ausilio della valvola di sfiato del serbatoio, si rende possibìle un funzionamerrto dì emergenza del motore endotermico. In partlcol are oltre al romando dell 'adduzione dell aria con l'ausilio della valvola di sfiato del serbatoio vant aggiosamente si effettua

uno strozzatura del motore endotermico, che viene effettuata ad esempio mediante regolazione dell 'angolo di accensione e, oppure riduzione della

tì tà di combustibile iniettata.

In tal modo non soltanto si rende possibile un funzionamento di emergenza del motore endotermico in caso di guasto dell'organo dì impostazione di funzionamento al minimo .E' possibile oltre a ciò anche un funzionamento di. emergenza del motor e endotermico, quando i impiegano organi di impostazione del funzionamento al minimo non in grado d: effettuare il funzionamento di emergenza.

Pertanto si rende possibile l 'impieg di organi di impostazione del funzionamento al miniimo non in di effettuare funzionamento di emer genza, che tecnicamente possono essere prodotti in modo sostanzialmente più semplice e quindi anche pia economico rispetto a convenzionali organi dì ìmposta zione di funzionamento al minimo in grado di effettua re funzionamento di emergenza.

E' anche vantaggioso che il procedimento ed il dispositivo sono utilizzabili per pratica mente qualsiasi tipo di organo di impostazione difunzionamento al minimo. Così ad esempio per una valvola di funzionamento al minimo, prevista in un canale di bipasso disposto parallelamente al canale di aspirazione, esso è utilizzabile esattamente,come per un organo di impostazione di funzion amento al minino realizzato mediante un comando della valvola a farfalla del motore endotermico.

Disegno

Ulteriori particolari e vantaggi dell'invenzione vengono illustrati ancora più..dettaglia tamente nel seguito in base al disegno mostrante sche maticamente un dispositivo per comandare il funziona mento al minimo di un motore endotermico in combinazi ne con la regolazione del funzionamento al minimo e con lo sfiato del serbatoio motori endotermici Descrizione degli esempi di realizzazione

Il concetto base della presente -nvenzione consiste nell'utilizzare la possibilità di comando iella valvola di sfiato del serbatoio per comandare funzionamento al minimo di un motore endotermico, specialmente per consentire il funzionamento di emergenza del motore endotermico quando è difettoso l'organo di impostazione di funzionamento-al minimo.

Il procedimento,per comandare—il funzionamento al minimo di un motore endotermico -può es illustrato al meglio in combinazione con il dispositivo, rappresentato ne disegno, per comandare il funzionamento al minimo di un motore endotermico.

Come rappresentato nel disegno un motore endotermico 10 presenta un canale di aspirazione 10a ed un canale 10b del gas di scarico. Nel-canale 10a di aspirazione è disposta una valvola a farfalla 20, che ad esempio, come rappresentato nel disegno,nel caso di un pedale acceleratore elettronico è.regolabile elettronicamente mediante,un apparecchio di comando 21, oppure tramite un cavetto.

(non rappresentato) regolabile meccanicamente in dipendenza della posizione del pedale acceleratore in maniera di per sè nota.

Inoltre nel canale di .aspirazione 10a è disposto un organo di impostazione 30 di funzionamento al minimo,, che può essere realizzato ad eaern pio, come rappresentato nel disegno , per mezzo di lina valvola di funzionamento al minimo 31, che è disposta in un canale dì aggiramento 10c e può essere reg lata da un organo rii impostazione 32. Si richiama la attenzione sul fatto che il comando della corrente di gas di funzionamento al iminimo naturalmente non dovrà avvenire forzatamente tramite una conduttura di aggiramento 10c. Al posto di ciò ad esempio è pos sibile anche un organo di impostazione del funziona mento al minimo comandante la valvola a farfalla 20 stessa. Fondamentalmente è possibile impiegare al riguardo qualsiasi tipo di organo di impostazione di funzionamento al minimo.

Inoltre è previsto un sistema di rite nuta delle esalazioni di combustibile di un serbatoio 40 del combustibile, comprendente essenzialmente un filtro 41 a carbone attivo e una valvola 42 di sfia·-to del serbatoio, che collega lo scarico del filtro 41_a carbone attivo con la zona di aspirazione del motore endotermico 10, laddove uno sbocco nel canale di aspirazione 10a del motore endotermico 10 è disppsto in direzione di corrente a valle della valvola a 20 e dellorgano di impostazione 30 di funzionamentp al minimo·

E' previsto inoltre un indicatore 50 del numero di giri, che per rilevare il numero di giri del motore endotermico 10 rileva ad esempio induttivamente i denti di una ruota dentata azionata dal motore endotermico 10, un sistema di accensione 60 ed un impianto di iniezione del combustibile., rapsimbolicamente da valvole di iniezione disposte nella zona di aspir azione del motore endoter-

mico.

Infine è prevista una unità di comando elettronica 80, che comanda l'organo di simposi 32 dell'organo di impostazione 30 di al minimo,l'impianto-di iniezione del combustibile.,. ossia le valvole di iniezione 70, l'organo di accensione 60 e la valvola 42 di sfiato del serbatoio, in dipendenza.del valore del numero di giri , come quell che viene rilevato dall'ndicatore 50 del numero di giri.

Per comandare il funzionamento al minimo del motore endotermico 10 viene ora rilevatocontinuamente il numero di giri .del motore

co mediante l'indicatare 50 del numero di giri ed il segnale rile v ato dall ' indi catore 50 del numero di giri, addotto all ' unità dì comando 70. L' unità di comando calcola ,ora grandezze di comando per la valvola 4 di sfiato del serbatoio, per 11

30 .di funzionamento al minimo, per l'organo dì dosag -gio del combustibile e l'rgano di accensione 60 e . fornisce queste ai corrispondenti elementi di impost -z one.

Per il lavaggio del filtro filtro 41 a carbone attivo aperta la valvola 42 di sfiato del ser batoio, per cui tramite una apertura 41 verso l 'atmosfe ra viene aspirata aria per rigenerare il filtro 41 a carbone attivo nel canale di aspirazione 10a.

particolare vantaggiosamente orrente di gas mediante apertura della valvola 42 di sfiato del serbatoio viene convogliata nel canale di ispirazione 10a del motore endotermico 10 e viene impiegata,per comandarne il funzionamento al minimo . In tal modo è possibile non soltanto un comando del funzionamento al minimo del motore endotermico 10 mediante comando del'adduzione dell'aria al motore endotermico 10 con l'ausilio della valvola 42 di sfiato del serbatoio, ma si ottiene contemporaneamente con questo comando una rigenerazione del sistema di ritenuta delle esalazioni di combustibile.

Con la corrente di gas aspirata aggiuntivamente tramite il filtro 43 a carbone-attivoela valvola 4.2 di sfiato del serbatoio, l'organo Hi impostazione 30 di funzionamento al minimo può essere dimensionato complessivamente su una minore portata dy corrente di gas e prodotto in tal modo tecnicamente semplicemente e quindi economicamente.

Però il comando dell'adduzione della aria al motore endotermico 10 con l'ausilio della val vola 42 di sfiato del serbatoio nel funzionamento minimo consente in modo assolutamente particolare funzionamento di emergenza del motore endotermico in caso di organo di impostazione di funziona mento,al minimo./difettoso. Se il difetto è dovuto ad ad una valvola 31 di funzionamento,al-mini chiusa, bloccata, allora il funzionamento al-minimoviene assicurato per mezzo di una adduzinoe rii aria al motore endotermico 10, controllata mediante la valvola di sfiato 12 del serbatoio, in tal modo si rende possibile un funzionamento di emergenza del motore endotermico 10. In tal caso oltre alla apertu -ra e la chiusura comandate della valvola 42 di sfiato del serbatoio si effettua aggiuntivamente una stroz zatura del motore endotermico, che viene ottenuta_ad esempio mediante regolazione dell'angolo di accensione e, oppure riduzione della quantità iniettata di combustibile tramite le valvole di iniezione 70. L' apertura/chiusura ottimali della valvola 42 di sfiato del serbatoio, la regolazione dell'angolo di accensione e, oppure la riduzione della quantità inietta di combustibile vengono attuate in particolare dall'apparecchio di comando 80.

Inoltre ciò presenta il.vantaggio,con sistente nel fatto che l'rgano di impostazione 30 di funzionamento al minimo non dovrà essere necessariamente progettato come gruppo in grado di funzionare in emergenza e risulta anche fabbricabile in mani era tecnicamente sostanzialmente più,semplice ed anche più economica, rispetto a convenzionali organi di impostazione di funzionamento al minimo in grado di effettuare funzionamento di emergenza.

Fondamentalmente si ottiene una distrtbuzione del carico. sostanzialmente migliore, dei gruppi presenti del motore endotermico e del relativa comando .

Si richiama infine anche l'attenzione sul fatto che l’unità di comando elettronica 70 può essere realizzata nella forma di tecnica analogica, digitale oppure anche ibrida. E' anche possibile ehe essa, completamente o parzialmente raggruppata, possa comprendere zone corrispondenti di sistemi digitali comandati da programma, ad esempio microcalcolatori, microprocessori, circuiti logici digitali ed analogici e similari. Infine essa può anche far parte di una unità di comando centrale del motore.

Si richiama inoltre l’attenzione sul fatto che oltre al comando del funzionamento al minimo di un motore endotermico per mezzo della valvola di sfiato del serbatoio è possibileanche un comando con valvola a farfalla completamentee parzialmente aperta. In questo stato di esercizio mediante una aggiuntiva,adduzione di-aria-contro-l-l-ata--tramite il filtro a carbone attivo 43 e la valvola di sfi to 42 del serbatoio, è possibile ottenere una regolazione di precisione·,del comando dei motore endotermi Ciò è vantaggioso.specialmente quando il motore endc termico10, specialmente nel funzionamento al minim viene,sollecitato.da gruppi,che si inseriscono-o disinseriscono aggiuntivamente e assorbono potenza, ad esempio,mediante-l'inserimento di un compressore di climatizzazione.,.Con..questa.regolazione di preocsione dell'esercizio del motore endotermico in altre parole in maniera semplice è.possibile compensare la ca duta di potenza provocata dall'inserimento di un uti lizzatore, come ad esempio di un compressore di cli matizzazione, assorbente una grande potenza.

Claims

RIVENDICAZIONI .Procedimento.per comandare,il funzionamento al minimo di un motore endotermico in combinazione con la regolazione del funzionamento al minime e lo sfiato del serbatoio,in un motore endotermico con una unità di comando elettronica, alla quale gono addotti segnali caratterizzanti lo stato di eserdel motore endotermico e che con l'ausilio di questi segnali calcola e fornisce ad elementi di impostazione grandezze di comando per,almeno la valvola di sfiato,del serbatoio, l'organo di impostazione di funzionamento al minimo, l'unità di dosaggio del combustibile e l’organo di accensione del motore endotermico, caratterizzato dal fatto che l'adduzione dell'aria del motore endotermico (10) viene comandata con l'ausilio della valvola di sfiato (42) del serbatoio.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che specialmente nel caso di organo di impostazione difettoso (30) difunzionamento al minimo per consentire un azionamenti· to di emergenza del motore endotermico (10) oltre ai comando dell'adduzione dell'aria con l'ausilio della valvola di sfiato (42) del serbatoio si effettua aggiuntivamente una strozzatura del motore endotermi.co
3. Procedimento secondo la ri zi one 2, caratterizzato dal fatto che la strozzatura motore endotermico avviene mediante regolazione della valvola di accensione e, oppure riduzione dell quantità iniettata di combustibile.
4. Dispositivo per comandare il funzionamento al minimo di un motore endotermico, i combinazione con la regolazione del dàinzionamento—al mi nimo e lo sfiato del serbatoio in motori endotermici , con.una unita -di comando elettronica-, alla quale vengono addotti segnali caratterizzanti lo stato di esercizio del otore endotermico, e che condì questi segnali calcola e forn isce ad elementi di impostazione grandezze di comando per almeno l a valvola di sfiato del serbatoio, l 'organo di impostazione di funzionamento al minimo, l 'unità di .dosaggio dsil combustibile e l 'organo di accensione del· motore end?-termico, caratterizzato dal fatto che la valvola {42-I-di sfiato del serbatoio è aoribile e chiedibile in maniera controllata .per comandare l 'adduzione dell 'aia al motore endotermico (10).
S. Dispositivo secondo la rivendicarlo 4caratterizzato dal fatto che inimente in CARO ii organo di impostazione difettoso (30) di fnn7.inna., .nento al minimo per consentire un funzionamento di A. con il comando dell'adduzione dell'ar a mediante la valvola di sfiato (42) del serbatoio, per strozzare il motore endotermico (10) è regolabile l'angolo di accensi one e, oppure la quantità iniettata di combustibile.
6. D spositivo secondo la rivendicazione 4 oppure 5 , caratterizzato dal fatto che l'organo di impostazione (30 ) di funzionamento al mini mo è una valvola di funsi nnnmantn al minimo prevista in un canale di aggiramento (10c) disposto in parallelo al canal e di aspirazione.
7. Dispositivo secondo una delle riven dicazioni da 4 a 6, caratterizzato dal fatto che l'organo di impostazione (30) di funzionamento al minimo è realizzato mediante un comando della val vola a farfalla (23) del motore (10).