ITMI970533A1 - Procedimento per il riconoscimento di un brutto percorso - Google Patents

Description

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Stato della tecnica

L ' invenzione si riferisce ad un procedimento per il riconoscimento di brutti percorsi sulla base di un ' elaborazione dell ' irregolarità di funzionamento di un motore endotermico.

Il funzionamento irregolare di motori endotermici viene sfruttato, nell ' ambito delle funzioni di diagnosi a bordo, per il riconoscimento di mancate combustioni. Le mancate combustioni provocano un aumento delle sostanze nocive emesse durante il funzionamento del motore a combustione e possono inoltre danneggiare il catalizzatore nel tratto di scarico del motore. I problemi durante l ' elaborazione dell ' irregolarità di funzionamento possono derivare da oscillazioni del troncone d' azionamento che vengono provocate durante la marcia su brutti percorsi e che si ripercuotono sull ' irregolarità di funzionamento in modo simile a mancate combustioni . Si è perciò interessati, all ' eliminazione del riconoscimento di mancate combustioni durante la marcia su brutti percorsi, onde evitare segnalazioni errate durante il riconoscimento delle mancate combustioni.

in questo contesto, dal documento DE OS 43 16 409 è noto il fatto di stabilire, sulla base dei valori d'irregolarità di funzionamento, se il riconoscimento di mancate combustioni risulti disturbato dalle oscillazioni del numero dei giri che vengono trasmesse dal troncone d'azionamento al motore. A tale scopo si sfrutta la conoscenza che lo spettro dei valori d'irregolarità di funzionamento, nel caso di mancate combustioni, si suddivida in due bande separate, mentre le oscillazioni del troncone d'azionamento all'atto della marcia su un brutto percorso provocano solo un allargamento della banda dei valori d'irregolarità di funzionamento. Per stabilire in modo affidabile un allargamento della banda ovvero una scissione della banda, si devono elaborare un numero corrispondentemente elevato di valori d’irregolarità di funzionamento.

L'invenzione si pone il compito,di indicare un procedimento che permetta un riconoscimento affidabile di un brutto percorso, già sulla base di pochi valori d'irregolarità di funzionamento. Questo compito viene risolto con le caratteristiche della rivendicazione 1.

L’invenzione si basa sulla conoscenza che il bilancio di tutte le accelerazioni angolari degli alberi a manovella ovvero di tutti i valori d'irregolarità di funzionamento sia uguale a zero in un completo ciclo di lavoro durante il funzionamento stazionario, cioè quando non si verificano alcune oscillazioni di disturbo del troncone d'azionamento causate da un brutto percorso. Ciò vale anche quando si verificano delle mancate combustioni.

Su un brutto percorso si verificano al contrario delle forti accelerazioni esterne. In questo modo, il bilancio delle accelerazioni nel ciclo di lavoro si allontana sostanzialmente da zero. Per l'elaborazione, i valori d’irregolarità del funzionamento vengono sommati attraverso un completo ciclo di lavoro e l'ammontare di questa somma viene filtrata attraverso un passabasso. Nel caso di una carreggiata piana, il segnale filtrato fornisce un valore basso, mentre nel caso di un brutto percorso esso fornisce un valore elevato. Il risultato non varia, anche quando in aggiunta vengono a mancare in modo duraturo uno o più cilindri. Quando questo valore supera una soglia, tale fatto viene interpretato quale segno di un brutto percorso ed il riconoscimento di mancate combustioni viene eliminato, cioè disattivato.

Un esempio esecutivo dell'invenzione verrà descritto a seguito con riferimento ai disegni, nei quali;

la fig. 1 illustra l'ambiente tecnico dell'invenzione,

- la fig. 2 illustra un calcolatore adatto all'esecuzione del procedimento secondo l'invenzione, - la fig. 3 illustra il noto principio della formazione di tempi segmento quale base di un valore per l'irregolarità di funzionamento sulla base di misurazioni del numero dei giri,

- la fig. 4 illustra un diagramma di flusso quale esempio esecutivo del procedimento secondo l'invenzione,

- la fig. 5 illustra un andamento di segnale all 'atto del passaggio da una carreggiata piana ad un brutto percorso.

La fig. 1 illustra un motore endotermico 1 con una ruota di rivelatore d'angolo 2 che presenta delle tacche 3 nonché un sensore d'angolo 4 ed un apparecchio di comando 5. Il movimento rotatorio della ruota del rivelatore d'angolo accoppiata all'albero a gomiti del motore endotermico viene trasformato, con l'ausilio del sensore d'angolo 4, realizzato quale sensore induttivo, in un segnale elettrico, la cui periodicità rappresenta il passaggio periodico delle tacche 3 presso il sensore d'angolo 4. Il tempo fra una salita ed una caduta del livello del segnale corrisponde quindi al tempo, in cui l'albero a gomiti si è ulteriormente girato su una zona d'angolo corrispondente alla dimensione di una tacca. Queste durate di tempo vengono elaborate nell'apparecchio di comando 5, realizzato quale calcolatore, in modo da formare una misura LUT per l'irregolarità di funzionamento del motore endotermico. Quando si verificano delle mancate accensioni, si può per esempio attivare una luce d'allarme 6 nel campo visivo del guidatore. Il calcolatore impiegato a tale scopo può per esempio essere costruito come illustrato nella fig. 2. In base a ciò, un'unità di calcolo 2.1 agisce da mediatore fra un blocco d'immissione 2.2 ed un blocco d'emissione 2.3, utilizzando i programmi ed i dati presenti in una memoria 2.4.

La fig. 3a illustra una suddivisione della ruota del rivelatore d'angolo in quattro segmenti, laddove ogni segmento presenta un predeterminato numero di tacche. La tacca OTk è associata a quel punto morto superiore del movimento dello stantuffo del cilindro k di un motore a combustione, in questo esempio ad otto cilindri, il quale punto si trova nella fase di<' >combustione di questo cilindro. Intorno a questo punto viene definita una zona d'angolo di rotazione qpk che, nell'esempio, si estende su un quarto delle tacche della ruota di rivelatore d'angolo. Analogamente a ciò, alle fasi di combustione dei restanti cilindri sono associate delle zone d'angolo di rotazione cpl a <p8, laddove in questo caso si parte dal principio a quattro fasi, in cui l'albero a gomiti si gira due volte per eseguire un ciclo di lavoro completo. La zona φΐ del primo cilindro corrisponde quindi alla zona φ5 del quinto cilindro ecc.. Le zone d'angolo associate ad una rotazione dell'albero a manovelle possono essere fra loro separate, essere reciprocamente adiacenti o sovrapporsi. Nel primo caso, alcune tacche non sono associate a nessuna zona d'angolo, nel secondo caso, ogni tacca appartiene esattamente ad una zona d'angolo e nel terzo caso le stesse tacche possono essere associate a diverse zone d'angolo. Sono quindi possibili svariate lunghezze e posizioni delle zone d'angolo.

Nella fig. 3b sono indicati i tempi ts, in cui le zone d'angolo vengono attraversate mediante il movimento rotatorio dell'albero a manovelle. Si suppone una mancata combustione nel cilindro k-1. Il calo del numero dei giri connesso alla mancata combustione comporta ad un aumento del seguente periodo di tempo ts(k). I periodi di tempo ts rappresentano già una misura per l'irregolarità di funzionamento che risulta in teoria adatta per il riconoscimento di mancate combustioni. Mediante un'adatta elaborazione dei periodi di tempo ts, in particolare con la formazione delle differenze di adiacenti periodi di tempo e con la normalizzazione di queste differenze alla terza potenza del periodo di tempo tsi ad una fase d'accensione,con indice i, il valore d'irregolarità di funzionamento ottiene la dimensione di un'accelerazione e presenta, come è stato dimostrato empiricamente, un migliore rapporto segnale/rumore.

La fig. 3c evidenzia l'influenza delle variazioni del numero dei giri sul rilevamento dei periodi di tempo ts. È illustrato il caso di una riduzione del numero di giri, tipico per il funzionamento con la marcia in folle di un autoveicolo. Per compensare questo effetto che si esprime in un prolungamento comparabilmente uniforme dei tempi rilevati ts, è per esempio noto il fatto di formare un termine di correzione K per la compensazione dinamica, affinché, durante il calcolo del valore d'irregolarità di funzionamento, venga compensato l'effetto di prolungamento.

Un valore d'irregolarità di funzionamento corretto in questo modo per la fase di combustione i di un motore a z-cilindri, come illustrato nella fig. 3 per z = 4, viene per esempio calcolato secondo la seguente regola:

Lut(i) = termine di base B - termine di correzione K per la compensazione dinamica

con z = numero dei cilindri del motore endotermico.

Una mancata combustione in una fase d'accensione con indice i provoca secondo l'esperienza un prolungamento dei seguenti tempi di segmento ts(i+l). Nel caso di una mancata combustione, il termine di base B risulta notevolmente positivo dopo questo tipo di calcolo. Poiché il bilancio di tutte le accelerazioni ovvero di tutti i valori d'irregolarità di funzionamento in un completo ciclo di lavoro durante il funzionamento stazionario è uguale a zero, i valori d’irregolarità di funzionamento dei cilindri regolarmente funzionanti diventano leggermente negativi, per cui nella somma si forma lo zero.

Il diagramma di flusso della fig. 4 illustra come questa conoscenza venga sfruttata per il riconoscimento di un brutto percorso.

In un passo S4.1 vengono rilevate costantemente le oscillazioni del numero di giri del motore endotermico ed elaborate a valori d'irregolarità del funzionamento LUT quale misura per l'irregolarità di funzionamento del motore endotermico. Il passo S4.2 serve per formare la somma di una molteplicità di valori d'irregolarità di funzionamento formati uno dopo l'altro durante un ciclo di lavoro del motore endotermico. La somma comprende preferibilmente sempre gli ultimi z valori d'irregolarità di funzionamento, laddove z corrisponde al numero dei cilindri del motore endotermico. La somma può comprendere anche una molteplicità di cicli di lavoro. In un passo S4.3 viene formato l'ammontare assoluto abs (SLut) del segnale di somma Slut dei valori d'irregolarità di funzionamento Lut e filtrato mediante un passabasso in modo da formare un valore FSLut. Quando il suddetto valore assoluto supera un prestabilito valore di soglia nel passo S4.4, tale fatto viene valutato come segno per la marcia su un brutto percorso e di conseguenza viene eliminato cioè disattivato il riconoscimento di mancate combustioni.

La formazione del valore assoluto permette il confronto con’un valore di soglia positivo. Risulta sostanziale solo il fatto che il risultato della somma si trovi all'interno di un ambito prestabilito, senza disturbi esterni del sistema provocati da un brutto percorso, il quale ambito può comprendere anche dei valori negativi. In questo modo è possibile anche un confronto rispettivamente con un valore di soglia positivo ed un valore di soglia negativo, laddove i valori di soglia delimitano l'ambito prestabilito.

La filtrazione mediante passabasso serve per un livellamento del segnale e quindi per aumentare l'affidabilità. Ciò può pregiudicare la sensibilità del procedimento. A seconda dell'entità dei valori sommati e del sistema presente alla base, costituito dal motore endotermico e dal riconoscimento di mancate combustioni, può rivelarsi vantaggioso rinunciare alla filtrazione mediante passabasso e controllare direttamente i valori sommati d'irregolarità di funzionamento per quanto riguarda l'appartenenza ad un ambito di valore prestabilito.

Il rilevamento Lut nel passo S4.1 può limitarsi a stati funzionali stazionari, cioè in sostanza a stati funzionali con carico e numero giri costanti. Esso può però essere eseguito anche per 1'impiego di Lut corretti dinamicamente negli stati funzionali di passaggio.

La fig. 5 illustra l'andamento del segnale abs (FSLut) formato in un esempio esecutivo all'atto del passaggio da una carreggiata piana ad un brutto percorso. Il bilancio di tutte le accelerazioni in completi cicli di lavoro sulla carreggiata piana è innanzi tutto uguale a zero, per cui, dopo la somma, la formazione dell'ammontare e la filtrazione non si forma alcun segnale. Nel passaggio ad un brutto percorso, il bilancio dei valori d'irregolarità di funzionamento non è più uguale a zero a causa delle forti oscillazioni del troncone attuatore provocate dal brutto percorso. Di conseguenza, dopo la somma, la formazione dell'ammontare e la filtrazione, ne risulta un segnale comparabilmente grande che supera il predeterminato valore di soglia di riconoscimento del brutto percorso.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per l'eliminazione di un riconoscimento delle mancate combustioni in motori endotermici, il quale riconoscimento opera sulla base di oscillazioni del numero dei giri, comprendente i passi: - rilevamento continuo delle oscillazioni del numero dei giri e formazione di una misura per l'irregolarità di funzionamento sulla base dei valori rilevati, - formazione della somma di più misure formate una dopo l'altra durante un ciclo di lavoro del motore endotermico , - controllo se il risultato della somma si trova all'interno di una prestabilita larghezza di banda e - eliminazione del riconoscimento delle mancate combustioni, quando il risultato della somma non si trova all'interno della prestabilita larghezza di banda.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il risultato della somma viene filtrato mediante un filtro passabasso e che viene controllato se il risultato filtrato mediante passabasso si trova all'interno della prestabilita larghezza di banda.
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che viene formato l'ammontare assoluto del risultato della somma ed eventualmente confrontato, dopo la filtrazione mediante passabasso, con un prestabilito valore di soglia.
4. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che vengono sommate le misure susseguentisi una dopo l’altra durante un ciclo di lavoro del motore endotermico.
5. 5. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i valori d’irregolarità di funzionamento sono soggetti ad una correzione dinamica.