ITRM20000349A1 - Procedimenti e sistemi per il comando automatico dell'arresto e del riavviamento di un motore termico di un veicolo all'atto di immobilizzaz - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo: "PROCEDIMENTI E SISTEMI PER IL COMANDO AUTOMATICO DELL'ARRESTO E DEL RIAVVIAMENTO DI UN MOTORE TERMICO DI UN VEICOLO ALL'ATTO DI IMMOBILIZZAZIONI TEMPORANEE DI QUESTO"

La presente invenzione si riferisce a procedimenti e sistemi per il comando automatico dell'arresto e del riavviamento di un motore termico di un veicolo all'atto di immobilizzazioni temporanee di questo.

Un tale comando automatico, chiamato classicamente "stop & go" secondo la terminologia anglosassone utilizzata dall'esperto nel ramo, consiste nell'arrestare il motore termico all'atto di immobilizzazioni temporanee del veicolo come, per esempio, ad un semaforo rosso, un passaggio a livello o negli ingorghi della circolazione.

Un comando possibile consiste nell'arrestare automaticamente il motore termico quando il veicolo è fermo da un certo tempo, mentre il cambio è a folle e l'acceleratore e la frizione sono in posizione di riposo, poi a rimettere in marcia automaticamente il motore termico quando il conducente preme sull'acceleratore o sul pedale della frizione, o passa ad un rapporto di velocità diverso da quello in folle.

In questi periodi più o meno lunghi durante i quali il motore termico è temporaneamente fermo, l'alternatore non ruota e la batteria si scarica in maniera più o meno notevole in funzione dei consumi della corrente nei vari circuiti del veicolo.

Da tale fatto, in caso di traffico stradale difficile, o in caso di consumo elettrico notevole, la batteria può giungere ad un livello di scarica tale che il riavviamento non è più possibile.

Il veicolo è allora in panne.

Per limitare questo rischio, le soluzioni note consistono nell 'utilizzare batterie di capacità superiori per aumentare la riserva di energia elettrica o di utilizzare un alternatore di potenza maggiore al fine di ricaricare più rapidamente la batteria durante i periodi di funzionamento del motore.

Ne risulta un accrescimento dell 'impianto elettrico e maggior costi notevoli.

A questo effetto, è stato proposto nel documento WO 98/14702, secondo il preambolo della rivendicazione 1, un procedimento per il comando di un motore termico di autoveicolo secondo il quale si arresta e si rimette automaticamente in marcia detto motore termico all'inizio e alla fine di periodi di immobilizzazione temporanea, e secondo il quale si inibisce l'arresto automatico del motore termico quando la batteria del veicolo è scaricata al di sotto di una soglia di inibizione data,

Può essere desiderabile ridurre ancora la potenza della batteria e dell’alternatore.

La presente invenzione ha lo scopo di rispondere a questo desiderio in maniera semplice ed economica.

Secondo l'invenzione un procedimento del tipo su indicato è caratterizzato dal fatto che il motore termico viene riavviato automaticamente quando la batteria è scaricata al di sotto della soglia di inibizione.

Così, la ricarica della batteria avviene anche quando il veicolo è in attesa ad un semaforo.

Questa disposizione permette di non sovradimensionare la batteria e quindi l'alternatore che ricarica la batteria.

Così, nel caso in cui il motore è fermo, il cambio essendo a folle ed il pedale della frizione a riposo, mentre la chiave di contatto è in posizione di marcia, viene emesso un ordine di riaw iamento del motore per ricaricare la batteria se una misura della tensione della batteria indica una tensione inferiore ad una soglia.

Nel caso in cui il motore è in marcia l'ordine di arresto del motore viene ignorato quando la tensione della batteria misurata è inferiore a detta soglia.

I rischi di panne sono quindi evitati.

L'invenzione è completata vantaggiosamente dalle varie caratteristiche seguenti, prese da sole o secondo tutte le loro combinazioni tecnicamente possibili:

l'inibizione dell'arresto automatico del motore termico viene annullata quando il livello della carica della batteria è al di sotto di una soglia data superiore o uguale alla soglia di inibizione,-il livello di carica della batteria è caratterizzato dalla tensione di questa misurata in maniera periodica, quando il motore termico non funziona;

il livello di carica della batteria è caratterizzato dalla caduta di tensione della batteria all'atto dell'attivazione dell'avviatore e prima della messa in marcia del motore elettrico di questo;

il livello di carica della batteria è caratterizzato dalla caduta di tensione della batteria all'atto della messa in rotazione del motore elettrico di avviamento;

il livello di carica della batteria è caratterizzato dalla caduta di tensione media durante l'azionamento del motore termico mediante il motore elettrico di avviamento;

il livello di carica della batteria è caratterizzato dalla velocità di azionamento dell'avviatore .

L'invenzione propone anche un sistema per il comando di un motore termico di autoveicolo comprendente mezzi per rivelare l'inizio e la fine di periodi di immobilizzazione temporanea e per arrestare e rimettere automaticamente in marcia detto motore termico quando viene rivelato 1'inizio o la fine di un tale periodo, caratterizzato dal fatto che esso comprende mezzi per attuare un tale procedimento.

Altre caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno inoltre dalla descrizione che segue. Questa descrizione è puramente illustrativa e non limitativa. Essa deve venire letta con riferimento alla figura unica annessa che rappresenta un organigramma di un comando secondo un modo di attuazione possibile dell'invenzione.

Come illustrato in questa figura, viene effettuata, alla chiusura della chiave o dell'interruttore di contatto del veicolo, un controllo 1 consistente nel verificare se la funzione "di arresto o di riavviamento automatici" è attiva o meno. L'attivazione viene per esempio fatta scattare per il fatto che il conducente preme su un pulsante di selezione dedicato a questa funzione sul cruscotto.

Quando il motore termico è avviato, questo controllo viene ripetuto regolarmente in maniera tale che il trattamento corrispondente al comando di arresto e di riavviamento automatici possa svolgersi non appena il conducente preme il pulsante di selezione.

Quando la funzione di arresto e di riaw iamento automatici viene attivata, vengono verificati, a conclusione del controllo 1, in una fase di controllo 2, vari criteri destinati a provocare l'arresto del veicolo. Per esempio, viene verificato se la velocità del veicolo è zero, se il cambio è in posizione di folle e se l'acceleratore è a riposo.

Questo controllo 2 viene ripetuto regolarmente .

Se questi vari criteri vengono verificati, si misura il tempo T trascorso dal momento in cui il veicolo è fermo (fase 3), poi si verifica se il livello della carica della batteria, che è per esempio la tensione della batteria misurata in maniera periodica, salvo durante il periodo di funzionamento dell'avviatore, è superiore o meno ad una soglia SI che caratterizza una soglia di scarica al di sotto della quale la batteria del veicolo non può scendere.(fase 4).

Se viene raggiunto il livello di scarica, cioè se S è inferiore a SI, allora il motore termico non viene arrestato qualunque sia il tempo durante il quale il veicolo rimane fermo.

Il trattamento viene ripreso a partire dalla fase di controllo 1 appena il veicolo riparte o almeno appena la tensione S diviene superiore ad una seconda soglia S2 data (fase 4a). Questa soglia S2 è per esempio superiore o uguale alla soglia SI.

Invece, se non viene raggiunto il livello di scarica, cioè se S è superiore a SI, il procedimento verifica se il tempo di arresto T è superiore o meno ad un tempo TA (controllo 5).

Quando il tempo T è superiore al tempo TA, il motore termico viene arrestato (fase 6).

Viene poi verificato di nuovo, in una fase 7, che non viene raggiunto il livello di scarica.

Se viene raggiunto il livello di scarica, il motore termico viene riavviato in una fase 8 per ricaricare la batteria durante un tempo TB. Il sistema di arresto/riaw iamento automatico è neutralizzato nella fase 11 durante tutta la durata TB. Il motore essendo riavviato, il conducente può utilizzare il suo veicolo normalmente tranne la funzione "stop & go".

TB è una durata predeterminata, generalmente compresa tra 5 e 30 minuti. Questa fase di neutralizzazione può essere inibita facoltativamente mediante la rivelazione di una corrente di carica inferiore ad un certo valore indicante che la batteria è ritornata ad un livello di carica accettabile.

Alla fine di questa durata TB, i contatempo vengono azzerati, poi il trattamento riprende a partire dalla fase 1.

Invece, se non viene raggiunto il livello di scarica, viene allora verificato, in una fase 9, se i criteri di riavviamento sono soddisfatti o meno. Per esempio, viene verificato se il conducente esercita un'azione sul cambio, sull'acceleratore o anche sul pedale della frizione.

Se viene rivelata una tale azione, allora il motore termico viene riavviato (fase 10) , il trattamento riprende a partire dalla fase 1.

In compenso, finché il o i criteri di riavviamento non vengono verificati, il trattamento riprende a partire dal controllo del livello di scarica della fase 7.

Come si sarà compreso, con il trattamento che è stato descritto, la funzione di arresto e riavviamento automatici viene inibita quando la tensione della batteria passa al di sotto di un livello di scarica dato.

Possono venire utilizzati altri parametri diversi dalla tensione della batteria per caratterizzare il suo livello di carica/scarica. Un altro parametro possibile è, per esempio, la caduta di tensione misurata ai terminali della batteria all'inizio dell'ultima messa in marcia del motore dell'avviatore.

In effetti, quando la batteria si scarica, la sua resistenza interna aumenta.

E all'atto dell'attivazione dell'avviatore, viene alimentata solo la bobina del contattore; ne segue un aumento dell'erogazione della batteria rispetto a quello che esisteva prima dell'avviamento. Questo aumento di corrente è sostanzialmente funzione della resistenza della bobina dell'avviatore. La variazione di tensione dU che ne risulta nella rete elettrica del veicolo è funzione della resistenza interna della batteria, quindi del suo stato di carica.

Viene inibita allora la funzione di arresto e riavviamento automatici quando questa variazione di tensione dU è inferiore ad una soglia dui data.

In variante ancora, si può utilizzare come parametro caratterizzante il livello di carica/scarica della batteria la caduta di tensione durante il funzionamento dell'avviatore.

Quando il motore elettrico dell'avviatore viene posto in funzione, compare una nuova caduta di tensione, più notevole di quando viene alimentata solo la bobina del contattore, quindi più facile da caratterizzare. Si può così utilizzare come parametro che caratterizza il livello di carica/scarica della batteria una misura della caduta di tensione istantanea alla messa sotto tensione del motore (punta di richiamo di corrente all'inizio della messa in rotazione dell'indotto del motore elettrico), o della caduta di tensione media durante l'azionamento del motore elettrico.

Qui ancora, viene inibita la funzione arresto e riavviamento automatici quando questa caduta di tensione diviene inferiore ad una soglia data.

Secondo ancora un'altra variante, si può caratterizzare la carica o scarica della batteria mediante una misura della velocità di azionamento durante 1'avviamento.

Quando la batteria si scarica, la velocità di azionamento dell'avviatore è più ridotta. Al di sotto di un certo livello di velocità No, specifica a ciascuna famiglia di motori termici, l'avviamento non diviene più possibile.

Ciò consente di definire una soglia di velocità NI, vicina al limite No, ma superiore a questa, al di sotto della quale viene inibita la funzione arresto/riaw iamento automatico. Si può anche definire una soglia N2 superiore o uguale a NI tale che l'inibizione viene annullata quando la velocità passa al di sopra di detta soglia N2.

Questa misura di velocità viene fatta sia mediante un rivelatore indipendente sul volano ad una estremità dell'albero a gomiti, sia mediante il rivelatore e suo modulo di misura già utilizzati per il controllo del motore, sia ancora mediante la misura della frequenza o della durata delle oscillazioni di tensione o di intensità provocate dalle compressioni e decompressioni del motore termico prima del suo avviamento.

Come si sarà compreso, le differenti varianti di trattamento che sono state descritte possono, per esempio, venire realizzate mediante una unità di gestione, quale un microprocessore, collegato in entrata a vari rivelatori per la misura del parametro caratterizzante il livello di carica della batteria e per la rivelazione dell'inizio o della fine di un periodo temporaneo di immobilizzazione e che comanda in uscita, da un canto, i mezzi di iniezione del motore termico e, d'altro canto, l'avviatore.

In variante l'avviatore può essere costituito anche da un alternatore come descritto per esempio nel documento FR-A-2782 355.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per il comando di un motore termico di autoveicolo secondo il quale si arresta o si rimette automaticamente in marcia detto motore termico all'inizio e alla fine di periodi di immobilizzazione temporanea, secondo il quale si inibisce l'arresto automatico del motore termico quando la batteria del veicolo è scaricata al di sotto di una soglia di inibizione data, caratterizzato dal fatto che il motore termico viene riavviato automaticamente quando la batteria del veicolo è scaricata al di sotto di detta soglia di inibizione.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'inibizione dell'arresto automatico del motore termico viene annullata quando il livello di carica della batteria è al di sopra di una soglia data superiore o uguale alla soglia di inibizione.
3. 3. Procedimento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il livello di carica della batteria è caratterizzato dalla tensione di questa misurata in maniera periodica, quando l'avviatore non è in funzione . termico di autoveicolo comprendente mezzi per rivelare l'inizio e la fine di periodi di immobilizzazione temporanea e per arrestare e rimettere automaticamente in marcia detto motore termico quando viene rivelato l'inizio o la fine di un tale periodo, caratterizzato dal fatto che esso comprende mezzi per realizzare il procedimento secondo una delle rivendicazioni precedenti.
4. 4 Procedimento secondo una delle rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che il livello di carica della batteria è caratterizzato dalla caduta di tensione della batteria all'atto dell'attivazione dell'avviatore e prima della messa in marcia del motore elettrico di questo.
5. 5. Procedimento secondo una delle rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che il livello di carica della batteria è caratterizzato dalla caduta di tensione della batteria all'atto della messa in rotazione del motore elettrico dell'avviatore.
6. 6. Procedimento secondo una delle rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che il livello di carica della batteria è caratterizzato dalla caduta di tensione media durante l'azionamento del motore termico mediante il motore elettrico dell'avviatore.
7. 7. Procedimento secondo una delle rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che il livello di carica della batteria è caratterizzato dalla velocità di azionamento dell'avviatore.
8. 8. Sistema per il comando di un motore