ITTO20011087A1 - Procedimento di diagnosi di anomalie di funzionamento o guasti di un sistema ndicatore del livello del carburante contenuto nel serbatoio di - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Procedimento di diagnosi di anomalie di funzionamento o guasti di un sistema indicatore del livello del carburante contenuto nel serbatoio di un autoveicolo"

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un procedimento per la diagnosi di anomalie di funzionamento o guasti in un sistema indicatore del livello del carburante contenuto nel serbatoio di un autoveicolo.

I sistemi per l'indicazione del livello del carburante nel serbatoio di un autoveicolo si sono evoluti divenendo sempre più complessi, integrando nel loro ambito componenti meccanici, elettrici ed elettronici. Sistemi indicatori di livello di una certa complessità possono presentare anomalie di funzionamento o guasti per una molteplicità di cause, spesso difficili da discriminare univocamente, in vista dell'elevato numero di potenziali fattori, di natura chimica, meccanica e/o elettrica, suscettibili di scatenare le cause di guasto.

Uno scopo della presente invenzione è di consentire la diagnosi di anomalie di funzionamento o guasti non appena essi si verificano, possibilmente ancor prima che l'utente ne abbia avuto percezione, e senza richiedere il ricorso a sensori aggiuntivi rispetto a quelli già presenti nel sistema di indicazione del livello del carburante.

Questo ed altri scopi vengono realizzati secondo l'invenzione con un procedimento di diagnosi le cui caratteristiche principali sono definite nell'annessa rivendicazione 1.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione appariranno dalla descrizione dettagliata che segue, effettuata a puro titolo di esempio non limitativo con riferimento al disegno allegato, che illustra, sotto forma di schema a blocchi, un sistema indicatore del livello del carburante atto a realizzare la diagnosi di anomalie o guasti secondo l 'iivenzione.

Nella figura 1 con 1 è complessivamente indicato un sistema per l'indicazione del livello o della quantità del carburante F contenuto nel serbatoio 2 di un autoveicolo provvisto di un motore a combustione interna (non illustrato).

Con 3 è indicata una batteria di accumulatori di cui è provvisto l'autoveicolo. Nell'esempio illustrato la batteria 3 ha il polo negativo collegato alla massa GND.

Con 4 è indicato un commutatore elettrico di accensione e di avviamento del motore dell'autoveicolo collegato al polo positivo della batteria 3 ed azionabile manualmente mediante una chiave 5 o simile.

Con 6 è indicato un sensore elettrico di livello associato in modo per sé noto al serbatoio 2. Il sensore di livello 6 illustrato è del tipo resistivo e comprende un cursore 6a portato da un corpo 6b galleggiante nel carburante F. Il cursore 6a è scorrevole lungo un elemento resistivo 6c che è elettricamente collegato fra il polo positivo della batteria 3 e la massa. Il cursore 6a del sensore 6 ed il terminale a massa del resistore 6c sono collegati, tramite un cavo o cablaggio C, ad un ingresso A di un'unità elettronica di controllo ECU, comprendente ad esempio un microprocessore ed associati dispositivi accessori, quali memorie, porte di ingresso/uscita, ecc.. Tale unità di controllo ECU può essere un'unità dedicata, cioè destinata alla gestione unicamente del sistema per l'indicazione del livello del carburante, oppure può essere un'unità elettronica installata a bordo dell'autoveicolo e predisposta per la gestione di almeno un'altra funzione, oltre a quella relativa all'indicazione del livello del carburante nel serbatoio.

Ad un ulteriore ingresso B dell'unità ECU è collegato il lato a valle del commutatore 4, per consentire a detta unità di controllo di poter rilevare accensioni e spegnimenti del motore a combustione interna dell'autoveicolo.

Con 7 è indicato un dispositivo visualizzatore, quale ad esempio uno strumento indicatore ad ago, che può essere ubicato nel quadro-strumenti della plancia dell'autoveicolo, per fornire all'utilizzatore un'indicazione visiva del livello o della quantità del carburante F nel serbatoio 2. Il dispositivo visualizzatore 7 è pilotato dall'unità di controllo ECU.

Detta unità ECU è predisposta per "filtrare" secondo modalità prestabilite il segnale di livello fornitole dal sensore 6, e per pilotare dinamicamente il dispositivo visualizzatore 7 in base al segnale di livello filtrato. Svariate tecniche per il filtraggio di segnali via hardware o software sono note, per cui esse non saranno qui ulteriormente descritte.

L'unità elettronica di controllo ECU è inoltre predisposta per attuare una procedura di diagnosi di anomalie di funzionamento o guasti del sistema indicatore del livello di carburante.

In particolare, tale unità ECU è predisposta per rilevare l'impedenza vista al suo ingresso A che è collegato al sensore di livello 6 tramite il cavo o cablaggio C, e per confrontare tale impedenza con valori di soglia prefissati, per rilevare una condizione di corto-circuito o di circuito aperto del cavo o cablaggio C.

Se una di tali condizioni di anomalia viene rilevata, l'unità ECU è predisposta per comandare la disposizione permanente dell'indice del visualizzatore 7 in una posizione prefissata, ad esempio ad inizio dell'associata scala, ed eventualmente per attivare un associato indicatore ottico, ad esempio l'indicatore del raggiungimento del cosiddetto livello di riserva.

L'unità ECU è inoltre predisposta per attuare procedure di diagnosi di avaria o guasti del sensore 6. Tali avarie possono essere ricollegabili a piccole "interruzioni" del resistore 6c, causate da depositi di impurità sulla sua superficie, tipicamente di silice o zolfo.

Siffatti depositi possono comportare che il sensore 6 fornisca indicazioni ohmiche differenti fra loro, in termini sia di indicazione di resistenza, sia di durata.

Tale tipo di diagnosi viene attuato sulla base di soglie temporali definite con la finalità di individuare il periodo di permanenza del segnale in "condizioni anomale" o "stati" predefiniti.

A titolo di esempio, sulla base delle soglie si possono definire ad esempio i seguenti stati: stato normale: nessun malfunzionamento rilevato;

stato "spike": viene rilevato un malfunzionamento "casuale ed istantaneo";

stato di anomalia: si rileva un malfuzionamento persistente;

stato di interruzione: si rileva un'incapacità reversibile di svolgere una funzione; e

stato di blocco: si rileva un'incapacità irreversibile di svolgere la funzione.

Per la diagnosi riferita a tali stati l'unità di controllo ECU è predisposta per monitorare la tensione applicata al suo ingresso A collegato al sensore di livello 6 e per rilevare e memorizzare la durata dei singoli periodi di tempo per cui tale tensione presenta un valore al di fuori di un campo predefinito, e per conteggiare e memorizzare (a partire da un istante pre-impostato) il numero totale di detti periodi ed il numero di volte per cui le durate di detti perìodi cadono in ciascuno di una pluralità di campi di valori prefissati, corrispondenti alle suddette soglie ovvero ai suddetti "stati" .

L'unità di controllo ECU è inoltre predisposta per attuare una procedura di diagnosi di anomalie di funzionamento o guasti della "meccanica" del sensore di livello. Anomalie di questo genere possono corrispondente ad impuntamenti del corpo galleggiante 6b nell'associata struttura di guida.

Ai fini di tale tipo di diagnosi l'unità ECU è predisposta per

acquisire, ad esempio da un sensore 8 che rileva il numero di giri del motore a combustione interna dell'autoveicolo, segnali indicativi della condizione di funzionamento di tale motore, e segnalare una condizione di avaria del sensore 6 quando per un periodo di tempo di durata prefissata il motore dell'autoveicolo risulta in funzione ed il segnale del sensore di livello 6 permane sostanzialmente costante.

L'unità elettronica di controllo ECU può essere inoltre convenientemente predisposta per consentire l'individuazione tempestiva di perdite di carburante dal serbatoio 2. A tale scopo l'unità è predisposta per individuare fenomeni di deriva del segnale istantaneo fornito dal sensore di livello 6 mediante l'utilizzo di procedure di filtraggio matematico di tale segnale.

L'unità ECU è in particolare predisposta per filtrare il segnale istantaneo fornito dal sensore di livello 6 in modo tale da ottenere un primo segnale filtrato secondo una prima costante di tempo predeterminata. L'unità ECU provvede a confrontare il segnale istantaneamente fornito dal sensore di livello 6 con tale primo segnale filtrato.

Quando per un periodo di tempo di durata prefissata il segnale istantaneo fornito dal sensore di livello 6 non uguaglia detto primo segnale filtrato, l'unità ECU avvia una cosiddetta "procedura di inseguimento e verifica". In tale procedura l'unità confronta il segnale istantaneo fornito dal sensore di livello 6 con un ulteriore o secondo segnale filtrato, ottenuto filtrando il segnale del sensore 6 secondo un'ulteriore costante di tempo predeterminata, minore della suddetta prima costante di tempo.

Quando entro un intervallo di tempo prefissato il segnale istantaneo fornito dal sensore non uguaglia almeno una volta, e preferibilmente almeno due volte, il secondo segnale filtrato, l'unità ECU genera un segnale di allarme, indicativo di una fuga di carburante.

Convenientemente, l'unità ECU può essere predisposta per generare, all'avvio della suddetta procedura di inseguimento e verifica, un segnale di attenzione quando, per un periodo di tempo predeterminato, il segnale istantaneo fornito dal sensore di livello non uguaglia almeno una volta, e preferibilmente due volte, un segnale di riferimento ottenuto filtrando il segnale del sensore di livello 6 con una costante di tempo intermedia fra dette prima e seconda costante di tempo. L'unità ECU avvia poi il confronto del segnale istantaneo fornito dal sensore di livello 6 con il suddetto secondo segnale filtrato soltanto dopo la generazione di detto segnale di attenzione.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione, come definito nelle annesse rivendicazioni.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento di diagnosi di anomalie di funzionamento o guasti di un sistema indicatore del livello del carburante (F) contenuto nel serbatoio (2) di un autoveicolo, comprendente un sensore elettrico (6) atto a fornire un segnale elettrico indicativo del livello del carburante (F) nel serbatoio (2), mezzi elettronici di elaborazione e controllo (ECU), aventi un ingresso (A) collegato a detto sensore (6) tramite un cablaggio o cavo elettrico di interconnessione (C), e un dispositivo visualizzatore (7) pilotato da un'uscita dei mezzi di elaborazione e controllo (ECU); il procedimento di diagnosi comprendendo le operazioni di: rilevare tramite detti mezzi di elaborazione e comando (ECU) l'impedenza vista a detto ingresso (A) collegato al sensore di livello (6), e confrontare tale impedenza con valori di soglia prefissati per rilevare secondo modalità prestabilite una condizione di cortocircuito o di circuito aperto del cavo o cablaggio (C), e monitorare tramite detti mezzi di elaborazione e comando (ECU) la tensione applicata a detto ingresso (A) collegato al sensore di livello (6); e rilevare e memorizzare la durata dei singoli periodi di tempo per cui detta tensione presenta un valore al di fuori di un campo predefinito; e conteggiare e memorizzare, a partire da un instante preimpostato, il numero totale di detti periodi ed il numero di volte per cui le durate dì detti periodi cadono in ciascuno di una pluralità di campi di valori prefissati.
2. 2. Procedimento di diagnosi secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre le operazioni di: acquisire tramite detti mezzi di elaborazione e comando (ECU) segnali indicativi del funzionamento del motore dell'autoveicolo ed il segnale fornito da detto sensore elettrico di livello (6), e segnalare una condizione di avaria di tale sensore (6) quando per un periodo di tempo di durata prefissata il motore dell'autoveicolo risulta in funzione ed il segnale del sensore di livello (6) rimane sostanzialmente costante.
3. 3 . Procedimento di diagnosi secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente inoltre le operazioni di: filtrare tramite detti mezzi di elaborazione e comando (ECU) il segnale istantaneo fornito da detto sensore di livello (6) in modo tale da ottenere un primo segnale filtrato secondo una prima costante di tempo predeterminata, e confrontare il segnale istantaneo del sensore di livello (6) con detto primo segnale filtrato, e avviare una procedura di inseguimento e verifica quando, per un periodo di tempo prefissato, il segnale istantaneo del sensore di livello (6) non uguaglia detto primo segnale filtrato; in detta procedura di inseguimento e verifica i mezzi di elaborazione (ECU) generando un segnale di allarme indicativo di una fuga di carburante quando, entro un ulteriore periodo di tempo prefissato, il segnale istantaneo fornito dal sensore di livello (6) non uguaglia almeno una volta, e preferibilmente due volte, un secondo segnale filtrato, ottenuto filtrando il segnale del sensore di livello (6) con una seconda costante di tempo predeterminata, minore di detta prima costante di tempo.
4. 4. Procedimento di diagnosi secondo la rivendicazione 3, in cui all'avvio di detta procedura di inseguimento e verifica i mezzi di elaborazione e controllo (ECU) generano un segnale di attenzione quando per un periodo di tempo prefissato il segnale istantaneo fornito dal sensore di livello (6) non uguaglia almeno una volta, e preferibilmente due volte, un segnale di riferimento ottenuto filtrando il segnale del sensore di livello (6) secondo un’ulteriore costante di tempo intermedia fra dette prima e seconda costante di tempo; i mezzi di elaborazione e comando (ECU) avviando il confronto del segnale istantaneo del sensore di livello (6) con il suddetto secondo segnale filtrato soltanto a seguito della generazione di detto segnale di attenzione.
5. 5. Procedimento di diagnosi di anomalie di funzionamento o guasti in un sistema indicatore del livello di carburante contenuto nel serbatoio di un autoveicolo, sostanzialmente secondo quanto descritto ed illustrato, e per gli scopi specificati.