ITVI20110022A1 - Metodo per la regolazione della potenza erogata da un motore a due o a quattro tempi in risposta ad un evento anomalo, programma di elaborazione atto ad eseguire il suddetto metodo e centralina per l'attuazione del suddetto programma di elaborazione - Google Patents

Description

METODO PER LA REGOLAZIONE DELLA POTENZA EROGATA DA UN MOTORE A DUE O A QUATTRO TEMPI IN RISPOSTA AD UN EVENTO ANOMALO, PROGRAMMA DI ELABORAZIONE ATTO AD ESEGUIRE IL SUDDETTO METODO E CENTRALINA PER

L’ATTUAZIONE DEL SUDDETTO PROGRAMMA DI ELABORAZIONE.

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne un metodo per la regolazione della potenza erogata da un motore a due o a quattro tempi monocilindrico o pluricilindrico, in risposta ad un evento anomalo che potrebbe verificarsi durante la marcia di un veicolo a due o a quattro ruote. L'invenzione concerne, altresì, un programma di elaborazione caricabile nella memoria di un dispositivo elettronico di elaborazione e atto ad eseguire le fasi operative del suddetto metodo.

Infine, l'invenzione riguarda una centralina preferibilmente per motoveicoli che consente di attuare il programma di elaborazione sopra indicato.

E’ noto che da alcuni anni sono stati sviluppati e si sono diffusi sistemi per il controllo di trazione, chiamato anche controllo di antislittamento, per autoveicoli e motoveicoli, soprattutto a livello competitivo.

Tali sistemi impediscono alle ruote motrici di pattinare e quindi evitano che il veicolo derapi.

Questi sistemi a gestione elettronica comprendono una centralina a cui è connessa una pluralità di dispositivi sensori, ciascuno dei quali è posto in corrispondenza di una ruota, in modo da rilevare il numero di giri che la stessa ruota compie in un determinato intervallo di tempo. In questo modo il sistema di trazione consente di monitorare costantemente le condizioni di marcia del motoveicolo ed intervenire di conseguenza.

Infatti, nel momento in cui non si verifica alcuna situazione anomala durante la marcia del veicolo la centralina non attua alcun intervento, mentre, quando viene rilevata una situazione anomala come un pattinamento superiore alla norma, nel qual caso il numero di giri rilevato per almeno una ruota differisce dal numero di giri delle altre ruote, la stessa centralina interviene diminuendo la potenza del motore fino a ripristinare le condizioni di normalità.

In questo caso, quando il pneumatico ritrova la giusta aderenza la centralina smette di togliere potenza al motore.

Per quanto riguarda le moto, i controlli di trazione dell’arte nota agiscono principalmente sull'accensione, arrestando uno o più cilindri, qualora il motore sia provvisto di più di un cilindro e qualora si presenti la necessità, o ritardando l'accensione stessa, o riducendo l’apertura della farfalla quando il sistema sia dotato di attuatore elettrico della farfalla.

In questo modo il suddetto controllo di trazione in condizioni critiche, come pioggia o ghiaccio, consente di evitare la perdita del controllo della moto.

Come accennato in precedenza, tale sistema viene utilizzato anche durante le competizioni, consentendo di avere sempre la maggiore aderenza possibile delle ruote sul suolo e permettendo quindi al pilota di non dover manualmente gestire la fase di accelerazione per evitare che si verifichino situazioni anomale come, per esempio, il pattinamento delle ruote e la conseguente derapata.

Tale sistema però presenta due importanti inconvenienti.

Il primo riconosciuto inconveniente è dovuto alla composizione strutturale dei sistemi di controllo di trazione dell’arte nota, in particolare al numero di elementi che li compongono, e cioè la centralina elettronica e, nel caso di una moto, almeno due sensori per la rilevazione dei giri delle ruote, ciascuno dei quali deve essere disposto, per l’appunto, in corrispondenza di una delle ruote.

Svantaggiosamente tale configurazione del sistema di trazione dell’arte nota rende la fase di installazione non agevole, in quanto l'operatore addetto al montaggio deve disporre ed installare ciascun sensore in corrispondenza di una ruota e cablare vari conduttori elettrici dagli stessi sensori fino ad arrivare alla centralina, disposta solitamente nelle vicinanze del motore.

Di conseguenza, la suddetta fase di installazione risulta alquanto complicata e prevede tempistiche di esecuzione non trascurabili.

Un secondo riconosciuto inconveniente consiste nel fatto che i sistemi di controllo della trazione appartenenti all'arte nota, una volta che rilevano un’anomalia e intervengono per ridurre la potenza motore, non tengono conto di eventuali variazioni di guida richieste dal pilota durante la marcia, come per esempio la richiesta di maggiore potenza tramite la variazione dell'accelerazione.

Tale fatto, svantaggiosamente, si ripercuote, per esempio nell’ambito delle competizioni di motocross, quando durante l’esecuzione dei salti i piloti tendono ad utilizzare l’acceleratore per bilanciare il peso della moto in volo.

In particolare, durante la fase di volo di un salto, con elevata probabilità, le due ruote della moto tenderanno a ruotare a velocità differenti.

In questo caso, se la moto fosse predisposta di un controllo di trazione, quest’ultimo rileverebbe, svantaggiosamente, tale differenza di velocità della rotazione delle ruote come una situazione anomala e, per il principio di funzionamento sopra descritto, interverrebbe per diminuire la potenza motore in modo da ripristinare la situazione di normalità.

Tuttavia, l’intervento del sistema di controllo della trazione impedirebbe al pilota di controllare manualmente l’accelerazione in modo da stabilizzare la moto in volo e predisporla per il corretto atterraggio.

Di conseguenza tale impedimento, svantaggiosamente, potrebbe provocare la caduta del pilota nel momento in cui la moto entra a contatto con il suolo.

La presente invenzione intende superare gli inconvenienti detti.

In particolare, la presente invenzione ha lo scopo di proporre un metodo per la regolazione della potenza erogata da un motore in risposta ad un evento anomalo, in grado di gestire il monitoraggio delle situazioni anomale e decidere se intervenire o meno in base a dati ed informazioni già disponibili nei veicoli, come il numero di giri motore e la posizione della valvola a farfalla.

Di conseguenza, scopo della presente invenzione è la realizzazione di un dispositivo elettronico di elaborazione, in particolare di una centralina elettronica preferibilmente per motoveicoli, in grado di gestire la regolazione della potenza erogata dal motore, prevedendo in ingresso dati ed informazioni già a disposizione ed utilizzati per altre tipologie di controllo dello stesso motoveicolo.

Quindi in modo del tutto differente rispetto alle centraline deN’arte nota per il controllo di trazione che richiedono, come detto in precedenza, apposite informazioni riguardanti la rotazione delle ruote ottenibili tramite dispositivi sensori disposti ed installati ad hoc sulle ruote stesse.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è di proporre un metodo per la regolazione della potenza motore che, oltre a verificare e ridurre, se non annullare, situazioni anomale durante la marcia, si adatti, in modo graduale, anche alle esigenze di guida di un pilota. Gli scopi detti sono raggiunti dal metodo per la regolazione della potenza erogata da un motore secondo la rivendicazione principale.

Ulteriori caratteristiche del metodo per la regolazione della potenza, del programma di elaborazione atto a svolgere le fasi del suddetto metodo e della centralina preferibilmente per moto che consente di eseguire il metodo dell'invenzione, vengono descritte nelle rivendicazioni dipendenti.

Conseguentemente al fatto che il metodo dell'invenzione, per poter monitorare gli eventuali eventi anomali che possono verificarsi durante la marcia del veicolo, sfrutta informazioni già reperibili e utilizzate nella gestione della moto e, perciò, grazie al fatto che la centralina non necessita di ingressi aggiuntivi per il collegamento con dispositivi sensori dedicati, si raggiunge il vantaggio di poter effettuare la fase di installazione della suddetta centralina in modo significativamente più semplice e più veloce rispetto ai sistemi deN’arte nota.

Gli scopi ed i vantaggi detti verranno meglio evidenziati durante la descrizione di una preferita forma di esecuzione dell'invenzione che viene data al seguito a titolo indicativo e non limitativo facendo riferimento alle allegate tavole di disegno ove:

- la fig. 1 rappresenta il diagramma di flusso del metodo dell’invenzione;

- la fig. 2 rappresenta schematicamente le posizioni, all’inizio della fase di aspirazione per due cicli motore consecutivi, in cui vengono effettuate le due rilevazioni x1 e x2 del valore dei giri motore secondo la preferita forma esecutiva;

- la fig. 3 rappresenta schematicamente le posizioni, all'inizio della fase di espansione per due cicli motore consecutivi, in cui vengono effettuate le due rilevazioni x1 e x2 del valore dei giri motore secondo forma esecutiva alternativa alla prima di fig. 2;

- la fig. 4 rappresenta il grafico cartesiano xy in cui viene definita l’area di lavoro secondo la preferita forma esecutiva dell’invenzione;

- la fig. 5 rappresenta il grafico cartesiano xy in cui viene definita l’area di lavoro secondo una forma esecutiva alternativa dell’invenzione.

II metodo dell'invenzione, le cui fasi operative sono rappresentate nel diagramma di flusso di fig. 1 , consente di regolare la potenza erogata da un motore a quattro tempi preferibilmente di tipo monocolindrico, in risposta ad un evento anomalo durante la marcia di un veicolo a due o quattro ruote.

In una forma esecutiva alternativa del metodo dell’invenzione, il motore potrebbe essere del tipo a due tempi.

In differenti forme esecutive, non è escluso, che tale motore a due o quattro tempi comprenda più di un cilindro, detto in gergo “motore pluricilindrico”.

Con eventi anomali si intende, come accento in precedenza, tutte quelle situazioni in cui le due o quattro ruote non presentano un’aderenza ottimale con il suolo, per esempio nel caso di fuoristrada o motocross, quando le ruote di una veicolo, soprattutto quelle motrici, scivolano sul terreno, oppure in tutte le situazioni in cui durante una curva la o le ruote posteriori tendono a derapare ed, infine, anche quando una o più ruote si sollevano dal terreno e tendono a girano a vuoto, come avviene quando un pilota effettua un salto con la propria moto in una gara di motocross.

Inoltre, prima di iniziare a descrivere il metodo dell’invenzione nelle preferita forma esecutive e nelle sue varianti, si vuole premettere che da qui in avanti con il termine “ciclo motore”, per quanto riguarda un motore a quattro tempi, si intende la ripetizione per due volte consecutive della rivoluzione dell’albero motore e quindi del movimento alternato del pistone, in modo che si realizzino consecutivamente le fasi di aspirazione, compressione (che costituiscono la così detta “prima rivoluzione” del ciclo), accensione ed espansione (detta “seconda rivoluzione" del ciclo).

Mentre per un motore a due tempi, per “ciclo motore” si intende un’unica rivoluzione dell’albero motore e quindi un unico ciclo del movimento alternato del pistone, anche in questo caso per realizzare consecutivamente le suddette quattro fasi di aspirazione, compressione, accensione ed espansione.

Inoltre, con il termine “posizione angolare dell’albero motore in una determinata fase” si vuole intendere una qualsiasi posizione che l’albero motore assume durante una specifica fase motore, per esempio durante la fase di aspirazione.

Infine, è altrettanto importate sottolineare il fatto che il metodo dell’invenzione si basa sul principio secondo il quale, nel momento in cui si verifica una delle situazioni anomale descritte sopra, il numero di giri del motore tra un ciclo e quelli immediatamente successivi varia in modo anomalo e rapidamente. Tale variazione risulta, in sostanza, direttamente proporzionale all’entità dell’evento anomalo. Fatte queste premesse, secondo la preferita forma esecutiva dell'invenzione la prima fase operativa del suddetto metodo, indicata con a in fig. 1 , prevede di eseguire due rilevazioni x1 e x2 del valore dei giri motore, in corrispondenza della medesima posizione angolare dell'albero motore in una determinata fase motore, per due cicli motore consecutivi.

In particolare, la preferita forma esecutiva dell'invenzione prevede che ciascuna delle due rilevazioni x1 e x2 venga effettuata in corrispondenza della posizione angolare dell'albero motore che coincide esattamente con l'inizio della fase di aspirazione, indicata con IS in fig. 2, del ciclo motore EC, per due cicli.

Tuttavia, in una forma esecutiva alternativa non è escluso che ciascuna delle suddette rilevazioni x1 e x2 possa essere effettuata in corrispondenza della posizione angolare dell’albero motore coincidente con l'inizio della fase di espansione PS del ciclo motore EC, sempre per due cicli consecutivi, come schematizzato in fig. 3. Ulteriormente, in forme esecutive alternative non è escluso, altresì, che ciascuna di tali rilevazioni x1 e x2 del valore del numero di giri motore avvenga in qualsiasi posizione angolare dell'albero motore all’intero dell’intero ciclo motore.

Anche in questo caso, è importante sottolineare che tale posizione angolare deve essere la stessa per i due cicli consecutivi nei quali vengono effettuate le due rilevazioni x1 e x2 dei giri motore.

Per quanto riguarda, inoltre, il numero n di rilevazioni da effettuare, non è escluso che in ulteriori forme esecutive alternative del metodo dell’invenzione, esso può essere superiore a due.

Anche in questo caso la cosa importante è che tutte le rilevazioni x1...xn vengano eseguite nella medesima posizione angolare dell'albero motore in una determinata fase motore, per un numero n di cicli motore consecutivi pari al numero n delle suddette rilevazioni x1 ...xn.

La seconda fase del metodo dell'invenzione, indicata con la lettera b in fig. 1 , prevede di calcolare il valore della derivata in base ai valori di giri motore x1 e x2 rilevati durante l’esecuzione della fase a.

In particolare, la preferita forma esecutiva dell'invenzione prevede che il calcolo della derivata avvenga con tecniche discrete e cioè attraverso il calcolo della differenza ΔΧ dei due valori dei giri motori rilevati x1 e x2 in fase a in rapporto al tempo ΔΤ che è trascorso tra le suddette due rilevazioni.

Tuttavia, in forme esecutive alternative non è escluso che in tale fase b venga effettuato il calcolo della derivata continua dx/dt, utilizzando tecniche di calcolo numerico note.

Per esempio, una tecnica numerica per il calcolo della derivata continua, il cui meta-codice di programmazione è riportato di seguito per chiarezza, prevede di continuare ad “aggiornare” il valore della derivata in base all’ultimo valore di giri motore rilevato rispetto al valore delle stessa derivata calcolata in precedenza in base alle rilevazioni passate.

In questo modo si ottiene un valore di derivata continua dx/dt che approssima l’andamento reale della variazioni dei valori di giri motore.

Il meta-codice sottostante è un esempio dell’implementazione della suddetta tecnica di calcolo:

Una volta calcolato il valore della derivata con uno qualsiasi dei modi descritti in precedenza o con tecniche alternative appartenenti aM’arte nota, il metodo dell'invenzione prevede di riferire tale valore rispetto ad un intervallo di valori prestabilito in modo da definire un indice di intervento X*, come indicato con c in fig. 1.

Tale tecnica, conosciuta in termini matematici come normalizzazione di un valore, consente di definire una scala graduata dei vari indici di intervento X* all'interno di un intervallo prestabilito.

In questa maniera, per ogni evento anomalo che si verifica durante la guida è possibile calcolare un indice di intervento X* in modo standardizzato e di conseguenza decidere per ogni valore del suddetto indice una strategia di intervento per ridurre la potenza del motore in modo adeguato, come verrà spiegato approfonditamente di seguito.

In particolare, più l’evento anomalo è di elevata entità e più l’indice di intervento X* assume un valore elevato all’interno dell’intervallo prestabilito e ovviamente più l’evento anomalo è di bassa entità più l’indice di intervento X* si avvicina al valore nullo.

Per il calcolo del suddetto indice di intervento X*, la preferita forma esecutiva del metodo dell’invenzione, secondo la quale la derivata ΔΧ è di tipo discreto, prevede di effettuare la normalizzazione del valore della derivata mediante la formula matematica X*= ΔΧ x Kp+ Δ(ΔΧ) x Kd dove i due coefficienti Kp e Kd sono rispettivamente un coefficiente proporzionale ed un coefficiente derivativo opportunamente scelti in fase di progettazione.

In modo alternativo, nell’esecuzione del metodo dell’invenzione secondo la forma esecutiva descritta in precedenza che prevede il calcolo della derivata continua dx/dt, la normalizzazione della stessa derivata per la definizione dell’indice di intervento X* può venire effettuata mediante la formula matematica X*= dx/dt x Kp A(dx/dt) x Kd, ovviamente anche in questo caso i due coefficienti Kp e Kd rappresentano rispettivamente un coefficiente proporzionale e un coefficiente derivativo opportunamente scelti.

Ulteriormente, non è escluso che in differenti forme esecutive dell’invenzione il calcolo dell'indice di intervento X* sia effettuato utilizzando altre tecniche di calcolo, sia nel caso di derivate discrete ΔΧ che nel caso di derivate continue dx/dt.

Una volta calcolato l'indice di intervento X* secondo le tecnica descritta per la preferita forma esecutiva dell’invenzione o utilizzando tecniche alternative appartenenti all’arte nota, il metodo prevede di verificare se tale indice di intervento X* differisce da zero ed, in caso affermativo, in quale posizione della suddetta scala graduata si colloca all'interno dell’intervallo prestabilito.

Inoltre, il metodo secondo la preferita forma esecutiva dell’invenzione, prevede di verificare se i valori assoluti dei giri motore x1 e x2 rilevati durante la fase a rientrano in un intervallo di valori prestabilito e quindi appartengono ad una così detta “area di lavoro” WA, definita nel grafico cartesiano xy rappresentato in fig. 4, i cui assi cartesiani rappresentano rispettivamente l'intera gamma dei giri motore (RPM) riscontrabili nel suddetto motore e la percentuale di apertura della valvola a farfalla (TPS) appartenete al motore stesso. In modo più dettagliato, la preferita forma esecutiva dell'invenzione, prevede di stabilire una soglia di giri motore, detta in gergo “soglia negativa" NT_RPM, sotto alla quale il motore sta funzionando all’interno dell'area di lavoro WA e oltre alla quale i giri motore non rientrano più nella suddetta area di lavoro predefinita.

La scelta del valore della soglia viene deciso in base alle esigenze progettuali.

Tuttavia, in una forma esecutiva alternativa dell’invenzione, non è escluso che l’area di lavoro WA sia definita al di sopra di un valore di giri motore (“soglia positiva” PT_RPM) determinando, di conseguenza, che i valori di giri motore sotto tale soglia non rientrano nell'area di lavoro WA.

Ancora, in una differente forma esecutiva dell’invenzione potrebbero essere scelte due soglie di giri motore, una positiva PT_RPM ed una negativa NT_RPM, tra le quali viene definita la suddetta area di lavoro WA e quindi tutti i valori di giri motore non compresi tra queste due soglie non rientrano all’interno dell'area di lavoro definita.

Allo stesso modo, ulteriori forme alternative del metodo dell'invenzione, potrebbero prevedere che l'area di lavoro WA, al posto di essere delimitata mediante una o due soglie relative al numero di giri motore, possa essere definita da una o due soglie relative alla percentuale di apertura della valvola a farfalla.

In particolare, si potrebbe prevedere che l'area di lavoro WA sia definita al di sotto di una determinata percentuale di apertura della valvola a farfalla (soglia negativa NT_TPS) e quindi tutti quei valori istantanei della posizione della valvola a farfalla al di sotto di tale soglia rientrano nell'area di lavoro mentre tutti quelli che superano tale soglia non appartengono alla suddetta area di lavoro.

Alternativamente, come nel caso dei giri motore, potrebbe essere scelta una soglia positiva PT_TPS relativa alla percentuale di apertura della valvola a farfalla al di sotto della quale si esce dall'area di lavoro WA definita, mentre al di sopra si è all’interno della medesima area.

Infine, anche in questo caso, una differente forma esecutiva dell’invenzione potrebbe prevedere la definizione di due soglie relative alla percentuale di apertura della valvola a farfalla, una positiva PT_TPS ed una negativa NT_TPS, entro le quali è definita l'area di lavoro WA e oltre le quali invece i valori istantanei della posizione della valvola a farfalla non rientrano nella stessa.

Ulteriormente, differenti forme esecutive potrebbero prevedere di combinare in modo ottimale le varie alternative testé descritte.

Per esempio, una di queste combinazioni potrebbe prevedere la definizione di due soglie, una positiva ed una negativa, sia per il numero di giri motore che per la percentuale di apertura della valvola a farfalla (PT_RPM, PT_TPS e NT_RPM, NT_TPS).

In quest’ultimo caso è possibile delimitare in tutte le direzioni l'area di lavoro WA, come rappresentato nel grafico di fig. 5.

Ritornando alla preferita forma esecutiva dell’invenzione, nel momento in cui si riscontra, secondo la fase d, che l'indice di intervento X* presenta un valore differente da zero ed altresì, eseguendo la fase e, si verifica che i valori dei giri motore x1 e x2 rilevati in fase a rientrano nell'area di lavoro definita da progetto, si attiva la strategia di riduzione della potenza motore, fase f di fig. 1 , in base al valore assunto dall'indice di intervento X*.

In particolare, in fase di progettazione per ciascun valore che l'indice di intervento X* può assumere, rispetto alla suddetta scala graduata, si stabilisce una strategia di intervento che ha la finalità di riduzione la potenza motore in modo adeguato a seconda dell’entità dell’eventuale anomalia.

Per quanto riguarda la preferita forma esecutiva dell’invenzione, tale riduzione della potenza viene ottenuta riducendo l’energia di scintilla della candela motore di una quantità prestabilita in base, appunto, al valore determinato per l'indice di intervento X*. Più il valore dell’indice di intervento X* è elevato e si allontana da zero, più risulta necessario ridurre la potenza motore e, di conseguenza, più viene ridotta l’energia di scintilla.

Tuttavia, in una forma esecutiva alternativa non è escluso che la riduzione della potenza motore possa essere ottenuta riducendo l'anticipo d’accensione del motore stesso, anche in questo caso, di una quantità prestabilita in base al valore dell'Indice di intervento X*. Ancora alternativamente la riduzione della potenza motore potrebbe essere ottenuta variando il rapporto stechiometrico del combustibile e del comburente; variazione che, come per i casi precedenti, dipende dal valore dell’indice di intervento X* all’interno dell’intervallo prestabilito.

Ulteriormente, non è escluso che, in differenti forme esecutive del metodo dell'invenzione, la riduzione della potenza motore, in base al valore dell’indice di intervento X*, venga ottenuta combinando in modo ottimale le tecniche testé descritte, per esempio combinando la riduzione dell’energia di scintilla con la riduzione dell’anticipo d’accensione.

Tuttavia, tale riduzione della potenza motore non viene eseguita se almeno uno dei controlli, secondo le fasi d ed e, fornisce un esito negativo e cioè se l’indice di intervento X* presenta valore nullo, oppure se il valore dei giri motore risulta al di fuori dell’area di lavoro. In qualsiasi caso, sia che l’intervento per la riduzione della potenza motore venga attivato, sia che tale intervento non venga attivato successivamente all’esecuzione delle fasi di verifica d ed e, il metodo dell’invenzione prevede di eseguire ciclicamente e continuamente le fasi operative fino a questo momento descritte, come indicato con la fase g in fig. 1.

In tal modo il metodo dell’invenzione continua a monitorare la situazione di funzionamento del motore e nel caso in cui sia in corso una strategia di intervento a causa di un evento anomalo, consente di tenere sotto controllo l'indice di intervento X*, fino a che quest’ultimo non assume nuovamente valore nullo, se non si verificano, nel frattempo, cambiamenti delle condizioni operative del motore causati dal pilota, come verrà spiegato di seguito.

Infatti, la riduzione dell’indice di intervento X* fino al valore zero sta a significare che il metodo dell’invenzione, dopo il verificarsi di un evento anomalo durante la marcia di un veicolo, è intervenuto per sopprimere tale anomalia, ristabilendo la situazione di normalità.

Tuttavia, il metodo dell'invenzione presenta un’ulteriore importante caratteristica funzionale che consente di tenere in considerazione, durante la sua esecuzione, di eventuali variazioni delle condizioni di guida richieste dal pilota.

Infatti, se viene attivato l’intervento per la riduzione della potenza motore, in quanto si è verificata una situazione anomale e quindi l’indice di intervento X* è risultato diverso da zero ed i valori motore sono risultati essere all’interno dell’area di lavoro, e successivamente, per qualche motivo, per esempio perché il pilota richiede più potenza aprendo l’acceleratore, il valore dei giri motore e/o della posizione della valvola a farfalla fuoriescono dall’area di lavoro, il metodo dell’invenzione provvede ad interrompere il suddetto intervento di riduzione della potenza e, per quanto riguarda il medesimo esempio suddetto, fornisce la potenza richiesta dal pilota in modo graduale, fino a soddisfare tale richiesta completamente. Per quanto riguarda la preferita forma esecutiva dell’invenzione, tale aumento della potenza e, in generale, la variazione della potenza dovuta alla fuoriuscita dei valori dei giri motore e/o della posizione della valvola a farfalla dall’area di lavoro, quando l'intervento di riduzione della potenza è attivo in risposta ad un evento anomalo, avviene in maniera graduale fornendo una quantità stabilita di potenza ogni intervallo di tempo stabilito.

Preferibilmente ma non necessariamente, tale quantità di potenza viene fornita ogni cento millisecondi fino a raggiungere la potenza richiesta dal pilota.

Non è escluso, tuttavia, che in differenti forme esecutive tale quantità di potenza venga fornita ogni numero stabilito di rivoluzioni dell’albero motore, fino al raggiungimento della potenza richiesta.

Questa ulteriore strategia consente di rendere il metodo dell’invenzione adattabile alle richieste del pilota e allo stesso tempo consente di evitare che, durante l’intervento di riduzione della potenza motore in risposta ad un evento anomalo, la maggiore richiesta di potenza venga fornita tutta nello stesso istante, rischiando di provocare un’ulteriore situazione anomala che a sua volta potrebbe provocare la caduta del pilota con conseguenze anche molto gravi. Per esempio quando un pilota affronta una curva, le ruote potrebbero iniziare a pattinare, determinando una situazione anomala.

Di conseguenza, il metodo dell’invenzione determina un indice di intervento X* superiore a zero e per tale motivo attiva una strategia di intervento in base al valore del suddetto indice di intervento X*.

A questo punto, se durante tale intervento di riduzione il pilota aprisse l’acceleratore perché in fase di uscita dalla curva i valori di giri motore e/o delle posizione della valvola a farfalla, di conseguenza, balzasse fuori dall’area di lavoro.

Nel caso in cui tale variazione il metodo fornisse l’intera potenza richiesta dal pilota in modo istantaneo, la moto con buona probabilità si girerebbe su se stessa e provocherebbe la caduta del pilota.

Per evitare tale situazione, al contrario, il metodo dell’invenzione soddisfa gradualmente la richiesta di maggiore potenza e al contempo evita che si verifichino situazioni anomale nella condizione di guida. La presente invenzione oltre a riguardare il metodo testé descritto, concerne altresì il programma di elaborazione direttamente caricabile all'interno della memoria di un dispositivo elettronico di elaborazione. Tale programma di elaborazione comprende una porzione di codice software in grado di eseguire le fasi del suddetto metodo dell’invenzione della preferita forma esecutiva e in tutte le forme esecutive alternative, quando il medesimo programma di elaborazione viene eseguito nel suddetto dispositivo elettrico di elaborazione.

Inoltre, l'invenzione riguarda una centralina per auto ma prevalentemente per moto, che comprende al suo interno una memoria, nella quale viene caricato il suddetto programma di elaborazione, ed un microprocessore in grado di eseguire le istruzioni relative alla porzione di codice software del programma di elaborazioni e quindi in grado di svolgere le fasi del metodo dell'invenzione.

Tale centralina dell'invenzione, vantaggiosamente, come già discusso in precedenza, deve essere collegata in ingresso solamente a dispositivi sensori già presenti nelle moto o nelle auto, che consentono di rilevare il numero di giri motore ed, eventualmente, la posizione della valvola a farfalla.

Non sussiste perciò il bisogno di installare e collegare alla centralina dell’invenzione altri dispositivi sensori dedicati, diversamente dalle centraline per il controllo di trazione dell'arte nota.

In base a quanto detto si comprende quindi che il metodo dell'invenzione per la regolazione della potenza erogata da un motore, il programma di elaborazione e la centralina dell'invenzione raggiungono tutti gli scopi prefissati.

In particolare, la presente invenzione raggiunge lo scopo di proporre un metodo per la regolazione della potenza erogata da un motore in risposta ad un evento anomalo, in grado di gestire il monitoraggio delle situazioni anomale e decidere se intervenire o meno in base a dati ed informazioni già disponibili nei veicoli, come il numero di giri motore e la posizione della valvola a farfalla.

Di conseguenza, un ulteriore scopo raggiunto della presente invenzione è la realizzazione di un dispositivo elettronico di elaborazione, in particolare di una centralina elettronica preferibilmente per motoveicoli, in grado di gestire la regolazione della potenza erogata dal motore, prevedendo in ingresso dati ed informazioni già a disposizione ed utilizzati per altre tipologie di controllo dello stesso motoveicolo.

Quindi in modo del tutto differente rispetto alle centraline dell’arte nota per il controllo di trazione che richiedono, come detto in precedenza, apposite informazioni riguardanti la rotazione delle ruote ottenibili tramite dispositivi sensori disposti ed installati ad hoc sulle ruote stesse.

E’ raggiunto anche lo scopo di proporre un metodo per la regolazione della potenza motore che, oltre a verificare e ridurre, se non annullare, situazioni anomale durante la marcia, si adatti, in modo graduale, anche alle esigenze di guida di un pilota.

In fase esecutiva al metodo dell'invenzione al programma di elaborazione dell'invenzione e alla centralina dell'invenzione potranno essere apportate varianti esecutive che quantunque non rappresentate e non descritte in questa sede qualora dovessero rientrare nel contenuto delle rivendicazioni che seguono saranno tutte da ritenersi protette dal presente brevetto.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1 ) Metodo per la regolazione della potenza erogata da un motore a due o a quattro tempi comprendente almeno un cilindro, caratterizzato dal fatto di prevedere le seguenti fasi operative: a) effettuare almeno due rilevazioni x1 e x2 del valore dei giri motore in corrispondenza della medesima posizione angolare dell’albero motore in una determinata fase, per almeno due cicli motore consecutivi; b) calcolare il valore della derivata di dette almeno due rilevazioni x1 e x2 dei giri motore; c) riferire il valore di detta derivata rispetto ad un intervallo di valori prestabilito atto a definire un indice di intervento X*; d) verificare se detto indice di intervento X* differisce da zero; e) verificare se il valore assoluto dei giri motore e/o il valore della posizione della valvola a farfalla rientra/rientrano in un’area di lavoro definita nel grafico cartesiano xy i cui assi rappresentano i giri motore e la percentuale di apertura di detta valvola a farfalla; f) ridurre la potenza motore, nel caso dette fasi d) ed e) di verifica diano risultato affermativo; g) ripetere le fasi da a) a f).
2. 2) Metodo secondo la rivendicazione 1 ) caratterizzata dal fatto di prevedere la variazione della potenza di detto motore di una quantità prestabilita in un intervallo di tempo prestabilito o in un numero di rivoluzioni prestabilito, se durante detta fase e) di riduzione della potenza motore detto valore assoluto dei giri motore e/o detto valore della posizione di detta valvola a farfalla esce/escono da detta area di lavoro prestabilita.
3. 3) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dai fatto che detta fase a) di rilevazione prevede di effettuare due rilevazioni x1 e x2 del valore dei giri motore in corrispondenza della medesimo posizione angolare dell’albero motore in una determinata fase, per due cicli motore consecutivi.
4. 4) Metodo secondo la rivendicazione 3) caratterizzato dal fatto che detta fase b) di calcolo di detto valore di derivata comprende il calcolo della derivata discreta ΔΧ tramite la differenza (ΔΧ = x2-x1 ) di detti due rilevazioni x2 e x1 dei giri motore in rapporto al tempo ΔΤ trascorso tra dette due rilevazioni.
5. 5) Metodo secondo la rivendicazioni 4) caratterizzato dal fatto che detto indice di intervento X* è definito mediante la formula matematica dove Kp e Kd sono rispettivamente un coefficiente proporzionale e un coefficiente derivativo prestabiliti.
6. 6) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 ) a 2) caratterizzato dal fatto che detta fase b) di calcolo di detto valore di derivata comprende il calcolo della derivata continua dx/dt in base a dette almeno due rilevazioni x1 e x2 del valore dei giri motore.
7. 7) Metodo secondo la rivendicazione 6) caratterizzato dal fatto che detto indice di intervento X* è definito mediante la formula matemati dove Kp e Kd sono rispettivamente un coefficiente proporzionale e un coefficiente derivativo prestabiliti.
8. 8) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta area di lavoro è definita su detto grafico cartesiano xy al di sopra di una soglia predefinita dei giri motore.
9. 9) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta area di lavoro è definita su detto grafico cartesiano xy al di sopra di una soglia predefinita relativa alla percentuale di apertura della valvola a farfalla.
10. 10) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta fase f) di riduzione della potenza è ottenuta riducendo l’energia della scintilla della candela di detto motore.
11. 11) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta fase f) di riduzione della potenza è ottenuta riducendo l’anticipo di accensione.
12. 12) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta fase f) di riduzione della potenza è ottenuta variando il rapporto stechiometrico tra combustibile e comburente.
13. 13) Programma di elaborazione direttamente caricabile all’interno della memoria di un dispositivo elettronico di elaborazione, comprendete una porzione di codice software in grado di eseguire le fasi del metodo secondo la rivendicazione 1) quando detto programma è in esecuzione in detto dispositivo elettronico di elaborazione.
14. 14) Centralina per auto e/o moto comprendente una memoria in cui viene caricato il programma di elaborazione secondo la rivendicazione 13) ed un microprocessore in grado di eseguire detto programma di elaborazione caricato in detta memoria. Per incarico.