IT201800003414A1 - Metodo di gestione di una lubrificazione di un motore a combustione interna e motore a combustione interna che implementa il metodo - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
“METODO DI GESTIONE DI UNA LUBRIFICAZIONE DI UN MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA E MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA CHE IMPLEMENTA IL METODO”
Campo dell’invenzione
La presente invenzione è relativa a miglioramenti relativi alla lubrificazione di motori a combustione interna specialmente quando dotati della tecnologia Stop e Start, in particolare nel campo dei veicoli industriali.
Descrizione della tecnica anteriore
È ben noto che il sistema di lubrificazione del motore ha due diverse mansioni: raffreddare taluni componenti, lubrificare altri componenti e lubrificare e raffreddare ancora altri componenti. Pertanto, nonostante il nome “sistema di lubrificazione”, esso svolge anche una mansione di raffreddamento in parallelo a una mansione di lubrificazione.
I cuscinetti di turbina sfruttano sia gli effetti della lubrificazione che del raffreddamento.
Il sistema di lubrificazione del motore comprende un circuito idraulico accoppiato a una pompa di pressurizzazione del circuito idraulico con olio aspirato da una coppa dell’olio in cui l’olio cade dopo lo svolgimento delle mansioni summenzionate.
La situazione più critica è all’avviamento del motore, in quanto i cuscinetti non sono lubrificati. Pertanto, tali veicoli dotati di sistemi Stop&Start sono sovraccaricati in termini di lubrificazione, a causa di frequenti eventi di avviamento del motore.
I veicoli industriali, a causa dei loro motori di grossa cilindrata con grande inerzia, richiedono una notevole quantità di energia per lubrificare i cuscinetti. Pertanto, in un tale caso, i problemi connessi a una corretta lubrificazione sono amplificati.
Riepilogo dell’invenzione
L’obiettivo principale della presente invenzione è migliorare la lubrificazione di un motore a combustione interna.
È proposto l’utilizzo dell’hardware del sistema di assistenza al conducente del veicolo per prevedere un’imminente richiesta di carico di motore durante l’arresto del motore in un veicolo dotato di sistema Start-Stop. Se è previsto un avviamento imminente del motore, una pompa dell’olio elettrica è attivata per preparare il sistema di olio del motore in modo che l’olio risulta già erogato ai cuscinetti durante l’avviamento a caldo del motore.
Un’erogazione anticipata di olio può ridurre la quantità di tempo in cui i cuscinetti e l’albero motore sono a contatto metallo su metallo, per una durata migliorata dei cuscinetti.
L’idea risulterebbe anche interessante per motori dotati di sistemi di attuazione variabile delle valvole ad attuazione idraulica, per consentire il funzionamento della VVA (variable valve actuation) anche durante l’avviamento del motore, evitando ritardi dovuti al riempimento di olio.
Secondo una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, la previsione di una richiesta di carico imminente può essere basata su una fotocamera di veicolo disposta per rilevare una variazione delle luci di semaforo dal rosso al verde; analogamente, una richiesta di carico imminente può essere basata su un sistema radar (o Lidar) di veicolo disposto per rilevare il movimento del veicolo davanti, quando il veicolo dotato del presente sistema è in coda.
È anche possibile utilizzare un rilascio del pedale del freno del veicolo in corrispondenza di un incrocio, prima della pressione del pedale di accelerazione. Se qualsiasi di queste condizioni è soddisfatta mentre il motore è nella condizione di arresto (Stop), la pompa dell’olio elettrica è avviata.
Secondo una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, un sistema di assistenza alla guida è implementato e configurato per prevedere un imminente avviamento del veicolo, per migliorare la reattività del sistema per l’avviamento del motore.
I sistemi di assistenza alla guida, anche denominati “Sistemi avanzati di assistenza al conducente” (Advanced driver-assistance systems), o ADAS, sono sistemi che aiutano il conducente nel processo di guida. Sono progettati per aumentare la sicurezza delle vetture e più in generale la sicurezza su strada.
Un sistema di assistenza alla guida consiste in hardware comprendente sensori radar e/o ottici e interfacce per numerosi ingressi di veicolo, quali segnali dai pedali/dalle leve del conducente e dalle fotocamere di bordo. In alcuni casi, il sistema di assistenza alla guida ha anche un’interfaccia verso il sistema di navigazione cartografica del veicolo.
“Pedali” si riferisce genericamente ai pedali dell’acceleratore, del freno e della frizione. “Leve” si riferisce genericamente alla leva del cambio, alla leva degli indicatori di direzione e così via.
L’hardware del sistema di assistenza alla guida è programmato per raccogliere ed elaborare i segnali ricevuti da detti/e numerosi sensori/numerose interfacce allo scopo di integrare o sostituire i comandi del conducente per aumentare la sicurezza del veicolo.
Il sistema di assistenza alla guida è in grado di rilevare il rilascio del freno di servizio. Il rilascio del freno di servizio di per sé non ha un significato rilevante, ma un rilascio del freno di servizio in corrispondenza di un incrocio è un chiaro segno di imminente avviamento del motore.
Secondo un’altra forma di realizzazione preferita dell’invenzione, il sistema di assistenza alla guida può riconoscere i semafori o i segnali di STOP o una condizione di coda per preparare il motore.
Secondo un’altra implementazione preferita della presente invenzione, che può essere combinata con la forma di realizzazione precedente, la pompa dell’olio è attivata mentre il motore è in condizione di arresto e arrestata immediatamente prima di avviare il motore elettrico di avviamento o la macchina BRM per l’avvio del motore a combustione interna. Tale strategia è vantaggiosa in quanto sfrutta la dinamica del circuito dell'olio più lenta rispetto ai flussi elettrici che azionano prima la pompa dell’olio e successivamente motore elettrico di avviamento.
In questo contesto, si preferisce che la pompa dell’olio elettrica sia progettata per evitare il ritorno dell’olio nella coppa dell’olio attraverso la pompa stessa. In alternativa, una valvola di non ritorno è interposta tra la galleria principale e la pompa dell’olio elettrica. Nondimeno, si possono prevedere ulteriori posizioni.
Grazie a tale implementazione dell’invenzione, è consentita l’integrazione della BRM per l’avviamento a caldo del motore anche in un motore a combustione a elevato rapporto di compressione.
Con “motore a elevato rapporto di compressione” si intende un motore con un rapporto di compressione superiore a 15:1.
Secondo un’altra implementazione preferita dell’invenzione che può essere combinata con le precedenti, il sistema di lubrificazione del motore è diviso principalmente in due rami: un primo ramo diretto verso il getto d’olio del pistone, disposto sotto il mantello del pistone per raffreddare il pistone, un secondo ramo diretto verso i cuscinetti per la loro lubrificazione e verso il sistema di attuazione delle valvole, per la loro lubrificazione e pressurizzazione.
Mezzi di valvola sono disposti sul primo ramo. Un esempio di tale schema è fornito in EP3150811. Qui, i mezzi di valvola sono disposti per restringere o interrompere il primo ramo allo scopo di aumentare la pressione dell’olio nella galleria principale per lubrificare i cuscinetti e pressurizzare i mezzi di attuazione delle valvole prima dell’avviamento del motore.
Vantaggiosamente, non soltanto i cuscinetti sono lubrificati prima del loro funzionamento, ma è possibile effettuare l’attuazione delle valvole prima dell’avvio del motore per decomprimere il cilindro. In altri termini, la coppia all’avviamento è momentaneamente ridotta, evitando la corsa di compressione o riducendo la massa del gas intrappolato nel cilindro (nei cilindri) durante la corsa di compressione del motore, per consentire l’avviamento del motore con un avviatore o una BRM.
Una possibilità sarebbe quella di utilizzare il sistema di attuazione variabile delle valvole o di regolare il sistema di decompressione della valvola di scarico, tipicamente utilizzato per il freno motore, per limitare la pressione di compressione.
Pertanto, secondo una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, la pressione di compressione del motore è ridotta momentaneamente per ridurre la coppia d’avviamento del motore.
Il funzionamento normale del motore è ripristinato quando il regime del motore supera una velocità di rotazione predeterminata, ad esempio 500 giri/minuto in modo da poter eseguire l’avviamento del motore.
Spesso l’attuazione variabile delle valvole VVA e/o il sistema di freno motore EBS sono attuati per mezzo di olio motore pressurizzato da una pompa dell’olio.
È chiaro che quando il motore è spento detti sistemi VVA/EBS tipicamente non possono essere attuati pertanto, secondo una forma di realizzazione dell’invenzione, l’ADAS è sfruttato per riconoscere un imminente arresto del motore per attuare la pompa dell’olio e tali sistemi VVA e/o EBS in modo tale da ridurre la suddetta coppia d’avviamento del motore al successivo avviamento del motore. I sistemi VVA e/o EBS devono essere attuati durante lo spegnimento del motore, mentre la pressione dell’olio è ancora disponibile, subito dopo l’interruzione dell’iniezione.
Una possibile sequenza di funzionamento può essere - spegnimento del motore,
- disattivazione della pompa dell’olio,
- attivazione della pompa dell’olio,
- commutazione VVA/attuazione EBS
- disattivazione opzionale della pompa dell’olio, - avviamento del motore
- ripristino VVA o interruzione dell’EBS quando il regime del motore supera una soglia predeterminata e riavviamento della pompa dell’olio se disattivata immediatamente prima dell’avviamento del motore.
Questi e ulteriori obiettivi sono ottenuti per mezzo delle rivendicazioni allegate, che descrivono forme di realizzazione preferite dell’invenzione, formando parte integrante della presente descrizione.
Breve descrizione dei disegni
L’invenzione risulterà completamente chiara dalla seguente descrizione dettagliata, fornita a titolo di mera esemplificazione e non di esempio limitativo, da leggersi facendo riferimento alle figure dei disegni allegati, in cui:
- la figura 1 mostra schematicamente un veicolo dotato di un sistema programmato secondo la presente invenzione;
- la figura 2 mostra un dettaglio di una porzione della figura 1;
- la figura 3 mostra un’altra forma di realizzazione del dettaglio della figura 2.
Le linee tratteggiate indicano linee elettriche per l’interfunzionamento dei dispositivi elettrici/elettronici.
Gli stessi numeri e le stesse lettere di riferimento nelle figure indicano parti uguali o funzionalmente equivalenti.
Secondo la presente invenzione, il termine “secondo elemento” non implica la presenza di un “primo elemento”, primo, secondo, ecc. sono utilizzati solamente per migliorare la chiarezza della descrizione e non vanno interpretati in modo limitativo.
Descrizione dettagliata delle forme di realizzazione preferite
I sistemi avanzati di assistenza al conducente (Advanced driver-assist systems, ADAS) sono sistemi sviluppati per automatizzare/adattare/potenziare i sistemi del veicolo per la sicurezza e una guida migliore. Le funzioni di sicurezza sono progettate per evitare collisioni e incidenti offrendo tecnologie che allertano il conducente di potenziali problemi, o per evitare collisioni implementando dispositivi di sicurezza e assumendo il controllo del veicolo VH. Le funzioni adattive possono automatizzare l’illuminazione, fornire controllo di crociera adattivo, automatizzare la frenata, incorporare GPS, allerte traffico, collegarsi a smartphone, allertare il conducente di altre vetture o altri pericoli, mantenere il conducente nella corsia corretta o mostrare cosa c'è in angoli ciechi.
L’ADAS si basa su segnali in ingresso da molteplici sorgenti di dati, che includono formazione di immagini automobilistiche, LiDAR, radar, elaborazione di immagini, visioni di computer e collegamento in rete nella vettura. Segnali di ingresso aggiuntivi sono possibili da altre sorgenti separate dalla piattaforma primaria del veicolo, quali altri veicoli, denominati sistemi veicolo-a-veicolo (Vehicle-to-vehicle, V2V) o veicolo-a-infrastruttura (Vehicle-to-infrastructure) (quali telefonia mobile o reti dati Wi-Fi).
Una buona definizione di ADAS è fornita in http://www.autoconnectedcar.com/adas-advanced-driverassistance-systems/definition-auto-connected-car/.
Secondo la presente invenzione, la pompa dell’olio elettrica è attivata prima dell’avvio del motore per fornire al motore una lubrificazione dei cuscinetti ottimale.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, la capacità dell’ADAS è implementata per prevedere un imminente avviamento del motore e per comandare l’attivazione della pompa dell’olio.
Preferibilmente, l’ADAS è grado di riconoscere i semafori, grazie a una fotocamera CM orientata secondo la normale direzione di marcia del veicolo, riconoscendo luci verdi, gialle e possibilmente rosse.
L’ADAS è anche in grado di acquisire altri segnali quali segnali dal sistema Stop& Start che comanda l’arresto e l’avviamento del motore.
L’ADAS è in grado di acquisire le condizioni dell’interfaccia del conducente, ovvero pedali e leve.
L’ADAS comprende un’unità di controllo dedicata che interfunziona o coincide con la VMU (Vehicle control unit, unità di controllo del veicolo).
Com’è noto, l’unità di controllo del veicolo riceve tutti i segnali in ingresso provenienti dai sensori del pedale di guida PS e dai sensori disposti insieme all’ATS, che includono il sensore di temperatura, i sensori lambda, i sensori NOx e così via.
Ad esempio, il presente metodo può essere implementato direttamente nel sistema ADAS o nella VMU quando sono unità di controllo separate.
Un motore a combustione interna comprende un pistone in moto alternativo con un rispettivo cilindro. Il pistone è collegato, come noto, a un albero motore supportato da cuscinetti. Tali motori comprendono almeno quattro corse che includono una corsa di compressione in cui l’aria è compressa. È aggiunto combustibile e, a causa della pressione o dell’accensione delle candele, tale miscela esplode.
Il motore a combustione interna comprende inoltre un circuito dell'olio in cui l’olio è pompato per mezzo di una pompa elettrica.
Secondo una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, la gestione dell’avviamento di un motore a combustione interna E è eseguita sinergicamente con detto sistema di assistenza alla guida riducendo momentaneamente detta coppia di resistenza del motore per facilitare la rotazione del motore quando detto sistema di assistenza alla guida prevede un imminente avviamento del motore.
Il contributo dell’ADAS è rilevante specialmente quando il veicolo è dotato del sistema Stop & Start, che causa lo spegnimento del motore secondo talune condizioni predeterminate, ad esempio quando il cambio è in folle, il pedale della frizione è rilasciato e il pedale del freno di servizio abbassato. E causa un seguente avviamento del motore ad esempio quando è rilevato l’abbassamento del pedale della frizione e/o il rilascio di un freno di servizio e/o quando è rilevata una luce verde del semaforo e/o è rilevata la partenza di un veicolo precedente.
Prima dell’avviamento del motore, quest’ultimo è preparato per facilitare la sua rotazione, pertanto la pompa dell’olio è attivata per rifornire con una quantità d’olio gli elementi di consumo dell’olio motore.
Un’erogazione anticipata di olio può ridurre la quantità di tempo in cui i cuscinetti e l’albero motore sono a contatto metallo a metallo, per una durata di cuscinetto migliorata.
L’idea risulterebbe anche interessante per motori dotati di sistemi di attuazione variabile delle valvole ad attuazione idraulica, per consentire il funzionamento della VVA anche durante l’avviamento del motore, evitando ritardi di riempimento d’olio.
La figura 1 descrive un veicolo VH dotato di un motore a combustione interna E con un ATS per trattare le sostanze inquinanti contenute nel gas di scarico prodotto dal motore a combustione interna.
Il veicolo comprende inoltre il suddetto ADAS che monitora diverse condizioni, attraverso segnali elettrici correlati, inclusi pedali e leve PS, fotocamere CM, radar RS e lo stesso motore a combustione interna E.
La figura 2 descrive schematicamente una forma di realizzazione di un circuito dell'olio del motore che include una pompa elettrica P che aspira olio da una coppa dell’olio OS. L’olio è successivamente raffreddato e filtrato attraverso rispettivamente un raffreddatore OC e un filtro OF.
Dalla galleria principale MG, l’olio è deviato verso i getti di pistone del motore PJ, l’albero motore CKB e i cuscinetti dell’albero a camme CM e gli attuatori di valvola VA.
Preferibilmente, una valvola JV è disposta sul ramo del circuito dell'olio che alimenta i getti di pistone PJ.
L’ADAS può essere disposto per causare l’attivazione della pompa elettrica ed è disposto per comandare il restringimento di detta valvola JV in modo che la pressione dell’olio aumenti velocemente affinché gli attuatori di valvola preparino rapidamente il motore all’avviamento imminente.
Secondo lo schema della figura 2, è implementata soltanto una pompa. Pertanto, la stessa pompa è disposta per alimentare l’intero circuito dell'olio.
La figura 3 descrive un’altra implementazione preferita della presente invenzione. Secondo tale forma di realizzazione, sono implementate due pompe dell’olio: una pompa principale MP azionata dal motore, pertanto una pompa tradizionale e una pompa elettrica P. La pompa principale può avere una portata fissa o variabile. La figura 3 descrive una freccia tratteggiata sulla pompa per indicare che il flusso dell’olio è regolabile.
La pompa principale rifornisce il secondo ramo di circuito dell'olio del circuito dell'olio, secondo la suddivisione precedente. Pertanto, la pompa principale rifornisce l’intero circuito dell'olio con l’esclusione dei getti di olio PJ e probabilmente alcuni altri elementi di consumo dell’olio. La pompa elettrica P è disposta per rifornire normalmente i getti di olio PJ e probabilmente detti alcuni ulteriori elementi di consumo dell’olio, ovvero il primo ramo di circuito dell'olio.
Una valvola a 2 vie 2V è disposta per collegare la pompa elettrica selettivamente al primo o al secondo ramo di circuito di lubrificazione.
In particolare, prima dell’avviamento a caldo del motore, la valvola a 2 vie collega la pompa elettrica P al secondo ramo e dopo l’avvio del motore la valvola a 2 vie commuta nella configurazione opposta collegando la pompa elettrica P al primo ramo.
Tale configurazione sembra essere davvero vantaggiosa in quanto, all’avviamento a freddo, la valvola 2V può essere mantenuta nella normale condizione, ovvero collegando il secondo ramo alla pompa principale MP e il primo ramo alla pompa elettrica P. In effetti, all’avviamento a freddo, la pompa elettrica dovrebbe avere una notevole potenza per pressurizzare il secondo ramo con una viscosità dell’olio aumentata.
Grazie alla presente invenzione, il motore a combustione interna può essere dotato di una macchina di recupero di energia (Boost recuperation machine, BRM) poiché gli attriti complessivi sono ridotti.
Secondo una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, la pompa dell’olio è disattivata appena prima dell’attivazione dell'avviatore del motore per dirigere tutta l’energia elettrica disponibile all'avviatore.
Successivamente, subito dopo l’avviamento del motore, la pompa dell’olio è attivata e mantenuta tale almeno fino a un successivo arresto del motore.
Se il circuito dovesse essere dotato di detta valvola JV, quest’ultima è aperta per raffreddare il pistone (i pistoni).
Quando è implementata una BRM, essa è disposta per supportare funzioni di risparmio di energia, quale integrazione del motore a combustione, spegnimento del motore a combustione interna mediante comando di tutti i relativi elementi di consumo, mentre il veicolo si muove per inerzia a emissione zero, ecc.
Pertanto, la BRM include detto motore elettrico, un convertitore CC/CC e una batteria ad elevata potenza per conservare l’energia e alimentare il motore elettrico e la pompa elettrica P.
Il motore a combustione interna, grazie alla presente invenzione, può avere un elevato rapporto di compressione, accoppiato a un singolo motore-generatore elettrico ad avvolgimento di media-alta tensione che definisce detta BRM, ovvero in assenza di un avviatore a bassa tensione o di un avvolgimento di bassa tensione. Quest’ultimo può sempre essere integrato per tener conto di condizioni di avviamento a freddo estreme.
Spesso i motori a combustione interna sono dotati di attuazione variabile delle valvole VVA per variare la fasatura e l’effettiva cilindrata delle valvole a cilindro di ingresso e/o di scarico.
La riduzione dell’efficienza volumetrica del motore è nota con i cicli di Atkinson e Miller.
Secondo una forma di realizzazione esemplificativa dell’invenzione, che può essere combinata con qualsiasi delle precedenti, l’efficienza volumetrica del motore è peggiorata ben oltre la portata dei cicli di Atkinson e Miller, allo scopo di ridurre la coppia di resistenza offerta dal motore durante l’operazione di avvio sulle valvole di ingresso e/o di scarico.
Altri motori sono dotati di un dispositivo di freno motore, adeguato per aprire la valvola di scarico in corrispondenza o prima del punto morto superiore per rilasciare improvvisamente aria compressa. Secondo un’altra forma di realizzazione dell’invenzione, la valvola di scarico è aperta prima del punto morto superiore allo scopo di ridurre la compressione dell’aria precedentemente introdotta nella corsa di aspirazione.
In entrambi gli esempi, lo scopo è di ridurre al minimo il lavoro negativo consumato per comprimere l’aria, che richiede una coppia elevata dall'avviatore del motore. Per questo motivo, gli attuatori di valvola per realizzare “speciali” cicli di Miller/Atkinson o un freno motore “speciale” sono denominati nella presente “mezzi di decompressione”.
Detti mezzi di decompressione sono tipicamente attuati attraverso la pressione dell’olio motore.
Dato che, secondo la presente invenzione, la pompa dell’olio è attivata prima dell’avviamento del motore, la VVA può essere fornita per attuare una decompressione del motore per facilitare l’avviamento del motore.
Se la pompa elettrica dovesse essere disattivata per abilitare l'avviatore o la BRM, il sistema VVA non è influenzato da una momentanea diminuzione della pressione dell’olio, poiché i sistemi VVA necessitano di pressione dell’olio essenzialmente durante i transienti.
Tuttavia, è favorevole formare la pompa dell’olio in modo che l’olio non possa ritornare alla coppa dell’olio attraverso la pompa dell’olio. In alternativa, una valvola di non ritorno (non mostrata) è disposta in corrispondenza dell’uscita della pompa dell’olio.
La presente invenzione può essere implementata vantaggiosamente in un programma di computer comprendente mezzi di codice di programma per eseguire uno o più fasi di tale metodo, quando tale programma è in esecuzione su un computer. Per questa ragione, il brevetto coprirà anche tale programma di computer e il supporto leggibile da computer che comprende un messaggio registrato, tale supporto leggibile da computer comprendendo i mezzi di codice di programma per eseguire una o più fasi di tale metodo, quando tale programma è in esecuzione su un computer.
Numerosi cambiamenti, modifiche, variazioni e altri utilizzi e applicazioni dell’invenzione in oggetto risulteranno evidenti agli esperti nella tecnica dopo aver considerato la descrizione e i disegni allegati che descrivono sue forme di realizzazione preferite come descritto nelle rivendicazioni allegate.
Le funzioni descritte nel background della tecnica anteriore sono introdotte a solo scopo di una migliore comprensione dell’invenzione e non come dichiarazione dell’esistenza di una tecnica anteriore nota. Inoltre, dette caratteristiche definiscono il contesto della presente invenzione, pertanto tali caratteristiche dovranno essere considerate in comune con la descrizione dettagliata.
Ulteriori dettagli di implementazione non saranno descritti, in quanto l’esperto nella tecnica è in grado di realizzare l’invenzione a partire dall’insegnamento della precedente descrizione.
Claims (16)
- RIVENDICAZIONI 1. Metodo di gestione di una lubrificazione di un motore a combustione interna, il metodo comprendendo una fase di prevedere automaticamente un imminente avviamento del motore e una conseguente attivazione della pompa dell’olio elettrica prima dell’avviamento del motore.
- 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre una fase, attuata dopo detta attivazione di pompa elettrica e prima di detto avviamento del motore, di ridurre l’aria intrappolata in un cilindro di motore per ridurre una coppia di resistenza offerta dal motore a combustione interna.
- 3. Metodo secondo la rivendicazione 2, in cui detta riduzione/eliminazione di compressione è eseguita regolando un sistema di attuazione variabile delle valvole (VVA) e/o un sistema di freno motore (EBS).
- 4. Metodo secondo la rivendicazione 3, comprendente le seguenti fasi in successione: a. arresto del motore, b. previsione di un imminente avviamento del motore, c. attivazione di detta pompa elettrica attiva, d. attivazione di detto sistema di attuazione variabile delle valvole (VVA) e/o di detto sistema di freno motore (EBS) allo scopo di ridurre detta coppia di resistenza del motore e. avviamento del motore.
- 5. Metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente - previsione automatica di un imminente avviamento del motore, - una conseguente attivazione della pompa dell’olio elettrica - una successiva disattivazione della pompa elettrica, - avviamento del motore, in cui detta disattivazione della pompa dell’olio elettrica contribuisce a indirizzare l'energia disponibile ad un avviatore elettrico disposto per avviare il motore a combustione interna.
- 6. Metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui prima dell’avviamento del motore, un primo ramo dell'olio del motore a combustione interna che alimenta olio a un pistone (pistoni) di un motore a combustione interna è ristretto o interrotto per aumentare la pressione dell’olio verso un secondo ramo dell'olio, collegato ai rimanenti elementi di consumo dell’olio del motore a combustione, quali ad esempio cuscinetti e mezzi di attuazione di valvola.
- 7. Metodo secondo la rivendicazione 6, in cui una singola pompa elettrica (P) è implementata per alimentare olio sia a detto primo sia a detto secondo ramo, o in cui una pompa dell’olio (MP) azionata dal motore a combustione e una pompa elettrica (P) sono implementate insieme tramite una valvola a 2 vie (2V), in modo che, prima dell’avviamento del motore, detta valvola a 2 vie sia disposta per collegare detta pompa elettrica a detto secondo ramo dell'olio e, dopo l’avviamento del motore, detta valvola a 2 vie è disposta per collegare detta pompa dell’olio (MP) azionata dal motore a detto secondo ramo dell'olio e detta pompa elettrica a detto primo ramo dell'olio.
- 8. Metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui è implementato un sistema di assistenza alla guida (ADAS), in grado di interagire con almeno detto motore a combustione interna, in cui detta fase di prevedere automaticamente detto imminente avviamento del motore è eseguita da detto sistema di assistenza alla guida.
- 9. Metodo secondo la rivendicazione 8, in cui detto imminente avviamento del motore è previsto quando il motore è fermo e - un freno di servizio è rilasciato e/o - compare una luce verde di semaforo.
- 10. Metodo secondo la rivendicazione 6, in cui detto imminente avviamento del motore è previsto quando il motore è in funzione e compare un segnale stradale di Stop o una luce gialla o rossa di un semaforo.
- 11. Veicolo, preferibilmente con una cilindrata elevata e un rapporto di compressione elevato, dotato di un motore a combustione interna (E) e di un sistema stop e start (S&S) in grado di gestire l’attivazione/disattivazione di detto motore a combustione interna, in cui il motore a combustione interna è dotato di una pompa dell’olio elettrica e di mezzi di controllo (ADAS) configurati per prevedere un imminente avviamento del motore e una conseguente attivazione della pompa dell’olio elettrica prima dell’avviamento del motore.
- 12. Veicolo secondo la rivendicazione 11, in cui detto motore a combustione interna è inoltre dotato di mezzi di decompressione e in cui detti mezzi di controllo sono configurati per ridurre momentaneamente automaticamente una coppia di resistenza del motore per facilitare la rotazione del motore quando un imminente avviamento del motore è rilevato o previsto.
- 13. Veicolo secondo la rivendicazione 11, in cui detta unità di controllo è programmata per eseguire tutte le fasi di una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 9.
- 14. Veicolo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 11 a 13, dotato di una macchina di recupero di energia (BRM) disposta per avviare il motore senza un avviatore a bassa tensione.
- 15. Programma di computer comprendente mezzi di codice di programma di computer atti a eseguire tutte le fasi di una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10, quando detto programma è eseguito su un computer.
- 16. Supporto leggibile da computer avente un programma registrato su di esso, detto supporto leggibile da computer comprendendo mezzi di codice di programma di computer atti a eseguire tutte le fasi di una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10, quando detto programma è eseguito su un computer.
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2591272A (en) * | 2020-01-23 | 2021-07-28 | Daimler Ag | Internal combustion engine for a vehicle |
GB2595874A (en) * | 2020-06-09 | 2021-12-15 | Daimler Ag | A method for operating a lubricating and piston cooling system for an engine of a vehicle and a lubricating and piston cooling system |
CN112727562A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-04-30 | 陈海豹 | 一种发动机的预润滑装置 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10035049A1 (de) * | 2000-07-19 | 2002-01-31 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Start-Stopp-Betrieb eines Kraftfahrzeuges |
US20030041829A1 (en) * | 2001-08-31 | 2003-03-06 | Marshall Brian P. | System and method for vehicle engine cranking |
US20060102125A1 (en) * | 2004-11-16 | 2006-05-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Valve timing control apparatus and method for internal combustion engine |
US20100288570A1 (en) * | 2009-05-18 | 2010-11-18 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Tandem dual pumps for a hybrid propulsion system |
FR3002974A1 (fr) * | 2013-03-05 | 2014-09-12 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Dispositif de demarrage de moteur thermique de vehicule automobile a mise en pression d'huile de lubrification |
EP3150811A1 (en) * | 2015-09-29 | 2017-04-05 | FPT Motorenforschung AG | Lubricating and cooling oil circuit for an internal combustion engine |
WO2017089569A1 (de) * | 2015-11-27 | 2017-06-01 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Steuersystem mit mindestens einer elektronischen steuereinheit zur steuerung eines verbrennungsmotors in einem hybridfahrzeug |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3929078A1 (de) * | 1989-09-01 | 1991-03-07 | Blaj Adrian Dipl Ing | Verfahren zur schmierung von brennkraftmaschinen und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens |
US6029621A (en) * | 1998-05-28 | 2000-02-29 | Lear Automotive Dearborn, Inc. | Remotely controlled engine prelubrication system |
-
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10035049A1 (de) * | 2000-07-19 | 2002-01-31 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Start-Stopp-Betrieb eines Kraftfahrzeuges |
US20030041829A1 (en) * | 2001-08-31 | 2003-03-06 | Marshall Brian P. | System and method for vehicle engine cranking |
US20060102125A1 (en) * | 2004-11-16 | 2006-05-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Valve timing control apparatus and method for internal combustion engine |
US20100288570A1 (en) * | 2009-05-18 | 2010-11-18 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Tandem dual pumps for a hybrid propulsion system |
FR3002974A1 (fr) * | 2013-03-05 | 2014-09-12 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Dispositif de demarrage de moteur thermique de vehicule automobile a mise en pression d'huile de lubrification |
EP3150811A1 (en) * | 2015-09-29 | 2017-04-05 | FPT Motorenforschung AG | Lubricating and cooling oil circuit for an internal combustion engine |
WO2017089569A1 (de) * | 2015-11-27 | 2017-06-01 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Steuersystem mit mindestens einer elektronischen steuereinheit zur steuerung eines verbrennungsmotors in einem hybridfahrzeug |
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