ITMI20111669A1 - Accensione graduale in un sistema di accensione di un motore a combustione - Google Patents

Description

ACCENSIONE GRADUALE IN UN SISTEMA DI ACCENSIONE DI UN

MOTORE A COMBUSTIONE

Campo Tecnico

La soluzione in accordo con una o più forme di realizzazione della presente invenzione si riferisce generalmente al campo dell’elettronica. Più in particolare, questa soluzione si riferisce ai sistemi di commutazione per accendere motori a combustione.

Tecnica nota

Oggigiorno, in quasi tutti i motori a combustione (ad esempio, in campo automobilistico), l’accensione di una corrispondente combustione di solito à ̈ provocata da un sistema di accensione di tipo elettronico. Tipicamente, il sistema di accensione comprende un dispositivo di commutazione (ad esempio, un transistore bipolare a terminale di controllo isolato o IGBT “Insulated Gate Bipolar Trannsistor†), il quale controlla le scintille di accensione delle candele del motore a combustione. A tal fine, l’IGBT à ̈ accoppiato con un avvolgimento primario di un trasformatore; il trasformatore ha uno o più avvolgimenti secondari, ciascuno dei quali à ̈ accoppiato con una rispettiva candela. Durante ogni ciclo del motore a combustione, l’IGBT à ̈ in primo luogo acceso applicando una tensione adeguata al suo terminale di gate. Di conseguenza, il primario à ̈ caricato da una corrente avente un andamento sostanzialmente lineare. Quando à ̈ richiesto lo sprigionamento della scintilla di accensione, l’IGBT à ̈ spento causando una brusca interruzione della corrente corrispondente. Di conseguenza, si sviluppa una sovratensione attraverso l’avvolgimento primario (proporzionale al tasso di variazione della corrente dell’IGBT); questa sovratensione si riflette su ogni avvolgimento secondario moltiplicata per un rapporto spire (ovverosia, il rapporto tra il numero di giri un filo di conduzione sull’avvolgimento secondario ed il numero di giri di un ulteriore filo di conduzione sull’avvolgimento primario) del trasformatore. Pertanto, una tensione molto elevata (nell’ordine delle migliaia di Volt) à ̈ imposta ai capi di ogni candela provocando lo sprigionamento della scintilla di accensione.

Tuttavia, la corrente attraverso l’IGBT cambia anche quando esso si accende (secondo una durata di un periodo di transitorio di accensione dell’IGBT). Questo provoca una corrispondente sovratensione ai capi dell’avvolgimento primario, la quale si traduce in una tensione di sovraelongazione ai capi dell’avvolgimento secondario che può causare una scintilla di accensione indesiderata. Tale scintilla di accensione indesiderata può provocare un’accensione prematura del motore a combustione, riducendo così l’efficienza o addirittura provocando danni gravi al motore, in quanto la scintilla anomala potrebbe verificarsi in un punto sbagliato del ciclo del motore a combustione.

Al fine di risolvere questo problema, à ̈ noto nella tecnica controllare l’IGBT in modo tale da ottenere la cosiddetta accensione graduale (o soft turn-on) dello stesso, in cui l’IGBT à ̈ attivato gradualmente. A tal fine, à ̈ possibile applicare una corrente continua relativamente piccola al terminale di gate dell’IGBT; questa corrente carica corrispondenti condensatori parassiti dell’IGBT, per aumentare la tensione di gate lentamente fino a quando l’IGBT si accende. In questo modo, una velocità di variazione della corrente attraverso l’IGBT à ̈ notevolmente ridotta (evitando quindi qualsiasi scintilla di accensione indesiderata).

Tuttavia, alcuni parametri di funzionamento dell’IGBT (come la tensione di soglia) sono strettamente correlati alle condizioni ambientali (come la temperatura esterna). Pertanto, l’accensione graduale dell’IGBT può perdere efficacia quando il valore dei suoi parametri di funzionamento varia rispetto ai valori attesi in base ai quali à ̈ stata progettata l’accensione graduale. Inoltre, i valori dei parametri operativi possono differire in modo casuale dai valori nominali a causa di non idealità inerenti al processo di fabbricazione dell’IGBT (ad esempio, tolleranze di fabbricazione), d’ora in poi indicate come dispersione del processo di produzione per brevità. I valori dei parametri operativi possono cambiare anche a causa di un invecchiamento dell’IGBT. Pertanto, tali variazioni nei parametri operativi provocano una perdita di efficienza permanente della sua accensione graduale. Inoltre, à ̈ anche possibile che, per le suddette ragioni, gli stessi parametri operativi diventino inadeguati per accendere l’IGBT, con la conseguenza che l’IGBT rimarrebbe sempre spento, impedendo al motore a combustione di funzionare.

Un’altra tecnica conosciuta per ridurre le sovraeleongazioni sull’avvolgimento secondario richiede di fornire un dispositivo limitatore di tensione tra ciascun avvolgimento secondario e la rispettiva candela.

Tuttavia, tale tecnica à ̈ di per sé costosa poiché per ogni candela del motore dovrebbe essere fornito un corrispondente dispositivo limitatore di tensione.

Riassunto dell’Invenzione

In termini generali, la soluzione in accordo con una o più forme di realizzazione della presente invenzione si basa sull’idea di realizzare un’accensione graduale in un sistema di accensione di un motore a combustione.

In particolare, uno o più aspetti di una soluzione in accordo con specifiche forme di realizzazione dell’invenzione sono indicati nelle rivendicazioni indipendenti, con caratteristiche vantaggiose della stessa soluzione che sono indicate nelle rivendicazioni dipendenti, il cui testo à ̈ incorporato nella presente alla lettera per riferimento (con qualsiasi caratteristica vantaggiosa fornita con riferimento ad uno specifico aspetto della soluzione in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione che si applica mutatis mutandis ad ogni altro suo aspetto).

Più specificamente, un aspetto di una soluzione in accordo con una forma di realizzazione dell’invenzione fornisce un sistema di commutazione per l’utilizzo in un sistema di accensione di un motore a combustione. Il sistema di commutazione comprende un dispositivo di commutazione commutabile tra una condizione di accumulo (per accumulare energia in una prima porzione del sistema di accensione) ed una condizione di trasferimento (per trasferire detta energia dalla prima parte del sistema di accensione ad una seconda porzione del sistema di accensione) per attivare almeno un elemento di accensione del motore a combustione. Il sistema di commutazione comprende inoltre una logica di controllo avente mezzi per fornire un segnale di controllo per controllare il dispositivo di commutazione. Il segnale di controllo varia tra un valore di trasferimento corrispondente alla condizione di trasferimento ed un valore di accumulo corrispondente alla condizione di accumulo. La logica di controllo ha ulteriormente mezzi per misurare un indicatore di avanzamento indicativo di un avanzamento di una commutazione preliminare del dispositivo di commutazione dalla condizione di trasferimento alla condizione di accumulo, e mezzi per fare variare il segnale di controllo con un primo tasso di variazione durante un primo stadio della commutazione preliminare fino a quando l’indicatore di avanzamento raggiunge un primo valore indicativo di una prima condizione di avanzamento della commutazione preliminare seguente la condizione di accumulo. Nella soluzione secondo la presente invenzione la logica di controllo comprende inoltre strumenti per fare variare il segnale di controllo con un secondo tasso di variazione inferiore al primo tasso di variazione durante un secondo stadio della commutazione preliminare seguente il primo stadio fino a quando l’indicatore di avanzamento raggiunge un secondo valore indicativo di una seconda condizione di avanzamento della commutazione preliminare seguente la prima condizione di avanzamento, e mezzi per fare variare il segnale di controllo con un terzo tasso di variazione superiore al secondo tasso di variazione nel corso di una terza fase della commutazione preliminare seguente il secondo stadio.

Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, il terzo tasso di variazione può essere superiore al primo tasso di variazione.

In una forma di realizzazione della presente invenzione, il dispositivo di commutazione ha un primo terminale di conduzione ed un secondo terminale di conduzione per una connessione al sistema di accensione, e l’indicatore di avanzamento può essere una tensione operativa del dispositivo di commutazione tra il primo terminale di conduzione ed il secondo terminale di conduzione.

In una forma di realizzazione della presente invenzione, il dispositivo di commutazione ha un terminale di controllo per ricevere il segnale di controllo, il segnale di controllo essendo una tensione di controllo, ed i mezzi per fornire il segnale di controllo possono comprendere mezzi per generare la tensione di controllo da una corrente di controllo, e mezzi per impostare selettivamente la corrente di controllo ad una prima ampiezza, ad una seconda ampiezza o ad una terza ampiezza corrispondente al primo tasso di variazione, al secondo tasso di variazione o al terzo tasso di variazione, rispettivamente.

In una forma di realizzazione della presente invenzione, la condizione trasferimento può essere una condizione aperta del dispositivo di commutazione e la condizione di accumulo può essere una condizione chiusa del dispositivo di commutazione.

In una forma di realizzazione della presente invenzione, l’indicatore di avanzamento può avere un valore iniziale nella condizione di trasferimento ed un valore finale nella condizione di accumulo, una differenza tra il primo valore ed il valore finale essendo compresa tra 85-95% di una differenza tra il valore iniziale ed il valore finale, ed una differenza tra il secondo valore ed il valore finale essendo inferiore al 50% della differenza tra il valore iniziale ed il valore finale.

In una forma di realizzazione della presente invenzione il sistema di commutazione può comprendere mezzi per rilevare un fuori tempo (time-out) in cui una durata del secondo stadio raggiunge una durata massima prestabilita, e mezzi per fare variare il segnale di controllo con il terzo tasso di variazione in risposta alla rilevazione del time-out.

In una forma di realizzazione della presente invenzione, il sistema di commutazione può comprendere mezzi per aumentare il secondo tasso di variazione in risposta alla rilevazione del time-out.

In una forma di realizzazione della presente invenzione del sistema di commutazione può comprendere mezzi per mantenere il segnale di controllo al valore di trasferimento durante uno stadio di assestamento della commutazione preliminare che precede il primo stadio.

Un altro aspetto di una soluzione secondo la presente invenzione fornisce una logica di controllo per l’uso in questo sistema di commutazione.

Un ulteriore aspetto di una soluzione secondo la presente invenzione fornisce un sistema di accensione di un motore a combustione che comprende questo sistema di commutazione.

Un ulteriore aspetto di una soluzione secondo la presente invenzione fornisce un motore a combustione che comprende questo sistema di accensione.

Un ulteriore aspetto di una soluzione secondo la presente invenzione fornisce un veicolo che comprende questo motore a combustione.

Ancora un altro aspetto di una soluzione secondo la presente invenzione fornisce un metodo per commutare un dispositivo di commutazione in un sistema di accensione di un motore a combustione tra una condizione di accumulo per accumulare l’energia in una prima porzione del sistema di accensione ed una condizione di trasferimento per trasferire detta energia dalla prima porzione del sistema di accensione ad una seconda porzione del sistema di accensione per attivare almeno un elemento di accensione del motore a combustione. Il metodo comprende i passi di:

fornire un segnale di controllo per controllare del dispositivo di commutazione, il segnale di controllo variando tra un valore di trasferimento corrispondente alla condizione di trasferimento ed un valore di accumulo corrispondente alla condizione di accumulo; misurare un indicatore di avanzamento indicativo di un avanzamento di una commutazione preliminare del dispositivo di commutazione dalla condizione trasferimento alla condizione di accumulo, e

fare variare il segnale di controllo con un primo tasso di variazione durante una primo stadio della commutazione preliminare fino a quando l’indicatore di avanzamento raggiunge un primo valore indicativo di una condizione di avanzamento della commutazione preliminare seguente alla condizione di accumulo.

Il metodo comprende inoltre passi di:

fare variare il segnale di controllo con un secondo tasso di variazione inferiore al primo tasso di variazione durante una secondo stadio della commutazione preliminare seguente il primo stadio fino a quando l’indicatore di avanzamento raggiunge un secondo valore indicativo di una seconda condizione di avanzamento della commutazione preliminare seguente la prima condizione di avanzamento, e

fare variare il segnale di controllo con un terzo tasso di variazione superiore al secondo tasso di variazione durante di una terza fase della commutazione preliminare seguente il secondo stadio.

Breve Descrizione dei Disegni

Una soluzione in accordo con una o più forme di realizzazione dell'invenzione, come pure ulteriori caratteristiche ed i relativi vantaggi, sarà meglio compresa con riferimento alla seguente descrizione dettagliata, data puramente a titolo indicativo e non limitativo, da leggersi congiuntamente alle figure allegate (in cui elementi corrispondenti sono indicati con riferimenti uguali o simili e la loro spiegazione non à ̈ ripetuta per brevità). A tale riguardo, à ̈ espressamente inteso che le figure non sono necessariamente in scala (con alcuni particolari che possono essere esagerati e/o semplificati) e che, a meno di indicazione contraria, esse sono semplicemente utilizzate per illustrare concettualmente le strutture e le procedure descritte. In particolare:

la FIG.1 mostra schematicamente una porzione di un motore a combustione in cui un sistema di commutazione secondo una forma di realizzazione della presente invenzione può essere applicato;

la FIG.2 mostra schematicamente andamenti in funzione del tempo di tensioni e correnti di funzionamento del sistema di accensione di FIG.1 con un sistema di commutazione noto nella tecnica;

la FIG.3A mostra schematicamente andamenti in funzione del tempo di tensioni e correnti di funzionamento del sistema di accensione elettronica di FIG.1 con un sistema di commutazione secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;

la FIG.3B mostra schematicamente andamenti in funzione del tempo di tensioni e correnti di funzionamento del sistema di accensione elettronica di FIG.1 con un sistema di commutazione secondo un’altra forma di realizzazione della presente invenzione;

la FIG.4 mostra schematicamente andamenti in funzione del tempo di tensioni e correnti di funzionamento del sistema di accensione elettronica di FIG.1 con un sistema di commutazione secondo un’ancora ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione;

la FIG.5 mostra uno schema circuitale di principio di un sistema di commutazione secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;

la FIG.6A mostra risultati sperimentali di un motore di accensione elettronica con un sistema di commutazione secondo una forma di realizzazione della presente invenzione; e

la FIG.6B mostra risultati sperimentali di un motore di accensione elettronica con un sistema di commutazione secondo una soluzione nota nella tecnica.

Descrizione di Forme di Realizzazione dell’Invenzione Con riferimento in particolare alla FIG.1, à ̈ mostrata una porzione di un motore a combustione 100 (ad esempio, per applicazioni automotive), in cui un sistema di commutazione secondo una forma di realizzazione della presente invenzione può essere applicato. Il motore a combustione 100 comprende un sistema di accensione 105 del tipo elettronico, il quale à ̈ utilizzato per controllare lo sprigionamento di scintille di accensione in una o più candele 110 (due nel disegno) del motore a combustione 100.

Il sistema di accensione 105 à ̈ basato su un sistema di commutazione 115, il quale comprende una logica di controllo 120 ed un dispositivo di commutazione, come un IGBT 125, controllato dalla logica di controllo 120. In dettaglio, la logica di controllo 120 à ̈ alimentata da una tensione di riferimento (o terra) e da una tensione di alimentazione VCC(tipicamente, 5-10V rispetto alla tensione di terra). La logica di controllo 120 riceve un comando di commutazione VIN, il quale nell’esempio in questione à ̈ costituito da un segnale logico che può essere asserito alla tensione di alimentazione VCCo de-asserito alla tensione di terra; il comando di commutazione VINà ̈ ad esempio fornito da un’unità di controllo del motore (ECU – Engine Control Unit) non mostrato nel disegno. La logica di controllo 120 genera un segnale di controllo che à ̈ fornito ad un terminale di gate dell’IGBT 125, nell’esempio in questione una tensione di controllo VG, per controllare l’IGBT 125 in accordo con la commutazione del segnale VIN. L’IGBT 125 comprende anche un primo terminale di conduzione (emettitore) che à ̈ connesso al terminale di terra. La logica di controllo 120 ha un ingresso collegato ad un secondo terminale di conduzione (collettore) dell’IGBT 125 per misurare la sua tensione di collettoreemettitore.

Il sistema di accensione 105 comprende anche un trasformatore 130 avente un avvolgimento primario L1ed uno o più avvolgimenti secondari L2(ognuno per una candela corrispondente 110 – due nell’esempio in questione). Gli avvolgimenti L1e L2hanno primi terminali collegati tra loro per ricevere una tensione di batteria VBAT(ad esempio, 12V rispetto alla tensione di terra) fornita da una batteria (ad esempio, una batteria del veicolo, non mostrata nel disegno). Un secondo terminale dell’avvolgimento primario L1à ̈ collegato al terminale di collettore dell’IGBT 125. Un secondo terminale di ciascun avvolgimento secondario L2à ̈ accoppiato con un terminale della rispettiva candela 110, l’altro terminale della quale à ̈ collegato al terminale di terra.

Il funzionamento del motore a combustione 100 con un sistema di commutazione 115 conosciuto nell’arte sarà ora descritto con riferimento alla FIG.1 insieme alla FIG.2, la quale mostra schematicamente andamenti in funzione del tempo di tensioni e correnti di funzionamento del sistema di accensione 105. Quando il comando di commutazione VINà ̈ de-asserito (ad esempio, alla tensione di terra), la tensione di controllo VGha un valore basso (ad esempio, pari alla tensione di terra), in modo che l’IGBT 125 sia spento. In questa condizione, un tensione di uscita VC(al terminale collettore dell’IGBT 125) ha un valore approssimativamente uguale al valore di tensione di batteria VBAT. Qualche tempo prima che sia necessario lo sprigionamento di una scintilla di accensione (per accendere il motore a combustione), il comando di commutazione VINà ̈ asserito (ad esempio, alla tensione di alimentazione VCC); di conseguenza, la tensione di controllo VGà ̈ portata ad un valore elevato (ad esempio, pari a VCC), in modo che l’IGBT 125 sia acceso. In questa condizione, la tensione di collettore VCscende rapidamente ad un valore basso VCmall’incirca uguale alla tensione di terra (ovverosia, un valore di tensione di saturazione per l’IGBT 125). Di conseguenza, una tensione primaria attraverso l’avvolgimento primario L1del trasformatore 130 aumenta ad un valore vicino al valore di tensione di batteria VBAT; una corrente di carica ICavente un andamento lineare scorre attraverso l’avvolgimento primario L1in modo da immagazzinare energia in esso. Successivamente, il comando di commutazione VINcommuta nuovamente al valore basso, causando una brusca interruzione della corrente di carica IC(ovverosia, una pendenza di corrente ∆IC/∆t della corrente di carica ICassume un valore molto elevato). In risposta, la tensione di uscita VCsale e si sviluppa una sovratensione attraverso l’avvolgimento primario L1, con un corrispondente valore di tensione VSmmolto basso su ogni avvolgimento secondario L2che trasferisce l’energia precedentemente immagazzinata nell’avvolgimento primario L1all’avvolgimento secondario L2e da lì alle candele 110, le quali si accendono.

Purtroppo, anche quando la tensione di uscita VCscende rapidamente al valore di tensione basso VCm(ovverosia, con una pendenza di tensione ∆VC/∆t avente un valore molto elevato), una corrispondente tensione secondaria VSappare in ogni avvolgimento secondario L2. In dettaglio, la tensione secondaria VSraggiunge un valore di tensione VSMche può provocare l’attivazione indesiderata delle candele 110, la quale può ridurre l’efficienza del motore o addirittura danneggiare parti meccaniche situate, insieme con ogni candela 110, in una corrispondente camera di combustione (non mostrata in figura) del motore a combustione 100.

Passando ora alla FIG.3A, in cui sono illustrati schematicamente andamenti in funzione del tempo di tensioni e correnti di funzionamento del sistema di accensione elettronica 105 con un sistema di commutazione 115 secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, e riferendosi ancora alla FIG.1, sarà ora descritta un’operazione del sistema di commutazione 115 secondo una forma di realizzazione della presente invenzione.

Nella soluzione in accordo con la presente invenzione, la logica di controllo 120 à ̈ configurata per generare una variabile di tensione di controllo VGda fornire all’IGBT 125 per controllarlo. Il valore della tensione di controllo VGà ̈ legata al valore assunto dalla tensione di uscita VC, e in questo modo à ̈ possibile evitare l’attivazione indesiderata delle candele 110, come risulterà evidente dalla descrizione seguente.

A partire da un’asserzione del comando di commutazione VIN, ad esempio, dal valore basso (la tensione di terra) al valore alto (la tensione di alimentazione VCC), fino a un momento finale istante tf– un periodo di tempo che, d’ora in poi, sarà indicato come “commutazione preliminare†per brevità –, la logica di controllo 120, farà variare la tensione di controllo VGcon un primo, un secondo ed un terzo tasso di variazione durante un primo, un secondo ed un terzo stadio, rispettivamente della commutazione preliminare.

In maggiore dettaglio, la logica di controllo 120 fa variare la tensione di controllo VGcon il primo tasso di variazione durante il primo stadio da un istante tiiniziale ad un primo istante intermedio t1della commutazione preliminare fino a quando la tensione di uscita VCraggiunge un primo valore intermedio di tensione VI1preferibilmente, anche se non limitativamente, pari al 90% del valore iniziale della tensione di uscita VC(ovverosia, la tensione di batteria VBAT).

Durante il primo stadio, una condizione di conduzione dell’IGBT 125 à ̈ iniziata quando la tensione di controllo VGsale a valori sopra un valore di tensione di soglia VTHper l’IGBT 125. In particolare, il primo tasso di variazione della tensione di controllo VGfa fluire una corrente di carica ICattraverso l’IGBT 125. Tale corrente di carica IC, che fluisce attraverso l’IGBT 125, aumenta molto lentamente durante la commutazione preliminare, in accordo con un andamento approssimativamente parabolico. Pertanto, quando l’IGBT 125 à ̈ in tali condizioni di conduzione, la tensione di uscita VCscende verso il primo valore intermedio di tensione VI1con una prima pendenza di tensione (la quale à ̈ una pendenza negativa).

Quando la tensione di uscita VCraggiunge il primo valore intermedio VI1, inizia il secondo stadio (dal primo istante intermedio t1ad un secondo istante intermedio t2), in cui la logica di controllo 120 fa variare la tensione di controllo VGcon il secondo tasso di variazione inferiore al primo tasso di variazione del primo stadio fino a che la tensione di uscita VCraggiunge un secondo valore intermedio VI2, preferibilmente, anche se non limitativamente, inferiore al 50% (ad esempio, il 40%) del valore iniziale della tensione di uscita VC(ad esempio, la tensione di batteria VBAT).

La tensione di uscita VCscende così al secondo valore di tensione intermedio con una seconda pendenza (negativa) di tensione. In particolare, la seconda tensione di controllo VGà ̈ selezionata in modo che la corrispondente seconda pendenza di tensione della tensione di uscita VCimpedisca l’attivazione indesiderata delle candele 110 durante la commutazione preliminare del sistema di commutazione 115.

Una volta che la tensione di uscita VCha raggiunto il secondo valore intermedio VI2, la logica di controllo 120 fa variare la tensione di controllo VGcon il terzo tasso variazione superiore al secondo tasso di variazione – e, preferibilmente, superiore al primo tasso di variazione – durante il terzo stadio (a partire dal secondo istante intermedio t2all’istante finale intermedio tf) della commutazione preliminare seguente il secondo stadio.

Nel terzo stadio, il terzo tasso di variazione à ̈ stato progettato in modo da completare appieno la carica del gate dell’IGBT. Quindi, à ̈ possibile portare rapidamente la tensione di controllo VCal minimo valore di tensione VCm(corrispondente al valore di tensione di saturazione dell’IGBT 125), così completando rapidamente un’eccitazione dell’avvolgimento primario L1attraverso la corrente di carica ICsenza provocare alcuna attivazione indesiderata della candele 110. Questo risultato à ̈ ottenuto selezionando il secondo valore intermedio di tensione VI2sufficientemente basso da impedire qualsiasi apparizione di tensioni secondarie VSai capi dell’avvolgimento secondario L2con un valore di tensione sufficientemente elevato che provocherebbe un’attivazione indesiderata della candele 110.

Con il sistema di commutazione in accordo con la forma di realizzazione descritta della presente invenzione à ̈ possibile controllare sia la tensione sia la corrente tra i terminali di conduzione (ovverosia, i terminali di collettore ed emettitore) dell’IGBT misurando un indicatore dello stato di avanzamento della carica dell’avvolgimento primario, tale indicatore di avanzamento essendo ad esempio la tensione di uscita del sistema di commutazione. Questo consente di evitare sovratensioni indesiderate tra ai capi dell’avvolgimento primario, le quali si traducono in una tensione di sovraelongazione ai capi degli avvolgimenti secondari che può provocare attivazioni indesiderate delle candele. È quindi impedito l’abbassamento del rendimento del motore o addirittura il danneggiamento delle parti meccaniche.

Il funzionamento di un sistema di commutazione 115 secondo un’altra forma di realizzazione della presente invenzione sarà ora descritta facendo riferimento alla FIG.1 insieme alla FIG.3B, in cui sono schematicamente illustrati andamenti in funzione del tempo di tensioni e correnti di funzionamento del sistema di accensione elettronica 105.

In particolare, il funzionamento del sistema di commutazione 115 si differenzia dal funzionamento appena descritto in quanto segue.

È atteso un periodo di tempo di assestamento ∆ts(dal primo istante tiad un istante di assestamento ts) prima di fare variare la tensione di controllo VGcon il primo tasso di variazione durante il primo stadio. Il periodo di tempo di assestamento ∆tsgarantisce un’acquisizione corretta e sicura di un valore iniziale della tensione di uscita VC(sostanzialmente, un valore pari al valore della tensione di batteria VBAT) alla fine della condizione trasferimento da parte della logica di controllo 120, anche in caso di variazioni del valore della tensione di batteria VBAT(come una riduzione temporanea causata da un assorbimento di potenza di picco dalla batteria).

In FIG.4, vi sono schematicamente mostrati andamenti in funzione del tempo di tensioni di funzionamento del motore a combustione 100 di FIG.1 implementante un sistema di commutazione 115 in accordo con un altra forma di realizzazione della presente invenzione.

Il funzionamento del sistema di commutazione 115 si differenzia dal funzionamento dei sistemi di commutazione precedentemente descritti in quanto à ̈ fornita un’auto-regolazione della condizione di accumulo. Più in dettaglio, la logica di controllo 120 verifica se la durata del secondo stadio supera un predeterminato time-out. La logica di controllo 120 misura una durata del secondo stadio (ad esempio, per mezzo di un contatore – non mostrato) dal primo istante intermedio t1(ovverosia, quando inizia il secondo stadio). La misura à ̈ interrotta ed azzerata quando la tensione di uscita VCraggiunge il secondo valore intermedio VI2, ed à ̈ quindi accertato che:

t2−t1< ∆tOUT,

in cui ∆tOUTà ̈ il time-out predeterminato. Se il secondo stadio dura più del time-out ∆tOUT, ovverosia à ̈ raggiunto un istante di time-out toper il quale:

to−t1≥ ∆ tOUT,

à ̈ rilevato il termine del time-out ∆tOUT. Il termine del time-out ∆tOUTpuò essere provocato da variazioni dei parametri del sistema di accensione 105 a causa, ad esempio, della temperatura di funzionamento del sistema di accensione 105 o dell’invecchiamento dell’IGBT 125. Pertanto, al fine di assicurare una carica completa dell’avvolgimento primario entro un istante di accensione td(in cui à ̈ richiesto l’innesco delle candele 110), la logica di controllo 120 fa variare la tensione di controllo VGcon il terzo tasso di variazione, iniziando forzatamente il terzo stadio, indipendentemente da un valore effettivo VI2’ assunto dalla tensione di uscita VC. In questo modo, il sistema di commutazione 115 assicura che il sistema di accensione elettronica 105 à ̈ pronto ad attivare le candele 110 in caso di necessità – ovverosia sul fronte di discesa del comando di commutazione VINall’istante td. Il time-out ∆tOUTà ̈ preferibilmente scelto in modo tale da ridurre al minimo il valore della probabilità di innesco indesiderato della candele 110 a causa della caduta di tensione dal valore effettivo VI2’ al minimo valore di tensione VCm, garantendo al contempo che l’avvolgimento primario L1sia correttamente carico al momento di accensione td.

In una successiva commutazione preliminare del sistema di commutazione 115 (corrispondente ad una seguente asserzione del segnale di commutazione VIN) il secondo tasso di variazione della tensione di controllo VGà ̈ aumentata di un valore predeterminato (il secondo tasso di variazione rimanendo sempre inferiore al terzo tasso di variazione). Questo aumenta il valore assoluto delle pendenze della corrente di carica ICe della tensione di uscita VC; Pertanto, in accordo con l’esempio in questione, la tensione di uscita VCscende velocemente verso il secondo valore intermedio VI2, e lo raggiunge all’istante intermedio t2, prima del termine del time-out ∆tOUT.

Per ogni successiva fase di commutazione preliminare, in cui il successivo secondo stadio supera di nuovo il time-out, il secondo tasso di variazione della tensione di controllo VGsarà aumentato nuovamente del valore predeterminato (il secondo tasso di variazione rimanendo sempre inferiore al terzo tasso di variazione). Questa operazione à ̈ ripetuta fino a quando il secondo stadio si conclude raggiungendo il secondo valore intermedio VI2all’istante intermedio t2prima del termine del time-out ∆tOUT.

In particolare, quando il secondo tasso di variazione à ̈ fissato pari ad un valore regolato del secondo tasso di variazione (pari ad un secondo tasso di variazione iniziale della tensione di controllo VGpiù il valore predeterminato moltiplicato per un numero di volte che la tensione di controllo VGà ̈ stata aumentata, ovverosia il numero di termini del time-out rilevati dalla logica di controllo 120) che impedisce il termine del time-out, come secondo valore corretto tasso di variazione à ̈ mantenuta almeno fino a quando il motore a combustione interna à ̈ spento. In questo modo, nel secondo stadio di ogni successiva fase di commutazione preliminare, la tensione di uscita VCraggiunge il secondo valore intermedio VI2previsto prima del termine del time-out ∆tOUT. Il secondo tasso di variazione può essere ripristinato dopo uno spegnimento del motore a combustione 100. In alternativa, il secondo tasso di variazione può essere posto uguale a tale valore regolato del secondo tasso di variazione (ad esempio, memorizzando in una memoria del sistema di commutazione, non mostrata) per ogni operazione successiva del motore a combustione 100.

Nel sistema di commutazione secondo la forma di realizzazione descritta della presente invenzione, à ̈ possibile compensare dinamicamente variazioni dei parametri di funzionamento dell’IGBT (ad esempio la tensione di soglia VTH) che sono strettamente correlate alle condizioni ambientali (quali la temperatura esterna). Pertanto, l’accensione graduale dell’IGBT mantiene quasi del tutto la sua efficacia anche se il valore dei suoi parametri di funzionamento varia rispetto ai valori attesi in base al quale à ̈ stata progettata l’accensione graduale. Inoltre, la soluzione in accordo con la presente invenzione, almeno in parte, risolve le variazioni dei parametri operativi dell’intero sistema di commutazione dovute a dispersioni del processo di produzione ed a causa di un invecchiamento dell’IGBT, pertanto almeno riducendo qualsiasi perdita di efficienza permanente della sua accensione graduale.

Con riferimento alla FIG.5, la quale mostra uno schema circuitale di principio di un sistema di commutazione 115 in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, sarà ora descritta un’implementazione del sistema di commutazione 115 in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione.

Un blocco di comando 505 riceve il comando di commutazione VIN, ed à ̈ fornito tra la tensione di terra e la tensione di alimentazione VCC. Il blocco di comando 505 fornisce ad un generatore di corrente 510 un segnale di selezione SSEL(ad esempio un segnale logico a due cifre binarie) ed un segnale di regolazione SADJ(ad esempio, del tipo a codice termometrico) per determinare un valore di una corrente di gate IGgenerata dal generatore di corrente 510 (come sarà discusso più approfonditamente in seguito). Il generatore di corrente 510 à ̈ alimentato dalla tensione di alimentazione VCCed à ̈ collegato al terminale di gate dell’IGBT 125, cui sono collegati anche un primo terminale di una resistenza di gate RGed un primo terminale di un diodo zener Z. Un secondo terminale della resistenza di gate RGà ̈ collegata ad un terminale di riferimento ricevente la tensione di terra. Un secondo terminale del diodo zener Z à ̈ collegato al terminale di collettore dell’IGBT 125. Il terminale di gate IGBT à ̈ anche selettivamente collegabile ad un primo terminale di una resistenza di scarica di gate RGDper mezzo di un primo interruttore scarica 515 (ad esempio, un transistor MOS). Un secondo terminale della resistenza di scarica di gate RGDà ̈ collegato al terminale di riferimento mantenuto alla tensione di terra. Il primo interruttore di scarica 515 à ̈ controllato da un segnale di scarica di gate SGDfornito dal blocco di comando 505 (come sarà discusso più approfonditamente in seguito).

Un resistenza per alta tensione RHVà ̈ collegata per mezzo di un primo terminale al terminale di collettore dell’IGBT 125 ed attraverso un secondo terminale a terminali invertenti di un primo ed un secondo comparatori 520A e 520B, rispettivamente. Alla resistenza per alta tensione RHVà ̈ anche selettivamente collegabile al terminale di riferimento mantenuto alla tensione di terra per mezzo di un secondo interruttore di scarica 525 (ad esempio, un transistor MOS). Il secondo interruttore di scarica 525 à ̈ controllato da una segnale di scarica SDISfornito dal blocco di comando 505. Blocchi di proporzionalità 530A e 530B ricevono entrambi a rispettivi terminali di ingresso la tensione di batteria VBATed hanno rispettivi terminali di uscita collegati a terminali non invertenti dei comparatori 520A e 520B, rispettivamente. In particolare, il primo blocco di proporzionalità 530A moltiplica la tensione di batteria VBATper una prima costante predeterminata K1, minore di uno (ad esempio, K1= 0,9, ovverosia il 90% di VBAT), mentre il secondo blocco di proporzionalità 530B moltiplica la tensione di batteria VBATper una seconda costante predeterminata K2, minore della prima costante predeterminata K1(ad esempio, K2= 0,4, ovvero il 40% di VBAT). Infine, i terminali di uscita dei comparatori 520A e 520B sono collegati agli ingressi del blocco di comando 505 e forniscono un primo ed un secondo segnali comparatore SC1e SC2, rispettivamente (come sarà descritto in maggior dettaglio nel seguito).

Il funzionamento del sistema di commutazione 115 sarà ora descritto considerando la FIG.4 e FIG.5 insieme.

Mentre il comando di commutazione VINà ̈ de-asserito il blocco di comando 505 mantiene i segnali di scarica SGDe SDISasseriti, così, chiudendo il corrispondente primo e secondo interruttori di scarica 515 e 525, rispettivamente. In questo modo, i terminali invertenti dei comparatori 520A e 520B ricevono la tensione di terra; pertanto, il primo ed il secondo segnale di comparazione SC1e SC2sono asseriti. Allo stesso tempo, l’IGBT 125 à ̈ mantenuto spento. Ciò à ̈ dovuto alla resistenza di scarica di gate RGD, che à ̈ dimensionata in modo tale da avere una resistenza molto inferiore a quella della resistenza di gate RG. In effetti, la resistenza di scarica di gate RGDà ̈ progettata anche in modo che la corrente di gate IGche fluisce attraverso la resistenza di scarica di gate RGDprovochi una tensione di scarica molto inferiore alla tensione di soglia VTHdell’IGBT 125 (vale a dire, RGD· IG«VTH). In tali condizioni, la tensione di uscita VC(al terminale collettore dell’IGBT 125) à ̈ sostanzialmente uguale alla tensione di batteria VBAT.

Quando il comando di commutazione VINà ̈ asserito il blocco di comando 505 deasserisce i segnali di scarica SGDe SDIS, aprendo i corrispondenti primo e secondo interruttore di scarica 515 e 525, rispettivamente. Successivamente, la tensione ai terminali invertenti dei comparatori 520A e 520B inizia a salire fino a raggiungere il valore di tensione della tensione di uscita VC(sostanzialmente uguale alla tensione di batteria VBAT) dopo il periodo di assestamento ∆ts. Pertanto, al tempo di assestamento tssia il primo sia il secondo segnale comparatore SC1e SC2sono de-asseriti (ad esempio, alla tensione di terra) in quanto:

VBAT>K1â‹…VBAT,K2â‹… VBAT.

in tale condizione, il blocco di comando 505 fornisce al generatore di corrente 510 il segnale di selezione SSELavente un primo valore. In risposta, il generatore di corrente 510 genera una corrente di gate IGavente un primo valore, che scorre attraverso la resistenza di gate RGe nel gate dell’IGBT 125 – caricando una capacità di gate dell’IGBT 125, non mostrato nelle figure. La tensione di controllo VGaumenta quindi con il primo tasso di variazione che à ̈ proporzionale al primo valore del corrente di gate IGdivisa per la capacità di gate dell’IGBT. Quando la tensione di gate VGraggiunge il valore della tensione di soglia VTHdell’IGBT 125, l’IGBT 125 entra nella condizione di conduzione; la corrente di carica ICcomincia a fluire e la tensione di uscita VCscende in base alla prima pendenza di tensione. Al primo istante intermedio t1, la tensione di uscita VCraggiunge il primo valore di tensione intermedio VI1, che à ̈ uguale (o inferiore) al valore di K1· VBAT(ad esempio, impostato pari al 90%VBATcome descritto in precedenza). Pertanto, il primo comparatore 520A asserisce il primo segnale di confronto SC1. L’asserzione del primo segnale di confronto SC1porta il blocco di comando 505 a variare il segnale di selezione SSELad un secondo valore, il quale fa sì che il generatore di corrente 510 fornisca la corrente di gate IGcon un secondo valore. Dall’istante t1, la tensione di controllo VGaumenta poi con il secondo tasso di variazione (proporzionale al secondo valore del corrente di gate IGdiviso per la capacità di gate dell’IGBT) ed à ̈ attivato il contatore (non mostrato le figure) nel blocco di comando 505. La corrente di carica ICche scorre attraverso l’IGBT 125 aumenta lentamente e la tensione di uscita VCscende in accordo con la seconda pendenza della tensione. In un istante di time-out toil contatore rileva il termine del time-out del secondo stadio. Di conseguenza, il blocco di comando 505 varia il segnale di selezione SSELad un terzo valore, il quale fa assumere al valore della corrente di gate IGun terzo valore. Dall’istante di time-out to, la tensione di controllo VGaumenta quindi con il terzo tasso di variazione (proporzionale al terzo valore del corrente di gate IGdiviso per la capacità di gate dell’IGBT) ed il contatore nel blocco di comando 505 à ̈ azzerato. La tensione di uscita VCscende rapidamente con la terza pendenza di tensione. All’istante finale tfla tensione di controllo VGraggiunge la tensione di alimentazione VCCe la tensione di uscita VCraggiunge il valore minimo VCm(ovverosia, il valore di saturazione dell’IGBT 125). La corrente di carica IC, d’ora in poi, continua a scorrere con un andamento approssimativamente lineare crescente, raggiungendo il suo massimo valore ICMall’istante di accensione td, mentre la tensione di uscita VCsperimenta una piccola crescita dal valore minimo VCm(come à ̈ noto a coloro versati nella tecnica). Nell’istante di accensione tdil comando di commutazione VINà ̈ deasserito ed il blocco di comando 505 asserisce i segnali di scarica SDISe SGD. L’asserzione dei segnali di scarica SGDe SDISprovoca la chiusura del primo e del secondo interruttori di scarica 515 e 525, rispettivamente; la chiusura dell’interruttore 515 provoca la repentina scarica del terminale di gate dell’IGBT 125, mentre la chiusura dell’interruttore 525 scarica i terminali invertenti dei comparatori 520A e 520B alla tensione di terra. Allo stesso tempo, la tensione di uscita VCaumenta rapidamente al di sopra della tensione di batteria VBAT– a causa dell’energia immagazzinata nell’avvolgimento primario L1del trasformatore 130 – fino ad un valore aggiunto VX(nell’ordine di centinaia di volt) sufficiente a fare raggiungere – grazie al rapporto spire del trasformatore – alla tensione secondaria VSun valore sufficiente per innescare le candele 110. Il diodo zener Z à ̈ attivato quando la tensione di uscita raggiunge la tensione aggiunta VX; il diodo zener Z ha lo scopo di scaricare rapidamente l’avvolgimento primario L1fino a che la tensione di uscita VCà ̈ riportata al suo valore iniziale, il quale à ̈ sostanzialmente uguale alla tensione di batteria VBAT.

All’istante T il comando di commutazione VINà ̈ asserito nuovamente e l’operazione sopra descritta à ̈ ripetuta (al fine di fornire un altro innesco delle candele 110) con le seguenti differenze.

Quando il primo segnale di confronto SC1à ̈ asserito (ad un istante T t1), il blocco dei comandi 505, oltre a fare variare il segnale di selezione SSELad un secondo valore, imposta il segnale di regolazione SADJad un primo valore di regolazione. Così, il generatore di corrente 510 fornisce la corrente di gate IGcon un secondo valore regolato, il quale à ̈ superiore al precedente secondo valore. Dall’istante T t1, la tensione di controllo VGaumenta quindi con il secondo tasso di variazione pari al valore regolato del secondo tasso di variazione (proporzionale al secondo valore regolato della corrente di gate IG divisa per la capacità di gate dell’IGBT), il quale à ̈ maggiore del precedente secondo tasso di variazione, ed il contatore nel blocco di comando 505 à ̈ attivato di nuovo. La corrente di carica ICche scorre attraverso l’IGBT 125 continua ad aumentare e la tensione di uscita VCscende in accordo con la pendenza della seconda tensione regolata (superiore alla pendenza della seconda tensione). All’istante T t2il contatore non ha ancora raggiunto il time-out ∆tOUTdel secondo stadio, ma la tensione di uscita VCha raggiunto un valore pari, o inferiore, a K2· VBAT(ad esempio, 40%VBAT), il quale porta il secondo comparatore 520B ad asserire il secondo segnale di comparazione SC2. In risposta, il blocco di comando 505 varia il segnale di selezione SSELal terzo valore, che fa sì che il generatore di corrente 510 fornisca la corrente di gate IGcon il terzo valore di corrente. Dall’istante T t2, la tensione di controllo VGcresce quindi con il terzo tasso di variazione (proporzionale al terzo valore della corrente di gate IG divisa per la capacità di gate dell’IGBT) ed il contatore nel blocco di comando 505 à ̈ azzerato nuovamente. Pertanto, la tensione di uscita VCscende in accordo con la terza pendenza di tensione della tensione di controllo VG, fino a raggiungere il valore minimo VCmall’istante T tf. In seguito, il funzionamento del sistema di commutazione 115 procede come descritto in precedenza, ovverosia con l’avvolgimento primario L1che à ̈ eccitato fino all’istante di accensione tde poi l’energia à ̈ trasferita all’avvolgimento secondario L2(de-asserendo il comando di commutazione VIN), in questo modo accendendo le candele 110.

Con riferimento congiunto alla FIG.6A ed alla FIG.6B, le quali mostrano risultati sperimentali di un motore ad accensione elettronica con un sistema di commutazione in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione e di un motore ad accensione elettronica con un sistema di commutazione in accordo con una soluzione nota nella tecnica, rispettivamente, à ̈ possibile desumere l’efficacia della soluzione in accordo con la presente invenzione.

Si noti che le tensioni tracciate in entrambe le FIG.6A e FIG.6B non sono tra loro in scala.

In particolare, si può apprezzare che la tensione di uscita VCin FIG.6A scende sostanzialmente in modo regolare e con una pendenza relativamente ridotta (ovverosia, con una bassa pendenza di tensione) verso il suo valore minimo, mentre in FIG.6B la tensione di uscita VCscende bruscamente verso il suo valore minimo e sperimenta un calo di tensione aggiunto a causa delle variazioni improvvise dei parametri di lavoro (corrente e tensione) del trasformatore. Come si può osservare in FIG.6B, la brusca caduta della tensione di uscita VCpuò dar luogo ad una tensione secondaria VScon ampie oscillazioni e che raggiunge un valore massimo di tensione (ad esempio, nell’ordine dei kilovolt) in grado di provocare molto verosimilmente inneschi indesiderati delle candele. Al contrario, nei risultati sperimentali di FIG.6A la tensione secondaria ha un’oscillazione di ampiezza ridotta rispetto a quella di FIG.6B, e che si attenua anche più velocemente.

Naturalmente, al fine di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, un tecnico del ramo potrà apportare alla soluzione sopra descritta numerose modifiche e varianti logiche e/o fisiche. Più specificamente, sebbene tale soluzione sia stata descritta con un certo livello di dettaglio con riferimento ad una o più sue forme di realizzazione, à ̈ chiaro che varie omissioni, sostituzioni e cambiamenti nella forma e nei dettagli così come altre forme di realizzazione sono possibili. In particolare, diverse forme di realizzazione dell’invenzione possono essere messe in pratica anche senza gli specifici dettagli (come gli esempi numerici) esposti nella precedente descrizione per fornire una loro più completa comprensione; al contrario, caratteristiche ben note possono essere state omesse o semplificate al fine di non oscurare la descrizione con particolari non necessari. Inoltre, à ̈ espressamente inteso che specifici elementi e/o passi di metodo descritti in relazione ad ogni forma di realizzazione della soluzione esposta possono essere incorporati in qualsiasi altra forma di realizzazione come una normale scelta di disegno.

Ad esempio, considerazioni analoghe valgono se il sistema di commutazione ha una diversa architettura o include componenti equivalenti (sia separati o combinati, in tutto o in parte); in aggiunta, il sistema di commutazione può avere caratteristiche operative diverse, come un segnale di controllo che ha più di tre tassi di variazione.

Nulla impedisce che il dispositivo di commutazione abbia più di due terminali di conduzione.

Il sistema di commutazione può essere in grado di fornire più di tre valori per il controllo della corrente.

Nulla impedisce al sistema di commutazione di essere in una condizione di trasferimento quando il dispositivo di commutazione à ̈ in una condizione chiusa e, viceversa, di essere in una condizione di accumulo quando il dispositivo di commutazione à ̈ in una condizione aperta.

Il sistema di commutazione può avere diversi primi e secondi valori dell’indicatore di avanzamento, ad esempio, sulla base di diverse frazioni di una differenza tra il valore iniziale e finale dell’indicatore di avanzamento.

Il sistema di commutazione può forzare il segnale di controllo a variare con un tasso di variazione diverso dal terzo tasso di variazione al rilevamento del termine del time-out.

Nulla impedisce al sistema di commutazione di variare il valore del segnale di controllo durante la stadio di assestamento.

La soluzione proposta à ̈ adatta ad essere implementata con un metodo equivalente (utilizzando una procedura simile, eliminando alcuni passaggi non indispensabili, o aggiungendo ulteriori passi opzionali); inoltre, i passi potrebbero essere eseguiti in ordine diverso, in parallelo o sovrapposti (almeno in parte).

Dovrebbe essere evidente che la struttura proposta può far parte della progettazione di un dispositivo integrato. Il progetto può anche essere creato in un linguaggio di programmazione; in aggiunta, se il progettista non fabbrica i dispositivi integrati o le maschere, il progetto può essere trasmesso attraverso mezzi fisici ad altri. In ogni caso, il dispositivo integrato risultante può essere distribuito dal relativo produttore in forma di fetta (wafer) grezza, come piastrina nuda, o in contenitori (package).

Inoltre, la struttura proposta può essere integrata con altri circuiti nella stessa piastrina, o può essere montata in prodotti intermedi (come schede elettroniche) ed accoppiata ad una o più altre piastrine (come un’unità di controllo del motore). In ogni caso, la soluzione à ̈ adatta ad essere usata in sistemi complessi (come applicazioni automotive).

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un sistema di commutazione (115) per l’utilizzo in un sistema di accensione (105) di un motore a combustione (105), il sistema di commutazione comprendendo: un dispositivo di commutazione (125) commutabile tra una condizione di accumulo per accumulare energia in una prima porzione del sistema di accensione ed una condizione di trasferimento per trasferire detta energia dalla prima porzione del sistema di accensione ad una seconda porzione del sistema di accensione per attivare almeno un elemento di accensione (110) del motore a combustione, una logica di controllo (120) del dispositivo di commutazione comprendente: mezzi (120; 510) per fornire un segnale di controllo per controllare il dispositivo di commutazione, il segnale di controllo variando tra un valore di trasferimento corrispondente alla condizione di trasferimento ed un valore di accumulo corrispondente alla condizione di accumulo, mezzi (120; 520A, 520B, 530A, 530B) per misurare un indicatore di avanzamento indicativo di un avanzamento di un commutazione preliminare del dispositivo di commutazione dalla condizione trasferimento alla condizione di accumulo, e mezzi (120; 505, 510) per fare variare il segnale di controllo con un primo tasso di variazione durante un primo stadio della commutazione preliminare fino a quando l’indicatore di avanzamento raggiunge un primo valore indicativo di una prima condizione di avanzamento della commutazione preliminare seguente la condizione di accumulo, caratterizzato dal fatto che la logica di controllo comprende inoltre: mezzi (120; 505) per fare variare il segnale di controllo con un secondo tasso di variazione inferiore al primo tasso di variazione durante un secondo stadio della commutazione preliminare seguente il primo stadio fino a quando l’indicatore di avanzamento raggiunge un secondo valore indicativo di una condizione di avanzamento della commutazione preliminare seguente la prima condizione di avanzamento, e mezzi (120; 505, 510) per fare variare il segnale di controllo con un terzo tasso di variazione superiore al secondo tasso di variazione nel corso di un terzo stadio della commutazione preliminare seguente il secondo stadio.
2. 2. Il sistema di commutazione (115) secondo la rivendicazione 1, in cui il terzo tasso di variazione à ̈ superiore al primo tasso di variazione.
3. 3. Il sistema di commutazione (115) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il dispositivo di commutazione (125) ha un primo terminale di conduzione ed un secondo terminale di conduzione per la connessione nel sistema di accensione, l’indicatore di avanzamento essendo una tensione operativa del dispositivo di commutazione tra il primo terminale di conduzione ed il secondo terminale di conduzione.
4. 4. Il sistema di commutazione (115) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo di commutazione (125) ha un terminale di controllo per ricevere il segnale di controllo, il segnale di controllo essendo una tensione di controllo (VG), ed in cui i mezzi (120; 505, 510) per fornire un segnale di controllo comprendono: mezzi (RG) per generare la tensione di controllo da una corrente di controllo (IG), e mezzi (505, 510) per impostare la corrente di controllo selettivamente ad una prima ampiezza, ad un seconda ampiezza o ad un terza ampiezza corrispondente al primo tasso di variazione, al secondo tasso di variazione o al terzo tasso di variazione, rispettivamente.
5. 5 Il sistema di commutazione (115) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la condizione di trasferimento à ̈ una condizione aperta del dispositivo di commutazione e la condizione di accumulo à ̈ una condizione chiusa del dispositivo di commutazione.
6. 6. Il sistema di commutazione (115) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l’indicatore di avanzamento ha un valore iniziale nella condizione di trasferimento ed un valore finale nella condizione di accumulo, una differenza tra il primo valore ed il valore finale essendo compresa tra 85 -95% di una differenza tra il valore iniziale ed il valore finale, ed una differenza tra il secondo valore ed il valore finale essendo inferiore al 50% della differenza tra il valore iniziale ed il valore finale.
7. 7. Il sistema di commutazione (115) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, ulteriormente comprendente: mezzi (505) per rilevare un time-out in cui una durata del secondo stadio raggiunge una durata massima prestabilita (∆tOUT), e mezzi (505, 510) per fare variare il segnale di controllo con il terzo tasso di variazione in risposta alla rilevazione del time-out.
8. 8. Il sistema di commutazione (115) secondo la rivendicazione 7, ulteriormente comprendente mezzi (505, 510) per aumentare il secondo tasso di variazione in risposta alla rilevazione del time-out.
9. 9. Il sistema di commutazione (115) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, ulteriormente comprendente: mezzi (505, 510) per mantenere il segnale di controllo al valore di trasferimento durante uno stadio di assestamento della commutazione preliminare precedente il primo stadio.
10. 10. Una logica di controllo (120) per l’utilizzo nel sistema di commutazione (115) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.