HU215326B - Eljárás égéstéren kívüli égés detektálására belső égésű motoroknál - Google Patents

Eljárás égéstéren kívüli égés detektálására belső égésű motoroknál Download PDF

Info

Publication number
HU215326B
HU215326B HU913058A HU305891A HU215326B HU 215326 B HU215326 B HU 215326B HU 913058 A HU913058 A HU 913058A HU 305891 A HU305891 A HU 305891A HU 215326 B HU215326 B HU 215326B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
combustion
change
cylinder
engine
air
Prior art date
Application number
HU913058A
Other languages
English (en)
Other versions
HUT58861A (en
HU913058D0 (en
Inventor
Toyoda Katsuhiko
Hosoi Masahiro
Original Assignee
Suzuki Motor Corp.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp. filed Critical Suzuki Motor Corp.
Publication of HU913058D0 publication Critical patent/HU913058D0/hu
Publication of HUT58861A publication Critical patent/HUT58861A/hu
Publication of HU215326B publication Critical patent/HU215326B/hu

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P11/00—Safety means for electric spark ignition, not otherwise provided for
    • F02P11/06—Indicating unsafe conditions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
    • G01M15/10—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame
    • G01M15/102—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame by monitoring exhaust gases
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
    • G01M15/11—Testing internal-combustion engines by detecting misfire
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F7/006—Camshaft or pushrod housings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Az eljárás sőrán kiszámítjűk a levegő-tüzelőanyag arány (A/F)váltőzását (DA/F) egy számítási idő (TAF) főlyamán; megállapítjűk aváltőzás (DA/F) irányát; ha a váltőzás (DA/F) iránya a keverékszegényedését jelenti, összehasőnlítjűk a váltőzást (DA/F) egy előremeghatárőzőtt határértékkel; ha a váltőzás (DA/F) egyenlő vagynagyőbb, mint a határérték, a váltőzást (DA/F) összehasőnlítjűk amőtőrterhelés (L) váltőzásával; ha a levegő-tüzelőanyag arány (A/F) váltőzása (DA/F) eltér amőtőrterhelés (L) váltőzásának megfelelő értéktől, a mőtőr égésterénkívüli égést detektálűnk. ŕ

Description

A találmány tárgya eljárás égéstéren kívüli égés detektálására belső égésű motoroknál. Az eljárás alkalmazásakor nagy mennyiségű elégetlen keverék nem kerülhet ki az atmoszférába, illetve növekszik a katalizátor élettartama.
A gépjárművek belső égésű motoiját általában szegény levegő-tüzelőanyag keverékkel üzemeltetik, hogy csökkenjen a károsanyag-kibocsátás, és javuljon a tüzelőanyag-fogyasztás.
Azonban ha a levegő-tüzelőanyag keverék túlságosan szegény, tökéletlenné válik az égés a motor égésterében, és elégetlen gáz kerül a kipufogórendszerbe, ahol begyullad és elég. Ez az égéstéren kívüli égés károsítja a katalizátort. Ezért egy érzékelőt helyeznek el a katalizátor (katalitikus átalakító) kimeneténél, és amikor a katalizátor hőmérséklete egy adott érték fölé emelkedik az égéstéren kívüli égés következtében, az érzékelő ezt észleli, és egy kijelző műszert vagy jelzőlámpát működtet a használó tájékoztatására.
Ilyen megoldást ismertet belső égésű motorokhoz például a JP-A-55-137342 és a JP-A-2-55859 számú irat. A JP-A-55-137342 számú irat szerint a levegő-tüzelőanyag arányt egy kipufogógáz-nyomásérzékelő és egy motorfordulatszám-érzékelő kimenőjelei alapján csak olyan mértékben szegényítik, hogy ne következzen be égéstéren kívüli égés. A JP-A-2-55859 számú iratban ismertetett készülék az üresjárati fordulatszám ingadozása alapján érzékeli az égéstéren kívüli égést.
A JP-A-55-137342 számú iratban leírt megoldásnak az a hátránya, hogy speciális kipufogógáz-nyomásérzékelőre van szükség, ami növeli a költségeket, és bonyolítja a konstrukciót.
A JP-A-2-55859 számú iratban ismertetett készüléknél a fordulatszám ingadozását használják paraméterként, aminek az a hátránya, hogy a percenként körülbelül 3000 feletti fordulatszámon a rezgések és hasonló jelenségek következtében az égéstéren kívüli égés detektálása bizonytalanná válik.
Katalizátorral ellátott gépjárműveknél hátrányos, hogy a katalizátor hőmérséklete rendellenesen megnő, ha későn észlelik az égéstéren kívüli égést, aminek következtében a katalizátor hatékonysága romlik, és élettartama csökken, vagy rosszabb esetben azonnal tönkremegy.
Ezenkívül hátrányos az is, hogy a katalizátor károsodása következtében romlik a kipufogógáz tisztítása, és ezért nő a környezetszennyezés.
Célunk a találmánnyal a fent említett hátrányok kiküszöbölése, és egy olyan eljárás létrehozása égéstéren kívüli égés detektálására belső égésű motoroknál, amellyel a rendellenesség időben detektálható, és ezáltal megakadályozható, hogy nagy mennyiségű elégetlen gáz kerüljön ki az atmoszférába, illetve hogy a katalizátor károsodjon.
A találmány szerinti eljárást égéstéren kívüli égés detektálására olyan belső égésű motornál alkalmazzuk, amelynek a belső égésű motor fordulatszámával arányos villamos kimenőjelet előállító fordulatszám-érzékelője; levegő-tüzelőanyag aránynak megfelelő villamos kimenőjelet előállító lambdaszondája; és a belső égésű motor terhelési állapotának megfelelő villamos kimenőjelet előállító motorterhelés-érzékelője van. Az eljárás során kiszámítjuk a levegő-tüzelőanyag arány változását egy számítási idő folyamán;
megállapítjuk a változás irányát;
ha a változás iránya a keverék szegényedését jelenti, összehasonlítjuk a változást egy előre meghatározott határértékkel;
ha a változás egyenlő vagy nagyobb, mint a határérték, a változást összehasonlítjuk a motorterhelés változásával;
ha a levegő-tüzelőanyag arány változása eltér a motorterhelés változásának megfelelő értéktől, a motor égésterén kívüli égést detektálunk.
Előnyösen a motor egyes hengereinek gyújtási időpontjaihoz hozzárendelt hengerazonosító jelet állítunk elő; ha égéstéren kívüli égést detektálunk, a hengerazonosító jel, valamint a hengerben lezajló tökéletlen égés és az égéstéren kívüli égés detektálása közötti késleltetési idő ismeretében meghatározzuk, hogy melyik henger okozza az égéstéren kívüli égést; és mindegyik hengerhez egy égésszám-tárolóban tároljuk az előforduló égéstéren kívüli égések számát. Az égéstéren kívüli égést okozó hengert egy másik hengerhez tartozó gyújtási periódus folyamán is azonosíthatjuk.
Célszerűen adott számú gyújtás folyamán kiszámítjuk az égéstéren kívüli égések számát, és hibajelzést adunk, ha az égéstéren kívüli égések számának aránya a gyújtások számához képest nagyobb egy előre meghatározott értéknél.
Előnyösen a motorterhelést úgy érzékeljük, hogy egy nyomásérzékelővel méljük a nyomást a belső égésű motor szívócsonkjában.
Szintén előnyös, ha a lambdaszonda kimenőjelében azonosítunk egy első időpontot az égéstéren kívüli égés kezdeti meghatározása után, amikor az említett levegőtüzelőanyag keverék dúsabb lesz, és megméijük az égéstéren kívüli égés kezdeti meghatározása és az említett első időpont közötti dúsulási időt. Célszerűen a dúsulási időt elosztjuk a lambdaszonda válaszának késleltetési idejével; a kapott hányadost összehasonlítjuk egy előre meghatározott értékkel, és ha a hányados eléri az előre meghatározott értéket, folyamatos égést állapítunk meg.
A találmányt a továbbiakban egy előnyös kiviteli alak és rajzok alapján részletesebben ismertetjük. A rajzokon az
1. ábra: az égéstéren kívüli égés detektálását és a belső égésű motor külső égést okozó hengerének azonosítását szemléltető idődiagram, a
2. ábra: a találmány szerinti eljárást megvalósító készülék felépítésének vázlata, a
3. ábra: a levegő-tüzelőanyag arányt érzékelő lambdaszonda reakcióideje és a motor fordulatszáma közötti összefüggést szemléltető diagram, a
4. ábra: a lambdaszonda reakcióideje és a motor terhelése közötti összefüggést szemléltető diagram, az
5. ábra: a lambdaszonda késleltetési idejének meghatározására szolgáló diagram, a
HU 215 326 Β
6. ábra: a találmány szerinti eljárást szemléltető folyamatábra, a
7. ábra: a hengeijelző használatát szemléltető folyamatábra, és a
8. ábra: az égésszámtároló használatát szemléltető folyamatábra.
A találmány szerinti eljárás végrehajtására szolgáló készülék egy célszerű kiviteli alakja, amint a 2. ábrán látható, a belső égésű 2 motort, például egy négyhengeres motort, a 4 hengertömböt, a 6 hengerfejet, a 8 szelepvezérlést a 10 vezérműtengellyel és az azon elhelyezett 12 bütyökkel, a 14 hengerfej fedelet, a 16 dugattyút, a 18 levegőszűrőt, a 20 fojtószelepházat, a 22 szívócsövet, a 24 befecskendezőszelepet, a 26 fojtószelepet, a 28 szívócsonkot, a 30 szívócsatomát, a 32 szívónyílást, a 34 szívószelepet, a 36 égésteret, a 38 kipufogószelepet, a 40 kipufogónyílást, a 42 kipufogócsonkot, a 44 kipufogócsatomát, a 46 kipufogócsövet a belső 48 járattal, és az 50 katalizátort tartalmazza.
A 24 befecskendezőszelep a 22 szívócsőben van elhelyezve a 26 fojtószelep előtt. Az 56 tüzelőanyagvezeték egyik vége az 54 tüzelőanyag-szivattyúval van összekötve az 52 tüzelőanyag-tartályban. Az 56 tüzelőanyag-vezeték másik vége a 24 befecskendezőszelephez csatlakozik. Az 56 tüzelőanyagvezetékbe van beépítve az 52 tüzelőanyag-tartályból felszívott tüzelőanyag szennyeződéseit eltávolító 58 tüzelőanyag-szűrő.
A 60 nyomásszabályozóval összekötött 62 tüzelőanyagjárat a 24 befecskendezőszelephez csatlakozik. A 60 nyomásszabályozó a tüzelőanyag nyomását állandó értéken tartja a 24 befecskendezőszelepnél. A 60 nyomásszabályozót a 26 fojtószelep után a 30 szívócsatomában fennálló nyomás működteti a 64 nyomásközvetítőjáraton át.
A 60 nyomásszabályozó és az 52 tüzelőanyag-tartály között helyezkedik el a 66 visszavezető cső.
Az 54 tüzelőanyag-szivattyút a 68 relé működteti. A 68 relé egy 70 befecskendezőszelep-regiszterrel van összekötve. A 70 befecskendezőszelep-regiszter a 24 befecskendezőszeleppel áll kapcsolatban.
A 74 nyomásközvetítő járat a 72 nyomásérzékelővel van összekötve, amely a 30 szívócsatomában fennálló nyomást érzékeli. A 74 nyomásközvetítő járat a tüzelőanyag nyomásának beállításához a 64 nyomásközvetítő járattal is össze van kötve. A 72 nyomásérzékelő a belső égésű 2 motor terhelését detektálja a befecskendezett tüzelőanyag mennyisége, a beszívott levegő mennyisége, a szívónyomás vagy hasonló tipikus paraméterek alapján.
A 76 kartergáz-visszavezető járat a 18 levegőszűrő kimenőoldalát köti össze a 14 hengerfejfedéllel. A 78 vezeték egyik vége a 76 kartergáz-visszavezető járattal van összekötve a 18 levegőszűrő és a 14 hengerfejfedél között. A 78 vezeték másik vége a 80 szabályozószelephez csatlakozik, amely a 28 szívócsonkkal áll összeköttetésben a 30 szívócsatomába kerülő kartergáz mennyiségének beállításához.
A 18 levegőszűrőhöz csatlakozik a beszívott levegő hőmérsékletét mérő 82 hőmérséklet-érzékelő.
A 26 fojtószelep nyitási/zárási állapotát a hozzá csatlakozó 84 fojtásérzékelő detektálja. A 86 megkerülő levegőjárat a 28 szívócsonkban van kialakítva, és a 26 fojtószelepet áthidalva köti össze a 22 szívócsövet a 30 szívócsatomával. A 90 levegőszelep a 86 megkerülő levegőjáratban van elhelyezve. A 90 levegőszelepet a 88 hőérzékeny működtetőelem úgy működteti, hogy az nyissa vagy zárja a 86 megkerülő levegőjáratot. A 88 hőérzékeny működtetőelem a 2 motor hűtőfolyadékának hőmérséklet érzékeli a 28 szívócsonkban kialakított első 92 hűtőfolyadék-járatban.
A 28 szívócsonkhoz rögzített 94 hőmérséklet-érzékelő a 2 motor hűtőfolyadékának hőmérsékletét érzékeli az első 92 hűtőfolyadék-járatban.
Egy 96 nyomásközvetítő járat egyik vége a 30 szívócsatomával van összekötve a 26 fojtószelep utáni szakaszon. A 96 nyomásközvetítő járat másik vége a 18 levegőszűrőhöz csatlakozik. Az üresjárati fordulatszámot szabályozó 98 szolenoid szelep a 96 nyomásközvetítő járat végei között van elhelyezve.
Egy másik 100 nyomásközvetítő járat egyik vége a 96 nyomásközvetítő járat egyik végéhez csatlakozik. A 100 nyomásközvetítő járat másik vége a 96 nyomásközvetítő járat másik végével van összekötve. A 102 nyomáskapcsoló szelep, amely egy légkondicionálóhoz tartozik, a 100 nyomásközvetítő járat végei közé van kapcsolva. A légkondicionáló 104 erősítője a 102 nyomáskapcsoló szelephez csatlakozik.
Egy 106 visszavezető járat egyik végét képező 108 belépőnyílás a 44 kipufogócsatomába torkollik. A 106 visszavezető járat másik végét 110 kilépőnyílás a 30 szívócsatomába torkollik a 26 fojtószelep utáni szakaszon. A 112 szabályozószelep a 106 visszavezető járat 108 belépőnyílása és 110 kilépőnyílása között van elhelyezve. A 112 szabályozószelep működtetéséhez a 116 járat a 112 szabályozószelep 114 kamrájával van összekötve.
A működtetőnyomást közvetítő 116 járat a 112 szabályozószelep 114 kamráját és a 22 szívócsőnek a 26 fojtószelep előtti szakaszát köti össze. A 118 modulátor és a 120 nyomáskapcsoló szelep a kipufogógáz visszavezetésének vezérléséhez egymás után van elhelyezve a működtetőnyomást közvetítő 116 járat mentén, a 112 szabályozószelep és a 22 szívócső között. A 118 modulátor a 112 szabályozószelep 114 kamrájában fennálló nyomást szabályozza azáltal, hogy a 106 járat felől a kipufogási nyomást a 122 járaton át egy belső 124 membránkamrára bocsátja. A 120 nyomáskapcsoló szelep nyitja vagy zárja a 116 járatot a 118 modulátor és a 22 szívócső között.
A 126 járat a 20 fojtószelepházban úgy van kialakítva, hogy a 26 fojtószelep megkerülésével összeköti a 22 szívócsövet a 30 szívócsatomával. Az üresjárat 128 beállítócsavarja szintén a 126 járatban van elhelyezve; a 128 beállítócsavar segítségével változtatható a 126 járat keresztmetszete.
A 136 járat a 130 vákuumszabályozóval, továbbá valamivel a 26 fojtószelep előtt a 22 szívócsővel van összekötve. A 134 elosztó egy 500 fordulatszám-érzékelővel rendelkezik, amely a 2 motor fordulatszámát
HU 215 326 Β jellemző jelet állít elő, és szintén a 130 vákuumszabályozóval van összekötve. A 130 vákuumszabályozót a 30 szívócsatomától a 132 járaton át közvetített nyomás működteti. A 132 járat a 30 szívócsatomával a 26 fojtószelep utáni szakaszon a 28 szívócsonkhoz csatlakozó 138 gázszűrőn át van összekötve.
Az elpárolgott tüzelőanyagot az 52 tüzelőanyag-tartályból a 142 vezeték az adszorbenst tartalmazó 140 gáznyelő edényhez vezeti. A 144 járat, amely a tüzelőanyag leválasztott gőzét a 30 szívócsatomába vezeti, a 140 gáznyelő edény és a 100 nyomásközvetítő járat egyik vége között van kialakítva.
A 140 gáznyelő edény a leválasztott gőzmennyiség beállításához a 146 szabályozószeleppel rendelkezik. A 150 járat a 26 fojtószelep előtti szakasztól a szívási nyomást közvetíti a 148 kamrába a 146 szabályozószelep vezérléséhez. A 154 nyomásközvetítő járat a hűtőfolyadék hőmérsékletét érzékelő 152 szeleppel van összekötve, amely a 28 szívócsonkhoz csatlakozik. A 154 nyomásközvetítő járat másik vége a 150 járattal van összekötve. A hűtőfolyadék hőmérsékletét érzékelő 152 szelep a 28 szívócsonkban kialakított második 156 hűtőfolyadék járatban jelen levő hűtőfolyadék hőmérsékletének megfelelően működik.
A 158 lambdaszonda, amely a kipufogógázban a légfelesleg-tényezőt érzékeli, és egy ezt jellemző villamos jelet állít elő, a 42 kipufogócsonkhoz csatlakozik. Általában a 158 lambdaszonda kimenőfeszültsége majdnem egyenesen arányos a levegő-tüzelőanyag aránnyal.
A 24 befecskendezőszelep, az 54 tüzelőanyag-szivattyú 68 reléje, a 70 befecskendezőszelep-regiszter, a 72 nyomásérzékelő, a beszívott levegő 82 hőmérsékletérzékelője, a 84 fojtásérzékelő, a hűtőfolyadék 94 hőmérsékletérzékelője, az üresjárati fordulatszámot szabályozó 98 szolenoid szelep, a légkondicionáló 102 nyomáskapcsoló szelepe, a légkondicionáló 104 erősítője, a kipufogógáz visszavezetés 120 nyomáskapcsoló szelepe, a 134 elosztó és a 158 lambdaszonda a 160 vezérlőegységhez van kapcsolva. Az alábbi leírásból nyilvánvaló, hogy a 160 vezérlőegység egy szokásos mikroprocesszor felhasználásával elkészíthető.
Ha a 158 lambdaszonda olyan kimenőjelet állít elő, amely szegény levegő-tüzelőanyag keveréket jelez, a 160 vezérlőegység összehasonlítja ezt a kimenőjelet a motorterhelés-érzékelőként működő 72 nyomásérzékelő kimenőjelével, és ennek alapján megállapítja, hogy van-e égéstéren kívüli égés. A 160 vezérlőegység figyelembe veszi a 158 lambdaszonda reakciósebességét az 500 fordulatszám-érzékelő és a 72 nyomásérzékelő kimenőjeleihez képest.
Részletesebben, a 160 vezérlőegység négy funkcióval rendelkezik: megállapítja az égéstéren kívüli égést; alkalmazkodik a 158 lambdaszonda reakciósebességéhez; megállapítja a folytonos külső égést, és megállapítja, hogy melyik henger okozza a nemkívánatos jelenséget.
A 160 vezérlőegység az égéstéren kívüli égést a következőképpen állapítja meg: ha a 158 lambdaszonda szegény keveréket jelez, azaz ha az A/F levegő-tüzelőanyag arány Δ A/F változása (1. ábra) egy TAF számítási idő alatt egyenlő vagy nagyobb, mint egy DAF határérték, a 160 vezérlőegység a 158 lambdaszonda kimenőjelét összehasonlítja a szívóoldali 72 nyomásérzékelő kimenőjelével, és égéstéren kívüli égést állapít meg abban az esetben, amikor a A A/F változás nem felel meg a 72 nyomásérzékelő kimenőjelében, azaz a motorterhelésben bekövetkező változásnak.
A 160 vezérlőegység úgy alkalmazkodik a 158 lambdaszonda reakcióidejéhez, hogy ha Δ A/F > DAF, figyelembe veszi a reakcióidő miatt fellépő időeltolódást az 500 fordulatszám-érzékelő és a 72 nyomásérzékelő kimenőjeleihez képest. A 158 lambdaszonda reakcióidejét a To késleltetési idő (1. ábra) meghatározásával kapjuk meg. A 158 lambdaszonda To késleltetési ideje a 3. ábrából az n fordulatszám függvényében meghatározott Ta reakcióidő és a 4. ábrából az L motorterhelés függvényében meghatározott Tb reakcióidő összege (azaz T0=Ta+Tb), vagy az 5. ábra szerinti diagramból az n fordulatszám és az L motorterhelés függvényében meghatározott érték.
A 160 vezérlőegység a folyamatos külső égést megállapító funkciónál a TR dúsulási időt (1. ábra), amely alatt az A/F levegő-tüzelőanyag arány az égéstéren kívüli égés megállapítása után feldúsul, elosztja a 158 lambdaszonda To késleltetési idejével. Ha a hányados egyenlő vagy nagyobb, mint kettő, folytonos külső égés megy végbe.
A 160 vezérlőegység a külső égést okozó hengert megállapító funkciónál a 158 lambdaszonda To késleltetési idejét és a TR dúsulási időt használja fel.
A 162 diagnóziskapcsoló, a 164 tesztkapcsoló, a 166 motorellenőrző lámpa, a 168 sebességfokozat-jelzőlámpa, a 170 gyújtótekercs, a 172 sebességérzékelő, a 174 diagnózislámpa, a 176 világítás, a 178 világításkapcsoló, a 180 főrelé, a 182 főkapcsoló, a 184 kuplung-kapcsoló, a 186 indításkapcsoló, a 188 főbiztosíték és a 190 akkumulátor szintén összeköttetésben áll a 160 vezérlőegységgel.
A fentieknek megfelelően, ha a belső égésű 2 motornál égéstéren kívüli égés következik be, a 160 vezérlőegység kigyújtja a 174 diagnózislámpát, ezáltal informálja a vezetőt, továbbá a 24 befecskendezőszelepet például úgy vezérli, hogy megszakadjon a tüzelőanyagszállítás, és ezzel megakadályozza, hogy elégetlen keverék kerüljön a kipufogórendszerbe, és ott folyamatos égés alakuljon ki.
A találmány szerinti eljárást a következőképpen hajtjuk végre:
Az egyes hengerek megkülönböztetéséhez szükség van a CD hengerazonosító jelekre. Mivel a találmány a hengerekben lezajló (esetenként tökéletlen) égéshez kapcsolódik, a hengerek azonosítására az égést megindító gyújtás időpontjához hozzárendelhető jelet használunk fel. Ilyenjei rendelkezésre áll például a 134 elosztóban; a motor gyújtási sorrendjében egymás után az egyes hengerekre adott gyújtóimpulzusok alapján mindig megállapítható, hogy éppen melyik hengerben történik égés. Mivel a 134 elosztó össze van kötve a 160 vezérlőegységgel, ez utóbbiban is rendelkezésre állnak a
HU 215 326 Β gyújtóimpulzusoknak megfelelő jelek; célszerűen ezeket tekintjük CD hengerazonosító jeleknek. Természetesen más hengerazonosításra alkalmas jelek, például egy főtengelyhelyzet-érzékelőről kapott jelek is felhasználhatók erre a célra.
Amint már említettük, a 158 lambdaszonda nem azonnal, hanem csak az egyes hengerekben lezajlott gyújtás, illetve égés után egy To késleltetési idővel jelzi az adott hengerből távozó kipufogógáz összetételét. A To késleltetési idő egy adott motornál az n fordulatszámtól és az L motorterheléstől függ (3-5. ábrák). Ezek az ismert összefüggések betáplálhatók a 160 vezérlőegységbe, amely a 2 motor üzemállapota alapján mindig ki tudja számítani az aktuális To késleltetési időt.
A CD hengerazonosító jel és a To késleltetési idő ismeretében már azonosítható a külső égést okozó henger. Amikor a 160 vezérlőegység a 158 lambdaszondáról kapott jel alapján külső égést állapít meg, megvizsgálja, hogy a To késleltetési idővel korábban melyik CD hengerazonosító jel volt érvényes, azaz melyik hengerben történt a (tökéletlen) égés, és az ehhez a hengerhez tartozó CF hengerjelzőt állítja magas szintre. Az egyes hengerekhez tartozó külső égéseket külön-külön számlálja egy M égésszámtároló.
Az 1. ábra szerinti diagram a t idő függvényében azt az esetet mutatja, amikor a belső égésű 2 motor első #1 hengere okozza a külső égést.
Az 1. ábra szerint az égéstéren kívüli égést, amely a to időpontban következik be, a 158 lambdaszondának az A/F levegő-tüzelőanyag aránytól függő kimenőjele jelzi a To késleltetési idő után. Az első #1 hengernek megfelelő CF hengerjelző magas szintre kerül a To késleltetési idővel (ms) azután, hogy a CD hengerazonosító jel előszörjelezte az első #1 hengert. A külső égés meghatározásához Tap számítási idő szükséges, amelynek folyamán a 160 vezérlőegység kiszámítja az A/F levegő-tüzelőanyag arány Δ A/F változását. Az első #1 hengerhez tartozó külső égések számát az M égésszámtárolóban összesítjük. A fenti állapotban tehát az A/F levegőtüzelőanyag arány szegény.
A TR dúsulási idő szükséges ahhoz, hogy a levegőtüzelőanyag keverék feldúsuljon; ez az idő, amely megfelel egy előre meghatározott, folyamatos külsőégésmegkülönböztetési időnek, a külső égés megállapításakor kezdődik. Az L motorterhelést a befecskendezett F tüzelőanyag-mennyiség, a szívócsőben fennálló P nyomás és a beszívott A levegőmennyiség jellemzi.
A külső égés meghatározását a 6. ábra szerinti folyamatábra alapján ismertetjük.
A 6. ábrán, miután a 160 vezérlőegység programja a belső égésű 2 motor indításakor a 201 START blokkal megindult, az A/F levegő-tüzelőanyag arány Δ A/F változását a Táp számítási idő folyamán a 202 blokkban számítjuk ki.
A 203 blokkban megállapítjuk, hogy az A/F levegőtüzelőanyag arány Δ A/F változásának iránya a keverék szegényedését jelenti-e.
A fentieknek megfelelő feltételes elágazás a 204 blokkban történik. Ha a döntés NEM, a program visszatér a Δ A/F változást számító 202 blokkhoz. Ha a 204 blokknál a döntés IGEN, a 205 blokkban összehasonlítjuk az A/F levegő-tüzelőanyag arány A A/F változását a DAF határértékkel, és megállapítjuk, hogy Δ A/F > DAF, vagy nem.
Ha a 205 blokkban történő összehasonlítás eredménye NEM, a program visszatér a Δ A/F változást számító 202 blokkhoz. Ha a válasz IGEN, a 206 blokkban megvizsgáljuk, hogy ez a változás megfelel-e az L motorterhelés változásának. Ennek során például a 72 nyomásérzékelőről érkező, és a belső égésű 2 motor terhelési állapotát jellemző jelet hasonlítjuk össze a 158 lambdaszondának az A/F levegő-tüzelőanyag arányt jelző kimenőjelével. Az L motorterhelést más paraméterekkel is jellemezhetjük, így például a befecskendezett F tüzelőanyag-mennyiséggel, a beszívott A levegőmennyiséggel, a szívócsőben fennálló P nyomással (1. ábra) stb. Abban az esetben, amikor az A/F levegő-tüzelőanyag arány Δ A/F változása nagyjából ugyanolyan gyors, mint a motor terhelését jellemző kiválasztott paraméteré, a döntés IGEN, és a program visszatér a 202 blokkhoz. Ha a döntés NEM, külső égés áll fenn. Az ezt okozó hengert a CF hengeqelző alapján a 207 blokkban azonosítjuk. A CF hengeijelzőt a CD hengerazonosító jel állítja az 1. ábra szerint a To késleltetési idő figyelembevételével.
A 208 blokkban az M égésszámtároló tartalmához „l”-et adunk hozzá, mégpedig a 207 blokkban azonosított hengerhez tartozó tárolóhoz.
A 209 blokkban határozzuk meg azt a TR dúsulási időt (1. ábra), amely ahhoz szükséges, hogy az A/F levegő-tüzelőanyag arány a külső égés meghatározása után feldúsuljon.
A 210 blokkban a TR dúsulási időt elosztjuk a 158 lambdaszonda To késleltetési idejével (a maradékot nem vesszük figyelembe), majd a 211 blokkban megállapítjuk, hogy a TR/T0 hányados egyenlő vagy nagyobb-e, mint kettő, azaz TR/T0 > 2, vagy nem.
Ha a 211 blokkban IGEN a válasz, az azt jelenti, hogy folyamatos az égéstéren kívüli égés, és a 212 blokkban eggyel növeljük a megfelelő M égésszámtároló tartalmát. A 212 blokkban, ha 2 < TR/T0 < 3, egy egyest adunk hozzá a gyújtási sorrendben következő hengerhez, azaz az 1. ábra szerint a harmadik #3 hengerhez tartozó M égésszámtároló tartalmához. Ha 3 < TR/T0 < 4, egy egyest adunk hozzá az 1. ábra szerint következő negyedik #4 hengerhez tartozó M égésszámtároló tartalmához.
A 212 blokkban végrehajtott hozzáadás után, vagy ha a 211 blokkban végzett összehasonlítás eredménye NEM, a 213 blokk következik, és ha a külső égés aránya egy adott számú gyújtáson belül nagyobb egy meghatározott értéknél, a vezető előtt kigyullad egy jelzőlámpa, vagy valamilyen más jelzőeszköz lép működésbe, és megszűnik a tüzelőanyag-szállítás.
A CF hengeijelző használatát a 7. ábra alapján ismertetjük.
Először egy CD hengerazonosító jel (1. ábra) kerül a 301 blokkba. Miután a 302 blokkban eltelik a 158 lambdaszonda To késleltetési ideje, a CF henger5
HU 215 326 Β jelző a To késleltetési idővel késleltetett CD hengerazonosítójel (1. ábra) megfelelőjeként kerül beírásra a 160 vezérlőegységbe.
Az M égésszám-tároló használatát a 8. ábra alapján ismertetjük.
Azután, hogy a belső égésű 2 motort a 401 blokkal elindítottuk, a 402 blokkban töröljük az összes funkciót. Mindannyiszor, amikor valamelyik hengerrel kapcsolatban külső égést állapítunk meg, egy egyest adunk hozzá az ehhez a hengerhez tartozó M égésszám-tároló tartalmához (403 blokk).
A 405 blokkban megvizsgáljuk, hogy a gyújtások száma egyenlő-e a 404 blokkban előre megadott számmal. A 405 blokkban megállapítjuk, hogy a gyújtások száma elérte-e az előre meghatározott számot, vagy nem. Ha a válasz NEM, a program visszatér a 403 blokkhoz. Ha a válasz IGEN, a 406 blokkban kiszámítjuk az égéstéren kívüli égések arányát az összes hengerben történő gyújtások számához képest. A 407 blokkban megállapítjuk, hogy ez az arányszám egyenlő vagy nagyobb, mint egy előre meghatározott határérték.
Ha a 407 blokkban a döntés NEM, a program visszatér a 402 blokkhoz. Ha a 407 blokkban a döntés IGEN, az M égésszámtároló tartalma beíródik egy nem felejtő tárba, a tüzelőanyag-szállítás megszakad, és egy jelzőlámpa vagy más eszköz figyelmezteti a vezetőt a nemkívánatos esemény bekövetkezésére (408 blokk).
Az említett nem felejtő tár tartalmát a következő szervizeléskor kiolvassuk, és a hiba meghatározására használjuk fel.
Az égéstéren kívüli égés bekövetkezése után nem kell feltétlenül megszakítani a tüzelőanyag-szállítást, hanem a befecskendezést a normál üzemeléskor végzett vezérléshez hasonlóan egy bizonyos állandó értékre is be lehet állítani abban az esetben, amikor például az égési arányszám nagyobb a határértéknél.
Következésképpen a 158 lambdaszonda kimenőjelét, ha a A A/F változás egyenlő vagy nagyobb, mint a DAF határérték, a 160 vezérlőegység összehasonlítja a szívóoldali 72 nyomásérzékelő kimenőjelével. Ha a Δ A/F változás megközelítőleg nem ugyanolyan gyors, mint a 72 nyomásérzékelő kimenőjelének változása, a belsőégésű 2 motornál égéstéren kívüli égés történik. Ezen a módon ez a jelenség korán észlelhető. Ennek következtében a tüzelőanyag-ellátó rendszer vezérlésével az égéstéren kívüli égés megelőzhető, és ezáltal nem kerülhet ki nagy mennyiségű elégetlen keverék a levegőbe, nem károsodik a katalizátor, illetve nő az élettartama, és megmarad jó tisztítási hatásfoka.
A találmány szerinti eljárás a belső égésű 2 motor teljes fordulatszám-tartományában alkalmas az égéstéren kívüli égés detektálására.
Mivel a detektálást meglevő érzékelőkkel végezzük, nincs szükség speciális új érzékelők beépítésére; az eljárás végrehajtására alkalmas készülék könnyen és gazdaságosan gyártható.
A fentieknek megfelelően tehát a találmány szerinti eljárás végrehajtásához a következő szerkezeti egységek szükségesek: a belső égésű 2 motor fordulatszámérzékelője; a levegő-tüzelőanyag arányt a kipufogógázban érzékelő 158 lambdaszonda; a belső égésű 2 motor terhelési állapotát detektáló motorterhelés-érzékelő; a 158 lambdaszonda kimenőjelét és a motorterhelés-érzékelő kimenőjelét szegény keverék esetén összehasonlító 160 vezérlőegység az égéstéren kívüli égés megállapításához, és a 158 lambdaszonda reakcióidejének a fordulatszám-érzékelő és a motorterhelés-érzékelő kimenőjeleinek megfelelő korrekciójához. A korai detektálásnak köszönhetően azonnali ellenintézkedések tehetők, azaz megakadályozható az égéstéren kívüli égés, továbbá az, hogy elégetlen keverék kerüljön a levegőbe, és így csökkenthető a környezetszennyezés. A találmány alkalmazása megakadályozza továbbá a katalizátor károsodását, így az hosszú ideig jó hatásfokkal működik.
Bár a találmány szerinti eljárást egy előnyös kiviteli alak kapcsán ismertettük, az oltalmi körön belül természetesen számos más változat is lehetséges.

Claims (7)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Eljárás égéstéren kívüli égés detektálására belső égésű motorban, amelynek során fordulatszám-érzékelővel mérjük a belső égésű motor fordulatszámát; lambdaszonda segítségével a kipufogógázban levő levegő-tüzelőanyag arányt; valamint érzékeljük a motorterhelést, azzal jellemezve, hogy ezek után kiszámítjuk a levegő-tüzelőanyag arány (A/F) változását (ΔΑ/F) egy számítási idő (T,^) folyamán;
    megállapítjuk a változás (ΔΑ/F) irányát;
    ha a változás (ΔΑ/F) iránya a keverék szegényedését jelenti, összehasonlítjuk a változást (ΔΑ/F) egy előre meghatározott határértékkel (DAF);
    ha a változás (ΔΑ/F) egyenlő vagy nagyobb, mint a határérték (DAF), a változást (ΔΑ/F) összehasonlítjuk a motorterhelés (L) változásával;
    ha a levegő-tüzelőanyag arány (A/F) változása (ΔΑ/F) eltér a motorterhelés (L) változásának megfelelő értéktől, a motor (2) égésterén (36) kívüli égést detektálunk.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a továbbiakban a motor (2) egyes hengereinek (#1...#4) gyújtási időpontjaihoz hozzárendelt hengerazonosító jelet (CD) állítunk elő;
    ha égéstéren kívüli égést detektálunk, a hengerazonosító jel (CD), valamint a hengerben lezajló tökéletlen égés és az égéstéren kívüli égés detektálása közötti késleltetési idő (To) ismeretében meghatározzuk, hogy melyik henger okozza az égéstéren kívüli égést; és mindegyik hengerhez egy égésszámtárolóban (M) tároljuk az előforduló égéstéren kívüli égések számát.
  3. 3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az égéstéren kívüli égést okozó hengert egy másik hengerhez tartozó gyújtási periódus folyamán azonosítjuk.
  4. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy adott számú gyújtás folyamán kiszámítjuk az égéstéren kívüli égések számát; és
    HU 215 326 Β hibajelzést adunk, ha az égéstéren kívüli égések számának aránya a gyújtások számához képest nagyobb egy előre meghatározott értéknél.
  5. 5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a motorterhelést (L) úgy érzékeljük, hogy egy nyomásérzékelővel (72) mérjük a nyomást (P) a belső égésű motor (2) szívócsonkjában (28).
  6. 6. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a lambdaszonda (158) kimenőjelében azonosítunk egy első időpontot az égéstéren kívüli égés kezdeti meghatározása után, amikor az említett levegő-tüzelőanyag keverék dúsabb lesz; és megméqük az égéstéren kívüli égés kezdeti meghatározása és az említett első időpont közötti dúsulási időt
    5 (Tr).
  7. 7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a dúsulási időt (Tr) elosztjuk a lambdaszonda (158) válaszának késleltetési idejével (To);
    a kapott hányadost (TR/T0) eléri az előre meghatáro10 zott értéket, folyamatos égést állapítunk meg.
    HU 215 326 Β
    Int. Cl.6: F 02 D 41/30
HU913058A 1990-09-29 1991-09-25 Eljárás égéstéren kívüli égés detektálására belső égésű motoroknál HU215326B (hu)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2262607A JP2905820B2 (ja) 1990-09-29 1990-09-29 内燃機関の失火検出装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU913058D0 HU913058D0 (en) 1992-01-28
HUT58861A HUT58861A (en) 1992-03-30
HU215326B true HU215326B (hu) 1998-11-30

Family

ID=17378141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU913058A HU215326B (hu) 1990-09-29 1991-09-25 Eljárás égéstéren kívüli égés detektálására belső égésű motoroknál

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5163316A (hu)
JP (1) JP2905820B2 (hu)
CA (1) CA2051876C (hu)
DE (1) DE4132335C2 (hu)
HU (1) HU215326B (hu)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0616122A1 (de) * 1993-03-19 1994-09-21 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Auswertung von Messwerten eines Sensors im Abgastrakt einer Brennkraftmaschine
US6112731A (en) * 1998-12-21 2000-09-05 Ford Global Technologies, Inc. Engine diagnostic method
US6978597B2 (en) * 2002-03-20 2005-12-27 Ebara Corporation Flame detecting apparatus for gas turbine
DE102004036039A1 (de) * 2003-11-14 2005-06-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Erkennen von Verbrennungsaussetzern einer Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
JP2005147140A (ja) * 2003-11-14 2005-06-09 Robert Bosch Gmbh 内燃機関のミスファイアの検知方法及び運転装置
US7902999B2 (en) * 2008-04-18 2011-03-08 Honeywell International Inc. Gas turbine engine rotor lock prevention system and method
US8151573B2 (en) * 2008-11-06 2012-04-10 Honeywell International Inc. Turbomachine flameout confirmation
CN102445518A (zh) * 2010-10-09 2012-05-09 胡建华 内燃机尾气在线测量诊断方法及设备
US9291077B2 (en) * 2012-04-27 2016-03-22 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Operation control system for a solenoid valve of a combustion engine and method
KR20180016095A (ko) * 2016-08-05 2018-02-14 현대자동차주식회사 엔진의 역화 방지 장치 및 이를 이용한 역화 방지 방법
CN112627977A (zh) * 2019-10-09 2021-04-09 罗伯特·博世有限公司 预防发动机熄火的控制模块和方法以及机器可读存储介质
CN111140355B (zh) * 2019-12-23 2021-06-18 潍柴动力股份有限公司 一种回火监控的方法及***
CN113818514B (zh) * 2021-09-16 2022-09-09 中联重科土方机械有限公司 用于挖掘机熄火的判断方法、控制器、装置及挖掘机

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1386229A (en) * 1972-06-17 1975-03-05 Nissan Motor Internal combustion engine including a misfiring detector
US4031747A (en) * 1976-08-16 1977-06-28 Beckman Instruments, Inc. Misfire monitor for engine analysis having automatic rescaling
WO1990002874A1 (en) * 1988-09-10 1990-03-22 Robert Bosch Gmbh Engine misfire detection and engine exhaust systems
DE4003752A1 (de) * 1990-02-08 1991-08-14 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum zuordnen von verbrennungsfehlern zu einem zylinder einer brennkraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
CA2051876A1 (en) 1992-03-30
JP2905820B2 (ja) 1999-06-14
DE4132335C2 (de) 1994-09-15
CA2051876C (en) 1999-02-02
HUT58861A (en) 1992-03-30
US5163316A (en) 1992-11-17
HU913058D0 (en) 1992-01-28
JPH04140455A (ja) 1992-05-14
DE4132335A1 (de) 1992-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5881552A (en) Control system for internal combustion engines and control system for vehicles
KR920006114B1 (ko) 연료 제어장치
KR950014527B1 (ko) 내연기관의 전자제어장치
US6463732B2 (en) Method and arrangement for checking catalytic converter heating measures in an internal combustion engine
EP1288484A2 (en) Diagnostic apparatus for gas mixture supply apparatus and diagnostic method thereof
HU215326B (hu) Eljárás égéstéren kívüli égés detektálására belső égésű motoroknál
US7204141B2 (en) Fuel level control system for internal combustion engine
US6848418B1 (en) External exhaust gas recirculation on board diagnostic using EGR effect on a combination of engine operating parameters
US5129228A (en) Electronic engine control system
US5735121A (en) Air pump abnormality-detecting system for internal combustion engines
US5567873A (en) Misfire-determining controller for internal combustion engine
KR0140367B1 (ko) 혼합연료사용기관 및 그 운전제어방법
US5526798A (en) Air-fuel ratio control system for internal combustion engines
US5575267A (en) Fault diagnosis apparatus for a fuel evaporative emission suppressing system
EP1173666B1 (en) Method and system for starting combustion engines
WO2007091458A1 (ja) 内燃機関の燃焼状態判定方法
JP2007138802A (ja) 内燃機関の燃焼状態検出装置
JP2797802B2 (ja) 二次空気供給装置の異常検出装置
JPH1047130A (ja) 内燃機関の異常検出装置
US6705288B2 (en) Starting control apparatus for internal combustion engine
GB2240407A (en) Control to protect catalytic converter during engine malfunction
JP5240059B2 (ja) 排気還流装置の異常検出装置
JP2023095395A (ja) エンジン制御装置
CN101029605A (zh) 用于运行一种具有多个气缸的内燃机的方法和装置
JP2007303471A (ja) 内燃機関の作動のための方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee