SE517008C2 - Arrangemang och förfarande för att uppskatta tidpunkten för start av en förbränningsprocess hos en förbränningsmotor - Google Patents
Arrangemang och förfarande för att uppskatta tidpunkten för start av en förbränningsprocess hos en förbränningsmotorInfo
- Publication number
- SE517008C2 SE517008C2 SE0003396A SE0003396A SE517008C2 SE 517008 C2 SE517008 C2 SE 517008C2 SE 0003396 A SE0003396 A SE 0003396A SE 0003396 A SE0003396 A SE 0003396A SE 517008 C2 SE517008 C2 SE 517008C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- combustion
- time
- combustion process
- internal combustion
- signal
- Prior art date
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
- F02D35/028—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the combustion timing or phasing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/12—Engines characterised by fuel-air mixture compression with compression ignition
-
- 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
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
- F02D41/401—Controlling injection timing
-
- 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
- G01M15/12—Testing internal-combustion engines by monitoring vibrations
-
- 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
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
- F02D2041/1413—Controller structures or design
- F02D2041/1432—Controller structures or design the system including a filter, e.g. a low pass or high pass filter
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/025—Engine noise, e.g. determined by using an acoustic sensor
-
- 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)
Description
517 008 punkten för insprutningen vilket gör att man måste förlita sig på dyr elektronisk insprutningsutrustning för att åstadkomma in- sprutning vid en väsentligen korrekt tidpunkt. Själva förbrän- ningsprocessen startar dock med en viss fördröjning i förhållan- de till tidpunkten för insprutningen. Storleken hos denna fördröj- ning beror bl.a. på bränslets kvalitet, temperaturen hos luft och bränsle, luftfuktighet och halten av återledda avgaser. Även om man således mäter tidpunkten för bränsleinsprutningen i för- bränningsutrymmet kan tidpunkten för starten av förbrännings- processen inte exakt bestämmas. l den svenska patentansökningen 9804014-0 utnyttjas ljudav- kännande sensorer för att avkänna en parameter som är relate- rad till det förbränningsljud som uppkommer vid förbrännings- processerna under drift av en förbränningsmotor. Härigenom kan det för motorn karakteristiska förbränningsljudet identifieras och den tidpunkt när förbränningsprocessen sker bestämmas. I denna patentansökan definieras dock inte en exakt tidpunkt för starten av förbränningsprocessen.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett ar- rangemang och ett förfarande som på ett okomplicerat sätt till- handahåller en väsentligen exakt uppskattning av den tidpunkt vid vilken en förbränningsprocess startar i ett förbränningsut- rymme hos en förbränningsmotor. Ett annat syfte är att med kännedom om denna tidpunkt styra förbränningsprocesserna hos förbränningsmotorn.
Det först angivna syftet uppnås med den inledningsvis nämnda arrangemanget och förfarandet som kännetecknas av vad som anges i patentkravens 1 och 12 kännetecknande delar. När en förbränningsprocess sker i ett förbränningsutrymme hos en för- bränningsmotor åstadkoms ett förbränningsljud. Sensorn avkän- ner en parameter som är relaterad till förbränningsljudets värde. u n | n ø u | ø no 517 008 Sensorns avgivna signaler innefattar dock störningar som beror på ljud eller vibrationer som härrör från andra källor. Av den anledningen är det lämpligt att ett mätvärde först bör uppnå en bestämt nivå i form av ett referensvärde så att man med säker- het kan konstaterar att en förbränningsprocess verkligen har startat. Därmed minimeras risken för felaktiga uppskattningar av starten för en förbränningsprocess. Eftersom de mottagna mät- värdena erhåller stigande värden i samband med start av en förbränningsprocess, uppskattas tidpunkten för start av förbrän- ningsprocessen som det första mätvärdet som uppnår referens- värdet efter att åtminstone ett föregående mätvärde understigit referensvärdet.
Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är referens- värdet inrättat att utgöra 20-40% av ett maximalt mätvärde hos en förbränningsprocess. För att erhålla en motsvarande tidpunkt för start av en förbränningsprocess i olika förbränningsutrymmen är det lämpligt att relatera referensvärdet till ett maximalt mät- värde för det respektive förbränningsutrymmet. Med fördel utgör därför det största mottagna mätvärdet under den aktuella för- bränningsprocessen det maximalt mätvärdet. Tidpunkten för start av den aktuella förbränningsprocessen kan därför först uppskattas när förbränningsprocessen är avslutad. Alternativt kan referensvärdet vara ett maximalt mätvärde från en föregå- ende förbränningsprocess eller ett medelvärde av ett flertal fö- regående förbränningsprocessers maximala mätvärden för det ifrågavarande förbränningsutrymmet.
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen inne- fattar nämnda parameter de vibrationer som uppstår i ett motor- block hos förbränningsmotorn. Det ljud som alstras under för- bränningsprocessen skapar vibrationer i förbränningsmotorns motorblock. Dessa vibrationer kan mätas med en eller flera ac- celerometrar som appliceras på lämpliga ställen direkt på mo- torblocket eller på detaljer som är i mekanisk kontakt med mo- torblocket. Accelerometrarnas placering är mycket viktig för att o | | ø ~ I a II 517 008 erhålla relevanta mätvärden. De bör ha en placering så att vib- rationer som härrör från förbränningsprocesserna avkänns så tydligt som möjligt samtidigt som vibrationer från störningskällor i möjligaste mån undviks.
Enligt en annan föredragen utföringsform är nämnda sensor in- rättad att avge en analog signal och att nämnda signalbehand- lande medel innefattar ett analogt lågpassfilter. De flesta senso- rer såsom accelerometrar avger en utgående analog signal.
Làgpassfiltret används för att filtrera bort högfrekventa signal- värden som annars kan ge upphov till problem när signalen om- vandlas till digital form. Med fördel innefattar nämnda signalbe- handlande medel därför en analog-digitalomvandlare som om- vandlar den analoga signalen till digitala signalvärden. De digi- tala värdena bör representera relativt korta tidsintervall då en alltför grov intervallindelning begränsar noggrannheten hos upp- skattningen av tidpunkten för förbränningsprocessens start. Med fördel innefattar nämnda signalbehandlande medel även ett di- gitalt bandpassfilter. De ljud och vibrationer som alstras under en förbränningsprocess uppstår väsentligen inom ett bestämt frekvensområde. Det är därför lämpligt att filtrera bort frekven- ser som ligger utanför detta frekvensområde. Man erhåller där- med digitala signalvärden med ett reducerat innehåll av stör- ningar. Nämnda signalbehandlande medel kan även innefatta en enhet som är inrättad att justera de erhållna digitala signalvär- den sà att de uppvisar en kurvform. Därmed erhålls mätvärden som följer en kurva. Mätvärdena uppvisar således inga momen- tana fluktuationer, vilket annars kan försvåra uppskattningen av starten av förbränningsprocessen. De signalbehandlande med- len kan helt eller delvis utgöra separata enheter. Alternativt kan de innefattas i styrenhetens mjukvara.
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen är den tillämpbar på förbränningsmotorer med en vevaxel som är in- rättad att drivas medelst nämnda förbränningsprocesser och varvid styrenheten är inrättad mottaga information från en andra n o v a | o I » oo 517 008 sensor avseende vevaxels position. Styrenheten är inrättad att kontrollera om vevaxeln befinner sig i en härför optimal position vid den uppskattade tidpunkten för start av förbränningsproces- sen och vid behov korrigera den tidpunkt då insprutningsorganet tillför bränslet eller bränsleblandningen. Om den uppskattade tidpunkten för starten av förbränningsprocessen uppvisar en tidsavvikelse från tidpunkten när vevaxeln befinner sig i en här- för optimal position, kan tidpunkten för tillförseln av bränslet el- ler bränsleblandningen vid den kommande förbränningsproces- sen flyttas fram en tidsperiod motsvarande nämnda avvikelse.
Härigenom är det möjligt att åstadkomma en korrigering av tid- punkten för tillförseln av bränslet eller bränsleblandningen mel- lan två på varandra följande förbränningsprocesser i ett förbrän- ningsutrymme. Alternativt kan man vänta med att korrigera tid- punkten för tillförseln av bränslet eller bränsleblandningen tills ett flertal på varandra följande förbränningsprocesser uppvisar en förbränningsstart med en tidsavvikelse från tidpunkten när vevaxeln befinner sig i en optimal position. Tidpunkten för tillför- seln av bränsle eller bränsleblandningen kan här justeras med ett medelvärde av dessa tidsavvikelser.
Enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning är insprutningsorganet inrättat att spruta in bränslet eller bränsle- blandningen i förbränningsutrymmet och att förbränningsmotorn arbetar med kompressionständning. insprutningsorganet är här med fördel en s.k. enhetsinsprutare och förbränningsmotorn en dieselmotor.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA l det följande beskrivs såsom ett exempel en föredragen utfö- ringsform av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig 1 visar schematiskt ett arrangemang enligt föreliggande uppfinning, 517 008 Fig 2 visar, ett exempel, på en signal erhållen från en ac- celerometer som är anordnad på en förbränningsmo- tor med sex cylindrar, Fig 3 visar, ett exempel, på mätvärden erhållna efter sig- nalbehandling och .
Fig 4 visar ett flödesschema över ett förfarande enligt före- liggande uppfinning.
DETALJERAD BESKRIVNING AV EN FÖREDRAGEN UTFÖ- RlNGSFORM AV UPPFINNINGEN Fig 1 visar schematiskt ett arrangemang för att uppskatta den tidpunkt t1 vid vilken en förbränningsprocess hos en förbrän- ningsmotor 1 startar och för att styra förbränningsprocessen medelst kännedom om denna tidpunkt t1. Förbränningsmotorn 1 är här exemplifierad som en dieselmotor med sex cylindrar av vilka tre markerats i figuren med streckade linjer. Var och en av cylindrarna 2 innefattar på konventionellt sätt ett förbränningsut- rymme 3 som nedåt begränsas av en i cylindern 2 anordnad rör- lig kolv 4. Ett insprutningsorgan 5 är inrättat att intermittent spruta in bränsle eller en bränsleblandning i form av bränsle och luft i var och en av förbränningsutrymmena 3 så att momentana förbrånningsprocesser erhålls. Kolvarnas 4 härigenom uppkom- mande rörelser är inrättade att driva en vevaxel 6 hos förbrän- ningsmotorn 1. Förbränningsmotorn 1 kan, exempelvis, utgöras av en direktinsprutande dieselmotor som således arbetar med kompressionständning av bränsle. Motorn kan utnyttjas som drivmotor i tyngre fordon såsom en lastbil eller buss.
Arrangemanget innefattar åtminstone en sensor i form av en ac- celerometer 7 som är placerad på ett lämpligt ställe på ett mo- torblock hos förbränningsmotorn 1. Accelerometern 7 kan an- ordnas direkt mot motorblocket eller på en detalj, såsom exem- pelvis en lämplig bult, som är i direkt kontakt med motorblocket.
Accelerometern 7 är inrättad att avkänna de vibrationer som 517 008 uppstår i motorblocket vilka alstras av det ljud som uppstår un- der förbränningsprocesserna i förbränningsutrymmena 3. Acce- lerometern 7 är inrättad att avge en analog signal som står i re- lation till vibrationernas värde. I motorblocket fortpiantas även vibrationer av annat ursprung. Sådana vibrationer leder till att den utgående signalen innehåller störningar. Denna signal är därför vanligtvis inte möjlig att använda obehandlad för att med en god noggrannhet uppskatta när en förbränningsprocess startar i ett förbränningsutrymme 3. I Fig 2 visas ett exempel på en signal som erhålls från en accelerometer 7 som är applicerad på den sexcylindriga förbränningsmotorn 1. l figuren har de er- hållna signalområdena för respektive cylinder markerats. Ord- ningsföljd beror på cylindrarnas tändfölj. Man kan observera att signalens styrka ökar markant när en förbränningsprocess äger rum i en cylinder. Signalens styrka varierar dock markant mellan de olika cylindrarna. Accelerometern 7 är här placerad mellan cylinder 5 och 6, varför de starkaste signalerna erhålls från des- sa cylindrar.
För att man med god noggrannhet kunna uppskatta starten av förbränningsprocesserna måste den från accelerometern 7 er- hållna signalen behandlas med signalbehandlande medel.
Nämnda signalbehandlande medel innefattar inledningsvis ett analogt lågpass filter 8. Lågpassfiltret 8 filtrerar bort de frekven- ser hos den analoga signalen som ligger över en för lågpassfilt- ret 8 specifik gränsfrekvens. Den lågpassfiltrerade signalen leds sedan till en analog-digitalomvandlare 9 som är inrättad att om- vandla den analoga signalen till digitala signalvärden. Härvid indelas den analoga signalen i ett lämpligt antal digitala signal- värden per tidsenhet. De digitala signalvärdena leds därefter genom ett digitalt bandpassfilter 10. Det digitala bandpassfiltret släpper endast igenom de frekvenser hos de digitala signal- värdena som befinner sig inom ett visst frekvensområde. Vibra- tionerna som uppstår i motorblocket under förbränningsproces- serna uppstår huvudsakligen inom detta frekvensområde. Ex- empelvis så kan bandpassfiltret släppa igenom signaler inom 517 ÛÛ8 o ; ø ø s u an frekvensområdet 20-30 kHz och således filtrera bort frekvenser under 20 kHz och över 30 kHz. De bortfiltrerade frekvenserna härrör väsentligen från oönskade vibrationskällor. Slutligen be- handlas signalvärdena i en enhet 11 som är inrättad att justera de erhållna digitala signalvärden så att de uppvisar en samman- hängande kurvform. Exempelvis så kan signalernas toppvärden bindas samman så att en sammanhängande kurva 12 erhålls, vilket visas i Fig 3. De digitala signalvärden som inte överens- stämmer med kurvan justeras så att mätvärden a erhålls som följer kurvan 12. Sådana mätvärden a är användbara för att med stor noggrannhet uppskatta den verkliga tidpunkten t1 för starten av en förbränningsprocess. De signalbehandlande medlen 8-11 kan helt eller delvis utgöra separata enheter men de kan också innefattas i en styrenhets 13 mjukvara.
En sådan styrenhet 13 är inrättad att jämföra de erhållna mät- värdena a med ett referensvärde am. Referensvärdet aæf är in- rättat att utgöra 20-40% av ett maximalt mätvärde am, hos den aktuella förbränningsprocessen. Tidpunkten vid vilken en för- bränningsprocess startar uppskattas till tidpunkten t1 för ett för- sta mätvärde a1 som uppnår referensvärdet aref under en följd av stigande mätvärden. Härvid bör åtminstone ett mätvärde a som föregår mätvärdet a1 understiga referensvärdet am Storleken på de erhållna mätvärdena a från de olika förbränningsprocesserna i förbränningsutrymmena 3 kan variera beroende, exempelvis, på accelerometerns 7 avstånd till de olika förbränningsutrymme- na. En annan orsak kan vara att olika accelerometrar 7 ger olika starka signalvärden. Genom att relatera ett sådant referensvär- de aæf till en procentuell del av ett maximalt mätvärde am, för den aktuella förbränningsprocessen kan en jämförbar tidpunkt för start av förbränningsprocesser i olika förbränningsutrymmen erhållas. Det maximala mätvärdet amax är det största mätvärdet som mottas under en aktuell förbränningsprocess. Användandet av ett referensvärde aæf har även den fördelen att risken för en felaktig indikering av starten av en förbränningsprocess orsakad av vibrationer från en störningskälla väsentligen elimineras. Ef- 517 008 ter förbränningsprocessens slut när erhållna mätvärden a åter sjunker under referensvärdet aref noterar styrenheten 13 att för- bränningsprocessen är avslutad. Styrenheten 13 registrerar det maximala mätvärdet amax under den aktuella förbränningspro- cessen. Med kännedom om det maximala mätvärdet amax beräk- nar styrenheten 13 referensvärdet am som utgör, exempelvis, % av det maximala mätvärdet amax. Därefter bestämmer styr- enheten 13 tidpunkten t1 när ett första mätvärde a1 under för- bränningsprocessen uppnådde referensvärdet aæf. Tidpunkten t1 uppskattas som den tidpunkt vid vilken den aktuella förbrän- ningsprocessen startade.
En andra sensor 14 är applicerad på förbränningsmotorn 1 på ett lämpligt ställe. Den andra sensorn 14 är inrättad att avkänna vevaxelns 6 position hos förbränningsmotorn 1. Sensorn 14 av- ger därvid till styrenheten 13 en signal som är relaterad till vev- axelns 6 position. Styrenheten 13 kontrollerar i vilken position vevaxeln 6 befann vid den uppskattade tidpunkten t1. lnsprut- ningstidpunkten to för bränslet eller bränsleblandningen i för- bränningsutrymmet 3 inträffar med en tidsskillnad i förhållande till tidpunkten t1 för starten av förbränningsprocessen. Tidsskill- naden mellan insprutningstidpunkten to och den uppskattade tid- punkten t1 kan variera vid olika tillfällen för en och samma för- bränningsmotor. Tidsskillnaden kan bero på bränslets kvalitet, temperatur hos luft och bränsle, luftfuktighet och halten av återledda gaser. Styrenheten 13 kan här jämföra den uppskatta- de tidpunkten to för förbränningsprocessen med tidpunkten när vevaxeln 6 befann sig i den för förbränningsprocessen optimala positionen. Om en tidsavvikelse här föreligger korrigerar styren- heten 13 insprutningsorganets 5 insprutningstidpunkt to för bränslet i den efterföljande förbränningsprocessen i nämnda förbränningsutrymme 3 med ett värde motsvarande denna tids- avvikelse. Alternativt kan en sådan korrigering av tidpunkten to för insprutning av bränslet eller bränsleblandningen baseras på ett medelvärde av ett flertal sådana tidsavvikelser hos föregå- ende förbränningsprocesser. Styrenheten 13 är även förbunden n | | n o n | nu 517 008 med en indikeringsenhet 15. lndikeringsenheten 15 är inrättad att indikera för, exempelvis, en förare av ett fordon om tänkbara fel på förbränningsmotorn 1 i samband med en felaktig förbrän- ningsstart. lndikeringsorganet 15 kan även indikera när det inte längre är möjligt att kompensera för en felaktig förbränningsstart och informera om när förbränningsmotorn 1 bör genomgå en service. l Fig 4 visas ett flödesschema för ett förfarande för att uppskatta tidpunkten t1 för starten av en förbränningsprocess för en cylin- der 2 hos förbränningsmotorn 1. Ett motsvarande förfarande sker samtidigt i de övriga cylindrarna 2. Förfarandet innefattar inledningsvis att, vid ett inledande steg 16, applicera åtminstone en accelerometer 7 i kontakt med motorblocket hos förbrän- ningsmotorn 1. Accelerometerns 7 placering är viktig för att er- hålla mätvärden som medger en noggrann uppskattning av tid- punkten t1 när en förbränningsprocess startar. Accelerometrarna 7 bör således inte placeras i ett område på motorblocket som utsätts för störande vibrationer från närliggande rörliga meka- niska delar. Accelerometrarna 7 avger en analog signal som är relaterad till vibrationernas värde i applikationsområdet på mo- torblocket.
Vid steget 17 mottas den analoga signalen och genomgår en behandlingsprocess som ger utgående digitala mätvärden. Be- handlingsprocessen innefattar inledningsvis en lågpassfiltrering av den analoga signalen. Höga frekvenser över ett gränsvärde filtreras bort. Därefter omvandla den analoga signalen till digi- tala signalvärden. Den analoga signalen indelas med lämpliga tidsintervall i digitala signalvärden. De uppkomna digitala sig- nalvärdena bandpassfiltreras sedan inom ett frekvensomràde. som innefattar de vanligast förekommande vibrationsfrekvenser- na som hårrör från förbränningsprocesser hos den aktuella ty- pen av förbränningsmotor 1. Högre och lägre frekvenser, som huvudsakligen innehåller störningar, filtreras således bort. Slut- ligen justeras de erhållna digitala signalvärden till digitala mät- n u - - | ~ o u o» 517 008 | . ; ø u . o. 11 värden som följer en kurvform. Därmed undviks tillfälliga fluktu- ationer av mätvärdena.
Vid steget 18, mottas och registreras de mätvärden a som er- hålles under en förbränningsprocess. Det maximala mätvärdet amax som är det största mätvärdet som mottagits under en den aktuella förbränningsprocess noteras. Ett referensvärde aæf be- räknas som 30 % av amax. Tidpunkten t1 för ett första mätvärde a, som uppnår referensvärdet amf efter att åtminstone ett före- gående mätvärde a understigit referensvärdet aref uppskattas som tidpunkten för starten av förbränningsprocessen.
Vid steget 19, mottas information om vevaxels 9 position hos förbränningsmotorn 1. Sedan kontrolleras om vevaxeln 9 befann sig i en optimal position vid den uppskattade tidpunkten t1 för start av förbränningsprocessen. Om en avvikelse här föreligger korrigeras insprutningsorganets 5 insprutningstidpunkt to för den följande förbränningsprocessen i förbränningsutrymmet 3.
Därefter upprepas processen, vid steget 17, med mottagning av en ny analog signal avseende den följande förbränningsproces- sen.
Uppfinningen är på intet sätt begränsad till den beskrivna utfö- ringsformen utan kan varieras fritt inom patentkravens ramar.
Arrangemanget och förfarandet är tillämpbart på förbrännings- motorer oavsett antalet cylindrar. Arrangemanget och förfaran- det är tillämpbart på väsentligen alla typer av motorer där en förbränningsprocess äger rum och där ett detekterbart förbrän- ningsljud erhålls under förbränningsprocessen. Sålunda är upp- finningen tillämpbar på exempelvis motorer som arbetar med kompressionständning av en homogen bränsleblandning s.k.
HCCI motorer där problemet med att bestämma tidpunkten för förbränningsprocessens start föreligger på samma sätt som hos en konventionell dieselmotor.
Claims (19)
1. Arrangemang för att uppskatta tidpunkten för starten av en förbränningsprocess hos en förbränningsmotor (1), varvid för- bränningsmotorn (1) innefattar åtminstone ett insprutningsorgan (5) som är inrättat att tillföra ett bränsle eller en bränslebland- ning till förbränningsprocessen och åtminstone ett förbrännings- utrymme (3) i vilket momentana förbränningsprocesser äger rum, varvid arrangemanget innefattar åtminstone en första sen- sor (7) som är inrättad att avkänna åtminstone en parameter som är relaterad till det ljud som alstras under förbrän- ningsprocesserna och avge en signal som är relaterad till para- meterns värde, signalbehandlande medel (8-11) som är in- rättade att omforma nämnda signal till mätvärden (a) och en styrenhet (13) som är inrättad att uppskatta tidpunkten vid vilken en förbränningsprocess startar till tidpunkten (t1) för ett första mätvärde (a1) som uppnår ett referensvärde (am) efter att åt- minstone ett föregående mätvärde (a) understigit referensvärdet (aæf), kännetecknat av att referensvärdet (aæf) är inrättat att ut- göra 20-40% av ett maximalt mätvärde (amax) som erhålls för det specifika förbränningsutrymmet.
2. Arrangemang enligt krav 1, kännetecknat av att det maximala mätvärdet (amax) är det största mätvärdet som mottas under en aktuell förbränningsprocess.
3. Arrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat a_v att nämnda parameter är relaterad till de vibrationer som uppstår i ett motorblock hos förbränningsmotorn (1).
4. Arrangemang enligt krav 3, kännetecknat av att den första sensorn innefattar en accelerometer (7) som är anordnad i me- kanisk kontakt med motorblocket.
5. Arrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat g att den första sensorn (7) är inrättad att avge en analog sig- 10 15 20 25 30 35 u annu 517 008 13 nal och att nämnda signalbehandlande medel innefattar ett analogt lågpassfilter (8).
6. Arrangemang enligt krav 5, kännetecknat av att nämnda sig- nalbehandlande medel innefattar en analog-digitalomvandlare (9) som är inrättad att omvandla den analoga signalen till digi- tala signalvärden.
7. Arrangemang enligt krav 6, kännetecknat av att nämnda sig- nalbehandlande medel innefattar ett digitalt bandpassfilter (10).
8. Arrangemang enligt krav 7, kännetecknat av att nämnda sig- nalbehandlande medel innefattar en enhet (11) som är inrättad att justera de erhållna digitala signalvärden till mätvärden (a) som följer en kurva (12).
9. Arrangemang enligt något av föregående krav, varvid för- bränningsmotorn innefattar en vevaxel (6) som är inrättad att drivas medelst nämnda förbränningsprocesser, och varvid styr- enheten (13) är inrättad mottaga information från en andra sen- sor (14) avseende vevaxels (6) position, kännetecknat av att styrenheten (13) är inrättad att kontrollera om vevaxeln (6) be- finner sig i en härför optimal position vid den uppskattade tid- punkten (t1) för start av förbränningsprocessen och vid behov korrigera insprutningsorganets (5) insprutningstidpunkt (to).
10. Arrangemang enligt något av föregående krav, kännetecknat av att insprutningsorganet (5) är inrättat att spruta in bränslet eller bränsleblandningen i förbränningsutrymmet (3) och att för- bränningsmotorn (1) arbetar med kompressionständning.
11. Förfarande för att uppskatta tidpunkten för starten av en för- bränningsprocess hos en förbränningsmotor (1), varvid förbrän- ningsmotorn (1) innefattar åtminstone ett insprutningsorgan (5) som är inrättat att tillföra ett bränsle eller en bränsleblandning till förbränningsprocessen och ett förbränningsutrymmet (3) i vil- 10 15 20 25 30 35 517 008 14 ket momentana förbränningsprocesser äger rum, att åtminstone en parameter avkänns vilken är relaterad till det ljud som alstras under förbränningsprocesserna och en signal avges som är re- laterad till parameterns värde, att nämnda signal omformas till mätvärden (a) och att tidpunkten vid vilken en aktuell förbrän- ningsprocess startar uppskattas till tidpunkten (t1) för ett första mätvärde (a1) som överstiger ett referensvärde (aæf) efter att åtminstone ett föregående mätvärde (a) understigit referensvär- det (aæf), kännetecknat av att referensvärdet (aæf) fastställs till att vara 20-40% av ett maximalt mätvärde (amax) som erhålls för det specifika förbränningsutrymmet.
12. Förfarande enligt krav 11, kännetecknat av att det maximala mätvärdet (amax) fastställs till att vara det största mätvärdet som mottas under en aktuell förbrånningsprocess.
13. Förfarande enligt något av de föregående kraven 11 och 12, kännetecknat av att nämnda parameter relateras till de vibratio- ner som uppstår i ett motorblock hos förbränningsmotorn (1).
14. Förfarande enligt krav 13, kännetecknat av att en första sensorn (7) appliceras i mekanisk kontakt med motorblocket.
15. Förfarande enligt något av föregående kraven 11-14, kän- netecknat av att sensorn (7) avger en analog signal och att nämnda signal lågpassfiltreras.
16. Förfarande enligt krav 15, kännetecknat av att den analoga signalen omvandlas till digitala signalvärden.
17. Förfarande enligt krav 16, kännetecknat av att de digitala signalvärdena bandpassfiltreras.
18. Förfarande enligt krav 17, kännetecknat av att de erhållna digitala signalvärden justeras så att de följer en kurvform. 10 n »evo u 517 903 .. 15
19. Förfarande enligt något av de föregående kraven 11-18 , varvid förbränningsmotorn (1) innefattar en vevaxel (6) som är inrättad att drivas medelst nämnda förbränningsprocesser, kärl; netecknat av att information om vevaxels (6) position mottas och vevaxeins (6) position vid den uppskattade tidpunkten (t1) för start av förbränningsprocessen kontrolleras och om vevaxeln (6) inte befinner sig i en härför optimal position vid tidpunkten (t1) korrigeras insprutningsorganets (5) insprutningstidpunkt (to). 20 Förfarande enligt något av föregående kraven 11-19, känne- tecknat av att bränslet eller bränsleblandningen sprutas in i för- bränningsutrymmet (3) där det är inrättat att tändas av kompres- sionen i förbränningsutrymmet (3).
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0003396A SE517008C2 (sv) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | Arrangemang och förfarande för att uppskatta tidpunkten för start av en förbränningsprocess hos en förbränningsmotor |
PCT/SE2001/002039 WO2002025237A1 (en) | 2000-09-22 | 2001-09-21 | An arrangement and a method for the estimation of the point of time of the start of a combustion process of an internal combustion engine |
DE10196662.8T DE10196662B3 (de) | 2000-09-22 | 2001-09-21 | Anordnung und Verfahren zum Schätzen des Zeitpunkts, an dem ein Verbrennungsprozess in einem Verbrennungsmotor beginnt |
AU2001288203A AU2001288203A1 (en) | 2000-09-22 | 2001-09-21 | An arrangement and a method for the estimation of the point of time of the startof a combustion process of an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0003396A SE517008C2 (sv) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | Arrangemang och förfarande för att uppskatta tidpunkten för start av en förbränningsprocess hos en förbränningsmotor |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0003396D0 SE0003396D0 (sv) | 2000-09-22 |
SE0003396L SE0003396L (sv) | 2002-03-23 |
SE517008C2 true SE517008C2 (sv) | 2002-04-02 |
Family
ID=20281126
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0003396A SE517008C2 (sv) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | Arrangemang och förfarande för att uppskatta tidpunkten för start av en förbränningsprocess hos en förbränningsmotor |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU2001288203A1 (sv) |
DE (1) | DE10196662B3 (sv) |
SE (1) | SE517008C2 (sv) |
WO (1) | WO2002025237A1 (sv) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2905411B1 (fr) * | 2006-09-05 | 2008-10-24 | Renault Sas | Procede de determination de debut de combustion dans un moteur et vehicule mettant en oeuvre le procede |
FR2917127B1 (fr) | 2007-06-07 | 2009-07-10 | Renault Sas | Procede de determination d'un debut de combustion dans un moteur a combustion interne |
CA2673216C (en) | 2009-07-31 | 2011-05-03 | Westport Power Inc. | Method and apparatus for reconstructing in-cylinder pressure and correcting for signal decay |
DE102010003539A1 (de) | 2010-03-31 | 2011-10-06 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Bestimmung von Position-Minus-Zeit |
JP2018178745A (ja) * | 2017-04-04 | 2018-11-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4332711A1 (de) * | 1993-09-25 | 1995-03-30 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zur Fehlererkennung bei einer Vorrichtung zur Klopferkennung |
DE19536110B4 (de) * | 1995-09-28 | 2005-09-29 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine |
DE19612179C1 (de) * | 1996-03-27 | 1997-08-14 | Siemens Ag | Verfahren zum Regeln des Verbrennungsvorganges einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine |
DE19615448A1 (de) * | 1996-04-19 | 1997-11-20 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur Klopferkennung und Regelung einer Brennkraftmaschine |
DE10015162B4 (de) * | 1998-11-24 | 2019-08-01 | Scania Cv Ab | Anordnung und Verfahren zum Kalibrieren und/oder Überwachen des Verbrennungsablaufes in einem Verbrennungsmotor |
-
2000
- 2000-09-22 SE SE0003396A patent/SE517008C2/sv unknown
-
2001
- 2001-09-21 AU AU2001288203A patent/AU2001288203A1/en not_active Abandoned
- 2001-09-21 DE DE10196662.8T patent/DE10196662B3/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-09-21 WO PCT/SE2001/002039 patent/WO2002025237A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2002025237A1 (en) | 2002-03-28 |
DE10196662T1 (de) | 2003-08-21 |
SE0003396D0 (sv) | 2000-09-22 |
DE10196662B3 (de) | 2016-02-11 |
AU2001288203A1 (en) | 2002-04-02 |
SE0003396L (sv) | 2002-03-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5739417A (en) | Method and device for determining operating parameters in an internal combustion engine | |
US5144927A (en) | Method for detecting misfires in an internal combustion engine | |
KR100791163B1 (ko) | 내연 기관용 연료 분사 제어 장치 | |
US8402939B2 (en) | Method and device for optimizing combustion of diesel fuels with different cetane numbers in a diesel internal combustion engine | |
EP1420155A3 (en) | Method and apparatus for controlling combustion quality in lean burn reciprocating engines | |
JP4442670B2 (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置 | |
JP5780257B2 (ja) | 多気筒内燃機関の気筒間空燃比ばらつき異常検出装置 | |
CN101387235B (zh) | 内燃机的燃料喷射控制设备 | |
KR20000068692A (ko) | 지시휠의 에러마진 보정장치 및 보정방법 | |
CN1975363B (zh) | 运行内燃机的方法和装置 | |
KR19990088453A (ko) | 연료장치의연료분사기의동작제어방법 | |
US9212647B2 (en) | Control apparatus of internal combustion engine | |
US8924134B2 (en) | Knock control device of internal combustion engine | |
US20130192343A1 (en) | Knock detection device of internal combustion engine | |
US6457455B2 (en) | Method for detecting combustion misfires and cylinder equalization in internal combustion engines with knock control | |
SE517008C2 (sv) | Arrangemang och förfarande för att uppskatta tidpunkten för start av en förbränningsprocess hos en förbränningsmotor | |
US5437154A (en) | Misfire-detecting system for internal combustion engines | |
US5878366A (en) | Method for detecting a powerloss condition of a reciprocating internal combustion engine | |
JP6866660B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
KR102027079B1 (ko) | 자동차용 내연 엔진을 동작시키는 방법 및 내연 엔진용 시스템 | |
JP2007270816A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
US6334357B2 (en) | Internal combustion engine misfire detection method | |
US10094316B2 (en) | Control apparatus for internal combustion engine | |
JP2007032557A (ja) | 燃料噴射制御装置 | |
JP2020159332A (ja) | 内燃機関の制御装置 |