Implementacja sygnałów czujnika ciśnienia w cylindrze silnika wysokoprężnego do pokładowego systemu diagnostyczno-sterującego

Bieniak, A

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Implementacja sygnałów czujnika ciśnienia w cylindrze silnika wysokoprężnego do pokładowego systemu diagnostyczno-sterującego

Autorzy

Bieniak A

Identyfikatory

Warianty tytułu

Implementation of in-cylinder pressure sensor signal at compression ignition engine to on-board control and diagnostic system

Języki publikacji

Abstrakty

Nowoczesny silnik posiada dużą liczbę podsystemów, które podlegają sterowaniu. Coraz bardziej istotne oprócz własności dynamicznych i ekonomicznych (zużycie paliwa) stają się własności ekologiczne oraz poprawa możliwości systemów diagnostyki pokładowej. Z tego względu w opracowaniu zaproponowano wykorzystanie sygnału czujnika ciśnienia w cylindrze do sterowania oraz pokładowego systemu diagnostycznego. W celu zmniejszenia liczby danych, które należy przygotować, zaproponowano ograniczenie ich zapisu do wybranych najważniejszych dla pracy silnika zakresów kąta obrotu wału korbowego. W publikacji zawarto informacje dotyczące podstawowych etapów cyfrowego przetwarzania sygnału z czujnika ciśnienia w cylindrze takie jak: konwersja sygnału na wartości fizyczne, kompensacja dryftu czujnika, wybrane metody filtracji uzyskanego sygnału, czy w końcu analizę przebiegu ciśnienia w cylindrze. W opracowaniu przedstawiono przykładowe przebiegi ciśnienia w cylindrze z uwzględnieniem opisanych etapów cyfrowego przetwarzania sygnału.

The state- of-the-art engine is equipped with high number of systems which are controlled. From year to year more important features are not only dynamical and economical indexes but also ecological too. At this reason in this paper implementation of in-cylinder pressure sensor signal to control and diagnostic systems is proposed. To reduce of data during selection data to crankshaft angle range corresponded with important for engine operation field. The publication included information about basic phases of digital signal processing of in-cylinder pressure signal such as: signal conversion to physical values, sensor drift compensation, chosen signal filtration methods up to the analysis of in-cylinder pressure course. In this paper chosen courses of in-cylinder pressure are presented with taking into consideration digital signal processing phases.

Słowa kluczowe

czujnik ciśnienia cylinder silnika silnik wysokoprężny system pokładowy

on-board system in-cylinder pressure ignition engine pressure sensor

Wydawca

Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny

Czasopismo

Logistyka

Rocznik

2014

Tom

nr 6

Strony

1935--1948

Opis fizyczny

Bibliogr. 26 poz., rys., tab., wykr., pełny tekst na CD

Twórcy

autor

Bieniak A

a.bieniek@po.opole.pl

Politechnika Opolska ul. Mikołajczyka 5, 45-271 Opole

Bibliografia

1. Al-Durra M., Canova M., Yurkovich S.: A real-time pressure estimation algorithm for closed-loop combustion control, Mechanical System and Signal Processing 38 (2013) pp. 411-427
2. Bieniek A.: Conception of cylinder based diesel injection control system, Journal of KONES, Powertrain and Transport, Vol. 18, No. 3, 2011, s. 27- 35
3. Bieniek A.: Introduction to the conception of Combustion Process Onboard Monitoring System, Solid State Phenomena Vol. 214 (2014) pp 83-93
4. Bieniek A., Mamala J. Graba M.: Analysis of combustion process at multiphase injection at nonroad diesel engine, Combustion Engines 3/2011(146), PTNSS-2011-SC-190, (2011) 1 – 8
5. Bieniek, A.; Mamala, J.; Augustynowicz, A.; Graba, M.; Brol, S.; Lenc-Brol, A.; Lechowicz, A. Zasilanie silników wysokoprężnych pojazdów pozadrogowych. Opole, Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej, ISBN 978-83-62736-60-7, 2012 r.
6. Kuessel M., Bellmann H., Herden W.: Brennraum–Drucksensor fuer den Einsatz in Serienmotoren, MTZ Nr 57, 1996, s.16-22
7. Lee M., Oh S., Sunwoo M.: Combustion phase detection algorithm for four cylinder controlled autoignition engines using in-cylinder pressure information, International Journal of Automotive Technology, Vol. 12, No 5, pp. 645-652 (2011)
8. Maurya R.K., Pal D.D., Agarwal A. K.: Digital signal processing of cylinder pressure data for combustion diagnostics of HCCI engine, Mechanical System and Signal Processing 36 (2013) pp. 95-109
9. Payri F., Lujàn J.M, Martìn J., Abbad A.: Digital signal processing of in-cylinder pressure for combustion diagnosis of internal combustion engines, Mechanical System and Signal Processing 24 (2010) pp. 1767-1884
10. Yu S., Choi H., Cho S., Han K., Min K.: Development of Engine Control using the in-cylinder pressure signal in a high speed direct injection diesel engine, International Journal of Automotive Technology, Vol. 14, No 2. pp. 175-182 (2013)
11. Shehata M. S.: Cylinder Pressure, performance parameters, heat release, specific heats ratio and duration of combustion for spark ignition engine. Energy 35 (2010) p. 4710-4725
12. Johnsson R.: Cylinder pressure reconstruction based on complex radial basis function networks from vibration and speed signals, Mechanical System and Signal Processing 20 (2006) pp. 1923-1940
13. U. Asad, M. Zeng: Fast heat release characterization of a diesel engine, International Journal of Thermal Sciences 47 (2008) p. 1688-1700
14. M. Beasley, et al, “Reducing Diesel Emissions Dispersion By Coordinated Combustion Feedback control”, SAE Paper 2006-01-0186 (2006)
15. M. Brunt, et al, “The Calculation Of Heat Release Energy From Engine Cylinder Pressure Data”, SAE Paper 980152 (1998)
16. J.-A. Kessel, M. Schmidt, R. Isermann, „Modelbasierte Motorsteuerung, Regelung und – Ueberwachung“, MTZ Nr 59 (1998) 240-246
17. M. Kuessel, H. Bellmann, W. Herden, „Brennraum–Drucksensor fuer den Einsatz in Serienmotoren“, MTZ Nr 57 (1996) 16-22
18. J. Poleszak, “The Adaptive Control Of The Injection Timing In The Diesel Engine”; Maintenance and Durability, Nr 2 (2003) 52-60
19. M. Sellnau, F. Matekunas, P. Battiston, C. Chang, D. Lancaster, “Cylinder-Pressure-Based Engine Control Using Pressure-Ratio-Management and Low-Cost Non-Intrusive Cylinder Pressure Sensors”, SAE Paper No 2000-01-0932, SAE World Congress (2000) 1-20
20. Y. Shiao, J. Moskwa, “Cylinder Pressure and Combustion Heat Release Estimation for SI Engine Diagnostics Using Nonlinear Sliding Observers”, IEEE Transactions On Control Systems Technology Vol. 3 No 1 (1995) 1-14
21. M. Wlodarczyk, “High Accuracy Glow Plug-Integrated Pressure Sensor For Closed Loop Engine Control”, MTZ. Worldwide 11 Volume 60 (2004)
22. S. Drakunov, G. Rizzoni, Estimation of Engine Torque Using Nonlinear Observers in the Crank Angle Domain, Proc 5th ASME Symposium of Advanced Automotive Technologies ASME, IMECE, US (1995)
23. Y. Shimasaki, M. Kobayashi, H. Sakamoto, M. Ueno, et al.: “Study on Engine Management System Using In-cylinder Pressure Sensor Integrated with Spark Plug” SAE Technical Paper 2004-01-0519 (2004)
24. D. Taraza: ”Quantifying Relationship Between the Crankshaft’s Speed Variation and the Gas Pressure Torque” SAE Technical Paper 2001-01-1007 (2001)
25. G. Rizzoni, F. Connolly F.: ”Estimate of IC Engine Torque from Measurement of Crankshaft Angular Position”, SAE Technical Paper 932410 (1993)
26. Beru – Pressure Sensor Glow Plug (PSG) for Diesel Engines, MTZ Worldwide 11/2004 Vol 65, p. 2-7.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-8d8cc82d-ba1f-4d2f-83b5-1800545cdcf9