Utilization of multiple quantity sensors for estimation of characteristics of internal combustion engine

• Autorzy: Brol S. , Mamala J. , Jantos J.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie sensorów wielu wielkości do estymacji charakterystyk silnika spalinowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper method of estimation of combustion engine power and torque based on road test is shown. In this particular test the measurement is performed using three axial accelerometer and rate gyroscope fastened to car's chassis. Estimation of main engine characteristics is made with use of measured quantities such as: car mass and acceleration collected in function of vehicle linear velocity. The most essential problems in this approach, considered as primary method errors, are minimization of underestimation of moment of inertia of rotating elements in drivetrain and efficiency of drivetrain itself. Moreover it is vital to determine as precise as possible vehicle acceleration and its linear velocity in presence of disturbances - mainly chassis movements and additional accelerations, which comes from pavement unevenness (roughness). In this article application of several sensors of different quantities for increase of accuracy of PAAF II (Power Acceleration And Force) device in relation to prototype device predecessor is taken into consideration. Results of utilization of measurements data and calculation algorithms specific for both devices were compared in aspects of estimation of engine power as well as torque.

PL

W pracy przedstawiono metodę estymacji przebiegów momentu i mocy silnika w oparciu o test drogowy, w którym bezpośredni pomiar wykonywany jest z użyciem trzyosiowego akcelerometru i żyroskopu zamocowanych do nadwozia samochodu. Estymacja podstawowych charakterystyk silnika realizowana jest w oparciu o zmierzone masę pojazdu i przyspieszenie w funkcji jego prędkości liniowej. Podstawowymi problemami w tym podejściu, które uznawane są za podstawowe błędy metody, są minimalizacja niedoszacowania masowego momentu bezwładności elementów wirujących oraz sprawności układu przeniesienia napędu. Ponadto istotne jest także jak najdokładniejsze określenie przyspieszenia i prędkości liniowej pojazdu w obecności zakłóceń - głównie ruchów nadwozia i dodatkowych przyspieszeń pochodzących od nierówności drogi. W tej pracy omówiono zastosowanie czujników wielu wielkości do zwiększenia dokładności urządzenia PAAF II (Power Acceleration And Force) w odniesieniu do urządzenia prototypowego. Porównano wyniki estymacji przebiegu mocy, siły napędowej i momentu dokonanych za pomocą pomiarów i algorytmów obliczeniowych właściwych dla obu urządzeń.

Słowa kluczowe

EN

write engine power; torque; estimation; road test; 3-axial accelerometer

PL

moc silnika; moment; estymacja; test drogowy; akcelerometr trzyosiowy

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 50, nr 3
• Opis fizyczny: Pełny tekst na DVD, Bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Brol S.

autor

Mamala J.

autor

Jantos J.

• Mechanical Engineering at Opole University of Technology

Bibliografia

• [1] S. Brol, J. Mamala, J. Jantos. Assessment of passenger car driveability with use of two axis accelerometer mounted on car body. Journal of Ultragarsas, Vol. 59, No 2, Vilno, 2006.
• [2] S. Brol, J. Mamala, J. Jantos. Development of PAAF II device for road vehicles testing. W: 11th International Workshop on research and education in mechatronic Ostrava, Czech Republic 09-10.09, 2010.
• [3] S. Brol, J. Mamala, J. Jantos. Estimation of engine power during road test. W: International Congress Motor Vehicles & Motors 2010 "Sustainable development of automotive industry" Kragujevac, Serbia 07-09.10, 2010. s. 25.
• [4] J. Jantos, S. Brol, J. Mamala. Problems in assessing road vehicle drivability parameters determined with the aid of accelerometer. SAE Transactions, JOURNAL OF PASSENGER CAR: MECHANICAL SYSTEMS, Vol. 116, paper no 2007-01-1473, pp. 1318-1324, USA, 2008.
• [5] J. Mamala, S. Brol, J. Jantos. Estimation of the characteristics of powertrain on the basis of measurement of car acceleration, Studia i Monografie, vol. 235, Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej, Opole, 2008.
• [6] J. Mamala, S. Brol, J. Jantos, J. Korniak. Diagnostics of the drivetrain in a passenger car. W: 10th International Symposium on Advanced Vehicle Control. Loughborough 22-26.08, 2010. s. 508-513.
• [7] J. Merkisz, S. Mazurek, J. Pielecha. Pokładowe urządzenia rejestrujące w samochodach. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2007.
• [8] J. Reimpell, J Betzler. Podwozia samochodów - Podstawy konstrukcji. WKŁ Warszawa 2004.
• [9] W. Siłka. Teoria ruchu samochodu. WNT Warszawa, 2002.