DE102012106480A1 - Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Dieselmotors - Google Patents

Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Dieselmotors Download PDF

Info

Publication number
DE102012106480A1
DE102012106480A1 DE102012106480A DE102012106480A DE102012106480A1 DE 102012106480 A1 DE102012106480 A1 DE 102012106480A1 DE 102012106480 A DE102012106480 A DE 102012106480A DE 102012106480 A DE102012106480 A DE 102012106480A DE 102012106480 A1 DE102012106480 A1 DE 102012106480A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
lpp
value
combustion
soc
frequency
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
DE102012106480A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102012106480B4 (de
Inventor
Jaemin Jin
Kootae KANG
Seungeun YU
Young Gwan Kim
Jin Woo Lee
InSoo Jung
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hyundai Motor Co
Ajou University Industry Academic Cooperation Foundation
Original Assignee
Hyundai Motor Co
Ajou University Industry Academic Cooperation Foundation
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 Hyundai Motor Co, Ajou University Industry Academic Cooperation Foundation filed Critical Hyundai Motor Co
Publication of DE102012106480A1 publication Critical patent/DE102012106480A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102012106480B4 publication Critical patent/DE102012106480B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • 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
    • F02D35/025—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining temperatures inside the cylinder, e.g. combustion temperatures
    • F02D35/026—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining temperatures inside the cylinder, e.g. combustion temperatures using an estimation
    • 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
    • F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
    • F02D41/1498—With detection of the mechanical response of the engine measuring engine roughness
    • 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
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/32—Controlling fuel injection of the low pressure type
    • F02D41/34—Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • 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
    • 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
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/28—Interface circuits
    • F02D2041/286—Interface circuits comprising means for signal processing
    • 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
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/28—Interface circuits
    • F02D2041/286—Interface circuits comprising means for signal processing
    • F02D2041/288—Interface circuits comprising means for signal processing for performing a transformation into the frequency domain, e.g. Fourier transformation
    • 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

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)

Abstract

Ein Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Dieselmotors kann aufweisen: einen Vibrationsmessschritt (S120) zum Messen von Vibrationen, welche in dem Verbrennungsmotors entstehen, einen Messbereicheinstellschritt (S130) zum Einstellen eines Bereichs, in dem ein LPP (Position eines Spitzendrucks bzw. Maximaldrucks) anhand von gemessenen Vibrationsdaten vorhergesagt wird, einen Frequenzumwandelschritt (S140) zum Umwandeln eines Vibrationssignals in eine Frequenzantwortfunktion, einen Frequenzintegrationsschritt (S150) zum Integrieren der umgewandelten Frequenzantwortfunktion, einen LPP-Detekionsschritt (S160) zum Auswählen einer Position eines Spitzenwerts des Drucks aus der integrierten Frequenzantwortfunktion, einen Schätzwertermittlungsschritt (S170) zum Auswählen eines LPP-Versatzes und eines SOC(Verbrennungsbeginn-)-Versatzes durch Verwenden des detektierten LPP, einen Fehlerermittlungsschritt (S180) zum Ermitteln eines LPP-Wert-Fehlers und eines SOC-Wert-Fehlers durch Vergleichen des geschätzten LPP-Wertes und des geschätzten SOC-Wertes mit einem Ziel-LPP-Wert und einem Ziel-SOC-Wert, und einen Verbrennungskorrekturschritt (S190) zum Korrigieren und Steuern der Verbrennung mittels der ermittelten Fehler.

Description

  • Verweis auf bezogene Anmeldungen
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2011-0133722 , eingereicht am 13. Dezember 2011, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hier aufgenommen ist.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Dieselmotors, und insbesondere ein Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Dieselmotors (Dieselverbrennungsmotors), in welchem ein Kraftstoffeinspritzzeitpunkt nicht durch direktes Messen eines Verbrennungsdrucks gesteuert wird, sondern durch Schätzen eines maximalen Drucks eines Brennraums (Brennkammer) anhand von Vibrationen.
  • Beschreibung der bezogenen Technik
  • In der bezogenen Technik wurde der Druck in einem Zylinder eines Dieselmotors zum Steuern der Verbrennung eines Dieselmotors direkt gemessen, so dass der gemessene Druck des Zylinders für das Steuern der Verbrennung des Dieselmotors verwendet wurde.
  • Zum Beispiel, gemäß einem Verbrennungssteuerverfahren gemäß der bezogenen Technik, ist ein Drucksensor direkt in einem Zylinder angebracht, und ein Verbrennungsmotordrehzahlsensor, ein Verbrennungsmotorlastsensor und ein Kurbelwinkelsensor sind an dem Verbrennungsmotor angebracht, und ein Verbrennungsmotor wird gesteuert unter Verwendung eines Zylinderdrucks, einer Verbrennungsmotordrehzahl, einer Last des Verbrennungsmotors und eines Kurbelwinkels, welche durch die Sensoren gemessen werden, wie in 1 gezeigt.
  • Das bedeutet, wie in 2 gezeigt, wenn der Betrieb eines Verbrennungsmotors gestartet ist (S210), dann wird ein Verbrennungsdruck eines Brennraum abhängig von einem Kurbelwinkel gemessen (S220), ein Kurbelwinkel, welcher einem Verbrennungsschwerpunkt (Massenumsatz/Massenverbrennungsanteil von 50%, kurz MFB 50) zugeordnet ist, wird unter Verwendung des gemessenen Drucks des Zylinders gemessen (S230), ein Punkt, welcher dem MFB 50 zugeordnet ist, wird gemessen, wenn der Verbrennungsmotor betrieben wird, ein Korrekturwert wird durch Vergleichen eines Ziel-MFB 50 und dem berechneten MFB 50 berechnet (S240), und ein Haupteinspritzzeitpunkt wird korrigiert und gesteuert unter Verwendung des berechneten Korrekturwerts (S250).
  • Jedoch, gemäß dem Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Dieselmotors in der bezogenen Technik, ist es zum Steuern erforderlich einen Drucksensor direkt in einem Zylinder anzubringen, und der Drucksensor ist teuer, und ein Faktor, welcher zum Steuern notwendig ist, soll durch Messen eines Drucks basierend auf einem Kurbelwinkel erhalten werden.
  • Ferner, da teure Drucksensoren zum Messen eines Verbrennungsdrucks, welche in Zylindern installiert sind, und Kabel zum Verbinden der Drucksensoren benötigt werden, erhöhen sich die Herstellungskosten eines Fahrzeugs.
  • Die Informationen, welche in dem Abschnitt „Hintergrund der Erfindung” offenbart sind, dienen lediglich zum besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung und sollten nicht als Bestätigung oder in irgendeiner Weise als Andeutung angesehen werden, dass diese Informationen zum Stand der Technik, wie er dem Fachmann (schon) bekannt ist, gehören.
  • Erläuterung der Erfindung
  • Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen ein Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Dieselmotors bereit, in welchem ein Verbrennungszeitpunkt gesteuert werden kann, auch ohne einen Drucksensor in einem Zylinder zu installieren, durch Installieren eines Sensors, welcher in der Lage ist, Vibrationen in einem Motorblock zu messen, und durch Schätzen eines Maximaldruckentstehungszeitpunkts und eines Entzündungsstartzeitpunkts basierend auf einem durch den Vibrationssensor (Schwingungssensor) erlangten Signal.
  • In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Dieselmotors aufweisen: einen Vibrationsmessschritt zum Messen von Vibrationen, welche in dem Verbrennungsmotors entstehen, einen Messbereicheinstellschritt zum Einstellen eines Bereichs, in dem ein LPP (Position eines Spitzendrucks bzw. Maximaldrucks) anhand von/aus Vibrationsdaten, welche in dem Vibrationsmessschritt gemessen wurden, vorhergesagt wird, einen Frequenzumwandelschritt zum Umwandeln eines Vibrationssignals, welches in dem Messbereicheinstellschritt eingestellt wurde, in eine Frequenzantwortfunktion, einen Frequenzintegrationsschritt zum Integrieren der Frequenzantwortfunktion, welche in dem Frequenzumwandelschritt umgewandelt wurde, einen LPP-Detekionsschritt zum Auswählen einer Position eines Spitzenwerts des Drucks aus der Frequenzantwortfunktion, welche in dem Frequenzintegrationsschritt integriert wurde, einen Schätzwertermittlungsschritt zum Auswählen eines LPP-Versatzes (bzw. LPP-Offsets) und eines SOC(Verbrennungsbeginn-)-Versatzes (bzw. SOC-Offsets) durch Verwenden des LPP, welcher in dem LPP-Detekionsschritt detektiert wurde, einen Fehlerermittlungsschritt zum Ermitteln eines LPP-Wert-Fehlers und eines SOC-Wert-Fehlers durch Vergleichen des geschätzten LPP-Wertes und des geschätzten SOC-Wertes, welche in dem Schätzwertermittlungsschritt ermittelt wurden, (jeweilig) mit einem Ziel-LPP-Wert und einem Ziel-SOC-Wert, und einen Verbrennungskorrekturschritt zum Korrigieren und Steuern der Verbrennung durch Verwenden der Fehler, welche in dem Fehlerermittlungsschritt ermittelt wurden.
  • Der Verbrennungskorrekturschritt kann aufweisen: einen Kraftstoffeinspritzzeitpunktkorrekturschritt zum Korrigieren eines Kraftstoffeinspritzzeitpunkts und zum Steuern des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts durch Anwenden der Fehler, welche in dem Fehlerermittlungsschritt ermittelt wurden, und einen Kraftstoffeinspritzmengenkorrekturschritt zum Korrigieren einer Menge an eingespritzten Kraftstoff.
  • In dem Vibrationsmessschritt werden Vibrationen gemessen, welche von einem Vibrationssensor eingelesen werden, welcher an dem Verbrennungsmotor angebracht ist.
  • In dem Frequenzumwandelschritt wird ein Frequenzbereich mit Bezug auf ein Band zwischen 2 kHz bis 2.5 kHz umgewandelt.
  • In dem Frequenzumwandelschritt wird das Vibrationssignal in das Frequenzsignal durch eine Wavelet-Transformation umgewandelt.
  • Der LPP-Versatz und der SOC-Versatz, welche in dem Schätzwertermittlungsschritt ermittelt werden, werden in einem Kennfeld ausgedrückt, um in einer ECU (Motorsteuereinheit) gespeichert zu werden.
  • Gemäß dem Verfahren zum Steuern des Verbrennungszeitpunkts eines Dieselmotors gemäß der vorliegenden Erfindung, welches die obenstehende Konfiguration aufweist, kann die Verbrennung des Dieselmotors gesteuert werden durch Schätzen des LPP und des SOC durch Installieren lediglich eines (einzigen) Vibrationssensors, welcher in der Lage ist, Vibrationen in einem Motorblock zu messen und Vibrationen des Verbrennungsmotors zu messen, ohne dass ein teurer Drucksensor jeweilig in Zylindern installiert wird/werden muss.
  • Da ferner der Vibrationssensor vom Typ her im Vergleich zu dem Drucksensor, welcher in individuellen Zylindern installiert wurde, ein kontaktloser Sensor ist, kann der Vibrationssensor permanent verwendet werden.
  • Da außerdem ein Prozess des Installierens des Drucksensors in jeweiligen Zylindern und des Verkabelns des Drucksensors weggelassen wird, erhöht sich die Produktivität.
  • Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Eigenschaften und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, deutlich werden oder detaillierter ausgeführt werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Blockdiagramm, welches ein Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Dieselmotors gemäß der bezogenen Technik zeigt.
  • 2 ist ein Flussdiagramm, welches das Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Dieselmotors gemäß der bezogenen Technik zeigt.
  • 3 ist ein Blockdiagramm, welches ein Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Dieselmotors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 4 ist ein Flussdiagramm, welches das Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Dieselmotors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 5A und 5B sind Graphen, welche Einspritzzeitpunkte und gemessene Vibrationen in dem Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Dieselmotors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
  • 6 ist ein Graph, welcher eine vorhergesagte LPP-Entstehungsposition in dem Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Dieselmotors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 7A und 7B sind Graphen, welche einen Wavelet-Transformations-Prozess in dem Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Dieselmotors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
  • 8 ist ein Graph, welcher einen Frequenzintegrationsprozess in dem Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Dieselmotors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 9 ist ein Blockdiagramm, welches ein Steuerprinzip in dem Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Dieselmotors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt
  • Es sollte klar sein, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellungsweise von verschiedenen Eigenschaften darstellen, um die Grundprinzipien der Erfindung aufzuzeigen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung, unter anderem z. B. konkrete Abmessungen, Richtungen, Positionen und Formen, wie sie hierin offenbart sind, werden teilweise von der jeweiligen geplanten Anwendung und Nutzungsumgebung vorgegeben.
  • In allen Zeichnungen beziehen sich die gleichen Bezugszeichen auf gleiche oder gleichwertige Bauteile der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Es wird nun im Detail Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, ist es klar, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung ist im Gegenteil dazu gedacht, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch diverse Alternativen, Änderungen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Sinn und Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüchen definiert, enthalten sein können.
  • Nachstehend wird ein Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Dieselmotors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • 3 ist ein Blockdiagramm, welches ein Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Dieselmotors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 4 ist ein Flussdiagramm, welches das Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Dieselmotors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Das Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Dieselmotors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist auf: einen Vibrationsmessschritt S120 zum Messen von Vibrationen, welche in dem Verbrennungsmotors entstehen, einen Messbereicheinstellschritt S130 zum Einstellen eines Bereichs, in dem ein LPP (Position eines Spitzendrucks bzw. Maximaldrucks) anhand von Vibrationsdaten, welche in dem Vibrationsmessschritt S120 gemessen wurden, vorhergesagt wird, einen Frequenzumwandelschritt S140 zum Umwandeln eines Vibrationssignals, welches in dem Messbereicheinstellschritt S130 eingestellt wurde, in eine Frequenzantwortfunktion, einen Frequenzintegrationsschritt S150 zum Integrieren der Frequenzantwortfunktion, welche in dem Frequenzumwandelschritt S140 umgewandelt wurde, einen LPP-Detekionsschritt S160 zum Auswählens einer Position eines Spitzendrucks aus der Frequenzantwortfunktion, welche in dem Frequenzintegrationsschritt S150 integriert wurde, einen Schätzwertberechnungsschritt (Schätzwertermittlungsschritt) S170 zum Auswählen eines LPP-Versatzes (bzw. LPP-Offsets) und eines SOC(Verbrennungsbeginn-)-Versatzes (bzw. SOC-Offsets) durch Verwenden des LPP, welcher in dem LPP-Detekionsschritt S160 detektiert wurde, einen Fehlerberechnungsschritt (Fehlerermittlungsschritt) S180 zum Berechnen (Ermitteln) eines LPP-Wert-Fehlers und eines SOC-Wert-Fehlers durch Vergleichen des geschätzten LPP-Wertes und des geschätzten SOC-Wertes, welche in dem Schätzwertberechnungsschritt (Schätzwertermittlungsschritt) S170 berechnet (ermittelt) wurden, mit einem Ziel-LPP-Wert und einem Ziel-SOC-Wert, und einen Verbrennungskorrekturschritt S190 zum Korrigieren und Steuern der Verbrennung durch Verwenden der Werte, welche in dem Fehlerberechnungsschritt (Fehlerermittlungsschritt) S180 berechnet (ermittelt) wurde.
  • Der Vibrationsmessschritt S120 ist ein Prozess zum Messen von Vibrationen, welche in dem Verbrennungsmotor erzeugt werden, mittels eines Vibrationssensors (Schwingungssensor), welcher in einem Motorblock installiert ist, nach dem Schritt S110, in welchem der Motor betrieben wird. Die vorliegende Erfindung misst einen Druck eines Brennraums nicht direkt, sondern misst eine Vibration, welche aufgrund der Verbrennung des Verbrennungsmotors erzeugt wird, mit dem Vibrationssensor und wandelt das gemessene Vibrationssignal in eine Frequenz um, um die Verbrennung des Verbrennungsmotors zu steuern. Wie in 5A gezeigt, wenn Kraftstoff in einem vorbestimmten Zyklus eingespritzt und verbrannt wird, dann können Vibrationen des Motorblocks, wie in 5B gezeigt, mittels eines Vibrationssensors des Motorblocks mit einer Verzögerung aufgrund der Übertragung einer Vibrationskraft gemessen werden, nachdem der Kraftstoff im Zylinder verbrannt ist. Während kontinuierlichen Verbrennungen/Verbrennungsvorgängen in dem Verbrennungsmotor setzt der Vibrationssensor das Messen der Vibrationen des Verbrennungsmotors fort, um die Vibrationen an die ECU zu übertragen/übermitteln.
  • In dem Messbereicheinstellschritt S130 wird ein Messbereich zum Vorhersagen eines Bereichs, in welchem ein LPP (eine Position eines Spitzendrucks bzw. Maximaldrucks) erwartet wird, abhängig von Betriebszuständen, wie zum Beispiel einer Drehzahl des Verbrennungsmotors RPM, einem Drehmoment, etc., von einem Haupteinspritzzeitpunkt durch einen vorläufigen Test eingestellt.
  • Das bedeutet, wie in 6 gezeigt, da ein LPP nach Verfehlen eines vorbestimmten (Versatz-)Fensters auftaucht, welches von einer Haupteinspritzung versetzt ist/abweicht, entspricht ein Messbereich einem bestimmten Bereich zwischen vor und nach dem vorbestimmten (Versatz-)Fenster, welches von einer Haupteinspritzung versetzt ist/abweicht.
  • Der Messbereich, in dem das Auftreten eines LPP nach der Haupteinspritzung erwartet wird, kann zwischen 3 Grad vor und nach der vorhergesagten LPP-Entstehungsposition mit Bezug auf den Kurbelwinkel sein.
  • Der Frequenzumwandelschritt S140 ist ein Prozess des Umwandelns eines gemessenen Vibrationssignals in eine Frequenzantwortfunktion. Da das durch den Vibrationssensor erlangte Vibrationssignal nicht zum Steuern der Verbrennung des Verbrennungsmotors verwendet werden kann, wird das gemessene Vibrationssignal, welches eine Art von Beschleunigungssignal ist, in eine Frequenzantwortfunktion umgewandelt.
  • Das durch den Vibrationssensor erlangte Vibrationssignal, gezeigt in 7A, wird in eine wie in 7B gezeigte Frequenzantwortfunktion umgewandelt durch eine Meyer-Wavelet-Transformation. Eine angewandte Gleichung ist dann wie folgt:
    Figure 00100001
  • Hierbei bezeichnet a einen Kompressionskoeffizienten, welcher einer Frequenzkomponente entspricht, b bezeichnet einen Zeitverzögerungskoeffizienten, welcher einer Zeitkomponente entspricht, und Wf bezeichnet einen Wavelet-Transformationswert.
  • Eine Wavelet-Transformation ist eine mathematische Funktion, welche nützlich zur digitalen Signalverarbeitung und zur Bildkompression ist, wobei eine Korrelation (bzw. Übereinstimmung) durch Variieren der Größe und der Position einer Wellenform einer (einzelnen) Wellenlänge, welche als Basiswellenform dient, geklärt wird, und die Wavelet-Transformation ist vor allem in der Geräuschverarbeitung/Audiodatenverarbeitung weit verbreitet. Die vorliegende Erfindung wandelt ein Vibrationssignal in ein Frequenzsignal unter ausschließlicher Verwendung der Meyer-Wavelet-Transformation aus den Wavelet-Transformationen.
  • Dann wird der Frequenzbereich mit Bezug auf ein Band von 2 kHz bis 2.5 kHz umgewandelt, für welches ermittelt wurde, dass es einen hohen Zusammenhang mit der Verbrennung hat.
  • Im Frequenzintegrationsschritt S150 wird die umgewandelte Frequenzantwortfunktion integriert. Der integrierte Bereich wird unter Verwendung der folgenden Gleichung für den oben genannten Frequenzbereich von 2 kHz bis 2.5 kHz integriert.
  • Figure 00100002
  • Da, wenn die Frequenzantwortfunktion integriert wird, wie in 8 gezeigt, ein Versatz, welcher zum Übertragen von Vibrationen von einem finalen LPP Zeitpunkt verwendet wird, auf einem Zeitpunkt angewendet wird, an dem der integrierte Wert maximal ist, kann der finale LPP einem vorgewählten Versatz vor dem Zeitpunkt, an dem der integrierte Wert maximal wird, detektiert werden S160.
  • Im Schätzwertberechnungsschritt S170 werden ein LPP-Versatz (bzw. LPP-Offset) und ein SOC-Versatz (bzw. SOC-Offset) ausgewählt unter Verwendung des im LPP-Detektionsschritt S160 detektierten LPP. Das bedeutet, dass ein Versatz zwischen dem tatsächlich gemessenen LPP und SOC und die zuvor integrierten CWT (kontinuierliche Wellenform) ein Kennfeld realisieren. Der LPP-Versatz und der SOC-Versatz im Kennfeld werden in einer ECU gespeichert.
  • Im Fehlerberechnungsschritt S180 werden der geschätzte LPP und der geschätzte SOC mit einem Ziel-LPP und einem Ziel-SOC verglichen, um Differenzen oder Fehler zu berechnen. Ein LPP-Fehler (ε_LPP) entspricht der Differenz 'LPP_Ziel – LPP_geschätzt', und ein SOC-Fehler (ε_SOC) entspricht der Differenz 'SOC_Ziel – SOC_geschätzt'. Hierbei werden die Zielwerte für LPP und SOC von einem Betriebszustand erlangt.
  • Der Verbrennungskorrekturschritt S190 ist ein Schritt des Steuerns der Verbrennung durch Anwenden der Fehler, welche durch die oben genannte Folge von Prozessen berechnet wurden, und durch Korrigieren der Verbrennung des Verbrennungsmotors. Wie in 9 gezeigt, korrigiert ein PI-Regler einen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt des Verbrennungsmotors einschließlich eines Haupteinspritzzeitpunkts und eines Voreinspritzzeitpunkt durch Anwenden des zuvor eingestellten LPP-Fehlers und SOC-Fehlers (S191), und korrigiert eine Menge an eingespritzten Kraftstoff (S192).
  • Nach dem Verbrennungskorrekturschritt S190 kehrt der Schritt (bzw. das Verfahren) zum Vibrationsmessschritt 120 zurück, um erneut Vibrationen zu messen, und ein Prozess der Fehlerberechnung und des Steuerns eines Kraftstoffeinspritzzeitpunkts und einer Menge an eingespritzten Kraftstoff des Verbrennungsmotors durch Verwenden der erneut korrigierten Werte wird durch eine Folge von Schritten (z. B. kontinuierlich) wiederholt.
  • Die vorhergehende Beschreibung von bestimmten beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung diente dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf genau die offenbarten Formen zu beschränken, und offensichtlich sind viele Änderungen und Abwandlungen vor dem Hintergrund der obigen Lehre möglich. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und ihrer praktischen Anwendbarkeit zu beschreiben, um es dadurch dem Fachmann zu erlauben verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, sowie verschiedene Alternativen und Abwandlungen davon, herzustellen und anzuwenden. Es ist gewünscht, dass der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 10-2011-0133722 [0001]

Claims (6)

  1. Ein Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Dieselmotors, aufweisend: einen Vibrationsmessschritt (S120) zum Messen von Vibrationen, welche in dem Verbrennungsmotors entstehen, einen Messbereicheinstellschritt (S130) zum Einstellen eines Bereichs, in dem ein LPP (Position eines Spitzendrucks) anhand von Vibrationsdaten, welche in dem Vibrationsmessschritt (S120) gemessen wurden, vorhergesagt wird, einen Frequenzumwandelschritt (S140) zum Umwandeln eines Vibrationssignals, welches in dem Messbereicheinstellschritt (S130) eingestellt wurde, in eine Frequenzantwortfunktion, einen Frequenzintegrationsschritt (S150) zum Integrieren der Frequenzantwortfunktion, welche in dem Frequenzumwandelschritt (S140) umgewandelt wurde, einen LPP-Detekionsschritt (S160) zum Auswählen einer Position eines Spitzenwerts des Drucks aus der Frequenzantwortfunktion, welche in dem Frequenzintegrationsschritt (S150) integriert wurde, einen Schätzwertermittlungsschritt (S170) zum Auswählen eines LPP-Versatzes und eines SOC(Verbrennungsbeginn-)-Versatzes durch Verwenden des LPP, welcher in dem LPP-Detekionsschritt (S160) detektiert wurde, einen Fehlerermittlungsschritt (S180) zum Ermitteln eines LPP-Wert-Fehlers (ε_LPP) und eines SOC-Wert-Fehlers (ε_SOC) durch Vergleichen des geschätzten LPP-Wertes und des geschätzten SOC-Wertes, welche in dem Schätzwertermittlungsschritt (S170) ermittelt wurden, mit einem Ziel-LPP-Wert und einem Ziel-SOC-Wert, und einen Verbrennungskorrekturschritt (S190) zum Korrigieren und Steuern der Verbrennung durch Verwenden der Fehler (ε_LPP, ε_SOC), welche in dem Fehlerermittlungsschritt (S180) ermittelt wurden.
  2. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Verbrennungskorrekturschritt (S190) aufweist: einen Kraftstoffeinspritzzeitpunktkorrekturschritt (S191) zum Korrigieren eines Kraftstoffeinspritzzeitpunkts und zum Steuern des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts durch Anwenden der Fehler (ε_LPP, ε_SOC), welche in dem Fehlerermittlungsschritt (S180) ermittelt wurden, und einen Kraftstoffeinspritzmengenkorrekturschritt (S192) zum Korrigieren einer Menge an eingespritzten Kraftstoff.
  3. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei in dem Vibrationsmessschritt (S120) Vibrationen gemessen werden, welche von einem Vibrationssensor eingelesen werden, welcher an dem Verbrennungsmotor angebracht ist.
  4. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei in dem Frequenzumwandelschritt (S140) ein Frequenzbereich mit Bezug auf ein Band zwischen 2 kHz bis 2.5 kHz umgewandelt wird.
  5. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei in dem Frequenzumwandelschritt (S140) das Vibrationssignal in das Frequenzsignal durch eine Wavelet-Transformation umgewandelt wird.
  6. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der LPP-Versatz und der SOC-Versatz, welche in dem Schätzwertermittlungsschritt (S170) ermittelt werden, in einem Kennfeld ausgedrückt werden, um in einer ECU gespeichert zu werden.
DE102012106480.6A 2011-12-13 2012-07-18 Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Dieselmotors Active DE102012106480B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2011-0133722 2011-12-13
KR1020110133722A KR101316281B1 (ko) 2011-12-13 2011-12-13 디젤엔진의 연소 제어 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102012106480A1 true DE102012106480A1 (de) 2013-06-13
DE102012106480B4 DE102012106480B4 (de) 2020-08-06

Family

ID=48464760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102012106480.6A Active DE102012106480B4 (de) 2011-12-13 2012-07-18 Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Dieselmotors

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8849549B2 (de)
KR (1) KR101316281B1 (de)
DE (1) DE102012106480B4 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111157049A (zh) * 2020-01-13 2020-05-15 北京理工大学 一种柴油车scr后处理器老化性能快速评价系统及方法
DE102014116832B4 (de) 2014-06-09 2021-11-25 Hyundai Motor Company Verbrennungsmotor-Verbrennungsstabilität-Steuerverfahren basierend auf Verbrennungsmotor-Verbrennungsschätzung sowie Verbrennungsmotor-Steuersystem für Verbrennungsmotor-Verbrennungsstabilität

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9840998B2 (en) * 2014-06-10 2017-12-12 Avl Powertrain Engineering, Inc. System and method for controlling fuel injection characteristics in an engine
KR101628106B1 (ko) * 2014-10-20 2016-06-08 현대자동차 주식회사 연소압 센서를 이용한 엔진 제어 방법 및 시스템
FR3030631B1 (fr) 2014-12-23 2016-12-23 Continental Automotive France Procede de determination du couple moteur delivre par un moteur multicylindre
US10001077B2 (en) * 2015-02-19 2018-06-19 General Electric Company Method and system to determine location of peak firing pressure
US20160265453A1 (en) * 2015-03-13 2016-09-15 General Electric Company Joint time-frequency and wavelet analysis of knock sensor signal
US9593631B2 (en) 2015-03-24 2017-03-14 General Electric Company System and method for locating an engine event
KR101755864B1 (ko) * 2015-10-21 2017-07-10 현대자동차주식회사 엔진 회전수 제어방법
KR101807056B1 (ko) 2016-07-19 2017-12-08 현대자동차 주식회사 디젤 엔진의 압력 예측 장치 및 이를 이용한 압력 예측 방법
WO2018044294A1 (en) * 2016-08-31 2018-03-08 General Electric Company System and method for determining the timing of an engine event
US10393050B2 (en) * 2017-10-30 2019-08-27 Ai Alpine Us Bidco Inc. Estimation of cylinder conditions using a knock sensor
JP6897552B2 (ja) * 2017-12-26 2021-06-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110133722A (ko) 2010-06-07 2011-12-14 엘지에릭슨 주식회사 상향링크 성능 개선 방법 및 그를 위한 펨토 기지국

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2471485A1 (fr) * 1979-12-10 1981-06-19 Renault Correcteur electronique d'angle d'avance a l'allumage en fonction du cliquetis et de la charge d'un moteur
US4543934A (en) * 1982-12-21 1985-10-01 Nissan Motor Company, Limited Air/fuel ratio control system for internal combustion engine and method therefor
JP2730490B2 (ja) 1994-09-16 1998-03-25 株式会社日立製作所 ノッキング検出装置
GB9810726D0 (en) 1998-05-20 1998-07-15 Lucas France Control system
US6546328B1 (en) * 2001-01-03 2003-04-08 Eaton Corporation Knock and misfire detection system
JP2003003883A (ja) 2001-06-22 2003-01-08 Nippon Soken Inc ディーゼル機関の燃焼状態検出方法
KR100427272B1 (ko) 2001-12-19 2004-04-14 현대자동차주식회사 디젤 엔진의 연료량 보정 제어방법
JP4086602B2 (ja) 2002-09-17 2008-05-14 株式会社日立製作所 多気筒エンジンの制御装置及び制御方法
US7133761B2 (en) 2003-06-30 2006-11-07 Westport Research Inc. Method and apparatus for controlling an internal combustion engine using accelerometers
KR20050032740A (ko) * 2003-10-02 2005-04-08 현대자동차주식회사 연료분사시기 보정장치 및 방법
US7444231B2 (en) * 2004-11-18 2008-10-28 Westport Power Inc. Method of mounting an accelerometer on an internal combustion engine and increasing signal-to-noise ratio
JP2006177259A (ja) * 2004-12-22 2006-07-06 Toyota Motor Corp 内燃機関のノッキング判定装置
JP4390774B2 (ja) * 2006-01-27 2009-12-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の点火時期制御装置
KR20100060724A (ko) 2008-11-28 2010-06-07 현대자동차주식회사 디젤 엔진용 연소제어방법
KR100993378B1 (ko) 2008-12-03 2010-11-09 서울대학교산학협력단 압축 착화 엔진의 연소시기 판별방법 및 그 장치
JP5182157B2 (ja) 2009-03-04 2013-04-10 日産自動車株式会社 ディーゼルエンジンの制御装置
JP5152048B2 (ja) 2009-03-12 2013-02-27 日産自動車株式会社 ディーゼルエンジンの制御装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110133722A (ko) 2010-06-07 2011-12-14 엘지에릭슨 주식회사 상향링크 성능 개선 방법 및 그를 위한 펨토 기지국

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014116832B4 (de) 2014-06-09 2021-11-25 Hyundai Motor Company Verbrennungsmotor-Verbrennungsstabilität-Steuerverfahren basierend auf Verbrennungsmotor-Verbrennungsschätzung sowie Verbrennungsmotor-Steuersystem für Verbrennungsmotor-Verbrennungsstabilität
CN111157049A (zh) * 2020-01-13 2020-05-15 北京理工大学 一种柴油车scr后处理器老化性能快速评价系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012106480B4 (de) 2020-08-06
KR20130066938A (ko) 2013-06-21
US8849549B2 (en) 2014-09-30
KR101316281B1 (ko) 2013-10-08
US20130151122A1 (en) 2013-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012106480A1 (de) Verfahren zum Steuern der Verbrennung eines Dieselmotors
DE102012111714B4 (de) Verfahren zum Steuern eines Motorgeräusches einschliesslich eines Verbrennungsgeräusches eines Verbrennungsmotors
DE102015209665B4 (de) Verfahren zur Identifizierung von Ventilsteuerzeiten eines Verbrennungsmotors
EP1525382B1 (de) Regelung der betriebsweise einer brennkraftmaschine
DE102011087303B4 (de) Innenverbrennungsmotorsteuerung
DE102015210616A1 (de) Verfahren zum Regeln eines Motorverbrennungsgeräuschs
DE102014107151B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Fehlzündung-Erfassung eines Motors
DE102009012891B4 (de) Diagnosesystem und -verfahren für einen Ansauglufttemperatursensor
DE102012203652B4 (de) Drehzahlbasierte Momentenschätzung für einen Verbrennungsmotor mit mindestens einem Zylinder
EP1921297A1 (de) Verfahren zum bestimmen des Zylinderdrucks einer Brennkraftmaschine
DE102016200190A1 (de) Verfahren und Funktionsüberwachungsvorrichtung zur Funktionsüberwachung einer Vorrichtung zur variablen Einstellung einer Zylinderverdichtung bei einem Hubkolben-Verbrennungsmotor
EP1567757A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur schätzung des brennraumdrucks
DE102013109889A1 (de) Kraftstoffeinspritzmenge-Kompensationsverfahren
EP1818528A2 (de) Verfahren zur Abschätzung einer eingespritzten Kraftstoffmenge
DE102014215618A1 (de) Bestimmen einer Einspritzmenge von Kraftstoff durch Frequenzanalyse eines Speicherdruckverlaufs
WO2018096085A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur regelung einer prüfstandsanordnung
DE102014105838B4 (de) Verfahren und System zur Diagnose und Korrektur eines Ladedrucksensors und eines Luftdurchflusssensors durch ein Verbrennungsdrucksignal
DE102006026380A1 (de) Verfahren und Steuergerät zum Ermitteln einer charakteristischen Größe einer Brennkraftmaschine anhand einer Drehzahl einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine
DE102004044705A1 (de) Verfahren und System für das Beurteilen von Verbrennungsgeräusch bei einer Brennkraftmaschine
DE102009043431B4 (de) Verfahren zum Bestimmen einer Korrektur für einen gemessenen Brennraumdruck
DE102008014673B4 (de) Kurbelstellungskorrektur unter Verwendung des Zylinderdrucks
DE102011011485B4 (de) Technik zur Berechnung eines hochgenauen IMEP unter Verwendung eines Codierers mit niedriger Auflösung und eines indirekten Integrationsprozesses
DE102009029539A1 (de) Verfahren und System zum Detektieren der Verbrennungs-Zeiteinstellung
DE102014117812B4 (de) Verbrennungsmotordrehzahl-Signalverarbeitungsverfahren für eine Kupplungssteuerung im Fahrzeug
DE102020204107A1 (de) Motorverbrennungs-steuerverfahren und motorverbrennungs-steuersystem vom typ zum verringern einer abtastvibrationsfrequenzrate

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final