FI121395B - Engine fuel supply control method and control unit - Google Patents
Engine fuel supply control method and control unit Download PDFInfo
- Publication number
- FI121395B FI121395B FI20095536A FI20095536A FI121395B FI 121395 B FI121395 B FI 121395B FI 20095536 A FI20095536 A FI 20095536A FI 20095536 A FI20095536 A FI 20095536A FI 121395 B FI121395 B FI 121395B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- control
- data
- cylinder
- att
- specific
- 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
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/008—Controlling each cylinder individually
- F02D41/0085—Balancing of cylinder outputs, e.g. speed, torque or air-fuel ratio
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
MOOTTORIN POLTTOAINEENSYÖTÖN SÄÄTÖMENETELMÄ JA OHJAUSYKSIKKÖENGINE FUEL ADJUSTMENT METHOD AND CONTROL UNIT
Tekniikan ala 5Technical field
Keksintö kohdistuu polttomoottorien ohjaukseen. Keksintö koskee erityisesti polttomoottorien hajautettua polttoaineen syötön säätöä.The invention relates to the control of internal combustion engines. The invention relates in particular to the decentralized control of fuel supply to internal combustion engines.
Tekniikan taso 10State of the art
Moottorin nopeuden säätämiseksi käytetään yleensä ei-hajautettua polttoaineen tarpeen säätöä. Kun käytetään globaalia polttoaineen tarpeen säätöä, kaikille sylintereille tulee suunnilleen sama kuormitus, koska polttoaineen tarve on käytännössä verrannollinen sylinterikuormitukseen.Non-decentralized fuel demand control is usually used to control engine speed. When using global fuel demand control, approximately the same load is applied to all cylinders, since the fuel requirement is practically proportional to the cylinder load.
1515
Tiettyjen olosuhteiden aikana on tarpeellista käsitellä moottorin nopeussäätöä hajautetusti.Under certain circumstances, it is necessary to handle the motor speed control in a decentralized manner.
Keksinnön lyhyt kuvaus 20Brief Description of the Invention 20
Keksinnön tavoitteena on aikaansaada hajautettu moottorin ohjaus. Tavoite saavutetaan itsenäisissä patenttivaatimuksissa esitetyllä tavalla.An object of the invention is to provide distributed motor control. The object is achieved as described in the independent claims.
Kuvioluettelo 25List of patterns 25
Seuraavassa keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin, joistaIn the following, the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings in which
Kuvio 1 esittää erään esimerkin keksinnön mukaisesta polttoaineensyötön 30 säätöjärjestelmästä; 2Figure 1 shows an example of a fuel supply control system 30 according to the invention; 2
Kuvio 2 esittää erään toisen esimerkin keksinnön mukaisesta polttoaineensyötön säätöjärjestelmästä;Figure 2 shows another example of a fuel feed control system according to the invention;
Kuvio 3 esittää ohjausyksikköä polttoaineensyötön säätämiseksi kuvion 1 esimerkissä; 5 Kuvio 4 esittää erään kolmannen esimerkin keksinnön mukaisesta polttoaineensyötön säätöjärjestelmästä;Figure 3 shows a control unit for controlling the fuel supply in the example of Figure 1; Figure 4 shows a third example of a fuel feed control system according to the invention;
Kuvio 5 esittää ohjausyksikköä polttoaineensyötön säätämiseksi kuvion 4 esimerkissä;Figure 5 shows a control unit for controlling the fuel feed in the example of Figure 4;
Kuvio 6 on virtauskaavio, joka esittää säätömenetelmän erään suoritusmuodon 10 polttoaineensyötön säätämiseksi kuvion 5 esimerkissä;Fig. 6 is a flow diagram illustrating an adjustment method 10 for controlling the fuel feed in the example of Fig. 5;
Kuvio 7 on virtauskaavio, joka esittää säätömenetelmän erään toisen suoritusmuodon polttoaineensyötön säätämiseksi kuvion 5 esimerkissä;Fig. 7 is a flow diagram illustrating another embodiment of a control method for controlling the fuel feed in the example of Fig. 5;
Kuvio 8 esittää ohjausyksikön kolmannen esimerkin polttoaineensyötön säätämiseksi; 15 Kuvio 9 on virtauskaavio, joka esittää erään säätömenetelmän polttoaineensyötön säätämiseksi kuvion 8 esimerkissä;Figure 8 shows a third example of a control unit for adjusting the fuel supply; Fig. 9 is a flow diagram illustrating a control method for controlling the fuel feed in the example of Fig. 8;
Kuviot 10-12 esittävät ohjausyksikön neljännen esimerkin polttoaineensyötön säätämiseksi;Figures 10-12 show a fourth example of a control unit for adjusting the fuel supply;
Kuvio 13 esittää ohjausyksikköä polttoaineensyötön säätämiseksi kuvioiden 10 -20 12 esimerkissä; jaFig. 13 shows a control unit for controlling the fuel supply in the example of Figs. 10-20; and
Kuvio 14 on virtauskaavio, joka esittää erään säätömenetelmän polttoaineensyötön säätämiseksi kuvion 13 esimerkissä.Fig. 14 is a flow diagram showing a control method for adjusting the fuel feed in the example of Fig. 13.
Piirustusten selitys 25DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Kuvio 1 esittää erään esimerkin polttomoottorin isokronisesta säädöstä. Nopeusyksikkö 4 tuottaa asematiedon, josta on mahdollista määrittää moottorin mäntien asema, mikä mahdollistaa sylinterikohtaisen polttoaineen säädön ja ajoituksen. Tässä esimerkissä asematieto saadaan anturilta 3, joka tunnistaa 30 vauhtipyörän 1 pyörähdysaseman. Nopeusyksikkö 4 muokkaa anturin 3 tuottamaa 3 tietoa ja tuottaa nopeusmittausdataa 41, jota käytetään säädettäessä polttoaineensyöttöä moottorin sylintereihin.Figure 1 shows an example of an isochronous control of an internal combustion engine. The speed unit 4 provides position information from which it is possible to determine the position of the piston of the engine, which allows adjustment and timing of cylinder-specific fuel. In this example, the position information is obtained from the sensor 3, which detects the rotation position of the flywheel 1. The speed unit 4 modifies the information provided by the sensor 3 and produces the speed measurement data 41 which is used to adjust the fuel supply to the engine cylinders.
Moottoria ohjataan kolmella ohjausyksiköllä 10. Kussakin ohjausyksikössä 10 on 5 ohjausmoduuli 100, jolla ohjataan sylinterin polttoaineen ruiskutusventtiilejä (ei esitetty). Ensimmäinen, viitenumerolla 11 esitetty ohjausmoduuli ohjaa sylinterin 1 polttoaineen ruiskutusventtiiliä. Toinen, viitenumerolla 12 esitetty ohjausmoduuli ohjaa sylinterin 2 polttoaineen ruiskutusventtiiliä. Kolmas, viitenumerolla 13 esitetty ohjausmoduuli ohjaa sylinterin 3 polttoaineen ruiskutusventtiiliä. On selvää, että 10 sylinterien lukumäärä voi vaihdella.The engine is controlled by three control units 10. Each control unit 10 has 5 control units 100 that control the cylinder fuel injection valves (not shown). The first control module, indicated by reference numeral 11, controls the fuel injection valve of the cylinder 1. The second control module, represented by reference numeral 12, controls the fuel injection valve of the cylinder 2. A third control module, represented by reference numeral 13, controls the fuel injection valve of the cylinder 3. It is understood that the number of cylinders may vary.
Nopeusyksiköltä 4 tuleva nopeusmittausdata 41 viedään kuhunkin ohjausyksikköön 10. Tässä tapauksessa nopeusmittausdata 41 otetaan vastaan äärimmäisenä vasemmalla olevan ohjausyksikön 10 nopeusdatasyötössä 40 ja 15 samanaikaisesti muiden ohjausyksiköiden 10 nopeusdatasyötössä 40.The speed measurement data 41 from the speed unit 4 is applied to each control unit 10. In this case, the speed measurement data 41 is received at the speed data input 40 of the extreme left control unit 10 and 15 at the speed data input 40 of other control units 10.
Ohjausmoduulit 100 on kytketty toisiinsa ohjausyksiköiden 10 välille järjestetyllä tietoliikennelinjalla 6. Tietoliikennelinja 6 on kytketty ohjausyksikön 10 tietoliikennelaitteisiin 40. Tietoliikenneprotokolla, esimerkiksi CAN (Controller Area 20 Network), sallii laitteiden kommunikoida keskenään ilman minkäänlaista isäntälaitetta. On huomattava, että tietoliikenneprotokolla, jota käytetään ohjausmoduulien väliseen tietoliikenteeseen, voi vaihdella. Tiedonsiirtolaitteet 60 toimivat rajapintana ohjausmoduulien 100 ja tietoliikennelinjan 6 välillä.The control modules 100 are interconnected by a communication line 6 arranged between the control units 10. The communication line 6 is coupled to the communication devices 40 of the control unit 10. A communication protocol, for example CAN (Controller Area 20 Network), allows the devices to communicate without any host. Note that the communication protocol used to communicate between control modules may vary. The communication devices 60 serve as an interface between the control modules 100 and the communication line 6.
25 Kuvio 2 esittää erään toisen esimerkin polttoaineensyötön säätöjärjestelmästä. Tämä suoritusmuoto poikkeaa kuvion 1 esimerkistä siinä, että nopeusyksikkö 4 on integroitu yhteen ohjausyksiköistä 10. Nopeusyksikön 4 tuottama nopeusmittausdata 41 viedään kaikille ohjausyksiköille 10. Tässä tapauksessa nopeusmittausdata 41 otetaan vastaan äärimmäisenä vasemmalla olevan 30 ohjausyksikön 10 nopeusdatasyötössä 40 ja se jaetaan seuraavan ohjausyksikön 10 nopeusdatasyötön 40 kanssa.Figure 2 shows another example of a fuel feed control system. This embodiment differs from the example of Fig. 1 in that the speed unit 4 is integrated into one of the control units 10. The speed measurement data 41 provided by the speed unit 4 is applied to all control units 10. In this case, the speed measurement data 41 is received .
44
Kuvio 3 esittää ohjausyksikköä 10 polttoaineensyötön säätämiseksi kuvion 1 esimerkissä. Ohjausyksikön 10 ohjausmoduuli 100 on liitetty tietoliikennelinjaan 6 tiedonsiirtolaitteilla 60. Nopeusdatan vastaanottolaitteet 40 vastaanottavat 5 nopeusyksikön 4 tuottamaa moottorin nopeusmittausdataa 41. Säädin 140 tuottaa spesifistä polttoaineensyötön ohjausdataa 11 perustuen sylinterikohtaiseen nopeusreferenssidataan 132 ja moottorin nopeusmittausdataan 41. Säädin 140 voidaan konfiguroida PID-säätimeksi (Proportional /Integral/Derivative).Figure 3 shows a control unit 10 for controlling the fuel supply in the example of Figure 1. The control module 100 of the control unit 10 is connected to the communication line 6 by communication means 60. The speed data receiving means 40 receive the engine speed measurement data 41 produced by the 5 speed unit 4. The controller 140 produces / Derivative).
10 Polttoaineen syöttödata 11 ohjaa polttoaineen säätöyksikköä, kuten sylinterin polttoaineenruiskutusventtiiliä.10 Fuel Input Data 11 controls a fuel control unit, such as a cylinder fuel injection valve.
Tiedonsiirtolaitteet 60 on kytketty tietoliikenneväylään 6 luomaan yhteys ohjausmoduulien 100 välille. Johtuen sylinterin ohjausmoduulien välisestä 15 tiedonsiirrosta kunkin sylinterin kuormitus voidaan välittää kaikille muille sylinterikohtaisen polttoaineen tarpeen säätimille ja siten on mahdollista laskea keskimääräinen sylinterikuormitus.The communication devices 60 are coupled to the communication bus 6 to establish a connection between the control modules 100. Due to the 15 communication between the cylinder control modules, the load on each cylinder can be transmitted to all other regulators per cylinder-specific fuel demand and thus it is possible to calculate the average cylinder load.
Kukin ohjausmoduuli 100 on järjestetty viemään vertailudatansa 62 muille 20 ohjausmoduuleille 100 tiedonsiirtolaitteilla 60. Ohjausmoduuli 100 käyttää vertailudatan 62 korkeinta arvoa määrittäessään polttoaineensyötön ohjausdataa 11.Each control module 100 is arranged to export its reference data 62 to the other 20 control modules 100 via communication devices 60. The control module 100 uses the highest value of the reference data 62 to determine fuel supply control data 11.
Tässä tiedonsiirtolaitteet 60 on konfiguroitu valitsemaan vertailudatan 62 korkein 25 arvo tai sellainen vertailudata 62, jossa säätö on valittu kiinteäksi. Valittu data välitetään paikalliselle nopeusvertailugeneraattorille 130. Ohjausmoduulissa 100 käytettävä vertailudata 62 on tässä valittu tiedonsiirtolaitteilla 60. Tämän valinnan voivat suorittaa myös erilliset laitteet, kuten kuviossa 13 on esitetty viitenumerolla 620.Here, the communication devices 60 are configured to select the highest value 25 of the reference data 62 or the reference data 62 in which the control is selected as fixed. The selected data is transmitted to the local rate comparison generator 130. The reference data 62 to be used in the control module 100 is selected here by the communication devices 60. This selection can also be made by separate devices as shown in FIG.
30 530 5
Kukin ohjausmoduuli 100 arvioi sylinterikohtaisen kuormitusdatansa 61 sylinterikohtaisen polttoaineensyötön ohjausdatan 11 pohjalta estimaattorilla 150. Tämä sylinterikohtainen kuormitusdata 61 välitetään muille ohjausmoduuleille tietoliikenneväylän 6 avulla.Each control module 100 estimates its cylinder-specific load data 61 based on the cylinder-specific fuel supply control data 11 with estimator 150. This cylinder-specific load data 61 is transmitted to the other control modules via communication bus 6.
55
Ohjausmoduulit 100 on konfiguroitu luomaan sylinterikohtaista kuormitusdataa 61 indeksoituna niin, että data voidaan tunnistaa tietyn ohjausmoduulin 100 dataksi. Indeksoitu tieto voidaan luoda/käsitellä tiedonsiirtolaitteissa 60. Tämä sallii ohjausmoduulien määrittää säätöjärjestelmän tilan.The control modules 100 are configured to create cylinder-specific load data 61 indexed so that the data can be identified as the data of a particular control module 100. The indexed data can be created / processed by the communication devices 60. This allows the control modules to determine the status of the control system.
1010
Ohjausmoduulien 100 sylinterikohtainen kuormitusdata 61 lasketaan laskentayksikössä, johon tässä viitataan laskimena 110, joka määrittää ohjausmoduulien 100 kuormitusdatan 112 keskiarvon. Kuormitusdatan 112 keskiarvoa käytetään vertaimessa 120 määrittämään ohjausmoduulin 100 15 kuormituksen poikkeama-arvo 122 vertaamalla mainitun ohjausmoduulin 100 sylinterikohtaista kuormitusdataa 61 ohjausmoduulien kuormitusdatan 112 keskiarvoon. Sylinterikohtainen kuormitusdata 61 otetaan tässä vastaan vertaimelta, mutta vertain voidaan liittää tiedonsiirtolaitteisiin 60 tai estimaattorin 150 datan hankkimiseksi.The cylinder-specific load data 61 of the control modules 100 is calculated in a calculating unit, referred to herein as a calculator 110, which determines the average load data 112 of the control modules 100. The average of the load data 112 is used in the comparator 120 to determine the load offset value 122 of the control module 100 by comparing the cylinder specific load data 61 of said control module 100 with the average of the load data 112 of the control modules. Here, the cylinder-specific load data 61 is received from the comparator, but the comparator may be coupled to the communication means 60 or the estimator 150 to obtain data.
2020
Vertain 120 voi vastaanottaa mainitun ohjausmoduulin 100 sylinterikohtaisen kuormitusdatan 61 estimaattorilta 150 tai tietoliikenneväylältä 6, jolloin sylinterikohtainen kuormitusdata 61 tuotetaan indeksoituna vastaamaan mainittua ohjausmoduulia 100. Virhe kuormanjaossa voidaan laskea vertaamalla 25 keskimääräistä sylinterin kuormitusta paikalliseen arvioituun kuormitukseen. Kuorman jakovirhettä, eli kuormituksen poikkeamaa, käytetään jälkeenpäin korvaamaan globaali nopeusreferenssi, tässä tapauksessa nopeusreferenssidata 62.Comparator 120 can receive said control module 100 from cylinder-specific load data 61 from estimator 150 or communication bus 6, wherein the cylinder-specific load data 61 is output indexed to correspond to said control module 100. The error in load distribution can be calculated by comparing 25 average cylinder loads. The load distribution error, i.e. the load offset, is subsequently used to replace the global speed reference, in this case the speed reference data 62.
66
Paikallinen nopeusreferenssigeneraattori 130 kehittää sylinterikohtaista nopeusreferenssidataa 132 vaikuttamalla nopeusreferenssidataan 62 määritetyllä kuormituksen poikkeama-arvolla 122.The local velocity reference generator 130 generates cylinder-specific velocity reference data 132 by influencing the velocity reference data 62 by a specified load offset value 122.
5 Kuormituksen poikkeama-arvoa 122, toisin sanoen kuorman jakovirhettä, käytetään korvaamaan globaali nopeusreferenssi. Esimerkiksi jos paikallinen arvioitu kuormitus on korkeampi kuin keskimääräinen sylinterin kuormitus, paikallista nopeusreferenssiä pienennetään vastaavasti, ja päinvastoin.The load offset value 122, i.e. the load distribution error, is used to replace the global speed reference. For example, if the estimated local load is higher than the average cylinder load, the local velocity reference is reduced accordingly, and vice versa.
10 Kun käytetään kuormanjakoa vakaassa tilassa, paikallinen arvioitu kuormitus on sama kuin keskimääräinen sylinterin kuormitus, riippumatta moottorin kokonaiskuormituksesta. Tämä tarkoittaa, että kuorman jakovirhe on nolla ja paikallinen nopeusreferenssi on sama kuin globaali nopeusreferenssi.10 At steady state load distribution, the estimated local load is the same as the average cylinder load, regardless of the total engine load. This means that the load distribution error is zero and the local speed reference is the same as the global speed reference.
15 Kuvio 4 esittää kolmannen esimerkin polttoaineensyötön säätöjärjestelmästä. Tämä suoritusmuoto eroaa kuvion 1 esimerkistä siinä, että ohjausyksikköön 10 on sisällytetty useita, tässä esimerkissä kolme, ohjausmoduulia.Figure 4 shows a third example of a fuel feed control system. This embodiment differs from the example of Figure 1 in that the control unit 10 includes a plurality of control modules, in this example three.
Ensimmäinen ohjausmoduuli 100A ohjaa sylinterin 1 viitenumerolla 11 esitettyä 20 polttoaineen ruiskutusventtiiliä. Toinen ohjausmoduuli 100B ohjaa sylinterin 2 viitenumerolla 12 esitettyä polttoaineen ruiskutusventtiiliä. Kolmas ohjausmoduuli 100C ohjaa sylinterin 3 viitenumerolla 13 esitettyä polttoaineen ruiskutusventtiiliä.The first control module 100A controls the 20 fuel injection valve shown in cylinder 1 with reference numeral 11. The second control module 100B controls the fuel injection valve shown on cylinder 2 with reference numeral 12. The third control module 100C controls the fuel injection valve shown in the cylinder 3 with reference numeral 13.
Nopeusyksiköltä 4 tuleva nopeusmittausdata 41 viedään kullekin ohjausyksikölle 25 10. Tässä nopeusmittausdata 41 vastaanotetaan ohjausyksiköiden, tässä äärimmäisenä vasemmalla olevan ohjausyksikön 10, nopeusdatan vastaanottoon 40, ja välitetään edelleen seuraavan ohjausyksikön 10 nopeusdatan vastaanottoon 40.The speed measurement data 41 from the speed unit 4 is applied to each control unit 25 10. Here, the speed measurement data 41 is received by the speed data reception 40 of the control units, here the extreme left control unit 10, and forwarded to the next data unit 10.
30 Ohjausmoduulit on yhdistetty ohjausyksiköiden 10 väliin järjestetyllä tiedonsiirtolinjalla 6. Tiedonsiirtolinjan 6 data otetaan vastaan ohjausyksikön 10 7 tiedonsiirtolaitteilla 60. Tiedonsiirtolaitteet 60 toimivat rajapintana ohjausmoduulien 100 ja tiedonsiirtolinjan 6 välillä.The control modules are connected by a communication line 6 arranged between the control units 10. The data of the communication line 6 is received by the communication devices 60 of the control unit 10 7. The communication devices 60 act as an interface between the control modules 100 and the communication line 6.
Kuvio 5 esittää ohjausyksikköä polttoaineensyötön säätämiseksi kuvion 4 5 esimerkissä. Tämä suoritusmuoto poikkeaa kuvion 3 esityksestä siinä, että ohjausyksikköön 10 on sisällytetty useita ohjausmoduuleita, tässä esimerkissä kolme ohjausmoduulia 100A, 100B, 100C.Figure 5 shows a control unit for controlling the fuel supply in the example of Figure 4 5. This embodiment differs from that shown in Fig. 3 in that the control unit 10 includes a plurality of control modules, in this example three control modules 100A, 100B, 100C.
Ohjausyksikön 10 ohjausmoduulit 100A, 100B, 100C on liitetty tiedonsiirtolinjaan 6 10 tiedonsiirtolaitteilla 60. Tiedonsiirtolaitteet 60 toimivat rajapintana ohjausmoduulien 100A-100C ja tiedonsiirtolinjan 6 välillä.The control modules 100A, 100B, 100C of the control unit 10 are connected to the communication line 6 10 by the communication devices 60. The communication devices 60 serve as an interface between the control modules 100A-100C and the communication line 6.
Nopeusdataa vastaanottavat välineet 40 vastaanottavat nopeusyksikön 4 tuottamaa moottorin nopeusmittausdataa 41. Nopeusmittausdata 41 toimitetaan 15 ohjausmoduulien 100A, 100B, 100C jokaiselle säätimelle 140. Riippuen järjestelmän konfiguroinnista tämä nopeusmittausdata 41 voidaan vastaanottaa tai noutaa ohjausmoduuleihin 100A, 100B, 100C. Säädin 140 tuottaa spesifistä polttoaineensyötön ohjausdataa 11 pohjautuen mainittuun sylinterikohtaiseen nopeusreferenssidataan 132 ja moottorin nopeusmittausdataan 41.The speed data receiving means 40 receives the motor speed measurement data 41 provided by the speed unit 4. The speed measurement data 41 is provided to each controller 140 of the control modules 100A, 100B, 100C. Depending on the system configuration, this speed measurement data 41 can be received or retrieved by the control modules 100A, 100B. Controller 140 provides specific fuel feed control data 11 based on said cylinder-specific speed reference data 132 and engine speed measurement data 41.
2020
Kuvio 6 on virtauskaavio, joka esittää yhden säätömenetelmän suoritusmuodon polttoaineensyötön säätämiseksi kuvion 5 esimerkissä.Fig. 6 is a flow diagram illustrating one embodiment of a control method for controlling the fuel feed in the example of Fig. 5.
Moottorin nopeusmittausdata 41 nopeusdatan vastaanottovälineiltä 40 otetaan 25 vastaan säätimessä 140. Nopeusreferenssidata 62 tiedonsiirtolaitteilta 60 otetaan vastaan paikallisessa nopeusreferenssigeneraattorissa 130.Motor speed measurement data 41 from speed data receiving means 40 40 is received by controller 140. Speed reference data 62 from communication devices 60 is received by a local speed reference generator 130.
Estimaattori 150 arvioi sylinterikohtaista kuormitusdataa 61 sylinterikohtaisen polttoaineensyötön ohjausdatan 11 pohjalta. Tiedonsiirtolaitteet 60 toimittavat 30 tämän sylinterikohtaisen kuormitusdatan 61 ohjausmoduulien 100A - 100C laskimille 110 tiedonsiirtolinjan 6 välityksellä.Estimator 150 estimates cylinder-specific load data 61 based on cylinder-specific fuel feed control data 11. The communication devices 60 supply 30 of this cylinder-specific load data 61 to the calculators 110 of the control modules 100A-100C via the communication line 6.
88
Laskin 100 laskee ohjausmoduulien 100A - 100C kuormitusdatan 112 keskiarvon sylinterikohtaisesta kuormitusdatasta 61. Kuormitusdatan 112 keskiarvoa käytetään vertaimella 120 määrittämään ohjausmoduulin 100A kuormituksen 5 poikkeama-arvo vertaamalla mainitun ohjausmoduulin sylinterikohtaista kuormitusdataa 61 (100A) ohjausmoduulien kuormitusdatan 112 keskiarvoon.Calculator 100 calculates the average of the load data 112 of the control modules 100A to 100C from the cylinder-specific load data 61. The average of the load data 112 is used by the comparator 120 to determine the
Paikallinen nopeusreferenssigeneraattori 130 tuottaa sylinterikohtaista nopeusreferenssidataa 132 muuttamalla nopeusreferenssidataa 62 määritetyllä 10 kuormanjaon poikkeama-arvolla 122.The local speed reference generator 130 produces cylinder-specific speed reference data 132 by changing the speed reference data 62 by a specified 10 load distribution offset value 122.
Kunkin ohjausmoduulin säätimet 140 ohjaavat polttoaineen syöttöä pohjautuen sylinterikohtaiseen nopeusreferenssidataan 132 ja moottorin nopeusmittausdataan 41.Controls 140 for each control module control fuel delivery based on cylinder-specific speed reference data 132 and engine speed measurement data 41.
1515
Kuvio 7 on virtauskaavio, joka esittää erään säätömenetelmän toisen suoritusmuodon polttoaineensyötön säätämiseksi kuvion 5 esimerkissä. Tämä suoritusmuoto sopii käytettäväksi esim. kiinteän potkurin säätöön. Tämä suoritusmuoto poikkeaa kuvion 6 menetelmästä siinä, että sylinterikohtainen 20 nopeusreferenssidata 132 (100A) toimitetaan ohjausmoduulien 100A - 100N paikalliseen nopeusreferenssigeneraattoriin 130.Fig. 7 is a flow diagram showing another embodiment of a control method for controlling the fuel feed in the example of Fig. 5. This embodiment is suitable for use, e.g., in fixed propeller control. This embodiment differs from the method of Fig. 6 in that the cylinder-specific speed reference data 132 (100A) is provided to the local speed reference generator 130 of the control modules 100A-100N.
Sylinterikohtaisen nopeusreferenssidatan 132 tuottamiseen käytettävä nopeusreferenssidata 62 valitaan ohjausmoduulien sylinterikohtaisesta 25 nopeusreferenssidatasta 132.The speed reference data 62 used to produce the cylinder specific speed reference data 132 is selected from the control module specific cylindrical speed reference data 132.
Sylinterikohtainen nopeusreferenssidata 132 voidaan myös sisällyttää dataosaan kyseisen sylinterin ohjausmoodin tunnistamiseksi. Tämä sallii yhden sylinterin manuaalisen/analogisen ohjauksen siten, että muut ohjausmoduulit voivat seurata 30 kyseistä valintaa. Muut ohjausmoduulit alkavat esim. käyttää sylinterikohtaista nopeusreferenssidataa, joka ohjausmoodi muutetaan analogiseksi. Toimittamalla 9 sylinterin ohjausmoodi ohjausmoduuleille, järjestelmää voidaan käyttää kahdessa isokronisessa moodissa, eli kiinteässä tai analogisessa isokronisessa moodissa. Kiinteä isokroninen moodi voi käyttää ennalta määrättyä nimellisnopeutta. Analogista isokronista moodia voidaan säätää erillisillä käyttäjän tai ulkoisen 5 järjestelmän lisäämällä ohjaussignaalilla, esimerkiksi 4-20 mA:n signaalilla. Nämä moodit voidaan priorisoida siten, että kiinteän moodin ohjausprioriteetti on korkeampi. Menetelmä ja ohjausyksikkö voivat käyttää korkeinta arvoa, ottaen huomioon myös tämän priorisoinnin siten, että kiinteän moodin arvo valitaan, vaikka analogisen moodin arvot olisivat korkeampia.Cylinder-specific speed reference data 132 may also be included in the data section to identify the control mode of that cylinder. This allows manual / analog control of one cylinder so that other control modules can follow the 30 selections in question. Other control modules, for example, start to use cylinder-specific speed reference data, which control mode is converted to analog. By supplying the 9-cylinder control mode to the control modules, the system can be operated in two isochronous modes, i.e., fixed or analog isochronous modes. The solid isochronous mode can use a predetermined nominal speed. The analog isochronous mode can be controlled by separate control signals added by the user or by an external system, for example a 4-20 mA signal. These modes can be prioritized so that the fixed mode control priority is higher. The method and the control unit can use the highest value, also taking into account this prioritization so that the fixed mode value is selected even if the analog mode values are higher.
1010
Kuvio 8 esittää ohjausyksikön kolmannen esimerkin polttoaineensyötön säätämiseksi. Ohjausmoduulit 100A - 100C poikkeavat kuviosta 3 siinä, että sylinterikohtainen polttoaineensyötön ohjausdata 11 toimitetaan paikalliselle nopeusreferenssigeneraattorille 130 suodatusvälineiden 160 kautta.Figure 8 shows a third example of a control unit for adjusting the fuel supply. The control modules 100A-100C differ from Figure 3 in that the cylinder specific fuel supply control data 11 is provided to the local rate reference generator 130 via filtering means 160.
1515
Isokronisessa moodissa paikallinen nopeusreferenssigeneraattori 130 tuottaa sylinteri kohtaista nopeusreferenssidataa 132 vaikuttamalla nopeusreferenssidataan 62 kuormituksen säätöarvolla 123 tai kuormituksen poikkeama-arvolla 122.In the isochronous mode, the local rate reference generator 130 generates cylinder-specific rate reference data 132 by affecting the rate reference data 62 with a load control value 123 or a load offset value 122.
2020
Droop-moodissa paikallinen nopeusreferenssigeneraattori 130 tuottaa sylinteri kohtaista nopeusreferenssidataa 132 vaikuttamalla nopeusreferenssidataan 62 määritetyllä kuormituksen säätöarvolla 123.In the droop mode, the local speed reference generator 130 generates cylinder specific speed reference data 132 by affecting the speed reference data 62 at a specified load control value 123.
25 Kuormituksen säätöarvo 123 saadaan polttoaineensyötön ohjausdatasta 11 suodattamalla polttoaineensyötön säätöarvoa suodatusvälineillä 160. Suodatusvälineenä 160 voi toimia alipäästösuodatin, joka sopii pienentämään vaihtelun vaikutusta.The load control value 123 is obtained from the fuel supply control data 11 by filtering the fuel supply control value by filtering means 160. The filtering means 160 may be a low-pass filter suitable for reducing the effect of the variation.
30 Kun kuormanjakoa Droop-moodissa käytetään perustuen senhetkiseen sylinterin kuormituksen keskimääräiseen arvoon, tuloksena on, että paikallinen 10 nopeusreferenssi pyrkii pienenemään, koska moottorin kuormitusta lisätään, jos mitään korjauksia ei tehdä, eli ei lisätä/vähennetä käyttäjän tai ulkoisen järjestelmän antamia pulsseja.30 When using load distribution in Droop mode based on the current average cylinder load, the result is that local speed reference tends to decrease as engine load is increased if no corrections are made, i.e., no increase or decrease in pulses from the user or external system.
5 Tämä suoritusmuoto antaa vaihtoehdon ohjata moottoria itsenäisellä tavalla siinä tapauksessa, että ohjausyksiköiden 10 välisessä tiedonsiirrossa on toimintahäiriö.5 This embodiment provides an option to control the motor independently in the event of a malfunction in the communication between the control units 10.
Yksiköiden välisen tiedonsiirron tunnistaminen voidaan toteuttaa tiedonsiirtolaitteissa 60 tai paikallisessa nopeusreferenssigeneraattorissa 130. 10 Paikallinen nopeusreferenssigeneraattori 130 voi valita tulon 122 tai 123 prioriteettivalinnalla. Paikallinen nopeusreferenssigeneraattori 130 esim. valitsee kuormituksen säätöarvon 123 käytön vain, jos muitakaan aktiivisia tuloja ei ole. Määrittämällä tiedonsiirron tila, siis ohjausyksiköiden välillä, järjestelmää voidaan käyttää kahdessa moodissa, isokronisessa moodissa tai droop-moodissa. 15 Isokronisessa moodissa toimiva järjestelmä pitää moottorin vakionopeudessa riippumatta moottorin kuormituksesta. Droop-moodissa toimiva järjestelmä säätää moottorin nopeutta moottorin kuormituksen funktiona. On huomattava, että eri moodeissa tarvittavat toiminnot voidaan aktivoida myös vain tarvittaessa. Tällä on se etu, että tarpeettomia laskelmia ei suoriteta.Identification of inter-unit communication can be implemented in communication devices 60 or local rate reference generator 130. 10 Local rate reference generator 130 may select input 122 or 123 by priority selection. The local speed reference generator 130, for example, selects the use of the load control value 123 only if no other active inputs are available. By defining the communication status, i.e. between the control units, the system can be operated in two modes, isochronous mode or droop mode. 15 The system operating in isochronous mode maintains the motor at constant speed regardless of the motor load. The system in Droop mode adjusts engine speed as a function of engine load. Note that the functions required in different modes can also be activated only when needed. This has the advantage that unnecessary calculations are not performed.
2020
Kuvio 9 on virtauskaavio, joka esittää säätömenetelmän polttoaineen syötön säätämiseksi kuvion 8 esimerkissä. Kyseessä on polttoaineensyötön selektiivinen säätömenetelmä polttomoottorille, jossa moottorin nopeusmittausdata vastaanotetaan kahteen tai useampaan ohjausmoduuleita sisältävään 25 ohjausyksikköön.Figure 9 is a flow diagram illustrating a control method for adjusting fuel delivery in the example of Figure 8. This is a selective method of adjusting the fuel feed to an internal combustion engine, in which the engine speed measurement data is received in two or more control units comprising 25 control modules.
Tiedonsiirron tila ohjausyksiköiden 10 välillä määritetään tiedonsiirtolaitteilla 60 ja KYLLÄ-polku toteutetaan ohjausyksiköiden välisen tiedonsiirron ensimmäisessä tilassa.The communication state between the control units 10 is determined by the communication devices 60 and the YES path is implemented in the first mode of communication between the control units.
30 1130 11
Menetelmässä käytetään arvioitua sylinterikohtaista kuormitusdataa sylinterikohtaisen polttoaineensyötön ohjausdataan 11 perustuen. Sylinterikohtainen kuormitusdata viedään ohjausmoduuleille. Ohjausmoduulien kuormitusdatan keskiarvo sylinterikohtaisesta kuormitusdatasta ja kyseisen 5 ohjausmoduulin kuormituksen poikkeama-arvo 122 lasketaan vertaamalla kyseisen ohjausmoduulin sylinterikohtaista kuormitusdataa ohjausmoduulien kuormitusdatan keskiarvoon.The method uses estimated cylinder-specific load data based on cylinder-specific fuel feed control data 11. Cylinder-specific load data is exported to the control modules. The average of the load data of the control modules from the load data per cylinder and the load deviation value 122 of the respective control module is calculated by comparing the cylinder-specific load data of that control module with the average of the load data of the control modules.
Sylinterikohtainen nopeusreferenssidata 132 tuotetaan vaikuttamalla 10 nopeusreferenssidataan määritetyllä kuormanjaon poikkeama-arvolla 122.Cylinder specific speed reference data 132 is produced by influencing the 10 speed reference data by a defined load distribution offset value 122.
Polttoaineen syöttöä säädetään sylinterikohtaisen nopeusreferenssidataan 132 perustuen.The fuel supply is controlled based on the cylinder-specific speed reference data 132.
Säätöyksiköiden välisen tiedonsiirron toisessa tilassa, jolloin tiedonsiirtoa ei 15 määritetä validiksi, menetelmä toteuttaa El-polkua. Mainitun ohjausmoduulin kuormituksen säätöarvo 123 sylinterikohtaisesta polttoaineensyötön ohjausdatasta 11 määritetään.In the second mode of communication between the control units, in which the communication is not determined to be valid, the method implements an E1 path. The load adjustment value 123 of said control module from the cylinder-specific fuel supply control data 11 is determined.
Sylinterikohtainen nopeusreferenssidata 132 tuotetaan vähentämällä 20 nopeusreferenssidatasta kuormituksen säätöarvo 123 ja polttoaineen syöttöä ohjataan sylinterikohtaiseen nopeusreferenssidataan pohjautuen.The cylinder specific speed reference data 132 is produced by subtracting the load control value 123 from the 20 speed reference data and controlling the fuel feed based on the cylinder specific speed reference data.
Kuviot 10 - 12 esittävät ohjausyksikön neljännen esimerkin polttoaineensyötön säätämiseksi. Tämä suoritusmuoto poikkeaa aiemmin esitetystä siinä, että 25 ohjausyksiköt 10 on kytketty pääyksikköön 5. Pääyksikkö 5 on liitetty tiedonsiirtolinjaan 6 tiedonsiirtolaitteilla 60.Figures 10 to 12 show a fourth example of a control unit for adjusting the fuel supply. This embodiment differs from the foregoing in that the control units 10 are connected to the main unit 5. The main unit 5 is connected to the communication line 6 by the communication devices 60.
Nopeusdataa vastaanottavat välineet 40 ottavat vastaan nopeusyksikön 4 tuottamaa moottorin nopeusmittausdataa 41. Pääsäädin 5 tuottaa dataa spesifistä 30 polttoaineen syötön ohjausdataa varten perustuen spesifiseen nopeusreferenssidataan ja moottorin nopeusmittausdataan 41. Tätä käytettäessä 12 ei ole tarvetta isokroniselle moodille, koska sylintereitä säädetään pääyksiköllä perinteisellä tavalla.The speed data receiving means 40 receives the engine speed measurement data 41 provided by the speed unit 4. The master controller 5 generates data for specific fuel supply control data based on the specific speed reference data and the engine speed measurement data 41. In this case, 12 is not required in the isochronous mode.
Tällä on se vaikutus, että moottoria voidaan ohjata kolmessa erilaisessa moodissa. 5 Kuvion 8 järjestelmää voidaan säätää tunnetulla tavalla pääyksiköllä 5, muiden kahden moodin ollessa käytettävissä pääyksikön vikatilanteessa tai yksiköiden välisen tiedonsiirron vikatilanteessa. Tämän esimerkin mukaisesti saadaan kuitenkin enemmän vaihtoehtoja moottorin ohjaamiseksi. Esitetyillä esimerkeillä aikaansaadaan edullinen varmistus pääyksikön tai yksiköiden välisten 10 tiedonsiirtojen toimintahäiriöiden varalta. Pääyksikön 5 ohjauksessa ohjausyksiköt 10 ovat ns. orjatyyppisiä, toisin sanoen seuraavat pääyksikön 5 käskyjä.This has the effect that the motor can be controlled in three different modes. The system of Figure 8 can be controlled in a known manner by the main unit 5, with the other two modes being available in the case of a failure of the main unit or in the case of inter-unit communication failure. However, according to this example, more options are available for controlling the motor. The examples provided provide an advantageous backup in the event of a malfunction of communication between the main unit or units. When controlling the main unit 5, the control units 10 are so-called. slave type, that is, the following commands of the main unit 5.
Kuvio 11 esittää kyseistä vikatilannetta tiedonsiirrossa pääyksikön 5 ja ohjausyksiköiden 10 välillä. Järjestelmää voidaan silti ohjata kahdessa moodissa, 15 joista toisessa tapahtuu tiedonsiirtoa ohjausyksiköiden 10 välillä ja toinen toteutuu ilman näiden välistä tiedonsiirtoa.Fig. 11 illustrates this fault condition in the communication between the main unit 5 and the control units 10. However, the system can be controlled in two modes, one of which communicates between the control units 10 and the other is implemented without communication between them.
Kuvio 12 esittää tilannetta, jossa ohjaus toteutuu ilman mitään tiedonsiirtoa ohjausyksiköiden 10 välillä.Fig. 12 illustrates a situation in which control is effected without any communication between control units 10.
2020
Kuvio 13 esittää erästä ohjausyksikköä polttoaineensyötön säätämiseksi kuvioiden 10-12 esimerkissä. Ohjausmoduulit 100A - 100C poikkeavat kuviosta 6 siinä, että pääyksikön pääohjausdata vastaanotetaan ohjausmoduuleissa 100A - 100C. Tällä järjestelmällä ohjausmoduuleja 100A - 100C voidaan myös ohjata tunnetulla 25 tavalla.Figure 13 shows a control unit for controlling the fuel feed in the example of Figures 10-12. The control modules 100A-100C differ from Figure 6 in that the main control data of the main unit is received in the control modules 100A-100C. With this system, the control modules 100A-100C can also be controlled in a known manner.
Toisena erona on se, että kuviossa 13 on esitetty erillinen referenssidatakäsittelijä 620. Referenssidatakäsittelijä 620 suorittaa ainakin osan toiminnoista, jotka on aiemmin kuvattu suoritettavaksi paikallisessa nopeusreferenssigeneraattorissa 30 130. Datavirran muutos voidaan järjestää osoitusdatan muutoksella tiedonsiirtolaitteissa 60.Another difference is that Figure 13 shows a separate reference data handler 620. The reference data handler 620 performs at least some of the functions previously described to be performed in the local rate reference generator 30 130. The change in the data stream may be provided by the change of the indication data in the communication devices 60.
1313
Kuvio 14 on virtauskaavio, joka esittää säätömenetelmää polttoaineen syötön säätämiseksi kuvion 13 esimerkissä. Tämä suoritusmuoto poikkeaa kuvion 7 esityksestä siinä, että pääyksiköstä tulevan tiedonsiirron tila on myös määritetty. 5 Määrittämällä tiedonsiirron tila järjestelmää voidaan käyttää kolmessa moodissa, eli pääyksikkömoodissa, isokronisessa moodissa tai droop-moodissa.Fig. 14 is a flow diagram illustrating a control method for adjusting the fuel feed in the example of Fig. 13. This embodiment differs from that shown in Fig. 7 in that the state of communication from the main unit is also determined. 5 By specifying the communication mode, the system can be operated in three modes, namely master unit mode, isochronous mode or droop mode.
On huomattava, että ainakin osa ohjausmoduulien 100 toiminnoista suoritetaan ohjausyksikköön integroitua ohjelmaa toteuttavalla menetelmällä.It should be noted that at least some of the functions of the control modules 100 are performed by a method implementing a program integrated with the control unit.
1010
Edellä esitettyjen selityksen ja esimerkkien pohjalta on ilmeistä, että keksinnöllinen suoritusmuoto voidaan luoda käyttäen lukuisia erilaisia ratkaisuja. On ilmeistä, että keksintö ei ole rajoitettu tekstissä mainittuihin esimerkkeihin, vaan sitä voi toteuttaa monissa muissa erilaisissa suoritusmuodoissa.From the foregoing description and examples, it is obvious that the inventive embodiment can be created using a variety of different solutions. Obviously, the invention is not limited to the examples mentioned in the text, but may be practiced in many other different embodiments.
1515
Siten mikä tahansa keksinnön mukainen suoritusmuoto voidaan toteuttaa keksinnöllisen ajatuksen suojapiirin puitteissa.Thus, any embodiment of the invention can be implemented within the scope of the inventive idea.
2020
Claims (4)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20095536A FI121395B (en) | 2009-05-13 | 2009-05-13 | Engine fuel supply control method and control unit |
KR1020117029832A KR101510926B1 (en) | 2009-05-13 | 2010-05-06 | Engine fuel supply control |
CN201080016188.9A CN102388212B (en) | 2009-05-13 | 2010-05-06 | Engine fuel supply control |
EP10723160.7A EP2430299B1 (en) | 2009-05-13 | 2010-05-06 | Engine fuel supply control |
PCT/FI2010/050366 WO2010130872A1 (en) | 2009-05-13 | 2010-05-06 | Engine fuel supply control |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20095536 | 2009-05-13 | ||
FI20095536A FI121395B (en) | 2009-05-13 | 2009-05-13 | Engine fuel supply control method and control unit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20095536A0 FI20095536A0 (en) | 2009-05-13 |
FI121395B true FI121395B (en) | 2010-10-29 |
Family
ID=40680717
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20095536A FI121395B (en) | 2009-05-13 | 2009-05-13 | Engine fuel supply control method and control unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI121395B (en) |
-
2009
- 2009-05-13 FI FI20095536A patent/FI121395B/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI20095536A0 (en) | 2009-05-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1612911B1 (en) | On-board performance monitor and power control system | |
US10864994B2 (en) | Low throttle rate command compensation via full authority engine trim | |
US20180363798A1 (en) | Solenoid Device With Sensor | |
US20170057619A1 (en) | Dynamic activation of pumps of a fluid power system | |
CA2707797A1 (en) | Wind farm and method for controlling a wind farm | |
RU2662369C2 (en) | Pilot operated gas regulator with diaphragm protection | |
US11689476B2 (en) | System and method for a time-sensitive network | |
US20160018793A1 (en) | Control of aircraft systems with at least two remote data concentrators for control of an aircraft system component | |
CN102738788B (en) | Positioner | |
RU115832U1 (en) | GAS-TURBINE ENGINE CONTROL SYSTEM | |
US20140049046A1 (en) | Wind power plant with highly reliable real-time power control | |
US20210064121A1 (en) | In-vehicle control device | |
FI121395B (en) | Engine fuel supply control method and control unit | |
US20120246650A1 (en) | Method for processing information and activities in a control and/or regulating system with the aid of a multi-core processor | |
US20170374761A1 (en) | Scalable coolant distribution unit | |
CN109691020A (en) | For running the method and control unit of the communication network including multiple communication equipments of industrial automation system | |
FI124890B (en) | Adjusting the Engine Fuel Supply | |
JPWO2014147800A1 (en) | Distributed control system and control method | |
KR101510926B1 (en) | Engine fuel supply control | |
US9909510B2 (en) | Method of defining gas turbine engine control ratings | |
US10015918B2 (en) | Feeder and mounting machine | |
KR20160013981A (en) | Power system with adaptive control | |
CN106795824B (en) | Combustion engine for a motor vehicle with improved abundance control | |
Wisniewski et al. | Seamless reconfiguration of time triggered ethernet based protocols | |
US20160047322A1 (en) | Method and device for redundantly controlling the speed of an internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 121395 Country of ref document: FI |