FI122489B - Method and apparatus for stabilizing the diesel engine cylinders - Google Patents

Method and apparatus for stabilizing the diesel engine cylinders Download PDF

Info

Publication number
FI122489B
FI122489B FI20085496A FI20085496A FI122489B FI 122489 B FI122489 B FI 122489B FI 20085496 A FI20085496 A FI 20085496A FI 20085496 A FI20085496 A FI 20085496A FI 122489 B FI122489 B FI 122489B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
cylinders
combustion event
cylinder
fuel injection
measured
Prior art date
Application number
FI20085496A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20085496A0 (en
FI20085496A (en
Inventor
Pasi Juppo
Kai Lehtonen
Tony Glader
Original Assignee
Waertsilae Finland Oy
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 Waertsilae Finland Oy filed Critical Waertsilae Finland Oy
Publication of FI20085496A0 publication Critical patent/FI20085496A0/en
Priority to FI20085496A priority Critical patent/FI122489B/en
Priority to KR1020107026999A priority patent/KR101516039B1/en
Priority to PCT/FI2009/050436 priority patent/WO2009144374A1/en
Priority to EP09754027.2A priority patent/EP2310654B1/en
Priority to CN2009801195822A priority patent/CN102046949A/en
Priority to FI20095576A priority patent/FI122491B/en
Priority to KR1020107026998A priority patent/KR101770430B1/en
Priority to CN200980119581.8A priority patent/CN102046946B/en
Priority to EP09754028.0A priority patent/EP2310655B1/en
Priority to RU2010153310/06A priority patent/RU2494270C2/en
Priority to KR1020157030853A priority patent/KR20150129044A/en
Priority to PCT/FI2009/050437 priority patent/WO2009144375A1/en
Publication of FI20085496A publication Critical patent/FI20085496A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI122489B publication Critical patent/FI122489B/en

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
    • 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
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1439—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
    • F02D41/1441—Plural sensors
    • F02D41/1443—Plural sensors with one sensor per cylinder or group of cylinders
    • 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
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1446—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being exhaust temperatures
    • 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
    • F02D35/021—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions using an ionic current sensor
    • 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
    • F02D35/023—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure

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)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

MENETELMÄ JA JÄRJESTELMÄ DIESELMOOTTORIN SYLINTEREIDEN TASAPAINOTTAMISEKSIMETHOD AND SYSTEM FOR BALANCING DIESEL ENGINE CYCLES

Keksinnön kohteena on menetelmä dieselmoottorin sylintereiden tasapainotta-5 miseksi. Keksinnön kohteena on myös järjestelmä dieselmoottorin sylintereiden tasapainottamiseksi.The invention relates to a method for balancing the cylinders of a diesel engine. The invention also relates to a system for balancing the cylinders of a diesel engine.

Mäntämoottoreissa esiintyy eroja tehon tuottamisessa moottorin eri sylintereiden välillä. Erot johtuvat mm. polttoaineen ruiskutusjärjestelmän komponenttien 10 kulumisesta, jolloin niiden toiminta muuttuu käyttöiän aikana. Sylintereiden te-hoerot vaikuttavat haitallisesti moottorin toimintaan, esimerkiksi lisäävät kampiakselin ja muiden komponenttien rasitusta ja moottorin värinöitä. Siksi sylintereitä pyritään tasapainottamaan eli pitämään palamisprosessi mahdollisimman samanlaisena sylintereiden välillä. Sylintereiden tehoeroista johtuvia ongelmia 15 esiintyy runsaasti yhteispaineruiskutusjärjestelmällä varustetuissa dieselmoottoreissa, joissa käytetään polttoaineena raskasta polttoöljyä.In piston engines, there are differences in power output between the various cylinders of the engine. The differences are due to e.g. wear of the fuel injection system components 10, whereby their function changes during the service life. Differences in power between the cylinders adversely affect engine performance, for example, increasing stress on the crankshaft and other components and vibrations on the engine. Therefore, the aim is to balance the cylinders, i.e. to keep the combustion process as similar as possible between the cylinders. Problems due to cylinder power differences 15 are common in diesel engines equipped with common rail injection systems that use heavy fuel oil as fuel.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan parannettu ratkaisu dieselmoottorin sylintereiden kuormituksen tasapainottamiseksi.The object of the invention is to provide an improved solution for balancing the load on the diesel engine cylinders.

2020

Keksinnön tavoitteet saavutetaan pääasiassa patenttivaatimuksissa 1 ja 8 esitetyllä tavalla. Keksinnössä kunkin sylinterin palamistapahtuman alkamisajankohta määritetään ja verrataan määritettyä palamistapahtuman alkamisajankohtaa tiettyyn asetusarvoon. Polttoaineen ruiskutuksen alkamisajankohtaa muutetaan, 0 25 mikäli määritetty palamistapahtuman alkamisajankohta poikkeaa asetusarvosta.The objects of the invention are mainly achieved as set forth in claims 1 and 8. In the invention, the start time of the combustion event of each cylinder is determined and compared to the specified start time of the combustion event to a specific setpoint. The fuel injection start time is changed, 0 25 if the specified combustion start time differs from the setpoint.

c\i Lisäksi sylintereiden polttoaineen ruiskutuksen kestoa muutetaan siten, että sy- i g lintereiden tuottamat tehot ovat yhtä suuria.In addition, the fuel injection duration of the cylinders is varied so that the power produced by the cylinders is equal.

CCCC

CLCL

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Säätämällä sylinterikohtaisesti ? 30 sekä palamistapahtuman alkamisajankohtaa että ruiskutuksen kestoa, saadaan o sylintereiden väliset tehoerot tasattua. Ruiskutusjärjestelmän komponenttienThe invention provides considerable advantages. By adjusting per cylinder? 30 both the start time of the combustion event and the duration of the injection, the power differences between the cylinders can be equalized. Injection system components

OJOJ

kulumisesta johtuvat sylintereiden väliset tehoerot voidaan kompensoida ja si- 2 ten pitää sylintereiden toiminta optimaalisena komponenttien koko eliniän ajan. Myös erityyppisten polttoaineiden tai polttoaineen laatuvaihteluiden aiheuttamat kuormitusmuutokset voidaan kompensoida, jolloin ne vaikuttavat moottorin toimintaan mahdollisimman vähän. Järjestelmää voidaan hyödyntää myös poltto-5 aineen ruiskutusjärjestelmän komponenttien, esimerkiksi injektoreiden, kunnossapidossa. Järjestelmän ohjausyksikkö voidaan asettaa tarkkailemaan komponenttien säätöarvojen vaihtelua, jolloin säätöarvon mennessä vaihtotarvetta indikoivan raja-arvon yli, ohjausyksikkö informoi komponentin vaihtotarpeesta. Lisäksi polttoaineen ruiskutusjärjestelmässä voidaan käyttää halvempia injekto-10 reita, koska injektoreille ei tarvitse etsiä yksilöllisiä viritysarvoja kutakin yhteis-paineruiskutusjärjestelmää varten.the power differences between the cylinders due to wear can be compensated and thus the operation of the cylinders is kept optimal throughout the life of the components. Load changes caused by different types of fuels or fuel quality variations can also be compensated for, with minimal impact on engine performance. The system can also be used to maintain components of a fuel injection system, such as injectors. The system control unit can be set to monitor the variation of the component control values, whereby by the control value, the control unit informs about the need to replace the component. In addition, less expensive injectors can be used in the fuel injection system because the injectors do not have to search for individual tuning values for each co-injection system.

Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkin omaisesti viitaten oheiseen piirustukseen, joka esittää kaaviomaisesti yhtä keksinnön mukaista järjestelmää.The invention will now be described, by way of example, with reference to the accompanying drawing, which schematically illustrates one system according to the invention.

1515

Piirustus esittää esimerkkiä keksinnön mukaisesta järjestelmästä 1 moottorin sylintereiden 3 tasapainottamiseksi. Järjestelmä 1 on asennettu mäntämoottorin 2 yhteyteen. Moottori 2 on suuri dieselmoottori, jota käytetään esimerkiksi laivojen pää- ja apumoottorina tai voimalaitoksissa. Moottori 2 on varustettu yhteis-20 paineruiskutusjärjestelmällä 4 polttoaineen syöttämiseksi sylintereihin 3. Polttoaineena moottorissa 2 käytetään esimerkiksi raskasta polttoöljyä.The drawing shows an example of a system 1 according to the invention for balancing engine cylinders 3. The system 1 is mounted in connection with the piston engine 2. Engine 2 is a large diesel engine used, for example, as a main and auxiliary engine for ships or in power plants. The engine 2 is provided with a common-rail injection system 4 for supplying fuel to the cylinders 3. The fuel for the engine 2 is, for example, heavy fuel oil.

Moottori käsittää useita sylintereitä 3, joista kukin on varustettu injektorilla 5 polttoaineen ruiskuttamiseksi sylinterin paloillaan. Syöttöjärjestelmä käsittää yh- 0 25 teispainevaraston 9 (common rail) paineistetulle polttoaineelle. Injektorit 5 on c\i kytketty yhteispainevarastoon 9. Polttoaineen syöttöjärjestelmä 4 käsittää polt- co toainelähteen 6, esimerkiksi polttoainesäiliön, ja matalapainepumpun 11 ja kor- 1 keapainepumpun 12 polttoaineen syöttämiseksi polttoainelähteestä 6 yhteis-The engine comprises a plurality of cylinders 3, each of which is provided with an injector 5 for injecting fuel with the cylinder pieces. The supply system comprises a common rail 9 for common rail pressurized fuel. The injectors 5 are connected to a common rail 9. The fuel supply system 4 comprises a fuel source 6, for example a fuel tank, and a low pressure pump 11 and a high pressure pump 12 for supplying fuel from the common source 6.

CLCL

painevarastoon 9. Kukin injektori 5 on virtausyhteydessä yhteispainevarastoon ? 30 9 polttoainekanavan 10 välityksellä.pressure reservoir 9. Are each injector 5 in fluid communication with the reservoir? 30 9 through the fuel channel 10.

00 o o00 o o

(M(M

33

Moottorin 2 käydessä polttoainetta pumpataan polttoainesäiliöstä 6 matala-painepumpulla 11 syöttökanavaa 13 pitkin korkeapainepumpulle 12 ja edelleen korkeapainepumpulla 12 syöttökanavaa 13 pitkin yhteispainevarastoon 9. Pai-nevarastosta 9 polttoainetta johdetaan injektoreille 5. Polttoainetta ruiskutetaan 5 injektoreilla 5 halutulla hetkellä sylintereihin 3.While the engine 2 is running, fuel is pumped from the fuel tank 6 by a low pressure pump 11 through a supply channel 13 to a high pressure pump 12 and further by a high pressure pump 12 through a supply channel 13 to a common pressure storage 9.

Moottori 2 käsittää järjestelmän 1, jolla sylintereitä 3 tasapainotetaan eli pidetään palamisprosessi sylintereiden 3 välillä mahdollisimman samanlaisena. Järjestelmä 1 käsittää ohjausyksikön 14, joka ohjaa polttoaineen ruiskutusta injek-10 toreista 5 sylintereihin 3. Ohjausyksikkö 14 määrittää kunkin sylinterin polttoaineen ruiskutuksen alkamisajankohdan. Ohjausyksikkö 14 säätää polttoaineen ruiskutuksen alkamisajankohtaa. Lisäksi ohjausyksikkö 14 ohjaa polttoaineen ruiskutuksen kestoa.The engine 2 comprises a system 1 for balancing the cylinders 3, i.e. keeping the combustion process between the cylinders 3 as similar as possible. The system 1 comprises a control unit 14 which controls the injection of fuel from the injectors 10 to the cylinders 3. The control unit 14 determines the time at which the injection of fuel in each cylinder will commence. The control unit 14 controls the time at which the fuel injection begins. In addition, the control unit 14 controls the duration of fuel injection.

15 Ohjausyksikkö 14 määrittää palamistapahtuman alkamisajankohdan eli palamisen alkamista vastaavan kampiakselikulman kussakin sylinterissä 3. Palamistapahtuman alkamisajankohta voidaan määrittää sylinteripaineen sijaintimittauk-sen (palamistapahtuman alkamista indikoivaa sylinteripainetta vastaava kam-piakselikulma) tai kampiakselin vääntövärähtelymittauksen perusteella. Kum-20 massakin menetelmässä kampiakselin pyörähdyskulmaa mitataan tarkoitukseen soveltuvalla kulmasensorilla 16. Kulmasensorin 16 mittaustieto lähetetään ohjausjärjestelmälle 14.The control unit 14 determines the start time of the combustion event, i.e. the crankshaft angle corresponding to the start of the combustion, in each cylinder 3. The start time of the combustion event can be determined from the position measurement of the cylinder pressure (crank axis angle In each of the Kum-20 methods, the crankshaft rotation angle is measured by a suitable angle sensor 16. The measurement information of the angle sensor 16 is transmitted to the control system 14.

Sylinteripaineen sijaintimittaukseen perustuvassa menetelmässä kunkin sylinte-o 25 rin 3 sylinteripainetta mitataan tarkoitukseen soveltuvalla mittaelimellä 15, kuten c\j sylinterin 3 yhteyteen sovitetulla painesensorilla, nakutusanturilla (kiihtyvyysan- i g turi) tai venymäliuska-anturilla. Sylinteripainetta voidaan mitata myös ionisaa- x tiomittauksella. Sylinteripaineen ja kampiakselin pyörähdyskulman mittaustiedotIn the method based on the location measurement of the cylinder pressure, the cylinder pressure of each cylinder 3 is measured by a suitable gauge 15 such as a pressure sensor fitted to the cylinder 3, a knock sensor (acceleration sensor) or a strain gauge sensor. Cylinder pressure can also be measured by ion-xion measurement. Measurement data for cylinder pressure and crankshaft rotation angle

CLCL

lähetään ohjausyksikkö 14. Ohjausyksikkö 14 määrittää kunkin sylinterin 3 pa-? 30 lamistapahtuman alkamisajankohdan sylinteripaineen ja kampiakselin pyörähti dyskulman mittaustietojen perusteella. Kun mitattu sylinteripaine saavuttaa ar-transmitting a control unit 14. The control unit 14 determines the pressure of each cylinder 3? The cylinder pressure and crankshaft rotated at the time of the onset of the lameness event based on the dys angle measurement data. When the measured cylinder pressure reaches

C\JC \ J

von, joka indikoi, että palamistapahtuma sylinterissä 3 on alkanut, määritetään 4 tätä vastaava kampiakselikulma. Palamistapahtuman alkamista indikoi esimerkiksi sylinteripaineen nousukäyrässä tapahtuva kulmakertoimen muutos. Palamistapahtuman alkamisajankohta voidaan määrittää myös maksimi sylinteri-painetta mittaamalla.von, which indicates that the combustion event in the cylinder 3 has begun, determines 4 the corresponding crankshaft angle. The onset of the combustion event is indicated, for example, by a change in the slope of the cylinder pressure rise curve. The start time of the combustion event can also be determined by measuring the maximum cylinder pressure.

55

Kun palamistapahtuman alkamisajankohta määritetään vääntövärähtelymittauk-sen perusteella, järjestelmä käsittää mittaelimet kampiakselin vääntövärähtelyn mittaamiseksi. Mittaelimenä voidaan käyttää kampiakselin pyörähdyskulmaa mittaavaa kulmasensoria 16, jolloin saadaan mittaustieto vääntövärähtelyn suu-10 ruudesta sekä pyörähdyskulma, jolla vääntövärähtelyä esiintyy. Mittaustiedot lähetetään ohjausyksikölle 14. Ohjausyksikkö 14 määrittää mittaustietojen perusteella palamistapahtuman alkamisajankohdan kussakin sylinterissä 3.When the start time of the combustion event is determined from torsional vibration measurement, the system comprises measuring means for measuring crankshaft torsional vibration. An angle sensor 16 for measuring the crankshaft rotation angle can be used as a measuring element to obtain measurement information about the magnitude of the torsional vibration and the rotation angle at which the torsional vibration occurs. The measurement data is sent to the control unit 14. The control unit 14 determines, based on the measurement data, the time of the start of the combustion event in each cylinder 3.

Kun palamistapahtuman alkamisajankohta on määritetty, ohjausyksikkö 14 ver-15 taa määritettyä palamistapahtuman alkamisajankohtaa tiettyyn asetusarvoon. Asetusarvo voi olla ennalta määritetty esimerkiksi moottorin kuormituksen ja yh-teispainevaraston 9 paineen perusteella. Mikäli määritetty palamistapahtuman alkamisajankohta poikkeaa asetusarvosta, ohjausyksikkö 14 muuttaa polttoaineen ruiskutuksen alkamisajankohtaa sylinterikohtaisesti. Polttoaineen ruisku-20 tuksen alkamisajankohtaa muutetaan siten, että palamistapahtuman alkamisajankohta lähestyy asetusarvoa. Koska polttoaineen ruiskutuksen alkamisajankohta vastaa melko tarkasti palamistapahtuman alkamisajankohtaa, polttoaineen ruiskutuksen alkamisajankohta voidaan muuttaa samaksi kuin palamistapahtuman alkamisajankohdan asetusarvo.Once the start time of the combustion event has been determined, the control unit 14 compares the determined start time of the combustion event to a specific setpoint. The setpoint may be predetermined, for example, based on the motor load and the pressure in the common rail 9. If the specified start time of the combustion event differs from the set value, the control unit 14 changes the start time of fuel injection per cylinder. The fuel injection fuel start time is changed so that the combustion start time approaches the set point. Since the start time of the fuel injection corresponds quite closely to the start time of the combustion event, the start time of the fuel injection can be changed to the same value as the start time of the combustion event.

δ 25δ 25

(M(M

c\i Lisäksi ohjausyksikkö 14 muuttaa sylintereiden 3 polttoaineen ruiskutuksen kes- co toa siten, että sylintereiden 3 tuottamat tehot ovat yhtä suuria. Polttoaineen x ruiskutuksen kestoa voidaan ohjata sylintereiden 3 pakokaasulämpötilojen taiIn addition, the control unit 14 changes the fuel injection duration of the cylinders 3 so that the power produced by the cylinders 3 is equal. The duration of fuel x injection can be controlled by the exhaust gas temperatures of the cylinders 3 or

CLCL

kampiakselin vääntövärähtelymittauksen perusteella.based on crankshaft torsional vibration measurement.

3 30 tn o Kun polttoaineen ruiskutuksen kestoa säädetään pakokaasulämpötilojen perus-3 30 tn o When adjusting fuel injection duration to basic exhaust temperature

C\JC \ J

teella, järjestelmä 1 käsittää sylinterikohtaiset lämpötilasensorit 18 sylintereiden 5 pakokaasulämpötilojen mittaamiseksi. Lämpötilasensorit 18 on asennettu sylin-tereiden pakokanaviin 19. Lämpötilasensoreiden 18 mittaustieto välitetään ohjausyksikölle 14. Ohjausyksikkö 14 muuttaa polttoaineen ruiskutuksen kestoa mitattujen pakokaasulämpötilojen perusteella. Ohjausyksikkö 14 muuttaa polt-5 toaineen ruiskutuksen kestoa siten, että sylintereiden 3 pakokaasulämpötilat ovat yhtä suuria. Mitattuja pakokaasulämpötiloja verrataan asetusarvoon. Mikäli jonkin sylinterin 3 mitattu pakokaasulämpötila poikkeaa asetusarvosta, muutetaan polttoaineen ruiskutuksen kestoa kyseiseen sylinteriin siten, että pakokaasulämpötila on asetusarvossaan. Pakokaasulämpötilan asetusarvona voidaan 10 käyttää mitattujen pakokaasulämpötilojen keskiarvoa tai ennalta määritettyä arvoa, jonka suuruus voi riippua esimerkiksi moottorin kuormituksesta tai käytetystä polttoaineesta. Polttoaineen ruiskutuksen kestoa lisätään, mikäli pakokaasulämpötila on liian alhainen. Vastaavasti polttoaineen ruiskutuksen kestoa lyhennetään, mikäli pakokaasulämpötila on liian korkea.On the road, the system 1 comprises cylinder-specific temperature sensors 18 for measuring the exhaust gas temperatures of the cylinders 5. The temperature sensors 18 are mounted in the exhaust ducts 19 of the cylinders. The measurement data of the temperature sensors 18 is transmitted to the control unit 14. The control unit 14 changes the fuel injection duration based on the measured exhaust gas temperatures. The control unit 14 changes the injection duration of the fuel 5 so that the exhaust temperatures of the cylinders 3 are equal. The measured exhaust gas temperatures are compared to the set value. If the measured exhaust temperature of one of the cylinders 3 deviates from the set value, the duration of fuel injection to that cylinder is changed so that the exhaust gas temperature is at its set point. The exhaust gas temperature setpoint can be used as an average or predetermined value of the measured exhaust gas temperatures, which may depend, for example, on engine load or fuel used. Fuel injection duration is increased if the exhaust temperature is too low. Similarly, fuel injection times will be shortened if the exhaust temperature is too high.

1515

Kun polttoaineen ruiskutuksen kestoa säädetään kampiakselin vääntövärähte-lymittauksen perusteella, järjestelmä käsittää mittaelimet kampiakselin vääntö-värähtelyn mittaamiseksi. Mittaeliminä voidaan käyttää kampiakselin pyöräh-dyskulmaa mittaavaa kulmasensoria 16, jolloin samalla saadaan mittaustieto 20 vääntövärähtelyn suuruudesta sekä pyörähdyskulma, jolla vääntövärähtelyä esiintyy. Mittaustiedot lähetetään ohjausyksikölle 14. Ohjausyksikkö 14 muuttaa sylinterikohtaisesti polttoaineen ruiskutuksen kestoa siten, että kampiakselin vääntövärähtely minimoituu.When fuel injection timing is adjusted based on crankshaft torsional vibration measurement, the system comprises measuring means for measuring crankshaft torsional vibration. As a measuring element, an angle sensor 16 for measuring the rotation angle of the crankshaft can be used, thereby providing measurement information 20 about the magnitude of the torsional vibration and the rotational angle at which the torsional vibration occurs. The measurement data is sent to the control unit 14. The control unit 14 changes the fuel injection duration per cylinder so as to minimize the crankshaft torsional vibration.

o 25 Keksintö ei ole rajoitettu esitettyihin sovellusmuotoihin, vaan useita muunnelmia cvj on ajateltavissa oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Palamistapahtuman i oo alkamisajankohta voidaan määrittää mittaamalla injektoreiden 5 solenoidiventtii- x lien virtaa tai polttoaineen ruiskutuspainetta mittaamalla. Polttoaineen ruisku-The invention is not limited to the embodiments shown, but several variations cvj are contemplated within the scope of the appended claims. The start time of the combustion event i oo can be determined by measuring the current of the solenoid valves of the injectors 5 or by measuring the fuel injection pressure. Fuel Injector

CLCL

tuspainetta voidaan mitata painekytkimellä tai paineanturilla, joka on sijoitettu ^ 30 yhteispainevarastoon 9 tai injektorin polttoainekanavaan 10.The pressure can be measured by a pressure switch or pressure sensor located in the? 30 common pressure reservoir 9 or the injector fuel passage 10.

00 o o C\l00 o o C \ l

Claims (14)

1. Förfarande för att balansera en dieselmotors (2) cylindrar (3), vid vilket förfa-rande 5. bestäms begynnelsetidpunkten för respektive cylinders (3) förbränningshän- delse, - jämförs den bestämda begynnelsetidpunkten för förbränningshändelsen med ett givet börvärde och - ändras begynnelsetidpunkten för insprutning av bränsle tili cylindrarna (3) om 10 den bestämda begynnelsetidpunkten för förbränningshändelsen avviker frän börvärdet, kännetecknat av att - det mäts torsionssvängningen hos motorns vevaxel och -ändras bränsleinsprutningstiden för cylindrarna (3) pä basis av torsionssväng-ningsmätningen sä att de av cylindrarna producerade effekterna är lika Stora. 151. Method for balancing the cylinders (3) of a diesel engine (2), at which method 5. the starting time of the respective combustion event of each cylinder (3) is determined, - the determined starting time of the combustion event is compared with a given setpoint and - the starting time is changed. for injecting fuel into the cylinders (3) if the predetermined initial time of the combustion event deviates from the set point, characterized in that - it measures the torsional oscillation of the crankshaft of the engine and the fuel injection time of the cylinders (3) changes to the effects produced are equally Great. 15 2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att det mäts respektive cylinders avgastemperatur (18) och ändras bränsleinsprutningstiden för cylindrarna (3) sä att avgastemperaturerna är lika höga. 20Process according to claim 1, characterized in that the exhaust temperature (18) of the respective cylinders is measured and the fuel injection time of the cylinders (3) is changed so that the exhaust temperatures are the same. 20 3. Förfarande enligt patentkrav 2, kännetecknat av att bränsleinsprutningstiden för cylindrarna (3) ändras sä att avgastemperaturen är vid ett önskat börvärde.Method according to claim 2, characterized in that the fuel injection time of the cylinders (3) is changed so that the exhaust temperature is at a desired setpoint. 4. Förfarande enligt patentkrav 3, kännetecknat av att som börvärde används de uppmätta avgastemperaturernas medelvärde eller ett förutbestämt värde. δ 25 (M c\j4. A method according to claim 3, characterized in that the measured exhaust temperature or a predetermined value is used as a set point. δ 25 (M c \ j 5. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att det οό mäts läget (15, 16) för respektive cylinders (3) cylindertryck och bestäms be- 0 x gynnelsetidpunkten för förbränningshändelsen pä basis av mätningen av läget ^ för cylindertrycket. 1 30 LO 00 o o CMMethod according to any of the preceding claims, characterized in that the position (15, 16) of the cylinder pressure (3) of the respective cylinders (3) is measured and is determined by the measurement of the position of the cylinder pressure by 0 x the favoring time of the combustion event. 1 30 LO 00 o o CM 6. Förfarande enligt patentkrav 5, kännetecknat av att cylindertrycket mäts med en knackningsgivare, töjningsgivare eller tryckgivare (15) som är anordnad i samband med cylindern (3). 5Method according to claim 5, characterized in that the cylinder pressure is measured with a knock sensor, strain sensor or pressure sensor (15) arranged in conjunction with the cylinder (3). 5 7. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att det mäts torsionssvängningen hos motorns vevaxel och bestäms begynnelsetid-punkten för förbränningshändelsen pa basis av torsionssvängningsmätningen.Method according to any of the preceding claims, characterized in that the torsional oscillation of the engine crankshaft is measured and the starting time of the combustion event is determined on the basis of the torsional oscillation measurement. 8. System (1) för att balansera en dieselmotors (2) cylindrar, vilket system (1) 10 omfattar en styrenhet (14) som är anordnad att - bestämma begynnelsetidpunkten för respektive cylinders (3) förbränningshän-delse, - jämföra den bestämda begynnelsetidpunkten för förbränningshändelsen med ett börvärde och att 15 - ändra begynnelsetidpunkten för insprutning av bränsle tili cylindrarna (3) om den bestämda begynnelsetidpunkten för förbränningshändelsen avviker frän börvärdet, kännetecknat av att - systemet omfattar organ (16) för att mätä torsionssvängningen hos motorns vevaxel och 20. styrenheten (14) är anordnad att ändra bränsleinsprutningstiden för cylindrar na (3) pä basis av torsionssvängningsmätningen sä att de av cylindrarna (3) producerade effekterna är lika Stora.A system (1) for balancing the cylinders of a diesel engine (2), the system (1) comprising a control unit (14) arranged to - determine the start time of the respective combustion event of the cylinders (3), - compare the determined start time for the combustion event with a set point and to change the starting time for injecting fuel into the cylinders (3) if the determined starting time for the combustion event deviates from the set point, characterized in that the system comprises means (16) for measuring the torsional axis of the engine. the control unit (14) is arranged to change the fuel injection time of the cylinders (3) on the basis of the torsional oscillation measurement so that the effects produced by the cylinders (3) are equal in magnitude. 9. System enligt patentkrav 8, kännetecknat av att systemet omfattar i sam- o 25 band med respektive cylinder (3) installerbara temperaturgivare (3) för att mätä c\j cylinderns avgastemperatur och att styrenheten är anordnad att pä basis av de i g med temperaturgivarna (18) uppmätta avgastemperaturerna ändra bränslein- x sprutningstiden för cylindrarna (3) sä att cylindrarnas (3) avgastemperaturer är CL lika höga. 3 30 tn oo o o (MSystem according to claim 8, characterized in that the system comprises, in connection with the respective cylinder (3), installable temperature sensors (3) for measuring the exhaust gas temperature of the cylinder and that the control unit is arranged to be based on the temperature sensors. (18) measured exhaust temperatures change the fuel injection time of the cylinders (3) so that the exhaust temperatures of the cylinders (3) are CL equal. 3 30 tn oo o o {M 10. System enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att styren-heten (14) är anordnad att ändra bränsleinsprutningstiden för cylindrarna (3) sä att cylindrarnas (3) avgastemperaturer är vid ett önskat börvärde.System according to any preceding claim, characterized in that the control unit (14) is arranged to change the fuel injection time of the cylinders (3) so that the exhaust temperatures of the cylinders (3) are at a desired setpoint. 11. System enligt patentkrav 10, kännetecknat av att det önskade börvärdet är de uppmätta avgastemperaturernas medelvärde eller ett förutbestämt värde.System according to claim 10, characterized in that the desired setpoint is the average of the measured exhaust temperatures or a predetermined value. 12. System enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att syste-met (1) omfattar organ (15, 16) för att mätä läget (15, 16) för respektive cylin- 10 ders (3) cylindertryck och att styrenheten (14) är anordnad att bestämma be-gynnelsetidpunkten för cylindrarnas (3) förbränningshändelse pä basis av mät-ningen av läget för cylindertrycket.System according to any one of the preceding claims, characterized in that the system (1) comprises means (15, 16) for measuring the position (15, 16) for the cylinder pressure of the respective cylinders (3) and that the control unit (14) is arranged to determine the starting time of the combustion event of the cylinders (3) on the basis of the measurement of the position of the cylinder pressure. 13. System enligt patentkrav 12, kännetecknat av att organen för att mätä läget 15 för cylindertrycket omfattar en knackningsgivare, töjningsgivare eller tryckgivare (15) som är anordnad i samband med cylindern.System according to claim 12, characterized in that the means for measuring the position 15 of the cylinder pressure comprise a knock sensor, strain sensor or pressure sensor (15) arranged in connection with the cylinder. 14. System enligt patentkrav 12 eller 13, kännetecknat av att organen för att mätä läget för cylindertrycket omfattar en vinkelgivare (16) som mäter rotations- 20 vinkein hos motorns vevaxel. δ CM CM 00 O X cc CL CD 05 sfr LO 00 o o CMSystem according to claim 12 or 13, characterized in that the means for measuring the position of the cylinder pressure comprise an angle sensor (16) which measures the rotation angle of the crankshaft of the engine. δ CM CM 00 O X cc CL CD 05 sfr LO 00 o o CM
FI20085496A 2008-05-26 2008-05-26 Method and apparatus for stabilizing the diesel engine cylinders FI122489B (en)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20085496A FI122489B (en) 2008-05-26 2008-05-26 Method and apparatus for stabilizing the diesel engine cylinders
KR1020107026998A KR101770430B1 (en) 2008-05-26 2009-05-26 Method and system for balancing the cylinders of a diesel engine
EP09754028.0A EP2310655B1 (en) 2008-05-26 2009-05-26 Method and system for balancing the cylinders of a diesel engine
EP09754027.2A EP2310654B1 (en) 2008-05-26 2009-05-26 Method and system for balancing the cylinders of a diesel engine
CN2009801195822A CN102046949A (en) 2008-05-26 2009-05-26 Method and system for balancing the cylinders of a diesel engine
FI20095576A FI122491B (en) 2008-05-26 2009-05-26 Method and system for balancing the cylinders in a diesel engine
KR1020107026999A KR101516039B1 (en) 2008-05-26 2009-05-26 Method and system for balancing the cylinders of a diesel engine
CN200980119581.8A CN102046946B (en) 2008-05-26 2009-05-26 For balancing the method and system of cylinder of diesel engine
PCT/FI2009/050436 WO2009144374A1 (en) 2008-05-26 2009-05-26 Method and system for balancing the cylinders of a diesel engine
RU2010153310/06A RU2494270C2 (en) 2008-05-26 2009-05-26 Method and system for diesel engine cylinders balancing
KR1020157030853A KR20150129044A (en) 2008-05-26 2009-05-26 Method and system for balancing the cylinders of a diesel engine
PCT/FI2009/050437 WO2009144375A1 (en) 2008-05-26 2009-05-26 Method and system for balancing the cylinders of a diesel engine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20085496A FI122489B (en) 2008-05-26 2008-05-26 Method and apparatus for stabilizing the diesel engine cylinders
FI20085496 2008-05-26

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20085496A0 FI20085496A0 (en) 2008-05-26
FI20085496A FI20085496A (en) 2009-11-27
FI122489B true FI122489B (en) 2012-02-15

Family

ID=39523147

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20085496A FI122489B (en) 2008-05-26 2008-05-26 Method and apparatus for stabilizing the diesel engine cylinders
FI20095576A FI122491B (en) 2008-05-26 2009-05-26 Method and system for balancing the cylinders in a diesel engine

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20095576A FI122491B (en) 2008-05-26 2009-05-26 Method and system for balancing the cylinders in a diesel engine

Country Status (6)

Country Link
EP (2) EP2310654B1 (en)
KR (3) KR101770430B1 (en)
CN (2) CN102046946B (en)
FI (2) FI122489B (en)
RU (1) RU2494270C2 (en)
WO (2) WO2009144375A1 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2616730C2 (en) 2011-10-05 2017-04-18 Энджиниэрд Пропалшн Системз, Инк. Control system for aero-derivative internal combustion drive assembly with compression ignition
GB2504655A (en) * 2012-06-11 2014-02-12 Cosworth Ltd Controllable fuel injection system for a two-stroke, compression ignition, engine
WO2015071725A1 (en) * 2013-11-14 2015-05-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Controller for internal combustion engine
US9890728B2 (en) * 2015-08-21 2018-02-13 Ford Global Technologies, Llc Engine operating system and method
US9822727B2 (en) 2015-10-29 2017-11-21 General Electric Company Method and systems for adjusting engine cylinder operation based on a knock sensor output
CA3070483A1 (en) 2017-07-21 2019-01-24 Engineered Propulsion Systems, Inc. Enhanced aero diesel engine
CN109306914B (en) * 2018-09-26 2022-06-28 潍柴动力股份有限公司 Large-cylinder-diameter engine control method and device
DE102020200222B4 (en) * 2020-01-09 2022-04-28 Mtu Friedrichshafen Gmbh Method for controlling an internal combustion engine and internal combustion engine
CN112943467A (en) * 2021-02-05 2021-06-11 潍柴动力股份有限公司 Injection correction method and system for engine exhaust temperature consistency and storage medium
CN112943464B (en) * 2021-03-26 2023-04-28 武汉理工大学 Method and device for compensating non-uniformity of acting of air cylinder

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD249941A1 (en) * 1986-06-13 1987-09-23 Zwickau Ing Hochschule METHOD FOR REGULATING THE CYLINDER LOAD DISTRIBUTION IN INTERNAL COMBUSTION ENGINES
RU1778341C (en) * 1989-04-17 1992-11-30 Коломенский Филиал Всесоюзного Заочного Политехнического Института Method of control of supply of fuel to internal combustion engine with individual control of fuel supply to each cylinder
JP3004307B2 (en) * 1990-03-23 2000-01-31 三菱重工業株式会社 Diesel engine crankshaft torsional vibration suppressor
US6000384A (en) * 1998-03-06 1999-12-14 Caterpillar Inc. Method for balancing the air/fuel ratio to each cylinder of an engine
JP3794197B2 (en) * 1999-04-02 2006-07-05 いすゞ自動車株式会社 Engine fuel injection control device
DE10038340A1 (en) * 2000-08-05 2002-02-14 Bosch Gmbh Robert Method and device for controlling an internal combustion engine
JP4411769B2 (en) * 2000-10-17 2010-02-10 株式会社デンソー Abnormal cylinder detection device for multi-cylinder internal combustion engine
DE10055192C2 (en) * 2000-11-07 2002-11-21 Mtu Friedrichshafen Gmbh Concentricity control for diesel engines
ATE546628T1 (en) * 2001-08-29 2012-03-15 Niigata Power Systems Co Ltd ENGINE, DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING ENGINE EXHAUST GAS TEMPERATURE
JP4094380B2 (en) * 2001-08-29 2008-06-04 新潟原動機株式会社 Engine, engine exhaust temperature control device and control method, and program for causing computer to function as engine exhaust temperature control means
FI119395B (en) * 2004-03-15 2008-10-31 Waertsilae Finland Oy Adaptive load balancing system
US7178507B1 (en) * 2005-10-31 2007-02-20 Gm Global Technology Operations, Inc. Engine cylinder-to-cylinder variation control
FI121150B (en) * 2005-11-30 2010-07-30 Waertsilae Finland Oy Apparatus and method for a piston combustion engine for identifying an uneven cylinder power ratio
JP4716283B2 (en) * 2006-02-08 2011-07-06 本田技研工業株式会社 Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
DE102006026640A1 (en) * 2006-06-08 2007-12-13 Robert Bosch Gmbh Method for operating an internal combustion engine
DE602006013475D1 (en) 2006-10-23 2010-05-20 Delphi Tech Holding Sarl Method and device for controlling an internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
KR101770430B1 (en) 2017-09-05
KR20110031154A (en) 2011-03-24
KR101516039B1 (en) 2015-05-04
CN102046946A (en) 2011-05-04
KR20150129044A (en) 2015-11-18
RU2494270C2 (en) 2013-09-27
EP2310655A1 (en) 2011-04-20
FI20095576A (en) 2009-11-27
FI20085496A0 (en) 2008-05-26
WO2009144374A1 (en) 2009-12-03
EP2310654A1 (en) 2011-04-20
CN102046949A (en) 2011-05-04
FI20095576A0 (en) 2009-05-26
CN102046946B (en) 2016-03-09
EP2310654B1 (en) 2019-08-28
KR20110021833A (en) 2011-03-04
FI20085496A (en) 2009-11-27
EP2310655B1 (en) 2016-04-06
FI122491B (en) 2012-02-15
WO2009144375A1 (en) 2009-12-03
RU2010153310A (en) 2012-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI122489B (en) Method and apparatus for stabilizing the diesel engine cylinders
US6325050B1 (en) Method and system for controlling fuel injection timing in an engine for powering a locomotive
US7007676B1 (en) Fuel system
KR101592618B1 (en) Fuel quality dependent injection timing control for an internal combustion engine
US20070050124A1 (en) Method for operating an internal combustion engine
JP4525691B2 (en) Fuel injection pressure control device and fuel injection pressure control system
EP2716898B1 (en) Method for controlling internal combustion engine, internal combustion engine, and vehicle equipped with same
KR101789869B1 (en) Internal combustion engine
FI123043B (en) Method and device for tapping control
ATE237127T1 (en) METHOD FOR DETERMINING CHARACTERISTICS OF A DRIVE
US20170314498A1 (en) System and method for fuel injection control
ATE521800T1 (en) SYSTEM FOR REGULATING THE IGNITION OIL SUPPLY IN AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
KR20130093505A (en) Common rail fuel system for a multi-cylinder bank combustion engine with independently controlled fuel supply to each bank
JP2014190180A (en) Fuel injection device of internal combustion engine
US9709462B2 (en) Method for detecting a deviation of a compression pressure of one cylinder from that of another cylinder of an internal combustion engine
GB2397851A (en) Method of calibrating an engine component
EP2136058A1 (en) Minimum fuel mass adaptation using cylinder pressure sensor
KR101668149B1 (en) Method and arrangement for determining crank angle of an internal combustion engine
WO2019230251A1 (en) Control device and control method
JP4244799B2 (en) Pilot injection control device
CN105041546A (en) Operating process for a lean-burn gas engine, and lean-burn gas engine
KR20030096943A (en) Fuel distribution method in a common rail injection system