FI122491B - Method and system for balancing the cylinders in a diesel engine - Google Patents
Method and system for balancing the cylinders in a diesel engine Download PDFInfo
- Publication number
- FI122491B FI122491B FI20095576A FI20095576A FI122491B FI 122491 B FI122491 B FI 122491B FI 20095576 A FI20095576 A FI 20095576A FI 20095576 A FI20095576 A FI 20095576A FI 122491 B FI122491 B FI 122491B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- cylinders
- fuel injection
- cylinder
- injection time
- basis
- 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
-
- 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 12 esitetyllä tavalla. Keksinnössä kunkin sylinterin palamistapahtuman alkamisajankohta määritetään ja verrataan määritettyä palamistapahtuman alkamisajankohtaa tiettyyn asetusarvoon. Polttoaineen ruiskutuksen alkamisajankohtaa muute-o 25 taan, mikäli määritetty palamistapahtuman alkamisajankohta poikkeaa aseeni tusarvosta. Lisäksi kunkin sylinterin pakokaasulämpötilaa mitataan ja sylinterei- i g den polttoaineen ruiskutuksen kestoa muutetaan pakokaasulämpötilojen perus- x teella sylintereiden tuottamien tehojen tasaamiseksi.The objects of the invention are mainly achieved as set forth in claims 1 and 12. 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 will be modified if the specified start time for the combustion event differs from the set value. In addition, the exhaust gas temperature of each cylinder is measured and the fuel injection duration of the cylinders is modified based on the exhaust gas temperatures to equalize the power produced by the cylinders.
CLCL
CDCD
g 30 Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Säätämällä sylinterikohtaisesti o sekä palamistapahtuman alkamisajankohtaa että ruiskutuksen kestoa, saadaanThe invention provides considerable advantages. By adjusting each cylinder o both the start time of the combustion event and the duration of injection,
C\JC \ J
sylintereiden väliset tehoerot tasattua. Ruiskutusjärjestelmän komponenttien 2 kulumisesta johtuvat sylintereiden väliset tehoerot voidaan kompensoida ja siten pitää sylintereiden toiminta optimaalisena komponenttien koko eliniän ajan. Myös erityyppisten polttoaineiden tai polttoaineen laatuvaihteluiden aiheuttamat kuormitusmuutokset voidaan kompensoida, jolloin ne vaikuttavat moottorin toi-5 mintaan mahdollisimman vähän. Järjestelmää voidaan hyödyntää myös polttoaineen 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. 10 Lisäksi polttoaineen ruiskutusjärjestelmässä voidaan käyttää halvempia injekto-reita, koska injektoreille ei tarvitse etsiä yksilöllisiä viritysarvoja kutakin yhteis-paineruiskutusjärjestelmää varten.power differences between cylinders equalized. The power differences between the cylinders due to the wear of the components 2 of the injection system 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, which minimizes engine performance. The system can also be used to maintain fuel injection system components, 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 look for individual tuning values for each co-injection system.
Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkin omaisesti viitaten oheiseen pii-15 rustukseen, 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.
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 laivo-20 jen pää- ja apumoottorina tai voimalaitoksissa. Moottori 2 on varustettu yhteis-paineruiskutusjärjestelmällä 4 polttoaineen syöttämiseksi sylintereihin 3. Polttoaineena moottorissa 2 käytetään esimerkiksi raskasta polttoöljyä. Ruiskutusjär-jestelmä 4 on sähköisesti ohjattu.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 marine 20s 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. Injection system 4 is electrically controlled.
o 25 Moottori käsittää useita sylintereitä 3, joista kukin on varustettu injektorilla 5 cvj polttoaineen ruiskuttamiseksi sylinterin palotilaan. Syöttöjärjestelmä käsittää yh- i g teispainevaraston 9 (common rail) paineistetulle polttoaineelle. Injektorit 5 on x kytketty yhteispainevarastoon 9. Polttoaineen syöttöjärjestelmä 4 käsittää polt-The engine comprises a plurality of cylinders 3, each of which is provided with an injector 5 cvj for injecting fuel into the combustion chamber of the cylinder. The supply system comprises one g of common rail 9 for pressurized fuel. The injectors 5 are x connected to a common pressure storage 9. The fuel supply system 4 comprises
CLCL
toainelähteen 6, esimerkiksi polttoainesäiliön, ja matalapainepumpun 11 ja kor-to 30 keapainepumpun 12 polttoaineen syöttämiseksi polttoainelähteestä 6 yhteiset painevarastoon 9. Kukin injektori 5 on virtausyhteydessä yhteispainevarastoon C\l 9 polttoainekanavan 10 välityksellä.for injecting fuel from a fuel source 6, such as a fuel tank, and a low pressure pump 11 and a low pressure pump 12 from a fuel source 6 into a pressure reservoir 9. Each injector 5 is in fluid communication with the common pressure reservoir C19 through a fuel conduit 10.
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-5 nevarastosta 9 polttoainetta johdetaan injektoreille 5. Polttoainetta ruiskutetaan injektoreilla 5 halutulla hetkellä sylintereihin 3.While the engine 2 is running, fuel is pumped from the fuel tank 6 through a low pressure pump 11 through a supply channel 13 to a high pressure pump 12 and further through a high pressure pump 12 through a supply channel 13 to a common pressure storage 9. The fuel is supplied to injectors 5
Moottori 2 käsittää järjestelmän 1, jolla sylintereitä 3 tasapainotetaan eli pidetään palamisprosessi sylintereiden 3 välillä mahdollisimman samanlaisena. Jär-10 jestelmä 1 käsittää ohjausyksikön 14, joka ohjaa polttoaineen ruiskutusta injek-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 of the system 10 comprises a control unit 14 which controls the injection of fuel from the injectors 5 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.
1515
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-20 piakselikulma) tai kampiakselin vääntövärähtelymittauksen perusteella. Kummassakin 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 based on the cylinder pressure position measurement (the angle of the cam corresponding to the start of the combustion event) or crankshaft angle. In both methods, the angle of rotation of the crankshaft is measured by a suitable angle sensor 16. The measurement information of the angle sensor 16 is transmitted to the control system 14.
o 25 Sylinteripaineen sijaintimittaukseen perustuvassa menetelmässä kunkin sylinte- c\j rin 3 sylinteripainetta mitataan tarkoitukseen soveltuvalla mittaelimellä 15, kuten i g sylinterin 3 yhteyteen sovitetulla painesensorilla, nakutusanturilla (kiihtyvyysan- x turi) tai venymäliuska-anturilla. Sylinteripainetta voidaan mitata myös ionisaa-In 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, a knock sensor (accelerometer) or a strain gauge sensor fitted to the cylinder 3. Cylinder pressure can also be measured with
CLCL
tiomittauksella. Sylinteripaineen ja kampiakselin pyörähdyskulman mittaustiedot g 30 lähetään ohjausyksikkö 14. Ohjausyksikkö 14 määrittää kunkin sylinterin 3 pa- o lamistapahtuman alkamisajankohdan sylinteripaineen ja kampiakselin pyöräh-tiomittauksella. Measurement data g 30 for cylinder pressure and crankshaft rotation angle is transmitted to the control unit 14. The control unit 14 determines the time at which the combustion event of each cylinder 3 will start, the cylinder pressure and crankshaft
C\JC \ J
dyskulman mittaustietojen perusteella. Kun mitattu sylinteripaine saavuttaa ar- 4 von, joka indikoi, että palamistapahtuma sylinterissä 3 on alkanut, määritetään tätä vastaava kampiakselikulma. Palamistapahtuman alkamista indikoi esimerkiksi sylinteripaineen nousukäyrässä tapahtuva kulmakertoimen muutos. Palamistapahtuman alkamisajankohta voidaan määrittää myös maksimi sylinteri-5 painetta mittaamalla.based on measurement data of the dys angle. When the measured cylinder pressure reaches a value 4 indicating that the combustion event in cylinder 3 has begun, the corresponding crankshaft angle is determined. 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-5 pressure.
Kun palamistapahtuman alkamisajankohta määritetään vääntövärähtelyniittauk-sen perusteella, järjestelmä käsittää mittaelimet kampiakselin vääntövärähtelyn mittaamiseksi. Mittaelimenä voidaan käyttää kampiakselin pyörähdyskulmaa 10 mittaavaa kulmasensoria 16, jolloin saadaan mittaustieto vääntövärähtelyn suuruudesta sekä pyörähdyskulma, jolla vääntövärähtelyä esiintyy. Mittaustiedot lähetetään ohjausyksikölle 14. Ohjausyksikkö 14 määrittää mittaustietojen perusteella palamistapahtuman alkamisajankohdan kussakin sylinterissä 3.When the starting time of the combustion event is determined based on torsional vibration riveting, the system comprises gauges for measuring crankshaft torsional vibration. An angle sensor 16 for measuring the crankshaft rotation angle 10 can be used as a measuring element to obtain measurement information on the magnitude of the torsional vibration as well as the rotational 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.
15 Kun palamistapahtuman alkamisajankohta on määritetty, ohjausyksikkö 14 vertaa 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 polttoai-20 neen ruiskutuksen alkamisajankohtaa sylinterikohtaisesti. Polttoaineen ruiskutuksen alkamisajankohtaa muutetaan siten, että palamistapahtuman alkamisajankohta lähestyy asetusarvoa. Koska polttoaineen ruiskutuksen alkamisajankohta vastaa melko tarkasti palamistapahtuman alkamisajankohtaa, polttoaineen ruiskutuksen alkamisajankohta voidaan muuttaa samaksi kuin pa-o 25 lamistapahtuman alkamisajankohdan asetusarvo.15 Once the start time of the combustion event has been determined, the control unit 14 compares the specified start time of the combustion event with a certain 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 start time is changed so that the combustion start time is approaching the setpoint. 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 set value of the start time of the combustion event.
dj g Lisäksi ohjausyksikkö 14 muuttaa sylintereiden 3 polttoaineen ruiskutuksen kes- x toa sylintereiden tuottamien tehojen tasaamiseksi. Polttoaineenruiskutuksendj g In addition, the control unit 14 changes the fuel injection duration of the cylinders 3 to equalize the power produced by the cylinders. Fuel injection
CLCL
kestoa muutetaan sylinterikohtaisesti. Polttoaineen ruiskutuksen kestoa muutele 30 taan sen jälkeen, kun edellä kuvattu polttoaineenruiskutuksen alkamisajankoh- o dan säätö on tehty eli polttoaineen ruiskutuksen alkamisajankohta on saatu ha-the duration is changed per cylinder. The fuel injection duration is varied after the above-described fuel injection start time adjustment has been made, i.e., the fuel injection start time has been obtained.
C\JC \ J
lutuksi. Polttoaineen ruiskutuksen kestoa voidaan muuttaa siten, että sylinterei- 5 den 3 tuottamat tehot ovat yhtä suuria. Polttoaineen ruiskutuksen kestoa voidaan muuttaa sylintereiden 3 pakokaasulämpötilojen tai kampiakselin vääntövä-rähtelymittauksen perusteella.fmal. The fuel injection duration can be varied so that the power produced by the cylinders 3 is equal. The fuel injection duration can be varied based on the exhaust gas temperatures of the cylinders 3 or the crankshaft torsional vibration measurement.
5 Kun polttoaineen ruiskutuksen kestoa säädetään pakokaasulämpötilojen perusteella, järjestelmä 1 käsittää sylinterikohtaiset lämpötilasensorit 18 sylintereiden pakokaasulämpötilojen mittaamiseksi. Lämpötilasensorit 18 on asennettu sylintereiden pakokanaviin 19. Lämpötilasensoreiden 18 mittaustieto välitetään ohjausyksikölle 14. Ohjausyksikkö 14 muuttaa polttoaineen ruiskutuksen kestoa 10 mitattujen pakokaasulämpötilojen perusteella. Polttoaineenruiskutuksen kestoa muutetaan sylintereiden 3 tuottamien tehojen tasaamiseksi. Ohjausyksikkö 14 voi muuttaa polttoaineen ruiskutuksen kestoa siten, että sylintereiden 3 pako-kaasulämpötilat ovat yhtä suuria. Mitattuja pakokaasulämpötiloja verrataan ase-tusarvoon. Mikäli jonkin sylinterin 3 mitattu pakokaasulämpötila poikkeaa ase-15 tusarvosta, muutetaan polttoaineen ruiskutuksen kestoa kyseiseen sylinteriin siten, että pakokaasulämpötilan on asetusarvossaan. Pakokaasulämpötilan asetusarvona voidaan käyttää mitattujen pakokaasulämpötilojen keskiarvoa tai ennalta määritettyä arvoa, jonka suuruus voi riippua esimerkiksi moottorin kuormituksesta tai käytetystä polttoaineesta. Polttoaineen ruiskutuksen kestoa 20 lisätään, mikäli pakokaasulämpötila on liian alhainen. Vastaavasti polttoaineen ruiskutuksen kestoa lyhennetään, mikäli pakokaasulämpötila on liian korkea.5 When adjusting fuel injection duration based on exhaust gas temperatures, system 1 comprises cylinder-specific temperature sensors 18 for measuring cylinder exhaust temperatures. 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 10 based on the measured exhaust gas temperatures. The duration of the fuel injection is adjusted to equalize the power produced by the cylinders 3. The control unit 14 can change the duration of fuel injection so that the exhaust gas temperatures of the cylinders 3 are equal. The measured exhaust gas temperatures are compared to the set value. If the measured exhaust gas temperature of one of the cylinders 3 deviates from the setpoint 15, the duration of fuel injection to that cylinder will be changed so that the exhaust gas temperature is at its set point. The exhaust gas temperature setpoint can be the average or predetermined value of the measured exhaust gas temperatures, which may vary depending on, for example, engine load or fuel used. Fuel injection duration 20 is increased if the exhaust gas temperature is too low. Similarly, fuel injection times will be shortened if the exhaust temperature is too high.
Kun polttoaineen ruiskutuksen kestoa säädetään kampiakselin vääntövärähte-lymittauksen perusteella, järjestelmä käsittää mittaelimet kampiakselin vääntö-o 25 värähtelyn mittaamiseksi. Mittaeliminä voidaan käyttää kampiakselin pyörätiet] dyskulmaa mittaavaa kulmasensoria 16, jolloin samalla saadaan mittaustieto i g vääntövärähtelyn suuruudesta sekä pyörähdyskulma, jolla vääntövärähtelyä x esiintyy. Mittaustiedot lähetetään ohjausyksikölle 14. Ohjausyksikkö 14 muuttaa 0_ sylinterikohtaisesti polttoaineen ruiskutuksen kestoa siten, että kampiakselin Ιο 30 vääntövärähtely minimoituu.When the fuel injection duration 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 crankshaft wheel path angle can be used, thereby providing measurement data i g on the magnitude of the torsional vibration and the rotational angle at which the torsional vibration x occurs. The measurement data is sent to the control unit 14. The control unit 14 adjusts 0_ per cylinder the duration of fuel injection so as to minimize the torque oscillation of the crankshaft Ιο 30.
05 o o05 o o
CMCM
66
Polttoaineenruiskutuksen kestoa voidaan muuttaa hyödyntämällä molempia edellä kuvattuja menetelmiä eli sylintereiden pakokaasulämpötilojen ja kampiakselin vääntövärähtelyn perusteella. Tällöin polttoaineenruiskutuksen kestoa voidaan säätää hyödyntämällä molempia mittauksia samanaikaisesti tai käyttä-5 mällä ensisijaisesti vain yhtä mittausta, esimerkiksi pakokaasulämpötilojen mittausta, toisen mittauksen ollessa varalla. Toinen mittaus voidaan ottaa tarvittaessa käyttöön esimerkiksi, jos ensisijainen mittaus menee epäkuntoon.Fuel injection duration can be changed using both of the methods described above, based on cylinder exhaust temperatures and crankshaft torque oscillation. In this case, the duration of the fuel injection can be adjusted by utilizing both measurements simultaneously or by preferentially using only one measurement, for example exhaust temperature measurement, with another measurement being in reserve. If necessary, the second measurement can be used, for example, if the primary measurement fails.
Keksintö ei ole rajoitettu esitettyihin sovellusmuotoihin, vaan useita muunnelmia 10 on ajateltavissa oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Palamistapahtuman alkamisajankohta voidaan määrittää mittaamalla injektoreiden 5 solenoidiventtii-lien virtaa tai polttoaineen ruiskutuspainetta mittaamalla. Polttoaineen ruisku-tuspainetta voidaan mitata painekytkimellä tai paineanturilla, joka on sijoitettu yhteispainevarastoon 9 tai injektorin polttoainekanavaan 10.The invention is not limited to the embodiments shown, but several variations 10 are conceivable within the scope of the appended claims. The start time of the combustion event can be determined by measuring the flow of the solenoid valves of the injectors 5 or by measuring the injection pressure of the fuel. The fuel injection pressure can be measured by a pressure switch or pressure sensor located in the common pressure storage 9 or the injector fuel passage 10.
1515
Esimerkiksi, yhden suoritusmuodon mukaan sylintereiden 3 polttoaineen ruiskutuksen kestoa muutetaan pakokaasulämpötilojen perusteella sekä vääntövärähtelyn perusteella sylintereiden tuottamien tehojen tasaamiseksi. Tällä tavoin on mahdollista lisätä säädön tarkkuutta ruiskutuksen keston osalta edelleen.For example, according to one embodiment, the fuel injection duration of the cylinders 3 is varied on the basis of the exhaust gas temperatures and the torsional vibration to equalize the power produced by the cylinders. In this way, it is possible to further increase the accuracy of the adjustment with respect to the duration of the injection.
2020
Menetelmä käsittää edelleen vaiheen arvioida pakokaasulämpötilan mittauksen paikkansapitävyyttä ja määrittää polttoaineen ruiskutuksen keston muutos vääntövärähtelyyn perustuvasti, mikäli sylinterin pakokaasulämpötilan mittaus ei ole validi. Tilanteita, jolloin pakokaasun lämpötilan mittaus ei ole validi, ovat esi-o 25 merkiksi pakokaasun lämpötilaa mittaava anturin rikkoutuminen tai sylinterin c\j pakokaasulämpötila 18 on ennakkoon asetetusta lämpötila-arvosta tai sylinte- i g reiden pakokaasulämpötilojen keskiarvosta riittävästi poikkeava. Tämän etu on x siinä, että ruiskutuksen keston säätöön vaikuttavan anturin virhetilanteet voi ceThe method further comprises the step of evaluating the accuracy of the exhaust gas temperature measurement and determining the change in fuel injection duration based on torsional vibration if the cylinder exhaust gas temperature measurement is not valid. Cases where the exhaust gas temperature measurement is not valid are, for example, a failure of the sensor that measures the exhaust gas temperature, or the exhaust gas temperature 18 of the cylinder c / j is sufficiently different from the preset temperature value or the average exhaust gas temperature. The advantage of this is that the error conditions of the sensor affecting the injection duration can be ce
CLCL
daan tunnistaa ja moottoria ei tarvitse välttämättä pysäyttää. Tällöin yksi tapa g 30 on määrittää sylintereiden 3 polttoaineen ruiskutuksen keston muutos vääntövä- o rähtelyyn perustuvasti, mikäli sylinterin pakokaasulämpötila 18 poikkeaa ennak-it is not necessary to stop the engine. In this case, one way g 30 is to determine the change in the fuel injection duration of the cylinders 3 based on the torque oscillation, if the cylinder exhaust temperature 18 differs
C\JC \ J
koon asetetusta lämpötila-arvosta tai sylintereiden pakokaasulämpötilojen kes- 7 kiarvosta yli 50%. Ennakkoon asetettu lämpötila-arvo kyseiselle kuormalle voi olla esimerkiksi säätöön tallennettu ohjearvokyseiselle kuormalle ja nopeudelle. Toinen tapa on määrittää sylintereiden 3 polttoaineen ruiskutuksen keston muutos vääntövärähtelyyn perustuvasti, mikäli sylinterin pakokaasulämpötila 18 5 poikkeaa ennakkoon asetetusta lämpötila-arvosta tai sylintereiden pakokaasu-lämpötilojen keskiarvosta yli 10%. Tämän tavan etu on siinä, että ruiskutuksen keston säätöön vaikuttavaa määritystapaa voidaan vaihdella hetkellisesti, jolloin voidaan valita ensisijaisesti käytettävä määritystapa, tässä pakokaasulämpöti-loihin perustuva määritystapa. Molemmat tavat voidaan toteuttaa järjestelmän 10 ohjausyksikön 14 toiminnallisuutta muuntelemalla.more than 50% of the set temperature value or the average exhaust gas temperature of the cylinders. The preset temperature value for that load may be stored, for example, in the control for the reference load and speed. Another way is to determine the change in the fuel injection duration of the cylinders 3 based on torsional vibration if the cylinder exhaust temperature 18 5 differs from a preset temperature value or the average of the cylinder exhaust gas temperatures by more than 10%. The advantage of this method is that the determination method affecting the duration of the injection can be temporarily varied, thereby selecting the one used primarily, here based on the exhaust gas temperature. Both methods can be implemented by modifying the functionality of the control unit 14 of the system 10.
δδ
(M(M
(M(M
σ> oσ> o
XX
enI do not
CLCL
CDCD
h-· m m en o oh- · m m en o o
(M(M
Claims (22)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20095576A FI122491B (en) | 2008-05-26 | 2009-05-26 | Method and system for balancing the cylinders in a diesel engine |
Applications Claiming Priority (4)
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 | ||
FI20095576A FI122491B (en) | 2008-05-26 | 2009-05-26 | Method and system for balancing the cylinders in a diesel engine |
FI20095576 | 2009-05-26 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20095576A0 FI20095576A0 (en) | 2009-05-26 |
FI20095576A FI20095576A (en) | 2009-11-27 |
FI122491B true FI122491B (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 Before (1)
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 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (2) | EP2310655B1 (en) |
KR (3) | KR20150129044A (en) |
CN (2) | CN102046949A (en) |
FI (2) | FI122489B (en) |
RU (1) | RU2494270C2 (en) |
WO (2) | WO2009144374A1 (en) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104066952B (en) * | 2011-10-05 | 2020-12-22 | 工程推进系统有限公司 | Control system of aviation compression combustion driving assembly |
GB2504655A (en) * | 2012-06-11 | 2014-02-12 | Cosworth Ltd | Controllable fuel injection system for a two-stroke, compression ignition, engine |
RU2633208C1 (en) * | 2013-11-14 | 2017-10-11 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | 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 |
WO2019018761A1 (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)
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 |
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 |
KR20040029304A (en) * | 2001-08-29 | 2004-04-06 | 니이가타 겐도키 가부시키가이샤 | Engine, engine exhaust temperature controlling device and controlling method |
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 |
-
2008
- 2008-05-26 FI FI20085496A patent/FI122489B/en active
-
2009
- 2009-05-26 EP EP09754028.0A patent/EP2310655B1/en active Active
- 2009-05-26 FI FI20095576A patent/FI122491B/en active
- 2009-05-26 EP EP09754027.2A patent/EP2310654B1/en active Active
- 2009-05-26 CN CN2009801195822A patent/CN102046949A/en active Pending
- 2009-05-26 CN CN200980119581.8A patent/CN102046946B/en active Active
- 2009-05-26 WO PCT/FI2009/050436 patent/WO2009144374A1/en active Application Filing
- 2009-05-26 KR KR1020157030853A patent/KR20150129044A/en not_active Application Discontinuation
- 2009-05-26 KR KR1020107026999A patent/KR101516039B1/en active IP Right Grant
- 2009-05-26 WO PCT/FI2009/050437 patent/WO2009144375A1/en active Application Filing
- 2009-05-26 RU RU2010153310/06A patent/RU2494270C2/en active
- 2009-05-26 KR KR1020107026998A patent/KR101770430B1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101770430B1 (en) | 2017-09-05 |
KR101516039B1 (en) | 2015-05-04 |
CN102046946A (en) | 2011-05-04 |
EP2310654A1 (en) | 2011-04-20 |
EP2310655A1 (en) | 2011-04-20 |
WO2009144375A1 (en) | 2009-12-03 |
RU2010153310A (en) | 2012-07-10 |
CN102046946B (en) | 2016-03-09 |
KR20110021833A (en) | 2011-03-04 |
FI20085496A0 (en) | 2008-05-26 |
FI20085496A (en) | 2009-11-27 |
FI20095576A0 (en) | 2009-05-26 |
FI122489B (en) | 2012-02-15 |
EP2310655B1 (en) | 2016-04-06 |
CN102046949A (en) | 2011-05-04 |
FI20095576A (en) | 2009-11-27 |
KR20150129044A (en) | 2015-11-18 |
RU2494270C2 (en) | 2013-09-27 |
KR20110031154A (en) | 2011-03-24 |
WO2009144374A1 (en) | 2009-12-03 |
EP2310654B1 (en) | 2019-08-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI122491B (en) | Method and system for balancing the cylinders in a diesel engine | |
US6325050B1 (en) | Method and system for controlling fuel injection timing in an engine for powering a locomotive | |
US7260469B2 (en) | Method for operating an internal combustion engine | |
JP4501975B2 (en) | FUEL INJECTION DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING FUEL INJECTION DEVICE | |
DK177566B1 (en) | An internal combustion engine with control of fuel gas injection pressure | |
JP4525691B2 (en) | Fuel injection pressure control device and fuel injection pressure control system | |
KR102234973B1 (en) | Method of operating an internal combustion engine | |
US7007676B1 (en) | Fuel system | |
CN107816390B (en) | Automatic calibration system and method for dual fuel internal combustion engine | |
JP2011524492A (en) | Fuel quality dependent injection timing control for internal combustion engines. | |
JP2009523945A (en) | Control method and control apparatus for internal combustion engine | |
US6755179B2 (en) | Fuel injection system | |
US20100211291A1 (en) | Abnormality detection device | |
US8775058B2 (en) | Method for the injector-individual adaption of the injection time of motor vehicles | |
JP2004293540A (en) | Fuel injection control device of internal combustion engine | |
US7392789B2 (en) | Method for synchronizing cylinders in terms of quantities of fuel injected in an internal combustion engine | |
FI123043B (en) | Method and device for tapping control | |
CN106704011A (en) | Rail pressure control optimization method under rail pressure sensor failure mode | |
US20170314498A1 (en) | System and method for fuel injection control | |
KR20130093505A (en) | Common rail fuel system for a multi-cylinder bank combustion engine with independently controlled fuel supply to each bank | |
US6666069B2 (en) | Method and device for analyzing a signal from an ion current sensor in an internal combustion engine | |
EP2136058A1 (en) | Minimum fuel mass adaptation using cylinder pressure sensor | |
CN107023411B (en) | Method for operating an internal combustion engine | |
JP2009097501A (en) | Controller for fuel injection system | |
CN107923329B (en) | Method for obtaining the evaporation rate of a fuel quantity precipitated by injection by means of a suction pipe |