FI123042B - Spark ignition reciprocating piston engine ignition control - Google Patents
Spark ignition reciprocating piston engine ignition control Download PDFInfo
- Publication number
- FI123042B FI123042B FI20095889A FI20095889A FI123042B FI 123042 B FI123042 B FI 123042B FI 20095889 A FI20095889 A FI 20095889A FI 20095889 A FI20095889 A FI 20095889A FI 123042 B FI123042 B FI 123042B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- spark
- ignition
- diagnostic value
- engine
- cylinder
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P3/00—Other installations
- F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
- F02P3/04—Layout of circuits
- F02P3/045—Layout of circuits for control of the dwell or anti dwell time
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
- F02P17/10—Measuring dwell or antidwell time
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
- F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
- F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
- F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
- F02P5/15—Digital data processing
- F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
- F02P5/1512—Digital data processing using one central computing unit with particular means concerning an individual cylinder
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
- F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
- F02P2017/121—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current by measuring spark voltage
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
KIPINÄSYTYTTEISEN MÄNTÄPOLTTOMOOTTORIN SYTYTYKSEN SÄÄTÖSPARK IGNITION IGNITION ADJUSTMENT
Tekniikan ala 5Technical field
Esillä oleva keksintö liittyy maakaasua tai bensiiniä polttoaineena käyttävään kipinäsytytteiseen mäntäpolttomoottoriin.The present invention relates to a spark-ignition internal combustion piston engine powered by natural gas or gasoline.
Taustaa 10Background 10
Sytytysjärjestelmiin kuuluu sytytyspuolia, jotka koostuvat ensiökäämeistä ja toisiokäämeistä, joilla jännitteen muuntaminen toteutetaan. Toisiojännite jaetaan sytytystulpille, jotka tuottavat kärkiväliinsä kipinän. Kipinät sytyttävät ilman ja polttoaineen seokset sylintereissä. Seokset palavat ja aiheuttavat 15 sylintereissä painetta, joka pakottaa männät liikkumaan ja siten palamiset tuottavat mekaanista tehoa.Ignition systems include ignition coils consisting of primary windings and secondary windings where the voltage conversion is performed. The secondary voltage is distributed to the spark plugs, which produce a spark at their apex. Sparks ignite mixtures of air and fuel in the cylinders. The alloys burn and exert a pressure on the cylinders which forces the pistons to move and thus the burns produce mechanical power.
Kipinän ajoitus on tärkeää. Se kestoaika, jonka polttoaineen palaminen vie kammenkulma-asteina, pitenee jonkin verran moottorin pyörintänopeuden 20 kasvaessa. Tämä tarkoittaa sitä, että mitä nopeammin moottori käy, sitä aiemmin kipinä on tuotettava. Kipinän ajoitusta kutsutaan sytytyksen ajoitukseksi. Myöhästyttämällä sytytyksen ajoitusta maksimaaliset sylinteripaineet pienenevät, mikä voi pienentää jonkin verran päästöjen muodostusta ja eliminoida nakutusta, jos se on ongelmana. Myöhäinen | 25 sytytyksen ajoitus pienentää kuitenkin myös moottorin termistä hyötysuhdetta ώ ja siten lisää polttoaineen kulutusta. Sytytystulppien jännitetarpeet pyrkivät lA lisääntymään sytytystulppien vanhetessa johtuen elektrodien kulumisesta, x Monisylinterisissä polttomoottoreissa sytytystulppien jännitevaatimuksilla on taipumus olla erilaisia. Tekniikan tasossa se sylinteri, jolla on korkein o> ra 30 toisiojännitetarve, määrittää sytytystulppien vaihtovälin sen estämiseksi, että o tulpille ei synny kipinää, joka voi johtaa moottorin toimintahäiriöön.Spark timing is important. The time it takes to burn the fuel in degrees of crank will increase somewhat as the engine speed 20 increases. This means that the faster the engine runs, the sooner the spark has to be produced. Spark timing is called ignition timing. By delaying the timing of the ignition, the maximum cylinder pressures are reduced, which may slightly reduce emissions and eliminate knocking if this is a problem. Late However, the timing of 25 ignitions also reduces the thermal efficiency of the engine ώ and thus increases fuel consumption. The voltage requirements of the spark plugs tend to increase by 1A as the spark plugs age due to electrode wear, x In multi-cylinder internal combustion engines, the voltage requirements for spark plugs tend to be different. In the prior art, the cylinder having the highest secondary voltage requirement of> 30 defines the interval between the spark plugs to prevent the o plugs from sparking, which can lead to engine malfunction.
CMCM
22
US-patenttijulkaisussa 4 018 202 esitetään mukautuva järjestelmä moottorin suorituskyvyn säätämiseksi digitaalisesti. Haittapuolena julkaisun USU.S. Patent 4,018,202 discloses an adaptive system for digitally adjusting engine performance. A disadvantage of US
4 018 202 sytytysjärjestelmässä on mahdollinen sytytyshäiriö, josta seuraa 5 moottorin toimintahäiriö, jos moottoria käytetään sen jälkeen, kun ainakin yhden sytytystulpan jännitevaatimus on saavuttanut tason, jossa sytytyshäiriö voi tapahtua. Se sylinteri, jolla on korkein toisiojännitetarve, määrittää sytytystulppien vaihtovälin sen estämiseksi, että tulpille ei synny kipinää, joka johtaa moottorin toimintahäiriöön.4,018,202 the ignition system has a potential ignition failure resulting in 5 motor malfunctions if the motor is operated after the voltage requirement of at least one of the spark plugs has reached a level at which ignition failure may occur. The cylinder with the highest secondary voltage requirement determines the spark plug replacement interval to prevent sparking on the plugs resulting in engine malfunction.
1010
US-patenttijulkaisussa 5 623 209 esitetään menetelmä kapasitiivisen purkaussytytysjärjestelmän kunnon määrittämiseksi. Julkaisussa USU.S. Patent No. 5,623,209 discloses a method for determining the condition of a capacitive discharge ignition system. In US
5 623 209 esitetään myös välineet yksittäisten sytytystulppien kunnonmääritykseen.5,623,209 also discloses means for determining the condition of individual spark plugs.
1515
Keksinnön lyhyt kuvausBrief Description of the Invention
Keksinnön tavoitteena on pidentää sytytystulppien vaihtoväliä. Tavoite saavutetaan itsenäisissä patenttivaatimuksissa esitetyllä tavalla. Keksinnön 20 edullisia suoritusmuotoja esitetään epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.It is an object of the invention to extend the interval between replacement of the spark plugs. The object is achieved as described in the independent claims. Preferred embodiments of the invention are set forth in the dependent claims.
Keksintö perustuu mukautuvaan säätömenetelmään. Ne sytytystulpat, joilla on korkein toisiojännitetarve, tunnistetaan mittaamalla jatkuvasti todellista toisiojännitetarvetta.The invention is based on an adaptive control method. Those spark plugs with the highest secondary voltage need are identified by continuously measuring the actual secondary voltage need.
5 255 25
(M(M
ώ Yksittäisten sylintereiden sytytyksen ajoitusta aikaistetaan ennen kuin g toisiojännitetarve saavuttaa tason, jolla kipinä voi olla syntymättä.ώ The timing of the ignition of the individual cylinders is advanced before the g secondary voltage requirement reaches a level at which no spark can occur.
CTCT
Keksintöä käyttämällä voidaan saavuttaa merkittäviä hyötyjä. Sytytyksen 05 oo 30 ajoituksen aikaistaminen pienentää toisiojännitteen tarvetta, koska paine o sylinterissä pienenee sytytyksen ajoitusta aikaistettaessa. Palotilan todellisenSignificant benefits can be obtained by using the invention. Delaying the timing of the ignition 05 oo 30 reduces the need for secondary voltage because the pressure o in the cylinder decreases as the timing of the ignition is advanced. The real fire
CVJCVJ
3 paineen vaikutus toisiojännitteen tarpeeseen kipinän syntymisen hetkellä on merkittävä. Esimerkiksi kipinäsytytteisissä maakaasumoottoreissa toisiojännitteen tarve voi olla n. 1000 V matalampi jokaista kammenkulma-astetta kohti, jolla sytytystä on aikaistettu täydellä kuormalla. Tämä antaa 5 lisämahdollisuuden pitkittää sytytystulppien vaihtoväliä, mikä on tärkeä tekijä monissa käyttökohteissa.The effect of the pressure on the secondary voltage requirement at the time of the spark generation is significant. For example, in spark ignited natural gas engines, the secondary voltage requirement may be about 1000 V lower for each crank angle at which the ignition is advanced at full load. This provides 5 additional options for extending the spark plug replacement interval, an important factor in many applications.
Piirustusten lyhyt kuvaus 10 Keksintöä esitellään viitaten seuraaviin kuvioihin:BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS 10 The invention is illustrated with reference to the following figures:
Kuviossa 1 on graafinen esitys, joka kuvaa sytytystulpan diagnostiikkaluvun ja jännitetarpeen välistä suhdetta; 15 Kuvio 2 on graafinen esitys, joka kuvaa erästä keksinnön mukaista suoritusmuotoa, jossa esitetään diagnostiikkaluku ja kynnykset;Figure 1 is a graph showing the relationship between the spark plug diagnostic number and the voltage requirement; Figure 2 is a graph illustrating an embodiment of the invention showing a diagnostic number and thresholds;
Kuvio 3 on graafinen esitys, joka kuvaa toista keksinnön mukaista suoritusmuotoa, jossa esitetään diagnostiikkaluku ja kynnykset; 20Figure 3 is a graph illustrating another embodiment of the invention showing a diagnostic number and thresholds; 20
Kuvio 4 on keksinnön erään suoritusmuodon mukaisen sytytyksensäätömenetelmän vuokaavio; jaFig. 4 is a flowchart of an ignition control method according to an embodiment of the invention; and
Kuvio 5 on keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisenFigure 5 is a view according to another embodiment of the invention
C\JC \ J
o 25 sytytyksensäätömenetelmän vuokaavio, ώ 0 g Piirustusten yksityiskohtainen kuvaus 1 CC Q_o 25 ignition flow scheme flow diagram, ώ 0 g Detailed description of drawings 1 CC Q_
Kuvion 1 graafisen esityksen diagnostiikkakäyrä 11 kuvaa kipinän § 30 diagnostista arvoa, toisin sanoen diagnostiikkalukua. Kipinän diagnostinen o arvo, johon kuviossa 2 viitataan diagnostiikkalukuna, on luku, joka korreloiThe diagnostic curve 11 of the graph of Figure 1 illustrates the diagnostic value of the spark § 30, i.e., the diagnostic number. The diagnostic value of the spark, referred to in Figure 2 as the diagnostic number, is the number that correlates
CMCM
4 sytytystulpan jännitetarpeen kanssa ja se voidaan laskea kunkin sylinterin jokaisesta sytytyksestä. Kipinän diagnostinen arvo voidaan saada esimerkiksi seuraavalla tavalla: havaitaan varauskondensaattorin yli vaikuttava jännite, 5 - mitataan aika kahden kynnyksen väliltä, jolloin ensimmäinen kynnys on merkki varauskondensaattorin purkautumisen alusta ja toinen on merkki varauskondensaattorin purkautumisen lopusta, kipinän diagnostinen arvo, joka kuvaa jotakin sytytystulppapiirin tilaa, esimerkiksi sytytystulpan korkean toisiokipinäjännitteen tarvetta, 10 voidaan määrittää perustuen tähän mitattuun aikaan.4 spark plug needles and can be calculated for each ignition of each cylinder. For example, the diagnostic value of the spark can be obtained by: detecting a voltage across the charge capacitor; the need for a high secondary spark plug voltage for the spark plug can be determined based on this measured time.
Diagnostiikkakäyrä 11 on esitetty, jotta saadaan käsitys kipinän diagnostisen arvon, joka voi olla dimensioton, ja kipinän tuottamiseen vaadittavan jännitteen välisestä suhteesta. Vaikka kipinän diagnostisen arvon ja 15 jännitteen välillä on tietty yhteys, kipinän diagnostinen arvo voidaan myös määrittää käyttäen kokeellista tietoa kipinän diagnostisesta arvosta. Kun on esimerkiksi havaittu, että tavallisessa tulpassa alkaa sytytyshäiriö kipinän diagnostisen arvon ollessa noin 160, tiedetään myös, että tulpan vaihto olisi parasta suorittaa silloin kun kipinän diagnostinen arvo saavuttaa tuon arvon. 20 Tämä tieto voidaan tallentaa suoraan ja käyttää, kun myöhemmin kuvatut offset-kynnykset määritetään.Diagnostic curve 11 is provided to provide an understanding of the relationship between the diagnostic value of the spark, which may be dimensionless, and the voltage required to produce the spark. Although there is a certain relationship between the diagnostic value of the spark and the voltage, the diagnostic value of the spark can also be determined using experimental information on the diagnostic value of the spark. For example, when it has been found that a common plug has an ignition malfunction with a diagnostic spark value of about 160, it is also known that it would be best to replace the plug when the spark diagnostic value reaches that value. 20 This information can be saved directly and used when setting offset thresholds described later.
Seuraavia arvoja voidaan määrittää kipinän diagnostisesta arvosta. Kipinän diagnostisen arvon vaihtelukertoimen merkintä on tässä COV. COV ilmaiseeThe following values can be determined from the spark diagnostic value. The coefficient of variation of the diagnostic value of the spark is designated here as COV. COV will indicate
CMCM
0 25 jännitetarpeen suhteellisen stabiliteetin reaaliaikaisesti. Sylinterin kipinän cd diagnostisen arvon keskiarvon merkintä on tässä CAVG. Kaikkien sylinterien \g kipinän diagnostisen arvon keskiarvon merkintä on tässä EAVG.0 25 Relative stability of voltage demand in real time. The mean value of the diagnostic value for the cylinder spark cd is here CAVG. The mean value of the diagnostic value for all cylinders \ g spark is here EAVG.
1 CC Q_1 CC Q_
Kuvio 2 on graafinen esitys, joka kuvaa erästä keksinnön mukaistaFigure 2 is a graph illustrating an embodiment of the invention
OO
S 30 suoritusmuotoa, jossa diagnostiikkaluku ja kynnykset on esitetty, o Viitenumerolla 21 on merkitty CAVG eli sylinterin kipinän diagnostisen arvonS 30 embodiments wherein the diagnostic number and thresholds are shown, o Reference numeral 21 denotes the CAVG or diagnostic value for cylinder spark
CMCM
5 keskiarvo. Viitenumerolla 22 on merkitty offset-kynnysarvo, joka aktivoi sytytyksen ajoituksen säädön. Tällä toteutetaan sytytyksen aikaistaminen rajoitetulla tavalla silloin kun sytytystulpan kipinän diagnostisen arvon 21 keskiarvo ylittää offset-kynnyksen 22. Tässä saavutetaan se etu, että 5 vanhempia sytytystulppia voidaan käyttää aikaistamisella aikaansaadun paineen alenemisen vuoksi.5 average. Reference numeral 22 denotes an offset threshold that activates the ignition timing control. This provides a limited advance of ignition when the mean value of the spark plug spark diagnostic value 21 exceeds the offset threshold 22. Here, the advantage is obtained that the older spark plugs can be used due to the reduction in pressure caused by the spark plug.
Viitenumerolla 23 on merkitty ilmaisukynnys, jota voidaan myös käyttää alkutilana annettaessa käyttäjälle ilmoitus sytytystulpan vaihdosta. On 10 huomattava, että lisäilmaisukynnyksiä samanlaisiin tarkoituksiin voidaan käyttää.Reference numeral 23 denotes a detection threshold that can also be used as a reset when notifying a user of a spark plug change. It should be noted that additional detection thresholds may be used for similar purposes.
Näiden kynnysten 22 ja 23 arvot voivat vaihdella moottorista toiseen. Kynnykset voidaan määrittää ennalta ja niitä voidaan muuttaa historiatiedon 15 pohjalta, koska CAVG-luku vaihtelee moottorista toiseen ja sovelluksesta toiseen. On kuitenkin mahdollista havaita, että sytytystulpissa alkaa sytytyshäiriö tietyn CAVG-luvun yläpuolella.The values of these thresholds 22 and 23 may vary from one engine to another. Thresholds can be predefined and changed based on historical data 15, since the CAVG number varies from one engine to another and from one application to another. However, it is possible to detect that the spark plug starts an ignition fault above a certain CAVG number.
Kuvio 3 esittää suoritusmuodon, jossa CAVG:tä verrataan EAVG-arvoon 20 sytytyksen aikaistamisen ajankohdan määrittämiseksi. EAVG, moottorin keskimääräinen CAVG-arvo, voidaan laskea laskemalla yhteen kaikki yksittäiset CAVG-arvot ja jakamalla luku sylinterien lukumäärällä. Kun yksittäinen/-set sylinteri/-t antaa/-vat CAVG-arvon, joka on huomattavasti alhaisempi tai paljon korkeampi kuin EAVG, käyttäjälle voidaan antaa C\l o 25 hälytys. Sytytyksen ajoituksen säätö voidaan suorittaa sytytystulpalle, jonka co keskimääräinen kipinän diagnostinen arvo, CAVG (21 kuviossa 2), ylittää g moottorin keskimääräisen kipinän diagnostisen arvon 31, sytytystulppien x EAVG:n, ennalta määrätyllä poikkeaman suuruudella.Figure 3 illustrates an embodiment comparing CAVG to EAVG 20 to determine the time of ignition advance. EAVG, the average engine CAVG value, can be calculated by summing all the individual CAVG values and dividing the number by the number of cylinders. When a single cylinder (s) provides a CAVG value that is significantly lower or much higher than the EAVG, the user can be given a C10 alarm. The spark timing adjustment can be performed on a spark plug having an average spark diagnostic value, CAVG (21 in Figure 2), greater than g engine average spark diagnostic value 31, spark plugs x EAVG, with a predetermined amount of deviation.
Q_Q_
CDCD
g 30 Tämän ennalta määrätyn poikkeaman suuruudeksi voidaan asettaag 30 This predefined deviation can be set
CDCD
o esimerkiksi 2 - 10 % EAVG:stä. Sytytyksen aikaistaminen tehdään seno 2 to 10% EAVG, for example. Early ignition is done on it
CvJCVJ
6 jälkeen kun poikkeaman offset-kynnyksen 32 arvo on ylittynyt. Tämä voidaan myös ilmaista sen jälkeen kun ilmaisukynnys 33 on ylittynyt. Näin saavutetaan matalampi painetaso sytytyshetkellä ja näin ollen voidaan käyttää matalampaa toisiojännitetarvetta.6 after the offset threshold 32 has been exceeded. This may also be detected after the detection threshold 33 has been exceeded. This achieves a lower pressure level at the time of ignition and thus a lower secondary voltage requirement can be used.
5 Tämä poikkeaman offset-kynnys 32 voidaan määrittää ennalta pohjautuen kokemusperäisesti saatuun tietoon normaalista sarjasta sytytystulppia, joita käytetään normaaliolosuhteissa.This offset threshold 32 may be predetermined based on empirically obtained information from a normal set of spark plugs used under normal conditions.
10 On huomattava, että kuvion 3 suoritusmuoto voidaan yhdistää kuvion 2 suoritusmuotoon. Tämä vaatii erilaisia menettelytapoja eri offset-kynnyksille. Poikkeamaan moottorin keskimääräisestä CAVG-arvosta voidaan käyttää offset-kynnystä 32 ja korkealle CAVG-arvolle offset-kynnystä 22.It should be noted that the embodiment of Figure 3 may be combined with the embodiment of Figure 2. This requires different procedures for different offset thresholds. An offset threshold 32 and an offset threshold 22 for a high CAVG may be used to deviate from the average CAVG of the engine.
15 Tästä on etua siinä, että sytytystulppien välinen poikkeama voidaan kompensoida lähtien offset-kynnyksestä 32. Offset-kynnyksen 22 käyttö antaa mahdollisuuden estää sytytyshäiriö jopa silloin, kun sytytystulpan elinikä lähestyy 100 %:n elinikätasoa.This has the advantage that offset threshold 32 can compensate for spark plug misalignment. The use of offset threshold 22 provides an opportunity to prevent ignition failure even when the spark plug life is approaching 100%.
20 Toinen vaihtoehto yhdistää kuvion 2 suoritusmuoto kuvion 3 suoritusmuotoon on vaihtaa poikkeaman suuruutta suhteessa CAVG-arvoihin. Hyväksytty poikkeaman suuruus on korkeampi EAVG-arvojen ollessa matalia, ja matalampi EAVG-arvojen kasvaessa. Tämä voidaan saavuttaa useilla offset-kynnyksen 32 arvoilla tai skaalaamalla poikkeaman offset-kynnystä 32 siten,Another alternative to associating the embodiment of Fig. 2 with the embodiment of Fig. 3 is to vary the magnitude of the deviation relative to the CAVG values. Acceptable deviation magnitude is higher when EAVG values are low and lower when EAVG values increase. This can be achieved with a number of offset threshold 32 values or by scaling the offset threshold 32 such that
CMCM
δ 25 että matalampi poikkeaman suuruus käynnistää sytytyksen aikaistamisen,δ 25 that a lower offset magnitude triggers the ignition advance,
CMCM
ώ kun sytytystulpat vanhenevat. Havaitaan, että hyväksyttävän poikkeaman o ιό suuruuden arvot voivat vaihdella. Poikkeaman suuruuden arvo voi vaihdella o x esimerkiksi siten, että se pienenee CAVG-luvun kasvaessa.ώ when the spark plugs expire. It is noted that the values of the magnitude of the acceptable deviation o ιό may vary. The value of the offset may vary from o x, for example, so that it decreases as the CAVG increases.
Q_Q_
CDCD
<§ 30 Kuvio 4 on keksinnön mukaisen sytytyksensäätömenetelmän vuokaavio.Fig. 4 is a flowchart of the ignition control method according to the invention.
o Menetelmä koskee ainakin kahdella sytytystulpalla varustettuao The method applies to at least two spark plugs
CMCM
7 polttomoottoria, jossa ensiöjännite otetaan jännitelähteestä ja muunnetaan sytytyStarkoituksiin sopivaksi toisiojännitteeksi. Kuvion 4 menetelmässä toteutetaan seuraavat vaiheet: 5 501) Määritetään kipinän diagnostinen arvo, joka ilmaisee toisiojännitteen tarvetta, erikseen kullekin sytytystulpalle sytytysjärjestelmän ollessa käytössä.7 internal combustion engines, in which the primary voltage is taken from a voltage source and converted to a secondary secondary voltage suitable for ignition purposes. The method of Figure 4 carries out the following steps: 5 501) Determining the diagnostic value of the spark, which indicates the need for a secondary voltage, separately for each spark plug while the ignition system is in use.
502) Verrataan kipinän diagnostisia arvoja ennalta määriteltyihin 10 kynnyksiin sen määrittämiseksi, lähestyykö jonkin sytytystulpan toisiojännitetarve tasoa, jossa moottorin toimintahäiriöön johtava sytytyshäiriö voi tapahtua.502) Comparing the diagnostic values of the spark with the predetermined thresholds 10 to determine whether the secondary voltage requirement of any spark plug is approaching a level at which an ignition failure leading to an engine malfunction may occur.
503) Säädetään sytytyksen ajoitusta sen sytytystulpan osalta, jonka 15 kipinän diagnostinen arvo ylittää offset-kynnyksen aikaistamalla sytytystulpan sytytyksen ajoitusta sellaiseen moottorin kulma-asemaan, jossa palotilan paine on matalampi kuin aiemmin käytetyssä moottorin kulma-asemassa.503) Adjusting the ignition timing for the spark plug whose diagnostic value for the spark 15 exceeds the offset threshold by bringing the spark plug ignition timing to an engine angular position lower than the previous engine angular position.
Vaiheet 501 ja 502 toteutetaan sen selvittämiseksi, lähestyykö järjestelmän 20 jonkun sytytystulpan jännitetarve tasoa, jossa sytytyshäiriö voi tapahtua, sekä riskin aiheuttavan/-vien sytytystulpan/-pien havaitsemiseksi.Steps 501 and 502 are performed to determine whether the voltage requirement of any spark plug in the system 20 approaches the level at which an ignition failure may occur and to detect the sparking plug (s) causing the risk.
Sytytyksen ajoituksen aikaistaminen suoritetaan siten sy tyty stu I pal I e/- i 11 e ennen kuin toisiojännitteen tarve on lähestynyt tasoa, jolla sytytyshäiriö voiThus, the timing of the ignition timing is performed prior to the initiation of the induction before the need for the secondary voltage has approached the level at which the ignition failure can
CMCM
o 25 tapahtua ja joka voi johtaa moottorin toimintahäiriöön.o 25 and may result in engine malfunction.
ra o g Kuvion 5 vuokaavio eroaa kuviosta 4 siinä, että sylinterin nakutustaso on x otettu huomioon toteutettaessa sytytyksen ajoituksen 503 säätöä.ra g The flow diagram of FIG. 5 differs from FIG. 4 in that the knock level of the cylinder x is taken into account when implementing the ignition timing 503.
Aikaistamalla kipinän ajoitusta ja samanaikaisesti pitämällä O) ra 30 kuormitus/ahtopaine vakiona kyseinen sylinteri siirtyy lähemmäksi nakutusta, o Tämä ratkaistaan kasvattamalla kyseisen sylinterin ilma/polttoaine-suhdettaBy advancing the spark timing and simultaneously keeping O) ra 30 load / charge pressure constant, this cylinder moves closer to knocking, o This is solved by increasing the air / fuel ratio of that cylinder
CMCM
8 samanaikaisesti kun saman sylinterin sytytyksen ajoitusta aikaistetaan. Tämän vaikutuksesta nakutusmarginaalia voidaan säätää ja pitää se vakiotasolla. Säätöjärjestelmältä tilataan tietylle sylinterille alennettu pakokaasun lämpötila ja sen avulla sylinterin ilma/polttoaine-suhde kasvaa, 5 kun syötetään vähemmän polttoainetta (kaasua).8 at the same time as the ignition timing of the same cylinder is advanced. As a result, the knocking margin can be adjusted and kept constant. The control system orders a reduced exhaust gas temperature for a particular cylinder and increases the air / fuel ratio of the cylinder 5 when less fuel (gas) is supplied.
Syöttämällä yhteen sylinteriin vähemmän polttoainetta (kaasua), kyseisen sylinterin kuorma pienenee ja tämä toiminto lisää jossakin määrin moottorin muiden sylinterien kuormaa (kun moottorin teho pidetään vakiona), mutta 10 tämä vaikutus on melko merkityksetön moottoreissa, joissa on useita sylintereitä, esimerkiksi 16-20 sylinteriä. Kuvion 5 suoritusmuodossa on kaksi lisävaihetta: 504) Verrataan nakutusarvoa nakutusrajakynnykseen.By supplying less fuel (gas) to one cylinder, the load on that cylinder will be reduced and this will slightly increase the load on the other cylinders of the engine (when the engine power is kept constant), but this effect is quite insignificant in multi-cylinder engines, for example 16-20 . The embodiment of Figure 5 has two additional steps: 504) Comparing the knock value to the knock threshold threshold.
15 505) Säädetään ilma/polttoaine-suhdetta.15 505) Adjust the air / fuel ratio.
Kun edellä on kuvattu keksinnön tiettyjä suoritusmuotoja, on alan ammattimiehelle nyt ilmeistä, että muita keksinnön konsepteja sisältäviä 20 suoritusmuotoja voidaan käyttää. Siten keksintöä ei tule rajoittaa tiettyihin suoritusmuotoihin, vaan pikemminkin ainoastaan seuraavien patenttivaatimusten suojapiirin tulisi rajoittaa keksintöä.Having described above certain embodiments of the invention, it will now be apparent to one skilled in the art that other embodiments of the invention may be used. Thus, the invention should not be limited to certain embodiments, but rather should be limited only by the scope of the following claims.
C\JC \ J
δδ
(M(M
CDCD
OO
tn otn o
XX
enI do not
CLCL
O) 00 00 m O) o oO) 00 00 m O) o o
(M(M
Claims (7)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20095889A FI123042B (en) | 2009-08-28 | 2009-08-28 | Spark ignition reciprocating piston engine ignition control |
EP10759690A EP2470778A1 (en) | 2009-08-28 | 2010-08-25 | Ignition control of spark ignited reciprocating combustion engine |
PCT/FI2010/050665 WO2011023852A1 (en) | 2009-08-28 | 2010-08-25 | Ignition control of spark ignited reciprocating combustion engine |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20095889 | 2009-08-28 | ||
FI20095889A FI123042B (en) | 2009-08-28 | 2009-08-28 | Spark ignition reciprocating piston engine ignition control |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20095889A0 FI20095889A0 (en) | 2009-08-28 |
FI20095889A FI20095889A (en) | 2011-03-01 |
FI123042B true FI123042B (en) | 2012-10-15 |
Family
ID=41050713
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20095889A FI123042B (en) | 2009-08-28 | 2009-08-28 | Spark ignition reciprocating piston engine ignition control |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2470778A1 (en) |
FI (1) | FI123042B (en) |
WO (1) | WO2011023852A1 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9334846B2 (en) | 2014-02-07 | 2016-05-10 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system of controlling bank to bank component temperature protection during individual cylinder knock control |
WO2015185791A1 (en) | 2014-06-06 | 2015-12-10 | Wärtsilä Finland Oy | Method for determining the ignition angle in an internal combustion piston engine |
US10012205B2 (en) | 2016-08-25 | 2018-07-03 | Caterpillar Inc. | Gas fuel engine spark plug failure detection |
US10731621B2 (en) | 2016-12-21 | 2020-08-04 | Caterpillar Inc. | Ignition system having combustion initiation detection |
CN107741538B (en) * | 2017-09-11 | 2020-06-09 | 合肥移顺信息技术有限公司 | Self-adaptive virtual point flameout detection method based on voltage change of automobile storage battery |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4018202A (en) | 1975-11-20 | 1977-04-19 | Motorola, Inc. | High energy adaptive ignition via digital control |
JPH0740690Y2 (en) * | 1989-09-12 | 1995-09-20 | 本田技研工業株式会社 | Ignition timing control device for internal combustion engine |
US5156127A (en) * | 1990-12-31 | 1992-10-20 | Motorola, Inc. | Method for optimizing plug firing time and providing diagnostic capability in an automotive ignition system |
US5237279A (en) * | 1991-03-07 | 1993-08-17 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Ignition and fuel system misfire-detecting system for internal combustion engines |
DE59105676D1 (en) * | 1991-12-17 | 1995-07-13 | Siemens Ag | Ignition device for internal combustion engines. |
US5208540A (en) * | 1992-02-28 | 1993-05-04 | Coltec Industries Inc. | Ignition performance monitor and monitoring method for capacitive discharge ignition systems |
JP2871977B2 (en) * | 1992-11-16 | 1999-03-17 | 三菱電機株式会社 | Internal combustion engine control device |
US5513620A (en) * | 1995-01-26 | 1996-05-07 | Chrysler Corporation | Ignition energy and breakdown voltage circuit and method |
US5623209A (en) | 1995-12-07 | 1997-04-22 | Altronic, Inc. | Diagnostic system for capacitive discharge ignition system |
US6283103B1 (en) * | 1998-04-13 | 2001-09-04 | Woodward Governor Company | Methods and apparatus for controlling spark duration in an internal combustion engine |
US6935310B2 (en) * | 2002-11-01 | 2005-08-30 | Woodward Governor Company | Method and apparatus for detecting abnormal combustion conditions in reciprocating engines having high exhaust gas recirculation |
-
2009
- 2009-08-28 FI FI20095889A patent/FI123042B/en not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-08-25 WO PCT/FI2010/050665 patent/WO2011023852A1/en active Application Filing
- 2010-08-25 EP EP10759690A patent/EP2470778A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2470778A1 (en) | 2012-07-04 |
WO2011023852A1 (en) | 2011-03-03 |
FI20095889A (en) | 2011-03-01 |
FI20095889A0 (en) | 2009-08-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI123042B (en) | Spark ignition reciprocating piston engine ignition control | |
JP2010084739A (en) | Knocking control device for gas engine | |
JP5761449B2 (en) | Control device for an internal combustion engine with a supercharger | |
JP2000291519A (en) | Ignition device for internal combustion engine | |
CN113825900B (en) | Control device for internal combustion engine | |
WO2015122003A1 (en) | Ignition device and ignition method for internal combustion engine | |
US5960772A (en) | Apparatus and method for knock detection in internal combustion engines | |
WO2019064932A1 (en) | Device for controlling internal combustion engine and method for controlling internal combustion engine | |
JPH02136566A (en) | Abnormal combustion detecting device for internal combustion engine and combustion controller | |
JP6906106B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2015014229A (en) | Abnormal combustion avoidance device for internal combustion engine | |
US11754033B2 (en) | Ignition control device | |
JP6411951B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2022131765A (en) | Ignition control device | |
JP4884516B2 (en) | Ignition control device for internal combustion engine | |
WO2022123861A1 (en) | Internal combustion engine control device | |
JPH0291478A (en) | Combustion control device of diesel engine | |
JP6537317B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2017002855A (en) | Internal combustion engine control device | |
JP2014206058A (en) | Ignition device and ignition method for internal combustion engine | |
JP2014092093A (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP6494190B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP6161456B2 (en) | Control device for spark ignition internal combustion engine | |
JP2010270696A (en) | Control device for engine | |
JP2016196843A (en) | Ignition device and ignition method of internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 123042 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |
|
MM | Patent lapsed |