RU2013150852A - Лазерное зажигание и контроль пропусков зажигания - Google Patents

Лазерное зажигание и контроль пропусков зажигания Download PDF

Info

Publication number
RU2013150852A
RU2013150852A RU2013150852/07A RU2013150852A RU2013150852A RU 2013150852 A RU2013150852 A RU 2013150852A RU 2013150852/07 A RU2013150852/07 A RU 2013150852/07A RU 2013150852 A RU2013150852 A RU 2013150852A RU 2013150852 A RU2013150852 A RU 2013150852A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylinder
misfire
laser ignition
indication
temperature profile
Prior art date
Application number
RU2013150852/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2648993C2 (ru
Inventor
Дуглас Рэймонд МАРТИН
Кеннет Джеймс МИЛЛЕР
Original Assignee
ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи
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 ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи filed Critical ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи
Publication of RU2013150852A publication Critical patent/RU2013150852A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2648993C2 publication Critical patent/RU2648993C2/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D45/00—Electrical control not provided for in groups F02D41/00 - F02D43/00
    • 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
    • F02P5/152—Digital data processing dependent on pinking
    • 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
    • F02D35/022—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions using an optical sensor, e.g. in-cylinder light probe
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/025—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining temperatures inside the cylinder, e.g. combustion temperatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/025—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining temperatures inside the cylinder, e.g. combustion temperatures
    • F02D35/026—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining temperatures inside the cylinder, e.g. combustion temperatures using an estimation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • 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
    • F02D35/027—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions using knock sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/10—Safety devices not otherwise provided for
    • 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
    • F02P23/00—Other ignition
    • F02P23/04—Other physical ignition means, e.g. using laser rays
    • 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
    • F02P5/152—Digital data processing dependent on pinking
    • F02P5/1527—Digital data processing dependent on pinking with means allowing burning of two or more fuels, e.g. super or normal, premium or regular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1015—Engines misfires
    • 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)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

1. Способ, состоящий в том, что:воспламеняют топливовоздушную смесь в цилиндре двигателя устройством лазерного зажигания; иуказывают пропуск зажигания на основании инфракрасного датчика, присоединенного к цилиндру.2. Способ по п. 1, в котором указание пропуска зажигания на основании инфракрасного датчика заключается в том, что указывают пропуск зажигания на основании профиля температуры в цилиндре вслед за лазерным зажиганием топливовоздушной смеси и в том же самом цикле, что и лазерное зажигание, причем профиль температуры в цилиндре оценивается инфракрасным датчиком.3. Способ по п. 2, в котором указание заключается в том, что указывают пропуск зажигания, если пиковая температура профиля температуры в цилиндре возникает за пределами пороговой длительности после приведения в действие устройства лазерного зажигания.4. Способ по п. 2, в котором указание заключается в том, что указывают пропуск зажигания в ответ на пиковую температуру в цилиндре профиля температуры в цилиндре, находящуюся ниже, чем пороговая температура.5. Способ по п. 1, в котором указание пропуска зажигания заключается в том, что указывают, что пропуск зажигания сформирован лазерным зажиганием топливовоздушной смеси.6. Способ по п. 1, дополнительно состоящий в том, что, в ответ на возникновение порогового количества событий пропусков зажигания в цилиндре, устанавливают диагностический код ивыполняют подавляющее действие, включающее в себя одно или более из приведения в действие цилиндра на более богатой смеси, чем стехиометрия, ограничения потока воздуха двигателя, уменьшения величины EGR и повышения уровня мощности лазерного зажигания.7. Спосо�

Claims (21)

1. Способ, состоящий в том, что:
воспламеняют топливовоздушную смесь в цилиндре двигателя устройством лазерного зажигания; и
указывают пропуск зажигания на основании инфракрасного датчика, присоединенного к цилиндру.
2. Способ по п. 1, в котором указание пропуска зажигания на основании инфракрасного датчика заключается в том, что указывают пропуск зажигания на основании профиля температуры в цилиндре вслед за лазерным зажиганием топливовоздушной смеси и в том же самом цикле, что и лазерное зажигание, причем профиль температуры в цилиндре оценивается инфракрасным датчиком.
3. Способ по п. 2, в котором указание заключается в том, что указывают пропуск зажигания, если пиковая температура профиля температуры в цилиндре возникает за пределами пороговой длительности после приведения в действие устройства лазерного зажигания.
4. Способ по п. 2, в котором указание заключается в том, что указывают пропуск зажигания в ответ на пиковую температуру в цилиндре профиля температуры в цилиндре, находящуюся ниже, чем пороговая температура.
5. Способ по п. 1, в котором указание пропуска зажигания заключается в том, что указывают, что пропуск зажигания сформирован лазерным зажиганием топливовоздушной смеси.
6. Способ по п. 1, дополнительно состоящий в том, что, в ответ на возникновение порогового количества событий пропусков зажигания в цилиндре, устанавливают диагностический код и
выполняют подавляющее действие, включающее в себя одно или более из приведения в действие цилиндра на более богатой смеси, чем стехиометрия, ограничения потока воздуха двигателя, уменьшения величины EGR и повышения уровня мощности лазерного зажигания.
7. Способ по п. 1, в котором указание происходит во время первого события сгорания в цилиндре, при этом способ дополнительно состоит в том, что настраивают момент воспламенения топливовоздушной смеси устройством лазерного зажигания во время второго, последующего события сгорания в цилиндре на основании указания пропуска зажигания.
8. Способ по п. 7, в котором настройка заключается в том, что осуществляют опережение или запаздывание упомянутого момента по отношению к MBT.
9. Способ по п. 1, в котором указание происходит во время первого события сгорания в цилиндре, при этом способ дополнительно состоит в том, что настраивают впрыск топлива в цилиндр двигателя во время второго, последующего события сгорания в цилиндре на основании указания пропуска зажигания.
10. Способ по п. 9, в котором настройка заключается в том, что осуществляют опережение или запаздывание впрыска топлива по отношению к MBT.
11. Способ, состоящий в том, что:
воспламеняют топливовоздушную смесь устройством лазерного зажигания в цилиндре двигателя; и
настраивают рабочее состояние в ответ на указание преждевременного воспламенения, причем указание преждевременного воспламенения основано на инфракрасном датчике.
12. Способ по п. 11, в котором указание преждевременного воспламенения на основании инфракрасного датчика заключается в том, что указывают преждевременное воспламенение на основании профиля температуры в цилиндре, оцененного непосредственно перед лазерным зажиганием топливовоздушной смеси и в том же самом цикле, что и лазерное зажигание, причем профиль температуры в цилиндре оценивается инфракрасным датчиком.
13. Способ по п. 12, в котором указание заключается в том, что указывают преждевременное воспламенение, если пиковая температура профиля температуры в цилиндре выше, чем пороговая температура, и возникает за более чем пороговую длительность до лазерного зажигания.
14. Способ по п. 11, в котором настройка рабочего состояния заключается в том, что настраивают одно или более из момента лазерного зажигания и впрыска топлива в цилиндр на основании указания.
15. Способ по п. 13, в котором профиль температуры в цилиндре, оцененный непосредственно перед лазерным зажиганием топливовоздушной смеси, является первым профилем температуры, при этом способ дополнительно состоит в том, что указывают пропуск зажигания на основании второго профиля температуры в цилиндре, оцененного инфракрасным датчиком непосредственно вслед за лазерным зажиганием топливовоздушной смеси, и в том же самом цикле, что и лазерное зажигание.
16. Способ по п. 15, дополнительно состоящий в том, что указывают детонацию в цилиндре на основании выходного сигнала датчика детонации, присоединенного к блоку цилиндров двигателя.
17. Способ для двигателя, состоящий в том, что:
повышают температуру сгорания в ответ на информацию инфракрасного излучения, считанную в цилиндре, причем информация инфракрасного излучения указывает на нагар.
18. Способ по п. 17, в котором двигатель сконфигурирован с лазерным зажиганием для воспламенения топливовоздушной смеси в цилиндре, и при этом, повышение температуры сгорания заключается в том, что повышают уровень мощности лазерного зажигания и направляют лазерное излучение в направлении нагара по меньшей мере во время тактов расширения и выпуска.
19. Способ по п. 18, в котором информация инфракрасного излучения, считанная в цилиндре, включает в себя профиль температуры в цилиндре, оцененный инфракрасным датчиком во время по меньшей мере такта впуска и сжатия события сгорания в цилиндре.
20. Способ по п. 19, дополнительно состоящий в том, что, в ответ на информацию инфракрасного излучения, указывающую нагар, временно повышают нагрузку двигателя для выжигания нагара.
21. Способ, состоящий в том, что:
приводят в действие устройство лазерного зажигания для воспламенения топливовоздушной смеси в цилиндре двигателя;
указывают детонацию в цилиндре на основании выходного сигнала датчика детонации, присоединенного к блоку цилиндров двигателя;
указывают преждевременное воспламенение в цилиндре на основании первого профиля температуры в цилиндре, непосредственно предшествующего приведению в действие устройства
лазерного зажигания; и
указывают пропуск зажигания на основании второго профиля температуры в цилиндре, непосредственно следующего за приведением в действие устройства лазерного зажигания, при этом, каждый из первого и второго профилей температуры в цилиндре оцениваются инфракрасным датчиком, присоединенным к цилиндру.
RU2013150852A 2012-11-15 2013-11-14 Лазерное зажигание и контроль пропусков зажигания RU2648993C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/677,641 2012-11-15
US13/677,641 US20140136085A1 (en) 2012-11-15 2012-11-15 Laser ignition and misfire monitor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013150852A true RU2013150852A (ru) 2015-05-20
RU2648993C2 RU2648993C2 (ru) 2018-03-29

Family

ID=50556089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013150852A RU2648993C2 (ru) 2012-11-15 2013-11-14 Лазерное зажигание и контроль пропусков зажигания

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20140136085A1 (ru)
CN (1) CN103821657A (ru)
DE (1) DE102013223062A1 (ru)
RU (1) RU2648993C2 (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9797327B2 (en) * 2013-12-18 2017-10-24 Ford Global Technologies, Llc Method and system for pre-ignition control
US9671303B2 (en) 2015-03-10 2017-06-06 Ford Global Technologies, Llc Method and system for laser pressure transducer
US10570875B2 (en) 2016-09-29 2020-02-25 Ford Global Technologies, Llc Efficiency enhancement to a laser ignition system
US10641234B2 (en) * 2017-11-27 2020-05-05 Ford Global Technologies, Llc Method for engine laser ignition system
US11119005B2 (en) 2019-11-01 2021-09-14 Caterpillar Inc. Grading a piston with deposits using measurement data and thermal scan data
GB2597965B (en) * 2020-08-12 2022-11-23 Caterpillar Energy Solutions Gmbh Misfire classification method and control unit for an internal combustion engine

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1483612A (en) * 1974-07-05 1977-08-24 Lumenition Ltd Detection of combustion in internal combustion engines
DE3319458A1 (de) * 1983-05-28 1984-11-29 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren und vorrichtung zur erkennung des klopfens einer brennkraftmaschine
US5076237A (en) * 1990-01-11 1991-12-31 Barrack Technology Limited Means and method for measuring and controlling smoke from an internal combustion engine
WO1998011388A1 (en) * 1996-09-12 1998-03-19 Unison Industries Limited Partnership Diagnostic methods and apparatus for laser ignition system
DE19821401C2 (de) * 1998-05-13 2000-05-18 Storz Endoskop Gmbh Schaffhaus Endoskop zur Inspektion eines Beobachtungsraumes
DE19846356A1 (de) * 1998-10-08 2000-04-13 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Überwachung des Verbrennungsvorgangs in Verbrennungsmotoren
AU2002329175A1 (en) * 2001-05-22 2003-01-02 Lockheed Martin Corporation Method and apparatus for ignition detection
US6796278B2 (en) * 2001-05-24 2004-09-28 Southwest Research Institute Methods and apparatuses for laser ignited engines
RU2212559C1 (ru) * 2002-07-10 2003-09-20 Московский государственный технический университет "МАМИ" Способ лазерно-искрового зажигания рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления
US7114858B2 (en) * 2003-09-23 2006-10-03 The University Of Chicago Laser based ignition system for natural gas reciprocating engines, laser based ignition system having capability to detect successful ignition event; and distributor system for use with high-powered pulsed lasers
EP2028421A1 (en) * 2007-08-21 2009-02-25 Siemens Aktiengesellschaft Monitoring of a flame existence and a flame temperature
DE102007043115A1 (de) * 2007-09-10 2009-03-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Zündeinrichtung
JP2009074905A (ja) * 2007-09-20 2009-04-09 Denso Corp エンジン用温度センサ装置
DE102007046647A1 (de) * 2007-09-28 2009-04-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb eines Lasers als Zündeinrichtung einer Brennkraftmaschine
US8132556B2 (en) * 2008-08-29 2012-03-13 Ford Global Technologies, Llc Ignition energy management with ion current feedback to correct spark plug fouling
DE102009004059B4 (de) * 2009-01-08 2010-09-30 Giese, Erhard, Dr. Glühkerze
DE102009047010A1 (de) * 2009-11-23 2011-05-26 Robert Bosch Gmbh Laserzündkerze und Betriebsverfahren hierfür
US8616177B2 (en) * 2010-02-11 2013-12-31 Wisconsin Alumni Research Foundation Engine combustion control via fuel reactivity stratification
DE102010029347A1 (de) * 2010-05-27 2011-12-01 Robert Bosch Gmbh Laserinduzierte Fremdzündung für eine Brennkraftmaschine
US9453439B2 (en) * 2010-08-31 2016-09-27 Ford Global Technologies, Llc Approach for variable pressure oil injection
JP5873689B2 (ja) * 2011-11-07 2016-03-01 株式会社日本自動車部品総合研究所 レーザ点火装置
US9617967B2 (en) * 2013-06-28 2017-04-11 Ford Global Technologies, Llc Method and system for laser ignition control

Also Published As

Publication number Publication date
RU2648993C2 (ru) 2018-03-29
DE102013223062A1 (de) 2014-05-15
US20140136085A1 (en) 2014-05-15
CN103821657A (zh) 2014-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2013150852A (ru) Лазерное зажигание и контроль пропусков зажигания
JP5423720B2 (ja) 火花点火式エンジンの制御方法および制御装置
JP5565364B2 (ja) 火花点火式エンジンの異常燃焼検出方法および火花点火式エンジン
JP4684327B2 (ja) ガスエンジンのノッキング制御装置
JP6055608B2 (ja) エンジン制御装置
US20150034047A1 (en) Control device for internal combustion engine
RU2011149222A (ru) Способ работы двигателя (варианты) и система двигателя
RU2014149001A (ru) Способ и система контроля преждевременного воспламенения
RU2014148993A (ru) Способ для двигателя (варианты) и система двигателя
CN103511160A (zh) 用于提前点火控制的方法和系统
RU2011132934A (ru) Способ и система контроля преждевременного зажигания
JP2004245173A (ja) ノッキング指標値算出装置
JP2006183548A5 (ru)
US9945297B2 (en) Engine controller and engine control method
WO2009040633A3 (en) Control apparatus and control method for internal combustion engine
JP2013064387A5 (ru)
US8428848B2 (en) Combustion control systems and methods
JP5459495B2 (ja) 火花点火式エンジンの制御方法および制御装置
JP4158720B2 (ja) 内燃機関の点火時期制御装置
US10519879B2 (en) Determining in-cylinder pressure by analyzing current of a spark plug
US9291141B2 (en) Control device and control method for internal combustion engine
US9810603B2 (en) Method and device for detecting glow ignition of an internal combustion engine in a motor vehicle
JP2010025039A (ja) 燃焼異常状態判別装置
US10428785B2 (en) Engine controller and engine control method
JP5333318B2 (ja) 火花点火式エンジンの制御方法および制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201115