SE521752C2

SE521752C2 - Calibration and monitoring device for internal combustion engine, uses acoustic sensors and crankshaft position sensors to regulate fuel injection and crankshaft position

Info

Publication number: SE521752C2
Application number: SE9804014A
Authority: SE
Inventors: Mikael Nordin
Original assignee: Scania Cv Ab
Priority date: 1998-11-24
Filing date: 1998-11-24
Publication date: 2003-12-02
Also published as: SE9804014D0; SE9804014L

Abstract

At least one acoustic sensor (2a, 2b) is used to detect one or more parameters relating to the noise generated during the combustion process. A control unit (3) receives signals from the sensors and information concerning the position of the camshaft in the engine, in order to set the fuel injection intervals and the crankshaft position at the time of fuel injection. An Independent claim is also included for the calibration and monitoring method using this device. MECHANICAL ENGINEERING - The acoustic sensors utilise the noise amplitude or frequency.

Description

25 30 521 752' SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppﬁnning är att tillhandahålla en anordning och ett förfarande som medger en enkel och snabb kalibrering av en förbränningsprocess hos en förbränningsmotor, för att få ett insprutningsorgan att spruta in bränsle i motorns förbränningsutrymme vid en korrekt tidpunkt. Ett annat syfte är att möjliggöra en efterföljande övervakning av förbränningsprocessen, så att eventuella felaktigheter hos förbränningsprocessen kan upptäckas i det närmaste omedelbart och åtgärdas i tid innan de leder till större skador. SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide an apparatus and method which allows a simple and rapid calibration of a combustion process of an internal combustion engine, to cause an injector to inject fuel into the proper combustion time of the engine. . Another purpose is to enable a subsequent monitoring of the combustion process, so that any errors in the combustion process can be detected almost immediately and remedied in time before they lead to major damage.

Detta syfte uppnås med den inledningsvis nämnda anordningen som kännetecknas av vad som anges i patentkravets l kännetecknande del. Den i kravet nämnda sensorn kan vara en s k knacksensor. Genom att sensom avkänner en sådan parameter som härrör från det ljud som alstras under förbränningsprocessen kan tidpunkten för ljudets uppkomst bestämmas i styrenheten. Eftersom styrenheten avkänner vevaxelns position kan således vevaxelns position bestämmas när bränslet sprutas in i förbränningsutrymmet. Visserligen sprutas bränslet in något före sj älva förbränningen av bränslet men denna tidsskillnad är försumbar. Därmed kan ett insprutningsorgan kalibreras så att det sprutar in bränsle i förbränningsutrymmet när vevaxeln befinner sig i en därför korrekt position. Genom att avkänna nämnda parameter uppstår möjligheten att övervaka förbränningsprocessen så att man omedelbart kan upptäcka om ett fel uppstått hos någon av de i förbränningsprocessen ingående komponenterna. Eventuellt kan man även mot bakgrund av parametems värde bestämma typ av fel och från vilken komponent felet härrör. För att styrenheten ska erhålla en så stömingsfri signal som möjligt innefattar anordningen åtminstone ett ﬁlter som är anordnat mellan nämnda sensor och styrenheten och är inrättat att ﬁltrera bort signalvärden som inte härrör från förbränningsprocessen.This object is achieved with the device mentioned in the introduction which is characterized by what is stated in the characterizing part of claim 1. The sensor mentioned in the requirement can be a so-called knock sensor. By the sensor sensing such a parameter which originates from the sound generated during the combustion process, the time of the sound can be determined in the control unit. Since the control unit senses the position of the crankshaft, the position of the crankshaft can thus be determined when the fuel is injected into the combustion chamber. Admittedly, the fuel is injected slightly before the actual combustion of the fuel, but this time difference is negligible. Thus, an injection means can be calibrated so that it injects fuel into the combustion chamber when the crankshaft is in a therefore correct position. By sensing said parameter, the possibility arises to monitor the combustion process so that one can immediately detect if a fault has occurred in any of the components included in the combustion process. It is also possible to determine the type of error and on the basis of the value of the parameter and from which component the error originates. In order for the control unit to obtain as noise-free a signal as possible, the device comprises at least one filter which is arranged between said sensor and the control unit and is arranged to filter away signal values which do not derive from the combustion process.

Enligt en föredragen utföringsform av uppﬁnningen kan nämnda parameter utgöras av det vid det vid förbränningsprocessen alstrade ljudets frekvens eller amplitud. Företrädesvis registreras båda dessa parametrar hos styrenheten. Genom att det ljud som alstras vid förbränningsprocessen i regel har en speciﬁk amplitud och frekvens kan styrenheten lätt känna igen detta ljud och därmed registrera vid vilken tidpunkt det uppträder. Filtret kan 10 l5 20 25 30 521 752 innefatta åtminstone ett första filterorgan, exempelvis i form av ett inverterat bandpassﬁlter, vilket är inrättat att endast släppa igenom signalvärden med en bestämd frekvens. Filterorganet kan vara inrättat att endast släppa igenom signalvärden från ljud med en känd frekvens som uppstår vid förbränningsprocessen. Ett sådant ﬁlterorgan släpper därvid igenom en signal till Styrenheten när förbränningsprocessen pågår i förbränningsutrymmet men ingen signal när ingen förbränning pågår i förbränningsutrymmet. Styrenheten kan därvid registrera den tidpunkt när en signal uppträder efter ett avbrott och kan därigenom bestämma tidpunkten när bränslet sprutas in i förbrärmingsutrymmet. Därmed möjliggörs att kontrollera att ett insprutningsorgan sprutar in bränsle i förbrärmingsutrymmet vid en korrekt tidpunkt. Närrmda ﬁlter kan även innefatta ett andra ﬁlterorgan, exempelvis i form av ett bandpassﬁlter, vilket är inrättat att släppa igenom signalvärden inom åtminstone ett frekvensområde. Ett sådant ﬁlter kan vara kopplat parallellt med nämnda forsta ﬁlter och släppa igenom signalvärden som härrör från ljud inom ett för förbränningsprocessen relevant frekvensområde. Störsignaler som härrör från ljud som har en frekvens utanför detta område ﬁltreras således bort.According to a preferred embodiment of the invention, said parameter can be constituted by the frequency or amplitude of the sound generated during the combustion process. Preferably, both of these parameters are registered with the control unit. Because the sound generated during the combustion process usually has a specific amplitude and frequency, the control unit can easily recognize this sound and thus register at what time it occurs. The filter may comprise at least a first filter means, for example in the form of an inverted bandpass filter, which is arranged to pass only signal values with a certain frequency. The filter means may be arranged to transmit only signal values from sounds with a known frequency which occur during the combustion process. Such a filter means thereby transmits a signal to the Control Unit when the combustion process is taking place in the combustion chamber, but no signal when no combustion is taking place in the combustion chamber. The control unit can then register the time when a signal occurs after an interruption and can thereby determine the time when the fuel is injected into the combustion space. This makes it possible to check that an injection means injects fuel into the combustion chamber at a correct time. Approximate filters may also comprise a second filter means, for example in the form of a bandpass filter, which is arranged to pass signal values within at least one frequency range. Such an alter can be connected in parallel with said pre-alter and transmit signal values arising from sound within a frequency range relevant to the combustion process. Interference signals originating from sounds having a frequency outside this range are thus filtered out.

Enligt en arman föredragen utföringsforrn av uppfinningen kan styrenheten vara inrättad att lagra signalvärden avseende nämnda parameter från en förbrärmingsprocess som innefattar ett kalibrerat insprutningsorgan. Sådana signalvärden relaterade till det ljud som alstras under förbränningsprocessen kan således innefatta uppgifter om ljudets arnplitud och frekvens och vid vilken tidpunkt signalvärdet uppträder. Styrenheten kan fortsätt- ningsvis vara inrättad att övervaka att aktuella mottagna signalvärden avseende nämnda parameter överensstämmer med nämnda lagrade signalvärden. Styrenheten kan vara i förbindelse med ett indikeringsorgan som är inrättat att aktiveras om mottagna aktuella signalvärden inte överensstämmer med lagrade signalvärden. Sådana skillnader avseende signalvärden kan härröra från ljudets amplitud, frekvens eller den tidpunkt vid vilket ljudet uppstår. Ett sådant indikeringsorgan kan innefatta en lampa på en instrumentpanel hos ett fordon som tänds när en skillnad i signalvärden uppstår för att omedelbart uppmärksamma föraren på att ett fel uppstått i förbränningsprocessen. Eventuellt kan ett sådant indikeringsorgan mot bakgrund av det felaktiga signalvärdets karaktär även indikera möjliga orsaker till felet. 10 l5 20 25 30 521 *752 Speciellt fördelaktigt är det att tillämpa föreliggande uppﬁnning på en förbränningsmotor med ett ﬂertal förbränningsutrymmen som vart och ett har ett insprutningsorgan. Detta kan exempelvis vara en dieselmotorer med en enhetsinsprutare anordnad hos varje cylinder. Varje enhetsinsprutare måste här kalibreras var för sig vilket är komplicerat men med föreliggande uppfinning kan nämnda kalibrering av bränsleinsprutningen förenklas betydligt.According to another preferred embodiment of the invention, the control unit may be arranged to store signal values regarding said parameter from a combustion process which comprises a calibrated injection means. Such signal values related to the sound generated during the combustion process may thus include information about the hearth amplitude and frequency of the sound and at what time the signal value occurs. The control unit can furthermore be arranged to monitor that the currently received signal values regarding said parameter correspond to said stored signal values. The control unit may be in communication with an indicating means which is arranged to be activated if received current signal values do not correspond to stored signal values. Such differences in signal values may result from the amplitude, frequency or timing of the sound. Such an indicating means may comprise a lamp on an instrument panel of a vehicle which lights up when a difference in signal values occurs in order to immediately alert the driver to the fact that an error has occurred in the combustion process. Possibly, such an indicating means, in view of the nature of the incorrect signal value, can also indicate possible causes of the error. It is particularly advantageous to apply the present invention to an internal combustion engine with a number of combustion chambers each having an injection means. This can be, for example, a diesel engine with a unit injector arranged on each cylinder. Each unit injector here has to be calibrated separately, which is complicated, but with the present invention, said calibration of the fuel injection can be considerably simplified.

Föreliggande uppfinning innefattar även ett förfarande enligt patentkravets 9 ingress som kännetecknas av vad som anges i patentkravets 9 kännetecknande del. Genom att vevaxelns position vid tidpunkten för förbränningen bestäms möjliggörs att kalibrera exempelvis en insprutningspump så att den sprutar in bränsle exakt vid den tidpunkt när vevaxeln befinner sig i en för nämnda förbränningsprocess optimal position.The present invention also comprises a method according to the preamble of claim 9 which is characterized by what is stated in the characterizing part of claim 9. By determining the position of the crankshaft at the time of combustion, it is possible to calibrate, for example, an injection pump so that it injects fuel exactly at the time when the crankshaft is in an optimal position for said combustion process.

Enligt en annan föredragen utföringsform möjliggörs övervakning av förbränningsproeessen genom att signalvärden avseende nämnda parameter lagras från en förbränningsprocess med ett kalibrerat insprutningsorgan, att fortsättningsvis övervakas att aktuella mottagna signalvärden avseende nämnda pararneter överensstämmer med nämnda lagrade signalvärden, och att en indikering utförs om aktuella signalvärden inte överensstämmer med nämnda lagrade signalvärden. Därmed kan exempelvis en förare av ett fordon omedelbart uppmärksammas på att det uppstått ett fel i förbrärmingsprocessen i motom och vidtaga nödvändiga åtgärder.According to another preferred embodiment, monitoring of the combustion process is made possible by storing signal values for said parameter from a combustion process with a calibrated injection means, for further monitoring that current received signal values regarding said pair nets correspond to said stored signal values, and that a current signal value does not with said stored signal values. Thus, for example, a driver of a vehicle can be immediately notified that a fault has occurred in the combustion process in the engine and take the necessary measures.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det följande beskrivs såsom ett exempel en föredragen utföringsform av uppﬁnningen med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig l visar schematiskt en anordning enligt föreliggande uppfinning vilken är inrättad att möjliggöra kalibrering och övervakning av en törbrärmingsprocess hos en förbränningsmotor. 10 15 20 25 30 521 752 Fig 2 visar ett ﬂödesschema över ett förfarande enligt föreliggande uppﬁnning för att möjliggöra kalibrering och övervakning av en förbränningsprocess hos en förbränningsmotor.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In the following, a preferred embodiment of the invention is described by way of example with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 schematically shows a device according to the present invention which is arranged to enable calibration and monitoring of a dry combustion process of an internal combustion engine. Fig. 2 shows a fate diagram of a method according to the present invention to enable calibration and monitoring of a combustion process of an internal combustion engine.

DETALJERAD BESKRIVNING AV EN FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM AV UPPFINNINGEN Fig 1 visar en anordningen som är inrättad att möjliggöra kalibrering och övervakning av en förbränningsprocess hos en förbränningsmotor 1. Anordningen innefattar två sensorer 2a, 2b som är inrättade att avkänna ljud som alstras under förbränningsmotorns l förbränningsprocess. Sådana sensorer 2a, 2b kan vara konventionella s k knacksensorer. I föreliggande exempel används två sensorer, vilket säkerställer att åtminstone en sensor avkärmer det av motom alstrade ljudet med god kvalitet. Att avkänna ljudet kan i vissa fall vara tillräckligt med endast en sensor och ett armat altemativ kan vara att placera en sensor i närheten av varje cylinder hos motom. Det skall noteras att sensorerna 2a, 2b, i Fig 1, endast visas schematiskt och att deras placering i praktiken inte på något sätt är begränsad till den visade. Sensorema 2a, 2b är inrättade att sända signalvärden avseende avkänt ljud till en styrenhet 3. Nämnda signalvärden är inrättade att passera ett första ﬁlterorgan 4 som är inrättat att endast släppa igenom signalvärden med väsentligen en enda bestämd frekvens. Denna frekvens motsvarar den frekvens vid vilken ljud huvudsakligen alstras under förbrärmingsprocessen. Denna frekvens kan vara runt 4,5 kHz. Parallellt med nämnda första ﬁlterorgan 4 kan ett andra ﬁlterorgan 5 vara anordnat som är inrättat att släppa igenom signalvärden inom ett bestämt frekvensområde, inom vilket väsentligen alla relevanta förbränningslj ud uppkommer. Sådana förbränningsljud härrör från själva förbränningen av bränslet i förbränningsutrymmet. Från ﬁlterorganet 5 erhålls således en signal som är fri från störningar som härrör från ljud med en frekvens som ligger utanför nämnda frekvensområde. Ett sådant relevant frekvensområde kan sträcka sig från 2 till 8 kHz. Anordningen innefattar även en ytterligare sensor 6 som är inrättad att avkänna vevaxelns position hos förbrärmingsmotorn 1. Sensor 6 är inrättad att sända ett signalvärde avseende vevaxelns position till styrenheten 3. 10 15 20 25 30 521 752 Ljudet från förbränningsmotom 1 avkänns således av de båda sensorerna 2a, 2b och signalvärden relaterade till ljudet leds parallellt genom de båda ﬁlterorganen 4, 5 till styrenheten 3. Genom att ﬁlterorganet 4 endast släpper igenom signalvärden med en bestämd frekvens, som motsvarar en huvudsaklig frekvens hos förbränningsljudet, mottar styrenheten 3 från ﬁlterorganet 4 endast en signal när förbränning pågår i förbrärmingsutrymmet. Däremellan mottar styrenheten 3 ingen signal. Därmed kan tid- punkten för insprutning av bränslet i fórbränningsutrymmet bestämmas genom att styrenheten 3 bestämmer tidpunkt vid början på en signal efter ett signaluppehåll.DETAILED DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION Fig. 1 shows a device which is arranged to enable calibration and monitoring of a combustion process of an internal combustion engine 1. The device comprises two sensors 2a, 2b which are adapted for combustion. Such sensors 2a, 2b can be conventional so-called knock sensors. In the present example, two sensors are used, which ensures that at least one sensor shields the engine generated by the engine with good quality. Sensing the sound may in some cases be sufficient with only one sensor and one other alternative may be to place a sensor near each cylinder of the engine. It should be noted that the sensors 2a, 2b, in Fig. 1, are only shown schematically and that their location in practice is in no way limited to the one shown. The sensors 2a, 2b are arranged to send signal values regarding sensed sound to a control unit 3. Said signal values are arranged to pass a first filter means 4 which is arranged to pass only signal values with substantially a single determined frequency. This frequency corresponds to the frequency at which sound is mainly generated during the combustion process. This frequency can be around 4.5 kHz. In parallel with said first filter means 4, a second filter means 5 can be arranged which is arranged to transmit signal values within a certain frequency range, within which substantially all relevant combustion lines occur. Such combustion noises originate from the actual combustion of the fuel in the combustion chamber. From the filter means 5 a signal is thus obtained which is free from interference arising from sound with a frequency which is outside said frequency range. Such a relevant frequency range can range from 2 to 8 kHz. The device also comprises a further sensor 6 which is arranged to sense the position of the crankshaft of the internal combustion engine 1. Sensor 6 is arranged to send a signal value regarding the position of the crankshaft to the control unit 3. The sound from the internal combustion engine 1 is thus sensed by the two sensors 2a, 2b and signal values related to the sound are passed in parallel through the two filter means 4, 5 to the control unit 3. Since the filter means 4 only transmits signal values with a certain frequency, which corresponds to a main frequency of the combustion sound, the control unit 3 receives only one signal when combustion is in progress in the combustion chamber. In between, the control unit 3 receives no signal. Thus, the time for injecting the fuel into the pre-combustion space can be determined by the control unit 3 determining the time at the beginning of a signal after a signal pause.

Eftersom styrenheten 3 även mottager ett signalvärde avseende vevaxelns position, genom sensorn 6, kan styrenheten bestämma vevaxelns position när förbränningen sker i förbränningsutrymmet. Om vevaxelns position därvid inte överensstämmer med den avsedda optimala positionen för förbränningsprocessen kan insprutningspumpen/enhetsinsprutaren kalibreras tills bränslet sprutas in vid exakt den tidpunkt då vevaxeln är i den för förbränningen avsedda positionen. Från sensorema 2a, 2b sänds även signalvärden, som är relaterade till förbränningsljudet, till styrenheten 3 via ﬁlterorganet 5. Härvid ﬁltreras nämnda signalvärden så att endast signalvärden inom ett för förbränningsprocessen relevant frekvensområde släpps fram till styrenheten 3.Since the control unit 3 also receives a signal value regarding the position of the crankshaft, through the sensor 6, the control unit can determine the position of the crankshaft when the combustion takes place in the combustion chamber. If the position of the crankshaft does not correspond to the intended optimal position for the combustion process, the injection pump / unit injector can be calibrated until the fuel is injected at exactly the time when the crankshaft is in the position intended for combustion. From the sensors 2a, 2b also signal values, which are related to the combustion sound, are sent to the control unit 3 via the filter means 5. In this case, said signal values are filtered so that only signal values within a frequency range relevant to the combustion process are released to the control unit 3.

Styrenheten 3 är inrättad att jämföra aktuella signalvärden med lagrade signalvärden som erhållits från en förbränningsprocess med en kalibrerad insprutningspump eller enhetsinsprutare. En sådan jämförelse kan innefatta signalvärden relaterade till ljudets amplitud, frekvens och vid vilken tidpunkt det uppträder. I de fall då de aktuella signalvärdena inte överensstämmer med lagrade signalvärden aktiverar styrenheten 3 ett indikeringsorgan 7 som kan vara anordnat på en instrurnentpanel hos ett fordon. lndikeringsanordningen 7 kan därvid uppmärksamma föraren av fordonet på att något fel uppstått vid motoms 1 förbränningsprocess. Styrenheten 3 kan därvid även vara inrättad att mot bakgrund av hur det aktuella signalvärdet skiljer sig från det lagrade medelst indikeringsorganet 7 indikera möjliga fel hos förbränningsprocessen. Sådana fel kan ofta härledas från skillnader i amplitud och frekvens hos nämnda signalvärden eller skillnader i tid när de uppträder. Styrenheten 3 kan även uppmärksamma om felet härrör från det ljud som alstras vid insprutning av bränslet eller vid förbrärmingen av bränslet. Sådana in- dikerbara fel kan vara felaktigheter hos komponenter i förbränningsmotom eller i insprutningspumpen/enhetsinsprutaren eller att dåligt bränsle används. 10 15 20 25 30 521 7524 I Fig 2 visas med ett ﬂödesschema ett förfarande enligt föreliggande uppﬁnning för att kalibrera och övervaka en förbränningsprocess hos en förbränningsmotor. Vid 8 avkänns det ljud som alstras under förbränningsprocessen medelst sensorema 2a, 2b i Fig 1 och vid 9 avkänns, genom sensorn 6, vevaxelns position hos förbränningsmotorn. Nämnda uppgifter avseende förbränningsljudet från 8 och vevaxelns position från 9 mottas vid 10 där vevaxelns position bestäms vid den tidpunkt då bränsle insprutas i förbrärmingsutrymmet. Vid ll utförs en kalibrering av insprutningspumpen/enhetsinsprutaren så att insprutning av bränsle sker vid exakt den tidpunkt då vevaxeln befinner sig i en härför förbestämd, optimal position. En sådan kalibrering av en förbrärmingsmotor 1 hos ett fordon utförs huvudsakligen vid fordonets/motorns tillverkning men kan även utföras vid testning av en redan befintlig förbränningsmotor eller vid installation av en ny förbränningsmotor i fordonet. Vid 12 lagras signalvärden avseende ljudet som alstras vid en förbränningsporcess med en kalibrerad insprutningspump/enhetsinsprutare, vilka signalvärden är inrättade att vid drift av förbrärmingsmotom 1 fortsättningsvis tjäna som jämförelsevärden. Förfarandet enligt punkterna 8-12 utföres med fördel vid en tillverkningsprocess av ett fordon/ en motor.The control unit 3 is arranged to compare current signal values with stored signal values obtained from a combustion process with a calibrated injection pump or unit injector. Such a comparison may include signal values related to the amplitude, frequency and timing of the sound. In cases where the current signal values do not correspond to stored signal values, the control unit 3 activates an indicating means 7 which may be arranged on an instrument panel of a vehicle. The indicating device 7 can thereby alert the driver of the vehicle that an error has occurred in the combustion process of the engine 1. The control unit 3 can then also be arranged to indicate possible errors in the combustion process on the basis of how the current signal value differs from that stored by the indicating means 7. Such errors can often be derived from differences in amplitude and frequency of said signal values or differences in time when they occur. The control unit 3 can also draw attention to whether the fault originates from the sound generated during the injection of the fuel or during the combustion of the fuel. Such indicable faults may be faults in components of the internal combustion engine or in the injection pump / unit injector or that bad fuel is used. Fig. 2 shows with a flow chart a method according to the present invention for calibrating and monitoring a combustion process of an internal combustion engine. At 8 the sound generated during the combustion process is sensed by means of the sensors 2a, 2b in Fig. 1 and at 9 the position of the crankshaft of the internal combustion engine is sensed by the sensor 6. Said information regarding the combustion sound from 8 and the position of the crankshaft from 9 is received at 10 where the position of the crankshaft is determined at the time when fuel is injected into the combustion chamber. At 11, a calibration of the injection pump / unit injector is performed so that fuel is injected at exactly the time when the crankshaft is in a predetermined, optimal position. Such a calibration of an internal combustion engine 1 of a vehicle is mainly performed during the manufacture of the vehicle / engine but can also be performed when testing an already existing internal combustion engine or when installing a new internal combustion engine in the vehicle. At 12, signal values relating to the sound generated during a combustion process are stored with a calibrated injection pump / unit injector, which signal values are arranged to continue to serve as comparison values when operating the combustion engine 1. The process according to points 8-12 is advantageously carried out in a manufacturing process of a vehicle / engine.

Vid fortsatt drift av fordonet tillförs väsentligen kontinuerligt aktuella signalvärden 13 avseende förbränningsljudet till 14, där de aktuella signalvärdena jämförs med de lagrade signalvärdena för en kalibrerad insprutningspump/enhetsinsprutare. Om nämnda aktuella signalvärden överensstämmer med de lagrade registreras detta vid 15 och processen leds åter till 14 för en ny jämförelse. Om däremot en skillnad föreligger registreras vid 16 att ett onormal aktuellt signalvärde föreligger. Detta förändrade aktuella signalvärdet analyseras, varefter det först bestäms om skillnaden hos det aktuella signalvärdet härrör från det ljud 17 som alstras av insprutningspumpen/enhetsinsprutaren när den sprutar in bränsle i förbränningsutrymmet eller från förbränningsljudet 18 som alstras vid förbrän- ningen av bränslet i förbrärmingsutrymmet. Därefter bestäms om skillnaden eller skillnadema är relaterade till signalvärdets amplitud 19, 22 frekvens 20, 23 eller om den är tidsförskj uten 21, 24, för respektive ljudet 17 från insprutningsorganet eller förbränningsljudet 18. Vid 25 indikeras därefter möjliga fel hos ingående komponenter i förbränningsprocessen. 5,21 752 Genom en sådan övervakning av förbränningsprocessen uppmärksammas en förare av ett fordon mycket snabbt på om något fel uppkommer i förbränningsprocessen. Felet kan därvid snabbt åtgärdas utan att det behöver leda till större reparationer. Nämnda fel behöver inte uteslutande bero på de i förbränningsmotorn 1 och insprutningspumpen 5 ingående komponenterna utan kan även bero på exempelvis dåligt bränsle.During continued operation of the vehicle, substantially current signal values 13 regarding the combustion noise are supplied continuously to 14, where the current signal values are compared with the stored signal values for a calibrated injection pump / unit injector. If said current signal values correspond to the stored ones, this is registered at 15 and the process is led back to 14 for a new comparison. If, on the other hand, there is a difference, it is registered at 16 that an abnormal current signal value is present. This changed current signal value is analyzed, after which it is first determined whether the difference of the current signal value originates from the sound 17 generated by the injection pump / unit injector when it injects fuel into the combustion chamber or from the combustion sound 18 generated during the combustion of the fuel in the combustion chamber. It is then determined whether the difference or differences are related to the amplitude 19, 22 frequency 20, 23 of the signal value or whether it is time difference without 21, 24, for the respective sound 17 from the injector or the combustion sound 18. At 25, possible errors of components in the combustion process are then indicated. 5.21 752 Through such a monitoring of the combustion process, a driver of a vehicle is alerted very quickly to whether any error occurs in the combustion process. The fault can then be rectified quickly without it having to lead to major repairs. Said fault does not have to be solely due to the components included in the internal combustion engine 1 and the injection pump 5, but can also be due to, for example, bad fuel.

Uppﬁnningen är på intet sätt begränsad till den beskrivna utföringsforrnen utan kan varieras fritt inom patentkravens ramar. Exempelvis kan anordningen och förfarandet användas till att enbart kalibrera förbränningsporcessen eller att övervaka för- bränningsprocessen. Likaledes är uppﬁnningen inte begränsad till en förbrärmingsmotor i 10 ett fordon utan kan avse godtycklig tillämpning av en förbrärmingsmotor.The invention is in no way limited to the described embodiment but can be varied freely within the scope of the claims. For example, the device and method can be used to calibrate the combustion process only or to monitor the combustion process. Likewise, the invention is not limited to an internal combustion engine in a vehicle but may refer to any application of an internal combustion engine.

I en mer utvecklad utföringsfonn av uppﬁnningen kan styrsystemet utformas så att det inte bara indikerar ett fel utan att det även försöker åtgärda felet. Exempelvis genom att ändra insprutningstidpunkt eller annat som åtminstone reducerar olägenheten med felet, 15 eller som kompensation for mer naturlig förändring som skett i motom, exempelvis genom slitage.In a more developed embodiment of the invention, the control system can be designed so that it not only indicates a fault but also tries to rectify the fault. For example, by changing the injection time or something else that at least reduces the inconvenience with the fault, or as compensation for more natural change that has taken place in the engine, for example through wear.

Beskrivningsexemplet har avsett en bränsleinsprutare i form av en enhetsinsprutare, men i altemativa utföringsforrner kan uppfinningen utnyttjas vid motorer med konventionella 20 bränsleinsprutningsmunstycken, varvid de mekaniska ljud som uppkommer i insprutaren kan avkärmas för att på analogt sätt med vad som beskrivits utnyttjas för kalibrering och/eller övervakning.The description example has intended a fuel injector in the form of a unit injector, but in alternative embodiments the invention can be used in engines with conventional fuel injector nozzles, whereby the mechanical sounds arising in the injector can be shielded to be used analogously to what is described and used for calibration or calibration. monitoring.

Claims

10 15 20 25 30 ~ s Uf. 521,752 Claims

A device arranged to enable calibration and / or monitoring of a combustion process of an internal combustion engine (1), wherein at least one injection means is arranged to inject fuel into a combustion chamber of the internal combustion engine (1), and wherein the device comprises at least one sound sensor (2a, 2b), characterized in that the sound sensing sensor (2a, 2b) is arranged to sense at least one parameter originating from the sound generated during the combustion process, an filter (4, 5) arranged between said sensor ( 2a, 2b) and the control unit (3) and is arranged to filter out signal values which do not arise from the combustion process, and a control unit (3) which is arranged to receive signal values regarding said parameter from the sensor (2a, 2b) and receive information about position of a crankshaft of the internal combustion engine, after which the control unit (3) is arranged to determine the time of injection of the fuel into the combustion chamber and to determine the position of the crankshaft. sition at this time.

Device according to claim 1, characterized in that said parameter is constituted by the amplitude or frequency of the sound.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that said filter comprises at least a first filter means (4) which is arranged to pass through signal values only with a certain frequency.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that said filter comprises at least one second filter means (5) which is arranged to pass signal values within at least one frequency range.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the control unit (3) is arranged to store signal values regarding said parameter from a combustion process which comprises a calibrated injection means. 10 15 20 25 521 752 ﬁ | t - i u --r | ».- 10

Device according to claim 5, characterized in that the control unit (3) is further arranged to monitor that the currently received signal values regarding said sound correspond to said stored signal values.

Device according to claim 6, characterized in that the control unit (3) is in communication with an indicating means (7) which is arranged to be activated when received current signal values do not correspond to stored signal values.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the internal combustion engine comprises a number of combustion chambers, each of which has an injection means.

A method for enabling calibration and / or monitoring of a combustion process of an internal combustion engine (1), wherein at least one injection means is arranged to inject fuel into a combustion furnace, characterized in that at least one parameter originating from the sound generated during the combustion process it is sensed that on the basis of information about the position of a crankshaft of the internal combustion engine (1) and signal values regarding said parameters the time for injecting the fuel into the combustion chamber and the position of the crankshaft at said time is determined, and a calibration of the injector is performed.

Method according to claim 9, characterized in that signal values regarding said parameter are stored from a combustion process with a calibrated injection means, that it is further monitored that current received signal values regarding said parameter correspond to said stored signal values, and that an indication is performed if current signal values do not match with said stored signal values.