ITTO970800A1 - Metodo do rilevamento e controllo della detonazione per un motore a ca - Google Patents
Metodo do rilevamento e controllo della detonazione per un motore a ca Download PDFInfo
- Publication number
- ITTO970800A1 ITTO970800A1 IT97TO000800A ITTO970800A ITTO970800A1 IT TO970800 A1 ITTO970800 A1 IT TO970800A1 IT 97TO000800 A IT97TO000800 A IT 97TO000800A IT TO970800 A ITTO970800 A IT TO970800A IT TO970800 A1 ITTO970800 A1 IT TO970800A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- value
- numerical value
- calculated
- engine
- knock
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- 238000005474 detonation Methods 0.000 title claims description 23
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 20
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 23
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 15
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 10
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 7
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 6
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 3
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
- G01L23/22—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines
- G01L23/221—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines
- G01L23/225—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid for detecting or indicating knocks in internal-combustion engines; Units comprising pressure-sensitive members combined with ignitors for firing internal-combustion engines for detecting or indicating knocks in internal combustion engines circuit arrangements therefor
-
- 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
-
- 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)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
Description
D E S C R I Z I O N E
del brevetto per invenzione industriale
La presente invenzione riguarda un metodo di rilevamento e controllo della detonazione per un motore a combustione interna.
Come è noto, in determinate condizioni di funzionamento dei motori a combustione interna, si verifica il fenomeno della detonazione, ovvero di combustione non controllata della miscela. La detonazione, di forte intensità e presente in molti cicli mo#tore, è indesiderata in quanto produce una diminuzione .del rendimento del motore ed il suo surriscaldamento pericoloso, nonché una vita limitata ed il rischio di rotture improvvise di talune parti del motore stesso.
Di conseguenza, sono allo studio e sono stati proposti alcuni sistemi per il rilevamento della detonazione, in modo da consentire l'intervento sui parametri della combustione per ridurre la probabilità e l'incidenza della detonazione.
Tali sistemi si basano principalmente sull'osservazione diretta o indiretta del diagramma del ciclo di pressione nel cilindro in funzione della posizione del pistone all'interno del cilindro stesso. Questo diagramma ha una forma a campana, con il picco posizionato in prossimità del' punto morto superiore; quando la combustione è normale il picco presenta la classica forma arrotondata, mentre quando si verifica una detonazione il picco presenta numerose frastagliature (figure la e lb).
L'analisi di queste frastagliature permette di ricavare informazioni utili per il rilevamento del fenomeno della detonazione.
Sono noti metodi che utilizzano sensori posizionati all'interno della camera di combustione per rilevare in modo diretto i valori dell'ampiezza delle suddette frastagliature. Questa disposizione dei sensori permette di ottenere valori molto precisi e affidabili, tuttavia richiede tecnologie sofisticate e quindi risulta costosa e applicabile unicamente in laboratorio e su prototipi.
Altri metodi, invece, utilizzano sensori posizionati sul basamento del motore per il rilevamento delle vibrazioni presenti sul basamento stesso. Questo tipo di disposizione dei sensori è realizzabile tecnologicamente in maniera più semplice e a costi ridotti, tuttavia presenta lo svantaggio che i valori rilevati sono più disturbati di quelli ottenuti attraverso un rilevamento diretto, in quanto le vibrazioni misurate sul basamento sono la somma di effetti dovuti ad altri fenomeni, oltre a quelli causati dalle variazioni di pressione all'interno del cilindro filtrate dal basamento.
Nel brevetto GB-A-2265 006 a nome Nippondenso Co Ltd, è ad esempio presentato un sistema di controllo di detonazione che sfrutta sensori di detonazione posizionati sul basamento. Tale sistema rileva la presenza della detonazione comparando l'intensità del segnale fornito dal sensore con una soglia di decisione e controlla parametri operativi del motore, quali, ad esempio, l'anticipo di iniezione, per eliminare la detonazione. In particolare, il sistema effettua una conversione logaritmica dell'intensità del segnale fornito dal sensore, ne ricava la distribuzione, calcola un valore corrispondente alla deviazione standard di tale distribuzione e compara tale valore con una soglia, calcolata in base al precedente valore calcolato e ad un valore medio della suddetta distribuzione.
La determinazione della distribuzione è ottenuta elaborando valori numerici che rappresentano le ampiezze di componenti spettrali ottenute filtrando a banda stretta il segnale d'uscita dei sensori; infatti tale segnale è composto di numerose armoniche ed il filtraggio a banda stretta è utilizzato per estrarre unicamente l'armonica avente il maggior contenuto energetico.
E' importante notare come, in tale brevetto, la soglia di detonazione viene adattata ad ogni ciclo.
Per la gestione del funzionamento del motore, tuttavia, considerare una sola frequenza dello spettro e un solo ciclo motore alla volta risulta, in alcuni casi, limitativo.
Infatti, considerare una frequenza singola può dare origine al rischio di trascurare frequenze diverse da quella considerata ed eccitate comunque dalla detonazione, mentre adottare una gestione che si limiti unicamente ad eliminare localmente le detonazioni, ciclo per ciclo, può non essere la soluzione ottimale, in quanto per il rendimento e la funzionalità del motore risulta in alcuni casi più conveniente tollerare la presenza di un certo numero di detonazioni ogni determinato numero di cicli del motore e/o in solo alcuni cilindri. Infatti la detonazione in traccia, consentendo un alto rendimento del motore, è una condizione di utilizzo del motore favorevole e dunque da perseguire .
Infine l’adattamento della soglia di decisione richiede numerose elaborazioni numeriche, le quali vanno a complicare ulteriormente 1’implementazione del metodo.
Per superare gli inconvenienti sopra descritti, è stato proposto il metodo di rilevamento di detonazione descritto nella domanda di brevetto WO-97/21084 depositata in data 29.11.1996 a nome della stessa richiedente e pubblicata in data 12.06.1997.
Il metodo di rilevamento descritto in tale domanda di brevetto prevede di. filtrare a banda larga e di raddrizzare il segnale d'uscita di un sensore accelerometrico posizionato sul basamento del motore, di integrare il segnale raddrizzato in una finestra temporale posizionata opportunamente rispetto alla combustione considerata, e di effettuare una conversione logaritmica del risultato dell'integrazione.
Ripetendo tali operazione ad ogni combustione del motore viene così definita una distribuzione di valori della quale, ad ogni combustione, viene calcolato un valore medio ed un valore numerico correlato alla deviazione standard in base ai valori ottenuti nelle combustioni precedenti. In base a quest'ultimo valore numerico e ad un valore di soglia prefissato costante al variare del numero di giri del motore, viene quindi calcolato, ad ogni combustione del motore, il valore di un coefficiente di detonazione indicativo della "propensione" del motore 2 alla detonazione.
Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un metodo di rilevamento della detonazione migliorato rispetto a quello descritto nella domanda di brevetto WO-97/21084.
Secondo la presente invenzione viene realizzato un metodo di rilevamento e controllo della detonazione per un motore a combustione interna, comprendente le fasi a) acquisire un segnale di vibrazione proporzio all'intensità delle vibrazioni esistenti sul
del motore;
b) filtrare a larga banda detto segnale di vibrazione, generando un primo segnale intermedio;
c) raddrizzare detto primo segnale intermedio, generando un secondo segnale intermedio;
d) integrare detto secondo segnale intermedio, generando un primo valore numerico;
e) calcolare un logaritmo di detto primo valore numerico, ottenendo un secondo valore numerico;
f) calcolare un valore medio in funzione di detto secondo valore numerico;
caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: g) calcolare una differenza tra detto secondo valore numerico detto valore medio, ottenendo un terzo valore numerico;
h) confrontare detto terzo valore numerico con un valore di soglia prefissato;
m) determinare una condizione di presenza di detonazione qualora detto terzo valore numerico presenti una prima relazione prefissata con detto valore di soglia prefissato;
n) costruire un indice di detonazione indicativo del comportamento del motore rispetto alla detonazione; e
o) calcolare, a partire da detto indice di detonazione, un valore di correzione da sommare u all'anticipo di accensione. c o Per una migliore comprensione della presente 3 invenzione viene ora descritta una forma di realizzazione preferita, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:
- le figure la e lb sono due diagrammi di cicli di pressione ottenuti in assenza e, rispettivamente, in presenza di detonazione;
- la figura 2 è uno schema semplificato di un impianto di combustione che utilizza il metodo di rilevamento oggetto dell'invenzione;
- la figura 3 è un diagramma di flusso relativo ad una prima forma di realizzazione del metodo di rilevamento oggetto dell'invenzione; e
- le figure 4 e 5 riportano gli andamenti di alcune grandezze relative al presente metodo di rilevamento.
In figura 2 è indicato con 1, nel suo insieme, un dispositivo di rilevamento di detonazioni accoppiato ad un motore 2 a combustione interna, del quale sono mostrati soltanto un basamento 3 e cilindri 4.
Il dispositivo di rilevamento 1 comprende un sensore accelerometrico 5, di tipo noto e quindi non descritto in dettaglio, fissato al basamento 3 del motore 2 e generante in uscita un segnale di vibrazione D correlato all'intensità delle vibrazioni presenti sul basamento 3, e una centralina di elaborazione 6 ricevente in ingresso il segnale di vibrazione D ed implementante le operazioni relative al metodo oggetto della presente invenzione e qui di seguito descritte con *
riferimento al diagramma di flusso di figura 3.
In particolare, le operazioni descritte con riferimento alle figura 3 vengono ripetute ad ogni combustione del motore 2 in modo da monitorare continuamente il fenomeno della detonazione nei vari cicli motore e ciascuno dei valori calcolati nella generica ripetizione i-esima verrà nel seguito contrassegnato con il pedice "i".
Inoltre, nella descrizione che segue si farà riferimento ad un contatore li il quale è associato al cilindro 4 del motore 2 nel quale avviene la combustione presa in considerazione. In particolare, a ciascun cilindro 4 è associato un rispettivo contatore I e nella descrizione che segue, al fine di identificare i vari contatori J, ciascuno di essi sarà seguito dal termine <M>[n]" indicativo dell'n-esimo cilindro 4 a cui tale contatore è associato.
Inoltre, i valori di tali contatori sono inizializzati, ad esempio al valore 0, all'inizio delle operazioni di rilevamento (ad esempio all'accensione del motore 2) e vengono successivamente modificati in funzione del rilevamento o meno di una detonazione nei rispettivi cilindri 4.
In dettaglio, come sarà più chiaro nel seguito della descrizione, i valori assunti da un contatore I definiscono un indice di detonazione del motore 2, il quale è rappresentativo del comportamento del motore 2 rispetto al fenomeno della detonazione.
Secondo quanto illustrato in figura 3, dopo ogni combustione del motore 2 viene generato, mediante il sensore accelerometrico 5, il segnale di vibrazione D, il quale viene acquisito dalla centralina di elaborazione 6 (blocco 10).
Successivamente, il segnale di vibrazione D viene filtrato a larga banda (blocco 11), raddrizzato (blocco 12) ed integrato in una apposita finestra temporale (blocco 13).
In particolare, la finestra temporale di integrazione ha inizio nella fase di combustione del cilindro 5 in quel momento preso in considerazione immediatamente dopo il punto morto superiore e presenta una durata costante in angolo rispetto al regime del motore 2, mentre la banda di filtraggio del segnale di vibrazione D è tarata in modo sperimentale e generalmente è compresa tra 5 e 20 kHz.
Viene quindi calcolato il logaritmo Xj. del risultato dell'integrazione (blocco 14) e successivamente viene determinato un corrispondente valore medio μ* in funzione del valore Xi del logaritmo (blocco 15).
In particolare, il calcolo del valore medio μι viene effettuato utilizzando la seguente formula:
alla ripetizione i-esima, e λι è un parametro predefinito.
Analizzando la precedente formula si può notare come nella prima ripetizione il valore medio μι calcolato coincide con il valore Xi del logaritmo calcolato, mentre dalla seconda ripetizione in poi il valore medio μι viene aggiornato in base sia al valore Xi del logaritmo calcolato alla ripetizione i-esima sia al valore medio μι-ι calcolato nella ripetizione i-1, ciascuno pesati secondo il parametro λι.
Inoltre, caratteristica peculiare dell'algoritmo sopra descritto per l'aggiornamento del valor medio μχ, è che tale algoritmo definisce un filtro avente una costante di tempo molto piccola e tale che consente al valor medio calcolato di seguire in modo molto rapido le variazioni dei valori Xi ottenuti dopo la conversione logaritmica del risultato dell'integrazione. Tale caratteristica risulta estremamente favorevole nei transitori dove garantisce una eccellente capacità di seguire la dinamica del segnale di vibrazione D.
Successivamente al calcolo del valor medio μi viene calcolato il valore δι della differenza tra il valore Xi ed il valor medio μι (blocco 16).
Il valore δι viene quindi confrontato con un valore di soglia δο prefissato (blocco 17) per verificare se vi è assenza o presenza di una detonazione e modificare, in base a tale verifica, il valore del contatore Ii [n] associato al cilindro considerato.
Secondo la presente invenzione, il valore di soglia δ0 è costante in tutte le ripetizioni delle operazioni di rilevamento, è costante al variare del numero di giri del motore 2 ed è correlato al valore σ della deviazione standard della distribuzione dei valori x* in assenza di detonazioni .
In particolare, il valore σ della deviazione standard della distribuzione dei valori Xi in assenza di detonazioni è convenientemente calcolato in laboratorio mediante prove su un motore il cui anticipo di iniezione è posto ad un valore tale per cui il motore stesso è esente dal fenomeno della detonazione. Noto quindi il valore σ della deviazione standard viene quindi calcolato il corrispondente valore di soglia δ0, il quale è poi convenientemente memorizzato nella centralina di elaborazione 6. Prove sperimentali hanno dimostrato che un valore di soglia δο ottimale per un rilevamento affidabile del fenomeno della detonazione è pari a circa 3-4 volte il valore della deviazione standard σ.
Nel blocco 17 viene verificato se il valore δΑ è maggiore o uguale del valore di soglia δ0 prefissato. Se δι è maggiore o uguale di soglia δ0 (uscita SI dal blocco 17) allora viene verificata presenza di detonazione nel cilindro 4 considerato (blocco 18) e viene modificato il valore del contatore Ii [n] associato a tale cilindro secondo la seguente relazione (blocco 19):
in cui M è un coefficiente di proporzionalità funzione in generale del numero di giri del motore 2 e del cilindro n-esimo in quel momento considerato. In altre parole, il coefficiente di proporzionalità M tiene conto, nella sua dipendenza dal cilindro 4 considerato, della funzione di trasferimento del basamento 3 nella combustione considerata.
In particolare, alla ripetizione i-esima, il valore assunto dall' n-esimo contatore ii[n] viene calcolato decrementando il valore assunto dall'n-esimo contatore Ji[n] stesso alla ripetizione i-1 di una quantità proporzione alla differenza tra il valore δι ed il valore di soglia δ0.
Se invece δι è minore del valore di soglia δ0 (uscita NO dal blocco 17) allora viene verificata assenza di detonazione nel cilindro 4 considerato (blocco 20) e viene modificato il valore del contatore Ii [n] associato a tale cilindro secondo la seguente relazione (blocco 21):
ossia alla ripetizione i-esima, il valore assunto dal nesimo contatore Ji[n] viene calcolato incrementando di una unità il valore assunto dal n-esimo contatore Ji[n] stesso alla ripetizione i -1 .
Come precedentemente detto,, il valore corrente di un contatore Ii[n] definisce un indice di detonazione del motore 2 rappresentativo del comportamento del motore 2 rispetto al fenomeno della detonazione, ossia rappresentativo della propensione del motore 2 s detonare. Infatti, incrementando il valore di tale T contatore in cado di rilevamento di assenza di detonazione nel cilindro ad esso associato e decrementandone il valore in caso di rilevamento di presenza di detonazione, risulta evidente come valori positivi e grandi di tale contatore sono indicativi della propensione del motore 2 a non detonare o ad avere detonazioni in cicli motore tra loro temporalmente molto distanti, mentre valori negativi e di valore assoluto grande di tale contatore sono indicativi della propensione del motore 2 a detonare.
Modificato il valore del contatore l"i[n] a seconda che sia stata verificata presenza o assenza di una detonazione nel cilindro considerato (blocchi 19 o 21), il valore corrente I;[n] del contatore stesso viene infine utilizzato per determinare un valore di correzione anticipo iniezione CAi ln ] relativo al n-esimo cilindro 4 considerato e definente la correzione ottimale che occorre effettuare sull'anticipo dell'iniezione in tale cilindro per gestire nel modo desiderato il fenomeno della detonazione in tale cilindro (blocco 22).
Il valore di correzione anticipo iniezione CAi [n] è determinato mediante la seguente formula:
in cui Jifn] è il valore corrente assunto dall'n-esimo contatore alla ripetizione i-esima e KP è un fattore che definisce la legge di correzione dell'anticipo che si desidera implementare.
In particolare, KP può essere costante al variare del numero di giri del motore 2 o una funzione del numero di giri del motore 2 stesso.
A puro titolo di esempio, nella figura 4 è riportato l'andamento, in cicli motore successivi, del valore Ij [n] assunto da un contatore associato ad un cilindro 4 del motore 2, mentre nella figura 5 è riportato l'andamento del valore di correzione anticipo CAi [n] per tale cilindro calcolato con la formula sopra riportata in funzione del valore Ii (n] del suddetto contatore. In particolare, nella figura 5 la variazione del valore di correzione anticipo CAL [n] non avviene in modo continuo ma per valori discreti pari a 0.5°.
I vantaggi del metodo oggetto del presente invenzione sono i seguenti.
Innanzitutto, il presente metodo opera, per la discriminazione della condizione di presenza o assenza di detonazione, sulla base della differenza tra il valore Xi del logaritmo ed il valor medio μι, senza dover calcolare, come invece avviene nel metodo descritto nella domanda di brevetto WO-97/21084, un valore numerico correlato alla deviazione standard della distribuzione dei valori Xi. Ciò comporta ovviamente una notevole semplificazione delle elaborazioni necessarie per determinare il comportamento del motore rispetto al fenomeno della detonazione e per avere una buona gestione del funzionamento del motore 2, con conseguente riduzione dei requisiti in termini di componenti richiesti.
Inoltre, il presente metodo modellizza il fenomeno della detonazione attraverso la definizione di un valore di soglia δ0 valido in tutte le situazioni di funzionamento e tipologia del motore 2 e ciò consente di semplificare ulteriormente le elaborazioni necessarie ed i requisiti in termini di componenti richiesti.
Secondo tale metodo, inoltre, la determinazione del valore di correzione anticipo CAi [n ) viene effettuata attraverso una legge di correzione che consente di "dosare" nel modo desiderato il numero di detonazioni presenti a qualsiasi regime del motore 2 e di fornire una correzione di anticipo direttamente proporzionale all'entità della detonazione verificatasi.
Inoltre, il presente metodo opera prendendo in considerazione un segnale filtrato a larga banda, in modo da utilizzare il maggior numero di informazioni possibili, anche se ciò ovviamente comporta il rilevamento degli effetti di altri fenomeni non legati alla detonazione;
Infine, il presente metodo utilizza un algoritmo di aggiornamento del valor medio μι che consente al valor medio calcolato di seguire in modo molto rapido le variazioni dei valori x1 ottenuti dopo la conversione logaritmica del risultato dell'integrazione.
Risulta infine chiaro che al metodo qui descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall’ambito della presente invenzione .
Claims (16)
- R I V E N D I C A Z I O N I 1. Metodo di rilevamento e controllo della detonazione per un motore (2) a combustione interna, comprendente le fasi di: a) acquisire (10) un segnale di vibrazione (D)proporzionale all'intensità delle vibrazioni esistenti sul basamento del motore; b) filtrare (11) a larga banda detto segnale di vibrazione (D), generando un primo segnale intermedio; c) raddrizzare (12) detto primo segnale intermedio, generando un secondo segnale intermedio; d) integrare (13) detto secondo segnale intermedio generando un primo valore numerico; e) calcolare (14) un logaritmo di detto primo valore numerico, ottenendo un secondo valore numerico (xi); f) calcolare (15) un valore medio (μ1) in funzione di detto secondo valore numerico (xd ; caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: g) calcolare (16) una differenza tra detto secondo valore numerico (xj e detto valore medio (μi), ottenendo un terzo valore numerico (δi); h) confrontare (17) detto terzo valore numerico (òj.) con un valore di soglia prefissato (δ0); m) determinare (18) una condizione di presenza di detonazione qualora detto terzo valore numerico (δι) presenti una prima relazione prefissata con detto valore di soglia prefissato (δ0) n) costruire un indice di detonazione indicativo del comportamento del motore rispetto alla detonazione e o) calcolare, a partire da detto indice di detonazione, un valore di correzione da sommare all'anticipo di accensione.
- 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta fase i) comprende la fase di determinare (18) detta condizione di presenza di detonazione qualora detto terzo valore numerico (δι) sia maggiore o uguale di detto valore di soglia prefissato (δ0) .
- 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto di comprende inoltre la fase di : n) determinare (20) una condizione di assenza di detonazione qualora detto terzo valore numerico (δi) non presenti detta prima relazione prefissata con detto valore di soglia prefissato (δ0) .
- 4. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre le fasi di: q) calcolare (19, 21) un indice di detonazi {li [ni ) indicativo del comportamento di detto motore rispetto alla detonazione; e r) calcolare (22) un valore di correzione antic iniezione { CAi fn] ) in funzione di detto indice detonazione [Ii [n] ) .
- 5. Metodo secondo la rivendicazione caratterizzato dal fatto che detta fase r) comprende fase di calcolare (22) detto valore di correzi anticipo iniezione ( CAi [n ] ) mediante la seguente formu 4in cui CAi [n] è detto valore di correzione antic iniezione, h [n] è detto indice di detonazione e definisce una legge di correzione per l'antic dell 'iniezione.
- 6. .Metodo secondo la rivendicazione 4 o caratterizzato dal fatto che detta fase q) comprende fase di: s) calcolare (19) detto indice di detonazi ( Ιχ [η ] ) in funzione di detto terzo valore numerico (5i di detto valore di soglia prefissato (δ0) qualora de terzo valore numerico (δi) presenti detta prima relazi prefissata con detto valore di soglia prefissato (δ0) .
- 7. Metodo secondo una qualsiasi de rivendicazioni da 4 a 6, caratterizzato dal fatto di ripetere dette fasi da a) a r), generando una pluralità (i) di detti secondi valori numerici (xi) , di detti valori medi (μi), di detti terzi valori numerici (δι), di detti indici di detonazione ( ∑i [n]) e di detti valori di correzione anticipo iniezione ( CAi [n ]) .
- 8. Metodo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti indici di detonazione (Ii [n] ) viene calcolato (19) mediante la seguente formula qualora detto terzo valore numerico (δi ) presenti detta prima relazione prefissata con detto valore di soglia prefissato (δ0) :in cui h [n] è l'indice di detonazione calcolato alla ripetizione i-esima, h-i [n ] è l'indice di detonazione calcolato alla ripetizione precedente i-1, 6i è il terzo valore numerico calcolato alla ripetizione i-esima, δ0 è detto valore di soglia prefissato e Ai è un coefficiente di proporzionalità.
- 9. Metodo secondo la rivendicazione 7 o 8, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti indici di detonazione (Ijfn/) viene calcolato (21) mediante la seguente formula qualora detto terzo valore numerico (Si) non presenti detta prima relazione prefissata con detto valore di soglia prefissato (δ0) :in cui h [n] è l'indice di detonazione calcolato alla ripetizione i-esima e h-i ln] è l'indice di detonazione calcolato alla ripetizione precedente i-2.
- 10. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 9, caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti valori medi (μι) viene calcolato (15) utilizzando la seguente formula:in cui μι è il valor medio calcolato alla ripetizione iesima, μι-ι è il valor medio calcolato alla ripetizione precedente i-I, Xi è il secondo valore numerico calcolato alla ripetizione i-esima, e λ; è un parametro prefissato.
- 11. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta fase b) comprende la fase di filtrare detto segnale di vibrazione (D) tra 5 e 25 kHz.
- 12. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta fase d) comprende la fase di integrare detto secondo segnale intermedio in una prefissata finestra temporale durante la fase di combustione.
- 13. Metodo secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detta finestra temporale di integrazione ha inìzio, durante detta fase di combustione, immediatamente dopo il punto morto superiore e presenta una durata angolare costante rispetto al regime di detto motore (2).
- 14. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto valore di soglia (δ0) utilizzato nella fase h) è prefissato e costante al variare del numero di giri al minuto di detto motore (2).
- 15. Metodo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detto valore di soglia (δο) utilizzato nella fase h) è correlato al valore della deviazione standard della distribuzione di secondi valori numerico (Xi.) ottenuti in condizione di assenza di detonazione .
- 16. Metodo di rilevamento e controllo della detonazione per un motore a combustione interna, come descritto con riferimento ai disegni allegati.
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT97TO000800A IT1294853B1 (it) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Metodo do rilevamento e controllo della detonazione per un motore a combustione interna. |
| BRPI9815532-6A BR9815532B1 (pt) | 1997-09-09 | 1998-09-09 | método de detecção e controle de detonação de um motor de combustão interna. |
| EP98944211A EP1012557B1 (en) | 1997-09-09 | 1998-09-09 | Method of detecting and controlling detonation of an internal combustion engine |
| PCT/IT1998/000244 WO1999013308A1 (en) | 1997-09-09 | 1998-09-09 | Method of detecting and controlling detonation of an internal combustion engine |
| DE69820274T DE69820274T2 (de) | 1997-09-09 | 1998-09-09 | Verfahren zur klopferkennungskontrolle für verbrennungsmotoren |
| JP51531599A JP2002511913A (ja) | 1997-09-09 | 1998-09-09 | 内燃機関のデトネイションを検出し制御する方法 |
| ES98944211T ES2210815T3 (es) | 1997-09-09 | 1998-09-09 | Procedimiento de deteccion y de regulacion de la detonacion en un motor de combustion interna. |
| US09/446,988 US6411886B1 (en) | 1997-09-09 | 1999-09-09 | Method of detecting and controlling detonation of an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT97TO000800A IT1294853B1 (it) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Metodo do rilevamento e controllo della detonazione per un motore a combustione interna. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITTO970800A1 true ITTO970800A1 (it) | 1999-03-09 |
| IT1294853B1 IT1294853B1 (it) | 1999-04-23 |
Family
ID=11415990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT97TO000800A IT1294853B1 (it) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Metodo do rilevamento e controllo della detonazione per un motore a combustione interna. |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6411886B1 (it) |
| EP (1) | EP1012557B1 (it) |
| JP (1) | JP2002511913A (it) |
| BR (1) | BR9815532B1 (it) |
| DE (1) | DE69820274T2 (it) |
| ES (1) | ES2210815T3 (it) |
| IT (1) | IT1294853B1 (it) |
| WO (1) | WO1999013308A1 (it) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4375728B2 (ja) * | 2004-04-15 | 2009-12-02 | 株式会社デンソー | 内燃機関の制御装置 |
| JP2006183548A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Nippon Soken Inc | 内燃機関の制御装置 |
| US7383816B2 (en) * | 2006-01-09 | 2008-06-10 | Dresser, Inc. | Virtual fuel quality sensor |
| US7810469B2 (en) * | 2006-09-06 | 2010-10-12 | Ford Global Technologies, Llc | Combustion control based on a signal from an engine vibration sensor |
| US7526943B2 (en) * | 2007-03-23 | 2009-05-05 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Knock system with detection zones |
| US8108128B2 (en) * | 2009-03-31 | 2012-01-31 | Dresser, Inc. | Controlling exhaust gas recirculation |
| US10550347B2 (en) | 2009-12-01 | 2020-02-04 | General Aviation Modifications, Inc. | High octane unleaded aviation gasoline |
| US8628594B1 (en) | 2009-12-01 | 2014-01-14 | George W. Braly | High octane unleaded aviation fuel |
| US10260016B2 (en) | 2009-12-01 | 2019-04-16 | George W. Braly | High octane unleaded aviation gasoline |
| US9080521B2 (en) * | 2010-03-01 | 2015-07-14 | Southwest Research Institute | Method and related system of using crankcase pressure to to detect pre-ignition in spark ignition engine |
| JP2013024100A (ja) * | 2011-07-20 | 2013-02-04 | Yamaha Motor Co Ltd | 内燃機関およびそれを備えた鞍乗型車両 |
| US10377959B2 (en) | 2017-08-28 | 2019-08-13 | General Aviation Modifications, Inc. | High octane unleaded aviation fuel |
| US10364399B2 (en) | 2017-08-28 | 2019-07-30 | General Aviation Modifications, Inc. | High octane unleaded aviation fuel |
| KR102692489B1 (ko) * | 2018-12-11 | 2024-08-07 | 현대자동차주식회사 | 엔진연소 불안정에 의한 불규칙 진동 감소를 위한 엔진 연소 제어방법 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4562818A (en) * | 1983-07-05 | 1986-01-07 | Nippon Soken, Inc. | Method and apparatus for controlling the air-fuel ratio in an internal combustion engine |
| JP2730215B2 (ja) * | 1989-10-03 | 1998-03-25 | 株式会社デンソー | エンジン用ノック制御装置 |
| JPH04252840A (ja) * | 1991-01-25 | 1992-09-08 | Nippondenso Co Ltd | 内燃機関用ノッキング制御装置 |
| US5608633A (en) * | 1991-07-29 | 1997-03-04 | Nissan Motor Co., Ltd. | System and method for detecting knocking for internal combustion engine |
| JP3084889B2 (ja) | 1992-03-12 | 2000-09-04 | 株式会社デンソー | 内燃機関用ノック制御装置 |
| US5386722A (en) * | 1993-03-24 | 1995-02-07 | Ford Motor Company | Method and apparatus for statistically determining knock borderline and evaluating knock intensity in an internal combustion engine |
| JP3318431B2 (ja) * | 1994-02-22 | 2002-08-26 | 東邦瓦斯株式会社 | エンジンの故障診断装置 |
| US5806014A (en) * | 1995-05-01 | 1998-09-08 | Motorola Inc. | Combustion control of an internal combustion engine proximate an extinction limit |
| IT1281052B1 (it) | 1995-12-01 | 1998-02-11 | Fiat Ricerche | Metodo di rilevamento di detonazione per motori a combustione interna. |
-
1997
- 1997-09-09 IT IT97TO000800A patent/IT1294853B1/it active IP Right Grant
-
1998
- 1998-09-09 DE DE69820274T patent/DE69820274T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-09 JP JP51531599A patent/JP2002511913A/ja not_active Ceased
- 1998-09-09 ES ES98944211T patent/ES2210815T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-09 BR BRPI9815532-6A patent/BR9815532B1/pt not_active IP Right Cessation
- 1998-09-09 WO PCT/IT1998/000244 patent/WO1999013308A1/en not_active Ceased
- 1998-09-09 EP EP98944211A patent/EP1012557B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-09-09 US US09/446,988 patent/US6411886B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1012557B1 (en) | 2003-12-03 |
| WO1999013308A1 (en) | 1999-03-18 |
| IT1294853B1 (it) | 1999-04-23 |
| JP2002511913A (ja) | 2002-04-16 |
| DE69820274T2 (de) | 2004-09-16 |
| ES2210815T3 (es) | 2004-07-01 |
| BR9815532A (pt) | 2001-11-20 |
| US6411886B1 (en) | 2002-06-25 |
| BR9815532B1 (pt) | 2009-05-05 |
| EP1012557A1 (en) | 2000-06-28 |
| DE69820274D1 (de) | 2004-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ITTO970800A1 (it) | Metodo do rilevamento e controllo della detonazione per un motore a ca | |
| US7347081B2 (en) | Knock detecting apparatus and method for internal combustion engine | |
| US4565087A (en) | Method and apparatus for recognition of knocking in an internal combustion engine | |
| JP4475675B2 (ja) | 内燃機関のノック検出装置 | |
| JP2002221074A (ja) | 内燃機関のノッキング/ミスファイヤの検出システム | |
| JP3579404B2 (ja) | 内燃機関の失火検出装置 | |
| JP2009150882A (ja) | センサユニットの残り寿命判定方法及びその装置 | |
| JP3997878B2 (ja) | 失火検出装置 | |
| JP2004156562A (ja) | 内燃機関のノック検出装置 | |
| JP2002364449A (ja) | 内燃機関のノッキング判定装置 | |
| ITTO950962A1 (it) | Metodo di rilevamento di detonazione per motori a combustione interna. | |
| JP2017166832A (ja) | 感震センサ及び地震検知方法 | |
| JP6182558B2 (ja) | 内燃機関の燃焼ノッキングを認識するための方法 | |
| IT8967846A1 (it) | Dispositivo per la rilevazione, cilindro per cilindro, della detonazione in un motore a combustione interna a ciclo otto a piu' cilindri | |
| JP2000501506A6 (ja) | 内燃エンジンの爆発検出方法 | |
| JP3894442B2 (ja) | 内燃機関制御装置 | |
| US7454954B2 (en) | Knocking presence evaluation circuit for an internal combustion engine, knocking identification and control system and corresponding pressure signal processing method | |
| US6655191B2 (en) | Method for detecting knocking combustion in the operation of an internal combustion engine | |
| US4503505A (en) | Method for recognizing irregular combustion processes in an internal combustion engine and apparatus for performing the method | |
| US6289720B1 (en) | Method of knocking control of internal combustion engine | |
| JP6760588B2 (ja) | 大型低速2ストロークエンジンの出力測定システム及び出力測定方法 | |
| CN107870060A (zh) | 用于内燃机的爆震识别的方法和设备 | |
| JPS6229748A (ja) | エンジンの燃焼解析装置 | |
| JP2007291977A (ja) | 内燃機関の燃焼制御装置 | |
| JPH0238837A (ja) | エンジンの異音検出方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 0001 | Granted |