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Towards On-Board Engine Calibration with Feedback Control Incorporating Combustion Models and Ion-sense
On-Board Kalibrierung eines Ottomotors anhand von Verbrennungsmodellen
und Ionenstromrückführung
Lars Eriksson and Lars Nielsen, Linköpings universitet, Sweden Die Technik der Ionenstrommessung dient der Untersuchung des
Verbrennungsvorganges im Zylinder. Bei der Ionenstrommessung wird
nach der Zündung eine Spannung zwischen der Mittel- und der
Massenelektrode der Zündkerze angelegt. Anschliessend wird der
Stromfluss zwischen diesen beiden Elektroden gemessen. Das Signal des
Ionenstroms ist eine komplexe Funktion, die Informationüber den
Zylinderdruck, die Zylindertemperatur und den Verbrennungsvorgang enth
ält. Um diese Information zu erhalten, bedient man sich eines
einfachen analytischen Ionenstrommodells. Das Modell besteht aus
detaillierten Untermodellen zur Analyse des Drucks, der Temperatur,
der thermischen Ionisierung und des Ionisierungsstroms innerhalb des
Zylinders. Die Kalibrierung der Modellparameter erfolgt on-board
durch eine Signalinterpretation. Experimentelle Untersuchungen zeigen
eine gute Übereinstimmung mit dem Modell und ebnen damit den Weg
hin zu einer Echtzeit-Kalibrierung des Motors. Ion-sense is a technique to probe the in-cylinder combustion by
applying, after ignition, a sense voltage across the spark plug gap
and measure the current through the gap. This current measurement is
a complicated function that contains a lot of information about the
in-cylinder pressure, temperature and combustion. To extract this
information, a major contribution here is a simple analytical
ionization current model that consists of explicit analytical
submodels for in-cylinder pressure, temperature, thermal ionization,
and ionization current. Since the model is analytical, the on-board
signal interpretation is a simple adaptation of some model parameters.
Experimental validation shows good agreement, and thus paves the way
towards real-time on-board engine calibration.
Herrn Prof. Dr.- Ing. Uwe Kiencke
Lars Eriksson and Lars Nielsen
at -- Automatisierungstechnik, 2003
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Last updated: 2021-11-10
