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at - Automatisierungstechnik

Methoden und Anwendungen der Steuerungs-, Regelungs- und Informationstechnik

[AT - Automation Technology: Methods and Applications of Control, Regulation, and Information Technology
]

Editor-in-Chief: Jumar, Ulrich


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2196-677X
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On-Board-Kalibrierung eines Ottomotors anhand von Verbrennungsmodellen und Ionenstromrückführung (Towards On-Board Engine Calibration with Feedback Control Incorporating Combustion Models and Ion-sense)

Lars Eriksson / Lars Nielsen
Published Online: 2009-09-25 | DOI: https://doi.org/10.1524/auto.51.5.204.19574

Abstract

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.

Abstract

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 Information über den Zylinderdruck, die Zylindertemperatur und den Verbrennungsvorgang enthält. Um diese Information zu erhalten, bedient man sich eines einfachen analytischen Ionenstrommodells. Das Modell besteht aus detaillierten Submodellen 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 "on-board" Echtzeit-Kalibrierung des Motors.

About the article

Published Online: 2009-09-25

Published in Print: 2003-05-01


Citation Information: at – Automatisierungstechnik/Methoden und Anwendungen der Steuerungs-, Regelungs- und Informationstechnik, Volume 51, Issue 5/2003, Pages 204–212, ISSN (Print) 0178-2312, DOI: https://doi.org/10.1524/auto.51.5.204.19574.

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[1]
Qiming Wang, Tao Sun, Zhichao Lyu, and Dawei Gao
Sensors, 2019, Volume 19, Number 14, Page 3122
[2]
Lars Nielsen
IFAC Proceedings Volumes, 2013, Volume 46, Number 21, Page 260
[3]
D Brand, C Onder, and L Guzzella
International Journal of Engine Research, 2007, Volume 8, Number 2, Page 221

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