Vývoj senzoru pro diagnostiku a řízení motoru automobilu

Development of Sensors for Diagnostics of Car Engine

conference paper

Czech

pojednává o vývoji senzoru klepání a metody jeho kalibrace. Tento vývoj byl prováděn ve specializované laboratoři na Ústavu automatizace a měřicí techniky FEKT VUT v Brně na základě oslovení firmy Hanhart Morkovice, respektive jejího hlavního odběratele Škoda Auto a.s. Princip senzoru klepání je založen na piezoelektrickém jevu, kdy snímané kmitání je převáděno na elektrické impulsy. Senzor dává řídící jednotce informaci, kdy je třeba změnit předstih motoru automobilu. Příčina klepání: Při samovznícení palivové směsi můžeme za důvod považovat buď její chudost nebo příliš vysokou teplotu, tedy málo paliva a mnoho vzduchu. Pokud je zvyšován plnící tlak, může se stát, že motor bude zásobován takovým množstvím vzduchu, že vstřikování není schopno dodat dostatek paliva. Směs chudne a motor začíná klepat. Toto může během velice krátké doby vést k velmi rozsáhlým škodám na motoru. Klepání svědčí o tom, že směs palivo-vzduch se ve válci zapaluje dříve, než by tomu mělo být dle výpočtů řídící jednotky.

A knock sensor is an acceleration transducer for ignition systems, which incorporate knock control. A knock sensor uses a piezoelectric element to measure the inertial forces exerted upon seismic mass. Knock sensors play a dual role on engines. Like other sensors, knock sensors monitor engine operation to optimize performance. In addition, knock sensors protect the engine against power-robbing, and potentially destructive, engine knock. The typical frequency range and vibration amplitude are from 5 kHz to 15 kHz and approximately 100 m/s2. Tests included measurement of the frequency response of knock sensors. The knock sensor attached to the shaker was actuated with the random noise in the frequency range from 3 kHz to 15 kHz. Fourier spectrum of the signal was scanned by means of knock sensor mounted on the shaker and the reference accelerometer itself. The frequency response is calculated as the ratio between measured spectrum of knock sensor and reference accelerometer. Multianalyzer PULSE 3560C, supported by program accessories PULSE LabShop version 7.0 over LAN interface, generates signal for a shaker actuation and at the same time controls acquisition and evaluation of measured data. Four-channel configuration analyzer, supporting the transducers with built-in electronic data sheet and satisfying specifications IEEE P1415.4, in connection with powerful computer equipment (PC with Intel CPU 1.6 GHz, RAM 500 MB) handling necessary power and accuracy of measurement. For acceleration measurements (vibrations) piezoelectric accelerometer Brüel & Kjaer type 4393 has been used. The frequency response of whole knock sensor to the noise vibrations in the frequency band from the 3 kHz to 15 kHz is shown in full text of paper. Measured results were statistically processed and correlated with data from producer. The experiments indicate that measurement of properties of the knock sensor by means of the frequency response are repeatable and objective and may be used for calibration of this sensor. The measurement was realized in specialized laboratory of vibroacoustics. The results show that it is possible to use the proposed method for testing knock sensors. The advantages of this test procedure are in accuracy and repeatability and automated testing. The paper has been prepared as a part of the solution of the research plan MSM 262200022.

Knock sensor, calibration, diagnostics, vibration

KLUSÁČEK, S.

2004

1. 6. 2004

Univerzita Pardubice

Pardubice

80-7194-662-1

Process Control 2004

281

285

4