In this thesis the possibility of using knock sensors for misfire detection in heavy duty diesel engines is investigated. This is of great interest due to many emission legislations getting stricter, especially in the US where robust misfire detection is mandatory for these types of engines. In order to capture the relevant vibra- tions on the engine a pre-study is made where the resonance frequencies in the cylinders are calculated which can be used for bandpass filtering the knock sen- sor signal. These bandpass filters are used to run tests where the engine is run with normal combustion and misfire on individual cylinders. The tests are made using a straight six cylinder diesel engine with a displacement of 12.7 litres. The test data is used to create threshold maps that can be used for misfire detection and for sensitivity analysis. Thereafter a detection algorithm is developed in MATLAB which involves integrating the knock sensor signal between two prede- fined crank angle degrees and then comparing it with a threshold value that can be interpolated from the threshold map. The test results show that this type of detection algorithm with these types of sensors is possible. There are also some areas of improvements presented that can make the misfire detection even more robust. / I denna rapport undersöks möjligheten att använda knackgivare för misständ- ningsdetektion i dieselmotorer för kommersiellt bruk. Bakgrunden är allt sträng- are lagstiftning i framförallt USA där det ställs krav på robust detektion av miss- tändningar i motorer för kommersiellt bruk. För att fånga de relevanta frekven- serna i cylindrarna som kan användas för detektion av misständning görs en för- studie där resonansfrekvenser beräknas och sedan används för att skapa band- passfilter. Filterna kan i sin tur användas för att filtrera knackgivarsignalerna. De framtagna bandpassfilterna används sedan för omfattande testning av miss- tändning i testcell. Motorn som används i testningen är en rak sexcylindrig die- selmotor med 12.7 liters slagvolym. Med den insamlade datan görs en känslig- hetsanalys samt gränsvärdesmappar som kan användas för misständsdetektion. Därefter utvecklas en detektionsalgoritm i MATLAB som går ut på att integrera knackgivarsignalen mellan två vevaxelvinklar och sedan jämföra med ett gräns- värde som kan interpoleras fram från gränsvärdesmappen. Testdatan visar att detektion med denna typ av system och med denna typ av algoritm är möjlig. I rapporten föreslås också ett antal områden som skulle kunna göra systemet ännu mer robust.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:liu-193614 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Sjöstedt, Carl |
| Publisher | Linköpings universitet, Fordonssystem |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | LiTH-ISY-EX--23/5553--SE |
Page generated in 0.0026 seconds