Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Implementing a heat release feedback on a combustion engine using an FPGA
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2013 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Implementering av förbränningsåterkoppling för förbränningsmotorer med hjälp av en FPGA (Swedish)
Abstract [sv]

Att förbättra motorprestandan är något både Scania och deras konkurrenter strävar efter. Ett sätt att göra detta vore att skapa en förbränningsåterkoppling. Förhoppningen är att en förbränningsåterkoppling kommer minska mängden utsläpp och slitaget på motorn. Under detta examensarbetet undersöks möjligheterna att skapa en förbränningsåterkoppling med net heat release, d.v.s. hur mycket energi som frigörs i cylindern på grund av förbränningen, som kontrollparameter. Att använda heat release för att analysera motorprestandan är inget nytt, att däremot använda och beräkna den i realtid är ett område som växer snabbt. Hittills har den mesta forskningen på områden handlat om att beräkna net heat releasen per slag och därefter kompensera för eventuella fel. I detta arbetet är målet att net heat releasen ska kunna beräknas medan slaget pågår. Genom att skapa en systemdesign som utifrån motorns bentliga sensorer för svänghjulsposition och cylindertryck kan estimera vevvinkeln i grader och därmed beräkna net heat release för var och en av cylindrarna i motorn kommer de nödvändiga kontrollparametrarna kunna bestämmas. Systemdesignen verieras med hjälp av data skapad i 1-cylinder testcell på Scania, där tryckspår och andra nödvändiga signaler loggades för att sedan manipuleras så att de kunde användas som indata till systemet. Resultatet ser lovande ut men på grund av brister i indata har inte systemdesignenkunnat verieras fullt ut. För att veriera systemdesignen skulle ny indata som motsvarar en 6- eller 8-cylindrig motor behövas då detta inte är möjligt utifrån den under detta arbete insamlade datan påverkas av svänghjulspositionens dynamiska förändringarna.

Abstract [en]

In order to improve the combustion for Scania engines, thus reducing emissions and tear on the engine, the possibilities of creating a combustion feedback with net heat release i.e. the amount of energy released in the cylinder due to combustion as control parameter is examined. Using heat release to analyze engine performance is nothing new, but doing so in real time is an area that is growing rapidly. Most of the research in this field has so far been to calculate the net heat release on a cycle-to-cycle basis. In this thesis work however the goal is to calculate the net heat release in-cycle. By developing a system design which uses the existing sensors for flywheel position and the cylinder pressure it will be possible to estimate crankangle degree (CAD) and calculate the net heat release for each of the engine cylinders, the control parameters for a combustion feedback can be determined. The system design is verified using data created in 1-cylinder test cell at Scania. The logged and used signals are the pressure trace, engine positions sensors and other signals for manipulating the data so that they could be used as input when verifying the system design. The results is promising but due to deficiencies in in-data for the system it’s not possible to verify the results completely. In order to do so new in-data corresponding to a 6- or 8-cylinder engine is required. The reason it’s not possible to create a good representation of the real engine using the existing in-data is due to the signals dynamics.

Place, publisher, year, edition, pages
2013. , 52 p.
Series
MMK 2013:90 MDA 467
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-141327OAI: oai:DiVA.org:kth-141327DiVA: diva2:696197
Supervisors
Examiners
Available from: 2015-11-05 Created: 2014-02-13 Last updated: 2015-11-05Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1803 kB)73 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1803 kBChecksum SHA-512
140e4a8f1a4d90b21b75db7b6b78f4e0e8076403ecc1113d67e00c1fafaac44c8d913e04192f5b80e6cf57a0bdb83dafc3949b37599c15f66b06356bbd61717f
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 73 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 313 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf