Estimating air-fuel mixture composition in the fuel injection control process in an SI engine using ionization signal in the combustion chamber

The paper offers a comparison between signals produced by a lambda sensor and ionization sensor to estimate air-fuel mixture composition in the fuel injection control process in an SI engine. The method of measurement is described and characteristics of the ionization signal in the conducted experimental tests are given. The paper also presents a numerical model of the internal combustion engine that was designed and then used in the simulations to examine the usefulness of ionization signal for estimating air fuel mixture composition. The conducted tests demonstrated the advantage of the controller using the ionization measurement in the combustion chamber over the controller using signals produced by a classic lambda sensor.

W artykule zawarto porównanie sygnałów z sondy lambda oraz czujnika jonizacji do szacowania składu mieszanki w procesie sterowania wtryskiem benzyny w silniku o zapłonie iskrowym. Opisano sposób pomiaru i charakterystykę sygnału jonizacji w przeprowadzonych badaniach doświadczalnych. Przedstawiono stworzony model matematyczny silnika spalinowego, którego użyto do przeprowadzenia badań symulacyjnych, testujących użyteczność sygnału jonizacji do szacowania składu mieszanki paliwowopowietrznej. Wykazano przewagę regulatora wykorzystującego pomiar jonizacji w komorze spalania w porównaniu z regulatorem korzystającym z sygnału klasycznej sondy lambda.