發動機聲音校準的系統和方法
2023-07-03 12:21:01 2
專利名稱：發動機聲音校準的系統和方法
技術領域：
本部分中的描述僅為提供涉及本公開的背景信息，並且可能並不 構成現有技術。汽車中典型的柴油發動機需進行校準以滿足排放標準、動力和扭 矩需求，並且滿足燃油經濟目標。 一旦滿足這些目標後，發動機需進行校準 以解決發動機發射出(或傳播出)的聲音。然而，通過首先對排放、動力、 扭矩和燃油經濟目標進行校準，發動機在燃燒汽缸內可具有高的燃燒壓力以 及高的壓力上升率。所述壓力以及上升率能對柴油發動機的結構產生動態施 力作用。而這又會導致柴油發動機發射出高的噪聲級，其可能超過發動機噪 聲目標。此外，這些高噪聲級能夠超過典型的汽油動力發動機噪聲級並且能 使汽車內的駕駛員和M在聽覺上不適。在本發明的一個方面中，系統包括以下步驟為發動機設定一組 燃燒參數，檢測在燃燒過程中接近汽缸的燃燒噪聲，檢測在燃燒過程中發動 機發射出的發動機聲音，調節燃燒參數並且重複檢測燃燒噪聲和檢測發動機 聲音的步驟，產生所測燃燒噪聲和所測發動機聲音之間的關係，通過所述關 系確定與預定義的發動機聲音閾值相關聯的燃燒噪聲級，調節發動機的轉速和發動機上的負載並且重複以上步驟以確定每一發動機轉速和發動機負栽 設置中的燃燒噪聲級，以及使用燃燒噪聲級設定和校準發動機。在本發明的另 一個方面中，系統包括產生燃燒噪聲和發動機聲音 之間的關係的步驟，包括產生關聯燃燒噪聲和發動機聲音的損失函數。在本發明的又一個方面中，設定燃燒參數的步驟包括設定燃油噴 射正時、廢氣再循環率、燃料分供管壓力、引燃噴射燃料量以及引燃噴射次 數中的至少一個或組合。在本發明的再一個方面中，第三控制邏輯通過將發動機聲音闊值 輸入損失函數計算燃燒噪聲級來確定燃燒噪聲級。通過此處提供的具體描述，進一步的應用領域將變得明顯。應該 理解的是，具體描述和特定實例是說明性的，並無意用來限定本公開的範圍。
此處描述的附圖只用於說明性目的，並無意以任何方式限定本公 開的範圍。圖l是根據本發明的原理、用於產生發動機中汽缸燃燒噪聲和發 動機聲音之間關係的系統的示意圖；圖3是說明汽缸燃燒噪聲和發動機聲音之間示例性關係的圖；在步驟104, NVH系統18檢測發動機12內接近汽缸處的汽缸 燃燒噪聲。NVH系統18記錄和存儲一組燃燒參數和測功機16設置情況 下的燃燒噪聲數據。在步驟106, NVH系統18測量發動才幾12通過空氣發射出的發動機聲音。NVH系統18記錄和存儲一組燃燒參數和測功機16設置情況 下的發動機聲音數據。
0033在步驟108，為了改變汽缸燃燒噪聲和發射出的發動^L聲音， 發動機校準系統24通過與發動機控制器14進行通信來調節發動機12的 燃燒參數。對燃燒參數中的哪一個進行改變取決於與發動機12 —起使用 的燃燒模式。例如，如杲燃燒模式使用預混合沖量壓縮點火，那麼發動機 校準系統24改變主噴射的燃油噴射正時，引燃噴射的燃油噴射正時和數 量，廢氣再循環率，以及燃料分供管壓力。如果燃燒模式使用均質沖量壓 縮點火，那麼發動機校準系統24改變主噴射的燃油噴射正時，引燃噴射 燃料量，引燃噴射次數，廢氣再循環率，以及燃料分供管壓力。此外，為 了改變發動機操作狀態中進氣的等級，也可以調節可變渦輪幾何增壓器。 應該理解的是在不背離本發明的範圍的情況下，可以改變燃燒參數的不同 的組合。圖4說明了示例性燃燒噪聲級分布圖300。圖300描繪了在圖 2A中的步驟116設定的每個發動機轉速設置和每個發動機負載設置的燃 燒噪聲級。圖300的x軸;陂定義為負載設置而圖300的y軸淨皮定義為每分 鍾轉數的發動機轉速設置。對於每個發動機轉速和發動機負載的組合，可 以確定燃燒噪聲級並包括在圖300內。圖300對於幫助圖2B步驟118中 的發動機12的校準是有用的。
[0043現在參看圖5,在展開的流程圖中示出了校準發動機的步驟118 和檢驗該校準的步驟120。當隨著發動機12與測功機16連接，發動機12 的校準開始。在步驟402，定義在穩態條件下的操作範圍，其中發動機轉 速和發動機負載保持恆定。在步驟404,定義穩態排放目標。該穩態排放 目標;故定義以滿足排放循環需要。
[0044在步驟406，執行穩態校準以滿足步驟114確定的燃燒噪聲級 和滿足排放目標。在預定的發動機功率和發動機扭矩量下執行穩態校準。 燃油經濟的優化也同樣對發動機12執行。選擇性地，可以在發動機轉速 和發動機負載連續變化以反映典型驅動狀態的瞬時發動機狀態中執行步 驟402至406。在步驟408,對排放、燃油經濟和噪聲執行瞬態檢驗。在 瞬態檢驗中，發動機轉速和發動機負載連續變化。進行瞬態檢驗是為了識別超過目標燃燒噪聲級的可能的發動機操作條件。超過目標燃燒噪聲可能
出於多種原因，例如，由於空氣調節系統中的反應滯後。在步驟408中按 需要實施校準中的進一步調節。
[0045當組裝好的包括發動機12的車輛4皮放置在底盤滾子上時，由步 驟410開始校準的檢驗。然後，在步驟412,對車輛和底盤測功機上的發 動機12進行排放、燃燒噪聲和燃油經濟的檢驗。此時對車輛和發動機12 作出任何需要的改進。在步驟414，測試燃燒噪聲和發動機輸出的瞬時響 應。在步驟416,執行排放循環的確認並且執行任何必要的確認步驟的迭 代。然後將在步驟416確定的確認數據用在步驟402至408的重複中以改 進發動才幾12的優化和校準。
[0046本發明的描述在本質上僅僅是示例性的，不脫離本發明的精神 的各種變型理應落入本發明的範圍內。這類變型不應被視為背離本發明的 精神和範圍。
權利要求
1、一種用於校準發動機的方法，所述發動機具有用於燃燒燃料的汽缸，所述方法包括以下步驟為所述發動機設定一組燃燒參數；檢測燃燒過程中接近所述汽缸處的燃燒噪聲；檢測在燃燒過程中從所述發動機發射出的發動機聲音；調節所述燃燒參數並且重複檢測燃燒噪聲的步驟和檢測發動機聲音的步驟；產生所測燃燒噪聲和所測發動機聲音之間的關係；根據所述關係確定出與預定義發動機聲音閾值相關聯的燃燒噪聲級；調節所述發動機的轉速和所述發動機上的負載，並且重複以上步驟以確定對應於每一發動機轉速和發動機負載設置的燃燒噪聲級；及使用所述燃燒噪聲級校準所述發動機。
2、 如權利要求l所述的方法，其中產生所述燃燒噪聲和所述發動機 聲音之間關係的步驟包括產生將所述燃燒噪聲聯繫到所述發動機聲音的 損失函數。
3、如權利要求2所述的方法，其中所述損失函數是所述燃燒噪 聲和所述發動機聲音之間的線性關係。
4、 如權利要求3所述的方法，其中確定燃燒噪聲級的步驟包括將 所述發動機聲音閾值輸入所述損失函數以計算所述燃燒噪聲級。
5、 如權利要求1所述的方法，進一步包括以下步驟使所述發動機 校準生效，以確定所述燃燒噪聲級的準確性。
6、 如權利要求l所述的方法，其中校準所述發動機的步驟包括將 發動機廢氣排放目標、燃油經濟目標和發動機性能目標與所述燃燒噪聲級 一起使用。
7、 如權利要求1所述的方法，其中設定所述燃燒參數的步驟包括 設定燃油噴射正時、廢氣再循環率、燃料分供管壓力、引燃噴射燃料量以 及引燃噴射次數中的至少一個。
8、 一種用於校準發動機的系統，所述發動機具有用於燃燒燃料的汽缸，所述系統包括測功才幾，用於改變所述發動機的轉速和所述發動才几上的負載； 發動機校準系統，與所述發動機連通用於改變所述發動機的 一組燃燒參數；以及噪聲/振動/舒適性系統，用於檢測燃燒過程中接近所述發動機的汽缸 處的燃燒噪聲，並檢測燃燒過程中從所述發動機發射出的發動機聲音，所 述系統具有控制器，所述控制器具有第一控制邏輯，用於為每組燃燒參 數檢測燃燒噪聲和檢測發動機聲音；第二控制邏輯，用於產生所述燃燒噪 聲和所述發動機聲音之間的關係；第三控制邏輯，用於根據所產生的關係 來確定與預定義的發動機聲音閾值相關聯的燃燒級；以及第四控制邏輯， 用於重複所述第一控制邏輯、所述第二控制邏輯和所述第三控制邏輯以確 定由所述測功機設定的每個發動機轉速和發動機負載設置的燃燒噪聲級。
9、 如權利要求8所述的系統，其中所述第二控制邏輯產生將所述燃 燒噪聲聯繫到所述發動機聲音的損失函數。
10、 如權利要求9所述的系統，其中所述損失函數是所述燃燒噪聲和 所述發動^L聲音之間的線性關係。
11、 如權利要求10所述的系統，其中所述第三控制邏輯通過將所述 發動機聲音閾值輸入所述損失函數以計算所述燃燒噪聲級來確定所述燃 燒噪聲級。
12、 如權利要求8所述的系統，其中所述燃燒參數包括對燃油噴射正 時、廢氣再循環率、燃料分供管壓力、引燃噴射燃料量以及引燃噴射次數 中至少一個的設置。
全文摘要
本發明提供了一種校準發動機的方法。所述發動機包括燃燒燃料的汽缸。所述方法包括設定所述發動機的燃燒參數，檢測燃燒過程中接近所述汽缸處的燃燒噪聲，檢測在燃燒過程中從所述發動機發射出的發動機聲音，調節所述燃燒參數並且重複檢測燃燒噪聲的步驟和檢測發動機聲音的步驟。所述方法進一步包括產生所述燃燒噪聲和所述發動機聲音之間的關係，根據所述關係確定與預定義的發動機聲音閾值相關聯的燃燒噪聲級，調節所述發動機的轉速和所述發動機上的負載，並且重複以上步驟以確定對應每一發動機轉速和發動機負載設置的燃燒噪聲級，並且使用所述燃燒噪聲級來校準所述發動機。
文檔編號G01M15/00GK101294869SQ20081009591
公開日2008年10月29日 申請日期2008年4月25日 優先權日2007年4月26日
發明者B·D·斯託科維克, F·G·雷頓, G·J·哈澤爾頓, K·V·塔寧, S·H·埃爾塔裡 申請人:通用汽車環球科技運作公司