專利名稱：發(fā)動機聲音校準(zhǔn)的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本部分中的描述僅為提供涉及本公開的背景信息，并且可能并不 構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。汽車中典型的柴油發(fā)動機需進行校準(zhǔn)以滿足排放標(biāo)準(zhǔn)、動力和扭 矩需求，并且滿足燃油經(jīng)濟目標(biāo)。 一旦滿足這些目標(biāo)后，發(fā)動機需進行校準(zhǔn) 以解決發(fā)動機發(fā)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(jīng)濟目標(biāo)進行校準(zhǔn)，發(fā)動機在燃燒汽缸內(nèi)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(fā)動機的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生動態(tài)施 力作用。而這又會導(dǎo)致柴油發(fā)動機發(fā)射出高的噪聲級，其可能超過發(fā)動機噪 聲目標(biāo)。此外，這些高噪聲級能夠超過典型的汽油動力發(fā)動機噪聲級并且能 使汽車內(nèi)的駕駛員和M在聽覺上不適。在本發(fā)明的一個方面中，系統(tǒng)包括以下步驟為發(fā)動機設(shè)定一組 燃燒參數(shù)，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(fā)動 機發(fā)射出的發(fā)動機聲音，調(diào)節(jié)燃燒參數(shù)并且重復(fù)檢測燃燒噪聲和檢測發(fā)動機 聲音的步驟，產(chǎn)生所測燃燒噪聲和所測發(fā)動機聲音之間的關(guān)系，通過所述關(guān) 系確定與預(yù)定義的發(fā)動機聲音閾值相關(guān)聯(lián)的燃燒噪聲級，調(diào)節(jié)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和發(fā)動機上的負(fù)載并且重復(fù)以上步驟以確定每一發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機負(fù)栽 設(shè)置中的燃燒噪聲級，以及使用燃燒噪聲級設(shè)定和校準(zhǔn)發(fā)動機。在本發(fā)明的另 一個方面中，系統(tǒng)包括產(chǎn)生燃燒噪聲和發(fā)動機聲音 之間的關(guān)系的步驟，包括產(chǎn)生關(guān)聯(lián)燃燒噪聲和發(fā)動機聲音的損失函數(shù)。在本發(fā)明的又一個方面中，設(shè)定燃燒參數(shù)的步驟包括設(shè)定燃油噴 射正時、廢氣再循環(huán)率、燃料分供管壓力、引燃噴射燃料量以及引燃噴射次 數(shù)中的至少一個或組合。在本發(fā)明的再一個方面中，第三控制邏輯通過將發(fā)動機聲音闊值 輸入損失函數(shù)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(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊妹黠@。應(yīng)該 理解的是，具體描述和特定實例是說明性的，并無意用來限定本公開的范圍。


此處描述的附圖只用于說明性目的，并無意以任何方式限定本公 開的范圍。圖l是根據(jù)本發(fā)明的原理、用于產(chǎn)生發(fā)動機中汽缸燃燒噪聲和發(fā) 動機聲音之間關(guān)系的系統(tǒng)的示意圖；圖3是說明汽缸燃燒噪聲和發(fā)動機聲音之間示例性關(guān)系的圖；在步驟104, NVH系統(tǒng)18檢測發(fā)動機12內(nèi)接近汽缸處的汽缸 燃燒噪聲。NVH系統(tǒng)18記錄和存儲一組燃燒參數(shù)和測功機16設(shè)置情況 下的燃燒噪聲數(shù)據(jù)。在步驟106, NVH系統(tǒng)18測量發(fā)動才幾12通過空氣發(fā)射出的發(fā)動機聲音。NVH系統(tǒng)18記錄和存儲一組燃燒參數(shù)和測功機16設(shè)置情況 下的發(fā)動機聲音數(shù)據(jù)。
0033在步驟108，為了改變汽缸燃燒噪聲和發(fā)射出的發(fā)動^L聲音， 發(fā)動機校準(zhǔn)系統(tǒng)24通過與發(fā)動機控制器14進行通信來調(diào)節(jié)發(fā)動機12的 燃燒參數(shù)。對燃燒參數(shù)中的哪一個進行改變?nèi)Q于與發(fā)動機12 —起使用 的燃燒模式。例如，如杲燃燒模式使用預(yù)混合沖量壓縮點火，那么發(fā)動機 校準(zhǔn)系統(tǒng)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(shù) 量，廢氣再循環(huán)率，以及燃料分供管壓力。如果燃燒模式使用均質(zhì)沖量壓 縮點火，那么發(fā)動機校準(zhǔn)系統(tǒng)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(shù)，廢氣再循環(huán)率，以及燃料分供管壓力。此外，為 了改變發(fā)動機操作狀態(tài)中進氣的等級，也可以調(diào)節(jié)可變渦輪幾何增壓器。 應(yīng)該理解的是在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，可以改變?nèi)紵齾?shù)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(shè)定的每個發(fā)動機轉(zhuǎn)速設(shè)置和每個發(fā)動機負(fù)載設(shè)置的燃 燒噪聲級。圖300的x軸;陂定義為負(fù)載設(shè)置而圖300的y軸凈皮定義為每分 鐘轉(zhuǎn)數(shù)的發(fā)動機轉(zhuǎn)速設(shè)置。對于每個發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機負(fù)載的組合，可 以確定燃燒噪聲級并包括在圖300內(nèi)。圖300對于幫助圖2B步驟118中 的發(fā)動機12的校準(zhǔn)是有用的。
[0043現(xiàn)在參看圖5,在展開的流程圖中示出了校準(zhǔn)發(fā)動機的步驟118 和檢驗該校準(zhǔn)的步驟120。當(dāng)隨著發(fā)動機12與測功機16連接，發(fā)動機12 的校準(zhǔn)開始。在步驟402，定義在穩(wěn)態(tài)條件下的操作范圍，其中發(fā)動機轉(zhuǎn) 速和發(fā)動機負(fù)載保持恒定。在步驟404,定義穩(wěn)態(tài)排放目標(biāo)。該穩(wěn)態(tài)排放 目標(biāo);故定義以滿足排放循環(huán)需要。
[0044在步驟406，執(zhí)行穩(wěn)態(tài)校準(zhǔn)以滿足步驟114確定的燃燒噪聲級 和滿足排放目標(biāo)。在預(yù)定的發(fā)動機功率和發(fā)動機扭矩量下執(zhí)行穩(wěn)態(tài)校準(zhǔn)。 燃油經(jīng)濟的優(yōu)化也同樣對發(fā)動機12執(zhí)行。選擇性地，可以在發(fā)動機轉(zhuǎn)速 和發(fā)動機負(fù)載連續(xù)變化以反映典型驅(qū)動狀態(tài)的瞬時發(fā)動機狀態(tài)中執(zhí)行步 驟402至406。在步驟408,對排放、燃油經(jīng)濟和噪聲執(zhí)行瞬態(tài)檢驗。在 瞬態(tài)檢驗中，發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機負(fù)載連續(xù)變化。進行瞬態(tài)檢驗是為了識別超過目標(biāo)燃燒噪聲級的可能的發(fā)動機操作條件。超過目標(biāo)燃燒噪聲可能
出于多種原因，例如，由于空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的反應(yīng)滯后。在步驟408中按 需要實施校準(zhǔn)中的進一步調(diào)節(jié)。
[0045當(dāng)組裝好的包括發(fā)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(zhǔn)的檢驗。然后，在步驟412,對車輛和底盤測功機上的發(fā) 動機12進行排放、燃燒噪聲和燃油經(jīng)濟的檢驗。此時對車輛和發(fā)動機12 作出任何需要的改進。在步驟414，測試燃燒噪聲和發(fā)動機輸出的瞬時響 應(yīng)。在步驟416,執(zhí)行排放循環(huán)的確認(rèn)并且執(zhí)行任何必要的確認(rèn)步驟的迭 代。然后將在步驟416確定的確認(rèn)數(shù)據(jù)用在步驟402至408的重復(fù)中以改 進發(fā)動才幾12的優(yōu)化和校準(zhǔn)。
[0046本發(fā)明的描述在本質(zhì)上僅僅是示例性的，不脫離本發(fā)明的精神 的各種變型理應(yīng)落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。這類變型不應(yīng)被視為背離本發(fā)明的 精神和范圍。
權(quán)利要求
1、一種用于校準(zhǔn)發(fā)動機的方法，所述發(fā)動機具有用于燃燒燃料的汽缸，所述方法包括以下步驟為所述發(fā)動機設(shè)定一組燃燒參數(shù)；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(fā)動機發(fā)射出的發(fā)動機聲音；調(diào)節(jié)所述燃燒參數(shù)并且重復(fù)檢測燃燒噪聲的步驟和檢測發(fā)動機聲音的步驟；產(chǎn)生所測燃燒噪聲和所測發(fā)動機聲音之間的關(guān)系；根據(jù)所述關(guān)系確定出與預(yù)定義發(fā)動機聲音閾值相關(guān)聯(lián)的燃燒噪聲級；調(diào)節(jié)所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和所述發(fā)動機上的負(fù)載，并且重復(fù)以上步驟以確定對應(yīng)于每一發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機負(fù)載設(shè)置的燃燒噪聲級；及使用所述燃燒噪聲級校準(zhǔn)所述發(fā)動機。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中產(chǎn)生所述燃燒噪聲和所述發(fā)動機 聲音之間關(guān)系的步驟包括產(chǎn)生將所述燃燒噪聲聯(lián)系到所述發(fā)動機聲音的 損失函數(shù)。
3、如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述損失函數(shù)是所述燃燒噪 聲和所述發(fā)動機聲音之間的線性關(guān)系。
4、 如權(quán)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(fā)動機聲音閾值輸入所述損失函數(shù)以計算所述燃燒噪聲級。
5、 如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括以下步驟使所述發(fā)動機 校準(zhǔn)生效，以確定所述燃燒噪聲級的準(zhǔn)確性。
6、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中校準(zhǔn)所述發(fā)動機的步驟包括將 發(fā)動機廢氣排放目標(biāo)、燃油經(jīng)濟目標(biāo)和發(fā)動機性能目標(biāo)與所述燃燒噪聲級 一起使用。
7、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中設(shè)定所述燃燒參數(shù)的步驟包括 設(shè)定燃油噴射正時、廢氣再循環(huán)率、燃料分供管壓力、引燃噴射燃料量以 及引燃噴射次數(shù)中的至少一個。
8、 一種用于校準(zhǔn)發(fā)動機的系統(tǒng)，所述發(fā)動機具有用于燃燒燃料的汽缸，所述系統(tǒng)包括測功才幾，用于改變所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和所述發(fā)動才幾上的負(fù)載； 發(fā)動機校準(zhǔn)系統(tǒng)，與所述發(fā)動機連通用于改變所述發(fā)動機的 一組燃燒參數(shù)；以及噪聲/振動/舒適性系統(tǒng)，用于檢測燃燒過程中接近所述發(fā)動機的汽缸 處的燃燒噪聲，并檢測燃燒過程中從所述發(fā)動機發(fā)射出的發(fā)動機聲音，所 述系統(tǒng)具有控制器，所述控制器具有第一控制邏輯，用于為每組燃燒參 數(shù)檢測燃燒噪聲和檢測發(fā)動機聲音；第二控制邏輯，用于產(chǎn)生所述燃燒噪 聲和所述發(fā)動機聲音之間的關(guān)系；第三控制邏輯，用于根據(jù)所產(chǎn)生的關(guān)系 來確定與預(yù)定義的發(fā)動機聲音閾值相關(guān)聯(lián)的燃燒級；以及第四控制邏輯， 用于重復(fù)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(shè)定的每個發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機負(fù)載設(shè)置的燃燒噪聲級。
9、 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述第二控制邏輯產(chǎn)生將所述燃 燒噪聲聯(lián)系到所述發(fā)動機聲音的損失函數(shù)。
10、 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述損失函數(shù)是所述燃燒噪聲和 所述發(fā)動^L聲音之間的線性關(guān)系。
11、 如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述第三控制邏輯通過將所述 發(fā)動機聲音閾值輸入所述損失函數(shù)以計算所述燃燒噪聲級來確定所述燃 燒噪聲級。
12、 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述燃燒參數(shù)包括對燃油噴射正 時、廢氣再循環(huán)率、燃料分供管壓力、引燃噴射燃料量以及引燃噴射次數(shù) 中至少一個的設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種校準(zhǔn)發(fā)動機的方法。所述發(fā)動機包括燃燒燃料的汽缸。所述方法包括設(shè)定所述發(fā)動機的燃燒參數(shù)，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(fā)動機發(fā)射出的發(fā)動機聲音，調(diào)節(jié)所述燃燒參數(shù)并且重復(fù)檢測燃燒噪聲的步驟和檢測發(fā)動機聲音的步驟。所述方法進一步包括產(chǎn)生所述燃燒噪聲和所述發(fā)動機聲音之間的關(guān)系，根據(jù)所述關(guān)系確定與預(yù)定義的發(fā)動機聲音閾值相關(guān)聯(lián)的燃燒噪聲級，調(diào)節(jié)所述發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和所述發(fā)動機上的負(fù)載，并且重復(fù)以上步驟以確定對應(yīng)每一發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機負(fù)載設(shè)置的燃燒噪聲級，并且使用所述燃燒噪聲級來校準(zhǔn)所述發(fā)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(yōu)先權(quán)日2007年4月26日
發(fā)明者B·D·斯托科維克, F·G·雷頓, G·J·哈澤爾頓, K·V·塔寧, S·H·埃爾塔里 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司