專利名稱：發(fā)動(dòng)機(jī)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(kāi)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(dòng)機(jī)需進(jìn)行校準(zhǔn)以滿足排放標(biāo)準(zhǔn)、動(dòng)力和扭 矩需求，并且滿足燃油經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。 一旦滿足這些目標(biāo)后，發(fā)動(dòng)機(jī)需進(jìn)行校準(zhǔn) 以解決發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)射出(或傳播出)的聲音。然而，通過(guò)首先對(duì)排放、動(dòng)力、 扭矩和燃油經(jīng)濟(jì)目標(biāo)進(jìn)行校準(zhǔn)，發(fā)動(dòng)機(jī)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(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)施 力作用。而這又會(huì)導(dǎo)致柴油發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)射出高的噪聲級(jí)，其可能超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)噪 聲目標(biāo)。此外，這些高噪聲級(jí)能夠超過(guò)典型的汽油動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲級(jí)并且能 使汽車內(nèi)的駕駛員和M在聽(tīng)覺(jué)上不適。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，系統(tǒng)包括以下步驟為發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)定一組 燃燒參數(shù)，檢測(cè)在燃燒過(guò)程中接近汽缸的燃燒噪聲，檢測(cè)在燃燒過(guò)程中發(fā)動(dòng) 機(jī)發(fā)射出的發(fā)動(dòng)機(jī)聲音，調(diào)節(jié)燃燒參數(shù)并且重復(fù)檢測(cè)燃燒噪聲和檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī) 聲音的步驟，產(chǎn)生所測(cè)燃燒噪聲和所測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)聲音之間的關(guān)系，通過(guò)所述關(guān) 系確定與預(yù)定義的發(fā)動(dòng)機(jī)聲音閾值相關(guān)聯(lián)的燃燒噪聲級(jí)，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)上的負(fù)載并且重復(fù)以上步驟以確定每一發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)栽 設(shè)置中的燃燒噪聲級(jí)，以及使用燃燒噪聲級(jí)設(shè)定和校準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)。在本發(fā)明的另 一個(gè)方面中，系統(tǒng)包括產(chǎn)生燃燒噪聲和發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)聲音的損失函數(shù)。在本發(fā)明的又一個(gè)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(shí)、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(gè)或組合。在本發(fā)明的再一個(gè)方面中，第三控制邏輯通過(guò)將發(fā)動(dòng)機(jī)聲音闊值 輸入損失函數(shù)計(jì)算燃燒噪聲級(jí)來(lái)確定燃燒噪聲級(jí)。通過(guò)此處提供的具體描述，進(jìn)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(shí)例是說(shuō)明性的，并無(wú)意用來(lái)限定本公開(kāi)的范圍。


此處描述的附圖只用于說(shuō)明性目的，并無(wú)意以任何方式限定本公 開(kāi)的范圍。圖l是根據(jù)本發(fā)明的原理、用于產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)中汽缸燃燒噪聲和發(fā) 動(dòng)機(jī)聲音之間關(guān)系的系統(tǒng)的示意圖；圖3是說(shuō)明汽缸燃燒噪聲和發(fā)動(dòng)機(jī)聲音之間示例性關(guān)系的圖；在步驟104, NVH系統(tǒng)18檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)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(chǔ)一組燃燒參數(shù)和測(cè)功機(jī)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(cè)量發(fā)動(dòng)才幾12通過(guò)空氣發(fā)射出的發(fā)動(dòng)機(jī)聲音。NVH系統(tǒng)18記錄和存儲(chǔ)一組燃燒參數(shù)和測(cè)功機(jī)16設(shè)置情況 下的發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)^L聲音， 發(fā)動(dòng)機(jī)校準(zhǔn)系統(tǒng)24通過(guò)與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器14進(jìn)行通信來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)12的 燃燒參數(shù)。對(duì)燃燒參數(shù)中的哪一個(gè)進(jìn)行改變?nèi)Q于與發(fā)動(dòng)機(jī)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(diǎn)火，那么發(fā)動(dòng)機(jī) 校準(zhǔn)系統(tǒng)24改變主噴射的燃油噴射正時(shí)，引燃噴射的燃油噴射正時(shí)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(diǎn)火，那么發(fā)動(dòng)機(jī)校準(zhǔn)系統(tǒng)24改變主噴射的燃油噴射正時(shí)，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(dòng)機(jī)操作狀態(tài)中進(jìn)氣的等級(jí)，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(shuō)明了示例性燃燒噪聲級(jí)分布圖300。圖300描繪了在圖 2A中的步驟116設(shè)定的每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)置和每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載設(shè)置的燃 燒噪聲級(jí)。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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)置。對(duì)于每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的組合，可 以確定燃燒噪聲級(jí)并包括在圖300內(nèi)。圖300對(duì)于幫助圖2B步驟118中 的發(fā)動(dòng)機(jī)12的校準(zhǔn)是有用的。
[0043現(xiàn)在參看圖5,在展開(kāi)的流程圖中示出了校準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)的步驟118 和檢驗(yàn)該校準(zhǔn)的步驟120。當(dāng)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)12與測(cè)功機(jī)16連接，發(fā)動(dòng)機(jī)12 的校準(zhǔn)開(kāi)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速和發(fā)動(dòng)機(jī)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(jí) 和滿足排放目標(biāo)。在預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)功率和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩量下執(zhí)行穩(wěn)態(tài)校準(zhǔn)。 燃油經(jīng)濟(jì)的優(yōu)化也同樣對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)12執(zhí)行。選擇性地，可以在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載連續(xù)變化以反映典型驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的瞬時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)中執(zhí)行步 驟402至406。在步驟408,對(duì)排放、燃油經(jīng)濟(jì)和噪聲執(zhí)行瞬態(tài)檢驗(yàn)。在 瞬態(tài)檢驗(yàn)中，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載連續(xù)變化。進(jìn)行瞬態(tài)檢驗(yàn)是為了識(shí)別超過(guò)目標(biāo)燃燒噪聲級(jí)的可能的發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件。超過(guò)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(shí)施校準(zhǔn)中的進(jìn)一步調(diào)節(jié)。
[0045當(dāng)組裝好的包括發(fā)動(dòng)機(jī)12的車輛4皮放置在底盤滾子上時(shí)，由步 驟410開(kāi)始校準(zhǔn)的檢驗(yàn)。然后，在步驟412,對(duì)車輛和底盤測(cè)功機(jī)上的發(fā) 動(dòng)機(jī)12進(jìn)行排放、燃燒噪聲和燃油經(jīng)濟(jì)的檢驗(yàn)。此時(shí)對(duì)車輛和發(fā)動(dòng)機(jī)12 作出任何需要的改進(jìn)。在步驟414，測(cè)試燃燒噪聲和發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的瞬時(shí)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(jìn)發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)的方法，所述發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)設(shè)定一組燃燒參數(shù)；檢測(cè)燃燒過(guò)程中接近所述汽缸處的燃燒噪聲；檢測(cè)在燃燒過(guò)程中從所述發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)射出的發(fā)動(dòng)機(jī)聲音；調(diào)節(jié)所述燃燒參數(shù)并且重復(fù)檢測(cè)燃燒噪聲的步驟和檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)聲音的步驟；產(chǎn)生所測(cè)燃燒噪聲和所測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)聲音閾值相關(guān)聯(lián)的燃燒噪聲級(jí)；調(diào)節(jié)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和所述發(fā)動(dòng)機(jī)上的負(fù)載，并且重復(fù)以上步驟以確定對(duì)應(yīng)于每一發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載設(shè)置的燃燒噪聲級(jí)；及使用所述燃燒噪聲級(jí)校準(zhǔn)所述發(fā)動(dòng)機(jī)。
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(dòng)機(jī) 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(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(jí)的步驟包括將 所述發(fā)動(dòng)機(jī)聲音閾值輸入所述損失函數(shù)以計(jì)算所述燃燒噪聲級(jí)。
5、 如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟使所述發(fā)動(dòng)機(jī) 校準(zhǔn)生效，以確定所述燃燒噪聲級(jí)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(dòng)機(jī)的步驟包括將 發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排放目標(biāo)、燃油經(jīng)濟(jì)目標(biāo)和發(fā)動(dòng)機(jī)性能目標(biāo)與所述燃燒噪聲級(jí) 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(shí)、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(gè)。
8、 一種用于校準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)具有用于燃燒燃料的汽缸，所述系統(tǒng)包括測(cè)功才幾，用于改變所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和所述發(fā)動(dòng)才幾上的負(fù)載； 發(fā)動(dòng)機(jī)校準(zhǔn)系統(tǒng)，與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連通用于改變所述發(fā)動(dòng)機(jī)的 一組燃燒參數(shù)；以及噪聲/振動(dòng)/舒適性系統(tǒng)，用于檢測(cè)燃燒過(guò)程中接近所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸 處的燃燒噪聲，并檢測(cè)燃燒過(guò)程中從所述發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)射出的發(fā)動(dòng)機(jī)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(cè)燃燒噪聲和檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(lái)確定與預(yù)定義的發(fā)動(dòng)機(jī)聲音閾值相關(guān)聯(lián)的燃燒級(jí)；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(cè)功機(jī)設(shè)定的每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載設(shè)置的燃燒噪聲級(jí)。
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(dòng)機(jī)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(dòng)^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(guò)將所述 發(fā)動(dòng)機(jī)聲音閾值輸入所述損失函數(shù)以計(jì)算所述燃燒噪聲級(jí)來(lái)確定所述燃 燒噪聲級(jí)。
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(duì)燃油噴射正 時(shí)、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(gè)的設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種校準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)的方法。所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括燃燒燃料的汽缸。所述方法包括設(shè)定所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒參數(shù)，檢測(cè)燃燒過(guò)程中接近所述汽缸處的燃燒噪聲，檢測(cè)在燃燒過(guò)程中從所述發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)射出的發(fā)動(dòng)機(jī)聲音，調(diào)節(jié)所述燃燒參數(shù)并且重復(fù)檢測(cè)燃燒噪聲的步驟和檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)聲音的步驟。所述方法進(jìn)一步包括產(chǎn)生所述燃燒噪聲和所述發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)聲音閾值相關(guān)聯(lián)的燃燒噪聲級(jí)，調(diào)節(jié)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和所述發(fā)動(dòng)機(jī)上的負(fù)載，并且重復(fù)以上步驟以確定對(duì)應(yīng)每一發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載設(shè)置的燃燒噪聲級(jí)，并且使用所述燃燒噪聲級(jí)來(lái)校準(zhǔn)所述發(fā)動(dòng)機(jī)。
文檔編號(hào)G01M15/00GK101294869SQ20081009591
公開(kāi)日2008年10月29日 申請(qǐng)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(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司