CN101644197B - 用于控制压燃式发动机中的燃烧噪声的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于控制压燃式发动机中的燃烧噪声的方法,通过测量压燃式发动机的气缸的缸内压力、根据缸内压力测量值确定燃烧噪声级以及根据燃烧噪声级修改然烧控制参数来控制压燃式发动机中的燃烧噪声。
Description
技术领域
本发明涉及一种压燃式发动机控制系统。
背景技术
本节的陈述只是提供与本发明相关的背景信息并且可能不构成现有技术。
压燃式发动机,例如柴油机,是通过将燃料直接喷入燃烧室而运行的。压燃式发动机的制造商已经开发了多种燃烧模式来降低发动机排放。示例性燃烧模式包括预混合充量压缩燃烧(“PCCI”)和均质充量压缩燃烧(“HCCI”)。这些燃烧模式可以采用提前的喷射正时连同高的排气再循环率一起在燃烧时形成预混合或更均质的燃烧混合物。采用先进燃烧模式的压燃式发动机会在燃烧室中比其它已知压燃式发动机呈现出增大的压力级和增大的压力级变化。采用先进燃烧模式的压燃式发动机可能会呈现出高噪声级。高噪声级是由例如燃烧室内的氧气、燃料和压力条件引起的,它们处于期望范围之外,引起燃烧室内的不充分或非正时燃烧以及非正时燃料喷射。在采用高水平的再循环EGR的发动机的燃烧循环中,压力级会变化。采用提前燃烧正时的发动机会具有更高的压力升高速度,这会引起增大的噪声级。已知压燃式发动机对运行范围内的空气和燃料量规定了校准限值以控制噪声级。
发明内容
通过测量压燃式发动机的气缸的缸内压力、根据缸内压力测量值确定燃烧噪声级以及根据燃烧噪声级修改燃烧控制参数来控制压燃式发动机中的燃烧噪声。
附图说明
参照附图,将通过举例的方式描述一个或多个实施例,其中:
图1是根据本发明的示意图;
图2是根据本发明示例性实施例的用于控制压燃式发动机中的燃烧噪声的方法的流程图;
图3是根据本发明示例性实施例的用在图2所示方法中的第一控制策略的流程图;
图4是根据本发明示例性实施例的用在图2所示方法中的第二控制策略的流程图;以及
图5是采用根据本发明示例性实施例的图2的控制压燃式发动机中的燃烧噪声的方法所控制的燃烧噪声级的图示。
具体实施方式
现在参照附图,其中,图示只是为了示出某一示例性实施例而不为了将其限制,图1示意性地示出了压燃式内燃机10和控制模块5。示例性内燃机10包括多缸装置,其包括发动机缸体11、曲轴(“CS”)12和气缸盖15。在发动机缸体11中形成多个气缸13,每个气缸13都装有在其中可滑动运动的活塞14。每个活塞14都经由活塞杆机械可操作地连接至曲轴12,并且曲轴12在主轴承上安装至发动机体14,并且在其中旋转。活塞14的直线往复运动转变为曲轴12的旋转运动。进气系统将进气引向进气歧管29,进气歧管将进气引入并分给多个进气流道。进气系统包括气流管道和用于监测和控制进气流的装置。这些装置优选地包括质量空气流量传感器32,用于监测进气的质量流量和进气温度并且提供与之相对应的相应输出信号(“MAF”)和(“TIN”)。节气门34,优选为电控装置,响应于控制信号(“ETC”)控制进入进气歧管29的新鲜空气流量。进气歧管29中的压力传感器36监测歧管绝对压力和大气压,并且提供与之相对应的相应输出信号(“MAP”)和(“BARO”)。外部流道(未示出)将发动机排气连至进气系统用于再循环排气,并且包括流量控制阀,称之为排气再循环或EGR阀38,其响应于控制信号(“EGR”)受到控制。发动机10可包括其它系统,包括涡轮增压器系统50或可替换地是增压系统,以将进气输送至发动机10。
每个气缸13、往复活塞14和气缸盖15限定出变容燃烧室16。由于燃烧室16内的燃烧事件,曲轴12响应于活塞杆对其施加的线性力在主轴承上旋转。气缸盖15包含由一个或多个进气门20控制的一个或多个进气口、由一个或多个排气门18控制的一个或多个排气口,以及可操作成向燃烧室16直接喷射燃料的燃料喷射器28。进气门20的打开和关闭由进气门系统22的操作来控制,该系统控制进入燃烧室16的进气量。排气门18的打开和关闭由排气门系统24的操作来控制,该系统控制燃烧产物从燃烧室16的排出。曲柄传感器42,其设在曲轴12附近,连续地产生信号(“RPM”),该信号被控制模块5处理从而指示曲柄角和发动机转速。
发动机10包括燃料喷射系统,其具有多个高压燃料喷射器28,每个都适于直接喷射一定量的燃料到燃烧室16中的一个。从包含共用的燃料轨道40的燃料分配系统向燃料喷射器28供给增压燃料。压力传感器48监测燃料轨道40内的燃料轨道压力并且输出与压力相应的信号(“FR_PRESS”)给控制模块5。
燃料分配系统优选地包括高压(例如,1,800bar/180MPa)燃料泵46来经由燃料轨道40向燃料喷射器28输送增压燃料。燃料轨道压力由控制模块5根据操作者转矩请求和发动机转速来确定并且经由燃料泵46来控制。燃料喷射器28优选地包含电磁致动或压电致动装置中的一个,其具有穿过气缸盖15的开口的喷嘴以向燃烧室16中喷射增压燃料。燃料喷射器喷嘴包括以多个开口、喷射角和流量数为特征的燃料喷射器尖端,所述流量数代表着给定压力下的体积流量。示例性燃料喷射器喷嘴是具有155度喷射角和370流量数(单位为cc/30-s100bar)的7孔装置。燃料喷射器工作特性还包括最小可控流速、最大流速和动态范围,每个都取决于燃料压力和其它参数。
进气门系统22控制从进气歧管29进入每个燃烧室16的空气流量,包括控制进气门20的打开和关闭。排气门系统24控制从每个燃烧室至排气歧管39的燃烧后气体流量,包括控制排气门18的打开和关闭。在一个实施例中,进气门20和排气门18的打开和关闭由双凸轮轴系统(如所示)控制,它们的旋转与曲轴12的旋转相联系和相关。
压力传感器30监测气缸13内的缸内压力,该压力传感器具有由控制模块5监测的信号输出(“C_PRESS”)。压力传感器30可以包括具有压电材料的压力变换器,将缸内压力级转换成电信号。压力传感器30适于实时监测缸内压力,包括在燃烧期间。
在发动机10的正在进行的运行期间,借助于来自曲柄传感器42的输入,控制模块5识别喷射的开始(此后为“SOI”)和活塞14的相应位置(此后为“SOI角”)。SOI角是燃料喷射器借助于主脉冲向燃烧室开始提供燃烧充量时的曲柄角。SOI角是相对于上止点(此后为“TDC”)测得的。TDC是活塞14处于燃烧室16内的行程最高位置时曲轴12的位置,与燃烧室16的最小容积相关联。
在示例性发动机10中,控制模块5对每个气缸13的每一燃烧循环命令燃料喷射器28的燃料喷射脉冲。在一个实施例中,在每个燃烧循环期间,控制模块5命令先导脉冲和主脉冲。该先导脉冲包括所喷射的以启动燃烧的燃料的初始质量。该主脉冲向发动机10产生的驱动转矩提供动力。控制模块5根据操作者输入选择主脉冲的燃料量。当控制模块5修改SOI角时,控制模块5还修改喷射先导脉冲时的相应曲柄角。控制模块5监测来自操作者的输入信号,例如,通过踏板8的位置。踏板8上的位置传感器向控制模块5输出信号(“PEDAL_POS”),其被用于确定操作者转矩请求。
控制模块5还监测示例性输入信号,包括制动踏板位置、发动机转速、发动机燃烧、质量空气流速、进气温度、歧管压力、大气压、冷却剂温度以及其它环境条件。控制模块5执行存储在其中的算法代码以控制各种致动器来控制发动机运行。这包括,优选地从控制模块5的存储装置中的查询表确定EGR阀38位置的瞬时控制设定、进气和排气门正时和/或升程设定点以及燃料喷射正时,以及计算进气和排气系统中的燃烧气体份额。控制模块5根据操作者输入、环境条件和发动机运行状况执行控制方案,并且由此控制致动器。控制模块5单独且选择性地控制每个燃料喷射器28以在正在进行的运行期间在特定时刻喷射精确的燃料量。
控制模块5优选地包括通用的数字计算机,其包括微处理器或中央处理器、存储介质(包括包含只读存储器(ROM)和电可编程只读存储器(EPROM)的非易失存储设备)、随机存取存储器(RAM)存储介质、高速时钟、模拟-数字(A/D)和数字-模拟(D/A)电路、以及输入/输出电路和设备(I/O)和合适的信号调节和缓冲电路。控制模块5具有一套控制算法,包括存储在非易失存储器中且执行为每个计算机提供各自功能的常驻程序指令和标定。在预定的循环周期期间执行这些算法,使得每个算法在每个循环周期至少执行一次。由中央处理器执行这些算法以监测来自上述检测设备的输入并且执行控制和诊断程序来利用预设的标定控制各种致动器的运行。在发动机10和汽车的正在进行的运行期间,以规则间隔,例如每3.125、6.25、12.5、25和100毫秒,执行循环周期。替换性地,可以响应于事件的出现而执行算法。
控制模块5和内燃机10的描述只意味着说明性的,并不限制本发明。运行时,控制模块5在每个燃烧循环期间控制每个燃料喷射器28向燃烧室16中喷射初始量的燃料,以在低至中负荷运行期间形成燃烧脉冲。
控制模块5借助于控制信号ETC控制节气阀34从而控制进入发动机的进气质量流量。在一个实施例中,节气阀34被命令成大开节气门,并且采用涡轮增压器系统50来通过修改进气量和再循环排气量控制歧管压力。涡轮增压器系统50优选地包括变几何涡轮(variable geometry turbine)。控制模块5发送信号“VGT”以指导变几何涡轮的叶片角度。用VGT位置传感器测量叶片角度以向控制模块5提供反馈控制。通过控制变几何涡轮的叶片角度,控制模块5控制涡轮增压器系统提供的增压级,由此控制进气量和再循环排气量。在替换实施例中,采用增压器系统以类似方式修改歧管压力。
借助于控制信号EGR,控制模块5通过控制排气再循环阀38的开度来控制排气量。通过控制排气再循环阀38的开度,控制模块5控制排气再循环率和排气量与进气量的比值。
就如此装配的系统而言,控制模块5借助于控制信号(“INTAKE”)控制进气门系统22的操作,并且借助于控制信号(“EXHAUST”)控制排气门系统24的操作,从而控制打开和关闭进气门20和排气门18的正时、升程以及持续时间中的一个或多个。
图2示出用于控制发动机10中的燃烧噪声的方法100。控制模块5监测缸内压力以确定燃烧噪声级(110)。压力传感器30连续地测量气缸13内的缸内压力并且发送缸内压力测量值给控制模块5。曲柄传感器42连续地测量曲柄角并且发送曲柄角测量值给控制模块5。控制模块5将一段时间内的缸内压力测量值和相应曲柄角存储在存储设备中。
控制模块5利用存储的缸内压力测量值来确定燃烧噪声级。在一个实施例中,控制模块5确定缸内压力(P)对耗用时段的导数来确定燃烧噪声级(N)。燃烧噪声级(N)以缸内压力相对于时间(t)的最大变化为依据,如下式1所述:
在一个实施例中,控制模块5根据响声强度确定燃烧噪声级(N),如下式2所述: 式中,Pmax是最大缸内压力级,γ和β是标定常数;R是理想气体定律常数;以及Tmax是利用值Pmax、根据Pmax时的曲柄角确定的燃烧室16的容积以及理想气体定律方程式确定的温度。因为时间与曲柄角相关,等式1和2的替换形式可以用曲柄角代替时间(t)。
在替换实施例中,控制模块5利用其它度量(metric)(例如线性或非线性回归度量)确定噪声级,它们是最大缸内压力、缸内压力随着时间的最大变化以及与曲柄角位置相关联的缸内压力的函数。在其它替换实施例中,控制模块5由压力信号的模拟处理确定噪声级,例如,在预定频率范围内对信号的带通滤波。而且,可以由压力信号的数字处理确定噪声级。
控制模块5设立阈值噪声级(114)。燃烧阈值噪声级是最大容许噪声级,其与发动机寿命和发动机性能相关联。控制模块5获取存储设备中的燃烧阈值噪声级。燃烧阈值噪声级可以是预标定的值或者可以利用诸如至控制模块5的传感器输入的输入值来计算。
控制模块5在控制策略(112)中采用确定的噪声级和燃烧阈值噪声级。控制模块5采用控制策略(112)以根据确定的噪声级控制燃烧控制参数。燃烧控制参数是可被调整以影响燃烧室16内的燃烧反应的参数。例如,调整燃烧控制参数会影响燃烧率、燃烧正时和燃烧能。示例性的燃烧控制参数包括燃料喷射正时、先导燃料喷射量、燃料轨道压力、再循环排气量、进气量和进气歧管压力。在所述的示例性实施例中,通过控制SOI角来控制燃料喷射正时。然而,在替换示例性实施例中,除了控制SOI角之外或是代替它,控制燃料喷射正时包括控制其它燃料喷射事件的正时。例如,控制燃料喷射正时可包括控制燃料喷射器28分配最大燃料量的正时或控制燃料喷射的结束。
示例性方法100可同时控制空气/燃料燃烧控制参数(116)和燃料喷射燃烧控制参数(118)。空气/燃料燃烧控制参数与第一响应时间相关联,燃料喷射燃烧控制参数与第二响应时间相关联。
示例性的空气/燃料燃烧控制参数包括与将空气/燃料燃烧控制参数从第一级修改到第二级时的多个燃烧循环的瞬态时间相关联的燃烧控制参数。控制空气/燃料燃烧控制参数包括控制再循环排气量、进气量和燃料轨道压力。
再循环排气量是在燃烧之前燃烧室16中的再循环排气的水平。进气量是在燃烧之前燃烧室16中的进气的水平。在一个示例性实施例中,再循环排气量由EGR阀38的位置控制,进气量由涡轮增压器系统提供的增压级控制。在其它的示例性实施例中,排气量连同进气量与排气量的比值还可如下被控制,通过例如通过进气门系统22和/或排气门系统24的控制改变气门正时,以及通过控制增压器的致动器来输送进气给发动机10。
示例性的燃料喷射燃烧控制参数与将燃烧控制参数从第一级修改到第二级时的单个燃烧循环的瞬态时间相关联。控制燃料喷射控制参数(118)可包括控制先导喷射量、主喷射的SOI角和先导喷射的角度。可通过修改燃料喷射器28的致动器以增大或减小喷入燃烧室16的燃料量来控制先导喷射量。通过修改喷入燃烧室16的燃烧燃料脉冲的正时以与选定曲柄角相对应来控制SOI角。
方法100包括在燃烧噪声级高于阈值噪声级时,修改空气燃料燃烧控制参数(116)和燃料喷射燃烧控制参数(118)。响应于确定了燃烧噪声级高于阈值噪声级,方法100将SOI角从基础级修改为标定的控制级。如果在将SOI角修改为标定的控制级时燃烧噪声级高于阈值噪声级,就将进气量与再循环排气量的比值从基础级修改为标定的控制级,以将燃烧噪声级降至阈值噪声级以下。在替换实施例中,当燃烧噪声级高于阈值噪声级时,对SOI角和进气量与再循环排气量的比值同时进行修改。
而且,当根据独立于燃烧噪声级的发动机运行点(例如发动机10的瞬态运行期间)将空气/燃料燃烧控制参数从第一级修改到第二级时,可对燃料喷射燃烧控制参数进行修改以控制高于阈值噪声级的噪声。
在一个实施例中,缸内压力测量值可与曲柄角相关联以识别在产生高于阈值噪声级的噪声级中的潜在起作用的因素,例如,当在启动先导脉冲时的曲柄角范围内噪声级高于阈值噪声级时,就表明先导脉冲的失败启动。当检测到先导脉冲的失败启动,控制模块5就命令燃料喷射器28的致动器增大先导脉冲期间的燃料输送级。
在一个实施例中,可修改空气/燃料燃烧控制参数以在不修改燃料喷射燃烧控制参数的情况下控制噪声。在一个实施例中,可修改燃料喷射燃烧控制参数以在不修改空气/燃料控制参数的情况下控制高于燃烧噪声级阈值的噪声。
方法100可包括用于控制燃烧噪声的多种示例性控制策略中的一种,包括分别如图3和图4所示的示例性第一和第二控制策略112和112’。图3示出示例性第一控制策略112,图5示出在执行示例性第一控制策略112时,采用方法100控制的燃烧噪声级的示例性曲线图400,包括描述SOI角412的曲线410、描述燃料轨道40内的燃料轨道压力级432的曲线430以及描述确定的噪声级452的曲线450,它们都是相对于时间而言。响应于噪声级452在时间t升至高于阈值噪声级454执行控制策略112。
燃料泵46被命令以满足燃料轨道40内的指令燃料轨道压力434。燃料轨道压力级432在多个燃烧循环期间增大以满足指令燃料轨道压力434。
再次参照图3,控制模块5接收操作者转矩请求和发动机转速(201)。控制模块5采用操作者转矩请求和发动机转速来确定提前限值SOI角(202)。该提前限值SOI角是在标称运行条件下运行SOI的边界条件。该提前限值SOI角是采用与发动机运行点也就是发动机转速和操作者转矩请求相关联的预标定的限值来确定的。用于提前限值SOI角的预标定限值与独立于噪声级的运行成本相关联,使得将SOI角保持在预标定限值内就会将发动机10的运行保持在或高于期望成本水平。
燃烧噪声级阈值(114)和确定的燃烧噪声级(110)提供给误差函数(204)。控制策略(112)采用误差函数(204)来确定燃烧噪声误差。该误差函数采用阈值yT(k)和响应值y(k)确定当前发动机燃烧循环(k)时的误差值e(k),如下式3所示:e(k)=yT(k)-y(k) [3]阈值yT(k)对应于燃烧噪声级阈值,响应值y(k)对应于确定的燃烧噪声级。
误差值e(k)被用在控制函数(206)中。在一个实施例中,控制函数增加一个增益值,其中该增益值是以误差值为正还是负为依据。用于根据当前发动机燃烧循环(k)的控制函数u(k)确定发动机燃烧循环(k+1)的控制值u(k+1)的示例性控制函数,如下式4和5所示:u[k+1]=u(k)+g1, 如果e(k)≥0 [4]u[k+1]=u(k)+g2, 如果e(k)<0 [5]
第一增益值g1和第二增益值g2可以从相反方向修改燃烧控制参数。在示例性实施例中,第一增益值g1提前SOI角(沿与曲轴运动方向相符的方向改变SOI角的位置),第二增益值g2延迟SOI角(沿与曲轴运动方向相反的方向改变SOI角的位置)。
当响应值y(k)大于燃烧噪声级阈值yT(k)时,就将第二增益值g2加到控制值u(k)上以延迟SOI角,如图5的指令SOI 414所示。在示例性实施例中,第二增益值对应于对SOI角的0.9度修改。当响应值y(k)小于燃烧噪声级阈值yT(k)时,就将第一增益值g1加到控制值u(k+1)上以提前SOI角。在示例性实施例中,第二增益值对应于对SOI角的0.3度修改。
根据控制值u(k+1)(210)修改提前限值427来确定修改的提前限值SOI角。控制模块5采用操作者转矩请求和发动机转速来确定基础SOI角(208)。该基础SOI角是采用成本计算来确定的,其中,成本与期望动力系运行条件(例如期望的燃料效率级)相关联。该基础SOI角确定为处于提前限值SOI角范围内的角度。
控制模块5确定指令SOI角(212)。指令角被确定为修改的提前限值SOI角与基础SOI角中的较大者(更延迟)。通过命令SOI角为修改的提前限值SOI角与基础SOI角中的较大者,该指令SOI角不会比基础SOI角更小(更提前),因此,在达到饱和限值时不采用修改的提前限值SOI角,此时燃烧噪声级低于阈值噪声级。
控制模块5控制燃料喷射燃烧控制参数(118)。特别地,控制模块5控制燃料喷射器28的正时以控制喷射正时从而满足指令SOI角。通过从压力传感器30获取压力测量值、根据压力测量值确定噪声级以及根据燃烧噪声级控制每个气缸13内的燃料喷射器28的致动器的正时,控制模块5修改多个气缸13中每一个的喷射正时。
再次参照图5,当控制模块5确定燃烧噪声级452高于燃烧阈值噪声级454时,控制模块5就将第一燃烧循环的指令SOI角412修改成第二燃烧循环期间的指令SOI角414。SOI角412与SOI角414之间的差值对应于增益值g2。当燃烧噪声级452低于燃烧阈值噪声级454时,控制模块5就分别在第三、第四和第五燃烧循环命令SOI角416、418和420。SOI角416、418、420相对于在先燃烧循环的SOI角关于TDC提前与增益值g1相对应的大小,从而恢复成基础SOI角425时的运行,此时燃烧噪声级低于阈值噪声级。
图4示出示例性第二控制策略112’。燃烧噪声级阈值(114)和确定的燃烧噪声级(110)提供给误差函数(302)。误差函数(302)确定误差值e(k)并且将该误差值提供给即时修正函数(304)。该即时修正函数(304)输出的修正值作为误差值e(k)的函数。例如,该即时修正函数可以采用多项式函数或线性函数来确定输出修正值。
概率密度函数确定记录在存储设备上的燃烧噪声级的统计特性,包括平均燃烧噪声级、燃烧噪声级方差以及燃烧噪声的标准偏差(310)。这些统计特性被用来确定修改的噪声级阈值水平(308),使得燃烧噪声级方差范围内的噪声级小于基础阈值。基础阈值噪声级对应于最大容许噪声级。修改的阈值噪声级和平均噪声级反馈被用来采用误差函数(306)确定用于平均调节控制的误差信号。
该平均调节控制利用来自误差函数(306)的误差信号和修正函数304以及提前限值SOI角(202)产生修改的提前限值(312)。该平均调节控制利用比例积分控制器产生修改的提前限值来调整控制变量,从而驱使反馈与目标之间的误差为零。指令SOI角被确定为修改的提前限值SOI角与基础SOI角相对于TDC中的较大者(212)。控制模块5控制燃料喷射器28的正时以控制确定的SOI时的喷射正时(118)。通过利用燃烧噪声级中的方差控制燃烧噪声级,控制策略112’能在阈值噪声限值附近运行发动机10,而不会有由不断提前和延迟SOI角所引起的振动。
本发明已经描述了一些优选实施例及其修改。而且,在阅读和理解了说明书之后,可以出现其它的修改和变化。因此,本发明并不限制成作为实施本发明的最佳模式所描述的特定实施例,而是本发明包括所有落入所附权利要求范围内的实施例。
Claims (13)
1.一种用于控制压燃式发动机中的燃烧噪声的方法,所述方法包括:
测量所述压燃式发动机的气缸的缸内压力;
根据所述缸内压力测量值确定燃烧噪声级;
根据所述燃烧噪声级修改燃烧控制参数,根据所述燃烧噪声级修改所述燃烧控制参数包括同时修改喷射开始角和进气量与再循环排气量的比值;
利用操作者转矩请求和发动机转速确定基础喷射开始角;以及
利用所述基础喷射开始角确定修改的喷射开始角。
2.如权利要求1所述的方法,其中,根据所述燃烧噪声级修改所述燃烧控制参数包括当所述燃烧噪声级大于阈值噪声级时延迟所述喷射开始角。
3.如权利要求2所述的方法,还包括:
将燃料轨道压力从第一压力级修改到第二压力级;以及
随后当所述燃烧噪声级小于所述阈值噪声级时,提前所述喷射开始角。
4.如权利要求2所述的方法,还包括:
将再循环排气量从第一量修改到第二量;以及
随后当所述燃烧噪声级小于所述阈值噪声级时,提前所述喷射开始角。
5.如权利要求4所述的方法,其中,采用涡轮增压器系统将所述再循环排气量从所述第一量修改到所述第二量。
6.如权利要求2所述的方法,还包括:
将进气量从第一量修改到第二量;以及
随后当所述燃烧噪声级小于所述阈值噪声级时,提前所述喷射开始角。
7.如权利要求1所述的方法,其中,所述燃烧控制参数是燃料喷射正时、燃料轨道压力、先导脉冲量、再循环排气量和进气量中的一个。
8.如权利要求1的方法,包括:
当与曲柄角范围相关联的燃烧噪声级高于阈值噪声级时识别先导脉冲量的不足;以及
当识别出不足时增大所述先导脉冲量。
9.如权利要求1所述的方法,其中,根据所述缸内压力测量值确定所述燃烧噪声级包括确定缸内压力的变化。
10.如权利要求1所述的方法,其中,根据所述缸内压力测量值确定所述燃烧噪声级包括根据所述缸内压力测量值计算响声强度级。
11.如权利要求1所述的方法,包括确定所述燃烧噪声级的统计特性以及根据所述统计特性修改阈值噪声级。
12.一种用于控制压燃式发动机中的燃烧噪声的方法,所述方法包括:
监测所述压燃式发动机的气缸的缸内压力级;
根据所述缸内压力级确定燃烧噪声级;
根据所述燃烧噪声级同时修改与第一响应时间相关联的喷射开始角和与第二响应时间相关联的进气量与再循环排气量的比值;
利用操作者转矩请求和发动机转速确定基础喷射开始角;以及
利用所述基础喷射开始角确定修改的喷射开始角。
13.如权利要求12所述的方法,还包括:
当所述燃烧噪声级高于阈值噪声级时,将所述喷射开始角从相应的第一级修改到相应的第二级;
将所述进气量与再循环排气量的比值从相应的第一级修改到相应的第二级;以及
当所述燃烧噪声级低于所述阈值噪声级时,将所述喷射开始角从所述相应的第二级修改到所述相应的第一级。
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---|---|---|---|---|
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US9950722B2 (en) | 2003-01-06 | 2018-04-24 | General Electric Company | System and method for vehicle control |
US9828010B2 (en) | 2006-03-20 | 2017-11-28 | General Electric Company | System, method and computer software code for determining a mission plan for a powered system using signal aspect information |
US8527183B2 (en) * | 2007-09-20 | 2013-09-03 | General Electric Company | System and method for controlling the fuel injection event in an internal combustion engine |
US9829341B1 (en) * | 2008-06-26 | 2017-11-28 | Rockwell Collins, Inc. | System and method for providing flight cues for the navigation function required time of arrival (RTA) |
US9834237B2 (en) | 2012-11-21 | 2017-12-05 | General Electric Company | Route examining system and method |
DE102010027214B4 (de) * | 2010-07-15 | 2013-09-05 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und Steuergerät zum Steuern einer Brennkraftmaschine |
DE102010027213A1 (de) | 2010-07-15 | 2012-01-19 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und Steuergerät zum Steuern einer Brennkraftmaschine |
US8494757B2 (en) * | 2010-08-17 | 2013-07-23 | GM Global Technology Operations LLC | Method for estimating and controlling accoustic noise during combustion |
DE102011114516A1 (de) * | 2010-10-28 | 2012-05-03 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Steuerung eines Stellgliedes oder Ventils |
CA2853748C (en) * | 2011-10-05 | 2020-07-07 | Engineered Propulsion Systems, Inc. | Aero compression combustion drive assembly control system |
JP5978662B2 (ja) * | 2012-03-09 | 2016-08-24 | マツダ株式会社 | ターボ過給機付きディーゼルエンジンの制御装置 |
US9669851B2 (en) | 2012-11-21 | 2017-06-06 | General Electric Company | Route examination system and method |
CN103867348B (zh) * | 2014-03-27 | 2016-05-25 | 天津大学 | 用于控制共轨发动机瞬态工况燃烧噪声的系统装置 |
TWI689547B (zh) | 2014-10-13 | 2020-04-01 | 美商摩諾索公司 | 具有塑化劑摻合物的水溶性聚乙烯醇膜、相關方法及相關物品 |
TWI677525B (zh) | 2014-10-13 | 2019-11-21 | 美商摩諾索公司 | 水溶性聚乙烯醇摻合物膜、相關方法及相關物品 |
EP3207085B1 (en) | 2014-10-13 | 2021-07-21 | Monosol, LLC | Water-soluble polyvinyl alcohol blend film, related methods, and related articles |
WO2016061054A1 (en) * | 2014-10-13 | 2016-04-21 | The Procter & Gamble Company | Articles comprising water-soluble polyvinyl alcohol film with plasticizer blend and related methods |
KR101637700B1 (ko) * | 2014-10-20 | 2016-07-07 | 현대자동차주식회사 | 엔진 연소음 피드백제어 방법 |
CN106704014B (zh) * | 2015-07-29 | 2019-11-01 | 长城汽车股份有限公司 | 增压柴油内燃机的燃烧噪声控制方法、系统及车辆 |
JP6555323B2 (ja) * | 2017-11-10 | 2019-08-07 | マツダ株式会社 | 圧縮着火式エンジンの制御装置 |
JP6555321B2 (ja) * | 2017-11-10 | 2019-08-07 | マツダ株式会社 | 圧縮着火式エンジンの制御装置 |
CN112334522B (zh) | 2018-05-02 | 2023-09-08 | 蒙诺苏尔有限公司 | 水溶性聚乙烯醇掺合物膜、相关方法和相关制品 |
JP7077768B2 (ja) * | 2018-05-22 | 2022-05-31 | マツダ株式会社 | 圧縮着火式エンジンの制御装置 |
KR102552087B1 (ko) * | 2018-10-08 | 2023-07-06 | 현대자동차주식회사 | 엔진 소음 예측을 통한 연료분사 제어 시스템 및 제어 방법 |
DE102020210625B4 (de) | 2020-08-20 | 2022-07-07 | Rolls-Royce Solutions GmbH | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, Steuergerät für eine Brennkraftmaschine, und Brennkraftmaschine |
DE102021205361A1 (de) | 2021-05-26 | 2022-12-01 | Rolls-Royce Solutions GmbH | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine, eingerichtet zur Durchführung eines solchen Verfahrens |
CN114352418B (zh) * | 2021-11-22 | 2023-04-07 | 江铃汽车股份有限公司 | 柴油发动机启动噪声优化方法、装置、存储介质及设备 |
CN114109636B (zh) * | 2022-01-26 | 2022-08-30 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种改善发动机nvh性能的燃烧控制方法和发动机 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006046076A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | Toyota Motor Corp | 水素添加内燃機関の制御装置 |
EP1760295A1 (fr) * | 2005-08-30 | 2007-03-07 | Peugeot Citroën Automobiles S.A. | Système de contrôle du fonctionnement d'un moteur diesel de véhicule automobile équipe de moyens de recirculation de gaz d'échappement |
CN101151446A (zh) * | 2005-01-04 | 2008-03-26 | 丰田自动车株式会社 | 双喷射型内燃机 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3575146A (en) * | 1969-02-06 | 1971-04-20 | Physics Int Co | Fuel injection system for an internal combustion engine |
JP4135254B2 (ja) * | 1998-09-29 | 2008-08-20 | 株式会社デンソー | 内燃機関用燃料噴射装置 |
DE10011630A1 (de) * | 2000-03-10 | 2001-09-13 | Delphi Tech Inc | Verfahren zur Regelung eines Verbrennungsmotors |
US6378487B1 (en) * | 2000-09-01 | 2002-04-30 | International Truck And Engine Corporation | Method and apparatus for pre-pilot fuel injection in diesel internal combustion engines |
DE10159017A1 (de) * | 2001-12-01 | 2003-06-18 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine |
DE112004001281B4 (de) * | 2003-07-15 | 2013-03-21 | Avl List Gmbh | Brennkraftmaschine |
JP4672588B2 (ja) * | 2006-04-03 | 2011-04-20 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃焼騒音算出装置および燃焼騒音制御システム |
DE102006053253B4 (de) * | 2006-11-08 | 2009-12-24 | Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
-
2008
- 2008-07-22 US US12/177,520 patent/US7904231B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-07-20 DE DE102009033957.4A patent/DE102009033957B4/de not_active Expired - Fee Related
- 2009-07-22 CN CN200910173319.3A patent/CN101644197B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006046076A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | Toyota Motor Corp | 水素添加内燃機関の制御装置 |
CN101151446A (zh) * | 2005-01-04 | 2008-03-26 | 丰田自动车株式会社 | 双喷射型内燃机 |
EP1760295A1 (fr) * | 2005-08-30 | 2007-03-07 | Peugeot Citroën Automobiles S.A. | Système de contrôle du fonctionnement d'un moteur diesel de véhicule automobile équipe de moyens de recirculation de gaz d'échappement |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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