CN1847067A - 对噪声和振动的传感器反馈控制 - Google Patents

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Abstract

控制具有动力传动系的车辆中的噪声/振动的方法包括检测车辆中的噪声和/或振动。调节动力传动系的工作点并保持恒定的变速器输出功率，以降低噪声和/或振动。

Description

对噪声和振动的传感器反馈控制
技术领域
本发明一般涉及车辆控制系统，更具体地说，涉及用于控制车辆中的噪声和振动的系统。
背景技术
在一些内燃机中，当发动机负载低时发动机控制系统可以将汽缸”去激活”。这个过程通常称为可变排量，或应求排量(DOD)。例如，具有DOD的8缸发动机可以用4缸进行工作，因降低泵送损耗而节约燃油。使用全部发动机汽缸的工作称为激活方式。”去激活”方式指使用少于发动机全部汽缸的工作(即，一个或多个汽缸不起作用)。
当车辆发动机工作在”去激活”方式时，发动机速度和负载可能导致的振动不同于在发动机全部汽缸工作时车辆中所发生的振动。需要提供一种车辆工作条件，所述工作条件将车辆驾驶员会认为不适的噪声和/或振动减至最小。可以使用材料和/或系统将振动包含在和/或将噪声控制在车辆发动机内和/或动力传动系部件内，但这些材料和/或系统都很昂贵且通常是在受影响部件的外部对其进行控制。
发明内容
在一个实施方案中，本发明针对控制具有动力传动系的车辆中的噪声/振动的方法。对车辆中的噪声/振动进行检测。调节动力传动系的工作点，并保持恒定的变速器输出功率以降低噪声/振动。
在本发明的另一实施方案中，控制具有动力传动系的车辆中的噪声/振动的方法包括当车辆工作在会产生噪声/振动的工作范围时检测噪声/振动。调节动力传动系的工作点将车辆的工作转移到所述范围之外。
在另一实施方案中，本发明针对用于控制具有动力传动系的车辆中的噪声/振动的系统。振动传感模块检测车辆中是否有噪声/振动。在检测到噪声/振动时，控制模块调节动力传动系的工作点，同时保持恒定的动力传动系输出功率以降低噪声/振动。
在又一配置中，本发明针对用于控制具有动力传动系的车辆中的噪声/振动的系统。当车辆工作在会产生噪声/振动的工作范围时，振动传感模块检测噪声/振动并将其与阈值进行比较。控制模块根据振动传感模块比较的结果调节动力传动系的工作点将车辆的工作转移到所述范围之外。
从本文提供的详细说明可以清楚了解本发明其它适用性领域。应理解，详细说明和具体实例说明了本发明的示范实施例，但仅旨在作说明，而非旨在限制本发明的范围。
附图说明
从详细说明和附图可以更充分地了解本发明，附图中：
图1是按照本发明一个实施例的车辆控制系统的方框图；
图2是按照本发明一个实施例的控制车辆中的噪声/振动的方法的流程图；以及
图3是按照本发明一个实施例的控制车辆中的噪声/振动的方法的流程图。
具体实施方式
对本发明各种实施例的以下说明仅是示范性质，绝不旨在限制本发明、其应用或使用。为清晰起见，在附图中使用相同的标号表示相同或类似的元件。本文中使用的术语”模块”和/或”装置”是指专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享，专用，或群组)和存储器、或提供所述功能的其它合适的部件。本文中使用的术语”激活”指使用发动机全部汽缸的工作。术语”去激活”指使用少于发动机全部汽缸的工作(即，一个或多个汽缸不起作用)。
在一个实施方案中，本发明针对一种方法，所述方法包括检测车辆中因可变排量工作而产生的振动。但应指出，也考虑到这些实施方案与不包括可变排量发动机的车辆一起使用。还应理解，也考虑到本发明的配置与具有任何类型的凸轮布局的发动机一起使用。此外，也考虑到本发明的配置与无凸轮发动机一起使用。
具有按照本发明一个实施例的控制系统的车辆示于图1中，总体用标号10表示。车辆10包括发动机12，发动机12具有多个汽缸18，每个汽缸具有一个或多个进气门和/或排气门，在发动机工作时选择性地使一个或多个汽缸18”去激活”。当发动机负载轻时，发动机12转换到”去激活”方式，以下详述。在示范实施例中，一半的汽缸18是”去激活”的，虽然也可以是一个或多个汽缸”去激活”。虽然图1示出8个汽缸，但应理解发动机12可包括更多或更少的汽缸18。例如可考虑具有4、5、6、8、10、12和16个汽缸的发动机。
动力传动系16向车辆10(车辆10包括发动机12、变矩器16和变速器14)提供驱动力。变矩器16具有电子控制功率离合器(ECCC)22。变速器14和变矩器离合器22受发动机控制模块24的控制。控制模块24还与发动机点火系统40以及本文所讨论的各种传感器通信。
变速器传感器26根据使变速器14的齿轮工作的电流产生齿轮信号。加速踏板传感器43产生指示加速踏板位置的信号，所述信号输出到控制模块24。节气门电子控制器(ETC)38根据加速踏板信号43以及由控制模块24执行的节气门控制算法调节进气歧管20中的节气门13。发动机速度传感器28根据发动机速度产生信号。发动机油温传感器30根据油温产生信号。进气歧管温度信号32根据进气歧管温度产生信号。进气歧管压力信号34根据进气歧管20的真空压力产生信号。控制模块24所用的其它传感器输入包括节气门位置信号42和进气温度传感器44。
振动传感模块46包括检测部件48，例如安装在车体上的加速度计。振动传感模块46检测车辆中的噪声/振动并将其与阈值水平进行比较，以确定是否存在不可接受的噪声/振动。振动传感模块46向控制模块24发出是否存在不可接受的噪声/振动的信号，并进行噪声和振动的闭环控制，见下述。
控制车辆10中的噪声/振动的方法的一个实施方案的流程图示于图2中，总体上用标号100表示。在步骤108，控制模块24检查来自振动传感模块46的输入，以便确定车辆10中是否存在不可接受的噪声/振动。如果没有检测到这种噪声/振动，则控制过程回到步骤108。如果检测到噪声/振动，则在步骤116，控制模块24调节动力传动系36的工作点，并保持恒定的变速器输出功率，见以下详述。在步骤124，检查来自振动传感模块46的输入，以便确定噪声/振动是否已降到可以接受的水平。如果没有，控制过程回到步骤116作进一步调节。如果在步骤124控制模块24确定噪声/振动已降到可以接受的水平，则控制过程回到步骤108。
可以按照以下示范的方式调节动力传动系36的工作点。控制模块24可以增加或减小ECCC 22的滑移控制，同时协调这种滑移控制和ETC 38的控制，以便调节节气门13。控制模块24也可以改变点火系统40的点火正时和/或使变速器14变速以提高或降低发动机速度。
在本发明的一个实施方案中，可以识别车辆10易于产生噪声/振动的一个或多个工作范围。例如，通过保持从振动传感模块46、发动机速度传感器28和/或进气歧管压力传感器34获得的历史数据来识别这些范围。例如，可以在控制模块24和/或振动传感模块46中随时间而更新和存储描述这些范围的历史数据。
例如，控制模块24和/或振动传感模块46可以通过以下方法来识别车辆10易于产生噪声/振动的工作范围：识别在给定总管气压下振动传感模块46的数据在历史上已达到一个或多个峰值的发动机RPM的范围。在其它配置下，可以使用其它或附加的途径来识别车辆10易于产生噪声/振动的工作范围。
控制例如工作在”去激活”方式下的车辆中的噪声/振动的方法的另一种实施方案的流程图示于图3中，总体上用标号200表示。例如，方法200可用来转移车辆10的工作范围，例如使车辆工作在车辆易于产生噪声/振动的工作范围之外。在步骤204，确定车辆10是否工作在易于产生噪声/振动的工作范围之内。例如，如果车辆发动机的稳态速度是1705RPM，歧管压力是70kPa，且历史数据表明上述速度和压力的组合是在车辆易于产生噪声/振动的工作范围之内，则控制过程进到步骤208。如果在步骤204确定车辆不是工作在这种范围之内，则控制过程最后回到步骤204。
在步骤208，斜坡增加ECCC滑移并且将节气门13充分关闭到足以保持恒定的变速器输出功率。所述斜坡变化和节气门控制可以使车辆的工作点转移到车辆易于产生噪声/振动的工作范围之外。继续上述实例，例如当ECCC的滑移从40rpm斜坡增加到50rpm时，发动机的稳态速度可从1705RPM增加到1715RPM，而歧管压力可从70kPa下降到68kPa。新的发动机稳态速度和歧管压力最好在车辆易于产生噪声/振动的工作范围之外。
在步骤212，检查来自振动传感模块46的输入以便确定是否存在不可接受的噪声/振动。如果检测到噪声/振动，则在步骤216，确定在步骤208设定的用于滑移斜坡变化的定时器是否已期满失效。如果滑移斜坡变化仍在进行，则控制过程回到步骤212。如果滑移斜坡变化已经完成，则可以采取其它操作来降低噪声/振动。例如，在步骤220，可使车辆工作在”激活”方式。
如果在步骤212没有检测到噪声/振动(或者，如果确定噪声/振动已降到可接受的水平)，则车辆继续工作在如前所述的发动机工作已转移到的范围之内。在步骤224，如果来自踏板位置传感器43的输入表示加速，则可以斜坡减小ECCC滑移。继续上述实例，可以将滑移斜坡减小回到40rpm，从而提高发动机速度。由于正在更快地驾驶车辆，因此车辆超过了上述所避免的工作范围。
可以理解，来自振动传感模块46的输入可以用在本发明的闭环方法的各种实施方案中，包括但不限于调节动力传动系工作点的方法。还可理解，可以用各种途径来协调和控制发动机速度、ECCC滑移以及变速器输出功率，以便控制噪声/振动。在一个实施方案中，可以把来自上述传感器48、28和34的信号随时间输入到例如人工神经网络或其它工具中，输入到控制模块24和/或振动传感模块46中来”教”控制模块24和/或振动传感模块46如何优化噪声/振动控制。
上述方法和系统的配置，例如在可变排量发动机工作在”去激活”方式时，可以用来检测会使噪声/振动增加的发动机速度和/或负载范围。这些范围可以实时检测，以便使应求排量的工作范围最大化，而不会过分地牺牲燃油经济性和可驾驶性。只要驾驶员踩下或放开加速踏板，例如上述滑移控制的定时斜坡变化就会立即提供对驾驶员来说透明的平滑响应。
业界技术人员从上述说明可以了解，本发明的广泛内容可以用各种形式实现。所以，虽然已结合具体实例对本发明作了说明，但本发明的真实范围不应仅限于此，因为对于业界技术人员来说，在研究了附图、说明书以及以下权利要求书后其它改动是显而易见的。

Claims (25)

1.一种控制具有动力传动系的车辆中的噪声/振动的方法，所述方法包括：
检测车辆中的噪声和/或振动中的至少一项；以及
调节所述动力传动系的工作点同时保持恒定的变速器输出功率，以便降低所述噪声和/或振动中的至少一项。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述调节和保持包括利用所述车辆的节气门、变速器齿轮以及点火系统中的至少一项来调节所述车辆的发动机速度。
3.如权利要求1所述的方法，其中还包括：
识别会发生噪声和/或振动中至少一项的所述车辆的工作范围；以及
进行所述调节和保持以避免所述车辆在所述范围内工作。
4.如权利要求1所述的方法，其中利用振动传感模块进行所述检测。
5.如权利要求1所述的方法，其中还包括协调所述车辆的节气门开口的变化和变矩器滑移的变化。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述车辆包括可变排量发动机，在所述车辆工作在去激活方式时执行所述方法。
7.如权利要求6所述的方法，其中还包括根据所述检测使所述车辆工作在激活方式。
8.如权利要求1所述的方法，其中还包括改变所述发动机的点火正时和使所述车辆降档中的至少一项。
9.一种控制具有动力传动系的车辆中的噪声/振动的方法，所述方法包括：
当所述车辆工作在可能引起噪声和/或振动中至少一项的工作范围内时检测噪声和/或振动中至少一项；以及
调节所述动力传动系的工作点，将车辆工作转移到所述范围之外。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述调节包括调节所述车辆的变矩器滑移和节气门开口中的至少一项。
11.如权利要求9所述的方法，其中所述车辆包括可变排量发动机，在所述车辆工作在去激活方式时进行所述检测。
12.如权利要求11所述的方法，其中还包括根据所述检测使所述车辆工作在激活方式。
13.如权利要求9所述的方法，其中根据所述检测以闭环方式进行所述调节。
14.如权利要求9所述的方法，其中在进行所述调节的同时保持恒定的变速器输出功率。
15.如权利要求9所述的方法，其中还包括改变所述发动机的点火正时和使所述车辆降档中的至少一项。
16.如权利要求9所述的方法，其中所述调节包括增加变矩器滑移同时减小所述节气门开口，以便保持恒定的变速器功率。
17.一种用于控制具有动力传动系的车辆中的噪声/振动中的至少一项的系统，所述系统包括：
振动传感模块，它检测在所述车辆中是否存在噪声/振动；以及
控制模块，在检测到噪声/振动中至少一项时，所述控制模块调节所述动力传动系的工作点同时保持恒定的动力传动系输出功率，以便降低噪声/振动中的至少一项。
18.如权利要求17所述的系统，其中所述振动传感模块包括安装在所述车辆车体上的加速度计。
19.如权利要求17所述的系统，其中所述控制模块调节以下各项中的至少一项：变矩器滑移、所述车辆的节气门开口、点火系统的点火正时以及所述车辆的变速器齿轮。
20.如权利要求17所述的系统，其中所述车辆包括可变排量发动机，并且当所述车辆工作在去激活方式时所述控制模块调节所述动力传动系的工作点。
21.一种用于控制具有动力传动系的车辆中的噪声/振动的系统，所述系统包括：
振动传感模块，当所述车辆工作在会引起噪声和/或振动中的至少一项的工作范围内时，所述振动传感模块检测噪声和/或振动中的至少一项并将其与阈值进行比较；以及
控制模块，它根据所述振动传感模块进行的所述比较的结果，调节所述动力传动系的工作点，以便将车辆工作转移到所述范围之外。
22.如权利要求21所述的系统，其中所述控制模块调节所述车辆的变矩器滑移和节气门开口中的至少一项。
23.如权利要求21所述的系统，其中所述车辆包括可变排量发动机，并且当所述车辆工作在去激活方式时所述振动传感模块检测噪声和/或振动中的至少一项。
24.如权利要求21所述的系统，其中所述控制模块调节所述工作点同时保持恒定的变速器输出功率。
25.如权利要求21所述的系统，其中所述控制模块增加变矩器滑移同时减小所述节气门开口以便保持恒定的变速器功率。
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