DE102015210616A1 - Verfahren zum Regeln eines Motorverbrennungsgeräuschs - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren für eine Verbrennungsdruckregelung umfasst das Berechnen eines Motorverbrennungsgeräuschzielwerts durch eine Steuerung. Ein Zylinderdruck wird nach einer Verbrennung von Kraftstoff in Abhängigkeit eines Haupteinspritztimings und einer Voreinspritzkraftstoffmenge auf Basis des berechneten Motorverbrennungsgeräuschzielwerts gemessen. Ein Verbrennungsgeräuschindex (CNI) wird durch Umwandeln des gemessenen Zylinderdrucks in ein Zylinderdruckniveau berechnet. Die Rückkopplungs-Voreinspritzung wird gesteuert, bei welcher der CNI in einer variablen Einspritzsteuerung eingesetzt wird, während das Haupteinspritztiming und die Voreinspritzkraftstoffmenge gesteuert werden.

Description

  • QUERVERWEIS(E) AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2014-0141747 , die am 20. Oktober 2014 eingereicht worden ist, die hierin durch Bezugnahme gänzlich aufgenommen wird.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Motorgeräuschsteuertechnik und insbesondere auf ein Verfahren zum Reduzieren eines Motorverbrennungsgeräuschs, wobei Einspritzvariablen geregelt werden.
  • HINTERGRUND
  • Innere Verbrennungsmotoren erzeugen ein Verbrennungsgeräusch, das beim Verbrennen eines Kraftstoffs auftritt, die klassifiziert werden können in ein direktes Verbrennungsgeräusch, das durch eine Verbrennungs-anregende Kraft in einem Zylinder erzeugt wird, und ein indirektes Verbrennungsgeräusch, das erzeugt wird, wenn die Verbrennungs-anregende Kraft auf sich bewegende Komponenten ausgeübt wird, mit einem Abstand dazwischen. Um das Verbrennungsgeräusch zu reduzieren, wird eine Kraftstoffeinspritzungssteuerung durch Voreinspritzung in den Motor ausgeführt, insbesondere einem Dieselmotor mit einem hohen Verdichtungsverhältnis.
  • Bei der Voreinspritzung wird eine gesamte Kraftstoffeinspritzmenge in eine Haupteinspritzmenge und eine Voreinspritzmenge klassifiziert bzw. unterteilt, und Kraftstoffeinspritzzeitpunkte werden auf Basis eines oberen Totpunkts eingeteilt, wodurch ein Druckzunahmegradient eines Verbrennungsdrucks in einer Brennkammer verringert wird. Daher reduziert die Voreinspritzung das Verbrennungsgeräusch, indem dagegen vorgebeugt wird, dass der Verbrennungsdruck schnell ansteigt.
  • Die Voreinspritzmenge wird als Teil der Gesamtmenge der Kraftstoffeinspritzung kleiner festgelegt als die Haupteinspritzmenge, wodurch der Druckzunahmegradient des Verbrennungsdrucks verringert wird.
  • Aus diesem Grund leistet das Voreinspritzverfahren zum Steuern eines Verbrennungsgeräusches einen relativ niedrigen Beitrag beim Verringern des Druckzunahmegradienten des Verbrennungsdrucks im Vergleich zu einem Verbrennungsstabilitätssteuerverfahren bzw. Verbrennungsrobustheitssteuerverfahren, bei dem eine Verbrennungssteuerung stabil gegen Störungen (Umgebungen, Kraftstoffdifferenzen, Motoralterung, etc.) durchgeführt wird, um eine Geräusch-Vibration-anregende Kraft unter Verwendung eines Drucksensors direkt zu steuern.
  • Daher besteht eine Notwendigkeit für eine Technik, bei der das Verbrennungsstabilitätssteuerverfahren des direkt Steuerns der Geräusch-Vibration-anregenden Kraft auch das Verbrennungsgeräusch steuern kann. Insbesondere kann das Verbrennungsstabilitätssteuerverfahren abgestimmt sein bezüglich der Verwendung eines hochpreisigen Verbrennungsdrucksensors, unter Berücksichtigung einer Veränderung der Umgebung, in welcher der Verbrennungsdrucksensor benötigt wird, in dem Zylinder der Brennkammer aufgrund von Vorgaben.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf ein Verfahren zum Regeln eines Motorverbrennungsgeräuschs bzw. auf eine Motorverbrennungsgeräuschregelung gerichtet, welches ein Motorgeräusch auf eine solche Weise vorhersagt, dass eine durch einen Verbrennungsdrucksensor, der in einem Zylinder einer Brennkammer installiert ist, gemessene Verbrennungsdruckwellenform durch eine schnelle Fourier Transformation (FFT) signalverarbeitet wird, um in einem Verbrennungsgeräuschindex („combustion noise index“ = „CNI“) digitalisiert zu werden, und welches ein Verbrennungsgeräusch durch Einspritzvariablen (ein Haupteinspritztiming und eine Voreinspritzkraftstoffmenge) steuert, auf die ein Dieselverbrennungsgeräuschindex angewendet wird.
  • Andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung können durch die nachfolgende Beschreibung verstanden werden und werden unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ersichtlich erscheinen. Es ist für den Fachmann, auf den sich die vorliegende Erfindung bezieht, ebenfalls ersichtlich, dass sich die Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung durch die beanspruchten Mittel und Kombinationen derselben realisieren lassen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Regeln eines Motorverbrennungsgeräuschs: Berechnen eines Motorverbrennungsgeräuschzielwerts durch eine Steuerung; Messen eines Zylinderdrucks nach einer Motorverbrennung von Kraftstoff in Abhängigkeit eines Haupteinspritztimings und einer Menge von Voreinspritzkraftstoff auf Basis des berechneten Motorverbrennungsgeräuschzielwerts; Berechnen eines Verbrennungsgeräuschindex (CNI) durch Umwandeln des gemessenen Zylinderdrucks in ein Zylinderdruckniveau; und Steuern der Rückkopplung der Voreinspritzung, bei welcher der CNI auf eine variable Einspritzsteuerung bzw. eine Einspritzparametersteuerung angewandt wird, während das Haupteinspritztiming und die Menge von Voreinspritzkraftstoff gesteuert werden.
  • Der Motorverbrennungsgeräuschzielwert kann unter Berücksichtigung einer Kraftstoffmenge, einer Motordrehzahl pro Minute (RPM), einer Gangschaltstufe, einer Ansauglufttemperatur, und einer Kühlwassertemperatur berechnet werden. Das Zylinderdruckniveau kann als ein Geräusch(dB)-Frequenz(Hz)-Diagramm ausgedrückt werden, indem der gemessene Zylinderdruck durch eine FFT signalverarbeitet wird, und der CNI kann aus einem Frequenzband einer 1/3 Oktavbandfilterstufe in dem Zylinderdruckniveaudiagramm berechnet werden.
  • Die Voreinspritzungsregelung kann durchgeführt werden, um den Zylinderdruck als ein Geräusch(dB)-Frequenz(Hz)-Diagramm auszudrücken, indem der gemessene Zylinderdruck durch eine FFT signalverarbeitet wird, um den CNI unter Verwendung des Geräusch(dB)-Frequenz(Hz)-Diagramms des Zylinderdruckniveaus zu berechnen, und um einen Referenzwert eines effektiven Mitteldrucks („brake mean effective pressure“) Bremsmitteleffektivdrucks (BMEP) bei der Rückkopplungsvoreinspritzsteuerung einzusetzen, sodass der CNI als ein nichtkorrigierter Motorverbrennungsgeräuschvorhersagewert ohne Korrektur des CNI bei dem Referenzwert oder weniger berechnet wird und dann an die variable Einspritzsteuerung eingegeben wird, und der CNI wird durch Korrektur desselben als ein korrigierter Motorverbrennungsgeräuschvorhersagewert bei dem Referenzwert oder mehr berechnet und wird dann an die variable Einspritzsteuerung eingegeben.
  • In dem (B), kann das CNI-Geräuschniveau bzw. der CNI-Geräuschpegel (dB) aus einem Frequenzband einer 1/3-Oktavbandfilterstufe berechnet werden, und der CNI (dB) kann ausgedrückt werden als CNI (dB) = 10LOG (10(1000Hz Niveau/10) + 101250Hz Niveau/10) + 10(1600Hz Niveau/10) + 10(2000Hz Niveau/10) + 10(2500Hz Niveau/10) + 10(3150Hz Niveau/10))(Gleichung 1).
  • Der Referenzwert des BMEP kann in einem Bereich liegen, in welchem ein Motorgeräusch durch eine Zunahme eines Verbrennungsdrucks erhöht wird.
  • Der nichtkorrigierte Verbrennungsgeräuschvorhersagewert kann berechnet werden aus y = 0,0479x2 – 15,982x + 1403,3, wobei y ein Motorgeräusch und x den Verbrennungsgeräuschindex darstellen.
  • Der korrigierte Motorverbrennungsgeräuschvorhersagewert kann durch Umwandeln von y = 0,0822x2 + 2,6984x + 13,654 in ein CNI-Korrekturwert-BMEP-Diagramm berechnet werden, sodass ein Verbrennungsgeräuschindexkorrekturwert für jeden Abschnitt des BMEP berechnet wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1A und 1B sind Blockflussdiagramme, die ein Verfahren zum Regeln einer Motorverbrennungsgeräuschs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, bei der die Motorverbrennungsgeräuschregelung in dem Verfahren in eine normale Voreinspritzsteuerung und eine Voreinspritzregelung unterteilt ist.
  • 2A und 2B sind Ansichten zum Zeigen eines Beispiels der Berechnung eines Verbrennungsgeräuschindex auf Basis der Voreinspritzregelung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 3 ist eine Ansicht zum Zeigen eines Beispiels der Berechnung eines nichtkorrigierten Verbrennungsgeräuschvorhersagewerts, auf den eine Korrektur des Verbrennungsgeräuschindex nicht angewendet wird, wenn die Voreinspritzregelung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
  • 4 und 5 sind Ansichten zum Zeigen eines Beispiels der Berechnung eines korrigierten Motorverbrennungsgeräuschvorhersagewerts, auf den eine Korrektur des Verbrennungsgeräuschindex angewendet wird, wenn die Voreinspritzregelung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen detaillierter beschrieben. Die vorliegende Erfindung kann jedoch in unterschiedlichen Formen verkörpert sein und sollte nicht als auf die hierin beschriebene Ausführungsform beschränkt ausgelegt werden. Diese Ausführungsformen sind vielmehr vorgesehen, sodass diese Offenbarung genau und komplett ist und dem Fachmann den Rahmen der vorliegenden Erfindung vollständig vermittelt. Durch die Offenbarung hin beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile durch die verschiedenen Figuren und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hin.
  • 1A und 1B sind ein Blockflussdiagramm, das ein Verfahren zum Regeln eines Motorverbrennungsgeräuschs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Da die Motorverbrennungsgeräuschrückkopplung durch eine exklusive Steuerung oder eine Motorsteuereinheit oder elektronische Steuereinheit (ECU) gesteuert wird, wird ein Betrieb der exklusiven Steuerung oder der ECU ausgelassen.
  • Wie in den Figuren gezeigt, wird die Motorverbrennungsgeräuschrückkopplung als eine normale Voreinspritzsteuerung gesteuert, bei der ein Kraftstoff in Abhängigkeit eines Motorverbrennungsgeräuschzielwerts eingespritzt wird, nachdem der Motorverbrennungsgeräuschzielwert berechnet worden ist, während ein Motor läuft. Die Motorverbrennungsgeräuschrückkopplung wird dann als eine Voreinspritzregelung gesteuert, bei der ein Einspritzparameter durch einen Verbrennungsgeräuschindex (hiernach als ein "CNI" bezeichnet) unter Verwendung eines Zylinderdrucks gesteuert, nach einer Verbrennung des Kraftstoffs unter Verwendung der normalen Voreinspritzsteuerung.
  • Unter Bezugnahme auf 1A ist die normale Voreinspritzsteuerung in Schritten S10 bis S30 realisiert. Zuerst wird in Schritt S10 der Motorverbrennungsgeräuschzielwert berechnet. Ein Motorverbrennungsgeräusch kann ein direktes Verbrennungsgeräusch einschließen, das durch eine Verbrennungs-anregende Kraft in einem Zylinder erzeugt wird, ein indirektes Verbrennungsgeräusch einschließen, das erzeugt wird, wenn die Verbrennungs-anregende Kraft auf sich bewegende Komponenten dazwischen ausgeübt wird, mit einem Abstand dazwischen, und kann ein Motorgeräusch einschließen. In dieser Hinsicht werden in Schritt S10 die Kraftstoffmenge, eine Motorgeschwindigkeit (RPM), eine Gangschaltstufe, eine Ansauglufttemperatur, eine Kühlwassertemperatur, und dergleichen berücksichtigt. Dann wird der Einspritzparameter für eine Kraftstoffeinspritzung eines Injektors in Schritt S20 so gesteuert, dass dem Motorverbrennungsgeräuschzielwert gefolgt wird. Haupteinspritztiming bzw. Haupteinspritzzeitpunkt(e) und die Voreinspritzkraftstoffmenge werden durch den Motorverbrennungsgeräuschzielwert gesteuert, was eine Kraftstoffeinspritzsteuerung durch die Voreinspritzung darstellt. Eine Motorverbrennung wird in Schritt S30 ausgeführt.
  • Die rückgekoppelte Voreinspritzsteuerung bzw. Voreinspritzregelung wird in Schritten S40 bis S80 realisiert. Da der CNI nur das direkte Verbrennungsgeräusch reflektiert und das Motorverbrennungsgeräusch das direkte Verbrennungsgeräusch, das indirekte Verbrennungsgeräusch und dergleichen in der Voreinspritzregelung einschließt, wird spezifisch insbesondere angenommen, dass das Motorgeräusch auch durch eine Verbrennungsdruckzunahme erhöht wird, wenn ein effektiver Mitteldruck (BMEP) identisch ist mit oder höher ist als 7 bar.
  • Spezifisch wird in Schritt S40 der CNI durch die Motorverbrennung berechnet und es wird ermittelt, ob der CNI korrigiert ist oder nicht, indem die Menge von Kraftstoff gemäß dem BMEP in Schritt S50 berücksichtigt wird. Beispielsweise ändert sich eine Korrelation zwischen dem CNI, angewendet auf eine quadratische Gleichung zum Vorhersagen des Motorverbrennungsgeräuschs, und dem Motorverbrennungsgeräusch in Abhängigkeit davon, ob der BMEP identisch ist oder kleiner ist als 6 bar oder identisch ist mit oder größer ist als 6 bar. Daher wird in Schritt S60-1 bei der Kraftstoffmenge bei dem BMEP mit 6 bar oder weniger, wobei die Korrelation zwischen dem CNI und dem Motorverbrennungsgeräusch hoch ist, das Motorverbrennungsgeräusch durch Anwenden des CNI auf die quadratische Gleichung vorhergesagt, wie in 3 gezeigt, und daher wird ein nichtkorrigierter Motorverbrennungsgeräuschvorhersagewert ermittelt. Andererseits wird in den Schritten S60-2a und S60-3b bei der Kraftstoffmenge bei dem BMEP mit 6 bar oder mehr, wobei die Korrelation zwischen dem CNI und dem Motorverbrennungsgeräusch niedrig ist, das Motorverbrennungsgeräusch durch die quadratische Gleichung unter Verwendung eines CNI-Korrekturwerts vorhergesagt, um die Korrelation zwischen dem CNI und dem Motorverbrennungsgeräusch vorhergesagt, wie in 4 und 5 gezeigt, und daher wird ein korrigierter Motorverbrennungsgeräuschvorhersagewert ermittelt. Daraufhin wird in Schritt S70 der nicht korrigierte Motorverbrennungsgeräuschvorhersagewert oder der korrigierte Motorverbrennungsgeräuschvorhersagewert mit dem Motorverbrennungsgeräuschzielwert verglichen und ein Einspritzparametersteuerwert wird in Schritt S80 unter Verwendung des Vergleichsergebnisses rückgekoppelt. Obwohl sich der Einspritzparameter steuerwert auf das Haupteinspritztiming und die Voreinspritzkraftstoffmenge bezieht, kann der Einspritzparametersteuerwert nach Notwendigkeit andere Einspritzparametersteuerwerte einschließen, die einen Zusammenhang mit einer Reduktion des Motorverbrennungsgeräuschs aufweisen.
  • Folglich ist der CNI, der wenn der Motor läuft fortlaufend aktualisiert wird, in der Motorverbrennungsgeräuschregelung reflektiert.
  • 2A bis 5 zeigen spezifische Prozesse des CNI, des BMEP und der CNI-Korrektur.
  • Unter Bezugnahme auf 2A und 2B wird der CNI durch Schritte S41 und S44 berechnet. Ein Zylinderdruck des Motors in Abhängigkeit der Motorverbrennung wird in Schritt S41 durch einen an dem Motor angebrachten Verbrennungsdrucksensor gemessen. In diesem Fall werden die Kraftstoffmenge, eine Motorgeschwindigkeit (RPM), eine Gangschaltstufe, eine Einlass- bzw. Ansauglufttemperatur, eine Kühlwassertemperatur, ein Einspritzdruck, und dergleichen berücksichtigt, wenn der Zylinderdruck gemessen wird. Ein Erfassungswert des Zylinderdrucks wird durch eine schnelle Fourier-Transformation (FFT) in Schritt S42 signalverarbeitet, und ein Zylinderdruckniveau (CPL) wird in Schritt S43 unter Verwendung der FFT-Signalverarbeitung in ein Geräuschniveau(dB)-Frequenz(Hz)-Diagramm umgewandelt. Dann wird der CNI unter Verwendung des CPL in Schritt S44 berechnet, der durch die folgende Gleichung 1 ausgedrückt wird. CNI (dB) = 10LOG(10(1000Hz Niveau/10) + 10(1250Hz Niveau/10) + 10(1600Hz Niveau/10) + 10(2000Hz Niveau/10) + 10(2500Hz Niveau/10) + 10(3150Hz Niveau/10)) Gleichung 1
  • Die Gleichung 1 wird durch Filtern des CPL in einem 1000 bis 3150 Hz (1/3 Oktav)-Band und Berechnen des gefilterten CPL ermittelt.
  • Unter Bezugnahme auf 3 bezieht sich das Bezugszeichen S60-1 auf ein Verfahren, bei dem ein Motorverbrennungsgeräuschvorhersagewert ohne Korrektur des CNI unter einer Bedingung berechnet wird, dass der BMEP 6 bar oder weniger beträgt. Der nicht korrigierte Motorverbrennungsgeräuschvorhersagewert in Schritt S60-1 wird durch die folgende Gleichung 2 ausgedrückt. Hier bezieht sich y auf ein Motorgeräusch und x bezieht sich auf den CNI. y = 0,0479x2 – 15,982x + 1403,3, R2 = 0,9889 Gleichung 2
  • In Gleichung 2 wird y durch Anwenden des CNI auf x ermittelt und das ermittelte y wird als ein nicht korrigierter Motorverbrennungsgeräuschvorhersagewert verwendet.
  • Unter Bezugnahme auf 4, bezieht sich das Bezugszeichen S60-2a auf ein Verfahren, bei dem ein CNI-Korrekturwert unter einer Bedingung ermittelt wird, dass der BMEP 6 bar oder mehr beträgt. Wie in der Zeichnung gezeigt, werden Gleichung 3 und ein CNI-Korrekturwert-BMEP-Diagramm gemeinsam verwendet, um den CNI-Korrekturwert in Schritt S60-2a zu berechnen. Hier bezieht sich y auf ein Motorgeräusch, x bezieht sich auf dem CNI, und BMEP bezieht sich auf bar. y = 0,0822x2 + 2,6984x + 13,654, R2 = 0,988 Gleichung 3
  • Gleichung 3 wird durch das CNI-Korrekturwert-BMEP-Diagramm ausgedrückt, und der CNI-Korrekturwert wird aus dem CNI-Korrekturwert-BMEP-Diagramm in Abhängigkeit des Betrags des BMEP ausgewählt. Der CNI-Korrekturwert bei dem BMEP von 7 bar beträgt beispielsweise 1,5 dB, der CNI-Korrekturwert bei dem BMEP von 17 bar beträgt 8,7 dB etc. Insbesondere wird der CNI-Korrekturwert für jede Motor-RPM ermittelt und der ermittelte Wert wird als ein CNI-Korrekturwert etabliert.
  • Unter Bezugnahme auf 5 wird ein korrigierter Motorverbrennungsgeräuschvorhersagewert in Schritt S60-2b durch den CNI-Korrekturwert unter einer Bedingung berechnet, dass der BMEP 6 bar oder mehr beträgt. Wie in der Figur gezeigt, wird der korrigierte Motorverbrennungsgeräuschvorhersagewert in Schritt S60-2b durch die folgende Gleichung 4 ausgedrückt. Hier bezieht sich y auf ein Motorgeräusch und x bezieht sich auf den CNI. y = 0,0504x2 – 17,2834x + 1555,2, R2 = 0,9889 Gleichung 4
  • In Gleichung 4 wird y durch Anwenden des CNI-Korrekturwerts auf x ermittelt und das ermittelte y wird als ein korrigierter Motorverbrennungsgeräuschvorhersagewert verwendet.
  • Daher ist der CNI, der wenn der Motor läuft fortlaufend aktualisiert wird, in der Motorverbrennungsgeräuschregelung reflektiert. Da der CNI in den CNI-Korrekturwert in Abhängigkeit des Betrags des BMEP umgewandelt wird, wird die Motorverbrennungsgeräuschsteuerung unter Verwendung des nicht korrigierten Motorverbrennungsgeräuschvorhersagewerts oder des korrigierten Motorverbrennungsgeräuschvorhersagewerts ausgeführt.
  • Wie vorstehend beschrieben, umfasst das Verfahren zum Regeln eines Motorverbrennungsgeräuschs gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: Berechnen des Motorverbrennungsgeräuschzielwerts durch die Steuerung und Erfassen des Betriebs des Motors. Der Zylinderdruck wird nach der Motorverbrennung in Abhängigkeit des Haupteinspritztimings und der Menge von Voreinspritzkraftstoff auf Basis des berechneten Motorverbrennungsgeräuschzielwerts gemessen. Der CNI wird durch in das Zylinderdruckniveau Umwandeln des gemessenen Zylinderdrucks berechnet. Die Voreinspritzung wird geregelt, wobei der CNI auf die variable Einspritzsteuerung während der Steuerung des Haupteinspritztimings und der Menge von Voreinspritzkraftstoff angewendet wird. Folglich wird das Motorverbrennungsgeräusch durch den CNI vorhergesagt, der fortlaufend aktualisiert wird, wenn der Motor läuft, und das Motorgeräusch wird durch eine Steuerung des Haupteinspritztimings und der Menge von Voreinspritzkraftstoff reduziert.
  • Gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann es möglich sein, ein Verbrennungsgeräusch signifikant zu verbessern, indem das Verbrennungsgeräusch auf eine solche Weise gesteuert wird, dass die Geräusch-Vibration-anregende Kraft durch einen Verbrennungsdrucksensor direkt gesteuert wird, wie in einem Verbrennungsstabilitätssteuerverfahren des direkten Steuerns der Geräusch-Vibration-anregenden Kraft, im Vergleich zu einem Voreinspritzverfahren.
  • Da ein Verbrennungsgeräuschindex, der zum Einstellen von Einspritzparametern (einem Haupteinspritztiming und einer Menge von Voreinspritzkraftstoff) eingesetzt wird und zum Steuern eines Verbrennungsgeräuschs verwendet wird, auf Basis einer Verbrennungsdruckwellenform digitalisiert wird, die durch den Verbrennungsdrucksensor gemessen wird, kann der Verbrennungsdruckindex zusätzlich in einfacher Weise als eine Verbrennungsgeräuschkarte etabliert werden und insbesondere durch Standardisieren des Verbrennungsgeräuschindex als eine Standardverbrennungsgeräuschkarte verwendet werden.
  • Zudem kann die vorliegende Erfindung in einfacher Weise bei allen Motoren eingesetzt werden, die in Folge von Vorgaben Verbrennungsdrucksensoren benötigen, indem eine Verbrennungskarte, die durch den Verbrennungsgeräuschindex etabliert wird, in einer ECU aufgenommen wird, ohne Designveränderung der Motoren.
  • Während die vorliegende Erfindung in Bezug auf spezifische Ausführungsformen beschrieben worden ist, wird es für den Fachmann ersichtlich sein, dass verschiedene Veränderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen und Bereich der Erfindung zu verlassen, wie in den nachfolgenden Ansprüchen definiert.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 10-2014-0141747 [0001]

Claims (11)

  1. Verfahren zum Regeln eines Motorverbrennungsgeräuschs, das die Schritte umfasst: Berechnen eines Motorverbrennungsgeräuschzielwerts durch eine Steuerung; Messen eines Zylinderdrucks nach einer Kraftstoffverbrennung in Abhängigkeit eines Haupteinspritztimings und einer Voreinspritzkraftstoffmenge auf Basis des berechneten Motorverbrennungsgeräuschzielwerts; Berechnen eines Motorverbrennungsgeräuschindex (CNI) durch Umwandeln des gemessenen Zylinderdrucks in ein Zylinderdruckniveau; und Steuern einer Rückkopplungsvoreinspritzung, bei welcher der CNI bei einer variablen Einspritzsteuerung eingesetzt wird, während das Haupteinspritztiming und die Voreinspritzkraftstoffmenge gesteuert werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Motorverbrennungsgeräuschzielwert unter Berücksichtigung einer Kraftstoffmenge, einer Motordrehzahl pro Minute (RPM), einer Gangschaltstufe, einer Ansauglufttemperatur und einer Kühlwassertemperatur berechnet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Zylinderdruckniveau durch Signalverarbeiten des gemessenen Zylinderdrucks durch eine schnelle Fourier-Transformation (FFT) als ein Geräusch(dB)-Frequenz(Hz)-Diagramm ausgedrückt wird, und der CNI aus einem Frequenzband einer 1/3-Oktavbandfilterstufe in einem Zylinderdruckniveaudiagramm berechnet wird.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Voreinspritzung so geregelt wird, dass das Zylinderdruckniveau durch Signalverarbeitung des gemessenen Zylinderdrucks mittels einer FFT als ein Geräusch(dB)-Frequenz(Hz)-Diagramm ausgedrückt wird, der CNI unter Verwendung des Geräusch ein Geräusch(dB)-Frequenz(Hz)-Diagramms des Zylinderdruckniveaus berechnet wird, und ein Referenzwert eines effektiven Mitteldrucks (BMEP) bei der Voreinspritzregelung verwendet wird, wobei der CNI als ein nicht korrigierter Motorverbrennungsgeräuschvorhersagewert ohne Korrektur des CNI bei dem Referenzwert oder weniger berechnet wird und dann bei der variablen Einspritzsteuerung verwendet wird, und der CNI als ein korrigierter Motorverbrennungsgeräuschvorhersagewert durch Korrektur desselben bei dem Referenzwert oder mehr berechnet wird und dann bei der variablen Einspritzsteuerung eingesetzt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das CNI-Geräuschniveau (dB) aus einem Frequenzband einer 1/3-Oktavbandfilterstufe berechnet wird und der CNI (dB) ausgedrückt wird als CNI (dB) = 10LOG(10(1000Hz Niveau/10) + 10(1250Hz Niveau/10) + 10(1600Hz Niveau/10) + 10(2000Hz Niveau/10) + 10(2500Hz Niveau/10) + 10(3150Hz Niveau/10)).
  6. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Referenzwert des BMEP in einem Bereich liegt, in welchem ein Motorgeräusch durch eine Zunahme eines Verbrennungsdrucks zunimmt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Referenzwert 6 bar beträgt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei dem der nicht korrigierte Motorverbrennungsgeräuschvorhersagewert berechnet wird aus y = 0,0479x2 – 15,982x + 1403,3 berechnet wird, wobei y ein Motorgeräusch und x der CNI ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, bei dem der korrigierte Motorverbrennungsgeräuschvorhersagewert berechnet wird durch Umwandeln von y = 0,0822x2 + 2,6984x + 13,654, wobei y ein Motorgeräusch ist und x der CNI ist, in ein CNI-Korrekturwert-BMEP-Diagramm, sodass für jeden Abschnitt des BMEP ein CNI-Korrekturwert berechnet wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der CNI-Korrekturwert als zu einer Motor-RPM entsprechend ermittelt wird.
  11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Steuerung eine Motorsteuereinheit (ECU) ist, und der Zylinderdruck durch einen in einem Motorzylinder installierten Verbrennungsdrucksensor gemessen wird.
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