JP2009270460A - Engine combustion noise reducing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an engine combustion noise reducing method for improving sound quality in combustion noise generated from an engine. <P>SOLUTION: This engine combustion noise reducing method is provided for improving the sound quality in the combustion noise for reducing the combustion noise generated from the engine 1 by a change in cylinder internal pressure caused by the combustion operation of the engine 1. A frequency band high in human acoustic sensitivity is determined based on an equal loudness curve and is set as a target frequency band while the relationship between a groove frequency becomes minimum in a frequency component of the cylinder internal pressure in a frequency spectrum of the cylinder internal pressure of the engine 1, and a combustion period of the engine 1 is determined. When operating the engine 1 in combustion, a target combustion period in which the groove frequency is included in the target frequency band is determined, and the exhaust recirculation ratio of the engine 1 is controlled so that the combustion period of the engine 1 coincides with the target combustion period. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンから発生する燃焼騒音を低減すべく、該燃焼騒音の音質を改善するエンジン燃焼騒音低減方法に関するものである。   The present invention relates to an engine combustion noise reduction method for improving the sound quality of combustion noise in order to reduce combustion noise generated from an engine.

一般に、エンジン騒音の中に含まれる成分を加振源別に区別すると、燃焼によってエンジン構造物が加振されて発生する燃焼騒音と、ギヤやピストンなどの機械部品の運動によってエンジン構造物が加振される機械騒音とに大別できる。これらのうち、ディーゼルエンジンでは、シリンダ内の圧力(筒内圧力)が高いため、ガソリンエンジンと比べて燃焼騒音が大きい。   In general, when components contained in engine noise are distinguished by vibration sources, the engine structure is vibrated by the combustion noise generated by the vibration of the engine structure due to combustion and the movement of mechanical parts such as gears and pistons. Can be roughly divided into machine noise. Among these, in the diesel engine, the pressure in the cylinder (cylinder pressure) is high, so the combustion noise is larger than that in the gasoline engine.

そのため、ディーゼルエンジンの製品開発においては燃焼騒音の改善が必要となり、急激な筒内圧力の上昇(燃焼衝撃)を抑える対策を行ったり、エンジン構造物における振動伝達特性の改善が行われている。   Therefore, in the development of diesel engine products, it is necessary to improve combustion noise, and measures are taken to suppress a sudden increase in in-cylinder pressure (combustion shock), and vibration transmission characteristics in engine structures are improved.

従来、エンジン騒音レベルのオーバーオール(以下、OAという)を燃焼改善によって低減する場合、上述の燃焼衝撃を緩和することを狙い、筒内圧力の上昇率の最大値(dP/dtmaxまたはdP/dθmaxと表す、tは時間、θはクランク角)を抑制する対策が実施される(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, when the overall engine noise level (hereinafter referred to as OA) is reduced by combustion improvement, the maximum value of the in-cylinder pressure increase rate (dP / dtmax or dP / dθmax) is aimed at mitigating the above-described combustion impact. Representing t is time and θ is a crank angle) (see, for example, Patent Document 1).

図21および図22は、筒内圧力上昇率の最大値を抑制(低減)する対策によるエンジン騒音の低減効果を示したものである。図21において、横軸は時間、縦軸は筒内圧力および筒内圧力上昇率(dP/dt)である。また、細線は対策前、太線は対策後を示す。また、図22において、横軸は周波数、縦軸は音圧レベルであり、細線は対策前、太線は対策後を示す。   FIG. 21 and FIG. 22 show the effect of reducing engine noise by measures for suppressing (reducing) the maximum value of the cylinder pressure increase rate. In FIG. 21, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents in-cylinder pressure and in-cylinder pressure increase rate (dP / dt). In addition, the thin line indicates before countermeasures and the thick line indicates after countermeasures. In FIG. 22, the horizontal axis represents frequency, the vertical axis represents sound pressure level, the thin line indicates before countermeasures, and the thick line indicates after countermeasures.

図22に示すように、上述の対策により、自動車用ディーゼルエンジンでは燃焼騒音の主成分である1k〜2kHzの周波数成分が低減するので、効果的に騒音レベルを低減することができる。   As shown in FIG. 22, the above-mentioned countermeasure reduces the frequency component of 1 kHz to 2 kHz, which is the main component of combustion noise, in the automobile diesel engine, so that the noise level can be effectively reduced.

特開平9−42034号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-42034

しかしながら、上述したように筒内圧力上昇率の最大値が同じであっても、エンジン音の音質(主観的な評価)が異なる場合があった。   However, as described above, even when the maximum value of the in-cylinder pressure increase rate is the same, the sound quality (subjective evaluation) of the engine sound may be different.

図23は、音質が異なる二つのエンジン音について、筒内圧力および筒内圧力上昇率を示したものである。図24は、図23のエンジン音について、周波数成分を示したものである。   FIG. 23 shows the in-cylinder pressure and the in-cylinder pressure increase rate for two engine sounds having different sound qualities. FIG. 24 shows frequency components for the engine sound of FIG.

図23の太線と細線とでは、筒内圧力上昇率の最大値がほぼ同じであるが、音質は、細線のほうが太線に比べて良かった。このことから、筒内圧力上昇率の最大値と音質の間には相関関係が見られない場合があり、筒内圧力上昇率の最大値を抑制したとしても、音質が改善されない場合があることが分かる。なお、騒音レベル(A特性音圧レベル)のOAは、太線と細線とでほぼ同じ大きさであった。   The maximum value of the cylinder pressure increase rate is almost the same between the thick line and the thin line in FIG. 23, but the sound quality of the thin line is better than that of the thick line. Therefore, there may be no correlation between the maximum value of the in-cylinder pressure rise rate and the sound quality, and even if the maximum value of the in-cylinder pressure rise rate is suppressed, the sound quality may not be improved. I understand. The OA of the noise level (A characteristic sound pressure level) was almost the same for the thick line and the thin line.

このように、エンジン音の音質改善に着目すると、騒音レベルのOA(および筒内圧力上昇率の最大値)が同じでも周波数成分が異なる場合があり、その場合、音質も異なる。そのため、騒音レベルや筒内圧力上昇率の最大値を低減する従来の騒音低減方法では、音質の改善を十分に行えないという問題があった。   Thus, focusing on improving the sound quality of the engine sound, the frequency component may be different even if the OA of the noise level (and the maximum value of the in-cylinder pressure increase rate) is the same, and in that case, the sound quality is also different. Therefore, the conventional noise reduction method for reducing the noise level and the maximum value of the in-cylinder pressure rise rate has a problem that the sound quality cannot be sufficiently improved.

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、エンジンから発生する燃焼騒音の音質を改善するエンジン燃焼騒音低減方法を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an engine combustion noise reduction method that solves the above problems and improves the quality of combustion noise generated from the engine.

上記目的を達成するために本発明は、エンジンの燃焼運転に伴う筒内圧力の変化により上記エンジンから発生する燃焼騒音を低減すべく、該燃焼騒音の音質を改善するエンジン燃焼騒音低減方法において、等ラウドネス曲線を基に人間の聴覚感度が高い周波数帯を求め、その求めた周波数帯を目標周波数帯とし、他方、上記エンジンの上記筒内圧力の周波数スペクトルにおいて該筒内圧力の周波数成分が極小となる溝周波数と、上記エンジンの燃焼期間との関係を求め、上記エンジンを燃焼運転するに際して、上記溝周波数と燃焼期間との関係から、上記溝周波数が上記目標周波数帯に含まれる目標燃焼期間を求め、上記エンジンの燃焼期間が上記目標燃焼期間に一致するように、上記エンジンの排気還流率を制御するものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides an engine combustion noise reduction method for improving the sound quality of combustion noise in order to reduce combustion noise generated from the engine due to a change in in-cylinder pressure accompanying engine combustion operation. A frequency band with high human auditory sensitivity is obtained based on an equal loudness curve, and the obtained frequency band is set as a target frequency band. On the other hand, the frequency component of the cylinder pressure is minimal in the frequency spectrum of the cylinder pressure of the engine. The relationship between the groove frequency and the combustion period of the engine is obtained, and the target combustion period in which the groove frequency is included in the target frequency band is determined from the relationship between the groove frequency and the combustion period when the engine is operated for combustion. And the exhaust gas recirculation rate of the engine is controlled so that the combustion period of the engine matches the target combustion period.

好ましくは、上記目標周波数帯が、2kHz〜5kHzであるものである。   Preferably, the target frequency band is 2 kHz to 5 kHz.

好ましくは、上記燃焼期間と上記溝周波数との関係が、燃焼期間をT、溝周波数をf0、上記エンジンのエンジン回転数をNeとして、次式
T=(2.59±0.06)×6×Ne/f0
で求められ、上記エンジンを燃焼運転するに際して、上記エンジンの回転数を検出して上記式のエンジン回転数Neに代入すると共に、上記目標周波数帯から選択された所定の周波数を上記式の溝周波数f0に代入して、上記目標燃焼期間を求めるものである。
Preferably, the relationship between the combustion period and the groove frequency is represented by the following formula: T = (2.59 ± 0.06) × where T is the combustion period, f 0 is the groove frequency, and Ne is the engine speed of the engine. 6 x Ne / f 0
When the engine is burned, the engine speed is detected and substituted into the engine speed Ne of the above equation, and the predetermined frequency selected from the target frequency band is set to the groove frequency of the above equation. By substituting into f 0 , the target combustion period is obtained.

上記目的を達成するために本発明は、エンジンの燃焼運転に伴う筒内圧力の変化により上記エンジンから発生する燃焼騒音を低減すべく、該燃焼騒音の音質を改善するエンジン燃焼騒音低減方法において、上記エンジンの燃焼室の共鳴周波数、あるいは該燃焼室を形成するエンジン構造部品の共振周波数を求めて目標周波数とし、他方、上記エンジンの上記筒内圧力の周波数スペクトルにおいて該筒内圧力の周波数成分が極小となる溝周波数と、上記エンジンの燃焼期間との関係を求め、上記エンジンを燃焼運転するに際して、上記溝周波数と燃焼期間との関係から、上記溝周波数が上記目標周波数に一致する目標燃焼期間を求め、上記エンジンの燃焼期間が上記目標燃焼期間に一致するように、上記エンジンの排気還流率を制御するものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides an engine combustion noise reduction method for improving the sound quality of combustion noise in order to reduce combustion noise generated from the engine due to a change in in-cylinder pressure accompanying engine combustion operation. The resonance frequency of the combustion chamber of the engine or the resonance frequency of the engine structural parts forming the combustion chamber is obtained as a target frequency. On the other hand, in the frequency spectrum of the cylinder pressure of the engine, the frequency component of the cylinder pressure is The relationship between the minimum groove frequency and the combustion period of the engine is obtained, and the target combustion period in which the groove frequency matches the target frequency based on the relationship between the groove frequency and the combustion period when the engine is operated for combustion. And the exhaust gas recirculation rate of the engine is controlled so that the combustion period of the engine matches the target combustion period. That.

上記エンジンの排気還流率の制御は、上記エンジンの実際の燃焼期間を検出すると共に、その検出された燃焼期間を上記目標燃焼期間に一致させるべく、上記燃焼期間が上記目標燃焼期間よりも短いときは上記排気還流率を増大させ、上記燃焼期間が上記目標燃焼期間よりも長いときは上記排気還流率を減少させて行われるものでもよい。   The control of the exhaust gas recirculation rate of the engine is performed when the actual combustion period of the engine is detected and the combustion period is shorter than the target combustion period in order to make the detected combustion period coincide with the target combustion period. May be performed by increasing the exhaust gas recirculation rate and decreasing the exhaust gas recirculation rate when the combustion period is longer than the target combustion period.

本発明によれば、エンジンから発生する燃焼騒音の音質を改善できるという優れた効果を発揮するものである。   According to the present invention, an excellent effect of improving the sound quality of combustion noise generated from an engine is exhibited.

以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。   Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

本実施形態のエンジン燃焼騒音低減方法は、例えば、トラックなどの車両に搭載されたディーゼルエンジン(以下、エンジンという)に適用される。   The engine combustion noise reduction method of the present embodiment is applied to, for example, a diesel engine (hereinafter referred to as an engine) mounted on a vehicle such as a truck.

図1に基づき、本実施形態のエンジンの概略構造を説明する。   Based on FIG. 1, the schematic structure of the engine of this embodiment is demonstrated.

図1に示すように、エンジン1は、電子制御を用いたコモンレール式ディーゼルエンジンであり、燃焼室21が形成されたエンジン本体2と、そのエンジン本体2の燃焼室21に燃料を供給する燃料噴射装置3と、エンジン本体2に吸気を供給する吸気通路4と、エンジン本体2からの排気を排出する排気通路5と、エンジン本体2の排気の一部を吸気系に還流するための排気還流装置(以下、EGR装置という)6と、ターボチャージャ7と、燃料噴射装置3およびEGR装置6などを制御するためのエンジンコントロールユニット(以下、ECUという)8とを備える。   As shown in FIG. 1, the engine 1 is a common rail diesel engine using electronic control, and an engine main body 2 in which a combustion chamber 21 is formed, and fuel injection for supplying fuel to the combustion chamber 21 of the engine main body 2. Device 3, intake passage 4 for supplying intake air to engine body 2, exhaust passage 5 for discharging exhaust from engine body 2, and exhaust gas recirculation device for returning a part of the exhaust of engine body 2 to the intake system (Hereinafter referred to as an EGR device) 6, a turbocharger 7, and an engine control unit (hereinafter referred to as an ECU) 8 for controlling the fuel injection device 3 and the EGR device 6.

エンジン本体2は、複数(図例では4つ)の燃焼室21を有する。燃焼室21には、燃焼室21内の圧力を検出する筒内圧力センサー22が取り付けられる(図例では、左端の燃焼室21のみに取り付けられる)。その筒内圧力センサー22は、ECU8に接続され検出信号(筒内圧力値)を出力する。詳しくは後述するが、筒内圧力センサー22は、実際の燃焼期間を参照(検出)するために用いられる。   The engine body 2 has a plurality (four in the illustrated example) of combustion chambers 21. An in-cylinder pressure sensor 22 that detects the pressure in the combustion chamber 21 is attached to the combustion chamber 21 (in the illustrated example, it is attached only to the leftmost combustion chamber 21). The in-cylinder pressure sensor 22 is connected to the ECU 8 and outputs a detection signal (in-cylinder pressure value). As will be described in detail later, the in-cylinder pressure sensor 22 is used to refer to (detect) the actual combustion period.

燃料噴射装置3は、各燃焼室21に臨ませてエンジン本体2に各々取り付けられた複数のインジェクター31と、それらインジェクター31に供給される燃料が貯留されたコモンレール32と、そのコモンレール32に燃料を昇圧、圧送する燃料ポンプ33とを有する。インジェクター31は、ECU8に接続され、ECU8から燃料噴射時期(開始時期)、燃料噴射期間、燃料噴射量を制御するための指令信号が各々入力される。   The fuel injection device 3 includes a plurality of injectors 31 that are respectively attached to the engine body 2 so as to face the combustion chambers 21, a common rail 32 in which fuel supplied to the injectors 31 is stored, and fuel to the common rail 32. And a fuel pump 33 that boosts and pumps pressure. The injector 31 is connected to the ECU 8, and command signals for controlling the fuel injection timing (start timing), the fuel injection period, and the fuel injection amount are input from the ECU 8.

吸気通路4のエンジン本体2側の端部には、各燃焼室21に連通する吸気マニフォールド41が設けられる。吸気通路4における吸気マニフォールド41の上流には、吸気マニフォールド41側から順に、吸気通路4を通る吸気の流量を調整するための吸気スロットル42、インタークーラー43、ターボチャージャ7のコンプレッサ71、および吸気通路4内を通る吸気の流量を検出する吸気流量センサー44が設けられる。   An intake manifold 41 communicating with each combustion chamber 21 is provided at the end of the intake passage 4 on the engine body 2 side. Upstream of the intake manifold 41 in the intake passage 4, the intake throttle 42 for adjusting the flow rate of intake air passing through the intake passage 4, the intercooler 43, the compressor 71 of the turbocharger 7, and the intake passage 4, in order from the intake manifold 41 side. An intake flow rate sensor 44 is provided for detecting the flow rate of the intake air passing through the inside.

吸気スロットル42は、吸気マニフォールド41の分岐部より上流の吸気通路4内に配置されたスロットル本体421と、そのスロットル本体421を駆動するスロットルアクチュエータ422とを有する。スロットル本体421は、弁開度が全開と全閉との間で連続的に調節可能なように構成される。スロットルアクチュエータ422は、ECU8に接続され、そのECU8から入力された指令信号(弁開度信号)に基づきスロットル本体421を開閉駆動する。   The intake throttle 42 has a throttle body 421 disposed in the intake passage 4 upstream of the branch portion of the intake manifold 41 and a throttle actuator 422 that drives the throttle body 421. The throttle body 421 is configured such that the valve opening can be continuously adjusted between fully open and fully closed. The throttle actuator 422 is connected to the ECU 8 and opens / closes the throttle body 421 based on a command signal (valve opening signal) input from the ECU 8.

排気通路5におけるエンジン本体2側の端部には、各燃焼室21に連通する排気マニフォールド51が設けられ、その排気マニフォールド51の下流には、ターボチャージャ7のタービン72が設けられる。   An exhaust manifold 51 communicating with each combustion chamber 21 is provided at an end of the exhaust passage 5 on the engine body 2 side, and a turbine 72 of the turbocharger 7 is provided downstream of the exhaust manifold 51.

EGR装置6は、吸気通路4と排気通路5とを接続するEGR通路61と、そのEGR通路61内を流れるEGRガス(排気ガス)の流量を調整するためのEGRバルブ62と、EGR通路61内のEGRガスを冷却するためのEGRクーラー63とを有する。図例では、EGR通路61の一端(上流端)が排気マニフォールド51に接続され他端(下流端)が吸気マニフォールド41に接続される。   The EGR device 6 includes an EGR passage 61 that connects the intake passage 4 and the exhaust passage 5, an EGR valve 62 that adjusts the flow rate of EGR gas (exhaust gas) that flows through the EGR passage 61, And an EGR cooler 63 for cooling the EGR gas. In the illustrated example, one end (upstream end) of the EGR passage 61 is connected to the exhaust manifold 51 and the other end (downstream end) is connected to the intake manifold 41.

EGRバルブ62は、排気マニフォールド51内に設けられEGR通路61の下流端を開閉するバルブ本体621と、そのバルブ本体621を駆動するバルブアクチュエータ622とを有する。バルブ本体621は、弁開度が全開と全閉との間で連続的に調節可能なように構成される。バルブアクチュエータ622は、ECU8に接続され、そのECU8から入力された指令信号(弁開度信号)に基づきバルブ本体621を開閉駆動する。   The EGR valve 62 includes a valve body 621 that is provided in the exhaust manifold 51 and opens and closes the downstream end of the EGR passage 61, and a valve actuator 622 that drives the valve body 621. The valve body 621 is configured such that the valve opening can be continuously adjusted between fully open and fully closed. The valve actuator 622 is connected to the ECU 8 and opens and closes the valve body 621 based on a command signal (valve opening signal) input from the ECU 8.

ECU8には、上記筒内圧力センサー22、吸気流量センサー44、アクセルセンサー23、エンジン回転センサー24やコモンレール32内の液圧を検出するコモンレール圧センサー(図示せず)などの各種センサー類が接続され、それらセンサー類からの検出信号が入力される。   The ECU 8 is connected to various sensors such as the in-cylinder pressure sensor 22, the intake flow rate sensor 44, the accelerator sensor 23, the engine rotation sensor 24, and a common rail pressure sensor (not shown) that detects the fluid pressure in the common rail 32. , Detection signals from these sensors are input.

ECU8は、上記インジェクター31、吸気スロットル42のスロットルアクチュエータ422、EGRバルブ62のバルブアクチュエータ622や燃料ポンプ33の吐出圧を調節するSVC(図示せず)などの各種アクチュエータ類に接続され、それらアクチュエータ類に指令信号を出力する。   The ECU 8 is connected to various actuators such as the injector 31, the throttle actuator 422 of the intake throttle 42, the valve actuator 622 of the EGR valve 62, and the SVC (not shown) for adjusting the discharge pressure of the fuel pump 33, and these actuators. A command signal is output to.

このECU8からの指令によって、燃料噴射装置3(インジェクター31、コモンレール32、燃料ポンプ33)、EGRバルブ62、吸気スロットル42が制御され、エンジン本体2の燃焼状態が制御される。   The fuel injection device 3 (injector 31, common rail 32, fuel pump 33), EGR valve 62, and intake throttle 42 are controlled by a command from the ECU 8, and the combustion state of the engine body 2 is controlled.

詳しくは後述するが、ECU8は、燃焼騒音の音質を改善すべく、通常のディーゼル燃焼における初期燃焼部分の燃焼期間、あるいはPCI燃焼における燃焼期間を調整する。なお、PCI燃焼とは、燃焼室21に噴射された燃料が予混合期間を経た後に着火する燃焼形態をいう。   As will be described in detail later, the ECU 8 adjusts the combustion period of the initial combustion part in normal diesel combustion or the combustion period in PCI combustion in order to improve the sound quality of combustion noise. Note that PCI combustion refers to a combustion mode in which fuel injected into the combustion chamber 21 ignites after a premixing period.

具体的には、燃焼期間は、EGR率(EGR量および/または吸入空気量)によって調整され、EGR量および/または吸入空気量の調整はEGRバルブ62および吸気スロットル42の開度調整により行われる。これらの電子制御パラメータ(EGRバルブ62および吸気スロットル42の弁開度)は、ECU8での演算によって決定される。   Specifically, the combustion period is adjusted by the EGR rate (EGR amount and / or intake air amount), and adjustment of the EGR amount and / or intake air amount is performed by adjusting the opening degrees of the EGR valve 62 and the intake throttle 42. . These electronic control parameters (the valve opening degrees of the EGR valve 62 and the intake throttle 42) are determined by calculation in the ECU 8.

次に、本実施形態のエンジン燃焼騒音低減方法を説明する。   Next, the engine combustion noise reduction method of this embodiment will be described.

本実施形態のエンジン燃焼騒音低減方法は、エンジン1の燃焼運転に伴う筒内圧力の変化によりエンジン1から発生する燃焼騒音を低減すべく、燃焼騒音の音質を改善するものである。   The engine combustion noise reduction method of the present embodiment improves the quality of combustion noise so as to reduce the combustion noise generated from the engine 1 due to the change in the in-cylinder pressure accompanying the combustion operation of the engine 1.

まず、エンジン燃焼騒音低減方法では、エンジン1を運転する前に予め、等ラウドネス曲線(ISO226:2003による)を基に聴覚の感度が高い周波数帯を求めて目標周波数帯とする。詳しくは後述するが、目標周波数帯は、2kHz〜5kHzである。また、シミュレーションや実験などにより、エンジン1の筒内圧力の周波数スペクトル(以下、筒内圧力スペクトルという)において筒内圧力の周波数成分が極小となる溝周波数と、エンジン1の燃焼期間との関係を求める。   First, in the engine combustion noise reduction method, before operating the engine 1, a frequency band with high auditory sensitivity is obtained in advance based on an equal loudness curve (according to ISO 226: 2003) and set as a target frequency band. Although described later in detail, the target frequency band is 2 kHz to 5 kHz. In addition, the relationship between the groove frequency at which the frequency component of the in-cylinder pressure is minimized in the frequency spectrum of the in-cylinder pressure of the engine 1 (hereinafter referred to as the in-cylinder pressure spectrum) and the combustion period of the engine 1 is shown by simulation and experiment. Ask.

次に、エンジン1を燃焼運転するに際して、ECU8により、溝周波数と燃焼期間との関係から、溝周波数が目標周波数帯2kHz〜5kHzに含まれる目標燃焼期間を求め、その目標燃焼期間にエンジン1の燃焼期間が一致するように、エンジン1のEGR率を制御する。   Next, when the engine 1 is in a combustion operation, the ECU 8 obtains a target combustion period in which the groove frequency is included in the target frequency band 2 kHz to 5 kHz from the relationship between the groove frequency and the combustion period, and the engine 1 is in the target combustion period. The EGR rate of the engine 1 is controlled so that the combustion periods coincide.

エンジン1のEGR率の制御は、筒内圧力センサー22によりエンジン1の実際の燃焼期間(以下、実燃焼期間という)を検出すると共に、ECU8により、検出された実燃焼期間を目標燃焼期間に一致させるべく、実燃焼期間が目標燃焼期間よりも短いときはEGR率を増大させ、実燃焼期間が目標燃焼期間よりも長いときはEGR率を減少させて行われる。   The EGR rate of the engine 1 is controlled by detecting an actual combustion period (hereinafter referred to as an actual combustion period) of the engine 1 by the in-cylinder pressure sensor 22 and matching the detected actual combustion period with the target combustion period by the ECU 8. Therefore, the EGR rate is increased when the actual combustion period is shorter than the target combustion period, and the EGR rate is decreased when the actual combustion period is longer than the target combustion period.

これにより、本実施形態では、上述の電子制御式ディーゼルエンジン1において、制御パラメータであるEGR率(すなわち、EGR量および/または吸入空気量)の適合によりエンジン1の燃焼状態を制御して、通常のディーゼル燃焼における初期燃焼部分、あるいはPCI燃焼における燃焼期間を調整することによって、燃焼騒音の加振源である筒内圧力の周波数成分のうち、等ラウドネス曲線において感度が高い2k〜5kHzの周波数帯を低減させることができ、エンジン音質を改善することができる。   As a result, in the present embodiment, in the electronically controlled diesel engine 1 described above, the combustion state of the engine 1 is controlled by adapting the EGR rate (that is, the EGR amount and / or the intake air amount) that is a control parameter. By adjusting the initial combustion part in diesel combustion or the combustion period in PCI combustion, the frequency component of in-cylinder pressure that is the excitation source of combustion noise has a frequency band of 2k to 5kHz that is highly sensitive in the equal loudness curve Can be reduced, and the engine sound quality can be improved.

この点を以下に詳細に説明する。   This point will be described in detail below.

まず、図3から図5に基づき、目標周波数帯2kHz〜5kHzについて説明する。   First, the target frequency band 2 kHz to 5 kHz will be described with reference to FIGS. 3 to 5.

音質を改善するには、騒音レベルとは別に音質を定量的に評価できる評価指標が必要となり、ラウドネスやシャープネスといった心理音響評価量による評価が必要となると考えられる。   In order to improve the sound quality, an evaluation index capable of quantitatively evaluating the sound quality is required in addition to the noise level, and an evaluation based on a psychoacoustic evaluation amount such as loudness and sharpness is considered necessary.

心理音響評価量のうち、音の「大きさ」を表すラウドネスレベルは、他の心理音響評価量の算出の基礎として用いられる重要な評価量である。   Among the psychoacoustic evaluation amounts, the loudness level representing the “volume” of the sound is an important evaluation amount used as a basis for calculating other psychoacoustic evaluation amounts.

図3に、ラウドネスレベルの算出に用いられる等ラウドネス曲線(等ラウドネスレベル曲線)と、騒音レベルの算出に用いられる聴感補正(JIS C1505−1988などによるA特性)とを比較したものを示す。   FIG. 3 shows a comparison of an equal loudness curve (equal loudness level curve) used for calculating the loudness level and an auditory correction (A characteristic according to JIS C1505-1988) used for calculating the noise level.

図3の太線は、ISO226:2003で規格化されている等ラウドネス曲線の一例(1kHzの音が40dBの場合)であり、ラウドネスレベルが40phonの等ラウドネス曲線である。   The thick line in FIG. 3 is an example of an equal loudness curve standardized by ISO 226: 2003 (when a 1 kHz sound is 40 dB), and is an equal loudness curve with a loudness level of 40 phon.

等ラウドネス曲線は人間の聴覚の周波数特性を再現した特性であり、周波数ごとの音の「大きさ」が同じに聞こえる音圧レベルを結んだ等高線である。等ラウドネス曲線は、人間が音の「大きさ」が同じと感じる音圧レベル(機械で測ったdB値)を周波数ごとに調べてプロットした特性である。例えば、図3は、1kHzで40dBの音と同じ大きさと感じるのでは、3Hzでは、40dBよりも小さい36dBとなる。図3のグラフは、dB値が小さい周波数ほど、人が聴覚的に感じ易いことを示す。   The equal loudness curve is a characteristic that reproduces the frequency characteristics of human hearing, and is a contour line that connects sound pressure levels at which the “volume” of the sound for each frequency sounds the same. The equal loudness curve is a characteristic in which a sound pressure level (dB value measured by a machine) that humans feel that the “volume” of the sound is the same is examined and plotted for each frequency. For example, in FIG. 3, since it feels the same volume as a sound of 40 dB at 1 kHz, at 3 Hz, it becomes 36 dB which is smaller than 40 dB. The graph of FIG. 3 shows that a person with a smaller dB value is more audible.

図3の細線は、A特性に係る曲線である。A特性は、等ラウドネス曲線を基に決定されたが、詳細な周波数特性は再現されておらず、ディーゼルエンジン1の騒音で重要となる1k〜5kHz付近では両者に明確な違いが見られる。A特性は、等ラウドネス曲線を基にして作られているが、電子回路での模擬を考慮して簡略化された特性となっている。A特性と等ラウドネス曲線とには、1k〜16kHzで違いが見られ、等ラウドネス曲線のほうがA特性よりも聴覚を詳細に表現した複雑な曲線となっている。   The thin line in FIG. 3 is a curve related to the A characteristic. The A characteristic was determined based on an equal loudness curve, but the detailed frequency characteristic has not been reproduced, and there is a clear difference between 1 and 5 kHz, which is important for diesel engine 1 noise. The A characteristic is created on the basis of an equal loudness curve, but is simplified in consideration of simulation in an electronic circuit. There is a difference between the A characteristic and the equal loudness curve at 1 to 16 kHz, and the equal loudness curve is a more complex curve that expresses hearing in more detail than the A characteristic.

さらに、等ラウドネス曲線によると、2k〜5kHzの周波数帯域にて、dB値が小さく、人間の聴覚において、この周波数帯が敏感であることが分かる。したがって、エンジン1の燃焼騒音における敏感な周波数帯2k〜5kHzの周波数成分を減らすことで音質を改善することができる。   Furthermore, according to the equal loudness curve, it can be seen that the dB value is small in the frequency band of 2 k to 5 kHz, and this frequency band is sensitive to human hearing. Therefore, sound quality can be improved by reducing the frequency components of the sensitive frequency band 2k to 5 kHz in the combustion noise of the engine 1.

このような周波数感度特性を考慮して、音の「大きさ」を定量的に評価する方法が、図4および図5に示すラウドネスレベル(ISO532B)である。ラウドネスレベルは、概略的には、音の周波数分析結果(dB値)から等ラウドネス曲線の数値を周波数帯ごとに差し引いた特性と考えられる(等ラウドネス曲線のdB値が小さい周波数帯ほど引く量が小さいので数値(影響)が大きくなる)。   A method for quantitatively evaluating the “volume” of the sound in consideration of such frequency sensitivity characteristics is the loudness level (ISO 532B) shown in FIGS. The loudness level is roughly considered to be a characteristic obtained by subtracting the numerical value of the equal loudness curve for each frequency band from the frequency analysis result (dB value) of the sound (the amount to be subtracted as the frequency band has a smaller dB value of the equal loudness curve). Because it is small, the numerical value (influence) becomes large).

図4は、音質の異なる二つのエンジン音について、ラウドネススペクトルを各々示したものであり、音質が良いものを細線、悪いものを太線で示す。図5の左のグラフは、図4の二つのエンジン音についての騒音レベルのOAを示し、右のグラフは、トータルラウドネス(ラウドネススペクトルの合計値)を示す。   FIG. 4 shows a loudness spectrum for two engine sounds having different sound qualities, with a fine line indicating a good sound quality and a thick line indicating a bad sound. The left graph of FIG. 5 shows the OA of the noise level for the two engine sounds of FIG. 4, and the right graph shows the total loudness (the total value of the loudness spectrum).

図4および図5に示すように、本願発明者らが、騒音レベル(A特性音圧レベル)は同じだが主観評価で音質が違う二つのエンジン音について、ラウドネスレベルを用いて評価したところ、ラウドネスレベル(ラウドネススペクトルおよびトータルラウドネス)についても音質の違いが検出され、ラウドネスレベルによる評価では、主観評価(聞き比べ)での定性的な傾向と一致する結果が得られることが分かった。   As shown in FIGS. 4 and 5, the inventors of the present invention evaluated the two engine sounds having the same noise level (A characteristic sound pressure level) but different sound quality by subjective evaluation using the loudness level. Differences in sound quality were also detected with respect to the levels (loudness spectrum and total loudness), and it was found that the evaluation based on the loudness level gave a result consistent with the qualitative tendency in the subjective evaluation (listening comparison).

以上から、音質の改善には、ラウドネスレベルの改善が有効な手段の一つであり、等ラウドネス曲線で感度が高い(数値が小さい)周波数帯2k〜5kHzの成分を低減することが効果的であるといえる。   From the above, improvement of the sound quality is one of the effective means for improving the loudness level, and it is effective to reduce the component of the frequency band 2k to 5 kHz having high sensitivity (small numerical value) in the equal loudness curve. It can be said that there is.

そこで、本実施形態では、周波数帯2k〜5kHzを目標周波数帯とした。   Therefore, in this embodiment, the frequency band 2k to 5 kHz is set as the target frequency band.

次に、目標周波数帯2k〜5kHzと筒内圧力とについて、図6から図10に基づき説明する。   Next, the target frequency band 2k to 5 kHz and the in-cylinder pressure will be described with reference to FIGS.

上述したように、エンジン1の燃焼騒音の加振源(原因)は、主として筒内圧力であるので、目標周波数帯2k〜5kHzにおける燃焼騒音を低減するには、基本的には、筒内圧力における2k〜5kHzの周波数成分を低減すれば良い。   As described above, since the excitation source (cause) of the combustion noise of the engine 1 is mainly the in-cylinder pressure, in order to reduce the combustion noise in the target frequency band 2k to 5 kHz, basically the in-cylinder pressure What is necessary is just to reduce the frequency component of 2 to 5 kHz.

そこで、本願発明者らは、図6から図9に示す数値シミュレーションを実施して、筒内圧力の2k〜5kHzの周波数成分を低減する方法を検討した。   Accordingly, the inventors of the present application have conducted a numerical simulation shown in FIGS. 6 to 9 and studied a method for reducing the frequency component of 2 k to 5 kHz of the in-cylinder pressure.

図6から図9の数値シミュレーションでは、熱発生率をWiebe関数で数式化し、その数式内の熱発生期間を燃焼期間とした。また、熱発生率と圧力、体積の関係が熱力学の第一法則にて定義されることから、熱発生率から筒内圧力を計算した。なお、燃焼期間は、図10では、筒内圧力の上昇率dP/dθにおいて圧縮による圧力変化以外の燃焼による圧力上昇期間(図10の符号T参照)として定義される。   In the numerical simulations of FIGS. 6 to 9, the heat generation rate is expressed by a Wiebe function, and the heat generation period in the expression is defined as a combustion period. In addition, since the relationship between the heat generation rate, pressure, and volume is defined by the first law of thermodynamics, the in-cylinder pressure was calculated from the heat generation rate. In FIG. 10, the combustion period is defined as a pressure increase period due to combustion (see reference symbol T in FIG. 10) other than the pressure change due to compression at the rate of increase dP / dθ in the cylinder.

図6は、燃焼期間を一定にし筒内圧力上昇率の最大値dp/dθmax(以下、最大上昇率という)を変化させた場合について、筒内圧力波形を各々算出して、筒内圧力上昇率を求めたものである。図7は、図6において算出した筒内圧力波形をフーリエ変換して、筒内圧力の周波数成分(筒内圧力スペクトル)を求めたものである。   FIG. 6 shows the case where the in-cylinder pressure waveform is calculated by changing the maximum value dp / dθmax (hereinafter referred to as the maximum increase rate) of the in-cylinder pressure increase rate with a constant combustion period. Is what we asked for. FIG. 7 shows the frequency component of the in-cylinder pressure (in-cylinder pressure spectrum) obtained by Fourier transforming the in-cylinder pressure waveform calculated in FIG.

図8および図9は、最大上昇率dp/dθmaxを一定にし燃焼期間を変化させた場合について、図6および図7と同様に、筒内圧力上昇率(dP/dθ)および筒内圧力スペクトルを各々求めたものである。   8 and 9 show the in-cylinder pressure increase rate (dP / dθ) and the in-cylinder pressure spectrum in the same manner as in FIG. 6 and FIG. 7 when the maximum increase rate dp / dθmax is constant and the combustion period is changed. Each is what I have found.

周波数f[Hz]は時間の逆数[Hz]=[1/s]なので、変動時間(周期)が短くなると周波数は高くなる。エンジン1では、燃焼期間が短くなると、筒内圧力の上昇率が大きくなり、その筒内圧力をフーリエ変換した筒内圧力スペクトルには、高い周波数成分が含まれるようになる。   Since the frequency f [Hz] is the reciprocal of time [Hz] = [1 / s], the frequency increases as the variation time (cycle) decreases. In the engine 1, when the combustion period is shortened, the rate of increase of the in-cylinder pressure increases, and the in-cylinder pressure spectrum obtained by Fourier transforming the in-cylinder pressure includes a high frequency component.

ここで、筒内圧力波形を時間関数g(t)とすると、そのフーリエ変換G(f)は三角関数を含む周波数関数となる。三角関数は周期関数なので−1と1との間の数値をとり、その二乗は0と1の間を周期的に繰り返す。筒内圧力波形g(t)は数式化できていないので、G(f)も数式化できないが、フーリエ変換の性質上、三角関数が含まれており、周期的に増減を繰り返すと考えられる。したがって、フーリエ変換後の周波数データ(筒内圧力スペクトル)には振幅の増減(山と溝)が現れる。   Here, when the in-cylinder pressure waveform is a time function g (t), the Fourier transform G (f) is a frequency function including a trigonometric function. Since the trigonometric function is a periodic function, it takes a numerical value between -1 and 1, and its square repeats periodically between 0 and 1. Since the in-cylinder pressure waveform g (t) cannot be mathematically expressed, G (f) cannot also be mathematically expressed. However, due to the nature of Fourier transform, a trigonometric function is included, and it is considered that the increase / decrease is repeated periodically. Therefore, increase / decrease (crests and grooves) appear in the frequency data (in-cylinder pressure spectrum) after Fourier transform.

図例では、図7および図9に示すように、筒内圧力スペクトルには、筒内圧力が極小となる溝の周波数(以下、溝周波数という)f0が少なくとも一つは存在する。 In the illustrated example, as shown in FIGS. 7 and 9, the in-cylinder pressure spectrum includes at least one groove frequency (hereinafter referred to as a groove frequency) f 0 at which the in-cylinder pressure is minimized.

この溝周波数は、図9に示すように、燃焼期間を長くすると低周波数側にシフトし、燃焼期間を短くすると高周波数側にシフトする。したがって、最大上昇率dP/dθmaxが同じであっても燃焼期間を長くすることで、図9では溝周波数を低周波数側にシフトさせて対象周波数帯(目標周波数帯)2k〜5kHzの周波数成分を低減できることが分かった。   As shown in FIG. 9, the groove frequency shifts to the low frequency side when the combustion period is lengthened, and shifts to the high frequency side when the combustion period is shortened. Therefore, even if the maximum increase rate dP / dθmax is the same, in FIG. 9, the groove frequency is shifted to the low frequency side by shifting the groove frequency to the target frequency band (target frequency band) of 2 k to 5 kHz. It was found that it can be reduced.

つまり、燃焼期間の調整によって溝周波数を目標周波数帯2k〜5kHzに一致させることで、目標周波数帯2k〜5kHzの周波数成分を効果的に低減できる。   That is, the frequency component of the target frequency band 2k to 5 kHz can be effectively reduced by matching the groove frequency with the target frequency band 2k to 5 kHz by adjusting the combustion period.

次に、これら燃焼期間と溝周波数との関係を、図11から図13に基づき説明する。   Next, the relationship between the combustion period and the groove frequency will be described with reference to FIGS.

図11から図12は、数値シミュレーションによる燃焼期間と筒内圧力の周波数成分との関係を示したものである。なお、図11から図12の数値シミュレーションでは、図6から図9の数値シミュレーションと同様の解析モデルを使用した。   11 to 12 show the relationship between the combustion period and the frequency component of in-cylinder pressure by numerical simulation. In the numerical simulations of FIGS. 11 to 12, the same analysis model as that of the numerical simulations of FIGS. 6 to 9 was used.

図11は、筒内圧力とクランク角との関係を示す。図12は、筒内圧力をクランク角(時間)で微分して求められた筒内圧力上昇率と、クランク角との関係を示す。図13は、筒内圧力をフーリエ変換して求められた筒内圧力スペクトルを示す。   FIG. 11 shows the relationship between the in-cylinder pressure and the crank angle. FIG. 12 shows the relationship between the in-cylinder pressure increase rate obtained by differentiating the in-cylinder pressure with respect to the crank angle (time) and the crank angle. FIG. 13 shows an in-cylinder pressure spectrum obtained by Fourier transform of the in-cylinder pressure.

図11から図13の数値シミュレーションでは、燃焼による総熱発生量(燃料噴射量)を一定として燃焼期間を変化させた。そのため、図12および図13に示すように、燃焼期間と最大上昇率dP/dθの両方が変化しているが、上述のように、筒内圧力スペクトルの目標周波数帯2k〜5kHzの変化は、燃焼期間の影響が強い。   In the numerical simulations of FIGS. 11 to 13, the combustion period is changed with the total heat generation amount (fuel injection amount) due to combustion being constant. Therefore, as shown in FIGS. 12 and 13, both the combustion period and the maximum rate of increase dP / dθ change, but as described above, the change in the target frequency band 2k to 5 kHz of the in-cylinder pressure spectrum is The influence of the burning period is strong.

図13において、溝周波数は、筒内圧力スペクトルにおける最初の溝(最も低周波数側の溝)にあたる周波数である。この溝周波数は、数値シミュレーションにおける燃焼期間とエンジン回転数に対して、次のような関係にあることが分かった。   In FIG. 13, the groove frequency is a frequency corresponding to the first groove (the groove on the lowest frequency side) in the in-cylinder pressure spectrum. The groove frequency was found to have the following relationship with the combustion period and engine speed in the numerical simulation.

フーリエ変換後の筒内圧力スペクトルから求めた溝周波数f0と、燃焼期間T[degCA]を時間[s]に変換した数値の逆数(6・Ne/T、燃焼周波数という)[1/s]=[Hz]との関係を求めたところ、図14のような関係が得られた。 The groove frequency f 0 obtained from the in-cylinder pressure spectrum after Fourier transform and the reciprocal of the numerical value obtained by converting the combustion period T [degCA] into time [s] (referred to as 6 · Ne / T, combustion frequency) [1 / s] = [Hz], the relationship shown in FIG. 14 was obtained.

この図14のグラフによると、燃焼周波数(6・Ne/T)と溝周波数f0との間の関係は、近似式(1)で表される。 According to the graph of FIG. 14, the relationship between the combustion frequency (6 · Ne / T) and the groove frequency f 0 is expressed by the approximate expression (1).

0=(2.59±3σ)×(6×Ne/T) (1)
ここで、σは標準偏差であり、3σ=0.06である。
f 0 = (2.59 ± 3σ) × (6 × Ne / T) (1)
Here, σ is a standard deviation, and 3σ = 0.06.

このように、筒内圧力スペクトルにおいて周波数成分が急激に減少して溝ができる周波数f0[Hz](溝周波数)は、燃焼期間をT[degCA]、エンジン回転数をNe[rpm]とすると、上式(1)で表される。 Thus, in the in-cylinder pressure spectrum, the frequency f 0 [Hz] (groove frequency) at which the frequency component sharply decreases and the groove is formed is assumed that the combustion period is T [degCA] and the engine speed is Ne [rpm]. And represented by the above formula (1).

この式(1)を、燃焼期間Tについて書き直すと、燃焼期間Tと溝周波数f0との関係式が、エンジン1の回転数Neをパラメータとして、次式(2)で与えられる。 When this equation (1) is rewritten with respect to the combustion period T, a relational expression between the combustion period T and the groove frequency f 0 is given by the following equation (2) using the rotational speed Ne of the engine 1 as a parameter.

T=(2.59±0.06)×6Ne/f0 (2)
次に、これら式(1)または式(2)を用いた、目標燃焼期間の決定方法について説明する。
T = (2.59 ± 0.06) × 6 Ne / f 0 (2)
Next, a method for determining the target combustion period using these equations (1) or (2) will be described.

本実施形態では、式(1)により、エンジン回転数に応じて設定した、溝周波数に対する目標燃焼期間を決定する。目標の溝周波数は、基本的に2kHzとすることで、それより高い筒内圧力の周波数成分が低減し、2k〜5kHzの周波数成分を減少させることができる。   In this embodiment, the target combustion period with respect to the groove frequency, which is set according to the engine speed, is determined by Equation (1). By setting the target groove frequency to 2 kHz basically, the frequency component of the cylinder pressure higher than that can be reduced, and the frequency component of 2 k to 5 kHz can be reduced.

つまり、目標燃焼期間は、式(2)の回転数Neに実際のエンジン回転数を代入すると共に、溝周波数f0に目標周波数帯から選択された所定の周波数(本実施形態では、上述したように2kHz)を代入することで得られる。 In other words, the target combustion period is obtained by substituting the actual engine speed for the speed Ne in the equation (2), and at the predetermined frequency selected from the target frequency band for the groove frequency f 0 (in the present embodiment, as described above). To 2 kHz).

次に、図2に基づき、本実施形態のエンジン燃焼騒音低減方法による制御ロジックの一例を説明する。   Next, an example of the control logic according to the engine combustion noise reduction method of the present embodiment will be described based on FIG.

図2は、燃焼期間を決定するためのECU演算の制御ロジックを示したものであり、この制御ロジックは、例えば、ECU8によりエンジン1の燃焼運転中に実行される。   FIG. 2 shows a control logic of ECU calculation for determining the combustion period. This control logic is executed by the ECU 8 during the combustion operation of the engine 1, for example.

図2に示すように、ECU8は、エンジン回転数に応じて式(2)で決定される目標燃焼期間を求め、その目標燃焼期間に、実際の燃焼期間(以下、実燃焼期間という)が一致するように、燃料噴射量によって決まるEGR率(EGR量および/または吸入空気量)を制御する。本実施形態のECU8は、燃焼期間の制御の際に、筒内圧力センサー22の出力を微分したdP/dθから実燃焼期間を算出し、制御用の参照信号として用いる。   As shown in FIG. 2, the ECU 8 obtains the target combustion period determined by the equation (2) according to the engine speed, and the actual combustion period (hereinafter referred to as the actual combustion period) coincides with the target combustion period. Thus, the EGR rate (EGR amount and / or intake air amount) determined by the fuel injection amount is controlled. In the control of the combustion period, the ECU 8 of the present embodiment calculates the actual combustion period from dP / dθ obtained by differentiating the output of the in-cylinder pressure sensor 22 and uses it as a reference signal for control.

より具体的には、まず、エンジン回転センサー24が実際のエンジン回転数を検出してECU8に出力し、ECU8が、エンジン回転センサー24からのエンジン回転数および上述の式(2)を基に目標燃焼期間を求める。式(2)は、ECU8内に、数式(プログラム)として、あるいはエンジン回転数をパラメータとしたマップ(データ)として格納される。   More specifically, first, the engine speed sensor 24 detects the actual engine speed and outputs it to the ECU 8. The ECU 8 sets the target based on the engine speed from the engine speed sensor 24 and the above equation (2). Find the burning period. Expression (2) is stored in the ECU 8 as a mathematical expression (program) or as a map (data) with the engine speed as a parameter.

また、筒内圧力センサー22が実際の筒内圧力を検出してECU8に出力し、ECU8が、筒内圧力センサー22からの筒内圧力を基に実燃焼期間を求める。ECU8は、例えば、検出された筒内圧力から算出した筒内圧力上昇率を基に、図10に示すように、実燃焼期間を求める。   The in-cylinder pressure sensor 22 detects the actual in-cylinder pressure and outputs the detected in-cylinder pressure to the ECU 8. The ECU 8 obtains the actual combustion period based on the in-cylinder pressure from the in-cylinder pressure sensor 22. For example, the ECU 8 obtains the actual combustion period as shown in FIG. 10 based on the in-cylinder pressure increase rate calculated from the detected in-cylinder pressure.

次に、ECU8は、目標燃焼期間と実燃焼期間とを基に、実燃焼期間が目標燃焼期間に一致するような、目標EGR量および/または目標吸入空気量を求め、その目標EGR量および/または目標吸入空気量に基づき、EGRバルブ開度および吸気スロットル開度を制御する。   Next, the ECU 8 obtains a target EGR amount and / or a target intake air amount such that the actual combustion period matches the target combustion period based on the target combustion period and the actual combustion period, and the target EGR amount and / or Alternatively, the EGR valve opening and the intake throttle opening are controlled based on the target intake air amount.

例えば、ECU8は、燃料噴射量から求めたEGR量および/または吸入空気量を、実燃焼期間と目標燃焼期間との差から求めた補正値により補正して、上記目標EGR量および/または目標吸入空気量を求める。なお、燃料噴射量は、アクセル開度およびエンジン回転数からECU8により算出される。   For example, the ECU 8 corrects the EGR amount and / or the intake air amount obtained from the fuel injection amount with a correction value obtained from the difference between the actual combustion period and the target combustion period, and the target EGR amount and / or the target intake air. Find the air volume. The fuel injection amount is calculated by the ECU 8 from the accelerator opening and the engine speed.

以上の制御により実燃焼期間が目標燃焼期間に一致すると、筒内圧力スペクトルにおける実際の溝周波数が2kHzとなり、筒内圧力における2k〜5kHzの周波数成分が低減する。   When the actual combustion period coincides with the target combustion period by the above control, the actual groove frequency in the in-cylinder pressure spectrum becomes 2 kHz, and the frequency component of 2 k to 5 kHz in the in-cylinder pressure is reduced.

その結果、本実施形態によれば、聴覚の感度が高い2k〜5kHzの周波数帯における、筒内圧力およびその筒内圧力により発生する燃焼騒音の周波数成分を減少させることができ、エンジン1から発生する燃焼騒音の音質を改善できる。   As a result, according to the present embodiment, the in-cylinder pressure and the frequency components of combustion noise generated by the in-cylinder pressure in the frequency band of 2 k to 5 kHz where the sensitivity of hearing is high can be reduced. Can improve the sound quality of combustion noise.

このように、本願発明者らは、筒内圧力の上昇率dP/dθの最大値および騒音レベルのOAが同じでも周波数成分が相違すると音質が異なる点(図4および図5参照)、および2k〜5kHzの周波数成分の低減が音質改善に対して効果的である点を見出し、かつ燃焼騒音(筒内圧力)の周波数成分と燃焼期間との関係を式(1)または式(2)のように規定して、燃焼期間の積極的な制御による音質改善を行った。   As described above, the inventors of the present application have different sound quality when the frequency component is different even if the maximum value of the cylinder pressure increase rate dP / dθ and the OA of the noise level are the same (see FIGS. 4 and 5), and 2k. The reduction of the frequency component of ˜5 kHz is found to be effective for improving sound quality, and the relationship between the frequency component of combustion noise (in-cylinder pressure) and the combustion period is expressed by equation (1) or equation (2). The sound quality was improved by aggressive control of the combustion period.

次に、図15および図16に基づき本実施形態のエンジン燃焼騒音低減方法の評価実験結果について説明する。   Next, the evaluation experiment result of the engine combustion noise reduction method of this embodiment will be described with reference to FIGS. 15 and 16.

実験では、実際のエンジン1を用いて、燃焼期間の変更によるラウドネスレベルの改善効果を確認した。使用したエンジン1の諸元を表1に示す。   In the experiment, the actual engine 1 was used to confirm the effect of improving the loudness level by changing the combustion period. Table 1 shows the specifications of the engine 1 used.

Figure 2009270460
Figure 2009270460

エンジン回転数を1500rpm、燃料噴射量を15mm3/strokeとし、PCI燃焼の燃焼期間を変化させた。 The engine rotation speed was 1500 rpm, the fuel injection amount was 15 mm 3 / stroke, and the combustion period of PCI combustion was changed.

図15は、燃焼期間A〜Eに対するラウドネスレベルの測定結果であり、横軸が燃焼期間[deg.CA]、縦軸がラウドネスレベル[phon]である。図16は、燃焼期間A〜Eごとのダイナモトルクの測定結果であり、縦軸がダイナモトルク[Nm]である。図15および図16において、燃焼期間A〜Eに対応する溝周波数を表2に示す。   FIG. 15 shows the measurement results of the loudness level for the combustion periods A to E, and the horizontal axis represents the combustion period [deg. CA], and the vertical axis is the loudness level [phon]. FIG. 16 shows measurement results of dynamo torque for each combustion period A to E, and the vertical axis represents dynamo torque [Nm]. 15 and 16, the groove frequencies corresponding to the combustion periods A to E are shown in Table 2.

Figure 2009270460
Figure 2009270460

図15に示すように、燃焼期間を長くすることでラウドネスレベルが改善されることが確認できた。また、図16に示すように、燃焼期間を変更してもエンジン1の出力トルクの変化がほとんどないことが確認できた。   As shown in FIG. 15, it was confirmed that the loudness level was improved by extending the combustion period. Further, as shown in FIG. 16, it was confirmed that there was almost no change in the output torque of the engine 1 even if the combustion period was changed.

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、様々な変形例や応用例が考えられるものである。   In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, Various modifications and application examples can be considered.

例えば、上述の実施形態では、等ラウドネス曲線を基に人間の聴覚感度が高い周波数帯から目標周波数を適宜選択したが、これに限定されず、目標周波数を燃焼室21の共鳴周波数、あるいはシリンダブロックなどのエンジン構造部品の共振周波数としてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the target frequency is appropriately selected from the frequency band with high human auditory sensitivity based on the equal loudness curve. However, the present invention is not limited to this, and the target frequency is the resonance frequency of the combustion chamber 21 or the cylinder block. The resonance frequency of engine structural parts such as

より詳細には、図13に示すように、筒内圧力の周波数分析結果には、山と溝とが現れる。応用的な燃焼期間の決定方法として、燃焼室21の共鳴周波数やエンジンの構造部品(シリンダブロックなど)の共振周波数を低減することを狙う場合は、筒内圧力のレベルが低い溝周波数を共鳴周波数や共振周波数と一致させることが有効となる。   More specifically, as shown in FIG. 13, peaks and grooves appear in the frequency analysis result of the in-cylinder pressure. As an applied method for determining the combustion period, when aiming to reduce the resonance frequency of the combustion chamber 21 and the resonance frequency of engine structural parts (cylinder block, etc.), the groove frequency with a low in-cylinder pressure level is selected as the resonance frequency. It is effective to match the resonance frequency.

また、溝周波数より高い周波数では、一旦レベルが上昇する(山となる)ことから、その山が上記共鳴や共振現象の周波数と一致すると、それらを励起する加振力がf0よりも大きくなってしまう。特定の周波数(共鳴周波数、共振周波数)での筒内圧力低減を狙い、溝周波数よりやや高い周波数で1度音圧レベルが大きくなる周波数を、低減を狙う共鳴周波数や共振周波数と一致させないように、式(2)の溝周波数を設定(目標燃焼期間を設定)することで、効果的な音質改善を図ることができる。 Further, since the level once rises (becomes a crest) at a frequency higher than the groove frequency, when the crest matches the frequency of the resonance or the resonance phenomenon, the excitation force that excites them becomes larger than f 0. End up. Aiming to reduce in-cylinder pressure at a specific frequency (resonance frequency, resonance frequency), so that the frequency at which the sound pressure level increases once at a frequency slightly higher than the groove frequency does not coincide with the resonance frequency or resonance frequency aimed at reduction. By setting the groove frequency of equation (2) (setting the target combustion period), effective sound quality improvement can be achieved.

図17および図18に基づき、他の実施形態について説明する。   Another embodiment will be described based on FIGS. 17 and 18.

本実施形態は、燃焼室の共鳴周波数を目標周波数とした点が、上述の実施形態と異なる。   This embodiment is different from the above-described embodiment in that the resonance frequency of the combustion chamber is a target frequency.

燃焼室のように体積を持つ空間には、共鳴現象が発生する。この共鳴は、空間の寸法によって、音圧が高い部分と低い部分との分布である共鳴モードが決まる。   A resonance phenomenon occurs in a space having a volume such as a combustion chamber. In this resonance, a resonance mode that is a distribution of a high sound pressure portion and a low sound pressure portion is determined by the size of the space.

図17は、エンジンの燃焼室(ピストン上面とシリンダヘッド下面の間の隙間を含む)空間に発生する共鳴モードのうち、最も低い周波数(低次の)モード形状を示したものである。図17では、紙面左右方向に音圧が高い部分と低い部分が分布する。共鳴周波数は空間の寸法と空間を満たす流体(ガス)の密度によって決まり、計算では4885Hzであった。   FIG. 17 shows the lowest frequency (low order) mode shape among resonance modes generated in the combustion chamber space (including the gap between the piston upper surface and the cylinder head lower surface) of the engine. In FIG. 17, a portion where the sound pressure is high and a portion where the sound pressure is low are distributed in the left-right direction on the paper. The resonance frequency was determined by the size of the space and the density of the fluid (gas) filling the space, and was calculated to be 4885 Hz.

図18は、燃焼室内の圧力(筒内圧力)を測定し、周波数分析した結果を示したものである。ここで、共鳴が発生した場合には、その周波数での圧力が増大するため、測定結果に共鳴ピークが観測される。燃焼室内に共鳴による圧力のピークが発生すると、そのピークの周波数でエンジンが加振されて騒音が発生する。   FIG. 18 shows the result of frequency analysis after measuring the pressure in the combustion chamber (cylinder pressure). Here, when resonance occurs, the pressure at that frequency increases, so a resonance peak is observed in the measurement result. When a pressure peak due to resonance occurs in the combustion chamber, the engine is vibrated at the frequency of the peak and noise is generated.

図17および図18は、燃焼騒音の加振源である筒内圧力に、特定の周波数でピークが発生することを示し、共鳴周波数の一致からその原因が燃焼室の共鳴である解析結果の一例を示したものである。   17 and 18 show that a peak occurs at a specific frequency in the in-cylinder pressure, which is an excitation source of combustion noise, and an example of an analysis result in which the cause is resonance of the combustion chamber due to the coincidence of resonance frequencies. Is shown.

本実施形態のエンジン燃焼騒音低減方法は、エンジン1の燃焼室21の共鳴周波数を求めて目標周波数とし、他方、エンジンの筒内圧力の周波数スペクトルにおいて筒内圧力の周波数成分が極小となる溝周波数と、エンジン1の燃焼期間との関係を求め、エンジン1を燃焼運転するに際して、溝周波数と燃焼期間との関係から、溝周波数が目標周波数に一致する目標燃焼期間を求め、エンジンの燃焼期間が目標燃焼期間に一致するように、エンジン1の排気還流率を制御するものである。   The engine combustion noise reduction method according to the present embodiment obtains the resonance frequency of the combustion chamber 21 of the engine 1 as a target frequency, and on the other hand, the groove frequency at which the frequency component of the in-cylinder pressure is minimized in the frequency spectrum of the in-cylinder pressure of the engine. The combustion period of the engine 1 is determined, and when the engine 1 is burned, the target combustion period in which the groove frequency matches the target frequency is determined from the relationship between the groove frequency and the combustion period. The exhaust gas recirculation rate of the engine 1 is controlled so as to coincide with the target combustion period.

エンジン1の燃焼室21の共鳴周波数は、図18に示すように、予め実験などにより測定される。   As shown in FIG. 18, the resonance frequency of the combustion chamber 21 of the engine 1 is measured in advance by experiments or the like.

本実施形態では、筒内圧力の変動による燃焼室21の共鳴を抑制することができ、これにより、燃焼騒音の音質を改善することができる。   In this embodiment, resonance of the combustion chamber 21 due to fluctuations in the in-cylinder pressure can be suppressed, thereby improving the quality of combustion noise.

図19および図20に基づき、他の実施形態について説明する。   Another embodiment will be described based on FIGS. 19 and 20.

本実施形態は、燃焼騒音の伝達経路におけるエンジン構造部品の共振周波数を目標周波数とした点が、上述の実施形態と異なる。   This embodiment is different from the above-described embodiment in that the resonance frequency of the engine structural component in the combustion noise transmission path is set as a target frequency.

図19は、エンジン本体2の概略構成図である。エンジン本体2において、23はシリンダヘッド、24はシリンダブロック、25はピストン、26はコンロッド、27はクランクシャフト、28はオイルパンである。   FIG. 19 is a schematic configuration diagram of the engine body 2. In the engine body 2, 23 is a cylinder head, 24 is a cylinder block, 25 is a piston, 26 is a connecting rod, 27 is a crankshaft, and 28 is an oil pan.

図20は、図19のエンジン本体2における燃焼騒音伝達経路における伝達特性であり、縦軸が伝達関数(モビリティ)、横軸が周波数である。   FIG. 20 shows transfer characteristics in the combustion noise transmission path in the engine main body 2 of FIG. 19, where the vertical axis represents the transfer function (mobility) and the horizontal axis represents the frequency.

伝達関数(モビリティ)は、振動速度V[m/s2]/加振力F[N]で定義される。本実施形態では、対象とするエンジン構造部品がシリンダブロック24であり、加振力(筒内圧力)が燃焼室21内にて測定(または算出)され、振動速度がシリンダブロック24の下端にて測定(または算出)される。なお、対象とするエンジン構造部品は、シリンダブロック24に限定されず、シリンダヘッド23などでもよい。 The transfer function (mobility) is defined by vibration velocity V [m / s 2 ] / excitation force F [N]. In the present embodiment, the target engine structural component is the cylinder block 24, the excitation force (in-cylinder pressure) is measured (or calculated) in the combustion chamber 21, and the vibration speed is at the lower end of the cylinder block 24. Measured (or calculated). The target engine structural component is not limited to the cylinder block 24 but may be the cylinder head 23 or the like.

本実施形態のエンジン燃焼騒音低減方法は、エンジン1の燃焼室21を形成するシリンダブロック24の共振周波数を求めて目標周波数とし、他方、エンジンの筒内圧力の周波数スペクトルにおいて筒内圧力の周波数成分が極小となる溝周波数と、エンジン1の燃焼期間との関係を求め、エンジン1を燃焼運転するに際して、溝周波数と燃焼期間との関係から、溝周波数が目標周波数に一致する目標燃焼期間を求め、エンジンの燃焼期間が目標燃焼期間に一致するように、エンジン1の排気還流率を制御するものである。   In the engine combustion noise reduction method of the present embodiment, the resonance frequency of the cylinder block 24 forming the combustion chamber 21 of the engine 1 is obtained as a target frequency, and on the other hand, the frequency component of the cylinder pressure in the frequency spectrum of the cylinder pressure of the engine. The relationship between the groove frequency at which the groove is minimized and the combustion period of the engine 1 is obtained, and when the engine 1 is burned, the target combustion period in which the groove frequency matches the target frequency is obtained from the relationship between the groove frequency and the combustion period. The exhaust gas recirculation rate of the engine 1 is controlled so that the combustion period of the engine coincides with the target combustion period.

シリンダブロック24の共振周波数は、図20に示すように、予め、実験あるいは数値シミュレーションなどにより求められる。   As shown in FIG. 20, the resonance frequency of the cylinder block 24 is obtained in advance by experiments or numerical simulations.

本実施形態では、筒内圧力の変動によるシリンダブロック24の共振を抑制することができ、これにより、燃焼騒音の音質を改善することができる。   In the present embodiment, resonance of the cylinder block 24 due to fluctuations in the in-cylinder pressure can be suppressed, thereby improving the quality of combustion noise.

図1は、本発明に係る一実施形態によるエンジン燃焼騒音低減方法が対象とするエンジンの概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine targeted by an engine combustion noise reduction method according to an embodiment of the present invention. 図2は、本実施形態に係るエンジン燃焼騒音低減方法の制御ブロックの一例である。FIG. 2 is an example of a control block of the engine combustion noise reduction method according to the present embodiment. 図3は、A特性と等ラウドネス曲線とを比較した図である。FIG. 3 is a diagram comparing the A characteristic and the equal loudness curve. 図4は、音質の異なる二つエンジン音についてラウドネススペクトルを比較した図である。FIG. 4 is a diagram comparing the loudness spectra of two engine sounds having different sound quality. 図5は、図4の二つエンジン音について騒音レベルOAおよびトータルラウドネスを比較した図である。FIG. 5 is a diagram comparing the noise level OA and the total loudness for the two engine sounds of FIG. 図6は、燃焼期間を一定とし、筒内圧力の上昇率の最大値を変化させた場合の、筒内圧力の上昇率とクランク角との関係を示したグラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the increase rate of the in-cylinder pressure and the crank angle when the combustion period is constant and the maximum value of the increase rate of the in-cylinder pressure is changed. 図7は、図6における筒内圧力の周波数スペクトルを示したグラフである。FIG. 7 is a graph showing a frequency spectrum of the in-cylinder pressure in FIG. 図8は、筒内圧力の上昇率の最大値を一定とし、燃焼期間を変化させた場合の、筒内圧力の上昇率とクランク角との関係を示したグラフである。FIG. 8 is a graph showing the relationship between the increase rate of the in-cylinder pressure and the crank angle when the maximum value of the increase rate of the in-cylinder pressure is constant and the combustion period is changed. 図9は、図8における筒内圧力の周波数スペクトルを示したグラフである。FIG. 9 is a graph showing the frequency spectrum of the in-cylinder pressure in FIG. 図10は、燃焼期間の定義を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the definition of the combustion period. 図11は、燃焼期間と筒内圧力との関係を示したグラフである。FIG. 11 is a graph showing the relationship between the combustion period and the in-cylinder pressure. 図12は、燃焼期間と筒内圧力上昇率との関係を示したグラフである。FIG. 12 is a graph showing the relationship between the combustion period and the in-cylinder pressure increase rate. 図13は、燃焼期間と筒内圧力スペクトル(筒内圧力の周波数スペクトル)との関係を示したグラフである。FIG. 13 is a graph showing the relationship between the combustion period and the in-cylinder pressure spectrum (frequency spectrum of the in-cylinder pressure). 図14は、溝周波数と、燃焼期間およびエンジン回転数との関係を示したグラフである。FIG. 14 is a graph showing the relationship between the groove frequency, the combustion period, and the engine speed. 図15は、本実施形態に係るエンジン燃焼騒音低減方法による、燃焼期間に対するラウドネスレベルの改善効果を説明するための図であり、実験結果を示す。FIG. 15 is a diagram for explaining the effect of improving the loudness level with respect to the combustion period by the engine combustion noise reduction method according to the present embodiment, and shows experimental results. 図16は、本実施形態に係るエンジン燃焼騒音低減方法による、燃焼期間に対するトルクへの影響を説明するための図である。FIG. 16 is a diagram for explaining the influence on the torque with respect to the combustion period by the engine combustion noise reduction method according to the present embodiment. 図17は、燃焼室の共鳴を説明するための図であり、共鳴モードの解析結果を示す。FIG. 17 is a diagram for explaining the resonance of the combustion chamber, and shows the analysis result of the resonance mode. 図18は、燃焼室の共鳴を説明するための図であり、筒内圧力スペクトル(筒内圧力の周波数スペクトル)を示す。FIG. 18 is a diagram for explaining resonance in the combustion chamber, and shows an in-cylinder pressure spectrum (frequency spectrum of in-cylinder pressure). 図19は、燃焼騒音伝達経路におけるエンジン構造部品の概略構成図である。FIG. 19 is a schematic configuration diagram of engine structural components in the combustion noise transmission path. 図20は、燃焼騒音伝達経路における伝達特性を説明するための図である。FIG. 20 is a diagram for explaining the transmission characteristics in the combustion noise transmission path. 図21は、従来の騒音低減方法に係る筒内圧力上昇率の最大値の低減による騒音低減効果を説明するための図であり、二つの異なるエンジン音について、筒内圧力と筒内圧力上昇率の最大値とを比較した結果を示す。FIG. 21 is a diagram for explaining the noise reduction effect due to the reduction of the maximum value of the cylinder pressure increase rate according to the conventional noise reduction method, and the cylinder pressure and cylinder pressure increase rate for two different engine sounds. The result of comparing with the maximum value of is shown. 図22は、図21においてエンジン騒音レベルを比較した結果を示す。FIG. 22 shows the result of comparing engine noise levels in FIG. 図23は、筒内圧力上昇率の最大値および騒音レベルのOAが同じで音質が異なる例を説明するための図であり、音質が異なる二つのエンジン音について、筒内圧力と筒内圧力上昇率の最大値とを比較した結果を示す。FIG. 23 is a diagram for explaining an example in which the maximum value of the in-cylinder pressure increase rate and the OA of the noise level are the same and the sound quality is different. For the two engine sounds having different sound qualities, the in-cylinder pressure and the in-cylinder pressure increase are illustrated. The result of comparing with the maximum value of the rate is shown. 図24は、図23においてエンジン騒音レベルを比較した結果を示す。FIG. 24 shows the result of comparing engine noise levels in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

8 ECU(エンジンコントロールユニット)
6 EGR装置(排気還流装置)
22 筒内圧力センサー
23 アクセル開度センサー
24 エンジン回転センサー
42 吸気スロットル
62 EGRバルブ
8 ECU (Engine Control Unit)
6 EGR device (exhaust gas recirculation device)
22 In-cylinder pressure sensor 23 Accelerator opening sensor 24 Engine rotation sensor 42 Intake throttle 62 EGR valve

Claims (5)

エンジンの燃焼運転に伴う筒内圧力の変化により上記エンジンから発生する燃焼騒音を低減すべく、該燃焼騒音の音質を改善するエンジン燃焼騒音低減方法において、
等ラウドネス曲線を基に人間の聴覚感度が高い周波数帯を求め、その求めた周波数帯を目標周波数帯とし、
他方、上記エンジンの上記筒内圧力の周波数スペクトルにおいて該筒内圧力の周波数成分が極小となる溝周波数と、上記エンジンの燃焼期間との関係を求め、
上記エンジンを燃焼運転するに際して、
上記溝周波数と燃焼期間との関係から、上記溝周波数が上記目標周波数帯に含まれる目標燃焼期間を求め、
上記エンジンの燃焼期間が上記目標燃焼期間に一致するように、上記エンジンの排気還流率を制御することを特徴とするエンジン燃焼騒音低減方法。
In the engine combustion noise reduction method for improving the sound quality of the combustion noise in order to reduce the combustion noise generated from the engine due to a change in in-cylinder pressure accompanying the combustion operation of the engine,
Based on the equal loudness curve, a frequency band with high human auditory sensitivity is obtained, and the obtained frequency band is set as a target frequency band.
On the other hand, in the frequency spectrum of the in-cylinder pressure of the engine, a relationship between the groove frequency at which the frequency component of the in-cylinder pressure is minimized and the combustion period of the engine is obtained.
When burning the engine,
From the relationship between the groove frequency and the combustion period, the target combustion period in which the groove frequency is included in the target frequency band is obtained,
An engine combustion noise reduction method characterized by controlling an exhaust gas recirculation rate of the engine so that a combustion period of the engine coincides with the target combustion period.
上記目標周波数帯が、2kHz〜5kHzである請求項1記載のエンジン燃焼騒音低減方法。   The engine combustion noise reduction method according to claim 1, wherein the target frequency band is 2 kHz to 5 kHz. 上記燃焼期間と上記溝周波数との関係が、燃焼期間をT、溝周波数をf0、上記エンジンのエンジン回転数をNeとして、次式
T=(2.59±0.06)×6×Ne/f0
で求められ、
上記エンジンを燃焼運転するに際して、
上記エンジンの回転数を検出して上記式のエンジン回転数Neに代入すると共に、上記目標周波数帯から選択された所定の周波数を上記式の溝周波数f0に代入して、上記目標燃焼期間を求める請求項1または2記載のエンジン燃焼騒音低減方法。
The relationship between the combustion period and the groove frequency is as follows: T = (2.59 ± 0.06) × 6 × Ne, where T is the combustion period, f 0 is the groove frequency, and Ne is the engine speed of the engine. / F 0
Sought in
When burning the engine,
The engine speed is detected and substituted for the engine speed Ne of the above formula, and a predetermined frequency selected from the target frequency band is substituted for the groove frequency f 0 of the formula, and the target combustion period is calculated. The engine combustion noise reduction method according to claim 1 or 2.
エンジンの燃焼運転に伴う筒内圧力の変化により上記エンジンから発生する燃焼騒音を低減すべく、該燃焼騒音の音質を改善するエンジン燃焼騒音低減方法において、
上記エンジンの燃焼室の共鳴周波数、あるいは該燃焼室を形成するエンジン構造部品の共振周波数を求めて目標周波数とし、
他方、上記エンジンの上記筒内圧力の周波数スペクトルにおいて該筒内圧力の周波数成分が極小となる溝周波数と、上記エンジンの燃焼期間との関係を求め、
上記エンジンを燃焼運転するに際して、
上記溝周波数と燃焼期間との関係から、上記溝周波数が上記目標周波数に一致する目標燃焼期間を求め、
上記エンジンの燃焼期間が上記目標燃焼期間に一致するように、上記エンジンの排気還流率を制御することを特徴とするエンジン燃焼騒音低減方法。
In the engine combustion noise reduction method for improving the sound quality of the combustion noise in order to reduce the combustion noise generated from the engine due to a change in in-cylinder pressure accompanying the combustion operation of the engine,
The resonance frequency of the combustion chamber of the engine or the resonance frequency of engine structural parts forming the combustion chamber is determined as a target frequency,
On the other hand, in the frequency spectrum of the in-cylinder pressure of the engine, a relationship between the groove frequency at which the frequency component of the in-cylinder pressure is minimized and the combustion period of the engine is obtained.
When burning the engine,
From the relationship between the groove frequency and the combustion period, obtain a target combustion period in which the groove frequency matches the target frequency,
An engine combustion noise reduction method characterized by controlling an exhaust gas recirculation rate of the engine so that a combustion period of the engine coincides with the target combustion period.
上記エンジンの排気還流率の制御は、
上記エンジンの実際の燃焼期間を検出すると共に、その検出された燃焼期間を上記目標燃焼期間に一致させるべく、上記燃焼期間が上記目標燃焼期間よりも短いときは上記排気還流率を増大させ、上記燃焼期間が上記目標燃焼期間よりも長いときは上記排気還流率を減少させて行われる請求項1から4いずれかに記載のエンジン燃焼騒音低減方法。
Control of the exhaust gas recirculation rate of the engine
In order to detect the actual combustion period of the engine and to make the detected combustion period coincide with the target combustion period, when the combustion period is shorter than the target combustion period, the exhaust gas recirculation rate is increased, The engine combustion noise reduction method according to any one of claims 1 to 4, wherein the exhaust gas recirculation rate is decreased when the combustion period is longer than the target combustion period.
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