本申請(qǐng)要求2015年9月8日向韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2015-0127103號(hào)的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容包括在此以供參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)內(nèi)容涉及用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的裝置和控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法。更具體地，本公開(kāi)內(nèi)容涉及可以通過(guò)使用燃燒噪音指數(shù)改善發(fā)動(dòng)機(jī)的震動(dòng)和噪音的用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的裝置和方法。

背景技術(shù)：

通常，為了穩(wěn)定在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中發(fā)生的燃燒，使用利用燃燒壓力傳感器控制主噴射定時(shí)的方法。進(jìn)一步，為了減少發(fā)動(dòng)機(jī)的震動(dòng)和噪音，引入預(yù)噴射。在預(yù)噴射中，在噴射器執(zhí)行用于燃燒的主噴射前，在預(yù)定的時(shí)間點(diǎn)預(yù)先噴射預(yù)定量的燃料，使得燃燒室的溫度升高且燃料和空氣的混合物得到改善。預(yù)噴射被執(zhí)行至少一次且可以依照駕駛情況執(zhí)行多次。

通過(guò)預(yù)噴射，點(diǎn)火延遲減少且燃燒壓力的上升速率降低。隨著燃燒壓力上升速率降低，燃燒噪音減少。

然而，隨著噴射燃料的噴射器的工作時(shí)期增加，主噴射量或預(yù)噴射量因各種原因可變得減少或增加。由于上述問(wèn)題，燃燒室中的燃燒壓力可能變化，因此燃燒室的震動(dòng)和噪音可能增加。

在背景技術(shù)部分公開(kāi)的上述信息僅是為了增強(qiáng)對(duì)本公開(kāi)內(nèi)容的背景的理解，且因此它可包含不構(gòu)成這個(gè)國(guó)家本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開(kāi)內(nèi)容致力于提供可以減少燃燒室的震動(dòng)和噪音且實(shí)現(xiàn)燃燒 穩(wěn)定性的用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的裝置。

根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的裝置可包括測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的內(nèi)部燃燒壓力的燃燒壓力傳感器；將燃料噴射到燃燒室中的噴射器；和將燃燒壓力傳感器所測(cè)量的燃燒壓力轉(zhuǎn)換為燃燒噪音指數(shù)(CNI)且使用該燃燒噪音指數(shù)控制主噴射定時(shí)(timing)、噴射壓力和由噴射器噴射的預(yù)噴燃料量的控制器。

控制器可通過(guò)FFT(快速傅里葉變換)對(duì)燃燒壓力進(jìn)行轉(zhuǎn)換而計(jì)算CNI。

當(dāng)所測(cè)量的燃燒噪音指數(shù)與目標(biāo)燃燒噪音指數(shù)之間的差值大于預(yù)定值時(shí)，控制器可確定發(fā)生異常燃燒且控制主噴射定時(shí)、噴射壓力和預(yù)噴燃料量。

可通過(guò)實(shí)驗(yàn)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)速度、噴射到燃燒室中的燃料量、變速檔位、外部溫度和冷卻劑溫度確定目標(biāo)燃燒噪音指數(shù)。

當(dāng)在控制主噴射定時(shí)、噴射壓力和預(yù)噴燃料量之后所測(cè)量的燃燒噪音指數(shù)與目標(biāo)燃燒噪音指數(shù)之間的差值大于預(yù)定值時(shí)，控制器可確定從添加燃料時(shí)刻起噴射器發(fā)生故障或添加的燃料發(fā)生問(wèn)題。

當(dāng)添加燃料時(shí)刻與當(dāng)前時(shí)間之間的差值小于預(yù)定時(shí)間時(shí)，控制器可確定添加的燃料發(fā)生問(wèn)題，且當(dāng)添加燃料時(shí)刻與當(dāng)前時(shí)間之間的差值大于預(yù)定時(shí)間時(shí)，控制器可確定噴射器發(fā)生故障。

根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的另一示例性實(shí)施方式的用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法可包括以下步驟：測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的內(nèi)部燃燒壓力；將燃燒壓力轉(zhuǎn)換為燃燒噪音指數(shù)；對(duì)該燃燒噪音指數(shù)與目標(biāo)燃燒噪音指數(shù)進(jìn)行比較；確定該燃燒噪音指數(shù)與目標(biāo)燃燒噪音指數(shù)之間的差值是否大于預(yù)定值；和當(dāng)該燃燒噪音指數(shù)與目標(biāo)燃燒噪音指數(shù)之間的差值大于預(yù)定值時(shí)控制主噴射定時(shí)、噴射壓力和預(yù)噴燃料量。

可通過(guò)FFT(快速傅里葉變換)對(duì)燃燒壓力進(jìn)行轉(zhuǎn)換而計(jì)算燃燒噪音指數(shù)。

可通過(guò)測(cè)試根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)速度、噴射到燃燒室中的燃料量、變速檔位、外部溫度和冷卻劑溫度確定目標(biāo)燃燒噪音指數(shù)。

本方法還可包括在控制主噴射定時(shí)、噴射壓力和預(yù)噴燃料量后，對(duì)燃燒噪音指數(shù)與目標(biāo)燃燒噪音指數(shù)進(jìn)行比較；確定添加燃料時(shí)刻； 和確定從添加燃料時(shí)刻起噴射器發(fā)生故障或添加的燃料發(fā)生問(wèn)題。

當(dāng)添加燃料時(shí)刻與當(dāng)前時(shí)間之間的差值小于預(yù)定時(shí)間時(shí)可確定添加的燃料發(fā)生問(wèn)題，且當(dāng)添加燃料時(shí)刻與當(dāng)前時(shí)間之間的差值大于預(yù)定時(shí)間時(shí)可確定噴射器發(fā)生故障。

根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的示例性實(shí)施方式，可以通過(guò)使用根據(jù)燃燒壓力轉(zhuǎn)換的燃燒噪音指數(shù)控制主噴射定時(shí)、噴射壓力和預(yù)噴射量而實(shí)現(xiàn)燃燒室的燃燒穩(wěn)定性。

進(jìn)一步，如果即使通過(guò)使用燃燒噪音指數(shù)控制主噴射定時(shí)、噴射壓力和預(yù)噴燃料量，而燃燒噪音指數(shù)仍不在目標(biāo)范圍內(nèi)，則確定噴射器發(fā)生故障或添加的燃料發(fā)生問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

在描述本公開(kāi)內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的過(guò)程中提供附圖以供參考且本公開(kāi)內(nèi)容的范圍不限于附圖。

圖1是示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的裝置的框圖。

圖2是示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的燃燒壓力與燃燒噪音指數(shù)之間的關(guān)系的圖。

圖3是示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

在下文將參考附圖更完整地描述本公開(kāi)內(nèi)容，其中示出本公開(kāi)內(nèi)容的示例性實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，所描述的實(shí)施方式可以在均不偏離本公開(kāi)內(nèi)容的精神和范圍的情況下以多種不同的方式進(jìn)行修改。

因此，應(yīng)認(rèn)為附圖和說(shuō)明是示例說(shuō)明性的而不是限制性的。貫穿說(shuō)明書中的相同附圖標(biāo)記表示相同的要素。

進(jìn)一步，在圖中，部件的尺寸和厚度出于描述的方便而示例性地提供，但本公開(kāi)內(nèi)容不限于附圖所示，且厚度被放大以便清楚地顯示數(shù)個(gè)部分和區(qū)域。

將參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的裝置。

圖1是示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的裝置的框圖。

如圖1所示，根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的裝置可包括：發(fā)動(dòng)機(jī)10，其包括通過(guò)燃料的燃燒產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩的燃燒室12；測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室12的內(nèi)部燃燒壓力的燃燒壓力傳感器20；將燃料噴射到燃燒室12中的噴射器30；和將燃燒壓力傳感器20所測(cè)量的燃燒壓力轉(zhuǎn)換為燃燒噪音指數(shù)且使用燃燒噪音指數(shù)控制主噴射定時(shí)、噴射壓力和由噴射器30噴射的預(yù)噴燃料量的控制器50。

根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的裝置還可包括檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)速度、噴射到燃燒室中的燃料量、變速檔位、外部溫度、冷卻劑溫度和再添加燃料時(shí)刻的驅(qū)動(dòng)信息檢測(cè)器40。由驅(qū)動(dòng)信息檢測(cè)器40檢測(cè)的驅(qū)動(dòng)信息可被傳送到控制器50。

噴射器30可在預(yù)定時(shí)刻將預(yù)定燃料量噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室12中。由噴射器30噴射的燃料可分為主噴射和預(yù)噴射。

通常，主噴射大大影響發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，且預(yù)噴射大大影響燃燒噪音。然而，也存在燃燒噪音受主噴射影響或發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩受預(yù)噴射影響的情況。

燃燒壓力傳感器20可測(cè)量燃燒室12內(nèi)的真實(shí)燃燒壓力，且所測(cè)量的燃燒壓力被傳送到控制器50。

控制器50可通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)由預(yù)定程序操作的處理器實(shí)施，其中預(yù)定程序被設(shè)置成執(zhí)行根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法的步驟。

控制器50可通過(guò)預(yù)定的過(guò)程把由燃燒壓力傳感器20所測(cè)量的真實(shí)燃燒壓力轉(zhuǎn)換為CNI(燃燒噪音指數(shù))。

如圖2所示，控制器50可通過(guò)FFT(快速傅里葉變換)把真實(shí)燃燒壓力(指示為“燃燒壓力分布”)轉(zhuǎn)換為具有1/3倍頻帶的燃燒室壓力水平(指示為“汽缸壓力水平”)。

控制器50可通過(guò)在1/3倍頻帶提取特定頻率的水平來(lái)計(jì)算燃燒噪音指數(shù)。例如，特定頻率可以是1、1.25、1.6、2、2.5、3.15kHz，燃 燒噪音指數(shù)可使用特定頻率的燃燒室壓力水平根據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算。

CNI(dB)＝10＊LOG(10^{(1kHz level/10)}+10^(1.25kHz/10)+10^(1.6kHz/10)

+10^(2kHz/10)+10^(2.5kHz/10)+10^(3.15kHz/10))

控制器50可根據(jù)由驅(qū)動(dòng)信息檢測(cè)器40所檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)速度、噴射到燃燒室中的燃料量、變速檔位、外部溫度和冷卻劑溫度確定目標(biāo)燃燒噪音指數(shù)?？筛鶕?jù)一個(gè)或更多實(shí)驗(yàn)關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)速度、噴射到燃燒室12中的燃料量、變速檔位、外部溫度和冷卻劑溫度確定目標(biāo)燃燒噪音指數(shù)。

控制器50可對(duì)所計(jì)算的燃燒噪音指數(shù)與目標(biāo)燃燒噪音指數(shù)進(jìn)行比較，且當(dāng)所計(jì)算的燃燒噪音指數(shù)與目標(biāo)燃燒噪音指數(shù)之間的差值大于預(yù)定值(例如7dB)時(shí)確定在燃燒室12中發(fā)生異常燃燒?？刂破?0可通過(guò)控制向燃燒室12的燃料噴射的主噴射定時(shí)、噴射壓力和預(yù)噴燃料量而抑制異常燃燒。此處，當(dāng)設(shè)計(jì)或測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)10時(shí)，可通過(guò)實(shí)驗(yàn)或現(xiàn)有數(shù)據(jù)確定預(yù)定值。

在控制主噴射定時(shí)、噴射壓力和預(yù)噴燃料量后，控制器50可再次對(duì)所計(jì)算的燃燒噪音指數(shù)與目標(biāo)燃燒噪音指數(shù)進(jìn)行比較。當(dāng)所計(jì)算的燃燒噪音指數(shù)與目標(biāo)燃燒噪音指數(shù)之間的差值大于預(yù)定值時(shí)，控制器50可確定通過(guò)控制主噴射定時(shí)、噴射壓力和預(yù)噴燃料量沒(méi)有抑制燃燒噪音，且燃燒噪音因其它原因與參考值相比增加。

例如，控制器50可確定從添加燃料時(shí)刻起噴射器30無(wú)法工作(或發(fā)生故障)或添加的燃料發(fā)生問(wèn)題。也就是說(shuō)，當(dāng)添加燃料時(shí)刻在預(yù)定時(shí)間內(nèi)時(shí)，控制器可確定添加的燃料發(fā)生問(wèn)題，且當(dāng)添加燃料時(shí)刻超出預(yù)定時(shí)間時(shí)，控制器可確定噴射器30無(wú)法工作。

控制器50可通過(guò)儀表板等向駕駛者顯示噴射器30無(wú)法工作或添加的燃料發(fā)生問(wèn)題。

下文將參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法。

圖3是示出根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法的流程圖。

如圖3所示，燃燒壓力傳感器20可在步驟S10中檢測(cè)燃燒室12的內(nèi)部燃燒壓力。所測(cè)量的燃燒壓力可被傳送到控制器50。

控制器50可在步驟S20中根據(jù)所測(cè)量的燃燒壓力計(jì)算CNI(燃燒噪音指數(shù))。用于計(jì)算燃燒噪音指數(shù)的方法和上述相同，且詳細(xì)的描述將在這里省略。

控制器50可在步驟S30中對(duì)所計(jì)算的燃燒噪音指數(shù)與目標(biāo)燃燒噪音指數(shù)進(jìn)行比較。

當(dāng)所計(jì)算的燃燒噪音指數(shù)與目標(biāo)燃燒噪音指數(shù)之間的差值大于預(yù)定值時(shí)，控制器50可確定發(fā)生異常燃燒，且在步驟S40中控制主噴射定時(shí)、噴射壓力和預(yù)噴燃料量。

在控制主噴射定時(shí)、噴射壓力和預(yù)噴燃料量后，控制器50可在步驟S50中對(duì)所計(jì)算的燃燒噪音指數(shù)與目標(biāo)燃燒噪音指數(shù)進(jìn)行比較。控制器50通過(guò)步驟S50能夠確定異常燃燒是否通過(guò)控制主噴射定時(shí)、噴射壓力和預(yù)噴燃料量而得到抑制。

當(dāng)所計(jì)算的燃燒噪音指數(shù)與目標(biāo)燃燒噪音指數(shù)之間的差值大于預(yù)定值時(shí)，控制器50可確定異常燃燒通過(guò)控制主噴射定時(shí)、噴射壓力和預(yù)噴燃料量沒(méi)有得到抑制。就是說(shuō)，控制器50可確定異常燃燒通過(guò)僅簡(jiǎn)單地控制噴射定時(shí)、燃料量、噴射壓力沒(méi)有得到抑制，且可確定是添加的燃料發(fā)生問(wèn)題或還是噴射器30無(wú)法工作。

因此，控制器50可以測(cè)量當(dāng)前時(shí)間和添加燃料時(shí)刻，且在步驟S60中確定當(dāng)前時(shí)間與添加燃料時(shí)刻之間的差值是否大于預(yù)定時(shí)間。

在當(dāng)前時(shí)間與添加燃料時(shí)刻之間的差值小于預(yù)定時(shí)間(例如，從添加燃料時(shí)刻到當(dāng)前時(shí)間的時(shí)間較短的狀態(tài))時(shí)，控制器50可在步驟S80中確定添加的燃料發(fā)生問(wèn)題。

在當(dāng)前時(shí)間與添加燃料時(shí)刻之間的差值大于預(yù)定時(shí)間(例如，從添加燃料時(shí)刻到當(dāng)前時(shí)間的時(shí)間較長(zhǎng)的狀態(tài))時(shí)，控制器50可在步驟S70中確定噴射器30無(wú)法工作。

最終，控制器50可通過(guò)儀表板顯示添加的燃料發(fā)生問(wèn)題或噴射器30無(wú)法工作。

如上所述，根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的示例性實(shí)施方式，由于主噴射定時(shí)、噴射壓力和預(yù)噴燃料量可通過(guò)使用燃燒噪音指數(shù)得到控制，因此可以抑制異常燃燒。

進(jìn)一步，當(dāng)異常燃燒通過(guò)控制主噴射定時(shí)、噴射壓力和預(yù)噴燃料 量沒(méi)有得到抑制時(shí)，控制器可確定添加的燃料發(fā)生問(wèn)題或噴射器30無(wú)法工作，且通過(guò)儀表板顯示上述問(wèn)題以警示駕駛者。

雖然本公開(kāi)內(nèi)容已結(jié)合目前被認(rèn)為是實(shí)用的示例性實(shí)施方式加以描述，但應(yīng)當(dāng)理解本公開(kāi)內(nèi)容不限于所公開(kāi)的實(shí)施方式，而是相反，意在涵蓋包括在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等效布置。