用于直接喷射噪音减轻的方法和系统的制作方法_3

文档序号:9369787阅读:来源:国知局
经由发动机驱动的水栗286将发动机冷却剂从发动机10循环至散热器280并且经由冷却剂管路282回到发动机。发动机驱动的水栗286可以经由前端附件驱动(front end accessory drive) 288连接至发动机并且经由带、链等与发动机转速成比例地旋转。发动机驱动的水栗286循环冷却剂通过发动机缸体、缸盖等的通道以吸收发动机热量,该热量传输至散热器280随后至环境空气。在另一个示例中,可以使用受马达控制的栗,可以独立于发动机旋转而调节该栗。可以通过位于冷却管路282中的恒温器阀238调整冷却剂的温度。恒温器阀238可以保持关闭直到冷却剂达到阈值温度以辅助发动机加热和冷却。
[0052]如上文描述的冷却剂可以流动通过冷却剂管路282和/或通过冷却剂管路284至加热器芯体290,其中可以将热量传输至乘客舱206。在一些示例中,发动机驱动的水栗286可以运转以循环冷却剂通过冷却剂管路282和284两者。
[0053]发动机系统200可以包括连接至散热器280的发动机冷却风机292以在车辆202移动缓慢或停止时当发动机运转时发动机温度高于阈值时保持气流通过散热器280。可以通过控制器12控制风机转速和方向。发动机冷却风机292可以是电动风机。在一个示例中,发动机冷却风机292可以连接至CAC或者设置在某个位置以直接向CAC引导气流。此夕卜,发动机系统200可以包括两个或更多个发动机冷却风机并且分别控制以例如以不同的转速提供冷却。
[0054]此外车辆202包括提供开口、格栅开口、保险杠开口等用于接收环境气流216通过或接近车辆的前端并进入发动机舱的格栅212。该环境气流216随后可以被散热器280、发动机冷却风机292和其它部件利用以保持发动机和/或传动装置冷却。控制器12可以接收输入(冷却剂温度、风机转速、乘客舱温度、环境湿度等)并发送输出以冷却系统传感器。
[0055]这样,在需要发动机冷却时的状况期间(比如在热机怠速状况期间)可以自动启动(enabled)或启用(activated)冷却风机292。发明人在此认识到冷却风机产生的相对较高的噪声对于车辆乘客可能是熟悉且习惯的噪声。此外,冷却风机较高的背景噪声(background noise)能掩蔽其它讨厌的噪声,比如在DI燃料系统运转期间产生的NVH噪声。如本发明在图3-7中详细说明的,在不会运转冷却风机时的状况(比如暖机怠速状况)期间,可以选择性地启动冷却风机用于噪声减轻。特别地,在启动直接喷射时的暖机怠速状况(比如用于直接喷射器喷头(tip)清除堵塞(declogging))期间,可以启动冷却风机使得冷却风机的较高的背景噪声能掩蔽直接喷射系统产生的滴答噪声。通过同步发动机风机运转与直接喷射器运转,可以更简单且成本最低(cost-effective)的方式掩蔽与DI系统关联的NVH问题。
[0056]发动机10包括显示为具有以直列配置的四个汽缸14的汽缸盖201。在一些示例中,汽缸盖201可以具有更多或更少的汽缸,例如六个汽缸。在一些示例中,可以V形配置或其它适当的配置来设置汽缸。汽缸14显示为连接至燃料喷射器166和170以及燃料系统172。尽管仅一个汽缸描述为连接至燃料喷射器,应理解汽缸盖201中包括的所有汽缸也可以连接至一个或多个燃料喷射器和燃料系统。
[0057]进气道燃料喷射器170连接至燃料导轨294,该燃料导轨可以包括压力传感器292。燃料导轨294可以进一步连接至燃料管路298,该管路可以连接至燃料箱。栗296显示为在燃料管路298上。例如,低压栗可以连接至用于进气道燃料喷射器的燃料管路。直接燃料喷射器166连接至燃料导轨293,该燃料导轨可以包括压力传感器291。燃料导轨293可以进一步连接至燃料管中297,该管路可以连接至燃料箱。栗295显示为在燃料管路295上。例如,高压栗可以被直接喷射器166利用。在另一个示例中,可以包括一个以上的栗以便于燃料输送并保持燃料管路压力。
[0058]在发动机10运转期间,通过燃料分配导轨压力在多个喷嘴打开期间将燃料喷射进汽缸14。通过栗构建燃料分配导轨压力。可以根据燃料喷射模型通过控制器完成用于每个燃烧事件的燃料输送,该模型可以包括燃料喷射总量、喷射的次数、喷射器比率、喷射正时等。
[0059]现在转向图3和4,示例程序300和400显示为基于发动机工况运转具有进气道燃料喷射和直接喷射的发动机,该程序包括减轻在选择的工况下直接喷射系统的噪声的步骤。例如,可以在暖机怠速状况期间当发动机转速较低且发动机温度低于阈值时减轻DI系统噪声。
[0060]在302处,可以估算和/或测量发动机工况。例如,这些工况可以包括发动机转速(Ne)、发动机负荷、汽缸的空气与喷射的燃料的比率(AFR)、(例如从发动机冷却剂温度推断的)发动机温度、排气催化剂温度(Tcat)、希望的扭矩、增压水平、环境空气温度、大气压力(BP)等。
[0061]在304处,方法可以估算和/或确定可用燃料的醇含量。在一个示例中,可以在每个燃料箱燃料再加注事件之后估算燃料箱中燃料的醇含量。该估算可以基于一个或多个经验方法并且进一步基于来自车辆操作员的输入。在进气道喷射器喷射(具有第一醇含量的)第一燃料和直接喷射器喷射(具有不同的第二醇含量的)第二燃料的配置中,程序包括估算进气道喷射的燃料和直接喷射的燃料中每者的醇含量。
[0062]在306处,可以确定是否存在起动状况。起动状况可以包括发动机从发动机静止且当车辆静止时的起动。在一个示例中,起动状况可以包括发动机冷机起动状况,比如其中发动机和车辆部件温度处于环境温度、催化剂温度低于起燃(light off)温度等。在另一个示例中,起动状况可以包括发动机暖机起动状况,比如发动机和车辆部件高于环境温度、催化剂温度在起燃温度阈值范围内(或者高于起燃温度)等。在又一个示例中,起动状况可以包括发动机再起动状况,比如在先的发动机停机之后不久再起动或者从发动机怠速停止(idle-stop)状况再起动。这样,在起动状况中,发动机温度和/或催化剂温度可能低于希望的阈值。例如,催化剂温度可能低于阈值催化剂起燃温度。如果在306处确认起动状况,方法可以前进至308并且随后至图4以运行用于在发动机起动期间控制至包括进气道喷射器和直接喷射器的发动机汽缸的燃料喷射并且在选择的发动机工况期间减轻直接喷射器的噪声的示例程序400。
[0063]如果在306处没有确认起动状况,方法可以前进至310处以基于发动机工况确定燃料喷射模型。燃料喷射模型可以包括确定燃料(或多种燃料)的量和正时以及通过进气道喷射器和直接喷射器输送而喷射的燃料的比率。在一个示例中,直接喷射器和进气道喷射器燃料量的比率可以基于发动机真空需求。该方法使得增加的直接喷射的充气冷却(charge cooling)效应被有利地用于减轻爆震同时使用与直接喷射关联的额外的栗气功(pumping work)用于产生额外的真空。在另一个示例中,当发动机转速、发动机负荷和/或希望的扭矩增加时可以增加直接燃料喷射量同时减少进气道燃料喷射量。此时,燃料的直接喷射可以提供较高的燃料效率和较高的功率输出。额外地,如果直接喷射的燃料是醇燃料,燃料的直接喷射可以用于利用醇燃料的充气冷却特性。
[0064]在312处,方法包括确定是否存在暖机发动机怠速状况。例如,如果发动机温度高于阈值温度并且发动机转速低于阈值转速则可以确认暖机发动机怠速状况。如果没有确认暖机怠速状况,方法前进至320处并且按之前确定的输送燃料。
[0065]如果在314处确认暖机怠速状况,可以决定所确定燃料喷射模型是否包括至少一些直接燃料喷射。即,可以确定是否启用直接喷射系统。这样,暖机怠速状况下大多数时间可以使用进气道燃料喷射同时停用直接喷射。然而,可以定期启用直接喷射较短时间段以使直接喷射器喷头清除堵塞。特别地,可以启用直接喷射系统较短时间段以清除DI喷射器喷头的堵塞。然而,当启用DI燃料喷射系统时,较高压力的燃料栗和直接喷射器产生车辆乘客可能讨厌的显著噪声。
[0066]所以,响应于暖机怠速状况期间直接喷射系统的启用,在316处可以启动或启用发动机冷却风机。这样,由于发动机温度低于可能需要冷却辅助的阈值温度,在暖机怠速状况下通常可以不运转发动机冷却风机。从而,在直接喷射系统的直接喷射器和高压栗运转期间主动运转冷却风机以掩蔽DI系统产生的噪声。通过基于直接喷射系统的运转同步发动机冷却风机的运转,更好地减轻直接喷射系统的滴答噪声,改善了车辆乘客乘坐体验。
[0067]可以在直接喷射系统之前的时间启动发动机冷却风机重叠的时间段或者可以同时启动发动机冷却风机以与直接喷射系统的启用重叠。在318处,方法可以保持发动机冷却风机开启直到发动机不再处于暖机怠速状况和/或直到停用直接喷射系统。在一个示例中,在暖机怠速状况期间,发动机冷却风机可以在启动DI系统之前打开一定时间段、当DI系统开启时运转并且在停用DI系统之后的时间关闭以减轻来自DI系统的噪声。方法随后可以终止。
[0068]现在转向图4,描述了用于在发动机起动状况期间DI噪声减轻的方法。此处,经由发动机怠速的调节而掩蔽DI噪声。
[0069]在402处,方法可以确定是否存在发动机冷机起动状况。这样,发动机冷机起动可以包括从发动机温度低于阈值并且排气催化剂温度低于阈值温度(比如起燃温度)的停机发起的发动机起动。可以在发动机冷机起动状况期间使用直接燃料喷射以允许更迅速的排气催化剂变暖。
[0070]在402处响应于发动机冷机起动状况,程序包括确定发动机冷机起动燃料喷射模型以加速催化剂活化(catalyst activat1n)。在一个示例中,通过冷机起动喷射模型运转包括在第一燃烧事件和从发动机起动起的多个燃烧事件期间提供直接喷射的燃料相对于进气道喷射的燃料的较高比例。例如,随着催化剂温度和起燃温度之间的差异增加,可以增加相对于进气道喷射量的直接喷射量。在一个示例中,在冷机起动期间可以仅使用直接燃料喷射而没有进气道燃料喷射。催化剂温度高于阈值温度之后,随后可以基于从发动机起动/再起动状况起的燃烧事件数量而增加进气道燃料喷射。在另一个示例中,通过冷机起动喷射模型运转包括提供进气道喷射的燃料与直接喷射的燃料的较高比率。例如,当催化剂温度和起燃温度之间的差异低于阈值差异时,进气道燃料喷射量可以高于直接燃料喷射量。此外,当从环境温度起动发动机时可以仅使用进气道燃料喷射而没有直接喷射。在404处,确定发动机冷机起动的燃料喷射。
[0071]在406处,方法可以基于发动机冷机起动喷射模型确定是否将运转直接喷射系统。这样,如果冷机起动喷射模型包括任何直接燃料喷射则可以启用直接喷射系统。如果不启用DI系统,方法可以前进至408并且根据确定的模型继续冷机起动燃料喷射。可选地,在燃料加注期间可以短暂增加发动机怠速以加速催化剂加热。图7详细说明了调节发动机怠速用于催化剂加热。
[0072]如果预期启用DI
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