发动机降噪方法与流程

本发明涉及车辆发动机技术领域，特别是涉及一种发动机降噪方法。

背景技术：

发动机在高速高负荷工作的时候，会发出很大的噪音。推迟点火提前角可以有效降低噪音，但是同时也会造成油耗的上升。因此，如何实现发动机噪音降低的同时，又不过分消耗油耗，已经成为本领域技术人员急需解决的技术难题。

技术实现要素：

本发明的一个目的是要解决发动机噪音降低的同时，又不过分消耗油耗的问题。

特别地，本发明提供了一种发动机降噪方法，包括以下步骤：

根据每个气缸的不同位置，对其中至少一个所述气缸的基础点火提前角进行点火提前角延迟，并结合发动机的转速和负载率计算得到至少一个所述气缸的点火提前角延迟量；

将至少一个所述气缸的基础点火提前角和对应的点火提前角延迟量相加作为对应的所述气缸的点火提前角度值；

在所述发动机转动时至少一个所述气缸分别按照相应的点火提前角度值进行点火。

进一步地，根据每个气缸的不同位置，对其中至少一个所述气缸的基础点火提前角进行点火提前角延迟，包括：

若所述气缸包含至少两个，则对其中两个靠近曲轴的所述气缸的基础点火提前角分别进行点火提前角的差异化延迟。

进一步地，根据每个气缸的不同位置，对其中至少一个所述气缸的基础点火提前角进行点火提前角延迟，包括：

若所述气缸包含至少两个，则对每个所述气缸的基础点火提前角分别进行点火提前角的差异化延迟。

进一步地，距离飞轮的距离最远的所述气缸的点火提前角延迟量大于其他所述气缸的点火提前角延迟量。

进一步地，其他所述气缸的点火提前角延迟量相对于距离所述飞轮的距离最远的所述气缸的点火提前角延迟量，随着所述气缸与所述飞轮之间的距离减小呈线性递减。

进一步地，结合发动机的转速和负载率计算出至少一个所述气缸的点火提前角延迟量的步骤包括：

根据发动机的转速和负载率获得目标气缸的基础点火提前角修正值；

根据所述发动机的实际转速与共振转速之间的转速偏差进行共振修正得到共振修正值；

将所述基础点火提前角修正值和所述共振修正值相加得到所述目标气缸的点火提前角延迟修正值；

根据所述目标气缸距离所述飞轮的位置修正所述点火提前角延迟修正值得到目标气缸的点火提前角延迟量。

进一步地，根据所述发动机的实际转速与共振转速之间的转速偏差进行共振修正得到共振修正值的步骤包括：

将所述发动机的实际转速代入公式：共振修正值＝dt*[1-min{1，abs(n-nz)/δnz}]，以计算得到共振修正值；

其中，abs表示取绝对值，n为发动机实际转速，nz为共振点转速，δnz共振转速区间，dt为所有气缸中的最大修正角度。

进一步地，发动机降噪方法还包括：

在所述气缸喷油过程中，位于所述曲轴远端的所述气缸的喷油量小于靠近所述曲轴的所述气缸的喷油量。

本发明的发动机降噪方法可以根据每个气缸在发动机的不同位置，对每个气缸进行单独控制，结合每个气缸工作的具体参数，对至少一个气缸的基础点火提前角进行点火提前角延迟，并结合发动机的转速和负载率计算得到至少一个气缸的点火提前角延迟量。然后将至少一个气缸的基础点火提前角和对应的点火提前角延迟量相加作为对应的气缸的点火提前角度值。最后发动机转动时至少一个气缸分别以相应的点火提前角度值进行点火。通过对至少一个气缸的基础点火提前角进行点火提前角的差异化延迟，降低了发动机噪音的同时，还减少了对油耗的负面影响。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明实施例的发动机降噪方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的发动机降噪方法中点火提前角延迟量的计算方法的流程图。

具体实施方式

本发明的发动机降噪方法，包括以下步骤：

s1、根据每个气缸的不同位置，对其中至少一个气缸的基础点火提前角进行点火提前角延迟，并结合发动机的转速和负载率计算得到至少一个气缸的点火提前角延迟量；

s2、将至少一个气缸的基础点火提前角和对应的点火提前角延迟量相加作为对应的气缸的点火提前角度值；

s3、在发动机转动时至少一个气缸分别按照相应的点火提前角度值进行点火。

具体来说，参见图1，在本发明的发动机降噪方法中，首先，可以根据每个气缸的不同位置，对至少一个气缸的基础点火提前角进行点火提前角延迟，并结合发动机的转速和负载率计算得到至少一个气缸的点火提前角延迟量。本领域技术人员能够理解，每个气缸的位置不同，其点火提前角也不同。发动机包括多个气缸，多个气缸从靠近曲轴自由端到靠近飞轮端进行布置。因为曲轴的自由端扭转弹性较大，扭振振幅也最大。在扭转弹性大的地方，适当降低激振力，可以降低扭振振幅，由此可以降低齿轮间隙所导致的冲击噪音。发动机的经济性(油耗表现)和动力性由多个气缸共同决定的。因此，根据每个气缸在发动机的不同位置，对每个气缸进行单独控制，并且对至少一个气缸的基础点火提前角进行点火提前角延迟，在有效降低发动机噪音的同时，还能减少发动机油耗，解决了因推迟点火提前角，在降低发动机噪音的同时，增加油耗的问题。然后，将至少一个气缸的基础点火提前角和对应的点火提前角延迟量相加作为对应的气缸的点火提前角度值。最后，发动机转动时至少一个气缸分别以相应的点火提前角度值进行点火，达到降低发动机噪音的同时，减少油耗的目的。

在本发明的一些具体实施方式中，根据每个气缸的不同位置，对其中至少一个气缸的基础点火提前角进行点火提前角延迟，包括：若气缸包含至少两个，则对其中两个靠近曲轴的气缸的基础点火提前角分别进行点火提前角的差异化延迟。也就是说，本申请的发动机降噪方法可以对两个靠近曲轴的气缸的基础点火提前角分别进行点火提前角延迟，其中最靠近曲轴的一个气缸可以记为1缸，另一个可以记为2缸，两个气缸(1缸和2缸)的基础点火提前角的点火提前角延迟量不同，其他气缸的点火提前角保持不变。其中1缸最靠近曲轴自由端，或者说最远离飞轮端，由于曲轴的自由端扭转弹性较大，扭振振幅也最大。在扭转弹性大的地方，适当降低激振力，可以降低扭振振幅，由此可以降低齿轮间隙所导致的冲击噪音。因此，1缸的点火提前角延迟量大于2缸的点火提前角延迟量，通过在噪音最大的地方，改变少数气缸(1缸和2缸)的点火时刻，改变燃烧，就可以获得较大的噪音下降，提高驾驶舒适性。当然，在本发明的一些其他实施例中，也可以只对1缸进行点火提前角延迟，其他气缸保持不变，也能够相应降低发动机噪音。

需要说明的是，由于齿轮间存在间隙，发动机负载较大时，曲轴的振动就越大，与曲轴相连的主动齿对被驱动齿的冲击也越大，产生的噪音也越大。此外，曲轴是一个扭转弹性体，离发动机飞轮越远，则弹性越大，产生的振动振幅也越大。发动机的各个气缸输出独立的力矩，是曲轴扭振的激振力。在远离飞轮的地方，施加较小的驱动力，而在刚度较大的地方，施加较大的激振力，也就是说施加激振力的位置与弹性相关，施加较均匀的施加力会产生更小的振动，由此降低噪音。因为推迟点火提前角将降低热效率，会增加燃油消耗。但是此时由于对1缸和2缸进行点火提前角延迟，因此受影响的燃烧仅仅是1缸和2缸。在该具体实施例方式，相比降低的噪音，损失一点点油耗是可以接受的。

根据本发明的一个实施例，根据每个气缸的不同位置，对其中至少一个气缸的基础点火提前角进行点火提前角延迟，包括：若气缸包含至少两个，则对每个气缸的基础点火提前角分别进行点火提前角的差异化延迟。也就是说，本申请的发动机降噪方法中可以对每个气缸的基础点火提前角分别进行点火提前角延迟，且每个气缸的基础点火提前角的点火提前角延迟量不同，每个气缸的点火提前角的延迟量的大小可以根据每个气缸距离飞轮的距离的不同而进行差异化延迟。具体来说，距离飞轮的距离最远的气缸(1缸)的点火提前角延迟量大于其他气缸的点火提前角延迟量。其他气缸的点火提前角延迟量相对于距离飞轮的距离最远的气缸(1缸)的点火提前角延迟量，随着气缸与飞轮之间的距离减小呈线性递减，也就是说，每个气缸的基础点火提前角的点火提前角延迟量呈线性比例关系。通过对每个气缸的基础点火提前角进行点火提前角的差异化延迟(呈线性比例关系)，降低发动机噪音的同时，进一步减少了对油耗的负面影响。

根据本发明的一个实施例，结合发动机的转速和负载率计算出至少一个气缸的点火提前角延迟量的步骤包括：

s1’根据发动机的转速和负载率获得目标气缸的基础点火提前角修正值；

s2’根据发动机的实际转速与共振转速之间的转速偏差进行共振修正得到共振修正值；

s3’将基础点火提前角修正值和共振修正值相加得到目标气缸的点火提前角延迟修正值；

s4’根据目标气缸距离飞轮的位置修正点火提前角延迟修正值得到目标气缸的点火提前角延迟量。

具体来说，参见图2，由于每个气缸的位置不同，在发动机负载率较大的区域，点火提前角的延迟量较大，在共振转速附近，点火提前角的延迟量较大。因此，在每个气缸的基础点火提前角的点火提前角延迟量的计算方法中，首先，可以根据发动机的转速和负载率获得目标气缸的基础点火提前角修正值。其中，负载率为实际扭矩与最大扭矩的比值，比值越大，说明发动机负载率越高，点火推迟的比例就越大。然后，可以根据发动机的实际转速与共振转速之间的转速偏差进行共振修正获取共振修正值，其中，发动机的共振转速可以事先根据计算或者实验得到，并且越靠近共振转速，点火提前角推迟越大。发动机的共振转速的获取方式对于本领域技术人员来说是可以理解并且能够实现的，在本申请中不再详细赘述。在获取上述共振修正值后，将基础点火提前角修正值和共振修正值相加得到目标气缸的点火提前角延迟修正值。最后，根据目标气缸距离飞轮的位置修正点火提前角延迟修正值得到目标气缸的点火提前角延迟量。本发明的发动机降噪方法对每个气缸采用上述方法计算每个气缸的点火提前角推迟量，通过合理化改变不同气缸的点火时刻，改变燃烧，可以降低发动机噪音，提高驾驶舒适性的同时，也能够最大限度的降低油耗，实现驾驶舒适性与经济性的平衡。

根据本发明的一个实施例，根据发动机的实际转速与共振转速之间的转速偏差进行共振修正得到共振修正值的步骤包括：

将所述发动机的实际转速代入公式：共振修正值＝dt*[1-min{1，abs(n-nz)/δnz}]，以计算得到共振修正值；

其中，abs表示取绝对值，n为发动机实际转速，nz为共振点转速，δnz共振转速区间，dt为所有气缸中的最大修正角度。

在本发明的一些具体实施方式中，发动机降噪方法还包括：在气缸喷油过程中，位于曲轴远端的气缸的喷油量小于靠近曲轴的气缸的喷油量。也就是说，本申请的发动机降噪方法中还可以通过设置喷油量分配系数，对位于曲轴远端的气缸，可以少喷一点油，对于靠近曲轴的气缸可以多喷一点油，总体上保持车辆预设空燃比，进一步在降低发动机噪音的同时，能够降低油耗。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。