车辆的增压发动机的噪声控制方法与流程

本发明涉及增压发动机，特别涉及一种车辆的增压发动机的噪声控制方法。

背景技术：

1、现代车用高性能汽油发动机普遍采用涡轮增压技术。废气涡轮增压器则是最常见的涡轮增压装置之一，其是利用发动机排出的高温高压的废气，驱动涡轮增压器中的涡轮机高速转动，再带动与涡轮机同轴的压气机一起转动，以提供发动机更多的燃烧用空气，从而提高发动机的性能。

2、废气涡轮增压发动机系统的增压发动机在瞬态运行过程中不容易避开增压器压气机的固有喘振区域，而发动机的运行一旦进入喘振区域，不仅会损坏增压器的硬件，并且，喘振产生的噪声也会严重影响乘客的舒适度。因此避免发生压气机喘振现象是增压发动机开发应用的一大技术难题。

3、此外，随着发动机小型化及强化程度增加，增压器转速及压比不断提高，增压发动机的涡轮功率和声功率随着叶轮出口的线速度增大呈几何级数增加。涡轮机高效率和宽流量的设计增加了叶片平均应力，导致涡轮叶片通过频率(blade passing frequency，bpf)噪声呈增加趋势。尤其在发动机低转速区域，涡轮bpf噪声极易被人耳识别，影响乘员的乘坐体验。

4、现有技术中，为了应对喘振，大都在涡轮增压发动机系统中加装泄压阀避免整车瞬态工况下的压气机喘振。但是泄压阀存在发动机布置和硬件成本问题，因此人们一直都在研究取消泄压阀的方法。但是，如果取消泄压阀，即使能够通过一定的控制手段减弱喘振，涡轮bpf噪声也仍旧无法避免。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有技术中车辆的废气涡轮增压发动机系统取消泄压阀后，压气机喘振、涡轮bpf噪声明显，影响整车性能和乘坐体验的问题。

2、为解决上述问题，本发明的实施方式公开了一种车辆的增压发动机的噪声控制方法，适用于车辆的废气涡轮增压发动机系统，废气涡轮增压发动机系统包括增压发动机、节气门、以及增压器，增压器包括压气机、以及涡轮机；并且，噪声控制方法包括：

3、s1：获取车辆的状态信息，并根据状态信息判断车辆是否进入急减速工况；

4、若是，则执行步骤s2；

5、若否，则继续判断车辆是否进入急减速工况；

6、s2：根据车辆的状态信息同时执行以下操作：

7、控制节气门以预设的缓关速度关闭；

8、控制涡轮机的喷嘴环组的开度为100％；

9、获取增压发动机的点火角信息，并根据增压发动机的点火角信息以预设的延迟角度推迟增压发动机的点火角；

10、对增压发动机进行分缸断油处理；

11、s3：获取车辆的速度信息、当前档位信息、以及废气涡轮增压发动机系统的压力信息，并根据车辆的状态信息、车辆的速度信息、废气涡轮增压发动机系统的压力信息判断增压发动机是否满足预设的涡轮bpf噪声发生条件；

12、若是，则根据当前档位信息将涡轮机的喷嘴环组的开度减小为对应于当前档位的预设的第一开度阈值；

13、若否，则继续判断增压发动机是否满足预设的涡轮bpf噪声发生条件。

14、采用上述方法，无需设置泄压阀就可以抑制废气涡轮增压发动机系统在急减速工况下的压气机喘振现象，也能够同时解决涡轮bpf噪声的问题，提高了整车的nvh性能。

15、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的车辆的增压发动机的噪声控制方法，车辆的状态信息包括车辆的油门踏板的开度、车辆的油门踏板的变化率；并且，步骤s2中，控制节气门以预设的缓关速度关闭包括：根据车辆的油门踏板的开度与预设的开度阈值的比较结果，和/或车辆的油门踏板的变化率与预设的变化率阈值的比较结果控制节气门以预设的缓关速度关闭，直至车辆减速完成。

16、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的车辆的增压发动机的噪声控制方法，车辆的状态信息包括车辆的油门踏板的开度、车辆的油门踏板的变化率；并且，步骤s2中，控制涡轮机的喷嘴环组的开度为100％包括：根据车辆的油门踏板的开度与预设的开度阈值的比较结果，和/或车辆的油门踏板的变化率与预设的变化率阈值的比较结果控制涡轮机的喷嘴环组的开度为100％，直至增压发动机满足预设的涡轮bpf噪声发生条件。

17、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的车辆的增压发动机的噪声控制方法，步骤s2中，增压发动机的点火角信息包括增压发动机的初始点火角对应的曲轴转角；并且，根据增压发动机的点火角信息以预设的延迟角度推迟增压发动机的点火角包括：根据增压发动机的初始点火角对应的曲轴转角以预设的延迟角度推迟增压发动机的点火角。

18、采用上述方法，由于发动机的点火时间是以曲轴转角为基准确定的，本发明根据增压发动机的曲轴转角对点火角进行控制，提高了对点火角控制的准确度。

19、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的车辆的增压发动机的噪声控制方法，根据以下公式确定增压发动机的点火角：

20、cn＝c0+cδ

21、其中，cn为增压发动机的点火角，c0为增压发动机的初始点火角对应的曲轴转角，cδ为预设的延迟角度。

22、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的车辆的增压发动机的噪声控制方法，车辆的状态信息包括车辆的油门踏板的开度、车辆的油门踏板的变化率；车辆的速度信息包括当前车速；废气涡轮增压发动机系统的压力信息包括压气机的压前压力、压气机的压后压力、涡轮机的涡前压力、以及涡轮机的涡后压力；并且，步骤s3中，预设的涡轮bpf噪声发生条件为：当前车速小于预设的车速阈值；车辆的油门踏板的开度达到预设的开度阈值，和/或车辆的油门踏板的变化率达到预设的变化率阈值；压气机的压后压力与压气机的压前压力的比值小于或等于预设的第一压力比；涡轮机的涡前压力与涡轮机的涡后压力的比值小于或等于预设的第二压力比；并且，以上条件需同时满足。

23、采用上述方法，综合考虑车速、油门踏板的开度、变化率、以及废气涡轮增压发动机系统的压力的影响，能使得确定出的涡轮bpf噪声发生的时间更准确。

24、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的车辆的增压发动机的噪声控制方法，预设的车速阈值的范围为30km/h至40km/h；预设的第一压力比的范围为1.10至1.15；预设的第二压力比的范围为1.25至1.35。

25、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的车辆的增压发动机的噪声控制方法，步骤s3中，根据当前档位信息将涡轮机的喷嘴环组的开度减小为对应于当前档位的预设的第一开度阈值，包括：分别对车辆各档位的涡轮机的喷组环组的开度进行标定，以得到对应于各档位的第一开度阈值；其中，第一开度阈值为未发生涡轮bpf噪声的涡轮机的喷组环组的开度；将涡轮机的喷嘴环组的开度从100％减小为对应于当前档位的预设的第一开度阈值。

26、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的车辆的增压发动机的噪声控制方法，步骤s3之后，还包括：获取车辆的整车控制器发出的断油滑行指令，并根据断油滑行指令判断增压发动机是否运行断油工况；

27、若是，则根据当前档位信息将涡轮机的喷组环组的开度减小为对应于当前档位的预设的第二开度阈值；其中，第二开度阈值小于第一开度阈值；

28、若否，则继续判断增压发动机是否运行断油滑行工况。

29、根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的车辆的增压发动机的噪声控制方法，步骤s2中，根据增压发动机的转速、以及增压发动机的负荷确定预设的缓关速度；并且，步骤s2中，预设的延迟角度的范围为5°至10°。

30、本发明的有益效果是：

31、本方法在车辆进入急减速工况时同时执行控制节气门以预设的缓关速度关闭；控制涡轮机的喷嘴环组的开度为100％；获取增压发动机的点火角信息，并根据增压发动机的点火角信息以预设的延迟角度推迟增压发动机的点火角；对增压发动机进行分缸断油处理的操作步骤，能够在驾驶员松开油门踏板时，通过控制策略将节气门的关闭过程控制在某一较低的速度，使油门开度减小后管道内的高压气体能通过节气门进入气缸，有效抑制喘振的发生；同时配合推迟点火角，分缸断油策略，能够减少参与燃烧的气缸数，使发动机动力转矩下降，抑制喘振的同时满足驾驶员的减速需求。将喷嘴环组的开度设置为100％，以减小增压器废气能量和转速，弱化喘振驱动因素。对于喷嘴环组大开度时易诱发的涡轮bpf噪声，采用在喘振区域后的涡轮bpf噪声区域优化减小喷嘴环组的开度值的方式，避免了涡轮bpf噪声的发生。因此，通过本发明提供的车辆的增压发动机的噪声控制方法，无需在车辆的废气涡轮增压发动机系统中设置泄压阀，节省了空间和成本，便于废气涡轮增压发动机系统的布置，同时能够抑制压气机喘振和涡轮bpf噪声的发生，整车nvh性能较高。