用于处理气缸压力的系统和方法技术方案

本公开提供了“用于处理气缸压力的系统和方法”。公开了用于响应于经滤波的气缸压力数据而操作发动机的方法和系统。在一个示例中，可响应于经滤波的气缸压力数据来将燃料喷射正时提前，所述经滤波的气缸压力数据指示气缸中燃烧的起始从预期正时延迟。所述经滤波的气缸压力数据可经由数字滤波器生成。

【技术实现步骤摘要】
用于处理气缸压力的系统和方法
本公开总体涉及车辆发动机，并且更特别地涉及处理发动机气缸压力数据。
技术介绍
发动机可包括多个气缸，以燃烧燃料并将推进动力递送到车辆。发动机的控制系统可试图以类似的方式操作气缸，但是由于气缸空气充气、气缸加燃料、燃料喷射正时和气缸温度的变化，每个气缸中发生燃烧的方式可能存在差异。用于减小气缸之间的燃烧差异或确定气缸中的燃烧是否根据需要进行的一种方法是用压力传感器给一个或多个发动机气缸装测量仪器。可根据气缸压力确定有用的控制参数和燃烧参数。然而，气缸压力传感器输出还可包括压力伪影，所述压力伪影可与压力传感器所驻留的气缸的自然响应相关。这些压力伪影可将误差引入到可根据气缸压力传感器输出确定的燃烧参数和控制参数中。用于去除气缸压力中可产生的一些不期望的谐振频率的一种方法可以是经由模拟或数字低通或带通滤波器对气缸压力数据进行滤波。然而，在去除气缸的固有谐振频率的同时，这些滤波器可引入相位延迟，并且它们还可不利地改变燃烧过程压力。因此，这些滤波器可将误差引入到根据气缸压力确定的控制参数和燃烧参数中。例如，由于滤波技术，可延迟燃烧的正时或开始，可改变峰值气缸压力的位置和幅度，并且可改变燃烧特定水平的气缸充气质量的曲轴角度。因此，可期望提供一种对气缸压力数据进行滤波的方法，所述方法在去除可能由于气缸几何形状而引起的谐振压力变化的同时保持燃烧压力变化。
技术实现思路
本专利技术人已经认识到常规滤波器的上述缺点，并且已经开发了一种发动机操作方法，所述发动机操作方法包括：将采样气缸压力的值以数据阵列存储在控制器的存储器中；从所述数据阵列中的所述采样气缸压力的所述值生成第一信号包络数据阵列和第二信号包络数据阵列，所述第一信号包络数据阵列中的值和所述第二信号包络数据阵列中的值界定所述数据阵列中的所述值；在经滤波的气缸压力数据阵列中生成小于或等于所述第一信号包络数据阵列中的值的值以及等于或大于所述第二信号包络数据阵列中的值的值；以及响应于所述经滤波的气缸压力数据阵列中的所述值而经由所述控制器调整发动机致动器。通过经由包括上包络和下包络的滤波器对气缸压力进行数字滤波，有可能提供改进对发动机控制参数和燃烧参数的确定的技术成果，使得可改进和/或优化发动机气缸中的燃烧。特别地，左侧包络声滤波器(LEAF)算法可应用于采样气缸压力数据，以从采样气缸压力数据去除可能与气缸几何形状相关并且不是燃烧压力变化的声谐振频率。通过从采样气缸压力数据去除声频率，有可能产生经滤波的气缸压力信号，所述经滤波的气缸压力信号可更多指示发动机气缸中的燃烧并更少指示发动机的几何特性。左侧包络声滤波器表现出零相移，使得可在不补偿可伴随许多模拟滤波器的相位延迟的情况下评估燃烧事件正时。本说明书可提供若干优点。特别地，所述方法可改进对发动机气缸的压力控制。另外，所述方法可改进对气缸压力数据中的燃烧相关的伪影的检测。此外，所述方法是左侧的，使得可在谐振频率可在气缸内生成之前检测由于燃烧引起的气缸压力变化，从而改进在气缸压力数据中将信号与声噪声区分开的过程。当单独或结合附图考虑时，通过以下具体实施方式，本说明书的上述优点和其他优点以及特征将很容易显现。应当理解，提供以上
技术实现思路
是为了以简化的形式引入将在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这不意味着识别所要求保护的主题的关键或基本特征，所述要求保护的主题的范围由随附于具体实施方式的权利要求唯一地限定。另外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实现方式。附图说明图1示出示例性发动机的详细示意图；图2至图5C示出示例性气缸压力迹线和频率；图6至图9示出左侧包络声滤波器的特征；图10至图13示出用于对气缸压力进行滤波并根据经滤波的气缸压力调整发动机操作的示例性方法。具体实施方式本说明书涉及操作包括气缸压力传感器的发动机。图1示出包括气缸压力传感器的增压柴油发动机的一个示例。发动机可包括多个气缸，每个气缸具有用于确定气缸中的每一者中的气缸压力的气缸压力传感器。发动机气缸中的压力可包括如图2至图5C所示的属性。可经由如图6至图9所示的那样操作的左侧包络声滤波器对气缸压力进行滤波。可经由图10至图13中所示的方法操作发动机并对气缸压力进行滤波。参见图1，内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，所述内燃发动机10包括多个气缸，其中一个气缸在图1中示出。控制器12从图1的各种传感器接收信号。控制器12基于接收到的信号和存储在控制器的存储器上的指令采用图1的各种致动器来调整发动机操作。发动机10包括燃烧室30和气缸壁32，其中活塞36定位在其中并连接到曲轴40。气缸盖13紧固到发动机缸体14。燃烧室30被示出为经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可通过进气凸轮51和排气凸轮53操作。但是在其他示例中，发动机可经由单个凸轮轴或推杆操作气门。进气凸轮51的位置可由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可由排气凸轮传感器57确定。进气提升门52可由可变气门启用/停用致动器59操作，可变气门启用/停用致动器59可以是凸轮驱动的气门操作器(例如，如美国专利号9,605,603；7,404,383和7,159,551中所示，全部所述美国专利出于所有目的据此以引用的方式完全并入)。排气提升门54可包括摇杆止动装置58以在发动机的整个循环内保持排气门打开。摇杆止动装置58可称为减压阀致动器。排气门54和摇杆止动装置58的组合可称为减压阀。当摇杆止动装置58保持排气门54打开时，供应到气缸30的燃料的流动也可停止。燃料喷射器68被示出为定位在气缸盖13中以将燃料直接喷射到燃烧室30中，这被本领域技术人员称为直接喷射。燃料由包括燃料箱26、燃料泵21、燃料泵控制阀25和燃料轨(未示出)的燃料系统递送到燃料喷射器68。可通过改变位置阀来调整由燃料系统递送的燃料压力，所述位置阀调节到燃料泵(未示出)的流量。另外，计量阀可位于燃料轨中或附近以用于闭环燃料控制。泵计量阀还可调节到燃料泵的燃料流量，从而减少泵送到高压燃料泵的燃料。发动机进气系统9包括进气歧管44、节气门62、格栅加热器16、增压空气冷却器163、涡轮增压器压缩机162和进气增压室42。进气歧管44被示出为与可选的电子节气门62连通，所述电子节气门62调整节流板64的位置以控制来自进气增压室46的气流。压缩机162从进气增压室42抽吸空气以供应增压室46。压缩机叶片致动器84调整压缩机叶片19的位置。排气使涡轮164旋转，涡轮164经由轴161耦接到涡轮增压器压缩机162。在一些示例中，可提供增压空气冷却器163。此外，可提供可选的格栅加热器16，以在发动机10冷起动时对进入气缸30的空气进行加温。可经由调整涡轮可变叶片控制致动器78或压缩机再循环阀158的位置来调整压缩机转速。在替代性示例中，废气门79可替换涡轮可变叶片控制致动器78，或者除了涡轮可变叶片控制致动器78之外，还可使用废气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机操作方法，其包括：/n将采样气缸压力的值以数据阵列存储在控制器的存储器中；/n从所述数据阵列中的所述采样气缸压力的所述值生成第一信号包络数据阵列和第二信号包络数据阵列，所述第一信号包络数据阵列中的值和所述第二信号包络数据阵列中的值界定所述数据阵列中的所述值；/n在经滤波的气缸压力数据阵列中生成小于或等于所述第一信号包络数据阵列中的值的值以及等于或大于所述第二信号包络数据阵列中的值的值；以及/n响应于所述经滤波的气缸压力数据阵列中的所述值而经由所述控制器调整发动机致动器。/n

【技术特征摘要】
20190326 US 16/365,0011.一种发动机操作方法，其包括：
将采样气缸压力的值以数据阵列存储在控制器的存储器中；
从所述数据阵列中的所述采样气缸压力的所述值生成第一信号包络数据阵列和第二信号包络数据阵列，所述第一信号包络数据阵列中的值和所述第二信号包络数据阵列中的值界定所述数据阵列中的所述值；
在经滤波的气缸压力数据阵列中生成小于或等于所述第一信号包络数据阵列中的值的值以及等于或大于所述第二信号包络数据阵列中的值的值；以及
响应于所述经滤波的气缸压力数据阵列中的所述值而经由所述控制器调整发动机致动器。


2.如权利要求1所述的发动机方法，其中所述发动机致动器是燃料喷射器。


3.如权利要求1所述的发动机方法，其中所述发动机致动器是排气再循环阀。


4.如权利要求1所述的发动机方法，其中所述发动机致动器是涡轮增压器废气门。


5.如权利要求1所述的发动机方法，其中所述发动机致动器是涡轮增压器叶片控制致动器。


6.如权利要求1所述的发动机方法，其中所述第一信号包络数据阵列中的所述值大于所述第二信号包络数据阵列中的所述值。


7.如权利要求6所述的发动机方法，其中所述第一信号包络数据阵列中的所述值是基于一组所述采样气缸压力的所述值中的一个值大于所述一组所述采样气缸压力的值中的所有其他值。


8.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯多夫·波罗诺夫斯基，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US