[发明专利]用于处理气缸压力的系统和方法

说明书

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。

技术领域

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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，提供以上发明内容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；