[發(fā)明專利]一種降低怠速工況下動力總成系統(tǒng)振動的方法及裝置

有效

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• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN102979636A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設計）人: 盛云;杜志良;吳岳;張露捷
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: F02D29/02
• 分類號: F02D29/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發(fā)明涉及發(fā)動機控制領域，具體而言涉及一種降低怠速工況下動力總成系統(tǒng)振動的方法及裝置。

背景技術

怠速是發(fā)動機主要運行工況之一，該工況下發(fā)動機的減振降噪是改善汽車NV?H性能的關鍵。發(fā)動機作為汽車的主要激振源之一，其氣缸內的燃氣壓力、轉速及輸出轉矩的周期性波動和不平衡慣性力（力矩），會激發(fā)動力總成系統(tǒng)的剛體振動和彈性振動，以及動力傳動系的扭轉與彎曲振動。動力總成系統(tǒng)是包括發(fā)動機與傳動系在內的動力傳動系統(tǒng)，它產生的振動與噪聲可以通過兩種途徑傳遞至車內：一種是先通過動力總成懸置的衰減傳遞至車架，再通過車架傳遞至車身，形成駕駛員與乘客能感知到的振動與噪聲；另一種途徑是動力總成產生的噪聲通過空氣直接傳遞至車內。這些會嚴重降低乘員舒適性和結構可靠性，因此，必須對動力總成的振動進行控制。

動力總成振動的控制方法一般可分為被動控制和主動控制。被動控制無需外部能量，主要方法包括：（1）消弱激振源，即在設計、制造過程中盡量降低由于不平衡引起的動力總成振動；（2）避免共振，可通過改變動力總成設計調整系統(tǒng)的固有頻率實現(xiàn)；（3）減小振動響應，即通過隔振器（懸置等）隔離或減小動力總成振動向車身的傳播。懸置是用于減少與控制振動的傳遞，并起到支承作用的汽車動力總成部件。對于這幾種被動控制方式而言，由于產品在出廠時已經定型，無法隨著動力總成的使用工況實現(xiàn)自適應的調整，其隔振效果會隨著使用是時間的增加而越顯不足。

主動控制又稱有源控制，根據動力總成的動態(tài)特性，采用由外部輸入能量的控制方法來抑制動力總成的振動，常用以下三種形式：（1）主動減振，利用控制系統(tǒng)通過執(zhí)行機構調節(jié)懸置的參數(shù)，使其自動跟蹤動力總成振動的主頻率，消耗振動能量，減小振動；（2）主動隔振，采用加入力作動器的主動懸置系統(tǒng)，通過主動控制力的作用減小力的傳遞，降低動力總成振動的影響；（3）半主動隔振，通過改變動力總成懸置的動特性（如改變阻尼）來消耗振動能量，達到減振的目的。這幾種控制方式雖然能夠實現(xiàn)對動力總成系統(tǒng)的主動控制，然而需要持續(xù)的輸入外部能量，較耗費能量。并且由于外部能量的輸入，會導致電磁干擾，同時能量輸入電路的設計、電子元器件的選型、供電以及軟件等原因，會降低電控裝置的可靠性。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種降低怠速工況下動力總成系統(tǒng)振動的方法及裝置，用于解決現(xiàn)有技術中降低車輛振動對發(fā)動機進行主動控制時，需要持續(xù)供應外部能量，耗能較大的問題。

根據本發(fā)明的一個方面，提供了一種降低怠速工況下動力總成系統(tǒng)振動的方法，包括：當車輛處于怠速工況時，獲取車身的三向振動加速度信號以及發(fā)動機的轉速信號；根據車身的三向振動加速度信號計算車身振動加速度等效均值；判斷等效均值是否大于第一預設值；如果是，以等效均值為輸入量，等效均值與第一預設值的差值作為PID控制的輸入量，計算發(fā)動機的最佳怠速轉速；確定與最佳怠速轉速對應的節(jié)氣門開度；將節(jié)氣門開度發(fā)送至發(fā)動機的ECU執(zhí)行。

進一步地，上述方法還包括：在判斷等效均值是否大于第一預設值后，如果等效均值大于第一閾值，則計算車身振動加速度峰值頻率以及發(fā)動機激勵頻率；判斷振動加速度峰值頻率與激勵頻率的差值是否大于第二預設值；如果是，則執(zhí)行以等效均值為輸入量，等效均值與第一預設值的差值作為PID控制的輸入量，計算發(fā)動機的最佳怠速轉速的步驟。

進一步地，上述方法還包括：在獲取車身的三向振動加速度信號以及發(fā)動機的轉速信號之前，通過CAN總線讀取發(fā)動機節(jié)氣門位置信號；根據節(jié)氣門位置信號確定節(jié)氣門開度是否為零，如果節(jié)氣門開度為零，判斷車速是否為零；如果車速為零，則確定車輛處于怠速工況。

進一步地，上述方法還包括：在根據車身三向振動加速度信號計算車身振動加速度等效均值之后，獲取動力總成系統(tǒng)上三向振動加速度信號；根據各測量點的三向振動加速度信號計算動力總成系統(tǒng)的加速度均方根值；判斷等效均值是否大于第一預設值包括：判斷等效均值以均方根值是否均大于第一預設值。

進一步地，上述方法還包括：根據發(fā)動機轉速確定最佳怠速轉速以及與最佳怠速轉速對應的節(jié)氣門開度之后，將發(fā)動機轉速以及節(jié)氣門開度作為振動處理數(shù)據保存至資源庫。