一种共振规避方法、避振装置、存储介质、控制器及车辆制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种共振规避方法、避振装置、存储介质、控制器及车辆；通过识别异常的转速波动并结合失火信号和氧传感器信号判别故障的根源，当潜在的共振或共振已发生时，采用转速或扭矩的调节实现了共振的规避，进而使得系统的振动噪声综合指标NVH（Noise Vibration Harshness）得以改善；此外，本发明专利技术方法和产品实施例对失火和共振规避给出了可选的方案，有利于结合现有整车控制器VCU（Vehicle Control Unit）、发动机管理系统EMS（Engine Management System）、电机控制器、失火控制器等进行系统功能的升级，在原有硬件的基础上实现共振的规避和管理效能的改善。基础上实现共振的规避和管理效能的改善。基础上实现共振的规避和管理效能的改善。

【技术实现步骤摘要】
一种共振规避方法、避振装置、存储介质、控制器及车辆


[0001]本专利技术属于法智能车
，尤其涉及一种共振规避方法、避振装置、存储介质、控制器及车辆。

技术介绍

[0002]目前增程式混动车辆ERHV（Extended Range Hybrid Vehicles）越来越普及；如图1所示，在众多拓扑结构中普遍采用的是发动机输出轴和发电机直连的方案；这种方案对发动机输出轴的强度要求很高，必须采用扭转减震器，缓冲其冲击力，同时降低噪音与震动。
[0003]如图2所示，扭转减震器利用其弹簧结构降低传动系的首端扭转刚度，从而降低传动系扭转系统的某阶固有频率，改变系统的固有振型，使之能避开由发动机转矩主谐量激励引起的振动。但实际情况中，由于必须要考虑输出轴的耐久性，并非都能将共振区域优化到非常用转速区，如300~500rpm。
[0004]对于共振转速处于发动机低转速区域（如1500~2000rpm）的系统，该区域下运行的发动机如出现偶发扭矩波动，会使得整个传动系统形成共振，进而使得发动机的转速产生较大波动；其振幅可能超过
±
150rpm，导致车辆振动噪声综合指标NVH（Noise Vibration Harshness）变差。
[0005]同时，如图3所示，由于转速的波动，导致发动机的失火信号Lutsk也相应增大，会产生失火误判的风险。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例公开了一种共振规避方法，包括第一识别步骤、第二判别步骤、第三规避步骤；其中，第一识别步骤获取发动机第一失火信号，该第一失火信号用以间接表征发动机转速n的波动，若第一失火信号在发动机连续的N次燃烧中均大于预设的第一粗糙度阈值，则进入第二判别步骤，N为正整数。
[0007]进一步地，第二判别步骤获取第二空燃比信号λ，该第二空燃比信号λ基于氧传感器信号得到，若第二空燃比信号λ大于预设的第二失火空燃比阈值，则进入第三规避步骤。
[0008]具体地，第三规避步骤可通过调节发动机目标转速，使发动机脱离当前转速n或转速区间，避免机械共振的出现。
[0009]进一步地，第一识别步骤可通过修正第一失火信号得到第一运转粗糙度Luts(k)，改善识别过程的区分度；并以第一运转粗糙度Luts(k)替代第一失火信号用以调整规避措施的执行；若第一运转粗糙度Luts(k)在发动机连续的N次燃烧中均大于预设的第二粗糙度阈值，则进入第二判别步骤；其第一运转粗糙度Luts(k)可由预设处理过程或实验室标定得到。
[0010]具体地，其第一运转粗糙度Luts(k)可由式：[t*s(k+1)
‑
t*s(k)
‑
Tromp(k)]/[t* s(k)* s(k)*s(k)]得到，其中，Tromp(k)为动态补偿项；该动态补偿项将动态过程中分段时间的变化部分
对失火信号的贡献扣除；由于发动机的转速n与分段时间的倒数(1/t*s)成正比，故采用分段时间的倒数平方差来表征发动机运转的粗糙度。
[0011]进一步地，第二判别步骤可对第二空燃比信号λ进行修正后得到第二判别参量lambda；使得：lambda=λ+燃油修正补偿
‑
目标空燃比。
[0012]进一步地，对第二判别参量lambda滤波，得到第三判别参量lambdafil；以第三判别参量lambdafil替代第二空燃比信号λ；若第三判别参量lambdafil小于或等于第三失火空燃比阈值，则进入第三规避步骤。
[0013]具体地，第三规避步骤可通过提高发动机的转速n或使其达到预设的第三规避转速，使发动机脱离当前转速n或转速区间；其中，第三失火空燃比阈值可以选为1.08。
[0014]进一步地，本专利技术方法还可包括第四辅助步骤；其中，若第三判别参量lambdafil大于第三失火空燃比阈值，则更新发动机的失火计数值；进而，第四辅助步骤比较失火计数值与预设第四失火故障次数阈值，若失火计数值等于或大于第四失火故障次数阈值，则报告或输出失火故障信息或故障码。
[0015]进一步地，本专利技术方法还可包括第五优化步骤；并用第五优化步骤替代第三规避步骤，采用不同的规避动作避免共振的出现或降低共振的危害；该第五优化步骤通过调整发动机目标扭矩以改善发动机的噪声振动及声振粗糙度指标NVH。
[0016]具体地，发动机可运行于第一转速工况区域；该第一转速工况区域存在发动机的共振转速；当发动机运行在共振转速时，扭转减振器共振或偶发共振。
[0017]进一步地，本专利技术实施例还公开了一种避振装置，包括第一识别单元、第二判别单元、第三规避单元；其中，第一识别单元获取发动机第一失火信号，第一失火信号用以间接表征发动机转速n的波动，若第一失火信号在发动机连续的N次燃烧中均大于预设的第一粗糙度阈值，则启动或触发第二判别单元的执行或操作。
[0018]进一步地，第二判别单元获取第二空燃比信号λ，该第二空燃比信号λ基于氧传感器信号得到，若第二空燃比信号λ大于预设的第二失火空燃比阈值，则启动或触发第三规避单元的执行或操作。
[0019]具体地，第三规避单元可通过调节发动机的目标转速，使发动机脱离当前转速n或转速区间，避免机械共振的出现。
[0020]进一步地，第一识别单元可通过修正第一失火信号得到第一运转粗糙度Luts(k)；并以该第一运转粗糙度Luts(k)替代第一失火信号用以调整规避措施的执行；若第一运转粗糙度Luts(k)在发动机连续的N次燃烧中均大于预设的第二粗糙度阈值，则启动或触发第二判别单元的执行或操作；该第一运转粗糙度Luts(k)可由预设处理过程或实验室标定得到。
[0021]具体地，该第一运转粗糙度Luts(k)可由式：[t*s(k+1)
‑
t*s(k)
‑
Tromp(k)]/[t* s(k)* s(k)*s(k)]得到，其中，Tromp(k)为动态补偿项；该动态补偿项将动态过程中分段时间的变化部分对失火信号的贡献扣除；由于发动机的转速n与分段时间的倒数(1/t*s)成正比，故可采用分段时间的倒数平方差表征发动机运转的粗糙度。
[0022]进一步地，第二判别单元可对第二空燃比信号λ进行修正后得到第二判别参量lambda；使得：lambda=λ+燃油修正补偿
‑
目标空燃比。
[0023]其中，可对第二判别参量lambda滤波，得到第三判别参量lambdafil；并以第三判
别参量lambdafil替代第二空燃比信号λ；若第三判别参量lambdafil小于或等于第三失火空燃比阈值，则启动或触发第三规避单元的执行或操作。
[0024]具体地，第三规避单元可通过提高发动机的转速n或达到预设的第三规避转速，使发动机脱离当前转速n或转速区间；其中，第三失火空燃比阈值可选为1.08。
[0025]进一步地，本专利技术的避振装置还可包括第四辅助单元；其中，若第三判别参量lambdafil大于第三失火空燃比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种共振规避方法，其特征在于，包括：第一识别步骤（100）、第二判别步骤（200）、第三规避步骤（300）；其中，所述第一识别步骤（100）获取发动机（911）第一失火信号（111），所述第一失火信号（111）用以间接表征所述发动机（911）转速n（810）的波动，若所述第一失火信号（111）在所述发动机（911）连续的N次燃烧中均大于预设的第一粗糙度阈值（101），则进入所述第二判别步骤（200），N为正整数；所述第二判别步骤（200）获取第二空燃比信号λ（222），所述第二空燃比信号λ（222）基于氧传感器信号得到，若所述第二空燃比信号λ（222）大于预设的第二失火空燃比阈值（202），则进入所述第三规避步骤（300）；所述第三规避步骤（300）调节所述发动机（911）目标转速（333），使所述发动机（911）脱离当前转速n（810）或转速区间，避免机械共振的出现。2.如权利要求1的所述共振规避方法，其中：所述第一识别步骤（100）修正所述第一失火信号（111）得到第一运转粗糙度Luts(k)（830）；并以所述第一运转粗糙度Luts(k)（830）替代所述第一失火信号（111）用以调整规避措施的执行；若所述第一运转粗糙度Luts(k)（830）在所述发动机（911）连续的N次燃烧中均大于预设的第二粗糙度阈值（102），则进入所述第二判别步骤（200）；所述第一运转粗糙度Luts(k)（830）由预设处理过程或实验室标定得到。3.如权利要求2的所述共振规避方法，其中：所述第一运转粗糙度Luts(k)（830）由式：[t*s(k+1)
‑
t*s(k)
‑
Tromp(k)]/[t* s(k)* s(k)*s(k)]得到，Tromp(k)为动态补偿项；所述动态补偿项将动态过程中分段时间的变化部分对失火信号的贡献扣除；所述发动机（911）的转速n（810）与所述分段时间的倒数(1/t*s)成正比，采用所述分段时间的倒数平方差表征所述发动机（911）运转的粗糙度；角加速度dw/dt与分段时间ts满足：dw/dt正比于n(k)* n(k)
‑
n(k+1)* n(k+1)，且正比于1/(ts(k)* ts(k))
‑
1/(ts(k+1)* ts(k+1))。4.如权利要求1、2或3的任一所述共振规避方法，其中：所述第二判别步骤（200）对所述第二空燃比信号λ（222）进行修正后得到第二判别参量lambda（234）；使得：lambda=λ+燃油修正补偿
‑
目标空燃比；对所述第二判别参量lambda（234）滤波，得到第三判别参量lambdafil（820）；以所述第三判别参量lambdafil（820）替代所述第二空燃比信号λ（222）；若所述第三判别参量lambdafil（820）小于或等于第三失火空燃比阈值（203），则进入所述第三规避步骤（300）。5.如权利要求4的所述共振规避方法，其中：所述第三规避步骤（300）提高所述发动机（911）的转速n（810）或达到预设的第三规避转速（303），使所述发动机（911）脱离当前转速n（810）或转速区间；所述第三失火空燃比阈值（203）为1.08。6.如权利要求4的所述共振规避方法，还包括第四辅助步骤（400）；其中：若所述第三判别参量lambdafil（820）大于所述第三失火空燃比阈值（203），则更新所述发动机（911）的失火计数值（444）；所述第四辅助步骤（400）比较所述失火计数值（444）与预设第四失火故障次数阈值（404），若所述失火计数值（444）等于或大于所述第四失火故障次数阈值（404），则报告或输
出失火故障信息或故障码。7.如权利要求1、2、3、5或6的任一所述共振规避方法，还包括第五优化步骤（500）；所述第五优化步骤（500）替代所述第三规避步骤（300）规避动作，所述第五优化步骤（500）调整所述发动机（911）目标扭矩（555）以改善所述发动机（911）的噪声振动及声振粗糙度指标NVH。8.如权利要求1、2、3、5 或6 的任一所述共振规避方法，其中：所述发动机（911）运行于第一转速工况区域（888）；所述第一转速工况区域（888）存在所述发动机（911）的共振转速；所述发动机（911）运行在所述共振转速时，扭转减振器（912）共振或偶发共振。9.一种避振装置（907），包括第一识别单元（701）、第二判别单元（702）、第三规避单元（703）；其中，所述第一识别单元（701）获取发动机（911）第一失火信号（111），所述第一失火信号（111）用以间接表征所述发动机（911）转速n（810）的波动，若所述第一失火信号（...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勤，田良云，申付松，王子心，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：