[发明专利]一种降低怠速工况下动力总成系统振动的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及发动机控制领域，具体而言涉及一种降低怠速工况下动力总成系统振动的方法及装置。

背景技术

怠速是发动机主要运行工况之一，该工况下发动机的减振降噪是改善汽车NV H性能的关键。发动机作为汽车的主要激振源之一，其气缸内的燃气压力、转速及输出转矩的周期性波动和不平衡惯性力（力矩），会激发动力总成系统的刚体振动和弹性振动，以及动力传动系的扭转与弯曲振动。动力总成系统是包括发动机与传动系在内的动力传动系统，它产生的振动与噪声可以通过两种途径传递至车内：一种是先通过动力总成悬置的衰减传递至车架，再通过车架传递至车身，形成驾驶员与乘客能感知到的振动与噪声；另一种途径是动力总成产生的噪声通过空气直接传递至车内。这些会严重降低乘员舒适性和结构可靠性，因此，必须对动力总成的振动进行控制。

动力总成振动的控制方法一般可分为被动控制和主动控制。被动控制无需外部能量，主要方法包括：（1）消弱激振源，即在设计、制造过程中尽量降低由于不平衡引起的动力总成振动；（2）避免共振，可通过改变动力总成设计调整系统的固有频率实现；（3）减小振动响应，即通过隔振器（悬置等）隔离或减小动力总成振动向车身的传播。悬置是用于减少与控制振动的传递，并起到支承作用的汽车动力总成部件。对于这几种被动控制方式而言，由于产品在出厂时已经定型，无法随着动力总成的使用工况实现自适应的调整，其隔振效果会随着使用是时间的增加而越显不足。

主动控制又称有源控制，根据动力总成的动态特性，采用由外部输入能量的控制方法来抑制动力总成的振动，常用以下三种形式：（1）主动减振，利用控制系统通过执行机构调节悬置的参数，使其自动跟踪动力总成振动的主频率，消耗振动能量，减小振动；（2）主动隔振，采用加入力作动器的主动悬置系统，通过主动控制力的作用减小力的传递，降低动力总成振动的影响；（3）半主动隔振，通过改变动力总成悬置的动特性（如改变阻尼）来消耗振动能量，达到减振的目的。这几种控制方式虽然能够实现对动力总成系统的主动控制，然而需要持续的输入外部能量，较耗费能量。并且由于外部能量的输入，会导致电磁干扰，同时能量输入电路的设计、电子元器件的选型、供电以及软件等原因，会降低电控装置的可靠性。

发明内容

本发明提供了一种降低怠速工况下动力总成系统振动的方法及装置，用于解决现有技术中降低车辆振动对发动机进行主动控制时，需要持续供应外部能量，耗能较大的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种降低怠速工况下动力总成系统振动的方法，包括：当车辆处于怠速工况时，获取车身的三向振动加速度信号以及发动机的转速信号；根据车身的三向振动加速度信号计算车身振动加速度等效均值；判断等效均值是否大于第一预设值；如果是，以等效均值为输入量，等效均值与第一预设值的差值作为PID控制的输入量，计算发动机的最佳怠速转速；确定与最佳怠速转速对应的节气门开度；将节气门开度发送至发动机的ECU执行。

进一步地，上述方法还包括：在判断等效均值是否大于第一预设值后，如果等效均值大于第一阈值，则计算车身振动加速度峰值频率以及发动机激励频率；判断振动加速度峰值频率与激励频率的差值是否大于第二预设值；如果是，则执行以等效均值为输入量，等效均值与第一预设值的差值作为PID控制的输入量，计算发动机的最佳怠速转速的步骤。

进一步地，上述方法还包括：在获取车身的三向振动加速度信号以及发动机的转速信号之前，通过CAN总线读取发动机节气门位置信号；根据节气门位置信号确定节气门开度是否为零，如果节气门开度为零，判断车速是否为零；如果车速为零，则确定车辆处于怠速工况。

进一步地，上述方法还包括：在根据车身三向振动加速度信号计算车身振动加速度等效均值之后，获取动力总成系统上三向振动加速度信号；根据各测量点的三向振动加速度信号计算动力总成系统的加速度均方根值；判断等效均值是否大于第一预设值包括：判断等效均值以均方根值是否均大于第一预设值。

进一步地，上述方法还包括：根据发动机转速确定最佳怠速转速以及与最佳怠速转速对应的节气门开度之后，将发动机转速以及节气门开度作为振动处理数据保存至资源库。