一种共振抑制方法、装置及车辆与流程

本发明实施例涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种共振抑制方法、装置及车辆。

背景技术：

目前车辆的传动系统主要包括：主动飞轮、从动飞轮、变速箱、传动轴以及车轮等。在车辆的行驶过程中，由于发动机扭矩突变、双质量轮共振、离合器传递扭矩突变、车轮扭矩突变等原因，可能会导致车辆的发动机出现共振现象。发动机工作在共振工况时，会导致换挡过程中敲齿噪声增大，而且发动机长时间工作在共振工况，会损坏传动系统中的零部件。同时，共振现象的产生也影响了乘用车驾驶的舒适性和平顺性。

现有技术中用于抑制发动机共振的方法是：采集发动机的转速，如果转速超过预设转速，则确定发动机满足共振条件，如果确定发动机满足共振条件，则对发动机进行强制熄火。

现有技术中仅依靠发动机转速来确定发动机是否处于共振工况，判断条件单一、无法应对车辆所处的各种工况。例如：在车辆行驶过程中踩制动踏板引起的共振，或者，在车辆起步过程中快速松离合器引起的共振等。单一的依靠发动机转速来确定发动机是否处于共振速工况，容易对共振工况产生误判，进而导致不必要的强制熄火，影响乘用车驾驶的舒适性。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种共振抑制方法、装置及车辆，提高了共振工况判断的准确性，避免出现误判。

第一方面，本发明实施例提供了一种共振抑制方法，包括：

获取发动机的转速和冲程时间差；

如果所述转速和所述冲程时间差均满足共振条件，则确定发动机产生共振；

统计第一预设时长内发动机共振的出现次数以及发动机单次共振时长；

如果所述第一预设时长内发动机共振的出现次数超过次数阈值，和/或，所述发动机单次共振时长超过时长阈值，则控制所述发动机强制熄火。

第二方面，本发明实施例还提供了一种共振抑制装置，包括：

获取单元，用于获取发动机的转速和冲程时间差；

确定单元，用于如果所述转速和所述冲程时间差均满足共振条件，则确定发动机产生共振；

统计单元，用于统计第一预设时长内发动机共振的出现次数以及发动机单次共振时长；

控制器，用于如果所述第一预设时长内发动机共振的出现次数超过次数阈值，和/或，所述发动机单次共振时长超过时长阈值，则控制所述发动机强制熄火。

第三方面，本发明实施例还提供了一种车辆，10、所述车辆包括：转速传感器、喷油器、点火线圈、节气门和控制器，所述控制器分别与所述转速传感器、所述喷油器、所述点火线圈和所述节气门连接；

所述转速传感器，用于检测发动机的转速并发送至所述控制器；

所述控制器包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述第一方面中任一所述的共振抑制方法；

所述喷油器，用于接收到熄火指令后，将所述喷油器使能置零；

所述点火线圈，用于接收到熄火指令后，将所述点火线圈使能置零；

所述节气门，用于接收到熄火指令后，将所述节气门开度置零。

本发明实施例提供的一种共振抑制方法、装置和车辆，通过获取发动机的转速和冲程时间差；如果转速和冲程时间差均满足共振条件，则确定发动机产生共振；统计第一预设时长内发动机共振的出现次数以及发动机单次共振时长；如果第一预设时长内发动机共振的出现次数超过次数阈值，和/或，发动机单次共振时长超过时长阈值，则控制发动机强制熄火。本发明实施例提供的技术方案，通过发动机转速和冲程时间差来确定是否发生共振，然后通过单次共振的时长或者预设时间内发生共振的次数来确定车辆是否行驶在共振工况，车辆行驶在共振工况时，强制熄火，增加了共振判断的参数和条件，提高了共振判断的转确性，避免发生误判，影响乘用车驾驶的舒适性。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的共振抑制方法的流程图；

图2是本发明实施例一提供的传动系统的结构示意图；

图3为本发明实施例二提供的共振抑制方法的流程图；

图4是本发明实施例提供二的未采取共振抑制措施的转速波动图；

图5是本发明实施例提供二的采取共振抑制措施的转速波动图；

图6为本发明实施例三提供的共振抑制装置的结构示意图；

图7为本发明实施例四提供的一种车辆的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的共振抑制方法的流程图，本实施例可适用于抑制车辆车辆传动系统共振的情况，该方法可以由共振抑制装置来执行，所述装置可以通过软件和/或硬件的来实现，所述共振抑制装置可以集成在车辆发动机的控制器中。

在详细介绍本发明的各个实施例之前，首先介绍一下车辆的共振工况。

所有的振动现象都有其规律性，振动现象是必须要有振源，通过振源进行传播。车辆共振的主要内部原因和外部原因。外部原因主要来自于地面及空气的影响。内部共振的产生主要来自自身的设计理论数据与制造质量、动力性能、机械传动三部分。

从车辆本身共振分析，其结构上可分为发动机的震动频率和角度，前束及各倾角、传动系统、底盘悬挂等问题。如果轮胎的偏重、不圆产生离心也容易引起振动，比如轮胎动平衡不好、轮载夫圆、轮胎变形。如果摆臂、球头松动或间隙过大材料的性能、底盘各部件设计性能的连接配合不当也容易引起振动。其中前束及倾角是产生共振的主要因素。

图2是本发明实施例提供的传动系统的结构示意图。如图2所示，主动飞轮21、从动飞轮22、变速箱23、传动轴24和车轮25均通过曲轴26连接。

由于车辆车辆的发动机运转时，各活塞作用在曲轴26上的扭转外力是周期变化的，因此曲轴26相对于主动飞轮21、从动飞轮22会发生强迫扭转振动，同时，由于曲轴26本身的弹性以及曲轴、平衡块、活塞连杆等运动件质量的惯性作用，曲轴会发生自由扭转振动，这两种振动重合会产生一种共振现象。

发动机工作时，如果发动机减振垫块达不到应有的效果，必将形成振动，如果和传动系统本身的振动频率向同一方向运动时，便会产生共振现象。

车轮25也是产生共振不可忽视的因素，如果车轮达不到动平衡效果，便会产生的振动，车辆车辆车轮在高速行驶时，也会引起较大的振动。如车轮25整体动平衡轮胎部件偏歪；轮辋制造不良、轮辋变形；安装时轮胎轮辋由于种种原因没有均匀复位：检测时，车轮25与平衡机未能同心连接；平衡机设备精度不良等原因也容易引起共振现象。

当车辆车辆处于共振工况时，传动系统的零部件容易受到损害。因此需要在共振工况时对传动系统进行保护。

如图1所示，本发明实施例提供的共振抑制方法主要包括如下步骤：

s110、获取发动机的转速和冲程时间差。

在本实施例中，冲程时间是指气缸内的曲轴旋转180度的运行时长。不同的车型具有的气缸数量不同。本实施例中不对气缸的数量进行限定。仅仅是检测气缸内的曲轴旋转180度所经历的时长。冲程时间由发动机控制器进行记录，并根据冲程时间计算冲程时间差。不同的车辆型号具有不同的冲程时间。

冲程时间差可以理解为任意两个气缸的冲程时间的差值。在本实施例中，冲程时间差优选为相邻的两个气缸的冲程时间的差值，和/或，相对的两个气缸的冲程时间的差值。

发动机的转速是指车辆发动机的输出轴的转速，可以通过设置在发动机输出轴上的转速传感器来对车辆的发动机的输出轴的转速进行采集。当然，可以根据实际情况设计发动机的转速的采集方式，本实施例中仅对发动机转速采集方式进行说明，而非限定。

s120、如果转速和冲程时间差均满足共振条件，则确定发动机产生共振。

在本实施例中，转速和冲程时间差均满足共振条件可以理解为转速满足转速对应的共振条件，且冲程时间差满足冲程时间差对应的共振条件。

在车辆车辆正常行驶的过程中，发动机转速是一个平稳的速度，不会在短时间内发生剧烈波动。车辆发生共振时，发动机的转速会在短时间内剧烈波动。本发明实施设置共振转速范围。当发动机的转速迅速达到共振转速范围的最高转速和最低转速，则确定发动机转速位于共振转速范围内，进而确定转速满足转速对应的共振条件。

在车辆车辆正常行驶的过程中，任意两个气缸之间的冲程时间基本相等，冲程时间差不会基本为0，或者很小。车辆发生共振时，任意两个气缸之间的冲程时间会相差比较大，当冲程时间差大于冲程时间差阈值，则确定冲程时间差满足冲程时间差的共振条件。

如果转速满足转速对应的共振条件，同时冲程时间差满足冲程时间差对应的共振条件，则确定发动机产生共振。

s130、统计第一预设时长内发动机共振的出现次数以及发动机单次共振时长。

在本实施例中，第一预设时长内发动机共振的出现次数的统计方式以及发动机单次共振时长的统计方式可以根据实际情况进行设计。例如：可以通过计数器来统计第一预设时长内发动机共振的出现次数，通过计时器来统计发动机单次共振时长。

s140、如果第一预设时长内发动机共振的出现次数超过次数阈值，和/或，发动机单次共振时长超过时长阈值，则控制发动机强制熄火。

如果第一预设时长内发动机共振的出现次数超过次数阈值，和/或，发动机单次共振时长超过时长阈值，则确定触发共振抑制功能。抑制功能激活后，控制发动机强制熄火，并且维持发动机熄火一定时长，避免停机过程中复位，防止共振反复发生。

发动机熄火预设时长后，驾驶员可以再次启动发动机。

本发明实施例提供的一种共振抑制方法、装置和车辆，通过获取发动机的转速和冲程时间差；如果转速和冲程时间差均满足共振条件，则确定发动机产生共振；统计第一预设时长内发动机共振的出现次数以及发动机单次共振时长；如果第一预设时长内发动机共振的出现次数超过次数阈值，和/或，发动机单次共振时长超过时长阈值，则控制发动机强制熄火。本发明实施例提供的技术方案，通过发动机转速和冲程时间差来确定是否发生共振，然后通过单次共振的时长或者预设时间内发生共振的次数来确定车辆是否行驶在共振工况，车辆行驶在共振工况时，强制熄火，增加了共振判断的参数和条件，提高了共振判断的转确性，避免发生误判，影响乘用车驾驶的舒适性。

实施例二

图3为本发明实施例二提供的共振抑制方法的流程图；在上述实施例的基础上，本发明实施例进一步优化了共振抑制方法，优化后的共振抑制方法主要包括如下步骤：

s301、通过发动机转速传感器获取发动机转速。

发动机的转速是指车辆的发动机的输出轴的转速，可以通过设置在发动机输出轴上的转速传感器来对车辆车辆的发动机的输出轴的转速。当然，可以根据实际情况设计发动机的转速的采集方式，本实施例中仅对发动机转速采集方式进行说明，而非限定。

s302、将相邻两个气缸的冲程时间的差值确定为冲程时间差，或，将相对两个气缸的冲程时间的差值确定为冲程时间差。

冲程时间是指气缸内的曲轴旋转180度所经历的时长。冲程时间由发动机控制器进行记录，并根据冲程时间计算冲程时间差。

冲程时间差可以理解为任意两个气缸的冲程时间的差值。在本实施例中，冲程时间差优选为相邻的两个气缸的冲程时间的差值，和/或，相对的两个气缸的冲程时间的差值。

s303、判断转速是否位于共振转速范围内，若是，则执行s304，若否，则执行s305。

在本实施例中，共振转速范围可以理解为最高转速和最低转速之间的转速范围值。当发动机转速位于共振转速范围内可以理解为发动机转速低于最低转速，且短时间内高于最高转速。

s304、判断是否任一冲程时间差大于冲程时间差阈值。若是，则执行s306，若否，则执行s305。

在车辆正常行驶的过程中，任意两个气缸之间的冲程时间基本相等，冲程时间差基本为0，或者很小车辆发生共振时，任意两个气缸之间的冲程时间会相差比较大，当冲程时间差大于冲程时间差阈值，则确定冲程时间差满足冲程时间差的共振条件。

如果所述转速位于共振转速范围内，且任一所述冲程时间差大于冲程时间差阈值，则确定发动机产生共振。

共振转速范围和冲程时间差阈值均与车辆型号、当前发动机的水温以及当前档位有关。根据车辆型号、当前发动机的水温以及当前档位确定不同情况下的共振转速范围和冲程时间差阈值。这样可以提高共振判断的准确性。

s305、确定未发动共振。

如果所述转速没有位于共振转速范围内，或全部冲程时间差大于冲程时间差阈值，则确定发动机产生共振。

s306、采用环形数组算法统计第一预设时长内的发动机共振出现的次数；通过复位计时器统计发动机单次共振时长。

s307、判断第一预设时长内发动机共振的出现次数是否超过次数阈值，和/或，发动机单次共振时长是否超过时长阈值。若是，则执行s308若否，则执行s309。

在本实施例中，第一预设时长和共振的出现次数根据车辆的特性来确定。第一预设时长优选为1秒或者2秒。次数阈值可以是5次或者10次。

单次共振时长可以理解为一次共振持续的时长。时长阈值根据车辆的特性来确定。时长阈值优选为0.5秒或者2秒。

s308、将共振抑制功能触发标志置1。

在本实施例中，第一预设时长内发动机共振的出现次数超过次数阈值，和/或，发动机单次共振时长超过时长阈值，将共振抑制功能触发标志置1。共振抑制功能触发标志置1主要用于标记车辆车辆目前处于共振抑制状态，禁止车辆车辆内的其他部件强制工作。

s309、确定车辆车辆未工作在共振工况。

在本实施例中，如果第一预设时长内发动机共振的出现次数未超过次数阈值，且发动机单次共振时长未超过时长阈值，则确定车辆未工作在共振工况，不进行任何操作，车辆正常行驶。

s310、控制发动机的喷油器使能置零，且控制发动机的点火线圈使能置零，且控制发动机的节气门开度置零。

在本实施例中，一旦判断出车辆处于共振工况，则立即对车辆的发动机进行强制熄火。在本实例中，通过控制发动机的喷油器使能置零，且控制发动机的点火线圈使能置零实现发动机的强制熄火，进而保护传动系统。

进一步的，控制发动机的节气门开度置零可以减少发动机停机过程中的噪声。

进一步的，本实施例中，控制发动机的强制熄火的方式是控制所述发动机的喷油器使能置零，且控制所述发动机的点火线圈使能置零，且控制所述发动机的节气门开度置零，这样可以使得停机过程中，喷油器、点火线圈、节气门开度在停机过程中不能复位，防止共振反复出现。

图4是本发明实施例二提供的未采取共振抑制措施的转速波动图。图5是本发明实施例提供二的采取共振抑制措施的转速波动图。如图4所示，共振抑制功能触发标志为0，表示没有采取共振抑制措施。在第30秒至第34秒之间，发动机转速剧烈波动。如图5所示，共振抑制功能触发标志在第29秒之后置1，表示采取了本实施例提供的共振抑制方法，发动机转速稳定平滑的变化，未出现剧烈波动，标识此次共振抑制成功。通过该方法的实施，可以有效的减小共振转速范围的转速波动，并迅速脱离共振转速范围，抑制传动系统在共振转速范围内的振动，降低共振对传动系统的危害。

进一步的，检测到发动机的转速为零的时长超过第二预设时长，则将所述抑制功能触发标志置0，且控制所述发动机的喷油器使能置1，且控制所述发动机的点火线圈使能置1，且控制所述发动机的节气门开度置1；

控制所述发动机重新启动。

在本实施例中，第二预设时长可以通过车辆型号进行设定。检测到发动机的转速为零的时长超过第二预设时长表明共振抑制成功，可以重新启动发动机。此时，将抑制功能触发标志置0，主要用于标记车辆车辆目前脱离共振抑制状态，车辆车辆内的其他部件启动。

控制发动机的喷油器使能置1，使得喷油器启动工作，接收控制器传输的信号，进入正常工作状态。控制发动机的点火线圈使能置1，使得点火线圈启动工作，接收控制器传输的信号，进入正常工作状态。且控制发动机的节气门开度置1，使得节气门开启动工作，接收控制器传输的信号，进入正常工作状态。

当接收到驾驶员发送的启动指令后，控制发动机重新启动。

进一步的，检测到发动机转速脱离共振转速范围内，且每个冲程时间差均小于冲程时间差阈值，则控制复位计时器复位。

本发明实施例的有益效果是，不额外增加系统零部件或装置，能够可靠的识别出传动系统共振，通过共振转速范围和冲程时间差判断是否发生共振，共振发生后触发计次和计时功能，防止误判和漏判；激活共振抑制功能后，可以通过发动机停止喷油、停止点火，使发动机迅速的脱离共振转速带，同时通过节气门完全关闭，加快停机速度，减小停机过程中的噪声，降低共振对传动系统的危害。

实时例三

图6为本发明实施例三提供的共振抑制装置的结构示意图，本实施例可适用于抑制车辆车辆传动系统共振的情况，所述装置可以通过软件和/或硬件的来实现，所述共振抑制装置可以集成在车辆发动机的控制器中。

如图6所示，本发明实施例提供的共振抑制装置主要包括：

获取模块610，用于获取发动机的转速和冲程时间差。

确定模块620，用于如果所述转速和所述冲程时间差均满足共振条件，则确定发动机产生共振。

统计模块630，用于统计第一预设时长内发动机共振的出现次数以及发动机单次共振时长。

控制模块640，用于如果所述第一预设时长内发动机共振的出现次数超过次数阈值，和/或，所述发动机单次共振时长超过时长阈值，则控制所述发动机强制熄火。

本发明实施例提供的一种共振抑制装置，通过获取发动机的转速和冲程时间差；如果转速和冲程时间差均满足共振条件，则确定发动机产生共振；统计第一预设时长内发动机共振的出现次数以及发动机单次共振时长；如果第一预设时长内发动机共振的出现次数超过次数阈值，和/或，发动机单次共振时长超过时长阈值，则控制发动机强制熄火。本发明实施例提供的技术方案，通过发动机转速和冲程时间差来确定是否发生共振，然后通过单次共振的时长或者预设时间内发生共振的次数来确定车辆是否行驶在共振工况，车辆行驶在共振工况时，强制熄火，增加了共振判断的参数和条件，提高了共振判断的转确性，避免发生误判，影响乘用车驾驶的舒适性。

获取模块610，包括：转速获取单元和冲程时间差确定单元，其中，

转速获取单元，用于通过发动机转速传感器获取发动机转速；

冲程时间差确定单元，用于将相邻两个气缸的冲程时间的差值确定为冲程时间差，或，将相对两个气缸的冲程时间的差值确定为冲程时间差。

确定模块620，具体用于如果所述转速位于共振转速范围内，且任一所述冲程时间差大于冲程时间差阈值，则确定发动机产生共振。

统计模块630，包括次数统计单元和时长统计单元，其中，

次数统计单元，用于采用环形数组算法统计第一预设时长内的发动机共振出现的次数；

时长统计单元，用于通过复位计时器统计发动机单次共振时长。

控制模块640，还用于将共振抑制功能触发标志置1；检测到共振抑制功能触发标志为1，则控制所述发动机强制熄火。

控制模块640，还用于控制所述发动机的喷油器使能置零，且控制所述发动机的点火线圈使能置零，且控制所述发动机的节气门开度置零。

进一步的，所述装置还包括：重新启动模块，用于检测到所述发动机的转速为零的时长超过第二预设时长，则将所述抑制功能触发标志置0，且控制所述发动机的喷油器使能置1，且控制所述发动机的点火线圈使能置1，且控制所述发动机的节气门开度置1；控制所述发动机重新启动。

进一步的，所述装置还包括：复位模块，检测到发动机转速脱离共振转速范围内，且每个冲程时间差均小于冲程时间差阈值，则控制复位计时器复位。

上述共振抑制装置可执行本发明任意实施例所提供的共振抑制方法，具备执行共振抑制方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

图7为本发明实施例四提供的一种车辆的结构示意图，如图7所示，该车辆包括转速传感器71、喷油器72、点火线圈73、节气门74和控制器75，所述控制器71分别与所述转速传感器71、所述喷油器72、所述点火线圈73和所述节气门74连接。

所述转速传感器71，用于检测发动机的转速并发送至控制器75

所述控制器包括75：一个或多个处理器751；存储器752，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器751执行，使得所述一个或多个处理器751实现如上述实施例中任一所述的共振抑制方法；

所述喷油器72，用于接收到熄火指令后，将所述喷油器使能置零；

所述点火线圈73，用于接收到熄火指令后，将所述点火线圈使能置零；

所述节气门74，用于接收到熄火指令后，将所述节气门开度置零。

控制器中处理器751的数量可以是一个或多个，图7中以一个处理器751为例；控制器中的处理器751、存储器752可以通过总线或其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。

存储器752作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的共振抑制方法对应的程序指令/模块(例如，共振抑制装置中的获取模块610、确定模块620、统计模块630和控制模块640)。处理器751通过运行存储在存储器752中的软件程序、指令以及模块，从而执行控制器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的共振抑制方法。

存储器752可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器752可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器752可进一步包括相对于处理器751远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至控制器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。