CN104198181B - 双质量飞轮的共振检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种双质量飞轮的共振检测方法及双质量飞轮的共振检测系统，其中，该方法包括以下步骤：根据发动机运行参数、车速和车辆状态判断双质量飞轮是否满足共振条件；如果判断双质量飞轮满足共振条件，则判断发动机转速波动是否大于预设波动阈值；如果发动机转速波动大于预设波动阈值，则开始计数；当计数值大于预设次数时，根据发动机转速和点火开关信号判断第一共振条件是否有效；如果判断第一共振条件有效，则判定双质量飞轮共振。根据本发明的实施例可及时、准确地判断出车辆的双质量飞轮是否共振。

Description

双质量飞轮的共振检测方法及系统

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种双质量飞轮的共振检测方法及系统。

背景技术

双质量飞轮的作用是增加飞轮两级质量之间的弹性缓冲转角，更好地发挥隔振和减振作用，降低发动机至变速器之间的固有频率，使共振转速限制在怠速转速以下，避免与发动机的运行转速发生共振。由于汽车的发动机运转时，各活塞作用在曲轴上的扭转外力是周期变化的，因此曲轴相对于飞轮会发生强迫扭转振动，同时由于曲轴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，这两种振动可能会产生一种共振。汽车传动系的固有频率如果与曲轴的扭转振动频率重合，也会产生共振。双质量飞轮长时间共振会导致止推片断裂，滑动轴承烧蚀。

为避免双质量飞轮共振，相关技术中在发动机进入运行状态下，当发动机转速小于一定值且经过一定时间，便认为双质量飞轮共振，进而切断发动机喷油对双质量飞轮进行保护。该方式过于简单、片面，不能有效地判断车辆在多种运行工况下双质量飞轮是否共振，从而不能很好地保护双质量飞轮。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种双质量飞轮的共振检测方法。该方法能够及时、准确地判断出车辆的双质量飞轮是否共振。

本发明的另一个目的在于提出一种双质量飞轮的共振检测系统。

为了实现上述目的，本发明的第一方面的实施例公开了一种双质量飞轮的共振检测方法，包括以下步骤：根据发动机运行参数、车速和车辆状态判断双质量飞轮是否满足第一共振条件；如果判断所述双质量飞轮满足所述第一共振条件，则进一步判断发动机转速波动是否大于预设波动阈值；如果所述发动机转速波动大于所述预设波动阈值，则开始计数；当计数值大于预设次数时，进一步根据发动机转速和点火开关信号判断所述第一共振条件是否有效；以及如果判断所述第一共振条件有效，则判定双质量飞轮共振。

根据本发明实施例的双质量飞轮的共振检测方法，能够根据发动机运行参数、车速和车辆状态等及时、准确地判断出车辆的双质量飞轮是否共振，从而能够及时地进行处理以保护双质量飞轮，避免双质量飞轮发生损坏。

另外，根据本发明上述实施例的双质量飞轮的共振检测方法还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，还包括：根据所述发动机运行参数、点火开关状态和电瓶电压中的至少一个、车速和发动机加速度的绝对值判断双质量飞轮是否满足第二共振条件；如果判断所述双质量飞轮满足所述第二共振条件且持续时间大于第一预设时间，则进一步根据发动机转速和点火开关信号判断所述第二共振条件是否有效；如果判断所述第二共振条件有效，则判定双质量飞轮共振。

在一些示例中，所述发动机运行参数包括：发动机水温、进气温度、发动机转速和发动机运行/停机状态。

在一些示例中，当满足以下条件之一时，判定所述第一共振条件或所述第二共振条件无效，否则判定所述第一共振条件或所述第二共振条件有效，所述条件包括：(1)发动机转速大于第一预设转速或发动机转速等于第二预设转速且持续第二预设时间；(2)点火开关由OFF档转至ON档。

在一些示例中，还包括：在判定所述双质量飞轮共振之后，控制发动机停机直至预设时间后启动所述发动机。

本发明第二方面的实施例公开了一种双质量飞轮的共振检测系统，包括：第一共振条件检测模块，用于根据发动机运行参数、车速和车辆状态判断双质量飞轮是否满足第一共振条件；计数器，用于在所述第一共振条件检测模块判断所述双质量飞轮满足所述第一共振条件且所述发动机转速波动大于预设波动阈值时，开始计数；共振条件判断模块，用于在所述计数器的计数值大于预设次数时，根据发动机转速和点火开关信号判断所述第一共振条件是否有效；以及共振判定模块，用于在所述共振条件判断模块判断所述第一共振条件有效时，判定双质量飞轮共振。

根据本发明实施例的双质量飞轮的共振检测系统法，能够根据发动机运行参数、车速和车辆状态等及时、准确地判断出车辆的双质量飞轮是否共振，从而能够及时地进行处理以保护双质量飞轮，避免双质量飞轮发生损坏。

另外，根据本发明上述实施例的双质量飞轮的共振检测系统还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，还包括：第二共振条件检测模块，用于根据所述发动机运行参数、点火开关状态和电瓶电压中的至少一个、车速和发动机加速度的绝对值判断双质量飞轮是否满足第二共振条件，其中，所述共振条件判断模块还用于在所述第二共振条件检测模块判断所述双质量飞轮满足所述第二共振条件且持续时间大于第一预设时间，根据发动机转速和点火开关信号判断所述第二共振条件是否有效，所述共振判定模块还用于在所述共振条件判断模块判断所述第二共振条件有效时，判定双质量飞轮共振。

在一些示例中，所述发动机运行参数包括：发动机水温、进气温度、发动机转速和发动机运行/停机状态。

在一些示例中，当满足以下条件之一时，所述共振条件判断模块判定所述第一共振条件或所述第二共振条件无效，否则判定所述第一共振条件或所述第二共振条件有效，所述条件包括：(1)发动机转速大于第一预设转速或发动机转速等于第二预设转速且持续第二预设时间；(2)点火开关由OFF档转至ON档。

在一些示例中，还包括：执行模块，用于在所述共振判定模块判定所述双质量飞轮共振之后，控制发动机停机直至预设时间后启动所述发动机。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的双质量飞轮的共振检测方法的流程图；

图2是根据本发明另一个实施例的双质量飞轮的共振检测方法的流程图；

图3是根据本发明一个实施例的双质量飞轮的共振检测系统的结构框图；以及

图4是根据本发明另一个实施例的双质量飞轮的共振检测系统的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图描述根据本发明实施例的双质量飞轮的共振检测方法及系统。

图1是根据本发明一个实施例的双质量飞轮的共振检测方法的流程图。如图1所示，根据本发明一个实施例的双质量飞轮的共振检测方法，包括如下步骤：

步骤S101：根据发动机运行参数、车速和车辆状态判断双质量飞轮是否满足第一共振条件。

在本发明的一个实施例中，发动机运行参数包括但不限于：发动机水温、进气温度、发动机转速和发动机运行/停机状态。基于此，根据发动机水温、进气温度、发动机转速、发动机运行/停机状态、车速和车辆状态判断双质量飞轮是否满足第一共振条件可以通过如下方式进行：

1、判断发动机水温是否大于或等于预设温度A1，预设温度A1例如为但不限于10℃。

2、判断进气温度是否大于或等于预设温度A2，其中，预设温度A2例如为-50℃。

3、判断发动机转速是否大于或等于预设转速A4且小于预设转速A3，其中，预设转速A4小于预设转速A3，预设转速A4例如为0rpm，而预设转速A3例如为650rpm左右。

4、判断当前的发动机运行/停机状态是否为停机状态。

5、判断车速是否小于预设车速A5且大于或等于预设车速A6，其中，预设车速A5大于预设车速A6，预设车速A5为但不限于40km/h，预设车速A6为但不限于15km/h。

6、判断车辆是不是处于起步状态。

如果发动机水温大于或等于预设温度A1、进气温度大于或等于预设温度A2、发动机转速大于或等于预设转速A4且小于预设转速A3、发动机运行/停机状态不是停机状态、车速小于预设车速A5且大于或等于预设车速A6且车辆没有处于起步状态，则判定双质量飞轮满足第一共振条件。

进一步地，对于车辆是不是处于起步状态，可通过如下方式进行判断。例如：如果车速小于预设车速B1且车辆处于半联动状态，则认为车辆处于起步状态，在该示例中，预设车速B1例如为5km/h。

步骤S102：如果判断双质量飞轮满足第一共振条件，则进一步判断发动机转速波动是否大于预设波动阈值。

需要说明的是，为了提高判断的准确性，发动机转速波动可以是经过滤波后的发动机转速波动，而预设波动阈值C1例如为20rpm。

步骤S103：如果发动机转速波动大于预设波动阈值，则开始计数。具体而言，如果经过滤波后的发动机转速波动超过预设波动阈值C1，则可以利用计数器开始计数，其中，计数器例如以10毫秒为间隔进行计数。

步骤S104：当计数值大于预设次数时，进一步根据发动机转速和点火开关信号判断第一共振条件是否有效。

具体地说，例如当计数值大于3时，进一步根据发动机转速和点火开关信号判断第一共振条件是否有效，作为一个具体的例子，当满足以下条件之一时，判定第一共振条件无效，否则判定第一共振条件有效，其中，所述条件包括：

(1)发动机转速大于第一预设转速或发动机转速等于第二预设转速且持续第二预设时间。其中，为了提高检测精度，发动机转速可以为经过低通滤波后的发动机转速。第一预设转速E1例如为800rpm。第二预设转速例如为0，第二预设时间E2例如为0.3秒。

(2)点火开关由OFF档转至ON档。即当发动机点火开关从OFF档到ON档时。

当判断无效时，对第一共振条件进行重置，即重新转至步骤S101以根据发动机运行参数、车速和车辆状态判断双质量飞轮是否满足第一共振条件。

步骤S105：如果判断第一共振条件有效，则判定双质量飞轮共振。也就是说，当第一共振条件有效且计数值大于或等于预设次数F1(例如3次)时，可以确定双质量飞轮共振。

根据本发明实施例的双质量飞轮的共振检测方法，能够根据发动机运行参数、车速和车辆状态等及时、准确地判断出车辆的双质量飞轮是否共振，从而能够及时地进行处理以保护双质量飞轮，避免双质量飞轮发生损坏。

由于发动机的运行工况比较复杂，因此，为了在多种运行工况下能更加全面地检测到双质量飞轮是否共振，如图2所示，本发明实施例的方法还可包括：

步骤S201：根据发动机运行参数、点火开关状态和电瓶电压中的至少一个、车速和发动机加速度的绝对值判断双质量飞轮是否满足第二共振条件。

具体地说，包括：

1、判断发动机水温是否大于或等于预设水温A1，其中，预设水温A1例如为10℃。

2、判断进气温度是否大于或等于预设温度A2，其中，预设温度A2例如为-50℃。

3、判断发动机转速是否小于预设转速D3且大于或等于预设转速D4，其中，预设转速D3为但不限于450rpm，预设转速D4为但不限于200rpm。

4、判断发动机的点火开关是否处于起动状态时或电瓶电压是否大于预设电压D2，其中，预设电压例如为12V。

5、判断车速是否小于预设车速D5，在本发明的一个实施例中，预设车速D5例如为25km/h。

6、判断发动机加速度的绝对值是否小于预设值D6，作为一个具体的例子，预设值D6为但不限于5000rpm/s。

如果发动机水温大于或等于预设水温A1、进气温度大于或等于预设温度A2、发动机转速小于预设转速D3且大于或等于预设转速D4、发动机的点火开关处于起动状态时或电瓶电压大于预设电压D2、车速小于预设车速D5且发动机加速度的绝对值小于预设值D6，则认为双质量飞轮满足第二共振条件。

步骤S202：如果判断双质量飞轮满足第二共振条件且持续时间大于第一预设时间，则进一步根据发动机转速和点火开关信号判断第二共振条件是否有效。在本发明的一个实施例中，第一预设时间例如为0.3秒。

具体地说，当满足以下条件之一时，判定第二共振条件无效，否则判定第二共振条件有效，所述条件包括：

(1)发动机转速大于第一预设转速或发动机转速等于第二预设转速且持续第二预设时间。其中，为了提高检测精度，发动机转速可以为经过低通滤波后的发动机转速。第一预设转速E1例如为800rpm。第二预设转速例如为0，第二预设时间E2例如为0.3秒。

(2)点火开关由OFF档转至ON档。即当发动机点火开关从OFF档到ON档时。

步骤S203：如果判断第二共振条件有效，则判定双质量飞轮共振。

根据本发明实施例的双质量飞轮的共振检测方法，能够及时、准确、全面地判断出车辆在多种运行工况下的双质量飞轮是否共振，从而对双质量飞轮起到更好的保护。

在本发明的一个实施例中，还包括：在判定双质量飞轮共振之后，控制发动机停机直至预设时间后启动所述发动机。由此，当双质量飞轮共振发生后，及时地停止发动机供油以对双质量飞轮进行有效地保护，避免双质量飞轮损坏。

本发明的进一步实施例还公开了一种双质量飞轮的共振检测系统。如图3所示，并结合图4，根据本发明一个实施例的双质量飞轮的共振检测系统300，包括：第一共振条件检测模块310、计数器320、共振条件判断模块330和共振判定模块340。

其中，第一共振条件检测模块310用于根据发动机运行参数、车速和车辆状态判断双质量飞轮是否满足第一共振条件。计数器320用于在第一共振条件检测模块310判断双质量飞轮满足第一共振条件且发动机转速波动大于预设波动阈值时，开始计数。共振条件判断模块330用于在计数器320的计数值大于预设次数时，根据发动机转速和点火开关信号判断第一共振条件是否有效。共振判定模块340用于在共振条件判断模块330判断第一共振条件有效时，判定双质量飞轮共振。在上述示例中，发动机运行参数包括但不限于：发动机水温、进气温度、发动机转速和发动机运行/停机状态。

进一步地，当满足以下条件之一时，共振条件判断模块330判定第一共振条件无效，否则判定第一共振条件有效，所述条件包括：(1)发动机转速大于第一预设转速或发动机转速等于第二预设转速且持续第二预设时间；(2)点火开关由OFF档转至ON档。

根据本发明实施例的双质量飞轮的共振检测系统，能够根据发动机运行参数、车速和车辆状态等及时、准确地判断出车辆的双质量飞轮是否共振，从而能够及时地进行处理以保护双质量飞轮，避免双质量飞轮发生损坏。

结合图3和图4，由于发动机的运行工况比较复杂，因此，为了更加全面地在多种运行工况下均能检测到双质量飞轮是否共振，本发明实施例的系统300，还包括：第二共振条件检测模块350，第二共振条件检测模块350用于根据发动机运行参数、点火开关状态和电瓶电压中的至少一个、车速和发动机加速度的绝对值判断双质量飞轮是否满足第二共振条件，其中，共振条件判断模块330还用于在第二共振条件检测模块判断双质量飞轮满足第二共振条件且持续时间大于第一预设时间，根据发动机转速和点火开关信号判断第二共振条件是否有效。共振判定模块340还用于在共振条件判断模块330判断第二共振条件有效时，判定双质量飞轮共振。

其中，当满足以下条件之一时，共振条件判断模块330判定第二共振条件无效，否则判定第二共振条件有效，条件包括：(1)发动机转速大于第一预设转速或发动机转速等于第二预设转速且持续第二预设时间；(2)点火开关由OFF档转至ON档。

根据本发明实施例的双质量飞轮的共振检测系统，能够及时、准确、全面地判断出车辆在多种运行工况下的双质量飞轮是否共振，从而对双质量飞轮起到更好的保护。

再次结合图3和图4，该系统300还包括：执行模块360，执行模块360用于在共振判定模块340判定双质量飞轮共振之后，控制发动机停机直至预设时间后启动所述发动机。由此，当双质量飞轮共振发生后，执行模块360能够及时地停止发动机供油以对双质量飞轮进行有效地保护，避免双质量飞轮损坏。

在以上描述中以及图4中出现的诸如发动机运行参数、车速和车辆状态等参数如表1所示：

表1

根据本发明实施例的方法及系统，能够有效检测双质量飞轮是否共振，从而在双质量飞轮共振时，能够及时、有效地对双质量飞轮进行保护。

需要说明的是，本发明实施例的系统的具体实现方式与方法部分类似，为了减少冗余，不做赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (10)

1.一种双质量飞轮的共振检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据发动机运行参数、车速和车辆状态判断双质量飞轮是否满足第一共振条件，其中，如果发动机水温大于或等于预设温度A1、进气温度大于或等于预设温度A2、发动机转速大于或等于预设转速A4且小于预设转速A3、发动机为运行状态、车速小于预设车速A5且大于或等于预设车速A6且车辆没有处于起步状态，则判定双质量飞轮满足第一共振条件，其中，A4小于A3，A5大于A6；

如果判断所述双质量飞轮满足所述第一共振条件，则进一步判断发动机转速波动是否大于预设波动阈值；

如果所述发动机转速波动大于所述预设波动阈值，则开始计数；

当计数值大于预设次数时，进一步根据发动机转速和点火开关信号判断所述第一共振条件是否有效；以及

如果判断所述第一共振条件有效，则判定双质量飞轮共振。

2.根据权利要求1所述的双质量飞轮的共振检测方法，其特征在于，还包括：

根据所述发动机运行参数、点火开关状态和电瓶电压中的至少一个、车速和发动机加速度的绝对值判断双质量飞轮是否满足第二共振条件，其中，如果发动机水温大于或等于预设水温A1、进气温度大于或等于预设温度A2、发动机转速小于预设转速D3且大于或等于预设转速D4、发动机的点火开关处于起动状态时或电瓶电压大于预设电压D2、车速小于预设车速D5且发动机加速度的绝对值小于预设值D6，则认为双质量飞轮满足第二共振条件，其中，D3大于D4；

如果判断所述双质量飞轮满足所述第二共振条件且持续时间大于第一预设时间，则进一步根据发动机转速和点火开关信号判断所述第二共振条件是否有效；

如果判断所述第二共振条件有效，则判定双质量飞轮共振。

3.根据权利要求1所述的双质量飞轮的共振检测方法，其特征在于，所述发动机运行参数包括：发动机水温、进气温度、发动机转速和发动机运行/停机状态。

4.根据权利要求2所述的双质量飞轮的共振检测方法，其特征在于，当满足以下条件之一时，判定所述第一共振条件或所述第二共振条件无效，否则判定所述第一共振条件或所述第二共振条件有效，所述条件包括：

(1)发动机转速大于第一预设转速或发动机转速等于第二预设转速且持续第二预设时间；

(2)点火开关由OFF档转至ON档。

5.根据权利要求1-4任一项所述的双质量飞轮的共振检测方法，其特征在于，还包括：

在判定所述双质量飞轮共振之后，控制发动机停机直至预设时间后启动所述发动机。

6.一种双质量飞轮的共振检测系统，其特征在于，包括：

第一共振条件检测模块，用于根据发动机运行参数、车速和车辆状态判断双质量飞轮是否满足第一共振条件，其中，如果发动机水温大于或等于预设温度A1、进气温度大于或等于预设温度A2、发动机转速大于或等于预设转速A4且小于预设转速A3、发动机为运行状态、车速小于预设车速A5且大于或等于预设车速A6且车辆没有处于起步状态，则判定双质量飞轮满足第一共振条件，其中，A4小于A3，A5大于A6；

计数器，用于在所述第一共振条件检测模块判断所述双质量飞轮满足所述第一共振条件且所述发动机转速波动大于预设波动阈值时，开始计数；

共振条件判断模块，用于在所述计数器的计数值大于预设次数时，根据发动机转速和点火开关信号判断所述第一共振条件是否有效；以及

共振判定模块，用于在所述共振条件判断模块判断所述第一共振条件有效时，判定双质量飞轮共振。

7.根据权利要求6所述的双质量飞轮的共振检测系统，其特征在于，还包括：第二共振条件检测模块，用于根据所述发动机运行参数、点火开关状态和电瓶电压中的至少一个、车速和发动机加速度的绝对值判断双质量飞轮是否满足第二共振条件，其中，如果发动机水温大于或等于预设水温A1、进气温度大于或等于预设温度A2、发动机转速小于预设转速D3且大于或等于预设转速D4、发动机的点火开关处于起动状态时或电瓶电压大于预设电压D2、车速小于预设车速D5且发动机加速度的绝对值小于预设值D6，则认为双质量飞轮满足第二共振条件，其中，D3大于D4，其中，

所述共振条件判断模块还用于在所述第二共振条件检测模块判断所述双质量飞轮满足所述第二共振条件且持续时间大于第一预设时间，根据发动机转速和点火开关信号判断所述第二共振条件是否有效，

所述共振判定模块还用于在所述共振条件判断模块判断所述第二共振条件有效时，判定双质量飞轮共振。

8.根据权利要求6所述的双质量飞轮的共振检测系统，其特征在于，所述发动机运行参数包括：发动机水温、进气温度、发动机转速和发动机运行/停机状态。

9.根据权利要求7所述的双质量飞轮的共振检测系统，其特征在于，当满足以下条件之一时，所述共振条件判断模块判定所述第一共振条件或所述第二共振条件无效，否则判定所述第一共振条件或所述第二共振条件有效，所述条件包括：

(1)发动机转速大于第一预设转速或发动机转速等于第二预设转速且持续第二预设时间；

(2)点火开关由OFF档转至ON档。

10.根据权利要求6-9任一项所述的双质量飞轮的共振检测系统，其特征在于，还包括：

执行模块，用于在所述共振判定模块判定所述双质量飞轮共振之后，控制发动机停机直至预设时间后启动所述发动机。