CN112211734B - 基于悬置温度预估模型的目标怠速转速控制方法及系统 - Google Patents

基于悬置温度预估模型的目标怠速转速控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于悬置温度预估模型的目标怠速转速控制方法及系统,首先利用所述悬置温度预估模型对悬置所在环境温度进行预估,得到悬置估算温度,然后基于此在悬置固有频率和悬置温度对照表中查找得到所述悬置估算温度对应的悬置固有频率,并进一步获得对应的目标怠速转速,基于所述目标怠速转速控制发动机,以调节所述发动机的激振频率区域,从而避开悬置的共振区间,达到主动减小NVH的效果,以改善整车NVH性能。

Description

基于悬置温度预估模型的目标怠速转速控制方法及系统
技术领域
本申请涉及车辆技术领域,尤其涉及基于悬置温度预估模型的目标怠速转速控制方法及系统。
背景技术
橡胶悬置因其成本优势以及便于维护等优点,仍是市场上最主要的一种方案。在车辆设计时,悬置的参数设计主要基于常温下材料的性能进行匹配开发,保证悬置的固有频率低于发动机工作的激振频率。但因其材料对温度较为敏感,特别是在北方地区冬季气温较低(<-20℃),悬置的刚度明显变化,导致悬置的固有频率升高,进入发动机怠速运转的激振频率区域,悬置对发动机的振动抑制能力下降,恶化整车的NVH水平。
故,现有技术存在动力总成的橡胶悬置在低温条件下刚度改变,导致怠速NVH性能恶化问题。
发明内容
本发明提供了一种基于悬置温度预估模型的目标怠速转速控制方法,所述方法包括:
利用所述悬置温度预估模型对悬置所在环境温度进行预估,得到悬置估算温度;
利用所述悬置估算温度在悬置固有频率和悬置温度对照表中查找得到所述悬置估算温度对应的悬置固有频率;
根据边界条件和所述悬置固有频率得到对应的所述目标怠速转速;
基于所述目标怠速转速控制发动机,以调节所述发动机的激振频率区域。
优选的,所述边界条件为:所述目标怠速转速下的发动机的激振频率f大于
Figure BDA0002675237820000021
优选的,所述利用所述悬置温度预估模型对悬置所在环境温度进行预估,得到悬置估算温度之前,所述方法还包括:
基于所述悬置在前一时刻的温度、发动机舱内空气温度、发动机运行时长,构建所述悬置温度预估模型。
优选的,所述悬置温度预估模型为:
Figure BDA0002675237820000022
其中,tair,τ是机舱内实时空气温度,为已知量,tτ+Δτ:在已知τ时刻的数值后,τ+Δτ时刻的温度值,tτ:τ时刻悬置的温度,K1、K2:已知参数,Δτ:计算时间步长。
优选的,若所述悬置在前一时刻的温度为所述悬置在发动机熄火任意时刻之后再上电后的温度,通过下述方式确定:
若发动机熄火时长达到预设阈值后再上电,则所述悬置在发动机熄火任意时刻之后再上电后的温度为所述发动机舱内空气温度;
若发动机熄火时长未达到所述预设阈值,则根据发动机熄火后至再次启动前所述悬置的散热数据,预估所述悬置在发动机熄火任意时刻之后再上电后的温度。
优选的,所述若发动机熄火时长未达到所述预设阈值,则根据发动机熄火后至再次启动前所述悬置的散热数据,预估所述悬置在发动机熄火之后再上电后的温度,具体包括:
根据公式tairτ=[1-exp(-K3τ)]*tambient+tstall*exp(-K3τ)获得发动机熄火后再上电时刻的外界环境温度tambient和和发动机熄火期间机舱温度的变化曲线;其中,tstall:为熄火时刻的机舱空气温度(已知),tairτ为熄火τ时间后上电时刻时的机舱空气温度(已知),τ为时间(已知),K3:是通过试验测得系数,发动机舱与外界环境间的传热系数(已知量);
将熄火期间任意时刻的机舱温度、熄火时刻的悬置预估温度带入
Figure BDA0002675237820000031
得到发动机熄火任意时刻之后再上电后悬置的温度。
优选的,若所述悬置具有多个,则获得每个悬置的固有频率,以及所述每个悬置对应的所述目标怠速转速;
根据所述每个悬置对应的所述目标怠速转速,得到发动机的最终目标怠速转速,并根据所述最终目标怠速转速控制所述发动机。
优选的,所述根据所述每个悬置对应的所述目标怠速转速,得到发动机的最终目标怠速转速,并根据所述最终目标怠速转速控制所述发动机,具体包括:
将所有悬置对应的所述目标怠速转速进行对比,得到转速最大的目标怠速转速,将转速最大的目标怠速转速作为所述最终目标怠速转速。
本发明公开了一种基于悬置温度预估模型的目标怠速转速控制系统,包括:
预估模块,用于利用所述悬置温度预估模型对悬置所在环境温度进行预估,得到悬置估算温度;
查找模块,用于利用所述悬置估算温度在悬置固有频率和悬置温度对照表中查找得到所述悬置估算温度对应的悬置固有频率;
得到模块,用于根据边界条件和所述悬置固有频率得到对应的所述目标怠速转速;
控制模块,用于基于所述目标怠速转速控制发动机,以调节所述发动机的激振频率区域。
优选的,所述悬置温度预估模型为:
Figure BDA0002675237820000032
其中,tair,r是机舱内实时空气温度,为已知量,tτ+Δτ:在已知τ时刻的数值后,τ+Δτ时刻的温度值,tτ:τ时刻悬置的温度,K1、K2:已知参数,Δτ:计算时间步长。
通过本发明的一个或者多个技术方案,本发明具有以下有益效果或者优点:
本发明公开了基于悬置温度预估模型的目标怠速转速控制方法及系统,首先利用所述悬置温度预估模型对悬置所在环境温度进行预估,得到悬置估算温度,然后基于此在悬置固有频率和悬置温度对照表中查找得到所述悬置估算温度对应的悬置固有频率,并进一步获得对应的目标怠速转速,基于所述目标怠速转速控制发动机,以调节所述发动机的激振频率区域,从而避开悬置的共振区间,达到主动减小NVH的效果,以改善整车NVH性能。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1示出了根据本发明一个实施例的减振装置的力学模型的示意图;
图2示出了根据本发明一个实施例的基于悬置温度预估模型的目标怠速转速控制方法流程图;
图3示出了根据本发明一个实施例的悬置热交换示意图;
图4示出了根据本发明一个实施例的悬置—机舱—环境热交换示意图;
图5示出了根据本发明一个实施例的悬置试车温度和预估温度的对比图;
图6示出了根据本发明一个实施例的对怠速振动优化实测效果图。
具体实施方式
为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请,下面结合附图,通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。
本发明实施例公开了基于悬置温度预估模型的目标怠速转速控制方法及系统,从而避开悬置的共振区间,达到主动减小NVH的效果,以改善整车NVH性能。
在车辆怠速时,系统的主要激振源仅为发动机的振动。其中包括燃烧激振和惯性力激振。两种激振频率均与转速密切相关,两种激振的频率分别为:
Figure BDA0002675237820000051
上式中:
f1:点火激振频率,Hz,由发动机扭矩周期性变化导致发动机上的反作用转矩发生波动,这种波动使发动机产生周期性扭转振动
i:发动机气缸数
n:发动机转速
θ:发动机冲程数
Figure BDA0002675237820000052
上式中:
f2:惯性力激振频率,Hz,由不平衡的旋转质量和往复运动的质量所引起的惯性激振力和力矩的激振
Q:比例系数,一级不平衡力或力矩Q=1,二级不平衡力或力矩Q=2
n:发动机转速
θ:发动机冲程数
式(1)、式(2)显示,发动机硬件参数确定后,激振频率与发动机转速直接相关。其中在低速下,发动机扭矩波动(f1)对发动机振动的影响占主要部分。
发动机通过3个或多个悬置支撑在车身上,对任一个悬置进行动力学分析,可近似为一个弹簧阻力模型,如图1所示,可用一个一元二阶微分方程对这个系统进行描述:
Figure BDA0002675237820000053
悬置设计匹配中满足以下关系时,系统才就有较好的减振效果:悬置的固有频率
Figure BDA0002675237820000061
其中finput为系统的激振频率。悬置一旦选定,在任一温度下的固有频率f0也就确定了,为了改善整车NVH性能,需优化finput,使其尽可能满足:
Figure BDA0002675237820000062
从而避开悬置的共振区间,改善NVH性能。
而由于悬置温度受起始时刻温度、机舱温度、发动机负荷、发动机工作时长等因素的影响,是一个动态、随时间变化的过程。因此,参看图2,在本发明实施例中,首先基于悬置的受热情况,建立热交换数学模型,根据工程应用情况,给出悬置温度预估模型对悬置所在环境温度进行预估,并且获得一张固有频率和悬置温度的表MAP(f0,t),这张表作为已知参数存储在发动机EMS内。通过悬置估算温度,查取MAP(f0,t)得到当前悬置的固有频率f0。根据边界条件:目标怠速转速ntarget下的激振频率ftarget必须大于
Figure BDA0002675237820000063
得到合适的怠速目标转速,并基于目标怠速转速控制发动机,以调节发动机的激振频率区域,避开振动较大的区域,达到主动减小NVH(Noise、Vibration、Harshness,噪声、振动与声振粗糙度)的效果。
下面请参看图2,是本方法的具体实施过程图,具体包括以下步骤:
步骤201,利用悬置温度预估模型对悬置所在环境温度进行预估,得到悬置估算温度。
在具体的实施过程中,基于悬置在前一时刻的温度、发动机舱内空气温度、发动机运行时长,构建悬置温度预估模型。在确定悬置温度时,基于悬置的温度、机舱温度、发动机运行时长等因素,构建悬置温度预估模型,以获得较为准确的当前的悬置估算温度。
具体来说,悬置在机舱中与发动机体、机舱内空气、车架等零部件以热传导、热辐射、热对流三种传热方式进行热量交换,且换热对象的温度是动态变化的。考虑到悬置零件本身尺寸以及内部热阻与表面传热热阻差异较大,将其内部温度分布做简化,不考虑零件的形状以及内部温差,将整个零件视为一个等温体,其内部温度分布与温度点位置无关仅是时间的函数,可采用集总参数法对其热交换进行分析,建立热交换数学模型。
具体参看图3,悬置布置在发动机舱,并通过支架与发动机本体直接相连,图3所示为其中一个悬置在机舱布置示意图。悬置与周围零部件以及环境存在以下热交换方式:
Case1:悬置与车架零件,热传导
Case2:悬置与托架,热传导
Case3:悬置与空气,热对流+热辐射,其中怠速时,为自然对流;
Case4:悬置与发动机体,热辐射。
上述4中情况中涉及到不同热交换对象以及热交换方式,在实际工程应用中对其进行简化处理:
Case1:车架件为金属件,具有良好的传热性能,同时机舱内温度变化相对较慢,可将其温度视同为机舱空气温度tair
Case2:同Case1,托架温度视同tair
Case3:车辆怠速时,悬置与空气的热交换方式为自然对流,在车辆行驶中,机舱内空气会产生一定的流动,换热方式为强制对流,但计算中仍将其处理成自然对流,简化计算公式,但在计算悬置温度过程中,增加一项与车速相关的修正表MAPflow(车速,机舱温度),此时的机舱温度指的是机舱空气温度tair。MAPflow通过标定测试试验获取,并存入EMS(Engine Management System,发动机管理系统)内存中,计算时直接调取。
Case4:考虑到两者相对位置以及尺寸等因素,可忽略这部分交换的热量。
取悬置零件作为研究对象,其导热微分方程式为:
Figure BDA0002675237820000071
其中,
Figure BDA0002675237820000072
是广义热源,界面上交换的热量应折算成整个物体的体积热源,包含了对流换热、热传导换热、辐射换热。根据本发明中Case1~Case5所做的边界简化,将其整合:
Figure BDA0002675237820000073
整合式(4)、(5),由此可得到
Figure BDA0002675237820000081
上式中,t是悬置温度,τ为时间,tair是发动机舱内空气温度,λ:零件的导热系数,ρ:零件密度,c:零件比热容,A:辐射传热面积,V:物体体积,h:表面传热系数,ε:研究对象表面的发射率,σ:黑体辐射常数,已知。
考虑到零件厚度较小,且表面温升较慢,表面与中心温度相差不大,对其内部温度分布做简化,不考虑零件的形状以及内部温差,将整个零件视为一个等温体,则悬置温度仅是时间τ的函数:
Figure BDA0002675237820000082
采用欧拉公式对式(7)进行离散展开,即得到本发明的悬置温度计算模型的迭代公式。在已知τ时刻的数值后,τ+Δτ时刻的温度值:
Figure BDA0002675237820000083
上式中:
tair,τ是机舱实时空气温度,已知量。
τ为时间,tτ:τ时刻悬置的温度。
K1、K2:须通过环境仓试验,根据试验数据代入式(8)中拟合得到,作为已知参数存储在EMS内存中。
Δτ:计算时间步长。
tτ+Δτ:在已知τ时刻的数值后,τ+Δτ时刻的温度值。
发动机在工作时,悬置为吸热过程,可通过上述式(8)实时估算悬置在任一时刻的温度。而在发动机工作时,tair,τ可具体表示发动机工作时机舱实时空气温度,由传感器测得,已知量。tτ:发动机工作τ时刻后悬置的温度。tτ+Δτ:在已知发动机工作τ时刻的数值后,发动机工作τ+Δτ时刻的温度值。
但是,有一种特殊情况:发动机熄火后再上电的工况,发动机熄火后,悬置从吸热过程变为放热过程,上述方程(8)也适用于放热过程。但考虑到,发动机一旦下电熄火,EMS将进入休眠状态,停止采集传感器信号和所有的计算过程,直到下一次给车辆上电,EMS恢复数据采集和信号计算。因此,此时的悬置是一个与发动机熄火时长、环境温度等因素有关的量,不能直接使用上述公式进行迭代,需要分多种情况对其估算。
例如t0_on:具体为悬置在发动机熄火任意时刻之后再上电后的温度,也就是发动机熄火任意时刻之后再上电时,发动机刚刚工作(τ=0时刻)时的温度。
t0_on通过下述方式确定:第一种方式,若发动机熄火时长达到预设阈值后再上电,则所述悬置在发动机熄火任意时刻之后再上电后的温度为所述发动机舱内空气温度。第二种方式,若发动机熄火时长未达到所述预设阈值,则根据发动机熄火后至再次启动前所述悬置的散热数据,预估所述悬置在发动机熄火任意时刻之后再上电后的温度。
在第一种方式中,当熄火时间足够长(例如,大于预设阈值8h)或者EMS上电后检测到发动机水温与机舱空气温度基本一致(例如,|T_air0–T_col0|<2℃),认为车辆充分浸置,t0_on=t_air0。
在第二种方式中,当熄火时间较短,机舱环境与外界环境之间,悬置与机舱环境之间都未达到平衡,此时,悬置温度不同于机舱空气温度。
而在发动机熄火后,悬置从吸热过程变为放热过程,上述方程(8)也适用于放热过程。但考虑到,发动机一旦下电熄火,EMS将进入休眠状态,停止采集传感器信号和所有的计算过程,直到下一次给车辆上电,EMS恢复数据采集和信号计算。熄火下电期间机舱空气温度未知,这个过程中悬置的温度不能直接使用上述方程进行迭代计算。
下电期间,将整个发动机舱作为研究对象,其与外界大气进行热量交换方式为自然对流。物理模型如图4所示。
虽然此时机舱空气温度分布与位置相关,不再是一个等温体。为了工程计算,将其简化,视作一个等温体。同样可用式(4)对其进行描述,式中辐射换热项为0。
Figure BDA0002675237820000101
其中,tambient为外界环境温度。将外界环境温度tambient假定是恒温(实际中,环境温度会有小幅度的变化)。但tambient对EMS来说是未知量,对式(9)做积分:
Figure BDA0002675237820000102
整理后得到:
Figure BDA0002675237820000103
上式即为本发明中,计算熄火后机舱温度变化的计算模型。
在上式中,tstall:为熄火时刻的机舱空气温度(已知),tairτ为熄火τ时间后上电时刻时的机舱空气温度(已知),可由传感器测得,τ为时间(已知),K3:是通过试验测得系数,发动机舱与外界环境间的传热系数(已知量)。将tstall、tair τ、τ导入上式,即可估算出发动机熄火后再上电时刻的外界环境温度tambient。再代入公式(10)能够获知熄火期间任意τ时刻机舱温度tair τ
根据公式tairτ=[1-exp(-K3τ)]*tambient+tstall*exp(-K3τ)可估算出发动机熄火后再上电时刻的外界环境温度tambient和熄火期间机舱温度的变化曲线。而估算出外界环境温度tambient之后,可将其带入公式(10),即可获得公式(10)本身所代表的熄火期间机舱温度的变化曲线。
在熄火期间机舱温度的变化曲线中,可得到熄火期间任意时刻的机舱温度。
熄火时刻的悬置预估温度是已知的。故,将熄火期间任意时刻的机舱温度、熄火时刻的悬置预估温度带入公式(8)
Figure BDA0002675237820000104
可获得熄火任意时刻后再上电时的悬置温度t0_on。至此,不管熄火多久,都可以计算得到熄火后任意时刻之后再上电时悬置的温度t0_on
具体的,在上述公式(8)中,将机舱实时空气温度tair,τ替换为发动机熄火时刻的机舱温度,将τ时刻悬置的温度tτ替换为熄火时刻的悬置预估温度带入公式(8),得到熄火一个时间步长后再上电的悬置温度,再将熄火一个时间步长后再上电的机舱温度和熄火一个时间步长后的悬置温度带入公式(8),得到熄火2个时间步长后的悬置温度,以此类推,得到在熄火期间任意时刻再上电后的悬置温度。
例如,熄火时长为T秒,计算的数据点为N个,则每次的计算时间步长Δτ=T/N;估算的熄火期间机舱空气温度是一个长度为N的数组:[tstall……tair τ,tairτ+△τ……t_air_T],tstall:为熄火时刻的机舱空气温度;τ为T秒内的任一数值,tairτ为熄火τ时间后机舱空气温度;tairτ+△τ为熄火τ+△τ时间后机舱空气温度;t_air_T为熄火T秒时间后机舱空气温度。
进一步的,式(8)中的tair,τ可替换为如下数组:[tstall……tairτ,tairτ+△τ……t_air_T]。即在计算时,可使用数组中的任一值作为tair,τ
而悬置的温度也是一个长度为N的数组:
[t_init_off……t0_on_τ,t0_on_τ+△τ……t0_on_T],其中,t_init_off是熄火时刻再的悬置预估温度,为已知量;t0_on_τ为熄火τ时间后再上电时悬置的温度,t0_on_τ+△τ为熄火tτ+Δτ时间后再上电时悬置的温度,t0_on_T为熄火T秒时间后再上电时悬置的温度。第2至第N个数值,通过依次将上述对应时刻的熄火期间的机舱空气温度代入式(8)所示的迭代公式计算。
具体来说,可获得熄火时刻的机舱温度tatall(替换tair,τ),以及熄火时刻的悬置预估温度t_init_off(替换tτ),将其带入式(8),即可获得熄火τ时刻后再上电时悬置的温度t0_on_τ。再将熄火τ时间后机舱空气温度tair τ(替换tair,τ),以及熄火τ时刻后再上电时悬置的温度t0_on_τ带入式(8),即可获得熄火tτ+Δτ时间后再上电时悬置的温度t0_on_τ+△τ。以此进行迭代,即可计算出熄火T秒时间后再上电时悬置的温度t0_on_T
可见,对于影响悬置当前温度的起始温度t0_on,按照不同情形进行分类处理;例如,若发动机熄火时长较长,发动机重新启动时,悬置与外界环境达到热平衡,二者可视为等温,t0_on=t_air0;若发动机熄火时长较短,发动机重新启动时,悬置与外界未达到热平衡,便根据发动机启动前悬置的散热数据预估悬置在发动机熄火之后再上电后的温度,计算模型见式(10)和式(8)。如此,通过分类计算,可得到更为准确的悬置在发动机熄火之后再上电后的温度,进而获得更加准确的当前温度。实车验证,模型能够较为准确的预估悬置温度。图5为某一悬置实测温度与预估温度温升曲线。
步骤202,利用悬置估算温度在悬置固有频率和悬置温度对照表中查找得到悬置估算温度对应的悬置固有频率。
具体来说,通过估算悬置的温度,查取MAP(f0,t)得到当前悬置的固有频率f0
步骤203,根据边界条件和悬置固有频率得到对应的目标怠速转速。
其中,边界条件为:目标怠速转速下的发动机的激振频率f大于
Figure BDA0002675237820000121
怠速目标转速确定的原则是:当前目标怠速转速ntarget下的激振频率
Figure BDA0002675237820000122
在使用中引入可标定参数df,(其中df≥0),
Figure BDA0002675237820000123
将ftarget带入公式(1)即可求出当前的怠速目标转速。
步骤204,基于目标怠速转速控制发动机,以调节发动机的激振频率区域。
可见,通过该手段,在低温环境下,根据悬置当前温度对应的固有频率,确定该悬置固有频率对应的发动机怠速目标转速,使发动机按照目标转速转动,以调节发动机的激振频率区域,可防止悬置在低温条件下因固有频率升高而进入发动机怠速运转的激振频率区域,保持悬置对发动机的振动抑制能力。换句话说,当悬置所处的环境温度变化时,本发明可及时调节发动机怠速运转的激振频率区域,防止悬置当前的固有频率进入发动机怠速运转的激振频率区域,避免共振,保证悬置在任意温度下均可对发动机提供有效的振动抑制作用。
作为一种可选的实施例,若悬置具有多个,则获得每个悬置的固有频率,以及每个悬置对应的目标怠速转速;根据每个悬置对应的目标怠速转速,得到发动机的最终目标怠速转速,并根据最终目标怠速转速控制发动机。
具体来说,将所有悬置对应的目标怠速转速进行对比,得到转速最大的目标怠速转速,将转速最大的目标怠速转速作为最终目标怠速转速。
在实际应用中,动力总成一般采用3点或4点式悬架,因各布置点热环境不同,悬置本身的材料、形状大小均有差异,所以同一时刻温度并不相同;计算出每一个悬置在τ时刻的固有频率,以及其对应的最小发动机怠速转速ntarget,1ntarget,2ntarget,3n、ntarget,4,最终的怠速目标转速ntar,qet=max(ntarget,1,ntarget,2,ntarget,3,ntarget,4)。
可见,对支撑发动机的多个悬置同一时刻的温度都进行计算,得到多个发动机怠速目标转速值,选取最合适的一个对发动机进行控制,使其避开所有悬置点的共振区间,提升怠速NVH水平。实测X、Z向振动均有明显改善,见图6。
基于同一发明构思,下面的实施例介绍了一种基于悬置温度预估模型的目标怠速转速控制系统,包括:
预估模块,用于利用悬置温度预估模型对悬置所在环境温度进行预估,得到悬置估算温度;
查找模块,用于利用悬置估算温度在悬置固有频率和悬置温度对照表中查找得到悬置估算温度对应的悬置固有频率;
得到模块,用于根据边界条件和悬置固有频率得到对应的目标怠速转速;
控制模块,用于基于目标怠速转速控制发动机,以调节发动机的激振频率区域。
作为一种可选的实施例,悬置温度预估模型为:
Figure BDA0002675237820000131
其中,tair,τ是机舱内实时空气温度,为已知量,tτ+Δτ:在已知τ时刻的数值后,τ+Δτ时刻的温度值,tτ:τ时刻悬置的温度,K1、K2:已知参数,Δτ:计算时间步长。
值得注意的是,本实施例和上述方法实施例的实施过程相同,故具体的描述参看上述方法实施例的描述即可,在此不再赘述。
尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种基于悬置温度预估模型的目标怠速转速控制方法,其特征在于,所述方法包括:
利用所述悬置温度预估模型
Figure FDA0003448662000000011
对悬置所在环境温度进行预估,得到悬置估算温度,其中,tair,τ是机舱内实时空气温度,为已知量,tτ+Δτ:在已知τ时刻的数值后,τ+Δτ时刻的温度值,tτ:τ时刻悬置的温度,K1、K2:已知参数,Δτ:计算时间步长;
利用所述悬置估算温度在悬置固有频率和悬置温度对照表中查找得到所述悬置估算温度对应的悬置固有频率;
根据边界条件和所述悬置固有频率得到对应的所述目标怠速转速,所述边界条件为:所述目标怠速转速下的发动机的激振频率f大于
Figure FDA0003448662000000012
基于所述目标怠速转速控制发动机,以调节所述发动机的激振频率区域。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述利用所述悬置温度预估模型对悬置所在环境温度进行预估,得到悬置估算温度之前,所述方法还包括:
基于所述悬置在前一时刻的温度、发动机舱内空气温度、发动机运行时长,构建所述悬置温度预估模型。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,若所述悬置在前一时刻的温度为所述悬置在发动机熄火任意时刻之后再上电后的温度,通过下述方式确定:
若发动机熄火时长达到预设阈值后再上电,则所述悬置为所述发动机舱内空气温度;
若发动机熄火时长未达到所述预设阈值,则根据发动机熄火后至再次启动前所述悬置的散热数据,预估所述悬置在发动机熄火任意时刻之后再上电后的温度。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述若发动机熄火时长未达到所述预设阈值,则根据发动机熄火后至再次启动前所述悬置的散热数据,预估所述悬置在发动机熄火之后再上电后的温度,具体包括:
根据公式tairτ=[1-exp(-K3τ)]*tambient+tstall*exp(-K3τ)获得发动机熄火后再上电时刻的外界环境温度tambient和发动机熄火期间机舱温度的变化曲线;其中,tstall:为熄火时刻的机舱空气温度,tairτ为熄火τ时间后上电时刻时的机舱空气温度,τ为时间,K3:是通过试验测得系数,发动机舱与外界环境间的传热系数;
将熄火期间任意时刻的机舱温度、熄火时刻的悬置预估温度带入
Figure FDA0003448662000000021
得到发动机熄火任意时刻之后再上电后悬置的温度。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
若所述悬置具有多个,则获得每个悬置的固有频率,以及所述每个悬置对应的所述目标怠速转速;
根据所述每个悬置对应的所述目标怠速转速,得到发动机的最终目标怠速转速,并根据所述最终目标怠速转速控制所述发动机。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述每个悬置对应的所述目标怠速转速,得到发动机的最终目标怠速转速,并根据所述最终目标怠速转速控制所述发动机,具体包括:
将所有悬置对应的所述目标怠速转速进行对比,得到转速最大的目标怠速转速,将转速最大的目标怠速转速作为所述最终目标怠速转速。
7.一种基于悬置温度预估模型的目标怠速转速控制系统,其特征在于,包括:
预估模块,用于利用所述悬置温度预估模型
Figure FDA0003448662000000022
对悬置所在环境温度进行预估,得到悬置估算温度,其中,tair,τ是机舱内实时空气温度,为已知量,tτ+Δτ:在已知τ时刻的数值后,τ+Δτ时刻的温度值,tτ:τ时刻悬置的温度,K1、K2:已知参数,Δτ:计算时间步长;
查找模块,用于利用所述悬置估算温度在悬置固有频率和悬置温度对照表中查找得到所述悬置估算温度对应的悬置固有频率;
得到模块,用于根据边界条件和所述悬置固有频率得到对应的所述目标怠速转速,所述边界条件为:所述目标怠速转速下的发动机的激振频率f大于
Figure FDA0003448662000000031
控制模块,用于基于所述目标怠速转速控制发动机,以调节所述发动机的激振频率区域。
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