CN114475610A - 车辆耸车现象确定方法、系统以及计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种车辆耸车现象确定方法、系统以及计算机可读存储介质。本申请通过采集目标车辆的发动机的转速、变速器输入轴的转速和座椅导轨处的纵向加速度；根据所述变速器输入轴的转速确定转速时域和转速时频，以及根据所述座椅导轨处的纵向加速度确定加速度时域和加速度时频；基于所述转速时域确定所述变速器输入轴的转速与所述发动机的转速的同步时刻；通过所述转速时频获取所述同步时刻对应的转速频率，并通过所述加速度时频获取所述同步时刻对应的加速度频率；当所述转速频率处于预设转速频率范围和/或所述加速度频率处于预设加速度频率范围时，判定所述目标车辆发生耸车现象的技术方案，提高车辆耸车现象判断的准确性。

Description

车辆耸车现象确定方法、系统以及计算机可读存储介质
技术领域
本申请涉及信号处理领域，尤其涉及一种车辆耸车现象确定方法、系统以及计算机可读存储介质。
背景技术
Shuffle现象是一种车辆低频扭转振动，常见于起步换挡工况后的离合器完成结合的阶段，其表现为传动系统的扭转振动、车辆的纵向平动乃至纵向加速度引起的俯仰运动组成的低频振动，也称为耸车现象。目前，由于车辆运行过程中，车辆耸车现象的发生与否依赖于富有丰富经验的驾驶员定性评价结果，导致判断结果带有明显的主观性。
上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种车辆耸车现象确定方法、系统以及计算机可读存储介质，旨在解决如何判断车辆是否发生耸车现象技术问题。
为实现上述目的，本申请提供一种车辆耸车现象确定方法，所述方法包括：
采集目标车辆的发动机的转速、变速器输入轴的转速和座椅导轨处的纵向加速度；
根据所述变速器输入轴的转速确定转速时域和转速时频，以及根据所述座椅导轨处的纵向加速度确定加速度时域和加速度时频；
基于所述转速时域确定所述变速器输入轴的转速与所述发动机的转速的同步时刻；其中，所述同步时刻为离合器接合时所对应的时刻；
通过所述转速时频获取所述同步时刻对应的转速频率，并通过所述加速度时频获取所述同步时刻对应的加速度频率；
当所述转速频率处于预设转速频率范围和/或所述加速度频率处于预设加速度频率范围时，判定所述目标车辆发生耸车现象。
在一实施例中，所述根据所述变速器输入轴的转速确定转速时域和转速时频，以及根据所述座椅导轨处的纵向加速度确定加速度时域和加速度时频的步骤包括：
对所述变速器输入轴的转速以及所述座椅导轨处的纵向加速度分别进行趋势项消除处理，得到对应的趋势项消除处理后的所述变速器输入轴的转速以及趋势项消除处理后的所述座椅导轨处的纵向加速度；
对趋势项消除处理后的所述变速器输入轴的转速进行短时傅里叶变换处理，得到转速时域和转速时频，并对趋势项消除处理后的所述座椅导轨处的纵向加速度进行短时傅里叶变换处理，得到加速度时域和加速度时频。
在一实施例中，所述趋势项消除处理包括最小二乘拟合法、小波分解法、凸优化法或平滑先验方法中的至少一种。
在一实施例中，对趋势项消除处理后的所述变速器输入轴的转速进行短时傅里叶变换处理，得到转速时域和转速时频，并对趋势项消除处理后的所述座椅导轨处的纵向加速度进行短时傅里叶变换处理，得到加速度时域和加速度时频的步骤包括：
采用预设窗口函数从所述趋势项消除处理后的所述变速器输入轴的转速截取不同时刻对应的待处理变速器输入轴的转速，以及从所述趋势项消除处理后的所述座椅导轨处的纵向加速度中截取不同时刻对应的待处理座椅导轨处的纵向加速度；其中，所述待处理变速器输入轴的转速的数据量小于所述趋势项消除处理后的所述变速器输入轴的转速的数据量，所述待处理座椅导轨处的纵向加速度的数据量小于所述趋势项消除处理后的所述座椅导轨处的纵向加速度的数据量；
对不同时刻的所述待处理变速器输入轴的转速进行短时傅里叶变化，得到对应的转速时域和转速时频，以及对不同时刻的所述待处理座椅导轨处的纵向加速度进行短时傅里叶变化，得到加速度时域和加速度时频。
在一实施例中，所述当所述转速频率处于预设转速频率范围和/或所述加速度频率处于预设加速度频率范围时，判定所述目标车辆发生耸车现象的步骤之后，还包括：
获取在所述目标车辆发生耸车现象时，所述转速频率对应的变速器输入轴的目标转速波动幅值和/或所述加速度频率对应的座椅导轨处的目标纵向加速度波动幅值；
根据所述变速器输入轴的目标转速波动幅值和/或所述座椅导轨处的目标纵向加速度波动幅值确定所述目标车辆耸车现象的强度，其中，所述目标车辆耸车现象的强度随着所述变速器输入轴的目标转速波动幅值和/或所述座椅导轨处的目标纵向加速度波动幅值的增大而增大。
在一实施例中，在每个时刻均存在对应的转速频率以及变速器输入轴的转速波动幅值，且每个时刻的所述转速频率以及所述变速器输入轴的转速波动幅值具有第一映射关系；在每个时刻均存在对应的加速度频率以及座椅导轨处的纵向加速度波动幅值，且每个时刻的所述加速度频率以及所述座椅导轨处的纵向加速度波动幅值具有第二映射关系；所述获取在所述目标车辆发生耸车现象时，所述转速频率对应的变速器输入轴的目标转速波动幅值和/或所述加速度频率对应的座椅导轨处的目标纵向加速度波动幅值的步骤包括：
基于所述第一映射关系获取在所述目标车辆发生耸车现象时所述转速频率对应的变速器输入轴的目标转速波动幅值；
基于所述第二映射关系获取在所述目标车辆发生耸车现象时所述加速度频率对应的座椅导轨处的目标纵向加速度波动幅值。
在一实施例中，所述基于所述第二映射关系获取在所述目标车辆发生耸车现象时所述加速度频率对应的座椅导轨处的目标纵向加速度波动幅值的步骤包括：
基于所述第二映射关系获取在所述目标车辆发生耸车现象时所述加速度频率对应的座椅导轨处的纵向加速度波动幅值对应的参考加速度；
确定所述纵向加速度波动幅值的对数与所述参考加速度的对数的差值；
在所述差值为峰值最大的座椅导轨处的纵向加速度波动幅值时，将所述峰值最大的座椅导轨处的纵向加速度波动幅值确定为座椅导轨处的目标纵向加速度波动幅值。
在一实施例中，所述采集目标车辆的发动机的转速、变速器输入轴的转速和座椅导轨处的纵向加速度的步骤包括：
通过转速传感器分别采集目标车辆在起步工况和换挡工况下对应的发动机的转速以及变速器输入轴的转速；
通过加速度传感器采集目标车辆在起步工况和换挡工况下对应的座椅导轨处的纵向加速度。
此外，为实现上述目的，本申请还提供一种车辆耸车现象确定系统，所述车辆耸车确定系统包括：
采集模块，用于采集目标车辆的发动机的转速、变速器输入轴的转速和座椅导轨处的纵向加速度；
第一确定模块，用于根据所述变速器输入轴的转速确定转速时域和转速时频，以及根据所述座椅导轨处的纵向加速度确定加速度时域和加速度时频；
第二确定模块，用于基于所述转速时域确定所述变速器输入轴的转速与所述发动机的转速的同步时刻；其中，所述同步时刻为离合器接合时所对应的时刻；
获取模块，用于通过所述转速时频获取所述同步时刻对应的转速频率，并通过所述加速度时频获取所述同步时刻对应的加速度频率；
判定模块，用于当所述转速频率处于预设转速频率范围和/或所述加速度频率处于预设加速度频率范围时，判定所述目标车辆发生耸车现象。
此外，为实现上述目的，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有车辆耸车现象确定程序，所述车辆耸车现象确定程序被处理器执行时实现如上所述的车辆耸车现象确定方法的步骤。
本申请实施例中提供的一种车辆耸车现象确定方法、系统以及计算机可读存储介质的技术方案，本申请通过采用采集目标车辆的发动机的转速、变速器输入轴的转速和座椅导轨处的纵向加速度之后，通过对变速器输入轴的转速进行处理得到转速时域和转速时频，通过对座椅导轨处的纵向加速度进行处理得到加速度时域和加速度时频。进而根据转速时域确定变速器输入轴的转速与发动机的转速的同步时刻，在该同步时刻，离合器接合，即可能发生耸车现象。进一步通过所述转速时频获取在该同步时刻对应的转速频率，并通过所述加速度时频获取在该同步时刻对应的加速度频率，当转速频率处于预设转速频率范围和/或加速度频率处于预设加速度频率范围时，则可判定目标车辆发生耸车现象的技术方案。由于本申请通过确定变速器输入轴的转速与发动机的转速的同步时刻，定位耸车现象可能发生的时刻，进而判断在该同步时刻的转速频率以及加速度频率是否处于预设范围内，从而确定目标车辆是否发生耸车现象。解决了如何判断车辆是否发生耸车现象的问题，提高车辆耸车现象判断的准确性。
附图说明
图1为本申请车辆耸车现象确定方法第一实施例的流程示意图；
图2为本申请车辆耸车现象确定方法第一实施例步骤S120的细化流程示意图；
图3为本申请车辆耸车现象确定方法第一实施例步骤S150之后的流程示意图；
图4为本申请车辆耸车现象确定方法一实施例中的流程示意图；
图5为本申请车辆发生耸车现象的时域示意图；
图6为本申请车辆发生耸车现象的时频示意图。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明，上述附图只是一个实施例图，而不是发明的全部。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
Shuffle现象是一种车辆低频扭转振动，常见于起步换挡工况后的离合器完成结合的阶段，其表现为传动系统的扭转振动、车辆的纵向平动乃至纵向加速度引起的俯仰运动组成的低频振动，也称为耸车现象。目前，车辆是否发生耸车现象主要依靠驾驶员的主观判断，导致车辆耸车现象判断不准确。为了解决该问题，本申请提出了一种车辆耸车现象确定方法。通过确定变速器输入轴的转速与发动机的转速的同步时刻，定位耸车现象可能发生的时刻，进而判断在该同步时刻的转速频率以及加速度频率是否处于预设范围内，从而确定目标车辆是否发生耸车现象。解决了如何判断车辆是否发生耸车现象的问题，提高车辆耸车现象判断的准确性。
在一实施例中，参照图4，在根据时频分析结果确定变速器输入轴转速波动峰值或者驾驶员座椅导轨处的振动级加速度之后，基于此对目标车辆的耸车现象进行客观评价。其中，所述时频分析结果可包括转速时域和转速时频，可根据转速时域和转速时频确定变速器输入轴转速波动峰值。所述时频分析结果还可包括加速度时域和加速度时频，可根据加速度时域和加速度时频确定驾驶员座椅导轨处的振动级加速度。
以下将以实施例的方式对本申请技术方案展开描述：
如图1所示，在本申请的第一实施例中，本申请的车辆耸车现象确定方法，包括以下步骤：
步骤S110，采集目标车辆的发动机的转速、变速器输入轴的转速和座椅导轨处的纵向加速度。
在本实施例中，车辆在运行过程中，在同一时刻会发生多种振动现象，且耸车现象的持续时间较短，不易被观察到。因此，为了判断耸车现象是否发生，辨别耸车现象的具体特征，需要采集目标车辆的运行数据。目标车辆的运行数据主要包括目标车辆的发动机的转速、变速器输入轴的转速和座椅导轨处的纵向加速度。目标车辆的运行数据还可以包括发动机壳体处的纵向加速度或者变速器壳体处的纵向加速度。由于驾驶员座椅导轨处的加速度信号最能反应驾驶员的主观感受，因此，本申请以采集座椅导轨处的纵向加速度进行时频分析为例展开描述，其他部位的纵向加速度的时频分析方法与座椅导轨处的纵向加速度分析方法类似，在此不再赘述。
在一实施例中，所述目标车辆为试验车辆。在采集目标车辆的发动机的转速、变速器输入轴的转速和座椅导轨处的纵向加速度之前，需要调试好目标车辆的车辆状态以及其他的采集设备，并安装转速传感器和加速度传感器。其中采用转速传感器采集发动机的转速以及变速器输入轴的转速。采用加速度传感器采集驾驶员座椅导轨处的纵向加速度，或者采集发动机壳体处的纵向加速度，或者采集变速器壳体处的纵向加速度。可以理解的是，转速传感器以及加速度传感器可根据目标车辆的实际机械结构而选择合适的安装位置或者固定位置，且转速传感器以及加速度传感器的数量根据需要采集的运行数据进行确定。例如，假设需要采集座椅导轨处的纵向加速度以及发动机壳体处的纵向加速度，尽量在座椅导轨处以及发动机壳体处分别安装对应的加速度传感器进行分开采集，以提高采集的加速度信号的精度。在一实施例中，还可将采集到的目标车辆的不同部位的加速度信号进行汇总后，再统一发送至处理器中进行处理。
在一实施例中，在采集目标车辆的发动机的转速、变速器输入轴的转速和座椅导轨处的纵向加速度之前，还需要确定实验环境。例如，选取道路平直的实验场地，实验天气良好且无风或者微风的条件下进行实验。在采集数据过程中，目标车辆门窗处于关闭状态，且目标车辆内其他辅助设备，例如空调也保持关闭状态，以使得采集到的车辆的运行数据更加准确。
在一实施例中，所述采集目标车辆的发动机的转速、变速器输入轴的转速和座椅导轨处的纵向加速度的步骤包括：
步骤S111，通过转速传感器分别采集目标车辆在起步工况和换挡工况下对应的发动机的转速以及变速器输入轴的转速。
在本实施例中，不同运行工况下，目标车辆的负荷、发动机的转速或者变速器输入轴的转速是不同的。可通过负荷和转速确定目标车辆当前所处的运行工况。可通过转速传感器分别采集目标车辆在不同运行工况下的转速。由于耸车现象一般发生在起步换挡工况后的离合器完成结合的阶段。因此，可通过转速传感器分别采集目标车辆在起步工况和换挡工况下对应的发动机的转速以及变速器输入轴的转速。具体的，在目标车辆启动瞬间，通过设置在发动机处的转速传感器开始采集目标车辆在起步工况下对应的发动机的转速，以及通过设置在变速器输入轴处的转速传感器开始采集目标车辆在起步工况下对应的变速器输入轴的转速。在检测到目标车辆工作于换挡工况下时，通过设置在发动机处的转速传感器采集目标车辆在换挡工况下对应的发动机的转速，以及通过设置在变速器输入轴处的转速传感器采集目标车辆在换挡工况下对应的变速器输入轴的转速。
步骤S112，通过加速度传感器采集目标车辆在起步工况和换挡工况下对应的座椅导轨处的纵向加速度。
在本实施例中，可通过加速度传感器分别采集目标车辆在不同运行工况下的转速。由于耸车现象一般发生在起步换挡工况后的离合器完成结合的阶段。因此，可通过加速度传感器分别采集目标车辆在起步工况和换挡工况下对应的座椅导轨处的纵向加速度。具体的，在目标车辆启动瞬间，通过设置在座椅导轨处的加速度传感器开始采集目标车辆在起步工况下对应的座椅导轨处的纵向加速度。在检测到目标车辆工作于换挡工况下时，通过设置在座椅导轨处的加速度传感器开始采集目标车辆在换挡工况下对应的座椅导轨处的纵向加速度。
步骤S120，根据所述变速器输入轴的转速确定转速时域和转速时频，以及根据所述座椅导轨处的纵向加速度确定加速度时域和加速度时频。
在本实施例中，分别测试并记录在起步工况和换挡工况下的发动机的转速、变速器输入轴的转速以及座椅导轨处的纵向加速度。对采集到的目标车辆的变速器输入轴的转速进行处理，从而确定转速时域和转速时频。所述转速时域为耸车现象的发生时刻，也称为同步时刻，所述转速时频为发生耸车现象对应的特征频率。其中，对变速器输入轴的转速进行处理可采用小波降噪、短时傅里叶变换处理以及趋势项消除处理等方式，具体处理的过程参照第二实施例所描述的内容，在此不再赘述。对采集到的目标车辆的座椅导轨处的纵向加速度进行处理，从而得到加速度时域和加速度时频。加速度时域为耸车现象的发生时刻，所述加速度时频为发生耸车现象对应的特征频率。其中，可对变速器输入轴的转速进行处理可采用小波降噪、短时傅里叶变换处理以及趋势项消除处理等方式，具体处理的过程参照第二实施例所描述的内容，在此不再赘述。
步骤S130，基于所述转速时域确定所述变速器输入轴的转速与所述发动机的转速的同步时刻；其中，所述同步时刻为离合器接合时所对应的时刻。
在本实施例中，所述转速时域为耸车现象的发生时刻，所述转速时频为发生耸车现象对应的特征频率。采集到的变速器输入轴的转速存在一整体的变化趋势，比如起步工况下是由零转速到与发动机的转速同步，这一过程下变速器输入轴的转速是整体上升然后保持稳定的趋势，同时在这一过程中转速是在某一范围内振荡的。因此，变速器的输入轴的转速与发动机的转速之间会存在一个同步时刻，即离合器接合时所对应的时刻。
步骤S140，通过所述转速时频获取所述同步时刻对应的转速频率，并通过所述加速度时频获取所述同步时刻对应的加速度频率。
在本实施例中，在离合器接合时刻时，表示目标车辆可能发生耸车现象。此时，可从转速时频中获取在该同步时刻变速器输入轴所对应的转速频率。同时，从加速度时频中获取在该同步时刻座椅导轨处所对应的加速度频率。具体的，变速器输入轴在每一时刻存在对应的转速频率。在确定同步时刻时，即确定了可能发生耸车现象的发生时刻，进而根据该发生时刻定位对应的特征频率即为可能发生耸车现象的转速频率。相同的，座椅导轨处在每一时刻存在对应的加速度频率，根据同步时刻即发生时刻定位对应的可能发生耸车现象的加速度频率。
步骤S150，当所述转速频率处于预设转速频率范围和/或所述加速度频率处于预设加速度频率范围时，判定所述目标车辆发生耸车现象。
在本实施例中，在定位到可能发生耸车现象的加速度频率以及转速频率之后，需要进一步确定目标车辆是否真的发生耸车现象。具体的，可判断转速频率是否处于预设转速频率范围，在转速频率处于预设转速频率范围时，判定目标车辆发生耸车现象。还可判断加速度频率是否处于预设加速度频率范围内，在加速度频率处于预设加速度频率范围时，判定目标车辆发生耸车现象。还可判断转速频率是否处于预设转速频率范围和加速度频率是否处于预设加速度频率范围，在转速频率处于预设转速频率范围和加速度频率处于预设加速度频率范围时，判定所述目标车辆发生耸车现象。其中，所述预设转速频率范围和所述预设加速度频率范围可根据实际情况进行设置。预设转速频率范围或者预设加速度频率范围为暖色区域，在该暖色区域对应的频率为特征频率，即可能发生耸车现象的加速度频率或者转速频率。在该特征频率下转速波动范围较大。参照图5和图6，从图5中可得知在3.2s左右离合器完成接合，为同步时刻。从图6中可得知，在该同步时刻，存在b区域为暖色区域，b区域实质为发动机的一阶倍频；a区域为另一现象起步颤振的发生频率；c区域为发动机的二阶倍频。
在本实施例的技术方案中，本申请通过采用采集目标车辆的发动机的转速、变速器输入轴的转速和座椅导轨处的纵向加速度之后，通过对变速器输入轴的转速进行处理得到转速时域和转速时频，通过对座椅导轨处的纵向加速度进行处理得到加速度时域和加速度时频。进而根据转速时域确定变速器输入轴的转速与发动机的转速的同步时刻，在该同步时刻，离合器接合，即可能发生耸车现象。进一步通过所述转速时频获取在该同步时刻对应的转速频率，并通过所述加速度时频获取在该同步时刻对应的加速度频率，当转速频率处于预设转速频率范围和/或加速度频率处于预设加速度频率范围时，则可判定目标车辆发生耸车现象的技术方案。由于本申请通过确定变速器输入轴的转速与发动机的转速的同步时刻，定位耸车现象可能发生的时刻，进而判断在该同步时刻的转速频率以及加速度频率是否处于预设范围内，从而确定目标车辆是否发生耸车现象。解决了如何判断车辆是否发生耸车现象的问题，提高车辆耸车现象判断的准确性。
如图2所示，在本申请的第二实施例中，本申请的步骤S121-步骤S122是第一实施例步骤S120的细化步骤，包括：
步骤S121，对所述变速器输入轴的转速以及所述座椅导轨处的纵向加速度分别进行趋势项消除处理，得到对应的趋势项消除处理后的所述变速器输入轴的转速以及趋势项消除处理后的所述座椅导轨处的纵向加速度。
在本实施例中，在获取变速器输入轴的转速以及座椅导轨处的纵向加速度之后，需要对转速和纵向加速度进行处理，以得到对应的转速时域和转速时频以及加速度时域和加速度时频。在这个过程中，转速时域和转速时频以及加速度时域和加速度时频的处理方式一致，即采用趋势项消除处理以及短时傅里叶变换处理。具体的，对变速器输入轴的转速进行趋势项消除处理。由于一个特别低频的曲线叠加到了原始信号上，使得原始信号有缓慢的轻微的上下浮动的趋势，如果不消除基线漂移/趋势项，那么会把趋势项当作真是采集的原始信号，会影响信号的准确性和后续的数据处理结果。因此，由于本申请采集到的变速器输入轴的转速存在一整体的变化趋势，比如起步工况下是由零转速到与发动机转速同步，这一过程下变速器输入轴转速是整体上升然后保持稳定的趋势，同时在这一过程中转速是在某一范围内振荡的，即是在某一范围内振荡的，去趋势项即是将这一上升趋势去掉，只留下纯粹的转速波动，即可得到趋势项消除处理后的所述变速器输入轴的转速。
类似的，基于与变速器输入轴的转速趋势项消除处理相同的处理方式对座椅导轨处的纵向加速度进行趋势项消除处理，得到趋势项消除处理后的所述座椅导轨处的纵向加速度。
在一实施例中，所述趋势项消除处理包括最小二乘拟合法、小波分解法、凸优化法或平滑先验方法中的至少一种。其中，以最小二乘拟合法、小波分解法为例。最小二乘拟合法进行趋势项消除处理实质为：最小二乘法拟合出趋势项，再用采集到的变速器输入轴的转速或座椅导轨处的纵向加速度减去趋势项，从而得到对应的趋势项消除处理后的所述变速器输入轴的转速或者趋势项消除处理后的所述座椅导轨处的纵向加速度。小波分解法进行趋势项消除处理实质为：基线漂移主要为低频分量，通过小波变换的多尺度分解过程，在分解的低频系数中可以观察到变速器输入轴的转速或座椅导轨处的纵向加速度的基线趋势，用变速器输入轴的转速或座椅导轨处的纵向加速度减去这个基线趋势，从而得到对应的趋势项消除处理后的所述变速器输入轴的转速或者趋势项消除处理后的所述座椅导轨处的纵向加速度。
步骤S122，对趋势项消除处理后的所述变速器输入轴的转速进行短时傅里叶变换处理，得到转速时域和转速时频，并对趋势项消除处理后的所述座椅导轨处的纵向加速度进行短时傅里叶变换处理，得到加速度时域和加速度时频。
在本实施例中，在对变速器输入轴的转速以及座椅导轨处的纵向加速度进行趋势项消除处理，得到对应的趋势项消除处理后的变速器输入轴的转速以及趋势项消除处理后的座椅导轨处的纵向加速度之后，进一步对趋势项消除处理后的变速器输入轴的转速以及趋势项消除处理后的座椅导轨处的纵向加速度分别进行对应的短时傅里叶变换处理。具体的，对于信号的频率成分随时间变化的非平稳信号，通过传统傅里叶变化得到的频谱分析图中不能体现时间与频率的对应关系。时频分析法可以完成对非平稳信号的处理和分析，能够同时在时域和频域内观察信号的能量分布情况。经过短时傅里叶变换后，可以得到如图5和图6所示的转速波动信号的同步时刻、转速频率以及幅值三者之间的关系。同时，也可得到加速度波动信号的同步时刻、转速频率以及幅值三者之间的关系。
在一实施例中，所述对趋势项消除处理后的所述变速器输入轴的转速进行短时傅里叶变换处理，得到转速时域和转速时频，并对趋势项消除处理后的所述座椅导轨处的纵向加速度进行短时傅里叶变换处理，得到加速度时域和加速度时频的步骤包括：
步骤S1221，采用预设窗口函数从所述趋势项消除处理后的所述变速器输入轴的转速截取不同时刻对应的待处理变速器输入轴的转速，以及从所述趋势项消除处理后的所述座椅导轨处的纵向加速度中截取不同时刻对应的待处理座椅导轨处的纵向加速度；其中，所述待处理变速器输入轴的转速的数据量小于所述趋势项消除处理后的所述变速器输入轴的转速的数据量，所述待处理座椅导轨处的纵向加速度的数据量小于所述趋势项消除处理后的所述座椅导轨处的纵向加速度的数据量。
步骤S1222，对不同时刻的所述待处理变速器输入轴的转速进行短时傅里叶变化，得到对应的转速时域和转速时频，以及对不同时刻的所述待处理座椅导轨处的纵向加速度进行短时傅里叶变化，得到加速度时域和加速度时频。
在本实施例中，短时傅里叶变换是应用最为广泛的时频分析法之一，其定义如下：
Figure BDA0003512520880000141
式中，f(t)为原始信号，所述原始信号可以为趋势项消除处理后的变速器输入轴的转速和趋势项消除处理后的座椅导轨处的纵向加速度，也可以为未经处理且实时采集得到的变速器输入轴的转速和座椅导轨处的纵向加速度；w*(t)为预设窗口函数；τ为预设窗口函数的中间时刻。
短时傅里叶变换的基本思想为：使用预设窗口函数对所述趋势项消除处理后的所述变速器输入轴的转速或对趋势项消除处理后的所述座椅导轨处的纵向加速度进行截取，然后对截取到的小段待处理变速器输入轴的转速或待处理座椅导轨处的纵向加速度做傅里叶变换，即可得到预设窗口函数截取信号中间时刻τ的傅里叶变换值，通过不断移动预设窗口函数的位置即可得到不同时刻下的傅里叶变换值。经过短时傅里叶变换后，可以得到转速波动信号的时间、频率以及幅值三者之间的关系，并得到加速度波动信号的时间、频率以及幅值三者之间的关系。
在本实施例的技术方案中，由于采用了对采集到的变速器输入轴的转速和座椅导轨处的纵向加速度进行趋势项消除处理以及短时傅里叶变化处理的技术方案，从而准确定位目标车辆耸车现象的发生时刻以及特征频率。
第三实施例。
如图3所示，图3为本申请车辆耸车现象确定方法第一实施例步骤S150之后的流程示意图，第三实施例包括以下步骤：
步骤S110，采集目标车辆的发动机的转速、变速器输入轴的转速和座椅导轨处的纵向加速度；
步骤S120，根据所述变速器输入轴的转速确定转速时域和转速时频，以及根据所述座椅导轨处的纵向加速度确定加速度时域和加速度时频；
步骤S130，基于所述转速时域确定所述变速器输入轴的转速与所述发动机的转速的同步时刻；其中，所述同步时刻为离合器接合时所对应的时刻；
步骤S140，通过所述转速时频获取所述同步时刻对应的转速频率，并通过所述加速度时频获取所述同步时刻对应的加速度频率；
步骤S150，当所述转速频率处于预设转速频率范围和/或所述加速度频率处于预设加速度频率范围时，判定所述目标车辆发生耸车现象。
步骤S210，获取在所述目标车辆发生耸车现象时，所述转速频率对应的变速器输入轴的目标转速波动幅值和/或所述加速度频率对应的座椅导轨处的目标纵向加速度波动幅值。
在本实施例中，在判定目标车辆发生耸车现象之后，进一步确定耸车现象的强度。本申请使用特征频率下的变速器输入轴转速波动峰值和驾驶员座椅导轨处的振动级加速度作为量化指标，这两个指标即为客观评价指标。其中，特征频率包括目标车辆发生耸车现象时对应的转速频率以及加速度频率。目标变速器输入轴的转速即为变速器输入轴转速波动峰值。目标座椅导轨处的纵向加速度即为驾驶员座椅导轨处的振动级加速度。
具体的，可直接获取在所述目标车辆发生耸车现象时，所述转速频率对应的目标变速器输入轴的转速和/或所述加速度频率对应的目标座椅导轨处的纵向加速度。在一实施例中，在每个时刻均存在对应的转速频率以及变速器输入轴的转速波动幅值，且每个时刻的所述转速频率以及所述变速器输入轴的转速波动幅值具有第一映射关系；在每个时刻均存在对应的加速度频率以及座椅导轨处的纵向加速度波动幅值，且每个时刻的所述加速度频率以及所述座椅导轨处的纵向加速度波动幅值具有第二映射关系；所述获取在所述目标车辆发生耸车现象时，所述转速频率对应的变速器输入轴的目标转速波动幅值和/或所述加速度频率对应的座椅导轨处的目标纵向加速度波动幅值的步骤包括：
步骤S211，基于所述第一映射关系获取在所述目标车辆发生耸车现象时所述转速频率对应的变速器输入轴的目标转速波动幅值。
步骤S212，基于所述第二映射关系获取在所述目标车辆发生耸车现象时所述加速度频率对应的座椅导轨处的目标纵向加速度波动幅值。
基于上述方式，通过预先建立的第一映射关系以及第二映射关系，在得知耸车现象的同步时刻、转速频率或者加速度频率时，即可定位目标车辆耸车现象强度的客观评价指标。
在一实施例中，所述基于所述第二映射关系获取在所述目标车辆发生耸车现象时所述加速度频率对应的座椅导轨处的目标纵向加速度波动幅值的步骤包括：
步骤S2121，基于所述第二映射关系获取在所述目标车辆发生耸车现象时所述加速度频率对应的座椅导轨处的纵向加速度波动幅值对应的参考加速度；
步骤S2122，确定所述纵向加速度波动幅值的对数与所述参考加速度的对数的差值；
步骤S2123，在所述差值为峰值最大的座椅导轨处的纵向加速度波动幅值时，将所述峰值最大的座椅导轨处的纵向加速度波动幅值确定为座椅导轨处的目标纵向加速度波动幅值。
其中，对座椅导轨处的纵向加速度进行去趋势项处理后，基于短时傅里叶变换得到加速度时域和加速度时频，同样可以得到耸车现象的发生时刻以及加速度频率，并且选择加速度频率下的驾驶员座椅导轨处的振动级加速度作为量化指标之一，其计算公式为：
Figure BDA0003512520880000161
其中，式中
Figure BDA0003512520880000162
为特征频率下的座椅导轨处的纵向加速度，La0为参考加速度，取值10-5m/s2。
步骤S220，根据所述目标变速器输入轴的转速和/或所述目标座椅导轨处的纵向加速度确定所述目标车辆耸车现象的强度，其中，所述目标车辆耸车现象的强度随着所述目标变速器输入轴的转速和/或所述目标座椅导轨处的纵向加速度的增大而增大。
其中，目标变速器输入轴的转速和/或所述目标座椅导轨处的纵向加速度表征着目标车辆耸车现象的强度，其值越大，证明耸车现象的强度越大，驾驶员的主观感受越明显。
在本实施例的技术方案中，由于采用了在得到耸车现象的同步时刻和特征频率之后，进而通过特征频率下的变速器输入轴转速波动峰值和驾驶员座椅导轨处的振动级加速度作为客观评价指标，以对目标车辆的耸车现象的强弱进行评价，解决了主观评价耸车现象的问题，通过本申请的技术方案实现对目标车辆的耸车现象的客观评价，提高评价的准确性以及可靠性。
本申请实施例提供了车辆耸车现象确定方法的实施例，需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种车辆耸车现象确定系统。本申请的车辆耸车现象确定系统包括：
采集模块，用于采集目标车辆的发动机的转速、变速器输入轴的转速和座椅导轨处的纵向加速度。
在一实施例中，所述采集模块还用于通过转速传感器分别采集目标车辆在起步工况和换挡工况下对应的发动机的转速以及变速器输入轴的转速；通过加速度传感器采集目标车辆在起步工况和换挡工况下对应的座椅导轨处的纵向加速度。
第一确定模块，用于根据所述变速器输入轴的转速确定转速时域和转速时频，以及根据所述座椅导轨处的纵向加速度确定加速度时域和加速度时频。
在一实施例中，所述第一确定模块还用于对所述变速器输入轴的转速以及所述座椅导轨处的纵向加速度分别进行趋势项消除处理，得到对应的趋势项消除处理后的所述变速器输入轴的转速以及趋势项消除处理后的所述座椅导轨处的纵向加速度；对趋势项消除处理后的所述变速器输入轴的转速进行短时傅里叶变换处理，得到转速时域和转速时频，并对趋势项消除处理后的所述座椅导轨处的纵向加速度进行短时傅里叶变换处理，得到加速度时域和加速度时频。
在一实施例中，所述趋势项消除处理包括最小二乘拟合法、小波分解法、凸优化法或平滑先验方法中的至少一种。
在一实施例中，所述第一确定模块还用于采用预设窗口函数从所述趋势项消除处理后的所述变速器输入轴的转速截取不同时刻对应的待处理变速器输入轴的转速，以及从所述趋势项消除处理后的所述座椅导轨处的纵向加速度中截取不同时刻对应的待处理座椅导轨处的纵向加速度；其中，所述待处理变速器输入轴的转速的数据量小于所述趋势项消除处理后的所述变速器输入轴的转速的数据量，所述待处理座椅导轨处的纵向加速度的数据量小于所述趋势项消除处理后的所述座椅导轨处的纵向加速度的数据量；对不同时刻的所述待处理变速器输入轴的转速进行短时傅里叶变化，得到对应的转速时域和转速时频，以及对不同时刻的所述待处理座椅导轨处的纵向加速度进行短时傅里叶变化，得到加速度时域和加速度时频。
第二确定模块，用于基于所述转速时域确定所述变速器输入轴的转速与所述发动机的转速的同步时刻；其中，所述同步时刻为离合器接合时所对应的时刻。
获取模块，用于通过所述转速时频获取所述同步时刻对应的转速频率，并通过所述加速度时频获取所述同步时刻对应的加速度频率。
判定模块，用于当所述转速频率处于预设转速频率范围和/或所述加速度频率处于预设加速度频率范围时，判定所述目标车辆发生耸车现象。
在一实施例中，所述判定模块之后还包括：获取在所述目标车辆发生耸车现象时，所述转速频率对应的变速器输入轴的目标转速波动幅值和/或所述加速度频率对应的座椅导轨处的目标纵向加速度波动幅值；根据所述变速器输入轴的目标转速波动幅值和/或所述座椅导轨处的目标纵向加速度波动幅值确定所述目标车辆耸车现象的强度，其中，所述目标车辆耸车现象的强度随着所述变速器输入轴的目标转速波动幅值和/或所述座椅导轨处的目标纵向加速度波动幅值的增大而增大。
在一实施例中，在每个时刻均存在对应的转速频率以及变速器输入轴的转速波动幅值，且每个时刻的所述转速频率以及所述变速器输入轴的转速波动幅值具有第一映射关系；在每个时刻均存在对应的加速度频率以及座椅导轨处的纵向加速度波动幅值，且每个时刻的所述加速度频率以及所述座椅导轨处的纵向加速度波动幅值具有第二映射关系；所述判定模块之后还包括：基于所述第一映射关系获取在所述目标车辆发生耸车现象时所述转速频率对应的变速器输入轴的目标转速波动幅值；基于所述第二映射关系获取在所述目标车辆发生耸车现象时所述加速度频率对应的座椅导轨处的目标纵向加速度波动幅值。
在一实施例中，所述判定模块之后还包括：基于所述第二映射关系获取在所述目标车辆发生耸车现象时所述加速度频率对应的座椅导轨处的纵向加速度波动幅值对应的参考加速度；确定所述纵向加速度波动幅值的对数与所述参考加速度的对数的差值；在所述差值为峰值最大的座椅导轨处的纵向加速度波动幅值时，将所述峰值最大的座椅导轨处的纵向加速度波动幅值确定为座椅导轨处的目标纵向加速度波动幅值。
由于本申请实施例提供的车辆耸车现象确定系统，为实施本申请实施例的方法所采用的车辆耸车现象确定系统，故而基于本申请实施例所介绍的方法，本领域所属人员能够了解该车辆耸车现象确定系统的具体结构及变形，故而在此不再赘述。凡是本申请实施例的方法所采用的车辆耸车现象确定系统都属于本申请所欲保护的范围。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有车辆耸车现象确定程序，所述车辆耸车现象确定程序被处理器执行时实现如上所述的车辆耸车现象确定方法的各个步骤，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
由于本申请实施例提供的计算机可读存储介质，为实施本申请实施例的方法所采用的计算机可读存储介质，故而基于本申请实施例所介绍的方法，本领域所属人员能够了解该计算机可读存储介质的具体结构及变形，故而在此不再赘述。凡是本申请实施例的方法所采用的计算机可读存储介质都属于本申请所欲保护的范围。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用计算机可读存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本申请可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的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 (10)

1.一种车辆耸车现象确定方法，其特征在于，所述车辆耸车现象确定方法包括：
采集目标车辆的发动机的转速、变速器输入轴的转速和座椅导轨处的纵向加速度；
根据所述变速器输入轴的转速确定转速时域和转速时频，以及根据所述座椅导轨处的纵向加速度确定加速度时域和加速度时频；
基于所述转速时域确定所述变速器输入轴的转速与所述发动机的转速的同步时刻；其中，所述同步时刻为离合器接合时所对应的时刻；
通过所述转速时频获取所述同步时刻对应的转速频率，并通过所述加速度时频获取所述同步时刻对应的加速度频率；
当所述转速频率处于预设转速频率范围和/或所述加速度频率处于预设加速度频率范围时，判定所述目标车辆发生耸车现象。
2.如权利要求1所述的车辆耸车现象确定方法，其特征在于，所述根据所述变速器输入轴的转速确定转速时域和转速时频，以及根据所述座椅导轨处的纵向加速度确定加速度时域和加速度时频的步骤包括：
对所述变速器输入轴的转速以及所述座椅导轨处的纵向加速度分别进行趋势项消除处理，得到对应的趋势项消除处理后的所述变速器输入轴的转速以及趋势项消除处理后的所述座椅导轨处的纵向加速度；
对趋势项消除处理后的所述变速器输入轴的转速进行短时傅里叶变换处理，得到转速时域和转速时频，并对趋势项消除处理后的所述座椅导轨处的纵向加速度进行短时傅里叶变换处理，得到加速度时域和加速度时频。
3.如权利要求2所述的车辆耸车现象确定方法，其特征在于，所述趋势项消除处理包括最小二乘拟合法、小波分解法、凸优化法或平滑先验方法中的至少一种。
4.如权利要求2所述的车辆耸车现象确定方法，其特征在于，所述对趋势项消除处理后的所述变速器输入轴的转速进行短时傅里叶变换处理，得到转速时域和转速时频，并对趋势项消除处理后的所述座椅导轨处的纵向加速度进行短时傅里叶变换处理，得到加速度时域和加速度时频的步骤包括：
采用预设窗口函数从所述趋势项消除处理后的所述变速器输入轴的转速截取不同时刻对应的待处理变速器输入轴的转速，以及从所述趋势项消除处理后的所述座椅导轨处的纵向加速度中截取不同时刻对应的待处理座椅导轨处的纵向加速度；其中，所述待处理变速器输入轴的转速的数据量小于所述趋势项消除处理后的所述变速器输入轴的转速的数据量，所述待处理座椅导轨处的纵向加速度的数据量小于所述趋势项消除处理后的所述座椅导轨处的纵向加速度的数据量；
对不同时刻的所述待处理变速器输入轴的转速进行短时傅里叶变化，得到对应的转速时域和转速时频，以及对不同时刻的所述待处理座椅导轨处的纵向加速度进行短时傅里叶变化，得到加速度时域和加速度时频。
5.如权利要求1所述的车辆耸车现象确定方法，其特征在于，所述当所述转速频率处于预设转速频率范围和/或所述加速度频率处于预设加速度频率范围时，判定所述目标车辆发生耸车现象的步骤之后，还包括：
获取在所述目标车辆发生耸车现象时，所述转速频率对应的变速器输入轴的目标转速波动幅值和/或所述加速度频率对应的座椅导轨处的目标纵向加速度波动幅值；
根据所述变速器输入轴的目标转速波动幅值和/或所述座椅导轨处的目标纵向加速度波动幅值确定所述目标车辆耸车现象的强度，其中，所述目标车辆耸车现象的强度随着所述变速器输入轴的目标转速波动幅值和/或所述座椅导轨处的目标纵向加速度波动幅值的增大而增大。
6.如权利要求5所述的车辆耸车现象确定方法，其特征在于，在每个时刻均存在对应的转速频率以及变速器输入轴的转速波动幅值，且每个时刻的所述转速频率以及所述变速器输入轴的转速波动幅值具有第一映射关系；在每个时刻均存在对应的加速度频率以及座椅导轨处的纵向加速度波动幅值，且每个时刻的所述加速度频率以及所述座椅导轨处的纵向加速度波动幅值具有第二映射关系；所述获取在所述目标车辆发生耸车现象时，所述转速频率对应的变速器输入轴的目标转速波动幅值和/或所述加速度频率对应的座椅导轨处的目标纵向加速度波动幅值的步骤包括：
基于所述第一映射关系获取在所述目标车辆发生耸车现象时所述转速频率对应的变速器输入轴的目标转速波动幅值；
基于所述第二映射关系获取在所述目标车辆发生耸车现象时所述加速度频率对应的座椅导轨处的目标纵向加速度波动幅值。
7.如权利要求6所述的车辆耸车现象确定方法，其特征在于，所述基于所述第二映射关系获取在所述目标车辆发生耸车现象时所述加速度频率对应的座椅导轨处的目标纵向加速度波动幅值的步骤包括：
基于所述第二映射关系获取在所述目标车辆发生耸车现象时所述加速度频率对应的座椅导轨处的纵向加速度波动幅值对应的参考加速度；
确定所述纵向加速度波动幅值的对数与所述参考加速度的对数的差值；
在所述差值为峰值最大的座椅导轨处的纵向加速度波动幅值时，将所述峰值最大的座椅导轨处的纵向加速度波动幅值确定为座椅导轨处的目标纵向加速度波动幅值。
8.如权利要求1所述的车辆耸车现象确定方法，其特征在于，所述采集目标车辆的发动机的转速、变速器输入轴的转速和座椅导轨处的纵向加速度的步骤包括：
通过转速传感器分别采集目标车辆在起步工况和换挡工况下对应的发动机的转速以及变速器输入轴的转速；
通过加速度传感器采集目标车辆在起步工况和换挡工况下对应的座椅导轨处的纵向加速度。
9.一种车辆耸车现象确定系统，其特征在于，所述车辆耸车现象确定系统包括：
采集模块，用于采集目标车辆的发动机的转速、变速器输入轴的转速和座椅导轨处的纵向加速度；
第一确定模块，用于根据所述变速器输入轴的转速确定转速时域和转速时频，以及根据所述座椅导轨处的纵向加速度确定加速度时域和加速度时频；
第二确定模块，用于基于所述转速时域确定所述变速器输入轴的转速与所述发动机的转速的同步时刻；其中，所述同步时刻为离合器接合时所对应的时刻；
获取模块，用于通过所述转速时频获取所述同步时刻对应的转速频率，并通过所述加速度时频获取所述同步时刻对应的加速度频率；
判定模块，用于当所述转速频率处于预设转速频率范围和/或所述加速度频率处于预设加速度频率范围时，判定所述目标车辆发生耸车现象。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有车辆耸车现象确定程序，所述车辆耸车现象确定程序被处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述的车辆耸车现象确定方法的步骤。
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