一种降低噪声的方法、系统与车辆与流程

1.本技术实施例涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种降低噪声的方法、系统与车辆。


背景技术：

2.nvh性能(noise、vibration、harshness)，即车辆的噪声、振动与声振粗糙度是衡量车辆制造质量的一个综合性问题，nvh性能的好坏已经被用户作为选车的重要条件之一。
3.在柴油发动机内，混合气燃烧产生的缸内气体的压力会直接激振相应的发动机结构，经过发动机结构的传播或空气传播等传播途径传递至发动机表面，在发动机表面形成的空气声为燃烧噪声。
4.目前，柴油发动机在怠速工况下的所产生的噪声较大，导致用户的体验感较差。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种降低噪声的方法、系统与车辆，旨在解决怠速工况下的噪声较大的问题。
6.本技术实施例第一方面提供种降低噪声的方法，所述方法包括：
7.检测车辆的工作状态；
8.在识别到所述车辆的工作状态为怠速状态的情况下，控制连接所述车辆发动机的节气门的开度降低为预设开度，其中，所述发动机为柴油发动机。
9.可选地，所述预设开度的取值大于或等于6％且小于或等于16％。
10.可选地，通过以下步骤确定所述预设开度：
11.在所述车辆处于怠速状态下，检测所述节气门在不同开度下，所述发动机的声强；
12.对所述节气门在不同开度下所述发动机发出的声强进行统计，获得所述发动机发出的声强小于预设声强时所对应的目标开度；
13.将所述目标开度作为所述预设开度。
14.可选地，检测所述节气门在不同开度下，所述发动机的声强，还包括：
15.检测所述节气门在不同开度下，所述发动机的振动强度；
16.获得所述发动机发出的声强小于预设声强时所对应的目标开度，包括：
17.获得所述发动机发出的声强小于预设声强，且所述振动强度小于预设振动强度时所对应的目标开度。
18.可选地，所述方法还包括：在降低所述车辆的节气门开度的同时，提高所述发动机冷却液的温度，直至发动机冷却液的温度大于预设温度。
19.本技术实施例第二方面提供一种降低噪声的系统，所述系统包括：
20.检测模块，用于检测车辆的工作状态；
21.控制模块，用于在识别到所述车辆的工作状态为怠速状态的情况下，控制连接所述车辆发动机的节气门的开度降低为预设开度，其中，所述发动机为柴油发动机。
22.可选地，所述预设开度的取值大于或等于6％且小于或等于16％。
23.可选地，所述控制模块包括：
24.声强检测模块，用于在所述车辆处于怠速状态下，检测所述节气门在不同开度下，所述发动机的声强；
25.统计模块，用于对所述节气门在不同开度下所述发动机发出的声强进行统计，获得所述发动机发出的声强小于预设声强时所对应的目标开度；
26.第一确定模块，用于将所述目标开度作为所述预设开度。
27.可选地，所述声强检测模块包括：
28.振动检测模块，用于检测所述节气门在不同开度下，所述发动机的振动强度；
29.所述统计模块包括：第二确定模块，用于获得所述发动机发出的声强小于预设声强，且所述振动强度小于预设振动强度时所对应的目标开度。
30.本技术实施例第三方面提供一种车辆，包括如本技术实施例第二方面提供的一种降低噪声的系统。
31.采用本技术提供的一种降低噪声的方法，在识别到车辆处于怠速状态下，则控制车辆发动机的节气门的开度为预设开度，可以使得此时的节气门开度与现有技术中车辆处于怠速状态下的节气门开度不同。在节气门当前的开度为预设开度时，则会改变进入至柴油发动机内的气体，从而改变柴油发动机内燃料的燃烧速度，进而降低了燃料燃烧时所产生的能量，使得燃料燃烧所产生的能量无法激励柴油发动机上的下正时罩盖等位置所产生的振动频率，以减小了共振现象，进而在源头上降低了燃烧噪声，提升了用户体验感。例如，现有技术中车辆在怠速状态下节气门的开度是100％，本技术可以降低节气门的开度，从而减少了进入至发动机内的空气，进而减少燃料燃烧时产生的能量，在燃料燃烧所产生的能量减少后，则不足以激励柴油发动机上的下正时罩盖等位置的结构，以减小共振现象，提升用户体验感。
附图说明
32.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1是本技术一实施例提出的一种降低噪声的方法的步骤流程图；
34.图2是本技术一实施例提出的节气门开度与发动机发出的声强之间的关系图；
35.图3是本技术一实施例提出的节气门开度与发动机发出的振动强度之间的关系图；
36.图4是本技术一实施例提出的未降低节气门开度前曲轴转角与气缸压力之间的关系图；
37.图5是本技术一实施例提出的降低节气门开度后曲轴转角与气缸压力之间的关系图。
具体实施方式
38.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
39.相关技术中，柴油发动机在怠速工况下的所产生的噪声较大，因此，申请人对柴油发动机在怠速工况下噪声产生的原因进行了研究。
40.首先，申请人发现柴油发动机在怠速工况下，柴油发动机内燃料燃烧所产生的振动频率在中频段频率与高频段频率的范围内，中频段频率范围在300hz～1000hz之间，高频段频率范围在1000hz以上；其次，申请人对柴油发动机进行了模态计算分析发现，在柴油发动机的下正时罩盖处会产生500hz～700hz频率的振动；在柴油发动机的油底壳正时侧与机油泵连接处会产生1000hz～1700hz频率的振动；在柴油发动机的正时侧会产生1100hz-1400hz频率的振动；在柴油发动机的进气端与排气端会产生1700hz频率的振动。
41.由于共振现象的产生是需要两种频率相近的物体，所以燃料燃烧所产生的中频段频率范围在300hz～1000hz内，会与在柴油发动机的下正时罩盖所产生500hz～700hz频率的振动之间发生共振；燃料燃烧所产生的高频段频率在1000hz以上，会与柴油发动机的油底壳正时侧与机油泵连接处、柴油发动机的正时侧、柴油发动机的进气端与排气端之间(振动频率在1000hz以上)均会产生共振。而在中频段与高频段上基于共振的产生，则会发出较大的燃烧噪声。
42.有基于此，本技术设计了一种降低噪声的方法，应用至柴油发动机上，所述方法包括：检测车辆的工作状态；在识别到所述车辆的工作状态为怠速状态的情况下，控制连接所述车辆发动机的节气门的开度为预设开度，其中，所述发动机为柴油发动机。
43.通过在识别到车辆处于怠速状态下，则控制车辆发动机的节气门的开度为预设开度，可以使得此时的节气门开度与现有技术中车辆处于怠速状态下的节气门开度有所降低。在节气门当前的开度降低为预设开度时，则会改变进入至柴油发动机内的气体，从而降低柴油发动机内燃料燃烧所产生的能量，使得燃料燃烧所产生的能量不足以激励柴油发动机上的下正时罩盖等位置所产生的振动频率，以减小了共振现象，进而在源头上降低了燃烧噪声，提升了用户体验感。
44.实施例一
45.参照图1，示出了一种降低噪声的方法，所述方法包括：
46.步骤s1：检测车辆的工作状态。
47.本步骤中，车辆具有多种工作状态，例如，加速状态、减速状态与怠速状态等等。而使用柴油发动机的车辆在怠速状态下，所产生的噪声较大，因此，需要对车辆的工作状态进行检测，以检测车辆是否处于怠速状态，在处于怠速状态下，再进行后续的执行步骤。
48.其中，怠速状态指的是车辆的柴油发动机在空转时的一种工作状况。
49.步骤s2：在识别到所述车辆的工作状态为怠速状态的情况下，控制连接所述车辆发动机的节气门的开度降低为预设开度，其中，所述发动机为柴油发动机。
50.本步骤中，在识别到车辆处于怠速状态时，可以降低节气门的开度至预设开度，预设开度的取值可以在大于或等于6％且小于或等于16％的区间内。
51.例如，现有的方案中，车辆处于怠速状态时，柴油发动机上的节气门处于100％的开度，此时会产生上述共振现象；使用本技术的方案之后，可以在车辆处于怠速状态时，将柴油发动机上的节气门开度降低到6％至16％的区间内。从而减少了进入至柴油发动机内的气体，减少了燃料的燃烧速度，例如，可以使得燃料燃烧在中频段振动频率300hz～1000hz所产生的振动强度，减低至避免共振产生的振动强度/振动产生的能量，或将燃料燃烧在高频段振动频率1000hz以上所产生的振动强度，减低至避免共振产生的振动强度等等，在这些频段上的振动强度降低后，不足以激发柴油发动机的结构产生振动，则不会与对应的发动机本体上的结构之间产生共振现象，极大地减少了燃烧噪声。并且，基于车辆处于怠速状态，并不需要通入较多的气体来维持车辆的正常行驶，因此，在将节气门开度从100％降低至6％至16％的区间内后，也并不会对车辆造成影响。
52.另外，申请人也发现，燃料燃烧时，除了与柴油发动机上的部分结构发生共振外，燃料本身燃烧时会发出比较明显的类似于“嗒嗒”的缸内燃烧的噪声。
53.基于节气门开度的降低，可以减少进入至柴油发动机内的气体，从而减少了燃料本身在单位时间内燃烧所产生的能量，以减少了燃料燃烧所产生的“嗒嗒”的缸内燃烧噪声。
54.其中，步骤s2可以包括以下子步骤：
55.子步骤s21：在所述车辆处于怠速状态下，检测所述节气门在不同开度下，所述发动机的声强。
56.本步骤中，在车辆处于怠速状态下，可以通过改变节气门的开度，例如，将节气门的开度从100％开始逐渐降低至9％，来得到参照图2所示的节气门开度与发动机声强之间的关系图。
57.其中，在车辆处于怠速状态下，不仅可以检测节气门在不同开度下发动机的声强，还可以检测节气门在不同开度下发动机的振动强度。
58.子步骤s22：对所述节气门在不同开度下所述发动机发出的声强进行统计，获得所述发动机发出的声强小于预设声强时所对应的目标开度。
59.本步骤中，参照图2，在降低节气门开度的过程中发现，在节气门开度处于16％至100％的区间内时，发动机的声强基本处于平稳不变的状态；在节气门开度处于10％至16％的区间内时，发动机的声强随着节气门开度的增大而增大；在节气门开度小于10％时，发动机的声强随着节气门开度的减小而增大，且发动机的运转变得不稳定。
60.其中，参照图2所示，预设声强可以为71.1db，在该预设声强下，对应的目标开度为16％。
61.另外，本步骤中，还可以获得所述发动机发出的声强小于预设声强，且所述振动强度小于预设振动强度时所对应的目标开度。在车辆处于怠速状态下，可以通过改变节气门的开度，例如，将节气门的开度从100％开始逐渐降低至9％，来得到参照图3所示的节气门开度与发动机的振动强度之间的关系图。
62.参照图2与图3，若发动机的预设声强为71.1db，发动机的预设振动强度为0.85g，则在发动机的声强小于71.1db，且发动机的振动强度小于0.85g时，此时节气门的开度为16％，则16％为目标开度。
63.本步骤中，由于获得的发动机发出的声强中小于预设声强的有若干个，发动机发
出的振动强度小于预设振动前度的也有若干个，因此，基于不同的声强与振动强度，自然对应有若干不同的目标开度。若干不同的目标开度可以包括16％的节气门开度、13％的节气门开度或者10％的节气门开度。
64.在本技术中，可以将若干目标开度作为预设开度来对柴油发动机内的燃料的燃烧状态进行改变，且均可以实现降低燃烧噪声的效果。
65.子步骤s23：将所述目标开度作为所述预设开度。
66.本步骤中，可以将目标开度为16％以下的开度作为预设开度，来在车辆处于怠速状态时，对节气门开度进行调整。
67.但是，在将目标开度降低至小于10％后，发动机开始出现不稳定地运转，因此，可以在怠速状态下，控制节气门开度在10％至16％的区间内，从而在不影响发动机运转的情况下，又能减少共振现象的发生，减少燃烧噪声。
68.参照图2与图3中可以看出，在10％至16％的区间内，随着节气门开度的增大，发动机所发出的声强与发动机发出的振动强度逐渐增大，因此，其产生的燃烧噪声越大。基于降噪效果最佳的考虑，可以将节气门开度调整至10％时，此时发动机所发出的声强与振动强度均处于最低状态，车辆处于怠速状态下的降噪效果最佳。
69.以10％的开度进行举例，参照图4，示出了未改变节气门开度前，即节气门开度为100％的情况下，曲轴转角与气缸压力之间的关系图，可以看出，发动机缸内的气缸压力最大值在40bar左右；而在改变节气门开度后，即将节气门开度从100％至10％的开度后，参照图5，发动机缸内的气缸压力的最大值在27bar左右，其发动机缸内的气压明显降低，从而使得发动机振动的强度被降低。在节气门开度为10％的情况下，可以大幅度降低燃料燃烧在中频段与高频段振动频率处产生的振动强度，从而不足以激励柴油发动机大部分的表面结构，避免了极大部分柴油发动机表面结构共振现象的产生，减少了燃烧噪声，提升了用户体验感。
70.在上述步骤中着重阐述了基于在怠速状态下节气门开度的降低，可以为以柴油发动机为动力源的车辆减少燃烧噪声，而在节气门开度降低之后，为了保障柴油发动机的正常运行，需要涉及到柴油发动机的冷却液的温度的调整。
71.所以，为了保障柴油发动机的正常运行，一种降低噪声的方法还包括：在降低所述车辆的节气门开度的同时，提高所述发动机的冷却液的温度，直至发动机冷却液的温度大于预设温度。例如，预设温度可以为50℃。
72.在本实施方式中，若柴油发动机的冷却液的温度较低，则会导致柴油发动机的扭矩需求则越大，此时需要更多气体来提供给柴油发动机内的燃料，在这种柴油发动机的冷却液温度较低的情况下，若减少节气门的开度，无疑减少了进入至柴油发动机内的气体，从而加剧了柴油发动机的振动。
73.因此，本技术在降低节气门开度的同时，会升高柴油发动机的冷却液的温度，使得柴油发动机的扭矩需求较小，则柴油发动机所需的进气量也相对较小，进而满足柴油发动机的正常工作。
74.实施例二
75.基于同一发明构思，本技术另一实施例提供一种降低噪声的系统，所述系统包括：
76.检测模块，用于检测车辆的工作状态；
77.控制模块，用于在识别到所述车辆的工作状态为怠速状态的情况下，控制连接所述车辆发动机的节气门的开度降低为预设开度，其中，所述发动机为柴油发动机。
78.在一种可行的实施方式中，所述预设开度的取值大于或等于10％且小于或等于16％。
79.在一种可行的实施方式中，所述控制模块包括：
80.声强检测模块，用于在所述车辆处于怠速状态下，检测所述节气门在不同开度下，所述发动机的声强；
81.统计模块，用于对所述节气门在不同开度下所述发动机发出的声强进行统计，获得所述发动机发出的声强小于预设声强时所对应的目标开度；
82.第一确定模块，用于将所述目标开度作为所述预设开度。
83.在一种可行的实施方式中，所述声强检测模块包括：
84.振动检测模块，用于检测所述节气门在不同开度下，所述发动机的振动强度；
85.所述统计模块包括：第二确定模块，用于获得所述发动机发出的声强小于预设声强，且所述振动强度小于预设振动强度时所对应的目标开度。
86.在一种可行的实施方式中，所述系统还包括：
87.温度提升模块，用于在降低所述车辆的节气门开度的同时，提高所述发动机冷却液的温度，直至发动机冷却液的温度大于预设温度。
88.实施例三
89.基于同一发明构思，本技术另一实施例提供一种车辆，包括如本技术实施例二提供的一种降低噪声的系统。
90.本实施例中，车辆主要为以柴油发动机为动力的车辆，例如向拖拉机等。
91.对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
92.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
93.本领域内的技术人员应明白，本技术实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本技术实施例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，本技术实施例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。
94.本技术实施例是参照根据本技术实施例的方法、终端设备(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终端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终端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。
95.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终端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。
96.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终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端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终端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。
97.尽管已描述了本技术实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做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技术实施例范围的所有变更和修改。
98.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
99.以上对本技术所提供的一种降低噪声的方法、系统与车辆，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。