混动变速箱振动噪声的监控方法、装置及电子设备与流程

1.本发明涉及变速箱技术领域，尤其涉及一种混动变速箱振动噪声的监控方法、装置及电子设备。


背景技术：

2.随着新能源汽车发展，相比传统内燃机汽车，搭载混合动力变速箱的电驱动系统的汽车出现了一些新的振动噪声问题。在传统内燃机汽车中，发动机噪声较好的掩盖了齿轮传动系统的振动噪声，但在混动汽车中，其部分驾驶模式，如纯电驱动，由于发动机噪声掩蔽效应的缺失，或在发动机和电机并联驱动模式下，驱动电机高转速驱动导致高频啸叫，使得电磁噪声及齿轮阶次噪声凸显，对汽车驾驶造成严重干扰。
3.因此，如何确定产生异常噪声的部件并降低振动噪声对汽车驾驶的干扰，是我们目前需要解决的问题。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种混动变速箱振动噪声的监控方法、装置及电子设备，以识别变速箱中产生异常振动噪声的部件，并分析原因，从而调整行驶策略，改善驾驶舒适度。
5.依据本发明的第一个方面，提供了一种混动变速箱振动噪声的监控方法，包括：
6.获取待测部件的目标监测信号；
7.对获取的目标监测信号进行阶次处理，确定得到待测部件的目标阶次数据；
8.将目标阶次数据与预设阈值进行比较，若目标阶次数据大于预设阈值，则调整驾驶策略。
9.可选的，待测部件包括振动待测部件及噪声待测部件；
10.获取待测部件的目标监测信号，包括：
11.在振动待测部件的外壳上安装振动传感器，在噪声待测部件处安装噪声传感器；
12.获取振动传感器及噪声传感器采集的目标监测信号。
13.可选的，若目标阶次数据大于预设阈值，则调整驾驶策略，包括：
14.根据目标阶次数据的阶次，从待测部件中确定异常噪声部件；
15.根据确定的该异常噪声部件，调整驾驶策略。
16.可选的，根据目标阶次数据的阶次，从待测部件中确定异常噪声部件，包括：
17.在阶次-部件对照表中匹配与该目标阶次数据的阶次对应的待测部件，将该待测部件设置为异常噪声部件，阶次-部件对照表中包括多个阶次，以及与各阶次对应的待测部件。
18.可选的，根据确定的该异常噪声部件，调整驾驶策略，包括：
19.在历史策略库中查找是否存在与该异常噪声部件及该异常噪声部件的阶次匹配的目标部件及目标阶次；
20.若存在，则将该目标部件及目标阶次对应的历史策略设置为参考策略；
21.根据参考策略，调整驾驶策略。
22.可选的，还包括：
23.重新获取待测部件的目标监测信号，并确定得到该待测部件的目标阶次数据；
24.将目标阶次数据与预设阈值进行比较，若该目标阶次数据大于预设阈值，则在保持驱动电机扭矩、发电机扭矩以及发动机扭矩之和不变的同时，增大驱动电机扭矩，减小发电机扭矩以及发动机扭矩；或减小驱动电机扭矩，增大发电机扭矩以及发动机扭矩。
25.可选的，还包括：
26.重新获取待测部件的目标监测信号，并确定得到该待测部件的阶次噪声；
27.将目标阶次数据与预设阈值进行比较，若该目标阶次数据大于预设阈值，则发送故障报警信息。
28.可选的，目标监测信号包括振动信号和/或噪声信号；目标阶次数据包括阶次振动和/或阶次噪声；
29.对获取的目标监测信号进行阶次处理，确定得到待测部件的目标阶次数据，包括：
30.对获取的振动信号和/或噪声信号进行阶次处理，确定得到待测部件的阶次振动和/或阶次噪声。
31.依据本发明的第二个方面，提供一种混动变速箱振动噪声的监控装置，包括：
32.信号获取模块，用于获取待测部件的目标监测信号；
33.噪声处理模块，用于对获取的目标监测信号进行阶次处理，确定得到该待测部件的目标阶次数据；
34.监控处理模块，用于将目标阶次数据与预设阈值进行比较，若该目标阶次数据大于预设阈值，则调整驾驶策略。
35.依据本发明的第三个方面，提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现前述混动变速箱振动噪声的监控方法。
36.依据本发明的第四个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述混动变速箱振动噪声的监控方法。
37.本说明书实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果：
38.本说明书实施例提供的一种混动变速箱振动噪声的监控方法、装置及电子设备，首先获取待测部件的目标监测信号；然后对获取的所述目标监测信号进行阶次处理，确定得到该待测部件的目标阶次数据；最后将目标阶次数据与预设阈值进行比较，若该目标阶次数据大于预设阈值，则调整驾驶策略。如此，可以监测和诊断车辆所搭载的混动变速箱的异常振动及异常噪声部件，从而调整驾驶策略，以提升车辆的驾乘舒适度。
39.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
40.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，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：
41.图1示出了本发明实施例中的一种电子设备的示意图。
42.图2示出了本发明实施例中的一种混动变速箱振动噪声的监控方法的流程图。
43.图3示出了本发明实施例中的一种混动变速箱振动噪声的监控的方框示意图。
44.图标：100-电子设备；10-混动变速箱振动噪声的监控装置；11-信号获取模块；12-噪声处理模块；13-监控处理模块；20-存储器；30-处理器；40-通信单元。
具体实施方式
45.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
46.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
47.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
48.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。
49.随着新能源汽车发展，相比传统内燃机汽车，搭载混合动力变速箱的电驱动系统的汽车出现了一些新的振动噪声问题。在传统内燃机汽车中，发动机噪声较好的掩盖了齿轮传动系统的振动噪声，但在混动汽车中，其部分驾驶模式，如纯电驱动，由于发动机噪声掩蔽效应的缺失，或在发动机和电机并联驱动模式下，驱动电机高转速驱动导致高频啸叫，使得电磁噪声及齿轮阶次噪声凸显，对汽车驾驶造成严重干扰。
50.基于上述研究内容，本实施例提供一种混动变速箱振动噪声的监控方法，可以识别变速箱中产生异常振动噪声的部件，并分析原因，从而调整行驶策略，改善驾驶舒适度。
51.请参阅图1，图1为本实施例提供的一种电子设备100的结构框图。如图1所示，电子设备可以包括混动变速箱振动噪声的监控装置10、存储器20、处理器30及通信单元40，存储器20存储有处理器30可执行的机器可读指令，当电子设备100运行时，处理器30及存储器20之间通过总线通信，处理器30执行机器可读指令，并执行混动变速箱振动噪声的监控方法。
52.存储器20、处理器30以及通信单元40各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现信号的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。混动变速箱振动噪声的监控装置10包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器20中的软件功能模块。处理器30用于执行存储器20中存储的可执行模
块(例如混动变速箱振动噪声的监控装置10所包括的软件功能模块或计算机程序)。
53.其中，存储器20可以是，但不限于，随机读取存储器(random access memory，ram)，只读存储器(read only memory，rom)，可编程只读存储器(programmable read-only memory，prom)，可擦除只读存储器(erasable programmable read-only memory，eprom)，电可擦除只读存储器(electric erasable programmable read-only memory，eeprom)等。
54.在一些实施例中，处理器30用以执行本实施例中描述的一个或多个功能。在一些实施例中，处理器30可以包括一个或多个处理核(例如，单核处理器(s)或多核处理器(s))。仅作为举例，处理器30可以包括中央处理单元(central processing unit，cpu)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、专用指令集处理器(application specific instruction-setprocessor，asip)、图形处理单元(graphics processing unit，gpu)、物理处理单元(physics processing unit，ppu)、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)、可编程逻辑器件(programmable logic device，pld)、控制器、微控制器单元、简化指令集计算机(reducedinstruction set computing，risc)或微处理器等，或其任意组合。
55.为了便于说明，在电子设备100中仅描述了一个处理器。然而，应当注意，本实施例中的电子设备100还可以包括多个处理器，因此本实施例中描述的一个处理器执行的步骤也可以由多个处理器联合执行或单独执行。例如，若服务器的处理器执行步骤a和步骤b，则应该理解，步骤a和步骤b也可以由两个不同的处理器共同执行或者在一个处理器中单独执行。例如，处理器执行步骤a，第二处理器执行步骤b，或者处理器和第二处理器共同执行步骤a和b。
56.本实施例中，存储器20用于存储程序，处理器30用于在接收到执行指令后，执行程序。本实施例任一实施方式所揭示的流程定义的方法可以应用于处理器30中，或者由处理器30实现。
57.通信单元40用于通过网络建立电子设备100与其他设备之间的通信连接，并用于通过网络收发数据。
58.在一些实施方式中，网络可以是任何类型的有线或者无线网络，或者是他们的结合。仅作为示例，网络可以包括有线网络、无线网络、光纤网络、远程通信网络、内联网、因特网、局域网(local area network，lan)、广域网(wide area network，wan)、无线局域网(wireless local area networks，wlan)、城域网(metropolitan area network，man)、广域网(wide area network，wan)、公共电话交换网(public switched telephone network，pstn)、蓝牙网络、zigbee网络、或近场通信(near field communication，nfc)网络等，或其任意组合。
59.在本实施例中，电子设备100可以是但不限于笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，umpc)、上网本、个人数字助理(personal digital assistant，pda)等电子设备上，本实施例对电子设备的具体类型不作任何限制。
60.可以理解地，图1所示的结构仅为示意。电子设备100还可以具有比图1所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
61.基于图1的实现架构，本实施例提供一种混动变速箱振动噪声的监控方法，由图1所示的电子设备100执行，下面基于图1示出的电子设备100的结构图对本实施例提供的混动变速箱振动噪声的监控方法的步骤进行详细阐述，结合图2所示，该混动变速箱振动噪声的监控方法包括步骤101至步骤103：
62.步骤101：获取待测部件的目标监测信号。
63.在本实施例中，混动变速箱为多挡化混动专用变速箱，驱动模式包括纯电驱动、发动机直驱、串联模式、并联模式、ecvt模式等。混动变速箱的待测部件包括振动待测部件及噪声待测部件，其中，振动待测部件包括齿轮、发电机、驱动电机及轴承等，噪声待测包括在车辆机舱内靠近混动变速箱侧，以及主驾驶座头枕内右侧。为了获取待测部件的目标监测信号，本实施例在齿轮、发电机、驱动电机、轴承等主要部件的壳体上布置振动传感器或加速度传感器，在车辆机舱内靠近混动变速箱侧以及主驾驶座头枕内右侧分别布置噪声传感器，例如近场麦克风，用于检测变速箱的异常噪声，以及模拟驾驶员右耳接受噪声水平。需要说明的是，在本实施例中，可以同时在振动待测部件及噪声待测部件上布置传感器，也可以单独在振动待测部件或噪声待测部件布置传感器。待测部件上布置传感器后，可以获取振动传感器及噪声传感器采集的待测部件的目标监测信号。
64.步骤102：对获取的目标监测信号进行阶次处理，确定得到待测部件的目标阶次数据。
65.其中，在获取目标监测信号后，会对目标监测信号进行阶次处理，得到待测部件的目标阶次数据。在本实施例中，目标监测信号包括振动信号和/或噪声信号；相应的目标阶次数据包括阶次振动和/或阶次噪声。
66.从目标阶次数据中我们可以得到该目标阶次数据的阶次。需要说明的是，每个待测部件都可能会产生多个阶次振动和/或阶次噪声，例如，一个32齿的齿轮，可能会产生32阶、64阶等阶次噪声或阶次振动。为了避免共振，在车辆设计之初，基于避免共振的考虑，每个部件所产生的阶次振动和/或阶次噪声均不同，也就是说，每个阶次振动和/或阶次噪声都对应唯一的部件。
67.步骤103：将目标阶次数据与预设阈值进行比较，若目标阶次数据大于预设阈值，则调整驾驶策略。
68.车辆运行过程中，混动变速箱的各旋转部件转动时，振动和噪声会出现相应的阶次特征，当旋转部件异常时，该阶次特征会凸显，影响系统的振动噪声总量级。基于此，不管是阶次振动还是阶次噪声，针对每个阶次振动和/或阶次噪声，均设置有相应的预设阈值，将目标阶次数据与预设阈值进行比较，若该目标阶次数据小于等于预设阈值，则说明噪声未出现异常。若该目标阶次数据大于预设阈值，则说明噪声出现异常。预设阈值可以根据耐久试验数据进行设定，也可以根据历史异常噪声来设定，详细的说，先从历史异常阶次噪声中获取与该阶次噪声阶次相同的目标阶次噪声，将各目标阶次噪声对应的声压值求和并取平均值，将该平均值作为该阶次噪声对应的预设阈值。
69.需要说明的是，在进行混动变速箱产品开发时，电机及齿轮等主要部件由于设计、制造、安装、成本、耐久等因素，不能满足在所有工况都达到且一直达到nvh设计目标。常见的，车辆在行驶数一定里程后，一对平行齿轮因为啮合，齿面会出现磨损，导致在某特定转速及特定扭矩工况下会发生啸叫，任一改变转速或扭矩，这种啸叫现象改善明显。因此，确
定造成噪声异常的部件后，可通过调整驾驶策略以改善或避免该异常振动噪声的发生，例如调整发动机扭矩、转速，驱动电机扭矩、转速，发电机扭矩、转速，或调整档位等。
70.具体地说，调整驾驶策略，可包括：
71.步骤201：根据目标阶次数据的阶次，从待测部件中确定异常噪声部件。
72.步骤202：根据确定的该异常噪声部件，调整驾驶策略。
73.其中，根据目标阶次数据可以确定其阶次，而前述内容中已经说明，每个阶次对应唯一的部件，故，根据阶次，可以从待测部件中确定产生异常噪声的部件。具体的，可在阶次-部件对照表中匹配与该目标阶次数据的阶次对应的待测部件，将该待测部件设置为异常噪声部件，阶次-部件对照表中包括多个阶次，以及与各阶次对应的待测部件。例如，阶次-部件对照表包括4阶噪声以及与之对应的齿轮a，8阶噪声以及与之对应的齿轮a，6阶噪声以及与之对应的齿轮b，12阶噪声以及与之对应的齿轮b。当需要匹配的该阶次噪声的阶次为6时，则通过阶次-部件对照表即可查找到与之对应的待测部件齿轮b，即齿轮b为异常噪声部件。再例如，阶次-部件对照表包括3阶振动以及与之对应的齿轮a，6阶振动以及与之对应的齿轮b，9阶振动以及与之对应的齿轮c。当需要匹配的该阶次振动的阶次为6时，则通过阶次-部件对照表即可查找到与之对应的待测部件齿轮b，即齿轮b为异常噪声部件。
74.在确定异常噪声部件后，即可根据确定的异常噪声部件，调整驾驶策略，详细的说，可包括以下步骤：
75.在历史策略库中查找是否存在与该异常噪声部件及该异常噪声部件的阶次匹配的目标部件及目标阶次；
76.若存在，则将该目标部件及目标阶次对应的历史策略设置为参考策略；
77.根据参考策略，调整驾驶策略。
78.其中，历史策略库中存储有以往产生异常噪声的部件特征及解决策略，需要说明的是，本实施例的部件特征可以是部件名称及产生异常噪声的阶次。若当前产生的异常噪声的情况与以往的情况类似，即在历史策略库中查找到存在与异常噪声部件及其阶次匹配的目标部件及目标阶次，则将该目标部件及目标阶次对应的历史策略设置为参考策略；根据参考策略，调整驾驶策略。
79.需要说明的是，在调整驾驶策略后，为了确定异常噪声是否得到改善，可以：
80.重新获取待测部件的目标监测信号，并确定得到该待测部件的目标阶次数据；
81.将目标阶次数据与预设阈值进行比较，若该目标阶次数据大于预设阈值，则需要重新调整驾驶策略。需要说明的是，调整驾驶策略的一种方式是，可以通过调节驱动电机扭矩、发电机扭矩以及发动机扭矩。即在保持驱动电机扭矩、发电机扭矩以及发动机扭矩之和不变的同时，增大驱动电机扭矩，减小发电机扭矩以及发动机扭矩；或在保持驱动电机扭矩、发电机扭矩以及发动机扭矩之和不变的同时，减小驱动电机扭矩，增大发电机扭矩以及发动机扭矩。这种调整方式，不会影响到乘客端在驾驶感觉。
82.另一种调整方式是，调整发电机的太阳轮转速、发动机的行星架转速及齿圈转速，且满足n1 2.6n
2-3.6n3＝0，其中，n1为发电机的太阳轮转速，n2为齿圈转速，n3为发动机的行星架转速。齿圈通过齿轮啮合与差速器(轮边)连接，这种调整方式，可以保证轮边速度不变。
83.在本实施例中，在进行上述多种调整后，若重新检测的结果依然是目标阶次数据
大于预设阈值，则需要考虑是不是变速箱部件出现故障。
84.详细的说，重新获取待测部件的目标监测信号，并确定得到该待测部件的目标阶次数据；将目标阶次数据与预设阈值进行比较，若该目标阶次数据大于预设阈值，则发送故障报警信息。
85.同时，考虑到不同人对噪声的敏感度及识别度不同，驾驶人员可主动标识异常噪声，驾驶员右耳侧设置有麦克风，麦克风将模拟驾驶员右耳，采集噪声数据，进行原因分析。当系统未能识别异常噪声或原因时，驾驶员可将当前噪声及工况信息及主观感受描述通过车联网上传网络，nvh工程师可在后台对异常噪声进行分析并提出改善策略。
86.综上，本说明书实施例提供的一种混动变速箱振动噪声的监控方法，首先获取待测部件的目标监测信号；然后对获取的所述目标监测信号进行阶次处理，确定得到该待测部件的目标阶次数据；最后将目标阶次数据与预设阈值进行比较，若该目标阶次数据大于预设阈值，则调整驾驶策略。如此，可以监测和诊断车辆所搭载的混动变速箱的异常振动及异常噪声部件，从而调整驾驶策略，以提升车辆的驾乘舒适度。
87.基于统一发明构思，结合图3所示，本实施例提供一种混动变速箱振动噪声的监控装置10，包括：信号获取模块11、噪声处理模块12及监控处理模块13。
88.信号获取模块11用于获取待测部件的目标监测信号；
89.噪声处理模块12于对获取的目标监测信号进行阶次处理，确定得到该待测部件的目标阶次数据；
90.监控处理模块13用于将目标阶次数据与预设阈值进行比较，若该目标阶次数据大于预设阈值，则调整驾驶策略。
91.在一种可选的实施方式中，信号获取模块11还用于：
92.获取待测部件的目标监测信号，包括：
93.在振动待测部件的外壳上安装振动传感器，在噪声待测部件处安装噪声传感器；
94.获取振动传感器及噪声传感器采集的目标监测信号。
95.在一种可选的实施方式中，监控处理模块13还用于：
96.根据目标阶次数据的阶次，从待测部件中确定异常噪声部件；
97.根据确定的该异常噪声部件，调整驾驶策略。
98.在一种可选的实施方式中，监控处理模块13还用于：
99.在阶次-部件对照表中匹配与该目标阶次数据的阶次对应的待测部件，将该待测部件设置为异常噪声部件，阶次-部件对照表中包括多个阶次，以及与各阶次对应的待测部件。
100.在一种可选的实施方式中，监控处理模块13还用于：
101.在历史策略库中查找是否存在与该异常噪声部件及该异常噪声部件的阶次匹配的目标部件及目标阶次；
102.若存在，则将该目标部件及目标阶次对应的历史策略设置为参考策略；
103.根据参考策略，调整驾驶策略。
104.在一种可选的实施方式中，监控处理模块13还用于：
105.重新获取待测部件的目标监测信号，并确定得到该待测部件的目标阶次数据；
106.将目标阶次数据与预设阈值进行比较，若该目标阶次数据大于预设阈值，则在保
持驱动电机扭矩、发电机扭矩以及发动机扭矩之和不变的同时，增大驱动电机扭矩，减小发电机扭矩以及发动机扭矩；或减小驱动电机扭矩，增大发电机扭矩以及发动机扭矩。
107.在一种可选的实施方式中，监控处理模块13还用于：
108.重新获取待测部件的目标监测信号，并确定得到该待测部件的目标阶次数据；
109.将目标阶次数据与预设阈值进行比较，若该目标阶次数据大于预设阈值，则发送故障报警信息。
110.综上，本说明书实施例提供的一种混动变速箱振动噪声的监控装置，首先获取待测部件的目标监测信号；然后对获取的所述目标监测信号进行阶次处理，确定得到该待测部件的目标阶次数据；最后将目标阶次数据与预设阈值进行比较，若该目标阶次数据大于预设阈值，则调整驾驶策略。如此，可以监测和诊断车辆所搭载的混动变速箱的异常振动及异常噪声部件，从而调整驾驶策略，以提升车辆的驾乘舒适度。
111.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的混动变速箱振动噪声的监控装置的具体工作过程，可以参考前述方法中的对应过程，在此不再过多赘述。
112.在上述基础上，本实施例提供一种可读存储介质，可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现前述任一实施方式的混动变速箱振动噪声的监控方法。
113.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，由于为描述的方便和简洁，上述描述的可读存储介质的具体工作过程，可以参考前述方法中的对应过程，在此不再过多赘述。
114.综上所述，本说明书实施例提供的一种混动变速箱振动噪声的监控方法、装置及电子设备，首先获取待测部件的目标监测信号；然后对获取的所述目标监测信号进行阶次处理，确定得到该待测部件的目标阶次数据；最后将目标阶次数据与预设阈值进行比较，若该目标阶次数据大于预设阈值，则调整驾驶策略。如此，可以监测和诊断车辆所搭载的混动变速箱的异常振动及异常噪声部件，从而调整驾驶策略，以提升车辆的驾乘舒适度。
115.以上，仅为本发明的各种实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。