CN110979223A - 一种发电机噪声控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种发电机噪声控制方法和装置，在该方法包括：先根据发电机的噪声特性曲线，确定出发电机的高噪声转速区间；在发电机运行的过程中，接收发电机的转速信号，并判断该发电机的转速信号是否处于高噪声转速区间，在判断出该发电机的转速信号处于高噪声转速区间的情况下，通过设定并改变发动机的目标转速，来改变发电机的转速信号，进而使得发电机的转速信号脱离高噪声转速区间，由此减少发电机产生的噪声。本申请实施例提供的发电机噪声控制方法，采用转速闭环控制方法，控制发电机工作点避开高噪声区间，以达到降低发电机噪声的目的能够在不增加发电机本身成本和整车***成本的前提下，提高整车NVH性能，提高用户的满意度。

Description

一种发电机噪声控制方法和装置

技术领域

本申请涉及汽车电子技术领域，特别是涉及一种发电机噪声控制方法和装置。

背景技术

如今汽车市场上的主流车型为以传统发动机作为主动力源的车型，这类车型上的电源通常由交流发电机提供，该发电机安装于发动机上，由发动机附件皮带驱动其发电。

发电机在工作时通常会产生较大的噪声，并且这种噪声无法被完全消除，只能通过降噪来减小噪声。近些年来，随着整车用电负载的增加，要求发电机的输出功率越来越大，相应地，随着发电机输出功率的增大，发电机所产生的噪声也越来越大；此外，随着汽车市场越发激烈的竞争，各大厂商在研发制造车辆时通常会降低零件的成本，迫于如此的成本压力，设计者在选择发电机时，通常选择较为低端性能较差的发电机，而这种发电机的噪声问题更为突出。

目前，为了降低发电机产生的噪声，发电机供应商通常从发电机设计角度出发，通过优化产品零件设计、提高产品装配精度等方式降低发电机的噪声，然而，这些方式在降低发电机噪声方面已基本做极致，但是并未达到理想的降低噪声的效果；若想再进一步降低发电机的噪声，就需要使用性能更好成本更高的新型子零件，或者研发更复杂的生产制造工艺，来降低发电机噪声，然而，通过改善发电机硬件结构的方式降低发电机噪声将耗费大量成本，性价比较低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种发电机噪声控制方法和装置，能够通过***控制方法弥补零件性能不足，在成本合理的前提下降低发电机的噪声。

本申请实施例公开了如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供了一种一种发电机噪声控制方法，所述方法包括：

根据发电机的噪声特性曲线，确定所述发电机的高噪声转速区间；

接收所述发电机的转速信号；

判断所述发电机的转速信号是否处于所述高噪声转速区间；

若是，则设定所述发电机对应的发动机的目标转速，根据所述目标转速调整所述发动机的转速。

可选的，所述根据所述目标转速调整所述发动机的转速，包括：

根据所述发动机的动力状态和车辆运行状态，判断是否能够调整所述发动机的转速；

若是，则将所述发动机的转速调整至所述目标转速。

可选的，所述方法还包括：

若否，则通过控制所述发电机的励磁电流降低所述发电机输出的噪声。

可选的，所述通过控制所述发电机的励磁电流降低所述发电机输出的噪声，包括：

获取蓄电池的剩余电量；

判断所述蓄电池的剩余电量是否高于安全电量限值；

若是，则控制所述发电机降低励磁电流。

可选的，所述方法还包括：

在判断所述发电机的转速信号处于所述高噪声转速区间的情况下，判断所述发电机的转速信号处于所述高噪声转速区间的持续时间是否超过预设时间；

若超过，则执行所述设定所述发电机对应的发动机的目标转速，根据所述目标转速调整所述发动机的转速的步骤。

第二方面，本申请实施例提供了一种一种发电机噪声控制装置，所述装置包括：

确定模块，用于根据发电机的噪声特性曲线，确定所述发电机的高噪声转速区间；

接收模块，用于接收所述发电机的转速信号；

第一判断模块，用于判断所述发电机的转速信号是否处于所述高噪声转速区间；

调整模块，用于若是，则设定所述发电机对应的发动机的目标转速，根据所述目标转速调整所述发动机的转速。

可选的，所述调整模块具体包括：

判断单元，用于根据所述发动机的动力状态和车辆运行状态，判断是否能够调整所述发动机的转速；

调整单元，用于若是，则将所述发动机的转速调整至所述目标转速。

可选的，所述调整模块还包括：

控制单元，用于若否，则通过控制所述发电机的励磁电流降低所述发电机输出的噪声。

可选的，所述控制单元具体用于：

获取蓄电池的剩余电量；

判断所述蓄电池的剩余电量是否高于安全电量限值；

若是，则控制所述发电机降低励磁电流。

可选的，所述装置还包括：

第二判断模块，用于在判断所述发电机的转速信号处于所述高噪声转速区间的情况下，判断所述发电机的转速信号处于所述高噪声转速区间的持续时间是否超过预设时间；

则所述调整模块用于：

若超过，则执行所述设定所述发电机对应的发动机的目标转速，根据所述目标转速调整所述发动机的转速的步骤。

由上述技术方案可以看出，本申请实施例提供的发电机噪声控制方法中，先根据发电机的噪声特性曲线，确定出发电机的高噪声转速区间；在发电机运行的过程中，接收发电机的转速信号，并判断该发电机的转速信号是否处于高噪声转速区间，在判断出该发电机的转速信号处于高噪声转速区间的情况下，通过设定并改变发动机的目标转速，来改变发电机的转速信号，进而使得发电机的转速信号脱离高噪声转速区间，由此减少发电机产生的噪声。本申请实施例提供的发电机噪声控制方法，采用转速闭环控制方法，控制发电机工作点避开高噪声区间，以达到降低发电机噪声的目的；采用这种软件控制方法降低发电机的噪声，能够在不增加发电机本身成本和整车***成本的前提下，提高整车NVH性能，提高用户的满意度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，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。

图1为本申请实施例提供的发电机噪声控制***的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的发电机噪声控制方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的发电机的噪声特性曲线的示意图；

图4为本申请实施例提供的发电机噪声控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本申请实施例提供了一种发电机噪声控制方法和装置，能够通过***控制方法弥补零件性能不足，在成本合理的前提下降低发电机的噪声。

下面对本申请实施例提供的发电机噪声控制方法的核心技术思路进行介绍：

本申请实施例提供的发电机噪声控制方法中，先根据发电机的噪声特性曲线，确定出发电机的高噪声转速区间；在发电机运行的过程中，接收发电机的转速信号，并判断该发电机的转速信号是否处于高噪声转速区间，在判断出该发电机的转速信号处于高噪声转速区间的情况下，通过设定并改变发动机的目标转速，来改变发电机的转速信号，进而使得发电机的转速信号脱离高噪声转速区间，由此减少发电机产生的噪声。

本申请实施例提供的发电机噪声控制方法，采用转速闭环控制方法，控制发电机工作点避开高噪声区间，以达到降低发电机噪声的目的；采用这种软件控制方法降低发电机的噪声，能够在不增加发电机本身成本和整车***成本的前提下，提高整车声振粗糙度(Noise Vibration harshness，NVH)性能，提高用户的满意度。

为了便于理解本申请实施例提供的发电机噪声控制方法的应用场景，下面结合附图，对该发电机噪声控制方法应用的发电机噪声控制***进行介绍。

参见图1，图1为本申请实施例提供的发电机噪声控制***的结构示意图。如图1所示，该发电机噪声控制***中包括发动机101、发动机控制器ECU102、发电机103和电源控制器PMU104；外部相关接口包括蓄电池传感器105、蓄电池106和电器负载107。

发动机控制器ECU102用于控制发动机的运转状态，该发动机控制器ECU可以通过CAN网络与电源控制器PMU通讯；电源控制器PMU通过LIN线控制发电机工作，并通过LIN线获取蓄电池传感器信息。发电机103的噪声特性曲线可以预先测定，根据该预先测定的噪声特性曲线可以确定出发电机的高噪声转速区间，将所确定的发电机的高噪声转速区间输入至电源控制器PMU中。进而，电源控制器PMU可以根据该高噪声区间，判断接收到的发电机的转速信号是否处于高噪声转速区间，若是，则设定发电机对应的目标转速，进而根据该目标转速调整发动机的转速。

下面通过实施例的方式对本申请实施例提供的发电机噪声控制方法进行介绍：

参见图2，图2为本申请实施例提供的发电机噪声控制方法的流程示意图。如图2所示，所述发电机噪声控制方法包括以下步骤：

步骤201：根据发电机的噪声特性曲线，确定所述发电机的高噪声转速区间。

发电机的噪声特性曲线能够表征发电机噪声与发电机转速之间关系，该噪声特性曲线可以在发电机投入运行之前预先测定，在该发电机的噪声特性曲线中可以标记出高噪声点，进而根据所标记出的高噪声点，可以确定出对应于该发电机高噪声转速区间。

如图3所示，为一种示例性的发电机的噪声特性曲线，在发电机的噪声特性曲线中，点P₁和P₂为该噪声特性曲线上的高噪声点，对应于点P₁和P₂分别存在高噪声转速区间R(L-H)₁和R(L-H)₂，其中，L为各个区间的起始转速，H为各个区间的终止转速，将该发电机对应的高噪声转速区间输入电源控制器PMU中。

需要说明的是，各个高噪声转速区间的区间宽度可以根据实际情况进行设定，在此不对各个高噪声转速区间的区间宽度做任何限定。

步骤202：接收所述发电机的转速信号。

步骤203：判断所述发电机的转速信号是否处于所述高噪声转速区间；

在发电机运行的过程中，电源控制器PMU接收发电机运行过程中的转速信号。并判断所接收的发电机的转速信号是否处于步骤201中确定出的高噪声转速区间中；若判断出发电机的转速信号处于高噪声转速区间，则说明当前发电机发出的噪声过大，需要采取对应的措施降低发电机发出的噪声；反之，若判断出发电机的转速信号不处于高噪声转速区间，则说明当前发电机的发出的噪声在合理的范围内，无需对其采取控制手段。

需要说明的是，在判断出发电机的转速信号处于高噪声转速区间的情况下，还可以进一步判断该发电机的转速信号处于高噪声转速区间的持续时间是否超过预设时间，即判断该发电机是否持续发出高噪声，若判断发电机的转速信号处于高噪声转速区间的持续时间并未超过预设时间，则说明发电机产生较大的噪声的时间较短，无需采取降低发电机噪声的措施；反之，若判断发电机的转速信号处于高噪声转速区间的持续时间超过预设时间，则说明发电机产生较大的噪声的时间较长，需要采取降低发电机噪声的措施。

需要说明的，上述预设时间可以根据实际情况进行设定，在此不对该预设时间做任何具体限定。

步骤204：若是，则设定所述发电机对应的发动机的目标转速，根据所述目标转速调整所述发动机的转速。

若在步骤203中判定出发电机的转速信号处于高噪声转速区间，则需要重新设定该发电机对应的发动机的目标转速，并将发动机的转速调节至该目标转速，通过改变该发动机的目标转速来改变发电机的转速，进而使得发电机的转速信号脱离高噪声转速区间，从而降低发电机产生的噪声。

具体的，电源控制器PMU可以根据发电机的转速信号当前所处的高噪声转速区间R(L-H)以及发电机与发动机之间的转速比P，按照式(1)计算发动机的目标转速n_target：

n_target＝H/P+n_step+△n_engine (1)

其中，H为高噪声转速区间的转速上限值；n_step为发动机转速调节步进值，为可标定量；△n_engine为发动机转速波动误差值。

电源控制器PMU通过CAN网络将包含有该目标转速的调速请求发送至发动机控制器ECU，ECU接收到该调速请求后，可以根据发动机当前的动力状态和车辆运行状态，判断能否调整发动机的转速至该目标转速。

具体的，允许调整发动机转速至目标转速的示例性情况包括但不限于：发动机处于怠速状态且无故障，车辆处于加速状态且无故障等，在这些情况下，发动机控制器ECU可以将发动机的转速调整至目标转速，进而，通过改变发动机的转速来改变发电机的转速，使得发电机的转速脱离高噪声转速区间，由此降低发电机的噪声。

禁止调整发动机转速至目标转速的情况包括但不限于：车辆处于刹车减速状态，车辆处于滑行状态，动力***处于限扭状态以及动力***存在故障的状态等。在这些情况下，为了保证不损害车辆的动力***，保证车辆的正常运行，发动机控制器ECU通常不对发动机的转速进行调整。

在无法通过调整发动机的目标转速来降低发电机的噪声的情况下，还可以通过控制发电机的励磁电流来降低发电机输出的噪声。降低发电机的励磁电流可能会降低发电机的输出电流，进而将引起蓄电池放电，因此，降低发电机励磁电流之前需要参考蓄电池的工作状态。

具体实现时，电源控制器PMU可以先获取蓄电池电器剩余电量SOC，判断该蓄电池的剩余电量是否高于安全电量限值，若高于，则通过降低发电机的励磁电流来降低发电机输出的噪声，由此达到降低发电机输出噪声的目的；反之，若低于，则不能通过降低发电机的励磁电流来降低发电机输出的噪声。

本申请实施例提供的发电机噪声控制方法中，先根据发电机的噪声特性曲线，确定出发电机的高噪声转速区间；在发电机运行的过程中，接收发电机的转速信号，并判断该发电机的转速信号是否处于高噪声转速区间，在判断出该发电机的转速信号处于高噪声转速区间的情况下，通过设定并改变发动机的目标转速，来改变发电机的转速信号，进而使得发电机的转速信号脱离高噪声转速区间，由此减少发电机产生的噪声。本申请实施例提供的发电机噪声控制方法，采用转速闭环控制方法，控制发电机工作点避开高噪声区间，以达到降低发电机噪声的目的；采用这种软件控制方法降低发电机的噪声，能够在不增加发电机本身成本和整车***成本的前提下，提高整车声振粗糙度(Noise Vibrationharshness，NVH)性能，提高用户的满意度。

此外，本申请还提供了一种发电机噪声控制装置，参见图4，图4为发电机噪声控制装置400的结构示意图，该发电机噪声控制装置400包括：

确定模块401，用于根据发电机的噪声特性曲线，确定所述发电机的高噪声转速区间；

接收模块402，用于接收所述发电机的转速信号；

第一判断模块403，用于判断所述发电机的转速信号是否处于所述高噪声转速区间；

调整模块404，用于若是，则设定所述发电机对应的发动机的目标转速，根据所述目标转速调整所述发动机的转速。

可选的，所述调整模块具体包括：

判断单元，用于根据所述发动机的动力状态和车辆运行状态，判断是否能够调整所述发动机的转速；

调整单元，用于若是，则将所述发动机的转速调整至所述目标转速。

可选的，所述调整模块还包括：

控制单元，用于若否，则通过控制所述发电机的励磁电流降低所述发电机输出的噪声。

可选的，所述控制单元具体用于：

获取蓄电池的剩余电量；

判断所述蓄电池的剩余电量是否高于安全电量限值；

若是，则控制所述发电机降低励磁电流。

可选的，所述装置还包括：

第二判断模块，用于在判断所述发电机的转速信号处于所述高噪声转速区间的情况下，判断所述发电机的转速信号处于所述高噪声转速区间的持续时间是否超过预设时间；

则所述调整模块用于：

若超过，则执行所述设定所述发电机对应的发动机的目标转速，根据所述目标转速调整所述发动机的转速的步骤。

本申请实施例提供的发电机噪声控制装置中，先根据发电机的噪声特性曲线，确定出发电机的高噪声转速区间；在发电机运行的过程中，接收发电机的转速信号，并判断该发电机的转速信号是否处于高噪声转速区间，在判断出该发电机的转速信号处于高噪声转速区间的情况下，通过设定并改变发动机的目标转速，来改变发电机的转速信号，进而使得发电机的转速信号脱离高噪声转速区间，由此减少发电机产生的噪声。本申请实施例提供的发电机噪声控制装置，采用转速闭环控制方法，控制发电机工作点避开高噪声区间，以达到降低发电机噪声的目的；采用这种软件控制方法降低发电机的噪声，能够在不增加发电机本身成本和整车***成本的前提下，提高整车声振粗糙度(Noise Vibrationharshness，NVH)性能，提高用户的满意度。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备及***实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的设备及***实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本申请的一种具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种发电机噪声控制方法，其特征在于，所述方法包括：

根据发电机的噪声特性曲线，确定所述发电机的高噪声转速区间；

接收所述发电机的转速信号；

判断所述发电机的转速信号是否处于所述高噪声转速区间；

若是，则设定所述发电机对应的发动机的目标转速，根据所述目标转速调整所述发动机的转速。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标转速调整所述发动机的转速，包括：

根据所述发动机的动力状态和车辆运行状态，判断是否能够调整所述发动机的转速；

若是，则将所述发动机的转速调整至所述目标转速。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若否，则通过控制所述发电机的励磁电流降低所述发电机输出的噪声。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过控制所述发电机的励磁电流降低所述发电机输出的噪声，包括：

获取蓄电池的剩余电量；

判断所述蓄电池的剩余电量是否高于安全电量限值；

若是，则控制所述发电机降低励磁电流。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在判断所述发电机的转速信号处于所述高噪声转速区间的情况下，判断所述发电机的转速信号处于所述高噪声转速区间的持续时间是否超过预设时间；

若超过，则执行所述设定所述发电机对应的发动机的目标转速，根据所述目标转速调整所述发动机的转速的步骤。

6.一种发电机噪声控制装置，其特征在于，所述装置包括：

确定模块，用于根据发电机的噪声特性曲线，确定所述发电机的高噪声转速区间；

接收模块，用于接收所述发电机的转速信号；

第一判断模块，用于判断所述发电机的转速信号是否处于所述高噪声转速区间；

调整模块，用于若是，则设定所述发电机对应的发动机的目标转速，根据所述目标转速调整所述发动机的转速。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述调整模块具体包括：

判断单元，用于根据所述发动机的动力状态和车辆运行状态，判断是否能够调整所述发动机的转速；

调整单元，用于若是，则将所述发动机的转速调整至所述目标转速。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述调整模块还包括：

控制单元，用于若否，则通过控制所述发电机的励磁电流降低所述发电机输出的噪声。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述控制单元具体用于：

获取蓄电池的剩余电量；

判断所述蓄电池的剩余电量是否高于安全电量限值；

若是，则控制所述发电机降低励磁电流。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二判断模块，用于在判断所述发电机的转速信号处于所述高噪声转速区间的情况下，判断所述发电机的转速信号处于所述高噪声转速区间的持续时间是否超过预设时间；

则所述调整模块用于：

若超过，则执行所述设定所述发电机对应的发动机的目标转速，根据所述目标转速调整所述发动机的转速的步骤。

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