CN114264466B - 减振器寿命的预测方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种减振器寿命的预测方法和装置,当发动机启动后,对发动机的共振频率进行分析,得到减振器的运行状态。基于发动机曲轴的第一扭振幅值和第二扭振幅值,计算得出第一变化率。在第一变化率不大于预设变化率阈值的情况下,将发动机曲轴在减振器处于稳定工作状态时的发动机转速,标识为目标发动机转速,并将与目标发动机转速同一时刻发生的扭振幅值,标识为目标扭振幅值。从预设数据表中获取与目标发动机转速对应、与目标扭振幅值对应、且与运行状态对应的减振器运行时间。基于减振器的预设使用时间与减振器运行时间,计算得到减振器的剩余寿命,相较于现有技术,较为科学合理,并能够实现对减振器寿命的量性预测,预测结果更为准确。
Description
技术领域
本申请涉及发动机技术领域,尤其涉及一种减振器寿命的预测方法和装置。
背景技术
随着发动机机排放法规提高,降油耗需求增大,气缸内燃烧压力也不断增大,对发动机轴系可靠性带来巨大挑战。减振器作为轴系减振装置,减振功能必须得到保证,然而在实际工况下,减振器工作环境较为恶劣,且减振器的阻尼元件一致性控制较难,这就给减振器寿命带来了风险。因此,对于减振器寿命预测变得十分必要。
目前,现有的减振器寿命预测方式通常为:利用减振器的阻尼元件,监测减振器的阻尼状态,当减振器的阻尼状态为非过阻尼状态时,确定减振器失效(即确定减振器寿命已尽)。然而,大部分减振器均被用于设计使用在过阻尼状态下工作,当减振器的阻尼状态为非过阻尼状态,并不能有效确定减振器失效。显然,现有的减振器寿命预测方式,只能判定减振器是否失效,但无法准确预测出减振器的剩余寿命。
发明内容
本申请提供了一种减振器寿命的预测方法和装置,目的在于准确预测出减振器的剩余寿命。
为了实现上述目的,本申请提供了以下技术方案:
一种减振器寿命的预测方法,包括:
当发动机启动后,获取所述发动机的共振频率;
对所述共振频率进行分析,得到减振器的运行状态;
获取发动机曲轴的第一扭振幅值和第二扭振幅值;所述第一扭振幅值为:发动机转速刚从预设怠速提升至预设转速、且发动机扭矩等于第一预设扭矩时所述发动机曲轴的扭振幅值;所述第二扭振幅值为:所述发动机扭矩刚从所述第一预设扭矩提升至第二预设扭矩时所述发动机曲轴的扭振幅值;
基于所述第一扭振幅值和所述第二扭振幅值,计算得出第一变化率;
在所述第一变化率不大于预设变化率阈值的情况下,将所述发动机曲轴在所述减振器处于稳定工作状态时的发动机转速,标识为目标发动机转速,并将与所述目标发动机转速同一时刻发生的扭振幅值,标识为目标扭振幅值;
从预设数据表中获取与所述目标发动机转速对应、与所述目标扭振幅值对应、且与所述运行状态对应的减振器运行时间;
基于所述减振器的预设使用时间与所述减振器运行时间,计算得到所述减振器的剩余寿命。
可选的,所述当发动机启动后,获取所述发动机的共振频率,包括:
当发动机启动后,获取发动机曲轴在第一时间段所示各个时刻的扭振幅值以及发动机转速;所述第一时间段包括:所述发动机转速由预设怠速提升至预设转速所经历的各个时刻;
从所述第一时间段所示的各个扭振幅值中,筛选出取值最大的扭振幅值,作为有效扭振幅值;
将与所述有效扭振幅值同一时刻发生的发动机转速,作为发动机曲轴的共振频率。
可选的,所述对所述共振频率进行分析,得到减振器的运行状态,包括:
若所述共振频率大于预设频率阈值,则确定所述减振器处于过阻尼状态;
若所述共振频率等于所述预设频率阈值,则确定所述减振器处于最佳阻尼状态;
若所述共振频率小于所述预设频率阈值,则确定所述减振器处于欠阻尼状态。
可选的,所述基于所述第一扭振幅值和所述第二扭振幅值,计算得出第一变化率之后,还包括:
在所述第一变化率大于预设变化率阈值的情况下,向用户发送减振器结构失效的报警提示。
可选的,所述在所述第一变化率不大于预设变化率阈值的情况下,将所述发动机曲轴在所述减振器处于稳定工作状态时的发动机转速,标识为目标发动机转速,包括:
所述第一变化率不大于预设变化率阈值的情况下,获取所述发动机曲轴在所述发动机处于工作状态时的扭振幅值变化率;其中,所述扭振幅值变化率表征:所述发动机曲轴的扭振幅值在预设时长内的变化量;所述变化量为第三扭振幅值和第四扭振幅值之间的差值的绝对值;所述第三扭振幅值为第一时刻发生的扭振幅度;所述第四扭振幅值为第二时刻发生的扭振幅度;所述第一时刻和所述第二时刻,均为所述发动机处于工作状态时所经历的时刻,且所述第一时刻发生在所述第二时刻之前、所述第一时刻与所述第二时刻之间的间隔时间等于所述预设时长;
在所述扭振幅值变化率小于预设变化率阈值的情况下,确定所述减振器在所述第二时刻时正处于稳定工作状态,并将所述第二时刻发生的发动机转速,标识为目标发动机转速。
可选的,还包括:
在所述扭振幅值变化率大于预设频率阈值的情况下,向用户发送减振器结构失效的报警提示;所述预设频率阈值大于所述预设变化率阈值。
可选的,所述从预设数据表中获取与所述目标发动机转速对应、与所述目标扭振幅值对应、且与所述运行状态对应的减振器运行时间,包括:
判断所述目标扭振幅值是否大于预设扭振阈值;
在所述目标扭振幅值不大于所述预设扭振阈值的情况下,预设数据表中获取与所述目标发动机转速对应、与所述目标扭振幅值对应、且与所述运行状态对应的减振器运行时间。
可选的,还包括:
在所述目标扭振幅值大于所述预设扭振阈值的情况下,向用户发送减振器功能失效的报警提示。
可选的,所述基于所述减振器的预设使用时间与所述减振器运行时间,计算得到所述减振器的剩余寿命之后,还包括:
在所述剩余寿命大于零的情况下,通过预设界面向用户展示所述剩余寿命;
在所述剩余寿命不大于零的情况下,向所述用户发送减振器功能失效的报警提示。
一种减振器寿命的预测装置,包括:
频率获取单元,用于当发动机启动后,获取所述发动机的共振频率;
频率分析单元,用于对所述共振频率进行分析,得到减振器的运行状态;
幅值获取单元,用于获取发动机曲轴的第一扭振幅值和第二扭振幅值;所述第一扭振幅值为:发动机转速刚从预设怠速提升至预设转速、且发动机扭矩等于第一预设扭矩时所述发动机曲轴的扭振幅值;所述第二扭振幅值为:所述发动机扭矩刚从所述第一预设扭矩提升至第二预设扭矩时所述发动机曲轴的扭振幅值;
变化率计算单元,用于基于所述第一扭振幅值和所述第二扭振幅值,计算得出第一变化率;
标识单元,用于在所述第一变化率不大于预设变化率阈值的情况下,将所述发动机曲轴在所述减振器处于稳定工作状态时的发动机转速,标识为目标发动机转速,并将与所述目标发动机转速同一时刻发生的扭振幅值,标识为目标扭振幅值;
时间获取单元,用于从预设数据表中获取与所述目标发动机转速对应、与所述目标扭振幅值对应、且与所述运行状态对应的减振器运行时间;
寿命计算单元,用于基于所述减振器的预设使用时间与所述减振器运行时间,计算得到所述减振器的剩余寿命。
本申请提供的技术方案,当发动机启动后,获取发动机的共振频率。对共振频率进行分析,得到减振器的运行状态。获取发动机曲轴的第一扭振幅值和第二扭振幅值。基于第一扭振幅值和第二扭振幅值,计算得出第一变化率。在第一变化率不大于预设变化率阈值的情况下,将发动机曲轴在减振器处于稳定工作状态时的发动机转速,标识为目标发动机转速,并将与目标发动机转速同一时刻发生的扭振幅值,标识为目标扭振幅值。从预设数据表中获取与目标发动机转速对应、与目标扭振幅值对应、且与运行状态对应的减振器运行时间。基于减振器的预设使用时间与减振器运行时间,计算得到减振器的剩余寿命。利用本申请所示方案,基于发动机转速、发动机扭矩、发动机曲轴的扭振幅值等实际工况作为参考依据,预测出减振器的剩余寿命,相较于现有技术,较为科学合理,并能够实现对减振器寿命的量性预测,其预测结果更为准确。
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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a为本申请实施例提供的一种减振器寿命的预测方法的流程示意图;
图1b为本申请实施例提供的一种减振器寿命的预测方法的流程示意图;
图1c为本申请实施例提供的一种减振器寿命的预测方法的流程示意图;
图2a为本申请实施例提供的一种发电***的结构示意图;
图2b为本申请实施例提供的一种折线图;
图2c为本申请实施例提供的另一种折线图;
图3为本申请实施例提供的另一种减振器寿命的预测方法的流程示意图;
图4为本申请实施例提供的一种减振器寿命的预测装置的架构示意图。
具体实施方式
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。
以下为本申请可能涉及的术语和对应的解释说明:
扭振:轴系在外界周期性激励力矩作用下所产生的轴向交变运动及相应变形称为轴系的扭转振动,简称扭振。发动机、电机、变速箱等都会产生周期激励力矩。扭振产生时,曲轴或者传动轴系也会产生交变扭转应力,超过疲劳极限时则会导致轴系裂纹、断裂等失效。
硅油减振器:一种阻尼型减振器,由内部惯性环、外部壳体组成,惯性环与壳体之间充满硅油,可利用硅油的阻尼特性降低轴系的扭振。
共振:激励频率与结构固有频率相等时,结构振动响应被放大的现象。
过阻尼、欠阻尼、最佳阻尼:对于减振器来讲,存在一个最佳阻尼,此时振动幅值最小。当阻尼大于最佳阻尼时,随着阻尼增大,振动幅值随之增大,称为过阻尼;当阻尼小于最佳阻尼时,随着阻尼降低,振动幅值随之增大,称为欠阻尼。目前大部分减振器都设计在过阻尼状态,以保证阻尼元件足够寿命。
如图1a、图1b和图1c所示,为本申请实施例提供的一种减振器寿命的预测方法的流程示意图,包括如下步骤:
S101:当发动机启动后,获取发动机曲轴在第一时间段所示各个时刻的扭振幅值以及发动机转速。
其中,第一时间段包括:发动机转速由预设怠速提升至预设转速所经历的各个时刻。所谓的扭振幅值,即发动机曲轴的扭转角。当发动机启动后,发动机转速会由预设怠速提升至预设转速,使得发动机进入工作状态,该预设转速即发动机正常工作时的转速。
一般来讲,发动机曲轴的扭转角,可通过对预设的转速传感器所采集得到,属于本领域技术人员所熟悉的公知常识,具体的,假设减振器由m个齿,计算一次发动机转速所有的时间为转过m°的时间,对每一个齿计算一次角位移,角位移的计算公式如公式(1)所示,取发动机曲轴旋转两周的角位移(共计2m个点)进行傅里叶变换,得到发动机曲轴的扭转角。
在公式(1)中,θn代表扭转角,tc代表发动机的曲轴旋转一周所用的时间,tn代表发动机曲轴旋转n个齿所用的时间,m代表减振器的齿数。
需要说明的是,预设的转速传感器具体可以为磁电转速传感器,该磁电转速传感器预置在减振器上,减振器包括但不限于为硅油扭转减振器(通常会携带有转速信号孔),减振器安装在发动机曲轴(亦可理解为发动机自由端)上。具体的,本申请实施例所示的发动机应用于发电***中,发电***的结构示意图如图2a所示。
此外,发动机转速的获取方式,为本领域技术人员所熟悉的公知常识,具体的,包括但不限于为利用预设传感器实时采集得到。
S102:从第一时间段所示的各个扭振幅值中,筛选出取值最大的扭振幅值,作为有效扭振幅值。
S103:将与有效扭振幅值同一时刻发生的发动机转速,作为发动机曲轴的共振频率。
S104:对共振频率进行分析,得到减振器的运行状态。
其中,若共振频率大于预设频率阈值,则确定减振器处于过阻尼状态;若共振频率等于预设频率阈值,则确定减振器处于最佳阻尼状态;若共振频率小于预设频率阈值,则确定减振器处于欠阻尼状态。
S105:获取发动机曲轴的第一扭振幅值和第二扭振幅值。
其中,第一扭振幅值为:发动机转速刚从预设怠速提升至预设转速、且发动机扭矩等于第一预设扭矩时发动机曲轴的扭振幅值。第二扭振幅值为:发动机扭矩刚从第一预设扭矩提升至第二预设扭矩时发动机曲轴的扭振幅值。在本申请实施例中,第二预设扭矩大于第一预设扭矩,且发动机扭矩的获取方式,为本领域技术人员所熟悉的公知常识,具体的,包括但不限于为利用预设传感器实时采集得到。
通常来讲,当发动机转速从预设怠速提升至预设转速后,发动机将逐渐承当相应的负荷,即发动机扭矩将从第一预设扭矩(可默认为零)提升至第二预设扭矩,第二预设扭矩就是发动机承当相应负荷时的扭矩,发动机扭矩达到第二预设扭矩时,则代表发动机进入工作状态。
S106:基于第一扭振幅值和第二扭振幅值,计算得出第一变化率。
其中,第一变化率的计算公式为:第一变化率=|第二扭振幅值-第一扭振幅值|/|第二预设扭矩-第一预设扭矩|。
S107:判断第一变化率是否大于预设变化率阈值。
若第一变化率大于预设变化率阈值,则执行S108,否则执行S109。
S108:向用户发送减振器结构失效的报警提示。
其中,若第一变化率大于预设变化率阈值,则确定减振器结构失效。所谓的结构失效,即代表减振器故障,例如减振器发生断裂。
需要说明的是,随着减振器的硅油裂化,减振器的阻尼会逐步降低,减振器的减振能力逐渐减弱,导致发动机曲轴的扭振幅值会随着发动机扭矩的增长而增长,具体的,可参见图2b所示。基于发动机曲轴的扭振幅值会随着发动机扭矩的增长而增长这一发现,在发动机扭矩达到第二预设扭矩之前,通过第一变换率来判定减振器结构是否失效。在图2b中,发动机负荷率代表发动机转速,两条曲线的斜率分别代表减振器在不同阻尼状态下的第一变化率。
具体的,当减振器存在擦壳、或硅油加注量不达标等问题时,会导致减振器结构失效,减振能力遭到削弱,在发动机进入正常工作状态之前(即发动机转速等于预设转速、发动机扭矩从第一预设扭矩提升至第二预设扭矩)时,基于S106所计算得出的第一变化率通常会大于预设变化率阈值,为此,可以直接向用户发送减振器结构失效的报警提示,使得用户及早对减振器进行故障检查,从而避免意外发生。
S109:获取发动机曲轴在发动机处于工作状态时的扭振幅值变化率。
其中,扭振幅值变化率表征:发动机曲轴的扭振幅值在预设时长内的变化量。变化量为第三扭振幅值和第四扭振幅值之间的差值的绝对值。第三扭振幅值为第一时刻发生的扭振幅度。第四扭振幅值为第二时刻发生的扭振幅度。第一时刻和第二时刻,均为发动机处于工作状态时所经历的时刻,且第一时刻发生在第二时刻之前、第一时刻与第二时刻之间的间隔时间等于预设时长。
需要说明的是,当发动机转速等于预设转速、且发动机扭矩等于第二预设扭矩时,则代表发动机处于工作状态。
S110:判断扭振幅值变化率是否大于第一预设阈值。
若扭振幅值变化率大于第一预设阈值,则执行S111,否则执行S112。
S111:向用户发送减振器结构失效的报警提示。
其中,若扭振幅值变化率大于第一预设阈值,则代表减振器结构失效。
S112:判断扭振幅值变化率是否小于第二预设阈值。
若扭振幅值变化率小于第二预设阈值,则执行S113,否则执行S114。
S113:确定减振器在第二时刻时正处于稳定工作状态。
在执行S113之后,继续执行S115。
其中,第一预设阈值大于第二预设阈值。在扭振幅值变化率小于第二预设阈值的情况下,确定减振器的阻尼温度在第二时刻时达到预设平衡温度。一般来讲,若减振器的阻尼温度达到预设平衡温度,则代表减振器处于稳定工作状态。
需要说明的是,减振器通过硅油、橡胶等阻尼材料来消耗共振能量,并通过热能释放来抑制共振。为此,在发动机工作的过程中,减振器的阻尼温度将会持续上升(阻尼温度的上升会导致阻尼的降低,使得减振作用下降),当阻尼的发热量与发动机曲轴的散热量达到平衡时,阻尼温度将趋于稳定不再上升,相应的,发动机曲轴的扭振幅值也不再上升。因此,在预测减振器的寿命过程,需利用发动机曲轴在阻尼温度达到预设平衡温度时的扭振幅值作为参考依据。当减振器处于稳定工作状态后,若减振器的阻尼降低,则发动机曲轴的扭振幅值将会随阻尼温度的上升而上升,基于这一发现,可通过扭振幅度变化率,来判定减振器是否处于稳定工作状态,同时还可以判定减振器功能是否失效。
S114:确定减振器在第二时刻时未处于稳定工作状态。
其中,在扭振幅值变化率大于等于第二预设阈值、且小于第一预设阈值的情况下,确定减振器的阻尼温度在第二时刻时还未达到预设平衡温度。一般来讲,若减振器的阻尼温度未达到预设平衡温度,则代表减振器未处于稳定工作状态。
S115:将第二时刻发生的发动机转速,标识为目标发动机转速,并将与目标发动机转速同一时刻发生的扭振幅值,标识为目标扭振幅值。
S116:判断目标扭振幅值是否大于预设扭振阈值。
若目标扭振幅值大于预设扭振阈值,则执行S117,否则执行S118。
S117:向用户发送减振器功能失效的报警提示。
其中,若目标扭振幅值大于预设扭振阈值,则代表减振器功能失效。所谓的功能失效,即代表减振器寿命已尽,减振器无法再为发动机曲轴提供减振功能。
S118:从预设数据表中获取与目标发动机转速对应、与目标扭振幅值对应、且与减振器的运行状态对应的减振器运行时间。
其中,预设数据表还包括多个扭振幅值和发动机转速,与每个发动机转速对应、与每个扭振幅值对应、且与状态类型对应的减振器运行时间。在本申请实施例中,状态类型包括过阻尼状态、最佳阻尼状态以及欠阻尼状态。
需要说明的是,预设数据表中所示的数据,可利用折线图来表示,具体的,可以参见图2c所示。在图2c中,扭转角代表扭振幅值,负荷代表发动机转速,预设扭振阈值具体为0.35,减振器运行时间上的[0,1000)范围内的曲线归属于过阻尼状态、1000所对应的点归属于最佳阻尼状态、(1000,5000]范围内的曲线归属于欠阻尼状态。
S119:基于减振器的预设使用时间与减振器运行时间,计算得到减振器的剩余寿命。
其中,基于减振器的预设使用时间与减振器运行时间,计算得到减振器的剩余寿命的具体实现过程为:剩余寿命=预设使用时间-减振器运行时间。
S120:判断剩余寿命是否大于零。
若剩余寿命大于零,则执行S121,否则执行S122。
S121:通过预设界面向用户展示剩余寿命。
S122:向用户发送减振器功能失效的报警提示。
综上所述,利用本实施例所示方案,基于发动机转速、发动机扭矩、发动机曲轴的扭振幅值等实际工况作为参考依据,预测出减振器的剩余寿命,相较于现有技术,较为科学合理,并能够实现对减振器寿命的量性预测,其预测结果更为准确。此外,还可通过第一变化率和扭振幅值变化率,来判定减振器是否结构失效,根据目标扭振幅值和剩余寿命,来判定减振器是否功能失效,从而实现对减振器失效的定性预测,进一步提高减振器寿命预测的准确性。
需要说明的是,上述实施例提及的S121,为本申请所述减振器寿命的预测方法的一种可选的实现方式。此外,上述实施例提及的S122,也为本申请所述减振器寿命的预测方法的一种可选的实现方式。为此,上述实施例提及的流程,可以概括为图3所述的方法。
如图3所示,为本申请实施例提供的另一种减振器寿命的预测方法的流程示意图,包括如下步骤:
S301:当发动机启动后,获取发动机的共振频率。
S302:对共振频率进行分析,得到减振器的运行状态。
S303:获取发动机曲轴的第一扭振幅值和第二扭振幅值。
其中,第一扭振幅值为:发动机转速刚从预设怠速提升至预设转速、且发动机扭矩等于第一预设扭矩时发动机曲轴的扭振幅值;第二扭振幅值为:发动机扭矩刚从第一预设扭矩提升至第二预设扭矩时发动机曲轴的扭振幅值。
S304:基于第一扭振幅值和第二扭振幅值,计算得出第一变化率。
S305:在第一变化率不大于预设变化率阈值的情况下,将发动机曲轴在减振器处于稳定工作状态时的发动机转速,标识为目标发动机转速,并将与目标发动机转速同一时刻发生的扭振幅值,标识为目标扭振幅值。
S306:从预设数据表中获取与目标发动机转速对应、与目标扭振幅值对应、且与运行状态对应的减振器运行时间。
S307:基于减振器的预设使用时间与减振器运行时间,计算得到减振器的剩余寿命。
综上所述,利用本实施例所示方案,基于发动机转速、发动机扭矩、发动机曲轴的扭振幅值等实际工况作为参考依据,预测出减振器的剩余寿命,相较于现有技术,较为科学合理,并能够实现对减振器寿命的量性预测,其预测结果更为准确。
与上述本申请实施例提供的减振器寿命的预测方法相对应,本申请实施例还提供了一种减振器寿命的预测装置。
如图4所示,为本申请实施例提供的一种减振器寿命的预测装置的架构示意图,包括:
频率获取单元100,用于当发动机启动后,获取发动机的共振频率。
其中,频率获取单元100具体用于:当发动机启动后,获取发动机曲轴在第一时间段所示各个时刻的扭振幅值以及发动机转速;第一时间段包括:发动机转速由预设怠速提升至预设转速所经历的各个时刻;从第一时间段所示的各个扭振幅值中,筛选出取值最大的扭振幅值,作为有效扭振幅值;将与有效扭振幅值同一时刻发生的发动机转速,作为发动机曲轴的共振频率。
频率分析单元200,用于对共振频率进行分析,得到减振器的运行状态。
其中,频率分析单元200具体用于:若共振频率大于预设频率阈值,则确定减振器处于过阻尼状态;若共振频率等于预设频率阈值,则确定减振器处于最佳阻尼状态;若共振频率小于预设频率阈值,则确定减振器处于欠阻尼状态。
幅值获取单元300,用于获取发动机曲轴的第一扭振幅值和第二扭振幅值;第一扭振幅值为:发动机转速刚从预设怠速提升至预设转速、且发动机扭矩等于第一预设扭矩时发动机曲轴的扭振幅值;第二扭振幅值为:发动机扭矩刚从第一预设扭矩提升至第二预设扭矩时发动机曲轴的扭振幅值。
变化率计算单元400,用于基于第一扭振幅值和第二扭振幅值,计算得出第一变化率。
标识单元500,用于在第一变化率不大于预设变化率阈值的情况下,将发动机曲轴在减振器处于稳定工作状态时的发动机转速,标识为目标发动机转速,并将与目标发动机转速同一时刻发生的扭振幅值,标识为目标扭振幅值。
其中,标识单元500具体用于:第一变化率不大于预设变化率阈值的情况下,获取发动机曲轴在发动机处于工作状态时的扭振幅值变化率;其中,扭振幅值变化率表征:发动机曲轴的扭振幅值在预设时长内的变化量;变化量为第三扭振幅值和第四扭振幅值之间的差值的绝对值;第三扭振幅值为第一时刻发生的扭振幅度;第四扭振幅值为第二时刻发生的扭振幅度;第一时刻和第二时刻,均为发动机处于工作状态时所经历的时刻,且第一时刻发生在第二时刻之前、第一时刻与第二时刻之间的间隔时间等于预设时长;在扭振幅值变化率小于第二预设阈值的情况下,确定减振器在第二时刻时正处于稳定工作状态,并将第二时刻发生的发动机转速,标识为目标发动机转速。
时间获取单元600,用于从预设数据表中获取与目标发动机转速对应、与目标扭振幅值对应、且与运行状态对应的减振器运行时间。
其中,时间获取单元600具体用于:判断目标扭振幅值是否大于预设扭振阈值;在目标扭振幅值不大于预设扭振阈值的情况下,预设数据表中获取与目标发动机转速对应、与目标扭振幅值对应、且与运行状态对应的减振器运行时间。
寿命计算单元700,用于基于减振器的预设使用时间与减振器运行时间,计算得到减振器的剩余寿命。
寿命展示单元800,用于在剩余寿命大于零的情况下,通过预设界面向用户展示剩余寿命。
报警提示单元900,用于在第一变化率大于预设变化率阈值的情况下,向用户发送减振器结构失效的报警提示。
其中,报警提示单元900还用于:在扭振幅值变化率大于第一预设阈值的情况下,向用户发送减振器结构失效的报警提示;第一预设阈值大于第二预设阈值。
报警提示单元900还用于:在目标扭振幅值大于预设扭振阈值的情况下,向用户发送减振器功能失效的报警提示。
报警提示单元900还用于:在剩余寿命不大于零的情况下,向用户发送减振器功能失效的报警提示。
综上所述,利用本实施例所示方案,基于发动机转速、发动机扭矩、发动机曲轴的扭振幅值等实际工况作为参考依据,预测出减振器的剩余寿命,相较于现有技术,较为科学合理,并能够实现对减振器寿命的量性预测,其预测结果更为准确。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,程序执行上述本申请提供的减振器寿命的预测方法。
本申请还提供了一种减振器寿命的预测设备,包括:处理器、存储器和总线。处理器与存储器通过总线连接,存储器用于存储程序,处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行上述本申请提供的减振器寿命的预测方法。
本申请实施例方法所述的功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算设备可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算设备(可以是个人计算机,服务器,移动计算设备或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种减振器寿命的预测方法,其特征在于,包括:
当发动机启动后,获取所述发动机的共振频率;
对所述共振频率进行分析,得到减振器的运行状态;
获取发动机曲轴的第一扭振幅值和第二扭振幅值;所述第一扭振幅值为:发动机转速刚从预设怠速提升至预设转速、且发动机扭矩等于第一预设扭矩时所述发动机曲轴的扭振幅值;所述第二扭振幅值为:所述发动机扭矩刚从所述第一预设扭矩提升至第二预设扭矩时所述发动机曲轴的扭振幅值;
基于所述第一扭振幅值和所述第二扭振幅值,计算得出第一变化率;其中,所述第一变化率的计算公式为:第一变化率=|第二扭振幅值-第一扭振幅值|/|第二预设扭矩-第一预设扭矩|;
在所述第一变化率不大于预设变化率阈值的情况下,将所述发动机曲轴在所述减振器处于稳定工作状态时的发动机转速,标识为目标发动机转速,并将与所述目标发动机转速同一时刻发生的扭振幅值,标识为目标扭振幅值;
从预设数据表中获取与所述目标发动机转速对应、与所述目标扭振幅值对应、且与所述运行状态对应的减振器运行时间;
基于所述减振器的预设使用时间与所述减振器运行时间,计算得到所述减振器的剩余寿命;
所述当发动机启动后,获取所述发动机的共振频率,包括:
当发动机启动后,获取发动机曲轴在第一时间段所示各个时刻的扭振幅值以及发动机转速;所述第一时间段包括:所述发动机转速由预设怠速提升至预设转速所经历的各个时刻;
从所述第一时间段所示的各个扭振幅值中,筛选出取值最大的扭振幅值,作为有效扭振幅值;
将与所述有效扭振幅值同一时刻发生的发动机转速,作为发动机曲轴的共振频率;
所述对所述共振频率进行分析,得到减振器的运行状态,包括:
若所述共振频率大于预设频率阈值,则确定所述减振器处于过阻尼状态;
若所述共振频率等于所述预设频率阈值,则确定所述减振器处于最佳阻尼状态;
若所述共振频率小于所述预设频率阈值,则确定所述减振器处于欠阻尼状态。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一扭振幅值和所述第二扭振幅值,计算得出第一变化率之后,还包括:
在所述第一变化率大于预设变化率阈值的情况下,向用户发送减振器结构失效的报警提示。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述第一变化率不大于预设变化率阈值的情况下,将所述发动机曲轴在所述减振器处于稳定工作状态时的发动机转速,标识为目标发动机转速,包括:
所述第一变化率不大于预设变化率阈值的情况下,获取所述发动机曲轴在所述发动机处于工作状态时的扭振幅值变化率;其中,所述扭振幅值变化率表征:所述发动机曲轴的扭振幅值在预设时长内的变化量;所述变化量为第三扭振幅值和第四扭振幅值之间的差值的绝对值;所述第三扭振幅值为第一时刻发生的扭振幅度;所述第四扭振幅值为第二时刻发生的扭振幅度;所述第一时刻和所述第二时刻,均为所述发动机处于工作状态时所经历的时刻,且所述第一时刻发生在所述第二时刻之前、所述第一时刻与所述第二时刻之间的间隔时间等于所述预设时长;
在所述扭振幅值变化率小于预设变化率阈值的情况下,确定所述减振器在所述第二时刻时正处于稳定工作状态,并将所述第二时刻发生的发动机转速,标识为目标发动机转速。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,还包括:
在所述扭振幅值变化率大于预设频率阈值的情况下,向用户发送减振器结构失效的报警提示;所述预设频率阈值大于所述预设变化率阈值。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述从预设数据表中获取与所述目标发动机转速对应、与所述目标扭振幅值对应、且与所述运行状态对应的减振器运行时间,包括:
判断所述目标扭振幅值是否大于预设扭振阈值;
在所述目标扭振幅值不大于所述预设扭振阈值的情况下,预设数据表中获取与所述目标发动机转速对应、与所述目标扭振幅值对应、且与所述运行状态对应的减振器运行时间。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,还包括:
在所述目标扭振幅值大于所述预设扭振阈值的情况下,向用户发送减振器功能失效的报警提示。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述减振器的预设使用时间与所述减振器运行时间,计算得到所述减振器的剩余寿命之后,还包括:
在所述剩余寿命大于零的情况下,通过预设界面向用户展示所述剩余寿命;
在所述剩余寿命不大于零的情况下,向所述用户发送减振器功能失效的报警提示。
8.一种减振器寿命的预测装置,其特征在于,包括:
频率获取单元,用于当发动机启动后,获取所述发动机的共振频率;
频率分析单元,用于对所述共振频率进行分析,得到减振器的运行状态;
幅值获取单元,用于获取发动机曲轴的第一扭振幅值和第二扭振幅值;所述第一扭振幅值为:发动机转速刚从预设怠速提升至预设转速、且发动机扭矩等于第一预设扭矩时所述发动机曲轴的扭振幅值;所述第二扭振幅值为:所述发动机扭矩刚从所述第一预设扭矩提升至第二预设扭矩时所述发动机曲轴的扭振幅值;
变化率计算单元,用于基于所述第一扭振幅值和所述第二扭振幅值,计算得出第一变化率;其中,所述第一变化率的计算公式为:第一变化率=|第二扭振幅值-第一扭振幅值|/|第二预设扭矩-第一预设扭矩|;
标识单元,用于在所述第一变化率不大于预设变化率阈值的情况下,将所述发动机曲轴在所述减振器处于稳定工作状态时的发动机转速,标识为目标发动机转速,并将与所述目标发动机转速同一时刻发生的扭振幅值,标识为目标扭振幅值;
时间获取单元,用于从预设数据表中获取与所述目标发动机转速对应、与所述目标扭振幅值对应、且与所述运行状态对应的减振器运行时间;
寿命计算单元,用于基于所述减振器的预设使用时间与所述减振器运行时间,计算得到所述减振器的剩余寿命;
所述当发动机启动后,获取所述发动机的共振频率,包括:
当发动机启动后,获取发动机曲轴在第一时间段所示各个时刻的扭振幅值以及发动机转速;所述第一时间段包括:所述发动机转速由预设怠速提升至预设转速所经历的各个时刻;
从所述第一时间段所示的各个扭振幅值中,筛选出取值最大的扭振幅值,作为有效扭振幅值;
将与所述有效扭振幅值同一时刻发生的发动机转速,作为发动机曲轴的共振频率;
所述对所述共振频率进行分析,得到减振器的运行状态,包括:
若所述共振频率大于预设频率阈值,则确定所述减振器处于过阻尼状态;
若所述共振频率等于所述预设频率阈值,则确定所述减振器处于最佳阻尼状态;
若所述共振频率小于所述预设频率阈值,则确定所述减振器处于欠阻尼状态。
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