车辆方向盘振动优化方法及相关设备与流程

1.本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种车辆方向盘振动优化方法及相关设备。

背景技术：

2.在汽车研发过程中，车辆的nvh(noise vibration harshness；噪声、振动与声振粗糙度)特性是重要的研究对象。车辆的nvh特性直接影响了车辆的舒适性，且与车辆的品质存在着密切联系。其中，方向盘振动是主要的车辆nvh问题之一，若在驾驶过程中，方向盘存在明显振动，不仅会影响驾驶员的驾驶体验，严重时甚至会危害驾驶安全，从而需要在车辆的开发阶段改善方向盘的振动问题。

技术实现要素：

3.本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
4.为此，本发明的第一方面提供了一种方向盘振动优化方法。
5.本发明的第二方面提供了一种方向盘振动优化装置。
6.本发明的第三方面提供了一种存储介质。
7.本发明的第四方面提供了一种电子设备。
8.有鉴于此，根据本技术实施例的第一方面提出了一种车辆方向盘振动优化方法，包括：
9.获取方向盘的模态信息；
10.根据模态信息，确定方向盘的最大模态频率和最小模态频率；
11.获取方向盘的第一实际振动加速度；
12.在第一实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，调整发动机的各个工况点参数，以使发动机在调整后的各个工况点下的发动机转速激励频率大于最大模态频率或小于最小模态频率，工况点参数包括发动机转速。
13.在一种可行的实施方式中，车辆方向盘振动优化方法还包括：
14.获取发动机调整后的各个工况点参数和方向盘的第二实际振动加速度；
15.根据调整后的各个工况点参数，确定发动机的两个工况点切换时的转速变化率；
16.在第二实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，增大转速变化率。
17.在一种可行的实施方式中，车辆方向盘振动优化方法还包括：
18.获取冷却风扇的风扇运行转速和方向盘的第三实际振动加速度；
19.根据风扇运行转速确定冷却风扇的风扇转速激励频率；
20.根据调整后的各个工况点参数，确定发动机的拍振频率范围；
21.在第三实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，调整风扇运行转速，以使风扇转速激励频率大于最大模态频率或小于最小模态频率，且避免风扇转速激励频率位于拍振频率范围。
22.在一种可行的实施方式中，车辆方向盘振动优化方法还包括：
23.获取冷却风扇的动不平衡量和方向盘的第四实际振动加速度；
24.在第四实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，降低动不平衡量。
25.在一种可行的实施方式中，车辆方向盘振动优化方法还包括：
26.获取冷却风扇的安装点衬套的第一隔振率和方向盘的第五实际振动加速度；
27.在第五实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，增大第一隔振率。
28.在一种可行的实施方式中，车辆方向盘振动优化方法还包括：
29.获取发动机的悬置系统的第二隔振率和方向盘的第六实际振动加速度；
30.在第六实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，增大第二隔振率。
31.在一种可行的实施方式中，车辆方向盘振动优化方法还包括：
32.获取方向盘的第七实际振动加速度；
33.在第七实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，增大最大模态频率和最小模态频率。
34.根据本技术实施例的第二方面提出了一种车辆方向盘振动优化装置，包括：
35.第一获取模块，用于获取方向盘的模态信息；
36.第一确定模块，用于根据模态信息，确定方向盘的最大模态频率和最小模态频率；
37.第二获取模块，用于获取方向盘的第一实际振动加速度；
38.第一调整模块，用于在第一实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，调整发动机的各个工况点参数，以使发动机在调整后的各个工况点下的发动机转速激励频率大于最大模态频率或小于最小模态频率，工况点参数包括发动机转速。
39.根据本技术实施例的第三方面提出了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行如上述第一方面中任一项的车辆方向盘振动优化方法。
40.根据本技术实施例的第四方面提出了一种电子设备，电子设备包括至少一个处理器、以及与处理器连接的至少一个存储器，其中，处理器用于调用存储器中的程序指令，执行如上述第一方面中任一项的车辆方向盘振动优化方法。
41.相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：本技术实施例提供的车辆方向盘振动优化方法通过获取方向盘的模态信息，便于在车辆开发阶段了解到方向盘当前的振动特性，以为方向盘的振动优化提供参考信息，并根据模态信息，确定方向盘的最大模态频率和最小模态频率，从而可以基于最大模态频率和最小模态频率，了解到方向盘当前的模态频率范围，以为方向盘与车辆中的激励源之间相互避频提供参考信息，进而对方向盘的第一实际振动加速度进行获取，以便于通过前述第一实际振动加速度，判断方向盘当前的振动现象的严重程度，通过对比第一实际振动加速度与预先设置的振动加速度阈值，在第一实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，调整发动机的各个工况点参数，以使发动机在调整后的各个工况点下的发动机转速激励频率大于最大模态频率或小于最小模态频率，从而令发动机在各个工况下的转速激励频率能够避开方向盘的模态频率范围，以防止发动机在各个工况下运行时对方向盘产生严重的振动激励，降低方向盘在发动机工况点参数调整后的实际振动加速度，避免生产后的整车在驾驶过程中发生严重的方向盘振动现象，提升驾驶员的驾驶舒适感，并为驾驶安全提供保障，同时通过调整发动机的工况点参数的方式进行方向盘的振动优化，也能够避免直接改动方向盘的结构，降低了方向盘的
振动优化成本和车辆开发成本，有利于提高车辆的研发效率。
附图说明
42.通过阅读下文示例性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。附图仅用于示出示例性实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
43.图1为本技术提供的一种实施例的车辆方向盘振动优化方法的示意性流程图；
44.图2为本技术提供的一种实施例的车辆方向盘振动优化方法的示意性应用场景图；
45.图3为本技术提供的另一种实施例的车辆方向盘振动优化方法的示意性应用场景图；
46.图4为图3中a区域的示意性局部放大图；
47.图5为本技术提供的再一种实施例的车辆方向盘振动优化方法的示意性应用场景图；
48.图6为本技术提供的一种实施例的车辆方向盘振动优化装置的示意性结构框图；
49.图7为本技术提供的一种实施例的电子设备的示意性结构框图。
50.其中，图2至图5中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
51.100方向盘；200动力总成；300冷却风扇；400前端框架总成；520第一隔振垫；540第二隔振垫；560第三隔振垫；580第四隔振垫；620第一悬置；640第二悬置；660第三悬置；700仪表板横梁。
具体实施方式
52.下面将参照附图更详细地描述本技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本技术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技术，并且能够将本技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
53.如图1所示，根据本技术实施例的第一方面提出了一种车辆方向盘振动优化方法，包括：
54.步骤s101：获取方向盘的模态信息；
55.具体地，在研发过程中，可以对当前研发阶段的车辆进行方向盘的模态测试，以获取方向盘的模态信息，从而基于前述模态信息，便于在车辆开发阶段了解到方向盘当前的振动特性，以为方向盘的振动优化提供参考信息。
56.步骤s102：根据模态信息，确定方向盘的最大模态频率和最小模态频率；
57.具体地，在获取到方向盘的模态信息的情况下，可以根据模态信息，确定方向盘的最大模态频率和最小模态频率，从而可以基于最大模态频率和最小模态频率，了解到方向盘当前的模态频率范围，以为方向盘与车辆中的激励源之间相互避频提供参考信息。
58.可以理解的是，如图2所示，图2中示意性地示出了一种混合动力车辆的前端结构，车辆中与方向盘100相关联的部件包括但不限于动力总成200、冷却风扇300、前端框架总成400和仪表板横梁700，其中，动力总成200包括有车辆的发动机，这类部件在车辆中往往与
方向盘100存在直接或间接地连接关系或与方向盘100的位置较为接近，容易对方向盘100的振动产生影响。在车辆实际运行中，车辆中一些部件的运转会产生振动，如前述部件与方向盘100存在连接关系或与方向盘100的位置较为接近，则该部件的振动会基于与方向盘100之间的连接关系，对方向盘100产生振动激励作用，进而前述部件存在形成为方向盘100振动的激励源的可能性，前述激励源包括但不限于动力总成200中的发动机、冷却风扇300等。
59.示例性地，在进行方向盘的模态测试时，如转向管柱的长度及上下位置可以调节，则可以获取转向管柱在各极限长度及极限位置下的方向盘模态信息，包括转向管柱最长最上时的方向盘模态信息、转向管柱最长最下时的方向盘模态信息、转向管柱最短最上时的方向盘模态信息和转向管柱最短最下时的方向盘模态信息，以便于对比转向管柱在各极限长度及极限位置下的方向盘模态信息，确定方向盘的最大模态频率和最小模态频率。
60.步骤s103：获取方向盘的第一实际振动加速度；
61.具体地，可以在研发过程中，为当前研发阶段的车辆搭建方向盘振动测试系统，对方向盘的振动情况进行监测，得到方向盘的第一实际振动加速度，以便于通过前述第一实际振动加速度，判断方向盘当前的振动现象的严重程度，为方向盘的振动优化提供参考数据。
62.可以理解的是，第一实际振动加速度为当前研发阶段的车辆在行驶测试过程中方向盘产生的实际振动加速度。
63.示例性地，前述方向盘振动测试系统可以包括设置在方向盘12时位置的振动加速度传感器，可以理解的是，前述12时位置指的时方向盘在回正状态下的最高点位置，并将振动加速度传感器通过线缆与振动噪声数据采集前端连接，汽车can(controller area network；控制器局域网络)总线obd(on-board diagnostics；车载自诊断系统)诊断口通过一拖二obd转接线缆分别与振动噪声数据采集前端和vcu(vehicle control unit；车辆控制单元)控制上位机连接，振动噪声数据采集前端与计算机相连接，从而构成方向盘振动测试系统，该系统可实现调整vcu控制策略的同时，采集车辆在不同控制策略下的方向盘振动信号以及各激励源的转速、占空比等。
64.步骤s104：在第一实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，调整发动机的各个工况点参数，以使发动机在调整后的各个工况点下的发动机转速激励频率大于最大模态频率或小于最小模态频率，工况点参数包括发动机转速。
65.具体地，在获取到方向盘的第一实际振动加速度的情况下，可以通过对比第一实际振动加速度与预先设置的振动加速度阈值，在第一实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，说明方向盘当前的振动状况超过了设计要求，需要进行方向盘的振动优化，进而调整发动机的各个工况点参数，以使发动机在调整后的各个工况点下的发动机转速激励频率大于最大模态频率或小于最小模态频率，前述工况点参数包括发动机转速，从而令发动机在各个工况下的转速激励频率能够避开方向盘的模态频率范围，以防止发动机在各个工况下运行时对方向盘产生严重的振动激励，降低方向盘在发动机工况点参数调整后的实际振动加速度。
66.可以理解的是，对于混合动力汽车而言，发动机的工况可以包括怠速充电工况、匀速充电工况、加速工况和滑行充电工况，相应地，发动机的工况点也即包括有怠速充电工况
点、匀速充电工况点、加速工况点和滑行充电工况点。结合前述，可以依次调节发动机在各个工况点下的发动机转速，并在调节过程中根据发动机转速确定对应的发动机转速激励频率，并参照前述最大模态频率和最小模态频率，使发动机在调整后的各个工况点下的发动机转速激励频率大于最大模态频率或小于最小模态频率，实现发动机在不同工况点下的发动机转速激励频率的调整，以令各个工况点下的发动机转速激励频率避开方向盘的模态频率范围，减轻发动机在各个工况点下运行时，对方向盘产生的振动激励。其中，振动加速度阈值可以根据对方向盘的振动优化需求进行设定，示例性地，振动加速度阈值的范围可以是大于或等于0.1m/s2且小于或等于0.5m/s2，在一些可行的示例中，振动加速度阈值等于0.25m/s2。
67.示例性地，为了保证发动机在调整后的各个工况点下的发动机转速激励频率能够更进一步避开方向盘的模态频率范围，提高对方向盘振动问题的改善效果，发动机在调整后的各个工况点下的发动机转速激励频率可以大于最大模态频率3hz及以上，或小于最小模态频率3hz及以下。
68.需要说明的是，在调整发动机的各个工况点参数的过程中，可以结合发动机的性能需求进行调节，以避免对发动机的工况点参数进行调整后，发动机的性能无法满足设计需求。从而，调整后的各个工况点下的发动机转速激励频率可以均大于方向盘的最大模态频率，亦可以均小于方向盘的最小模态频率，也可以部分大于方向盘的最大模态频率，且部分小于方向盘的最小模态频率，例如，调整后发动机在怠速充电工况点下的发动机转速激励频率可以小于前述最小模态频率，加速工况点下的发动机转速激励频率可以大于前述最大模态频率。
69.在调整发动机的各个工况点的参数的过程中，亦可以预先建立方向盘的实际振动加速度与发动机转速和发动机功率之间的关系，以根据前述关系，对发动机的各个工况点参数进行确定，以进一步根据确定后的各个工况点参数进行调节。
70.由此，结合前述方向盘振动测试系统，示例性地示出一种前述调整发动机的各个工况点参数的可行的过程：将方向盘调节至最小模态频率对应的位置，结合前述，在转向管柱的长度及上下位置可以调节的情况下，最小模态频率对应的位置可以是转向管柱最长最上、转向管柱最长最下、转向管柱最短最上和转向管柱最短最下四种状态中一者对应的方向盘位置；通过vcu控制上位机调整发动机的工况点参数，例如，给定发动机功率，进行发动机的转速扫描，转速扫描从850rpm开始，间隔25rpm依次向上扫描，同时检测方向盘的实际振动加速度，直至方向盘的实际振动加速大于振动加速度阈值为止；增大或减小发动机功率，重新执行前述发动机转速扫描过程，同时检测方向盘的实际振动加速度；如此循环，可以获取方向盘在最小模态频率对应的位置时，实际振动加速度随发动机转速和发动机功率变化的第一矩阵图；在满足整车电量平衡的前提下，根据第一矩阵图，确定方向盘实际振动加速度最小的发动机工况点，即确定了发动机转速激励频率小于方向盘最小模态频率时的工况点参数。
71.相应地，将方向盘调节至最大模态频率对应的位置，并重复前述流程，可以获取方向盘在最大模态频率对应的位置时，实际振动加速度随发动机转速和发动机功率变化的第二矩阵图，可以在满足整车电量平衡的前提下，根据第二矩阵图，确定发动机转速激励频率大于方向盘模态频率时的工况点参数。
72.进而，可以根据发动机转速激励频率小于方向盘最小模态频率时的工况点参数和发动机转速激励频率大于方向盘模态频率时的工况点参数，对发动机的各个工况点参数进行调节，以令发动机调整后的各个工况点下的发动机转速激励频率大于最大模态频率或小于最小模态频率。
73.可以理解的是，发动机的工况点参数还可以包括发动机功率，在调整发动机的各个工况点参数的过程中，亦可以根据方向盘的第一振动加速度，对发动机功率进行调整，以减轻发动机对方向盘的振动幅度影响。
74.综上，本技术实施例提供的车辆方向盘振动优化方法通过获取方向盘的模态信息，便于在车辆开发阶段了解到方向盘当前的振动特性，以为方向盘的振动优化提供参考信息，并根据模态信息，确定方向盘的最大模态频率和最小模态频率，从而可以基于最大模态频率和最小模态频率，了解到方向盘当前的模态频率范围，以为方向盘与车辆中的激励源之间相互避频提供参考信息，进而对方向盘的第一实际振动加速度进行获取，以便于通过前述第一实际振动加速度，判断方向盘当前的振动现象的严重程度，通过对比第一实际振动加速度与预先设置的振动加速度阈值，在第一实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，调整发动机的各个工况点参数，以使发动机在调整后的各个工况点下的发动机转速激励频率大于最大模态频率或小于最小模态频率，从而令发动机在各个工况下的转速激励频率能够避开方向盘的模态频率范围，以防止发动机在各个工况下运行时对方向盘产生严重的振动激励，降低方向盘在发动机工况点参数调整后的实际振动加速度，避免生产后的整车在驾驶过程中发生严重的方向盘振动现象，提升驾驶员的驾驶舒适感，并为驾驶安全提供保障，同时通过调整发动机的工况点参数的方式进行方向盘的振动优化，也能够避免直接改动方向盘的结构，降低了方向盘的振动优化成本和车辆开发成本，有利于提高车辆的研发效率。
75.在一些示例中，车辆方向盘振动优化方法还包括：
76.获取发动机调整后的各个工况点参数和方向盘的第二实际振动加速度；
77.根据调整后的各个工况点参数，确定发动机的两个工况点切换时的转速变化率；
78.在第二实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，增大转速变化率。
79.具体地，在对发动机的各个工况点参数进行调整后，可以对发动机调整后的各个工况点参数进行获取，并进一步获取方向盘的第二振动加速度，可以理解的是，方向盘的第二实际振动加速度为发动机的各个工况点参数调整后的车辆在行驶测试过程中方向盘产生的实际振动加速度，从而可以根据调整后的各个工况点参数，对当前发动机的两个工况点之间进行切换时的转速变化率进行确定，进而在对发动机的各个工况点参数进行调整后，若方向盘的第二实际振动加速度仍大于或等于振动加速度阈值，则说明在发动机进行工况点切换的过程中，发动机转速激励频率存在经过方向盘模态频率范围的可能性，从而可以增大前述转速变化率，以令发动机由切换前的工况点对应的发动机转速迅速变化至切换后的工况点对应的发动机转速，提升工况点的切换速度，令发动机在运行过程中能够更为快速地实现两个工况点之间的过渡，进而缩短方向盘在发动机工况点切换时所受到的严重振动激励的时长，以在整车实际行驶时缩短驾驶员对方向盘振动的感受时长，提高车辆的驾驶舒适性，进一步改善方向盘的振动问题，并提高车辆的驾驶安全性。
80.可以理解的是，前述两个工况点指的是发动机的多个工况点中可以进行直接切换
的两个工况点，结合前述，发动机的各个工况点参数进行调整后，部分工况点对应的发动机转速激励频率可能小于方向盘的最小模态频率，例如怠速充电工况点或匀速充电工况点，且部分工况点对应的发动机转速激励频率可能大于方向盘的最大模态频率，例如加速工况点或匀速工况点，从而若定义发动机转速激励频率小于方向盘的最小模态频率的工况点为第一工况点，且定义发动机转速激励频率大于方向盘的最大模态频率的工况点为第二工况点，那么在发动机进行第一工况点与第二工况点之间的切换时，发动机由于转速发生改变，从而发动机转速激励频率也会相应的改变，进而发动机转速激励频率会经过方向盘最小模态频率和最大模态频率之间的模态频率范围，形成对方向盘的严重振动激励，从而通过增大发动机的转速变化率，以令发动机能够快速完成工况点过渡，缩短方向盘在发动机工况点切换时所受到的严重振动激励的时长，以在整车实际行驶时缩短驾驶员对方向盘振动的感受时长，提高车辆的驾驶体验和安全性。
81.在一些可行的示例中，在第二实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，增大转速变化率的步骤，包括：
82.监测发动机的实际噪声值；
83.增大转速变化率直至发动机的实际噪声值等于噪声阈值。
84.具体地，在增大发动机两个工况点切换时的转速变化率的过程中，存在增大发动机切换工况点时的实际噪声值，从而在增大转速变化率时，可以进一步考虑发动机的设计噪声需求，以避免优化方向盘的振动问题过程中，引发发动机的噪声问题。
85.可以理解的是，前述噪声阈值可以根据发动机的设计噪声需求确定，通常噪声阈值小于发动机的设计噪声需求值。
86.示例性地，结合前述方向盘振动测试系统，在实际进行增大转速变化率的过程中，若设第一工况点的转速为n1rpm且发动机功率为p1kw，第二工况点的转速为n2rpm且功率为p2kw，则可以通过vcu控制策略使发动机转速从第一工况点迅速通过方向盘模态频率范围到达第二工况点，例如，通过vcu控制上位机增大转速变化率，同时检测方向盘振动加速度值，并利用振动噪声数据采集系统评估发动机噪声的突变，确定方向盘振动加速度最小且发动机噪声无突变时对应的转速变化率为增大后的转速变化率。
87.在一些示例中，车辆方向盘振动优化方法还包括：
88.获取冷却风扇的风扇运行转速和方向盘的第三实际振动加速度；
89.根据风扇运行转速确定冷却风扇的风扇转速激励频率；
90.根据调整后的各个工况点参数，确定发动机的拍振频率范围；
91.在第三实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，调整风扇运行转速，以使风扇转速激励频率大于最大模态频率或小于最小模态频率，且避免风扇转速激励频率位于拍振频率范围。
92.具体地，在对发动机的前述转速变化率进行调整后，可以进一步获取冷却风扇的风扇运行转速，以确定冷却风扇在当前的转速设置情况，并可以根据风扇运行转速，冷却风扇的风扇转速激励频率进行确定，进而为分析冷却风扇对方向盘的振动激励影响提供参考，同时可以根据发动机调整后的各个工况点参数，确定发动机的拍振频率范围。
93.可以理解的是，发动机的拍振频率范围可以是以发动机转速激励频率为区间中点的频率区间，若与发动机存在连接关系的部件的振动频率位于前述拍振频率范围内，则发
动机与该部件之间容易产生拍振现象，造成车辆的nvh水平降低，如图2所示，冷却风扇300通常设置在前端框架总成400，且前端框架总成400与动力总成200相连接，从而基于前述连接关系，可以根据发动机的拍振频率范围为冷却风扇300、发动机和方向盘100三者之间的避频提供进一步的参考。
94.同时，对方向盘的第三实际振动加速度进行获取，可以理解的是，方向盘的第三实际振动加速度为发动机的转速变化率调整后的车辆在行驶测试过程中方向盘产生的实际振动加速度，在对发动机的前述转速变化率进行调整后，若第三实际振动加速度仍大于或等于振动加速度阈值，则可以进一步调整风扇运行转速，以使风扇转速激励频率大于最大模态频率或小于最小模态频率，且避免风扇转速激励频率位于拍振频率范围，从而实现冷却风扇与方向盘之间的避频，降低冷却风扇的运行对方向盘产生的振动激励，改善方向盘的振动现象，并可以在风扇运行转速调整过程中，根据风扇运行转速确定对应风扇转速激励频率，避免调整后的风扇运行转速对应的风扇转速激励频率位于发动机的拍振频率范围内，防止转速调整后的冷却风扇与发动机之间产生拍振现象，为车辆的nvh水平提升提供进一步的保障，进一步提升了车辆的驾驶体验和安全性。
95.示例性地，在调节风扇运行转速时，可以通过控制冷却风扇占空比来实现。占空比是指电路被接通的时间占整个电路工作周期的百分比，通过对以一定频率加在工作元件上的电压信号进行占空比控制，利用控制简单开关电路的接通和关闭的比率大小，实现了对工作元件上的电压信号的电压平均值的控制，从而最终实现了对流经工作元件的电流控制。例如，假设初始状态占空比为70％时对应风扇转速2000rpm，当发动机工况点为900rpm/4kw时，可以使占空比大于或等于70％，此时方向盘的振动存在减小现象，且发动机与冷却风扇之间的拍频减弱。
96.在一些可行的示例中，拍振频率范围可以为发动机转速激励频率
±
3hz，从而可以令调整后的风扇运行转速对应的风扇转速激励频率在避开方向盘的模态频率的同时，也避开发动机的转速激励频率3hz以上，极大程度上降低了冷却风扇与发动机之间产生拍振现象的可能性。可以理解的是，由于发动机的工况点为多个，从而发动机转速激励频率及拍振频率范围也为多个，进而应当避免风扇转速激励频率任一个拍振频率范围内。
97.在一些示例中，车辆方向盘振动优化方法还包括：
98.获取冷却风扇的动不平衡量和方向盘的第四实际振动加速度；
99.在第四实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，降低动不平衡量。
100.具体地，可以进一步获取冷却风扇的动不平衡量和方向盘的第四实际振动加速度，可以理解的是，方向盘的第四实际振动加速度可以是对风扇运行转速进行调整后的车辆在行驶测试过程中方向盘产生的实际振动加速度，若第四实际振动加速度仍大于或等于振动加速度阈值，则可以降低冷却风扇的动不平衡量，提高冷却风扇的转动平衡性，以提升冷却风扇的转动性能，进一步改善冷却风扇转动时的振动问题，进而降低冷却风扇运行时对方向盘产生的振动激励，降低方向盘的实际振动加速度，提高车辆的驾驶体验和驾驶安全性。
101.可以理解的是，降低冷却风扇的动不平衡量的方式，可以在设计阶段提高对冷却风扇的动不平衡要求，并相应地设置动不平衡阈值，根据动不平衡阈值降低所述冷却风扇的动不平衡量，提高冷却风扇的转动平衡性。
102.在一些示例中，车辆方向盘振动优化方法还包括：
103.获取冷却风扇的安装点衬套的第一隔振率和方向盘的第五实际振动加速度；
104.在第五实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，增大第一隔振率。
105.具体地，可以进一步获取冷却风扇的安装点衬套的第一隔振率和方向盘的第五实际振动加速度，可以理解的是，方向盘的第五实际振动加速度可以是对冷却风扇的动不平衡量进行调整后的车辆在行驶测试过程中方向盘产生的实际振动加速度，若第五实际振动加速度仍大于或等于振动加速度阈值，则可以提升前述第一隔振率，提高冷却风扇与前端框架总成之间的隔振效果，以进一步避免冷却风扇的振动通过前端框架总成向动力总成及方向盘传递，进一步改善冷却风扇转动时的振动问题，进而降低冷却风扇运行时对方向盘产生的振动激励，降低方向盘的实际振动加速度，提高车辆的驾驶体验和驾驶安全性。
106.示例性地，如图2至图4所示，冷却风扇300通常设置有多个安装点，并在安装点处设置安装点衬套，以通过安装点衬套连接前端框架总成并起到隔振作用，其中，安装点衬套可以是隔振垫，以通过隔振垫进行冷却风扇300与前端框架总成400之间的隔振，如图3所示，图3示意性地示出了一种冷却风扇300安装于前端框架总成400时的场景图，图3中示出的冷却风扇300设置有四个隔振垫，也即第一隔振垫520、第二隔振垫540、第三隔振垫560和第四隔振垫580。从而，前述增大第一隔振率的方式，可以是在设计阶段提高的对安装点衬套的隔振率要求，并相应地设置第一隔振率阈值，根据第一隔振率阈值增大前述第一隔振率，提高冷却风扇300与前端框架总成400之间的隔振效果。
107.在一些示例中，车辆方向盘振动优化方法还包括：
108.获取发动机的悬置系统的第二隔振率和方向盘的第六实际振动加速度；
109.在第六实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，增大第二隔振率。
110.具体地，可以进一步获取发动机的悬置系统的第二隔振率和方向盘的第六实际振动加速度，可以理解的是，方向盘的第六实际振动加速度可以是对前述第一隔振率进行调整后的车辆在行驶测试过程中方向盘产生的实际振动加速度，若第六实际振动加速度仍大于或等于振动加速度阈值，则可以提升前述第二隔振率，提高发动机与车身之间的隔振效果，以进一步避免发动机的振动通过车身向方向盘传递，进一步改善冷却风扇转动时的振动问题，进而发动机运行时对方向盘产生的振动激励，降低方向盘的实际振动加速度，提高车辆的驾驶体验和驾驶安全性。
111.示例性地，如图5所示，发动机的悬置系统通常包括有第一悬置620、第二悬置640和第三悬置660，也即对应于实际整车中的左悬置、右悬置和后悬置，发动机通过悬置系统衔接动力总成200中的其它部件和车身，起到对动力总成200的支撑作用，并对发动机的振动起到隔振作用，减少发动机的振动对整车的影响，提高整车的nvh水平。从而，前述增大第二隔振率的方式，可以是在设计阶段提高的对悬置系统的隔振率要求，并相应地设置第二隔振率阈值，根据第二隔振率阈值增大前述第二隔振率，提高发动机与车身之间的隔振效果。
112.在一些示例中，车辆方向盘振动优化方法还包括：
113.获取方向盘的第七实际振动加速度；
114.在第七实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，增大最大模态频率和最小模态频率。
115.具体地，可以进一步获取方向盘的第七实际振动加速度，可以理解的是，第七实际振动加速度可以是对前述第二隔振率进行调整后的车辆在行驶测试过程中方向盘产生的实际振动加速度，若第七实际振动加速度仍大于或等于振动加速度阈值，则可以增大方向盘的最大模态频率和最小模态频率，以进行方向盘与激励源之间的进一步避频，减轻方向盘与激励源之间的相互振动影响，进而改善方向盘的振动问题，提升车辆的驾驶体验和安全性。
116.示例性地，如图2所示，方向盘100通常通过转向管柱连接于车辆的仪表板横梁700(car cross beam；ccb)，方向盘100的最大模态频率和最小模态频率通常受安装参数的影响，也即受转向管柱和仪表板横梁700的相关参数影响，从而可以通过对加强仪表板横梁700本身、加强仪表板横梁700与车身的连接、加强仪表板横梁700与转向管柱的连接和增加转向管柱上下支架之间的距离等方式，增大最大模态频率和最小模态频率。
117.为了便于进一步了解本技术实施例提供的车辆方向盘振动优化方法及实际应用效果，表1中示意性地列出了方向盘振动优化前的相关参数，表2中示意性地列出了方向盘振动优化后的相关参数。其中，在振动加速度阈值为0.25m/s2时，方向盘的实际振动加速度小于0.25m/s2时满足要求，车辆在表1中的参数情况下，方向盘的实际振动加速度为1m/s2，大于振动加速度阈值。
[0118][0119][0120]
表1
[0121][0122]
表2
[0123]
对比表1和表2可以看出，在根据前述方式对方向盘振动进行优化后，将发动机的各个工况点参数分别由1000rpm/7kw和1200rpm/10kw，调节至900rpm/4kw和1300rpm/7kw；发动机工况点切换时的转速变化率由100rpm/s调节至150rpm/s；风扇运行转速由2000rpm，调节为当发动机转速为900rpm时，风扇运行转速≥2000rpm，且风扇运行转速最高值≤2400rpm；冷却风扇的动不平衡量由30g.mm调节至20g.mm；冷却风扇的安装点衬套的第一隔振率由8db调节至16db；发动机的悬置系统的第二隔振率由15db调节至20db；方向盘的最小模态频率由31hz调节至34hz，最大模态频率由38hz调节至39.2hz。
[0124]
从而，通过对前述参数的调节，发动机工况点参数由1000rpm/7kw调节至875rpm/4kw，能降低方向盘实际振动加速度0.3m/s2；发动机工况点参数由1200rpm/7kw调节至1300rpm/7kw，能降低方向盘实际振动加速度0.3m/s2；发动机转速由875rpm过渡至1280rpm，能降低方向盘实际振动加速度0.2m/s2；当发动机工况点为875rpm/4kw时，冷却风扇的风扇运行转速由1750rpm调节至1950rpm，能够降低方向盘实际振动加速度0.1m/s2；冷却风扇的动不平衡量由30g.mm优化至20g.mm，能够降低方向盘实际振动加速度0.1m/s2；冷却风扇的安装点衬套的第一隔振率由8db调节至16db，能够降低方向盘实际振动加速度0.03m/s2；发动机的悬置系统的第二隔振率由15db调节至20db，能够降低方向盘实际振动加速度0.08m/s2；方向盘的最小模态频率由31hz调节至34hz，能够降低方向盘实际振动加速度0.15m/s2。
[0125]
进而，基于对前述参数的调节，方向盘的实际振动加速度低于振动加速度阈值，实现了方向盘的振动优化。
[0126]
如图6所示，根据本技术实施例的第二方面提出了一种车辆方向盘振动优化装置600，包括：
[0127]
第一获取模块601，用于获取方向盘的模态信息；
[0128]
第一确定模块602，用于根据模态信息，确定方向盘的最大模态频率和最小模态频率；
[0129]
第二获取模块603，用于获取方向盘的第一实际振动加速度；
[0130]
第一调整模块604，用于在第一实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，调整发动机的各个工况点参数，以使发动机在调整后的各个工况点下的发动机转速激励频率大于最大模态频率或小于最小模态频率，工况点参数包括发动机转速。
[0131]
本技术实施例提供的车辆方向盘振动优化装置通过获取方向盘的模态信息，便于在车辆开发阶段了解到方向盘当前的振动特性，以为方向盘的振动优化提供参考信息，并根据模态信息，确定方向盘的最大模态频率和最小模态频率，从而可以基于最大模态频率和最小模态频率，了解到方向盘当前的模态频率范围，以为方向盘与车辆中的激励源之间相互避频提供参考信息，进而对方向盘的第一实际振动加速度进行获取，以便于通过前述第一实际振动加速度，判断方向盘当前的振动现象的严重程度，通过对比第一实际振动加速度与预先设置的振动加速度阈值，在第一实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，调整发动机的各个工况点参数，以使发动机在调整后的各个工况点下的发动机转速激励频率大于最大模态频率或小于最小模态频率，从而令发动机在各个工况下的转速激励频率能够避开方向盘的模态频率范围，以防止发动机在各个工况下运行时对方向盘产生严重的振动激励，降低方向盘在发动机工况点参数调整后的实际振动加速度，避免生产后的整车在驾驶过程中发生严重的方向盘振动现象，提升驾驶员的驾驶舒适感，并为驾驶安全提供保障，同时通过调整发动机的工况点参数的方式进行方向盘的振动优化，也能够避免直接改动方向盘的结构，降低了方向盘的振动优化成本和车辆开发成本，有利于提高车辆的研发效率。
[0132]
在一些可行的示例中，车辆方向盘振动优化装置600还包括：
[0133]
第三获取模块，用于获取发动机调整后的各个工况点参数和方向盘的第二实际振动加速度；
[0134]
第二确定模块，用于根据调整后的各个工况点参数，确定发动机的两个工况点切换时的转速变化率；
[0135]
第二调整模块，用于在第二实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，增大转速变化率。
[0136]
在一些可行的示例中，车辆方向盘振动优化装置600还包括：
[0137]
第四获取模块，用于获取冷却风扇的风扇运行转速和方向盘的第三实际振动加速度；
[0138]
第三确定模块，用于根据风扇运行转速确定冷却风扇的风扇转速激励频率；
[0139]
第四确定模块，用于根据调整后的各个工况点参数，确定发动机的拍振频率范围；
[0140]
第三调整模块，用于在第三实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，调整风扇运行转速，以使风扇转速激励频率大于最大模态频率或小于最小模态频率，且避免风扇转速激励频率位于拍振频率范围。
[0141]
在一些可行的示例中，车辆方向盘振动优化装置600还包括：
[0142]
第五获取模块，用于获取冷却风扇的动不平衡量和方向盘的第四实际振动加速度；
[0143]
第四调整模块，用于在第四实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，降低动不平衡量。
[0144]
在一些可行的示例中，车辆方向盘振动优化装置600还包括：
[0145]
第六获取模块，用于获取冷却风扇的安装点衬套的第一隔振率和方向盘的第五实际振动加速度；
[0146]
第五调整模块，用于在第五实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，增大第一隔振率。
[0147]
在一些可行的示例中，车辆方向盘振动优化装置600还包括：
[0148]
第七获取模块，用于获取发动机的悬置系统的第二隔振率和方向盘的第六实际振动加速度；
[0149]
第六调整模块，用于在第六实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，增大第二隔振率。
[0150]
在一些可行的示例中，车辆方向盘振动优化装置600还包括：
[0151]
第八获取模块，用于获取方向盘的第七实际振动加速度；
[0152]
第七调整模块，用于在第七实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，增大最大模态频率和最小模态频率。
[0153]
根据本技术实施例的第三方面提出了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行如上述第一方面中任一项的车辆方向盘振动优化方法。
[0154]
如图7所示，根据本技术实施例的第四方面提出了一种电子设备700，电子设备700包括至少一个处理器701、以及与处理器701连接的至少一个存储器702，其中，处理器701用于调用存储器702中的程序指令，执行如上述第一方面中任一项的车辆方向盘振动优化方法。
[0155]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、装置和电子设备的流程图和/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流程管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流程管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。
[0156]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0157]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
[0158]
在一个典型的配置中，电子设备可以包括一个或多个处理器(cpu)、存储器和总线；电子设备还可以包括输入/输出接口、网络接口等。
[0159]
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)，存储器包括至少一个存
储芯片；存储器是存储介质的示例。
[0160]
存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储；信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据；计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息；按照本文中的界定，存储介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
[0161]
本技术的说明书和权利要求书及附图中的术语“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，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。
[0162]
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本技术并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本技术，某些步骤可能可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。
[0163]
还需要说明的是，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、商品或者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、商品或者设备所固有的要素；在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0164]
本领域技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、装置或电子装置；因此，本技术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。
[0165]
可以由一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本技术实施例操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言——诸如common lisp、python、c++、objective-c、smalltalk、delphi、java、swift、c#、perl、ruby、javascript和php等，还包括常规的过程式程序设计语言——诸如fortran、algol、cobol、pl/i、basic、pascal和c等，还包括其他任意一种编程语言——诸如lisp、tcl、prolog、visual basic、sql和r等；程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行；在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)——连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0166]
以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施
例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征：

1.一种车辆方向盘振动优化方法，其特征在于，包括：获取所述方向盘的模态信息；根据所述模态信息，确定所述方向盘的最大模态频率和最小模态频率；获取所述方向盘的第一实际振动加速度；在所述第一实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，调整发动机的各个工况点参数，以使所述发动机在调整后的各个工况点下的发动机转速激励频率大于所述最大模态频率或小于所述最小模态频率，所述工况点参数包括所述发动机转速。2.根据权利要求1所述的车辆方向盘振动优化方法，其特征在于，还包括：获取所述发动机调整后的各个工况点参数和所述方向盘的第二实际振动加速度；根据所述调整后的各个工况点参数，确定所述发动机的两个所述工况点切换时的转速变化率；在所述第二实际振动加速度大于或等于所述振动加速度阈值的情况下，增大所述转速变化率。3.根据权利要求2所述的车辆方向盘振动优化方法，其特征在于，还包括：获取冷却风扇的风扇运行转速和所述方向盘的第三实际振动加速度；根据所述风扇运行转速确定所述冷却风扇的风扇转速激励频率；根据所述调整后的各个工况点参数，确定所述发动机的拍振频率范围；在所述第三实际振动加速度大于或等于所述振动加速度阈值的情况下，调整所述风扇运行转速，以使所述风扇转速激励频率大于所述最大模态频率或小于所述最小模态频率，且避免所述风扇转速激励频率位于所述拍振频率范围。4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆方向盘振动优化方法，其特征在于，还包括：获取所述冷却风扇的动不平衡量和所述方向盘的第四实际振动加速度；在所述第四实际振动加速度大于或等于所述振动加速度阈值的情况下，降低所述动不平衡量。5.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆方向盘振动优化方法，其特征在于，还包括：获取所述冷却风扇的安装点衬套的第一隔振率和所述方向盘的第五实际振动加速度；在所述第五实际振动加速度大于或等于所述振动加速度阈值的情况下，增大所述第一隔振率。6.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆方向盘振动优化方法，其特征在于，还包括：获取所述发动机的悬置系统的第二隔振率和所述方向盘的第六实际振动加速度；在所述第六实际振动加速度大于或等于所述振动加速度阈值的情况下，增大所述第二隔振率。7.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆方向盘振动优化方法，其特征在于，还包括：获取所述方向盘的第七实际振动加速度；在所述第七实际振动加速度大于或等于所述振动加速度阈值的情况下，增大所述最大模态频率和所述最小模态频率。8.一种车辆方向盘振动优化装置，其特征在于，包括：第一获取模块，用于获取所述方向盘的模态信息；第一确定模块，用于根据所述模态信息，确定所述方向盘的最大模态频率和最小模态
频率；第二获取模块，用于获取所述方向盘的第一实际振动加速度；第一调整模块，用于在所述第一实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，调整发动机的各个工况点参数，以使所述发动机在调整后的各个工况点下的发动机转速激励频率大于所述最大模态频率或小于所述最小模态频率，所述工况点参数包括所述发动机转速。9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利要求1至7中任一项所述的车辆方向盘振动优化方法。10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括至少一个处理器、以及与所述处理器连接的至少一个存储器，其中，所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，执行如权利要求1至7中任一项所述的车辆方向盘振动优化方法。

技术总结

本发明提供了一种车辆方向盘振动优化方法及相关设备，该优化方法包括：获取方向盘的模态信息；根据模态信息，确定方向盘的最大模态频率和最小模态频率；获取方向盘的第一实际振动加速度；在第一实际振动加速度大于或等于振动加速度阈值的情况下，调整发动机的各个工况点参数，以使发动机在调整后的各个工况点下的发动机转速激励频率大于最大模态频率或小于最小模态频率，工况点参数包括发动机转速。该优化方法能够令发动机在各个工况下的转速激励频率能够避开方向盘的模态频率范围，以防止发动机在各个工况下运行时对方向盘产生严重的振动激励，避免整车在驾驶过程中发生严重的方向盘振动现象，提升驾驶员的驾驶舒适感，并为驾驶安全提供保障。并为驾驶安全提供保障。并为驾驶安全提供保障。