电驱动系统轴承故障监测方法和装置制造方法及图纸

本申请涉及汽车监测领域，具体涉及电驱动系统轴承故障监测方法和装置。该方法包括步骤：使得汽车按照预设工况进行行驶；采集电驱动系统在汽车处于预设工况下的转速信号和音频信号；基于转速信号和音频信号，计算电驱动系统在不同转速下，不同的旋转频率和音频信号的振动幅值之间的三维对应关系；基于三维对应关系确定三维对应关系的三维包络谱；对三维包络谱进行阶次切片，提取三维包络谱中各个阶次的监测阶次信号；将各个阶次的监测阶次信号，与对应各个阶次的基准阶次信号进行对照，确定对照结果；基于对照结果，判断各个阶次对应的轴承是否正常。该装置用于实现该方法。可以解决相关技术中因阶次分辨率较低而造成故障阶次误判的问题。次误判的问题。次误判的问题。

【技术实现步骤摘要】
电驱动系统轴承故障监测方法和装置


[0001]本申请涉及汽车监测领域，具体涉及一种电驱动系统轴承故障监测方法和装置。

技术介绍

[0002]汽车的电驱动系统作为汽车中重要的结构，电驱动系统包括多个传动连接的轴承，通过轴承的传动旋转，以驱动车辆行驶。例如通过电动机的旋转，以驱动传动机构旋转，最终使得车辆行驶，因此电驱动系统各个轴承是否能够正常运转，关系到整车的动力性能和安全性能。
[0003]电驱动系统的各个轴承之间具有阶次对应关系，在受到旋转激励时，各个阶次的轴承分别以各自的旋转频率进行旋转。
[0004]相关技术通常采用如图1所示的二维阶次分析法，以分析各阶次对应的轴承是否正常。但是，相关技术的阶次分辨率较低，且由于轴承的故障频率多为非整数阶次，且电驱动系统中多个轴承的阶次较为接近，因此采用相关技术区分故障阶次时，会因为多个相邻峰值非常接近而难以准确识别故障阶次，从而造成故障阶次误判的问题。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种电驱动系统轴承故障监测方法和装置，可以解决相关技术中因阶次分辨率较低而造成故障阶次误判的问题。
[0006]为了解决现有技术中存在的技术问题，本申请的第一方面提供一种电驱动系统轴承故障监测方法，所述电驱动系统轴承故障监测方法包括以下步骤：
[0007]使得汽车按照预设工况进行行驶；
[0008]采集电驱动系统在所述汽车处于所述预设工况下的转速信号和音频信号；所述转速信号包括对应不同时刻的不同转速，和对应不同时刻的不同旋转频率；r/>[0009]基于所述转速信号和所述音频信号，计算所述电驱动系统在不同转速下，不同的旋转频率和所述音频信号的振动幅值之间的三维对应关系；
[0010]基于所述三维对应关系确定所述三维对应关系的三维包络谱；
[0011]对所述三维包络谱进行阶次切片，提取所述三维包络谱中各个阶次的监测阶次信号；
[0012]将各个所述阶次的监测阶次信号，与对应各个所述阶次的基准阶次信号进行对照，确定对照结果；
[0013]基于对照结果，判断各个所述阶次对应的轴承是否正常。
[0014]可选地，所述基于所述转速信号和所述音频信号，计算所述电驱动系统在不同转速下，不同的旋转频率和所述音频信号的振动幅值之间的三维对应关系的步骤，包括以下步骤：
[0015]提取所述音频信号的包络，获取所述音频信号的包络信号，所述音频信号的包络信号表示所述音频信号的振动幅值；
[0016]使得所述包络信号对所述转速信号进行阶次跟踪，获得所述电驱动系统在不同转速下，不同的旋转频率和所述音频信号的振动幅值之间的三维对应关系。
[0017]可选地，所述提取所述音频信号的包络，获取所述音频信号的包络信号的步骤，包括步骤：
[0018]使得所述音频信号经过希尔伯特变换，提取经过希尔伯特变换后的音频信号的包络，获取所述音频信号的包络信号。
[0019]可选地，所述使得所述包络信号对所述转速信号进行阶次跟踪，获得所述电驱动系统在不同转速下，不同的旋转频率和所述音频信号的振动幅值之间的三维对应关系的步骤，包括步骤：
[0020]使得所述包络信号对所述转速信号进行阶次跟踪，形成所述电驱动系统在不同转速下，所述音频信号的振动幅值和时间的时域对应关系，所述时域对应关系为所述三维对应关系。
[0021]可选地，对所述电驱动系统在不同转速下，所述音频信号的振动幅值和时间的时域对应关系进行傅里叶变换，形成所述电驱动系统在不同转速下，不同的旋转频率和所述音频信号的振动幅值之间的频域对应关系；所述频域对应关系为所述三维包络谱。
[0022]可选地，在所述基于对照结果，判断各个所述阶次对应的轴承是否正常的步骤结束后，还进行以下步骤：
[0023]确定所述电驱动系统中的故障轴承，以及所述故障轴承对应的故障阶次；
[0024]计算所述故障阶次的低频占比比例；
[0025]基于所述故障阶次的低频占比比例，确定所述故障轴承的故障程度。
[0026]可选地，所述计算所述故障阶次的低频占比比例的步骤，包括：
[0027]以所述故障阶次为参考阶次，选取位于所述故障阶次后的n个谐频阶次；n大于1；其中，所述故障阶次的旋转频率为基础频率，各个所述谐频阶次对应的旋转频率为所述基础频率的倍数；
[0028]确定所述故障阶次对应的监测阶次信号为基频信号，确定各个所述谐频阶次对应的谐频阶次为谐频信号；
[0029]确定第一谐频信号组，所述第一谐频信号组包括按照所述倍数由低高高依次排列的基频信号和谐频信号；
[0030]选取位于所述第一谐频信号组中前m阶的谐频信号为低频信号组；m小于n；
[0031]计算所述低频信号组的总能量占所述第一谐频信号组的总能量的比例，以所述低频信号组的总能量占所述第一谐频信号组的总能量的比例，作为所述故障阶次的低频占比比例。
[0032]可选地，所述基于所述故障阶次的低频占比比例，确定所述故障轴承的故障程度的步骤，包括：
[0033]当监测阶次信号中故障阶次的低频占比比例大于第二阈值，确定所述故障阶次对应的故障轴承的故障程度超过预警范围，需要被及时更换或维修。
[0034]可选地，所述预设工况有多种；
[0035]所述使得汽车按照预设工况行驶包括：
[0036]使得汽车依次按照各个所述预设工况进行行驶。
[0037]可选地，所述采集电驱动系统在所述汽车处于所述预设工况下的转速信号和音频信号的步骤中，通过汽车车内带有语音识别的麦克风，采集电驱动系统在所述汽车处于所述预设工况下的音频信号。
[0038]可选地，所述基于对照结果确定各个所述阶次对应的轴承是否正常的步骤，包括：
[0039]当一阶次的监测阶次信号和基准阶次信号的对照结果大于第一阈值时，确定电驱动系统中对应所述阶次的轴承故障；
[0040]否则对应所述阶次的轴承正常。
[0041]为了解决
技术介绍
中所述的技术问题，本申请的第二方面提供一种电驱动系统轴承故障监测装置，所述电驱动系统轴承故障监测装置用于执行如本申请第一方面所述的电驱动系统轴承故障监测方法。
[0042]本申请技术方案，至少包括如下优点：本实施例通过获取电驱动系统在预设工况下进行行驶产生的音频信号，并根据该音频信号追踪电驱动系统的转速信号，形成电驱动系统在不同转速下，不同的旋转频率和所述音频信号的振动幅值之间的三维对应关系，从而能够根据该三维对应关系确定三维包络谱，通过对该三维包络谱进行阶次切片以获得各个阶次的监测阶次信号，通过与基准阶次信号进行对照能确定故障阶次，和该故障阶次对应的故障轴承，进而能够独立判断故障轴承，提高阶次分辨率，避免因阶次分辨率较低而造成故障阶次误判的问题。
附图说明
[0043]为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电驱动系统轴承故障监测方法，其特征在于，所述电驱动系统轴承故障监测方法包括以下步骤：使得汽车按照预设工况进行行驶；采集电驱动系统在所述汽车处于所述预设工况下的转速信号和音频信号；所述转速信号包括对应不同时刻的不同转速，和对应不同时刻的不同旋转频率；基于所述转速信号和所述音频信号，计算所述电驱动系统在不同转速下，不同的旋转频率和所述音频信号的振动幅值之间的三维对应关系；基于所述三维对应关系确定所述三维对应关系的三维包络谱；对所述三维包络谱进行阶次切片，提取所述三维包络谱中各个阶次的监测阶次信号；将各个所述阶次的监测阶次信号，与对应各个所述阶次的基准阶次信号进行对照，确定对照结果；基于对照结果，判断各个所述阶次对应的轴承是否正常。2.如权利要求1所述的电驱动系统轴承故障监测方法，其特征在于，所述基于所述转速信号和所述音频信号，计算所述电驱动系统在不同转速下，不同的旋转频率和所述音频信号的振动幅值之间的三维对应关系的步骤，包括以下步骤：提取所述音频信号的包络，获取所述音频信号的包络信号，所述音频信号的包络信号表示所述音频信号的振动幅值；使得所述包络信号对所述转速信号进行阶次跟踪，获得所述电驱动系统在不同转速下，不同的旋转频率和所述音频信号的振动幅值之间的三维对应关系。3.如权利要求2所述的电驱动系统轴承故障监测方法，其特征在于，所述提取所述音频信号的包络，获取所述音频信号的包络信号的步骤，包括步骤：使得所述音频信号经过希尔伯特变换，提取经过希尔伯特变换后的音频信号的包络，获取所述音频信号的包络信号。4.如权利要求2所述的电驱动系统轴承故障监测方法，其特征在于，所述使得所述包络信号对所述转速信号进行阶次跟踪，获得所述电驱动系统在不同转速下，不同的旋转频率和所述音频信号的振动幅值之间的三维对应关系的步骤，包括步骤：使得所述包络信号对所述转速信号进行阶次跟踪，形成所述电驱动系统在不同转速下，所述音频信号的振动幅值和时间的时域对应关系，所述时域对应关系为所述三维对应关系。5.如权利要求4所述的电驱动系统轴承故障监测方法，其特征在于，所述基于所述三维对应关系确定所述三维对应关系三维包络谱的步骤，包括：对所述电驱动系统在不同转速下，所述音频信号的振动幅值和时间的时域对应关系进行傅里叶变换，形成所述电驱动系统在不同转速下，不同的旋转频率和所述音频信号的振动幅值之间的频域对应关系；所述频域对应关系为所述三维包络谱。6.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：高当成，王家敏，徐浩，卞亓，覃春杨，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：