[發明專利]一種汽車變速器傳遞到駕駛室內的敲擊噪聲的測試方法

有效

• 申請號: 202010566976.0
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111551246B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 張松;陳甫;王文熠;任洪海;劉子謙
• 申請（專利權）人: 重慶青山工業有限責任公司
• 主分類號: G01H17/00
• 分類號: G01H17/00
• 代理公司: 重慶志合專利事務所(普通合伙) 50210
• 代理人: 徐傳智

1.一種汽車變速器傳遞到駕駛室內的敲擊噪聲的測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)整車結構傳遞函數試驗：

1-1)將汽車靜置于半消聲室內，在汽車駕駛室內布置麥克風；

1-2)以待測變速器懸置安裝點為原點，建立懸置安裝點三維坐標系，車尾指向車頭方向為懸置安裝點三維坐標系X軸的正方向，副駕駛位置指向主駕駛位置方向為懸置安裝點三維坐標系Y軸的正方向，車底指向車頂方向為懸置安裝點三維坐標系Z軸的正方向，測試人員分別使用力錘敲擊懸置安裝點三維坐標系X、Y、Z軸上的任意位置，得到左懸置安裝點激勵力為F’_LM(ω)和后懸置安裝點激勵力為F’_BM(ω)；

1-3)以待測變速器拉索安裝點為原點，建立拉索安裝點三維坐標系，車尾指向車頭方向為拉索安裝點三維坐標系X軸的正方向，副駕駛位置指向主駕駛位置方向為拉索安裝點三維坐標系Y軸的正方向，車底指向車頂方向為拉索安裝點三維坐標系Z軸的正方向，測試人員分別使用力錘敲擊拉索安裝點三維坐標系X、Y、Z軸上的任意位置，得到拉索懸置安裝點激勵力為F’_cable(ω)；

1-4)布置在駕駛室內的麥克風采集響應結果如下：

敲擊左懸置安裝點時得到的響應為P_LM(ω)，敲擊后懸置安裝點時得到的響應為P_BM(ω)，其敲擊拉索支架安裝點時得到的響應為P_cable(ω)；

1-5)通過步驟1-2)、步驟1-3)、步驟1-4)得到的激勵輸入力和響應相除可知：

左懸置安裝點到麥克風的傳遞函數如下：

H_LM(ω)＝P_LM(ω)/F’_LM(ω)

式中，H_LM(ω)為左懸置安裝點到麥克風的傳遞函數，P_LM(ω)為敲擊左懸置安裝點時得到的響應，F’_LM(ω)為左懸置安裝點激勵力；

后懸置安裝點到麥克風的傳遞函數如下：

H_BM(ω)＝P_BM(ω)/F’_BM(ω)

式中，H_BM(ω)為后懸置安裝點到麥克風的傳遞函數，P_BM(ω)為敲擊后懸置安裝點時得到的響應，F’_BM(ω)為后懸置安裝點激勵力；

拉索安裝點到麥克風的傳遞函數如下：

H_cable(ω)＝P_cable(ω)/F’_cable(ω)

式中，H_cable(ω)為拉索安裝點到麥克風的傳遞函數，P_cable(ω)為敲擊拉索支架安裝點時得到的響應，F’_cable(ω)為拉索懸置安裝點激勵力；

2)整車空氣傳遞函數試驗：

2-1)將汽車靜置在半消聲室內，將用于采集敲擊噪聲的前側麥克風、后側麥克風、上側麥克風安裝在待測變速器周圍；

2-2)利用駕駛室內的揚聲器播放白噪音作為聲源激勵；

2-3)整車空氣傳遞函數如下：

前側麥克風到駕駛室內的麥克風的傳遞函數H_front(ω)如下：

H_front(ω)＝P’_fornt(ω)/P’(ω)

后側麥克風到駕駛室內的麥克風的傳遞函數H_rear(ω)如下：

H_rear(ω)＝P’_rear(ω)/P’(ω)

上側麥克風到駕駛室內的麥克風的傳遞函數H_up(ω)如下：

H_up(ω)＝P’_up(ω)/P’(ω)

上述式中，P’(ω)為駕駛員揚聲器輸入信號，P’_fornt(ω)為前側麥克風響應，P’_rear(ω)為后側麥克風響應，P’_up(ω)為上側麥克風響應，H_up(ω)為上側麥克風到駕駛室內的麥克風的空氣傳遞函數，H_rear(ω)為后側麥克風到駕駛室內的麥克風的空氣傳遞函數，H_front(ω)為前側麥克風到駕駛室內的麥克風的空氣傳遞函數；

3)變速器單體敲擊試驗：

3-1)將待測變速器從汽車上拆卸下來，并將齒輪轉速傳感器和力傳感器安裝在待測變速器上；

3-2)將待測變速器固定連接在半消聲室的臺架上；

3-3)將待測變速器的輸入軸連接在輸入電機的電機軸上；

3-4)將待測變速器的輸出軸連接在負載電機的電機軸上；

3-5)將步驟2-1)中所述的用于采集敲擊噪聲的多個麥克風安裝在待測變速器周圍；

3-6)啟動輸入電機和負載電機，控制待測變速器的檔位工況依次由低到高，分別進行測試，可得到變速器前側近場噪聲P_fornt(ω)，變速器后側近場噪聲P_rear(ω)，變速器上側近場噪聲P_up(ω)，左懸置安裝點動態力F_LM(ω)、后懸置安裝點動態力F_BM(ω)和拉索安裝點動態力F_cable(ω)及各齒輪轉動角度隨時間的變化關系；

3-7)對齒輪轉動角度求二次微分，得到齒輪角加速度值；

4)通過步驟3)中變速器單體敲擊試驗得到的齒輪角加速度值，利用步驟1)和步驟2)中的傳遞函數得到整車車內真實噪聲信號：

4-1)通過結構傳遞響應識別得到變速器單體敲擊聲通過整車結構傳遞到車內的真實噪聲，所述結構傳遞響應識別的公式如下：

左懸置安裝點到駕駛室內的麥克風的響應Y_LM(ω)如下：

Y_LM(ω)＝F_LM(ω)H_LM(ω)

式中，F_LM(ω)為左懸置安裝點動態力，H_LM(ω)為左懸置安裝點到麥克風的傳遞函數，Y_LM(ω)為左懸置安裝點到駕駛室內的麥克風的響應；

后懸置安裝點到駕駛室內的麥克風的響應Y_BM(ω)如下：

Y_BM(ω)＝F_BM(ω)H_BM(ω)

式中，F_BM(ω)為后懸置安裝點動態力，H_BM(ω)為后懸置安裝點到麥克風的傳遞函數，Y_BM(ω)為后懸置安裝點到駕駛室內的麥克風的響應；

拉索安裝點到駕駛室內的麥克風的響應Y_cable(ω)如下：

Y_cable(ω)＝F_cable(ω)H_cable(ω)

式中，F_cable(ω)為拉索安裝點動態力，H_cable(ω)為拉索安裝點到麥克風的傳遞函數，Y_LM(ω)為拉索安裝點到駕駛室內的麥克風的響應；

4-2)通過空氣傳遞響應識別得到變速器單體敲擊聲通過空氣傳遞到車內的真實噪聲，所述空氣傳遞響應識別的公式如下所示：

變速器前側近場噪聲到駕駛室內麥克風的響應：

Y_fornt(ω)＝P_fornt(ω)H_front(ω)

式中，H_front(ω)為前側麥克風到駕駛室內的麥克風的傳遞函數，P_fornt(ω)為變速器前側近場噪聲，Y_fornt(ω)為左懸置安裝點到駕駛室內的麥克風的響應；

變速器后側近場噪聲到駕駛室內麥克風的響應：

Y_rear(ω)＝P_rear(ω)H_rear(ω)

式中，H_rear(ω)為后側麥克風到駕駛室內的麥克風的傳遞函數，P_rear(ω)為變速器后側近場噪聲，Y_rear(ω)為變速器后側近場噪聲到駕駛室內麥克風的響應；

變速器上側近場噪聲到駕駛室內麥克風的響應：

Y_up(ω)＝P_up(ω)H_up(ω)

式中，H_up(ω)為上側麥克風到駕駛室內的麥克風的傳遞函數，P_up(ω)為變速器上側近場噪聲，Y_up(ω)為變速器上側近場噪聲到駕駛室內麥克風的響應；

4-3)通過以下計算得到的待測變速器傳遞到駕駛室內的真實敲擊噪聲閾值：

Y_all(ω)＝Y_LM(ω)+Y_BM(ω)+Y_cable(ω)+Y_fornt(ω)+Y_rear(ω)+Y_up(ω)

式中，Y_all(ω)為待測變速器傳遞到駕駛室內的真實敲擊噪聲閾值，Y_LM(ω)為左懸置安裝點到駕駛室內的麥克風的響應，Y_BM(ω)為后懸置安裝點到駕駛室內的麥克風的響應，Y_cable(ω)為拉索安裝點到駕駛室內的麥克風的響應，Y_fornt(ω)為左懸置安裝點到駕駛室內的麥克風的響應，Y_rear(ω)為變速器后側近場噪聲到駕駛室內麥克風的響應，Y_up(ω)為變速器上側近場噪聲到駕駛室內麥克風的響應。