一种离合系统的噪音测量方法
公开时间:2022-05-20
本发明公开一种离合系统的噪音测量方法,包括如下步骤:S1、在静音环境下,将离合系统置于动力总成台架上;S2、在离合系统上配备多组噪音传感器进行数据的采集;S3、在不同工况下,收集离合系统在易出现噪音条件下的噪音数据;S4、对噪音数据进行处理,判断其是否满足噪音标准。本发明采用规范式方法来对系统进行测量,排除了各种干扰因素,使结果具有一致性。利用客观数据标准进行判断,简便易用。由于是台架测量,可以在设计前期就对噪音进行识别,从而大量降低开发成本。

技术领域

本发明涉及汽车离合系统的噪音测量领域,具体涉及一种离合系统的噪音测量方法。

背景技术

随着我国汽车工业的发展,客户对汽车的需求除了可靠性外,对舒适性的要求也越来越高,整个离合系统的结构,由于各种减振器的大量采用而变得越来越复杂,由于复杂的结构而会产生各种本体结构的噪音,而这种噪音一般是不容易辨别的,只能靠后期装车后对整车进行主观评价来判断是否存在。

发明内容

为了克服现有技术中的不足,本发明提出一种离合系统的噪音测量方法,采用特定的方法来对离合系统的本体结构进行噪声的测量和客观判断。

为解决上述技术问题,本发明通过下述技术方案实现:

一种离合系统的噪音测量方法,包括如下步骤:

S1、在静音环境下,将离合系统置于动力总成台架上;

S2、在离合系统上配备多组噪音传感器进行数据的采集;

S3、在不同工况下,收集离合系统在易出现噪音条件下的噪音数据;

S4、对噪音数据进行处理,判断其是否满足噪音标准。

优选的是,所述离合系统分为带和未带双质量飞轮的两种离合系统;

对于带双质量飞轮的离合系统,所述易出现噪音条件包括以下参数的极限值:初级惯量、次级惯量、刚度、阻尼;

对于未带双质量飞轮的离合系统,所述易出现噪音条件包括以下参数的极限值:刚度、阻尼。

进一步优选的是,所述双质量飞轮需使用经过耐久实验的双质量飞轮。

优选的是,离合系统产生的噪音包括敲击声和嘎吱声;

对于敲击声的处理及判断为:

采用软件对噪音传感器数据进行后处理,对原始声压数据取固定窗口时间的平均值,并转换成分贝均值曲线,确定敲击声产生时最大波峰的绝对值C1和敲击声产生时最大波峰和怠速停止点之间的差值C2,判断C1和C2是否满足噪音接受标准;

对于嘎吱声的处理及判断为:

采用软件对噪音传感器数据进行后处理,对原始声压数据用FFT转换成频域,对发现噪声的区域进行显著度的处理,判断出现噪声区域的显著度是否满足噪音接受标准。

进一步优选的是,对于敲击声的处理中,采取的固定窗口时间为160ms。

进一步优选的是,在敲击声的处理中还包括对数据有效性的验证:所述分贝均值曲线是否满足发动机停止后到出现敲击声最大波峰处的时间差为400±10ms,若满足上述条件,则数据有效;若不满足上述条件,则数据无效。

优选的是,所述工况包括:

冷机怠速;

热机怠速;

关闭发动机,离合器热机结合状态下;

关闭发动机,离合器冷机结合状态下;

关闭发动机,离合器热机分离状态下;

关闭发动机,离合器冷机分离状态下;

发动机冷启动;

发动机热启动。

进一步优选的是,发动机热机状态是指水温和油温为90±5℃,发动机冷机状态是指水温和油温为20±5℃。

进一步优选的是,关闭发动机的工况是在发动机怠速稳定的情况下运行一段时间后关闭。

优选的是,还包括多组分别由多个噪音传感器交叉分布组成的噪音传感器单元,各组噪音传感器单元以包围形式布置于离合系统周围。

本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:

1、采用规范式方法来对系统进行测量,排除了各种干扰因素,使结果具有一致性。

2、利用客观数据标准进行判断,简便易用。

3、由于是台架测量,可以在设计前期就对噪音进行识别,从而大量降低开发成本。

附图说明

图1是本发明噪音传感器的布置图;

图2是本发明对敲击噪音数据的处理结果图,其中2A为对噪音传感器原始数据采用软件LMS testlab的处理结果图,2B为在2A中取固定窗口时间的平均值,并转换成的分贝均值曲线图;

图3是本发明在图2B中确定标准的参数结果图;

图4是本发明对嘎吱噪音数据的处理结果图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制。显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

为更好的解释本发明,以下结合具体实施例进行详细说明。

1.设备

1.1.环境

测量应当在的动力总成台架上进行,且必须在静音环境下。

1.2.传动系统

离合器外壳必须是量产代表性的。

在测试进行时,发动机运行必须覆盖所有工况。

1.3.离合系统

离合系统会产生2种噪音,一种是敲击声,另外一种是内部的嘎吱声。

1.3.1.对于带双质量飞轮(DMF)的离合系统,为了能够使这些噪音代表性的出现在传动系统中,需要以下DMF的参数。

配置初级惯量次级惯量刚度阻尼1普通普通普通普通2普通普通普通最大3最大最大最小最小4最大最小最小最小

注:第1组为对比组,第2-4组均为易出现噪音条件的测试组,测试组中的最大或最小代表各参数的极值,测试使用的DMF必须具有量产的代表性。

更重要的一点是,为了完整正确的完成DMF噪音测量,需要使用经过耐久实验的DMF来通过以下的实验(等效于3年使用)。

1.3.2.对于未带双质量飞轮(DMF)的离合系统,将使用以下表格中的离合器来进行实验:

配置刚度(所有级别)阻尼1普通普通2普通最大3最小最小

注:第1组为对比组,第2、3组均为易出现噪音条件的测试组,测试组中的最大或最小代表各参数的极值。

2.实验程序

2.1.实验工况

需要在以下工况下完成实验:

冷机怠速;

热机怠速;

关闭发动机,离合器热机结合状态下;

关闭发动机,离合器冷机结合状态下;

关闭发动机,离合器热机分离状态下;

关闭发动机,离合器冷机分离状态下;

发动机冷启动;

发动机热启动

备注:

发动机热机状态是指水温和油温为90±5℃。

发动机冷机状态是指水温和油温为20±5℃。

对于关闭发动机的工况,其对应的要求应该是在怠速稳定的情况下关闭(完成启动后),而且关闭发动机的动作必须在稳态怠速运行起码5S后才能进行。

2.2.仪器

使用三组噪音传感器单元进行数据的采集,每组采用5个3线噪音传感器,均匀放置在45CMx45CM的十字位上,具体布置如图1所示。

各组噪音传感器单元都放置在离合器壳的周围,各组噪音传感器单元的中间噪音传感器放置的位置如下:

前部:第一组噪音传感器单元的中间噪音传感器放置在液压操纵旁边,离离合器壳表面50CM处;

底部:第二组噪音传感器单元的中间噪音传感器放置在离合器壳中间,离离合器壳表面20CM处;

背部:第三组噪音传感器单元所在的平面垂直于离合器壳,并与离合器和变速箱的结合面水平,第三组噪音传感器单元的中间噪音传感器离离合器壳表面高度为50CM;

上述三组噪音传感器单元布置于整个离合器周围,测试范围全面覆盖整个离合器,可准备、及时得到离合器的噪音数据。

此外,需要注意的是对于噪音传感器,我们需要使用不同的信号通道来区分。

2.3.数据样式

对于所获得的离合系统噪音数据,我们定义如下:

采样率:25.6KHZ;

需要记录所有信号通道上的时间参数。

3.结果

离合系统出现两种噪音的标准为:

3.1.敲击噪音

此类噪音是由于内部敲击而传导出来的,可以将所有传感器的收集声频数据,用固定窗口时间来取平均值进行数据处理。

如图2所示,采用软件LMS testlab,对噪音传感器数据进行后处理,对原始声压数据取160ms窗口的平均值,即对图2A中横坐标0-4000ms范围内从0开始往后依次计算取160ms窗口的平均值,直至取至4000ms为止,将每个160ms窗口的平均值依次连接起来即为图2B所示的分贝均值曲线(dB表示)。

使用以下参数设置:窗口时间:160ms,重叠:0%。

如图3所示,确定标准的参数:

绝对标准C1--分贝均值曲线上显示的敲击声产生时最大波峰的绝对值;

相对标准C2--分贝均值曲线上显示的敲击声产生时最大波峰和怠速停止点之间的差值;

需要注意的是,在敲击声的处理中还包括对数据有效性的验证:所述分贝均值曲线是否满足发动机停止(即怠速稳定运行至少5S后才能停止)后到出现敲击声最大波峰处的时间差为400±10ms,若满足上述条件,则数据有效;若不满足上述条件,则数据无效。

上述时间差400±10ms,是由油耗和离合器系统固有时间决定,当大于410ms时会增加油耗,小于390ms时会显著增加系统的共振幅度,所以标定时会取一个合理的优化时间400±10ms。

3.2.嘎吱声

使用显著度来定义嘎吱声的标准,显著度考虑的是峰值所在临界频带和周边两个临界频带的关系,所以计算的声压差是当前临界频带的声压级和周围两个临界频带声压级均值的差。

如图4所示,首先,采用软件LMS testlab,对传感器数据进行后处理,对原始声压数据用FFT转换成频域。

其次,对发现噪声的区域进行显著度的处理,具体计算方法如下:

式中:ΔLp:显著度,XM:中临界频带的均方声压,XL:下临界频带的均方声压,XU:上临界频带的均方声压;

各个临界带宽确定方法:

f2M=f1M+ΔfM

f1L=6.5+0.79ft-8.15×10-6ft2

f2U=3.5+1.23ft+2.3×10-5ft2

式中:ft:嘎吱声发生的频率,ΔfM:中临界带宽宽度,f1M:中临界带宽下限,f2M:中临界带宽上限,f1L:下临界带宽下限,f2U:上临界带宽上限。

4.离合系统噪音接受标准

4.1.敲击声接受标准

对于此类内部产生的噪音,事先对其定义两个测量值进行标准定义,无论在何种工况下,噪音标准需要满足C1<77dB,C2<5dB。

4.2.嘎吱接受标准

对于此类噪音,无论在何种工况下,出现噪声区域的突出率需要满足小于2dB。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围之内。