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一種車(chē)輛聲功率測(cè)試系統(tǒng)與測(cè)試方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種車(chē)輛聲功率測(cè)試系統(tǒng)，包括噪聲傳感器、脈沖信號(hào)傳感器和信號(hào)采集設(shè)備，噪聲傳感器安裝在車(chē)輛聲功率待測(cè)部位，脈沖信號(hào)傳感器安裝在車(chē)輛曲軸皮帶輪位置處，噪聲傳感器和脈沖信號(hào)傳感器通過(guò)線束均與信號(hào)采集設(shè)備連接。本發(fā)明能夠在實(shí)車(chē)狀態(tài)下對(duì)其不同部位的主要噪聲源進(jìn)行聲功率進(jìn)行測(cè)試，例如：發(fā)動(dòng)機(jī)聲功率、排氣管口聲功率、輪胎聲功率等，充分反映了在實(shí)車(chē)運(yùn)行工況下主要噪聲源的聲功率水平，彌補(bǔ)了當(dāng)前聲功率臺(tái)架測(cè)試中的不足；本發(fā)明可獲得有效的對(duì)比數(shù)據(jù)，其對(duì)車(chē)型開(kāi)發(fā)階段與競(jìng)品車(chē)、標(biāo)桿車(chē)噪聲水平的比對(duì)工作有著重要的作用；整套系統(tǒng)布置方便，測(cè)試方法與數(shù)據(jù)處理方法簡(jiǎn)單易用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種車(chē)輛聲功率測(cè)試系統(tǒng)與測(cè)試方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車(chē)輛聲功率測(cè)試系統(tǒng)與方法，屬于車(chē)輛測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]動(dòng)力總成聲功率主要用于評(píng)價(jià)汽車(chē)動(dòng)力總成噪聲輻射能量的大小，聲功率高的動(dòng)力總成，其對(duì)車(chē)內(nèi)外噪聲影響相應(yīng)更高，這樣不但會(huì)影響車(chē)內(nèi)的噪聲舒適性，也會(huì)影響到車(chē)外噪聲國(guó)標(biāo)水平的滿足。為了獲得較低的噪聲水平，必須對(duì)其施以更多的吸隔聲處理。當(dāng)前動(dòng)力總成聲功率測(cè)試仍主要以臺(tái)架試驗(yàn)為主，這樣很難滿足汽車(chē)的實(shí)際運(yùn)行狀況及負(fù)荷水平，同時(shí)對(duì)于與競(jìng)品車(chē)及標(biāo)桿車(chē)的橫向比較也很難實(shí)施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的問(wèn)題是提供一種能夠測(cè)量車(chē)輛聲功率的系統(tǒng)與方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種車(chē)輛聲功率測(cè)試系統(tǒng)，包括噪聲傳感器、脈沖信號(hào)傳感器和信號(hào)采集設(shè)備，所述噪聲傳感器安裝在車(chē)輛聲功率待測(cè)部位，所述脈沖信號(hào)傳感器安裝在車(chē)輛曲軸皮帶輪位置處，所述噪聲傳感器和脈沖信號(hào)傳感器通過(guò)線束均與信號(hào)采集設(shè)備連接。
[0005]進(jìn)一步，所述噪聲傳感器設(shè)有數(shù)個(gè)，布置于動(dòng)力總成的聲功率待測(cè)位置處，用來(lái)采集相應(yīng)位置處的噪聲信號(hào)。
[0006]進(jìn)一步，所述脈 沖信號(hào)傳感器安裝在車(chē)輛曲軸皮帶輪位置處，通過(guò)采集此位置處曲軸段皮帶輪在車(chē)輛不同工況下的脈沖數(shù)，而得到相應(yīng)工況所述對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0007]進(jìn)一步，所述信號(hào)采集設(shè)備用來(lái)由記錄脈沖信號(hào)傳感器所提供的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和由噪聲傳感器所提供的各測(cè)試位置處的噪聲信號(hào)，然后通過(guò)后處理程序得到車(chē)輛不同工況下主要噪聲源的聲功率值。
[0008]進(jìn)一步，在車(chē)輛聲功率待測(cè)部位安裝一用來(lái)固定安裝噪聲傳感器的固定支架。
[0009]一種利用上述車(chē)輛聲功率測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試方法，包括如下步驟:
[0010]步驟一、將測(cè)試車(chē)輛停放在四驅(qū)轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)臺(tái)上，確保四個(gè)車(chē)輪位于各轉(zhuǎn)轂中間位置，檢查車(chē)輛狀態(tài)后，通過(guò)綁帶將車(chē)輛固定；
[0011]步驟二、拆除發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋，測(cè)量動(dòng)力總成上表面外輪廓尺寸；
[0012]步驟三、先將數(shù)個(gè)噪聲傳感器安裝在固定支架上，然后將固定支架置于待測(cè)量動(dòng)力總成上表面的外輪廓周?chē)?；或先將固定支架置于測(cè)量動(dòng)力總成的上表面的外輪廓周?chē)?，然后將?shù)個(gè)噪聲傳感器安裝在固定支架上；
[0013]步驟四、起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使車(chē)輛在不同工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，記錄上述噪聲傳感器噪聲時(shí)域數(shù)據(jù)，同時(shí)記錄脈沖信號(hào)傳感器采集的轉(zhuǎn)速信號(hào)；
[0014]步驟五、測(cè)試數(shù)據(jù)分析，對(duì)相應(yīng)噪聲傳感器記錄的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)頻變換，得到各測(cè)點(diǎn)的頻譜信號(hào)，然后計(jì)算得出動(dòng)力總成在不同工況下的聲功率級(jí)。
[0015]進(jìn)一步，所述步驟一中，環(huán)境噪聲低于20dB。[0016]進(jìn)一步，所述步驟二中，測(cè)量動(dòng)力總成上表面外輪廓變成包括長(zhǎng)、寬邊長(zhǎng)。
[0017]進(jìn)一步，所述步驟三中，將數(shù)個(gè)噪聲傳感器安裝在固定支架上不同位置處，以動(dòng)力總成上表面為z = O平面，坐標(biāo)系為整車(chē)坐標(biāo)系，其上表面中心點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，根據(jù)所測(cè)邊長(zhǎng)，計(jì)算各個(gè)噪聲傳感器布置位置，由此計(jì)算噪聲測(cè)點(diǎn)包絡(luò)面積S。
[0018]進(jìn)一步，所述步驟五中，對(duì)噪聲傳感器記錄的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換，得到各測(cè)點(diǎn)的頻譜信號(hào)，通過(guò)公式Lff = Lp+101gS計(jì)算得出動(dòng)力總成在不同工況下的聲功率級(jí)。
[0019]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本發(fā)明能夠在實(shí)車(chē)狀態(tài)下對(duì)其不同部位的主要噪聲源進(jìn)行聲功率進(jìn)行測(cè)試，例如--動(dòng)力總成(發(fā)動(dòng)機(jī))聲功率、排氣管口聲功率、輪胎聲功率等，充分反映了在實(shí)車(chē)運(yùn)行工況下主要噪聲源的聲功率水平，彌補(bǔ)了當(dāng)前聲功率臺(tái)架測(cè)試中的不足；本發(fā)明可獲得有效的對(duì)比數(shù)據(jù)，其對(duì)車(chē)型開(kāi)發(fā)階段與競(jìng)品車(chē)(包括進(jìn)口車(chē)輛)、標(biāo)桿車(chē)(包括進(jìn)口車(chē)輛)噪聲水平的比對(duì)工作有著重要的作用；整套系統(tǒng)布置方便，測(cè)試方法與數(shù)據(jù)處理方法簡(jiǎn)單易用。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是測(cè)試車(chē)輛停放在四驅(qū)轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)臺(tái)上的示意圖；
[0021]圖2是動(dòng)力總成聲功率測(cè)試系統(tǒng)連接示意圖；
[0022]圖3是動(dòng)力總成聲功率測(cè)試噪聲傳感器主視圖布置示意圖；
[0023]圖4是圖3中噪聲傳感器布置示意圖右視圖；
[0024]圖5是圖3中噪聲傳感器布置不意圖俯視圖；
[0025]圖6是本發(fā)明實(shí)施例在某工況下各噪聲傳感器測(cè)點(diǎn)采集的噪聲頻譜信號(hào)；
[0026]圖7是本發(fā)明在某工況下測(cè)得的動(dòng)力總成聲功率級(jí)結(jié)果。
[0027]圖中:
[0028]1.動(dòng)力總成，2.車(chē)身，3.四驅(qū)轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)臺(tái)，4.噪聲傳感器，
[0029]5.脈沖信號(hào)傳感器，6.線束，7.信號(hào)采集設(shè)備，8.后處理設(shè)備；
[0030]41.第一噪聲傳感器，42第二噪聲傳感器，43.第三噪聲傳感器，
[0031]44.第四噪聲傳感器,45.第五噪聲傳感器,46.第六噪聲傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為了對(duì)本發(fā)明更加深入的了解，下面列舉一具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0033]本實(shí)施例是在實(shí)車(chē)狀態(tài)下，對(duì)車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)周?chē)煌课贿M(jìn)行聲功率測(cè)試系統(tǒng)及方法。
[0034]如圖1和圖2所不,本測(cè)試系統(tǒng)包括:噪聲傳感器4(6個(gè),其布置如圖3-圖5所示)、脈沖信號(hào)傳感器5、信號(hào)采集設(shè)備和固定支架，噪聲傳感器4安裝在固定支架上，固定支架置于車(chē)輛聲功率待測(cè)部位，脈沖信號(hào)傳感器5安裝在車(chē)輛曲軸皮帶輪位置處，噪聲傳感器4和脈沖信號(hào)傳感器5通過(guò)線束6均與信號(hào)采集設(shè)備7連接。
[0035]一種利用上述車(chē)輛聲功率測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試方法，包括如下步驟:
[0036]步驟一、檢查被測(cè)車(chē)輛狀態(tài)，將測(cè)試車(chē)輛停放在四驅(qū)轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)臺(tái)上，確保四個(gè)車(chē)輪位于各轉(zhuǎn)轂中間位置，檢查車(chē)輛狀態(tài)后，通過(guò)綁帶將車(chē)輛固定，其環(huán)境噪聲低于20dB，如圖I所示。
[0037]步驟二、拆除發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋，測(cè)量動(dòng)力總成上表面外輪廓尺寸，包括邊長(zhǎng)I1U方向)、i2(y方向)。
[0038]步驟三、本實(shí)施例中，在動(dòng)力總成(發(fā)動(dòng)機(jī))外圍布置6個(gè)傳感器，且分兩層布置，每層布置三個(gè)；先將6個(gè)噪聲傳感器安裝在固定支架上不同的六個(gè)位置處，如圖3-圖5所示，以動(dòng)力總成上表面為z = 0平面,坐標(biāo)系為整車(chē)坐標(biāo)系,其上表面中心點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，根據(jù)所測(cè)邊長(zhǎng)，計(jì)算噪聲傳感器布置位置，第一噪聲傳感器41至第六噪聲傳感器46的坐標(biāo)依次為:(-1^/2- Δ X，0，Δ Z1)、(O, 12/2+ Δ y, Δ Z1)、(O, ~\J2~ Δ y, Δ Z1)、{-1J2- Δ χ,12/2+ Δ y, Δ ζ2)、(-1^/2- Δ χ, -12/2- Δ y, Δ ζ2)、(O, O, Δ ζ2),計(jì)算噪聲測(cè)點(diǎn)包絡(luò)面積 S,然后將固定支架置于測(cè)量動(dòng)力總成上表面的外輪廓周?chē)?；其中，ΛΧ，Ay是相應(yīng)傳感器距離動(dòng)力總成外輪廓的垂直距離，ΛΖι，Λ Z2是相應(yīng)傳感器距離動(dòng)力總成上表面的垂直距離。
[0039]本實(shí)施例中，Δχ= Ay= Im, Δ Z1 = 0.5m, Δ z2 = Im,即第一噪聲傳感器41至第六噪聲傳感器 46 的坐標(biāo)依次為:(-1^2-1111,0,0.5m)、(O, l2/2+lm，0.5m)、(O, -l2/2_lm，0.5m)、(-V2-lm，l2/2+lm, lm)、-l2/2_lm，lm)、(0,0, lm)，其噪聲測(cè)點(diǎn)包絡(luò)面積
s = 4^+212+1^2+60
[0040]步驟四、起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使車(chē)輛在不同工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，記錄上述6個(gè)噪聲傳感器噪聲時(shí)域數(shù)據(jù)，同時(shí)記錄脈沖信號(hào)傳感器采集的轉(zhuǎn)速信號(hào)，如圖6所示為噪聲傳感器采集的6個(gè)噪聲時(shí)域信號(hào)。
[0041]步驟五、測(cè)試數(shù)據(jù)分析，對(duì)6個(gè)噪聲傳感器記錄的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換，得到各測(cè)點(diǎn)的頻譜信號(hào)，然后通過(guò)公SLw = Lp+101gS計(jì)算得出動(dòng)力總成在不同工況下的聲功率級(jí)。
[0042]其中:LW為聲功率級(jí)，單位為dB(A) ;Lp為測(cè)試表面平均聲壓級(jí)，單位為dB(A) ;S為測(cè)量表面包絡(luò)面積，單位為m2。
[0043]如圖7所示為由此發(fā)明所述得出的某工況下動(dòng)力總成聲功率級(jí)。
[0044]綜上所述，利用本實(shí)施例所示的測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法，能夠在實(shí)車(chē)狀態(tài)下對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)不同部位的主要噪聲源進(jìn)行聲功率進(jìn)行測(cè)試，充分反映了在實(shí)車(chē)運(yùn)行工況下動(dòng)力總成的聲功率水平，彌補(bǔ)了當(dāng)前聲功率臺(tái)架測(cè)試中的不足；由圖6和圖7可知，本實(shí)施例可獲得有效的對(duì)比數(shù)據(jù)，其對(duì)車(chē)型開(kāi)發(fā)階段與競(jìng)品車(chē)(包括進(jìn)口車(chē)輛)、標(biāo)桿車(chē)(包括進(jìn)口車(chē)輛)噪聲水平的比對(duì)工作有著重要的作用；整套系統(tǒng)布置方便，測(cè)試方法與數(shù)據(jù)處理方法簡(jiǎn)單易用。
[0045]本發(fā)明不僅能對(duì)動(dòng)力總成(發(fā)動(dòng)機(jī))聲功率進(jìn)行測(cè)試,還能對(duì)車(chē)輛其它主要噪聲源的聲功率進(jìn)行測(cè)試，例如:排氣管口聲功率、輪胎聲功率等。
[0046]以上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本專(zhuān)利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種車(chē)輛聲功率測(cè)試系統(tǒng),其特征在于:包括噪聲傳感器、脈沖信號(hào)傳感器和信號(hào)采集設(shè)備，所述噪聲傳感器安裝在車(chē)輛聲功率待測(cè)部位，所述脈沖信號(hào)傳感器安裝在車(chē)輛曲軸皮帶輪位置處，所述噪聲傳感器和脈沖信號(hào)傳感器通過(guò)線束均與信號(hào)采集設(shè)備連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛聲功率測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述噪聲傳感器設(shè)有數(shù)個(gè)，布置于動(dòng)力總成的聲功率待測(cè)位置處，用來(lái)采集相應(yīng)位置處的噪聲信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛聲功率測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述脈沖信號(hào)傳感器安裝在車(chē)輛曲軸皮帶輪位置處，通過(guò)采集此位置處曲軸段皮帶輪在車(chē)輛不同工況下的脈沖數(shù)，而得到相應(yīng)工況所述對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛聲功率測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述信號(hào)采集設(shè)備用來(lái)由記錄脈沖信號(hào)傳感器所提供的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和由噪聲傳感器所提供的各測(cè)試位置處的噪聲信號(hào)，然后通過(guò)后處理程序得到車(chē)輛不同工況下主要噪聲源的聲功率值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的車(chē)輛聲功率測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:在車(chē)輛聲功率待測(cè)部位安裝一用來(lái)固定安裝噪聲傳感器的固定支架。
6.一種利用權(quán)利要求5所述的車(chē)輛聲功率測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試方法，包括如下步驟: 步驟一、將測(cè)試車(chē)輛停放在四驅(qū)轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)臺(tái)上，確保四個(gè)車(chē)輪位于各轉(zhuǎn)轂中間位置，檢查車(chē)輛狀態(tài)后，通過(guò)綁帶將車(chē)輛固定； 步驟二、拆除發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋，測(cè)量動(dòng)力總成上表面外輪廓尺寸； 步驟三、先將數(shù)個(gè)噪聲傳感器安裝在固定支架上，然后將固定支架置于待測(cè)量動(dòng)力總成上表面的外輪廓周?chē)?；或先將固定支架置于測(cè)量動(dòng)力總成的上表面的外輪廓周?chē)缓髮?shù)個(gè)噪聲傳感器安裝在固定支架上； 步驟四、起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使車(chē)輛在不同工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，記錄上述噪聲傳感器噪聲時(shí)域數(shù)據(jù)，同時(shí)記錄脈沖信號(hào)傳感器采集的轉(zhuǎn)速信號(hào)； 步驟五、測(cè)試數(shù)據(jù)分析，對(duì)相應(yīng)噪聲傳感器記錄的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)頻變換，得到各測(cè)點(diǎn)的頻譜信號(hào)，然后計(jì)算得出動(dòng)力總成在不同工況下的聲功率級(jí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測(cè)試方法，其特征在于:所述步驟一中，環(huán)境噪聲低于20dB。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測(cè)試方法，其特征在于:所述步驟二中，測(cè)量動(dòng)力總成上表面外輪廓變成包括長(zhǎng)、寬邊長(zhǎng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或8所述的測(cè)試方法，其特征在于:所述步驟三中，將數(shù)個(gè)噪聲傳感器安裝在固定支架上不同位置處，以動(dòng)力總成上表面為z = O平面，坐標(biāo)系為整車(chē)坐標(biāo)系，其上表面中心點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，根據(jù)所測(cè)邊長(zhǎng)，計(jì)算各個(gè)噪聲傳感器布置位置，由此計(jì)算噪聲測(cè)點(diǎn)包絡(luò)面積S。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的測(cè)試方法，其特征在于:所述步驟五中，對(duì)噪聲傳感器記錄的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換，得到各測(cè)點(diǎn)的頻譜信號(hào)，通過(guò)公式Lff = Lp+101gS計(jì)算得出動(dòng)力總成在不同工況下的聲功率級(jí)。
【文檔編號(hào)】G01M17/007GK103994892SQ201410186769
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】鄧江華, 李洪亮, 顧燦松, 王海洋, 陳達(dá)亮, 李 燦 申請(qǐng)人:中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心