CN110487546B - 变速箱敲击噪声测试方法、测试装置以及评价方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种变速箱敲击噪声测试方法、测试装置以及评价方法。变速箱敲击噪声测试方法包括以下步骤：a)靠近所述变速箱的外缘布置多个近场麦克风，在距离所述变速箱0.9m至1.1m处布置远场麦克风；b)在所述变速箱运行过程中分别用所述近场麦克风和所述远场麦克风测量所述变速箱的噪声信号。根据本发明的变速箱敲击噪声测试方法能够在变速箱本体开发过程中定量的评估变速箱敲击水平，避免等待车辆资源和人为评估引起的误判，在开发过程中为变速箱和离合器的开发提供精确的指导。

Description

变速箱敲击噪声测试方法、测试装置以及评价方法

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及一种变速箱敲击噪声测试方法、变速箱敲击噪声测试装置以及变速箱敲击噪声评价方法。

背景技术

变速箱的敲击问题是变速箱开发和应用过程中十分常见的NVH问题。目前常用的基于声压级的噪声评估方法，无法有效的反应变速箱实际的敲击水平；对于该噪声主要是通过实车上的主观评估方法来定性的研究其严重程度；但整车的主观评估受到车辆条件和人为因素的局限，无法在变速箱开发早期客观准确的识别问题。

发明内容

本发明提出一种变速箱敲击噪声测试方法，其能够精确地测定变速箱的噪声信号，并且有利于对变速箱敲击噪声进行精确的评价。

根据本发明一个方面提出的变速箱敲击噪声测试方法，包括以下步骤：

a) 靠近所述变速箱的外缘布置多个近场麦克风，在距离所述变速箱0.9m至1.1m处布置远场麦克风；

b) 在所述变速箱运行过程中分别用所述近场麦克风和所述远场麦克风测量所述变速箱的噪声信号。

根据本发明一个方面提出的变速箱敲击噪声测试方法，每个近场麦克风距离所述变速箱的外缘8至12cm，每个近场麦克风的测试面积为0.03至0.04平方米。

根据本发明一个方面提出的变速箱敲击噪声测试方法，所述远场麦克风布置在高于所述变速箱的顶部80至90cm处并且靠近所述变速箱的左半轴。

根据本发明一个方面提出的变速箱敲击噪声测试方法，在步骤b）中，所述变速箱分别在各个档位中运行。

根据本发明一个方面提出的变速箱敲击噪声测试方法，所述变速箱在每个档位中分别给定平均转速以及转速波动。

根据本发明一个实施方式提出的变速箱敲击噪声测试装置，所述变速箱敲击噪声测试装置包括：靠近所述变速箱的外缘布置的多个近场麦克风，以及在距离所述变速箱0.9m至1.1m处布置的远场麦克风。

本发明还提出一种利用之前的测试方法对变速箱敲击噪声进行的评价方法，所述评价方法包括以下步骤：

c) 根据步骤b）中通过远场麦克风所测得的噪声信号计算峰度K;

d) 根据步骤c)中所得峰度K计算峰度系数F(K)

e) 根据通过近场麦克风所测得的噪声信号计算平均声压级N(avg)；

f） 根据步骤d)中所得峰度系数F(K)和步骤e)中所得平均声压级N(avg)对变速箱敲击噪声进行评价。

根据本发明一个实施方式提出的评价方法，在步骤c）中，所述峰度K根据以下公式计算：

其中，K(m,n)表示变速箱在平均转速m和转速波动n的工况下的峰度，X表示远场麦克风所测数据，

表示远场麦克风所测数据的时域平均值。

根据本发明一个实施方式提出的评价方法，在步骤d）中，所述峰度系数F(K)根据以下公式计算：

其中，K表示峰度，

表示在峰度为K的情况下的峰度系数。

根据本发明一个实施方式提出的评价方法，在步骤f)中，当峰度K＞1时，进行以下步骤

g) 根据所述平均声压级N(avg)与匹配车型的整车隔声量PBNR的差得到车内噪声N(inside)

h) 将所述车内噪声N(inside)与该匹配车型的车内噪声指标N(requirement)进行比较，得到二者的差值ΔN= N(requirement)- N(inside)

i) 将所述差值ΔN与峰度系数F(K)的大小进行比较，用于对变速箱敲击噪声进行评价。

本发明的有益效果包括：能够在变速箱本体开发过程中定量的评估变速箱敲击水平，避免等待车辆资源和人为评估引起的误判，在开发过程中为变速箱和离合器的开发提供精确的指导。

附图说明

参照附图来说明本发明的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：

图1示意性显示了根据本发明一个实施方式提出的变速箱敲击噪声测试装置的结构示意图；

图2示意性显示了根据本发明一个实施方式提出的对变速箱敲击噪声进行测试以及评价的流程。

具体实施方式

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在下面的描述中，为不同构造的实施例描述了各种参数和部件，这些具体的参数和部件仅作为示例而不对本申请的实施例做出限制。

本发明包括一种变速箱敲击噪声测试方法，该测试例如可以在标准的三电机半消声试验室内进行。所述变速箱敲击噪声测试方法包括以下步骤：

a) 靠近所述变速箱的外缘布置多个近场麦克风，在距离所述变速箱0.9m至1.1m处布置远场麦克风；

b) 在所述变速箱运行过程中分别用所述近场麦克风和所述远场麦克风测量所述变速箱的噪声信号。

通过设置的远场麦克风能够获得变速箱远场噪声信号，有利于算出变速箱噪声的峰度，从而便于对变速箱敲击噪声进行评价。

变速箱的敲击性能和变速箱输入轴的转速波动量具有很强的相关性。通过研究不同档位不同转速波动下变速箱的峰度和辐射噪声，结合整车噪声性能开发指标，可以有效地给离合器减振性能、变速箱辐射能力以及发动机标定匹配等系统集成和开发提供设计依据。

根据本发明的一实施方式，变速箱敲击噪声测试装置结合图1示出。所述变速箱敲击噪声测试装置包括：靠近所述变速箱1的外缘布置的多个近场麦克风2，以及在距离所述变速箱0.9m至1.1m处布置的远场麦克风3。每个近场麦克风距离所述变速箱的外缘8至12cm，每个近场麦克风的测试面积为0.03至0.04平方米。所述远场麦克风布置在高于所述变速箱的顶部80至90cm处并且靠近所述变速箱的左半轴。

本发明还包括一种利用前述测试方法对变速箱敲击噪声进行的评价方法，该评价方法是一种计算评价方法，所述评价方法包括以下步骤：

c) 根据步骤b）中通过远场麦克风所测得的噪声信号计算峰度K；

d) 根据步骤c)中所得峰度K计算峰度系数F(K)

e) 根据通过近场麦克风所测得的噪声信号计算平均声压级N(avg)；

f） 根据步骤d)中所得峰度系数F(K)和步骤e)中所得平均声压级N(avg)对变速箱敲击噪声进行定量评价。

对变速箱敲击噪声进行测试以及评价的示例性的流程结合图2示出，其包括以下步骤：

- 安装被测件及附件。在标准三侧功机半消声室试验台架中安装变速箱、飞轮、离合器、半轴。离合器采用台架特制的没有减振弹簧和阻尼的刚性盘，飞轮和半轴采用量产零件即可。

- 传感器（麦克风）布置。按照如图1所示的位置布置变速箱周围的麦克风阵列。每个麦克风距离变速箱测试点的外缘位置距离为8-12cm。麦克风阵列需要根据变速箱的具体轮廓特征均匀布置，且每个阵列麦克风测试的平均面积为0.03~0.04m^2。同时在距离变速箱直线距离0.9-1.1m远的位置，布置一个远场麦克风。其高度比变速箱的顶部高出80-90cm，且靠近变速箱左半轴侧。

- 测试过程。根据变速箱特性拟定测试工况如表一所示，分别挂入空档和各行驶档位，给定变速箱输入平均转速m（例如分别为怠速转速、1000rpm,1500rpm,2000rpm），每个转速下增加输入轴转速波动n（例如从0-50rpm），每个工况持续20s测试。

表一

- 数据处理。选取各工况下的远场噪声数据进行峰度以及峰度系数计算，得到各档位各工况下的峰度系数。

所述峰度K根据以下公式计算：

其中，K(m,n)表示变速箱在平均转速m和转速波动n的工况下的峰度，X表示远场麦克风所测数据，

表示远场麦克风所测数据的时域平均值。

峰度系数F(K)根据以下公式计算：

其中，K表示峰度，

表示在峰度为K的情况下的峰度系数。

- 噪声评价。当K(m,n)<0.25时，没有敲击噪声；当K(m,n)介于0.3-1之间时，台架上存在轻微敲击，整车没有风险；当K(m,n)>1时，台架上存在明显敲击，整车存在敲击风险。

将K(m,n)>1时的工况数据进行进一步分析。使用能量平均的方法，计算麦克风阵列中所有麦克风的平均声压级N(avg)，将N(avg)减去匹配车型的整车隔声量PBNR，得到变速箱辐射到（预测）车内噪声N(inside)，将N(inside)和该匹配车型的车内噪声指标N（requirement）进行比较，得到两者插值ΔN= N（requirement）- N(inside)。当ΔN<F(K)时，也即N(inside)> N（requirement）- F(K)时，整车敲击水平不能达标。可以根据该评价结果，按照需要控制离合器的减振性能，以确保将输入变速箱的转速波动控制在没有有敲击风险的范围内。

本发明的公开可以帮助在变速箱、传动系统和整车开发初期（没有实车资源时）对变速箱敲击性能进行量化评估，为系统的集成和合理匹配提供指导，避免后期不必要的工程更改。

本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种对变速箱敲击噪声进行的评价方法，其特征在于，所述评价方法包括以下步骤：

a) 靠近所述变速箱的外缘布置多个近场麦克风，在距离所述变速箱0.9m至1.1m处布置远场麦克风；

b) 在所述变速箱运行过程中分别用所述近场麦克风和所述远场麦克风测量所述变速箱的噪声信号；

c) 根据步骤b）中通过远场麦克风所测得的噪声信号计算峰度K;

d) 根据步骤c)中所得峰度K计算峰度系数F(K)；

e) 根据通过近场麦克风所测得的噪声信号计算平均声压级N(avg)；

f） 根据步骤d)中所得峰度系数F(K)和步骤e)中所得平均声压级N(avg)对变速箱敲击噪声进行评价。

2.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，在步骤c）中，所述峰度K根据以下公式计算：

其中，K(m,n)表示变速箱在平均转速m和转速波动n的工况下的峰度，X表示远场麦克风所测数据，

表示远场麦克风所测数据的时域平均值。

3.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，在步骤d）中，所述峰度系数F(K)根据以下公式计算：

其中，K表示峰度，F(K)表示在峰度为K的情况下的峰度系数。

4.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，在步骤f)中，当峰度K＞1时，进行以下步骤：

g) 根据所述平均声压级N(avg)与匹配车型的整车隔声量PBNR的差得到车内噪声N(inside)

h) 将所述车内噪声N(inside)与该匹配车型的车内噪声指标N(requirement)进行比较，得到二者的差值ΔN

i) 将所述差值ΔN与峰度系数F(K)的大小进行比较，用于对变速箱敲击噪声进行评价。

5.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，每个近场麦克风距离所述变速箱的外缘8至12cm，每个近场麦克风的测试面积为0.03至0.04平方米。

6.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，所述远场麦克风布置在高于所述变速箱的顶部80至90cm处并且靠近所述变速箱的左半轴。

7.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，在步骤b）中，所述变速箱分别在各个档位中运行。

8.根据权利要求4所述的评价方法，其特征在于，所述变速箱在每个档位中分别给定平均转速以及转速波动。

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