CN113281035A - 一种自动变速器锁止异响的测试方法 - Google Patents

一种自动变速器锁止异响的测试方法 Download PDF

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Abstract

本方案涉及一种自动变速器锁止异响的测试方法，包括：进行噪声传感器和振动传感器布置；通过LMS测试前端将噪声传感器、振动传感和待测车辆的故障诊断接口接入至控制器；采集待测车辆在预定路面上按照预设条件行驶过程中所产生的噪声数据和振动数据，并通过待测车辆的故障诊断接口采集待测车辆的电控信号，同时记录待测车辆行驶测试过程中测试人员的主观评价结果；再基于主观评价结果，标记出导致自动变速器异响的目标噪声数据和目标振动数据；对目标噪声数据和目标振动数据进行频谱分析和/或时域分析，基于分析结果，确定自动变速器出现异响的异常时间区间；基于自动变速器出现异响的异常时间区间，从获取到的电控信号中确定对应的异常电控信号。

Description

一种自动变速器锁止异响的测试方法
技术领域
本发明属于汽车噪声振动控制领域，具体涉及一种自动变速器锁止异响的测试方法。
背景技术
汽车自动变速器结构复杂，主要由液力变矩器、行星齿轮机构以及控制系统三部分组成。液力变矩器作为自动变速器的重要组成部分，由泵轮、涡轮、导轮及锁止离合器组成。汽车在较低车速时，液力变矩器处于液力传动，锁止离合器处于断开状态，可减少车辆刚启动时的发动机动载荷的波动与冲击; 当达到一定车速后，锁止离合器锁止，液力传动转换为机械传动，增加传动效率，在车辆行驶过程中，液力变矩器根据控制系统的指令，需要在断开-滑磨-锁止状态切换，在切换过程中由于液力减振转换为机械减振，减振形式发生改变，会产生锁止异响，引起车内驾驶员及乘客的抱怨。因此在整车状态下对自动变速器的锁止异响进行测试和分析，根据测试分析结果，提出优化方案，改善车辆NVH性能是很有必要的。
发明内容
本发明提供了一种自动变速器锁止异响的测试方法，能够在整车状态下对自动变速器锁止离合器的锁止异响进行测试和分析。
本发明提供了一种自动变速器锁止异响的测试方法，包括：
步骤S1，将噪声传感器和振动传感器布置在待测车辆的预设区域内；
步骤S2，通过LMS测试前端将噪声传感器、振动传感和待测车辆的故障诊断接口接入至控制器；
步骤S3，采集待测车辆在预定路面上按照预设条件行驶过程中所产生的噪声数据和振动数据，并通过待测车辆的故障诊断接口采集待测车辆的电控信号，同时记录待测车辆行驶测试过程中测试人员的主观评价结果；再基于主观评价结果，标记出现自动变速器异响的目标噪声数据和目标振动数据；
步骤S4，对目标噪声数据和目标振动数据进行频谱分析和/或时域分析，基于频谱分析结果和/或时域分析结果，确定自动变速器出现异响的异常时间区间；
步骤S5，基于自动变速器出现异响的异常时间区间，从获取到的电控信号中确定与异常时长区间对应的异常电控信号。
优选地，步骤S1中：噪声传感器布置在待测车辆的驾驶员座椅上靠近待测驾驶员右耳的区域内；振动传感器布置在待测车辆的变速器的特定平面上，所述特定平面为所述变速器上靠近液力变矩器外壳体的平面。
优选地，步骤S3采集噪声数据和振动数据的步骤包括：
步骤S3a,先将待测车辆静止在测试路面上；再对静止的待测车辆进行热车，直至待测车辆的变速器油温大于或等于90℃；
步骤S3b，在待测车辆的变速器油温大于或等于90℃之后，将待测车辆挂前进挡，并控制待测车辆以30%的油门踏板开度驱动其在测试路面上加速前行，使待测车辆的速度由0逐渐加速至100KM/h；
步骤S3c，对待测车辆在由0加速至100KM/h的过程中的振动数据和噪声数据进行采集。
优选地，步骤S3中，基于主观评价结果，标记出出现自动变速器异响的目标噪声数据和目标振动数据的步骤包括：
基于测试人员基于主观评价输入的自动变速器出现异响信号的输入时刻，从所采集到的噪声数据中截取出包含所述输入时刻前后一段区间的数据作为目标噪声数据，从所采集到的振动数据中截取出包含所述输入时刻前后一段区间的数据作为目标振动数据。
本发明的有益效果为：
能够在噪声和振动数据采集的同时将CAN总线中与自动变速器相关的电控信号进行同步采集，在分析采集到的噪声及振动信号频谱图时，结合主观评价结果，锁定变速器异响产生的时间区间，分析该时间区间与电控信号变化的相关性，从优化电控策略的角度对变速器异响问题进行快速有效的优化，解决问题高效且零成本。传统测试分析变速器异响问题只测试噪声和振动信号，没有通过DBC文件将变速器内部的电控信号同步监测，从而不能快速精准地锁定异响产生时刻与电控信号变化的对应关系，无法判断变速器源头是否存在问题，仅能从变速器外围传递路径上对异响问题进行排查和优化，分析解决问题的效率低，问题整改效果不理想，并且优化问题的成本也比较高。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2车内噪声传感器安装图示；
图3 变速器壳体振动传感器安装图示；
图4为测试设备连接图示；
图5为异响出现时刻的声音和振动信号频谱图；
图6为异响出现时刻的声音和振动信号时域图；
图7为电控信号分析图。
具体实施方式
下面根据附图对本发明进行详细阐述。图1为一种整车状态下自动变速器锁止异响的测试分析流程图。具体包含以下步骤：
步骤S1，将噪声传感器21和振动传感器31布置在待测车辆的预设区域内。
如图2所示，将噪声传感器21布置在车内驾驶员座椅靠近驾驶员右耳的位置；如图3所示，将振动传感器31布置在变速器上靠近变速器内部的液力变矩器32外壳体的特定平面上。
步骤S2，进行测试设备连接。
如图4所示，该步骤S2具体包括：
步骤2a、将噪声传感器21和振动传感器31通过数据传输线接入LMS测试前端；
步骤2b、通过CAN数据采集线连接待测车辆的故障诊断口和LMS测试前端；
步骤2c、将LMS测试前端通过网线与笔记本电脑连接。
经过步骤S2a至步骤S2c的操作，笔记本电脑便能够通过该LMS测试前端获取该噪声传感器21采集的信息、振动传感器31采集的信息以及车辆的故障诊断口发送的信息。
然后，测试人员在笔记本电脑的测试软件中设置好噪声采样频率为12800Hz和振动采样频率为6400Hz，信号采集跟踪模式选择跟踪时间。在测试软件中的CAN信号测试设置界面中导入待测车辆的DBC文件，该DBC文件使得笔记本电脑从待测车辆上CAN总线上读取关于发动机控制单元和变速器控制单元的电控信号，这些电控信号具体包含：发动机扭矩、发动机油门开度、变速器锁止离合器状态、变速器档位信号、变速器档位切换状态、车速、发动机转速等信号。
步骤S3，对待测车辆开始测试，分析得到自动变速器出现锁止异响时的目标噪声数据和目标振动数据。
当待测车辆在光滑平直的沥青路面进行测试时，对路面的要求如下：路面干燥无积水；测试时，风速小于5m/s。
该步骤S3具体包括：
步骤S3a、将待测车辆停在测试路面上（该测试路面为光滑平直的沥青路面）；在对待测车辆行驶测试之前，应对待测车辆进行热车。对待测车辆进行热车的具体操作方式为：启动待测车辆，使其在测试路面上行驶10分钟以上，以使变速器油温达到90°C以上。
步骤S3b、将待测车辆挂D档，使其在30%油门踏板开度条件下前行，使待测车辆的速度由0km/h逐渐加速到100km/h。同时，利用噪声传感器21和振动传感器31分别对该车辆从0km/h加速到100km/h的加速过程中的振动数据和噪声数据进行多次采集。
在采集到这些噪声数据和振动数据后，结合待测车辆内的测试人员的主观评价结果，剔除掉测试人员主观认定未发生自动变速器异响的部分振动数据和噪声数据（例如：经过数据采集，在待测车辆加速过程中，共采集到5段振动数据和噪声数据，经过测试人员主观评价，其中2段振动数据和噪声数据未出现自动变速器异常；则保留剩余3段振动数据和噪声数据）。保证车内出现锁止异响的有效测试次数达3次以上，并对出现异响的测试数据进行标记和保存，得到所需的目标噪声数据和目标振动数据。
步骤S4，分析导致变速器出现异响的目标噪声数据和目标振动数据，确定自动变速器出现锁止异响的异常时间区间。
该步骤S4具体包括：
步骤S4a、基于步骤S3测得且标记出现异响的目标噪声数据和目标振动数据在数据分析软件分别进行频谱分析和/或时域分析，基于频谱分析结果和/或时域分析结果，找出异响出现的异常时间区间。
例如，在噪声频谱分析结果和振动频谱分析结果确定该异常时间区间时，如图5，在噪声频谱图和振动频谱图上分别分析异响噪声的频率成分，确定两类频谱图中的频率成分较明显的时间区间。
其中，本实施例中，在进行频谱分析时的参数设置如下：
FFT vs Time分析参数：
分析频率：12800Hz
分辨率：2Hz, 或者根据实际图示清晰程度进行选择
窗函数：汉宁窗
计权方式：噪声A计权，振动不计权
Overlap：50%
幅值：RMS
如图5所示，经试验发现，本实施例中，变速器出现异响的时间区间在5-7s，噪声频谱图和振动频谱图，在5-7s这一时间区间内，噪声频谱图上显示为1000Hz以下频率成分较明显，振动频谱图上显示为2000Hz以下频率成分较明显。因此，将5-7s这一时间区间确定为上述的异常时长区间。
同理，如图6，基于时域分析结果来确定异常时间区间的原理同上述基于频域分析结果确定异常时间区间的原理类似，本领域技术人员可以基于试验需求，选择合适的分析方式。
步骤S5、基于异常时间区间，确定对应的异常电控信号。
基于异常时间区间，并将从待测车辆上采集到的相关电控信号在同一时间轴上分析,如图7所示，分析变速器锁止异响噪声产生时刻5-7s发动机电控单元和变速器电控单元电控信号的变化，如变速档位信号，锁止离合器状态信号，车速信号等发生的变化，异响发生时刻，变速档位在5档，车速区间63-69km/h,异响产生时刻锁止离合器刚好从滑磨变为锁止状态，在锁止的前两2s产生，因此推断异响的产生与锁止离合器的状态改变相关，在找到异响噪声与电控信号变化的相关性后，从优化电控策略着手，如调整锁止离合器的锁止车速，对变速器锁止异响噪声进行优化。

Claims (4)

1.一种自动变速器锁止异响的测试方法，其特征在于，包括：
步骤S1，将噪声传感器（21）和振动传感器（31）布置在待测车辆的预设区域内；
步骤S2，通过LMS测试前端将噪声传感器（21）、振动传感（31）和待测车辆的故障诊断接口接入至控制器；
步骤S3，采集待测车辆在预定路面上按照预设条件行驶过程中所产生的噪声数据和振动数据，并通过待测车辆的故障诊断接口采集待测车辆的电控信号，同时记录待测车辆行驶测试过程中测试人员的主观评价结果；再基于主观评价结果，标记出导致自动变速器异响的目标噪声数据和目标振动数据；
步骤S4，对目标噪声数据和目标振动数据进行频谱分析和/或时域分析，基于频谱分析结果和/或时域分析结果，确定自动变速器出现异响的异常时间区间；
步骤S5，基于自动变速器出现异响的异常时间区间，从获取到的电控信号中确定与异常时长区间对应的异常电控信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中：噪声传感器（21）布置在待测车辆的驾驶员座椅上靠近待测驾驶员右耳的区域内；振动传感器（31）布置在待测车辆的变速器的特定平面上，所述特定平面为所述变速器上靠近液力变矩器（32）外壳体的平面。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3采集噪声数据和振动数据的步骤包括：
步骤S3a,先将待测车辆静止在测试路面上；再对静止的待测车辆进行热车，直至待测车辆的变速器油温大于或等于90℃；
步骤S3b，在待测车辆的变速器油温大于或等于90℃之后，将待测车辆挂前进挡，并控制待测车辆以30%的油门踏板开度驱动其在测试路面上加速前行，使待测车辆的速度由0逐渐加速至100KM/h；
步骤S3c，对待测车辆在由0加速至100KM/h的过程中的振动数据和噪声数据进行采集。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，基于主观评价结果，标记出现自动变速器异响的目标噪声数据和目标振动数据的步骤包括：
基于测试人员主观评价输入的自动变速器出现异响信号的输入时刻，从所采集到的噪声数据中截取出包含所述输入时刻前后一段区间的数据作为目标噪声数据，从所采集到的振动数据中截取出包含所述输入时刻前后一段区间的数据作为目标振动数据。
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