RU2809037C1 - Method for acoustic testing of power steering as part of vehicle - Google Patents
Method for acoustic testing of power steering as part of vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2809037C1 RU2809037C1 RU2023113783A RU2023113783A RU2809037C1 RU 2809037 C1 RU2809037 C1 RU 2809037C1 RU 2023113783 A RU2023113783 A RU 2023113783A RU 2023113783 A RU2023113783 A RU 2023113783A RU 2809037 C1 RU2809037 C1 RU 2809037C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steering wheel
- vehicle
- spectrum analyzer
- laptop
- steering
- Prior art date
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 claims description 17
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000005534 acoustic noise Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001343 mnemonic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к технической акустике, в частности, к исследованиям усилителя рулевого управления транспортного средства (далее УРУТС).The invention relates to technical acoustics, in particular to studies of vehicle power steering (hereinafter referred to as URUTS).
Решение проблемы улучшения акустического комфорта в кабине или пассажирском салоне транспортных средств - важная актуальная задача разработчиков и исследователей транспортной техники, требующая существенных материальных, временных и интеллектуальных ресурсов.Solving the problem of improving acoustic comfort in the cabin or passenger compartment of vehicles is an important current task for developers and researchers of transport technology, requiring significant material, time and intellectual resources.
Наиболее мобильными и продуктивными процессами исследований и доводки по виброакустике транспортных средств и их отдельных компонентов, излучающих шум, являются экспериментальные исследования, проводимые в стендовых условиях, с привлечением многообразной техники, позволяющей имитировать скоростные и нагрузочные режимы, идентичные реальным условиям эксплуатации.The most mobile and productive processes for research and development of vibroacoustics of vehicles and their individual components that emit noise are experimental studies carried out in bench conditions, using a variety of equipment that allows simulating speed and load modes identical to real operating conditions.
Электромеханический УРУТС (далее ЭУРУТС) относится к компонентам транспортного средства, содержащим в своей конструкции приводной электродвигатель, который является характерным источником шумов и вибраций в кабине или пассажирском салоне транспортного средства. При этом электродвигатели современных ЭУРУТС характеризуются относительно слабым собственным акустическим шумовым сигналом. Указанное обстоятельство, в случае проведения исследований с использованием измерительных микрофонов (приемников сигналов динамических откликов), обуславливает необходимость обеспечения низкого шумового фона при проведении таких работ.Electromechanical URUTS (hereinafter referred to as EURUTS) refers to vehicle components that contain in their design a drive electric motor, which is a characteristic source of noise and vibration in the cabin or passenger compartment of the vehicle. At the same time, electric motors of modern EURUTS are characterized by a relatively weak intrinsic acoustic noise signal. This circumstance, in the case of conducting research using measuring microphones (receivers of dynamic response signals), necessitates the need to ensure a low noise background when carrying out such work.
Для лучшей воспроизводимости результатов испытаний, обеспечения стабильных нагрузочных режимов исследуемых объектов, проведения акустических измерений без существенного наложения на их результаты паразитного воздействия от излучающих шум узлов и агрегатов испытываемого транспортного средства, стендового оборудования, задействованного в испытаниях, в том числе от его звукоотражающих корпусных / каркасных компонентов, определение акустических характеристик УРУТС предпочтительно осуществлять в акустических безэховых или полубезэховых камерах, обеспечивающих минимизацию искажений свободного акустического поля, формируемого техническими устройствами, не входящими в состав исследуемого объекта. Безэховая или полубезэховая испытательные камеры представляет собой автономное помещение, установленное на виброизолированном фундаменте, оснащённое стендовым динамометрическим (содержащим приводные и/или тормозные / нагрузочные агрегаты) и измерительным оборудованием, а также вспомогательными установками. Для приближения акустических свойств безэховых камер к свойствам свободного звукового поля акустические импедансы (сопротивления) пористых структур звукопоглощающих материалов, которыми футерованы звукоотражающие поверхности стен и потолка (для безэховых и полубезэховых камер), пола (для безэховых камер), а также корпусные / каркасные элементы расположенного в камерах оборудования, выполнены направленно согласованными с акустическим импедансом воздушной среды в свободном пространстве камер.For better reproducibility of test results, ensuring stable load conditions of the objects under study, conducting acoustic measurements without significant interference with their results from parasitic effects from noise-emitting components and assemblies of the vehicle being tested, bench equipment involved in testing, including from its sound-reflecting housing / frame components, the determination of the acoustic characteristics of the URUTS is preferably carried out in acoustic anechoic or semi-anechoic chambers, which ensure minimization of distortions of the free acoustic field generated by technical devices that are not part of the object under study. An anechoic or semi-anechoic test chamber is a self-contained room installed on a vibration-isolated foundation, equipped with a bench dynamometer (containing drive and/or brake/load units) and measuring equipment, as well as auxiliary installations. To bring the acoustic properties of anechoic chambers closer to the properties of a free sound field, the acoustic impedances (resistances) of the porous structures of sound-absorbing materials that line the sound-reflecting surfaces of the walls and ceiling (for anechoic and semi-anechoic chambers), the floor (for anechoic chambers), as well as the body / frame elements of the located in the equipment chambers, are made directionally coordinated with the acoustic impedance of the air environment in the free space of the chambers.
Из материалов к патенту на изобретение RU 2610846, 6МПК G01M 13/02, G01H 17/00, B62D 5/04, опубл. 16.02.2017, известен размещаемый в безэховой камере стенд для акустических испытаний ЭУРУТС, включающий в себя рамный каркас, силовые элементы которого выполнены несущими, в том числе, тормозной агрегат (устройство нагружения ЭУРУТС), содержащий вал тормозного агрегата, электронный имитатор тахометрического сигнала, пульт управления, а также устанавливаемые на период испытаний измерительные микрофоны и испытываемый ЭУРУТС, содержащий рулевое колесо, электродвигатель ЭУРУТС и выходной вал ЭУРУТС, кинематически соединяемый с валом тормозного агрегата. При этом рулевое колесо ЭУРУТС выполнено оснащённым инерциальным датчиком угловой скорости вращения рулевого колеса, скомбинированным с преобразователем механического сигнала в электрический, устанавливаемыми, на время испытаний, на обращаемой к испытателю (на оппозитной к электродвигателю ЭУРУТС) стороне рулевого колеса, а безэховая камера выполнена оснащённой расположенными в её пультовом помещении регистрирующей и анализирующей аппаратурой, соединённой кабельной линией с измерительными микрофонами, а также источником питания, связанным кабельной линией с электродвигателем ЭУРУТС и электронным имитатором тахометрического сигнала (показано), с преобразователем механического сигнала в электрический и пультом управления (не показано - следует логически).From materials for the invention patent RU 2610846, 6MPK G01M 13/02, G01H 17/00, B62D 5/04, publ. 02/16/2017, a stand for acoustic testing of EURUTS located in an anechoic chamber is known, which includes a frame frame, the load-bearing elements of which are made load-bearing, including a brake unit (EURUTS loading device), containing the shaft of the brake unit, an electronic simulator of the tachometer signal, and a remote control. controls, as well as measuring microphones installed for the test period and the tested EURUTS, which contains a steering wheel, an EURUTS electric motor and an EURUTS output shaft, kinematically connected to the shaft of the brake unit. In this case, the EURUTS steering wheel is made equipped with an inertial sensor of the angular velocity of rotation of the steering wheel, combined with a mechanical to electrical signal converter, installed, during testing, on the side of the steering wheel facing the tester (on the opposite side of the EURUTS electric motor), and the anechoic chamber is equipped with located in its control room with recording and analyzing equipment connected by a cable line to measuring microphones, as well as a power source connected by a cable line to the EURUTS electric motor and an electronic tachometer signal simulator (shown), with a mechanical to electrical signal converter and a control panel (not shown - should logically).
На основе анализа приведённых в описании конструктивных особенностей стенда для акустических испытаний ЭУРУТС можно предположить и способ проведения исследований ЭУРУТС, который будет заключаться в монтаже исследуемого ЭУРУТС на стенд, в закреплении датчика угловой скорости, скомбинированного с преобразователем механического сигнала в электрический, на рулевом колесе, в установке измерительных микрофонов вблизи корпуса ЭУРУТС, в подаче электропитания на электродвигатель ЭУРУТС, на электронный имитатор тахометрического сигнала, на преобразователь и пульт управления, в установке параметров тормозного агрегата и имитатора тахометрического сигнала в соответствие с требованиями тест-плана испытаний (задания на испытания), во вращении рулевого колеса из одного его крайнего положения в сторону другого с предусмотренной тест-планом испытаний угловой скоростью, контролируемой по данным датчика угловой скорости, в регистрации фиксируемых микрофонами параметров звукового поля, формируемого ЭУРУТС, а также в анализе полученных результатов.Based on the analysis of the design features of the stand for acoustic testing of EURUTS given in the description, it is possible to assume a method for conducting EURUTS research, which will consist of installing the studied EURUTS on the stand, attaching an angular velocity sensor combined with a mechanical-to-electric signal converter, on the steering wheel, in installation of measuring microphones near the EURUTS housing, in supplying power to the EURUTS electric motor, to the electronic tachometric signal simulator, to the converter and control panel, in setting the parameters of the brake unit and the tachometer signal simulator in accordance with the requirements of the test plan (test task), during rotation of the steering wheel from one extreme position to the other with the angular velocity specified in the test plan, controlled according to the data of the angular velocity sensor, in recording the parameters of the sound field generated by the EURUTS recorded by microphones, as well as in the analysis of the results obtained.
Недостатком описанного выше стенда и реализуемого с его посредством способа является возможность осуществления испытаний лишь автономно устанавливаемых УРУТС, при невозможности учета влияния сопрягаемых с УРУТС элементов, входящих в конструкцию транспортного средства. Упомянутые выше испытания проводят, как правило, на предварительных этапах исследовательских и доводочных работ по виброакустике УРУТС, в то время как окончательную оценку виброакустических характеристик УРУТС и его влияние на виброакустический комфорт в пассажирском салоне (кабине), целесообразно проводить в составе транспортного средства. Для проведения акустических испытаний транспортных средств применяют полубезэховые камеры.The disadvantage of the stand described above and the method implemented with it is the possibility of testing only autonomously installed URUTS, while it is impossible to take into account the influence of elements associated with the URUTS that are included in the design of the vehicle. The tests mentioned above are carried out, as a rule, at the preliminary stages of research and development work on the vibroacoustics of the URUTS, while the final assessment of the vibroacoustic characteristics of the URUTS and its effect on the vibroacoustic comfort in the passenger compartment (cabin) is advisable to be carried out as part of the vehicle. Semi-anechoic chambers are used to conduct acoustic testing of vehicles.
Из патента на изобретение, RU 2680211, МПК G01M 17/00, G01H 17/00, B62D 5/00, опубл. 18.02.2019, известен принятый в качестве прототипа стенд для акустических испытаний УРУТС, находящегося в составе транспортного средства, включающий в себя полубезэховую (со звукоотражающим полом, стены и потолок которой выполнены футерованными звукопоглощающими материалами) испытательную камеру, содержащую закрепляемые на полу камеры, с возможностью виброизоляции от пола, опорные площадки, располагаемые, на период испытаний, под управляемыми колесами транспортного средства, обращаемая к колесам поверхность которых сформирована с шероховатостью и с уклонами в соответствии с требованиями стандартов по испытаниям транспортных средств по шуму, а также измерительные микрофоны, устанавливаемые в контрольных точках салона и/или подкапотного пространства транспортного средства, регистрирующую и записывающую аппаратуру.From the patent for invention, RU 2680211, IPC G01M 17/00, G01H 17/00, B62D 5/00, publ. 02/18/2019, a stand for acoustic testing of URUTS, located in a vehicle, is known, adopted as a prototype, which includes a semi-anechoic (with a sound-reflecting floor, the walls and ceiling of which are lined with sound-absorbing materials) test chamber containing chambers fixed to the floor, with the possibility vibration insulation from the floor, support platforms located, for the test period, under the steered wheels of the vehicle, the surface facing the wheels is formed with roughness and slopes in accordance with the requirements of the standards for testing vehicles for noise, as well as measuring microphones installed in control points in the interior and/or engine compartment of the vehicle, recording and recording equipment.
На основе анализа приведённых в описании конструктивных особенностей стенда для акустических испытаний УРУТС можно предположить и реализуемый посредством прототипа способ исследований УРУТС, который будет заключаться в установке исследуемого транспортного средства на опорные площадки, в установке измерительных микрофонов в определенных условиями испытаний контрольных точках, в коммутации измерительных микрофонов с регистрирующей и записывающей аппаратурой, в выведении двигателя транспортного средства на режим его холостого хода, в поочередном повороте рулевого колеса транспортного средства сначала в одну, а потом в другую стороны, сопровождаемом регистрацией и записью акустических параметров.Based on the analysis of the design features of the URUTS acoustic test stand given in the description, it can be assumed that the URUTS research method implemented through the prototype will consist of installing the vehicle under study on support platforms, installing measuring microphones at control points determined by the test conditions, and switching measuring microphones with recording and recording equipment, in bringing the vehicle engine to idle mode, in alternately turning the vehicle steering wheel, first in one direction and then in the other, accompanied by registration and recording of acoustic parameters.
Из уровня техники известно, что акустический шум электродвигателя может изменять свою интенсивность в зависимости от изменения частоты вращения его ротора и/или величины прикладываемой к ротору механической нагрузки. Среди причин (для новых электрических машин) можно выделить, в частности, вариации степени насыщения их магнитопроводов, которые могут усугубляться эксцентриситетом воздушного зазора между статором и ротором, дефектами подшипников, механическими резонансными явлениями статических компонентов электродвигателя и сопрягаемых с ними компонентов УРУТС.It is known from the prior art that the acoustic noise of an electric motor can change its intensity depending on changes in the rotation speed of its rotor and/or the magnitude of the mechanical load applied to the rotor. Among the reasons (for new electric machines) one can highlight, in particular, variations in the degree of saturation of their magnetic circuits, which can be aggravated by the eccentricity of the air gap between the stator and the rotor, bearing defects, mechanical resonance phenomena of the static components of the electric motor and the URUTS components mating with them.
Соответственно, недостатком прототипа и реализуемого с его посредством способа является отсутствие учёта влияния угловой скорости вращения рулевого колеса на излучаемый УРУТС шум. При этом использование датчика угловой скорости вращения рулевого колеса, устанавливаемого по аналогии с решением по патенту RU 2610846 на обращаемой к испытателю стороне рулевого колеса транспортного средства, стесняет действия испытателя, находящегося во время теста на водительском месте транспортного средства, а также затрудняет коммутацию датчика с аппаратурой, используемой в качестве индикатора угловой скорости вращения рулевого колеса.Accordingly, the disadvantage of the prototype and the method implemented with it is the lack of taking into account the influence of the angular speed of rotation of the steering wheel on the noise emitted by the URUTS. At the same time, the use of a steering wheel angular velocity sensor, installed by analogy with the solution according to patent RU 2610846 on the side of the vehicle’s steering wheel facing the tester, constrains the actions of the tester, who is in the driver’s seat of the vehicle during the test, and also complicates the connection of the sensor with the equipment , used as an indicator of the angular speed of rotation of the steering wheel.
Задачей изобретения является создание способа акустических испытаний УРУТС в составе транспортного средства, обеспечивающего учёт влияния угловой скорости вращения рулевого колеса на излучаемый УРУТС шум.The objective of the invention is to create a method for acoustic testing of the URUTS as part of a vehicle, which takes into account the influence of the angular velocity of rotation of the steering wheel on the noise emitted by the URUTS.
Задача решается в способе акустических испытаний УРУТС в составе транспортного средства, заключающемся в установке исследуемого транспортного средства на опорные площадки полубезэховой камеры, в установке измерительных микрофонов в заданных условиями испытаний контрольных точках, в коммутации измерительных микрофонов с регистрирующей и записывающей аппаратурой, в переводе двигателя транспортного средства на режим холостого хода, в поочередном повороте рулевого колеса транспортного средства сначала в одну, а затем в другую стороны, в регистрации и записи фиксируемых микрофонами акустических параметров.The problem is solved in the method of acoustic testing of URUTS as part of a vehicle, which consists in installing the test vehicle on the support platforms of a semi-anechoic chamber, installing measuring microphones at control points specified by test conditions, connecting measuring microphones with recording and recording equipment, and switching the vehicle engine in idling mode, in alternately turning the steering wheel of the vehicle, first in one direction and then in the other, in registering and recording acoustic parameters recorded by microphones.
Технический результат достигается тем, чтоThe technical result is achieved by the fact that
- в качестве регистрирующей аппаратуры используют анализатор спектра звуковых частот, устанавливаемый в салоне транспортного средства, а в качестве аппаратуры, записывающей частотно-амплитудные характеристики излучаемого УРУТС шума, ноутбук (портативный компьютер) устанавливаемый в салоне транспортного средства в зоне визуальной доступности испытателю, при этом ноутбук также используют в качестве индикатора (указателя) угловой скорости вращения рулевого колеса;- an audio frequency spectrum analyzer installed in the vehicle interior is used as recording equipment, and a laptop (laptop computer) installed in the vehicle interior in the area of visual accessibility to the tester is used as equipment that records the frequency-amplitude characteristics of the noise emitted by the URUTS, and the laptop is also used as an indicator (pointer) of the angular speed of rotation of the steering wheel;
- в процессе испытаний используют датчик угловой скорости вращения рулевого колеса, образованный стробоскопическим диском, неподвижно закреплённым на удалённой от испытателя стороне рулевого колеса коаксиально к геометрической оси его вращения, и диффузным оптическим, предпочтительно лазерным, детектором, закреплённым на неподвижной части транспортного средства с возможностью оптического взаимодействия со стробоскопическим диском, где оптический детектор выполнен соединённым с ноутбуком;- during testing, a steering wheel angular velocity sensor is used, formed by a stroboscopic disk, fixedly mounted on the side of the steering wheel remote from the tester, coaxial to the geometric axis of its rotation, and a diffuse optical, preferably laser, detector mounted on a stationary part of the vehicle with the possibility of optical interaction with a stroboscopic disk, where the optical detector is connected to a laptop;
- на первом этапе исследований транспортное средство устанавливают на опорные площадки полубезэховой камеры, производят установку стробоскопического диска, диффузного оптического детектора и измерительных микрофонов, затем выполняют коммутацию измерительных микрофонов с анализатором спектра частот, а анализатора спектра частот и диффузного оптического детектора с ноутбуком, после чего запускают двигатель, прогревают его до рабочей температуры, а после прогрева переводят двигатель на режим его холостого хода и включают анализатор спектра звуковых частот и компьютер;- at the first stage of research, the vehicle is installed on the supporting platforms of a semi-anechoic chamber, a stroboscopic disk, a diffuse optical detector and measuring microphones are installed, then the measuring microphones are switched with a frequency spectrum analyzer, and the frequency spectrum analyzer and diffuse optical detector are connected with a laptop, after which they are launched the engine, warm it up to operating temperature, and after warming up, switch the engine to idle mode and turn on the audio frequency spectrum analyzer and the computer;
- на втором этапе исследований производят поворот рулевого колеса в его крайнее левое положение, запускают на анализаторе спектра цикл регистрации данных и вращают рулевое колесо по ходу часовой стрелки с угловой скоростью 180 град/с на заданное условиями испытаний количество оборотов, исключающее соприкосновение ограничителя хода рулевой рейки со стенкой окна картера рулевого механизма в крайнем левом положении рулевой рейки, регистрируемые анализатором спектра частотно-амплитудные характеристики излучаемого УРУТС шума записывают в память ноутбука;- at the second stage of research, the steering wheel is turned to its extreme left position, a data recording cycle is started on the spectrum analyzer and the steering wheel is rotated clockwise at an angular speed of 180 degrees/s to the number of revolutions specified by the test conditions, excluding contact with the steering rack travel limiter with the wall of the steering gear housing window in the extreme left position of the steering rack, the frequency-amplitude characteristics of the noise emitted by the URUTS recorded by the spectrum analyzer are recorded in the laptop memory;
- на третьем этапе исследований производят доворот рулевого колеса в его крайнее правое положение, запускают на анализаторе спектра цикл регистрации данных и вращают рулевое колесо против хода часовой стрелки с угловой скоростью 180 град/с, на заданное условиями испытаний количество оборотов, исключающее соприкосновение ограничителя хода рулевой рейки со стенкой окна картера рулевого механизма в крайнем правом положении рулевой рейки, регистрируемые анализатором спектра частотно-амплитудные характеристики излучаемого УРУТС шума записывают в память ноутбука;- at the third stage of research, the steering wheel is turned to its extreme right position, a data recording cycle is started on the spectrum analyzer and the steering wheel is rotated counterclockwise at an angular speed of 180 degrees/s, to the number of revolutions specified by the test conditions, excluding contact with the steering wheel limiter racks with the wall of the steering gear housing window in the extreme right position of the steering rack, recorded by a spectrum analyzer, the frequency-amplitude characteristics of the noise emitted by the URUTS are recorded in the laptop memory;
- на четвёртом и пятом этапах исследований повторяют действия второго и третьего этапов, но с вращением рулевого колеса с угловыми скоростями 360 град/с;- at the fourth and fifth stages of research, the actions of the second and third stages are repeated, but with the rotation of the steering wheel at angular speeds of 360 degrees/s;
- на шестом и седьмом этапах исследований повторяют действия второго и третьего этапов, но с вращением рулевого колеса с угловыми скоростями 540 град/с;- at the sixth and seventh stages of research, the actions of the second and third stages are repeated, but with the rotation of the steering wheel at angular speeds of 540 degrees/s;
- после завершения всех этапов исследования выполняют анализ частотно-амплитудных характеристиках излучаемого УРУТС шума, сохранённых в памяти ноутбука.- after completing all stages of the study, analyze the frequency-amplitude characteristics of the noise emitted by the URUTS, stored in the laptop memory.
Заявляемый способ акустических испытаний иллюстрируется рисунками:The inventive method of acoustic testing is illustrated by the drawings:
Фиг. 1, где изображена полубезэховая камера с установленным в камере исследуемым автомобилем снабжённым УРУТС;Fig. 1, which shows a semi-anechoic chamber with a test vehicle installed in the chamber, equipped with a URUTS;
Фиг. 2, где условно изображены рулевое колесо, стробоскопический диск, диффузный оптический детектор и ноутбук (условно показано мнемоническое изображение персонального компьютера).Fig. 2, which conventionally shows a steering wheel, a stroboscopic disk, a diffuse optical detector and a laptop (a mnemonic image of a personal computer is conventionally shown).
Позициями на фиг. 1-2 обозначены:The positions in FIG. 1-2 are marked:
1 - исследуемый автомобиль;1 - vehicle under study;
2 - опорные площадки;2 - support platforms;
3 - полубезэховая камера;3 - semi-anechoic chamber;
4 - измерительные микрофоны;4 - measuring microphones;
5 - срез выхлопной трубы транспортного средства;5 - section of the vehicle exhaust pipe;
6 - приёмный раструб устройства отвода выхлопных газов полубезэховой камеры;6 - receiving socket of the exhaust gas removal device of the semi-anechoic chamber;
7 - вал рулевого колеса (показан условно);7 - steering wheel shaft (shown conditionally);
8 - рулевое колесо;8 - steering wheel;
9 -стробоскопический диск;9 - stroboscopic disk;
10 - блок подрулевых переключателей (показан условно);10 - block of steering column switches (shown conditionally);
11 -диффузный оптический детектор;11 - diffuse optical detector;
12 - ноутбук.12 - laptop.
Заявляемый способ акустических испытаний усилителя рулевого управления в составе транспортного средства реализуется следующим образом:The inventive method for acoustic testing of power steering in a vehicle is implemented as follows:
На первом этапе исследуемый транспортное средство 1 устанавливают на опорные площадки 2 полубезэховой камеры 3 и размещают в его салоне / кабине анализатор спектра звуковых частот (не показан) и ноутбук 12. Измерительные микрофоны 4 устанавливают в определенных условиями испытаний контрольных точках (например, в салоне и/или в подкапотном пространстве - в ближнем звуковом поле, генерируемым исследуемым электромеханическим или гидравлическим УРУТС) и осуществляют их коммутацию с анализатором спектра звуковых частот (не показан), который, в свою очередь, соединяют с ноутбуком 12.At the first stage, the test vehicle 1 is installed on the support platforms 2 of the semi-anechoic chamber 3 and an audio frequency spectrum analyzer (not shown) and a laptop 12 are placed in its cabin/cabin. Measuring microphones 4 are installed at control points determined by the test conditions (for example, in the cabin and /or in the engine compartment - in the near sound field generated by the electromechanical or hydraulic URUTS under study) and switch them with an audio frequency spectrum analyzer (not shown), which, in turn, is connected to laptop 12.
Вблизи открытого среза выхлопной трубы 5 системы выпуска отработавших газов двигателя транспортного средства устанавливают приёмный раструб 6 устройства дистанционного отвода выхлопных газов полубезэховой камеры 3. На предварительно снятом с транспортного средства рулевом колесе 8 закрепляют стробоскопический диск 9 содержащий чередующиеся сектора черного и белого цвета. После установки стробоскопического диска 9 рулевое колесо 8 возвращают на его штатное место. На неподвижном блоке подрулевых переключателей 10 устанавливают диффузный оптический, предпочтительно лазерный, детектор 11 и соединяют его с ноутбуком. При этом оптический детектор 11 устанавливают с возможностью считывания им оптической информации со стробоскопического диска 9 рулевого колеса 8, а ноутбук располагают в зоне визуальной доступности, по меньшей мере для испытателя.Near the open section of the exhaust pipe 5 of the exhaust gas exhaust system of the vehicle engine, a receiving socket 6 of the device for remote removal of exhaust gases of the semi-anechoic chamber 3 is installed. A stroboscopic disk 9 containing alternating sectors of black and white is attached to the steering wheel 8 previously removed from the vehicle. After installing the stroboscopic disk 9, the steering wheel 8 is returned to its normal place. A diffuse optical, preferably laser, detector 11 is installed on a fixed block of steering column switches 10 and connected to the laptop. In this case, the optical detector 11 is installed with the ability to read optical information from the stroboscopic disk 9 of the steering wheel 8, and the laptop is placed in a visually accessible area, at least for the tester.
По завершении монтажных и коммутационных работ запускают двигатель и прогревают его до рабочей температуры. После прогрева двигатель переводят в режим холостого хода и включают анализатор спектра звуковых частот и компьютер.Upon completion of installation and switching work, start the engine and warm it up to operating temperature. After warming up, the engine is put into idle mode and the audio frequency spectrum analyzer and computer are turned on.
На втором этапе исследований производят поворот рулевого колеса в его крайнее левое положение, запускают на анализаторе спектра цикл (заданный условиями испытаний период времени) регистрации данных и вращают рулевое колесо по ходу часовой стрелки (вправо) с угловой скоростью 180 град/с (режим вращения с малой скоростью) на заданное условиями испытаний количество оборотов (предопределено конструктивом рулевого механизма), исключающее соприкосновение ограничителя хода рулевой рейки со стенкой окна картера (точнее трубы картера) рулевого механизма в крайнем левом положении рулевого колеса, фиксируемые измерительными микрофонами и регистрируемые анализатором спектра частотно-амплитудные характеристики излучаемого УРУТС шума записывают в память ноутбука.At the second stage of research, the steering wheel is turned to its extreme left position, a data recording cycle (time period specified by the test conditions) is started on the spectrum analyzer and the steering wheel is rotated clockwise (to the right) with an angular velocity of 180 degrees/s (rotation mode with low speed) to the number of revolutions specified by the test conditions (predetermined by the design of the steering mechanism), excluding contact of the steering rack travel limiter with the wall of the crankcase window (more precisely, the crankcase pipe) of the steering mechanism in the extreme left position of the steering wheel, recorded by measuring microphones and recorded by a spectrum analyzer frequency-amplitude the characteristics of the noise emitted by the URUTS are recorded in the laptop memory.
На третьем этапе исследований производят доворот рулевого колеса в его крайнее правое положение, запускают на анализаторе спектра цикл регистрации данных и вращают рулевое колесо против хода часовой стрелки (влево) с угловой скоростью 180 град/с, на заданное условиями испытаний количество оборотов, исключающее соприкосновение ограничителя хода рулевой рейки со стенкой окна картера рулевого механизма в крайнем правом положении рулевого колеса, фиксируемые измерительными микрофонами и регистрируемые анализатором спектра частотно-амплитудные характеристики излучаемого УРУТС шума записывают в память ноутбука.At the third stage of research, the steering wheel is turned to its extreme right position, a data recording cycle is started on the spectrum analyzer and the steering wheel is rotated counterclockwise (to the left) at an angular speed of 180 degrees/s, for the number of revolutions specified by the test conditions, excluding contact with the limiter of the steering rack with the wall of the steering gear housing window in the extreme right position of the steering wheel, the frequency-amplitude characteristics of the noise emitted by the URUTS, recorded by measuring microphones and recorded by a spectrum analyzer, are recorded in the laptop memory.
На четвёртом и пятом этапах исследований повторяют действия второго и третьего этапов, но с вращением рулевого колеса с угловыми скоростями 360 град/с (режим вращения со средней скоростью).At the fourth and fifth stages of research, the actions of the second and third stages are repeated, but with the rotation of the steering wheel at angular speeds of 360 degrees/s (rotation mode at an average speed).
На шестом и седьмом этапах исследований повторяют действия второго и третьего этапов, но с вращением рулевого колеса с угловыми скоростями 540 град/с (режим вращения с большой скоростью).At the sixth and seventh stages of research, the actions of the second and third stages are repeated, but with the steering wheel rotating at angular speeds of 540 degrees/s (high-speed rotation mode).
Контроль величины угловой скорости вращения рулевого колеса, в процессе осуществления каждого из этапов, выполняют на основании показаний, отображаемых на экране ноутбука, которые, в свою очередь, формируются на основе информации, считываемой диффузным оптическим детектором со стробоскопического диска.Control of the angular velocity of rotation of the steering wheel, during each of the stages, is performed based on the readings displayed on the laptop screen, which, in turn, are formed on the basis of information read by a diffuse optical detector from a stroboscopic disk.
Информацию о величинах угловых скоростей вращения рулевого колеса, имевших место в процессе выполнения тестов записывают в память ноутбука.Information about the values of the angular velocities of rotation of the steering wheel that occurred during the tests is recorded in the laptop memory.
После завершения всех этапов исследования выполняют анализ частотно-амплитудных характеристиках излучаемого УРУТС шума, сохранённых в памяти ноутбука, а также сравнение их максимальных значений с показателями регламентирующей документации.After completing all stages of the study, an analysis of the frequency-amplitude characteristics of the noise emitted by the URUTS, stored in the laptop’s memory, is performed, as well as a comparison of their maximum values with the indicators of the regulatory documentation.
Выбор трех режимов вращения рулевого колеса (вращение с малой средней и большой угловыми скоростями) соответствует наиболее распространенным эксплуатационным режимам работы усилителя рулевого управления при парковке транспортного средства.The choice of three steering wheel rotation modes (rotation with low average and high angular speeds) corresponds to the most common operating modes of the power steering when parking a vehicle.
Заявляемый способ обеспечивает учёт влияния угловой скорости вращения рулевого колеса на излучаемый усилителем рулевого управления акустический шум, параметры которого являются существенным фактором при оценке потребительских свойств транспортного средства по параметру «шум усилителя рулевого управления».The inventive method takes into account the influence of the angular velocity of rotation of the steering wheel on the acoustic noise emitted by the power steering, the parameters of which are a significant factor in assessing the consumer properties of the vehicle in terms of the parameter “power steering noise”.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2809037C1 true RU2809037C1 (en) | 2023-12-06 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU50310U1 (en) * | 2005-06-07 | 2005-12-27 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | ACOUSTIC DYNOMETRIC STAND WITH RUNNING DRUMS |
| CN205506204U (en) * | 2015-12-18 | 2016-08-24 | 南京东华汽车转向器有限公司 | Test table is examined to electronic power assisted steering tubular column noise |
| RU2610846C1 (en) * | 2015-10-26 | 2017-02-16 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | Acoustic test rig for electrical and mechanical power assist system for vehicle |
| RU2680211C1 (en) * | 2018-05-07 | 2019-02-18 | Публичное акционерное общество "АВТОВАЗ" (ПАО "АВТОВАЗ") | Stand for acoustic tests of the power steering contained in a vehicle |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU50310U1 (en) * | 2005-06-07 | 2005-12-27 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | ACOUSTIC DYNOMETRIC STAND WITH RUNNING DRUMS |
| RU2610846C1 (en) * | 2015-10-26 | 2017-02-16 | Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" | Acoustic test rig for electrical and mechanical power assist system for vehicle |
| CN205506204U (en) * | 2015-12-18 | 2016-08-24 | 南京东华汽车转向器有限公司 | Test table is examined to electronic power assisted steering tubular column noise |
| RU2680211C1 (en) * | 2018-05-07 | 2019-02-18 | Публичное акционерное общество "АВТОВАЗ" (ПАО "АВТОВАЗ") | Stand for acoustic tests of the power steering contained in a vehicle |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2007536513A (en) | Component inspection apparatus and inspection method based on structurally adjusted vibration characteristics | |
| Łukasiewicz et al. | Diagnostics of buggy vehicle transmission gearbox technical state based on modal vibrations | |
| CN113447274A (en) | Abnormal sound determination device and abnormal sound determination method | |
| CN114115200B (en) | NVH (noise and harshness) testing system and testing method for electric drive assembly of electric automobile | |
| RU2809037C1 (en) | Method for acoustic testing of power steering as part of vehicle | |
| CN113884312A (en) | TPA analysis model-based in-vehicle rumbling troubleshooting method | |
| Subekti et al. | Inspecting a Bump Test in the Maintenance of a 1200-cc Daihatsu Sigra Disc Brake | |
| RU2340882C1 (en) | Stand for vibration diagnostics of rotor systems | |
| CN112857834A (en) | Method for evaluating running noise of double-pinion type electric power steering gear | |
| KR100436573B1 (en) | Automatic vibration and sound quality evaluation system | |
| Mazlan et al. | Characterisation of the humming-type noise and vibration of the automotive HVAC system | |
| Putner et al. | Investigation of NVH phenomena at electric vehicles | |
| Sturm et al. | Robust NVH development of steering systems using in-situ blocked forces from measurements with low-noise driver simulators | |
| RU2610846C1 (en) | Acoustic test rig for electrical and mechanical power assist system for vehicle | |
| Albers et al. | Measurement and Interpretation of the Transfer Path of an Acoustic Phenomenon in the Drivetrain of an Electric Vehicle | |
| RU2680211C1 (en) | Stand for acoustic tests of the power steering contained in a vehicle | |
| Albers et al. | Identification and definition of acoustic relevant limit values for electric vehicles | |
| Lennström et al. | The influence of the acoustic transfer functions on the estimated interior noise from an electric rear axle drive | |
| KR20130050618A (en) | Apparatus for diagnosing electric motor for vehicle and method thereof | |
| RU174531U1 (en) | STAND FOR ACOUSTIC TESTS OF A CAR ELECTRIC POWER GENERATOR | |
| Güven et al. | E,“Characterizing the noise emission of an electric powertrain in time/rpm domain using 3d sound intensity.,” | |
| Zöldy et al. | Evaluating of E-Vehicle Gear Noise | |
| RU2682561C1 (en) | Method for determining technical condition of current collectors | |
| CN114112436B (en) | NVH evaluation system and method for offline electric drive assembly | |
| Szabó et al. | Comparative testing of vibrations in vehicles driven by electric motor and internal combustion engine (ICE) |