纯电动汽车动力系统阶次噪声测评方法及系统技术方案

一种纯电动汽车动力系统阶次噪声测评方法及系统，针对纯电动汽车动力总成系统阶次噪声，在三类工况下通过三个传感器测点检测得到阶次噪声掩蔽值、阶次噪声突出度和整体噪声语言清晰度，按三个不同频率区间加权其关联的主观分值的加权值，并求得三个区间加权结果的算术平均值。该方法能够将客观评价参数与主观评分准确关联，本发明专利技术为评价纯电动汽车动力总成系统阶次噪声，提供了合理有效的技术方法。

Evaluation method and system of power system order noise of pure electric vehicle

【技术实现步骤摘要】
纯电动汽车动力系统阶次噪声测评方法及系统
本专利技术涉及一种纯电动汽车动力系统领域的技术，具体是一种基于声学参数的纯电动汽车动力系统阶次噪声测评方法及系统。
技术介绍
随着纯电动新能源汽车的迅速发展，其动力系统产生的噪声问题一致被密切关注。目前，大多数国内外汽车企业，都是用阶次噪声声压级及其振动，来描述车内、外阶次噪声与振动水平。但是，纯电动汽车噪声及振动频率范围覆盖比较广，即从零到一万几千赫兹，且纯电动汽车噪声及振动阶次组成，不同于传统动力总成的燃油汽车，纯电动汽车噪声主要包含电机及减速器振动阶次在车内形成的中、高频率阶次噪声以及电池风扇等附件在车内形成的较低频率阶次噪声，随着电机转速或车速升高，这几类阶次噪声组成比例或指标成分之间有较大差异。因此，当前汽车行业里简单地采用噪声声压级及振动值，难以对各个不同转速区间或不同频段，做出全面合理的客观评价。本专利技术企在针对全车速较宽频率范围内，对纯电动汽车动力总成各噪声阶次及组成，做出不同权重影响的综合评价，这将补充纯电动汽车阶次噪声测试及评价方法。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出一种纯电动汽车动力系统阶次噪声测评方法及系统，对于较低频段的阶次噪声，通常整体噪声语言清晰度能够相对较好地反映其对整体噪声的影响；对于中频段的阶次噪声，通常阶次噪声掩蔽值能够相对较好地反映其对整体噪声的影响；对于高频段的阶次噪声，通常阶次噪声突出度能够相对较好地反映其对整体噪声的影响。因此，本专利对噪声各个频段都采用整体噪声语言清晰度、阶次噪声掩蔽值和阶次噪声突出度三个噪声评价指标，且对这三个噪声指标在不同频段采用不同权重，则可以对纯电动汽车动力总成阶次噪声做出更加合理的客观评价。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术涉及一种纯电动汽车动力系统阶次噪声测评方法，包括以下步骤：步骤①通过测试和计算不同工况下车内前排座椅驾驶员内耳噪声指标，分别得到低、中、高三个频率段下的阶次噪声掩蔽值、阶次噪声突出度和整体噪声语言清晰度；步骤②分别在电机转子轴承座和减速器输出轴轴承座壳体上，各布置一个单向加速度振动传感器，然后通过关联矩阵法计算以上噪声指标的对应权重得出综合评分；步骤③将噪声指标值进行加权及算术平均，即可得出动力系统在车内形成的噪声客观评分。所述的纯电动汽车动力系统噪声客观评价工况，包括：前进挡从怠速开始半油门或全油门加速至80％最高车速，然后滑行或半制动减速至怠速；车辆匀速保持行驶在常用车速工况下，如60KPH、80KPH、100KPH和120KPH等。当测评两个档位或多档位减速器时，优选在手动模式上，分别对各个档位进行加速和减速，但各档起始车速和最高车速，从低档位至高档位能确保覆盖怠速至80％最高车速范围即可。所述的评价工况数据采集过程中，要对数据曲线进行检查，确保采集到有效数据三遍。所述的车内客观噪声指标的评价尺度表，是根据主观评价的10分制评价表制定，8～10分代表噪声品质优异；4～7分代表着噪声品质由合格转为差的过程；1～3分代表着噪声品质不可接受。表1为车内噪声10分制的主观评价表。表1技术效果与现有技术相比，本专利技术能够在全车速较宽频率范围内(0-12000Hz)，对纯电动汽车动力总成阶次噪声，做出三个关键噪声指标参数按不同权重组成的更加合理客观评价，更加接近于车内阶次噪声实际表现状态，为车内噪声水平评价及目标改进，提供合理的方法或依据。附图说明图1为实施例噪声及振动测试方案示意图；图2为本专利技术流程示意图；图3为车内噪声频谱阶次图；图4为噪声阶次掩蔽效应图；图5为噪声阶次突出度图；图6为噪声语言清晰度图；图中：数据采集单元1、数据采集卡2、声级计传感器3、前排司机座椅4、单向加速度振动传感器5、电机6、减速器7、单向加速度振动传感器8。具体实施方式如图1所示，为本实施例涉及的一种纯电动汽车动力系统阶次噪声测评系统，包括：用来进行数据采集以及数据分析数据采集单元1和数据采集卡2、声级计传感器3、前排司机座椅4、单向加速度振动传感器5、电机6、减速器7、单向加速度振动传感器8，其中：数据采集单元1与数据采集卡2相连，数据采集卡2与声级计传感器3以及分别设置于电机6的转子轴承座和减速器7的输出轴轴承座上的单向加速度振动传感器5和8相连，声级计传感器3设置于车内前排司机座椅内耳处，振动传感器5设置于电机6的转子轴承座处，单向加速度振动传感器8设置于减速器7的输出轴轴承座处，数据采集单元1输出车内噪声和动力系统结构振动数据。当纯电动动力总成为横向布置，则这两个单向加速度振动传感器，都用来采集Y方向数据；当纯电动动力总成为纵向布置，则这两个单向加速度振动传感器，都用来采集X方向数据；声级计传感器3设置于前排司机座椅4的内耳位置或附近，当是头戴式耳麦，采集Y方向数据；当是单向麦克风，采集X方向数据。本实施例中用来进行评价的数据主要是声级计传感器3的数据，但需要用两个单向加速度振动传感器5和8的数据，来对比识别出需要相应评价的电机、减速器的振动或噪声阶次。如图2所示，本实施例包括以下步骤：步骤①通过测试和计算不同工况下车内前排座椅驾驶员内耳噪声指标，分别得到中频率段电机、减速器阶次背景噪声掩蔽值、高频率段电机阶次噪声突出值以及针对低频率段电机、减速器及风扇等阶次的整体噪声语言清晰度值；步骤②分别在电机转子轴承座和减速器输出轴轴承座壳体上，各布置一个加速度振动传感器，然后通过关联矩阵法计算以上三个噪声指标的各自权重，得出综合评分；步骤③将噪声指标值进行加权及算术平均，即可得出动力系统在车内形成的噪声客观评分。如图3所示，是在某纯电动汽车驾驶员内耳处收集的声压级数据，工况为从0rpm匀加速至3000rpm，然后保持匀速行驶一段时间，再自然滑行至0rpm。可以清晰地看出，在0-6KHz之间，分布着电机和减速器的基础阶次及其谐波阶次噪声；在6-12KHz之间，分布着电机控制器开关频率阶次及其谐波噪声。如图4所示，是加速车内36阶噪声掩蔽值，即阶次噪声声功率级与其掩蔽噪声声功率级差值，其体现的是阶次噪声被背景噪声所掩盖的效果，该掩蔽值越小越好，基于大量试验数据统计，当掩蔽值为3dB，对应10分制的主观7分评价水平，且3(+/-)3dB对应7(-/+)1分。如表2所示，是加速车内阶次噪声突出值(PR)与烦恼度之间的大量试验数据统计后对应关系。突出值是所要关注的阶次噪声与相邻背景噪声的比值，其所体现的是阶次噪声相对于背景噪声突出的效果；烦恼度则是一种主观评价，其对应于不同的突出值或一般人群所感受到的烦恼的程度。对于不同的突出值和不同的频率范围，与主观评分上对应不同的烦恼度，表2里可以查找相应的评分值，根据频率区间和分值区间线性对应选取分值。表2如图5所示，是减速及匀速行驶时车内总体噪声语言清晰度，其反映噪声总体声品质语言清本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纯电动汽车动力系统阶次噪声测评方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤①通过测试和计算不同工况下车内前排座椅驾驶员内耳噪声指标，分别得到低、中、高三个频率段下的阶次噪声掩蔽值、阶次噪声突出度和整体噪声语言清晰度；/n步骤②分别在电机转子轴承座和减速器输出轴轴承座壳体上，各布置一个单向加速度振动传感器，然后通过关联矩阵法计算以上噪声指标的对应权重得出综合评分；/n步骤③将噪声指标值进行加权及算术平均，即可得出动力系统在车内形成的噪声客观评分。/n

【技术特征摘要】
1.一种纯电动汽车动力系统阶次噪声测评方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤①通过测试和计算不同工况下车内前排座椅驾驶员内耳噪声指标，分别得到低、中、高三个频率段下的阶次噪声掩蔽值、阶次噪声突出度和整体噪声语言清晰度；
步骤②分别在电机转子轴承座和减速器输出轴轴承座壳体上，各布置一个单向加速度振动传感器，然后通过关联矩阵法计算以上噪声指标的对应权重得出综合评分；
步骤③将噪声指标值进行加权及算术平均，即可得出动力系统在车内形成的噪声客观评分。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的工况，包括：前进挡从怠速开始半油门或全油门加速至80％最高车速，然后滑行或半制动减速至怠速；车辆匀速保持行驶在常用车速工况；在手动模式上对各个档位进行加速和减速的工况。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的掩蔽值为3dB对应10分制的主观评价7分，以及0dB和6dB分别对应8分和6分；突出度与不烦恼度之间的主观分值对应关系表1；语言清晰度加速或加速工况，8AI％对应7分，4AI％和12AI％分别对应8分和6分；语言清晰度匀速工况，2AI％对应7分，1AI％和3AI％分别对应8分和6分。


4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王泽贵，丁庆中，刁怀伟，董国强，陈逸，
申请(专利权)人：上海汽车变速器有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31