车辆行驶工况下动力总成悬置主动侧激励力的识别方法技术

本发明专利技术涉及一种车辆行驶工况下动力总成悬置主动侧激励力的识别方法。所述识别方法包括以下步骤：保持车辆静止熄火状态，在悬置主动侧支架上传感器的测点处施加三个方向的激励力，采集激励力和振动加速度，计算得到原点频响函数；启动发动机，保持车辆在行驶工况下运转，测量悬置主动侧和被动侧振动加速度，计算得到隔振率；根据原点频响函数和隔振率，计算力传递函数；再计算逆矩阵；根据悬置被动侧振动加速度和逆矩阵，计算得到悬置主动侧激励力。该方法准确可靠，精度高，不需要对车辆进行拆装，识别方法简单快速，效率高，且无需单独制作工装，测试成本较低。

【技术实现步骤摘要】
车辆行驶工况下动力总成悬置主动侧激励力的识别方法
本专利技术涉及汽车NVH(噪声、振动与声振粗糙度)性能开发领域，具体而言，涉及一种车辆行驶工况下动力总成悬置主动侧激励力的识别方法。
技术介绍
动力总成作为车辆的主要激励源，激励能量主要通过与车身相连接的悬置向车内传递。动力总成悬置一般分为三点式与四点式结构，动力总成通过主动端悬置支架(与动力总成刚性连接)、悬置、被动端悬置支架(与车身刚性连接)最终与车身结构相连。动力总成的激励力经悬置的衰减后大幅降低，在进行由动力总成激励引发车内振动噪声的分析时，通常需对被动端悬置支架与车身连接点的激励大小进行控制，而控制该激励力水平的主要方法包括增大悬置隔振水平或降低主动端悬置激励力。因此，对主动端悬置激励力的识别至关重要。通过对主动端悬置激励力的识别不但可进行车内振动噪声水平的预测，还可与同类车型进行对标，以评估动力总成激励能量的水平优劣，以便进一步对动力总成的振动性能进行管控。目前对动力总成悬置主动侧激励力的识别主要通过试验与仿真分析方法进行。试验方法主要通过力传感器直接测量，或通过悬置动刚度间接测量，但直接测量法需对车辆进行拆装，且需制作单独工装，动力总成姿态也存在变化，成本高且测试复杂；而间接测量法首先需测得悬置的动刚度，而动刚度测试时并不能考虑到由于动力总成姿态变化引发的悬置动刚度改变的情况，精度较差。仿真方法则主要通过动力总成示功图进行仿真计算，由于分析中存在较多的模型及工况近似，所获得的结果精度较差。有鉴于此，特提出本专利技术。专利技术内容本专利技术的第一目的在于提供一种车辆行驶工况下动力总成悬置主动侧激励力的识别方法，该方法准确可靠，精度高，不需要对车辆进行拆装，识别方法简单快速，效率高，且无需单独制作工装，测试成本较低。本专利技术的第二目的在于提供一种车辆行驶工况下车内振动噪声预测方法。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种车辆行驶工况下动力总成悬置主动侧激励力的识别方法，包括以下步骤：(a)提供在动力总成悬置主动侧支架上布置有第一振动加速度传感器、且在动力总成悬置被动侧支架上布置有第二振动加速度传感器的车辆，单个悬置主动侧支架上布置有至少一个第一振动加速度传感器，单个悬置被动侧支架上布置有至少两个第二振动加速度传感器；(b)保持车辆静止熄火状态，在第一振动加速度传感器的测点处施加三个方向的激励力，采集主动侧激励力F0和主动侧振动加速度Y0，经计算得到悬置主动侧支架的原点频响函数K；(c)启动发动机，保持车辆在行驶工况下运转，测量动力总成悬置主动侧振动加速度Y和被动侧振动加速度X，经计算得到隔振率T；(d)根据原点频响函数和隔振率，计算车辆行驶行驶工况下的动力总成悬置主动侧和被动侧的力传递函数H；对力传递函数H进行奇异值分解，计算逆矩阵H-1；(e)根据动力总成悬置被动侧振动加速度X和逆矩阵H-1，计算得到悬置主动侧激励力F＝H-1×X。作为进一步优选的技术方案，步骤(b)中，采用力锤对第一振动加速度传感器的测点处进行三个方向的敲击，实现激励力的输入；优选地，所述三个方向为整车三维坐标系三个坐标轴的方向。作为进一步优选的技术方案，原点频响函数K的计算公式为：其中下标A代表悬置主动侧，下标i代表悬置数，i＝1,2,…,n，下标x,y,z代表施加激励力的三个方向。作为进一步优选的技术方案，单个悬置被动侧支架上布置有两个第二振动加速度传感器，隔振率T的计算公式为：其中下标A代表悬置主动侧，下标P代表悬置被动侧，下标1和2代表悬置被动侧的两个测点，下标i代表悬置数，i＝1,2,…,n，m代表x,y,z三个方向。作为进一步优选的技术方案，力传递函数H的计算公式为：H＝T×K。作为进一步优选的技术方案，所述方法在计算得到悬置主动侧激励力后还包括以下步骤：(f)测试悬置主动侧至车内测点的力-振传递函数VTF和力-声传递函数NTF，并根据所得悬置主动侧激励力，对车内振动噪声响应进行预测，得到预测振动噪声；(g)将预测振动噪声与实测车内振动噪声进行对比，判断预测振动噪声与实测车内振动噪声是否吻合；(h)如果预测振动噪声与实测车内振动噪声相吻合，则所得悬置主动侧激励力准确，识别过程结束；如果预测振动噪声与实测车内振动噪声不吻合，则进行条件数调整，然后重新对传递函数H求逆，再依次进行步骤(e)～步骤(g)，直至预测振动噪声与实测车内振动噪声相吻合为止，此时与实测车内振动噪声相吻合的预测振动噪声所对应的悬置主动侧激励力，为所需主动侧激励力，识别过程结束。作为进一步优选的技术方案，所述力-振传递函数VTF或所述力-声传递函数NTF的测试方法各自独立地包括：力锤激励法或激振器激励法；优选地，所述车内振动噪声响应预测公式为a＝VTF×F，p＝NTF×F，其中a为车内振动加速度响应，p为车内噪声响应。作为进一步优选的技术方案，条件数调整和重新对传递函数H求逆的过程包括：删除计算逆矩阵时所采用的较小奇异值，然后采用剩余奇异值计算逆矩阵。第二方面，本专利技术提供了一种车辆行驶工况下车内振动噪声预测方法，包括以下步骤：测试悬置主动侧至车内测点的力-振传递函数VTF和力-声传递函数NTF，然后根据所述的识别方法所得到的悬置主动侧激励力进行车内噪声预测。作为进一步优选的技术方案，所述力-振传递函数VTF或所述力-声传递函数NTF的测试方法各自独立地包括：力锤激励法或激振器激励法；优选地，所述车内振动噪声响应预测公式为a＝VTF×F，p＝NTF×F，其中a为车内振动加速度响应，p为车内噪声响应。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的车辆行驶工况下动力总成悬置主动侧激励力的识别方法通过分别测量车辆在静止熄火状态下悬置主动侧的激励力和振动加速度、以及行驶工况下的悬置主动侧振动加速度和悬置被动侧振动加速度，分别经计算得到悬置主动侧支架的原点频响函数和隔振率，进而计算得到动力总成悬置主动侧和被动侧的力传递函数，再对力传递函数求逆，进而根据所得逆矩阵和悬置被动侧振动加速度，得到悬置主动侧激励力。上述方法可对车辆动力总成悬置主动侧激励力进行准确可靠的识别，精度高，不需要对车辆进行拆装，识别方法简单快速，效率高，且无需单独制作工装，测试成本较低。此外，该方法充分考虑了悬置在运动状态下的动刚度变化，避免了通过在静态实测动刚度值进行力识别方法中存在的与实际工况不符，从而造成识别误差大的缺点。该方法可以有效的解决车辆行驶工况下动力总成悬置力识别的难题，进一步作为同类车型对标参考，亦可用于车内振动噪声响应预测的输入条件。附图说明图1为实施例1悬置主动侧支架原点频响函数测试结果图；图2为实施例1车辆行驶工况悬置被动侧支架安装点处振动加速度测试结果图；图3为实施例1车辆行驶工况动力总成悬置主动侧激励力识别结果；图4为采用实施例1所识别的悬置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆行驶工况下动力总成悬置主动侧激励力的识别方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(a)提供在动力总成悬置主动侧支架上布置有第一振动加速度传感器、且在动力总成悬置被动侧支架上布置有第二振动加速度传感器的车辆，单个悬置主动侧支架上布置有至少一个第一振动加速度传感器，单个悬置被动侧支架上布置有至少两个第二振动加速度传感器；/n(b)保持车辆静止熄火状态，在第一振动加速度传感器的测点处施加三个方向的激励力，采集主动侧激励力F

【技术特征摘要】
1.一种车辆行驶工况下动力总成悬置主动侧激励力的识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)提供在动力总成悬置主动侧支架上布置有第一振动加速度传感器、且在动力总成悬置被动侧支架上布置有第二振动加速度传感器的车辆，单个悬置主动侧支架上布置有至少一个第一振动加速度传感器，单个悬置被动侧支架上布置有至少两个第二振动加速度传感器；
(b)保持车辆静止熄火状态，在第一振动加速度传感器的测点处施加三个方向的激励力，采集主动侧激励力F0和主动侧振动加速度Y0，经计算得到悬置主动侧支架的原点频响函数K；
(c)启动发动机，保持车辆在行驶工况下运转，测量动力总成悬置主动侧振动加速度Y和被动侧振动加速度X，经计算得到隔振率T；
(d)根据原点频响函数和隔振率，计算车辆行驶行驶工况下的动力总成悬置主动侧和被动侧的力传递函数H；对力传递函数H进行奇异值分解，计算逆矩阵H-1；
(e)根据动力总成悬置被动侧振动加速度X和逆矩阵H-1，计算得到悬置主动侧激励力F＝H-1×X。


2.根据权利要求1所述的识别方法，其特征在于，步骤(b)中，采用力锤对第一振动加速度传感器的测点处进行三个方向的敲击，实现激励力的输入；
优选地，所述三个方向为整车三维坐标系三个坐标轴的方向。


3.根据权利要求1所述的识别方法，其特征在于，原点频响函数K的计算公式为：其中下标A代表悬置主动侧，下标i代表悬置数，i＝1,2,…,n，下标x,y,z代表施加激励力的三个方向。


4.根据权利要求1所述的识别方法，其特征在于，单个悬置被动侧支架上布置有两个第二振动加速度传感器，隔振率T的计算公式为：其中下标A代表悬置主动侧，下标P代表悬置被动侧，下标1和2代表悬置被动侧的两个测点，下标i代表悬置数，i＝1,2,…,n，m代表x,y,z三个方向。


5.根据权利要求1所述的识别方法，其特征在于，力传递函数H的计算公式为：H＝T×K。


6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾灿松，邓江华，夏洪兵，霍俊焱，孙健颖，王通，胡海欧，张天宇，
申请(专利权)人：中国汽车技术研究中心有限公司，中汽研天津汽车工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12