一种加速粗糙声优化方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种加速粗糙声优化方法、系统及存储介质，其包括如下步骤：步骤一，在整车上布置缸压、扭振、振动传感器和传声器；步骤二，整车按设定工况行驶，采集第一测试数据；步骤三，整车按问题工况行驶，采集第二测试数据；步骤四，对第二测试数据进行分析，确定车内加速粗糙声的激励源；步骤五，利用LMS软件的Operational Transfer Path Analysis模块建立整车模型，将第一测试数据导入整车模型，计算各个传递路径上的初始传递函数；步骤六，将初始传递函数和第二测试数据导入整车模型，计算出问题工况下对车内噪声贡献量最大的主要传递路径；步骤七，对激励源和主要传递路径上的结构件进行优化。其能够从激励源和传递路径对车内加速粗糙声进行优化，有效提升舒适性。有效提升舒适性。有效提升舒适性。

【技术实现步骤摘要】
Analysis模块建立整车模型；分析计算模块，将第二测试数据中的缸压、扭振、振动、噪声数据进行频谱分析、小波分析、调制分析，用于厘清粗糙声源头产生机理，分析出发动机源头上产生贡献的关重件，用于将第一测试数据导入整车模型，计算各个传递路径上的初始传递函数，将初始传递函数和第二测试数据导入整车模型，计算出问题工况下对车内噪声贡献量最大的主要传递路径；优化模块，本专利技术主张发动机源头轮系附件采用避频和提高曲轴刚度的方式降低源头激励，改变皮带材质和和电机壳体材料，避开粗糙声频率，主张锻钢曲轴取代球铁曲轴通过提高曲轴刚度以降低源头扭振激励；整车路径方面通过加强悬置连接处车身结构等方式降低粗糙声能量传递。
[0009]一种存储介质，其内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被调用时能执行本专利技术所述的实现加速粗糙声优化方法的步骤。
[0010]本专利技术先将整车按设定工况行驶，采集振动传感器和麦克风的第一测试数据；然后将整车按问题工况行驶，采集振动传感器和麦克风的第二测试数据。然后使用OTPA方法高效的锁定问题工况下对车内噪声贡献量最大的主要传递路径，对激励源和主要传递路径上的结构件进行针对性地结构优化，通过避频可有效降低车内加速粗糙声，关于最终效果评价方法提出车内粗糙度不高于0.09asper，有效提升了车内乘员舒适性。
附图说明
[0011]图1是发动机本体上振动传感器的布置示意图；图2是轮系附件上振动传感器的布置示意图；图3是传声器的布置示意图；图4是各个测点的频谱图；图5是加速粗糙声调制示意图；图6是发动机信号小波分析图；图7是发动机及附件模态频率分析图；图8是OTPA传递路径分析示意图之一；图9是OTPA传递路径分析示意图之二。
[0012]图中，1—发动机本体，2—悬置支架，3—悬置，4—缸压传感器，5—振动传感器，6—扭振传感器，7—传声器。
具体实施方式
[0013]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0014]一种加速粗糙声优化方法，其包括如下步骤：步骤一，参见图1和图2，在发动机本体1的轮系附件及整车关注位置布置振动传感器5，在发动机本体1的气缸内布置火花塞式缸压传感器4，发动机本体1上还布置有扭振传感器6，参见图3，在主驾右耳位置和发动机近场位置布置传声器7。所述整车关注位置包括
悬置3和悬置支架2，即在悬置3和悬置支架2上均布置振动传感器5。
[0015]步骤二，关闭车窗和空调，扣好驾驶员位置的安全带约束，避免发生警告音，整车按设定工况行驶，该设定工况为二档定油门缓加速工况，该工况下车速以5km/s递增，采集振动传感器和麦克风的第一测试数据。
[0016]步骤三，关闭车窗和空调，扣好驾驶员位置的安全带约束，避免发生警告音，整车按问题工况行驶，问题工况为起步加速工况，采集振动传感器和麦克风的第二测试数据。
[0017]步骤四，对第二测试数据进行频谱分析，参见图4，通过滤波回放，抱怨粗糙声主要为300
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400Hz的共振带造成，该频带内出现了间隔半阶次的阶次群，这些间隔半阶次的阶次群相互影响，形成颗粒感的粗糙声，学术定义该现象为调制，参见图5，加速粗糙声被16.5Hz的基波频率即发动机半阶次的信号调制。布置于车内的传声器采集的噪声数据利用朗德spec.Roughness声品质计算模块进行粗糙度计算，300~400Hz频带的粗糙度值便可以表征加速粗糙声的严重程度，通过不同样本的打分评价，粗糙度0.9asper以内即可接受。
[0018]结合缸压和扭振数据，作小波分析，参见图6，在一缸的发火激励下，曲轴、发电机、压缩机及皮带等多部件共振形成。其中一缸的激励作为基波，频率为15Hz~17Hz，曲轴、压缩机、发电机以及皮带链接发电机与张紧轮段在300~400Hz频带内均存在模态频率，形成载波。其中发动机各位置模态频率，参见图7，从发动机及附件模态频率分析可以看出，确定车内加速粗糙声的激励源为发动机，曲轴扭振产生激励，轮系附件中张紧器、发电机、压缩机响应明显，皮带和电机为张紧器和压缩机中间件，对皮带和电机避频可解耦轮系附件的共振响应，所以曲轴、皮带和电机为其关重件。
[0019]步骤五，从频谱可以看出，近场辐射噪声和悬置振动中300~400Hz阶次群都明显，即存在空气传递和结构传递两种可能，使用OTPA方法能更高效的锁定主要传递路径，指明优化方向。具体地，利用LMS软件的Operational Transfer Path Analysis模块建立整车模型，将第一测试数据导入整车模型，计算各个传递路径上的初始传递函数。
[0020]步骤六，将初始传递函数和第二测试数据导入整车模型，计算出问题工况下对车内噪声贡献量最大的主要传递路径，参见图8和图9，能够看出左悬主动Y向和后悬主动Y向是主要贡献，空气传递贡献较小。
[0021]步骤七，对激励源和主要传递路径上的结构件采用结构局部加强或采用动态吸振器衰减问题频率段能量，以减弱加速粗糙声能量的传递。车内噪声粗糙度要抑制问题频带300~400Hz在车内的响应，能够通过降低发动机源头激励和主要传递路径上的贡献两方面入手。发动机源头上加强曲轴刚度，将球铁曲轴更换成钢制曲轴，另外由于发电机、张紧器和之间的皮带存在耦合共振的现象，采用壳体加强的电机，避开该区间的模态频率，同时采用聚酯皮带，改变第七段皮带的频率，可有效降低共振。主要传递路径上，对左悬和后悬增加对应频率的动态吸振器，分散300~400Hz的能量，同时加强下游的车身强度，如悬置的链接车身轮毂包位置。综合以上方案，实车测试评价车内噪声在300~400Hz内的粗糙度从0.1asper降低至0.08asper。
[0022]一种加速粗糙声优化系统，其包括：传感器模块，包括布置于发动机轮系附件及整车关注位置的振动传感器和布置于主驾右耳位置和发动机近场位置的传声器，所述传感器模块与数据采集模块连接；数据采集模块，用于采集整车行驶时振动传感器和麦克风的测试数据；整车模型建立模块，即LMS软件的Operational Transfer Path Analysis模块，利
用LMS软件的Operational Transfer Path Analysis模块建立整车模型；分析计算模块，将第二测试数据中的缸压、扭振、振动、噪声数据进行频谱分析、小波分析、调制分析，用于厘清粗糙声源头产生机理，分析出发动机源头上产生贡献的关重件，用于将第一测试数据导入整车模型，计算各个传递路径上的初始传递函数；将初始传递函数和第二测试数据导入整车模型，计算出问题工况下对车内噪声贡献量最大的主要传递路径。
[0023]一种存储介质，其内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被调用时能执行本专利技术所述的实现加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加速粗糙声优化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，在发动机本体上布置缸压和扭振传感器，在发动机轮系附件及整车关注位置布置振动传感器，在主驾右耳位置和发动机近场位置布置传声器；步骤二，整车按设定工况行驶，采集振动传感器和麦克风的第一测试数据；步骤三，整车按问题工况行驶，采集振动传感器和麦克风的第二测试数据；步骤四，对第二测试数据进行频谱分析、小波分析和调制分析，确定车内加速粗糙声的激励源，分析得到发动机源头上对加速粗糙声产生贡献的关重件；步骤五，利用LMS软件的Operational Transfer Path Analysis模块建立整车模型，将第一测试数据导入整车模型，计算各个传递路径上的初始传递函数；步骤六，将初始传递函数和第二测试数据导入整车模型，计算出问题工况下对车内噪声贡献量最大的主要传递路径；步骤七，对激励源和主要传递路径上的结构件进行材质和结构优化，以降低车内加速粗糙声。2.根据权利要求1所述的加速粗糙声优化方法，其特征在于：步骤一中整车关注位置包括悬置和悬置支架。3.根据权利要求1或2所述的加速粗糙声优化方法，其特征在于，步骤七中结构优化具体为：对激励源和主要传递路径上的结构件采用结构局部加强或采用动态吸振器衰减问题频率段能量，以减弱加速粗糙声能量的传递。4.根据权利要求1或2所述的加速粗糙声优化方法，其特征在于：步骤二中的设定工况为二档定油门缓加速工况；步骤三中的问题工况为起步加速工况。5.一种加速粗糙声优化系统，其特征在于，其能够实现如权利要求1至5任一所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李祥，辜庆伟，韦泽鸿，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：