專利名稱：預(yù)測在不平坦地面上行駛的車輛的噪音/舒適性能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種預(yù)測在呈現(xiàn)出一個(gè)或多個(gè)給定粒度測定不均勻性的地面上滾動(dòng) 的車輛內(nèi)部的聲音和振動(dòng)水平的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)車輛在一個(gè)或多個(gè)障礙物(例如，檢修孔蓋、浙青接縫、不同接頭、礫石等)上滾 動(dòng)時(shí)，車輛的司機(jī)和乘客所感受的不舒適性存在于兩個(gè)不同方面。第一方面具有振動(dòng)特性 并且通過車輛的底板、座位和方向盤的振動(dòng)表現(xiàn)。第二方面具有聲音特性并且通過由車輛 的各部分的振動(dòng)在車輛內(nèi)部產(chǎn)生的噪音表現(xiàn)。車輛乘客所感受的不舒適程度特別是取決于 車身外殼(車架)、懸掛(或懸置)系統(tǒng)、滾動(dòng)速度和車道上的障礙物的種類。本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的幾種方法著眼于評價(jià)用于給定車輛的新懸掛系統(tǒng)的噪音/ 舒適性能并且允許優(yōu)化懸掛系統(tǒng)。所述優(yōu)化在于獲得賦予基本上改善的噪音/舒適程度的 懸掛系統(tǒng)的特性。例如，著眼于評價(jià)和優(yōu)化裝備有新懸掛系統(tǒng)的車輛的噪音/舒適性能，本領(lǐng)域技 術(shù)人員可以實(shí)施一種實(shí)驗(yàn)方法，其執(zhí)行在可能在車輛中顯示出振動(dòng)的不舒適和/或聲音特 性的一部分道路或者軌道上滾動(dòng)的車輛的車廂中的噪音和振動(dòng)的測量，該部分道路或者軌 道包括一個(gè)或多個(gè)不平坦表面。然而，該方法要求用于評價(jià)各種懸掛系統(tǒng)的車輛的可用性； 此外，其僅可以在良好的氣象條件下行駛，從而有時(shí)導(dǎo)致非常長的車輛制動(dòng)時(shí)間，并且因此 在懸掛系統(tǒng)的微調(diào)階段成本超支，因?yàn)榻?jīng)常必須進(jìn)行許多重復(fù)。其對于操作者來說也過長 和令人厭煩，并且易于導(dǎo)致大的測量分散。根據(jù)一替代方案，文件EP 0 886 130 Bl描述了一種預(yù)測裝備有輪胎并且在呈現(xiàn) 出許多凹凸不平部的不平坦地面上滾動(dòng)的車輛的車廂(駕駛室)中的噪音水平的方法。根 據(jù)該方法，當(dāng)靜止時(shí)通過將沿預(yù)定方向指向的載荷(以碰撞的形式)直接施加到車輛的各 個(gè)輪軸(輪子中心處)上來確定裝備有輪胎的車輛的總傳遞函數(shù)。在車輛內(nèi)部對每次碰撞 進(jìn)行記錄并且對于各個(gè)前后位置和車輛的各側(cè)面連續(xù)地重復(fù)該操作。在另一個(gè)步驟中，同 一輪胎在飛輪上滾動(dòng)，所述飛輪在其滾動(dòng)表面上設(shè)有許多凹凸不平部的模擬不平坦地面。 在該測試中，輪胎安裝有固定軸，并且記錄車輪中心處所產(chǎn)生的鎖定負(fù)載。為了完成，所述 測得的鎖定負(fù)載被應(yīng)用作為模型的輸入量，其包括如以上內(nèi)容所確定的車輛傳遞函數(shù)，以 便獲得車輛內(nèi)部所產(chǎn)生的噪音水平。然而，該方法存在一些限制。特別是，對于輪胎和車輪 組件的任何變化，必須重復(fù)車輛的總傳遞函數(shù)的確定。此外，車輛傳遞函數(shù)以靜止時(shí)執(zhí)行的試驗(yàn)為基礎(chǔ)建立，未考慮輪胎的機(jī)械特性，而 按一般規(guī)律，當(dāng)滾動(dòng)時(shí)，基本上不同于靜止時(shí)的同一特性。特別是，已知的是，當(dāng)靜止時(shí)在輪 胎的動(dòng)態(tài)應(yīng)力下的垂直剛性大于在滾動(dòng)輪胎的動(dòng)態(tài)應(yīng)力下的同一垂直剛性。根據(jù)另一備選方案，文件EP 1 200 808 Bl描述了一種預(yù)測由車身外殼構(gòu)成的車 輛的噪音/舒適性能的方法，所述車身外殼設(shè)有懸掛系統(tǒng)并且在呈現(xiàn)出許多凹凸不平部的 不平坦地面上滾動(dòng)。這里進(jìn)行兩個(gè)步驟。首先，當(dāng)懸掛系統(tǒng)處于在呈現(xiàn)出一個(gè)或多個(gè)不平坦處的地面上滾動(dòng)的狀態(tài)時(shí)在車輛的車廂內(nèi)部執(zhí)行聲音和振動(dòng)測量。第二個(gè)實(shí)驗(yàn)在于在附接 點(diǎn)的高度處將懸掛系統(tǒng)置于剛性機(jī)架上。懸掛系統(tǒng)處于類似于步驟No. 1的滾動(dòng)狀態(tài)(負(fù) 載、壓力、速度)。剛性機(jī)架設(shè)有用于測量在懸掛系統(tǒng)的每個(gè)附接點(diǎn)的高度處的鎖定負(fù)載的 系統(tǒng)。在該實(shí)驗(yàn)的過程中，記錄在懸掛系統(tǒng)的每個(gè)附接點(diǎn)處的作用力和力矩的信號。車輛傳 遞函數(shù)通過車輛內(nèi)部的聲音和振動(dòng)水平與懸掛系統(tǒng)的鎖定負(fù)載水平的比值確定。對于設(shè)有 標(biāo)準(zhǔn)懸掛系統(tǒng)的同一車身外殼，有可能預(yù)測當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)懸掛系統(tǒng)在呈現(xiàn)出一個(gè)或多個(gè)凹凸不平 部的不平坦地面上滾動(dòng)時(shí)的車輛內(nèi)部的聲音和振動(dòng)水平。通過在所述附接點(diǎn)的高度處將標(biāo) 準(zhǔn)懸掛系統(tǒng)放置在剛性機(jī)架上，標(biāo)準(zhǔn)懸掛系統(tǒng)在與試驗(yàn)車輛一致的不平坦地面上滾動(dòng)。測 量附接點(diǎn)的高度處的鎖定負(fù)載。通過以標(biāo)準(zhǔn)懸掛系統(tǒng)的所述鎖定負(fù)載乘以車輛傳遞函數(shù)， 評估出安裝有在不平坦地面上滾動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)懸掛系統(tǒng)的車身外殼的聲音和振動(dòng)水平。所述方 法還包括如下限制，對于不同結(jié)構(gòu)的懸掛系統(tǒng)，例如在相同尺寸的輪胎結(jié)構(gòu)的水平下，其可 能提供由以利用設(shè)有所述各種懸掛系統(tǒng)并且在不平坦地面上滾動(dòng)的相同車輛執(zhí)行的試驗(yàn) 為基礎(chǔ)所獲得的不同噪音水平。特別是，對于參考懸掛系統(tǒng)，確定車輛傳遞函數(shù)。該參考懸掛系統(tǒng)具有影響車輛傳 遞函數(shù)的自身的機(jī)械性能。標(biāo)準(zhǔn)懸掛系統(tǒng)具有可能按不同方式影響車輛傳遞函數(shù)的自身的 機(jī)械性能。最后，文件WO 2005/071385 Al描述了一種用于確定在簡化為其簡單的輪胎與車 輪組件的懸掛系統(tǒng)和車身外殼之間的車輪中心處的工作負(fù)載的方法。所述工作負(fù)載確定新 的車輛傳遞函數(shù)，所述新的車輛傳遞函數(shù)能夠預(yù)測安裝有在呈現(xiàn)出許多凹凸不平部的不平 坦地面上滾動(dòng)的該輪胎和車輪組件的車輛的噪音/舒適性能。在第一步中，在安裝有呈現(xiàn)出許多凹凸不平部的不平坦地面的滾物道(滾路)上 執(zhí)行輪胎和車輪組件的鎖定負(fù)載的測量。該滾物道安裝有在對應(yīng)于車輛參考坐標(biāo)系的三個(gè) 正交方向上測量車輪中心處的鎖定負(fù)載的測力轂。當(dāng)輪胎和車輪組件在不平坦地面上滾動(dòng) 時(shí)，由該滾動(dòng)所產(chǎn)生的鎖定負(fù)載借助于測力轂記錄。此后，確定懸掛系統(tǒng)的函數(shù)模型，其以未懸掛的質(zhì)量以及在車輛參考坐標(biāo)系的三 個(gè)方向上的剛度和阻尼為特征。通常，在車輛參考坐標(biāo)系的方向上限定出該函數(shù)模型，并且忽略正交方向之間的 耦合。此外，僅考慮在正交方向上的作用力。通過車輛的測量結(jié)果執(zhí)行該函數(shù)模型的參數(shù) 的識別。通過將懸掛系統(tǒng)的該函數(shù)模型結(jié)合到輪胎的模型中，確定出用于在車輪中心處的 鎖定負(fù)載和工作負(fù)載之間進(jìn)行切換的切換矩陣(Hp)。通過將切換矩陣(Hp)乘以步驟1中 的鎖定負(fù)載獲得輪胎和車輪組件的車輪中心處的工作負(fù)載的估定。在步驟3中，當(dāng)輪胎和車輪組件處于呈現(xiàn)出許多障礙物的地面上滾動(dòng)的狀態(tài)時(shí)， 在車輛的車廂內(nèi)部執(zhí)行聲音和振動(dòng)的測量。在步驟4中，通過車輛內(nèi)部的聲音與振動(dòng)水平和輪胎與車輪組件的工作負(fù)載水平 的比值確定新的車輛傳遞函數(shù)。對于裝備有標(biāo)準(zhǔn)輪胎和車輪組件的相同車身外殼，有可能預(yù)測當(dāng)安裝有該標(biāo)準(zhǔn)輪 胎和車輪組件的車輛在具有若干凹凸不平部的不平坦地面上滾動(dòng)時(shí)的車輛內(nèi)部的聲音和 振動(dòng)水平。通過將標(biāo)準(zhǔn)輪胎和車輪組件置于車輪中心的高度處的剛性機(jī)架上，輪胎和車輪 組件在與車上實(shí)驗(yàn)一致的不平坦地面上滾動(dòng)。測量車輪中心的高度處的鎖定負(fù)載。通過將
6切換矩陣(Hp)乘以鎖定負(fù)載，評估出車輪中心處的輪胎和車輪組件的工作負(fù)載。通過將車 輛傳遞函數(shù)乘以標(biāo)準(zhǔn)輪胎和車輪組件的所述工作負(fù)載，評估出在不平坦地面上滾動(dòng)的車輛 的聲音和振動(dòng)水平。懸掛系統(tǒng)的函數(shù)模型的確定是該方法的一種限制。該函數(shù)模型未假定正交方向之 間的任何耦合，并且參數(shù)的識別不容易。此后，該方法僅考慮了車輛參考坐標(biāo)系的三個(gè)正交 方向上的作用力；意識到，力矩也需要考慮。定義在下文中，適用以下定義-“噪音/舒適性能”是振動(dòng)聲音水平，也就是說，在設(shè)有至少一個(gè)確定尺寸的障礙 物的車行道(或者在試驗(yàn)裝置)上滾動(dòng)的車輛內(nèi)部可測量的聲音和/或振動(dòng)水平；-“懸掛系統(tǒng)”是確保車輛與車行道之間的一個(gè)或多個(gè)接觸面和車輛的一個(gè)或多個(gè) 點(diǎn)之間的聯(lián)結(jié)的車輛的一組元件；在所有情況下，懸掛系統(tǒng)至少包括輪胎和車輪組件；-“輪胎和車輪組件”是由輪胎和其安裝車輪構(gòu)成的組件；-“車身外殼”是與懸掛系統(tǒng)互補(bǔ)的車輛的元件組；-“附接點(diǎn)”是將懸掛系統(tǒng)連接到車身外殼上的點(diǎn)；-“車輛參考坐標(biāo)系”是右手正交參考坐標(biāo)系，其中X方向?qū)?yīng)于從后向前指向的 車輛的縱向，Z軸與地面正交向上指向，并且Y方向垂直于其他兩個(gè)方向，以形成右手坐標(biāo) 系；-“車輛的總傳遞函數(shù)”是包括兩部分的函數(shù)，第一部分涉及車輛的車廂中的噪音， 第二部分涉及在同一車廂中的某些預(yù)定點(diǎn)處激勵(lì)懸掛系統(tǒng)附接到車輛的車身外殼上的點(diǎn) 的振動(dòng)；-“車身外殼的總傳遞函數(shù)”是包括兩部分的函數(shù)，第一部分涉及車輛的車廂中的 噪音，第二部分涉及在同一車廂中的某些預(yù)定點(diǎn)處激勵(lì)懸掛系統(tǒng)附接到車輛的車身外殼上 的點(diǎn)的振動(dòng)；-“車身外殼的附接點(diǎn)處的導(dǎo)納”是涉及車身外殼的附接點(diǎn)“k”對車身外殼上的附 接點(diǎn)“k”處的預(yù)定單位外部激勵(lì)的振動(dòng)水平的函數(shù)；其至多(或大多)為將平移加速度和 轉(zhuǎn)動(dòng)加速度與車身外殼的附接點(diǎn)的高度(或水平)處的負(fù)載和力矩聯(lián)系或耦合的故*故矩 陣；該矩陣在車輛的參考坐標(biāo)系中表達(dá)(或表述)；-“懸掛系統(tǒng)的附接點(diǎn)處的阻抗”是將懸掛系統(tǒng)的附接點(diǎn)“k”處的負(fù)載和力矩的水 平與附接點(diǎn)“k”的預(yù)定單位的振動(dòng)激勵(lì)聯(lián)系或耦合的函數(shù)；其至多(或大多)為將作用力 和力矩與懸掛系統(tǒng)的附接點(diǎn)的高度處的平移加速度和轉(zhuǎn)動(dòng)加速度聯(lián)系或耦合的矩 陣；該矩陣在車輛的參考坐標(biāo)系中表達(dá)；-“附接點(diǎn)處的鎖定負(fù)載”是當(dāng)懸掛系統(tǒng)經(jīng)受與在呈現(xiàn)出至少一個(gè)確定尺寸的障礙 物的地面上滾動(dòng)相關(guān)的外部負(fù)載時(shí)在車輛的附接點(diǎn)處由該附接點(diǎn)在平移和轉(zhuǎn)動(dòng)中的零位 移產(chǎn)生的作用力和力矩；這些負(fù)載在車輛的參考坐標(biāo)系中表達(dá)；以及-“附接點(diǎn)處的工作負(fù)載”是當(dāng)懸掛系統(tǒng)經(jīng)受與在呈現(xiàn)出至少一個(gè)確定尺寸的障礙 物的地面上滾動(dòng)相關(guān)的外部負(fù)載時(shí)在車輛的附接點(diǎn)處由車輛的運(yùn)行條件下該附接點(diǎn)在平 移和轉(zhuǎn)動(dòng)中的位移產(chǎn)生的作用力和力矩；這些負(fù)載在車輛的參考坐標(biāo)系中表達(dá)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主題是一種預(yù)測裝備有懸掛系統(tǒng)的車輛的噪音/舒適性能的方法，所述 懸掛系統(tǒng)未呈現(xiàn)出前面已經(jīng)描述的方法的缺點(diǎn)。為此目的，提出了一種預(yù)測與具有車身外殼和通過至少一個(gè)附接點(diǎn)與車身外殼連 接的懸掛系統(tǒng)的車輛的車廂中的聲音/振動(dòng)水平相對應(yīng)的噪音/舒適性能的方法，該車輛 以給定速度V在滾動(dòng)裝置上滾動(dòng)，該滾動(dòng)裝置在其滾動(dòng)表面上包括至少一個(gè)預(yù)定尺寸的凹 凸不平部，該方法在于-確定從附接點(diǎn)到車廂表現(xiàn)(或表述)的車身外殼的總傳遞函數(shù)( ^μ。；-確定在懸掛系統(tǒng)到車身外殼的附接點(diǎn)處的車身外殼的導(dǎo)納；-確定到車身外殼的附接點(diǎn)處表現(xiàn)的懸掛系統(tǒng)的阻抗(Zs)；-確定當(dāng)滾動(dòng)時(shí)在附接點(diǎn)處的懸掛系統(tǒng)的鎖定負(fù)載(F/);以及-將車身外殼的總傳遞函數(shù)、車身外殼的總導(dǎo)納、連接系統(tǒng)的總阻抗和懸掛系統(tǒng)的 鎖定負(fù)載結(jié)合在一起。該方法的優(yōu)勢在于將車輛分成兩個(gè)不同的部件，即相互獨(dú)立地研究的車身外殼和 懸掛系統(tǒng)。因此，為了預(yù)測裝備有適宜的懸掛系統(tǒng)的車輛的噪音/舒適性能，僅需一次獲得 車身外殼的特性。當(dāng)靜止時(shí)，可以確定車身外殼的總傳遞函數(shù)( ^μ。和車身外殼的導(dǎo)納
殼有利地，為了確定車身外殼的總傳遞函數(shù)，當(dāng)靜止時(shí)，根據(jù)以下步驟對車身外殼進(jìn) 行測量-能夠記錄車廂中的預(yù)先確定的m個(gè)點(diǎn)處的噪音和振動(dòng)的裝置被置于車輛內(nèi)部；-按模擬或類似于其在裝備有懸掛系統(tǒng)的車輛上的位置的方式相對于車身外殼定 位懸掛系統(tǒng)的附接點(diǎn)；在車身外殼的高度處的附接點(diǎn)可自由移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，并且借助于柔韌 的彈性連接件被懸掛；-通過激勵(lì)系統(tǒng)在預(yù)定方向上在懸掛系統(tǒng)的附接點(diǎn)處施加對應(yīng)于車輛參考坐標(biāo)系 方向的正則激勵(lì)的激勵(lì)；-對于每個(gè)激勵(lì)，同時(shí)記錄車輛的車廂中的噪音及振動(dòng)和激勵(lì)信號在附接點(diǎn)處的 激勵(lì)水平；-借助于計(jì)算機(jī)軟件將瞬時(shí)數(shù)據(jù)組轉(zhuǎn)換為頻域；以及-通過將車身外殼的不同點(diǎn)處的m個(gè)噪音和振動(dòng)信號提交給車輛的右手正交參考 坐標(biāo)系中的平移或轉(zhuǎn)動(dòng)單位激勵(lì)，獲得車身外殼的總傳遞函數(shù)。有利地，當(dāng)所述附接點(diǎn)是不可接近的時(shí)，激勵(lì)被施加在相對于附接點(diǎn)精確確定的 幾何點(diǎn)處。在該情況下，幾何變換可能基于激勵(lì)點(diǎn)處的負(fù)載重新計(jì)算附接點(diǎn)處的負(fù)載。有利地，用于激勵(lì)附接點(diǎn)的系統(tǒng)可包括振動(dòng)鍋。優(yōu)選地，為了確定懸掛系統(tǒng)到車身外殼的附接點(diǎn)處的車身外殼的導(dǎo)納，當(dāng)靜止時(shí)， 根據(jù)以下步驟對車身外殼進(jìn)行測量-按模擬其在裝備有懸掛系統(tǒng)的車輛上的位置的方式相對于車身外殼定位懸掛系 統(tǒng)的附接點(diǎn)；在車身外殼的高度處的附接點(diǎn)可自由移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，并且借助于柔韌的彈性連 接件被懸掛；
-所述附接點(diǎn)設(shè)有例如加速度計(jì)的振動(dòng)傳感器，使得能夠測量車身外殼的附接點(diǎn) 的平移和轉(zhuǎn)動(dòng)的振動(dòng)水平；-借助于激勵(lì)系統(tǒng)在預(yù)定方向上將對應(yīng)于車輛參考坐標(biāo)系方向上的正則激勵(lì)的激 勵(lì)施加到附接點(diǎn)處；-對于每個(gè)激勵(lì)，記錄激勵(lì)信號在被激勵(lì)的附接點(diǎn)處的水平和附接點(diǎn)的振動(dòng)響 應(yīng)；-借助于計(jì)算機(jī)軟件將瞬時(shí)數(shù)據(jù)(或時(shí)空數(shù)據(jù))組轉(zhuǎn)換為頻域；以及-通過獲得附接點(diǎn)的車輛參考坐標(biāo)系的各個(gè)方向上的振動(dòng)響應(yīng)和在被激勵(lì)的附接 點(diǎn)的高度處的激勵(lì)信號之間的比值確定車身外殼在附接點(diǎn)的高度處的導(dǎo)納。有利地，記錄被激勵(lì)的附接點(diǎn)的平移和轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)響應(yīng)。有利地，當(dāng)所述附接點(diǎn)是不可接近的時(shí)，裝配例如加速度計(jì)的振動(dòng)傳感器并且激 勵(lì)被施加在相對于附接點(diǎn)精確確定的幾何點(diǎn)處。在該情況下，幾何變換使得能夠重新計(jì)算 附接點(diǎn)的振動(dòng)水平。為了確定車身外殼的附接點(diǎn)處表現(xiàn)的懸掛系統(tǒng)的阻抗，可以根據(jù)以下步驟在懸掛 系統(tǒng)上進(jìn)行測量-將懸掛系統(tǒng)在設(shè)有光滑包層的裝置上裝配就位；-懸掛系統(tǒng)通過例如彈性楔的連接件以機(jī)械方式在附接點(diǎn)的高度處連接到臺(tái)架 上，所述彈性楔相對于懸掛系統(tǒng)的剛性是柔性的，并且由此使得附接點(diǎn)在給定的平移或轉(zhuǎn) 動(dòng)方向上可自由運(yùn)動(dòng)；臺(tái)架設(shè)有用于測量懸掛系統(tǒng)的附接點(diǎn)的位移(平移和轉(zhuǎn)動(dòng))和負(fù)載 (力和力矩)的裝置；-借助于激勵(lì)系統(tǒng)將激勵(lì)施加到附接點(diǎn)處，所述激勵(lì)系統(tǒng)適于將附接點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)強(qiáng) 加在先前無運(yùn)動(dòng)的方向上；-對于附接點(diǎn)處的每個(gè)激勵(lì)并對于附接點(diǎn)的自由度組執(zhí)行被激勵(lì)的附接點(diǎn)的位移 矢量的測量和懸掛系統(tǒng)的附接點(diǎn)處的合成負(fù)載(力和力矩)的矢量的測量；-借助于計(jì)算機(jī)軟件將瞬時(shí)數(shù)據(jù)組轉(zhuǎn)換為頻域；以及-對于附接點(diǎn)的至多6個(gè)自由度，通過獲取附接點(diǎn)的力及力矩的信號和附接點(diǎn)的 振動(dòng)水平之間的比值確定懸掛系統(tǒng)的阻抗。有利地，在施加激勵(lì)之前，在與車輛類似的滾動(dòng)狀態(tài)下將懸掛系統(tǒng)在設(shè)有光滑包 層的裝置上安裝就位。有利地，在不激勵(lì)附接點(diǎn)的其他自由度的情況下，激勵(lì)系統(tǒng)適于將附接點(diǎn)的運(yùn)動(dòng) 強(qiáng)加在先前無運(yùn)動(dòng)的方向上。優(yōu)選地，測量附接點(diǎn)的平移位移和轉(zhuǎn)動(dòng)位移，并且激勵(lì)系統(tǒng)包括振動(dòng)鍋。為了啟用附接點(diǎn)的平移自由度，激勵(lì)系統(tǒng)可以在希望激勵(lì)的方向上包括定位在附 接點(diǎn)的高度處的至少一個(gè)振動(dòng)鍋。有利地，如果附接點(diǎn)是不可接近的，則通過適宜的安裝以相對于附接點(diǎn)對稱的方 式定位振動(dòng)鍋，并且這些振動(dòng)鍋被同相激勵(lì)。為了啟用附接點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，可以通過適宜的安裝以相對于附接點(diǎn)對稱的方式 定位至少兩個(gè)振動(dòng)鍋，并且反相激勵(lì)所述至少兩個(gè)振動(dòng)鍋。為了確定在附接點(diǎn)的高度處的懸掛系統(tǒng)的鎖定負(fù)載，可以根據(jù)以下步驟在懸掛系統(tǒng)上進(jìn)行測量-將懸掛系統(tǒng)在滾動(dòng)裝置上安裝就位，所述滾動(dòng)裝置在其滾動(dòng)表面上包括至少一 個(gè)與車上實(shí)驗(yàn)(或上車實(shí)驗(yàn))相似的預(yù)定尺寸的凹凸不平部；-在附接點(diǎn)的高度處將懸掛系統(tǒng)剛性地固定在臺(tái)架上，所述臺(tái)架設(shè)有用于測量附 接點(diǎn)處的負(fù)載(力和力矩)的裝置；-在與車輛的滾動(dòng)狀態(tài)相同的滾動(dòng)狀態(tài)下將懸掛系統(tǒng)壓在滾動(dòng)裝置上；-在滾動(dòng)的同時(shí)，記錄附接點(diǎn)處的負(fù)載(力和力矩)的信號；以及-借助于計(jì)算機(jī)軟件將瞬時(shí)數(shù)據(jù)組轉(zhuǎn)換為頻域。最后，執(zhí)行以下操作，以評估裝備有懸掛系統(tǒng)的車輛的噪音/舒適性能
權(quán)利要求
1.一種預(yù)測與具有車身外殼和通過至少一個(gè)附接點(diǎn)與車身外殼連接的懸掛系統(tǒng)的車 輛的車廂中的聲音/振動(dòng)水平對應(yīng)的噪音/舒適性能的方法，所述車輛以給定速度V在滾 動(dòng)裝置上滾動(dòng)，所述滾動(dòng)裝置在其滾動(dòng)表面上包括至少一個(gè)預(yù)定尺寸的凹凸不平部，該方 法在于-確定從附接點(diǎn)到車廂表現(xiàn)的車身外殼的總傳遞函數(shù)； -確定懸掛系統(tǒng)到車身外殼的附接點(diǎn)處表現(xiàn)的車身外殼的導(dǎo)納； -確定所述附接點(diǎn)處表現(xiàn)的懸掛系統(tǒng)的阻抗(Zs)；-確定當(dāng)滾動(dòng)時(shí)在附接點(diǎn)處的所述懸掛系統(tǒng)的鎖定負(fù)載(F/);以及-將所述車身外殼的總傳遞函數(shù)、所述車身外殼的總導(dǎo)納、所述懸掛系統(tǒng)的總阻抗和所 述懸掛系統(tǒng)的鎖定負(fù)載結(jié)合在一起，以實(shí)現(xiàn)所述車廂內(nèi)部噪音/舒適性能(P)的預(yù)測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)靜止時(shí)確定所述車身外殼的總傳遞函 數(shù)(T軸外殼)和所述車身外殼的導(dǎo)納(Y車身外殼)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2之一所述的方法，其特征在于，為了確定所述車身外殼的總傳遞 函數(shù)，當(dāng)靜止時(shí)根據(jù)以下步驟在所述車身外殼上進(jìn)行測量-能夠記錄在車廂中預(yù)先確定的m個(gè)點(diǎn)處的噪音和振動(dòng)的裝置被置于車輛內(nèi)部； -按模擬其在裝備有所述懸掛系統(tǒng)的車輛上的位置的方式相對于所述車身外殼定位所 述懸掛系統(tǒng)的附接點(diǎn)；在所述車身外殼的高度處的附接點(diǎn)可自由移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，并且借助于 柔韌的彈性連接件被懸掛；-通過激勵(lì)系統(tǒng)在預(yù)定方向上在所述懸掛系統(tǒng)的附接點(diǎn)處施加對應(yīng)于車輛參考坐標(biāo)系 方向上的正則激勵(lì)的激勵(lì)；-對于每次激勵(lì)，同時(shí)記錄所述車輛的車廂中的噪音及振動(dòng)和在被激勵(lì)的所述附接點(diǎn) 處的激勵(lì)信號；-借助于計(jì)算機(jī)軟件將瞬時(shí)數(shù)據(jù)組轉(zhuǎn)換為頻域；以及-通過將所述車廂的各個(gè)點(diǎn)處的m個(gè)噪音和振動(dòng)信號提交給右手正交參考坐標(biāo)系中的 平移或轉(zhuǎn)動(dòng)中的單位激勵(lì)，獲得所述車身外殼的總傳遞函數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述附接點(diǎn)不可接近時(shí)，將激勵(lì)施加在 相對于所述附接點(diǎn)精確確定的幾何點(diǎn)處，并且借助于以所述激勵(lì)點(diǎn)處的負(fù)載為基礎(chǔ)的幾何 變換重新計(jì)算所述附接點(diǎn)處的負(fù)載。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，為了確定到車身外殼的懸掛系統(tǒng) 的附接點(diǎn)處表現(xiàn)的所述車身外殼的導(dǎo)納，當(dāng)靜止時(shí)根據(jù)以下步驟在所述車身外殼上進(jìn)行測 量-按模擬其在裝備有所述懸掛系統(tǒng)的車輛上的位置的方式相對于所述車身外殼定位所 述懸掛系統(tǒng)的附接點(diǎn)；在所述車身外殼的高度處的附接點(diǎn)可自由移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，并且借助于 柔韌的彈性連接件被懸掛；-所述附接點(diǎn)設(shè)有例如加速度計(jì)的振動(dòng)傳感器，從而使得能夠測量車身外殼的所述附 接點(diǎn)的振動(dòng)水平；-借助于激勵(lì)系統(tǒng)在預(yù)定方向上將對應(yīng)于所述車輛參考坐標(biāo)系方向上的正則激勵(lì)的激 勵(lì)施加給所述附接點(diǎn)；-對于每次激勵(lì)，記錄在所述附接點(diǎn)的高度處的激勵(lì)信號和所述附接點(diǎn)的振動(dòng)響應(yīng)；-借助于計(jì)算機(jī)軟件將瞬時(shí)數(shù)據(jù)組轉(zhuǎn)換為頻域；以及-通過獲得所述附接點(diǎn)的車輛參考坐標(biāo)系的各個(gè)方向上的振動(dòng)響應(yīng)和被激勵(lì)的附接點(diǎn) 的高度處的激勵(lì)信號之間的比值確定所述附接點(diǎn)的高度處的車身外殼的導(dǎo)納。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，記錄所述附接點(diǎn)的平移和轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)響應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5和6之一所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述附接點(diǎn)不可接近時(shí)，安裝 例如加速度計(jì)的振動(dòng)傳感器并且在相對于所述附接點(diǎn)精確確定的幾何點(diǎn)處施加激勵(lì)，并且 基于所述激勵(lì)點(diǎn)處的負(fù)載借助于幾何變換與附接點(diǎn)處的負(fù)載一起重新計(jì)算所述附接點(diǎn)的 振動(dòng)水平。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，為了確定到到車身外殼的附接點(diǎn) 處表現(xiàn)的所述懸掛系統(tǒng)的阻抗，根據(jù)以下步驟在所述懸掛系統(tǒng)上進(jìn)行測量-將所述懸掛系統(tǒng)在設(shè)有光滑包層的裝置上安裝就位；-利用機(jī)械方式通過連接件在所述附接點(diǎn)處將所述懸掛系統(tǒng)連接到臺(tái)架上，所述連接 件相對于所述懸掛系統(tǒng)的剛性是柔性的，所述臺(tái)架設(shè)有用于按如下方式測量所述懸掛系統(tǒng) 的所述附接點(diǎn)的位移和作用力及力矩的裝置，以使得所述附接點(diǎn)在平移或轉(zhuǎn)動(dòng)方向上可自 由運(yùn)動(dòng)；-借助于激勵(lì)系統(tǒng)將激勵(lì)施加到所述附接點(diǎn)處，所述激勵(lì)系統(tǒng)適于將附接點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)強(qiáng) 加在先前無運(yùn)動(dòng)的方向上；-對于所述附接點(diǎn)處的每個(gè)激勵(lì)并對于附接點(diǎn)的自由度組執(zhí)行被激勵(lì)的附接點(diǎn)的位移 矢量(平移和轉(zhuǎn)動(dòng))的測量和所述懸掛系統(tǒng)的附接點(diǎn)處的合成負(fù)載(力和力矩)的矢量的 測量；-借助于計(jì)算機(jī)軟件將瞬時(shí)數(shù)據(jù)組轉(zhuǎn)換為頻域；以及-對于所述附接點(diǎn)的至多6個(gè)自由度，通過獲取所述附接點(diǎn)的力及力矩的信號與附接 點(diǎn)的振動(dòng)水平之間的比值確定所述懸掛系統(tǒng)的阻抗。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在施加所述激勵(lì)之前，在與所述車輛的滾 動(dòng)狀態(tài)相似的滾動(dòng)狀態(tài)下將所述懸掛系統(tǒng)在設(shè)有光滑包層的所述裝置上安裝就位。
10.根據(jù)權(quán)利要求8和9之一所述的方法，其特征在于，在不激勵(lì)所述附接點(diǎn)的其他自 由度的情況下，所述激勵(lì)系統(tǒng)適于將所述附接點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)加在先前無運(yùn)動(dòng)的方向上。
11.根據(jù)權(quán)利要求3至10之一所述的方法，其特征在于，所述激勵(lì)系統(tǒng)包括振動(dòng)鍋。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11之一所述的方法，其特征在于，為了確定所述附接點(diǎn)處的所述 懸掛系統(tǒng)的鎖定負(fù)載，根據(jù)以下步驟來在所述懸掛系統(tǒng)上進(jìn)行測量-在滾動(dòng)裝置上將所述懸掛系統(tǒng)安裝就位，所述滾動(dòng)裝置在其滾動(dòng)表面上包括至少一 個(gè)與車上實(shí)驗(yàn)類似的預(yù)定尺寸的凹凸不平部；-在所述附接點(diǎn)處將所述懸掛系統(tǒng)剛性地固定到臺(tái)架上，所述臺(tái)架設(shè)有用于測量所述 附接點(diǎn)處的力和力矩的裝置；-在與車輛上的滾動(dòng)狀態(tài)相同的滾動(dòng)狀態(tài)下將所述懸掛系統(tǒng)壓在所述滾動(dòng)裝置上；-在滾動(dòng)的同時(shí)，記錄所述附接點(diǎn)處的力和力矩的信號；以及-借助于計(jì)算機(jī)軟件將瞬時(shí)數(shù)據(jù)組轉(zhuǎn)換為頻域。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12之一所述的方法，其特征在于，為了評估設(shè)有所述懸掛系統(tǒng)的車輛的噪音/舒適性能，執(zhí)行以下操作
14.一種預(yù)測由車身外殼和通過至少一個(gè)附接點(diǎn)連接到車身外殼上的懸掛系統(tǒng)構(gòu)成的 車輛的附接點(diǎn)處的工作負(fù)載的方法，所述車輛在滾動(dòng)裝置上以給定的速度V滾動(dòng)，所述滾 動(dòng)裝置在其滾動(dòng)表面上包括至少一個(gè)預(yù)定尺寸的凹凸不平部，該方法在于-確定到車身外殼的所述懸掛系統(tǒng)的附接點(diǎn)處表現(xiàn)的所述車身外殼的導(dǎo)納； -確定所述附接點(diǎn)處表現(xiàn)的所述懸掛系統(tǒng)的阻抗(Zs)；-確定當(dāng)滾動(dòng)時(shí)在所述附接點(diǎn)處的所述懸掛系統(tǒng)的鎖定負(fù)載(F/);以及-將所述車身外殼的總導(dǎo)納、所述懸掛系統(tǒng)的總阻抗和所述懸掛系統(tǒng)的鎖定負(fù)載結(jié)合在一起。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，為了評估設(shè)有懸掛系統(tǒng)的所述車輛的 附接點(diǎn)處的工作負(fù)載，執(zhí)行以下操作
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述懸掛系統(tǒng)簡化為輪胎和 車輪組件。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，由從實(shí)驗(yàn)特性的模擬產(chǎn)生的 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)代替實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種預(yù)測具有車身外殼和通過至少一個(gè)附接點(diǎn)連接到車身外殼上的地面聯(lián)接系統(tǒng)的車輛的車廂中的噪音/舒適性能的方法，所述車輛以給定的速度在具有很粗糙的滾動(dòng)表面的滾動(dòng)裝置上滾動(dòng)，其中該方法包括確定車身外殼的總傳遞函數(shù)；確定車身外殼的導(dǎo)納；確定地面聯(lián)接系統(tǒng)的阻抗；確定當(dāng)在所述很粗糙的地面上滾動(dòng)時(shí)地面聯(lián)接系統(tǒng)的鎖止力；以及將車身外殼的總傳遞函數(shù)、車身外殼的總導(dǎo)納、地面聯(lián)接系統(tǒng)的阻抗和地面聯(lián)接系統(tǒng)的鎖止力結(jié)合在一起，以實(shí)現(xiàn)所述車廂內(nèi)部的噪音/舒適性能(P)的預(yù)測。
文檔編號G01M17/00GK102077070SQ200980125136
公開日2011年5月25日 申請日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月30日
發(fā)明者D·佩耶, J-F·貝尼蓋爾, M·迪韋尼耶, R·勒薩爾韋爾(已故) 申請人:米其林技術(shù)公司, 米其林研究和技術(shù)股份公司