一種車輛聲功率測試系統(tǒng)與測試方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種車輛聲功率測試系統(tǒng)，包括噪聲傳感器、脈沖信號傳感器和信號采集設(shè)備，噪聲傳感器安裝在車輛聲功率待測部位，脈沖信號傳感器安裝在車輛曲軸皮帶輪位置處，噪聲傳感器和脈沖信號傳感器通過線束均與信號采集設(shè)備連接。本發(fā)明能夠在實(shí)車狀態(tài)下對其不同部位的主要噪聲源進(jìn)行聲功率進(jìn)行測試，例如：發(fā)動(dòng)機(jī)聲功率、排氣管口聲功率、輪胎聲功率等，充分反映了在實(shí)車運(yùn)行工況下主要噪聲源的聲功率水平，彌補(bǔ)了當(dāng)前聲功率臺架測試中的不足；本發(fā)明可獲得有效的對比數(shù)據(jù)，其對車型開發(fā)階段與競品車、標(biāo)桿車噪聲水平的比對工作有著重要的作用；整套系統(tǒng)布置方便，測試方法與數(shù)據(jù)處理方法簡單易用。
【專利說明】一種車輛聲功率測試系統(tǒng)與測試方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車輛聲功率測試系統(tǒng)與方法，屬于車輛測試【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]動(dòng)力總成聲功率主要用于評價(jià)汽車動(dòng)力總成噪聲輻射能量的大小，聲功率高的動(dòng)力總成，其對車內(nèi)外噪聲影響相應(yīng)更高，這樣不但會(huì)影響車內(nèi)的噪聲舒適性，也會(huì)影響到車外噪聲國標(biāo)水平的滿足。為了獲得較低的噪聲水平，必須對其施以更多的吸隔聲處理。當(dāng)前動(dòng)力總成聲功率測試仍主要以臺架試驗(yàn)為主，這樣很難滿足汽車的實(shí)際運(yùn)行狀況及負(fù)荷水平，同時(shí)對于與競品車及標(biāo)桿車的橫向比較也很難實(shí)施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的問題是提供一種能夠測量車輛聲功率的系統(tǒng)與方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種車輛聲功率測試系統(tǒng)，包括噪聲傳感器、脈沖信號傳感器和信號采集設(shè)備，所述噪聲傳感器安裝在車輛聲功率待測部位，所述脈沖信號傳感器安裝在車輛曲軸皮帶輪位置處，所述噪聲傳感器和脈沖信號傳感器通過線束均與信號采集設(shè)備連接。
[0005]進(jìn)一步，所述噪聲傳感器設(shè)有數(shù)個(gè)，布置于動(dòng)力總成的聲功率待測位置處，用來采集相應(yīng)位置處的噪聲信號。
[0006]進(jìn)一步，所述脈 沖信號傳感器安裝在車輛曲軸皮帶輪位置處，通過采集此位置處曲軸段皮帶輪在車輛不同工況下的脈沖數(shù)，而得到相應(yīng)工況所述對應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0007]進(jìn)一步，所述信號采集設(shè)備用來由記錄脈沖信號傳感器所提供的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號和由噪聲傳感器所提供的各測試位置處的噪聲信號，然后通過后處理程序得到車輛不同工況下主要噪聲源的聲功率值。
[0008]進(jìn)一步，在車輛聲功率待測部位安裝一用來固定安裝噪聲傳感器的固定支架。
[0009]一種利用上述車輛聲功率測試系統(tǒng)的測試方法，包括如下步驟:
[0010]步驟一、將測試車輛停放在四驅(qū)轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)臺上，確保四個(gè)車輪位于各轉(zhuǎn)轂中間位置，檢查車輛狀態(tài)后，通過綁帶將車輛固定；
[0011]步驟二、拆除發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋，測量動(dòng)力總成上表面外輪廓尺寸；
[0012]步驟三、先將數(shù)個(gè)噪聲傳感器安裝在固定支架上，然后將固定支架置于待測量動(dòng)力總成上表面的外輪廓周圍；或先將固定支架置于測量動(dòng)力總成的上表面的外輪廓周圍，然后將數(shù)個(gè)噪聲傳感器安裝在固定支架上；
[0013]步驟四、起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使車輛在不同工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，記錄上述噪聲傳感器噪聲時(shí)域數(shù)據(jù)，同時(shí)記錄脈沖信號傳感器采集的轉(zhuǎn)速信號；
[0014]步驟五、測試數(shù)據(jù)分析，對相應(yīng)噪聲傳感器記錄的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)頻變換，得到各測點(diǎn)的頻譜信號，然后計(jì)算得出動(dòng)力總成在不同工況下的聲功率級。
[0015]進(jìn)一步，所述步驟一中，環(huán)境噪聲低于20dB。[0016]進(jìn)一步，所述步驟二中，測量動(dòng)力總成上表面外輪廓變成包括長、寬邊長。
[0017]進(jìn)一步，所述步驟三中，將數(shù)個(gè)噪聲傳感器安裝在固定支架上不同位置處，以動(dòng)力總成上表面為z = O平面，坐標(biāo)系為整車坐標(biāo)系，其上表面中心點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，根據(jù)所測邊長，計(jì)算各個(gè)噪聲傳感器布置位置，由此計(jì)算噪聲測點(diǎn)包絡(luò)面積S。
[0018]進(jìn)一步，所述步驟五中，對噪聲傳感器記錄的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換，得到各測點(diǎn)的頻譜信號，通過公式Lff = Lp+101gS計(jì)算得出動(dòng)力總成在不同工況下的聲功率級。
[0019]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本發(fā)明能夠在實(shí)車狀態(tài)下對其不同部位的主要噪聲源進(jìn)行聲功率進(jìn)行測試，例如--動(dòng)力總成(發(fā)動(dòng)機(jī))聲功率、排氣管口聲功率、輪胎聲功率等，充分反映了在實(shí)車運(yùn)行工況下主要噪聲源的聲功率水平，彌補(bǔ)了當(dāng)前聲功率臺架測試中的不足；本發(fā)明可獲得有效的對比數(shù)據(jù)，其對車型開發(fā)階段與競品車(包括進(jìn)口車輛)、標(biāo)桿車(包括進(jìn)口車輛)噪聲水平的比對工作有著重要的作用；整套系統(tǒng)布置方便，測試方法與數(shù)據(jù)處理方法簡單易用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是測試車輛停放在四驅(qū)轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)臺上的示意圖；
[0021]圖2是動(dòng)力總成聲功率測試系統(tǒng)連接示意圖；
[0022]圖3是動(dòng)力總成聲功率測試噪聲傳感器主視圖布置示意圖；
[0023]圖4是圖3中噪聲傳感器布置示意圖右視圖；
[0024]圖5是圖3中噪聲傳感器布置不意圖俯視圖；
[0025]圖6是本發(fā)明實(shí)施例在某工況下各噪聲傳感器測點(diǎn)采集的噪聲頻譜信號；
[0026]圖7是本發(fā)明在某工況下測得的動(dòng)力總成聲功率級結(jié)果。
[0027]圖中:
[0028]1.動(dòng)力總成，2.車身，3.四驅(qū)轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)臺，4.噪聲傳感器，
[0029]5.脈沖信號傳感器，6.線束，7.信號采集設(shè)備，8.后處理設(shè)備；
[0030]41.第一噪聲傳感器，42第二噪聲傳感器，43.第三噪聲傳感器，
[0031]44.第四噪聲傳感器,45.第五噪聲傳感器,46.第六噪聲傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為了對本發(fā)明更加深入的了解，下面列舉一具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0033]本實(shí)施例是在實(shí)車狀態(tài)下，對車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)周圍不同部位進(jìn)行聲功率測試系統(tǒng)及方法。
[0034]如圖1和圖2所不,本測試系統(tǒng)包括:噪聲傳感器4(6個(gè),其布置如圖3-圖5所示)、脈沖信號傳感器5、信號采集設(shè)備和固定支架，噪聲傳感器4安裝在固定支架上，固定支架置于車輛聲功率待測部位，脈沖信號傳感器5安裝在車輛曲軸皮帶輪位置處，噪聲傳感器4和脈沖信號傳感器5通過線束6均與信號采集設(shè)備7連接。
[0035]一種利用上述車輛聲功率測試系統(tǒng)的測試方法，包括如下步驟:
[0036]步驟一、檢查被測車輛狀態(tài)，將測試車輛停放在四驅(qū)轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)臺上，確保四個(gè)車輪位于各轉(zhuǎn)轂中間位置，檢查車輛狀態(tài)后，通過綁帶將車輛固定，其環(huán)境噪聲低于20dB，如圖I所示。
[0037]步驟二、拆除發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋，測量動(dòng)力總成上表面外輪廓尺寸，包括邊長I1U方向)、i2(y方向)。
[0038]步驟三、本實(shí)施例中，在動(dòng)力總成(發(fā)動(dòng)機(jī))外圍布置6個(gè)傳感器，且分兩層布置，每層布置三個(gè)；先將6個(gè)噪聲傳感器安裝在固定支架上不同的六個(gè)位置處，如圖3-圖5所示，以動(dòng)力總成上表面為z = 0平面,坐標(biāo)系為整車坐標(biāo)系,其上表面中心點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，根據(jù)所測邊長，計(jì)算噪聲傳感器布置位置，第一噪聲傳感器41至第六噪聲傳感器46的坐標(biāo)依次為:(-1^/2- Δ X，0，Δ Z1)、(O, 12/2+ Δ y, Δ Z1)、(O, ~\J2~ Δ y, Δ Z1)、{-1J2- Δ χ,12/2+ Δ y, Δ ζ2)、(-1^/2- Δ χ, -12/2- Δ y, Δ ζ2)、(O, O, Δ ζ2),計(jì)算噪聲測點(diǎn)包絡(luò)面積 S,然后將固定支架置于測量動(dòng)力總成上表面的外輪廓周圍；其中，ΛΧ，Ay是相應(yīng)傳感器距離動(dòng)力總成外輪廓的垂直距離，ΛΖι，Λ Z2是相應(yīng)傳感器距離動(dòng)力總成上表面的垂直距離。
[0039]本實(shí)施例中，Δχ= Ay= Im, Δ Z1 = 0.5m, Δ z2 = Im,即第一噪聲傳感器41至第六噪聲傳感器 46 的坐標(biāo)依次為:(-1^2-1111,0,0.5m)、(O, l2/2+lm，0.5m)、(O, -l2/2_lm，0.5m)、(-V2-lm，l2/2+lm, lm)、-l2/2_lm，lm)、(0,0, lm)，其噪聲測點(diǎn)包絡(luò)面積
s = 4^+212+1^2+60
[0040]步驟四、起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使車輛在不同工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，記錄上述6個(gè)噪聲傳感器噪聲時(shí)域數(shù)據(jù)，同時(shí)記錄脈沖信號傳感器采集的轉(zhuǎn)速信號，如圖6所示為噪聲傳感器采集的6個(gè)噪聲時(shí)域信號。
[0041]步驟五、測試數(shù)據(jù)分析，對6個(gè)噪聲傳感器記錄的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換，得到各測點(diǎn)的頻譜信號，然后通過公SLw = Lp+101gS計(jì)算得出動(dòng)力總成在不同工況下的聲功率級。
[0042]其中:LW為聲功率級，單位為dB(A) ;Lp為測試表面平均聲壓級，單位為dB(A) ;S為測量表面包絡(luò)面積，單位為m2。
[0043]如圖7所示為由此發(fā)明所述得出的某工況下動(dòng)力總成聲功率級。
[0044]綜上所述，利用本實(shí)施例所示的測試系統(tǒng)及測試方法，能夠在實(shí)車狀態(tài)下對發(fā)動(dòng)機(jī)不同部位的主要噪聲源進(jìn)行聲功率進(jìn)行測試，充分反映了在實(shí)車運(yùn)行工況下動(dòng)力總成的聲功率水平，彌補(bǔ)了當(dāng)前聲功率臺架測試中的不足；由圖6和圖7可知，本實(shí)施例可獲得有效的對比數(shù)據(jù)，其對車型開發(fā)階段與競品車(包括進(jìn)口車輛)、標(biāo)桿車(包括進(jìn)口車輛)噪聲水平的比對工作有著重要的作用；整套系統(tǒng)布置方便，測試方法與數(shù)據(jù)處理方法簡單易用。
[0045]本發(fā)明不僅能對動(dòng)力總成(發(fā)動(dòng)機(jī))聲功率進(jìn)行測試,還能對車輛其它主要噪聲源的聲功率進(jìn)行測試，例如:排氣管口聲功率、輪胎聲功率等。
[0046]以上對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛聲功率測試系統(tǒng),其特征在于:包括噪聲傳感器、脈沖信號傳感器和信號采集設(shè)備，所述噪聲傳感器安裝在車輛聲功率待測部位，所述脈沖信號傳感器安裝在車輛曲軸皮帶輪位置處，所述噪聲傳感器和脈沖信號傳感器通過線束均與信號采集設(shè)備連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛聲功率測試系統(tǒng)，其特征在于:所述噪聲傳感器設(shè)有數(shù)個(gè)，布置于動(dòng)力總成的聲功率待測位置處，用來采集相應(yīng)位置處的噪聲信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛聲功率測試系統(tǒng)，其特征在于:所述脈沖信號傳感器安裝在車輛曲軸皮帶輪位置處，通過采集此位置處曲軸段皮帶輪在車輛不同工況下的脈沖數(shù)，而得到相應(yīng)工況所述對應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛聲功率測試系統(tǒng)，其特征在于:所述信號采集設(shè)備用來由記錄脈沖信號傳感器所提供的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號和由噪聲傳感器所提供的各測試位置處的噪聲信號，然后通過后處理程序得到車輛不同工況下主要噪聲源的聲功率值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的車輛聲功率測試系統(tǒng)，其特征在于:在車輛聲功率待測部位安裝一用來固定安裝噪聲傳感器的固定支架。
6.一種利用權(quán)利要求5所述的車輛聲功率測試系統(tǒng)的測試方法，包括如下步驟: 步驟一、將測試車輛停放在四驅(qū)轉(zhuǎn)轂試驗(yàn)臺上，確保四個(gè)車輪位于各轉(zhuǎn)轂中間位置，檢查車輛狀態(tài)后，通過綁帶將車輛固定； 步驟二、拆除發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋，測量動(dòng)力總成上表面外輪廓尺寸； 步驟三、先將數(shù)個(gè)噪聲傳感器安裝在固定支架上，然后將固定支架置于待測量動(dòng)力總成上表面的外輪廓周圍；或先將固定支架置于測量動(dòng)力總成的上表面的外輪廓周圍，然后將數(shù)個(gè)噪聲傳感器安裝在固定支架上； 步驟四、起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使車輛在不同工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，記錄上述噪聲傳感器噪聲時(shí)域數(shù)據(jù)，同時(shí)記錄脈沖信號傳感器采集的轉(zhuǎn)速信號； 步驟五、測試數(shù)據(jù)分析，對相應(yīng)噪聲傳感器記錄的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)頻變換，得到各測點(diǎn)的頻譜信號，然后計(jì)算得出動(dòng)力總成在不同工況下的聲功率級。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測試方法，其特征在于:所述步驟一中，環(huán)境噪聲低于20dB。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測試方法，其特征在于:所述步驟二中，測量動(dòng)力總成上表面外輪廓變成包括長、寬邊長。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或8所述的測試方法，其特征在于:所述步驟三中，將數(shù)個(gè)噪聲傳感器安裝在固定支架上不同位置處，以動(dòng)力總成上表面為z = O平面，坐標(biāo)系為整車坐標(biāo)系，其上表面中心點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，根據(jù)所測邊長，計(jì)算各個(gè)噪聲傳感器布置位置，由此計(jì)算噪聲測點(diǎn)包絡(luò)面積S。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的測試方法，其特征在于:所述步驟五中，對噪聲傳感器記錄的時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換，得到各測點(diǎn)的頻譜信號，通過公式Lff = Lp+101gS計(jì)算得出動(dòng)力總成在不同工況下的聲功率級。
【文檔編號】G01M17/007GK103994892SQ201410186769
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】鄧江華, 李洪亮, 顧燦松, 王海洋, 陳達(dá)亮, 李 燦 申請人:中國汽車技術(shù)研究中心