一種汽車車內(nèi)噪聲開發(fā)目標(biāo)的迭代分解方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車振動(dòng)噪聲控制技術(shù)，特別涉及到在汽車開發(fā)初期如何將整車車內(nèi)噪聲開發(fā)目標(biāo)合理地分解成各子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車車內(nèi)噪聲是影響汽車乘坐舒適性的重要方面，已成為評(píng)價(jià)汽車乘坐舒適性的重要指標(biāo)之一，而車內(nèi)噪聲總體表現(xiàn)與構(gòu)成汽車的各子系統(tǒng)都密切相關(guān)，只有各子系統(tǒng)，如車身、發(fā)動(dòng)機(jī)、懸置系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、聲學(xué)包裝、底盤系統(tǒng)等，都達(dá)到一個(gè)合理的振動(dòng)噪聲性能指標(biāo)，車內(nèi)噪聲開發(fā)目標(biāo)才能實(shí)現(xiàn)。為此，如何在新車型開發(fā)的初期，將整車車內(nèi)噪聲開發(fā)目標(biāo)合理地分解到各子系統(tǒng)，從而使各子系統(tǒng)在分解指標(biāo)的指導(dǎo)下進(jìn)行開發(fā)，是快速低成本實(shí)現(xiàn)整車振動(dòng)噪聲性能開發(fā)目標(biāo)的關(guān)鍵。
[0003]傳統(tǒng)的車內(nèi)噪聲開發(fā)目標(biāo)分解方法主要是采用基于對標(biāo)的類比分解法，即類比于對標(biāo)車型的各子系統(tǒng)的振動(dòng)噪聲性能指標(biāo)來設(shè)置新車型各子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)，這種分解方法分解得到的子系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)與整車車內(nèi)噪聲目標(biāo)并沒有直接關(guān)系，且未考慮到各子系統(tǒng)的工程實(shí)現(xiàn)的約束條件，存在分解不精準(zhǔn)、后期設(shè)計(jì)變更大的問題，也就是即便各子系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)都全部實(shí)現(xiàn)也不能確保整車目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，從而導(dǎo)致產(chǎn)品開發(fā)后期出現(xiàn)大量的設(shè)計(jì)變更，甚至?xí)驗(yàn)殚_發(fā)時(shí)間與成本的問題而無法最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能的嚴(yán)重后果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提出一種將汽車車內(nèi)噪聲開發(fā)目標(biāo)分解為子系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)的方法，該方法利用傳遞路徑分析合成算法，經(jīng)過逐步迭代，不斷調(diào)整子系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)來逼近整車開發(fā)目標(biāo)，并在此過程中考慮工程實(shí)際約束，從而實(shí)現(xiàn)整車開發(fā)目標(biāo)向子系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)的精準(zhǔn)轉(zhuǎn)化，克服傳統(tǒng)的基于經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的類比分解法所固有的分解不精準(zhǔn)、開發(fā)后期設(shè)計(jì)變更大的問題。
[0005]本發(fā)明提出的汽車車內(nèi)噪聲開發(fā)目標(biāo)的迭代分解方法，其步驟如下:
[0006](I)設(shè)定汽車各子系統(tǒng)振動(dòng)噪聲性能設(shè)計(jì)指標(biāo)的迭代初值T1，迭代初值根據(jù)開發(fā)實(shí)際情況來定，對于在開發(fā)過程中不可更改的系統(tǒng)，迭代初值就設(shè)置為該系統(tǒng)的實(shí)際測試值；對于待開發(fā)系統(tǒng)，迭代初值設(shè)置為該系統(tǒng)性能指標(biāo)經(jīng)驗(yàn)值或均值；
[0007](2)設(shè)置各子系統(tǒng)振動(dòng)噪聲性能設(shè)計(jì)指標(biāo)調(diào)整的難度系數(shù)W1:根據(jù)子系統(tǒng)開發(fā)的難度和實(shí)際的工程約束來設(shè)置子系統(tǒng)指標(biāo)調(diào)整的難度系數(shù)，該系數(shù)介于O到I之間，O對應(yīng)于工程上容易更改的系統(tǒng)，I則對應(yīng)于工程上無法更改的系統(tǒng)；
[0008](3)確定各子系統(tǒng)振動(dòng)噪聲性能設(shè)計(jì)指標(biāo)的約束條件:通過對各子系統(tǒng)振動(dòng)噪聲性能設(shè)計(jì)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析，確定各子系統(tǒng)指標(biāo)的上、下限范圍，在該范圍內(nèi)的設(shè)計(jì)指標(biāo)都具有可行性，超出這個(gè)范圍則認(rèn)為是不可實(shí)現(xiàn)的；
[0009](4)整車車內(nèi)噪聲指標(biāo)合成:將各子系統(tǒng)指標(biāo)采用傳遞路徑分析法合成為駕駛員耳旁位置聲響應(yīng)值P ;
[0010](5)整車車內(nèi)噪聲合成誤差檢查:將合成的駕駛員耳旁位置聲響應(yīng)值P與車內(nèi)噪聲開發(fā)目標(biāo)Ρτ?行比較得到目標(biāo)誤差e ;如果目標(biāo)誤差已達(dá)到許可誤差，則迭代結(jié)束，各子系統(tǒng)的指標(biāo)迭代值就作為子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)，分解完成；若未能達(dá)到許可誤差，則進(jìn)入下一步；
[0011](6)靈敏度計(jì)算:計(jì)算出各子系統(tǒng)指標(biāo)調(diào)整對車內(nèi)噪聲開發(fā)目標(biāo)改變的靈敏度S1;
[0012](7)子系統(tǒng)指標(biāo)調(diào)整:根據(jù)難度系數(shù)W1和靈敏度系數(shù)S i進(jìn)行子系統(tǒng)指標(biāo)的調(diào)整，子系統(tǒng)指標(biāo)調(diào)整方法為:
[0013]T1 (n) = T1 (η-1) +T1 (η-1) * (1-W1) *S^e
[0014]其中T1為子系統(tǒng)指標(biāo)值，W工為難度系數(shù)，S工為靈敏度系數(shù)，e為目標(biāo)誤差，η為迭代步數(shù)；
[0015](8)子系統(tǒng)指標(biāo)的合理性修正:經(jīng)過步驟(7)的指標(biāo)調(diào)整以后，子系統(tǒng)指標(biāo)可能已經(jīng)超出了合理范圍從而導(dǎo)致指標(biāo)在開發(fā)過程中無法實(shí)現(xiàn)，對超出合理范圍的子系統(tǒng)指標(biāo)強(qiáng)制修正到合理范圍內(nèi)；
[0016](9)對經(jīng)過步驟(7)和⑶調(diào)整后的子系統(tǒng)指標(biāo)，返回到步驟⑷進(jìn)行整車車內(nèi)噪聲指標(biāo)的合成，從而進(jìn)入步驟(4)到步驟(8)的迭代循環(huán)，直到在步驟(5)中達(dá)到誤差要求；
[0017](10)如果迭代超過預(yù)定的次數(shù)，則終止迭代，返回第(2)步，檢查并調(diào)整約束條件和難度系數(shù)，重新開始迭代分解。
[0018]本發(fā)明是采用逐步逼近的迭代方法將整車振動(dòng)噪聲性能開發(fā)的車內(nèi)噪聲目標(biāo)(即駕駛員耳旁位置噪聲聲壓值)分解到車身、發(fā)動(dòng)機(jī)、懸置系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)及其他各子系統(tǒng)，從而確立各子系統(tǒng)的振動(dòng)噪聲性能設(shè)計(jì)指標(biāo)。
[0019]子系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)的迭代初值根據(jù)開發(fā)實(shí)際情況來定，對于通用件或其他不可更改的系統(tǒng)，采用該系統(tǒng)實(shí)際測試值作為迭代初值；對于待開發(fā)系統(tǒng)則采用該系統(tǒng)的性能指標(biāo)經(jīng)驗(yàn)值或均值作為迭代初值。
[0020]采用傳遞路徑分析法對各子系統(tǒng)傳遞到駕駛員耳旁位置的聲響應(yīng)？1進(jìn)行合成，得到車內(nèi)聲響應(yīng)P。在迭代過程的每一步都進(jìn)行一次合成，并將合成結(jié)果與整車車內(nèi)噪聲開發(fā)目標(biāo)進(jìn)行比對，以確定迭代是否結(jié)束。
[0021]本方法可以設(shè)置表征各子系統(tǒng)的工程難度及其他工程約束的工程控制因子，用于控制子系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)的調(diào)整幅度。對于車身、懸置系統(tǒng)、進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)等子系統(tǒng)，工程上通常進(jìn)行全新開發(fā)，系統(tǒng)容易更改，其設(shè)計(jì)指標(biāo)的調(diào)整幅度較大，而對于發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤等子系統(tǒng)，工程上通常采用較成熟的系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)指標(biāo)的調(diào)整幅度相對較小。
[0022]每次迭代各子系統(tǒng)指標(biāo)的調(diào)整步長由其指標(biāo)的靈敏度SjP工程控制因子共同確定，以保證快速迭代逼近到設(shè)定目標(biāo)，并且同時(shí)考慮工程實(shí)施難度。
[0023]每次迭代時(shí)，都將調(diào)整后的子系統(tǒng)指標(biāo)與子系統(tǒng)指標(biāo)的合理范圍(約束條件)進(jìn)行比對，若超出合理范圍則將對應(yīng)子系統(tǒng)指標(biāo)修正到合理范圍以內(nèi)，以確保分解出的子系統(tǒng)指標(biāo)能夠在設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)。
[0024]可設(shè)定迭代最大次數(shù)，如果迭代次數(shù)超過設(shè)定的最大次數(shù)，合成的車內(nèi)聲響應(yīng)值與整車目標(biāo)間的誤差仍未達(dá)到設(shè)定的目標(biāo)誤差，則退出迭代過程，整個(gè)分解過程失敗。
[0025]本方法的優(yōu)點(diǎn)是:在考慮工程實(shí)際約束的前提下對汽車子系統(tǒng)指標(biāo)的逐步調(diào)整，并采用傳遞路徑分析法將每輪迭代的子系統(tǒng)指標(biāo)合成為汽車車內(nèi)聲響應(yīng)，然后將合成的聲響應(yīng)與車內(nèi)噪聲開發(fā)目標(biāo)進(jìn)行比較，直到兩者誤差達(dá)到要求。因此，本方法簡單，車內(nèi)噪聲目標(biāo)分解效率較高，還避免了依賴個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的不確定性，更好地解決了汽車開發(fā)初期目標(biāo)難以分解的問題。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的車內(nèi)噪聲開發(fā)目標(biāo)分解流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的描述:
[0028]參見圖1，本發(fā)明所述的汽車車內(nèi)噪聲開發(fā)目標(biāo)的迭代分解方法，其步驟如下:
[0029](I)設(shè)定汽車各子系統(tǒng)振動(dòng)噪聲性能設(shè)計(jì)指標(biāo)的迭代初值T1，迭代初值根據(jù)開發(fā)實(shí)際情況來定，對于在開發(fā)過程中不可更改的系統(tǒng)，迭代初值就設(shè)置為該系統(tǒng)的實(shí)際測試值；對于待開發(fā)系統(tǒng)，迭代初值設(shè)置為該系統(tǒng)性能指標(biāo)經(jīng)驗(yàn)值或均值。
[0030]具體來說，迭代初值!\包括激勵(lì)F i和路徑H i兩大方面，F(xiàn) P H1都為子系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)，其中，F(xiàn)1為結(jié)構(gòu)傳遞聲激勵(lì)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)力和空氣傳遞聲聲源的動(dòng)態(tài)體積加速度，