本发明专利技术公开一种评价汽车发动机噪声的方法，对样本品发动机施加不同负荷，同步采集传声器噪声信号和发动机转速信号，确定粗糙声频率分布范围；根据发动机转速信号获取噪声信号在该粗糙声频率范围内调制深度云图，根据调制深度云图确定发动机粗糙声的调制阶次；计算发动机在不同转速下该调制阶次对应的调制量，确定该调制阶次对应的调制量下的发动机噪声评价指标；对待评价发动机施加与施加于样本发动机对应的不同负荷，根据噪声信号和转速信号计算得到待评价发动机该调制阶次对应的噪声调制量，与评价指标对比，确认待评价发动机的粗糙声感知程度。通过制定有效的台架管控指标，避免发动机搭载到车辆时产生粗糙声抱怨。避免发动机搭载到车辆时产生粗糙声抱怨。避免发动机搭载到车辆时产生粗糙声抱怨。
【技术实现步骤摘要】
基于信号调制定量评价发动机噪声的方法、系统及设备
[0001]本专利技术属于汽车NVH(Noise Vibration Harshness，噪声振动和不平顺性)领域，具体涉及一种汽车发动机噪声评价方法。
技术介绍
[0002]随着汽车在日常生活中应用越来越广泛，人们不仅对汽车性能要求逐步提升，对动力声品质的感知需求也越来越高。对于大功率且带平衡轴的发动机，发动机的半阶次振动与平衡轴的振动产生幅值调制现象，辐射出声品质较差的粗糙声。这种粗糙声如果传递到车内，会引起顾客的不舒适感而产生抱怨，存在后期整改难度大、周期长和成本高的问题。因此,如何在台架开发阶段对粗糙声进行客观量化和管控,是发动机声品质设计的挑战之一。
[0003]CN112326267A公开了一种确认加速粗糙声影响结果方法和系统，根据加速噪声云图共振带的识别和噪声回放,确定当前车辆的宽频共振带对应的初始噪声频率,进而确定加速粗糙声的影响，然而该方法没有进一步讨论粗糙声感知程度的客观量化问题。CN104102803B公开了一种车辆噪声品质的粗糙度信息处理方法，该方法总体上借鉴了心理声学中的粗糙度模型，但截至目前粗糙度尚未形成统一的国际或国家标准。而往复式发动机具有典型的阶次调制特征，相关工程案例的应用表明粗糙度的客观计算结果与发动机的粗糙声主观评价之间的相关性并不高，主要原因之一就是粗糙度模型没有针对性地考虑旋转机械的阶次调制特征。
技术实现思路
[0004]本专利技术针对现有技术中粗糙度模型没有针对性地考虑旋转机械的阶次调制特征等技术问题，提出了阶次调制量的客观评价方法，通过制定有效的台架管控指标，避免发动机搭载到车辆时产生粗糙声抱怨。
[0005]本专利技术解决上述技术问题的技术方案是，提出一种基于信号调制定量评价发动机粗糙声的方法，包括，对样本发动机施加不同负荷，将发动机转速以固定升速率升到额定转速；同步采集传声器噪声信号和发动机转速信号；对采集获取的噪声信号进行滤波回放，确定粗糙声频率分布范围；根据发动机转速信号获取噪声信号在该粗糙声频率范围内调制深度云图，根据调制深度云图确定发动机粗糙声的调制阶次；计算发动机在不同转速下该调制阶次对应的调制量，由此确定该调制阶次对应的调制量下的发动机噪声评价指标；对待评价发动机施加与施加于样本发动机对应的不同负荷，以固定升速率上升到额定转速，同步采集传声器的噪声信号和转速信号，计算得到该调制阶次对应的噪声调制量，与评价指标对比，确认待评价发动机的粗糙声感知程度。
[0006]进一步优选，传感器连接在发动机和数据采集前端之间，传声器固定在发动机油底壳下方25cm处，通过发动机ECU读取转速信号，数据采集前端通过CAN信号与发动机交互。
[0007]进一步优选，噪声信号的采样率不小于25600Hz，转速信号的采样率不小于200Hz。
[0008]进一步优选，通过调制频率与转速的关系确定调制阶次，根据云图，在噪声0.5阶调制深度最明显，确定0.5阶为发动机粗糙声的调制阶次。
[0009]本专利技术还提出一种基于信号调制定量评价汽车发动机噪声的系统，样本/待测发动机通过连接轴连接测功机，传感器连接在样本/待测发动机和数据采集前端之间，传声器固定在样本/待测发动机油底壳下方，通过发动机ECU读取转速信号，数据采集前端通过CAN信号与发动机交互，对样本发动机施加不同负荷，将样本发动机转速以固定升速率升到额定转速；同步采集传声器噪声信号和样本发动机转速信号；对采集获取的噪声信号进行滤波回放，确定粗糙声频率分布范围；根据样本发动机转速信号获取噪声信号在该粗糙声频率范围内调制深度云图，根据调制深度云图确定样本发动机粗糙声的调制阶次；计算样本发动机在不同转速下该调制阶次对应的调制量，由此确定该调制阶次对应的调制量下的发动机噪声评价指标；对待评价发动机施加与施加于样本发动机对应的不同负荷，以固定升速率上升到额定转速，同步采集传声器的噪声信号和转速信号，计算得到该调制阶次对应的噪声调制量，与评价指标对比，确认待评价发动机的粗糙声感知程度。
[0010]本专利技术利用信号调制建立了发动机粗糙声的客观评价方法和管控指标，基于往复式发动机具有典型的阶次调制特征，考虑旋转机械的阶次调制特征有针对性地构建粗糙度测试模型。本专利技术确定准确的粗糙声调制量，可以有效地评价发动机的粗糙声对人心理的影响，以便在发动机开发阶段进行先期管控,避免发动机搭载到车辆时抱怨粗糙声,带来后期整改难度大、周期长和成本高的问题。
附图说明
[0011]图1本方法的步骤框图；
[0012]图2发动机及传声器布置位置示意图；
[0013]图3发动机的噪声调制深度云图；
[0014]图4 25％负荷和100％负荷的不同机型噪声0.5阶调制量与管控指标制定；
[0015]图5待评价发动机的噪声0.5阶调制量与管控指标对比。
具体实施方式
[0016]以下结合附图和具体实例对本专利技术的实施进行具体详细的描述。
[0017]在发动机的常用转速范围内，0.5阶调制现象对应的调制频率约为10
‑
40Hz，正处于心理声学的“抖动”与“粗糙”的过渡调制频段。调制深度是已调波的最大振幅与最小振幅之差对载波最大振幅与最小振幅之和的比，随着比值增大，人耳对声音粗糙感的感知程度也有所不同。结合上述分析本专利技术提出了根据调制深度云图确定准确调制阶次，基于准确调制阶次对应的调制量的客观评价方法，通过制定有效的管控指标，避免发动机搭载到车辆时产生粗糙声抱怨。
[0018]为此，本专利技术技术方案包括：对样品发动机施加不同负荷，将发动机转速以固定升速率升到额定转速；同步采集传声器的噪声信号和发动机转速信号；对采集获取的噪声信号进行滤波回放，确定粗糙声频率的分布范围；根据发动机转速信号获取噪声信号在该粗糙声频率范围内调制深度云图，根据云图确定发动机的0.5阶调制现象最明显；进一步计算得到发动机在不同转速下该调制阶次对应的调制量；设定该调制阶次对应的调制量下的管
控指标；对测试待评价发动机施加不同负荷，以固定升速率上升到额定转速，同步采集传声器的噪声信号和转速信号，计算得到粗糙声在该调制阶次下的调制量，与管控指标对比，确认待评价发动机的粗糙声感知程度。
[0019]具体可采用如下方式实施。如图1所示为本专利技术评价汽车发动机噪声流程示意图，
[0020]测试前准备:
[0021]S1、构建发动机半消声室或全消声室，发动机安装到测试台架。
[0022]试验环境为半消声室或全消声室，测试地点必须在发动机半消声室或全消声室内，测试环境温度相对恒定，维持在18
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25℃，引出进气噪声和排气噪声；发动机状态完好，安装到测试台架上，通过传动轴与测功机连接，并点火正常工作。发动机采用弹性支承安装到测试台架上，并连接水管路和油管路，确保发动机润滑油、冷却水位正常，发动机通过传动轴与测功机连接，发动机各连接处正常且牢固，发动机传动轴与测功机传动轴的轴心误差小于2mm，并点火本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于信号调制定量评价汽车发动机噪声的方法，其特征在于，包括，对样本发动机施加不同负荷，将发动机转速以固定升速率升到额定转速；同步采集传声器噪声信号和发动机转速信号；对采集获取的噪声信号进行滤波回放，确定粗糙声频率分布范围；根据发动机转速信号获取噪声信号在该粗糙声频率范围内调制深度云图，根据调制深度云图确定发动机的调制阶次；计算发动机在不同转速下该调制阶次对应的调制量，由此确定该调制阶次对应的调制量下的发动机噪声评价指标；对待评价发动机施加与施加于样本发动机对应的不同负荷，以固定升速率上升到额定转速，同步采集传声器的噪声信号和转速信号，计算得到该调制阶次对应的噪声调制量，与评价指标对比，确认待评价发动机的粗糙声感知程度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，传感器连接在发动机和数据采集前端之间，传声器固定在发动机油底壳下方25cm处，通过发动机ECU读取转速信号，数据采集前端通过CAN信号与发动机交互。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，噪声信号的采样率不小于25600Hz，转速信号的采样率不小于200Hz。4.根据权利要求1
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3其中之一所述的方法，其特征在于，通过调制频率与转速的关系确定调制阶次，根据云图，在噪声0.5阶调制深度最明显，确定0.5阶为发动机粗糙声调制阶次。5.一种基于信号调制定量评价汽车发动机噪声的系统，其特征在于，样本发动机或待测发动机通过连接轴连接测功机，传感器连接在样本/待测发动机和...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁伟龙，罗乐，王波，刘含洁，
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：
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