[发明专利]分析噪声源特别是车辆的噪声的方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及分析噪声源的噪声的方法及设备。该方法和设备特别地适合于在车辆或便携式测量装置中使用。 

背景技术

脉冲型噪声现象如主观上令人不愉快的燃烧噪声或喷射器的“滴答声”在使用柴油发动机或使用直接汽油喷射的机动车辆中日益显著。 

EP 1 462 778 A1公开了用于发动机噪声定量分析的方法及设备，在该情况下在多个重叠时间窗口中首先对测量的噪声的时间曲线进行短期频率分析。因此获得的短期频谱用来计算调制频谱，其中出现的发动机噪声的脉冲型分量的特有特性进而可以通过计算噪声指数(DKI)进一步定量获得，且还可以通过滤波调制频谱具体地抑制或提升。 

通过示例，进一步认识到将噪声水平(单位为分贝，dB)作为输入变量以便支持校准过程和/或实施NVH特性即传动系的噪声和振动特性的实时控制。然而，描述NVH特性的这种参数不能提供脉冲型噪声分量的客观描述。 

发明内容

相对于上述背景，本发明的目标是提供分析噪声源的噪声的方法及设备，该方法及设备可以实现脉冲型噪声现象的改进的校准。 

该目标通过本发明的分析噪声源的噪声的方法和设备实现。 

分析噪声源的噪声的本发明的方法具有以下步骤：通过傅里叶变换从测量为时间的函数的信号的信号特征，为结构声和/或空气声确定多个调制频谱；及从多个调制频谱计算将要分析的噪声的参数特征；在噪声源的操作中实时执行特征参数的计算。 

由于在噪声源的操作中实时根据本发明计算将要分析的噪声的参数特征，有可能以实时(即在线)执行的方式实现脉冲型噪声分量的校准的优化，且伴随实现制造工艺的改进。本发明的又一个实质优点在于减少不同车辆之间的噪声特性的可变性并伴随增加客户满意度。在本发明的方法中，不需要进行发动机噪声的耗时附加的处理。在这种情况下，执行校准的人(例如产品工程师)能够立刻执行关于NVH特性、燃料消耗、排放特性等的优化。 

该方法例如适合于在机动车辆中使用，但是同样可以在便携式测量装置的形式中实施，以便在任何期望的位置可以实时执行合适的分析。 

根据一个实施例，该方法还具有以下步骤：计算调制频谱中的调制的调制指数特征，基于所述调制指数的值执行将要分析的噪声的参数特征的计算。在该情况下，特征参数优选地独立于噪声的平均水平。 

根据该改进，因此得出在本发明的方法中，在内燃发动机进行的操作中确定内燃发动机产生的发动机噪声的参数特征，其中该参数描述纯粹的调制分量，因此变量独立于发动机噪声的平均水平，且是脉冲型噪声分量的特征。然而，原则上，还可能结合该水平，例如通过直接使用调制频谱用于计算将要分析的噪声的参数特征。 

根据一个实施例，确定多个调制频谱的步骤包括通过又一个傅里叶变换确定多个短期频谱。 

根据又一个实施例，确定多个调制频谱的步骤包括在频带中滤波，然后进行包络计算。 

根据本发明，为了特征化当前脉冲型噪声分量，基于安装在噪声源特别是驱动单元或者车辆结构的任何期望的位置上的测量信号值发送器的数据，基于汽缸中的气体压力分布的测量值，或基于在内燃发动机的近场或远场中例如通过麦克风记录的声学数据，确定实时确定的参数和脉冲型噪声分量的特征，在下文还可以表示为“mDKI参数”。 

实时确定的mDKI参数的值可以通过标准计算机分析，或者在其他的测量环境，如ATI数据采集中合并。 

实时操作中确定的mDKI参数例如作为修正变量用于控制相关于脉冲型噪声的传动系特性，且用于实时改变校准以便减少脉冲型噪声分量(例如通过在具有临界脉冲型噪声分量的区域中的多次喷射)。最后，安装在内燃发动机的外壳上的传感器例如通过计算实时确定的参数mDKI测量传动系的脉冲型振荡特性。该功能可以集成在传动系电子器件的硬件或软件中。该脉冲型噪声分量的传感器可以用来将脉冲型噪声分量控制到合适的水平。在该情况下，执行内燃发动机的电子控制以在机动车辆的脉冲型噪声分量的产生、燃料消耗及排放之间产生最优化的折衷。 

当mDKI参数达到预定阈值时，特别有可能将操作模式转换到多次喷射。 

相比较于所知的噪声分析方法，本发明描述纯粹的脉冲型噪声分量。本发明的方法在低温下是有利的，特别地，因为在该情况下特别有利于使脉冲型噪声分量的产生最优化而不损害排放特性和燃料消耗。