[发明专利]一种汽车变速器传递到驾驶室内的敲击噪声的测试方法

权利要求书

1.一种汽车变速器传递到驾驶室内的敲击噪声的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)整车结构传递函数试验：

1-1)将汽车静置于半消声室内，在汽车驾驶室内布置麦克风；

1-2)以待测变速器悬置安装点为原点，建立悬置安装点三维坐标系，车尾指向车头方向为悬置安装点三维坐标系X轴的正方向，副驾驶位置指向主驾驶位置方向为悬置安装点三维坐标系Y轴的正方向，车底指向车顶方向为悬置安装点三维坐标系Z轴的正方向，测试人员分别使用力锤敲击悬置安装点三维坐标系X、Y、Z轴上的任意位置，得到左悬置安装点激励力为F’_LM(ω)和后悬置安装点激励力为F’_BM(ω)；

1-3)以待测变速器拉索安装点为原点，建立拉索安装点三维坐标系，车尾指向车头方向为拉索安装点三维坐标系X轴的正方向，副驾驶位置指向主驾驶位置方向为拉索安装点三维坐标系Y轴的正方向，车底指向车顶方向为拉索安装点三维坐标系Z轴的正方向，测试人员分别使用力锤敲击拉索安装点三维坐标系X、Y、Z轴上的任意位置，得到拉索悬置安装点激励力为F’_cable(ω)；

1-4)布置在驾驶室内的麦克风采集响应结果如下：

敲击左悬置安装点时得到的响应为P_LM(ω)，敲击后悬置安装点时得到的响应为P_BM(ω)，其敲击拉索支架安装点时得到的响应为P_cable(ω)；

1-5)通过步骤1-2)、步骤1-3)、步骤1-4)得到的激励输入力和响应相除可知：

左悬置安装点到麦克风的传递函数如下：

H_LM(ω)＝P_LM(ω)/F’_LM(ω)

式中，H_LM(ω)为左悬置安装点到麦克风的传递函数，P_LM(ω)为敲击左悬置安装点时得到的响应，F’_LM(ω)为左悬置安装点激励力；

后悬置安装点到麦克风的传递函数如下：

H_BM(ω)＝P_BM(ω)/F’_BM(ω)

式中，H_BM(ω)为后悬置安装点到麦克风的传递函数，P_BM(ω)为敲击后悬置安装点时得到的响应，F’_BM(ω)为后悬置安装点激励力；

拉索安装点到麦克风的传递函数如下：

H_cable(ω)＝P_cable(ω)/F’_cable(ω)

式中，H_cable(ω)为拉索安装点到麦克风的传递函数，P_cable(ω)为敲击拉索支架安装点时得到的响应，F’_cable(ω)为拉索悬置安装点激励力；

2)整车空气传递函数试验：

2-1)将汽车静置在半消声室内，将用于采集敲击噪声的前侧麦克风、后侧麦克风、上侧麦克风安装在待测变速器周围；

2-2)利用驾驶室内的扬声器播放白噪音作为声源激励；

2-3)整车空气传递函数如下：

前侧麦克风到驾驶室内的麦克风的传递函数H_front(ω)如下：

H_front(ω)＝P’_fornt(ω)/P’(ω)

后侧麦克风到驾驶室内的麦克风的传递函数H_rear(ω)如下：

H_rear(ω)＝P’_rear(ω)/P’(ω)

上侧麦克风到驾驶室内的麦克风的传递函数H_up(ω)如下：

H_up(ω)＝P’_up(ω)/P’(ω)

上述式中，P’(ω)为驾驶员扬声器输入信号，P’_fornt(ω)为前侧麦克风响应，P’_rear(ω)为后侧麦克风响应，P’_up(ω)为上侧麦克风响应，H_up(ω)为上侧麦克风到驾驶室内的麦克风的空气传递函数，H_rear(ω)为后侧麦克风到驾驶室内的麦克风的空气传递函数，H_front(ω)为前侧麦克风到驾驶室内的麦克风的空气传递函数；

3)变速器单体敲击试验：

3-1)将待测变速器从汽车上拆卸下来，并将齿轮转速传感器和力传感器安装在待测变速器上；

3-2)将待测变速器固定连接在半消声室的台架上；

3-3)将待测变速器的输入轴连接在输入电机的电机轴上；

3-4)将待测变速器的输出轴连接在负载电机的电机轴上；

3-5)将步骤2-1)中所述的用于采集敲击噪声的多个麦克风安装在待测变速器周围；

3-6)启动输入电机和负载电机，控制待测变速器的档位工况依次由低到高，分别进行测试，可得到变速器前侧近场噪声P_fornt(ω)，变速器后侧近场噪声P_rear(ω)，变速器上侧近场噪声P_up(ω)，左悬置安装点动态力F_LM(ω)、后悬置安装点动态力F_BM(ω)和拉索安装点动态力F_cable(ω)及各齿轮转动角度随时间的变化关系；

3-7)对齿轮转动角度求二次微分，得到齿轮角加速度值；

4)通过步骤3)中变速器单体敲击试验得到的齿轮角加速度值，利用步骤1)和步骤2)中的传递函数得到整车车内真实噪声信号：

4-1)通过结构传递响应识别得到变速器单体敲击声通过整车结构传递到车内的真实噪声，所述结构传递响应识别的公式如下：

左悬置安装点到驾驶室内的麦克风的响应Y_LM(ω)如下：

Y_LM(ω)＝F_LM(ω)H_LM(ω)

式中，F_LM(ω)为左悬置安装点动态力，H_LM(ω)为左悬置安装点到麦克风的传递函数，Y_LM(ω)为左悬置安装点到驾驶室内的麦克风的响应；

后悬置安装点到驾驶室内的麦克风的响应Y_BM(ω)如下：

Y_BM(ω)＝F_BM(ω)H_BM(ω)

式中，F_BM(ω)为后悬置安装点动态力，H_BM(ω)为后悬置安装点到麦克风的传递函数，Y_BM(ω)为后悬置安装点到驾驶室内的麦克风的响应；

拉索安装点到驾驶室内的麦克风的响应Y_cable(ω)如下：

Y_cable(ω)＝F_cable(ω)H_cable(ω)

式中，F_cable(ω)为拉索安装点动态力，H_cable(ω)为拉索安装点到麦克风的传递函数，Y_LM(ω)为拉索安装点到驾驶室内的麦克风的响应；

4-2)通过空气传递响应识别得到变速器单体敲击声通过空气传递到车内的真实噪声，所述空气传递响应识别的公式如下所示：

变速器前侧近场噪声到驾驶室内麦克风的响应：

Y_fornt(ω)＝P_fornt(ω)H_front(ω)

式中，H_front(ω)为前侧麦克风到驾驶室内的麦克风的传递函数，P_fornt(ω)为变速器前侧近场噪声，Y_fornt(ω)为左悬置安装点到驾驶室内的麦克风的响应；

变速器后侧近场噪声到驾驶室内麦克风的响应：

Y_rear(ω)＝P_rear(ω)H_rear(ω)

式中，H_rear(ω)为后侧麦克风到驾驶室内的麦克风的传递函数，P_rear(ω)为变速器后侧近场噪声，Y_rear(ω)为变速器后侧近场噪声到驾驶室内麦克风的响应；

变速器上侧近场噪声到驾驶室内麦克风的响应：

Y_up(ω)＝P_up(ω)H_up(ω)

式中，H_up(ω)为上侧麦克风到驾驶室内的麦克风的传递函数，P_up(ω)为变速器上侧近场噪声，Y_up(ω)为变速器上侧近场噪声到驾驶室内麦克风的响应；

4-3)通过以下计算得到的待测变速器传递到驾驶室内的真实敲击噪声阈值：

Y_all(ω)＝Y_LM(ω)+Y_BM(ω)+Y_cable(ω)+Y_fornt(ω)+Y_rear(ω)+Y_up(ω)

式中，Y_all(ω)为待测变速器传递到驾驶室内的真实敲击噪声阈值，Y_LM(ω)为左悬置安装点到驾驶室内的麦克风的响应，Y_BM(ω)为后悬置安装点到驾驶室内的麦克风的响应，Y_cable(ω)为拉索安装点到驾驶室内的麦克风的响应，Y_fornt(ω)为左悬置安装点到驾驶室内的麦克风的响应，Y_rear(ω)为变速器后侧近场噪声到驾驶室内麦克风的响应，Y_up(ω)为变速器上侧近场噪声到驾驶室内麦克风的响应。