本發(fā)明涉及車輛技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于動(dòng)力總成載荷的噪聲分析方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

NVH(Noise，Vibration，Harshness，噪聲、振動(dòng)、粗糙度)是整車核心性能之一，是駕駛者在車輛駕駛中最易主觀感知的性能之一。其中，可通過對動(dòng)力總成振動(dòng)所產(chǎn)生的車內(nèi)噪聲進(jìn)行優(yōu)化可提升整車NVH，因此，在整車車設(shè)計(jì)過程中的數(shù)據(jù)階段進(jìn)行大量NVH計(jì)算機(jī)輔助分析優(yōu)化工作，并在設(shè)計(jì)階段協(xié)調(diào)和優(yōu)化各個(gè)系統(tǒng)及部件的動(dòng)剛度及模態(tài)分布等設(shè)計(jì)，從而避免在量產(chǎn)階段發(fā)生整改所面臨的周期和投入成本等問題。

在相關(guān)技術(shù)中，通常在數(shù)據(jù)階段通過振動(dòng)到噪聲傳遞函數(shù)和工作變形分析對車身NVH進(jìn)行識(shí)別和優(yōu)化。但是，相關(guān)技術(shù)存在的問題是，僅能對單一方向下動(dòng)力總成振動(dòng)到車內(nèi)噪聲的傳遞路徑逐一進(jìn)行分析，而且僅能計(jì)算單位載荷下的車內(nèi)噪聲，存在局限性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種基于動(dòng)力總成載荷的噪聲分析方法，能夠綜合考慮了各個(gè)方向及多個(gè)動(dòng)力總成懸架的相互之間影響關(guān)系，并綜合預(yù)測模擬車輛行駛過程中動(dòng)力總成振動(dòng)所產(chǎn)生的車內(nèi)總體噪聲。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種基于動(dòng)力總成載荷的噪聲分析系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面實(shí)施例提出了一種基于動(dòng)力總成載荷的噪聲分析方法，包括以下步驟：獲取設(shè)置在待測車輛的駕駛員位置和乘員位置的傳聲器位置信息，并獲取設(shè)置在所述待測車輛的動(dòng)力總成懸置的至少一個(gè)三向加速度傳感器位置信息；基于不同工況對所述待測車輛進(jìn)行道路試驗(yàn)以獲取傳聲器和三向加速度傳感器的道路試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)；將所述待測車輛的動(dòng)力總成拆卸后，將以金屬零件改制的動(dòng)力總成懸置安裝在所述拆卸后的待測車輛，并保留設(shè)置的傳聲器和三向加速度傳感器；采用錘擊法對所述拆卸后的待測車輛進(jìn)行測試以獲取傳聲器和三向加速度傳感器的頻率響應(yīng)函數(shù)；根據(jù)所述道路試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)和所述頻率響應(yīng)函數(shù)進(jìn)行動(dòng)力總成載荷計(jì)算，以獲取動(dòng)力總成載荷矩陣；根據(jù)所述動(dòng)力總成載荷矩陣預(yù)測所述待測車輛在實(shí)際道路工況下的車內(nèi)噪聲。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的基于動(dòng)力總成載荷的噪聲分析方法，通過道路試驗(yàn)和錘擊測試獲取動(dòng)力總成載荷矩陣，并根據(jù)動(dòng)力總成載荷矩陣預(yù)測待測車輛在實(shí)際道路工況下的車內(nèi)噪聲，從而能夠綜合考慮了各個(gè)方向及多個(gè)動(dòng)力總成懸架的相互之間影響關(guān)系，并綜合預(yù)測模擬車輛行駛過程中動(dòng)力總成振動(dòng)所產(chǎn)生的車內(nèi)總體噪聲，可直觀對整車噪聲目標(biāo)的達(dá)成情況進(jìn)行判斷，為車身結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和改進(jìn)提供依據(jù)。而且該方法不僅可用于虛擬車身結(jié)構(gòu)NVH評估，還可用于實(shí)車試驗(yàn)問題排查，面向工程應(yīng)用，具有較強(qiáng)的可操作性。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在采用錘擊法對所述拆卸后的待測車輛進(jìn)行測試時(shí)，分別對所述以金屬零件改制的動(dòng)力總成懸置中心的至少三個(gè)方向進(jìn)行激勵(lì)；獲取每個(gè)方向施加在動(dòng)力總成懸置中心的激勵(lì)力以及傳聲器和三向加速度傳感器的錘擊測試數(shù)據(jù)；根據(jù)所述激勵(lì)力以及所述傳聲器和三向加速度傳感器的錘擊測試數(shù)據(jù)獲取所述傳聲器和三向加速度傳感器的頻率響應(yīng)函數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過力錘分別對所述以金屬零件改制的動(dòng)力總成懸置中心的至少三個(gè)方向進(jìn)行激勵(lì)，并通過安裝在所述力錘的力傳感器獲取所述激勵(lì)力。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在根據(jù)所述道路試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)和所述頻率響應(yīng)函數(shù)進(jìn)行動(dòng)力總成載荷計(jì)算時(shí)，根據(jù)所述道路試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)構(gòu)造道路測試矩陣，并根據(jù)所述頻率響應(yīng)函數(shù)構(gòu)造頻率響應(yīng)函數(shù)矩陣；取所述頻率響應(yīng)函數(shù)矩陣的逆矩陣，并將所述頻率響應(yīng)函數(shù)矩陣的逆矩陣與所述道路測試矩陣的乘積作為所述動(dòng)力總成載荷矩陣。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，拆卸后的待測車輛的車身通過彈性件進(jìn)行彈性支撐，或者通過柔性件進(jìn)行柔性懸掛。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明另一方面實(shí)施例提出了一種基于動(dòng)力總成載荷的噪聲分析系統(tǒng)，包括：整車數(shù)據(jù)采集裝置，用于獲取設(shè)置在待測車輛的駕駛員位置和乘員位置的傳聲器位置信息，并獲取設(shè)置在所述待測車輛的動(dòng)力總成懸置的至少一個(gè)三向加速度傳感器位置信息，并基于不同工況對所述待測車輛進(jìn)行道路試驗(yàn)以獲取傳聲器和三向加速度傳感器的道路試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)；錘擊測試模塊，用于采用錘擊法對所述拆卸后的待測車輛進(jìn)行測試以獲取傳聲器和三向加速度傳感器的頻率響應(yīng)函數(shù)，其中，將所述待測車輛的動(dòng)力總成拆卸后，將以金屬零件改制的動(dòng)力總成懸置安裝在所述拆卸后的待測車輛，并保留設(shè)置的傳聲器和三向加速度傳感器；計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述道路試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)和所述頻率響應(yīng)函數(shù)進(jìn)行動(dòng)力總成載荷計(jì)算，以獲取動(dòng)力總成載荷矩陣；預(yù)測模塊，用于根據(jù)所述動(dòng)力總成載荷矩陣預(yù)測所述待測車輛在實(shí)際道路工況下的車內(nèi)噪聲。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的基于動(dòng)力總成載荷的噪聲分析系統(tǒng)，通過道路試驗(yàn)和錘擊測試獲取動(dòng)力總成載荷矩陣，并根據(jù)動(dòng)力總成載荷矩陣預(yù)測待測車輛在實(shí)際道路工況下的車內(nèi)噪聲，從而能夠綜合考慮了各個(gè)方向及多個(gè)動(dòng)力總成懸架的相互之間影響關(guān)系，并綜合預(yù)測模擬車輛行駛過程中動(dòng)力總成振動(dòng)所產(chǎn)生的車內(nèi)總體噪聲，可直觀對整車噪聲目標(biāo)的達(dá)成情況進(jìn)行判斷，為車身結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和改進(jìn)提供依據(jù)。而且該系統(tǒng)不僅可用于虛擬車身結(jié)構(gòu)NVH評估，還可用于實(shí)車試驗(yàn)問題排查，面向工程應(yīng)用，具有較強(qiáng)的可操作性。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在采用錘擊法對所述拆卸后的待測車輛進(jìn)行測試時(shí)，所述錘擊測試模塊用于，分別對所述以金屬零件改制的動(dòng)力總成懸置中心的至少三個(gè)方向進(jìn)行激勵(lì)，并獲取每個(gè)方向施加在動(dòng)力總成懸置中心的激勵(lì)力以及傳聲器和三向加速度傳感器的錘擊測試數(shù)據(jù)，以及根據(jù)所述激勵(lì)力以及所述傳聲器和三向加速度傳感器的錘擊測試數(shù)據(jù)獲取所述傳聲器和三向加速度傳感器的頻率響應(yīng)函數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過力錘分別對所述以金屬零件改制的動(dòng)力總成懸置中心的至少三個(gè)方向進(jìn)行激勵(lì)，并通過安裝在所述力錘的力傳感器獲取所述激勵(lì)力。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在根據(jù)所述道路試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)和所述頻率響應(yīng)函數(shù)進(jìn)行動(dòng)力總成載荷計(jì)算時(shí)，所述計(jì)算模塊用于根據(jù)所述道路試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)構(gòu)造道路測試矩陣，并根據(jù)所述頻率響應(yīng)函數(shù)構(gòu)造頻率響應(yīng)函數(shù)矩陣，以及取所述頻率響應(yīng)函數(shù)矩陣的逆矩陣，并將所述頻率響應(yīng)函數(shù)矩陣的逆矩陣與所述道路測試矩陣的乘積作為所述動(dòng)力總成載荷矩陣。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，拆卸后的待測車輛的車身通過彈性件進(jìn)行彈性支撐，或者通過柔性件進(jìn)行柔性懸掛。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于動(dòng)力總成載荷的噪聲分析方法的流程圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基于動(dòng)力總成載荷的噪聲分析方法中動(dòng)力總成懸置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于動(dòng)力總成載荷的噪聲分析系統(tǒng)的方框示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

下面在描述本發(fā)明實(shí)施例的基于動(dòng)力總成載荷的噪聲分析方法之前，先簡單介紹相關(guān)技術(shù)中的整車NVH測試方法。

在相關(guān)技術(shù)中，可分別在動(dòng)力總成懸置車身側(cè)安裝點(diǎn)的三個(gè)方向(X，Y，Z)上虛擬輸入單位力(1N)，計(jì)算在車內(nèi)響應(yīng)點(diǎn)的聲壓(Pa)，從而能夠得到在關(guān)注頻率段內(nèi)(例如20～200Hz)，某一動(dòng)力總成懸置激勵(lì)輸入點(diǎn)到車內(nèi)響應(yīng)(例如乘客人耳位置點(diǎn))的噪聲傳遞函數(shù)(Pa/N)，進(jìn)而獲得NTF曲線(Noise Transfer Function，振動(dòng)到噪聲傳遞函數(shù))。

并且，對NTF曲線的幅值進(jìn)行限值(例如小于55dB)，以降低激勵(lì)源振動(dòng)對車內(nèi)噪聲的影響。通過限值即可識(shí)別出超出限值的幅值所對應(yīng)的頻率或頻率區(qū)間，然后通過ODS(Operational Deflection Shape，工作變形分析)觀察車身在上述問題頻率或頻率區(qū)間的變形，識(shí)別對車內(nèi)噪聲貢獻(xiàn)顯著的部位或區(qū)域。由此，針對具體問題對車身部件進(jìn)行優(yōu)化，降低車身對動(dòng)力總成振動(dòng)的響應(yīng)，進(jìn)而降低NTF曲線的幅值使其達(dá)到限值要求。

但是，申請人發(fā)現(xiàn)并認(rèn)識(shí)到，相關(guān)技術(shù)僅能對單一方向下動(dòng)力總成振動(dòng)到車內(nèi)噪聲的傳遞路徑逐一進(jìn)行分析，無法體現(xiàn)各個(gè)方向及多個(gè)安裝點(diǎn)輸入激勵(lì)下相互之間的影響關(guān)系。同時(shí)，相關(guān)技術(shù)在動(dòng)力總成懸置車身安裝點(diǎn)位置輸入單位載荷(1N)計(jì)算車內(nèi)噪聲響應(yīng)，未考慮整車行駛過程的各個(gè)工況下車身側(cè)懸置安裝點(diǎn)實(shí)際輸入載荷，對車輛行駛過程中車內(nèi)總體噪聲的預(yù)測模擬存在局限性，且對整車噪聲目標(biāo)的達(dá)成情況的判斷上存在局限性。

基于此，本發(fā)明實(shí)施例提出了一種基于動(dòng)力總成載荷的噪聲分析方法和系統(tǒng)。

下面參考附圖來描述本發(fā)明實(shí)施例提出的基于動(dòng)力總成載荷的噪聲分析方法和系統(tǒng)。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于動(dòng)力總成載荷的噪聲分析方法的流程圖。如圖1所示，基于動(dòng)力總成載荷的噪聲分析方法，包括以下步驟：

S1：獲取設(shè)置在待測車輛的駕駛員位置和乘員位置的傳聲器位置信息，并獲取設(shè)置在待測車輛的動(dòng)力總成懸置的至少一個(gè)三向加速度傳感器位置信息。

也就是說，對整車數(shù)據(jù)采集裝置的各個(gè)傳感器的位置進(jìn)行設(shè)置，例如在駕駛員的座椅位置及各個(gè)乘客座椅位置設(shè)置傳聲器，在待測車輛的動(dòng)力總成懸置車身側(cè)安裝點(diǎn)分別設(shè)置至少一個(gè)三向加速度傳感器，在副車架車身側(cè)安裝點(diǎn)分別設(shè)置至少一個(gè)三向加速度傳感器、設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器。試驗(yàn)過程中需詳細(xì)記錄傳感器的布置位置，后續(xù)進(jìn)行錘擊法試驗(yàn)時(shí)需使用相同位置的傳感器進(jìn)行試驗(yàn)。

其中，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可在動(dòng)力總成懸置車身側(cè)安裝點(diǎn)設(shè)置三個(gè)三向加速度傳感器，且三個(gè)三向加速度傳感器的設(shè)置位置與動(dòng)力總成懸置安裝點(diǎn)位置之間的距離不同，即盡可能使傳感器位置到懸置安裝點(diǎn)距離不等長。同樣地，可副車架車身側(cè)安裝點(diǎn)布置三個(gè)三向加速度傳感器，且三個(gè)三向加速度傳感器的設(shè)置位置與副車架車身側(cè)安裝點(diǎn)位置之間的距離不同，即盡可能使傳感器位置到副車架車身側(cè)安裝點(diǎn)距離不等長。由此使得實(shí)際工況載荷計(jì)算更加精確。

另外，需要說明的是，當(dāng)待測車輛上具有多個(gè)動(dòng)力總成懸置時(shí)，可在每個(gè)動(dòng)力總成懸置車身側(cè)安裝點(diǎn)均設(shè)置三向加速度傳感器。

S2：基于不同工況對待測車輛進(jìn)行道路試驗(yàn)以獲取傳聲器和三向加速度傳感器的道路試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)。

即言，將待測車輛在各個(gè)工況下進(jìn)行道路試驗(yàn)。具體地，可在光滑長直線路面上按照各個(gè)工況所規(guī)定的內(nèi)容完成道路試驗(yàn)，例如發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況、車輛加速(緩加速及節(jié)氣門全開加速)工況、勻速工況等，通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備記錄各傳感器信號(hào)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，可根據(jù)需要對工況進(jìn)行補(bǔ)充及拓展，靈活程度高。

S3：將待測車輛的動(dòng)力總成拆卸后，將以金屬零件改制的動(dòng)力總成懸置安裝在拆卸后的待測車輛，并保留設(shè)置的傳聲器和三向加速度傳感器。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，拆卸后的待測車輛的車身通過彈性件進(jìn)行彈性支撐，或者通過柔性件進(jìn)行柔性懸掛。

也就是說，在對待測車輛進(jìn)行道路試驗(yàn)之后，可將動(dòng)力總成及相關(guān)附件、進(jìn)排氣、前后懸架及半軸等從整車拆除，保留副車架，并保留設(shè)置的傳聲器和三向加速度傳感器，從而避免各個(gè)懸置路徑相互干擾。并且，車身使用空氣彈簧等彈性件進(jìn)行彈性支撐或者使用柔性繩等柔性件進(jìn)行柔性懸掛，從而避免環(huán)境振動(dòng)等對測試產(chǎn)生負(fù)面影響。

并且，在本發(fā)明實(shí)施例中，如圖2所示，對懸置支架A進(jìn)行改制，去除懸置支架的橡膠部分B，使用金屬零件填充至原橡膠部分B并預(yù)留出激勵(lì)位置，以便于直接激勵(lì)懸置支架。然后將改制后的懸置支架A重新安裝至拆卸后的待測車輛，例如安裝至待測車輛上原來安裝動(dòng)力總成懸置的安裝點(diǎn)。

S4：采用錘擊法對拆卸后的待測車輛進(jìn)行測試以獲取傳聲器和三向加速度傳感器的頻率響應(yīng)函數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在采用錘擊法對拆卸后的待測車輛進(jìn)行測試時(shí)，分別對以金屬零件改制的動(dòng)力總成懸置中心的至少三個(gè)方向進(jìn)行激勵(lì)；獲取每個(gè)方向施加在動(dòng)力總成懸置中心的激勵(lì)力以及傳聲器和三向加速度傳感器的錘擊測試數(shù)據(jù)；根據(jù)激勵(lì)力以及傳聲器和三向加速度傳感器的錘擊測試數(shù)據(jù)獲取傳聲器和三向加速度傳感器的頻率響應(yīng)函數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過力錘分別對以金屬零件改制的動(dòng)力總成懸置中心的至少三個(gè)方向進(jìn)行激勵(lì)，并通過安裝在力錘的力傳感器獲取激勵(lì)力。

在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，將動(dòng)力總成懸置(或者懸置支架)的中心位置作為錘擊法的激勵(lì)點(diǎn)位置，以便后續(xù)輸入整車CAE(Computer Aided Engineering,計(jì)算機(jī)輔助工程)模型的工況載荷的位置與實(shí)際動(dòng)力總成激勵(lì)輸入到車身的位置相同。由此，在采用錘擊法進(jìn)行測試時(shí)，可使用的力錘直接激勵(lì)改制后的懸置支架A。

具體來說，使用力錘對改制的動(dòng)力總成懸置的中心進(jìn)行激勵(lì)，記錄力錘所施加的激勵(lì)力(N)，并獲取此時(shí)傳聲器和三向加速度傳感器輸出的測試數(shù)據(jù)，然后根據(jù)傳聲器輸出的測試數(shù)據(jù)與激勵(lì)力之間的比例關(guān)系獲取傳聲器的頻率響應(yīng)函數(shù)，即動(dòng)力總成懸置的中心(激勵(lì)點(diǎn))到車內(nèi)駕駛員及各乘客位置設(shè)置的傳聲器(Pa)的頻率響應(yīng)函數(shù)(Pa/N)，并根據(jù)三向加速度傳感器輸出的測試數(shù)據(jù)與激勵(lì)力之間的比例關(guān)系獲取三向加速度傳感器的頻率響應(yīng)函數(shù)，即動(dòng)力總成懸置的中心(激勵(lì)點(diǎn))到動(dòng)力總成懸置車身側(cè)安裝點(diǎn)附近設(shè)置的三個(gè)三向加速度傳感器(m/s²)的頻率響應(yīng)函數(shù)(m/s²/N)。

按照上述方式，分別對每個(gè)動(dòng)力總成懸置中心的X、Y、Z三個(gè)方向進(jìn)行激勵(lì)，獲取每個(gè)方向下傳聲器和三向加速度傳感器的頻率響應(yīng)函數(shù)，以用于后續(xù)實(shí)際工況載荷的計(jì)算。

S5：根據(jù)道路試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)和頻率響應(yīng)函數(shù)進(jìn)行動(dòng)力總成載荷計(jì)算，以獲取動(dòng)力總成載荷矩陣。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在根據(jù)道路試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)和頻率響應(yīng)函數(shù)進(jìn)行動(dòng)力總成載荷計(jì)算即動(dòng)力總成懸置的實(shí)際工況載荷時(shí)，根據(jù)道路試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)構(gòu)造道路測試矩陣，并根據(jù)頻率響應(yīng)函數(shù)構(gòu)造頻率響應(yīng)函數(shù)矩陣；取頻率響應(yīng)函數(shù)矩陣的逆矩陣，并將頻率響應(yīng)函數(shù)矩陣的逆矩陣與道路測試矩陣的乘積作為動(dòng)力總成載荷矩陣。

具體來說，使用錘擊法進(jìn)行測試可獲得頻率響應(yīng)函數(shù)矩陣[H]，將待計(jì)算的動(dòng)力總成懸置實(shí)際工況載荷矩陣[F^oper]與頻率響應(yīng)函數(shù)矩陣[H]相乘即是道路測試矩陣即在整車各個(gè)工況下道路試驗(yàn)中可測得實(shí)際工況下傳聲器和三向加速度傳感器輸出的測試數(shù)據(jù)，如下式(1)所示：

其中，為布置在駕駛員的座椅位置及各個(gè)乘客座椅位置的傳聲器以及布置在動(dòng)力總成懸置車身側(cè)安裝點(diǎn)的3個(gè)三向加速度傳感器輸出的聲音和加速度矩陣；

[H]為動(dòng)力總成懸置的中心(激勵(lì)點(diǎn))即實(shí)際工況載荷輸入點(diǎn)的力到每個(gè)傳聲器和三向加速度傳感器的頻率響應(yīng)函數(shù)矩陣；[F^oper]為待計(jì)算的實(shí)際工況載荷矩陣。

將公式(1)按照矩陣展開即得到公式(2)：

對頻率響應(yīng)函數(shù)矩陣求逆矩陣再乘傳聲器和三向加速度傳感器輸出的測試數(shù)據(jù)構(gòu)成的道路測試矩陣即可算出動(dòng)力總成懸置實(shí)際工況載荷矩陣[F^oper]，如下式(3)所示：

其中，需要說明的是，m可與傳聲器和三向加速度傳感器的數(shù)量相等，n可與傳遞路徑的數(shù)量相等。

以一個(gè)動(dòng)力總成懸置、三個(gè)三向加速度傳感器和兩個(gè)傳聲器為例，當(dāng)通過力錘分別對該動(dòng)力總成懸置中心的X、Y、Z三個(gè)方向進(jìn)行激勵(lì)時(shí)，n＝3、m＝5，其中，F(xiàn)₁^oper可為對X方向進(jìn)行激勵(lì)時(shí)動(dòng)力總成懸置的實(shí)際工況載荷，F(xiàn)₂^oper可為對Y方向進(jìn)行激勵(lì)時(shí)動(dòng)力總成懸置的實(shí)際工況載荷，F(xiàn)₃^oper可為對Z方向進(jìn)行激勵(lì)時(shí)動(dòng)力總成懸置的實(shí)際工況載荷，可分別為三向加速度傳感器的道路試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)，可分別為兩個(gè)傳聲器的道路試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)，可分別為對X方向進(jìn)行激勵(lì)時(shí)三個(gè)三向加速度傳感器的頻率響應(yīng)函數(shù)，可分別為對X方向進(jìn)行激勵(lì)時(shí)動(dòng)力總成懸置的中心(激勵(lì)點(diǎn))的力到三個(gè)三向加速度傳感器的加速度數(shù)據(jù)的頻率響應(yīng)函數(shù)，可分別為對Y方向進(jìn)行激勵(lì)時(shí)三個(gè)三向加速度傳感器的頻率響應(yīng)函數(shù)，可分別為對Y方向進(jìn)行激勵(lì)時(shí)動(dòng)力總成懸置的中心(激勵(lì)點(diǎn))的力到三個(gè)三向加速度傳感器的加速度數(shù)據(jù)的頻率響應(yīng)函數(shù)，可分別為對Z方向進(jìn)行激勵(lì)時(shí)三個(gè)三向加速度傳感器的頻率響應(yīng)函數(shù)，可分別為對Z方向進(jìn)行激勵(lì)時(shí)動(dòng)力總成懸置的中心(激勵(lì)點(diǎn))的力到三個(gè)三向加速度傳感器的加速度數(shù)據(jù)的頻率響應(yīng)函數(shù)，

依次類推，當(dāng)動(dòng)力總成懸置、三向加速度傳感器和傳聲器的數(shù)量發(fā)生變化時(shí)，可對應(yīng)擴(kuò)展矩陣，n、m也相應(yīng)的變化，其中，動(dòng)力總成懸置變化時(shí)n將成倍增加，同時(shí)m以3的倍數(shù)遞增，例如動(dòng)力總成懸置變化為兩個(gè)時(shí)，n可為6，m可為8。

S6：根據(jù)動(dòng)力總成載荷矩陣預(yù)測待測車輛在實(shí)際道路工況下的車內(nèi)噪聲。

也就是說，在獲取動(dòng)力總成載荷矩陣之后，可將計(jì)算出的每個(gè)動(dòng)力總成懸置的實(shí)際工況載荷矩陣輸入到整車CAE模型，以預(yù)測及模擬車輛行駛過程中由動(dòng)力總成振動(dòng)所產(chǎn)生的車內(nèi)總體噪聲。

由此，本發(fā)明實(shí)施例的方法能夠綜合考慮整車實(shí)際運(yùn)行工況下每個(gè)動(dòng)力總成懸置在三個(gè)方向輸入振動(dòng)工況下的相互影響關(guān)系，快速尋找影響整車NVH性能的問題點(diǎn)及進(jìn)行優(yōu)化。

另外，需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例的基于動(dòng)力總成載荷的噪聲分析方法可用在搭載動(dòng)力總成騾車階段。

綜上所述，本發(fā)明通過試驗(yàn)結(jié)合計(jì)算的方式，即通過整車采集設(shè)備布置即步驟S1、整車在各個(gè)工況下的道路試驗(yàn)步驟S2、錘擊法試驗(yàn)前車輛及工裝準(zhǔn)備步驟S3、錘擊法頻率響應(yīng)函數(shù)測試步驟S4四個(gè)方面的試驗(yàn)測試，結(jié)合實(shí)際工況載荷計(jì)算的理論方法步驟S5，計(jì)算出整車在各個(gè)運(yùn)行工況下動(dòng)力總成輸入車身的實(shí)際載荷。這樣，將實(shí)際工況載荷輸入整車CAE模型即可預(yù)測及模擬車輛行駛過程中因動(dòng)力總成振動(dòng)所產(chǎn)生的車內(nèi)總體噪聲即步驟S6。

即言，通過整車在各個(gè)工況下的道路試驗(yàn)和錘擊法頻率響應(yīng)函數(shù)測試計(jì)算出整車在各個(gè)工況下動(dòng)力總成懸置的實(shí)際載荷，將其輸入整車CAE模型進(jìn)而可以預(yù)測模擬車輛行駛過程中由動(dòng)力總成振動(dòng)所產(chǎn)生的車內(nèi)總體噪聲。

由此，綜合考慮了各個(gè)方向及多個(gè)動(dòng)力總成懸架輸入激勵(lì)點(diǎn)相互之間的影響關(guān)系，可直觀對整車噪聲目標(biāo)的達(dá)成情況進(jìn)行判斷，為車身結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和改進(jìn)提供依據(jù)。該方法不僅可用于虛擬車身結(jié)構(gòu)NVH評估，也可用于實(shí)車試驗(yàn)問題排查，面向工程應(yīng)用，具有較強(qiáng)的可操作性。

并且，整車CAE模型優(yōu)化分析中，可利用實(shí)際工況載荷再結(jié)合振動(dòng)到噪聲的傳遞函數(shù)，可對各個(gè)動(dòng)力總成懸置激勵(lì)輸入點(diǎn)對車內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)綜合進(jìn)行分析，對解決激勵(lì)源或傳遞路徑問題具有實(shí)際的指導(dǎo)意義。即言，基于動(dòng)力總成各個(gè)工況下實(shí)際載荷，準(zhǔn)確描述動(dòng)力總成激勵(lì)在動(dòng)力總成-懸置-副車架-車身傳遞路徑中的傳遞過程，尋找影響NVH性能的車身問題位置，在顯著降低車內(nèi)噪聲設(shè)計(jì)需要的周期和成本的前提下提高模擬精度，有助于進(jìn)行設(shè)計(jì)階段的結(jié)構(gòu)改進(jìn)。

綜上，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的基于動(dòng)力總成載荷的噪聲分析方法，通過道路試驗(yàn)和錘擊測試獲取動(dòng)力總成載荷矩陣，并根據(jù)動(dòng)力總成載荷矩陣預(yù)測待測車輛在實(shí)際道路工況下的車內(nèi)噪聲，從而能夠綜合考慮了各個(gè)方向及多個(gè)動(dòng)力總成懸架的相互之間影響關(guān)系，并綜合預(yù)測模擬車輛行駛過程中動(dòng)力總成振動(dòng)所產(chǎn)生的車內(nèi)總體噪聲，可直觀對整車噪聲目標(biāo)的達(dá)成情況進(jìn)行判斷，為車身結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和改進(jìn)提供依據(jù)。而且該方法不僅可用于虛擬車身結(jié)構(gòu)NVH評估，還可用于實(shí)車試驗(yàn)問題排查，面向工程應(yīng)用，具有較強(qiáng)的可操作性。

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于動(dòng)力總成載荷的噪聲分析系統(tǒng)的方框示意圖。如圖3所示，基于動(dòng)力總成載荷的噪聲分析系統(tǒng)，包括：整車數(shù)據(jù)采集裝置10、錘擊測試模塊20、計(jì)算模塊30和預(yù)測模塊40。

其中，整車數(shù)據(jù)采集裝置10用于獲取設(shè)置在待測車輛的駕駛員位置和乘員位置的傳聲器位置信息，并獲取設(shè)置在待測車輛的動(dòng)力總成懸置的至少一個(gè)三向加速度傳感器位置信息；道路測試模塊20用于基于不同工況對待測車輛進(jìn)行道路試驗(yàn)以獲取傳聲器和三向加速度傳感器的道路試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)；錘擊測試模塊20用于采用錘擊法對拆卸后的待測車輛進(jìn)行測試以獲取傳聲器和三向加速度傳感器的頻率響應(yīng)函數(shù)，其中，將待測車輛的動(dòng)力總成拆卸后，將以金屬零件改制的動(dòng)力總成懸置安裝在拆卸后的待測車輛，并保留設(shè)置的傳聲器和三向加速度傳感器；計(jì)算模塊30用于根據(jù)道路試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)和頻率響應(yīng)函數(shù)進(jìn)行動(dòng)力總成載荷計(jì)算，以獲取動(dòng)力總成載荷矩陣；預(yù)測模塊40用于根據(jù)動(dòng)力總成載荷矩陣預(yù)測待測車輛在實(shí)際道路工況下的車內(nèi)噪聲。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在采用錘擊法對拆卸后的待測車輛進(jìn)行測試時(shí)，錘擊測試模塊20用于，分別對以金屬零件改制的動(dòng)力總成懸置中心的至少三個(gè)方向進(jìn)行激勵(lì)，并獲取每個(gè)方向施加在動(dòng)力總成懸置中心的激勵(lì)力以及傳聲器和三向加速度傳感器的錘擊測試數(shù)據(jù)，以及根據(jù)激勵(lì)力以及傳聲器和三向加速度傳感器的錘擊測試數(shù)據(jù)獲取傳聲器和三向加速度傳感器的頻率響應(yīng)函數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過力錘分別對以金屬零件改制的動(dòng)力總成懸置中心的至少三個(gè)方向進(jìn)行激勵(lì)，并通過安裝在力錘的力傳感器獲取激勵(lì)力。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在根據(jù)道路試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)和頻率響應(yīng)函數(shù)進(jìn)行動(dòng)力總成載荷計(jì)算時(shí)，計(jì)算模塊30用于根據(jù)道路試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)構(gòu)造道路測試矩陣，并根據(jù)頻率響應(yīng)函數(shù)構(gòu)造頻率響應(yīng)函數(shù)矩陣，以及取頻率響應(yīng)函數(shù)矩陣的逆矩陣，并將頻率響應(yīng)函數(shù)矩陣的逆矩陣與道路測試矩陣的乘積作為動(dòng)力總成載荷矩陣。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，拆卸后的待測車輛的車身通過彈性件進(jìn)行彈性支撐，或者通過柔性件進(jìn)行柔性懸掛。

另外，需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例的基于動(dòng)力總成載荷的噪聲分析方法可用在搭載動(dòng)力總成騾車階段。

綜上所述，在本發(fā)明實(shí)施例中，通過試驗(yàn)結(jié)合計(jì)算的方式，即通過整車采集設(shè)備布置、整車在各個(gè)工況下的道路試驗(yàn)、錘擊法試驗(yàn)前車輛及工裝準(zhǔn)備、錘擊法頻率響應(yīng)函數(shù)測試四個(gè)方面的試驗(yàn)測試，結(jié)合實(shí)際工況載荷計(jì)算的理論方法，計(jì)算出整車在各個(gè)運(yùn)行工況下動(dòng)力總成輸入車身的實(shí)際載荷。這樣，將實(shí)際工況載荷輸入整車CAE模型即可預(yù)測及模擬車輛行駛過程中因動(dòng)力總成振動(dòng)所產(chǎn)生的車內(nèi)總體噪聲。

即言，通過整車在各個(gè)工況下的道路試驗(yàn)和錘擊法頻率響應(yīng)函數(shù)測試計(jì)算出整車在各個(gè)工況下動(dòng)力總成懸置的實(shí)際載荷，將其輸入整車CAE模型進(jìn)而可以預(yù)測模擬車輛行駛過程中由動(dòng)力總成振動(dòng)所產(chǎn)生的車內(nèi)總體噪聲。

由此，綜合考慮了各個(gè)方向及多個(gè)動(dòng)力總成懸架輸入激勵(lì)點(diǎn)相互之間的影響關(guān)系，可直觀對整車噪聲目標(biāo)的達(dá)成情況進(jìn)行判斷，為車身結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和改進(jìn)提供依據(jù)。該方法不僅可用于虛擬車身結(jié)構(gòu)NVH評估，也可用于實(shí)車試驗(yàn)問題排查，面向工程應(yīng)用，具有較強(qiáng)的可操作性。

并且，整車CAE模型優(yōu)化分析中，可利用實(shí)際工況載荷再結(jié)合振動(dòng)到噪聲的傳遞函數(shù)，可對各個(gè)動(dòng)力總成懸置激勵(lì)輸入點(diǎn)對車內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)綜合進(jìn)行分析，對解決激勵(lì)源或傳遞路徑問題具有實(shí)際的指導(dǎo)意義。即言，基于動(dòng)力總成各個(gè)工況下實(shí)際載荷，準(zhǔn)確描述動(dòng)力總成激勵(lì)在動(dòng)力總成-懸置-副車架-車身傳遞路徑中的傳遞過程，尋找影響NVH性能的車身問題位置，在顯著降低車內(nèi)噪聲設(shè)計(jì)需要的周期和成本的前提下提高模擬精度，有助于進(jìn)行設(shè)計(jì)階段的結(jié)構(gòu)改進(jìn)。

綜上，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的基于動(dòng)力總成載荷的噪聲分析系統(tǒng)，通過道路試驗(yàn)和錘擊測試獲取動(dòng)力總成載荷矩陣，并根據(jù)動(dòng)力總成載荷矩陣預(yù)測待測車輛在實(shí)際道路工況下的車內(nèi)噪聲，從而能夠綜合考慮了各個(gè)方向及多個(gè)動(dòng)力總成懸架的相互之間影響關(guān)系，并綜合預(yù)測模擬車輛行駛過程中動(dòng)力總成振動(dòng)所產(chǎn)生的車內(nèi)總體噪聲，可直觀對整車噪聲目標(biāo)的達(dá)成情況進(jìn)行判斷，為車身結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和改進(jìn)提供依據(jù)。而且該系統(tǒng)不僅可用于虛擬車身結(jié)構(gòu)NVH評估，還可用于實(shí)車試驗(yàn)問題排查，面向工程應(yīng)用，具有較強(qiáng)的可操作性。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。