一种碳罐控制阀敲击声优化方法与流程

本发明涉及汽车nvh，具体涉及碳罐控制阀敲击声优化方法。

背景技术：

随着排放法规越来越严苛，新能源汽车是必然的趋势，但因为一些技术瓶颈问题，燃油车依然是当前社会的主力。由于燃油具有易挥发的特点，在燃油系统中常常会存在大量的燃油蒸汽，这些燃油蒸汽一旦不加抑制排放到大气中必然会对环境造成巨大的危害，因此当前在供油系统上安装碳罐来吸附燃油蒸汽以减小蒸发排放。碳罐控制阀也被广泛应用于汽车上，其作用是控制再生气流的流量，将燃油蒸汽引入进气歧管，并利用该气流实现活性炭的再生。

目前碳罐控制阀多采用电磁阀，敲击声主要有两类：一、电磁阀的工作噪声，电磁阀在工作时，发动机电子控制模块通过输出脉宽信号控制电磁阀的通断，柱塞打开，柱塞在打开和落座过程中，与其他零部件发生作用，产生冲击噪声。并且由于国六车型设计流量大，柱塞开启行程较长，蒸发系统检测要求阀座密封性好，需回位弹簧弹力较高，这会使其工作噪音相对较高，产品设计时，通过在柱塞两端采用橡胶结构，以降低敲击噪音并提高密封效果。二、管路的气体脉动噪声，电磁阀通-断-通过程中，在管路中产生气体脉动，脉动冲击管路形成振动，在车内产生敲击噪声。

现在常见的控制碳罐控制阀敲击声的方法为将阀体悬空安装在软管上，避免敲击声音的传递，该方法只能减弱碳罐控制阀本体敲击能量的传递，即上述第一类敲击噪声，但对气体脉冲产生的冲击无效果，且因碳罐控制阀至碳罐管路较长，全部悬空处理不现实，对于结构声的隔离难度较大。如要解决第二类敲击噪声，也可采用橡胶管代替尼龙管，但增加成本较多，且存在燃油泄漏等风险。

碳罐控制阀敲击声频率较宽，在问题评价时，只评价单一频率不能完全反应主观感受，且会存在误导问题评价结果的可能，急需一种针对碳罐控制阀敲击声的评价及优化方法。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种碳罐控制阀敲击声优化方法，其能够降低碳罐控制阀敲击声水平，提升车内声品质。

本发明所述的碳罐控制阀敲击声优化方法，其包括如下步骤：

s1，分别对同一车型的多台车辆的碳罐控制阀敲击声进行主观评价和客观测试；

s2，分析得到主观评价和客观测试的相关性公式，根据相关性公式得到主观评价达到设定值时的碳罐控制阀敲击能量阈值；

s3，建立碳罐控制阀的分析模型，在碳罐和碳罐控制阀之间设有膨胀腔，基于s2得到的碳罐控制阀敲击能量阈值确定膨胀腔的容积和布置位置。

进一步，所述s1中的主观评价具体为：采用10制评分方法，分数越高代表满意度越高，由评价人员根据主观感受对车辆的碳罐控制阀敲击声进行打分；

客观测试具体为：在车内驾驶员右耳位置布置传感器采集测试数据，对测试数据进行1/3倍频程的频谱分析，得到碳罐控制阀敲击声能量段的频谱幅值，选取对敲击声影响最大的频率并计算出该频率对应的敲击能量。

进一步，所述膨胀腔容积确定具体为：在分析模型中以膨胀腔容积作为单一变量，采用cae分析软件分析碳罐控制阀敲击能量随膨胀腔容积变化的变化趋势，保证敲击能量不大于s2的碳罐控制阀敲击能量阈值，并综合成本考虑，确定膨胀腔容积。

进一步，所述膨胀腔布置位置确定具体为：在分析模型中以膨胀腔布置位置作为单一变量，采用cae分析软件分析碳罐控制阀敲击能量随膨胀腔布置位置变化的变化趋势，保证敲击能量不大于s2的碳罐控制阀敲击能量阈值，确定膨胀腔布置位置。

进一步，所述多台车辆的碳罐控制阀敲击声存在差异。

本发明分别对同一车型的多台车辆的碳罐控制阀敲击声进行主观评价和客观测试，通过相关性分析得到相关性公式，根据相关性公式得到不同的主观评价下敲击的实际能量，进而能够实际需求设定主观评价的最低值，进而确定了碳罐控制阀敲击能量阈值，为后续燃油系统的优化整改提供了方向。并且根据获取的碳罐控制阀敲击能量阈值对碳罐和碳罐控制阀之间的膨胀腔进行优化，综合成本考虑，保证敲击能量不大于碳罐控制阀敲击能量阈值，既能避免成本的浪费，并能降低碳罐控制阀敲击声水平，提升车内声品质。

本发明对测试数据进行1/3倍频程的频谱分析，与人耳的感知更贴近，进而更能反映主观感受，提高了主观评价与客观测试相关性分析的准确度。

附图说明

图1是本发明的流程示意图；

图2是本发明所述燃油系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细说明。

参见图1，所示的碳罐控制阀敲击声优化方法，其包括如下步骤：

s1，选取同一车型的10台车辆，对其碳罐控制阀敲击声分别进行主观评价和客观测试，为了保证后续相关性公式更加准确，选取的多台车辆的碳罐控制阀敲击声存在差异，选取数量不低于10台。

主观评价具体为：评价人员位于驾驶员位置，在判断碳罐控制阀已工作的情况下，参照表1所示的主观评价标准，采用10制评分方法，分数越高代表满意度越高，评价人员根据主观感受对选取的10台敲击声存在差异的相同车型车辆碳罐控制阀敲击声进行打分，分别得到10台车的碳罐控制阀敲击声的主观评分。

优选地，主观评价时在较安静的环境中进行，避免环境及其他人员的干扰。

表1主观评价标准

客观测试具体为：在车内驾驶员右耳位置布置传感器采集测试数据，并确定与nvh测试设备连接正常。在碳罐控制阀已工作的情况下，分别采集车内驾驶员右耳位置的测试数据，并检测测试数据的有效性，每台车测试3组，每组的测试时长不少于16秒。然后对测试数据进行1/3倍频程的频谱分析，得到碳罐控制阀敲击声能量段的频谱幅值，选取对敲击声影响最大的频率并计算出该频率对应的敲击能量。

相较于声压级大小的分析，显然敲击声问题的分析更适用频谱分析，而1/3倍频程为频谱分析的一种方法，其与人耳对频率的分辨更接近，进而更能反映主观感受。

s2，采用minitab工件，对主观评价得分和客观测试结果进行相关性分析，明确客观测试结果与主观评价得分线性相关，并得到两者的相关性公式。需要说明的是，为了保证结果的准确性，相关性公式中的相关系数不小于0.85，否则重新进行主观评价和客观测试。若客观测试结果与主观评价得分不是线性相关，则重新校验两者结果的可靠性，确认是否需要重新进行主观评价及客观测试。

根据相关性公式得到主观评价为8分时的碳罐控制阀敲击频率，分析得到该敲击频率对应的敲击能量，以对应的敲击能量作为碳罐控制阀敲击能量阈值；

s3，参见图2，油箱的出气口与碳罐的一进气口连接，碳罐的另一进气口与大气相通，碳罐的出气口通过管路与碳罐控制阀进行连接，碳罐控制阀再与进气歧管进行连接，并安装在进气歧管上，当发动机控制单元控制其工作时，燃油蒸汽就通过该路径进入气缸燃烧，为解决碳罐控制阀敲击声，在碳罐控制阀与碳罐之间增加膨胀腔，缓冲气体的脉动压力。基于s2得到的碳罐控制阀敲击能量阈值确定膨胀腔的容积和布置位置。

采用amesim软件建立碳罐控制阀的分析模型，采用软件自带的气动库和信号库构建蒸发排放系统的气固耦合模型，用可变节流孔模拟碳罐控制阀，用固定体积单元模拟碳罐，用函数发生器模拟碳罐控制阀控制电路。

所述膨胀腔容积确定具体为：在分析模型中以膨胀腔容积作为单一变量，采用cae分析软件分析碳罐控制阀敲击能量随膨胀腔容积变化的变化趋势，保证敲击能量不大于s2的碳罐控制阀敲击能量阈值，并综合成本考虑，确定膨胀腔容积。

述膨胀腔布置位置确定具体为：在分析模型中以膨胀腔布置位置作为单一变量，采用cae分析软件分析碳罐控制阀敲击能量随膨胀腔布置位置变化的变化趋势，保证敲击能量不大于s2的碳罐控制阀敲击能量阈值，确定膨胀腔布置位置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。