一种电动汽车阶次啸叫评价方法与流程

1.本发明涉及噪声分析技术领域，具体涉及电动汽车阶次啸叫评价方法。


背景技术：

2.当前新能源汽车产业高速发展，纯电动汽车已在汽车市场占据一席之地，伴随着消费者 对车辆驾乘舒适型的要求也越来越高。虽然纯电动汽车无发动机的噪声，但其高转速、大扭 矩的电机特性使其在行驶过程中阶次啸叫声格外突出，而阶次啸叫噪声主要通过中高频噪声 形式严重影响汽车乘坐舒适性。
3.目前，针对行驶过程中阶次啸叫严重度，多数汽车企业主要通过阶次噪声声压级及其振 动量级进行评估，但纯电动汽车阶次啸叫噪声主要包含电机、减速器工作形成的中高频阶次 噪声以及风扇等附件工作形成的低频阶次噪声，阶次成分多，频率范围广。因此，阶次噪声 声压级及其振动量级难以针对不同频率区间阶次啸叫水平做出合理全面的客观评价，需要建 立一种能客观测试和评价不同频率区间阶次啸叫水平的方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种电动汽车阶次啸叫评价方法，其能够客观量化电动汽车阶次啸 叫严重度。
5.本发明所述的电动汽车阶次啸叫评价方法，其包括如下步骤：
6.步骤一，在整车状态下将传声器布置在驾驶员右耳位置；
7.步骤二，分别采集车辆加速工况和制动减速工况下的噪声时域信号，同步采集车辆的电 机转速时域信号，至少采集三组数据；
8.步骤三，对传声器采集到的噪声时域信号进行有效性判断，选取有效数据；
9.步骤四，任意选取一组判定有效的数据进行计算分析，对采集的噪声时域信号根据音调 噪声比计算标准分别计算时域下加速过程和减速过程车内阶次噪声音调噪声比，提取驾驶员 右耳位置在1500hz以下、1500
‑
4000hz和4000hz以上三个频率范围段内的阶次啸叫噪声音 调噪声比的最大峰值，若最大峰值≤评价标准，则评价为阶次啸叫噪声不明显，用户能够接 受，若最大峰值＞评价标准，则评价为阶次啸叫噪声明显，用户不能接受。
10.进一步，所述步骤四中三个频率范围段内的阶次啸叫噪声音调噪声比的最大峰值与评价 标准的比较具体为：加速工况下，驾驶员右耳位置阶次啸叫噪声音调噪声比在1500hz以下 频段的最大峰值≤6、1500
‑
4000hz频段的最大峰值≤1.5、4000hz以上频段的最大峰值≤1 时，则评价为阶次啸叫噪声不明显，用户能够接受，反之评价为阶次啸叫噪声明显，用户不 能接受；减速工况下，驾驶员右耳位置阶次啸叫噪声音调噪声比在1500hz以下频段的最大 峰值≤5、1500
‑
4000hz频段的最大峰值≤1、4000hz以上频段的最大峰值≤0.5时，则评价 为阶次啸叫噪声不明显，用户能够接受，反之评价为阶次啸叫噪声明显，用户不能接受。
11.进一步，所述步骤四中音调噪声比计算标准具体为：其中 式中：为单调音的噪声能量，为单调音所处临界频带除自身外的 其他噪声能量，为临界频带的噪声能量，δf
c
为临界频带带宽，δf
total
为基于快速傅里叶 变换的频谱分析仪带宽，δf
tone
为单调音带宽。
12.进一步，所述步骤三中的有效性判断具体为：将采集得到的至少三组数据分别截取加速 和减速过程数据，以车速信号为参考，计算驾驶员右耳总体声压级值随车速的大小，对比多 组数据中驾驶员右耳的总体声压级值大小和变化趋势，若一致性较好，则多组数据均为有效 数据，否则重新采集获得有效数据。
13.进一步，所述步骤二的加速工况为车辆由蠕行车速全加速踏板开度加速至120km/h，加 速工况为车辆以最高能量回收等级由120km/h减速至蠕行车速。
14.本发明通过对采集的噪声时域信号计算得到时域下加速过程和减速过程车内阶次噪声音 调噪声比，再提取驾驶员右耳位置在1500hz以下、1500
‑
4000hz和4000hz以上三个频率范 围段内的阶次啸叫噪声音调噪声比的最大峰值，进而客观量化了电动汽车阶次啸叫严重度。 将得到的最大峰值与评价标准进行比较，准确评价电动汽车的阶次啸叫是否明显。
15.本发明通过对所述三个频率范围段以及评价标准进行特殊限定，能够保证评价结果与实 际主观评价相对应，提高了评价结果的准确性。
附图说明
16.图1是本发明所述传声器的布置位置示意图；
17.图2是本发明驾驶员右耳位置在加速工况下的音调噪声比分析图；
18.图3是本发明驾驶员右耳位置在加速工况下的音调噪声比1500hz以下峰值分析图；
19.图4是本发明驾驶员右耳在加速工况下的音调噪声比1500～4000hz峰值分析图；
20.图5是本发明驾驶员右耳在加速工况下的速音调噪声比4000hz以上峰值分析图。
具体实施方式
21.下面结合附图对本发明作详细说明。
22.一种电动汽车阶次啸叫评价方法，其包括如下步骤：
23.步骤一，车辆准备，具体为：
24.1.1检查车辆状态，确认行驶安全性，若无问题，可以开展后续步骤。
25.1.2车辆电量充足，电池电量一般需在50％以上，最低不得低于30％，试验进行过程中， 若出现低电量提示，则停止试验。
26.1.3车辆在测试前，要求待测试车辆应将车速保持在50km/h以上，行驶3分钟，以确保 车辆的动力驱动系统、电池以及电控系统处于正常工作状态。低温环境测试时即环境温度≤ 0℃，需要确认测试车辆的动力驱动系统功率输出是否正常。
27.参见图1，在整车状态下将传声器1布置在驾驶员右耳位置。
28.步骤二，首先确认环境条件，具体为：
29.2.1气象条件，环境温度在
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5℃到 40℃范围内；环境风速应小于5m/s；天气状况良 好且不影响试验进行，无雨、雪等。
30.2.2环境噪声，在试验过程中不能有其它的车辆在被测试车辆旁边行驶经过；在试验分析 的指定频率范围下，环境噪声要比需要分析的噪声值低10db(a)以上；测试道路要求为平直 沥青路面，无积水积雪，测试过程车辆保持直行。
31.然后分别采集车辆加速工况和制动减速工况下的噪声时域信号，同步采集车辆的电机转 速时域信号，采集三组数据，每组数据同时包括加速工况和减速工况的噪声时域信号。加速 工况为车辆由蠕行车速全加速踏板开度加速至120km/h，加速工况为车辆以最高能量回收等 级由120km/h减速至蠕行车速。
32.步骤三，对传声器采集到的噪声时域信号进行有效性判断，选取有效数据。有效性判断 具体为：将采集得到的三组数据分别截取加速和减速过程数据，以车速信号为参考，计算驾 驶员右耳总体声压级值随车速的大小，对比三组数据中驾驶员右耳的总体声压级值大小和变 化趋势，若一致性较好，则三组数据均为有效数据，否则重新采集获得有效数据。
33.步骤四，任意选取一组判定有效的数据进行计算分析，对采集的噪声时域信号根据音调 噪声比计算标准分别计算时域下加速过程和减速过程车内阶次噪声音调噪声比，音调噪声比 计算标准具体为：其中式中：为单调音 的噪声能量，为单调音所处临界频带除自身外的其他噪声能量，为临界频带的噪声能 量，δf
c
为临界频带带宽，δf
total
为基于快速傅里叶变换的频谱分析仪带宽，δf
tone
为单调音带 宽。
34.分析参数设置具体为：分析频率：12800hz，分辨率：5hz，窗函数：汉宁窗，计权方式： a计权，幅值：rms，车速步长：0.5km/h。经过计算，参见图2，得到加速工况下驾驶员右 耳位置音调噪声比分析图，纵轴为车速，能够通过电机转速信号直接换算得到，横轴为频率。 对图2进行分频段计算，提取驾驶员右耳位置在1500hz以下、1500
‑
4000hz和4000hz以上 三个频率范围段内的阶次啸叫噪声音调噪声比的最大峰值。
35.参见图3，在1500hz以下的频率范围段内，驾驶员右耳位置阶次啸叫噪声音调噪声比的 最大峰值约为2.34。
36.参见图4，在1500～4000hz的频率范围段内，驾驶员右耳位置阶次啸叫噪声音调噪声比 的最大峰值约为1.77。
37.参见图5，在4000hz以上的频率范围段内，驾驶员右耳位置阶次啸叫噪声音调噪声比的 最大峰值约为0.79。
38.若最大峰值≤评价标准，则评价为阶次啸叫噪声不明显，用户能够接受，若最大峰值＞ 评价标准，则评价为阶次啸叫噪声明显，用户不能接受。三个频率范围段内的阶次啸叫噪声 音调噪声比的最大峰值与评价标准的比较具体为：加速工况下，驾驶员右耳位置阶次啸叫噪 声音调噪声比在1500hz以下频段的最大峰值≤6、1500
‑
4000hz频段的最大峰值
≤1.5、4000hz 以上频段的最大峰值≤1时，则评价为阶次啸叫噪声不明显，用户能够接受，反之评价为阶 次啸叫噪声明显，用户不能接受；减速工况下，驾驶员右耳位置阶次啸叫噪声音调噪声比在 1500hz以下频段的最大峰值≤5、1500
‑
4000hz频段的最大峰值≤1、4000hz以上频段的最大 峰值≤0.5时，则评价为阶次啸叫噪声不明显，用户能够接受，反之评价为阶次啸叫噪声明显， 用户不能接受。
39.加速工况下，驾驶员右耳位置阶次啸叫噪声音调噪声比在1500hz以下频段的最大峰值 2.34小于6、1500
‑
4000hz频段的最大峰值1.77＞1.5、4000hz以上频段的最大峰值0.79小于 1，即在1500
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4000hz频段的最大峰值大于评价标准，进而评价为阶次啸叫噪声明显，用户不 能接受。