本发明涉及车辆振动评价领域,具体为一种车辆传动系统扭转振动的主客观评价方法。
背景技术:
1、随着汽车工业的蓬勃发展,汽车乘坐舒适性已成为人们追求高品质生活的重要体现,也是衡量汽车制造质量的一个综合性指标。汽车的乘坐舒适性主要和车内的振动和噪声水平有关,良好的车辆乘坐舒适性要求汽车能有效地减轻或隔绝来自发动机、传动系统等零部件以及路面激励通过轮胎、悬架系统等传递给人的振动感受。传动系统的低频振动是整车振动的主要来源,其扭转振动被认为是车辆舒适性的重要考虑方面之一。因此,有效的车辆传动系统扭转振动的评价方法对匹配传动系统部件参数、优化传动系统结构,提高整车舒适性具有十分重要的工程意义。
2、目前,传动系统扭转振动评价以客观评价为主。对所测转速波动信号和角加速度波动进行频谱分析或时频分析等,计算振动信号的峰值和均方根值等,是常用的客观评价方法。但此客观评价结果很难和主观评价结果对应,难以准确反映驾乘人员的真实主观感受。而传动系统扭转振动主观评价依赖于富有丰富经验的驾驶员定性评价结果,结果带有明显的主观性,且受外界环境因素影响较大,反复进行实验时需要消耗大量的人力和物力成本。
技术实现思路
1、本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处,提出一种基于车辆传动系统扭转振动的舒适度评价方法,以期能给出合适的客观评价参量,建立主客观评价结果之间的关联,有效地解决车辆传动系统扭转振动主观评价结果的客观量化问题。
2、本发明为达到上述发明目的,采用如下技术方案:
3、本发明一种基于车辆传动系统扭转振动的舒适度评价方法的特点在于,包括如下步骤:
4、步骤1,将角加速度传感器布置于变速器的输入轴处,从而采集目标车辆对应工况类型下车辆传动系统扭转振动的角加速度信号;
5、步骤2,根据所述角加速度信号计算客观评价参数,并得到角加速度信号的峰值peak与角加速度信号的均方根值rms之比峰值因子c;
6、若c超过所设定的阈值时,则表示目标车辆对应的工况类型为瞬态工况,否则,表示目标车辆对应的工况类型为稳态工况;
7、步骤3,当目标车辆对应评价工况被划分为稳态工况时,对peak和rms进行加权,从而利用式(5)得到车辆在该工况下的扭转振动激励强度i:
8、i=a×peak+b×rms (5)
9、式(5)中,a、b分别表示角加速度信号的峰值权重和均方根值的权重;
10、若目标车辆为瞬态工况,则对peak、rms和最大瞬态振动值mtvv进行加权,从而利用式(6)得到车辆传动系统扭转振动的激励强度i,并以i作为客观评价结果:
11、i=a×peak+b×rms+c×mtvv (6)
12、式(6)中,a、b、c分别表示表示角加速度信号的峰值权重、均方根值的权重和最大瞬态振动值的权重;
13、步骤4,采用等级评分法对不同工况类型下车辆传动系统的扭转振动进行主观评价,得到主观评价结果s;
14、步骤5,采用幂函数定律对客观评价结果和主观评价结果进行拟合,得到扭转振动的主客观量化模型;
15、步骤6,计算主客观量化模型的拟合优度r2,若r2无法满足拟合要求,则采用修正的幂函数定律对客观评价结果和主观评价结果进行再次拟合,得到扭转振动修正的主客观量化模型;
16、步骤7,根据扭转振动的主客观量化模型或修正的主客观量化模型,计算扭转振动的激励强度i的可接受值itarget,若i<itarget,则表示目标车辆的舒适度满足乘客要求,否则,表示不满足。
17、本发明所述的基于车辆传动系统扭转振动的舒适度评价方法的特点也在于,所述步骤2中的峰值因子c是按如下过程计算:
18、利用式(1)和式(2)分别计算角加速度信号的均方根值rms和最大瞬态振动值mtvv:
19、
20、
21、式(1)和式(2)中,a(t)是t时刻的角加速度,t是测量时间,τ是运动的平均积分时间,t是时间,即积分变量,t0是观测时间,即瞬时时间;
22、利用式(3)得到峰值因子c:
23、c=peak/rms (3)。
24、在步骤5中是利用式(7)建立扭转振动的主客观量化模型:
25、s=kin (7)
26、式(7)中,s为基于等级评分法的扭转振动主观评分,k为比例常数;n为由物理刺激产生的主观感受的增长率。
27、在步骤6中是利用式(8)建立扭转振动修正的主客观量化模型:
28、s+s0=kin (8)
29、式(8)中,s0表示常数项。
30、利用式(9)计算itarget:
31、
32、式(9)中,starget表示扭转振动主观评分可接受值。
33、本发明一种电子设备,包括存储器以及处理器的特点在于,所述存储器用于存储支持处理器执行所述舒适度评价方法的程序,所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。
34、本发明一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序的特点在于,所述计算机程序被处理器运行时执行所述舒适度评价方法的步骤。
35、与现有技术相比,本发明的有益效果体现在:
36、1、本发明采用峰值因子划分目标车辆的评价工况类型,根据所划分的稳态工况和瞬态工况,针对性地选取不同类型的加权方式表征不同类型工况下的扭转振动激励强度,采用更灵敏的加权方式来捕捉瞬态变化,提高了评价的准确性,使评价结果更具针对性和实用性。
37、2、本发明中对采用史蒂文斯幂函数定律对传动系统扭转振动激励强度和扭转振动主观评分进行拟合处理,并根据拟合优度值判断是否引入修正的幂函数定律,明确了主客观评价结果间的定量关系,为车辆传动系统开发中的nvh目标分解与制定提供参考,为车辆的舒适性提升提供了评价依据。
1.一种基于车辆传动系统扭转振动的舒适度评价方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于车辆传动系统扭转振动的舒适度评价方法,其特征在于,所述步骤2中的峰值因子c是按如下过程计算:
3.根据权利要求1所述的基于车辆传动系统扭转振动的舒适度评价方法,其特征在于,在步骤5中是利用式(7)建立扭转振动的主客观量化模型:
4.根据权利要求3所述的基于车辆传动系统扭转振动的舒适度评价方法,其特征在于,在步骤6中是利用式(8)建立扭转振动修正的主客观量化模型:
5.根据权利要求4所述的基于车辆传动系统扭转振动的舒适度评价方法,其特征在于,利用式(9)计算itarget:
6.一种电子设备,包括存储器以及处理器,其特征在于,所述存储器用于存储支持处理器执行权利要求1-5中任一所述舒适度评价方法的程序,所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。
7.一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器运行时执行权利要求1-5中任一所述舒适度评价方法的步骤。