一种变速器敲击灵敏度测试方法与流程

本发明涉及噪声振动测量技术领域，具体是一种变速器敲击灵敏度测试方法。

背景技术：

随着发动机噪声的降低以及人们对汽车声品质要求的不断提高，变速器的噪声问题日益显著。变速器噪声主要包括啸叫和敲击。目前啸叫噪声测试已经非常成熟，而敲击测试尚未形成一套有效的测试分析方法。

现有技术中对敲击进行测试的其中一种测试方法是在整车状态下测试变速器输入轴的扭转振动加速度，这种方法仅能获取整车状态下变速器输入轴的扭转振动加速度，由于整车配备有用于减振的部件，在测试时，由于减振部件的干扰，会使得采集到的信息失真，使得对变速器的测试结果不真实。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种变速器敲击灵敏度测试方法，以解决在整车状态下进行变速器测试导致的测试结果不真实的问题。

本发明提供了一种变速器敲击灵敏度测试方法，包括：

在待测试变速器上与齿轮的径向方向相对的位置处进行打孔，并在打孔处安装用于检测扭转振动加速度的齿轮速度传感器；

在待测试变速器上安装用于检测振动加速度的三向振动传感器，并将安装有齿轮速度传感器和三向振动传感器的待测试变速器安装至置于半消声室内的台架上，并在台架上安装用于检测噪声信号的麦克风；

控制台架上的测功机按照瞬态测试工况输入条件向待测试变速器动力输入，使所述三向振动传感器进行振动加速度采集以及所述麦克风进行噪声采集；

对所采集到的噪声和振动加速度进行频谱图分析，确定待测试变速器在不同输入扭矩下出现敲击时的目标转速范围；

控制台架上的测功机在所述目标转速范围内按照稳速测试工况输入条件向待测试变速器动力输入，使所述齿轮速度传感器进行扭转振动加速度采集；

对所采集到的扭转振动加速度进行频谱图分析，确定待测试变速器在不同点火阶次下的敲击灵敏度。

优选地，在待测试变速器上安装的齿轮速度传感器为多个，多个齿轮速度传感器分别安装在待测试变速器的输入轴齿轮处、中间轴齿轮处、主减速器齿轮处和各挡位的空套齿轮处；在待测试变速器上安装的三向振动传感器为多个，多个三向振动传感器分别安装在待测试变速器的壳体正上方处、左悬置安装点处、后悬置安装点处和前悬置安装点处；在台架上安装的麦克风为多个，多个麦克风分别设置在待测试变速器的包络面正中心前方1m处、包络面正中心后方1m处和包络面正中心上方1m处。

优选地，所述瞬态测试工况输入条件为：控制所述待测试变速器的挡位处于特定挡位、台架上的测功机的扭矩保持在特定扭矩，控制所述测功机的转速在第一时间段内按照特定转速变化值和特定波动频率范围从第一目标转速加速至第二目标转速，再控制所述测功机的转速在第二时间段内按照特定转速变化值和特定波动频率范围从所述第二目标转速减速至所述第一目标转速。

优选地，所述稳速测试工况输入条件为：控制所述待测试变速器处于特定工况、待测试变速器的挡位处于特定挡位、台架上的测功机的转速保持在特定转速，控制所述测功机的扭矩在特定时间段内按照发动机阶次对应的波动频率从初始中心扭矩变化至最大输入扭矩；

其中，在稳速测试工况输入条件中，在相同待测试变速器挡位和相同测功机转速下，不同发动机阶次分别对应一个波动频率、一个初始中心扭矩和一个最大输入扭矩。

优选地，对所采集到的扭转振动加速度进行频谱图分析，确定待测试变速器在不同点火阶次下的敲击灵敏度的步骤包括：

对所采集到的扭转振动加速度进行频谱图分析，确定待测试变速器的输入轴在不同点火阶次下的角加速度；

将待测试变速器的输入轴在每一点火阶次下的角加速度确定为待测试变速器在所述点火阶次下的敲击灵敏度。

优选地，所述方法还包括：

对所采集到的扭转振动加速度进行频谱图分析，确定待测试变速器的中间轴齿轮、主减速器齿轮和各挡位处的空套齿轮分别在不同点火阶次下对应的角加速度；

确定在每一点火阶次下，所述中间轴齿轮、所述主减速器齿轮和各挡位处的空套齿轮各自对应的角加速度中最大的其中一个目标角加速度；

将所述目标角加速度对应的目标齿轮确定为在所述点火阶次下引起敲击的主要贡献量。

本发明的有益效果为：

由于是将待测试变速器单独进行台架测试，在测试过程中所采集的参数信息，可以不受到车辆其它部件的干扰，保证采集以及测试结果的准确性。同时，本申请中，通过在瞬态测试工况输入条件下采集的参数进行频谱图分析，开初步确定变速器发生敲击的初步转速范围，在通过在稳速测试工况输入条件下采集的参数进行频谱图分析，进一步精确确定出敲击发生的具体时刻，即，引起敲击的具体转速和扭矩。

附图说明

图1为将待测试变速器装配在台架上的框图；

图2为本发明的方法的流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种变速器敲击灵敏度测试方法，参照图1和图2，包括：

步骤1，在待测试变速器上与齿轮的径向方向相对的位置处进行打孔，并在打孔处安装用于检测扭转振动加速度的齿轮速度传感器3。

具体地，待测试变速器可以为手动变速器，双离合变速器等作为测试对象，例如，选取一台最大承载为250nm的六速手动变速器作为测试对象。对于手动变速器来说，应当拆除离合器；对于双离合变速器来说，由于其必须依靠离合器实现换挡功能，因此，在测试时，该双离合变速器上携带有离合器。在待测试变速器的变速器壳体1上进行打孔，且在变速器壳体1上的打孔要求孔的轴向正对齿轮的径向。

对于变速器来说，敲击在大多数情况下是发生在变速器的齿轮2上的，具体为变速器齿轮2的非承载齿轮对上的，例如，输入轴齿轮处、中间轴齿轮处、主减速器齿轮处和各挡位的空套齿轮。因此，为了能够对非承载齿轮处的扭转振动加速度进行采集，将该齿轮速度传感器3设计为多个，且多个齿轮速度传感器3分别安装在待测试变速器的输入轴齿轮处、中间轴齿轮处、主减速器齿轮处和各挡位的空套齿轮处。多个齿轮速度传感器3分别连接用于采集传感器采集到的数据的多通道数据采集系统lms的其中一个通道，多个齿轮速度传感器3主要连通多通道数据采集系统lms的16至24共9个通道。

步骤2，在待测试变速器上安装用于检测振动加速度的三向振动传感器4，并将安装有齿轮速度传感器3和三向振动传感器4的待测试变速器安装至置于半消声室内的台架上，并在台架上安装用于检测噪声信号的麦克风5。

台架上包括有3个电机，一个电机(即本申请中的测功机)作为输入端用于模拟扭转振动激励，另外两个电机作为输出负载。在待测试变速器上安装的三向振动传感器4为多个，多个三向振动传感器4分别安装在待测试变速器的壳体正上方处、左悬置安装点处、后悬置安装点处和前悬置安装点处，多个三向振动传感器4分别连接lms的其中一个通道，多个三向振动传感器4主要连通多通道数据采集系统lsm的4至15共12个通道；在台架上安装的麦克风5为多个，多个麦克风5分别设置在待测试变速器的包络面正中心前方1m处、包络面正中心后方1m处和包络面正中心上方1m处，，多个麦克风5分别连接用于采集传感器采集到的数据的多通道数据采集系统lms的其中一个通道，多个麦克风5主要连通多通道数据采集系统lms的1至3共3个通道。

步骤3，控制台架上的测功机按照瞬态测试工况输入条件向待测试变速器动力输入，使所述三向振动传感器进行振动加速度采集以及所述麦克风进行噪声采集。

具体来说，本申请的瞬态测试工况输入条件具体为：控制所述待测试变速器处于特定工况、待测试变速器的挡位处于特定挡位、台架上的测功机的扭矩保持在特定扭矩，控制所述测功机的转速在第一时间段内按照特定转速变化值和特定波动频率范围从第一目标转速加速至第二目标转速，再控制所述测功机的转速在第二时间段内按照特定转速变化值和特定波动频率范围从所述第二目标转速减速至所述第一目标转速。参照下表1所示，在下表中，特定工况为加速工况或滑行工况，第一目标转速为1000rpm，第二目标转速为2000rpm，第一时间段为30s，第二时间段为40s，特定转速变化值为50rpm，特定波动频率范围为34-67hz。其中，在待测试变速器的挡位处于1挡时，台架上的测功机扭矩保持在50nm或100nm。在待测试变速器的挡位处于2挡时，台架上的测功机扭矩保持在60nm或120nm。在待测试变速器的挡位处于3至6挡中的其中一个挡位时，台架上的测功机的扭矩保持在68nm或135nm。

表1

步骤4，对所采集到的噪声和振动加速度进行频谱图分析，确定待测试变速器在不同输入扭矩下出现敲击时的目标转速范围。

lms将各个通道采集到的信息发送至计算机，计算机通过频谱图软件进行频谱图分析，根据获得的频谱图上的颜色分布，来确定上述的目标转速范围。

结合表1可以看出，目标转速范围应当位于1000rpm至2000rpm之间的一个范围。通过瞬态测试工况输入条件的方式进行测试，来实现确定引起变速器敲击的特定扭矩及其对应的一个转速范围。瞬态测试工况用于模拟发动机激励。

步骤4的确定，可以确定引起敲击的初始转速范围。

步骤5，控制台架上的测功机在所述目标转速范围内按照稳速测试工况输入条件向待测试变速器动力输入，使所述齿轮速度传感器3进行扭转振动加速度采集。

具体地，在本申请中，所述稳速测试工况输入条件为：控制所述待测试变速器的挡位处于特定挡位、台架上的测功机的转速保持在特定转速，控制所述测功机的扭矩在特定时间段内按照发动机阶次对应的波动频率从初始中心扭矩变化至最大输入扭矩；其中，在稳速测试工况输入条件中，在相同待测试变速器挡位和相同测功机转速下，不同发动机阶次分别对应一个波动频率、一个初始中心扭矩和一个最大输入扭矩。稳速测试工况用于设定变速器敲击灵敏度目标。如表2至4，表2对应待测试变速器的挡位为1挡，表3对应待测试变速器的挡位为2挡，表3至6对应待测试变速器的挡位为3至6挡。其从表2至4可以确定，不同发动机点火阶次下，对应的波动频率不同，例如，在表2中，在模拟发动机1阶点火阶次下，对应的波动频率为17hz，对应的初始中心扭矩为50nm，最大输入扭矩为200nm；在模拟发动机1.5阶点火阶次下，对应的波动频率为26hz，对应的初始中心扭矩为100nm，最大输入扭矩为200nm。并且，在同一挡位下，不同转速对应的最大输入扭矩相同，如表2中，所对应的最大输入扭矩均为200nm。

表1

表2

表3

步骤6，对所采集到的扭转振动加速度进行频谱图分析，确定待测试变速器在不同点火阶次下的敲击灵敏度。

具体来说，步骤6包括：

对所采集到的扭转振动加速度进行频谱图分析，确定待测试变速器的输入轴在不同点火阶次下的角加速度；

将待测试变速器的输入轴在每一点火阶次下的角加速度确定为待测试变速器在所述点火阶次下的敲击灵敏度。

通过本发明的上述方法，由于是将待测试变速器单独进行台架测试，在测试过程中所采集的参数信息，可以不受到车辆其它部件的干扰，保证采集以及测试结果的准确性。同时，本申请中，通过在瞬态测试工况输入条件下采集的参数进行频谱图分析，并初步确定变速器发生敲击的初步转速范围，再通过在稳速测试工况输入条件下采集的参数进行频谱图分析，进一步精确确定出敲击发生的具体时刻，即，引起敲击的具体转速和扭矩。

优选地，所述方法还包括：

步骤7，对所采集到的扭转振动加速度进行频谱图分析，确定待测试变速器的中间轴齿轮、主减速器齿轮和各挡位处的空套齿轮分别在不同点火阶次下对应的角加速度；

步骤8，确定在每一点火阶次下，所述中间轴齿轮、所述主减速器齿轮和各挡位处的空套齿轮各自对应的角加速度中最大的其中一个目标角加速度；

步骤9，将所述目标角加速度对应的目标齿轮确定为在所述点火阶次下引起敲击的主要贡献量。

其中，步骤7至9可以确定，变速器的非承载齿轮中，哪一处的齿轮才是引起变速器敲击的主要原因，进而可以进行快速整改。

同时，本申请上述的方法，还可以对多个不同型号的待测试变速器进行性能比较，通过对多个不同型号的待测试变速器依次进行步骤1至7，可以确定出哪一种型号的变速器最不容易发生敲击。