发动机噪音测试方法及装置与流程

本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及一种发动机噪音测试方法及装置。

背景技术：

随着运动型多用途车(sportutilityvehicle，简称为suv)的逐渐普及，人们对整车的振动噪音提出了更高的要求。在发动机怠速或者低转速工况下，不仅要求发动机噪音低，而且要求发动机没有诸如活塞敲击之类的异响。这对发动机开发提出了严格的要求。

目前，对发动机噪音进行评估时，例如，发动机活塞敲击噪音进行评估时，主要是以主观平均打分为主。受测试工程师的主观随意性影响很大，而且发动机的活塞敲击噪音受环境噪音，比如，冷却风扇、发动机轮系附件、变速箱等等噪音源的影响非常大。而且受测工程师对发动机噪音进行评估时，由于完全由人来观察，因此，测量的准确度也不高。

因此，在相关技术中，对发动机噪音进行测试时，存在测试准确度不高的问题。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种发动机噪音测试方法及装置，以至少解决在相关技术中，对发动机噪音进行测试时，存在主观性强，导致测试准确度不高的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种发动机噪音测试方法，包括：采集用于测试发动机噪音的测试点的时域信号；将采集的所述时域信号转化为所述发动机的角度域信号；根据所述角度域信号确定所述发动机发生异响的位置。

可选地，在采集用于测试发动机噪音的测试点的所述时域信号之后，还包括：对采集的所述时域信号进行预处理，其中，所述预处理用于保证采集的所述时域信号有效，以及保证采集的所述时域信号保真。

可选地，根据所述角度域信号确定所述发动机发生异响的位置包括：根据所述角度域信号，以及所述发动机活塞的上止点tdc，确定所述活塞敲击的位置，其中，所述活塞敲击的位置为所述发动机发性异响的位置。

可选地，在根据所述角度域信号，以及所述发动机活塞的上止点tdc，确定所述活塞敲击的位置之后，还包括：确定所述活塞敲击的强度；绘画出所述强度的关系曲线，其中，所述关系曲线包括：各个活塞敲击的强度的大小曲线，所述活塞敲击的强度与发动机转速的关系曲线，所述活塞敲击的强度与时间的关系曲线。

可选地，所述测试点包括以下至少之一：所述发动机的下缸体的主轴承位置，在距离所述发动机第一预定距离的台架上，在距离所述发动机对应的车辆的前轮第二预定距离的车架上，在所述发动机的曲轴上，在所述发动机的凸轮轴上。

可选地，在所述发动机的下缸体的主轴承位置和在距离所述发动机所述第一预定距离的台架上采集的时域信号的采样频率均不低于第一预定频率；在在距离所述发动机对应的车辆的所述第二预定距离的车架上采集的时域信号的采样频率不低于第二预定频率；在在距离所述发动机对应的车辆的所述第二预定距离的车架上采集的时域信号的采样频率不低于第三预定频率。

可选地，采集用于测试发动机噪音的测试点的所述时域信号包括以下至少之一：采集在第一测试工况下所述测试点的所述时域信号，其中，所述第一测试工况为：车辆的发动机工作至预定常温后关机，进入预定低温的冷库静置第一时长的第一低温测试工况；和车辆的发动机工作至预定常温后关机，接入所述预定预定低温的冷冻水外置循环，静置所述第一时长的第二低温测试工况；采集在第二测试工况下所述测试点的所述时域信号，其中，所述第二测试工况为常温测试工况，所述常温测试工况为车辆的发动机工作至预定常温后关机，静置在所述预定常温下第二时长的工况；其中，在所述第一测试工况下采集所述时域信号的采集时间不低于第三时长，在所述第二测试工况下采集所述时域信号的采集时间不低于第四时长。

根据本发明的另一方面，提供了一种发动机噪音测试装置，包括：采集模块，用于采集用于测试发动机噪音的测试点的时域信号；转化模块，用于将采集的所述时域信号转化为所述发动机的角度域信号；确定模块，用于根据所述角度域信号确定所述发动机发生异响的位置。

可选地，该装置还包括：预处理模块，用于对采集的所述时域信号进行预处理，其中，所述预处理用于保证采集的所述时域信号有效，以及保证采集的所述时域信号保真。

可选地，所述确定模块包括：第一确定单元，用于根据所述角度域信号，以及所述发动机活塞的上止点tdc，确定所述活塞敲击的位置，其中，所述活塞敲击的位置为所述发动机发性异响的位置。

可选地，所述确定模块还包括：第二确定单元，用于确定所述活塞敲击的强度；绘画单元，用于绘画出所述强度的关系曲线，其中，所述关系曲线包括：各个活塞敲击的强度的大小曲线，所述活塞敲击的强度与发动机转速的关系曲线，所述活塞敲击的强度与时间的关系曲线。

在本发明实施例中，通过采集用于测试发动机噪音的测试点的时域信号；将采集的所述时域信号转化为所述发动机的角度域信号；根据所述角度域信号确定所述发动机发生异响的位置的方式，达到了通过信号采集设备采集的测试点的时域信号来对发动机噪音来进行测试的目的，从而实现了客观对发动机噪音进行评估的技术效果，进而解决了在相关技术中，对发动机噪音进行测试时，存在主观性强，导致测试准确度不高的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的发动机噪音测试方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的发动机运转工况为12小时0摄氏度冷却静置后，启动的示意图；

图3是根据本发明实施例的发动机运转工况为6小时常温冷却静置，启动的示意图；

图4是根据本发明实施例的对曲轴传感器采集的曲轴信号和一缸点火信号进行监测的示意图；

图5是根据本发明实施例的根据角度域信号判断发动机发生异响的时刻的示意图；

图6是根据本发明实施例的发动机噪音测试装置的结构示意图；

图7是根据本发明实施例的发动机噪音测试装置的优选结构示意图；

图8是根据本发明实施例的发动机噪音测试装置中确定模块66的优选结构示意图一；

图9是根据本发明实施例的发动机噪音测试装置中确定模块66的优选结构示意图二。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例，提供了一种发动机噪音测试方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的发动机噪音测试方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤s102，采集用于测试发动机噪音的测试点的时域信号；

步骤s104，将采集的时域信号转化为发动机的角度域信号；

步骤s106，根据角度域信号确定发动机发生异响的位置。

通过上述步骤，通过采集用于测试发动机噪音的测试点的时域信号；将采集的时域信号转化为发动机的角度域信号；根据角度域信号确定发动机发生异响的位置的方式，达到了通过信号采集设备采集的测试点的时域信号来对发动机噪音来进行测试的目的，从而实现了客观对发动机噪音进行评估的技术效果，进而解决了在相关技术中，对发动机噪音进行测试时，存在主观性强，导致测试准确度不高的技术问题。

需要说明的是，在采集用于测试发动机噪音的测试点的时域信号时，可以在不同的测试工况下进行测试，下面举例说明：

采集用于测试发动机噪音的测试点的时域信号可以包括以下至少之一：采集在第一测试工况下测试点的时域信号，其中，第一测试工况为：车辆的发动机工作至预定常温后关机，进入预定低温的冷库静置第一时长的第一低温测试工况；和车辆的发动机工作至预定常温后关机，接入预定预定低温的冷冻水外置循环，静置第一时长的第二低温测试工况；采集在第二测试工况下测试点的时域信号，其中，第二测试工况为常温测试工况，常温测试工况为车辆的发动机工作至预定常温后关机，静置在预定常温下第二时长的工况；其中，在第一测试工况下采集时域信号的采集时间不低于第三时长，在第二测试工况下采集时域信号的采集时间不低于第四时长。

不同的测试工况，对应于上述各个不同的预定值，例如，预定常温值，预定低温值，第一时长值，第二时长值，第三时长值以及第四时长值。不同预定值之间的不同组合构成不同的测试工况，下面列举一个具体预定值进行说明，以此类推，其它明显的组合也可以作为测试工况用于测试。其中，在此列举的具体预定值中：预定常温值20摄氏度，预定低温值0摄氏度，第一时长值12小时，第二时长值6小时，第三时长值240秒，第四时长值120秒。

例如，采集在第一测试工况下测试点的时域信号，其中，第一测试工况为12小时低温测试工况，12小时低温测试工况包括：车辆的发动机工作至预定常温(例如，20摄氏度)后关机，进入0摄氏度的冷库静置12小时的整车12小时低温测试工况(即上述第一低温测试工况)；和车辆的发动机工作至预定常温后关机，接入0摄氏度的冷冻水外置循环，静置12小时的发动机台架12小时低温测试工况(即上述第二低温测试工况)。

即12小时低温测试工况包括针对整车和发动机台架两种场景的工况：整车(配自动变速箱)：发动机工作至常温后，开到冷库(0摄氏度)后立即关机，静置12小时；或者，发动机台架(需连接自动变速箱)：发动机工作至常温后，后立即关机，接入0摄氏度冷冻水外置循环，静置12小时。

又例如，采集在第二测试工况下测试点的时域信号，其中，第二测试工况为6小时常温测试工况(即上述常温测试工况)，6小时常温测试工况为车辆的发动机工作至预定常温后关机，静置在预定常温下6小时的工况；其中，在第一测试工况下采集时域信号的采集时间不低于240秒，在第二测试工况下采集时域信号的采集时间不低于120秒。

图2是根据本发明实施例的发动机运转工况为12小时0摄氏度冷却静置后，启动的示意图，如图2所示，采集时域信号的采集时间不低于240秒。

图3是根据本发明实施例的发动机运转工况为6小时常温冷却静置，启动的示意图，如图3所示，采集时域信号的采集时间不低于120秒。

需要说明的是，采集时间针对冷启动和常温启动而不同：冷启动不低于240s,常温启动不低于120s(记录的是，从发动机开始启动的一瞬间直到发动机停机)。

即6小时常温测试工况为发动机工作至常温后立即关机，静置在环境温度(10-30摄氏度)下6小时；需要说明的是，对于6小时常温测试工况的场景，整车(配自动变速箱)或者发动机台架(需连接自动变速箱)都可以适用。

可选地，测试点可以包括多个位置，例如，测试点可以包括以下至少之一：发动机的下缸体的主轴承位置，在距离发动机第一预定距离的台架上，在距离发动机对应的车辆的前轮第二预定距离的车架上，在发动机的曲轴上，在发动机的凸轮轴上。当发动机的下缸体的主轴承位置时，例如，可以在发动机下缸体各个主轴承位置上设置加速度传感器(例如pcbht356)；当上述第一预定距离为1米，上述第二预定距离为30厘米时，即在距离发动机1米的台架上和在距离发动机对应的车辆的前轮30厘米的车架上，即在发动机近场设置麦克风的方式来实现：在发动机周围一米位置的发动机台架上设置麦克风(一般在进排气测一米)，或者在整车前轮附近30cm麦克风(左右轮各一个)；在发动机的曲轴上，例如，在发动机的曲轴上设置发动机曲轴传感器；在发动机的凸轮轴上，例如，在发动机的凸轮轴上设置凸轮轴传感器(或者一缸点火信号)。另外，如果在整车上测试，加装驾驶员右耳麦克风(最好选用声学人工头)。

为实现较优的采集数据，不仅可以通过设置不同的采集时间，不同测试点的采样频率也可以分别设置不同的要求，例如，在发动机的下缸体的主轴承位置和在距离发动机第一预定距离的台架上采集的时域信号的采样频率均不低于第一预定频率；在在距离发动机对应的车辆的第二预定距离的车架上采集的时域信号的采样频率不低于第二预定频率；在在距离发动机对应的车辆的第二预定距离的车架上采集的时域信号的采样频率不低于第三预定频率。需要说明的是，上述第一预定频率，第二预定频率，第三预定频率可以依据具体需要灵活设置，例如，考虑各个场景的具体情况，可以将上述第一预定频率设置为6khz，将上述第二预定频率设置为20khz，上述第三预定频率可以设置为25khz。结合上述第一预定距离，上述第二预定距离的具体取值，采样场景可以分别为：在发动机的下缸体的主轴承位置和在距离发动机1米的台架上采集的时域信号的采样频率均不低于6khz；在在距离发动机对应的车辆的前轮30厘米的车架上采集的时域信号的采样频率不低于20khz；在在距离发动机对应的车辆的前轮30厘米的车架上采集的时域信号的采样频率不低于25khz。

为使得处理的数据有效并且高保真，在采集用于测试发动机噪音的测试点的时域信号之后，还包括：对采集的时域信号进行预处理，其中，预处理用于保证采集的时域信号有效，以及保证采集的时域信号保真。例如，可以对在发动机下缸体各个主轴承位置上设置加速度传感器采集的加速度以及各个麦克风采集数据对应的时域信号数据进行监测，保证每个通道数据的有效性(例如，没有信号过载，加速度传感器脱落，麦克风信号混入风噪和设备杂音等干扰)；又例如，对曲轴传感器和凸轮轴传感器(或者一缸点火)信号进行监测，保证每个ttl信号高保真(此处理为数据处理的关键)。图4是根据本发明实施例的对曲轴传感器采集的曲轴信号和一缸点火信号进行监测的示意图。

可选地，在把时域信号转换为发动机角度域信号后，根据角度域信号确定发动机发生异响的位置时，可以采用以下处理：根据角度域信号，以及发动机活塞的上止点tdc，确定活塞敲击的位置，其中，活塞敲击的位置为发动机发性异响的位置。

图5是根据本发明实施例的根据角度域信号判断发动机发生异响的时刻的示意图，如图5所示，根据角度域的信号，初步判断异响发生的时刻(活塞噪音一般发生在tdc以前，但是轴瓦敲击在tdc，等等)：对一缸/二缸主轴承加速度信号(经过滤波处理和角度域转换)处理后，可以看出是第二缸活塞敲击(第二缸tdc在540度，此信号峰值在520度，所以在第二缸tdc前20度，为第二缸活塞敲击)。

可选地，在根据角度域信号，以及发动机活塞的上止点tdc，确定活塞敲击的位置之后，还包括：确定活塞敲击的强度；绘画出强度的关系曲线，其中，关系曲线包括：各个活塞敲击的强度的大小曲线，活塞敲击的强度与发动机转速的关系曲线，活塞敲击的强度与时间的关系曲线。

例如，根据峰值因子(crestfactor，简称为cf)，计算敲击的强度:cf＝peak-peak/rms(需要说明的是，cf的计算，需要每一个燃烧循环进行一次，如果有1800个燃烧循环，则需要计算1800次)，其中，peak为波形的峰值，rms为波形的有效值。根据计算结果画出结果曲线(其中，曲线可以包括：cf在每个循环的大小，cf与发动机转速关系，cf和时间的关系，等等)。

在本发明实施例中，还提供了一种发动机噪音测试装置，图6是根据本发明实施例的发动机噪音测试装置的结构示意图，如图6所示，该装置包括：采集模块62、转化模块64和确定模块66，下面对该装置进行说明。

采集模块62，用于采集用于测试发动机噪音的测试点的时域信号；转化模块64，连接至上述采集模块62，用于将采集的时域信号转化为发动机的角度域信号；确定模块66，连接至上述转化模块64，用于根据角度域信号确定发动机发生异响的位置。

图7是根据本发明实施例的发动机噪音测试装置的优选结构示意图，如图7所示，该装置除包括图6所示的所有结构外，还包括：预处理模块72，下面对该预处理模块72进行说明。

预处理模块72，连接至上述采集模块62和转化模块64，用于对采集的时域信号进行预处理，其中，预处理用于保证采集的时域信号有效，以及保证采集的时域信号保真。

图8是根据本发明实施例的发动机噪音测试装置中确定模块66的优选结构示意图一，如图8所示，该确定模块66包括：第一确定单元82，下面对该第一确定单元82进行说明。

第一确定单元82，用于根据角度域信号，以及发动机活塞的上止点tdc，确定活塞敲击的位置，其中，活塞敲击的位置为发动机发性异响的位置。

图9是根据本发明实施例的发动机噪音测试装置中确定模块66的优选结构示意图二，如图9所示，该确定模块66除包括图8所示的所有结构外，还包括：第二确定单元92和绘画单元94，下面对该优选结构进行说明。

第二确定单元92，连接至上述第一确定单元82，用于确定活塞敲击的强度；绘画单元94，连接至上述第二确定单元92，用于绘画出强度的关系曲线，其中，关系曲线包括：各个活塞敲击的强度的大小曲线，活塞敲击的强度与发动机转速的关系曲线，活塞敲击的强度与时间的关系曲线。

通过上述实施例及优选实施方式，为发动机噪音测试提供了一套客观的噪音评估标准，相对于相关技术中工程师人为地主观地对发动机噪音进行测试而言，不仅使得对发动机噪音的测试客观化，而且有效地建立了工程量化指标，有利于发动机的设计和发动机的性能开发，从而开发出优秀的发动机活塞。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。