转向管柱的噪声检测方法与流程

本发明涉及一种转向管柱的噪声检测方法，尤其涉及电动助力转向管柱的噪声检测方法。

背景技术：

汽车行驶方向的改变是由驾驶员通过操纵转向系统来改变转向轮的偏转角度而实现的。其中，转向管柱上接方向盘、下接车轮转向机构，将来自方向盘的转矩传递到转向机构。当前，大量使用电动助力转向管柱，其是将电动助力装置(电机)与转向管柱相结合而成的，与传统的液压助力转向管柱相比，由于通过电动助力装置直接提供转向助力，省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮等，既节省能量，又保护了环境。另外，还具有调整简单、装配灵活以及在多种状况下都能提供转向助力的特点。出于以上理由，电动助力转向管柱广泛应用于小型车辆。

然而，转向管柱总成主要位于汽车驾驶室内，若其某一部分在运行中产生噪音，则会对驾驶员的驾驶带来影响，可能够会对商品带来负面评价。因此，需要检测并排除转向管柱中产生噪声的原因。

关于转向管柱的噪声检测方法，以往，通常采用靠人工经验判断或者使用机械听诊器探测的方式。然而，在这些现有方法中，无法有效区分噪声产生的原因的类别，从而耗费大量时间却很难找到快速有效的噪声源的诊断方法。另外，有些噪声时有时无，很难复现，增加了检测噪声的难度。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而做出的，其目的在于提供一种基于谢宁方法的转向管柱的噪声检测方法，针对大部分的电动助力转向管柱在使用过程中出现的噪声问题(例如，摩擦噪声、敲击噪声和瞬态噪声等)，能够快速有效地检测出噪声来源和产生机理。

为了实现上述目的，本发明提供一种转向管柱的噪声检测方法，在试验台架的上表面的合适位置安放加速度传感器，通过噪声信号分析软件对由所述加速度传感器采集到的噪声信号进行时域分析和样本数量统计，并结合谢宁方法最终找到噪声产生的根源，包括：(a)确认噪声产生位置的步骤、(b)确认装配对噪声的影响程度的步骤、(c)进行组件搜索的步骤、(d)确定影响噪声的最主要因素的步骤、(e)验证步骤。

优选的是，在步骤(a)中，通过改变安放所述加速度传感器的位置，利用噪声信号分析软件比较不同的噪声传播路径，或者比对时域信号、频域信号，找出转向管柱的表面振动最明显的位置；在步骤(b)中，通过改变所确认出的位置的噪声件的装配状态，观察装配对噪声的影响程度；在步骤(c)中，在所述噪声件的装配对噪声的影响程度小的情况下，在同型号的新样件的相同位置测量加速度的振幅，使用振幅明显比较小的所述新样件与所述噪声件进行组件搜索；在步骤(d)中，建立问题解决树，确定影响噪声的最主要因素；在步骤(e)中，通过验证试验最终定性噪声问题的根源和机理。

优选的是，在步骤(d)中，通过多变量技术和策略图确定影响噪声的最主要因素。

优选的是，在步骤(d)中，还包括，对所述噪声件再次建立问题解决树，找出影响噪声的最主要因素源于所述噪声件的哪个子零件的步骤。

优选的是，按照所述问题解决树的层级结构，逐级进行排除和确认，最后得出产生噪声的子零件。

优选的是，在所述组件搜索中，将所述新样件与所述噪声件进行交换，重新装配后进行检测、比较、分析。

优选的是，所述噪声件的装配状态是所述噪声件中的某个部件的安装力矩。

发明效果

根据本发明，能够快速有效地检测出噪声来源和产生机理。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的转向管柱的噪声检测方法的流程图。

图2是表示对最小子装配体建立问题解决树的示例图。

具体实施方式

以下，结合说明书附图，进一步对本发明的优选实施例进行详细描述。

本发明所涉及的转向管柱是本技术领域中常用的电动助力转向管柱，与扭矩传感器、电机、ecu模块等一起构成了eps电动助力转向系统。

作为本发明的转向管柱的噪声检测方法中使用的设备，主要包括试验架台、加速度传感器、安装有噪声信号分析软件的计算机、以及在加速度传感器与计算机之间传输信号的通信机构等。

本发明的要点在于，在试验台架的上表面的合适位置安放加速度传感器，通过噪声信号分析软件对由加速度传感器采集到的噪声信号进行时域分析和样本数量统计，并结合谢宁方法最终找到噪声产生的根源。

接下来，以检测转向管柱中的某种摩擦噪声为例(实际是因转向管柱的蜗杆子装配体中的松轴承的装配压力过大产生的)，参照附图对本发明的转向管柱的噪声检测方法的具体实施进行说明。

图1是表示本发明的一个实施方式的转向管柱的噪声检测方法的流程图。如图1所示，首先，确认噪声产生位置，即，在试验台架的上表面的合适位置安放加速度传感器，采集噪声信号，通过改变安放加速度传感器的位置，比较不同位置的噪声传播路径和频域信号的声强大小，找出转向管柱的表面振动最明显的位置，确认该位置的最小子装配体(即噪声件)(步骤s1)。然后，进入到步骤s2。在此，为了确保位置的有效性，优选对转向管柱的表面振动最明显的位置反复进行确认。例如在该步骤s1中确认位置为上管柱。

在步骤s2中，确认装配对噪声的影响程度，即，改变该转向管柱的装配状态，在此具体为例如减小或增加上管柱与驱动单元之间的螺栓的固定力矩，观察装配对噪声的影响程度。若在步骤s2中观察到装配对噪声的影响程度大，则判断为该转向管柱的上管柱的装配状态是产生噪声的根源，确认后结束噪声检测。另外，若在步骤s2中观察到装配对噪声的影响程度小，则进入到步骤s3。

在步骤s3中，进行组件搜索，即，选取同型号的新样件，在同型号的新样件的相同位置利用加速度传感器测量加速度的振幅，使用振幅明显比较小的新样件与噪声件进行组件搜索。即，利用基于谢宁方法的问题解决方法，将新样件与噪声件进行交换，重新装配后进行检测、比较、分析。然后，进入步骤s4。

在步骤s4中，建立问题解决树，通过多变量技术和策略图等工具，确定影响噪声的最主要因素来自作为噪声件的最小子装配体。

由于最小子装配体不容易被拆解，因此考虑对该最小子装配体再次建立问题解决树。在此，如图2所示建立问题解决树，并按照问题解决树的层级结构，逐级进行排除和确认，最后得出产生噪声的子零件。具体地说，在步骤4.1中排除是ecu、电机或电机毂；在步骤4.2中确认是最小子装配体中的蜗杆子装配体；在步骤4.3中排除是轴承座径向跳动；在步骤4.4中排除是蜗杆1及蜗杆2并确认为松轴承。即，最终找出影响该摩擦噪声的最主要原因来自最小子装配体中的作为子零件的松轴承。然后进入步骤s5。

在步骤s5中，通过验证试验最终定性噪声问题的根源和机理。在步骤s5中，最终确定该摩擦噪声的根源在于蜗杆子装配体上的松轴承的装配压入力过大。

至此，结束了上述一系列的步骤。

以上说明了本发明的转向管柱的噪声检测方法，根据该检测方法，在利用加速度传感器采集噪声信号并对其进行分析的过程中，对噪声进行量化处理，即，比对在噪声位置处由加速度传感器测量到的振动幅值或声强大小。由此，与以往的靠人工经验判断或者使用机械听诊器探测的方式相比，更容易且准确地确定噪声生产的位置及噪声件，并且便于后续分析。

另外，在本发明的转向管柱的噪声检测方法中，采用基于谢宁方法的组件搜索方法，即将新样件与噪声件进行交换，重新装配后进行检测、比较、分析，而没有像以往那样完全拆装和重新组装。由此，节省了检测过程的工时和劳力。

而且，在像以往那样完全拆装和重新组装的情况下，由于某些噪声对于装配过程比较敏感，零部件之间的相互脱离开可能会导致噪声消失，而难以找到噪声根源，该噪声很难复现，增加了检测噪声的难度。

因此，根据本发明的转向管柱的噪声检测方法，针对大部分的电动助力转向管柱在使用过程中出现的噪声问题(例如，摩擦噪声、敲击噪声和瞬态噪声等)，能够快速有效地检测出噪声来源和产生机理。

以上说明了本发明的具体实施方式，但本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对实施方式做出多种变更或修改，而且这些变更和修改均落入本发明的保护范围。