一種汽車天窗風振噪聲的測試結構及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車在天窗開啟狀態(tài)下產生風振噪聲的測試技術領域，尤其是一種對道路上行駛的汽車天窗全開啟狀態(tài)下的汽車天窗風振噪聲的測試結構及方法。
【背景技術】
[0002]近年來，消費者對汽車乘坐安全性、舒適性要求的日益提高，而車內空氣污染，會嚴重影響駕乘者的健康，特別是汽車在經歷了一段時間的密閉后，車廂內充斥著有害物質的氣體。汽車天窗利用它優(yōu)越的負壓換氣原理，汽車行駛時能夠將車內空氣過濾，保護駕乘者的身體健康的同時使得乘員享受駕駛樂趣，汽車天窗還有快速降溫，除霜除霧的作用，因此它成為汽車高檔配置的主要部件之一。但是，天窗的開啟可能會導致另一個問題的產生，即風振噪聲，它是汽車風噪聲研究的重要部分之一，風振噪聲水平的高低將直接影響消費者的購車傾向。因此，避免產生汽車風振噪聲的問題已經引起聲學工程師的注意。在汽車開發(fā)前期，工程師可以通過數值仿真的方式預判某車型是否產生風振噪聲、噪聲頻率等，而在實車驗證階段，只有少數汽車企業(yè)會關注到天窗的風振噪聲，而且也只是在風洞實驗室內進行測試，缺少規(guī)范化的實車道路試驗驗證天窗的風振噪聲，這些是汽車在開發(fā)驗證過程中不可缺少的內容。天窗的風振噪聲不僅影響著消費者的心理甚至生理健康，也影響著顧客對汽車的評價和認可，因此研究汽車天窗的風振噪聲是很有意義的。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種對道路上行駛的汽車天窗全開啟狀態(tài)下的汽車天窗風振噪聲的測試結構及方法。該發(fā)明是一種節(jié)省成本且快速有效的測試方法。
[0004]本發(fā)明技術方案是通過如下技術方案來實現的:一種汽車天窗風振噪聲的道路測試結構及方法，它包括有風速信號采集單元，車速信號采集單元，其特征在于:風速信號采集單元和車速信號采集單元輸出端分別與實速產生單元輸入端相連接；實速產生單元輸出端分為兩路徑，其中的一路徑通過實速采集單元與信號處理單元的輸入端相連接，而另一路徑依次通過車內腔體，噪聲產生單元，噪聲采集單元再與信號處理單元的輸入端相連接。
[0005]本發(fā)明的風速信號采集單元是記錄當地環(huán)境空氣速度過程，車速信號采集單元是汽車行駛速度采集過程，實際速度采集是車速和環(huán)境風速采集之和，即當地絕對速度，實速產生單元作用在汽車天窗開口處，氣流脫落頻率與開口腔體的固有頻率共振產生風振噪聲過程，噪聲信號采集單元由朗德公司Head軟件獲得，信號處理單元由朗德公司軟件ArtemiS進行處理過程。
[0006]本發(fā)明設備主要包括用于測試的試驗樣車，傳聲器和數據采集裝置，風速儀。其特征在于首先用加速工況測出試驗樣車在天窗開啟后的噪聲值，選擇噪聲最大對應的車速，再采用勻速工況測試，此時采用風速儀采集風速和樣車行駛速度之和，即絕對速度，保證實際環(huán)境風速的采集，在車內布置傳聲器，將傳感器連接到數據采集裝置上，測出天窗完全開啟后駕駛室內的聲首。
[0007]該方法包括以下步驟:
①在空曠的道路上，環(huán)境范圍溫度:0~35°C(±2°C)，環(huán)境風速:0~5m/s，將天窗開啟至最大位移處；
②將傳聲器布置在駕駛員內耳上，與數據采集裝置連接，并進行初始化設置；
③先進行20~100km/h實車車速勻加速行駛工況，采用速度掃頻的方式獲取風振噪聲最大(100dB~130dB)對應的一段速度，并且記錄該速度大小。
[0008]④再將風速儀，有效采集數據范圍0~45m/s，固定在天窗開啟的最大位移處，要求風速儀探頭完全探出車頂，且不能影響車頂來流，手持顯示設備便于測試人員讀數并記錄;
⑤根據選定的最大風振噪聲的車速勻速行駛，保證持續(xù)的風振噪聲，記錄此時風速儀的讀數，該讀數顯示出汽車行駛速度和環(huán)境風速共同作用產生的風振噪聲的實際速度，與此同時，通過數據采集裝置對傳感器記錄數據，記錄4組有效試驗數據后完成試驗；
⑥在分析軟件中對勻速工況的風振噪聲進行分析，得到風振噪聲的聲壓頻率特征的同時，還可以獲得產生該風振噪聲的實際速度，效果等同于在風洞實驗室內獲得的風速。
[0009]本發(fā)明還包括:將噪聲采集單元中的傳聲器布置在駕駛員座椅頭枕內側中心位置，與信號處理單元連接，并進行初始化設置；
在先進行加速行駛工況，采用速度掃頻的方式獲取風振噪聲最大對應的一段速度，并且記錄該速度大??；再將風速儀固定在天窗開啟的最大位移處，要求風速儀探頭完全探出車頂，手持顯示設備便于測試人員讀數并記錄。
[0010]本發(fā)明根據選定的最大風振噪聲的車速勻速行駛，保證持續(xù)的風振噪聲，記錄此時風速儀的讀數，該讀數顯示出汽車行駛速度和環(huán)境風速共同作用產生的風振噪聲的實際速度，效果等同于在風洞實驗室內獲得的風速。
[0011]使用該方法能夠直接、快捷的獲得汽車天窗風振噪聲的客觀數據，測試結果客觀、準確，能夠全面分析汽車天窗風振噪聲問題。該方法操作簡單，成本低廉，不受環(huán)境的影響，具有廣泛的適用性，它為風振噪聲分析提供了一種簡便、實用、經濟的測試方法。
[0012]作為優(yōu)選，天窗開啟至最大位移處，因為此位置更容易產生風振噪聲，便于捕捉風振噪聲，獲得有效的測試結果。
[0013]作為優(yōu)選，保證風速儀讀數穩(wěn)定后讀數，可保證試驗數據準確性，避免對測試結果造成影響。
[0014]作為優(yōu)選，采集分為頂風順風兩個方向，測試4組試驗數據，對試驗數據進行平均，獲得更為準確的試驗結果。
[0015]本發(fā)明專利的有益效果是，通過該方法能夠得到汽車天窗風振噪聲的客觀數據，直接的、快捷的、有效的測試方法。該方法應用的條件簡單，易于操作，具有很強的通用性，試驗成本低廉。
【附圖說明】
[0016]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明專利進一步說明:
圖1是本發(fā)明的工作原理方框圖；
圖2是本發(fā)明的測試設備布置俯視示意圖； 圖3是本發(fā)明的測試設備布置主視示意圖。
[0017]圖中:1.測試樣車，2.傳聲器，3.天窗，4.風速儀，5.數據采集設備。
[0018]下面將結合附圖通過實例，對本發(fā)明作進一步詳細說明，但下述實例僅僅是本發(fā)明的例子而已，并不代表本發(fā)明所限定的權利保護范圍，本發(fā)明的權利保護范圍以權利要求書為準。
【具體實施方式】
[0019]實施1
由圖1所示，圖中包括有風速信號采集單元，車速信號采集單元，在風速信號采集單元和車速信號采集單元輸出端分別與實速產生單元輸入端相連接；實速產生單元輸出端分為兩路徑，其中的一路徑通過實