专利名称：一种汽车转向噪声测量装置及测量方法
技术领域：
本发明涉及到一种测量装置，尤其涉及到一种消除外界影响的汽车转向噪声测量装置及测量方法。
背景技术：
汽车方向盘的助力转向系统一般通过液压或电机提供动力，在转向时会产生噪声，转向噪声对车内噪声，尤其是怠速噪声贡献较大，一般对汽车转向系统噪声的测试可采用在测试台上检测，如中国专利号为ZL200720124999. 6的、名称为汽车动力转向油泵测试台的自动夹紧张紧低噪传动装置的实用新型专利，公开了一种汽车动力转向油泵的测试台，用螺栓分别穿过传动支座、张紧气缸支架、带有线性导轨的导轨安装板的孔与工作台内螺纹啮合，传动支座装的轴两端有输入多契带轮和输出多契带轮，输出多契带轮套有多契带，张紧气缸支架装有张紧气缸，压紧气缸支架装有压紧气缸，转向油泵安装支架装有安装板，螺栓分别穿过压紧气缸支架和转向油泵安装支架安装孔与导轨安装板内螺纹啮合，螺栓穿过转向油泵安装板的孔与线性导轨的滑轨槽内螺纹啮合，具有结构简单紧凑，在高速转速下，自力噪声低，同时能快速夹紧测试转向油泵和多契带的张紧，满足在线检测时快节奏要求，工作快捷安全可靠等特点，但由于只能对转向油泵的单个元件进行检测，对整个转向系统的综合噪无法检测，为此，采用整车检测的手段来更进一步完善转向噪声的精确测量，在线检测时，车辆启动，原地怠速，检测人员手动转动转向盘，噪声采集装置采集此转向过程的噪声，如中国专利号为CN02138596. 3的、名称为车内噪声测量装置，包括两根主撑杆连接构成的支撑架以及固定元件和调整元件等，两固定元件在主撑杆上，用来将支撑架固定在车厢内测点附近的既定杆件上，调整元件在主撑杆上，其上有支杆，支杆上有支架，托架上有话筒夹，各种元件和其他附件均可以旋转和位移，并可在任一位置上固定，这样就可以将话筒准确无误地牢固地定位在测点上，虽然该测量装置定位精度较高，结构简单、操作方便，如由于检测人员需手动转动方向盘，转向盘转动的转速无法精确控制，同时，操作人员的手与转向盘之间的摩擦噪声，也容易影响测试结果，造成测量的精度不高。

发明内容
本发明主要解决转向泵测量台无法满足转向系统的综合噪声检测，而普通整车检测时测量装置容易受外界影响、测量精度不高、无法满足高精度多转向速度下噪声检测的技术问题；提供了一种能消除外界影响、可精确检测不同转速下转向噪声的汽车转向噪声测量装置及测量方法。为了解决上述存在的技术问题，本发明主要是采用下述技术方案本发明的一种汽车转向噪声测量系统，设在汽车内，所述测量装置包括模拟转向单元和噪声测量单元，所述模拟转向单元包括支架和模拟转向器，所述支架上设有调整杆，调整杆的一端与支架连接，所述模拟转向器设在调整杆的另一端，模拟转向器包括电机座、摇臂和转向盘夹，在电机座内设有转向电机，所述摇臂与转向电机的输出轴连接，所述转向盘夹设在摇臂的末端，并与汽车方向盘连接，所述噪声测量单元包括控制器和声音传感器，所述声音传感器设在驾驶座上，声音传感器和转向电机与控制器电连接，模拟转向单兀可模仿驾驶人员的转向动作，真实再现驾驶过程中的转向系统噪声，减少检测人员对转向过程中的噪声干涉，而调整杆、摇臂和电机座可三维调整模拟转向器与方向盘的角度和距离，结构简单，调整方便，控制精度高。作为优选，所述支架包括立柱和横梁，所述立柱底部设有固定板，所述固定板将支架固定在驾驶员座椅两侧的地板上，所述调整杆设在横梁上。作为优选，所述调整杆的杆身上设有调整槽，所述电机座与调整杆活动连接并可沿调整槽移动和转动，方便电机座调整角度和距离。作为优选，所述转向盘夹包括上夹片和下夹片，所述上夹片和下夹片呈圆弧状，圆弧与汽车方向盘外沿相吻合，上夹片的外表面与所述摇臂固定，在上夹片内侧设有半圆槽，在下夹片内侧设有半圆槽，半圆槽与汽车方向盘的外环截面相吻合，上夹片和下夹片通过固定螺栓与汽车方向盘连接，转向盘夹夹紧方向盘，使摇臂代替人手转动方向盘，控制精度高,测试过程重复性好。作为优选，所述上夹片和下夹片的半圆槽内均设有弹性材料，上夹片和下夹片通过所述的弹性材料与方向盘连接，方向盘表面不容易磨损。作为优选,所述电机座为活动式,呈圆管状，包括前座和后座，所述前座套装在后座内并可沿后座轴向伸缩，所述转向电机设在前座内并与前座固定，电机座的升缩活动式设计,可满足不同角度的方向盘。作为优选，所述转向电机为低噪音调速电机，可对转向系统的方向盘提供不同的转向速度。作为优选，所述摇臂呈直角状，包括连成一体的水平板和垂直板，所述垂直板顶端与所述上夹片连接，所述水平板上设有连接槽，所述转动电机的输出轴穿过连接槽与摇臂固定，可调节式摇臂能满足不同大小的方向盘，适用范围大。作为优选，所述声音传感器为二个，呈水平布置，设在驾驶座的头枕上，相互之间的距离与人耳的间距相吻合，再现了真实环境下的转向噪声情形。一种汽车转向噪声测量方法，其步骤如下
a)将待测汽车放置在密闭的隔音测试室内；
b)将支架固定在驾驶座两侧，将声音传感器安装在驾驶座的头枕上；
c)调整模拟转向器的角度和距离，摇臂的臂长与方向盘的半径相等，电机座的轴线与汽车转向管柱的轴线重合，并使转向盘夹夹紧汽车方向盘；
d)启动车辆，保持怠速；
e)声音传感器采集无转向时的传动系统的噪声数据并传输到控制器中，作为对比噪
声；
f)控制器控制转向电机旋转，按控制程序要求，转向电机以一定转速旋转，模拟驾驶员转动方向盘；
g)同时，声音传感器采集转向系统的噪声数据并传输到控制器中；
h)控制器将接收到的转向噪声通过软件处理，减去对比噪声，消除了转向电机自身噪声和发动机怠速噪声，得到转向系统噪声数据；
i)重复(f)_(h)步骤，改变转向电机的转速，得到不同转向速度下的转向噪声数据。本发明的有益效果是通过采用模拟转向器来代替驾驶人员，完全消除了由于操作人员手动转动方向盘引起的摩擦噪声对转向噪声测量的影响，三维可调式模拟转动器能适应不同角度、不同直径方向盘的噪声检测，同时，模拟转向器中的调速电机又能控制方向盘的转速，满足不同转向速度下转向噪声的采集，符合更加严格的噪声检测要求。


图I是本发明的安装位置结构示意图
图2是本发明的模拟转向单元的外形结构示意图。图3是图2中模拟转向器的结构示意图。图4是图3中的转向盘夹剖面图。图中I.汽车，11.汽车方向盘，12.转向管柱，13.驾驶座，2.支架，21.调整杆，211.调整槽，22.立柱，23.横梁，24.固定板，3.模拟转向器，31.电机座，32.摇臂，321.水平板，322.垂直板，323.连接槽，33.转向盘夹，331.上夹片，332.下夹片，333.弹性材料，4.声音传感器。
具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。实施例本实施例的一种汽车转向噪声测量系统，如图I所示，安装在汽车内，汽车放置在密闭的测试室内，测量系统包括模拟转向单元和噪声测量单元，模拟转向单元如图2所示，包括支架2和模拟转向器3，支架包括立柱22和横梁23，立柱底部设计有固定板24，固定板将支架固定在驾驶座13两侧的地板上，支架的横梁中部固定有调整杆21，调整杆的一端与支架连接，模拟转向器安装在调整杆的另一端，如图3所示，调整杆的杆身上开有调整槽211，模拟转向器与调整杆活动连接并可沿调整槽移动和转动；模拟转向器包括电机座31、摇臂32和转向盘夹33，电机座的轴线与汽车转向管柱12的轴线重合，电机座为活动式，呈圆管状，包括前座和后座，前座套装在后座内并可沿后座轴向伸缩，转向电机安装在前座内并与前座固定，转向电机为低噪音调速电机；转向盘夹如图4所示，包括上夹片331和下夹片332，上夹片和下夹片呈圆弧状，圆弧与汽车方向盘11外沿相吻合，在上下夹片内侧均设计有半圆槽，半圆槽与汽车方向盘的外环截面相吻合，上下夹片的半圆槽内还设有弹性材料333，上夹片和下夹片通过弹性材料与方向盘夹紧；摇臂固定在转向电机的输出轴上，呈直角状，包括连成一体的水平板321和垂直板322，垂直板顶端与上夹片连接，水平板上开有连接槽323，转动电机的输出轴穿过连接槽与水平板固定，摇臂的臂长与方向盘的半径相同；噪声测量单元包括控制器和声音传感器4，声音传感器为两个，呈水平布置，放置在驾驶员座椅的头枕上，相互之间的距离与人耳的间距相吻合；
测量时，其步骤如下
a)将待测汽车放置在密闭的隔音测试室内，将支架固定在驾驶座的两侧；
b)调整电机座与调整杆的角度和距离，并移动摇臂上的连接槽使转向盘夹紧方向盘，使臂长与方向盘的半径相同，同时使电机座的轴线与汽车转向管柱的轴线重合；
c)启动车辆，保持怠速状态；
d)声音传感器采集此时无转向时的传动系统噪声数据并传输到控制器中，作为对比噪
声；
e)控制器控制转向电机旋转，按控制程序要求，转向电机以一定转速旋转，模拟驾驶员转动方向盘；
f)同时，声音传感器采集转向系统的噪声数据并传输到控制器中；
g)控制器将接收到的转向噪声通过软件处理，减去对比噪声，消除了转向电机自身噪声和发动机怠速噪声，得到转向系统噪声数据；
h)重复(e)_(g)步骤，改变转向电机的转速，测量多个转向速度下的转向噪声数据，并传输到控制器中进行噪声处理，得到多个转向速度下的噪声数据。以上说明并非对本发明作了限制，本发明也不仅限于上述说明的举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所作出的变化、改型、增添或替换，都应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种汽车转向噪声測量装置，设在汽车(I)内，其特征在于所述测量装置包括模拟转向单元和噪声测量単元，所述模拟转向单元包括支架(2)和模拟转向器(3)，所述支架上设有调整杆(21 )，调整杆的一端与支架连接，所述模拟转向器设在调整杆的另一端，模拟转向器包括电机座(31)、摇臂(32)和转向盘夹(33)，在电机座内设有转向电机，所述摇臂与转向电机的输出轴连接，所述转向盘夹设在摇臂的末端，并与汽车方向盘(11)连接，所述噪声测量单兀包括控制器和声音传感器(4),所述声音传感器设在驾驶座(13)上,声音传感器和转向电机与控制器电连接。
2.根据权利要求I所述的ー种汽车转向噪声測量装置，其特征在于所述支架(2)包括立柱(22)和横梁(23)，所述立柱底部设有固定板(24)，所述固定板将支架固定在驾驶座(13)两侧的地板上，所述调整杆(21)设在横梁上。
3.根据权利要求I或2所述的ー种汽车转向噪声測量装置，其特征在于所述调整杆(21)的杆身上设有调整槽(211)，所述电机座(31)与调整杆活动连接。
4.根据权利要求I所述的ー种汽车转向噪声測量装置，其特征在干所述转向盘夹(33)包括上夹片(331)和下夹片(332)，所述上夹片和下夹片呈圆弧状，圆弧与汽车方向盘(11)外沿相吻合，上夹片的外表面与所述摇臂(32)固定，在上夹片内侧设有半圆槽，在下夹片内侧设有半圆槽，半圆槽与汽车方向盘的外环截面相吻合，上夹片和下夹片通过固定螺栓与汽车方向盘连接。
5.根据权利要求4所述的ー种汽车转向噪声測量装置，其特征在于所述上夹片(331)和下夹片(332)的半圆槽内均设有弹性材料(333)，上夹片和下夹片通过所述的弾性材料与方向盘连接。
6.根据权利要求I所述的ー种汽车转向噪声測量装置，其特征在于所述电机座(31)为活动式，呈圆管状，包括前座和后座，所述前座套装在后座内并可沿后座轴向伸縮，所述转向电机设在前座内并与前座固定。
7.根据权利要求I或6所述的ー种汽车转向噪声測量装置，其特征在于所述转向电机为低噪音调速电机。
8.根据权利要求I所述的ー种汽车转向噪声測量装置，其特征在于所述摇臂(32)呈直角状，包括连成一体的水平板(321)和垂直板(322)，所述垂直板顶端与所述上夹片(331)连接，所述水平板上设有连接槽(323)，所述转动电机的输出轴穿过连接槽与摇臂固定。
9.根据权利要求I所述的ー种汽车转向噪声測量装置，其特征在于所述声音传感器(4)为ニ个，呈水平布置，设在驾驶座的头枕上，相互之间的距离与人耳的间距相吻合。
10.一种汽车转向噪声测量方法，其步骤如下 a)将待测汽车放置在密闭的隔音测试室内； b)将支架固定在驾驶座两侧，将声音传感器安装在驾驶座的头枕上； c)调整模拟转向器的角度和距离，摇臂的臂长与方向盘的半径相等，电机座的轴线与汽车转向管柱的轴线重合，并使转向盘夹夹紧汽车方向盘； d)启动车辆，保持怠速； e)声音传感器采集无转向时的传动系统的噪声数据并传输到控制器中，作为对比噪声;f)控制器控制转向电机旋转，按控制程序要求，转向电机以一定转速旋转，模拟驾驶员转动方向盘； g)同时，声音传感器采集转向系统的噪声数据并传输到控制器中； h)控制器将接收到的转向噪声通过软件处理，减去对比噪声，消除了转向电机自身噪声和发动机怠速噪声，得到转向系统噪声数据；i)重复(f)_(h)步骤，改变转向电机的转速，得到不同转向速度下的转向噪声数据。
全文摘要
本发明公开了一种汽车转向噪声测量装置及测量方法，包括模拟转向单元和噪声测量单元，模拟转向单元包括支架和模拟转向器，模拟转向器包括电机座、摇臂和转向盘夹，在电机座内设有转向电机，噪声测量单元包括控制器和声音传感器，本发明通过采用模拟转向器来代替操作人员，完全消除了因操作人员手动旋转方向盘引起的摩擦噪声对转向噪声测量的影响，三维可调式模拟转向器能适应不同角度、不同直径方向盘的噪声检测，同时，模拟转向器中的转向电机又能控制方向盘的转速，满足不同转速下转向噪声的采集，符合更加严格的噪声检测要求。
文档编号G01M17/007GK102853899SQ20121018370
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月1日 优先权日2012年6月1日
发明者宋百忠, 王海林, 刘强, 杨安志, 赵福全 申请人:浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽车研究院有限公司, 浙江吉利控股集团有限公司