一种柴油发动机加速噪声的线性度计量方法与流程

本发明涉及发动机附件装配技术领域，特别是涉及一种柴油发动机加速噪声的线性度计量方法。

背景技术：

随着客户对发动机噪声的要求越来越高，在逐渐加速过程中，在某一转速下发动机噪声的声压级出现突然增大的情况，这种非线性增长的噪声容易让人产生烦恼。因此，在发动机开发过程中需要对发动机的噪声线性度进行计算和评估，并取得客观性良好的一致性结果。

目前使用的方法是从怠速至最高转速间范围，然后每隔100rpm对测试一次发动机噪声，完成所有测试后，再根据每个转速下的噪声生成线性数据，再分别以人工的方式计算相邻两个转速点的噪声差值，并将这个差值的大小来判断线性度是否满足开发要求。现有的计量方式简单直观，容易学习，但是不能充分考虑不同转速下的扭矩与噪声间的关系，且没有预估目标值作为作为参考，所以目前的线性度评价方法不合理。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

技术实现要素：

本发明目的在于提出一种将绝对误差值作为发动机噪声线性度的评价指标，提高发动机噪声线性度合理性的柴油发动机加速噪声的线性度计量方法。

为此，本发明提出一种柴油发动机加速噪声的线性度计量方法。

优选地，本发明还可以具有如下技术特征：

一种柴油发动机加速噪声的线性度计量方法，包括如下步骤：

样机噪声数据收集：收集发动机从怠速到最高转速下对应的噪声值，得到初始转速-噪声值；

数据处理：将发动机转速和噪声值导入excel表格或者matlab中进行计算，生成初始转速-噪声值曲线图；

生成拟合公式：利用excel表格或者matlab功能，根据已有的转速-噪声曲线，进行线性回归逼近计算，得到最佳拟合转速-噪声值曲线，并生成对应的数学计算公式；再比较拟合转速-噪声值曲线与初始转速-噪声的偏离程度，选择最佳拟合次数曲线结果；

拟合噪声值计算：根据拟合转速-噪声值曲线生成的数学计算公式，计算出各转速下的噪声值，称为拟合噪声值；

误差值计算：将拟合噪声值与对应的初始转速-噪声值的数值进行比较，得到绝对误差值；根据绝对误差值评估线性度。

进一步地，选择excel表格对数据进行处理时，以最接近初始转速-噪声值数据的曲线作为最佳拟合转速-噪声值曲线。

进一步地，最佳拟合转速-噪声值曲线的确定方式，采用excel表格对初始转速-噪声值曲线进行操作，包括选择初始转速-噪声值曲线，然后选择为其添加趋势线，并从趋势线选项中包括的线性、对数、多项、幂、移动平均方式进行拟合转速-噪声值曲线，判断各方式获得的拟合转速-噪声值曲线与初始转速-噪声值曲线的接近程度，以最接近初始转速-噪声值曲线的曲线作为最佳拟合转速-噪声值曲线。

进一步地，在excel表格确定最佳拟合转速-噪声值曲线后，选择显示公式，即可得到最佳拟合转速-噪声值曲线对应的计算数学公式。

进一步地，采用多项式的方式计算时，需要选择多项式的最高次数计算。

进一步地，将绝对误差值作为发动机噪声线性度的评价指标，确定其线性度；将2db(a)作为评价指标，那么高于2db(a)的转速下的噪声则表示该转速下的噪声突破较大。

进一步地，样机噪声数据收集的方法，发动机初始转速-噪声值需要从100％负荷工况下，从怠速到标定点转速，每隔100rpm测试1次，分别采集3次发动机的9点平均噪声，再取平均值。

本发明与现有技术对比的有益效果包括：通过实施加速噪声线性度的计量，在噪声评估上更具有科学性，对加速时扭矩点噪声的识别准确率提高至90％以上，降低了扭矩点噪声的误判，同时为发动机噪声开发提供了评价依据；将绝对误差值作为发动机噪声线性度的评价指标，确定其线性度；将2db(a)作为评价指标，那么高于2db(a)的转速下的噪声则表示该转速下的噪声突破较大。

附图说明

图1是本发明的步骤流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式并对照附图对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

参照以下附图，将描述非限制性和非排他性的实施例，其中相同的附图标记表示相同的部件，除非另外特别说明。

如图1-所示的一种柴油发动机加速噪声的线性度计量方法，包括如下步骤：

一种柴油发动机加速噪声的线性度计量方法，包括如下步骤：

样机噪声数据收集：收集发动机从怠速到最高转速下对应的噪声值，得到初始转速-噪声值；样机噪声数据收集的方法，发动机初始转速-噪声值需要从100％负荷工况下，从怠速到标定点转速，每隔100rpm测试1次，分别采集3次发动机的9点平均噪声，再取平均值。发动机9点噪声是国标中常用的检测方法；

数据处理：将发动机转速和噪声值导入excel表格或者matlab中进行计算，生成初始转速-噪声值曲线图；

生成拟合公式：利用excel表格或者matlab功能，根据已有的转速-噪声曲线，进行线性回归逼近计算，得到最佳拟合转速-噪声值曲线，并生成对应的数学计算公式；再比较拟合转速-噪声值曲线与初始转速-噪声的偏离程度，选择最佳拟合次数曲线结果；

拟合噪声值计算：根据拟合转速-噪声值曲线生成的数学计算公式，计算出各转速下的噪声值，称为拟合噪声值；

误差值计算：将拟合噪声值与对应的初始转速-噪声值的数值进行比较，得到绝对误差值；根据绝对误差值评估线性度。将绝对误差值作为发动机噪声线性度的评价指标，确定其线性度；将2db(a)作为评价指标，那么高于2db(a)的转速下的噪声则表示该转速下的噪声突破较大

进一步地，选择excel表格对数据进行处理时，以最接近初始转速-噪声值数据的曲线作为最佳拟合转速-噪声值曲线。最佳拟合转速-噪声值曲线的确定方式，采用excel表格对初始转速-噪声值曲线进行操作，包括选择初始转速-噪声值曲线，然后选择为其添加趋势线，并从趋势线选项中包括的线性、对数、多项、幂、移动平均方式进行拟合转速-噪声值曲线，判断各方式获得的拟合转速-噪声值曲线与初始转速-噪声值曲线的接近程度，以最接近初始转速-噪声值曲线的曲线作为最佳拟合转速-噪声值曲线。在excel表格确定最佳拟合转速-噪声值曲线后，选择显示公式，即可得到最佳拟合转速-噪声值曲线对应的计算数学公式。采用多项式的方式计算时，需要选择多项式的最高次数计算。

本申请的方法中，将在现有噪声线性度评价方法的基础上，对不同转速下的测试结果在生成线性数据，再对初始转速和噪声值进行线性回归计算，拟合出数学计算公式，再以拟合出的数学计算公式计算每个转速下噪声的目标声压级值；最后以目标声压级值与测试所得的声压级值做绝对误差，并以绝对误差值用来评价噪声的线性度。

实施例1

利用本发明的方法以某型号发动机转速800～2950rpm为例，进行详细说明利用excel表格及其功能实现本发明的过程。

1、将测试的发动机初始转速-噪声值数据导出，填写到excel处理表格中，此时的噪声值为测试声压级。如下表表1所示：

表1初始的噪声数据

2、生成发动机初始转速-噪声值曲线。根据表1中的转速和噪声关系，插入带平滑线和数据标记的散点图，生成的初始转速-噪声值曲线，如图1所示；初始转速-噪声值曲线主要反应各转速的声压级，其趋势按照转速提升的规律，越光滑表示噪声的线性度越好。

3、选择初始转速-噪声值曲线，为其添加趋势线，在趋势线选项中可以选择线性、对数、多项、幂、移动平均等方式进行拟合，得出不同的拟合曲线，并以最接近初始转速-噪声值曲线作为最佳拟合转速-噪声值曲线；根据本实施例采用的数据，对数方式符合要求，再选择显示公式，即可显示出拟合转速-噪声值曲线对应的数学计算公式。

生成的数学计算公式为：

y＝9.7289ln(x)+11.851

根据数学计算公式，将表1中对应的发动机转速带入计算，得到拟合噪声值，即拟合声压级值。

4、计算线性度值。求拟合声压级值与初始测试声压级值之间的绝对误差，得到表2线性度值计算结果，并将绝对误差作为线性度评价指标；如表2所示，例如，将2db(a)作为评价指标，那么高于2db(a)的转速下的噪声则表示该转速下的噪声突破较大。在实际生产中，发动机转速每隔100rpm，对应的测试声压级值和拟合声压级值的绝对误差值应当小于或等于2db(a)，这样即不容易产生突然增大的噪音。表2如下：

表2线性度值计算结果

表2中，将发动机初始转速-噪声值的拟合计算结果作为目标参考值，并以拟合噪声值作为线性度评价基础，再以发动机拟合转速-噪声计算结果与测试噪声之间的绝对误差值评价线性度。

本领域技术人员将认识到，对以上描述做出众多变通是可能的，所以实施例和附图仅是用来描述一个或多个特定实施方式。

尽管已经描述和叙述了被看作本发明的示范实施例，本领域技术人员将会明白，可以对其作出各种改变和替换，而不会脱离本发明的精神。另外，可以做出许多修改以将特定情况适配到本发明的教义，而不会脱离在此描述的本发明中心概念。所以，本发明不受限于在此披露的特定实施例，但本发明可能还包括属于本发明范围的所有实施例及其等同物。