一种增压器近场气流噪声目标值的预测方法、装置、存储介质及设备与流程

1.本发明涉及汽车振动与噪声控制(nvh)技术领域，特别涉及一种增压器近场气流噪声目标值的预测方法、装置、存储介质及设备。


背景技术：

2.随着涡轮增压技术的不断完善，现在越来越多的汽车企业应用该技术。由于气流在吸力侧叶片出口附近、扩压器中或叶片进口端附近在发生部分分离时，进气流量减小但未发生全局倒流，将发生压气机旋转失速，引发压气机失速噪声，且该噪声的频率值较高，且较宽(一般频率在1k～10k)，通过进气管路向空气辐射噪声，这也就是增压器近场噪声的噪声成分。
3.目前，现有方法仅仅为了针对增压机异常噪声进行诊断，缺少对增压器近场气流噪声客观目标值检测手段，同时现有的诊断方式存在一定的随机性，无法通过其他方法预测增压器近场噪声的频率和噪声值的相互关系，较大程度降低了现有方法数据测量精准度，无法保证后续诊断质量。


技术实现要素：

4.基于此，本发明的目的是提供一种增压器近场气流噪声目标值的预测方法、装置、存储介质及设备，以从根本上解决缺少对增压器近场气流噪声客观目标值检测手段，存在一定的随机性且无法保证后续诊断质量的问题。
5.根据本发明实施例的一种增压器近场气流噪声目标值的预测方法，在汽车发动机上布置第一麦克风，在汽车驾驶舱内布置第二麦克风和声源，所述方法包括：
6.获取所述第二麦克风采集的所述声源产生的第一噪声，并获取所述第一麦克风采集的所述声源产生的第二噪声；
7.根据所述第一噪声和所述第二噪声，确定增压器到车内的声衰减量；
8.根据所述车内的声衰减量和所述第一噪声，确定所述增压器近场气流噪声目标值。
9.进一步的，确定所述第一噪声，并确定拟合前车内前排气流噪声包络曲线的步骤还包括：
10.根据汽车驾驶内的所述第二麦克风获取的四个测量值进行数值比对；
11.将所述获取四个测量值中最大测量值，确定为所述车内前排气流噪声值或所述第一噪声，并根据所述第一噪声，确定拟合前车内前排气流噪声包络曲线。
12.进一步的，对所述拟合前车内前排气流噪声包络曲线进行指数回归分析拟合的步骤包括：
13.将采集的第一噪声包络曲线进行预设指数回归分析拟合计算，得到所述车内前排气流噪声包络曲线信息。
14.进一步的，确定所述第二噪声，并确定拟合前增压器到车内的声衰减曲线的步骤包括：
15.根据布置在所述汽车发动机上的所述第一麦克风，采集汽车内所述声源的所述第二噪声信息；
16.将采集的所述第二噪声根据预设条件计算得出噪声平均值，并根据所述平均值，确定为拟合前增压器到车内的声衰减曲线。
17.进一步的，对所述拟合前增压器到车内的声衰减曲线进行对数回归拟合的步骤包括：
18.将获取的所述噪声平均值增压器到车内的声衰减曲线进行预设对数回归分析拟合计算，得到频率与噪声平均值的关系，并确定为增压器到车内的声衰减曲线。
19.进一步的，确定所述修正系数c。
20.通过汽车外壳上还布置有第三麦克风，并通过所述第三麦克风获取第三噪声，确定所述修正系数c；
21.进一步的，将所述修正系数c加入增压器近场气流噪声目标公式，并满足以下条件式：
22.将修正系数c加入增压器近场气流噪声目标值公式，满足以下条件式，增压器近场气流噪声目标＝车内前排气流噪声包络曲线+增压器到车内的声衰减拟合曲线+修正系数c。
23.根据本发明实施例的一种增压器近场气流噪声目标值的预测装置，应用于增压器近场气流噪声目标值的预测设备当中，所述在汽车发动机上布置第一麦克风，在汽车驾驶舱内布置第二麦克风和声源，所述装置包括：
24.噪声获取模块，用于获取所述第二麦克风采集的所述声源产生的第一噪声，并获取所述第一麦克风采集的所述声源产生的第二噪声；
25.数据比对单元，用于对获取的第一噪声信息进行对比并选取当前噪声信息最大的噪声信息，确定为第一噪声信息；
26.第一计算模块，用于根据所述第一噪声和所述第二噪声，确定增压器到车内的声衰减量；
27.第二计算模块，用于根据所述车内的声衰减量和所述第二噪声，确定所述增压器近场气流噪声目标值。
28.本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的增压器近场气流噪声目标值的预测方法。
29.本发明还提出一种增压器近场气流噪声目标值的预测设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述增压器近场气流噪声目标值的预测方法。
30.与现有技术相比：本发明提出一种增压器近场气流噪声目标值的预测方法有效解决了现有方法仅仅为了针对增压机异常噪声进行诊断问题，更好的定义发动机台架的增压器近场噪声目标，为增压器近场噪声提供一种准确有效的客观量化方法，该量化方法可以通过整车车内前排噪声预测增压器近场噪声，更好的定义发动机台架的增压器近场噪声目标，极大方便了后续工作人员针对增压器噪声的优化工作。
附图说明
31.图1为本发明第一实施例中的增压器近场气流噪声目标值的预测方法的流程图；
32.图2为本发明第二实施例中的增压器近场气流噪声目标值的预测方法的流程图；
33.图3为本发明第三实施例中的增压器近场气流噪声目标值的预测装置的结构示意图；
34.图4为本发明第四实施例中的增压器近场气流噪声目标值的预测设备的结构示意图。
35.以下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
36.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
37.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
38.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
39.实施例一
40.请参阅图1，所示为本发明第一实施例中的增压器近场气流噪声目标值的预测方法，在汽车发动机上布置第一麦克风，在汽车驾驶舱内布置第二麦克风和声源，所示方法具体包括步骤s01-步骤s03。
41.步骤s01，获取第二麦克风采集的声源产生的第一噪声，并获取第一麦克风采集的声源产生的第二噪声。
42.在具体实施时，针对手动挡发动机在驱动后由最初状态运作至最大功率输出状态下，频率区间在1k至10k范围内，在每个发动机转速、频率点上，持续通过设置在汽车驾驶室内的第二麦克风，对车内前排气流噪声信息进行采集，得到多组第一噪声值，同时持续通过设置在汽车发动机第一麦克风，对汽车驾驶舱内声源所产生至发动机位置的噪声信息进行采集，得到多组第二噪声值(且第一噪声与第二噪声为同时获取，并将同时获取的第一噪声数据和第二噪声数据记为一组)。
43.步骤s02，根据第一噪声和第二噪声，确定增压器到车内的声衰减量。
44.在具体实施时，将每个发动机转速、频率点上所获取的多组第二噪声初始值与每个发动机转速、频率点上确定的多组对应第一噪声值进行差值计算，得到差值数据，之后在对差值数据进行平均计算得到一个平均值，确定为频率与噪声平均值的关系同时也定义为增压器到车内的声衰减量。
45.步骤s03，根据车内的声衰减量和第一噪声，确定增压器近场气流噪声目标值。
46.在具体实施时，根据推导验证能量守恒定律，得到公式：增压器近场气流噪声＝车内前排气流噪声+增压器到车内的声衰减量。
47.综上，上述实施例当中的增压器近场气流噪声目标值的预测方法，首先本发明中所布置的麦克风需满足距离被测物体10cm条件时，方可保证测量数据精准，之后通过增压器近场气流噪声目标值的预测装置上布置的第一麦克风和第二麦克风分别对第一噪声值与第二噪声值进行获取，之后可通过增压器近场气流噪声目标值的预测装置选取第一噪声值，并将第二噪声值与第一噪声值进行差值判定确定增压器到车内的声衰减量，最后根据公式，通过确认的增压器到车内的声衰减量和第一噪声值(也就是车内前排气流噪声)推导得出增压器近场气流噪声，该方式有效解决了现有方法仅仅为了针对增压机异常噪声进行诊断做出改进，有效避免现有方式通过主观感受判断的随机性问题，更好的定义发动机台架的增压器近场噪声目标，方便了增压器噪声的优化工作。
48.实施例二
49.请参阅图2，所示为本发明第二实施例中的增压器近场气流噪声目标值的预测方法，应用与增压器近场气流噪声目标值的预测设备当中，所示方法具体包括步骤s11-步骤s16。
50.步骤s11，获取第一噪声，并确定拟合前车内前排气流噪声包络曲线；
51.在具体实施时，通过设置在汽车驾驶室主驾驶左右耳位置和副驾驶左右耳位置的四个第二麦克风，在满足手动挡汽车发动机在驱动后由最初状态运作至最大功率输出状态下，频率区间在1k至10k范围内，在每个发动机转速、频率点上取值，同时采集上述四个第一噪声初始值(上述四个初始值记为一组)；
52.进一步的，对该组第一噪声初始值进行比对并获取最大值，确定为该组精准的第一噪声值同时还可定义为车内前排气流噪声值，并提取每组发动机转速下的车内前排气流噪声值，确定为拟合前车内前排气流噪声包络曲线。
53.步骤s12，对拟合前车内前排气流噪声包络曲线进行指数回归分析拟合；
54.在具体实施时，通过增压器近场气流噪声目标值的预测装置，可将步骤s11所得到的拟合前车内前排气流噪声包络曲线，根据公式：【xn＝qxn-1+(1-q)xn其中q＝eδt/τ】，进行指数回归分析拟合，得到拟合后的车内前排气流噪声包络曲线；
55.该方式采用拟合方式对上述获取的多组拟合前车内前排气流噪声包络曲线进行计算，得出多组数据中精确值，极大程度提高了对车内前排气流噪声数据获取和计算的精确程度避免较大误差，且确保后续对增压器近场气流预测数据的精确提高预测质量。
56.步骤s13，获取第二噪声，并确定拟合前增压器到车内的声衰减曲线；
57.在具体实施时，通过步骤在汽车发动机六个面、且每个面步骤有两个第一麦克风共计十二个第一麦克风，在满足手动挡汽车发动机在驱动后由最初状态运作至最大功率输出状态下，频率区间在1k至10k范围内，在每个发动机转速、频率点上取值，同时采集上述十二个第二噪声的初始值(上述十二个初始值记为一组)；
58.进一步的，将该组初始值依次与步骤s12中确定为精准的第一噪声依次进行差值计算得出十二个差值数据，再确定十二个差值数据平均值(该平均值可示为频率与噪声平均值的关系)，并提取每组发动机转速下的平均值，确定为拟合前增压器到车内的声衰减曲线。
59.步骤s14，对拟合前增压器到车内的声衰减曲线进行对数回归拟合；
60.在具体实施时，通过增压器近场气流噪声目标值的预测装置，可将步骤s13所得到的拟合前增压器到车内的声衰减曲线，根据公式：【y＝c
·
ln(x)+b其中c和b是常量，ln是自然对数函数】，进行对数回归分析拟合，得到增压器到车内的声衰减拟合曲线。
61.步骤s15，确定修正系数c；
62.在具体实施时，可通过布置在汽车外壳上的第三麦克风在汽车驱动过程中，获取其第三噪声，且第三噪声由汽车排气气流声和风噪声综合产生的噪声值，并将该噪声值确定为修正系数c，且修正系数c为区间定值，其噪声分贝在3db至5db区间内；
63.该方式增加了对外界自然噪声的获取步骤，有效提高了对增压器近场气流噪声目标预测数据精确，避免对后续汽车驱动后排气气流声和风噪等自然噪声对后续增压器近场气流噪声目标数据预测造成较大误差，影响工作人员后续判断降低预测准确性。
64.步骤s16，将所述修正系数c加入增压器近场气流噪声目标公式，并满足条件式：增压器近场气流噪声目标＝车内前排气流噪声包络曲线+增压器到车内的声衰减拟合曲线+修正系数c；
65.该方法加入对自然噪声的测量，能够提高后续所计算的增压器近场气流噪声目标值准确，提高预测质量。
66.综上，本实施例采用全面信息获取方式，对数据获取全面详细，增加对各位置噪声的获取步骤并得到多组噪声数据，在对噪声数据进行选值和满足能量平均的平均值计算，进一步提高了所取噪声值的精准程度，最后在根据指定的指数回归拟合分析式和对数回归拟合分析式，将上述获取的多组噪声值再次进行拟合计算，从而得出更为精准的增压器近场气流噪声目标值，很好的为增压器近场气流噪声目标值预测，提供一种客观衡量指标，规范增压器近场气流噪声目标值处理过程，提高预测质量。
67.实施例三
68.本发明另一方面还提供一种增压器近场气流噪声目标值的预测装置，请查阅图3，所示为本发明第三实施例中的增压器近场气流噪声目标值的预测装置，应用于增压器近场气流噪声目标值的预测设备当中，所述在汽车发动机上布置第一麦克风，在汽车驾驶舱内布置第二麦克风和声源，所述装置包括：
69.噪声获取模块11，用于获取所述第二麦克风采集的所述声源产生的第一噪声，并获取所述第一麦克风采集的所述声源产生的第二噪声；
70.数据比对单元12，用于对获取的第一噪声信息进行对比并选取当前噪声信息最大的噪声信息，确定为第一噪声信息；
71.第一计算模块13，用于根据所述第一噪声和所述第二噪声，确定增压器到车内的声衰减量；
72.第二计算模块14，用于根据所述车内的声衰减量和所述第二噪声，确定所述增压器近场气流噪声目标值。
73.进一步的，在本发明一些可选实施例当中，所述噪声获取模块11还包括：
74.第一噪声获取单元，用于获取第一噪声信息；
75.第二噪声获取单元，用于获取第二噪声信息；
76.第三噪声获取单元，用于获取第三噪声信息。
77.进一步的，在本发明一些可选实施例当中，所述第一计算模块13还包括：
78.第一计算单元，用于对第一噪声根据公式：【xn＝qxn-1+(1-q)xn其中q＝eδt/τ】进行指数回归分析拟合，计算得到拟合后的车内前排气流噪声包络曲线；
79.第二计算单元，用于对第二噪声与第一噪声差值计算，在确定差值的平均值；
80.第三计算单元，用于对平均值根据公式：【y＝c
·
ln(x)+b其中c和b是常量，ln是自然对数函数】进行对数回归分析拟合，计算得到增压器到车内的声衰减拟合曲线。
81.上述各模块、单元被执行时所实现的功能或操作步骤与上述方法实施例大体相同，在此不再赘述。
82.综上所述，本发明上述实施例当中的增压器近场气流噪声目标值的预测装置，通过唤醒噪声获取模块，能够分别驱动布置在汽车内外的麦克风装置，使得通过第一麦克风对第二噪声进行获取、第二麦克风对第一噪声进行获取和第三麦克风对第三噪声进行获取，接着唤醒数据比对模块，使得对所获取的噪声信息进行预设条件比对，并选取当前最大值作为该噪声的定义值，之后可通过第一计算模块对第一噪声进行指数回归分析拟合，计算得到拟合后的车内前排气流噪声包络曲线、对第二噪声与第一噪声差值计算，在确定差值的平均值和对平均值进行对数回归分析拟合，计算得到增压器到车内的声衰减拟合曲线，最后通过唤醒第二计算模块，可根据公式：增压器近场气流噪声目标＝车内前排气流噪声包络曲线+增压器到车内的声衰减拟合曲线+修正系数c，对上述获取和计算得出的数据进行总和计算，得到增压器近场气流噪声目标信息。能够得出更为精准的增压器近场气流噪声目标值，很好的为增压器近场气流噪声目标值预测，提供一种客观衡量指标，规范增压器近场气流噪声目标值处理过程。
83.实施例四
84.本发明另一方面还提出一种增压器近场气流噪声目标值的预测设备，请参阅图4，所示为本发明第四实施例当中的增压器近场气流噪声目标值的预测设备，包括存储器20、处理器10以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序30，所述处理器10执行所述计算机程序30时实现如上述的增压器近场气流噪声目标值的预测方法。
85.其中，所述增压器近场气流噪声目标值的预测设备具体可以为处理器10，在一些实施例中可以是中央处理器(central processing unit，cpu)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器20中存储的程序代码或处理数据，例如执行访问限制程序等。
86.其中，存储器20至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，sd或dx存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器20在一些实施例中可以是增压器近场气流噪声目标值的预测装置的内部存储单元，例如该增压器近场气流噪声目标值的预测装置的硬盘。存储器20在另一些实施例中也可以是增压器近场气流噪声目标值的预测装置的外部存储装置，例如增压器近场气流噪声目标值的预测装置上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，smc)，安全数字(secure digital，sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步的，存储器20还可以既包括增压器近场气流噪声目标值的预测装置的内部存储单元也包括外部存储装置。存储器20不仅可以用于存储安装于增压器近场气流噪声目标值的预测装置应用软件及各类数据，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
87.需要指出的是，图4示出的结构并不构成对增压器近场气流噪声目标值的预测装置的限定，在其它实施例当中，增压器近场气流噪声目标值的预测装置可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
88.综上，本发明上述实施例当中的增压器近场气流噪声目标值的预测设备，通过增压器近场气流噪声目标值的预测设备上布置的第一麦克风和第二麦克风分别对第一噪声值与第二噪声值进行获取，之后可通过增压器近场气流噪声目标值的预测装置选取第一噪声值，并将第二噪声值与第一噪声值进行差值判定确定增压器到车内的声衰减量，最后根据公式，通过确认的增压器到车内的声衰减量和第一噪声值(也就是车内前排气流噪声)推导得出增压器近场气流噪声，该方法有效解决了现有方法仅仅为了针对增压机异常噪声进行诊断问题，更好的定义发动机台架的增压器近场噪声目标，极大方便了后续工作人员针对增压器噪声的优化工作。
89.本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述的增压器近场气流噪声目标值的预测方法。
90.本领域技术人员可以理解，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
91.计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
92.应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或它们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
93.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
94.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员
来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。