汽车制动噪音分析方法、装置、设备、介质及程序产品与流程

1.本发明涉及本发明涉及汽车领域，特别涉及一种汽车制动噪音分析方法、装置、设备、介质及程序产品。


背景技术：

2.盘式制动器是利用制动盘与摩擦片之间的摩擦作用来实现车辆减速或者停止运行的一种机械装置。但是制动器在工作时，有时会产生制动尖叫，这不仅仅会影响驾乘人员舒适性的体验，而且也会对周围环境造成影响，降低产品的市场竞争力。
3.现阶段主流制动器供应商对制动噪音主要采取的是后期实验方法，即产品在确认发生噪音后，通过试验手段(改变摩擦片倒角形状、更换摩擦片配方等)来验证抑制噪音发生方案的可行性，通过不断的试错而进行验证，产品开发时间长，且成本高。


技术实现要素：

4.针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种汽车制动噪音分析方法、装置、设备、介质及程序产品，能够缩短产品开发周期，降低试验成本。
5.为了解决上述问题，本发明第一方面提供一种汽车制动噪音分析方法，所述汽车制动噪音分析方法包括：
6.步骤s1，获取所述制动器总成在各种工况下，产生的各种总成频率，所述工况包括活塞压力或制动盘转速；
7.步骤s2，获取制动器总成中各个制动零件的固有频率；
8.步骤s3，对所述固有频率和各种所述总成频率进行复模态分析，以得到会造成噪音的噪音工况和总成噪音频率，所述噪音工况为产生噪音的工况，所述总成噪音频率为所述制动器总成在所述噪音工况下产生噪音的频率；
9.步骤s4，在各个所述噪音工况下，对所述总成噪音频率进行分析，找出造成所述总成噪音频率的多个所述噪音制动零件。
10.进一步地，所述步骤s4包括：
11.步骤s41，在各个所述噪音工况下，对各个所述噪音制动零件造成所述总成噪音频率的贡献量进行排名；
12.步骤s42，根据所述贡献量排名，找出造成所述总成噪音频率的多个所述噪音制动零件。
13.进一步地，所述汽车制动噪音分析方法还包括：
·
14.步骤s5，调整各个所述噪音制动零件的固有频率，以改变总成阻尼，所述总成阻尼为所述总成噪音频率发生的概率。
15.进一步地，所述步骤s5包括：
16.步骤s51，计算各个所述噪音制动零件之间的固有频率的频率间隔；
17.步骤s52，根据所述频率间隔与总成阻尼的对应关系，调整各个所述噪音制动零件
的固有频率直至所述频率间隔到达预定总成阻尼所对应的频率间隔。
18.进一步地，所述方法还包括：
19.步骤s6，获取所述频率间隔与总成阻尼的对应关系，所述步骤s6包括：
20.获取不同频率间隔下的总成阻尼；
21.基于所述总成阻尼与所对应的频率间隔，建立所述频率间隔与总成阻尼的对应关系。
22.本发明第二方面提供一种汽车制动噪音分析装置，所述汽车制动噪音分析装置包括：
23.静力学计算模块，用于获取所述制动器总成在各种工况下，产生的各种总成频率，所述工况包括活塞压力或制动盘转速；
24.固有频率计算模块，用于获取制动器总成中各个制动零件的固有频率；
25.复模态计算模块，用于对所述固有频率和各种所述总成频率进行复模态分析，以得到会造成噪音的噪音工况和总成噪音频率，所述噪音工况为产生噪音的工况，所述总成噪音频率为制动器总成在所述噪音工况下产生噪音的频率；
26.搜索模块，用于基于各个所述总成噪音进行分析，找出造成各个所述总成噪音频率的多个所述噪音制动零件。
27.进一步地，汽车制动噪音分析装置还包括：
28.噪音优化模块，用于调整各个所述噪音制动零件的固有频率，以改变所述总成阻尼。
29.本发明第三方面提供一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现如上述任意一项所述的汽车制动噪音分析方法的各个步骤。
30.本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行以实现如上述任意一项所述的汽车制动噪音分析方法的各个步骤。
31.本发明第五方面提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现如上述任意一项所述的汽车制动噪音分析方法的各个步骤。
32.由于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
33.根据本发明实施例的汽车制动噪音分析方法，对制动器总成的总成频率和各个制动零件的固有频率进行复模态分析，得到各种噪音工况下总成噪音频率，对总成噪音频率分析，找出造成此总成噪音频率的多个噪音制动零件，通过后续针对此噪音制定零件去进行优化，而避免盲目的试错和优化，能够缩短产品开发周期，降低试验成本。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
35.图1是根据本发明一个实施例的汽车制动噪音分析方法的流程图；
36.图2是根据本发明一个实施例的汽车制动噪音分析装置的示意图；
37.图3是根据本发明一个实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
38.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
40.为了使本发明实施例公开的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例。本发明实施例的技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。
41.下面，说明本发明实施例的汽车制动噪音分析方法。
42.如图1所示，本发明实施例的汽车制动噪音分析方法包括：
43.步骤s1，获取制动器总成在各种工况下，产生的各种总成频率，工况包括活塞压力或制动盘转速。
44.对制动器总成施加激励，以在各种工况(例如活塞压力、制动盘转速等)可以通过abaqus软件(一种工程模拟的有限元软件)计算出各种工况下，制动器总成的总成频率。
45.步骤s2，获取制动器总成中各个制动零件的固有频率。
46.各个制动零件的固有频率，与外界激励无关，是结构自身的一种固有属性，利用abaqus软件可以通过数值直观的展现出来。
47.步骤s3，对固有频率和各种总成频率进行复模态分析，以得到会造成噪音的噪音工况和总成噪音频率，噪音工况为产生噪音的工况，总成噪音频率为制动器总成在噪音工况下产生噪音的频率。其中，复模态分析方法为已知技术，本发明是应用此技术解决噪音问题。
48.也就是说，通过复模态分析出哪种工况会造成哪种总成噪音频率，以便于针对性去改善此总成噪音频率。
49.步骤s4，在各个噪音工况下，对总成噪音频率进行分析，找出造成此总成噪音频率的多个噪音制动零件。其中，噪音制动零件为产生噪音的制动零件。
50.可以分析各个制动零件在各个噪音工况下对总成噪音频率的影响，例如在此噪音工况下，根据一个制动零件的固有频率和总成噪音频率的相似度，或者根据两个制动零件
的固有频率的组合和总成噪音频率的相似度，找出噪音制动零件。或者，在此噪音工况下，每次去除一个或两个制动零件的固有频率，再加上此制动零件的固有频率，再去除下一个或两个制动零件
……
，依据去除的制动零件的固有频率对此总成噪音频率的影响，找出噪音制动零件。由此，能够找出造成各个噪音工况下，造成总成噪音频率的噪音制动零件，便于进行针对此噪音制动零件进行改善。
51.可选地，步骤s4包括：步骤s41，在各个噪音工况下，对各个噪音制动零件造成总成噪音频率的贡献量进行排名；步骤s42，根据贡献量排名，找出造成此总成噪音频率的多个噪音制动零件。
52.也就是说，在各个找出造成总成噪音频率的贡献量排名的多个噪音制动零件，例如贡献量前三的制动零件，从而便于更具针对性的改善此噪音制动零件。
53.以上的汽车制动噪音分析方法，对制动器总成的总成频率和各个制动零件的固有频率进行复模态分析，得到各种噪音工况下总成噪音频率，对总成噪音频率分析，找出造成此总成噪音频率的多个噪音制动零件，通过后续针对此噪音制定零件去进行优化，而避免盲目的试错和优化。由此，能够缩短产品开发周期，降低试验成本。
54.根据本发明一些实施例，汽车制动噪音分析方法还包括步骤s5，调整各个噪音制动零件的固有频率，以改变总成阻尼，总成阻尼为总成噪音频率发生的概率。
55.通过改变噪音制动零件的固有频率，例如改变噪音制动零件的形状、材料等从而改变噪音制动零件固有频率，从而改变总成噪音频率发生的概率。由此，能够减少总成噪音频率发生的概率，提高产品的核心竞争力。
56.进一步地，步骤s5包括：步骤s51，计算各个噪音制动零件之间的固有频率的频率间隔；步骤s52，根据频率间隔与总成阻尼的对应关系，调整各个噪音制动零件的固有频率直至频率间隔到达预定总成阻尼所对应的频率间隔。其中，预定总成阻尼为满足需求的总成阻尼(目标阻尼值)，可以为总成阻尼的最低值。
57.计算各个噪音制动零件的固有频率的频率间隔，根据频率间隔与总成阻尼的对应关系(两个噪音制动零件的固有频率靠近时，就有一定几率产生噪音)，调整各个噪音制动零件的固有频率直至频率间隔到达预定总成阻尼所对应的频率间隔。由此，通过有针对性的改变噪音制动零件的固有频率，从而改变频率间隔，使得总成噪音频率的总成阻尼变成预定总成阻尼，大幅度降低总成噪音频率的发生率，使得产品具有更强的竞争力。
58.进一步地，汽车制动噪音分析方法还包括步骤s6，获取频率间隔与总成阻尼的对应关系，步骤s6包括：获取不同频率间隔下的总成阻尼；基于总成阻尼与所对应的频率间隔，建立频率间隔与总成阻尼的对应关系。
59.通过多次调整噪音制动零件之间频率间隔，得到总成阻尼，从而建立频率间隔与总成阻尼的对应关系。可以基于频率间隔和总成阻尼的对应关系建立噪音优化模型，通过每次的调整，逐步优化此模型。由此，能够进一步优化频率间隔与总成阻尼的对应关系。
60.下面，说明本发明实施例的汽车制动噪音分析装置1000。
61.如图2所示，本发明实施例的汽车制动噪音分析装置1000包括：静力学计算模块1001、固有频率计算模块1002、复模态计算模块1003及搜索模块1004。
62.静力学计算模块1001用于获取制动器总成在各种工况下，产生的各种总成频率，工况包括活塞压力或制动盘转速。固有频率计算模块1002用于获取制动器总成中各个制动
零件的固有频率。复模态计算模块1003用于对固有频率和各种总成频率进行复模态分析，以得到会造成噪音的噪音工况和总成噪音频率，噪音工况为产生噪音的工况，总成噪音频率为制动器总成在噪音工况下产生噪音的频率。搜索模块1004用于基于各个总成噪音进行分析，找出造成各个总成噪音频率的多个噪音制动零件。
63.进一步地，汽车制动噪音分析装置1000还包括噪音优化模块1005。噪音优化模块1005，用于调整各个噪音制动零件的固有频率，以改变总成阻尼。
64.下面，说明本发明实施例的电子设备。
65.电子设备包括处理器和存储器，该存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，该至少一条指令或该至少一段程序由该处理器加载并执行以实现如上述方法实施例所提供的汽车制动噪音分析方法的各个步骤。
66.存储器可用于存储软件程序以及模块，处理器通过运行存储在存储器的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据所述设备的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器还可以包括存储器控制器，以提供处理器对存储器的访问。
67.结合参考说明书附图3，所示为根据本发明一个实施例的电子设备900的框图。电子设备900可以包括一个或多个处理器902，与处理器902中的至少一个连接的系统控制逻辑908，与系统控制逻辑908连接的系统内存904，与系统控制逻辑908连接的非易失性存储器(nvm)906，以及与系统控制逻辑908连接的网络接口910。
68.处理器902可以包括一个或多个单核或多核处理器。处理器902可以包括通用处理器和专用处理器(例如，图形处理器，应用处理器，基带处理器等)的任何组合。在本文的实施例中，处理器902可以被配置为执行汽车制动噪音分析方法中各种实施例的一个或多个实施例。
69.在一些实施例中，系统控制逻辑908可以包括任意合适的接口控制器，以向处理器902中的至少一个和/或与系统控制逻辑908通信的任意合适的设备或组件提供任意合适的接口。
70.在一些实施例中，系统控制逻辑908可以包括一个或多个存储器控制器，以提供连接到系统内存904的接口。系统内存904可以用于加载以及存储数据和/或指令。在一些实施例中设备900的内存904可以包括任意合适的易失性存储器，例如合适的动态随机存取存储器(dram)。
71.nvm/存储器906可以包括用于存储数据和/或指令的一个或多个有形的、非暂时性的计算机可读介质。在一些实施例中，nvm/存储器906可以包括闪存等任意合适的非易失性存储器和/或任意合适的非易失性存储设备，例如hdd(hard disk drive，硬盘驱动器)，cd(compact disc，光盘)驱动器，dvd(digital versatile disc，数字通用光盘)驱动器中的至少一个。
72.nvm/存储器906可以包括安装在设备900的装置上的一部分存储资源，或者它可以由设备访问，但不一定是设备的一部分。例如，可以经由网络接口910通过网络访问nvm/存储906。
73.特别地，系统内存904和nvm/存储器906可以分别包括：指令920的暂时副本和永久副本。指令920可以包括：由处理器902中的至少一个执行时导致设备900实施汽车制动噪音分析方法。在一些实施例中，指令920、硬件、固件和/或其软件组件可另外地/替代地置于系统控制逻辑908，网络接口910和/或处理器902中。
74.网络接口910可以包括收发器，用于为设备900提供无线电接口，进而通过一个或多个网络与任意其他合适的设备(如前端模块，天线等)进行通信。在一些实施例中，网络接口910可以集成于设备900的其他组件。例如，网络接口910可以集成于处理器902的通信模块，系统内存904，nvm/存储器906，和具有指令的固件设备(未示出)中的至少一种，当处理器902中的至少一个执行所述指令时，设备900实现汽车制动噪音分析方法的各种实施例的一个或多个实施例。
75.网络接口910可以进一步包括任意合适的硬件和/或固件，以提供多输入多输出无线电接口。例如，网络接口910可以是网络适配器，无线网络适配器，电话调制解调器和/或无线调制解调器。
76.在一个实施例中，处理器902中的至少一个可以与用于系统控制逻辑908的一个或多个控制器的逻辑封装在一起，以形成系统封装(sip)。在一个实施例中，处理器902中的至少一个可以与用于系统控制逻辑908的一个或多个控制器的逻辑集成在同一管芯上，以形成片上系统(soc)。
77.设备900可以进一步包括：输入/输出(i/o)设备912。i/o设备912可以包括用户界面，使得用户能够与设备900进行交互；外围组件接口的设计使得外围组件也能够与设备900交互。在一些实施例中，设备900还包括传感器，用于确定与设备900相关的环境条件和位置信息的至少一种。
78.在一些实施例中，用户界面可包括但不限于显示器(例如，液晶显示器，触摸屏显示器等)，扬声器，麦克风，一个或多个相机(例如，静止图像照相机和/或摄像机)，手电筒(例如，发光二极管闪光灯)和键盘。
79.在一些实施例中，外围组件接口可以包括但不限于非易失性存储器端口、音频插孔和电源接口。
80.在一些实施例中，传感器可包括但不限于陀螺仪传感器，加速度计，近程传感器，环境光线传感器和定位单元。定位单元还可以是网络接口910的一部分或与网络接口910交互，以与定位网络的组件(例如，全球定位系统(gps)卫星)进行通信。
81.可以理解的是，本发明实施例示意的结构并不构成对电子设备900的具体限定。在本发明另一些实施例中，电子设备900可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。
82.下面，说明本发明实施例的计算机可读存储介质。
83.所述计算机可读存储介质可设置于电子设备之中以保存用于实现一种数据处理方法相关的至少一条指令或至少一段程序，该至少一条指令或该至少一段程序由该处理器加载并执行以实现上述方法实施例提供的汽车制动噪音分析方法的各个步骤。
84.可选地，在本发明实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：u盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟
或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
85.下面，说明本发明实施例的计算机程序产品。
86.该计算机程序产品包括计算机程序/指令，当计算机程序产品在电子设备上运行时，该计算机程序/指令被处理器加载并执行以实现上述各种可选实施例中提供的汽车制动噪音分析方法。
87.需要说明的是：上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
88.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
89.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
90.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。