[01346379]一汽纯电动汽车声品质分析评价与控制技术研究

课题来源及背景：电动汽车技术是汽车工业实现低碳、低排放的有效措施,以电池组作为能量储存载体,以高速电机作为驱动动力的电动汽车,改变了汽车能量转换方式,取消了传统汽车的进气系统、排气系统、发电机、供油系统等附件,空调压缩机、转向助力泵、真空助力泵等改为电机驱动,增加了逆变器、电池组冷却等装置,使得电动汽车声音品质控制与传统汽车有重大差异。虽然纯电动汽车的噪声比内燃机驱动的汽车要安静,但是给驾乘人员的主观感觉却不令人满意,仍然存在许多车内声品质问题。这是由于人耳主观特性决定了对声音的判断是有方向性、选择性和噪音抑制,以及心情的影响,特别怠速与低速时表现得尤为突出,这都会给纯电动车的声学问题产生负面影响,降低了车辆的乘坐舒适性,而现阶段消费者对汽车的舒适性要求日益提高,较差的NVH特性势必会影响到用户的认可度及其市场竞争力。在国内,对纯电动汽车声品质的控制技术研究几乎是空白,以往都是在新产品产出之后,进行声品质的简单的主观评价和改进,往往需要几轮的改进设计和试验验证才可能达到要求,造成新产品设计周期长和资源的极大浪费。因此,更需要立项设专题进行全面的开发与研究,为国内汽车制造厂商进行纯电动汽车产品的声学性能改进和新产品的声学设计提供依据,改善我国纯电动汽车的声学设计和声品质控制水平,增强产品的国内外市场竞争力。国内的汽车生产厂商应将目标定在高质量声品质的控制目标上,创造有自己知识产权声品质品牌的纯电动汽车。所以该项目的研究成果具有十分重要的理论价值和实际意义,将有广阔的应用前景和市场需求。 主要指标： 1.探究了人的主观评价与众多物理声学参数及心理声学参数的对应关系,进而建立了智能化声品质主观评价客观量化模型,模型的预测值和实际评分值的百分比误差小于8%,预测精度较高,说明该模型具有很好的泛化能力,能有效的对匀速工况的车内声品质进行预测评分。权重分析可知,对声品质主观评价结果影响最大的参数为尖锐度,其次为响度、粗糙度和音调度。这四个参数对声品质影响的贡献度之和达到了84%,其他几个客观参数影响较小; 2.建立基于TPS方法的虚拟车内声合成模型,完成从噪声源→传递路径→车内噪声→虚拟声合成模型,声合成模型可以采用虚拟仿真方法实现车内噪声的合成,声品质合成模型的预测A声级与实测值的误差小于2dB,预测精度较高; 3.建立响度、尖锐度、粗糙度等声品质计算模型,客观心理声学参数合成结果与试验测试结果预测误差都在2个单位以内,将计算出的各心理声学参数带入已建立的基于神经网络主观评价的客观量化模型中,进行主观评价烦躁度等级的预测,主观评分值预测结果误差在1以内; 4.与原车相比,采取相应的降噪措施,转毂50Km/h工况下A声级降低2.1dB（A）,响度降低2.6sone。转毂80Km/h工况下A声级降低2.6dB（A）,响度降低2.5sone。路试50Km/h工况下A声级降低2.4dB（A）,响度降低2.1sone。其它各声品质客观参量也有明显的改善; 5.根据所建立基于神经网络的声品质主观评价模型,转毂50Km/h工况下主观评价值由8.53提高到9.54,转毂80Km/h工况下主观评价值由7.89提高到8.89,路试50Km/h工况下主观评价值由8.39提高到9.40,通过上述声品质控制技术,车内声音品质得到明显提高。 技术的创造性和先进性： 1.首次针对各类评价群体（如国人和外国人）的车内声品质主客观评价技术进行研究,提出适合本国人群的基于神经网络智能化纯电动汽车声品质主观评价的客观量化模型,以声品质参量作为车内噪声评价目标进行纯电动汽车振动噪声控制技术研究。 2.国内首次提出虚拟纯电动汽车车内声合成的声品质等效模型,该模型可对受试者耳旁位置的车内声品质参数进行预测。 技术的成熟程度：为现有产品改进、新产品研发、纯电动汽车结构的声学设计和声品质评价提供技术依据和准则,填补国内空白,达到国际水平。 应用情况： 本项目建立的虚拟车内合成的声品质等效模型、虚拟车内声合成的声品质贡献量分析等研究成果,应用于一汽技术中心奔腾B50纯电动汽车产品开发中,为改善产品车内噪声品质提供了有效的技术支撑。为国产电动车产品改进、新产品声学设计和声品质评价提供了技术依据,应用前景广阔。