TCSAE 279-2022 汽车电动转向系统噪声台架性能要求及测试方法

－2022汽车电动转向系统噪声台架性能要求及测试方法Automotiveelectricpowersteeringsystembenchtestofnoiserequirementsandtestingmethods2022-12-20发布2022-12-20实施中国汽车工程学会发布学兔兔中国汽车工程学会标准（以下简称：CSAE标准），是由中国汽车工程学会按照明确的程序、规则，遵循公开、透明、协商一致原则组织制定的，供市场自由选择、自愿采用的规范性技术文件。CSAE标准旨在发挥市场自主制定标准优势，着眼企业竞争力提升，推动汽车产业创新技术的加速发展和广泛应用。CSAE标准版权归属中国汽车工程学会，除用于国家法律或事先得到中国汽车工程学会许可外，不得以任何形式复制该标准。在本标准实施过程中，如发现需要修改或补充之处，欢迎将意见反馈至中国汽车工程学会，以便修订时参考。中国汽车工程学会地址：39；电话：[phone]；邮编：100176；邮箱：[e-mail]。学兔兔—2022I目  次前言.................................................................................II1范围...............................................................................12规范性引用文件.....................................................................13术语和定义.........................................................................14技术要求...........................................................................25试验方法...........................................................................3学兔兔—2022II前  言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由中国汽车工程学会汽车转向技术分会提出。本文件起草单位：中国汽车工程研究院股份有限公司、捷太格特科技研发中心(无锡)有限公司、博世华域转向系统有限公司、重庆长安汽车股份有限公司、北京汽车研究总院有限公司、湖北恒隆汽车系统集团有限公司、江苏罡阳转向系统有限公司、舍弗勒智能驾驶科技（长沙）有限公司、上海汽车集团股份有限公司技术中心、杭州世宝汽车方向机有限公司、浙江万安科技股份有限公司。本文件主要起草人：车佳黎、龚小平、杨文畅、张洪玲、吴晟荻、袁林、梁阿南、吴远远、欧家福、姚晓舸、王春宏、王振宇、宫海彬、艾红霞、李浩、杨永锋、朱兴旺、彭锋、顾熊炜、俞碧君。学兔兔—20221汽车电动转向系统噪声台架性能要求及测试方法1范围本文件规定了汽车电动助力转向系统装置噪声测试的技术要求和试验方法。本文件适用于汽车电动助力转向系统装置（以下简称装置），其形式有管柱助力式（C-EPS）、小齿轮助力式（P-EPS）和齿条助力式（R-EPS）。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T3947—1996声学名词术语GB/T35360汽车转向系统术语和定义QC/T647汽车转向万向节总成性能要求及试验方法QC/T649汽车转向操纵机构性能要求及试验方法QC/T29096汽车转向器总成台架试验方法QC/T29097汽车转向器总成技术要求3术语和定义GB/T35360界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1噪声noise本文件中提到的噪声是指紊乱断续，或统计上随机的声振荡，可引申为一段频率中任何不需要的干扰，如转向系统的操作运行时产生噪声和电机阶次噪声等。[来源：GB/T3947—1996，2.11]3.2传声器microphone把声压信号转换为电信号的装置，也称之为麦克风。3.3声校准器acousticcalibrator一种能产生规定声压级和规定频率的正弦声压，用于检查，校正传声器灵敏度的装置。3.4声压级soundlevel声压的平方与基准声压的平方之比，取以10为底的对数的10倍，用分贝（dB）表示：学兔兔—20222.........................................................................(1)式中：Lp——声压级；p——待测声压；p0——基准值，p0=20μPa。3.5A计权声压级A-weightingsoundlevel用声级计或与此等效的测量仪器，经过A计权网络测出的噪声级称为A计权声压级，用LA表示。单位为分贝，单位符号dB，本标准为明确以A特性计权用dB（A）表示。3.6背景噪音backgroundnoise在发生、检测、测量或记录的系统中来自被测声源之外的所有其他声源的噪音。背景噪音包括空气声、结构传导的噪音、仪器的电噪音等。[来源：GB/T3947—1996，2.16]4技术要求4.1基本要求4.1.1装置装置按经规定程序批准的产品图样及技术文件制造。装置的机械部分应满足QC/T29096、QC/T29097、QC/T649、QC/T647的标准要求。4.1.2工作温度装置在-40 ℃～+120℃（电动助力转向装置安装在驾驶室外）温度范围内应能正常工作。4.1.3相对湿度装置能承受的相对湿度应≤95 %RH。4.1.4工作电压标称电压：13.5 V、24 V、48V，允许电压变化范围：a)10.8 V～16 V(标称电压13.5 V)；b)21.6 V～32 V(标称电压24 V)；c)36 V～52 V（标称电压48 V）。4.2性能要求4.2.1转向助力装置旋转噪声4.2.1.1输入端转速为180︒/s时，在20 Hz～2000 Hz频段噪声总值不大于48 dB(A)，加速度的有效值（RMS）不超过0.6 m/s2。学兔兔—202234.2.1.2输入端转速为270︒/s时，在20 Hz～2000 Hz频段噪声总值不大于50 dB(A)，加速度的有效值（RMS）不超过 1.0m/s2。4.2.1.3输入端转速为360︒/s时，在20 Hz～2000 Hz频段噪声总值不大于54 dB(A)，加速度的有效值（RMS）不超过1.5 m/s2。4.2.2转向助力装置换向噪声4.2.2.1转角控制装置以±5︒/3～5 Hz的速度往复运动，在20 Hz～2000Hz频段噪声总值不大于53 dB(A)，加速度有效值（RMS）不超过0.8 m/s2。4.2.2.2转向控制装置以±30︒/s～2Hz的速度往复运动时，在20Hz～2000Hz频段噪声总值不大于55dB(A)，加速度有效值（RMS）不超过1.5 m/s2。4.2.3转向助力装置撞击噪声（Rattle）激励输入为正弦波激励（5 Hz～20 Hz），载荷为0.35倍设计载荷，在20 Hz～2000 Hz频段噪声总值不大于65 dB(A)，在远离小齿轮侧加速度有效值（RMS）不超过50m/s2，在靠近小齿轮侧加速度有效值（RMS）不超过70 m/s2。5试验方法5.1试验条件5.1.1温度偏差本文件规定试验方法中的温度偏差为±2℃。5.1.2试验电压本文件规定试验电压为13V±0.5V（标称电压13V）、24V±1V（标称电压24V）和48V±1V（标称电压48V）。5.1.3试验用直流电源可用汽车蓄电池或直流稳压电源。5.1.4装置的安装装置试验时可参照实车安装方式或平置安装在试验台架上。5.1.5背景噪音对有声音信号测试的部分，要求试验环境背景噪音A计权声压级≤30dB（A）。5.1.6检测仪器设备要求5.1.6.1扭矩、力、位移、转角、转速、电流、电压的测量精度应不低于0.5%FS（满量程）。5.1.6.2噪声测量的精度等级不低于1dB(A)。5.1.6.3温度测量的精度等级不低于1℃。5.1.6.4湿度测量的精度等级不低于10%RH。5.1.6.5传声器声压级范围14dB～135dB，频率响应范围3.15kHz～20kHz。学兔兔—202245.1.6.6加速度传感器建议使用灵敏度在100dBmV/g左右的集成电路压电（ICP）三向加速度传感器，加速度传感器的频率响应≥8000dBHz。5.1.6.7振动系统必须采用闭环控制的振动系统。5.2性能试验方法5.2.1转向助力装置旋转噪声5.2.1.1试验准备模拟实车状态或者水平安装转向助力装置，其中方向盘侧连接转角控制装置，中间轴侧连接载荷加载装置（见图1、图2）。连接电源与控制器，设置车速为0dBkm/h，使助力电机处于工作状态。将采用1000Hz，94dB(A)的纯音标定过的传声器垂直布置在距助力电机壳体径向200mm处，加速度传感器布置在齿轮齿条啮合位置、蜗轮蜗杆啮合位置和调整间隙位置。5.2.1.2试验过程载荷加载装置施加70%最大负载转矩，转角控制装置分别以180︒/s、270︒/s、360︒/s的速度带动输入轴转动，待输入轴转速稳定后，设置声音采样率为48kHz和振动采样频率为5120Hz，分别采集传声器和加速度信号，测试时间30s。5.2.1.3数据处理设置频率分辨率1Hz，对采集的声音和加速度信号进行20Hz～2000Hz的带通滤波，计算声音信号的A计权经过带通滤波后的总值或三个位置的加速度的有效值（RMS）。标引序号说明：1——消音环境；2——电动助力转向管柱总成；3——噪音测试夹具；4——传声器；5——载荷加载装置；6——转角控制装置。图1转向管柱总成旋转噪音测试示意图学兔兔—20225标引序号说明：1——消音环境；6——中间轴；2——载荷加载装置；7——加速度传感器2；3——加速度传感器1；8——转角控制装置；4——电动助力转向器总成；9——转向器固定台架；5——麦克风；10——加速度传感器3。图2转向器总成旋转噪音测试示意图5.2.2转向助力装置换向噪声5.2.2.1试验准备模拟实车状态安装转向助力装置，其中方向盘侧连接转角控制装置，中间轴侧连接载荷加载装置。（见图1、图2）连接电源与控制器，设置车速为0km/h，使助力电机处于工作状态。将采用1000Hz，94dB(A)的纯音标定过的传声器布置在距助力电机壳体径向（垂直于壳体表面）200mm处，加速度传感器布置在齿轮齿条啮合位置、蜗轮蜗杆啮合位置和调整间隙位置。5.2.2.2试验过程载荷加载装置施加25%的最大负载转矩，转角控制装置以±5︒/3Hz～5Hz的速度往复运动；载荷加载装置施加50%的最大负载转矩，转角控制装置以± 30︒/1Hz～2Hz的速度往