《汽車電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)噪聲臺架測試方法及性能要求》

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團體標(biāo)準

T/CSAEXXXXX—XXXX

汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)噪聲測試評價方法

及要求

AutomotiveElectricPowerSteeringSystemNoiseTesting&EvaluationMethods

andRequirements

征求意見稿

在提交反饋意見時，請將您知道的該標(biāo)準所涉必要專利信息連同支持性文件一并附上。

2022-04-19

-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中國汽車工程學(xué)會發(fā)布

T/CSAEXXXXX—XXXX

汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)噪聲測試評價方法及要求

1范圍

本文件規(guī)定了汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝置噪聲測試的技術(shù)要求和試驗方法。

本文件適用于汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝置（以下簡稱裝置），其形式有管柱助力式（C-EPS）、小

齒輪助力式（P-EPS）和齒條助力式（R-EPS）。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB12348工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準

GB/T18697聲學(xué)汽車車內(nèi)噪聲測量方法

GB/T35360汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)術(shù)語和定義

GB50800消聲室和半消聲室技術(shù)規(guī)范國家標(biāo)準

QC/T1081汽車電動助力轉(zhuǎn)向裝置

3術(shù)語和定義

GB/T35360中界定的及以下術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準。

3.1噪聲

本文件中提到的噪聲是按照信號的時間變化的特性分為穩(wěn)態(tài)噪聲和非穩(wěn)態(tài)噪聲，穩(wěn)態(tài)噪聲指在測量

時間內(nèi),被測聲源的聲級起伏不大于3dB(A)的噪聲，如轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的操作運行時產(chǎn)生噪聲和電機階次噪聲

等。被測聲源的聲級起伏大于3dB(A)的噪聲為非穩(wěn)態(tài)噪聲，如由于設(shè)計、制造、裝配等原因造成兩者

之間存在的不合理間隙而產(chǎn)生摩擦、撞擊等令人煩躁不安的聲音。

3.2傳聲器

把聲壓信號轉(zhuǎn)換為電信號的裝置，也稱之為麥克風(fēng)。

3.3聲校準器

一種能產(chǎn)生規(guī)定聲壓級和規(guī)定頻率的正弦聲壓，用于檢查，校正傳聲器靈敏度的裝置。

3.4聲壓級

聲壓p的平方與基準聲壓p0的平方之比，取以10為底的對數(shù)的10倍，用分貝（dB）表示：

p2

Lp=10*log102................................................(1)

p0

式中：

p0—基準值，p0=20μPa

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3.5A計權(quán)聲壓級

用聲級計或與此等效的測量儀器，經(jīng)過A計權(quán)網(wǎng)絡(luò)測出的噪聲級稱為A計權(quán)聲壓級，用LA表示。

單位為分貝，單位符號dB，本標(biāo)準為明確以A特性計權(quán)用dB（A）表示。

3.6背景噪音

來自被測聲源之外的所有其他聲源的噪音。背景噪音包括空氣聲、結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)的噪音、儀器的電噪

音等。

4技術(shù)要求

4.1一般要求

4.1.1裝置

裝置按經(jīng)規(guī)定程序批準的產(chǎn)品圖樣及技術(shù)文件制造。裝置的機械部分應(yīng)滿足QC/T29096、QC/T

29097、QC/T649、QC/T647、QC/T529的標(biāo)準要求。

4.1.2工作溫度

裝置在-40℃～+120℃（電動助力轉(zhuǎn)向裝置安裝在駕駛室外）溫度范圍內(nèi)應(yīng)能正常工作。

4.1.3相對濕度

裝置能承受的相對濕度應(yīng)≤95%RH。

4.1.4工作電壓

4.1.4.1標(biāo)稱電壓：13.5V、24V、48V。

4.1.4.2允許電壓變化范圍：

a)10.8V～16V(標(biāo)稱電壓13.5V)；

b)21.6V～32V(標(biāo)稱電壓24V)。

4.2性能要求

4.2.1轉(zhuǎn)向助力裝置旋轉(zhuǎn)噪聲

4.2.1.1輸入端轉(zhuǎn)速為180°/s時，在20Hz～3000Hz頻段噪聲平均值不大于48dB(A)，加速度overall

值不超過0.6m/s2；

4.2.1.2輸入端轉(zhuǎn)速為270°/s時，在20Hz～3000Hz頻段噪聲平均值不大于50dB(A)，加速度overall

值不超過1.0m/s2；；

4.2.1.3輸入端轉(zhuǎn)速為360°/s時，在20Hz～3000Hz頻段噪聲平均值不大于54dB(A)，加速度overall

值不超過1.5m/s2；；

4.2.2轉(zhuǎn)向助力裝置換向噪聲

轉(zhuǎn)角控制裝置以±5°/3-5Hz的速度往復(fù)運動，在20Hz～3000Hz頻段噪聲平均值不大于53dB(A)，

加速度overall值不超過0.8m/s2；

轉(zhuǎn)向控制裝置以±30°/1-2Hz的速度往復(fù)運動時，在20Hz～3000Hz頻段噪聲平均值不大于55dB(A)，

加速度overall值不超過1.5m/s2；

4.2.3轉(zhuǎn)向助力裝置撞擊噪聲（Rattle）

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激勵輸入為正弦波激勵（5-20Hz），載荷為0.35×設(shè)計載荷，在20Hz～3000Hz頻段噪聲平均值不大

于65dB(A)，在遠離小齒輪側(cè)加速度值不超過50m/s2，在靠近小齒輪側(cè)加速度值不超過70m/s2。

5試驗方法

5.1試驗條件

5.1.1溫度偏差

本文件規(guī)定試驗方法中的溫度偏差為±2℃，另有明確要求除外。

5.1.2試驗電壓

本文件規(guī)定試驗電壓為13V±0.5?V（標(biāo)稱電壓13V）、24V±1V（標(biāo)稱電壓24V）和48V±1?V（標(biāo)

稱電壓48V），另有明確要求除外。

5.1.3試驗用直流電源

可用汽車蓄電池或直流穩(wěn)壓電源。

5.1.4裝置的安裝

裝置試驗時可參照實車安裝方式或平置安裝在試驗臺架上。

5.1.5背景噪音

對有聲音信號測試的部分，要求試驗環(huán)境背景噪音A計權(quán)聲壓級≤30dB（A）

5.1.6檢測儀器設(shè)備要求

5.1.6.1在（23±5）℃溫度范圍內(nèi)，扭矩、力、位移、轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速、電流、電壓的測量精度應(yīng)不低

于0.5%FS。

5.1.6.2在（23±5）℃溫度范圍內(nèi)，噪聲測量的精度等級不低于1dB(A)。

5.1.6.3在（23±5）℃溫度范圍內(nèi)，溫度測量的精度等級不低于1℃。

5.1.6.4在（23±5）℃溫度范圍內(nèi)，濕度測量的精度等級不低于10%RH。

5.1.6.5傳聲器：量程：聲壓級范圍14～135dB，頻率響應(yīng)范圍3.15～20kHz

5.1.6.6加速度傳感器

建議使用靈敏度在100mV/g左右的集成電路壓電（ICP）三向加速度傳感器，加速度傳感器的頻率

響應(yīng)必須至少為8000Hz。

5.1.6.7振動系統(tǒng)：必須采用閉環(huán)控制的振動系統(tǒng)。

5.2性能試驗項目

5.2.1轉(zhuǎn)向助力裝置旋轉(zhuǎn)噪聲

5.2.1.1試驗準備

模擬實車狀態(tài)或者水平安裝轉(zhuǎn)向助力裝置，其中方向盤側(cè)連接轉(zhuǎn)角控制裝置，中間軸側(cè)連接載荷加

載裝置；連接電源與控制器，設(shè)置車速為0km/h，使助力電機處于工作狀態(tài)。將采用1000Hz，94分貝

的純音標(biāo)定過的傳聲器布置在距助力電機殼體徑向100mm處，加速度傳感器布置在齒輪齒條嚙合位置、

蝸輪蝸桿嚙合位置和調(diào)整間隙位置。

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5.2.1.2試驗過程

載荷加載裝置施加70%最大負載轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)角控制裝置分別以180°/s、270°/s、360°/s的速度帶

動輸入軸轉(zhuǎn)動，待輸入軸轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，設(shè)置采樣率為44.1kHz或48kHz，采集傳聲器和加速度信號，測

試時間30s。

5.2.1.3數(shù)據(jù)處理

設(shè)置時間分辨率0.1s，對采集的聲音和加速度信號進行300Hz～8000Hz的帶通濾波，計算聲音信

號的A計權(quán)經(jīng)過帶通濾波后的值或三個位置的加速度的overall值。

1—消音環(huán)境；2—電動助力轉(zhuǎn)向管柱總成；3—噪音測試夾具；

4—傳聲器；5—載荷加載裝置；6—轉(zhuǎn)角控制裝置；

圖1轉(zhuǎn)向管柱總成旋轉(zhuǎn)噪音測試示意圖

1—消音環(huán)境；2—載荷加載裝置；3—加速度傳感器1；4—電動助力轉(zhuǎn)向器總成；

5—麥克風(fēng)；6—中間軸；7—加速度傳感器2；8—轉(zhuǎn)角控制裝置；9—轉(zhuǎn)向器固定臺架；

圖2轉(zhuǎn)向器總成旋轉(zhuǎn)噪音測試示意圖

5.2.2轉(zhuǎn)向助力裝置換向噪聲

5.2.2.1試驗準備

模擬實車狀態(tài)安裝轉(zhuǎn)向助力裝置，其中方向盤側(cè)連接轉(zhuǎn)角控制裝置，中間軸側(cè)連接載荷加載裝置；

連接電源與控制器，設(shè)置車速為0km/h，使助力電機處于工作狀態(tài)。將采用1000Hz，94分貝的純音標(biāo)

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定過的傳聲器布置在距助力電機殼體徑向100mm處，加速度傳感器布置在齒輪齒條嚙合位置、蝸輪蝸桿

嚙合位置和調(diào)整間隙位置。

5.2.2.2試驗過程

載荷加載裝置施加25%的最大負載轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)角控制裝置以±5°/3-5Hz的速度往復(fù)運動；載荷加載

裝置施加50%的最大負載轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)角控制裝置以±30°/1-2Hz的速度往復(fù)運動；待運行狀態(tài)穩(wěn)定后，

設(shè)置采樣率為44.1kHz或48kHz，采集傳聲器和加速度信號，測試時間30s，每個位置測量三次，兩次

測量至少間隔2分鐘。

5.2.2.3數(shù)據(jù)處理

設(shè)置時間分辨率0.1s，對采集的聲音和加速度信號進行300Hz～8000Hz的帶通濾波，計算聲音信

號的A計權(quán)經(jīng)過帶通濾波后的值或三個位置的加速度的overall值。

1—消音環(huán)境；2—電動助力轉(zhuǎn)向管柱總成；3—噪音測試夾具；

4—傳聲器；5—載荷加載裝置；6—轉(zhuǎn)角控制裝置；

圖3轉(zhuǎn)向管柱總成換向噪音測試示意圖

1—消音環(huán)境；2—載荷加載裝置；3—加速度傳感器1；4—電動助力轉(zhuǎn)向器總成；

5—麥克風(fēng)；6—中間軸；7—加速度傳感器2；8—轉(zhuǎn)角控制裝置；9—轉(zhuǎn)向器固定臺架；

圖2轉(zhuǎn)向器總成旋轉(zhuǎn)噪音測試示意圖

5.2.3轉(zhuǎn)向助力裝置撞擊噪聲（Rattle）

5.2.3.1試驗準備

模擬實車狀態(tài)安裝轉(zhuǎn)向助力裝置，齒條位于中位，轉(zhuǎn)向器小齒輪端的拉桿上連接一個載荷加載裝置，

另一側(cè)拉桿連接彈簧系統(tǒng)，彈性系數(shù)為300N/mm±30N/mm；輸入軸端連接慣量為0.04kg*m2慣量盤。

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在齒條襯套處殼體正上方、間隙調(diào)整機構(gòu)處殼體正