雷诺集团
作者：Sheelagh Kononenko
13 Sep 2011
雷诺需要改进其现有系统，并在批量计算之前简化设置、处理和测量验证，从而减少花费在测试单元中的时间。
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汽车 | 案例
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雷诺工程师的另一个重要要求是全新报告功能。整体目标是简化测量流程的工作流和计算，从而在依照预订程序进行测量时减少空闲时间。
公司
雷诺集团总部位于法国布洛涅—比扬古，由 Louis Renault 及其兄弟 Marcel 和 Fernand 于 1899 年成立名为 Société Renault Frères 的公司。他们迅速在赛车领域一举成名，使用 voiturettes （小汽车）赢得了一系列胜利。事实上，雷诺的创新声誉早就名声在外 —— 1902 年，雷诺推出了首款批量轿车，同时为首个涡轮增压器注册了专利。1996 年，公司被私有化，成为了当今的 Renault S.A.。雷诺在 118 个国家开展业务，并拥有超过 127 000 名员工。雷诺拥有的品牌包括 Renault、Dacia 和 Renault Samsung Motors。雷诺日产于 2010 年在全球共售出 7,276,398 辆汽车。
除了独特的造型之外，雷诺还以汽车安全性知名，目前是拥有最多数量的 EuroNCAP 碰撞测试 5 星评级汽车的汽车制造商。
距巴黎 40 公里以南拉迪的主要测试中心专门对雷诺的传动系统工程设计进行测试，面积超过 130 公顷。该中心拥有 13 公里的赛道和 250 多个各种类型的测试台，雇用约 2000 名员工。在 NVH 部门内，有超过 70 名员工的主要工作是在欧洲最为先进的专用测试设施中控制各种传动系统噪声。
NVH 开发流程
| “NVH 开发流程是同时在一方面的发动机和传动系统以及另一方面的整车之间进行的” |
NVH 在开发流程中至关重要。客户感知是汽车质量的重要因素。发动机的声音被设计为避免或限制讨厌的噪声，并将其他噪声调整为更加悦耳的噪声。NVH 工程师和传动系统辐射噪声专家 Jean-Marc Kieffer 已在雷诺工作超过 21 年。他表示，“NVH 开发流程是同时在一方面的发动机和传动系统以及另一方面的整车之间进行的。这最终转换为获取这两个方面的相关解决方案。在这一过程中，传动系统部门的角色是表示传动系统噪声和振动的特性、将结果与要求/规范进行比较并依照要求设计、重新设计和调整技术解决方案。这将确保安装在汽车上的传动系统不会导致客户的噪声问题。”
挑战
| “当您希望减少二氧化碳排放时，您必须调整喷射参数，这将影响噪声级别。其他不同的规则和规范也经常相冲突，因此我们必须找到平衡。” |
为评估传动系统和发动机的噪声来源，雷诺考虑使用 Brüel & Kjær 的阵列式应用进行波束成型和全息测量，以允许进行标准基准测试。
对于雷诺来说，重要的是将声音功率值标准化，并报告它们，这不仅仅是因为汽车法规和立法，而且还作为工程设计、研发领域中的关键竞争、量化因素。Jean-Marc Kieffer解释道，“我们有两个主要关注领域。第一个是法律 —— 汽车所需的声音级别，例如，通过 —— 同时第二个客户舒适。除了这两个之外，我们还有污染问题和适用的规则/法规。这些经常与汽车噪声相矛盾。例如，当您希望降低二氧化碳排放时，您必须调整喷射参数，这将影响噪声级别。其他不同的规则和法规也经常相冲突，因此我们必须找到平衡。
为达到更高的测试效率，雷诺需要改进其现有已安装的 Brüel & Kjær 系统，并减少花费在测试单元中的事件。雷诺希望在进行批量计算之前简化设置、数据处理和测量验证流程。另一个重要的要求是全新报告功能。整体目标是简化测量流程的工作流和计算，从而在依照预订程序进行测量时减少空闲时间。
因此，能够使用可靠、快速和精确的技术定位和量化噪声来源非常重要。正如 Kieffer 先生所说，“我们的许多工作都是专门于优化我们的流程，并减少开发成本或持续时间，尤其在 NVH 测量中，这将涉及许多昂贵的系统。能够对同一原型验证快速的解决方案也是快速故障诊断测试的主要好处。”Brüel & Kjær 面临的挑战是尝试简化测量过程中的工作流和计算，以减少标准测试时间。 建议解决方案
为应对来自雷诺的要求，Brüel & Kjær 向雷诺建议了现有波束成型和 SONAH 应用的一系列改进，加上 PULSE 的相关噪声来源识别软件。噪声来源识别被视为表示发动机/传动系统特定区域的声功率特性的方法。该解决方案将允许雷诺进行适合标准基准测试的测量，同时为数据采集设置到以 Microsof® Excel® 格式报告结果提供简单有效的用户界面。Brüel & Kjær的建议包括：
• 简化数据采集设置和 GUI
• 发动机不同侧面的预先定义的计算设置
• 自动计算设置简化了程序和后处理工作流程
• 在同一数据集上组合波束成型和 SONAH 计算
• 隔夜批量计算管理和性能
• 声功率定义为计算设置的一部分
独特的阵列式设计
当在运行的汽车发动机上使用阵列时，将阵列尽可能靠近表面将是一个挑战，因为表面存在无法去除的突出部分。为此，Brüel & Kjær的阵列拆下了外部部分。在拆下一个部分后，阵列在跨越传动轴后仍然能够覆盖整个发动机侧。当拆下一个部分后，这将由分析仪前端的电缆断开检测功能自动检测，同时将在随后的计算中自动忽略缺少的测量点。
| “几年前，我们使用的是强度测量，同时完整的传动系统测量需要约一个星期完成。如今，我们将特性化的时间从五天缩短为一或两天。” |
雷诺对这一建议非常感兴趣。“我们与 Brüel & Kjær 的最重要合作领域是确定和量化噪声来源，”Kieffer 先生表示。“几年前，我们使用的是强度测量，同时完整的传动系统测量需要约一个星期完成，”他解释道。“雷诺和 Brüel & Kjær 共同改进了我们进行声功率测量的结果，同时我们决定使用新阵列。如今，我们将特性化的时间从五天缩短为一或两天。最为重要的是，我们现在能够获取使用强度测量无法获得信息。在更高的频率下，您可以拥有比强度测量更高的分辨率，即使您使用互相靠近的点测量，同时您在 NSI 本地化中改进分辨率。您还可以以移动的方式特性化您的来源，尤其在赶时间的情况下。这对于我们来说是模拟发动机行为的很好机会，例如，在通过测试测量期间。”
十年合作关系
Brüel & Kjær 和雷诺的合作关系要追溯到十年前，同时建立这一合作关系还有几个原因。正如 Kieffer 先生解释的那样，“首先，Brüel & Kjær 是全球知名的传声器制造商，并公认为是拥有最佳质量的公司之一。对于我们来说，拥有质量好的传感器作为测量链基础非常重要。这是我们选择它的原因之一。另一个原因是，Brüel & Kjær 在声功率测量领域拥有最为先进的技术，无论是强度探头或阵列。这就是我们在十年前选择 Brüel & Kjær 的移动式 STSF（声场空间交换）全息系统的原因所在。之后，Brüel & Kjær 继续改进其系统，使我们更加坚信我们的决定的原因是 Brüel & Kjær 建议组合了全息术和波束成型的系统。为波束成型和全息术测量使用同一传感器和同一采集系统用于对于我们来说非常重要，同时使我们更加有效，因为我们在测量期间无需进行任何更改。此外，选择 PULSE 平台可确保获得多功能、可升级和可持续的解决方案，无论在硬件还是软件上。最后，通过 PULSE PDM 工具的数据库管理实现的目标设置和数据关联的能力（例如，声学对振动）也是决定性因素。”
未来
| “无论是传统、混合动力或电动发动机，我们都必须快速高效地开发。这是我们行业持续面临的压力” |
汽车行业在变得更加经济高效，同时正面临越来越大的压力，以生产出更为复杂精确的汽车，例如，电动/混合动力传动系统的开发 —— 这代表了汽车行业增长速度最快的领域。Kieffer先生表示，“我们在能源和环境方面遇到的压力是如何极大减少开发时间。无论是传统、混合动力或电动汽车，我们都必须快速高效地开发。这是我们行业持续面临的压力。”他补充道，“我们没有多少时间，因为市场环境正快速变化。一些关键因素强迫我们必须尽快找到答案，例如，能源可用性和环境污染问题。这些都需要快速应对。因此，我们必须比今天更加高效。”
然而，测试时间不是雷诺面临的唯一问题。雷诺已使用阵列式测量基本上解决了这一问题。据 Kieffer 先生介绍，“下一个巨大的挑战是极大该机我们后处理数据的方式。其中一个原因是，我们限制要处理大量数据。例如，如今可移动测量传动系统的行为，但是测量的后处理非常耗时。我们面临的挑战和优先考虑的事情是改进我们的后处理和数据存储能力。”
推动混合动力和电池驱动汽车开发的技术正改变用于汽车行业的 NVH 感知。“只需对电动汽车进行一些测试，”Kieffer 先生表示，“您将很快能够意识到其声音与传统汽车完全不同。”他继续说道，“很明显，我们必须开发全新处理方法、新算法等，从而改进我们的系统在高频下测量的性能。对于我们来说，与其他组件相比，电动发动机声音级别较低。保持分析噪声的能力，并评估和确定它们的来源对于我们来说非常重要。最近，在我们的请求下，Brüel &Kjær 为他们的波束成型解决方案增加了顺序滤波选项。这对于发动机调查来说至关重要。”
| “您可以减少昂贵的原型数量。您还可以减少测试台时间的数量” |
除了汽车行业使用的所有全新技术之外，Kieffer 先生相信快速的数据和图像交换也是绝对的必要条件。“这非常重要，”他解释道，“因为当您必须处理并与他人进行沟通时，展示动画或映射更加快速简单，其中可清楚看到包含不同频率或不同发动机速度下的不同来源。音频文件是另一个可能的选项。”
因此，动画和模拟将变得越来越重要，同时是减少开发流程时间的方式，因为他们可更加精确地进行计算。同时，还可以以不同方式使用。“您可以修改您的开发流程，在流程第一阶段进行更多计算，同时在后期进行更少计算，” Kieffer先生表示，“这意味着您可以减少昂贵的原型数量。您还可以减少测试台时间。一种很好的开发方式是能够提供精确的测量结果，以改进和验证全新计算方法，尤其对于复杂的发动机噪声等问题。毫无疑问，未来几年将为雷诺和 Brüel & Kjær 带来很有意思的挑战，这种挑战将增强我们的合作关系，从而改进下一代汽车的舒适性和性能。”
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