某MPV怠速整車抖動的排查與優(yōu)化

馮雷 陳圓意

摘要：針對某MPV整車怠速開空調(diào)抖動問題，通過一系列試驗(yàn)測試分析，發(fā)現(xiàn)此抖動問題與發(fā)動機(jī)懸置解耦率有關(guān)，通過對懸置解耦率進(jìn)行優(yōu)化，并通過客觀測試和主觀評價(jià)，懸置系統(tǒng)解耦率的優(yōu)化能有效的解決怠速抖動問題。

關(guān)鍵詞：懸置系統(tǒng)；解耦率；怠速抖動

1 引言

隨著人們對汽車舒適性的要求不斷提高。汽車的NVH（Noise、Vibration、Harshness，簡稱NVH）性能越來越受重視，有資料顯示，各大汽車公司有近20%的研發(fā)費(fèi)用消耗在解決車輛的NVH問題上。要排查解決一個NVH問題，首先應(yīng)該改善振動源和噪聲源，其次要分析并改進(jìn)與之相關(guān)的傳遞途徑，使其對振動和噪聲有明顯的衰減。方向盤與座椅導(dǎo)軌是顧客能直接感知的敏感部位，這些部位的振動水平將直接影響顧客對整車NVH水平的評價(jià)。

本文以一款MPV為例，通過一系列排查，發(fā)現(xiàn)怠速開空調(diào)抖動由于懸置系統(tǒng)解耦率引起，通過對懸置解耦進(jìn)行優(yōu)化，成功解決了整車怠速開空調(diào)抖動問題，為解決此類問題提供了一種解決思路和方法。

2 問題描述

某MPV車型在開發(fā)過程前期，經(jīng)主觀評價(jià)及客觀測試，怠速時整車抖動，特別在怠速開空調(diào)時，整車抖動明顯，尤其是方向盤和座椅導(dǎo)軌振感強(qiáng)烈。由于振感較大，引起駕乘人員的強(qiáng)烈抱怨，所以該抖動問題必須解決。怠速開空調(diào)對方向盤振動進(jìn)行測試，頻譜圖如下所示（圖1）：

通過圖1可以看出，怠速開空調(diào)方向盤振動加速度X向?yàn)?.07g，最大峰值X向?yàn)?.06g，頻率為26.5Hz；最大峰值對應(yīng)于該車發(fā)動機(jī)二階激勵頻率（發(fā)動機(jī)怠速開空調(diào)轉(zhuǎn)速800r左右），初步認(rèn)為該問題與車身模態(tài)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、懸置系統(tǒng)有關(guān)，下面分幾個方面進(jìn)行排查。

3. 怠速開空調(diào)抖動排查

3.1 車身模態(tài)測試

對某MPV車身進(jìn)行模態(tài)測試，識別出前14階模態(tài)及陣型，基頻為31Hz，一階扭轉(zhuǎn)為37Hz。

通過對車身進(jìn)行模態(tài)測試，其基頻及一階扭轉(zhuǎn)頻率均避開了發(fā)動機(jī)怠速開空調(diào)二階激勵頻率3Hz。

3.2 方向盤模態(tài)測試

對方向盤進(jìn)行模態(tài)測試，方向盤模態(tài)為35.8Hz，也避開了發(fā)動機(jī)怠速開空調(diào)二階激勵頻率3Hz。

3.3 懸置系統(tǒng)測試

分別斷開前懸置、后懸置、前后懸置，怠速開空調(diào)主觀評價(jià)車內(nèi)振動明顯降低，斷開前后懸置后車內(nèi)方向盤振動最大為0.03g，主觀評價(jià)怠速開空調(diào)整車抖動明顯降低，測試數(shù)據(jù)如下：

由測試可以看出，整車怠速開空調(diào)抖動問題與懸置系統(tǒng)有關(guān)，進(jìn)一步進(jìn)行懸置系統(tǒng)解耦計(jì)算，發(fā)現(xiàn)RX，RY，RZ三個方向解耦不足80%（解耦要求主方向Z和RY解耦≥90%，其余4個方向≥80%）。并且動力總成質(zhì)心位置距離發(fā)動機(jī)左右懸置連線為38mm（要求為≤5mm）。

4.設(shè)計(jì)優(yōu)化及問題解決

針對懸置系統(tǒng)解耦不滿足設(shè)計(jì)要求，按照懸置解耦要求，通過進(jìn)一步計(jì)算需要把把右懸置后移45mm，上移35mm，使得左右懸置連線經(jīng)過動力總成質(zhì)心，并且懸置系統(tǒng)解耦率滿足設(shè)計(jì)要求（解耦要求主方向Z和RY解耦≥90%，其余4個方向≥80%）。

通過整改怠速開空調(diào)方向盤振動由0.07g降至0.03g，怠速方向盤振動得到有效的整改，整車振動也得到明顯降低，主觀感覺良好。

5.結(jié)論

經(jīng)過對懸置系統(tǒng)的排查及解耦率進(jìn)行分析，找出了怠速開空調(diào)整車振動產(chǎn)生的根源，通過對右懸置位置進(jìn)行移動，提升了懸置系統(tǒng)的解耦率，從而有效的改善了怠速開空調(diào)整車的振動，提高了該車的NVH水平，避免問題流向市場。

參考文獻(xiàn)：

[1] 龐劍，諶剛，何華. 汽車噪聲與振動理論與應(yīng)用 [M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2006

[2] 沃德.海倫等著.白化同，郭繼忠譯. 模態(tài)分析理論與試驗(yàn) [M].北京：北京理工大學(xué)出版社。