某MPV怠速整車抖動的排查與優化

馮雷 陳圓意

摘要：針對某MPV整車怠速開空調抖動問題，通過一系列試驗測試分析，發現此抖動問題與發動機懸置解耦率有關，通過對懸置解耦率進行優化，并通過客觀測試和主觀評價，懸置系統解耦率的優化能有效的解決怠速抖動問題。

關鍵詞：懸置系統；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%的研發費用消耗在解決車輛的NVH問題上。要排查解決一個NVH問題，首先應該改善振動源和噪聲源，其次要分析并改進與之相關的傳遞途徑，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。

本文以一款MPV為例，通過一系列排查，發現怠速開空調抖動由于懸置系統解耦率引起，通過對懸置解耦進行優化，成功解決了整車怠速開空調抖動問題，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車型在開發過程前期，經主觀評價及客觀測試，怠速時整車抖動，特別在怠速開空調時，整車抖動明顯，尤其是方向盤和座椅導軌振感強烈。由于振感較大，引起駕乘人員的強烈抱怨，所以該抖動問題必須解決。怠速開空調對方向盤振動進行測試，頻譜圖如下所示（圖1）：

通過圖1可以看出，怠速開空調方向盤振動加速度X向為0.07g，最大峰值X向為0.06g，頻率為26.5Hz；最大峰值對應于該車發動機二階激勵頻率（發動機怠速開空調轉速800r左右），初步認為該問題與車身模態、轉向系統、懸置系統有關，下面分幾個方面進行排查。

3. 怠速開空調抖動排查

3.1 車身模態測試

對某MPV車身進行模態測試，識別出前14階模態及陣型，基頻為31Hz，一階扭轉為37Hz。

通過對車身進行模態測試，其基頻及一階扭轉頻率均避開了發動機怠速開空調二階激勵頻率3Hz。

3.2 方向盤模態測試

對方向盤進行模態測試，方向盤模態為35.8Hz，也避開了發動機怠速開空調二階激勵頻率3Hz。

3.3 懸置系統測試

分別斷開前懸置、后懸置、前后懸置，怠速開空調主觀評價車內振動明顯降低，斷開前后懸置后車內方向盤振動最大為0.03g，主觀評價怠速開空調整車抖動明顯降低，測試數據如下：

由測試可以看出，整車怠速開空調抖動問題與懸置系統有關，進一步進行懸置系統解耦計算，發現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%）。并且動力總成質心位置距離發動機左右懸置連線為38mm（要求為≤5mm）。

4.設計優化及問題解決

針對懸置系統解耦不滿足設計要求，按照懸置解耦要求，通過進一步計算需要把把右懸置后移45mm，上移35mm，使得左右懸置連線經過動力總成質心，并且懸置系統解耦率滿足設計要求（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.結論

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

參考文獻：

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