某MPV怠速整车抖动的排查与优化

冯雷 陈圆意

摘要：针对某MPV整车怠速开空调抖动问题，通过一系列试验测试分析，发现此抖动问题与发动机悬置解耦率有关，通过对悬置解耦率进行优化，并通过客观测试和主观评价，悬置系统解耦率的优化能有效的解决怠速抖动问题。

关键词：悬置系统；解耦率；怠速抖动

1 引言

随着人们对汽车舒适性的要求不断提高。汽车的NVH（Noise、Vibration、Harshness，简称NVH）性能越来越受重视，有资料显示，各大汽车公司有近20%的研发费用消耗在解决车辆的NVH问题上。要排查解决一个NVH问题，首先应该改善振动源和噪声源，其次要分析并改进与之相关的传递途径，使其对振动和噪声有明显的衰减。方向盘与座椅导轨是顾客能直接感知的敏感部位，这些部位的振动水平将直接影响顾客对整车NVH水平的评价。

本文以一款MPV为例，通过一系列排查，发现怠速开空调抖动由于悬置系统解耦率引起，通过对悬置解耦进行优化，成功解决了整车怠速开空调抖动问题，为解决此类问题提供了一种解决思路和方法。

2 问题描述

某MPV车型在开发过程前期，经主观评价及客观测试，怠速时整车抖动，特别在怠速开空调时，整车抖动明显，尤其是方向盘和座椅导轨振感强烈。由于振感较大，引起驾乘人员的强烈抱怨，所以该抖动问题必须解决。怠速开空调对方向盘振动进行测试，频谱图如下所示（图1）：

通过图1可以看出，怠速开空调方向盘振动加速度X向为0.07g，最大峰值X向为0.06g，频率为26.5Hz；最大峰值对应于该车发动机二阶激励频率（发动机怠速开空调转速800r左右），初步认为该问题与车身模态、转向系统、悬置系统有关，下面分几个方面进行排查。

3. 怠速开空调抖动排查

3.1 车身模态测试

对某MPV车身进行模态测试，识别出前14阶模态及阵型，基频为31Hz，一阶扭转为37Hz。

通過对车身进行模态测试，其基频及一阶扭转频率均避开了发动机怠速开空调二阶激励频率3Hz。

3.2 方向盘模态测试

对方向盘进行模态测试，方向盘模态为35.8Hz，也避开了发动机怠速开空调二阶激励频率3Hz。

3.3 悬置系统测试

分别断开前悬置、后悬置、前后悬置，怠速开空调主观评价车内振动明显降低，断开前后悬置后车内方向盘振动最大为0.03g，主观评价怠速开空调整车抖动明显降低，测试数据如下：

由测试可以看出，整车怠速开空调抖动问题与悬置系统有关，进一步进行悬置系统解耦计算，发现RX，RY，RZ三个方向解耦不足80%（解耦要求主方向Z和RY解耦≥90%，其余4个方向≥80%）。并且动力总成质心位置距离发动机左右悬置连线为38mm（要求为≤5mm）。

4.设计优化及问题解决

针对悬置系统解耦不满足设计要求，按照悬置解耦要求，通过进一步计算需要把把右悬置后移45mm，上移35mm，使得左右悬置连线经过动力总成质心，并且悬置系统解耦率满足设计要求（解耦要求主方向Z和RY解耦≥90%，其余4个方向≥80%）。

通过整改怠速开空调方向盘振动由0.07g降至0.03g，怠速方向盘振动得到有效的整改，整车振动也得到明显降低，主观感觉良好。

5.结论

经过对悬置系统的排查及解耦率进行分析，找出了怠速开空调整车振动产生的根源，通过对右悬置位置进行移动，提升了悬置系统的解耦率，从而有效的改善了怠速开空调整车的振动，提高了该车的NVH水平，避免问题流向市场。

参考文献：

[1] 庞剑，谌刚，何华. 汽车噪声与振动理论与应用 [M].北京：北京理工大学出版社，2006

[2] 沃德.海伦等著.白化同，郭继忠译. 模态分析理论与试验 [M].北京：北京理工大学出版社。