动力总成悬置系统NVH调校内容!

概述

随着我国汽车产业的跨越式发展，汽车的大众化和普及，中国汽车顾客群的成熟，人们对作为顾客可直接感受的汽车的NVH性能的要求将越来越高。车辆NVH 特性已越来越受厂家和客户的重视，因此如何开展NVH 的评价、诊断对于解决NVH问题非常关键，它也在产品开发过程中的标杆研究和产品定型、积累设计数据起非常重要的作用。动力总成悬置系统的设计对整车NVH的影响是大家显而易见的，尤其是怠速抖动和整车内噪。动力总成悬置系统的NVH调校从发动机刚体模态,解耦率和隔振率对动力总成悬置进行评估。本文的目的在于确定该动力总成悬置系统的评价指标，明确悬置系统NVH调校的内容。

1 动力总成悬置系统NVH调校的主要内容

悬置NVH性能调校的基本内容包含这样几个方面：

1.怠速时悬置隔振性能，方向盘、座椅和地板怠速抖动情况，怠速车内噪声大小，以及怠速时悬置点向车身输入的振动量级；

2.原地升速过程中，悬置的隔振性能，方向盘、座椅和地板振动的平顺性，升速过程车内噪声的平顺性情况，以及升速过程中悬置点向车身输入的振动量级；

3.3_WOT/POT、2_WOT/POT、Coast Down加速过程悬置的隔振性能。

此外，悬置NVH性能调校还包括：

1.悬置支架的固有频率的测试；

2.转向系统固有频率的测试以及转向系统与车身连接的改进建议；

3.悬置点到座椅传递路径放大环节的鉴别；

4.车内空腔共振问题的产生原因的鉴别；

5.车辆道路行驶时，液压悬置对动力总成Z向跳动的抑制作用是否足够好，以及高转速时液压悬置的隔振效果是否足够；

6.车身用于放置悬置的纵梁或横梁刚度是否合适；

7.悬置的限位设计是否合理；

8.动力总成固有频率与解耦率的测试；

等等很多复杂的问题。

从我们目前的经验来看，悬置NVH性能调校大多情况下都要从整车的角度去考虑，我们不单单要考察悬置自身的隔振性能是否合理，还要进一步鉴别出整车性能不好是否与悬置有关以及产生的原因是什么。

2 动力总成悬置系统NVH性能评价指标

动力总成悬置系统的NVH性能评价指标主要有以下几个^[30]：隔振器的传递率、动力总成悬置系统的刚体模态及解耦程度，各种工况下车内噪声振动及语音清晰度等。在上述评价指标中，传递率主要是评价悬置元件本身，模态及解耦率则主要是评价整个系统的隔振效果的。

对悬置来说，隔振性能的期望值是在任何工况下，悬置隔振均能达到或超过20dB，且在某些共振问题发生时，能提供足够大的隔振量以消减共振幅值。比如在某些转速点上方向盘存在共振，这时我们希望悬置系统能够提供较大的隔振量来使共振量变得很小，当然采用被动悬置是解决不了这个问题的。

方向盘、座椅和地板的抖动情况除了要限制本身的振动值大小，还要控制在升速过程中，方向盘、座椅和地板的振动曲线是成线性上升的，中间最好不要出现波动，因为波动会严重影响人的主观感受，也就是声振粗糙度问题。

一般来说会有如下表所示的对整车怠速、半油门、全油门加速时的各部位的振动噪声级和语音清晰度的评价要求。该要求一般与本车型目标细分市场上销售较好几款车型进行比较来确定的见表1。

表1 动力总成噪声与振动性能评估表

3 动力总成悬置系统NVH调试

悬置在各类车辆工况下的隔振性能评价一般是和整车操稳性、平顺性等性能一起进行的，这中间包含很多类工况，比如定速巡航、点火、熄火、加速、减速、制动、转弯、换挡等等，主要是由经验丰富的驾驶员感受在各类工况下车辆各个子系统（包括悬置系统）的表现，针对不同类型的车比如运动车、轿车等给出合理的建议。目前我们对动力总成悬置系统的测试主要包括以下几个方面：

3.1 动力总成悬置隔振性能的测试

动力总成悬置隔振性能的测试方法是：在各个悬置两侧分别布置一个三向加速度传感器，距离悬置越近越好。分别测试悬置在怠速时和原地升速时以及三档加速时的隔振性能。

根据测试结果对数据进行处理分析，分析内容主要包括1）悬置隔振是否满足要求；2）支架是否存在共振问题，当共振问题发生时，是发动机端支架过软还是车身端支架过软，共振频率是多少；3）悬置的限位是否合适；4）液压悬置是否能够在低频时提供较大的阻尼而在高频时是否提供足够的隔振量，以及液压悬置阻尼角最大时所在的频率是否合适等。

（a）左悬置隔振率测试

（b）右悬置隔振率测试

（c）后悬置隔振率测试

图2 动力总成悬置隔振性能测试

3.2 方向盘、座椅、底盘振动和车内声压级的测试

方向盘测试可以在方向盘处于中间位置时的十二点钟方向放置一三向加速度传感器，测试方向盘在怠速和原地升速过程中的振动情况，鉴别方向盘怠速抖动值是否足够小，升速过程是否平顺，同时当峰值出现时，是否和悬置隔振性能有关等。

图3 怠速方向盘振动频谱测试

座椅、地板振动和车内声压级的测试和分析内容与上面相似。

3.3 转向系统、座椅地板和车内声压级频响函数的测试

转向系统、座椅地板和车内声压级频响函数的测试更多的是考察传递路径上是否存在明显的放大环节。

对于转向系统来说，频响函数测试主要用来鉴别第一阶弹性模态出现的频率，这个频率的大小对怠速时方向盘抖动值影响很大，一般四缸机怠速转速800rpm左右，激励频率在27Hz附近，合理的转向系统第一阶固有频率应设计在30Hz往上。但从我们测试的车辆来看，很多车转向系统的固有频率都在27Hz附近，因此怠速时转向系统很容易出现共振问题，影响客户对悬置性能的评价。

图3 转向系统等车内声压级频响函数测试

4 结论

本文介绍了动力总成悬置系统NVH调校的内容，对发动机悬置系统的评价指标进行了总结，并详述了动力总成悬置系统测试内容。本文介绍的试验分析方法可操作性强, 对认识整车NVH 调校技术、有效提高后续车型的研发水平有借鉴作用。

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