鄒杰,牛騰飛,王朝建,高飛英,劉歡
(凱翼汽車技術有限公司,成都 610017)
隨著汽車技術發(fā)展的突飛猛進,整車振動與噪聲有大幅的降低。同檔次車型在常規(guī)性能方面的綜合性價比越來越接近且均已達到較高水平[1]。乘用車的NVH(Noise(噪聲)、Vibration(振動)和Harshness(聲振粗糙度))性能已成為整車性能開發(fā)的重要設計指標,也是用戶所關心的整車性能指標之一。車內(nèi)噪聲的平順性及客戶對整車NVH主觀感受已經(jīng)成為影響整車在市場定位的重要因素之一[2]。在整車開發(fā)過程中,NVH性能主觀評價已是不可或缺的重要環(huán)節(jié)。
NVH性能主觀評價,通?;谡嚰夁M行評價,同時也可對零部件工作時的性能和其發(fā)出的聲音進行一定的評價[3]。
1)主觀評價。在車輛靜態(tài)和動態(tài)的情況下,評價人員通過自己的感官(耳朵、身體及四肢、眼睛)對整車的噪聲、振動和舒適性獲取有效信息,由大腦對這些信息進行綜合處理,然后對評價內(nèi)容作出評判并結合評分標準進行打分。
2)異響。非正常噪聲,有別于NVH。由于設計、制造、裝配等原因造成兩者之間存在的不合理間隙而產(chǎn)生摩擦、碰撞令人煩躁不安的聲音,聲音主要表現(xiàn)為“唧唧”、“嘎嘎”、“吱吱”、“噠噠”。
3)嘯叫。多半由于齒輪嚙合產(chǎn)生的噪聲,主觀聽覺較尖銳的聲音。
4)轟鳴音。頻率范圍在20~300 Hz,動力總成發(fā)出的噪聲、車身腔體共振產(chǎn)生的轟鳴,主觀聽覺有一種壓迫耳膜的感覺。
5)聲品質(zhì)。聲品質(zhì)是人對產(chǎn)品聲音的主觀感覺的反應,反映了聽者對產(chǎn)品聲音的接受程度,接受程度越高,則聲品質(zhì)越好[4]。
6)語音清晰度。語音清晰度是描述在噪聲環(huán)境下說話可聽的清晰程度,用百分數(shù)來表示,100%表示說話完全聽得清楚;0%表示說話完全聽不清楚。
1)靜態(tài)評價要求評價場地要寬廣,將所有需要評價的車輛并排停放,以方便人員評價。
2)動態(tài)評價有危險性,應在清潔、干燥、平坦的道路上評價,路面長度不小于2 km,路面寬度不小于8 m,異響、路噪等動態(tài)評價推薦使用江蘇鹽城試驗場、蘇州瑪吉斯試驗場、安徽廣德試驗場等專業(yè)試車場的組合路面。
1)評價車輛為工程樣車的,車輛應能正常工作,轉(zhuǎn)向、制動、車身、動力總成等應滿足該車的設計要求,動力總成電子控制單元、底盤、轉(zhuǎn)向、制動系統(tǒng)應完成初始標定及調(diào)校。
2)評價車輛為工裝樣車的,車輛應滿足量產(chǎn)或小批量生產(chǎn)的所有要求,所有零部件均為工裝件。
3)零部件子系統(tǒng)評價及階段性評價車輛,應能正常工作,轉(zhuǎn)向、制動、車身、動力總成等應滿足該車的設計要求,動力總成電子控制單元、底盤、轉(zhuǎn)向、制動系統(tǒng)應完成初始標定及調(diào)校。
4)公共道路行駛評價車輛必須保證符合上路行駛車輛相關要求,手續(xù)證件齊全有效。
汽車外面的氣溫需在-5~35 ℃之間,評價場地在約1.2 m高度的風速不超過3 m/s,無雨無霧,相對濕度小于95%。
1)在進行車輛主觀評價前,組織主觀評價團,所有評價人員必須有駕照,應包括NVH總師、NVH技術人員、性能集成人員、試驗人員,要求4人一組,至少1組及以上。
2)要注意安全,工作組織者要指定專門的安全負責人,并制定相關的安全管理辦法,評價前要檢查車輛的安全性。
3)進行評價工作之前,組織者必須向參加評價的人員講解安全注意事項、評價步驟,評價內(nèi)容及評價操作方法。
4)評價結束后對評價結果進行總結并討論,打分爭議項需再次進行評價確認。
具體評價內(nèi)容及操作方法參照企業(yè)標準執(zhí)行。
主觀評價評分標準采用打分制,滿分10分,表1為在國內(nèi)通用標準的基礎上,通過一段時間的總結對其進行修改后的評分準則。
表1 整車NVH性能主觀評價評分準則
1)根據(jù)評價目的,制定評價計劃、評價路線、評價內(nèi)容,組織相關評價人員召開啟動會。
2)要求參加評價的任意一組4個人,針對兩座車輛,評價人員分別坐在汽車的駕駛員(FL)、副駕駛員(FR)位置,直至每個人都評價到車輛的每個位置;針對四座、五座車輛分別坐在汽車的駕駛員(FL)、副駕駛員(FR)、后排左側(RL)、后排右側(RR)4個位置上,每進行完一輪評價4個人就輪換位置,直至每個人都評價到車輛的每個位置,并結合每個位置評價結果進行綜合打分;其它座位車輛參考此標準執(zhí)行。
3)檢查車輛狀態(tài),并詳細記錄評價車輛狀態(tài)信息。
4)為評價人員發(fā)放主觀評價評分內(nèi)容表,評價人員按照評價表中的項目和內(nèi)容對整車進行評價(參照企業(yè)標準)。
5)評價結束后,組織者驗收項目表的完整性、合理性,對評分存在差異及爭議的項目進行討論確認,統(tǒng)計所有評價人員對整車NVH性能及各評價項目的主觀評價評分,進行算數(shù)平均,將所得算術平均值作為整車NVH 性能主觀評價的最終結果,評價結果達成一致后進行總結并形成報告,并且用雷達圖進行評價結果表達。
6)詳細記錄所評價車輛NVH性能的優(yōu)點、缺點。
在車輛整個開發(fā)過程會進行多輪NVH性能主觀評價,但不同階段車輛評價的內(nèi)容和提出的問題存在較大的差異。結合項目開發(fā)階段樣車狀態(tài),從駐車系統(tǒng)NVH、動力傳動系統(tǒng)NVH、道路NVH、風噪、電器附件NVH、整車制造品質(zhì)、異響等7個維度展開評價。
樣車NVH性能主觀評價結果為6.0分,不滿足工程目標開發(fā)要求(7.0分),尤其道路NVH評分較差,為5.5分,主要體現(xiàn)為勻速路況的轟鳴壓耳聲和整車的抖動問題。故需對各評價維度的問題進行梳理及定義整改優(yōu)先級,為后續(xù)整車NVH性能提升優(yōu)化提供指導。樣車NVH性能整體評價結果如圖1所示。
圖1 主觀評價結果雷達圖
評價樣車NVH性能問題點及總評得分如表2所示。
表2 樣車NVH性能評價結果說明及總評
異響的產(chǎn)生主要是振動的發(fā)生,為了更準確清晰地排查異響情況,專用的路況是必不可少的[5]。常用的路面有如大鵝卵石路、小鵝卵石路、石塊路、鐵條路等,通過分析和測試可得到異響產(chǎn)生的部位,進而進行優(yōu)化改進。評價樣車異響問題點及總評得分如表3所示。
評價團隊討論一致認為樣車異響控制較好,異響部位為5個,中等異響點為3個,即背門、頂棚、安全帶部位異響。
通過對樣車NVH性能評價,后續(xù)開發(fā)過程中需重點關注解決的問題如下:1)勻速行駛,粗糙路面整車轟鳴壓耳聲表現(xiàn)尤為明顯;2)勻速工況,整車抖動嚴重;3)車輛起步?jīng)_擊嚴重;4)加速時,方向盤振動明顯;5)滑行至20 km/h時,動力總成嘯叫明顯;6)壓縮機啟動沖擊明顯;7)背門異響嚴重;8)制動踏板異響明顯。
評價結果使NVH客觀測試驗證更具針對性,大大縮短問題排查周期,節(jié)約項目開發(fā)資源,并保證后續(xù)整車NVH性能優(yōu)化工作順利開展。
汽車NVH性能主觀評價方法是目前提高產(chǎn)品NVH性能、滿足客戶要求的行之有效的方法。通過對某純電動車的NVH性能主觀評價方法進行研究,并實車驗證,經(jīng)專業(yè)組討論鎖定TOP8問題點,為后續(xù)的NVH開發(fā)工作提供指導。在進行汽車NVH性能主觀評價時,是否應該按售價進行檔次區(qū)分,在進行不同檔次車輛的NVH性能對比時是否應該考慮進行加權處理,還是需要進一步研究的工作。
表3 樣車異響評價結果