汽车NVH性能正向开发与控制

转向系统模台架试验
转向系统模态分析
样车验证调校阶段
样车验证调校阶段的主要任务
（1）试验验证样车的NVH性能是否达到设定要求。 （2）对于未达标项进行原因分析和整改。
整车NVH调校的要点
检查样车的状态 进行整车NVH测试，明确问题点 怠速振动，AC off
怠速振动，AC on
需排查的原因
方向盘模态是否达标 整备车身模态是否达标 动力总成隔振率是否达标 排气管吊耳隔振率是否达标 电池、中冷器等零部件共振频率是否达标 风扇转速设定是否合理 风扇振动是否达标 空调安装点振动是否达标
汽车NVH开发应重视从概念设计开始的正向开发流程。
谢谢！
NVH问题的分类
按用户使用工况分 按振动噪声源分 按传递路径分
怠速工况（P、N、D、R；AC on/off） 加速工况 光滑路面匀速工况 粗糙路面匀速工况 车外通过噪声
动力总成 路面激励 风
结构传递振动 结构传递噪声 空气传递噪声
NVH问题的图示
车内振动
进气系统
发动机
风扇、 电子电器
NVH性能 振动噪声源
前围内外吸隔声垫的设计原则： --吸音材的吸声系数大 --吸声、隔声垫的厚度需保证 --隔音垫与钣金贴合度高 --隔声垫来自百度文库开孔尽可能少而小 --前围钣金的开孔少、振动速度小
动力总成悬置匹配分析
动力总成悬置匹配控制要点： 尽量使用悬挂式布置，避免支撑式布置 尽量布置悬置弹性中心平行于动力总成
基础车的CAE 分析
设计数据 的多轮 CAE分析
设计数据 的进一步 CAE分析
CAE辅助试 验的分析
测试调校 --- 手段之二 （物理验证，主要用于样车出来之后）
竞标车及基础 车的整车NVH 试验
竞标车及基础 车的关键零部 件试验
子系统开发 试验
骡车试验 (进排气、 动力总成）
ET样车NVH调 教试验
加速噪声
排气噪声是否达标 进气噪声是否达标 发动机噪声是否达标 前围隔声是否达标 动力总成悬置安装点声压传递函数是否达标 驱动轴共振频率是否达标 传动轴共振频率是否达标
整车NVH调校要点（续2）
整车NVH调校的要点
光滑路面匀速噪声
粗糙路面噪声 风噪 车外通过噪声 关门声品质等
整备车身弯曲模态 声压传递函数NTF
内饰声学包分析
内饰声学包控制要点： 机舱盖吸音垫材料及厚度 前围外吸音垫材料及厚度 前围内隔音垫材料及厚度 地毯材料及厚度 顶棚材料及厚度 轮罩内饰材料 前围开孔的数量、大小 孔封堵件的设计 立柱发泡材的设计 门密封条的设计
整车NVH调校要点（续1）
整车NVH调校的要点
怠速噪声，AC off
怠速噪声，AC on
需排查的原因
排气尾管噪声是否达标 动力总成悬置安装点声压传递函数是否达标 排气管吊钩安装点吊钩声压传函是否达标 前围隔声是否达标 风扇噪声是否达标 空调噪声是否达标 燃油管路等是否隔振不足
NVH性能的正向开发，就是从概念设计开始，设定整车、及相关子 系统及零部件的NVH性能指标，并通过CAE分析、零部件试验等手段保 证子系统及零部件达到性能指标，进而通过整车调校，使整车NVH性能 达到目标。
汽车NVH性能正向开发流程
概念设计阶段
详细设计阶段
G8
G7
G6
G5
样车调校
生产阶段
G4
G3
G2
NVH性能相关关键子系统及零部件（续）
底盘相关： （16）转向系统（转向管柱、方向盘、圆管梁）
（17）衬套
（18）轮胎
电子电器相关：（19）风扇
（20）空调系统
其他：
（21）油门踏板安装点刚度
（22）电池（模态）
（23）转向助力泵
等
整备车身及子系统模态的分布目标
怠 速
频 率
20 30
声腔 前后 1阶
（2）对于NVH性能相关的长周期件要用骡车进行试验开发，主要包括进气系统、 和排气系统等。
（3）确认子系统、零部件NVH性能指标是否达成。原则上在进行样车的总装之 前，所有的子系统、零部件需经试验验证是达标的。
车身模态、传函分析
车身结构控制要点： 白车身模态 整备车身模态 车身侧动力总成悬置支架模态及动刚度 排气管支架的模态及动刚度 车身侧副车架、悬架接附点的动刚度 整备车身的振动传递函数VTF 整备车身的声压传递函数NTF 油门踏板安装点刚度
汽车振动噪声性能，又称为NVH（Noise、Vibration & Harshness）性能。 NVH性能指乘员感受到的噪声、振动及相关的动态不舒适性。
噪声（Noise）主要指乘客听到的车内噪声，包括发动机噪声、进排气噪 声、轮胎噪声、风噪声、传动系齿轮啮合噪声、车内面板振动辐射噪声等； 另外，还有车外噪声，亦即汽车行驶中对交通环境的辐射噪声。
（4） 进行基础车型的CAE分析（整车级和零部件级）
NVH性能相关关键子系统及零部件
车身相关： 动力相关：
（1）车身（模态、连接点动刚度、传函VTF、NTF） （2）副车架（模态、连接点动刚度） （3）声学包件（机舱盖吸音垫、前围内外吸隔音垫、地毯等） （4）仪表盘总成（模态） （5）座椅（模态） （6）立柱隔断(风噪) （7）密封性相关件（门密封条、前围过孔堵件） （8）结构阻尼片 （9）动力总成悬置 （10）发动机本体 （11）进气系统 （12）排气系统 （13）传动系统 （14）驱动轴 （15）变速箱
振动（Vibration）主要指乘客感觉到的方向盘、地板和座椅等的抖动， 通常由发动机和不平路面的激励引起。
动态不舒适性（Harshness）通常指乘客感受到的汽车非平稳运动、颠簸 、冲击和刺耳的异常噪声等。
NVH性能之所以越来越受到用户的重视，原因之一是随着汽车普遍进入广 大家庭，用户对汽车的要求不仅局限于代步工具或运输工具，而且对其乘坐 舒适性提出了更高的要求；原因之二是用户对NVH性能敏感度很高，随时都 感受到振动噪声。
PT整车 验证
概念设计阶段
概念设计阶段NVH性能开发的主要任务
（1） 进行竞争车型的整车NVH性能试验，依据试验结果及市场定位，确 定整车NVH性能指标。
（2） 根据NVH性能相关关键子系统及零部件的性能指标数据库，以及NVH 设计的理论，确定系统及零部件NVH性能指标。
（3） 把系统及零部件NVH性能指标提交给设计部门，反映在对相应供应 商的技术要求中，作为零部件验收的标准。
70 80
声腔 声腔 前后 上下 2阶 1阶
120 140
整备车身1阶弯曲模态
★
动力总成刚体模态
★
悬置支架（车身侧）
副车架刚体模态
★
方向盘模态
★
电池模态
★
备胎模态
★
机舱盖
★
后备箱
★
地板
顶棚
顶棚横梁
★
风挡玻璃下端
★
频率（Hz） ★
★ ★
详细设计阶段
详细设计阶段NVH性能开发的主要任务
（1）对设计方案进行多轮CAE分析，并与设计部门反复讨论，最终确保关键子 系统及零部件满足NVH性能要求，即满足虚拟验证的要求。
门关闭力是否达标
整车NVH调校案例
3档POT车内噪声
车身前端85Hz模态
匹配85Hz动力吸振器
生产阶段
生产阶段NVH控制的主要任务
检查生产的一致性。 生产一致性检查要点： 动力总成悬置预载压缩量 门间隙 轮胎动不平衡 孔封堵件的安装
结束语
汽车NVH性能开发是非常复杂的系统工程，需要从概念设 计开始一直到量产，运用性能设计、CAE分析、测试调校、生 产检查等各种手段，把每个影响因素都细致地考虑和解决。只 有这样，才能做出一款高质量NVH性能的车。
质心主惯性轴 动力总成模态解耦率 尽量使Bounce、Roll、Pitch模态频率
低于1阶发动机怠速频率 考虑合理的悬置刚度的动静比、及三向
刚度比 悬置的静态压缩量控制在一定范围 动力总成在极限工况下的运动应满足总
布置要求
典型的悬置布置方式 悬置解耦分析
转向系统模态分析
转向系统控制要点： 转向管柱动刚度及频率满足要求 方向盘频率满足要求 圆管梁连接点动刚度满足要求
需排查的原因
轮胎噪声是否达标 地毯隔声是否达标 轮罩隔声是否达标 悬架衬套隔振率是否达标 车身侧悬架安装点声压传递函数是否达标 车身侧减振器安装点声压传递函数是否达标 与上述排查点近似，尤其需要关注悬架相关的结
构噪声 气密性是否达标 四门密封是否达标 立柱发泡是否达标 排气噪声、进气噪声、发动机噪声是否达标
G1
生产准备
NVH性能设计
根据市场竞 争车型设定 NVH性能目 标值
设定NVH性 能相关的关键 子系统和零部 件性能目标
性能相关关 键零部件供 应商定点的 技术支持
子系统和关 键零部件性 能目标达成 情况评估
ET样车NVH PT整车
性能分析及评 性能评
估
估
生产支持
CAE分析
--- 手段之一 （虚拟验证，主要用于设计阶段，样车出来之前）
车内噪声
轮胎
排气系统
不平路面
车外噪声
结构传递振动 结构传递噪声 空气传递噪声
NVH性能的正向开发
汽车的NVH性能涉及的工况复杂，涉及的零部件众多，几乎与整车 的大部分系统和零部件都有关，包括车身、内饰、动力总成、进排气 系统、悬架系统、转向系统、电子电器等。因此，要开发好整车的NVH 性能，必须从概念设计开始，就对NVH性能做周密的设计，即进行NVH 性能的正向开发。紧靠后期的样车调校，是远远不够的。
2012汽车NVH控制技术国际研讨会 ·上海
汽车NVH性能正向开发与控制
徐仰汇
广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院 2012 年 11月1日
内容
■ 汽车NVH要解决的问题 ■ 汽车NVH性能正向开发流程 ■ 概念设计阶段 ■ 详细设计阶段 ■ 样车验证调校阶段 ■ 生产阶段 ■ 结束语
汽车NVH及要解决的问题