摘要：為了提升動力傳動系統(tǒng)噪聲、振動與聲振粗糙度（NVH）性能，解決某車型的動力傳動 NVH 問題，文章分析了動力傳動系統(tǒng) NVH 問題分類及離合器在減弱動力傳動系統(tǒng) NVH問題中的作用。探究了離合器的減振參數(shù)對于不同類型的 NVH 問題的影響，介紹了動力傳動NVH 調(diào)校的通用性流程并且運用在解決實際工程問題過程中。通過調(diào)整離合器的減振參數(shù)，優(yōu)化了某車型的動力傳動 NVH 問題，取得了良好的效果，為同類問題的研究提供了一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：動力傳動系統(tǒng)；噪聲、振動與聲振粗糙度（NVH）性能；離合器；調(diào)校；性能優(yōu)化

NVH 性能是指車輛運行中的噪聲（Noise），振動（Vibration）與聲振粗糙度（Harshness）[1]。隨著人們對汽車舒適性需求的不斷提高，客戶購車過程中考慮汽車 NVH 性能的比重越來越大，提升汽車的 NVH 性能成為廠家提高產(chǎn)品競爭力的重要手段。NVH 的來源主要有三大方面，空氣動力學(xué)（如風(fēng)躁）、機械結(jié)構(gòu)（如發(fā)動機，傳動系統(tǒng)）、電子電器（如電流聲，電機噪音）[2]。而作為車輛主要的振動和噪聲來源的動力傳動系統(tǒng)的 NVH研究就顯得格外重要。

1 動力傳動 NVH

1.1 動力傳動系統(tǒng) NVH 問題分類

汽車動力傳動系的彎曲振動和扭轉(zhuǎn)振動不僅具有各自的固有振動特性，而且還彼此影響，形成振動耦合現(xiàn)象[3]。所以動力傳動系統(tǒng)的 NVH 問題比較復(fù)雜，需要系統(tǒng)性分析。動力傳動系統(tǒng)相關(guān) NVH 問題可以總結(jié)為幾類，如起步抖動、蠕行異響、加速異響、減速異響、加速傳動系共振、減速傳動系共振等。

1.2 離合器在動力傳動 NVH 問題中的作用

離合器作為動力傳動系統(tǒng)中主要的減振零部件，對于改善動力傳動 NVH 問題有著重要作用。離合器的減振參數(shù)，如剛度、阻尼等的調(diào)整對于改善動力傳動系統(tǒng)的 NVH 問題有良好的效果。針對怠速工況的異響，主要通過調(diào)整離合器預(yù)減振剛度或阻尼來解決；針對爬行工況異響，主要通過調(diào)整離合器一級減振剛度或阻尼來解決；加速/滑行/tipin（快踩油門）/tipout（快松油門）工況工作范圍為主減振區(qū)間，這些工況異響問題需通過調(diào)整主減振剛度或阻尼來解決，由于主減振彈簧要保證發(fā)動機最小 1.2 倍發(fā)動機承扭，剛度一般不建議減小，主要通過調(diào)整主減振阻尼值來減小扭振峰值。針對預(yù)減振剛度阻尼，怠速工況下，如由于減振能力不足導(dǎo)致的 rattle（敲擊噪音），需要減小預(yù)減振剛度或阻尼（如熱車rattle），如由于承扭能力不足使彈簧處于完全壓并狀態(tài)（傳輸扭矩已經(jīng)超過彈簧最大承扭能力，彈簧被壓死狀態(tài)）導(dǎo)致 rattle，需要增大預(yù)減振剛度或者阻尼；針對 1/2 擋滑行工況，如由于一級減振承扭能力不足導(dǎo)致 rattle，需要增大剛度或者阻尼；針對行駛/滑行/ tipin/tipout 工況由于共振引起的rattle，需要增大阻尼來減小共振峰值，如非共振引起的 rattle，一般由于阻尼過大未啟動減振效果，通過減小阻尼來優(yōu)化。

2 動力傳動 NVH 調(diào)校流程

在項目開發(fā)過程中，可以通過調(diào)校離合器減振參數(shù)來優(yōu)化動力傳動 NVH 問題，圖 1 是離合器調(diào)校的參考流程。

調(diào)校需求階段處于項目立項階段，根據(jù)項目定義及變更情況，初步判斷是否需要進行 NVH 調(diào)校工作，根據(jù)經(jīng)驗，涉及到動力總成，整車最大總質(zhì)量（Gross Vehicle Mass, GVM），底盤等變更均需進行調(diào)校。此階段需要將調(diào)校需求傳遞給項目組，申請樣車資源，供應(yīng)商測試資源，組建由駕駛性主觀評估工程師，NVH 工程師及零部件工程師組成的工作小組，并將調(diào)校計劃放入項目主計劃中。

主觀評價對駕駛性的對標(biāo)和指導(dǎo)駕駛性改善十分重要[4]。當(dāng)項目首批驗證下車體的樣車裝車完成后，組織小組進行針對動力傳動系統(tǒng) NVH 的專項駕評，如果存在相關(guān)的 NVH 問題，則確認需要進行 NVH 調(diào)校；如果狀態(tài)良好，則跳過 NVH 調(diào)校過程，直接驗證極限參數(shù)件。參數(shù)調(diào)校的過程需在實車測試飛輪及一軸轉(zhuǎn)速波動，以及駕駛室內(nèi)的噪聲值，根據(jù)測試的客觀數(shù)據(jù)來分析主觀駕評的問題，并根據(jù)不同的問題特點調(diào)整特定的參數(shù)。設(shè)置了新的參數(shù)后，制作樣件進行驗證，主客觀評估問題已優(yōu)化至可接受范圍后，小組進行駕評確認，確認當(dāng)前樣件狀態(tài)。如果小組意見仍然不可接受，則繼續(xù)優(yōu)化直至接受。由于制造公差的存在，離合器的減振參數(shù)是一個范圍，由于無法消除制造公差，需根據(jù)供應(yīng)商的制造能力確認減振參數(shù)的公差，并驗證公差內(nèi)上下極限的樣件是否滿足要求，極限件均滿足要求后即可凍結(jié)設(shè)計狀態(tài)。3 工程應(yīng)用3.1 問題背景公司開發(fā)某輕卡車型，在現(xiàn)有平臺匹配全新發(fā)動機變速箱。該改動相當(dāng)于全新的動力總成系統(tǒng)，較易出現(xiàn)動力傳動系統(tǒng)的 NVH 問題，應(yīng)當(dāng)進行動力傳動 NVH 的調(diào)校開發(fā)。車輛具體參數(shù)如表1 所示。

車輛 NVH 專項駕評中發(fā)現(xiàn)，存在滿載節(jié)氣門全開（Wide Open Throttle, WOT）工 況 4 擋1 500 r/min，5 擋 1 400 r/min 左右傳動系統(tǒng)共振，造成駕駛室轟鳴嚴(yán)重，小組一致意見表示不可接受，需進行調(diào)校優(yōu)化。3.2 問題客觀測試準(zhǔn)備為了將問題客觀化以及有數(shù)據(jù)進行對比分析優(yōu)化效果，需客觀測試各工況下動力傳動系統(tǒng)的各部件的轉(zhuǎn)速波動，如發(fā)動機、變速箱、傳動軸，并測試駕駛室內(nèi)的噪聲情況。對車輛布置飛輪轉(zhuǎn)速傳感器，一軸轉(zhuǎn)速傳感器，輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器，并在座椅滑軌上布置振動傳感器。如圖 2、圖 3所示。

基本測試工況如表 2 所示，區(qū)分空載和滿載工況進行測試，結(jié)合主觀駕評結(jié)果，僅分析主觀駕評存在問題的工況。

3.3 客觀測試結(jié)論主觀駕評中，工況 9、10 存在問題，工況 9、10的測試數(shù)據(jù)如圖 4、圖 5 所示。圖 4 是發(fā)動機和一軸的角加速度表，可以清楚地看到一軸在 1 500 r/min有一個明顯的角加速度峰值，達到 2 058 rad/s2，與主觀駕評結(jié)果吻合。從圖 5 可以看到一軸角加速度峰值在 1 400 r/min，達到 3 237 rad/s2，與主觀駕評結(jié)果吻合。

3.4 參數(shù)優(yōu)化調(diào)校由于該問題存在于加速工況，屬于主減振區(qū)間，可調(diào)整主減振剛度來轉(zhuǎn)移共振區(qū)間，或者調(diào)整主減振阻尼來消除共振峰值。前文講過主減振剛度與發(fā)動機扭矩相關(guān)，一般不做減小。根據(jù)經(jīng)驗及調(diào)整難度，選擇增大主減振阻尼來優(yōu)化該問題。表 3 是原件及優(yōu)化件的減振參數(shù)對比。

3.5 優(yōu)化效果分析優(yōu)化后樣件測試結(jié)果如圖 6、圖 7 所示，從圖中可以看到，4 擋一軸角加速度的峰值從 4 擋2 058 rad/s2降低到 1 237 rad/s2，5 擋一軸角加速度的峰值 3 237 rad/s2降低到了 1 436 rad/s2，優(yōu)化效果十分明顯。對于優(yōu)化件的駕評小組的打分也達到了 6 分以上，具體信息如表 4 所示。

在確定了合格的樣件后還需進行極限件測試，根據(jù)供應(yīng)商公差控制能力及成本等因素綜合考量，設(shè)置二級阻尼值為 75 Nm～135 Nm，并制作極限樣件駕評，駕評結(jié)果均為可接受。以此鎖定離合器設(shè)計狀態(tài)，批量生產(chǎn) 10 臺離合器并裝車駕評，駕評無問題，整個動力傳動 NVH 調(diào)校完成。

4 總結(jié)

通過分析離合器各減振參數(shù)對動力傳動 NVH的不同問題的影響，建立了通用化的動力傳動NVH 調(diào)校流程，并通過運用該流程對某車型的動力傳動 NVH 問題進行調(diào)校，客觀測試和主觀駕評均取得了良好的效果。對同類型的車輛動力傳動NVH 性能開發(fā)具有一定的參考借鑒意義。

作者：劉 勇作者單位：（江鈴汽車股份有限公司，江西 南昌 330000）