摘要：文章介紹了汽車關(guān)門力度對關(guān)門聲響度的影響，對某款SUV車型進行主、客觀評價。針對該車型關(guān)門力較大導(dǎo)致關(guān)門聲響度偏大的問題，對車門鉸鏈機構(gòu)進行拆解及分析，獲知影響關(guān)門力較大的關(guān)鍵因素為車門限位器拉桿線性度較差、限位器滑塊內(nèi)彈簧剛度偏大導(dǎo)致限位塊與拉桿在運動中產(chǎn)生的摩擦力變大。提出對限位拉桿進行線性化處理，并采用降低限位器滑塊內(nèi)彈簧剛度的方法降低關(guān)門力度。通過試驗驗證表明，該方案成功地減小了關(guān)門力，降低了關(guān)門響度，改善了該車型關(guān)門聲品質(zhì)。該技術(shù)可為類似問題的控制與優(yōu)化提供參考思路和方案借鑒，具有一定的工程應(yīng)用價值。

引言

關(guān)門聲品質(zhì)包含客戶能感知的關(guān)門力的大小、門關(guān)閉時的厚重程度、是否存在金屬撞擊聲、是否存在其他雜音，反映到客觀指標上為關(guān)門力、響度、尖銳度及震顫等。關(guān)車門的力度對聲品質(zhì)的影響很大，通過多次試驗驗證發(fā)現(xiàn)，關(guān)門力度與響度成正比。由于關(guān)門力不方便直接測出，采用最小關(guān)門速度間接表示關(guān)門力的大小，即最小關(guān)門速度越小，所需的關(guān)門力越小。因此，我們有必要從控制最小關(guān)門速度的角度來控制關(guān)門力，進而控制關(guān)門聲響度，達到改善關(guān)門聲品質(zhì)的目的。

本文針對某款SUV關(guān)門力較大導(dǎo)致關(guān)門聲響度偏大的聲品質(zhì)問題進行研究，提出利用優(yōu)化限位器拉桿線性度及降低限位器內(nèi)滑塊彈簧的剛度控制方案，為解決因關(guān)門力過大導(dǎo)致關(guān)門聲響度偏大的關(guān)門聲品質(zhì)問題提供了一種新的思路和途徑。

1 某SUV關(guān)門力較大原因分析

1.1 問題呈現(xiàn)

某SUV車型在開發(fā)的過程中，進行關(guān)門聲品質(zhì)測試時發(fā)現(xiàn)關(guān)門不順暢，關(guān)門力較大導(dǎo)致關(guān)門聲響度偏大，影響用戶在關(guān)門過程的動態(tài)感知，并且會對關(guān)門聲品質(zhì)印象較差。圖1為關(guān)門聲品質(zhì)測試示意圖。主觀評價表現(xiàn)為關(guān)門不順暢，阻滯感強，關(guān)門力偏大，關(guān)門聲響度偏大（見表1）。圖2為兩車最小關(guān)門速度下的響度曲線?？陀^測試表現(xiàn)為該款SUV最小關(guān)門速度比標桿車大0.26 m/s，即關(guān)門力較標桿車大，響度大3.2 sone（見表2）。因此從主、客觀數(shù)據(jù)得出，該款SUV關(guān)門品質(zhì)感與標桿車相比還有較大的提升空間，為了減小該SUV關(guān)門力度，即減小最小關(guān)門速度，降低關(guān)門聲響度，需要從關(guān)門力的角度進行優(yōu)化控制，進而提升關(guān)門品質(zhì)感。

圖1 車門聲品質(zhì)測試示意圖


圖2 最小關(guān)門速度響度曲線對比


表1 某SUV車/標桿車關(guān)門聲品質(zhì)主觀評價結(jié)果對比表

表2 某SUV車/標桿車關(guān)門聲品質(zhì)客觀評價結(jié)果對比表

1.2 問題影響因素分析

車門關(guān)閉力影響用戶在關(guān)門過程的動態(tài)體驗，關(guān)門力的大小將影響關(guān)門時響度的大小，因此合理地設(shè)計關(guān)門力值的大小是車門性能設(shè)計的重要內(nèi)容。該款SUV在關(guān)門時感覺較沉重，關(guān)門力偏大，與標桿車相比還有一定的提升空間，需要對其關(guān)門力大小進行分析。
對該車車門相關(guān)機構(gòu)進行分析得出可能影響關(guān)門力大小的因素為整車氣密性、密封條、關(guān)門感應(yīng)裝置、彈簧反作用力、限位塊、車門重量、重心、門鎖、車門開度限位器、鉸鏈同軸度、鉸鏈軸線。采用逐個排除的驗證方法：拆除限位器后，關(guān)門力顯著減小，圖3中對比關(guān)門力適中的標桿車限位器拉桿，該SUV車門限位器拉桿線型設(shè)計較差，各擋位凹槽較深且不平緩，拆除限位器后主觀感受開關(guān)門力明顯減??；此外，減小圖4中限位器滑塊內(nèi)彈簧的剛度，關(guān)門力也有所下降；拆除其他機構(gòu)時關(guān)門力變化不大。


圖3 限位器拉桿對比圖


圖4 限位器滑塊內(nèi)彈簧（圓圈內(nèi)）

2 改進措施及驗證

通過對該SUV主觀評價及客觀測試、車門相關(guān)機構(gòu)逐個拆除驗證分析發(fā)現(xiàn)，該SUV關(guān)門力大的主要原因如下：①車門限位器拉桿設(shè)計不合理，限位槽深度過大，導(dǎo)致關(guān)門不順暢、阻力大；②限位器內(nèi)滑塊彈簧剛度過大，增大了滑塊與拉桿的預(yù)緊力，導(dǎo)致關(guān)門力較大。對其改進措施如下：①對限位器拉桿角度做平滑處理（如圖5所示）；②圖6所示為滑塊內(nèi)彈簧剛度從49.7 N/mm降低到32 N/mm。


圖5 限位器拉桿平滑優(yōu)化前后樣件對比


圖6 剛度為32 N/mm的限位塊內(nèi)彈簧

從以上分析得知，該款SUV車門限位器經(jīng)改進后，關(guān)門力峰值顯著減??；車門開度為第一擋時，相同的關(guān)門力下關(guān)門速度明顯增大，說明克服車門阻力減??；最小關(guān)門速度達到標桿車的水平，最小關(guān)門速度對應(yīng)的響度降低了2.3 sone，接近標桿車水平，整體上提升了關(guān)門品質(zhì)感。因此，證明對限位器拉桿的線型優(yōu)化及限位器內(nèi)彈簧剛度優(yōu)化方案能有效降低關(guān)門阻力，能夠有效提升關(guān)門品質(zhì)感。

表3為整車狀態(tài)下，1擋關(guān)門速度對比，可以看出改進后相同關(guān)門力下關(guān)門速度明顯增大。表4為最小關(guān)門速度及最小關(guān)門速度對應(yīng)的響度對比，圖7為車門限位器優(yōu)化前后各擋關(guān)門力曲線對比，圖8為優(yōu)化后某SUV與對標車最小關(guān)門速度響度曲線?？梢钥闯?，改進后最小關(guān)門速度與標桿車在同一水平，最小關(guān)門速度對應(yīng)的響度接近標桿車，改善效果明顯。


圖7 車門限位器優(yōu)化前后各擋關(guān)門力曲線對比
表3 優(yōu)化后1擋車門開度相同關(guān)門力關(guān)門速度分析結(jié)果對比



表4 某SUV車優(yōu)化后關(guān)門聲品質(zhì)客觀評價結(jié)果對比

圖8 優(yōu)化后某SUV與對標車最小關(guān)門速度響度曲線
3 總結(jié)

本文對某款SUV及其標桿車的關(guān)門品質(zhì)感水平進行了研究，從主觀評價和客觀測試結(jié)果上進行詳細對比，并對該款SUV車型關(guān)門品質(zhì)感較差進行了優(yōu)化論證分析，得到以下結(jié)論。

（1）關(guān)門力大小影響用戶的關(guān)門體驗并與關(guān)門響度正相關(guān)，進而影響到關(guān)門品質(zhì)感。

（2）車門限位器拉桿的線性度及滑塊內(nèi)彈簧的剛度是影響關(guān)門力度的關(guān)鍵因素。

（3）合理設(shè)計限位器拉桿的線性度及限位塊內(nèi)彈簧剛度，能有效減小關(guān)門力，進而降低關(guān)門響度，改善關(guān)門品質(zhì)感及用戶體驗感。

作者：李淑英1，莫星明2，趙 鈧1
單位：1．上汽通用五菱汽車股份有限公司；2．中國汽車技術(shù)研究中心汽車工程研究院