日本无码免费高清在线|成人日本在线观看高清|A级片免费视频操逼欧美|全裸美女搞黄色大片网站|免费成人a片视频|久久无码福利成人激情久久|国产视频一二国产在线v|av女主播在线观看|五月激情影音先锋|亚洲一区天堂av

  • 手機站
  • 小程序

    汽車測試網

  • 公眾號

    • 汽車測試網

    • 在線課堂

    • 電車測試

源—路徑—響應系列工程診斷案例分享之整車抖動問題

2021-02-25 00:37:11·  來源：NVH老槍  作者：3#老槍  
　
開篇之際，我們先聊一聊為何選擇這一專題。前期的幾篇文章是筆者感興趣喜研究的領域，例如上一篇關于電機嘯叫的內容，本人前后查閱了大量文獻，努力為各位看官呈現(xiàn)完整的理論內容。為能更加滿足大家多樣化的閱讀需求，在工程實踐方面也有所輸出，同時參考其他
開篇之際，我們先聊一聊為何選擇這一專題。前期的幾篇文章是筆者感興趣喜研究的領域，例如上一篇關于電機嘯叫的內容，本人前后查閱了大量文獻，努力為各位看官呈現(xiàn)完整的理論內容。為能更加滿足大家多樣化的閱讀需求，在工程實踐方面也有所輸出，同時參考其他幾位老槍的專業(yè)硬核文章，此次決定在筆者擅長的工程問題診斷領域開設一個專題：《基于“源—路徑—響應”的問題診斷思路》。這個專題將一個個有趣的NVH工程案例分享給大家，希望對大家有所啟發(fā)，歡迎一起探討交流。
——3#老槍

前言
工程實際NVH問題診斷過程中，離不開“源—路徑—響應”診斷思路。通常我們是通過響應發(fā)現(xiàn)問題，在問題排查過程中，首先需要確定激勵源，然后便可以構建從激勵源到目標響應點的傳遞路徑。如下圖所示，便是非常經典的“源—路徑—響應”模型，在該模型中我們可以較為容易的發(fā)現(xiàn)在實際工程中出現(xiàn)的三種情況。分別為：1. 激勵源存在較為明顯的激勵問題，而路徑上無明顯模態(tài)貢獻，這便是經典的強迫振動問題；2. 激勵源為寬頻或掃頻激勵，傳遞路徑上在激勵頻帶內存在模態(tài)問題，從而引發(fā)目標點響應問題；3. 激勵源存在較為明顯的激勵頻率，同時與傳遞路徑中的某個部件的模態(tài)頻率耦合，從而形成系統(tǒng)共振，引發(fā)較大的NVH的問題（最惡劣情況）。
本系列文章便是為大家講解如何基于上述診斷思路解決實際工程問題。本期案例為整車抖動問題的診斷與優(yōu)化。
正文—整車抖動問題的診斷與優(yōu)化

問題現(xiàn)象描述

本案例中為某型混動車（動力總成為 4 缸發(fā)動機 + 永磁同步電機）主觀評價反饋在混動模式下， 4 擋小油門，發(fā)動機轉速在 1700rpm-2100rpm 時，車輛有時會出現(xiàn)明顯的抖動問題； 同時在純電工況下，當車速在 110-135km/h時也會出現(xiàn)了類似的抖動現(xiàn)象，但是相對于混動模式下，程度較為輕微。
首先我們對出現(xiàn)問題現(xiàn)象的工況及未出現(xiàn)問題現(xiàn)象的工況均進行基礎試驗測試，通過對比目標點、參考點試驗數(shù)據(jù)，確定激勵源。車內以地板振動作為目標點，混動模式4擋小油門加速工況下振動對比情況如圖 1所示：
圖1 HEV模式4擋小油門加速測試-地板振動對比
主要結論：
1. 兩次試驗，地板振動基于發(fā)動機轉速2階的振動量級基本一致，排除2階振動的影響；
2. 問題工況下，地板振動在低頻基于發(fā)動機轉速的0.5階振動量級明顯偏大，轉速范圍及頻率范圍與主觀感受良好吻合；
3. 發(fā)動機0.5階激勵對應的頻率范圍在16Hz左右
由于問題現(xiàn)象為整車抖動問題，根據(jù)經驗判斷一般會與懸架存在一定關聯(lián)，故在轉向節(jié)處布置加速度計，將其視為輔助參考點，排查其在出現(xiàn)問題及未出現(xiàn)問題工況下的振動差別。對比情況如圖 2所示：
圖2 HEV模式4擋小油門加速測試-轉向節(jié)振動對比
根據(jù)上圖，我們發(fā)現(xiàn)，轉向節(jié)振動表現(xiàn)形式與車內座地板振動表現(xiàn)形式基本一致，在問題工況下低頻0.5階振動明顯偏大，且頻率在16Hz附近，懷疑存在懸架跳動模態(tài)（一般乘用車的懸架跳動模態(tài)會在15Hz附近）。
結束混動模式下的運行工況測試后，針對純電動模式進行運行工況測試，同樣對比關鍵點振動數(shù)據(jù)，其結果如下圖所示：
圖3 EV模式下緩加速關鍵點振動
主要結論：
1. 純電模式下110-135kmph車速范圍也存在類似混動模式的抖動現(xiàn)象，問題程度較輕微；
2. 通過計算傳動比與車速關系，較為容易的確定該問題為傳動軸1階激勵，懷疑與懸架模態(tài)耦合，需進行試驗驗證。
根據(jù)以上的問題現(xiàn)象描述與分析，我們進行簡要的小結：
圖4 問題概況分析
如圖 4所示，首先針對混動模式下的問題進行排查發(fā)現(xiàn)：問題工況下0.5階振動較大，2階振動與未出現(xiàn)問題時基本一致，排除了發(fā)動機二階激勵問題，而發(fā)動機主動側0.5階振動大明確了發(fā)動機本體存在問題，需要進一步排查缸壓的問題。同時確定了問題頻率為15-16Hz左右，懷疑懸架模態(tài)存在共振問題；其次針對純電動模式下問題進行排查發(fā)現(xiàn)：問題出現(xiàn)情況與車速直接相關，通過計算車速與傳動比可確定該問題與傳動軸一階激勵有關，傳遞路徑上與混動模式結論一致，同樣懷疑懸架模態(tài)存在影響。
 
鎖定激勵源

基于上述問題描述結論，純電動模式下激勵情況已經非常清晰，為傳 動 軸一階激勵，而混動模式下需要通過進一步試驗驗證發(fā)動機本體是否存在問題。由于主要問題階次為基于發(fā)動機轉速的0.5階，根據(jù)經驗判斷發(fā)動機缸壓有很大可能性存在問題，故通過缸壓傳感器對發(fā)動機4個氣缸同時進行缸壓測試（整車運行工況測試）。試驗結果如圖 5所示：
圖5 整車運行工況下缸壓測試
通過對比未出現(xiàn)整車抖動情況及出現(xiàn)整車抖動情況的缸壓測試數(shù)據(jù)，我們可以發(fā)現(xiàn)：未出現(xiàn)整車抖動情況時，發(fā)動機缸壓正常，4個缸PP值差異不大，缸間最大壓力差異基本控制在12%；而出現(xiàn)整車抖動情況時，發(fā)動機第三缸存在明顯異常（綠色曲線），其PP值明顯偏小僅為25bar左右，缸間最大壓力差異已經達到25%?？梢源_定發(fā)動機第三缸在問題工況下燃燒異常，從而引發(fā)基于發(fā)動機轉速0.5階激勵??！
通過發(fā)動機整車運行工況下的缸壓測試，試驗數(shù)據(jù)充分證明了在問題工況下發(fā)動機燃燒存在異常從而引發(fā)基于發(fā)動機轉速的0.5階激勵。既然激勵源已經明確，下面我們需要對傳遞路徑上的主要貢獻者進行排查，以便系統(tǒng)的解決問題。
 
懸架模態(tài)測試

在進行模態(tài)測試時首先我們需要明確試驗對象、邊界條件、及確定相應的試驗方法。在本案例分析過程中，我們希望獲取懸架在整車正常負載狀態(tài)下的跳動模態(tài)，所以試驗對象即為懸架系統(tǒng)，而邊界條件確定為整車正常負載狀態(tài)?；谝陨闲畔昧﹀N法或是激振器法無法很好的獲取傳遞函數(shù)（主要是在整車狀態(tài)下，空間有限，不論力錘還是激振器均沒有足夠的空間進行布置），故我們選用工作模態(tài)分析（OMA）的方法進行模態(tài)分析。（本文對OMA的理論背景就不過多贅述了，有興趣的讀者可以自行查閱相關文獻與資料）
 
工作模態(tài)分析時，最為理想的情況是輸入力希望近似為白噪聲激勵，故在本次試驗過程中我們可以選用斜坡沖擊的方式進行激勵。具體方案如下：首先需要將車輛靜置于斜坡上方（本次試驗中坡度約為30°左右），車輛掛N擋，拉起手剎；接下來我們松開手剎，使車輛人為的在斜坡上滑行，當車輛滑行至斜坡終點時，懸架系統(tǒng)產生沖擊激勵，采集相關響應點的加速度信號。如圖 6所示：
圖 6 懸架系統(tǒng)工作模態(tài)試驗激勵方式 
試驗測點如所示：
圖7 工作模態(tài)試驗測點示意圖 
在上述試驗方法下，獲取全部試驗測點的互功率譜函數(shù)，應用復頻域最小二乘法求解模態(tài)頻率及振型等模態(tài)參數(shù)。其結果如下：
圖8 模態(tài)頻率14.27Hz，前懸架反相位的Tramp模態(tài)，左右兩側懸架呈現(xiàn)跳動
圖9 模態(tài)頻率15.03Hz，前懸架反相位的Hop模態(tài)，左右兩側懸架呈現(xiàn)Fore-aft竄動（相反相位）
通過工作模態(tài)分析求解出前懸架系統(tǒng)在14.27Hz處存在反相位的Tramp模態(tài)，左右兩側懸架呈現(xiàn)跳動（相反相位）；在15.03Hz處存在反相位的Hop模態(tài)，左右兩側懸架呈現(xiàn)Fore-aft竄動（相反相位）。以上兩階模態(tài)在混動工作模式下被基于發(fā)動機轉速的0.5階激勵激發(fā)引發(fā)系統(tǒng)共振，而在純電動工作模式下高速段被基于傳動軸轉速1階激勵激發(fā)引發(fā)系統(tǒng)共振。
通過上述詳盡的分析，我們對該整車抖動問題已經有了非常清晰的理解，下面我們基于“源—傳遞路徑—響應”的解決思路進行系統(tǒng)性總結。
 
問題總結

在該整車抖動問題中，在不同工況下，主要激勵源是不一致的。首先在混動工作模式下，由于發(fā)動機第三缸燃燒存在異常導致基于發(fā)動機轉速的0.5階激勵；純電動工作模式下，由于傳動軸存在一定不平衡導致在高車速時產生基于傳動軸轉速的1階激勵，而傳遞路徑上，主要貢獻者為懸架系統(tǒng)模態(tài)，在14.27Hz處存在反相位的跳動模態(tài)，15.03Hz處存在反相位的前后竄動模態(tài)，與激勵頻率耦合從而引發(fā)整車抖動問題，即響應端，車內舒適點存在較為清晰的低頻振動問題。具體情況如圖 10所示：
圖10基于“源—傳遞路徑—響應”分析思路的總結
 
優(yōu)化方案

整體問題已經非常清晰，我們可以基于成本與邊界條件提出相應優(yōu)化方案：
1. 優(yōu)化標定策略，使第三缸工作正常，不出現(xiàn)失火現(xiàn)象，從根本上杜絕激勵源——推薦，方案可快速實施且成本可有效控制。
2. 提升并管控傳動軸平衡量指標，使其在常規(guī)高速狀態(tài)下（130km/h以內）不引發(fā)一階不平衡激勵——推薦，方案較容易實施，成本可控。
3. 修改懸架系統(tǒng)模態(tài)，進行一定程度避頻處理——不推薦，牽扯到結構的重新設計，成本較大，效果較小且會影響其他車輛性能屬性，例如：操穩(wěn)。
以上便為整車抖動問題案例的分享，本文旨在通過一個具體的案例讓大家從“源—傳遞路徑—響應”分析角度系統(tǒng)的分析NVH問題，從而更為系統(tǒng)的解決與優(yōu)化NVH問題。希望能給各位讀者一定啟發(fā)。
分享到：
 
反對 0 舉報 0 收藏 1 評論 0
滬ICP備11026917號-25