高速抖动案例分析
某车高速行驶时(80-120Km/h)方向盘抖动,粗糙路面行驶时,抖动更严重。
1、对于振动问题,一般的思路是
• 如何减小载荷。
• 如何减小传递路径上的敏感度 从而减小振动。
• 如何增加阻尼,减小振动。
2、对于高速抖振
• 载荷是轮胎的不平衡力和力矩。
• 传递路径是:轮胎轮辋,悬架及衬套,底盘转向传动机构,方向盘。
• 阻尼通常加在悬架衬套,或底盘转向传动机构,或方向盘。
3、对于高速抖振
• 研究过减小载荷,但减小载荷有时需要增加成本,
或者,有时载荷是不可控的。
• 分析了传递路径上各个部件的敏感度。也分析了阻尼的效果。
4、传递路径灵敏度分析和阻尼分析
6、对于高速抖振
• 分析传递路径上各个部件的敏感度 ,以及阻尼的效果,
• 但单项参数促使振幅的变化一般在+/-10%以下。
• 最大单项振幅变化,方向盘转动惯量增加15%,振幅减小23%。但是,方向盘转动惯量增加将增加成本并引起其他振动问题。
• 研究过其他的做法,增加阻尼,等。都不是近期解决方案,并且花钱多。
• 出路在哪里?
7、经过多轮分析和试验,仍需要一个比增加阻尼,或者增加damper,更快见效更省钱的方案。经过仔细检查CAE整车悬架模态,发现前悬架的Walk模态和Tramp模态都引起方向盘的抖动,这是不正常的模态耦合!
• Walk模态 必然引起方向盘抖动。Tramp模态不应该引起方向盘抖动。
• 这可能就是该车型高速抖动的病根!
8、分析模Walk态和Tramp模态耦合的原因,发现Walk态和Tramp模态频率相隔太近,Walk模态12.2Hz和Tramp模态12.6Hz,必须将两个模态错开。
9、如何把Walk模态频率和Tramp模态频率的间隔变大?分析了轮胎尺寸,控制臂尺寸,悬架衬套刚度对Walk和Tramp模态频率的影响。
• 轮胎尺寸,控制臂尺寸对Walk模态频率有影响,但力度偏小,还不足以解决问题。
10、通过大量分析,发现控制臂后点衬套刚度对推高Walk模态频率最有效。并且发现,把Walk模态频率推高到16Hz左右可以消除模态耦合。
11、CAE通过增大前控制臂后点的衬套刚度,把悬架Walk模态推高到15.4Hz,消除了Walk和Tramp模态的耦合,解决了该车型高速抖动的现象。通过试验,验证了CAE的分析结果。
本文来自2019年第十六届汽车 NVH 控制技术国际研讨会,仅供学习参考。
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