Page 95 - 《应用声学》2024年第1期

第 43 卷 第 1 期 蒋邹等： 某乘用车加速工况车内轰鸣声诊断分析及控制方法 91

对样车进行加速工况的道路测试及在转鼓消声室
0 引言
中进行摸底排查测试，以便对轰鸣问题进行诊断，提
随着纯电、混合动力汽车的出现，人们对于整 出相应的解决方案。
车的 NVH 要求愈发提高 [1−2] 。轰鸣声是一种汽车 根据主观评价结果，在驾驶员右耳处布置传声
噪声。在汽车行驶过程中，短时刻内噪声压力显著 器，通过 LMS.TEST.LAB 设备进行数据采集，并通
增大，给车内乘员带来一种压迫耳膜的轰鸣感觉，令 过 can 和 obd 接口读取整车的相关参数。在试验场
乘员很不舒服 [3] ，同时也会大大降低整车的舒适性， 道路上测试3档全油门加速工况下的车内噪声。
不利于产品的市场竞争。各汽车企业对轰鸣声的解 查看分析实车加速工况下的驾驶员右耳处声
决都极为关注。目前针对轰鸣声的机理研究一般为 压，提取总声压级和阶次噪声，发现轰鸣声出现
模态分析、传递路径分析、有限元分析、边界元分析、 在 2400 r/min 左右，2 阶次噪声水平对总体噪声水
相关分析等 [4−6] 。对于轰鸣声的控制方法，相关研 平贡献最大，故提取总体噪声水平和 2 阶次噪声水
究人员提出了相对应的解决方法。对于后驱动力车 平，如图 1 所示，总体噪声水平和 2 阶次噪声水平在
型的轰鸣声控制主要有避免车身结构与声腔的模 2400 r/min的差值为1.7 dB(A)。
态耦合、改动悬架及后桥结构、在后桥上增加吸振 70
器等方法 [7−11] 。王昆等 [12] 通过对轰鸣车辆的传动 ܦԍ঴ጟ
系进行扫频试验，搭建整车多体动力学模型进行分 65 2᫽
析，通过降低离合器弹簧刚度与在传动轴上加吸振
60
器，解决了样车的轰鸣问题。金岩 [13] 对激励源和路
径进行测试分析，副车架的模态与车内声腔模态耦 ܦԍጟ/dB(A) 55
合，通过优化悬置，在副车架上安装吸振器降低车
内轰鸣。唐吉有等 [14] 通过在尾门上布置升学超结 50
构，有效降低了某轿车在匀速行驶时产生的车内低 45
频轰鸣。杨仕祥等 [15] 采用遗传算法对悬置进行优
40
化，降低了某商用车定置工况和怠速工况下驾驶室 1500 1800 2100 2400 2700 3000
轰鸣声。 ԧү఻ᣁᤴ/ rSmin -1
本文中针对在开发阶段的某乘用车加速工况 图 1 加速工况驾驶员右耳处噪声阶次分析
下出现的轰鸣声，首先通过主观评价确定问题工况， Fig. 1 Order analysis of driver’s right ear
其次通过实车测试，结合阶次分析与模态分析锁定
该车的发动机为直列四缸四冲程式，发动机转
轰鸣声产生的主要原因，并提出了相应的控制方法。
速n和噪声峰值频率f 之间的存在如下关系：
结合操稳、驾驶性及成本，对副车架的橡胶衬套结
构进行优化，结果表明本文的控制方法可改善某乘 f = (i × n)/60, (1)
用车的轰鸣声。 式 (1) 中，i 为阶次 (i = 1, 2, 3, · · · )。可计算噪声峰

值对应的频率为80 Hz左右。
1 车内加速工况轰鸣声的诊断分析
1.2 轰鸣声的诊断与路径排查
整车车内作为一个密闭空间，内部的空气具有
轰鸣声的空气传播主要为发动机辐射噪声、进
一定的压力，车内的压力分布是不同的。从振动特
气系统和排气系统辐射噪声，结构传递的主要路径
性上来说，车内空气具有特定的声腔模态。外界激
为悬置、进气系统安装点、排气吊耳等。由 1.1 节可
励传递到车身，引起车声钣金的振动，钣金的振动能
知，轰鸣声的频率与发动机转速相关，因此对该问题
量向车内空气传递，当激励频率与声腔模态一致时，
的诊断应当从动力总成相关系统入手。因此，总结
引起其共鸣，形成轰鸣。
轰鸣声的主要传递路径如图2所示。
1.1 轰鸣声的特性分析 结合在半消声室中的摸底测试结果，屏蔽进排
根据主观评价某乘用车在中大油门加速时，在 气后，此轰鸣声没有降低；查看左/悬置的主被动端
2400 r/min 左右驾驶员右耳处出现轰鸣的现象，针 振动及轮芯位置处的振动信号，没有发现与轰鸣声