皮卡高速行駛方向盤抖動問題的處理

陸曙光

?

皮卡高速行駛方向盤抖動問題的處理

陸曙光

（安徽江淮汽車集團股份有限公司技術中心，安徽 合肥 230601）

方向盤作為影響整車安全性、舒適性的重要因素，其狀態直接影響著整車的駕乘體驗。文章說明了某款皮卡車型高速行駛過程中抖動問題的處理過程：從激勵源、傳遞路徑和響應的角度對該問題進行分析排查，最終解決抖動問題。

抖動；激勵源；傳遞路徑；方向盤

1 引言

隨著社會的發展，用戶對汽車產品的安全及舒適性要求越來越高。方向盤作為整車安全及舒適性體現的重要零部件，其NVH性能嚴重影響著整車的駕乘體驗。某公司生產的某款皮卡車型產品接市場反饋，當車速在80km/h以上時，開始出現方向盤抖動，且當車速達到110km/h左右時方向盤抖動達到峰值，客戶對此抱怨極大。

2 故障排查

振動通常是由激勵源經傳遞路徑放大后產生的。因此，本次從激勵源、傳遞路徑和響應（方向盤）的關系建立排查方案。

2.1 測試點設立

問題反饋點為方向盤，因此需優先對方向盤進行模態測試，確認是否為單件問題；如無問題則對激勵源及傳遞路徑進行測試分析。

2.2 測試方案

由于市場反饋該車型方向盤在110km/h時抖動達到峰值，故優先對該車速下的方向盤及疑似激勵源（發動機、輪胎）進行測試。

3 測試數據及結果分析

3.1 方向盤測試數據分析

對抖動車輛測試，發現在110km/h時，皮卡方向盤Y向振動在13Hz附近存在明顯峰值，X與Z向無此問題。測得此時發動機二階激勵頻率在25Hz以上，因此排除發動機激勵引起；同時，通過計算可知，該車型輪胎半徑為0.364m，車速在110km/h時，輪胎的轉動頻率為13.36Hz，此與方向盤振動頻率一致。因此，初步確定方向盤抖動由路面激勵所引起。

3.2 TPA傳遞路徑分析

為了進一步分析引起方向盤抖動的原因，包括激勵源、傳遞路徑、響應等，對方向盤及其傳遞路徑進行以下測試：方向盤模態測試；軸頭-方向盤VTF測試；前輪簧下偏頻測試；方向盤抖動主要路徑測試。

3.2.1進行方向盤模態測試

從結果可知方向盤模態在39Hz左右，方向盤自身模態在13HZ左右無對應峰值，排除方向盤抖動是由自身模態被激發而引起。

3.2.2進行傳遞路徑測試

進行車輪軸頭→方向盤的傳遞路徑振動傳遞函數測試：結果顯示軸頭→方向盤傳遞路徑在13Hz左右無對應峰值；進行簧下偏頻測試：從結果可知該皮卡前輪簧下偏頻在13.5Hz左右，與方向盤抖動頻率對應；進行轉向系統ODS測試：可以看出，方向盤抖動來源于軸頭異相位激勵。

圖1 振動測試點

表1

進行傳遞路徑測試：在車身、底盤、轉向系統等位置布置傳感器（圖1）測試振動，并對測試數據進行分析，處理（見表1）可知：車身及底盤測點在抖動頻率無明顯振動峰值，排除皮卡抖動是由車身路徑引起，確定傳遞路徑為：軸頭→轉向拉桿→轉向器→轉向管柱→方向盤。

表2

3.3 關鍵部件FTA分析

在確定方向盤抖動的激勵源與傳遞路徑后，需要進一步確認傳遞路徑上的薄弱點，以鎖定關鍵因素進行整改。因此將皮卡與無問題樣車傳遞路徑上的部件進行對調后進行測試，并對結果分析可知：該皮卡方向抖動原因為：輪胎總成的動不平衡激勵與簧下偏頻對耦合，導致軸頭端振動過大，從而引起轉向系統在Y向的強迫振動。

3.4 分析結果再驗證

在針對問題點：①制動盤定位只通過止口定位，這種定位方式容易造成偏心安裝、定位不準確，影響車輪總成的動平衡；②皮卡車輪輪胎的徑向力波動、橫向力波動太大。進行整改，并在整改措施落實后，對問題車型進行復測，測試得整改后皮卡振動情況：在車速110km/h，方向盤Y向振動＜0.13g；且主觀評價時，該皮卡車型在車速80km/h以上方向盤無明顯抖動。

4 結論

抖動類問題的排查應結合其具體表現現象優先對疑似的產生點進行排查。同時，應建立逐級遞進式的排查機制，從激勵源到響應點進行總體排查，最終發現問題點，解決問題。

[1] 黃麗那.暖通箱異響噪聲的診斷與研究.[J],汽車實用技術,2018,(2), 79-81

[2] 龔將偉.某皮卡整車異響排查分析與整改.[J],汽車零部件,2016,(6), 70-73.

[3] 吳兆亮.某輕型卡車傳動軸異響的問題處理.[J],汽車實用技術, 2017,(13),135-136.

Disposal of steering wheel shimmy in pickup truck driving at high speed

Lu Shuguang

（Anhui Jianghuai Automobile Group Co., Ltd.. Technology Center, Anhui Hefei 230601）

Steering wheel is an important factor affecting the safety and comfort of the whole vehicle, and its state directly affects the driving experience of the whole vehicle. This paper describes the handling process of the shimmy problem of a pickup truck during high-speed driving: from the perspective of excitation source, transmission path and response, the problem is analyzed and checked, and finally the problem of jitter is solved.

Shake; Incentive source; Transfer path; Steering wheel

B

1671-7988(2018)24-95-02

U471.3

B

1671-7988(2018)24-95-02

U471.3

陸曙光，就職于安徽江淮汽車集團股份有限公司技術中心。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.24.033