EPB系统工作噪音分析及优化

孙琼，王光飞，孙召健

（1.安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230601；2.合肥邦立电子股份有限公司，安徽 合肥 230601）

引言

随着汽车工业的迅速发展，越来越多的安全性、舒适性的功能运用在汽车上，以满足客户的需求。EPB电子驻车系统凭借优越的安全性能，越来越获得汽车制造商的青睐，被运用到很多汽车上，用来替换传统的手刹配置。

EPB系统工作时会产生工作噪音，由于整车匹配的NVH性能不同和系统本身的特点，不同车型驾驶室内传递的工作噪音也不尽相同，对汽车的舒适性在一定程度上造成了影响。

1 EPB工作噪音产生的原理

EPB系统一般由EPB执行机构、EPB开关（Switch）、EPB控制器（ECU）、EPB指示灯及EPB卡钳等相关零部件组成，如图1所示。

图1 EPB系统构成

EPB工作噪音产生的原理是为了完成卡钳释放或夹紧动作，卡钳的电机需要在短时间内高速转动，同时借助齿形皮带来驱动行星减速齿轮组转动，以驱动推杆作轴向运动。以上这些动作，尤其是电机的运转，造成电机齿轮部分产生较大的振动和噪音。

2 EPB工作噪音传递路径的确认

2.1 辐射噪音或结构噪音排查

EPB卡钳脱离车身后测试EPB工作噪音。

图2 EPB卡钳脱离车身工作噪音频谱图

从频谱图中看出：

EPB卡钳脱离车身前后，车外噪音曲线基本重合，表明外场噪音基本没有变化；EPB卡钳脱离车身前后，车内1000Hz频率以上噪声频谱曲线基本重合，而160Hz～1000Hz频段内声压级峰值降低可达15dB（A），表明传入车内的EPB工作噪音主要为中低频结构噪声。

2.2 结构噪音传递路径排查

该车型EPB卡钳安装于转向节上，转向节与车身通过副车架、减震器、纵臂等悬架系统相连，即结构噪音主要是通过悬架系统传递到车身上。通常有两种方法来判断主要的传递路径：一是在连接点处布置振动传感器，监测EPB工作时各连接点的振动情况，通过振动大小来判断主要路径；二是逐一拆除连接点，同时测试驾驶室内噪音水平，通过变化量来判断主要路径。前者可以较快的判断方向，后者可以作为印证，一般两者结合判断。

图3 脱离减震器后的EPB工作噪音频谱图

图4 脱离纵臂后的EPB工作噪音频谱图

图5 脱离后副车架的EPB工作噪音频谱图

该车型布置在连接点处的振动传感器数据显示，纵臂及后副车架在EPB卡钳工作时，振动相对明显，且关联性较强，初步判断为结构噪音主要传递路径。现在通过逐一拆除连接测量对比来进行验证，测试结果如图3、4、5所示。

从频谱图中看出：

拆除减震器后，驾驶室内 EPB工作噪音的峰值频段（160Hz～1000Hz）声压级基本没有变动；而分别拆除纵臂和后副车架后，在160Hz～1000Hz频段内的噪声峰值降幅较大，同时驾驶室内的 EPB工作噪音总声压级也有较大幅度的降低。故中低频结构噪音是此车型驾驶室内的主要EPB工作噪音，EPB电机激励通过纵臂及后副车架传递到车身，与空气的耦合导致了驾驶室内的结构噪声。

3 驾驶室内EPB工作噪音的优化

对于噪音的优化有三种较为常见的方法：减小噪音源，隔绝传递路径，减小噪音响应（主要是振动响应），对于驾驶室内EPB工作噪音也一样。 本文主要介绍在EPB系统不变的情况下，可以通过优化传递路径的方法来降低EPB工作时驾驶室内的噪音。

通过之前的测试，该车型EPB工作噪音频带较宽，但高频噪音（1000Hz以上）通过整车较好的密封性及声学包消音，已经较好的隔绝了。但是中低频结构噪音（160Hz～1000Hz）主要通过后副车架及纵臂传递到驾驶室内。因此可以针对结构噪音的传递路径进行优化。

3.1 后副车架连接点增加橡胶垫

图6 后副车架优化后驾驶室内EPB工作噪音频谱图

该车型后副车架通过两个固定螺栓和两个固定螺母固定在车身下底钣金上，

后副车架与车身支架直接是金属接触，无阻尼结构，所以优化的主要方向是在四个固定点位置增加缓冲橡胶垫，通过试验对比，在驾驶室内EPB工作噪音峰值频段，噪音声压级有一定幅度的降低，如图6所示。说明橡胶垫能够隔振的效果，从而达到降低驾驶室内EPB工作噪音的目的。

3.2 纵臂增加配重+衬套刚度降低

图7 纵臂优化后驾驶室内EPB工作噪音频谱图

通过在纵臂上增加配重块来降低纵臂振动的幅度，通过衬套刚度的降低来减少振动量再往车身的传递。试验对比，噪音峰值频段声压级也有一定程度的降低，如图7所示。说明减小纵臂本身的振动及振动传递，可以降低驾驶室内EPB工作噪音。

4 结论

本文针对EPB工作噪音产生的原理，驾驶室内EPB工作噪音的测试，传递路径的确认，提出通过优化传递路径来降低EPB工作噪音的改进方案，并通过测试分析对其进行验证，为EPB工作噪音的优化提供一种可行方法。

[1] 赵彤航.基于传递路径分析的汽车车内噪声识别与控制：[D].吉林大学,2008.

[2] 杨娜.汽车车内噪音传递路径的分析及研究[D].工业大学硕士学位论文,2004.

[3] 庞剑,谌刚,何华.汽车噪声与振动——理论与应用.北京理工大学出版社,2006.