皮卡高速行驶方向盘抖动问题的处理

陆曙光



皮卡高速行驶方向盘抖动问题的处理

陆曙光

（安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230601）

方向盘作为影响整车安全性、舒适性的重要因素，其状态直接影响着整车的驾乘体验。文章说明了某款皮卡车型高速行驶过程中抖动问题的处理过程：从激励源、传递路径和响应的角度对该问题进行分析排查，最终解决抖动问题。

抖动；激励源；传递路径；方向盘

1 引言

随着社会的发展，用户对汽车产品的安全及舒适性要求越来越高。方向盘作为整车安全及舒适性体现的重要零部件，其NVH性能严重影响着整车的驾乘体验。某公司生产的某款皮卡车型产品接市场反馈，当车速在80km/h以上时，开始出现方向盘抖动，且当车速达到110km/h左右时方向盘抖动达到峰值，客户对此抱怨极大。

2 故障排查

振动通常是由激励源经传递路径放大后产生的。因此，本次从激励源、传递路径和响应（方向盘）的关系建立排查方案。

2.1 测试点设立

问题反馈点为方向盘，因此需优先对方向盘进行模态测试，确认是否为单件问题；如无问题则对激励源及传递路径进行测试分析。

2.2 测试方案

由于市场反馈该车型方向盘在110km/h时抖动达到峰值，故优先对该车速下的方向盘及疑似激励源（发动机、轮胎）进行测试。

3 测试数据及结果分析

3.1 方向盘测试数据分析

对抖动车辆测试，发现在110km/h时，皮卡方向盘Y向振动在13Hz附近存在明显峰值，X与Z向无此问题。测得此时发动机二阶激励频率在25Hz以上，因此排除发动机激励引起；同时，通过计算可知，该车型轮胎半径为0.364m，车速在110km/h时，轮胎的转动频率为13.36Hz，此与方向盘振动频率一致。因此，初步确定方向盘抖动由路面激励所引起。

3.2 TPA传递路径分析

为了进一步分析引起方向盘抖动的原因，包括激励源、传递路径、响应等，对方向盘及其传递路径进行以下测试：方向盘模态测试；轴头-方向盘VTF测试；前轮簧下偏频测试；方向盘抖动主要路径测试。

3.2.1进行方向盘模态测试

从结果可知方向盘模态在39Hz左右，方向盘自身模态在13HZ左右无对应峰值，排除方向盘抖动是由自身模态被激发而引起。

3.2.2进行传递路径测试

进行车轮轴头→方向盘的传递路径振动传递函数测试：结果显示轴头→方向盘传递路径在13Hz左右无对应峰值；进行簧下偏频测试：从结果可知该皮卡前轮簧下偏频在13.5Hz左右，与方向盘抖动频率对应；进行转向系统ODS测试：可以看出，方向盘抖动来源于轴头异相位激励。

图1 振动测试点

表1

进行传递路径测试：在车身、底盘、转向系统等位置布置传感器（图1）测试振动，并对测试数据进行分析，处理（见表1）可知：车身及底盘测点在抖动频率无明显振动峰值，排除皮卡抖动是由车身路径引起，确定传递路径为：轴头→转向拉杆→转向器→转向管柱→方向盘。

表2

3.3 关键部件FTA分析

在确定方向盘抖动的激励源与传递路径后，需要进一步确认传递路径上的薄弱点，以锁定关键因素进行整改。因此将皮卡与无问题样车传递路径上的部件进行对调后进行测试，并对结果分析可知：该皮卡方向抖动原因为：轮胎总成的动不平衡激励与簧下偏频对耦合，导致轴头端振动过大，从而引起转向系统在Y向的强迫振动。

3.4 分析结果再验证

在针对问题点：①制动盘定位只通过止口定位，这种定位方式容易造成偏心安装、定位不准确，影响车轮总成的动平衡；②皮卡车轮轮胎的径向力波动、横向力波动太大。进行整改，并在整改措施落实后，对问题车型进行复测，测试得整改后皮卡振动情况：在车速110km/h，方向盘Y向振动＜0.13g；且主观评价时，该皮卡车型在车速80km/h以上方向盘无明显抖动。

4 结论

抖动类问题的排查应结合其具体表现现象优先对疑似的产生点进行排查。同时，应建立逐级递进式的排查机制，从激励源到响应点进行总体排查，最终发现问题点，解决问题。

[1] 黄丽那.暖通箱异响噪声的诊断与研究.[J],汽车实用技术,2018,(2), 79-81

[2] 龚将伟.某皮卡整车异响排查分析与整改.[J],汽车零部件,2016,(6), 70-73.

[3] 吴兆亮.某轻型卡车传动轴异响的问题处理.[J],汽车实用技术, 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

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1671-7988(2018)24-95-02

U471.3

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1671-7988(2018)24-95-02

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陆曙光，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.24.033