某SUV关门声品质分析与优化

2020-11-12康明耿聪聪何邦颖张鹏举吴列

汽车实用技术 2020年19期

关键词：响度

康明耿聪聪何邦颖张鹏举吴列

摘要：文章介绍了汽车关门声品质的主客观评价指标及影响关门声品质的相关因素，并针对某款SUV开发阶段关门声品质较差问题，特别是门锁声、车门撞击声问题，进行了关门声品质主观评价和客观测试，对问题点进行了影响因素分析，提出了采用上限压缩载荷值车门密封条、后门前边沿增加辅助密封条、提升门锁内部缓冲刚度等优化方案，并对优化方案进行了试验验证。验证结果表明，以上三种优化方案对提升关门声品质均有效，有效解决了该车关门声品质差的问题。文章提出的关门声品质评价方法及问题解决思路可为后续类似问题解决提供借鉴，具有一定工程应用价值。

关键词：声品质;响度;尖锐度;压缩载荷挠度

中图分类号：U463.83+4 文献标识码：A 文章编号：1671-7988（2020）19-50-05

Analysis and optimization on sound quality of the SUV door-slamming

Kang Ming1， Geng Congcong2， He Bangying1， Zhang Pengju1， Wu Lie1

（ 1.Beijing Automotive Co.， Ltd.， Automotive Research Institute， Beijing 101300;

2. China Automotive Technology & Research Center Co. Ltd， Tianjin 300300 ）

Abstract： This paper introduces subjective and objective evaluation index on sound quality of the vehicle door-slamming. It is a comprehensive analysis of related factors for poor sound quality of the SUV door-slamming in developing process， especially the door lock and door impact sound. By subjective evaluation and objective experiment present optimizing projects of maximum CLD value of door sealing strip， installing assistant sealing strip in the rear door front side and improving stiffness of door lock. The testing results show that the above three projects are valid for improving sound quality of the door-slamming. This idea and method can be used for reference to solve similar problems in the future， and has certain engineering application value.

Keywords： Sound quality; Loudness; Sharpness; Compression load deflection

CLC NO.： U463.83+4 Document Code： A Article ID： 1671-7988（2020）19-50-05

前言

隨着人们物质生活不断提高，汽车消费者对车辆振动噪声及声振品质（Noise Vibration Harshness，NVH）要求也越来越髙，人们对汽车NVH性能的需求开始从单纯的车内噪声大小逐渐转移到更加复杂的声音品质。客户在购买车辆之时，往往第一关注点在关门声品质，因此，关门声品质的好坏很大程度决定了客户对车辆品质的第一印象。好的关门声品质给客户以低沉厚重感、豪华感和紧凑感，而差的关门声品质则给客户以低廉、厌烦、零碎等感受。

本文介绍了关门声品质的主客观评价指标，分析了关门声品质的噪声类型和主要影响因素，并针对某SUV关门声品质较差问题，通过增大密封条压缩载荷（Compression Load Deflection，CLD）值、增加辅助密封条、优化门锁内部结构等，对该车辆关门声品质进行了优化提升，为日后关门声品质问题解决提供了一种参考和借鉴。

1 关门声品质评价指标

1.1 关门声品质主观评价指标

关门声品质主观评价分为响度-轻柔感、单薄-厚重感、尖锐-低沉感、零碎-紧凑感、廉价-精致感五个评价维度，通过对每个维度进行声音特征规定，使之涵盖关门声品质主观评价的所有声音特征，主观评价评分标准如图1所示。

（1）响度-轻柔感

主观上感受到的撞击瞬间总体音量感，主要描述声音大小的量级。

（2）单薄-厚重感

低频能量足够强，并有一定的持续时间，可以给人以高品质感受。

（3）尖锐-低沉感

当门锁声较大时，主观上感受到关门声尖锐，不低沉，若低频成分较多，且持续时间较长就会给人低沉厚重感。

（4）零碎-紧凑感

当车门第一次撞击门框密封条后多余的动态响应，包含门框、后视镜振颤、门锁多次撞击声、内外饰振颤声及泄压阀叶片拍击声。

（5）廉价-精致感

关门声更高层次的评价，除了考虑紧凑感所强调的多次冲击响应和收敛性问题，廉价-精致感还探讨车门撞击过程中的中高频音色和低频音色动态变化及相互调和关系。

3 关门声品质优化

3.1 问题提出

某SUV车型在开发过程中，主观评价该车型关门声品质较差，特别是门锁声、车门撞击声较大。以1.2m/s2的关门速度进行关门响度及尖锐度测试，测试结果如表1所示，图5为响度和尖锐度小波分析彩图。

由表1及图5综合分析，总结该车关门声品质主要问题有以下几点：

（1）响度和尖锐度偏大;

（2）紧凑感较差，门锁多次撞击声较明显，关门声杂音略多，尾音较明显，声音拖沓;

（3）低沉厚重感较差，车门撞击声较明显。

3.2 优化方案及验证

根据上述关门声品质问题点，制定以下优化方案：

（1）车门和门洞密封条采用上限CLD值方案，减小车门撞击声;

（2）在后车门前边沿位置增加辅助密封条，提升关门低沉厚重感;

（3）提高锁扣和棘轮缓冲块刚度，解决锁体振颤问题。

3.2.1 更换上限CLD值门框/门洞密封条

该车门框密封条CLD值设计范围为6±2N/mm，门洞密封条CLD值设计范围为4±2N/mm。通过测试发现，该车密封条CLD值均处于下限，因此，决定将门框和门洞密封条更换为上限CLD值件进行验证，主观评价CLD值上限样件关门收敛性紧凑感有明显提升，且关门杂音较少，通过客观测试进一步发现，响度和尖锐度均有明显改善，对比分析结果如图6所示。

3.2.2 后门前边沿增加辅助密封条

针对该车关门声品质低沉厚重感较差问题，在后门前边沿位置增加卡槽式辅助密封条进行验证，如图7所示。通过小波分析可知，关门时低频成分明显增加，低沉厚重感较明显，门锁声改善明显，中高频成分较少较多，收敛性紧凑感较好，关门声品质有较大的提;通过特征响度分析可知，低频成分持续时间明显增加，分析结果如8、图9所示。

3.2.3 门锁内部机构优化

门锁是影响关门声品质的最主要因素，可通过提升门锁锁扣和棘轮缓冲块的刚度，来解决锁体振颤问题。对优化后的锁体进行主观评价评价和客观测试对比，从测试结果可以看出中高频收敛性有明显改善，主观感受门锁撞击声有明显干山，对比分析如图10所示。

通过小波时频图对比分析可知，优化后前门关门声低频持续时间明显增加（A区域），中高频能量（C区）明显减弱，中频区（B区）改善较明显，声音紧凑感改善明显，对比分析结果如图11所示。进一步进行尖锐度和响度对比分析，通过测试可知，优化后响度由31.6sone下降至24.1sone，峰值尖锐度由2.53acum降至2.06acum，已满足前期设计要求。

4 结论

本文以某SUV关门声品质为研究对象，全面介绍了关门声品质主客观评价方法，并通过分析研究了关门声品质主要噪声特征，找出了关门声品质的相关影响因素，并在研究过程中，针对该车关门声品质存在的问题进行了优化验证，总结得出以下结论：

（1）关门声品质主要影响因素为车门制造装配精度、门锁系统、门框及门洞密封条、最小关门速度、车门本体和车

身等;

（2）优化门锁内部缓冲块刚度对门锁声有明显改善，特别是门锁过行程撞击声;

（3）通过适当增大密封条CLD值可减小车门撞击声，对响度和尖锐度均有明显改善，中高频能量减少较多，无明显关门杂声，收敛性紧凑感较好;

（4）在后门前边沿增加辅助密封条，对关门低沉厚重感有明显提升，而且对门锁声也有明显改善。

参考文献

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[2] 杨川，于德介.汽车关门声品质改进方法的研究[J].汽车工程，2012， 34（8）： 686–691.

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