唐学东，曹超峰，汪朋

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

EPS系统典型噪音模式浅析

唐学东，曹超峰，汪朋

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

在汽车各系统整体表现评价过程中，NVH品质是其重点关注对象之一。文章从EPS系统典型噪音表现模式及测试评价角度，分别对噪音模式、测试方法、评价标准进行了表述。其具有可操作的现实意义，可以作为各车型开发的参考。

噪音模式；测试；评价

引言

当前汽车设计的发展，越来越注重整车的舒适性及 NVH品质。其中电动助力转向系统（EPS）就是其重点关注对象之一。所以，开发之初应对EPS噪音的表现形式进行分析，实施相应的对策。因此，本文从EPS系统典型噪音表现模式及测试评价角度，分别对噪音模式、评价方法、评价标准进行了表述。其具有可操作的现实意义，可以作为各车型开发的参考。

1 典型噪音模式

1.1 定义

一般车辆在泊车或原地来回转向（换向）时发生的异响，称之为换向噪音“Clunk Noise”。

一般车辆在坑洼路、石子路、石块路行驶时发生的异响，称之为坏路噪音“Rattle Noise”。

1.2 噪音表现形式

1.2.1 C-EPS（管柱）噪音

如图1，C-EPS输出轴轴承游隙过大、蜗轮盖板装配不良及扭矩不足会产生“Clunk Noise”，在一定程度上也会产生“Rattle Noise”；如图2，若Worm & Worm wheel 间啮合间隙过大，WCM部间隙补偿能力不足 ，蜗杆轴系同轴度不良等，在坏路条件下会发生因间隙引起的冲击音“Rattle Noise”，同时也会引起“Clunk Noise”。

图1

图2

1.2.2 MRP（机械转向器）噪音

如图3，Pinion Bearing 部位铆压不良或轴向间隙过大会引起“Clunk Noise”，在一定程度上也会产生“Rattle Noise”；如图 4，若压块调整螺塞扭矩不良或压块安装部位加工不良以及压块与齿背之间的间隙过大，会使齿轮和齿条之间产生冲击，导致“Clunk Noise”，在坏路条件下也会发生因间隙引起的冲击音“Rattle Noise”，如图5，如果Rack Bush 部位间隙过大，也会引起“Rattle Noise”。

图3 Pinion Bearing Noise

图4 S/Yoke Noise

图5 R/Bush Noise

1.2.3 IMS（中间轴）噪音

如图6，Sliding（中间轴滑动部位）间隙过大及Yoke Bolt（十字节叉部位紧固螺栓）紧固扭矩不足也会产生“Clunk Noise”，在一定程度上也会产生“Rattle Noise”；一般根据车型的不同选择不同结构形式的中间轴总成，以适应不同传递扭矩的要求，同时解决耐久磨损问题，目前比较合适的滑动副为钢珠式的结构形式，既能传递较大的扭矩，又有较好的耐久性。

图6 Yoke and Sliding Noise

2 试验条件及测试方法

■ 准备条件

- 确认车辆转向系统各部位安装扭矩；

- 确认除转向系统外有无异常噪音；

- 确认转向系统和周边件有无干涉 ；

- 按要求组装好车辆内饰。

■ 周边环境条件/路面条件

- 尽可能在常温进行；

- 选择噪音较小的环境, 测试前必须测试周边背景噪音( 周边无异响的条件下关闭车窗进行测试 )；

- 路面选择摩擦力较大的干燥的柏油路面。

■ 评价条件

- 测试中尽量控制人为引起的异响 ( 摩擦音，敲打音，以及其他 )；

- 一般驾驶者位置（右耳）安装 Headset 后，进行测试评价；

- 换向噪音评价模式

评价位置：中间/LH 360deg/RH 360deg，

转向角度/速度：±45deg/90～360deg/s，[ *噪音Level判断基准为90deg/s条件进行]。

- 坏路噪音评价模式

在坏路条件下，以10Km/h、20Km/h、30Km/h车速,分别进行直线和±90°打转向驾驶评价。

图7

■ 加速度传感器布置

- 确认噪音源时, 转向系统各部位布置加速度传感器；

① 确认C-EPS：O/Shaft 旋转方向，

② 确认IMS：IMS Sliding 部旋转方向，

③ 确认MRP：LH/RH Tie rod 轴向。

- 必要时使用3轴加速度传感器。

■ 测试设备设定

- 采样率：48kHz；

- Dynamic range：加速度±10g,噪音 104dBA (必要时修改)；

- 不进行滤波。

■ 测试方法

- 测试前测试背景噪音（Engine On/Off）；

- 不同位置/不同转向条件进行测试( 测试评价时进行口头备注说明 并录音记录)；

- 评价时异常现象也需要口头备注说明并录音记录。

3 测试数据分析方法

■ 分析程序（参考ArtemiS分析软件）设定

- 噪音通道进行 A weighting 处理；

- 整个通道需要进行 200Hz high pass filter (主要针对Engine噪音进行滤波)；

- Level vs RMS 分析：使用time constant Fast mode；

- FFT vs time 分析：Block size 设定 4096。

■ 噪音&振动分析

- 噪音 Graph Level vs RMS scale：40～60 dBA/FFT vs Time scale：20～50dBA；

- 振动 Graph Level vs RMS scale：90～140 dB/FFT vs Time scale：80～120dB( dB 计算时使用 ref 10^-6g )。

■ MRP噪音分析<例>

图8

■ C-EPS噪音分析<例>

图9

4 判定基准

Delta dBA噪音判定基准：

噪音发生点噪音值和背景噪音差值≤3dBA(此基准仅供参考，因具体要求的不同接受标准也会不同)。

图10

- 转向系统以外异常噪音，应排除在外；

- 根据背景噪音值设定基准；

- 确认噪音发生点噪音值和背景噪音差值。

图11 噪音良好

图12 噪音不良

5 结论

本文重点表述了EPS的噪音模式，在系统开发过程中对其进行检查已成为常态；同时，本文表述的测试方法可以对噪音进行较准确的定位，其客观的数据采集及评价与整车噪音表现相一致，为整车主观评价提供了重要的参考依据。

综上，本文所表述的噪音机理、检测方法、评价标准可以为同类产品的开发提供有效的参考。

[1] 庞剑,谌刚,何华.汽车噪声与振动.[M]北京理工大学出版社.2006.6.

[2] 李惠彬,上官云飞.汽车噪声与振动控制.[M]机械工业出版社.2009.5.

Brief analysis of EPS noise modal

Tang Xuedong, Cao Chaofeng, Wang Peng
( Anhui Jianghuai Automobile group Co. Ltd., Anhui Hefei 230601 )

In the process of vehicle’s systems assessment, Performance of NVH is important.This article express typical cases of noise and test appraise of EPS system, which models of noise、test method、assessment standards are included.It’s applicable when developing.

Noise modal; Test; Appraise

CLC NO.: U467.3 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)12-181-03

U467.3 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)12-181-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.12.060

唐学东，就职于江淮汽车技术中心。