福特汽车NVH开发流程

福特汽车NVH开发流程第1页/共19页01/20/072汽车NVH研发的简单流程

在汽车工业界，激烈的行业竞争使得顾客对车辆有充分的选择。一般来说，在最终确定购买之前，顾客都会进行车辆路试，这时对车辆NVH/vehicledynamics性能的满意度就可能成为顾客选车的关键因素。在顾客购买新车后，他们每天都要经历车辆的NVH/vehicledynamics工况，对其是否满意，以及满意程度也会在购买下辆车时成为一重要参考指标。所以，在一定程度上来说，一个新车型的NVH性能可左右此车在市场上是否热销。日本Toyota公司在北美汽车市场的成功，虽然其车的经久耐用特点是重要因素，但良好的NVH性能也是功不可没。汽车的NVH研发可分以下几个阶段：车辆的前期NVH研究。NVH技术指标(Targets)的设定。优化设计(车辆结构，子系统，以及mount/bushings),达到NVH指标。装配线的调试。*此文只涉及5~400Hz频谱范围。第2页/共19页01/20/073车型研发的时间计划

车辆的前期NVH研究第3页/共19页01/20/074汽车NVH研发的简单流程车辆的前期NVH研究。汽车公司的车辆生产开发计划（VehicleCyclePlan)，对各种汽车产品的主要功能，外观，潜在购买群体，及成本和下线时间有详细的规划。但对具体子系统（Subcomponentsystem)的搭配并没有最终确认。例如，悬挂系统结构选择，引擎传动系统连接器（Mount）选择,底盘设计的选择，阻尼减振器（Shock)的安置方位等等。这些子系统的优化组合将在很大程度上决定该车的成本及NVH性能。在老车型的研发过程中，经验的累积是子系统初始选择的重要依据。但近年来，随着CAE分析计算方法的成熟，其已以灵活，快速，可信的特点成为不可替代的首选。第4页/共19页01/20/075车型研发的前期NVH工作（概念设计之一）前部悬挂结构（frontsuspension)的选择;独立悬挂结构vs.MonoBeam结构.第5页/共19页01/20/076车型研发的前期NVH

工作

（概念设计之一）引擎系统连接器（mount）的优化设计（空间位置和方向）第6页/共19页01/20/077汽车NVH研发的简单流程

车辆的前期NVH研究。NVH技术指标的设定。NVH技术指标设定一般从整车开始，然后才延推至子系统。但这一推演过程有许多未知因素。不是确定的因果关系。市场现有同类车型的NVH性能，及其在下一研发周期内的可能改善，以及开发新车型时可承受的成本。构成整车NVH技术指标设定的基本要数。但子系统NVH指标的设定就要复杂得多。除了遵从模态分离的基本准则外，CAE分析是主要可以依赖的方法。由于研发成本和时间的限制，子系统实测只能辅助进行，并提供数据来进行模型验证。第7页/共19页01/20/078车型NVH设计技术指标:

卡车NVH技术指标Idle-RSS传动系统（RSS)–1storder3-s

载荷FreewayHop@75mph刹车引起的颤振@-0.25gRSS(0~90mph)指标座位方向盘座位方向盘座位Z方向

座位X方向方向盘Y方向

方向盘切向颤动0.5mm/s1.5mm/s1.0mm/s6.0mm/s23mm/s20mm/s150mm/s200mm/s柏油路面（25mph)有小起伏的平坦路面泥石路面（40mph)有较大坑洼的路面指标座位Z方向

-Peak座位Y方向Peak座位Z方向Peak方向盘Y方向Peak方向盘Z方向

Peak噪音Peak20~100Hz噪音RSS20~800Hz1.5mm/s7mm/s9mm/s11mm/s9mm/s49dBA66.7dBAVVWD(车辆在平坦路面上行驶时的振动–Designforsixsigma在轮胎uniformity载荷作用下的产品质量分布ImpactHarshnessVDV(VehicleDoseValue)指标座位Y方向

座位Z方向

方向盘Y方向方向盘切向颤动座位x,Z方向

方向盘x,z方向10%<6mm/s10%<7mm/s10%<8mm/s10%<20mm/s第8页/共19页01/20/079车型NVH设计技术指标:车辆测试第9页/共19页01/20/0710车型NVH设计技术指标的设定:

分析计算(检验技术指标的合理性及所需的子系统配置)第10页/共19页01/20/0711车型NVH设计技术指标的设定:

整车模态分布表第11页/共19页01/20/0712汽车NVH研发的简单流程

1）车辆的前期NVH研究。2）NVH技术指标的设定。3）优化设计(车辆结构，子系统，以及mount/bushings),达到指标。在这一研发阶段，CAE分析和车辆实测方法各有千秋。由于实验车辆是来源于样品生产车间，因此，数量有限，成本高昂，而且NVH性能不稳定。但CAE分析结果和设计建议也需要实测验证，而且对于设计变化很大的车型，车辆实测验证尤其重要。

随着CAE分析法的完善，其好用，快速，省钱的特点越来越被汽车工业界看好。例如，Toyota已开发了5个零样品车型，GM已开发了3个零样品车型，FORD已决定裁减30%的样品车，更多的使用CAE分析法。当然，样品车的功能还不能被CAE分析法取代。但样品车的数量的减少已成为汽车工业界的趋势。第12页/共19页01/20/0713优化车辆设计达到NVH技术指标：

整车刚度指标的设立和实现，可获得较好的车体噪音隔离(isolation)效果，保持车内安静。第13页/共19页01/20/0714优化车辆设计达到NVH技术指标：

优化车体结构，改进车内静音效果。第14页/共19页01/20/0715优化车辆设计达到NVH技术指标：

Mount&Bushings优化(CAE)。第15页/共19页01/20/0716各阶段NVH综合性能报告:

分析计算部分样品车测试部分第16页/共19页01/20/0717汽车NVH研发的简单流程

1）车辆的前期NVH研究。2）NVH技术指标的设定。3）优化设计(车辆结构，子系统，以及mount/bushings),达到指标。4）装配线的调试。

这是NVH性能调试的最后阶段。一般