0引言
转向系统的振动噪声问题，会被驾驶员直接感受，它是影响整车NVH性能的重要因素，需要在整车开发过程中加以重视。目前，液压助力转向系统是使用最多的动力传动系统，其将发动机输出的部分机械能转化为压力能，并在驾驶员控制下，对转向传动装置中的传动件施加液压作用力，以辅助驾驶员转向。本文结合实例分析了液压助力转向系统的噪声特点、路径和优化策略。分析结果表明，某车型在怠速和低速转弯时液压助力转向系统出现了噪声过大的问题;其中，转向油罐和转向高压油管与车身之间的结构传递为噪声传递的主要路径。故通过在转向油罐和转向高压油管的固定结构上增加两级隔振方案，以隔离结构振动激励。从而有效地降低了车内噪声，提高车内声品质。
1问题描述及分析
某改款车型在怠速及低速转向工况下，车内出现了令人烦躁的“嗡嗡”声，主观评价较差。因此，需要对该问题进行分析，找到改进方案，提高车内声品质。安静背景下，启动发动机，保持ACOFF工况，以一定速度连续打方向盘，模拟客户倒车、公路掉头或者慢速转弯时的工况，发现在266Hz下有比较明显的能量特征。该款转向泵叶片数为10(见图2)，速比1．01;怠速工况下，该四缸发动机的转速为800r/min，故对应的转向泵基频约为133Hz。由图3、4可以看到，在133Hz及其谐频下，车内噪声有峰值产生。所以，转向泵旋转时叶片的通过频率，即泵的基频和谐频是产生噪声的激励源。转向液压泵传递到车内的噪声，主要有结构声传递和空气声传递两路。转向液压泵的空气声传递主要来自于转向泵的本体噪声，主要传递路径为前围的隔声量。转向液压泵的振动及其产生的结构噪声，主要传递路径有:①发动机悬置系统:作为发动机附件，转向液压泵和发动机一起通过悬置系统安装在车体或车架上，然后传递到车身结构上。②转向盘:转向液压泵工作时，向转向加力装置供能，其振动及结构噪声会通过转向系统传递至方向盘和车身上。③高压油管的安装点:转向液压泵通过液压油供能时，其振动和结构噪声会通过安装在车身上的高压油管传递至车身上。④转向油罐的安装点:转向液压泵工作时的振动和结构噪声，还会通过安装在车身上的转向油罐传递至车身上。通过将转向泵的输出管路和转向油罐在车身上的固定点处脱开后，主观已经基本感受不到该噪声，各个对应频率上车内噪声水平均有非常明显的改善，特别是266Hz下(见图5)。因此确定改进方向为改善管路和转向油罐的隔振结构。
2优化方案
目前，原车型的转向油罐直接采用刚性支架固定在车身上，管路也是普通的单级隔振处理。为提高隔振率，降低转向油罐及高压油管对车体的振动激励。通过研究，更改采用隔振支架将转向油罐固定在车身上，同时转向管路支架改为采用两级隔振方案(如图6)。
3方案验证
改进方案实施后，根据在实车上的测试对比(如图7)，在133Hz及其谐频下改进非常明显，主观已经基本感受不到该转向噪声。从而可以看出，采用良好隔振处理的系统有助于改善转向系统对车内噪声的影响。
4结语
本文结合实例，分析了液压转向助力系统噪声的产生机理，通过排查油泵本体及其结构传递引起的车内噪声，确定了转向油罐和油管管路为噪声传递的主要路径，通过合理设计隔振方案，有效控制了液压助力系统的转向系统噪声。
作者：逄增山 朱志文 蔺磊 顾彦 单位：上海汽车集团股份有限公司技术中心
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