多目标决策的基本概念

长安汽车工程研究院胡成太NVH开发控制体系与策略2目录一．背景及意义二．传统控制方法及案例三．正向控制方法3一、NVH开发及控制的背景及意义NVH开发控制的意义NVH开发的复杂性一流公司NVH控制方式国内NVH控制方式4决定NVH的因素顾客的诉求政府法规要求企业竞争的需要竞争对手推动NVH控制的意义5NVH特殊性与复杂性与汽车任何一个部件均相关不能单依靠他人力量不是一种功能,而是一种约束很难用简单的术语来描述NVH性能开发特殊性与复杂性6一流公司NVH控制方式建立了详细的NVH开发流程，形成了系统的过程控制方法建立了全面系统的各级控制目标体系掌握及运用了声源识别技术、TPA技术、ODS技术、声强分析方法、声全息分析方法等技术建立了全面系统的测试及CAE分析规范对各个领域技术都进行了深入研究和探索建立了自己的数据库体系对于前沿技术和基础技术进行了提前预研iFjPiFPjPPP源通道源接受体源源源源源通道通道iFjPiFPjPPP源通道源接受体源源源源源通道通道„„其他系统整车模型动力装置系统车体结构模型车体声学模型排气系统模型车架模型„„其他系统整车模型动力装置系统车体结构模型车体声学模型排气系统模型车架模型7国内NVH现状认识到NVH是汽车开发的核心技术，是最重要的性能之一将NVH性能指标明确地列到了新产品开发目标中，并且进行专项开发投入了大量的财力进行相关设备的采购和建设组建了专门的NVH开发团队-如长安、奇瑞、一汽、上汽等具备初步的控制能力，尤其是自主开发的企业8国内NVH技术能力具备整车NVH性能的测评估与分析，但在后期优化改进居多，未提前在过程控制；个别企业初步具备较完整的CAE分析能力，多数还在事后解决；对某些特定的NVH问题进行分析与优化研究，但不系统。9国内NVH控制主要存在问题开发流程不完善目标体系不健全分析方法不系统一些领域还没有开展实践经验欠缺缺乏技术的深度基础数据严重不足总之，还没有真正形成自主开发过程中应全面掌握的NVH控制核心技术10二、传统控制方式案例介绍案例1：车内轰鸣声案例2：怠速振动噪声案例3：变速器敲击问题案例4：车内噪声攻关案例1：车内轰鸣声-1车内轰鸣声鱼翅图（发动机2阶引起）一个误区发动机2阶激励产生的问题不一定是发动机本身的问题，而是因为发动机激励导致的问题，改进办法可以是多样的，而不仅是发动机。源路径响应A类B类C类案例1：改进方案-A—排气系统1000500020003000400014001600180022002400260028003200340036003800420044004600rpm30.0080.00dB(A)Pa1000.005000.00rpm40.0075.00dB(A)Pa原状态声压级分离状态声压级原状态2阶噪声分离状态2阶噪声案例1：车内轰鸣声-B—进气系统案例1：车内轰鸣声-C—传动系统图1：A车PT系统结构传递路径模型图案例2：怠速振动及噪声CV8Soft_Mount_Waterbox_RubberFix_HoleRelexed_All_Pipe2.FFT(8192,50.0%,HAN).L/dB(A)[SPL]0510152025303540f/Hz020406080100CV8Change_Left_Right_Rear_Soft_Mount10(0.00-15.00s).FFT(8192,50.0%,HAN)CV8Oringinal2(0.00-15.00s).FFT(8192,50.0%,HAN)CV8Soft_Mount_Waterbox_Rubber2(0.00-15.00s).FFT(8192,50.0%,HAN)CV8Soft_Mount_Waterbox_RubberFix_HoleRelexed_All_Pipe2.FFT(8192,50.0%,HAN)Order2Order470HzCV8Soft_Mount_Waterbox_RubberFix_HoleRelexed_All_Pipe2.FFT(8192,50.0%,HAN).L/dB(A)[SPL]0510152025303540f/Hz100125150175200225250CV8Change_Left_Right_Rear_Soft_Mount10(0.00-15.00s).FFT(8192,50.0%,HAN)CV8Oringinal2(0.00-15.00s).FFT(8192,50.0%,HAN)CV8Soft_Mount_Waterbox_Rubber2(0.00-15.00s).FFT(8192,50.0%,HAN)CV8Soft_Mount_Waterbox_RubberFix_HoleRelexed_All_Pipe2.FFT(8192,50.0%,HAN)123Hz146Hz199Hz1.噪声振动数据分析悬置的刚度参数匹配及线形段问题转向柱上轴承安装部位较弱；转向支撑与转向柱连接刚度不足车身连接解藕问题车内怠速对比43.5433943.943.843.5541.4403937.537.63537394143454749xx优化前状态xx投产状态xx优化后骏捷雅特尊驰GOLFCOROLLAFOCUSCAMRYCIVIC2.怠速优化前后效果及问题车型ACOFFACONXXX43.547骏捷4449F3４５50尊驰44.250雅特43.346凯越42\GOLF4146COROLLA4046XXX优化后3945.6FOUCS3944CIVIC37.647CAMRY37.543问题：悬置结构改进导致重新开模，管路、风扇方面改进转向系统改进测试工况车内怠速噪声dB（A）方向盘g前排座椅导轨gXYZXYZP档ACOFF改进前43.50.4620.0970.1460.0220.0180.011改进状态390.0150.010.0740.0110.0080.01标杆车400.1970.0320.0850.0110.0070.014效果尽管很好，但时间、成本影响很大！！！！案例3：怠速敲击噪声1.问题及现象：在怠速工况下，踩离合器与不踩离合器明显存在不连续咔咔声和连续的敲击声敲击噪声12.原因及措施主要原因：1.发动机的扭振激励偏大2.离合器的刚度与阻尼参数不匹配3.变速器的侧隙（或轴向间隙）4.变速器齿轮精度5.变速器结构（关键因素）…..从动盘(与飞轮接触面)从动盘(与压盘接触面)减振阻尼片21案例：问题分析与评估（以某车型为例）主观评价客观评估怠速噪声振动较大加速噪声及振动大减速存在共振匀速噪声（风噪、路噪）大异响多22声源识别与诊断！！！23改进方案-示例1副车架四个角落加2mm厚加强钢板，同时用加强筋焊接加钢板横向连接左右梁，同时翻边增加Z向刚度副车架与车身连接隔振垫刚度调整24改进方案-示例2前围板处焊接加强筋增加刚度顶壁增加一根支撑梁地板前排位置焊接钢板增加刚度大梁前部增加Z向刚度车身承力点增加局部刚度大梁前部增加Z向刚度25改进方案-示例3（其余略）前围板贴阻尼胶前围板贴阻尼胶车门蒙皮上贴阻尼胶，同时内饰板上换成较软的海绵材料地板增加毛毡吸声材料26工程化设计及效果1000.005000.00rpm55.0085.00dB(A)Pa0.001.00Amplitude27小节传统NVH控制方式使NVH问题临到投产前才得以总暴露，亮起数张红牌，难以解决；尽管通过传统的控制方法最终还是能够取得一些效果，但是通常也是差强人意，让步接受，导致带病上市,而且导致时间周期严重滞后和成本剧增；而且从研发的过程上看，这是一种“救火”或“急救”式的工作方式；要真正获得好的NVH品质，需要有更好的过程控制的方法。28三、正向NVH控制方法—长安为例正向NVH流程思路介绍NVH性能开发通常面临的具体问题建立流程需要解决的问题以性能目标为中心，贯穿过程方式正向流程技术路线如何建立起NVH开发过程控制方法NVH正向开发案例介绍29目标定位不明确或不确定不能预测开发出的NVH性能不能及时发现问题并提出改进措施没有在设计过程中瞄准目标各设计部门不能为目标各司其职存在的问题国内NVH性能通常面临的具体问题30正向流程体系需要解决的问题NVH开发应该以目标为导向，以过程控制为主线，各部门为实现目标而各司其职NVH的目标贯穿在新车的开发流程过程中实现，才是最科学的方式。做什么什么时间怎么做谁做详细定义出了节点工作内容以CA-PDS节点为时间参考坐标详细的工作文件（方法、标准、目标体系、评审文件等）明确定义了责任单位、协助单位、通报单位同步图流程图工作文件第一阶段：基础车弱点分析和目标确定阶段（KO→OD）结构决定性能：重点分析了基础车变速器、发动机悬置、进排气、整车密封性等问题，确定整车及系统级开发目标；第二阶段：概念论证及确认阶段(OD→DR)方案决定成效：在杂合车阶段对基础弱点问题进行方案设计及杂合车论证；第三阶段：设计阶段(DR→DC)精准决定成本：数字样车阶段CAE分析优化及NVH数字样车评审；第四阶段：验收及优化阶段(DC→LS)质量决定成败：NVH关重系统及关重件进行性能验收，整车NVH性能验证及优化以性能目标为中心，贯穿流程过程方式（长安为例）汽车NVH数据库整车车外噪声整车车内噪声激励对标进排气系统噪声机舱隔声噪声发动机NVH水平动力总成悬置性能车内高低频噪声特性振动与扭振特性测试隔声材料性能风扇整车NVH对标关键总成NVH对标逐层对标性能评价目标设定虚拟样机关键参数优选方案实施目标实现整车NVH设计指标否概念设计目标分解精细虚拟样机NVH性能分析预测关键特征因素提取进排气系统设计动力总成悬置设计车身声振性能设计车内声学布置机舱隔声设计整车噪声试验评价关键总成NVH试验评价是样车试验整车NVH虚拟评价目标实现否详细设计制定整车NVH设计规范样车试制批量稳定生产是关键总成设计匹配批量生产稳定升级换代小批量生成NVH正向开发技术路线33如何建立起NVH开发过程控制方法整车NVH性能集成动力总成传动系统电器系统进排气系统隔振系统声学包装主要系统车身结构34各系统过程控制技术研究：整车2000300040005000600050556065707580dB(A)XAxisTitle整车NVH集成车身结构声学包装悬置系统进排气系统传动系统动力总成电器系统风噪声控制建立了整车NVH性能控制目标体系整车级目标系统级目标部件级目标建立了整车贡献源分析方法整车模态分布研究建立主观评价体系iFjPiFPjPPP源通道源接受体源源源源源通道通道iFjPiFPjPPP源通道源接受体源源源源源通道通道WholevehicleNVHIdlenoiseandvibrationOperationalnoiseandvibrationRoadnoiseWindnoisePassbynoiseLegislativerequirementsCustomerexpectationsPowertrainnoiseandvibrationConstantspeednoiseandvibrationWOTrunupRundowningearTipin/TipoutInteriorNoiseVibrationSteerwheeltopDriverseatrailDriverfeetrestEnginecoolingfanFrontseatRearseat1/3OctavespectrumOverAlllevel2ndorderArticulationindexNarrowbandspectrumRSSofthreedirection2ndorderTargetTargetHVACFrontseatnoiseRearseatnoiseOverAlllevel2ndorderAr