[发明专利]汽车冷却模块引起方向盘抖动的稳健性预估及优化方法

说明书

本发明公开了一种汽车冷却模块引起方向盘抖动的稳健性预估及优化方法，包括以下步骤：A.问题识别及P图分析；B.DOE分析；C.近似模型搭建及精度验证；D.蒙特卡罗分析；E.6Sigma稳健性分析；F.6Sigma稳健性设计优化；G.重点关注区域蒙特卡罗分析；H.优化方案试验验证。本发明能够更加准确地评估冷却模块的NVH性能，并能够找到满足6Sigma质量控制要求的优化方案。

技术领域

本发明属于汽车NVH技术领域，具体涉及一种汽车冷却模块引起方向盘抖动的稳健性预估及优化方法。

背景技术

汽车冷却模块包括冷凝器、散热器、风扇及中冷器，分别对空调系统、发动机、变速箱及进气系统进行热交换的作用。冷却模块通过四个隔振垫安装在机舱前端模块上，由于风扇转子不平衡量的存在，冷却模块系统受到风扇转动的周期性激励，振动通过冷却模块系统、隔振垫、前端模块、纵梁、前壁板、侧围、地板等路径传递到方向盘上，方向盘振动水平常常作为整车NVH性能评价的一个重要指标。

目前，在计算机仿真领域，方向盘振动水平通常采用整车振动传递函数进行评估，该方法对隔振垫的被动侧安装支架上施加整车坐标下XYZ三个方向的单位力，然后求解方向盘上的加速度响应。但该方法存在以下缺点：

（a）整车NVH分析模型中冷却模块以质量质心模型简化，没有建立详细模型；

（b）该方法评价的是灵敏度，不能得到在实际激励下方向盘的加速度响应；

（c）该方法无法考虑风扇转子不平衡量波动、隔振垫刚度波动及生产制造公差等不确定因素。

因此，有必要开发一种新的汽车冷却模块引起方向盘抖动的稳健性预估及优化方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车冷却模块引起方向盘抖动的稳健性预估及优化方法，它能更加准确评估冷却模块的NVH性能，并能找到满足6Sigma质量控制要求的优化方案。

本发明所述的汽车冷却模块引起方向盘抖动的稳健性预估及优化方法，包括以下步骤：

A.问题识别及P图分析

根据客户问题反馈和试验测试数据，分析得到冷却模块风扇转动是引起方向盘抖动过大的主要原因；

对冷却模块风扇转动引起方向盘抖动的问题进行P图分析，确定问题的三个输入状态与两个输出状态，得出冷却模块引起方向盘抖动的相关参数，其中：三个输入状态分别是输入信号、控制因子和噪声因子，两个输出状态分别是理想状态和失效状态；

B. DOE分析

搭建冷却模块详细模型下的整车NVH仿真模型，对冷却模块引起方向盘抖动的相关参数进行参数化，采用正交试验方法进行DOE矩阵设计，生成并批量计算DOE样本点，进行试验设计数据挖掘，并基于数据挖掘结果进行贡献量及相关性分析，找出影响方向盘加速度响应的主要影响因素；

C.近似模型搭建及精度验证

基于DOE样本点采用径向基函数神经网络方法构造近似模型，并对近似模型的精度进行验证，当近似模型的精度低于a%时，则增加DOE样本点进行近似模型重构，直到近似模型的精度大于a%；

D.蒙特卡罗分析

基于近似模型采用描述性抽样方法进行模拟，确定设计参数分布规律，建立蒙特卡罗分析模型，求得方向盘上加速度的响应分布，对方向盘加速度响应分布进行识别确定其分布规律；

E.6Sigma稳健性分析

基于蒙特卡罗方法进行6Sigma稳健性分析，评估方向盘各方向加速度响应6Sigma水平、6Sigma曲线及性能目标达成的可靠性；

F.6Sigma稳健性设计优化