汽车在行驶、操作等过程中的异响问题，如发动机异响、悬架异响、座椅异响、手套箱异响等，已经成为是消费者抱怨最多的问题之一（，2018中国行业联合研究年终特辑）。从异响产生的机理可概括为三类，包括：①摩擦异响（Squeak），是一种由于两部件表面之间的黏滑现象导致的摩擦噪声；②拍击异响（Rattle），是一种当有两个相对运动的组件之间发生短促接触时，产生的拍击声；③蜂鸣声（Buzz），是单一部件结构共振而辐射的声音[1]。

汽车门锁系统冲击异响可概括为静态冲击异响和动态冲击异响。静态冲击异响是指车辆在静止状态（或者相对静止）时，车门关闭、开启过程中产生的噪音；而动态冲击异响是指汽车行驶过程中受到路面颠簸、或者发动机抖动的影响在门锁锁舌和锁扣间产生异响，是一种拍击异响。

异响的动态特征和声学原理非常复杂，通过建立数学模型得到异响的解析几乎不可能[2]。在设计早期进行设计规避也非常困难，只有通过产品样机或实车进行识别、分析、并最终得到消除和改善[3]。本文研究了车门门锁冲击异响和摩擦异响的异响机理，建立了考虑整车动态影响的门锁异响冲击模型；分析总结了产生异响的影响因素；应用8D方法，通过实例分析，给出了解决车门冲击异响的一般流程方法。

1 车门-门锁系统

1.1 门锁系统

汽车门锁系统由门锁（锁体）、和锁扣两部分组成图1(a)，其结构主要有齿轮齿条式、凸轮式、及卡板式等形式。其中，卡板式门锁由于啮合可靠，强度高等原因被广泛使用。门锁安装在车门内板上，通过U形卡板与安装在车身侧围上的锁扣啮合保持车门上锁状态。门锁机构主要由爪支座、旋转卡板、止动爪、锁扣和弹簧等组成，如图1(b)所示。

图1 汽车门锁系统及结构

1.2 车门-门锁系统

以汽车前门为例，车门-门锁系统主要包括车身（侧围）、门洞密封条、门铰链（忽略限位器）、车门总成（玻璃、升降器、电器等附件）、车门密封条、门锁机构（含B柱锁扣）、车门限位块等。在车门开启关闭过程中，车门绕车门铰链旋转；在汽车行驶过程中异响，门处于关闭状态，此是车门密封系统（密封条）处于压缩状态。

图2 车门-门锁系统

2 理论基础

静态冲击异响发生在车门在开启/关闭过程，主要由门锁系统结构、及其安装误差导致，包括：啮合冲击、锁止冲击、解锁冲击、及干涉冲击。动态冲击异响则是，车辆在行驶过程中由于路面起伏激励导致，这种冲击通常是连续多次的。

2.1 静态冲击异响

2.1.1 机理

汽车车门在关闭过程经历两阶段的冲击：啮合过程的冲击、及锁止过程的冲击。 关闭车门时，在外作用力产生的惯性力作用下，门锁将以车门铰链的轴心为旋转轴线，沿着锁体的关闭曲线，与锁扣相撞，此为啮合冲击。门锁锁舌受到锁扣的推力作用下沿着关闭曲线旋转，而当锁舌旋转到锁体的半锁或全锁位置时，止动卡爪弹出，与锁舌的限位断面发生撞击，此为锁止冲击。撞击停止后，锁扣受汽车的密封反力向外拉动锁舌，由于棘爪卡住锁舌，使锁舌无法回到初始位置，进入正常的车门闭锁状。

开门时，锁止卡爪拉启，在密封条反作用推动下，锁扣从锁舌中脱离，完成车门开启[4]。使锁止卡爪与锁舌脱离是一个快速卸载的过程，对车门产生比较大的冲击，称为解锁冲击。

制造误差、以及零部件结构刚度等原因，锁舌和锁扣没有处于理论位置，导致闭锁和开锁过程中车门锁与锁扣之间发生干涉相碰，产生异响，称之为干涉冲击。而在开启过程中，由于干涉量不断增大，直至车门离开锁扣瞬间干涉量最大，使得车门在开启瞬间，存在较大的激励，则会引起车门的抖动[5]。

冲击激励可以是力激励，也可能是位移激励。受冲击单自由度模型[6]如公式（1）描述。其中，Uz(t)代表啮合方向上的冲击载荷，ze则是由于制造误差带来的位移激励，t为时间。

当物体发生冲击时，大量的动能在短时间内要转成振动或噪音的能量，而且频率分布的范围非常的广，是影响汽车车门关门声音品质的因素。

2.1.2 影响因素

啮合冲击，主要车门关闭速度影响，其次啮合刚度。在正常情况下，关门速度与车门最小关闭力相关，最小关闭力值越大，车门关需要最小速度越大。而降低锁舌和锁扣间的啮合刚度，则能有效增加冲击时间，降低冲击载荷的峰值，从而改善车门关闭的疲劳寿命，同时改善冲击异响。为改善冲击带来的异响和噪音，对门锁系统来说，还需要考虑安装点的动、静刚度和阻尼，以减小冲击响应的传递。

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