摘要：文章主要以乘用车盘式制动器冷启动产生的creep groan噪音为研究对象，研究groan产生机理，用鱼骨图分析影响乘用车groan噪音因素以及噪音的解决方案，通过采取摩擦片工艺优化、摩擦片材料选择以及动力系统（轮端输出扭矩）优化的方法，减轻乘用车creep groan，为后续乘用车creep groan优化提供一定的指导。

汽车制动噪音是指在车辆制动过程中，由于制动角及周边零件振动，并借助弹性介质以声波的方式将能量传送，产生人耳能感知的噪音。制动噪音不仅会造成严重的的噪音污染，还会使得车内的乘员产生不舒服的感觉，影响驾驶员驾驶。制动噪音频率一般在20 Hz～20 kHz，根据噪音频率可具体分为三类：低频噪音（10 Hz～1 kHz）、低频啸叫（1 kHz～5 kHz）和高频啸叫（>5 kHz）。其中低频groan噪音又占制动噪音很大比例，同时不能在前期台架上很好地识别groan噪音，只能通过后期经验积累减少groan噪音。本文主要针对乘用车盘式制动器creep groan产生机理和优化路径分析，探讨creep groan噪音解决方法，为后续乘用车制动噪音优化提供一些指导意义。

1 Creep groan噪音产生机理

在缓慢松制动踏板时，在驱动扭矩作用下，车辆从静止到运动过程中，摩擦片和制动盘组成的摩擦副产生粘滑（stick-slip）现象，动静摩擦系数特性变化激励制动卡钳等周边零件产生低频共振，引起噪音，可用简化后的数学公式阐述：

【资料图】

a1=FN-Fstatic（1）

a2=FN-Fdynamic（2）

由于Fdynamic<Fstatic，因此，在动静转换的一瞬间，减速度a瞬间变化造成冲击振动，当这个过程反复出现的时候（静止和运动），就产生了粘滑现象，从而产生噪音，如图1所示。并且由公式也可以得出，与groan噪音相关的因素主要与动静摩擦系数和作用在制动盘的驱动扭矩有关，其中动静摩擦系数相差越大，越容易产生groan噪音。

图1 粘滑现象产生机理

2 Creep groan噪音产生因素

上述已阐明creep groan主要与动静摩擦系数和驱动力相关，通过如图2所示的鱼骨图具体分解，可以发现直接影响动静摩擦系数是制动角状态，包含摩擦片材料、摩擦片热处理工艺和制动盘表面状态，其次还和环境因素相关，空气湿度太大会导致摩擦片的含水量增加，也会影响摩擦片动静摩擦系数。影响驱动力的主要是发动机驱动力变化速率。

图2 creep groan鱼骨图

3 Creep groan噪音试验方法

（1）Creep groan与车辆初始状态相关，试验之前需要检查车辆前后制动角状态，更换全新摩擦片和制动盘。

（2）车辆停放在20%坡道，挂N挡慢松制动踏板，录取噪音。

（3）车辆停放在平地，挂D挡慢松制动踏板，录取噪音。

（4）对制动器进行浇水，并静置一晚上后，重新进行第二、三步试验。

（5）对制动器进行burnish处理，重新进行第二、三、四步试验。

所有groan试验只进行冷态测试，这主要考虑到热态后creep groan降低很明显。具体内容如表1所示。

表1 Creep groan噪音试验方法表

4 Creep groan噪音优化方法

4.1 摩擦片工艺优化及更换材料

表2为creep groan摩擦片优化试验结果，从试验结果来看，对原车摩擦片进行压缩率处理，增加摩擦片密度，降低摩擦片孔隙率，导致摩擦片含水量降低，对groan有一定的优化作用。同时重新选型摩擦材料，对噪音也有一定优化作用。

表2 creep groan摩擦片优化试验结果

4.2 优化轮端扭矩

表3及图3为creep groan动力系统优化后的噪音表现。新动力系统车型释放制动后的车辆加速度小于原车，因此释放制动瞬间，原车轮端驱动扭矩更大，更易产生groan 噪音。

表3 Creep groan动力系统优化试验结果

图3 Creep groan怠速CAN总线数据

5 结论

通过对creep groan噪音产生的原理进行剖析，制定了以下措施：

（1）对原车摩擦片工艺处理；

（2）更换原车摩擦片，寻求动静摩擦系数更低的摩擦片；

（3）优化轮端输出扭矩。

通过以上方式优化原车creep groan制动噪音，为后续整车在解决groan噪音方面提供了一定的指导。

作者：郭俊波1，胡晨晖2，李泽西1，胡君颖1，戴孟祺1

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