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新能源動力系統(tǒng)NVH測評與未來標(biāo)準(zhǔn)探討

2022-02-26 21:57:28·  來源：汽車測試網(wǎng)  
　
受產(chǎn)業(yè)政策持續(xù)發(fā)力和消費(fèi)者接受度逐漸提升等因素影響，我國新能源汽車產(chǎn)銷量和市場滲透率不斷提升，動力系統(tǒng)技術(shù)也呈現(xiàn)多樣化發(fā)展趨勢。本次微課 中汽研（天津
受產(chǎn)業(yè)政策持續(xù)發(fā)力和消費(fèi)者接受度逐漸提升等因素影響，我國新能源汽車產(chǎn)銷量和市場滲透率不斷提升，動力系統(tǒng)技術(shù)也呈現(xiàn)多樣化發(fā)展趨勢。
本次微課 中汽研（天津）汽車工程研究院有限公司高級工程師 高輝 主要從NVH性能角度介紹了新能源汽車動力系統(tǒng)多樣化結(jié)構(gòu)以及技術(shù)發(fā)展趨勢，并結(jié)合當(dāng)前的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)測試規(guī)范，對各種結(jié)構(gòu)類型的動力系統(tǒng)NVH測試評價(jià)方法進(jìn)行分析講解，包括純電和混合動力系統(tǒng)的總成、變/減速器、驅(qū)動電機(jī)、輪轂電機(jī)等。最后，從當(dāng)前動力系統(tǒng)NVH開發(fā)需求和未來行業(yè)趨勢探討了未來標(biāo)準(zhǔn)方向。
CATARC作為國內(nèi)領(lǐng)先的第三方測試研發(fā)機(jī)構(gòu)，在新能源動力系統(tǒng)NVH測評與開發(fā)領(lǐng)域具有十多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和成熟的解決方案，同時(shí)主持參與多項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂研究工作，未來將持續(xù)聚焦新能源動力系統(tǒng)NVH技術(shù)研究。


一、概述


我國新能源汽車發(fā)展關(guān)鍵里程碑








二、技術(shù)發(fā)展趨勢
1、本體




2、臺架


3、測評


三、3 NVH測評方法
1、聲功率級測量基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)
· GB/T 6882-2016 聲學(xué) 聲壓法測定噪聲源聲功率級和聲能量級 消聲室和半消聲室精密法，推薦半球面法：附錄 圖E.2




· GB/T 3767-2016 聲學(xué) 聲壓法測定噪聲源聲功率級和聲能量級 反射面上方近似自由場的工程法，推薦平行六面體法：
2、試驗(yàn)基礎(chǔ)


五軸NVH 臺架系統(tǒng)
1）燃油動力系統(tǒng)
· 整車 · 發(fā)動機(jī) · 變速器 · 兩/四驅(qū)動力傳動系
2）純電動力系統(tǒng)
· 整車 · 驅(qū)動電機(jī)/輪轂電機(jī) · 減速器 · 增程器 · 電動動力系（含電動輪）
3）純電動力系統(tǒng)
· 整車 · 發(fā)動機(jī) · 電機(jī) · 混動變速器 · 兩/四驅(qū)動力傳動系


3、純電動力系統(tǒng)
QC/T 1132-2020解析


典型電動動力系結(jié)構(gòu) A：驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)，B：傳動系統(tǒng)
· 試驗(yàn)臺架具備四象限控制模式，從而實(shí)現(xiàn)被測對象的正反驅(qū)/正反轉(zhuǎn)、扭矩掃描和轉(zhuǎn)速掃描等工況
· 常規(guī)工況主要用于對比分析，如對標(biāo)試驗(yàn)、數(shù)據(jù)庫橫向?qū)Ρ?、?yōu)化前后方案數(shù)據(jù)對比等
· 整車工況重點(diǎn)監(jiān)控轉(zhuǎn)速和扭矩兩個(gè)參數(shù)，主要用于模擬和復(fù)現(xiàn)整車工況，曲線擬合需要平滑處理




聲壓級測量方案


電動動力系








驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)、BSG或電動動力系


驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)或BSG


4、混動動力系統(tǒng)
· 無相關(guān)參考標(biāo)準(zhǔn)
· 適用于橫置布置的混動動力系統(tǒng)
· 發(fā)動機(jī)4點(diǎn)與發(fā)動機(jī)單體一米平均聲壓級一致，可利用所有發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)庫。


發(fā)電機(jī)軸系系統(tǒng)扭振


振動測點(diǎn)參考
· 不同架構(gòu)下的混動系統(tǒng)工況有一定差異
· 制定臺架混動運(yùn)行工況的三個(gè)核心參數(shù)：油門開度、SOC、車速，與控制策略強(qiáng)相關(guān)
· 混動對標(biāo)建議提前解析can數(shù)據(jù)，從而分析混動控制策略，制定合理的運(yùn)行工況


混動車運(yùn)行工況


混動策略解析
5、專項(xiàng)


· 輸入編碼器經(jīng)被測件到輸出編碼器，全部是剛性連接，臺架對中難度非常大
· 偏心并不影響測量結(jié)果，因只評價(jià)階次TE
· 準(zhǔn)靜態(tài)傳遞誤差評價(jià)動態(tài)傳遞誤差
· 測量圈數(shù)越多，結(jié)果越準(zhǔn)確


· 齒輪嘯叫測試是一套自成體系的臺架試驗(yàn)，包括變速器臺架NVH測試、變速器傳遞誤差測試、嚙合斑點(diǎn)測試。同時(shí)，每一個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目均可與仿真分析結(jié)果進(jìn)行比對分析、校核驗(yàn)證
· 每一項(xiàng)試驗(yàn)項(xiàng)目的工況保持一致
· 階次噪聲或振動、傳遞誤差結(jié)果和嚙合斑點(diǎn)結(jié)果作為齒輪嘯叫試驗(yàn)的綜合評價(jià)指標(biāo)






· 無風(fēng)噪，無胎路噪，單純評價(jià)動力傳動系對車內(nèi)振動噪聲的影響
· 邊界條件嚴(yán)格可控，便于動力傳動系NVH性能的匹配標(biāo)定的開發(fā)，以及各種工程方案的驗(yàn)證（一次性備好各種工程樣件，提高試驗(yàn)效率）


· 聲學(xué)相機(jī)有近場（20～2000Hz）和中遠(yuǎn)場（400～20000Hz）之分，以及內(nèi)場（球形）和外場（陣列形）之分
· 對于定量分析，傳聲器數(shù)量越多越準(zhǔn)確
· 對于定性分析，傳聲器數(shù)量適中即可


定量分析


定性分析


新能源汽車動力系統(tǒng)NVH測評全套解決方案


新能源汽車動力系統(tǒng)NVH測評對標(biāo)全套解決方案
四、NVH測評標(biāo)準(zhǔn)體系探討
1、現(xiàn)行的新能源動力系統(tǒng)NVH類標(biāo)準(zhǔn)
· GB/T 1859-2015 往復(fù)式內(nèi)燃機(jī) 聲壓法聲功率級測定方法（系列標(biāo)準(zhǔn)）——DHE、增程器
· GB/T 7184-2008 中小功率柴油機(jī)振動測量及評級——DHE、增程器、混動總成可參考
· GB/T 10398-2008 小型汽油機(jī)　振動評級和測試方法——DHE、增程器可參考
· GB/T 14097-2018 往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)噪聲限值——DHE、增程器可參考
· QC/T 1132-2020 電動汽車用電動動力系噪聲測量方法——電動動力系/混動箱
· QC/T 1022-2015 純電動乘用車用減速器總成技術(shù)條件（修訂中）——減速器可參考
· CSAE 176-2021 電動汽車電驅(qū)動總成噪聲品質(zhì)測試評價(jià)規(guī)范——電動動力系/混動箱/減速器
2、問題
· 由于NVH性能鮮有強(qiáng)檢項(xiàng)目，因此NVH系列標(biāo)準(zhǔn)難以上升到GB體系
· 由于動力系統(tǒng)參數(shù)性能差異較大，較難形成合理的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證體系
· 缺少混動系統(tǒng)以及專項(xiàng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及統(tǒng)一評價(jià)方法，如混動總成噪聲標(biāo)準(zhǔn)，振動、扭振標(biāo)準(zhǔn)等
3、對策
· NVH測評方法求大同（方法）存小異（限值），部分系統(tǒng)的NVH測評具備相對成熟的方案（如混動總成噪聲和振動，發(fā)動機(jī)扭振等），可通過全國汽標(biāo)委的行標(biāo)或汽車工程學(xué)會的團(tuán)標(biāo)對現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行補(bǔ)充
· 部分企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的全面性和系統(tǒng)性已具備成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)
以上內(nèi)容整理自：
中汽研（天津）汽車工程研究院有限公司 高級工程師 高輝
直播課：新能源動力系統(tǒng)NVH測評與未來標(biāo)準(zhǔn)探討 
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