1、背景介紹

隨著整車制造質(zhì)量不斷提高，駕駛員/乘客對車輛 NVH （noise噪聲、vibration振動(dòng)）的期望也不斷提高。因此，對車載動(dòng)力總成和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的噪聲和振動(dòng)（NVH）要求將會日益嚴(yán)格，否則將可能導(dǎo)致在保修期內(nèi)收到最終用戶的投訴。

同時(shí)為響應(yīng)乘用車和商用車的電動(dòng)化市場需求，全球汽車動(dòng)力總成制造商已開發(fā)多套解決方案，并為電動(dòng)化布局開發(fā)了許多新技術(shù)，包括高功率、高速（rpm）驅(qū)動(dòng)電機(jī)（eMotors），與減速器和差速器集成化的電機(jī)控制器/逆變器。電驅(qū)動(dòng)總成總減速比通常在 10：1 至 16：1 范圍內(nèi)。面對電驅(qū)動(dòng)總成產(chǎn)品，幾十年來面向傳統(tǒng)機(jī)械動(dòng)力總成產(chǎn)品開發(fā)的 NVH 評估方法，許多可同樣適用，但由于 eMotors 和相關(guān)控制單元的引入，電驅(qū)動(dòng)總成 NVH 評估需要引入許多新的方法。

更高速度&更高頻率

電機(jī)最高轉(zhuǎn)速通常高達(dá) 18,000 rpm（300Hz），對高達(dá)300Hz 轉(zhuǎn)頻的轉(zhuǎn)子不平衡檢查就顯得非常必要。如果沒有問題，包括繞組和定子/轉(zhuǎn)子在極數(shù)（和諧波）相互作用的電機(jī)可能是用戶評估 NVH 的重要因素。 例如，一個(gè) 12 極的電機(jī)具有基本的相互作用（振動(dòng)干擾），或所謂的18,000rpm 時(shí) 3,600Hz 的槽頻頻率，諧波頻率可能達(dá)到7,200Hz 或更高。

eMotors的高速特性意味著機(jī)械傳動(dòng)通常用于將軸速降低到輸入典型差速器單元所需的速度，減速器的輸入端必然包含高速運(yùn)轉(zhuǎn)的齒輪。 eMotor 軸上的小輪通常有 20 到 30 個(gè)齒，允許基本和諧波階次輕松地包含在 100 階分析范圍內(nèi)，但在 18,000 rpm 時(shí)，30 齒齒輪的基本嚙合頻率是 9kHz。

帶有集成電機(jī)控制單元（MCU）/逆變器的電驅(qū)動(dòng)總成，即所謂的“三合一電驅(qū)動(dòng)總成”，也可能出現(xiàn)自己的 NVH 問題。典型逆變器上的 PWM 頻率約為 8kHz（加上諧波），因此必須評估它們以及諧波和速度相關(guān)的邊帶，尤其是它們與齒輪嚙合階次的相互作用。

由于頻率高，對用于更傳統(tǒng) NVH 評估的動(dòng)態(tài)傳感器也提出了挑戰(zhàn)。

2、Plato-“一站式服務(wù)”

盡管測試會增加成本，但通過在生產(chǎn)線末端分析噪聲/振動(dòng) (NVH) 特征，英國NVHI 公司的 PLATO 系統(tǒng)可以在不合格產(chǎn)品出廠并進(jìn)行最終制造之前快速檢測到它們。除了消除與現(xiàn)場故障和保修問題相關(guān)的高成本之外，NVH 的客觀測量還可用于指導(dǎo)生產(chǎn)以實(shí)現(xiàn)更高的產(chǎn)品質(zhì)量。與客戶信心下降和“負(fù)面新聞”相關(guān)的成本通常也是無形的。

那么，Plato 是什么呢？

PLATO是一套基于 PC 的、專門面向旋轉(zhuǎn)機(jī)械體（如汽車動(dòng)力總成和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)）噪聲/振動(dòng)（“NVH”）特征測量的、多通道硬件/軟件系統(tǒng)解決方案。

Plato NVH測試系統(tǒng)示意圖

測試環(huán)境

Plato 系統(tǒng)典型: 與測試臺配合使用

快速 EOL 測試，更深入的離線審核測試和“深入研究”的研發(fā)測試

適用產(chǎn)品

Plato軟件功能

——PLATO系統(tǒng)提供與精確頻率和階次鎖定分析相關(guān)的電驅(qū)動(dòng)總成評估所需的高速原始數(shù)據(jù)采集速率（高達(dá) 204.8kHz /通道），通過與參考軸速度信號同步采集數(shù)據(jù)，PLATO 系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)精確的階次跟蹤分析。

參考軸速度的階次（倍數(shù)）圖

——與測試臺測試進(jìn)度同步，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化數(shù)據(jù)捕獲與處理，且處于不測試模式時(shí)還可提供深入的交互式圖形/報(bào)告。

階次Campbell plot

分析包括:

--預(yù)期階次expected order（階次譜，階次跟蹤），其關(guān)鍵特征可歸因于被測產(chǎn)品的屬性，并將測量水平與自學(xué)或用戶輸入?yún)⒖妓竭M(jìn)行比較。

--意外（“幽靈”）階次unexpected ("ghost") order，其不能立即歸因于被測產(chǎn)品屬性的、異常高的結(jié)果水平。

并且，為了使系統(tǒng)適應(yīng)每個(gè)應(yīng)用工況的確切要求并擴(kuò)展特定分析和/或應(yīng)用領(lǐng)域的功能，系統(tǒng)提供了一系列附加的定制軟件模塊。