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淺析電驅動總成NVH開發(fā)重點
2021-08-02 14:29:30· 來源：焉知動力驅動系統(tǒng)
NVHNoise - 與消費者聽覺相關的性能：噪音；Vibration - 與消費者觸覺相關的性能：振動;Harshness與消費者心理學相關的性能：聲音粗糙度汽車電驅動系統(tǒng)由電機、
NVH
Noise - 與消費者聽覺相關的性能：噪音；
Vibration - 與消費者觸覺相關的性能：振動;
Harshness – 與消費者心理學相關的性能：聲音粗糙度
汽車電驅動系統(tǒng)由電機、減速器、控制器等部件構成，其主動噪聲源包括機械噪聲以及電磁噪聲。其中機械噪聲由減速器激勵、軸承激勵、轉子偏心激勵引起；電磁噪聲主要由氣隙磁密產(chǎn)生的旋轉力波，作用在定子鐵心上，引起結構振動進而向外輻射噪聲。
01 NVH概念
從消費者角度：
物理聲學：所響、所動
生理聲學：所聽、所聞
心里聲學：所思、所感
客觀評價技術所能描述的主要是物理聲學和生理聲學的范疇，主要研究主觀感受的心理聲學暫時無法被客觀替代。
從產(chǎn)品開發(fā)角度：
NVH基本與汽車所有系統(tǒng)都相關：只要有激勵（包括周期載荷激勵和瞬態(tài)載荷激勵），就會產(chǎn)生相應的NVH現(xiàn)象。
NVH的度量及表征
-- 振動對人體影響的頻率特征
人對不同頻率的振動感受不同
一般只對50Hz以下的振動有明顯的感覺
水平方向以1~2Hz的振動感覺最為強烈
垂直方向以4~8Hz的振動感覺最為強烈
-- 振動對人體的影響
舒適性
疲勞
視覺性能
視蹤性能
健康：背疼、受傷、暈動癥
-- 人體振動表現(xiàn)
0.1~0.3Hz：暈船/車
2~10Hz：器官共振
15~30Hz：頭部共振
60~80Hz：眼球共振
02 電驅動總成NVH問題
電機系統(tǒng)噪聲
電磁噪聲影響因素分析
Z：定子齒槽數(shù)；P：轉子極對數(shù)；N：電機轉速；LCM：最小公倍數(shù)
為什么要做NVH
車內：低噪音、低振動、高舒適性；
車外：噪聲污染小、安全，主要涉及噪聲法規(guī)、行人提示等。
【客戶端】
市場上90%以上的客戶投訴抱怨均和NVH相關；
引起客戶抱怨的NVH表象一般都是零部件存在的潛在質量問題造成的。
【產(chǎn)品開發(fā)】
降低開發(fā)成本；
提升產(chǎn)品品質和競爭力：NVH性能不僅僅體現(xiàn)在噪音、振動水平，也是對產(chǎn)品其他性能的體現(xiàn)，比如減速器齒輪嚙合，電機軸是否偏心等。
03 電驅動總成NVH試驗技術
NVH整車試驗場
NVH整車轉轂實驗室
NVH整車轉轂實驗室
04 NVH數(shù)據(jù)解讀
NVH目標設定與分析
該目標通常來自客戶或者行業(yè)內部標準。
NVH數(shù)據(jù)解讀
關鍵部件對應的階次噪聲是判斷其NVH性能和產(chǎn)品質量的重要因素：
若關鍵部件階次噪聲和總成噪聲的差值≥10dB(A),則說明該部件沒有對總成噪聲產(chǎn)生貢獻；
若關鍵部件階次噪聲在某個轉速下的異常峰值對應到總成噪聲在相應轉速下也產(chǎn)生異常峰值，則說明該部件對總成噪聲值有影響。
總成聲壓級是產(chǎn)品NVH性能的一個指標，并不能作為唯一一個判斷標準！
總結
正向開發(fā)是保證電驅動總成產(chǎn)品獲得杰出NVH性能的唯一途徑
- 應重視電驅動總成的NVH臺架試驗的重要性，早發(fā)現(xiàn)、早識別電驅動總成NVH問題
- 良好的車內電驅動總成NVH水平，需要包含本體、結構、空氣傳遞路徑的綜合NVH控制技術
- 主動聲學設計技術是電驅動總成NVH控制的可能性選擇
Noise - 與消費者聽覺相關的性能：噪音；
Vibration - 與消費者觸覺相關的性能：振動;
Harshness – 與消費者心理學相關的性能：聲音粗糙度
汽車電驅動系統(tǒng)由電機、減速器、控制器等部件構成，其主動噪聲源包括機械噪聲以及電磁噪聲。其中機械噪聲由減速器激勵、軸承激勵、轉子偏心激勵引起；電磁噪聲主要由氣隙磁密產(chǎn)生的旋轉力波，作用在定子鐵心上，引起結構振動進而向外輻射噪聲。
01 NVH概念
從消費者角度：
物理聲學：所響、所動
生理聲學：所聽、所聞
心里聲學：所思、所感
客觀評價技術所能描述的主要是物理聲學和生理聲學的范疇，主要研究主觀感受的心理聲學暫時無法被客觀替代。
從產(chǎn)品開發(fā)角度：
NVH基本與汽車所有系統(tǒng)都相關：只要有激勵（包括周期載荷激勵和瞬態(tài)載荷激勵），就會產(chǎn)生相應的NVH現(xiàn)象。
NVH的度量及表征
-- 振動對人體影響的頻率特征
人對不同頻率的振動感受不同
一般只對50Hz以下的振動有明顯的感覺
水平方向以1~2Hz的振動感覺最為強烈
垂直方向以4~8Hz的振動感覺最為強烈
-- 振動對人體的影響
舒適性
疲勞
視覺性能
視蹤性能
健康：背疼、受傷、暈動癥
-- 人體振動表現(xiàn)
0.1~0.3Hz：暈船/車
2~10Hz：器官共振
15~30Hz：頭部共振
60~80Hz：眼球共振
02 電驅動總成NVH問題
電機系統(tǒng)噪聲
電磁噪聲影響因素分析
Z：定子齒槽數(shù)；P：轉子極對數(shù)；N：電機轉速；LCM：最小公倍數(shù)
為什么要做NVH
車內：低噪音、低振動、高舒適性；
車外：噪聲污染小、安全，主要涉及噪聲法規(guī)、行人提示等。
【客戶端】
市場上90%以上的客戶投訴抱怨均和NVH相關；
引起客戶抱怨的NVH表象一般都是零部件存在的潛在質量問題造成的。
【產(chǎn)品開發(fā)】
降低開發(fā)成本；
提升產(chǎn)品品質和競爭力：NVH性能不僅僅體現(xiàn)在噪音、振動水平，也是對產(chǎn)品其他性能的體現(xiàn)，比如減速器齒輪嚙合，電機軸是否偏心等。
03 電驅動總成NVH試驗技術
NVH整車試驗場
NVH整車轉轂實驗室
NVH整車轉轂實驗室
04 NVH數(shù)據(jù)解讀
NVH目標設定與分析
該目標通常來自客戶或者行業(yè)內部標準。
NVH數(shù)據(jù)解讀
關鍵部件對應的階次噪聲是判斷其NVH性能和產(chǎn)品質量的重要因素：
若關鍵部件階次噪聲和總成噪聲的差值≥10dB(A),則說明該部件沒有對總成噪聲產(chǎn)生貢獻；
若關鍵部件階次噪聲在某個轉速下的異常峰值對應到總成噪聲在相應轉速下也產(chǎn)生異常峰值，則說明該部件對總成噪聲值有影響。
總成聲壓級是產(chǎn)品NVH性能的一個指標，并不能作為唯一一個判斷標準！
總結
正向開發(fā)是保證電驅動總成產(chǎn)品獲得杰出NVH性能的唯一途徑
- 應重視電驅動總成的NVH臺架試驗的重要性，早發(fā)現(xiàn)、早識別電驅動總成NVH問題
- 良好的車內電驅動總成NVH水平，需要包含本體、結構、空氣傳遞路徑的綜合NVH控制技術
- 主動聲學設計技術是電驅動總成NVH控制的可能性選擇
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